蒸发器用传热管及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种蒸发器用传热管及其制造方法，包括具有内腔的管体、设置在管体外周面上的沿着管体的轴向呈螺旋分布的翅片，所述的翅片的侧壁自翅片的底部向顶部朝向翅片的外部倾斜，相邻翅片之间形成开口截面积小于底面积的空穴，所述的空穴的底面上还开设有第一槽道以及与所述的第一槽道相交的第二槽道，至少第一槽道或者第二槽道中的一种为多条，且第一槽道与第二槽道具有多个相交的节点。第一槽道、第二槽道及二者的节点相对空穴的底部来说润湿性能差，能够降低气泡形成和生长的活化能或者过热度，可以形成更多的气化核心点，形成更多的气泡，进而提高沸腾换热能力。本发明专利技术的管外沸腾换热系数比常规光滑空穴底部传热管提高７％～１２％。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种蒸发器用的传热管及其制造方法。
技术介绍
传热管常用于蒸发器，例如中央空调系统冷水机组中的满液式蒸发器。传 热管包括具有内腔的管体以及管体外壁上形成的沿管体轴向呈螺旋状分布的 翅片和管体内壁上形成的沿管体轴向呈螺旋状分布的槽道。在加工过程中，所述翅片顶端沿翅片螺旋方向均布切口，同一翅片上相邻切口之间形成凸台，对 凸台进行机械轧制，使得凸台向翅片两侧延伸，达到与相邻翅片相互接应的程 度，最终形成上面开口小下面空间大的空穴(空穴的底面即为原始相邻翅片之 间的管外壁表面，空穴的侧壁即为由凸台向翅片两侧延伸形成的向空穴内部倾 斜的表面)。在热交换过程中，热流体从管内流过并将能量传递给管外的液体，管外液 体受热后发生沸腾产生大量蒸汽气泡，从而带走管体上的能量。在蒸发过程中 气泡总是在空穴的底部或根部形成并逐渐长大，最后从空穴的开口逸出。气泡 脱离后，该处形成负压，液体从该开口或者其他处开口通过空穴间的通道迅速 进行补充。这个过程不断重复，液态制冷剂在金属外表面的各个空穴内不断蒸 发和沸腾。翅片的外表面有时还加工出利于空穴内的蒸汽气泡排出的孔隙。虽然翅片的结构能够增强传热管的换热能力，但是空穴内的流体沸腾换热 系数不高，还是对传热管的热交换能力产生限制。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提高空穴内的流体沸腾换热系数，进而提髙 传热管的热交换能力。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是 一种蒸发器用传热管，包括 具有内腔的管体、设置在管体外周面上的沿着管体的轴向呈螺旋分布的翅片， 所述的翅片的侧壁自翅片的底部向顶部朝向翅片的外部倾斜，相邻翅片之间形 成开口截面积小于底面积的空穴，所述的空穴的底面上还开设有第一槽道以及 与所述的第一槽道相交的第二槽道，至少第一槽道或者第二槽道中的一种为多条，且第一槽道与第二槽道具有多个相交的节点。本专利技术所要解决的又一技术问题是提供一种能够提髙传热管的热交换能力 的传热管制造方法。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是首先，在管体的外侧表面沿 螺旋方向切割出凹槽，相邻凹槽之间剩余凸台；在凹槽的槽底切割所述的相交的第一槽道与第二槽道；其次，在凸台的顶面切割出缺口；再次，对凸台进行碾压，使得凸台向周向延展，形成成型的翅片。 由于上述技术方案运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点第一槽道、 第二槽道及二者的节点相对空穴的底部来说润湿性能差，能够降低气泡形成和 生长的活化能或者过热度，可以形成更多的气化核心点，形成更多的气泡，进 而提高沸腾换热能力。本专利技术的管外沸腾换热系数比常规光滑空穴底部传热管 提髙7% 12%。附图说明图1为本专利技术的传热管的主剖视图2为传热管外表面的展开图，展开方式为在翅片顶部沿着管体轴心线 延伸方向剪切后展开；图3为图1中I部分的放大图，为了简单起见，翅片的螺旋形状没有表示 出来；图4为图3中沿A-A方向剖切后的展开图，展开方式为在A处沿着管 体轴心线延伸方向剪切后展开；图5 1显示了本专利技术的加工过程；图51I为与图51中各个步骤对应的剖切展开图，展开方式为在B处沿 着管体轴心线延伸方向剪切后展开；图6为空穴底面开设有V形网状槽道的传热管与空穴底面为光滑平面的 传热管的换热系数对比图。其中1、管体，2、翅片，20、凹槽，21、空穴，211、开口， 22、凸台， 23、缺口， 3、槽道，41、孔隙，5、节点，51、第一槽道，52、第二槽道。具体实施方式 下面对本专利技术的具体实施方式进行说明参见图1所示的蒸发器用传热管，包括具有内腔的管体1、设置在管体1外 周面上的沿着管体1的轴向呈螺旋分布的翅片2、开设在管体1内周面上的沿着 管体1的轴向呈螺旋分布的齿形的槽道3。参见图3,所述的翅片2的侧壁自翅片2的底部向顶部朝向翅片2的外部倾 斜，由此相邻翅片2之间形成开口 211截面积小于底面积的空穴21,所述的开 口 211也呈螺旋状分布(该螺旋状在图3中未显示)。热交换过程中，该空穴21 的底面是气泡形成、长大的部位，气泡长大后会从空穴21的开口 211逸出。所述的空穴21的底面上还开设有沿着管体1的轴向呈螺旋分布的第一槽道 51以及与所述的第一槽道垂直相交的多条第二槽道52，形成网状沟槽，所述的 第一槽道51与第二槽道52相交形成多个节点5，参见图3、图4，所述的第一 槽道51与第二槽道52为"V"形槽，这主要是因为"V"形槽比较易于滚花加 工，而且"V"形槽润湿性能较差，能够降低气泡形成和生长的活化能或者过热 度，可以形成更多的气化核心点，形成更多的气泡，进而提高沸腾换热能力。 当然了，作为又一种优选方式，所述的第一槽道51与第二槽道52还可以是顶 大底小的梯形槽，其加工也比较容易。所述的翅片2的顶部还开设有与所述的开口 211相交的多条孔隙41，所述 的孔隙41有利于气泡的逸出以及管外液体填充到空穴21中。所述的第一槽道51及第二槽道52的深度D为0.02 0.1mm;所述的节点5 为30 50个/周；所述的槽道3为1 60条/周(沿着螺旋的一周，即一个导程)， 所述的槽道3的髙度C为0. 1 0.6mm;所述的孔隙41为80 120个/ cm2。图6显示了空穴底面开设有V形网状槽道的传热管(浅色线条)与空穴底 面为光滑平面的一般传热管(深色线条)的换热系数对比图，管体内径16.8mm， 管壁厚(不包括翅片)0.6mm，翅片高0.7mm，管长2400mm, "V"形槽深 度0.06mm,节点35个/周，槽道45条/周，槽道髙度0.07mm,孔隙100 个/cm2;制冷剂为四氟乙垸(CH2FCF3,俗称R134a)。图6中的读数如下表<table>table see original document page 7</column></row><table>参见图51、 51I显示了本专利技术的加工过程，对应图(a)，在管体1的外侧表面沿螺旋方向切割出凹槽20，相邻凹槽20 之间剩余凸台22;对应图(b)，用滚花刀在凹槽20的槽底轧制出螺旋状的第一槽道51;对应图(c)，用刀片在凹槽20的槽底切割出第二槽道52，第一槽道51与 第二槽道52相交形成网状沟槽；用刀片在凸台22的顶面切割出缺口 23;对应图(d)，对凸台22进行碾压，使得凸台22向周向延展，形成成型的 翅片2及空穴21。之后还可以在翅片2的顶部切割图2所示的孔隙41以及在翅 片2的顶部进行滚花处理，加工出图2所示的传热管外形。权利要求1、一种蒸发器用传热管，包括具有内腔的管体(1)、设置在管体(1)外周面上的沿着管体(1)的轴向呈螺旋分布的翅片(2)，所述的翅片(2)的侧壁自翅片(2)的底部向顶部朝向翅片(2)的外部倾斜，相邻翅片(2)之间形成开口(211)截面积小于底面积的空穴(21)，其特征在于所述的空穴(21)的底面上还开设有第一槽道(51)以及与所述的第一槽道(51)相交的第二槽道(52)，至少第一槽道(51)或者第二槽道(52)中的一种为多条，且第一槽道(51)与第二槽道(52)具有多个相交的节点(5)。2、 根据权利要求l所述的蒸发器用传热管，其特征在于所述的第一槽道 (51)沿着管体(1)的轴向呈螺旋分布，所述的第二槽道本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蒸发器用传热管，包括具有内腔的管体（１）、设置在管体（１）外周面上的沿着管体（１）的轴向呈螺旋分布的翅片（２），所述的翅片（２）的侧壁自翅片（２）的底部向顶部朝向翅片（２）的外部倾斜，相邻翅片（２）之间形成开口（２１１）截面积小于底面积的空穴（２１），其特征在于：所述的空穴（２１）的底面上还开设有第一槽道（５１）以及与所述的第一槽道（５１）相交的第二槽道（５２），至少第一槽道（５１）或者第二槽道（５２）中的一种为多条，且第一槽道（５１）与第二槽道（５２）具有多个相交的节点（５）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨伟，王进强，陈焕倬，苏春龙，
申请(专利权)人：苏州新太铜高效管有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]