一种换热管、换热器和空调器制造技术

本发明专利技术提供一种换热管、换热器和空调器，换热管包括：管基体(1)和设置在管基体(1)内壁上的齿主体(2)，齿主体(2)的上端设置两个以上相对设置的侧齿(3)，包括相对设置的第一侧齿(31)和第二侧齿(32)，第一侧齿(31)的顶端朝背离第二侧齿(32)的方向延伸、第二侧齿(32)的顶端朝背离第一侧齿(31)的方向延伸。通过本发明专利技术侧齿尖部能有效破坏边界层，并强化流体紊流度，当非相变流体流过换热管内壁时，换热管近壁面处的流体边界层被充分破坏，降低热阻，增强换热，这种提升管内强化性能和降低流体压降的齿型有效增大了管内PEC系数，强化了管内的换热。

【技术实现步骤摘要】
一种换热管、换热器和空调器
本专利技术属于换热
，具体涉及一种换热管、换热器和空调器。
技术介绍
换热管主要用于促进管内一侧流体同另一侧流体间的换热，通常用于各种传热设备中，如在冷冻、石油化工、食品加工工业中使用的满液式蒸发器、降膜蒸发器、冷凝器和干式蒸发器、吸收式冷冻器，以及单相冷却器和加热器中。在这些应用中使用水、水乙二醇溶液、制冷剂(如R134a、R410A等)、氨、石化液体和其它混合物等。热量在通过换热管进行传递时，总是存在着一定的阻力，这个阻力称为传热热阻。换热管的总热阻是管内、管外、管壁及污垢热阻的总和，为提高传热效率，总是通过各种方法增强换热，以降低热阻，如增加管内外换热面积等。为降低管内热阻，增强管内换热，常用的方法还有在管内加工螺纹状凸起。通过管内螺纹状凸起(内齿)，能增强管内流体的扰动，破坏流体传热边界层，增加传热面积，从而能够增强管侧换热，降低管内热阻，提高换热管总的换热能力。对于管内相变传热的应用，螺纹状内齿还能提高管内润湿性、增加汽化核心，从而促进管内相变换热。但是螺纹状内齿结构简单，仅能一次促进流体扰动，换热管制造厂家往往通过调整螺纹状内齿的结构参数来增强扰动，促进传热，但增强效果毕竟有限。为适应“高效节能”换热器设计的要求，进一步提高换热效率，需要对管内换热继续提升换热效率，为此需要改变管内螺纹状内齿的形状及结构，对管内扰动等进一步增强。由于现有技术中的换热管在单一螺纹内齿一次扰动对换热效果增强作用有限，在“高效节能”换热器设计要求下，需要进一步降低管内热阻，从而增强换热管的传热能力等技术问题，因此本专利技术研究设计出一种换热管、换热器和空调器。
技术实现思路
因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中的换热管存在单一螺纹内齿一次扰动对换热效果增强作用有限的缺陷，从而提供一种换热管、换热器和空调器。本专利技术提供一种换热管，其包括：管基体和设置在所述管基体内壁上的齿主体，所述齿主体的上端设置两个以上相对设置的侧齿，包括相对设置的第一侧齿和第二侧齿，所述第一侧齿的顶端朝背离所述第二侧齿的方向延伸、所述第二侧齿的顶端朝背离所述第一侧齿的方向延伸。优选地，所述齿主体和两个所述侧齿形成为纵向截面为“Y”形的Y形齿；和/或，所述第一侧齿和/或所述第二侧齿的自由端为尖端。优选地，所述齿主体和所述侧齿形成为一个齿单元，所述齿单元为两个以上，且在相邻的两个齿单元中，一个齿单元中的第一侧齿和另一齿单元中的第二侧齿之间形成半封闭的蒸发腔。优选地，在管基体的横截面内，所述齿单元沿周向设有6～90个，周向间距0.1～6mm；和/或，所述齿主体厚度L为0.2～5mm；和/或，所述第一侧齿和所述第二侧齿的齿顶角角度θ为0.05～180°；和/或，所述齿主体的高度h1为0.15～0.6mm；和/或，所述侧齿高度h2为0.05～0.45mm。优选地，多个所述齿单元沿螺旋线在所述管基体的内壁上沿着螺旋线进行排布，形成一组螺旋齿。优选地，在每排所述螺旋齿中，多个所述齿单元为间断依次排布，两个相邻所述齿单元之间形成有凹槽。优选地，所述凹槽的整体高度h3为0.15～0.6mm；和/或，所述凹槽的宽度为0.1～3.0mm。优选地，所述螺旋齿的螺旋角β为0～75°，和/或，所述管基体的外壁上排布设置有多排螺旋齿，且多排螺旋齿之间间隔设置。本专利技术还提供一种换热器，其包括前任一项所述的换热管。本专利技术还提供一种空调器，其包括前任一项所述的换热管或前述的换热器。本专利技术提供的一种换热管、换热器和空调器具有如下有益效果：1.本专利技术通过在齿主体上形成两个朝两个不同方向延伸的侧齿，内齿成“Y”型，翅片向两侧延伸，并在顶部有凹槽，能够对内部流动流体进一步扰流，侧齿尖部能有效破坏边界层，并强化流体紊流度，当非相变流体流过换热管内壁时，换热管近壁面处的流体边界层被充分破坏，降低热阻，增强换热，这种提升管内强化性能和降低流体压降的齿型有效增大了管内PEC系数，强化了管内的换热，无需再如现有技术中通过增大流速来增强换热，避免了出现压降过大的问题；本专利技术“Y”型螺纹齿条有间断齿槽，进一步增加了流体流动的额外路径，增强了流体的混合，减少了流体靠近管内表面的边界层堆积。该间断“Y”型强化内齿表面能有效增加换热面积，并使流体在管内发生五次扰动，使紊流程度加剧，并削弱边界层堆积程度，从而较普通螺纹内齿换热能力大幅度增强。2.本专利技术还通过在换热管的内壁上通过两个相邻的齿单元中的相邻侧齿之间形成蒸发腔，达到了增大换热管上蒸发腔密度(同面积换热管上蒸发腔分布的密度)的效果，这极利于冷媒的蒸发，提升了该换热管的蒸发强化效率；在冷凝工况时，具有尖端(刺状)结构的两个侧齿有利于刺破冷媒液膜，提高冷凝换热效果；同时在冷凝工况时在周向上有利于冷凝液的排出，降低管壁热阻；从而在制热工况和制冷工况时均能提高换热管的蒸发换热效率和提高换热管的冷凝换热效率。附图说明图1为本专利技术的换热管的局部三维结构图；图2是图1中O部分的局部放大示意图；图3为本专利技术的换热管轴向剖视结构图；图4为图3中A部分的局部放大结构图；图5为图3中B部分的局部放大结构图；图6为本专利技术的换热管的局部三维结构图(替代实施例)；图7是图6中C部分的局部放大示意图。图中附图标记表示为：1、管基体；2、齿主体；3、侧齿；31、第一侧齿；32、第二侧齿；4、蒸发腔；5、凹槽。具体实施方式如图1-7所示，本专利技术提供一种换热管，其包括：管基体1和设置在所述管基体1内壁上的齿主体2，所述齿主体2的上端设置两个以上相对设置的侧齿3，包括相对设置的第一侧齿31和第二侧齿32，所述第一侧齿31的顶端朝背离所述第二侧齿32的方向延伸、所述第二侧齿32的顶端朝背离所述第一侧齿31的方向延伸本专利技术通过在齿主体上形成两个朝两个不同方向延伸的侧齿，内齿成“Y”型，翅片向两侧延伸，并在顶部有凹槽，能够对内部流动流体进一步扰流，翅片尖部能有效破坏边界层，并强化流体紊流度，当非相变流体流过换热管内壁时，换热管近壁面处的流体边界层被充分破坏，降低热阻，增强换热，这种提升管内强化性能和降低流体压降的齿型有效增大了管内PEC系数，强化了管内的换热，无需再如现有技术中通过增大流速来增强换热，避免了出现压降过大的问题。优选地，所述齿主体2和两个所述侧齿3形成为纵向截面为“Y”形的Y形齿；和/或，所述第一侧齿31和/或所述第二侧齿32的自由端为尖端。这是本专利技术的齿主体与侧齿之间形成的优选结构形式，翅片尖部能有效破坏边界层，并强化流体紊流度，当非相变流体流过换热管内壁时，换热管近壁面处的流体边界层被充分的破坏，降低热阻，增强换热。优选地，所述齿主体2和所述侧齿3形成为一个齿单元，所述齿单元为两个以上，且在相邻的两个齿单元中，一个齿单元中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种换热管，其特征在于：包括：/n管基体(1)和设置在所述管基体(1)内壁上的齿主体(2)，所述齿主体(2)的上端设置两个以上相对设置的侧齿(3)，包括相对设置的第一侧齿(31)和第二侧齿(32)，所述第一侧齿(31)的顶端朝背离所述第二侧齿(32)的方向延伸、所述第二侧齿(32)的顶端朝背离所述第一侧齿(31)的方向延伸。/n

【技术特征摘要】
1.一种换热管，其特征在于：包括：
管基体(1)和设置在所述管基体(1)内壁上的齿主体(2)，所述齿主体(2)的上端设置两个以上相对设置的侧齿(3)，包括相对设置的第一侧齿(31)和第二侧齿(32)，所述第一侧齿(31)的顶端朝背离所述第二侧齿(32)的方向延伸、所述第二侧齿(32)的顶端朝背离所述第一侧齿(31)的方向延伸。


2.根据权利要求1所述的换热管，其特征在于：
所述齿主体(2)和两个所述侧齿(3)形成为纵向截面为“Y”形的Y形齿；和/或，所述第一侧齿(31)和/或所述第二侧齿(32)的自由端为尖端。


3.根据权利要求1或2所述的换热管，其特征在于：
所述齿主体(2)和所述侧齿(3)形成为一个齿单元，所述齿单元为两个以上，且在相邻的两个齿单元中，一个齿单元中的第一侧齿(31)和另一齿单元中的第二侧齿(32)之间形成半封闭的蒸发腔(4)。


4.根据权利要求3所述的换热管，其特征在于：
在管基体的横截面内，所述齿单元沿周向设有6～90个，周向间距0.1～6mm；和/或，所述齿主体(2)厚度L为0.2～5mm；和/或，所述第一侧齿(31)和所述第二侧齿...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘华，张治平，胡东兵，胡海利，王小勇，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44