本發(fā)明屬于換熱管制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種滿液式蒸發(fā)器的蒸發(fā)管的制備方法。

背景技術(shù)：

如業(yè)界所知，在制冷、空調(diào)工程以及能源與動力工程等領(lǐng)域普遍涉及液體在管束外表面蒸發(fā)的制冷系統(tǒng)機(jī)組和空調(diào)系統(tǒng)機(jī)組，并且對于大型的中央空調(diào)離心機(jī)組大都采用滿液式蒸發(fā)器。由于銅材料具有良好的可塑性，因而滿液式蒸發(fā)管通常使用銅管。為了增大換熱面積，提高換熱系數(shù)，通常以擠壓軋制方式或焊接方式在銅管外壁形成翅片（習(xí)慣稱外翅片），并且在銅管內(nèi)壁軋制出內(nèi)翅片。

以軋制方式在銅管外壁形成外翅片的例子在公開的專利文獻(xiàn)中不乏見諸，如cn1092327c（混合制冷劑用傳熱管）、cn2365635y（傳熱管）、cn2539948y（斷續(xù)齒內(nèi)螺紋無縫高效傳熱管）、cn100365369c（蒸發(fā)器熱交換管）、cn102425972a（一種熱交換管）、cn103063072（一種熱交換管）、cn201034432y（高翅片熱交換管）和cn2740988y（熱交換器用銅及銅合金無縫高翅片管），等等；以焊接方式在銅管外形成翅片的例子如cn205300349u（縱向開孔型翅片管）和us2667337（波紋形繞片管），等等。

較適合于作為滿液式蒸發(fā)器使用的蒸發(fā)管的例子如cn2911555y（滿液式蒸發(fā)器用蒸發(fā)管）、cn201034436y（雙重強(qiáng)化的蒸發(fā)用傳熱管）、cn101782344b（一種雙面強(qiáng)化換熱管）、cn103047891b（網(wǎng)狀外表面的降膜蒸發(fā)管）、cn104006579b（一種蒸發(fā)器用的高效熱交換管）和cn105300155a（蒸發(fā)管），等等。

進(jìn)而如業(yè)界所知，由于以焊接方式在銅管外壁形成翅片會產(chǎn)生管體與翅片根部（翅根）之間的接觸熱阻，因而并不受到業(yè)界的器重。以軋制方式即以機(jī)械擠壓加工方式在銅管外壁形成翅片可以消除前述的接觸熱阻，但是得到的翅片及凹槽尺寸的均勻性無法滿足業(yè)界之預(yù)期，特別是尺寸精度無法達(dá)到10μm級，因此由擠壓加工方式得到的蒸發(fā)管難以體現(xiàn)滿液蒸發(fā)的傳熱性能的最大化。

cn105509522a推薦有“一種銅粉燒結(jié)和高孔隙泡沫銅復(fù)合熱管的制造方法”，該方法制造的熱管其吸液芯是復(fù)合結(jié)構(gòu)，其中，蒸發(fā)段由銅粉燒結(jié)而成，冷凝段和絕熱段由高孔隙率的分級構(gòu)造泡沫銅卷曲后燒結(jié)而成。該專利申請方案根據(jù)熱管具體應(yīng)用要求，蒸發(fā)段的低孔隙率和小孔徑結(jié)構(gòu)便于液相介質(zhì)快速汽化，冷凝段和絕熱段的高孔隙率結(jié)構(gòu)使液相回流熱阻大大減小，保證液體快速回流至蒸發(fā)段，加快相變循環(huán)速度。但是該專利方案并未給出銅粉燒結(jié)于管體外的具體技術(shù)內(nèi)涵的啟示，而將銅粉通過高溫?zé)Y(jié)方式與管體形成一體結(jié)構(gòu)既又避免前述的接觸熱阻，又能獲得理想的孔隙以及達(dá)到期望的尺寸精度，但是在迄今為止公開的中外專利和非專利文獻(xiàn)中均未見諸有相關(guān)報(bào)道。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的任務(wù)在于提供一種滿液式蒸發(fā)器的蒸發(fā)管的制備方法，由該方法制備的滿足液式蒸發(fā)器的蒸發(fā)管既可消除與管體外壁之間的接觸熱阻而藉以保障良好的換熱性能，又能在管體外壁形成毛細(xì)結(jié)構(gòu)而藉以保障在使用過程中以產(chǎn)生眾多的汽化核心來提高核態(tài)沸騰進(jìn)而改善傳熱系數(shù)，并且還能體現(xiàn)良好的尺寸均勻性而藉以發(fā)揮傳熱性能的最大化效果。

本發(fā)明的任務(wù)是這樣來完成的，一種滿液式蒸發(fā)器的蒸發(fā)管的制備方法，包括以下步驟：

a)前期準(zhǔn)備，先在銅管的內(nèi)壁軋制出螺旋內(nèi)齒，再對銅管的內(nèi)外表面清洗并晾干；

b)燒結(jié)，先在步驟a）得到的銅管外套置一細(xì)銅粉顆粒限制管，該細(xì)銅粉顆粒限制管與銅管的外壁之間保持有間隙并且向該間隙內(nèi)填入細(xì)銅粉顆粒，再引入燒結(jié)爐在保護(hù)氣體下燒結(jié)并且控制燒結(jié)溫度和燒結(jié)時(shí)間，出燒結(jié)爐，冷卻并且拔離細(xì)銅粉顆粒限制管，在銅管的外壁上結(jié)合有由細(xì)銅粉顆粒形成的細(xì)銅粉顆粒毛細(xì)結(jié)構(gòu)層；

c)再燒結(jié)，先在步驟b)所述的細(xì)銅粉顆粒毛細(xì)結(jié)構(gòu)層外套置一粗銅粉顆粒限制管，該粗銅粉顆粒限制管與細(xì)銅粉顆粒毛線結(jié)構(gòu)層之間保持有空隙并向該空隙內(nèi)填入粗銅粉顆粒，再引入燒結(jié)爐在保護(hù)氣體再燒結(jié)并且控制再燒結(jié)的溫度和再燒結(jié)的時(shí)間，出燒結(jié)爐，冷卻并且拔離粗銅粉顆粒限制管，在細(xì)銅粉顆粒毛細(xì)結(jié)構(gòu)層外結(jié)合有由粗銅粉顆粒形成的粗銅粉顆粒毛細(xì)結(jié)構(gòu)層，得到坯管；

d)進(jìn)而燒結(jié)，將由步驟c）所述的坯管引入燒結(jié)爐在保護(hù)氣體下進(jìn)而燒結(jié)并且控制進(jìn)而燒結(jié)的溫度和進(jìn)而燒結(jié)的時(shí)間，出燒結(jié)爐，冷卻，得到滿液式蒸發(fā)器的蒸發(fā)管。

在本發(fā)明的一個(gè)具體的實(shí)施例中，步驟a）中所述的清洗為超聲波清洗。

在本發(fā)明的另一個(gè)具體的實(shí)施例中，步驟b）中所述的細(xì)銅粉顆粒限制管為不銹鋼管，所述間隙的寬度為0.18-0.22mm。

在本發(fā)明的又一個(gè)具體的實(shí)施例中，步驟b）中所述的細(xì)銅粉顆粒的目數(shù)為800-1000目。

在本發(fā)明的再一個(gè)具體的實(shí)施例中，步驟b）中所述的控制燒結(jié)溫度是將燒結(jié)溫度控制為800-950℃，所述的控制燒結(jié)時(shí)間是將燒結(jié)時(shí)間控制為25-35min。

在本發(fā)明的還有一個(gè)具體的實(shí)施例中，步驟c）中所述的粗銅粉顆粒限制管為不銹鋼管，所述的空隙的寬度為0.38-0.42mm。

在本發(fā)明的更而一個(gè)具體的實(shí)施例中，步驟c)中所述的粗銅粉顆粒的目數(shù)為300-500目。

在本發(fā)明的進(jìn)而一個(gè)具體的實(shí)施例中，步驟c）中所述的控制再燒結(jié)的溫度是將溫度控制為800-950℃，所述的控制再燒結(jié)的時(shí)間是將時(shí)間控制為25-35min。

在本發(fā)明的又更而一個(gè)具體的實(shí)施例中，步驟d）中所述的控制進(jìn)而燒結(jié)的溫度是將進(jìn)而燒結(jié)的溫度控制為800-950℃，所述的控制進(jìn)而燒結(jié)的時(shí)間是將進(jìn)而燒結(jié)的時(shí)間控制為30-40min。

在本發(fā)明的又進(jìn)而一個(gè)具體的實(shí)施例中，步驟a）、b）和c）中所述的保護(hù)氣體為氮?dú)狻?/p>

本發(fā)明提供的技術(shù)方案的技術(shù)效果在于：其一，由于以燒結(jié)方式在銅管外壁形成與銅管構(gòu)成一體結(jié)構(gòu)的細(xì)銅粉顆粒毛細(xì)結(jié)構(gòu)層以及在細(xì)銅粉顆粒毛細(xì)結(jié)構(gòu)層外形成與其結(jié)合為一體的粗銅粉顆粒毛細(xì)結(jié)構(gòu)層，因而在銅管與細(xì)、粗銅粉顆粒毛細(xì)結(jié)構(gòu)層之間不會產(chǎn)生接觸熱阻，得以保障良好的換熱性能；其二，由于細(xì)、粗銅粉顆粒毛細(xì)結(jié)構(gòu)層具有豐富的毛細(xì)孔穴，并且內(nèi)層的毛細(xì)孔穴小而密，外層的毛細(xì)孔穴相對于內(nèi)層大而疏，因而在使用狀態(tài)下能產(chǎn)生眾多的汽化核心來提高核態(tài)沸騰進(jìn)而提高傳熱系數(shù)；其三，由于細(xì)、粗銅粉顆粒各自具有相應(yīng)的均勻粒徑，因而能體現(xiàn)良好的尺寸均勻性，得以體現(xiàn)傳熱性的最大化效果。

附圖說明

圖1為本發(fā)明方法制備的滿液式蒸發(fā)器的蒸發(fā)管的剖視圖。

圖2為圖1的a部放大圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1：

圖1和圖2所示的滿液式蒸發(fā)器的蒸發(fā)管的制備方法包括如下步驟：

a)前期準(zhǔn)備，先在銅管1的內(nèi)壁軋制出螺旋內(nèi)齒11，再對銅管1的內(nèi)外表面進(jìn)行超聲波清洗并且晾干；

b)燒結(jié)，先在步驟a）得到的銅管1外套置一不銹鋼管，該不銹鋼管與銅管1的外壁之間保持有寬度為0.2mm的間隙，并且向該0.2mm的間隙內(nèi)填入目數(shù)為1000目的即過1000目篩的細(xì)銅粉顆粒，再引入燒結(jié)爐在氮?dú)獗Ｗo(hù)氣體的保護(hù)下燒結(jié)，燒結(jié)溫度為950℃，燒結(jié)時(shí)間為25min，出燒結(jié)爐，冷卻并且拔離不銹鋼管，在銅管1的外壁上結(jié)合有即與銅管構(gòu)成為一體的由細(xì)銅粉顆粒經(jīng)燒結(jié)形成的厚度為0.2mm的細(xì)銅粉顆粒毛細(xì)結(jié)構(gòu)層12；

c)再燒結(jié)，先在步驟b)所述的細(xì)銅粉顆粒毛細(xì)結(jié)構(gòu)層12外套置一不銹鋼管，該不銹鋼管與細(xì)銅粉顆粒毛細(xì)結(jié)構(gòu)層12之間保持有寬度為0.42mm的空隙，并且在該0.42mm的空隙內(nèi)填入目數(shù)為300目的即過300目篩的粗銅粉顆粒，再引入燒結(jié)爐在氮?dú)獗Ｗo(hù)氣體的保護(hù)下再燒結(jié)，再燒結(jié)溫度為800℃，再燒結(jié)時(shí)間為35min，出燒結(jié)爐，冷卻并且拔離不銹鋼管，在細(xì)銅粉顆粒毛細(xì)結(jié)構(gòu)層12外結(jié)合有由粗銅粉顆粒經(jīng)燒結(jié)形成的厚度為0.42mm的粗銅粉顆粒毛細(xì)結(jié)構(gòu)層13，得到坯管；

d)進(jìn)而燒結(jié)，將由步驟c）得到的坯管引入燒結(jié)爐在氮?dú)獗Ｗo(hù)氣體的保護(hù)下進(jìn)而燒結(jié)，進(jìn)而燒結(jié)的溫度為850℃，進(jìn)而燒結(jié)的時(shí)間為35min，出燒結(jié)爐，冷卻，得到由圖1和圖2所示結(jié)構(gòu)的滿液式蒸發(fā)器的蒸發(fā)管。本步驟中的進(jìn)而燒結(jié)的目的是使氮?dú)獬浞譂B透到細(xì)、粗銅粉顆粒中，以起到保護(hù)作用。

實(shí)施例2：

僅將步驟b）中的間隙寬度改為0.22mm，將細(xì)銅粉顆粒的目數(shù)改為800目，將燒結(jié)溫度改為800℃，將燒結(jié)時(shí)間改為35min，將細(xì)銅粉顆粒毛細(xì)結(jié)構(gòu)層12的厚度改為0.22mm；將步驟c）中的空隙的寬度改為0.4mm，將粗銅粉顆粒的目數(shù)改為500目，將再燒結(jié)溫度改為950℃，將再燒結(jié)的時(shí)間改為30min，將粗銅粉顆粒毛細(xì)結(jié)構(gòu)層13的厚度改為0.4mm；將步驟d）中的進(jìn)而燒結(jié)的溫度改為950℃，將進(jìn)而燒結(jié)的時(shí)間改為30min。其余均同對實(shí)施例1的描述。

實(shí)施例3：

僅將步驟b）中的間隙寬度改為0.18mm，將細(xì)銅粉顆粒的目數(shù)改為900目，將燒結(jié)溫度改為900℃，將燒結(jié)時(shí)間改為30min，將細(xì)銅粉顆粒毛細(xì)結(jié)構(gòu)層12的厚度改為0.18mm；將步驟c）中的空隙的寬度改為0.38mm，將粗銅粉顆粒的目數(shù)改為400目，將再燒結(jié)溫度改為850℃，將再燒結(jié)的時(shí)間改為25min，將粗銅粉顆粒毛細(xì)結(jié)構(gòu)層13的厚度改為0.38mm；將步驟d）中的進(jìn)而燒結(jié)的溫度改為800℃，將進(jìn)而燒結(jié)的時(shí)間改為40min。其余均同對實(shí)施例1的描述。

由上述實(shí)施1至3得到的滿液式蒸發(fā)器的蒸發(fā)管的綜合傳熱系數(shù)與已有技術(shù)中的軋制翅片管相比可提高50-100%，與已有技術(shù)中的光管相比傳熱系數(shù)提高15-25倍，不失為一個(gè)極致的技術(shù)方案。