[其他]傳熱管

在審

• 申請號: 101985000007311
• 申請日: 1985-09-30
• 公開（公告）號: CN85107311B
• 公開（公告）日: 1988-06-15
• 發明（設計）人: 高橋研二;桑原平吉;柳田武彥;中山恒;大泉清;杉本滋郎
• 申請（專利權）人: 株式會社日立制作所;日立電線株式會社
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 包冠乾;盧寧

本發明公開了一種傳熱管，在傳熱管的內壁表面上至少有一排沿螺旋曲線以規則間距排列的凸塊，這排凸塊是對熱傳導管進行部分塑性變形加工而制成的，通過把具有凸塊的軋滾圓盤，靠壓在熱傳導管的外表面上的方法使管道產生塑性變形，從而在內壁形成凸快，在外表面相應位置形成凹坑。凸塊具有光滑的彎曲表面。在外表面各排凹坑之間還有多道楔形的小肋片，小肋片上開有缺口。

本發明涉及一種用在熱交換器中的傳熱管，例如空調或致冷機之類的熱交換器的傳熱管。更具體的說，涉及一種內壁有成排凸塊、外表面有帶小缺口的楔形肋片的單相流傳熱管。

用于熱交換器的傳熱管，例如空調或致冷機之類的熱交換器中的傳熱管，是已知的技術。在現有的熱傳導管中，有一種具有不進行任何機加工的內表面結構的光滑傳熱管;還有一種具有凸塊的傳熱管，是用一伸入管內的輾軋頭在管內壁上軋出初始溝槽，然后借助于附助機加工再成形第二溝槽，這樣構成的傳熱管已由美國專利說明書3，734，140公開。

如果將這種帶有凸塊的傳熱管用作單相流的傳熱管，那么，為驅使流體流動，則需要較大的動力，這是因為凸塊的外形輪廓不是圓弧形的，而是銳角邊棱，因此，繞過該棱角的流體流就產生將在下面詳細敘述的分離渦流，使在傳熱管的出口和入口之間，流體有了壓力損失。此外，在相對于與流體流線相垂直的凸塊表面的這些部位上，流體將產生滯流現象，并且，流體的動能形成了碰撞壓力，因此，在長期使用后，這些部位會受到磨損。磨損致使凸塊的高度和外形輪廓改變，從而使凸塊的原始最佳值變化了，因之不能保持初始的傳熱性能。此外，在采用軋滾柱銷的方法時，還需要加工初始和二次溝槽，這樣導致機加工工序增加，由此提高了成本。對傳熱效果影響最大的凸塊最佳尺寸不明顯，也是個麻煩的問題。雖然采用系統實驗的方法對合理的凸塊高度值、圓周節距值和軸向節距值進行研究，但是，作為影響傳熱性能參數的這些數值，并不是很清楚。

美國專利US-PS4，330，036也描述了一種傳熱管，這種管的外壁面上有多道互相平行排列的直立肋片，各肋片上有用圓盤輾軋而形成的缺口，而管內壁表面與上述缺口相對應的部位上，則因金屬材料的擠壓變形而形成向內的凸塊，各凸塊沿著螺旋線排列，彼此間隔基本均勻。上述這種結構的傳熱管，其內表面凸塊形狀不易控制，難以獲得提高傳熱性能的最佳尺寸;其外表面則因肋片缺口處一部分變形金屬向兩側延展，使肋片之間的溝槽受到一定程度的阻塞，不利于外壁面上冷凝液體的流動。

因此，本發明的一個目的是改進在現有技術中使用的上述傳熱管的內壁結構和外壁結構，該傳熱管的換熱表面結構由管內壁上具有定量的最佳尺寸及外形輪廓的凸塊和管外壁上的凹坑及肋片組成，從而提高該傳熱管的傳熱性能。

為達到這個目的，本發明提供了高效的傳熱性能的熱交換表面結構，該表面結構包括：在傳熱管內壁上形成至少一排凸塊，凸塊的高度在0.45mm到0.6mm范圍內，圓周節距在3.5mm到5mm范圍內，軸向節距在5mm到9mm范圍內;在傳熱管外壁上形成至少一排凹坑，其位置與上述凸塊相對應;在各排凹坑之間的外壁面上，形成多道有尖銳外端部的肋片。

本發明的上述目的以及其他目的、特征和優點，可以通過下述的發明最佳實施例中清楚地看出。

附圖說明：

圖1a是本發明傳熱管內壁凸塊結構制造方法的示意透視圖;

圖1b是本發明傳熱管內表面凸塊結構的部分剖視圖;

圖2是表示了圖1b傳熱管上凸塊高度和傳熱管的傳熱性能之間的關系;

圖3是表示了圖1b傳熱管上沿凸塊的螺旋曲線的節距和傳熱管的傳熱性能之間的關系;

圖4a和4b表示本發明的傳熱管內壁凸塊結構傳熱機理;

圖5是表示了圖1b傳熱管上，凸塊的軸向節距和傳熱性能之間的關系;

圖6a和6b揭示了每個凸塊下游流區域內的流體特征;

圖7表示本發明的實施例;

圖8是表示圖7中傳熱管上的凸塊節距和傳熱性能之間的關系;

圖9表示本發明傳熱管的另一實施例。