[其他]传热管

说明书

本发明涉及一种用在热交换器中的传热管，例如空调或致冷机之类的热交换器的传热管。更具体的说，涉及一种内壁有成排凸块、外表面有带小缺口的楔形肋片的单相流传热管。

用于热交换器的传热管，例如空调或致冷机之类的热交换器中的传热管，是已知的技术。在现有的热传导管中，有一种具有不进行任何机加工的内表面结构的光滑传热管;还有一种具有凸块的传热管，是用一伸入管内的辗轧头在管内壁上轧出初始沟槽，然后借助于附助机加工再成形第二沟槽，这样构成的传热管已由美国专利说明书3，734，140公开。

如果将这种带有凸块的传热管用作单相流的传热管，那么，为驱使流体流动，则需要较大的动力，这是因为凸块的外形轮廓不是圆弧形的，而是锐角边棱，因此，绕过该棱角的流体流就产生将在下面详细叙述的分离涡流，使在传热管的出口和入口之间，流体有了压力损失。此外，在相对于与流体流线相垂直的凸块表面的这些部位上，流体将产生滞流现象，并且，流体的动能形成了碰撞压力，因此，在长期使用后，这些部位会受到磨损。磨损致使凸块的高度和外形轮廓改变，从而使凸块的原始最佳值变化了，因之不能保持初始的传热性能。此外，在采用轧滚柱销的方法时，还需要加工初始和二次沟槽，这样导致机加工工序增加，由此提高了成本。对传热效果影响最大的凸块最佳尺寸不明显，也是个麻烦的问题。虽然采用系统实验的方法对合理的凸块高度值、圆周节距值和轴向节距值进行研究，但是，作为影响传热性能参数的这些数值，并不是很清楚。

美国专利US-PS4，330，036也描述了一种传热管，这种管的外壁面上有多道互相平行排列的直立肋片，各肋片上有用圆盘辗轧而形成的缺口，而管内壁表面与上述缺口相对应的部位上，则因金属材料的挤压变形而形成向内的凸块，各凸块沿着螺旋线排列，彼此间隔基本均匀。上述这种结构的传热管，其内表面凸块形状不易控制，难以获得提高传热性能的最佳尺寸;其外表面则因肋片缺口处一部分变形金属向两侧延展，使肋片之间的沟槽受到一定程度的阻塞，不利于外壁面上冷凝液体的流动。

因此，本发明的一个目的是改进在现有技术中使用的上述传热管的内壁结构和外壁结构，该传热管的换热表面结构由管内壁上具有定量的最佳尺寸及外形轮廓的凸块和管外壁上的凹坑及肋片组成，从而提高该传热管的传热性能。

为达到这个目的，本发明提供了高效的传热性能的热交换表面结构，该表面结构包括：在传热管内壁上形成至少一排凸块，凸块的高度在0.45mm到0.6mm范围内，圆周节距在3.5mm到5mm范围内，轴向节距在5mm到9mm范围内;在传热管外壁上形成至少一排凹坑，其位置与上述凸块相对应;在各排凹坑之间的外壁面上，形成多道有尖锐外端部的肋片。

本发明的上述目的以及其他目的、特征和优点，可以通过下述的发明最佳实施例中清楚地看出。

附图说明：

图1a是本发明传热管内壁凸块结构制造方法的示意透视图;

图1b是本发明传热管内表面凸块结构的部分剖视图;

图2是表示了图1b传热管上凸块高度和传热管的传热性能之间的关系;

图3是表示了图1b传热管上沿凸块的螺旋曲线的节距和传热管的传热性能之间的关系;

图4a和4b表示本发明的传热管内壁凸块结构传热机理;

图5是表示了图1b传热管上，凸块的轴向节距和传热性能之间的关系;

图6a和6b揭示了每个凸块下游流区域内的流体特征;

图7表示本发明的实施例;

图8是表示图7中传热管上的凸块节距和传热性能之间的关系;

图9表示本发明传热管的另一实施例。

下面结合附图，详细介绍本发明的最佳实施例。

现参照图1a和1b解释本发明传热管内壁凸块结构的性能和制造方法。

在传热管1的内壁上，有一排沿螺旋线排列的凸块3，它们是利用外周缘上带有齿的轧滚圆盘2，辗压传热管的外表面而成形的。用这种方法而在传热管1的内壁表面10形成的各个凸块3都具有光滑的曲面，这个曲面是由于施加在管外壁上的外力使管壁材料产生塑性变形而构成的。凸块3底部的轮廓形状，以及凸块3上任意高度的横截面形状都是圆形、椭圆形或不对称的椭圆曲线形，沿凸块3的高度上的横截面面积是逐渐减小的。与内壁凸块位置相应的外表面形成了一排凹坑。