专利名称：在管的内表面上具有沟槽的热交换管的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于房间空调的热交换器的热交换管或诸如此类管，尤其涉及在其内表面上具有沟槽的热交换管，作为蒸发器和冷凝器它具有优越的性能。
过去，用于热交换器的热交换管可作为蒸发器和冷凝器来使用。即，在一热交换管内，通过蒸发致冷液体或凝结致冷气体来进行热交换。在Nos.平3-13796和4-158193的日本专利申请中公开了一种在金属管内表面上成形有许多沟槽组的传统热交换管。
在Nos.平3-13796的日本专利申请中公开的热交换管中，形成一组螺旋形槽，以便将管内表面的圆周分成大于四的偶数，并且形成这些螺旋沟槽组，致使在相互邻接部分之间相对于管轴线方向的扭转角为相互反向的。在此热交换管中，因为由U形加工工艺所引起在一个沟槽的倾斜方向上没有反向点，所以可防止在沟槽部分上的热交换性能受U形加工工艺的影响而降低。此外，在冷凝时，通过冷凝液体的聚集作用，由于管上液体膜的厚度是标准的，从而促使液体从沟槽连接部分析出。同时，改善了其冷凝性能。另外，由于在热交换管的内表面上，沿管轴线的方向，在固定沟槽齿节上形成一组螺旋沟槽，而且沿管轴线，在螺旋沟槽之间适当地间隔设置一平面部分，所以可改善U夹弯曲的可加工性能。
在日本申请公开号为平4-158193的专利中公开的热交换管中，有许多种呈固定间隔分开关系的凹凸组。凹凸组包括凹面部分和沟槽部分，它们被交替平行设置。一单个凹凸组和与第一次所提到的凹凸组邻接的凹凸组，其构成在除沟槽间距，沟槽尺寸，沟槽形状和相对于管轴线的沟槽方向以外的至少一个或更多组成部分上有所不同。因此，应将管内致冷剂搅起用以改善其热交换性能。当设置三个或更多的凹凸组时，热交换性能将得到进一步提高。
在另一方面，一种热交换管在其中螺旋沟槽组和穿过螺旋沟槽组与管轴线方向相平行的凸台设置在金属管的内表面上，它被发表在公开号为平5-71874和6-10594的日本出版物上。在公开号为平5-71874的日本专利上公开的热交换管中螺旋沟槽组相对于管轴线方向形成相同的扭转角，而在公开号为平6-10594的日本专利上，螺旋沟槽组对称地成形在凸台的两侧。这些热交换管的内表面上设置有螺旋沟槽组，以及与管轴线相平行穿过螺旋沟槽的一个或更多的凸台组。凸台切断沟槽内致冷液体的流通使液膜消失。从而，可改善热交换性能。此外，由于形成了与管轴线方向平行的凸台，沿管轴线方向的致冷液体的流量是平稳的，并能减少相对于管轴线方向的压力损失。
然而，上述传统的热交换管带有以下问题。首先，发表在公开号为3-13796的日本专利申请出版物上的热交换管上，设置许多种螺旋沟槽，所形成的螺旋沟槽组其扭转角是相同的，相互邻接部分之间相对于管轴线方向的扭转角的方向是相互反向的。由此，在一组沟槽内的致冷液体的流量被带有反向扭转角的另一组沟槽减少。因此，在其内有致冷液体的蒸发器蒸发致冷液体用以进行热交换。致冷剂不均匀的分布在管内整个内壁上，从而降低了蒸了性能。
在公开号为平4-158193的日本专利申请公开的热交换管，许多种螺旋沟槽组，其构成除在相互邻接部分之间，相对于管轴线方向的沟槽间距，沟槽尺寸，沟槽形状，和相对于管轴线方向沟槽组的扭转角以外的至少一个或更多组成部分上有所不同。因此，在传统的热交换管中，蒸发时致冷剂的流量并没有减少，同时不能有效的减少压力损失致使蒸汽性能降低，并且在冷凝时，冷凝液体的排放性能不佳致使热交换表面和致冷气体之间的接触性能减弱，冷凝性能降低。另外，当相对于管轴线方向具有相同扭转角的螺旋沟槽组设置在管的整个内表面上时，冷凝液体在冷凝时趋于分布在整个热交换表面，使冷凝液体覆盖在热交换表面上以致降低了冷凝性能。
在公开号为平5-71874的日本专利出版物上公开的热交换管中，许多沟槽组以同一方向成形在管的整个内表面。因此，冷凝液体在冷凝时趋于分布在整个热交换表面上，以致于既使冷凝液体由凸台排出，冷凝液体也覆盖在热交换表面上，从而降低了冷凝性能。
在公开号为平6-10594的日本专利出版物上公开的热交换管中，相对于凸台相互邻接部分之间对称形成两种沟槽组。因此，由一组沟槽在蒸发时所产生的致冷液体的流量被另一组沟槽减少，当在沟槽内致冷液体的流量被凸台切断时，致冷液体没分布在整个热交换表面，从而降低了蒸发性能。
本发明是考虑到上述问题所完成的。本发明的目的是提供在其内表面上带有用于与流经管的致冷剂进行热交换的沟槽的一热交换管，在其中适当地设定成形在管内表面上两种沟槽组的形状，设置许多组带有这些沟槽组的两种沟槽加工区，并将沿管轴线方向延伸的一线性沟槽区域设置在沟槽加工区域之间，从而提供了最佳的蒸发性能值和冷凝性成值。
根据本发明，提供一热交换管，在其内表面上具有沟槽用于与流经该管的致冷剂进行热交换，包括第一沟槽组和第二沟槽组，它们相对于管纵向的扭转角和扭转方向是不同的，其特征在于，由所述第一和第二沟槽组形成的第一和第二沟槽加工区域以不同宽度复数地设置。沿管轴线方向延伸的线性沟槽区设置在沟槽加工区域之间。
在本发明中，相对于管纵向扭转角和扭转方向不同的第一和第二沟槽组成形于管的内表面上，成形有第一和第二沟槽组的第一和第二沟槽加工区域以不同宽度复数地设置。在此情况中，将热交换管作为蒸发器来使用，当将致冷液体供给热交换管时，在宽沟槽加工区域内，沿着沟槽组扭转角的方向，致冷液体变成涡流。由在另一沟槽加工区域上的沟槽组产生与第一次所提到涡流方向不同的涡流，而且该沟槽加工区域的宽度窄，扭转角和扭转方向也是不同的，但并不影响由宽沟槽加工区产生涡流。因此，涡流分布在热交换管的整个内壁上。此外，沿管纵向延伸的线性沟槽区设置在沟槽加工区域之间，沿管纵向的致冷液体的流量是平稳的，从而减少了相对于管纵向的压力损失。因而，改善了热交换管的蒸发性能。另一方面，根据本发明的热交换管可做为冷凝器来使用，当将致冷气体供给热交换管时，致冷气体变成冷凝的，且液化在热交换管的整个内壁上，但在液化的开始，冷凝液体惯性很小。因此，尽管冷凝液体的涡流发生在宽沟槽加工区域扭转角的方向上，在液化开始的阶段，涡流受窄沟槽加工区域上的沟槽组的抑制。另外，由于沿管纵向延伸的线性沟槽区域设置在沟槽加工区域之间，当沿沟槽组流动的冷凝液体冲击线性沟槽区域时，其通过蒸汽流飞散使在沟槽组内的冷凝液体消失，从而改善了冷凝液体的排出性能。确实防止了冷凝液体对整个热交换表面覆盖，以便热交换表面总与致冷气体相接触以产生连续地冷凝。从而，可改善热交换管的冷凝性能。当沟槽加工区域的宽度为W1和W2(W1/W2)时，要求W1/W2为1.1到3.0。
在W1/W2小于1.1的情况下，尽管出现致冷剂的流动，但部分致冷剂不被扭转方向彼此不同的沟槽组所接受。因此，涡流很难发生。从而，降低了蒸发性能的增涨量。另一方面，当W1/W2超过3.0时，由于致冷剂在冷凝时受到宽沟槽加工区域上沟槽组的影响，趋于发生冷凝液体的涡流致使冷凝液体局部覆盖在热交换表面上。因此，冷凝性能的增涨量减弱。从而，当W1/W2设定在1.1到3.0时，蒸发性能和冷凝性能得到进一步地提高。
此外，正如权利要求2，当宽沟槽加工区域和窄沟槽加工区域的扭转角分别为θ1和θ2，θ1＜θ2，邻接沟槽加工区域之间的扭转方向是相反的，4°≤θ1≤25°，且8°≤θ2≤45°时，那么，将可获得空气调节性能极佳地热交换管。即，在Q1＜Q2的情况，当θ1＜4°或θ2＜8°时，蒸发时的压力损失小，且蒸发性能值高，而在冷凝时，液体的收集效果降低，冷凝性能的增涨量降低。另一方面，当θ1＞25°或θ2＞45°时，冷凝性能值高，但蒸发时的压力损失高，它使得设计热交换器变得很困难。因此，尤其是当θ1＜θ2时，邻接沟槽加工区域之间的扭转方向是相反的，4°≤θ1≤25°，且8°≤θ2≤45°，蒸发性能更佳，使得空气调节能力得到改善。
此外，正如权利要求3，当宽沟槽加工区域的扭转角和窄沟槽区域的扭转角分别为θ1和θ2时，θ1＞θ2，且邻接沟槽加工区域之间的扭转方向相反，8°≤θ1≤45°且4°≤θ2≤25°，那么，将可能获得供热性能极佳的热交换管。即，在θ1＞θ2的情况下，当θ1＜8°或θ2＜4°时，蒸发时的压力损失小，蒸发性能值高，而在冷凝时，液体的聚集作用减弱，且冷凝性能的增涨值下降。另一方面，当θ1＞25°或θ2＞45°时，冷凝性能值高但蒸发时的压力损失值也高，降低了蒸发性能的增涨值。因此，当θ1＞θ2且邻接沟槽加工区域之间的扭转方向是相反的时，尤其是8°≤θ1≤45°且4°≤θ2≤25°时，冷凝性能性值更佳，使供暖性能得到改善。
此外，正如权利要求4那样，当线性沟槽区域的宽度为W3时，在第一和第二沟槽加工区域内与管纵向成直角的横断面上的沟槽间距为P，最好，W3/P的比率为1.0到 3.0。
在W3/P的比率小于1.0的情况下，相对于沟槽加工区域的线性沟槽区的截面积比率值小，则致冷剂的流通阻力增加，致使在蒸发时压力损失增加，而在冷凝时，致冷液体的排放性能值降低。另一方面，在W3/P的比率超过3.0的情况下，管内沟槽加工区域的表面积小，因而，蒸汽性能值和冷凝性能值的增涨量降低。因此，最好W3/P的比率为1.0到3.0。
另外，正如权利要求5那样，当线性沟槽区的壁厚为t0时，且第一和第二沟槽加工区域的平均壁厚为t时，最好，0.9t≤t0≤1.1。在此情况下，当线性沟槽区的壁厚等于沟槽加工区域的底厚时，由于内压力或其他类似的压力热交换管将发生破裂。当0.9t≤t0≤1.1时，热交换管分布接受的内压力或其他类似的力，从而减轻了应力集中，防止了强度的降低。请注意，在将凹凸沟槽组制成平面的情况下，第一和第二沟槽加工区域的平均壁厚为沟槽厚度和底壁厚tb的总厚度。
此外，正如权利要求6那样，越与线性沟槽区域相接近的第一和第二沟槽加工区域，它们的壁厚越厚。当越与线性沟槽区域接近的第一和第二沟槽加工区域所形成的壁厚越厚时，可保证致冷液体的流动性以维持高的热交换性能。
图1为一示意图，以展开形式表示有沟槽成形于其内表面的热交换管的内表面；图2为本发明实施例热交换管的一剖视图，它带有成形于其内表面上的沟槽(取与管的纵向成直角的横断面)；图3为本发明实施例热交换管局部、放大的一剖视图，它带有成形于其内表面上的沟槽；图4为一图示，表示W1/W2与热交换性能比之间的关系，横座标表示沟槽加工区域W1/W2的宽度比率，纵座标表示热交换的性能比率；图5为一图示，表示致冷剂流动速率与蒸发性能比率之间的关系，横座标表示致冷剂流动速率，纵座标表示蒸发性能比率；图6为一图示，表示致冷剂流动速率与冷凝性能比率之间的关系，横座标表示致冷剂流动速率，纵座标表示冷凝性能比率；参照附图在下文将详细描述本发明的实施例，图1为一示意图，以展开形式表示本发明的热交换管的内表面，图2为图1的剖视图(取与管的纵向成直角的横截面)。在本发明的热交换管中，宽度为W1的沟槽加工区域1和宽度为W2的沟槽加工区域2交替设置在其内表面上，宽度为W3的线性沟槽区域3延伸且沿管轴线方向(管的纵向方向)设置在各沟槽加工区域1和沟槽加工区域2之间。宽度W1大于宽度W2。正如图1和图2所示，在沟槽加工区域1和2中，形成一组沟槽，沟槽包括沟槽凸面部分4和沟槽凹面部分5，沟槽凸部分4和沟槽凹面部分5交替形成。沟槽凸面部分4和沟槽凹面部分5形成间距P。间距P不一定相同。在沟槽加工区域1内的沟槽组与管轴线方向螺旋地形成一扭转角θ1，在沟槽加工区域2内的沟槽组与管轴线方向成一扭转角θ2，其螺旋形成的扭转方向与沟槽加工区域1的扭转方向相反，请注意，扭转角θ2与扭转角θ1不同。图3为一剖视图，表示放大的热交换管的一部分。在沟槽加工区域1和2上的沟槽组的壁厚度由底壁厚tb(在沟槽加工区域上最薄的壁厚)到线性沟槽区域3逐渐加厚，其平均壁厚为t。在线性沟槽区域上的壁厚为t0，它满足关系式0.9t≤t0≤1.1t。
在此情况下，热交换管首先作为蒸发器来使用，当将冷却液体供入热交换管时，沿着在沟槽加工区域1内沟槽组扭转角θ1的方向，致冷液被变成涡流。在沟槽加工区域2中沟槽组产生涡流的方向与第一次提及的涡流的方向不同。然而，由于沟槽加工区域2宽度窄，且其扭转角不同，所以它并影响由宽沟槽加工区域产生的涡流。由此，涡流分布在整个热传输管的内壁上。此外，由于沿管轴线方向延伸的线性沟槽区域3设置在沟槽加工区域1和沟槽加工区域2之间，所以致冷剂沿管轴线方向的流量是平稳的，以致可以减少沿管轴线方向的压力损失。从而，使热交换管的蒸发性能得到改善。请注意，如果制成很小的扭转角θ1，尽管致冷剂的流速很小，借由扭转角为θ2的沟槽所产生的一湍流有助于产生一致冷剂的涡流，从而使汽化性能得到进一步地改善。
另一方向，热交换管作为一冷凝器来使用，当将致冷气体供给热交换管时，致冷气体开始在热交换管的整个内壁上开始冷凝和液化，但是在液化的开始冷凝液体是细小的惰性流。因此，尽管冷凝液体的涡流出现在沟槽加工区域1扭转角θ1的方向，通过沟槽加工区域2的沟槽组，将其抑制在液化开始的状态。此外，由于在管轴线方向上延伸的线性沟槽区域3设置在沟槽加工区域1和沟槽加工区域2之间，当沿着沟槽组流动的冷凝液体冲击线性沟槽区域3时，它作为蒸汽流散去，致使在沟槽组内的冷凝液体消失，从而，冷凝液体的排出性能得得改善。作为连续冷凝发生的结果，确实防止了冷凝液体覆盖整个热交换表面，且热交换表面总是与致冷气体相接触。因此，热交换管的冷凝性能得到改善。
此外，线性沟槽区3具有相对于沟槽加工区域的平均壁厚一预定范围形成的壁厚。因此，既使热交换管被一内力或其它的力所扩张，集中的应力也被释放，从而防止强度的降低。然而，在此情况下，由于沟槽组由线性沟槽区3封闭构成，所以减弱致冷液体的流量，减少了蒸汽性能值和冷凝性能值的增涨量。然而，由于本实施例中，在与线性沟槽区域3越接近的区域，沟槽加工区域1和2所形成的壁厚越厚，从而保证了致冷液体的流动性，使更高的热交换性能得以维持。
在本发明中，在管内表面上的沟槽加工区域1和沟槽加工区域2不必交替设置，但其顺序可在不降低本发明的效果的范围内适当重新设置。然而，在此情况中，线性沟槽区域3被设置在沟槽加工区域之间。
在下文中，与对比例相对照，将详细描述本发明在其内表面上带有沟槽的热交换管的特殊性能。实施例1首先，通过滚轴将具有0.2mm深度的沟槽组以0.2mm间距模制在铜板的一表面上，改变了两沟槽加工区域的形状。即对应于这两沟槽加工区域，在宽沟槽加工区域1(宽度为W1)如图1所示，以右旋螺纹的方式在相对于管轴线方向(管的长度方向)成2至60°的范围内，形成沟槽组的扭转角θ1，同时在窄(宽度为W2)沟槽加工区2，以左旋螺纹的方式在相对于管轴线方向成2至60°的范围内形成沟槽组的扭转角θ2，这些沟槽加工区域之间的宽度比率W1/W2在1.0至3.5的范围内变化。其次，沿管轴线方向延伸的线性沟槽区域3设置在沟槽加工区域1和沟槽加工区域2之间。再其次，沟槽形成面被内弯，且铜板的末端相互对接并由高频焊接，从而获得外径为7mm的热交换管。组合的热交换管设置在长度为3000米的双管型热交换器(下文仅称为外管)内部，在此之后，将致冷剂供给热交换管。将水供给热交换管和热交换外部管之间的一环形部分以评定热交换性能(蒸发性能和冷凝性能)。热交换性能的结果如图4所示。图4为表示W1/W2和热交换性能比率之间的关系的一曲线图，纵座标表示沟槽加工区域的宽度比率W1/W2，横座标表示热交换性能的比率(蒸发性能比率和冷凝性能比率)。请注意，热交换比率表示以宽度W1等于W2为基准的情况下，与热交换性能值相关的值。
如图4所示，W1/W2在1.1到3.0的范围时，其蒸发性能和冷凝性能是最佳的。另一方面，当W1/W2小于1.1时，蒸发性能和冷凝性能值的提高幅度减弱，W1/W2超过3.0，蒸发性能值增高且极好而冷凝性能值则下降。实施例2首先，通过滚轧将0.2mm深度的沟槽组以0.2mm间距模制在铜板的一表面上，同时，宽度不同的两沟槽加工区域形状上有所变化。即，关于这两个沟槽加工区域，如图1所示，宽度为W1的沟槽加工区域1的扭转角θ1在相对于管轴线方向(纵向)成2到60°的范围内变化，使其在右旋螺纹的方向上。同时，宽度为W2的沟槽加工区域2的扭转角θ2在相对于管轴线方向成2到60°的范围内变化，使其在左旋螺纹的方向上。沟槽加工区域间的宽度比(W1/W2)为2.0。其次，沿管轴线方向上延伸的线性沟槽区域3设置在沟槽加工区域1和沟槽加工区域2之间。再其次，沟槽形成面被内弯曲，且铜板的端部相互对接，并用高频焊接，从而获得外径为7mm的热交换管。组合的热交换管设置在长度为3000米的外管内部。此后，将致冷剂以30kg/次的流动速率供给热交换管。将水供给热交换管和热交换外部管之间的一环形部分用于热交换以评定热交换性能(蒸发性能和冷凝性能)和压力损失比率。关于结果，即沟槽形状(扭转角θ1.θ2)热交换性能和压力损失显示在下面的表格1中。请注意，热交换比率表明在以宽度W1等于W2为基准的情况下，与热交换性能相关的值。表格1
正如表格1所示，在扭转角θ1小于扭转角θ2的情况下，实施例1和实施例2中的蒸发性能和冷凝性能极好，尤其蒸发性能相当好。另一方面，在对比的那些例子中，在对比例1中，由于扭转角θ1小于一预定值，冷凝性能值的增长量不大。在对比例2中，由于扭转角θ1和θ2大于一预定值，冷凝性能值的增长量不大。在对比例2中，由于扭转角θ1和θ2大于一稳定值，因此蒸发时的压力损失率很高。
另一方面，在扭转角θ1大于扭转角θ2的情况下，在例3和例4中的蒸发性能和冷凝性能极好，尤其冷凝性能更佳。
另一方面，在对比例中，蒸发性能和冷凝性能更佳。然而，由于在对比例3中，扭转角θ1和θ2小于一预定值，蒸发性能的增长量不大。由于在对比例4中，扭转角θ1和θ2大于一预定值，当蒸发时，压力损失率的减少量不大。实施例3首先，用滚轧，将深度为0.2mm的沟槽组以0.2mm的间距形成在铜板的一表面上。在两沟槽加工区域，宽度比率(W1和W2)设定在1.0到3.5之间，扭转角θ1和θ2设定在2到60°的范围内，沟槽加工区域1的扭转方向和沟槽加工区域2的扭转方向分别形成一右旋螺纹和一左旋螺纹。此后，改变沟槽加工区域1和2的形状，即，设置一线性沟槽区域3，且沟槽加工区域1和2与线性沟槽区域3越靠近的区域，其所形成的壁厚越厚，从而构成实施例5。正如在对比例中那样，设置有线性沟槽区域3且沟槽加工区域1和2的厚度恒定，设置有线性沟槽区域3且沟槽加工区域1和2的厚度做成底壁厚tb(沟槽加工区域内最薄部分的壁厚)及不设置线性沟槽区域3，以分别构成对比例5、6和7。接下来沟槽形成面被内弯曲，且铜板的端面对接，并高频焊接获得外径为7mm的热交换管。这些热交换管设置在长度为3000米的外部管内，在将致冷剂供给热交换管后，将水供给热交换管和外部管之间的环形部分以根据致冷剂流动速率评定热交换性能。这些结果如图5和6所示。图5为一曲线图，其表明致冷剂流动速率和蒸发性能比率之间的关系，横座标轴表示致冷剂的流动速率，纵座标轴表示一蒸发性能比率。图6是表示致冷剂流动速率和冷凝性能比之间关系的一曲线图，横座标轴表示致冷剂流动速率纵座标轴表示冷凝性能比。请注意，热交换性能比率表示以宽度W1等于W2为基准时，与热交换性能值相关的值。
正如图5和6所示，在本发明的实施例5中，蒸发性能和冷凝性能极好。另一方面，对比例5至7的蒸发性能和冷凝性能与实施例5相比是劣等的。然而，在例5至6中沿管轴线方向上延伸的线性沟槽区域与不设置线性沟槽的对比例7相比较，其蒸发性能和冷凝性能很好。实施例4首先，用滚轧，在铜板的一表面上形成间距为0.2mm，深度为0.2mm的沟槽组。在两沟槽加工区域，其间的宽度比率W1/W2设置到1.0到3.0，扭转角θ1和θ2设置在4到45°的范围，在两沟槽加工区域之间，沿管轴线方向延伸的线性沟槽区的宽度W3被设定为相对于沟槽间距P，使W3/P为0.8至3.5。其次，沟槽形成面被内弯曲且铜板的端面相互对接，并高频焊接获得具有7mm外径的热交换管。对于这些热交换管，热交换性能(冷凝性能和蒸发性能)是以上述的方式进行评价的。下列表格2表示显示沟槽形状的W3/P热交换性能比率和压力性能比率。热交换性能比率表明以宽度W1等于W2为基准的热交换性能值的相关值。表格2
正如表格2所示，在例6中的蒸发性能和冷凝性能更好。另一方面，在对比例8中，由于w3/P小于1.0，蒸发时的压力损失增加，冷凝液体的排放性能降低，且冷凝性能降低。在对比例9中，由于W3/P超过3.0，所以热交换区域减少，冷凝性能和蒸发性能降低。实施例5
首先，用滚轧，在铜板的一表面上形成间距为0.2mm，深度为0.2mm的沟槽。在两沟槽加工区域，其间的宽度比率(W1/W2)设置到1.0到3.5，扭转角θ1和θ2设置在2到60°的范围内，沟槽加工区域1的扭转方向和沟槽加工区域2的扭转方向分别形成一右旋螺纹方向和一左旋螺纹方向。在沟槽加工区域1和2中，平均壁厚为0.3mm，底壁厚为0.25mm。接着在两沟槽加工区域之间，沿管轴线方向延伸的线性沟槽区域3的壁厚t0被做各种改变。其次，沟槽形成面被内弯曲，且铜板的端面相互对接，由高频焊接，从而获得外径为7mm的热交换管，评定热交换管的耐压值用以检查破裂的部位。下面的表格3表明沟槽加工区域的壁厚t0，耐压值和破裂部位。表格3
正如表格3所示，由于在实施例7中，线性沟槽区域的壁厚t0在一预定的范围内，耐压值高达16.7mPa，破裂部分在沟槽加工区域内。另一方面，由于在对比例10和11中，破裂部分在线性沟槽区域内，所以耐压值也较纸。
正如上所述，根据本发明在其内表面上带有沟槽的热交换管中，相对于管的纵向，其扭转角和扭转方向不同的第一和第二沟槽组成形在管的内表面上，多组由第一和第二沟槽组形成的第一和第二沟槽加工区是以不同宽度设置的，且沿管纵向延伸的线性沟槽区设置在沟槽加工区域之间。因此，热交换管的蒸发性能和冷凝性能可做的极好。由于热交换管具有极好的冷凝性能，提高了热交换器设计的自由度，节省了能量且可获得高效率。当在第一沟槽加工区域的宽度W1和第二沟槽加工区域W2之间的比率W1/W2在一预定范围内时，蒸发性能和冷凝性能可得到进一步的改善。
此外，正如下面的权利要求2中那样，当第一沟槽加工区域的扭转角θ1做的小于第二沟槽加工区域的扭转角θ2时，邻接的沟槽加工区域之间的扭转方向相反，尤其是扭转角θ1和扭转角θ2在一预定范围内，则进一步改善了其蒸发性能，使空调能力达到最佳。
另外，正如下述的权利要求3中那样，当第一构槽加工区域的扭转角θ1做的大于第二沟槽加工区域的扭转角θ2时，邻接沟槽加工区域之间的扭转方向是相反的，尤其是θ1和θ2在一预定的范围内，则提高了冷凝性能，且供暖性能良好。
而且，正如下面的权利要求4中那样，当线性沟槽区的宽度W3相对于沟槽间距P设置为一预定范围时，能进一步提高蒸发性能和冷凝性能。
此外，正如下面的权利要求5中那样，当线性沟槽区的壁厚t0相对于沟槽加工区的平均壁厚设置为一预定范围，即使由于分布内力或其他类似的力使热交换管扩展，也能减缓应力的集中以防止强度的降低。
另外，正如下面的权利要求6中那样，越与线性沟槽区域靠近的区域，其沟槽加工区域所形成的壁厚越厚，保证了致冷剂液体的流动性以维持高的热交换性能。
在1997.1.17递交的日本专利申请中号9-7051的整个公开文本，它包括结合在一起的说明书、权利要求书、附图和摘要，在此以其整体做为参照。
权利要求
1.一种热交换管，在其内表上具有用于与流经管的致冷剂进行热交换的沟槽，它包括相对于管纵向具有不同沟槽扭转角的第一和第二沟槽组，相对于管纵向的扭转方向被形成为使沿沟槽延伸的虚延伸线交叉，其特征在于由所述第一和第二沟槽组形成的多组第一和第二沟槽区域以不同的宽度设置，当所述沟槽加工区域为W1和W2时，W1/W2为1.1至3.0，且在所述的沟槽加工区域之间。设置沿管纵向延伸的一线性沟槽区域。
2.根据权利要求1所述的在其内表面上具有沟槽的热交换管，其特征在于当所述沟槽加工区域中的一个宽沟槽加工区域的扭转角和其中一个窄的沟槽加工区域的扭转角分别为θ1和θ2时，θ1＜θ2，邻接的沟槽加工区域之间的扭转方向是相反的，且4°≤θ1≤25°，且8°≤θ2≤45°。
3.根据权利要求1所述的在其内表面上具有沟槽的热交换管，其特征在于当所述沟槽加工区域中的一个宽的沟槽加上区域的扭转角和其中的一个窄的沟槽加工区域的扭转角分别为θ1和θ2时，θ1＞θ2邻接沟槽加工区域之间的扭转方向是相反的，且8°≤θ1≤45°时4°≤θ2≤25°。
4.根据权利要求1到3中任何一项所述的其内表面上具有沟槽的热交换管，其特征在于当所述线性沟槽区的宽度为w3，且在所述的第一和第二沟槽加工区域上与管纵向成直角的横截面上的沟槽间距为P时，W3/P的比率为1.0到3.0。
5.根据权利要求1到4中的任一项所述的在其内表面上具有的沟槽的热交换管，其特征在于当所述线性沟槽区的壁厚为t0，且所述第一和第二沟槽加工区域的平均壁厚为t时，0.9t≤t0≤1.1t。
6.根据权利要求1到5中的任一项所述的在其内表面上具有沟槽的热交换管，其特征在于越靠近所述线性沟槽的区域，所述的第一沟槽加工区和所述的第二沟槽加工区的壁厚越厚。
全文摘要
一种在其内表面上带有沟槽的热交换管,其蒸发性能和冷凝性能都极佳,在本发明的热交换管中,宽度为W1的沟槽加工区域1和宽度为W2的沟槽加工区域2交替设置在其内表面上,宽度为W3沿管纵向延伸的线性沟槽组3设置在沟槽加工区域1和2之间。宽度W1大于宽度W2,沟槽加工区域1内的沟槽组相对于管的纵向螺旋形成一扭转角θ1,在沟槽加工区域2内的沟槽组相对于管的纵向螺旋形成的θ2不同于θ1,以便其扭转方向与沟槽加工区域1的扭转方向相反。
文档编号F28F1/10GK1188229SQ9810004
公开日1998年7月22日 申请日期1998年1月16日 优先权日1997年1月17日
发明者石川守, 佐伯主税, 日名子伸明, 小关清宪 申请人:株式会社神户制钢所