内面有凹槽的传热管制造技术

本发明专利技术为提高内面带凹槽的传热管的热交换性能在金属管的内周面上形成在圆周方向连续的散热片（２），并将金属管的内周面在圆周方向分成四个区Ｒ１至Ｒ４，从任一个区开始数在第奇数序号区内，散热片（２）相对于传热管轴线的倾斜角α为１０°至２５°，从上述区数第偶数序号区内，散热片（２）相对传热管轴线的倾斜角β为－１０°至－２５°，散热片的间距为０．３至０．４ｍｍ，散热片离开金属管内周面的高度为０．１５至０．３０ｍｍ，散热片的两侧面的夹角为１０°至２５°。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于空调装置或制冷装置的热交换器中的内面有凹槽的传热管。这种内面有凹槽的传热管主要用于空调或制冷装置的热交换器等中作为蒸发管或冷凝管，近年来，在整个内表面上形成螺旋状的散热片的传热管到处都有销售。目前大多数传热管是通过在遍及整个金属管的内周面上进行滚压成形散热片的方法制造的，所述的散热片是使在外周面上形成有螺旋槽的移动芯柱通过经拉制或挤压加工获得的无缝(无焊缝)管内部而形成的。一般使用的外径为10mm左右的传热管其散热片高度为0.15至0.20mm左右，散热片的间距(相邻两顶点间的距离)为0.45至0.55mm左右，在散热片间形成的凹槽的底宽为0.20-0.30mm左右。在加工有这种螺旋状散热片的内面带凹槽的传热管中，存积在传热管内部下侧的热媒液体被吹向流过管内的蒸气流，并沿螺施状散热片卷扬，在管内周的整个表面上扩展。借助这种作用，在整个管内周面大体全部均匀润湿后，在用作使热媒液体气化的蒸发管时，由于增加了产生沸腾的区域面积，因此可以提高沸腾效率。而在用作使热媒气体液化的冷凝管时，通过使散热片前端从液面露出，可以提高金属面与热媒气体的接触效率，从而可以提高冷凝效率。可是，业已发现，用螺旋状散热片提高传热效率还有进一步改善的余地。为此，本专利技术的专利技术人对传热管的凹槽的展开形状作出了各种改变并制成多种内面带凹槽的传热管，对这些传热管的性能进行比较试验，结果，在将传热管内面形成的散热片的倾斜角度沿传热管的圆周方向或轴线方向交替变更的情况下，找出与其它凹槽形状相比能获得热交换性能良好的凹形槽形状。本专利技术把获得高的热交换性能作为第一目的，为了达到这个目的，本专利技术的内面有凹槽的传热管在金属管内周面上形成在圆周方向上连续的散热片，该金属管内周面的圆周方向上分成两个以上的区域，在从任一区域开始数的奇数序号区域中，散热片相对于传热管轴线的倾斜角为10°-25°，在从上述区域开始数的偶数序号区域中，上述散热片相对于传热管轴线的倾斜角为-10°～-25°。按照本专利技术的内面有凹槽的传热管，由于在内面形成的散热片构成了开口朝向热媒质流的上游的一对以上的V字形，因此，沿各散热片侧面流动的热媒流体在V字形对接部分相碰合流，越过这些对接部分后继续流动。在这个过程中，由于热媒质被搅动，产生不规则的紊流，因此，可防止热媒质流中产生温度梯度，促进热媒与金属面间的热交换，故而提高了传热效率。本专利技术的第二个目的是在获得高热交换效率的同时可以降低流过内面有凹槽的传热管内的热媒体的压力损失。为了达到这个目的，在本专利技术的第二种内面有凹槽的传热管中，在曲折形状的各弯曲部之间设有间隙。按照本专利技术这样的内面有凹槽的传热管，由于在散热片相互之间设有间隙，所以可以通过间隙防止热媒体旁路，不仅提高了传热效率，还可将压力损失限制到最小的程度。按照本专利技术的第三种内面有凹槽的传热管，在金属管的内周面上形成若干相对于金属管的轴线方向倾斜的散热片，在形成上述散热片时，使相对于上述轴线的倾斜角度的正负每隔上述轴线方向的一定间隔改变一次。按照这种内面有凹槽的传热管，流过传热管的热媒质沿散热片向前进方向倾斜，在该过程中，不仅使热媒质搅动而促进内面有凹槽的传热管与热媒的热交换，而且在搅动过程中，即使热媒集中在内面有凹槽的传热管内的一定部位上，热媒流在散热片倾斜角度相反的下一个区域上通过散热片时再次改变进行方向，因此，在该过程中又一次使热媒搅动。由于这样每隔一定距离重复强制地改变热媒方向的搅动作用，可以提高热交换效率。本专利技术的第四个目的是对内面有凹槽的传热管进行弯曲加工时，防止内面有凹槽的传热管的壁面上出现局部壁变薄的问题。为了达到这个目的，本专利技术的第四种内面有凹槽的传热管在金属管的内周面上形成沿圆周方向连续的散热片的同时，将金属管的内周面在圆周方向分成两个以上的区域，在从任何一个区域开始数的奇数序号区域中，上述散热片相对传热管轴线的倾斜角度为正值，在从上述该区域开始数的偶数序号区域中，散热片相对传热管轴线的倾斜角度为负值，还形成连接金属管轴线方向邻接的上述散热片的曲折点之间的肋。按照这种内面有凹槽的传热管，由于形成有连接曲折延伸的散热片的曲折点之间的肋，所以即使对内面有凹槽的传热管进行弯曲加工，借助于肋的耐张力作用，可防止散热片弯曲部分之间的间隔与其它部分相比异常扩展。因而不会由于散热片尖端部分附近从内面有凹槽的传热管外周面突出而形成突起，这样可防止由于形成突起而影响美观和由于突起部厚度变薄而造成内面有凹槽的传热管的可靠性降低。本专利技术的第五个目的是即使进行弯曲加工，也能简单地制造出内面有凹槽的传热管，而且壁面上不出现局部壁厚变薄的情况。为了达到这个目的，加工本专利技术的内面有凹槽的传热管所用的压辊，使在外周面上形成相对圆周方向倾斜的多个凹槽的辊构成部件在轴线方向上层叠两个以上，在互相邻接的各辊构成部件的外周面上形成的凹槽相对辊圆周方向的角度正负相反，并对各辊构成部件的轴线方向的两端进行倒棱加工。附图说明图1为本专利技术的内面有凹槽的传热管的一个实施例的管内面一部分展开的平面图；图2是沿图1中II-II线剖开的剖视图；图3至9是本专利技术另一实施例的管内面局部展开的平面图；图10是本专利技术的内面有凹槽的传热管的另一实施例的内面展开图；图11是将图10的实施例的散热片的边界部分放大后的斜视图；图12至14是将各散热片的边界部分改型所显示的实施例放大的斜视图；图15至22是本专利技术的又一实施例的内面展开图；图23是本专利技术的又一实施例的传热管内面一部分的展开图；图24是图23所示实施例的管内面的放大图；图25是沿图24中的XXV-XXV线剖开的剖视图；图26和27是本专利技术再一实施例的内面展开图；图28是传热管制造装置的整体图；图29是用于制造图23所示的实施例的传热管的压辊实施例的剖面图；图30是图29所示压辊主要部分的放大正面图；图31是图29的压辊主要部分的放大斜视图；图32是表示图23所示的实施例要解决问题的平面图；图33是表示图23所示实施例要解决问题的管内面放大图34是表示内面有凹槽的传热管的蒸发性能测定装置的示意图；图35是表示内面有凹槽的传热管的冷凝性能测定装置的示意图；图36是表示试验1结果(蒸发性能)的曲线；图37是表示试验1结果(冷凝性能)的曲线；图38是表示试验2结果(蒸发性能和蒸发时的压力损失)的曲线；图39是表示试验2结果(冷凝性能和冷凝时的压力损失)的曲线；图40是表示试验3结果(蒸发性能和蒸发时的压力损失)的曲线；图41是表示试验3结果(冷凝性能和冷凝时的压力损失)的曲线。图1是表示本专利技术的内面有凹槽的传热管的第一实施例的局部展开图。在该内面有凹槽的传热管1的内周面上朝其圆周方向形成若干平行的曲折延伸的散热片2，各散热片2之间为凹槽部3。在内面有凹槽的传热管1的内表面形成一根沿管轴线方向延伸的焊接线4，散热片2通过该焊接线4被切开。最好使焊接线4成为突出量小于散热片2突出量的突条。本专利技术的内面有凹槽的传热管1在散热片2的配置上具有重要的特点，即传热管1的圆周面按每隔90°分成四个区R1至R4，在从任一个区(此处为R1)开始数的奇数序号区R1，R3中，使散热片2相对于传热管轴线形成正的角度α，该α角最好为10°至25°，从上述区开始数的偶数序本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内面带凹槽的传热管，其特征在于：在金属管的内周面上形成在圆周方向连续的散热片的同时，将金属管１的内周面在圆周方向分成两个以上的区，在从任何一个区开始数第奇数序号区内使上述散热片２相对于传热管轴线的倾斜角度为１０°至２５°，在从上述区开始数第偶数序号区中上述散热片相对于传热管轴线的倾斜角度为－１０°至－２５°。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：泷浦正义，川清，幸野晴夫，田俊绿，
申请(专利权)人：三菱伸铜株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]