專利名稱：一種強化傳熱管及其制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種強化傳熱管，用作制冷和空調(diào)系統(tǒng)中的蒸發(fā)器和冷凝器的 熱交換部件，并且還涉及這種強化傳熱管的制作方法，屬于熱交換部件及制 造技術(shù)領域。
技術(shù)背景在制冷、空調(diào)、過程工程、石油化工以及能源與動力工程等領域，都要涉 及到液體在管束外表面的沸騰或凝結(jié)。尤其是制冷和空調(diào)系統(tǒng)中所用的蒸發(fā) 器和冷凝器，制冷劑在管外沸騰或凝結(jié)時的相變換熱熱阻與管內(nèi)強制對流換 熱熱阻相當甚至大于管內(nèi)強制對流換熱熱阻，因此，強化管外的相變換熱對 于提高蒸發(fā)器和冷凝器的傳熱性能可以起到顯著的效果。關于核態(tài)沸騰機理的研究表明，液體的沸騰需要有汽化核心的存在。在給 定的加熱表面的過熱度條件下，只有當汽化核心的半徑大于氣泡生長所需的 最小半徑，氣泡才能長大，核態(tài)沸騰才能進行。而加熱表面上的凹槽和/或裂 縫所形成的空穴最可能成為汽化核心。在沸騰過程中，當氣泡長大脫離空穴 后，由于液體表面張力的作用，這些空穴所截留的部分蒸汽很難被流入液體 徹底逐出，就成為新的汽化核心，長出新的氣泡，從而使沸騰過程不斷持續(xù)。 由此可知，要強化核態(tài)沸騰換熱，關鍵在于在加熱表面形成眾多的汽化核心。因此，始于20世紀70年代的強化沸騰傳熱表面的許多開發(fā)工作都是圍繞著 在加熱表面形成眾多結(jié)構(gòu)展開的，而且在眾多的文獻中可以見諸，例如中國 專利ZL95246323.7(授權(quán)公告號CN2257376Y)和中國專利ZL03207498.0(授 權(quán)公告號CN2662187Y)公開的蒸發(fā)器用熱交換管，其外表面為頂部壓成T 形的螺旋翅片，以構(gòu)成溝槽結(jié)構(gòu)；中國專利ZL95118177.7 (授權(quán)公告號 CN1090750C)和中國專利ZL02263461.4(授權(quán)公告號CN2557913Y)公開的熱 交換管，其外表面沒有具有沿圓周方向均布著斜齒的螺旋翅片，通過對翅施壓使翅片齒頂向兩側(cè)延展而構(gòu)成空穴結(jié)構(gòu)；中國專利申請公開說明書 CN1366170A (申請?zhí)?2101870.7)公開的熱交換管，其外表面采用機械加工 方法形成翅片，在翅片之間的初級溝槽的槽底形成次級溝槽；中國專利公開 號CN1100517A (申請?zhí)?4116309.1)公開的熱交換管，其外表面的翅片被壓 成朝向一邊傾倒，通過在翅片肩部再壓凹槽而構(gòu)成空穴結(jié)構(gòu)；中國專利 ZL02264793.7 (授權(quán)公告號CN2572324Y)公開的蒸發(fā)器用熱交換管，其外 表面采用機械加工方法形成具有鋸齒結(jié)構(gòu)的螺旋片，并在鋸齒頂部壓出斜槽， 藉(借)以構(gòu)成空穴結(jié)構(gòu)；中國專利申請公開說明書CN1731066A (申請?zhí)?200510041468.6)公開的熱交換管，其外表面采用機械加工方法形成翅片和橫 刺，形成復式空穴結(jié)構(gòu)。上述文獻對熱交換管的外壁表面即習慣所稱的外翅片的結(jié)構(gòu)的共同特點 是具有開口略小的溝槽結(jié)構(gòu)或空穴結(jié)構(gòu)，以構(gòu)造出形成汽化核心的場所或稱 載體，從而達到強化沸騰換熱的效果。近年來，人們?nèi)栽谥铝τ趯Τ崞砻娴慕Y(jié)構(gòu)進行探索，期取獲得更多數(shù)量 的汽化核心，使相變換熱的換熱系數(shù)進一步提高的傳熱管，這種傳熱管即使 對于沒有相變傳熱過程并能確保強化傳熱管在不降低其機械強度的條件下大 大增加換熱面積，增強流體流過換熱面時的擾動，破壞速度邊界層和溫度邊 界層，從而提高換熱性，并使傳熱管的重量有所下降。然而，在已公開的文獻中尚未見諸有表現(xiàn)于蒸發(fā)器和冷凝器熱交換管管外 的外翅片的結(jié)構(gòu)能體現(xiàn)出具有顯著提高相變換熱系數(shù)的技術(shù)啟示，也未見諸 有通過一種合適的機械加工方法在強化傳熱管的外翅片表面加工出得以顯著 提高相變換熱系數(shù)的加工手段。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的任務是要提供一種能使外翅片的表面具有較大換熱面積以體現(xiàn) 理想的傳熱性能的強化傳熱管。本發(fā)明的任務還在于提供一種強化傳熱管制制作方法，該方法能保障強化傳熱管的外翅表面加工出得以顯著提高相變換熱系數(shù)的構(gòu)造。本發(fā)明的任務是這樣來完成的， 一種強化傳熱管，它包括管體和由所述的 管體上的材料沿管體的半徑方向延展并且在管體的外表面繞管體呈螺旋狀延 伸而成的與管體構(gòu)成為一體的外翅片，所述的外翅片的至少一個側(cè)表面上構(gòu) 成有微尺度槽道。本發(fā)明所述的微尺度槽道以密集形態(tài)地構(gòu)成于外翅片的至少一個側(cè)表面上。本發(fā)明所述的微尺度槽道的槽寬為0.001-0.5111111，槽深為0.001_0.2111111。 本發(fā)明所述的微尺度槽道之間的平均間距為0.005 _ 5.0mm 。 本發(fā)明所述的外翅片的上部構(gòu)成有凹槽，兩相鄰凹槽之間形成有齒臺，所 述凹槽的深度小于外翅片的高度，凹槽和齒臺將外翅片構(gòu)成鋸齒狀，齒臺所 面向凹槽的對應兩側(cè)的一對齒臺側(cè)表面中的至少一個齒臺側(cè)表面上開設有至 少1條從齒臺根部向頂部延伸的弧形微尺度槽道，該弧形微尺度槽道的寬度 為0.001—0.5mm，深度為0.001— 0.2mm。翅頂邊緣。本發(fā)明的還一任務是這樣來完成的， 一種強化傳熱管的制作方法，由外翅 片開槽刀、外翅片成型刀和微尺度槽道開槽刀構(gòu)成第一刀具組，將第一刀具 組安裝于刀架上，使管體作與所述的第一刀具組相對轉(zhuǎn)動，在管體與第一刀 具組相對轉(zhuǎn)動的過程中，由外翅片開槽刀和外翅片成型刀使管體上的材料沿 管體的半徑方向延展并且在管體的外表面繞管體呈螺旋狀延伸而形成與管體 構(gòu)成為一體的外翅片，與此同時由微尺度槽道開槽刀的邊緣所均布的刀口在 外翅片的側(cè)表面上刻劃出微尺度槽道。一種強化傳熱管制制作方法，由外翅片開槽刀、外翅片成型刀和微尺度槽 道開槽刀構(gòu)成第一刀具組，將第一刀具組安裝于刀架上，使管體作與所述的 第一刀具組相對轉(zhuǎn)動，在管體與第一刀具組相對轉(zhuǎn)動的過程中，由外翅片槽刀和外翅片成型刀使管體上的材料沿管體的半徑方向延展并且在管體的外 表面繞管體呈螺旋狀延伸而形成與管體構(gòu)成為一體的外翅片，與此同時由微 尺度槽道開槽刀的邊緣所均布的刀口在外翅片的側(cè)表面上刻劃出微尺度槽道；由翅頂幵槽刀和微尺度槽道開槽刀構(gòu)成第二刀具組，將第二刀具組安裝 于刀架上，使管體作與所述的第二刀具組相對轉(zhuǎn)動，在管體與第二刀具組相 對轉(zhuǎn)動的過程中，由翅頂開槽刀在所述的外翅片的上部切割出凹槽，藉由兩 相鄰凹槽之間形成的齒臺使外翅片呈鋸齒狀，與此同時由微尺度槽道開槽刀 的邊緣所均布的刀口對齒臺所面向凹槽的對應兩側(cè)的齒臺側(cè)表面中的至少一 個齒臺側(cè)表面上開設出至少一條從齒臺根部向頂部延伸的弧形微尺度槽道。本發(fā)明所述的微尺度槽道開槽刀由兩片邊緣形成有齒狀的刀口的圓盤狀 的薄刀片組成，在兩片圓盤狀的薄刀片之間置入有凹墊片，而兩片圓盤狀的 薄刀片所背向凹墊片的一側(cè)各設置有一凸墊片，凹、凸墊片的直徑小于薄刀 片的直徑，凹墊片和一對凸墊片以及兩片薄刀片固定后，薄刀片的刀口沿薄 刀片軸向向兩側(cè)翹起。本發(fā)明所述的微尺度槽道開槽刀的邊緣設有具齒狀刀口的圓盤刀片，齒狀 刀口向圓盤刀片的兩側(cè)面交替偏轉(zhuǎn)。本發(fā)明推薦的強化傳熱管與已有技術(shù)中的翅片管相比的優(yōu)點由于在外翅片的至少一側(cè)的側(cè)表面上構(gòu)成有微尺度槽道，因此有助于使外翅片的表面增 大換熱面積以及提高了對流體的擾動，強化了管外強迫對流換熱，使傳熱系數(shù)得到顯著改善；當本發(fā)明的強化傳熱管用于蒸發(fā)器時，微尺度槽道可大增 加汽化核心的數(shù)目，使沸騰換熱在低熱流密度的情況下得到強化；當本發(fā)明 的強化傳熱管用于冷凝器時，微尺度槽道能改善外翅片表面液膜厚度的分布， 使得凝結(jié)換熱得到強化。


圖1為本發(fā)明強化傳熱管的一實施例結(jié)構(gòu)圖。 圖2為本發(fā)明強化傳熱管的另一實施例結(jié)構(gòu)圖。圖3為圖1結(jié)構(gòu)的強化傳熱管的制作示意圖。 圖4為圖2結(jié)構(gòu)的強化傳熱管的制作示意圖。 圖5為圖4的A—A剖視放大示意圖。 圖6為微尺度槽道3的位置計算示意圖。 圖7為微尺度槽道開槽刀9的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖8為微尺度槽道開槽刀9的另一種實施例結(jié)構(gòu)放大示意圖。 圖9為管體1與刀具在不同轉(zhuǎn)速比時的微尺度槽道3的槽道軌跡示意圖。
具體實施方式
請見圖1，在具有內(nèi)翅片17的管體1的外壁上一次加工成型軋制出外翅 片2，制作出一種強化傳熱管，外翅片2由管體1上的材料沿管體1半徑方向 向外延展形成，并與管體l為一整體結(jié)構(gòu)，它們之間設有接觸熱阻，外翅片2 在管體1外表面繞管體1以螺旋狀延伸；在軋制外翅片2的同時，由刀具在 外翅片2的側(cè)表面上加工出密集的微尺度槽道3，這些微尺度槽道3是微尺度 槽道開槽刀9 (圖3、圖4示)在與外翅片2作相對轉(zhuǎn)動時劃出的一簇密集曲 線，在外翅片2的兩側(cè)表面上，這簇曲線形成網(wǎng)格狀的結(jié)構(gòu)，該網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu) 的微尺度槽道3具體尺寸參數(shù)為槽寬0.1mm，槽深0.02mm，平均間距0.5 mm。這種網(wǎng)格狀的微尺度槽道3的結(jié)構(gòu)增加了擾動，破壞了邊界層，并且顯 著增加換熱面積，強化傳熱過程。對于沸騰換熱，相當于在外翅片2的表面增 加了大量汽化半徑極小的汽化核心；對于凝結(jié)換熱，可改變液膜的張力分布， 從總體上進一步減薄液膜厚度，提高換熱性能。由于在微尺度槽道3的加工 過程中被擠出的那部分材料還會使外翅片2的高度略有增加，但不會使管體1 的強度降低，因此可以在傳熱性能得到進一步提高的同時降低管體l的重量。請見圖2，當上述強化傳熱管用于冷凝器的熱交換管時，在軋制出外翅片 2并在外翅片2的側(cè)表面上刻劃出微尺度槽道3之后，還要用齒頂開槽刀11 (圖4示)在外翅2上切割出凹槽4，相鄰凹槽4之間形成有齒臺5，凹槽4的深度小于外翅片2的高度，并且凹槽4與齒臺5將外翅片2構(gòu)成鋸齒狀； 與此同時，微尺度槽道開槽刀9 (圖3、圖4示)在凹槽4兩側(cè)相對的齒臺5 表面上刻劃出至少一條從齒臺5根部向頂部延伸的弧形微尺度槽道6,該弧形 微尺度槽道6是由微尺度槽道開槽刀9在齒臺5側(cè)表面作相對轉(zhuǎn)動時劃出的， 其形狀由特定的轉(zhuǎn)速比決定。齒臺5側(cè)表面上附加的弧形微尺度槽道6能改 善齒臺5側(cè)表面上液膜的表面張力分布，有助于提高總體凝結(jié)換熱性能。仍見圖2，當上述強化傳熱管用于蒸發(fā)器的熱交換管時，在經(jīng)過上述的加 工后，在外翅片2的側(cè)面上刻出微尺度槽道3以及齒臺5側(cè)表面刻出弧形微 尺度槽道6之后，還要使齒臺5頂部的材料向兩側(cè)延展構(gòu)成翅頂邊緣5a，翅 頂邊緣5a與由相鄰外翅片2的齒臺5頂部的材料同樣地向兩側(cè)延展構(gòu)成翅頂 邊緣5a相互接應，從而使得兩相鄰外翅片2之間的空間呈空穴結(jié)構(gòu)，而外翅 片2側(cè)面的微尺度槽道3以及齒臺5側(cè)表面的弧形微尺度槽道6則成為空穴 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，這些微尺度槽道3和弧形微尺度槽道6不僅增加了空穴的內(nèi)部 換熱面積，更重要的是保證了空穴在較低過熱度時仍然具有小直徑的汽化核 心，使空穴始終處于活化狀態(tài)，使熱交換管在低熱流密度時仍然具有較高的 換熱性能。當本發(fā)明的強化傳熱管用于蒸發(fā)器的熱交換管時，也可以不設齒 臺5以及弧形微尺度槽道6。實施例2:請見圖3和圖6，配備外翅片開槽刀7、外翅片成型刀8和微尺度槽道開 槽刀9,并且將這組刀具安裝在刀架16 (也可稱刀軸)上，其中，微尺度槽 道開槽刀9的邊緣均勻設有多個刀口 10 (圖6示)，外翅片2是在管體1上通 過擠壓方法一次加工成型的，典型的尺寸是管體1在外翅片2根部的直徑為 20咖。在管體l與上述刀具的相對轉(zhuǎn)動過程中，由外翅片幵槽刀7和外翅片 成型刀8成型出高度為2咖的外翅片2，同時由微尺度槽道開槽刀9上的刀口 IO(圖6示)在外翅片2的側(cè)面上刻劃出有規(guī)則的槽寬為0.08 nmi、槽深為0.05 咖、平均槽距為0.5mm的微尺度槽道3。這里所提到的平均槽距的定義為相鄰微尺度槽道3的中心線所圍的面積除以這兩條中心線的長度的算術(shù)平均值。請具體見圖6，微尺度槽道3在外翅片2側(cè)表面的位置是這樣來計算的， 設微尺度槽道3在外翅片2上最深的位置的半徑為r，刀口 10到微尺度槽道 開槽刀9軸心的距離為R，管體1旋轉(zhuǎn)的角速度為0M，微尺度槽道開槽刀9 旋轉(zhuǎn)的角速度為"2，時間為t，如果把坐標系設在管體1上，隨著管體l旋 轉(zhuǎn)，即相當于管體l不動，微尺度槽道開槽刀9除了以032自轉(zhuǎn)外還繞管體1 的軸心位置(X， Y) = (O， O)以角速度c^公轉(zhuǎn)，那么，刀口 IO在外翅片 2的側(cè)表面刻劃出的軌跡可以用下式計算X= P Cos 9Y= P Sin 6其中，p = Vx'2+r2e=arctan(Y' /X' )+… t X' =r+R—R Cos ( w2 t) Y' =—R Sin ( "2 t)請見圖9，該圖給出了更多的在外翅片2的側(cè)表面刻劃出的微尺度槽道3 的形狀，計算參數(shù)為微尺度槽道3在外翅片2上最深的位置的半徑i^8mm， 刀口 10到微尺度槽道開槽刀9軸心的距離R-20咖，相鄰刀口 IO之間的間距 S=lmm，轉(zhuǎn)速成比"2/o^分別為0.35、 0.40、 0.47、 0.65和1.20，具體由圖9 中的五幅單列的圖9a、圖9b、圖9c、圖9d和圖9e分別示意了微尺度槽道3 的形狀。如圖6所示的微尺度槽道3的計算參數(shù)為r=16咖，R=40咖，"2/<o 1==r/R=0.4,微尺度槽道開槽刀9上相鄰刀口 10的間距為S=l咖。請見圖7，微尺度槽道開槽刀9可以這樣制作，由兩邊緣設有齒狀的刀口 10的圓盤形薄刀片12組成，齒的形狀可以是三角形的鋸齒，也可以是矩形齒， 或者其它形狀，本實施例擇三角形的鋸齒。兩片薄刀12片之間夾有凹墊片13，兩端即背向凹墊片13的一側(cè)各有一凸墊片14，凹、凸墊片13、 14的直徑均 小于薄刀片12的直徑，刀具被緊固后，薄刀片12的刀口 IO沿刀具軸向向兩 側(cè)略微翹起。由于凹、凸墊片13、 14的直徑小于薄刀片12，因此薄刀片12 具有一定的彈性，不會在外翅片2上形成過于深的切口。對于外翅片2的截 面為梯形的傳熱管建議使用這種薄刀片12。請見圖8，微尺度槽道開槽刀9還可以這樣制作，將微尺度槽道開槽刀9 構(gòu)成為邊緣設有齒狀刀口的圓盤狀刀片15，并且使圓盤狀刀片15的齒狀刀口 15a交替向兩個側(cè)面偏轉(zhuǎn)，形成圖示的齒狀刀口 15a，齒的形狀可以是三角形 的鋸齒，也可以是矩形，或者其它形狀，本實施例擇三角形的鋸齒。請見圖4和圖5并且結(jié)合圖2,以制作作為冷凝管使用的并且由圖2示意 的本發(fā)明的強化傳熱管為例。具體結(jié)構(gòu)包括管體l、在管體1外壁面上形成的外翅片2，在外翅片2上 切割出有凹槽4，兩相鄰凹槽4之間形成有齒臺5，凹槽4的深度小于外翅片 2的高度，凹槽4和齒臺5將外翅片2構(gòu)成鋸齒狀，凹槽4兩側(cè)相對的齒臺5 表面有1至2條從齒臺5根部向頂中延展的弧形微尺度槽道6 (圖5示)并且 在外翅片2的兩側(cè)的側(cè)表面上構(gòu)成有微尺度槽道3，外翅片2高1.2咖，齒臺 5高0.8咖、微尺度槽道3和弧形微尺度槽道6的槽寬各為0.05 mm、槽深各為 0.01咖。制作時，采用外翅片開槽刀7和外翅片成型刀8組成第一組加工刀具組在 管體1外壁面上形成外翅片2;采用翅頂開槽刀11和微尺度槽道開槽刀9組 成第二組加工刀具，微尺度槽道開槽刀9的邊緣均勻設有多個刀口 10，這組 刀具以特定的轉(zhuǎn)速成旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速比"2/"^1.14"/R，翅頂開槽刀ll在外翅 片2上切割出凹槽4，微尺度槽道開槽刀9是一片由圖8所示的邊緣設有齒狀 刀口 15a的圓盤刀片15，圓盤邊緣的鋸齒的齒距為0.5咖，并且交錯向圓盤 兩側(cè)傾斜，鋸齒的齒尖形成齒狀刀口 15a并且在凹槽4與相鄰凹槽4相對的側(cè)面上刻劃出一組從齒臺5根部向頂部延展的弧形微尺度槽道6，這組刀具對 外翅片2的加工方式由圖4所示;采用外翅片成型刀8和微尺度槽道開槽刀9 組成第三組加工刀具，微尺度槽道開槽刀9的邊緣均勻設有多個刀口 10,這 組刀具以轉(zhuǎn)速比"2/c^^r/R旋轉(zhuǎn)，由外翅片成型刀8切除在切割凹槽4的過 程中自凹槽4底部向外翅片2兩側(cè)延展伸出的多余部分的材料翅片，微尺度 槽道開槽刀9在外翅片2的側(cè)面上刻劃出有規(guī)則的密集的微尺度槽道3。 實施例4:仍請見圖4和圖5并且結(jié)合圖2，以制作作為蒸發(fā)管使用的并且由圖2示 意的本發(fā)明的強化傳熱管為例。這種傳熱管包括管體l、在管體1外壁面上形成的外翅片2，在外翅片2 的側(cè)表面上形成有密集的微尺度槽道3，以及在外翅片2上還切割出有凹槽4， 且兩相鄰凹槽4之間形成有齒臺5，凹槽4的深度小于外翅片2的高度，凹槽 4和齒臺5將外翅片2構(gòu)成鋸齒狀，用平滾輪將齒臺5頂部的材料向兩側(cè)延展 構(gòu)成翅頂邊緣5a，翅頂邊緣5a與由相鄰外翅片2的齒臺5頂部的材料同樣地 向兩側(cè)延展構(gòu)成的翅頂邊緣5a互相接應，從而使得兩相鄰外翅片2之間呈空 穴結(jié)構(gòu)，而外翅片2側(cè)面的微尺度槽道3則成為空穴的內(nèi)部微結(jié)構(gòu)。本實施 例所得到的外翅片2的高度為0.98咖,微尺度槽道3的槽寬0.02 mm、槽深0.01 imn。在制作過程中，采用兩把微尺度槽道開槽刀9，微尺度槽道開槽刀9的邊 緣的齒狀的刀口 10的齒距為0.5 mm，兩把微尺度槽道開槽刀9的刀口 10錯開 半個齒距，轉(zhuǎn)速比"2/"^-r/Rp從而在外翅片2的側(cè)表面刻劃出間距為0.25 皿的網(wǎng)格狀分布的微尺度槽道表面結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1、一種強化傳熱管，它包括管體(1)和由所述的管體(1)上的材料沿管體(1)的半徑方向延展并且在管體(1)的外表面繞管體(1)呈螺旋狀延伸而成的與管體(1)構(gòu)成為一體的外翅片(2)，其特征在于所述的外翅片(2)的至少一個側(cè)表面上構(gòu)成有微尺度槽道(3)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的強化傳熱管，其特征在于所述的微尺度槽道(3) 以密集形態(tài)地構(gòu)成于外翅片(2)的至少一個側(cè)表面上。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的強化傳熱管，其特征在于所述的微尺度槽 道(3)的槽寬為0.001—0.5mm，槽深為0.001—0.2mm。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的強化傳熱管，其特征在于所述的微尺度槽道(3) 之間的平均間距為0.005—5.0mm。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的強化傳熱管，其特征在于所述的外翅片(2) 的上部構(gòu)成有凹槽(4)，兩相鄰凹槽(4)之間形成有齒臺(5)，所述凹槽(4)的深 度小于外翅片(2)的高度，凹槽(4)和齒臺(5)將外翅片(2)構(gòu)成鋸齒狀，齒臺(5) 所面向凹槽(4)的對應兩側(cè)的一對齒臺側(cè)表面中的至少一個齒臺側(cè)表面上開 設有至少1條從齒臺(5)根部向頂部延伸的弧形微尺度槽道(6)，該弧形微尺度 槽道(6)的寬度為0.001—0.5mm，深度為0.001—0.2mm。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的強化傳熱管，其特征在于所述的齒臺(5)的頂部 兩側(cè)構(gòu)成有由齒臺(5)的材料向兩側(cè)延展而構(gòu)成的翅頂邊緣(5a)。
7、 一種如權(quán)利要求1所述的強化傳熱管的制作方法，其特征在于由外 翅片開槽刀(7)、外翅片成型刀(8)和微尺度槽道開槽刀(9)構(gòu)成第一刀具組， 將第一刀具組安裝于刀架(18)上，使管體(1)作與所述的第一刀具組相對轉(zhuǎn)動， 在管體(1)與第一刀具組相對轉(zhuǎn)動的過程中，由外翅片開槽刀(7)和外翅片成型 刀(8)使管體(1)上的材料沿管體(1)的半徑方向延展并且在管體(1)的外表面繞 管體(1)呈螺旋狀延伸而形成與管體(1)構(gòu)成為一體的外翅片(2),與此同時由 微尺度槽道開槽刀(9)的邊緣所均布的刀口(10)在外翅片(2)的側(cè)表面上刻劃出微尺度槽道(3)。
8、 一種如權(quán)利要求1所述的強化傳熱管的制作方法，其特征在于由外 翅片開槽刀(7)、外翅片成型刀(8)和微尺度槽道開槽刀(9)構(gòu)成第一刀具組， 將第一刀具組安裝于刀架(18)上，使管體(1)作與所述的第一刀具組相對轉(zhuǎn)動，在管體(1)與第一刀具組相對轉(zhuǎn)動的過程中，由外翅片開槽刀(7)和外翅片成型 刀(8)使管體(1)上的材料沿管體(1)的半徑方向延展并且在管體(1)的外表面繞 管體(1)呈螺旋狀延伸而形成與管體(1)構(gòu)成為一體的外翅片(2)，與此同時由 微尺度槽道開槽刀(9)的邊緣所均布的刀口(10)在外翅片(2)的側(cè)表面上刻劃 出微尺度槽道(3);由翅頂開槽刀(11)和微尺度槽道開槽刀(9)構(gòu)成第二刀具 組，將第二刀具組安裝于刀架(18)上，使管體(l)作與所述的第二刀具組相對 轉(zhuǎn)動，在管體(l)與第二刀具組相對轉(zhuǎn)動的過程中，由翅頂開槽刀(ll)在所述 的外翅片(2)的上部切割出凹槽(4)，藉由兩相鄰凹槽(4)之間形成的齒臺(5)使 外翅片(2)呈鋸齒狀，與此同時由微尺度槽道開槽刀(9)的邊緣所均布的刀口 (10)對齒臺(5)所面向凹槽(4)的對應兩側(cè)的齒臺側(cè)表面中的至少一個齒臺側(cè) 表面上開設出至少 一條從齒臺(5)根部向頂部延伸的弧形微尺度槽道(6)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的強化傳熱管，其特征在于所述的微尺度槽 道開槽刀(9)由兩片邊緣形成有齒狀的刀口(10)的圓盤狀的薄刀片(12)組成， 在兩片圓盤狀的薄刀片(12)之間置入有凹墊片(13)，而兩片圓盤狀的薄刀片 (12)所背向凹墊片(13)的一側(cè)各設置有一凸墊片(14)，凹、凸墊片(13、 14)的 直徑小于薄刀片(12)的直徑，凹墊片(13)和一對凸墊片(14)以及兩片薄刀片(12) 固定后，薄刀片(12)的刀口(10)沿薄刀片(12)軸向向兩側(cè)翹起。
10、 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的強化傳熱管，其特征在于所述的微尺度 槽道開槽刀(9)的邊緣設有具齒狀刀口(15a)的圓盤刀片(15)，齒狀刀口(15a) 向圓盤刀片(15)的兩側(cè)面交替偏轉(zhuǎn)。
全文摘要
一種強化傳熱管及其制作方法，屬于熱交換部件及制造技術(shù)領域。它包括管體和由所述的管體上的材料沿管體的半徑方向延展并且在管體的外表面繞管體呈螺旋狀延伸而成的與管體構(gòu)成為一體的外翅片，所述的外翅片的至少一個側(cè)表面上構(gòu)成有微尺度槽道。優(yōu)點由于在外翅片的至少一側(cè)的側(cè)表面上構(gòu)成有微尺度槽道，因此有助于使外翅片的表面增大換熱面積以及提高了對流體的擾動，強化了管外強迫對流換熱，使傳熱系數(shù)得到顯著改善；當本發(fā)明的強化傳熱管用于蒸發(fā)器時，微尺度槽道可大增加汽化核心的數(shù)目，使沸騰換熱在低熱流密度的情況下得到強化；當本發(fā)明的強化傳熱管用于冷凝器時，微尺度槽道能改善外翅片表面液膜厚度的分布，使得凝結(jié)換熱得到強化。
文檔編號B23C3/34GK101240987SQ20081001968
公開日2008年8月13日 申請日期2008年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月12日
發(fā)明者周浩平, 張春明, 行 羅, 陸明華 申請人:江蘇萃隆銅業(yè)有限公司;上海理工大學