传热管及其制造方法和用途的制作方法

文档序号:4525208阅读:360来源:国知局

专利名称::传热管及其制造方法和用途的制作方法
技术领域
:本发明总体涉及传热管及其制造方法和用途。更具体地说,本发明涉及一种改进的沸腾管及其制造方法,以及该管在改进的制冷剂蒸发器或冷却器中的用途。
背景技术
:工业用空调和制冷系统的一个组成装置是制冷剂蒸发器或冷却器。简单来说,冷却器吸收ii7v设备的冷却介质的热量,并将再生的冷却介质送入空调或制冷系统,以对设备、装置或给定区域进行冷却。制冷剂蒸发器或冷却器用液态制冷剂或其^f也工作流体完成该项功能。制冷剂蒸发器或冷却器降低冷却介质例如水(或其他流体)的温度,降到低于周围环境的温度以供空调或制冷系统4吏用。一种类型的冷却器是溢流式冷却器。在溢流式冷却器中,多个传热管完全浸入两相沸腾的制冷剂中。制冷剂通常采用有特定沸腾温度的烃的氟氯化合物(即"氟里昂")。冷却介质,通常是水,由冷却器处理。冷却介质进入蒸发器并被送入浸于沸腾的液态制冷剂内的多个传热管中,由此,这些传热管通常被称为"沸腾管"。通过多个传热管的冷却介质将其热量传给沸腾的制冷剂,其自身得到冷却。从沸腾的制冷剂中出来的蒸汽被送入压缩机,该压缩机将蒸汽压缩至高温高压状态。高温高压的蒸汽接着进入冷凝器被冷凝,随后ii7v膨胀装置和蒸发器以降低温度和压力。本领域普通技术人员可以想到前述发生就是熟知的制冷循环。众所周知,浸入制冷剂的沸腾管的换热能力可以通过在传热管外表面形成翅片得以提高。通过改进沸腾管和冷却介质接触的内表面可以提高换热能力也是公知的。改进换热管内表面的一个例子可参见授权给Wither,Jr.等人的美国专利3847212,该专利公开了在换热管内表面形成脊状凸起的方法。通过改进翅片进一步提高换热能力也是公知的。例如一些沸腾管被制成泡核沸腾管。泡核沸腾管的外表面形成多重空腔或孔隙(通常称为沸腾或泡核区),用以提供可以形成小的制冷剂汽泡的开口。汽泡总是在泡核区的底部或根部形成并逐渐变大,直至脱离管子外表面。汽泡脱离之后,另外的液态制冷剂填补空缺,这个过程不断重复,形成其他汽泡。这样,液态制冷剂在金属管外表面上的多个泡核沸腾区被沸腾或蒸发。授权给Cunningham等人的美国专利4660630公开了通过对管子外表面上的翅片切凹槽或开槽以形成泡核沸腾空腔或孔隙。凹槽在和翅片平面基本垂直的方向上形成。管件内表面包括螺旋凸起。该专利也公开了交叉开槽的操作方法,该方法将翅片端部变形,形成比表面开口更宽的泡核沸腾空腔(或通道)。这种结构允许汽泡向外穿过空腔,到达或穿过更窄的表面开口,更加强化了传热。4安照Cunningham等人的专利制造出的各种换热管由WolverineTube公司经销,其商标为TURB0-B。商标为TURBO-BII⑧的另一种泡核沸腾管,其凹槽和翅片平面成锐角。在一些传热管中,翅片成形后被滚压和/或碾平以在大的空腔或通道上层叠产生较窄的间隙,这些空腔或通道由翅片根部和相邻的一对翅片的侧面界定。以下美国专利中的管件是上述传热管的示例授权给Cunningham等人的美国专利4660630;授权给Zohler的美国专利4765058;授权给Zohler的美国专利5054548;授权给Nishizawa等人的美国专利5186252;授权给Chiang等人的美国专利5333682。控制泡核沸腾孔隙的密度和大小已在已有技术中公开。此外,孔隙大小和制冷剂类型之间的相互关系也在已有技术中公开。例如,授权给Bohler的美国专利5146979提出使用的管的泡核沸腾孔隙的大小在0.000220至0.000440平方英寸(孔隙总面积占总外表面积的14%-28%)范围内时,可以提高使用高压制冷剂的性能。再例如,授权给Thors等的美国专利5697430也公开了一种具有多个在径向向外延伸的螺旋翅片的换热管。该管的内表面有许多螺旋脊状凸起。外表面的翅片经开凹槽形成了有孔隙的泡核沸腾区。翅片和凹槽隔开使孔隙平均面积小于0.00009平方英寸,孔隙密度为每平方英寸管件外表面至少2000个。内表面上的螺旋脊状凸起有预定的脊高和间距,并以预定的螺旋角定位。按照上述发明制造的管件已经以TURBO-BIII⑧为商标进行生产和销售。工业上继续探究新的改进的设计来增强传热和冷却器性能。例如,美国专利5333628公开了一种具有外部表面的传热管,为促进泡核沸腾,不仅增加了管子外表面面积,还提供了泡核区的再入腔。同样的,美国专利6167950公开了一种冷凝器用传热管,有凹槽和翅片的表面促进制冷剂从翅片中溢出。由上述的技术进步可知,提高泡核沸腾传热管的传热性能并将其生产成本和制冷系统才乘作成本维持在最低水平仍然是一个目标。这些目标包括i殳计更有效的传热管和冷却器,以及这种传热管的生产方法。基于上述目的,本发明旨在总体上改进换热管的性能,特别是用在溢流式冷却器或降膜式冷却器中的换热管性能。
发明内容本发明通过形成和提供加强的泡核沸腾空腔来改进现有的传热管和制冷剂蒸发器,这种改进增强了管子换热能力,其结果是提高了使用一根或多根这种管子的冷却器的性能。可以理解,本发明的一个优选实施例包含或包括一个具有至少一个双月空沸腾空腔或孔隙的管子。尽管这里揭示的传热管使用在高压沸腾制冷剂中特别有效,它们同样可用于低压制冷剂。本发明包括一种改进的传热管。本发明改进的传热管适用于沸腾式或降膜式蒸发应用,该传热管的外表面和沸腾的液态制冷剂接触。在优选实施例中,传热管外表面形成有多个径向向外延伸的螺旋翅片。翅片上开有凹槽,端部弯曲形成泡核沸腾空腔。翅片才艮部也可开凹槽以增加泡核沸腾空腔的体积和大小。翅片的顶表面弯曲并碾压以形成第二个空腔。这种结构限定出双腔孔隙或通道来增加汽泡的产生。管子内表面也被增强,例如,沿内表面提供螺旋脊状凸起,进一步增强流经传热管的冷却^h质和传热管浸入其中的制冷剂之间的传热。当然,本发明不局限于任何特殊的内表面增强措施。本发明还包括改进的传热管的制造方法。本发明方法的优选实施例包括以下步骤在传热管外表面上形成多个沿径向向外延伸的翅片,弯曲传热管外表面上的翅片,开凹槽并弯曲剩余的(在凹槽之间的)材料形成双腔泡核沸腾区,增强流经传热管的冷却^h质和传热管浸入其中的制冷剂之间的传热。本发明还包括改进的制冷剂蒸发器。改进的蒸发器或冷却器包括至少一个4姿照本发明制造的传热管,该传热管适用于沸腾式蒸发器或降膜式蒸发器。在优选实施例中,传热管的外部包括许多沿径向向外延伸的翅片。翅片开有凹槽。弯曲翅片以增加进行热交换的可用面积,并形成双腔泡核沸腾区,从而增强传热性能。本发明的一个目的是提供一种改进的传热管。本发明的又一目的是提供一种适于溢流式蒸发器和降膜式蒸发器使用的改进的传热管。本发明的又一目的是提供一种限定了至少一个双腔泡核沸腾区的改进的传热管。本发明的又一目的是提供一种适于沸腾式蒸发器和降膜式蒸发器使用的传热管的制造方法,在该传热管的外表面具有至少一个双腔泡核沸腾区以增强传热管的传热能力。本发明的又一目的是提供一种改进的泡核沸腾管,管子外表面上的翅片弯曲,为对流蒸发提供额外的表面积,从而增强传热管换热能力。本发明的又一目的是提供一种在管外表面上具有表面增强措施的传热管,可由翅片产生装置在其外表面一次加工成形。本发明的又一目的是提供一种包括对内表面进行表面增强的传热管,促进管内液体流动,增加内表面积,并促进流体和内表面的接触,从而进一步增强传热管的换热能力。本发明的又一目的是提供一种限定了至少一个双腔泡核沸腾区的改进的传热管的制造方法。本发明的又一目的是提供一种文进的制冷剂蒸发器。本发明的又一目的^L提供一种具有至少一个带有至少一个双腔泡核沸腾区的传热管的文进的制冷剂蒸发器。本发明的又一目的是提供一种具有多个传热管的改进的制冷剂蒸发器,每根管上有多个双腔泡核沸腾区。本发明的又一目的是提供一种具有至少一个有双腔泡核沸腾区的传热管的改进的制冷剂蒸发器。本发明的又一目的是提供一种通过弯曲翅片限定多腔泡核沸腾区制il传热管的方法。本发明的这些目的和其他特征及优点将通过阅读具体
发明内容包括附图来证明和理解。图l是4安照本发明制造的制冷剂蒸发器示意图。11图2是按照本发明制造的传热管的轴向剖面局部放大图。图3是按照本发明制造的传热管的一个优选实施例的轴向剖面局部放大图。图4是图2的传热管的外表面的显微照相。图5是图4沿线5-5的剖面图。图6是图4沿线6-6的剖面图。图7是图3传热管外表面的示意图。图8是本发明的传热管和美国专利5697430公开的传热管效率因子的比较图表。图9是本发明的传热管和美国专利5697430乂>开的传热管内部传热性能的比较图表。图IO是本发明的传热管和美国专利56974307>开的传热管的压降的比较图表。图11是制冷剂为HFC-134a时传热管在不同的热通量Q/Ao下的总传热系数U。的比较图表。具体实施例方式下面详细说明附图,在附图里,相同的数字表示相同的部件。附图1表示按照本发明制造的多个传热管,以10表示。传热管10置于制冷剂蒸发器14内。本领域技术人员可以理解,单根管10a、10b、10c是制冷机的蒸发器14内使用的可能几百个传热管10中有代表性的。传热管10可以以任何合适的方式固定以完成本发明。蒸发器14包括沸腾制冷剂15,制冷剂15从冷凝器经开口20i^7v蒸发器14的外壳18。外壳18中的沸腾制冷剂15有两相,液相和汽相。制冷剂蒸汽通过蒸汽出口21脱离外壳18。本领域技术人员可以理解,制冷剂蒸汽a压缩机,被压缩成高温高压蒸汽,以备7/^口的制冷循环使用。在此详细描述多个传热管10a-c,它们以任何合适的方式方t入并悬置在外壳18内。例如传热管10a-c可以由挡板或类似物支承。制冷剂蒸发器的这种结构公知于现有技术。冷却介质,经常是水,通it7v口25ii7v蒸发器14并i^入口集箱24。以相对较热的状态ii7v蒸发器的冷却介质从集箱24ii^多个传热管10a-c,在此冷却^^质将其热量传给沸腾制冷剂15。冷却后的冷却介质流it传热管10a-c并从中流出ii^出口集箱27。再生后的冷却介质经出口28流出蒸发器14。本领域技术人员可以理解溢流式蒸发器仅是制冷剂蒸发器的一个例子。该领域中已知的还有几种其他类型的蒸发器,包括吸收式制冷机用蒸发器,以及降膜制冷机中采用的蒸发器。本领域技术人员可以想到本发明可普遍用于冷却器和蒸发器,并且本发明不局限于商标和类型。图2是典型传热管IO的局部平面力文大图。与图2相匹配,图3是优选传热管10的剖面放大图。首先看图2,传热管10具有一个外表面30,—个内表面35,内表面上有许多脊状凸起38。本领域技术人员可以想到管内表面可以是光滑的,也可以有脊状凸起或凹槽,或以其他方式增强换热。因此,可以理解为本发明实施例尽管显示的是许多脊状凸起,4Sil并不限定本发明。转到典型实施例,在管内表面上的脊状凸起38的间距为"p",宽度为"b",高度为"e",每个值都由图3确定。间距"p"限定脊状凸起38之间的距离,高度"e"限定脊状凸起38的顶端39和脊状凸起38的最内侧之间的距离,宽度"b"由脊状凸起38和顶端39相接触的外侧最上端处测量得出。螺;旋角"6"由管的轴线处测量,也由图3示出。因此,可以理解,传热管10(典型实施例中的)的内表面35具有螺旋脊状凸起38,并且这些脊状凸起有预定的脊高和间距,并按一定螺旋角对齐。这些预定的尺寸可以4艮据特木要求而更改。例如授4又给Wither,Jr.的美国专利3847212公开了以4支大间距(0.333英寸)和较大螺旋角(51口)排列的数量较少的脊状凸起。优化选择这些参数可更好地增强13传热管的换热能力。本领域技术人员可以想到这种内表面增强措施,不需在此进行详述。例如,授权给Wither,Jr.等人的美国专利3847212公开了这种内表面增强措施的结构和成型方法。传热管10的外表面30—般i井开始是光滑的。因此可以理解,随后,对外表面30加工变形或增强来产生多个翅片50,进而如下所述,提供多重双腔泡核沸腾区55。尽管本发明详细描述的是双腔泡核沸腾区,也可以想到本发明包括的传热管具有多于两腔的泡核沸腾区。这些区i或55,通常指空腔或孔隙,包4舌通常置于管外表面30上或其下的管结构上的开口56。开口56作为小循环系统来引导液态制冷剂进入回路或通道,以使制冷剂和泡核区相接触。这种类型的开口一般由在管外装翅片而产生,通常在翅片顶端形成纵向凹槽或缺口,然后加工外表面使之变形,从而在传热管表面上得到平坦的区域,但在翅片根部有通道。更详细地i兌明图2和图3,传热管10的外表面30在其上形成有多个翅片50。翅片50可以4吏用传统的加翅机械以已知的方法制作,例如,可参考授权给Cunningham等人的美国专利4729155。使用的辊轴数量取决于制造因素如管子大小、生产能力等。辊轴按一个合适的增量环绕管子设置,每个辊轴优选地以和管子轴线成一定角度的方向装配。更详细地说明图4和图7,加翅盘在管子外表面按压或加工变形金属形成翅片50,以及相对專交深的凹槽或通道52。可以看出,通道52在翅片50之间形成,并且两者都环绕传热管10。由图3可以看出,翅片50有一定高度,其由通道52(或凹槽)的内侧部分57到翅片的外侧表面58处测量。另外,翅片50的凄史量可以4艮据不同的应用而变化。翅片高度的优选范围是0.015到0.060英寸,每英寸翅片数的优选范围是40到70,但这不构成对本发明的限定。由此可以理解,制作翅片的过程生成了多个第一通道52,如图4和图7所示。翅片成形后,再对每个翅片50的外表面58进行开槽从而得到多个14第二通道62。这种开槽可由开槽盘来实现(例如可参见授权给Cunningham的美国专利4"9155)。第二通道62位于与第一通道52成一定角度的位置,并与其相互连接,如图4和图7所示。美国专利5697430中公开的开槽才乘作是完成这种开槽才喿作的适宜的方法,这样,限定出了第二通道62,并形成了许多凹槽64。开槽之后,翅片50的外表面58由压缩盘碾平或弯曲(例如可参见授权给Cunningham的美国专利4729155)。这一步骤碾平或弯曲每个翅片的顶端或头部,制造出如图4和图7所示的外形。可以理解,前述的才乘作在通道52和62的交界处生成多个孔隙55。这些孔隙55限定出泡核沸腾区,每个泡核沸腾区由孔隙的尺寸来限定。更详细地,见图3,第一次碾平或弯曲操作形成了主泡核沸腾空腔72。碾平之后,翅片5(H皮一个滚压工具再次滚压或弯曲。滚压操作越过翅片50施加作用力。翅片50被用工具弯曲或滚压从而至少部分;^t盖翅片凹槽64,这样就在弯曲的翅片50和翅片凹槽64之间形成了第二泡核沸腾空腔74。第二空腔74在主空腔72上提供额外的翅片面积,以促成更强的对流和泡核沸腾。这样,孔隙55在通道52和62的交界处生成。每个孔隙55有孔隙开口56,蒸汽从该开口溢出其。本发明的优选实施例限定了两个空腔,主空腔72和第二空腔74,来增强传热管的性台匕月匕。传热管10优选;l脉翅片("翅片根部区域")之间的第一通道52上开凹槽,这样就在根部表面上形成根部凹槽。开凹槽由根部开槽盘来完成。尽管在根部区域可能要开各种形状和大小的根部凹槽,但是根部凹槽通常优选地制成梯形。尽管环绕每个凹槽52—周可以形成任何数量的根部凹槽,但一个圓周根部凹槽的推荐个数是至少20到IOO个,优选47个。另外,根部凹槽优选的深度范围是O.0005英寸至0.005英寸,最优值是0.0028英寸。15对传热管10的内表面35和外表面30的增强措施增加了传热管的总效率,这是通过增加外部(h。)和内部(hi)的传热系数来实现,进而增加了总传热系数(U。),同时降低了从管子一侧到另一侧的总热阻(Rt)。传热管10内表面35的各个参数通过增加流体可能接触的表面积来增加内部传热系数(hi),并且允许传热管10内的流体在传热管10的整个管长形成涡流。涡流可以使流体和内表面处于较好的传热接触状态,但是避免了过多的湍流,这些湍流将产生不希望有的压降。此外,传热管外表面30的根部开槽以及弯曲(和传统的碾平相反)翅片50增加了管外的热交换,也因此增加了外传热系数(h。)。才艮部凹槽增加了泡核沸腾空腔的大小和表面积以及泡核区的数量,有助于保持表面湿度,这样在需要的位置就会有表面张力,表面张力有助于促进更薄的膜态沸腾。翅片弯曲的结果是在每个主空腔72上形成了更多的空腔(如第二空腔74),这些空腔用于向制冷剂传导更多的热量,上升的汽泡以对流和/或泡核沸腾的方式脱离第二空腔74,传热穿过液体和蒸汽的中间相,其中泡核沸腾取决于热通量和液体/蒸汽沿传热管外表面的运动本领域技术人员可以想到,外部沸腾系^tA泡核沸腾项和对流分量的函数。尽管泡核沸腾是传热的主要因素,对流项也很重要,而在溢流式蒸发器制冷机中,对流项是更重要的因素。本发明的传热管IO在各方面都胜过美国专利5697430公开的传热管(在后面的表格和图表中称为"T-BIII⑧管"),在如今普遍商业化应用的传热管中,本发明传热管的蒸发性能是最好的。为了对本发明改进的传热管10(在后面的表格和图表中称为新管)和T-BIII⑧管进行比较,表1列出了新管和T-BIII⑧管的尺寸特征。16表l具有多起点的内部脊状凸起的铜管的尺寸特征管子指标T-BIII②管新管产品名称Turbo-BIIITurbo-EDEFPI-每英寸翅片数(fpi)6048翅片形态碾压成形碾压成形FH-翅片高度(英寸)0.02150.021Ao-外部准确面积(ft7ft)未知未知山=内径(英寸)0.6450.652e=脊状凸起高度(英寸)0.0160.014p=脊状凸起轴向间距(英寸)0.05160.0457Nrs-脊状凸起起点数34441=间3巨(英寸)1.762.01e=脊状凸起相对轴线的螺旋升角。)4945匕=轴向脊宽(英寸)0.02650.0184表2比较了新管和T-BIII⑧管的内部性能参数。在管侧水流速度恒为5GPM,平均水温恒为50F的务降下对两种管进行比较。表2是对标称外径为3/4英寸的传热管进行的比较。17表2具有多起点的内部脊状凸起的试验用铜管的管侧性能特征<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>上述数据表明了新管压降的减少和传热效率的增加。由表2和图10可以看出,相对于具有光滑内壁的管子,在5GPM的恒定流速下,新管的压降率(Ape/Aps)比T-BIII⑧管小约5%。由表2和图9还可以看出,新管的斯坦顿数比(Ste/SU比T-BIII⑧管高约2%。压P条和斯坦顿数比可以综合至传热相对压降的总比率,定义为"效率因子"(n),和光滑内壁管相比,这是压降与传热的总测量值。流速为5GPM时,新管的效率因子ri为0.82,而T-BIII⑧管的为0.78,新管提高了约5%,如图8所示。流速为7GPM(通常的操作条件)时,效率因子将得到更大的提高。表3比较了新管和T-BII顶管的外部性能参数。管子长8英尺,分别悬吊于温度低于58.3华氏温度的制冷剂储槽中。水流速保持在5.3英尺/秒,入口水温^^斤有管子的平均热通量保持在7000Btu/hrfV的定值。管子由铜制成,有3/4英寸的标称外径,并有相同的壁厚。所有测试中制冷剂均不含油。表3具有多起点的内部脊状凸起的il验用铜管的外侧和总的性能特征。T-BIII管新管H。=基于HFC-134a制冷剂的标称外表面积的平均沸腾系数(Btu/hrft2F)1000013000仏=基于HFC-134a制冷剂的标称外表面积总传热系数(Btu/hrft2F)19602250图11是新管和T-BIII⑧管在HFC-134a制冷剂中不同热通量Q/夂下的总传热系数U。的比较图表。水流速为5GPM,热通量为7000(Btu/hrft2)时,新管的总传热系数比T-BIII⑧管提高15%(也见表3)。前面所述是为了说明、解释和描述本发明的实施例。进一步的修改和改进这些实施例对本领域技术人员是显而易见的,都将被认为是不脱离本发明要旨或下述权利要求的保护范围。另外,本领域普通技术人员能够根据本发明的^Hf,得到具有独特外形的翅片,其生成了具有多重空腔的泡核沸腾区,例如双腔。本发明提供这种独特外形不需削掉任何金属来生成孔隙,并且提供一种制造改进的传热管的改进的制造方法。然而需要进一步指出的是,在溢流式冷却器中^f吏用一个或更多这种传热管可以提高冷凝却器的传热性能。因此,前述对代表性的优选实施例和本发明的解释和描述将在权利要求书中阐明。19权利要求1.一种适于制冷剂蒸发器使用的传热管,该传热管包括外表面,该外表面包括(a)多个翅片和在这些翅片之间延伸的通道,其中所述翅片中形成有凹槽;以及(b)至少一个双空腔泡核沸腾孔隙在凹槽和通道交界处形成,其中该泡核沸腾孔隙包括第一泡核沸腾空腔和第二泡核沸腾空腔,其中该第一泡核沸腾空腔至少部分地由该凹槽的至少部分所限定,该凹槽的至少部分至少部分地延伸在该通道之上;其中该第二泡核沸腾空腔至少部分地由开有凹槽的翅片的至少部分所限定,该具有凹槽的翅片的至少部分至少部分地延伸在该凹槽之上。2.如权利要求1所述的传热管,其特征在于该传热管包括40-70个翅片。3.如权利要求1所述的传热管,其特征在于在多个通道中,形成有多个根部凹槽。4.如权利要求3所述的传热管,其特征在于该根部凹槽具有大体上梯形的形状。5.如权利要求3所述的传热管,其特征在于该传热管每个管的周缘包括20-100个根部凹槽。6.如权利要求3所述的传热管,其特征在于该根部凹槽具有0.0005-0.005英寸的深度。7.如权利要求1所述的传热管,其特征在于该管包括内表面,该内表面包括螺旋脊状凸起。8.—种制造传热管的方法,该传热管具有内表面和外表面,该方法包括以下步骤(a)在该管外表面形成多个翅片,其中多个通#相邻翅片之间延伸;(b)对至少一些所述翅片开凹槽,以形成多个凹槽,其中第一泡核沸腾空腔至少部分地由通道和凹槽所限定;以及(C)弯曲或碾平开有凹槽的翅片的至少部分以便形成第二泡核沸腾空腔,该第二泡核沸腾空腔与第一泡核沸腾空腔相连通。9.如权利要求8所述的方法,其特征在于该方法进一步包括在该管内表面上形成螺旋脊状凸起。10.如权利要求8所述的方法,其特征在于在该管外表面形成多个翅片的步骤包括形成具有高约0.015-0.060英寸的翅片的步骤。11.如权利要求8所述的方法,其特征在于该方法进一步包括在至少一些该多个通道中,形成多个才艮部凹槽的步骤。12.如权利要求11所述的方法,其特征在于该根部凹槽具有大体上梯形的形状。13.如权利要求11所述的方法,其特征在于形成多个根部凹槽的步骤包括在该管的每个周缘形成20-100个根部凹槽。14.如权利要求11所述的方法,其特征在于该根部凹槽具有0.0005-0.005英寸的深度。15.—种改进的制冷剂蒸发器,包括U)外壳;(b)位于所述外壳内的制冷剂;以及(c)位于所述外壳内并与所迷制冷剂接触的至少一个传热管,所述传热管包括(i)外表面,该外表面包括多个翅片,在相邻翅片之间延伸有通道,其中在这些翅片中形成有凹槽;以及(ii)至少一个双空腔泡核沸腾孔隙在凹槽和通道交界处形成,其中该泡核沸腾孔隙包括第一泡核沸腾空腔和第二泡核沸腾空腔,其中该第一泡核沸腾空腔至少部分地由该凹槽的至少部分所限定,该凹槽的至少部分至少部分地延伸在该通道之上;其中该第二泡核沸腾空腔至少部分地由开有凹槽的翅片的至少部分所限定,该16.如权利要求15所述的蒸发器,其特征在于该传热管包括40-70个翅片。17.如权利要求15所述的蒸发器,其特征在于在多个通道中,形成有多个根部凹槽。18.如权利要求15所述的蒸发器,其特征在于该根部凹槽具有大体上梯形的形状。19.如权利要求17所述的蒸发器,其特征在于该根部凹槽具有0.0005-0.005英寸的深度。20.如权利要求15所述的蒸发器,其特征在于该管进一步包括内表面,该内表面包括螺旋脊状凸起。21.—种具有外表面的传热管,所述外表面包括多个翅片和多个在翅片之间延伸的通道,该翅片被开槽至一切口深度以形成凹槽,其中每个开有凹槽的翅片包括第一部分和第二部分,第一部分被压平至大约所述切口深度,第二部分^皮弯曲或压平;和至少一个双空腔泡核沸腾孔隙,包括第一泡核沸腾空腔和第二泡核沸腾空腔,其中第一泡核沸腾空腔至少部分由凹槽的和至少部分延伸在通道之上的开有凹槽的翅片的第一部分的至少一部分形成,第二泡核沸腾空腔至少部分由至少部分延伸在凹槽之上的开有凹槽的翅片的第二部分的至少一部分形成。22.如权利要求21所述的传热管,其中第二部分被弯曲且压平。23.如权利要求21的传热管,其中传热管包括40至70个翅片。24.如权利要求21的传热管,其中在所述多个通道内形成多个根部凹槽。25.如权利要求24的传热管,其中根部凹槽具有大体上梯形的形状。26.如权利要求24的传热管,其中在传热管的每个圓周上包括20至IOO个才艮部凹冲會。27.如权利要求24的传热管,其中根部凹槽的深度在0.0005英寸至O.005英寸之间。28.如权利要求21的传热管,其中传热管包括内表面,所述内表面包括螺旋状脊状凸起。29.—种制造传热管的方法,该方法包括(a)在管的外表面上形成多个翅片,其中多个通ii^相邻的翅片之间延伸;(b)在至少一些翅片开槽至一切口深度以形成多个凹槽;(C)压平开有凹槽的翅片的至少第一部分至大约所述切口深度,其中第一泡核沸腾空腔至少部分地由通道、凹槽和开有凹槽的翅片的第一部分形成;和(d)弯曲或者进一步压平开有凹槽的翅片的至少第二部分来形成与第一泡核沸腾空腔连通的第二泡核沸腾空腔。30.如权利要求29的方法,其中压平开有凹槽的翅片的至少第一部分包括径向压平开有凹槽的翅片的至少第一部分。31.如权利要求29的方法,还包括在管的内表面上形成螺旋状脊状凸起。32.如权利要求29的方法,其中在管的外表面上形成多个翅片包括形成高度在大约0.015和0.060英寸之间的翅片。33.如权利要求29的方法,还包括在所述多个通道的至少一些中形成多个根部凹槽。34.如权利要求33的方法,其中根部凹槽具有大体上梯形的形状。35.如权利要求33的方法,其中形成多个根部凹槽包括在管的每个圓周上形成20至100个才艮部凹槽。36.如4又利要求33的方法,其中根部凹槽的深度在O.0005英寸至0.005英寸之间。37.—种改进的制冷剂蒸发器,包括壳体;包括在所述壳体内的制冷剂;以及至少一个传热管,该传热管在所述壳体内并与所述制冷剂接触,所述传热管包括外表面,包括多个翅片和多个在翅片之间延伸的通道,该翅片被开槽至一切口深度以形成凹槽,其中每个开有凹槽的翅片包括第一部分和第二部分,第一部分被压平至大约所述凹槽深度,第二部分被弯曲或压平;和至少一个双空腔泡核沸腾孔隙,包括第一泡核沸腾空腔和第二泡核沸腾空腔,其中第一泡核沸腾空腔至少部分由凹槽的和至少部分延伸在通道之上的开有凹槽的翅片的第一部分的至少一部分形成,第二泡核部分的至少一部分形成。38.如权利要求37的蒸发器,其中传热管包括40至70个翅片。39.如权利要求37的蒸发器,其中在所述多个通道内形成多个根部凹槽。40.如权利要求37的蒸发器,其中传热管还包括内表面,所述内表面包括螺旋状脊状凸起。全文摘要本发明提供一种改进的传热管及其改进的制造方法和用途。本发明还提供一种制冷剂蒸发器用沸腾管(10),其上至少具有一个双腔泡核沸腾区(55)。本发明还提供了一种包括至少一个上述沸腾管的制冷剂蒸发器,以及上述沸腾管的制造方法。文档编号F28FGK101498563SQ20091000285公开日2009年8月5日申请日期2003年4月21日优先权日2002年4月19日发明者佩图尔·托尔斯,汤米·泰勒申请人:沃尔弗林管子公司
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