[發(fā)明專利]一種蒸發(fā)器用的熱交換管

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110234412.8
• 申請日: 2011-08-16
• 公開（公告）號: CN102305569A
• 公開（公告）日: 2012-01-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陸明華;張春明;時明華;周浩平;羅行
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇萃隆精密銅管股份有限公司
• 主分類號: F28F1/42
• 分類號: F28F1/42;F28F13/00
• 代理公司: 常熟市常新專利商標(biāo)事務(wù)所 32113
• 代理人: 朱偉軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于熱交換部件技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種蒸發(fā)器用的熱交換管，用以強(qiáng)化熱交換管外表面的沸騰換熱，特別適用于在其管子外表面使它所浸放其中的液體沸騰汽化，或使流過管子外表面的液體蒸發(fā)。

背景技術(shù)

在制冷、空調(diào)、過程工程、石油化工以及能源與動力工程等許多領(lǐng)域，均要涉及到液體在管束外表面的沸騰與蒸發(fā)。尤其是制冷和空調(diào)系統(tǒng)中所用的蒸發(fā)器，其制冷劑在管外沸騰時的沸騰換熱熱阻與管內(nèi)強(qiáng)制對流換熱熱阻相當(dāng)甚至大于管內(nèi)強(qiáng)制對流換熱熱阻，因此，強(qiáng)化管外沸騰換熱對于提高蒸發(fā)器的傳熱性能可以起到顯著效果。

關(guān)于核態(tài)沸騰機(jī)理的研究表明，液體的沸騰需要有汽化核心的存在。在給定加熱表面的過熱度的條件下，只有當(dāng)汽化核心的半徑大于氣泡生長所需要的最小半徑時，氣泡才能長大，核態(tài)沸騰才能進(jìn)行。而加熱表面上的凹槽和裂縫所形成的空穴最可能成為汽化核心。在沸騰過程中，當(dāng)氣泡長大脫離空穴之后，由于液體表面張力的作用，具有活性的空穴會截留部分蒸汽，成為新的汽化核心，長出新的氣泡，使得沸騰過程不斷持續(xù)。如果空穴較淺或較大，當(dāng)氣泡脫離空穴后，空穴完全被液體占據(jù)，這時的空穴便失去了活性，不再有氣泡生成，這時，沸騰換熱就會減弱。

始于20世紀(jì)70年代的強(qiáng)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多孔結(jié)構(gòu)展開的，而且在眾多的文獻(xiàn)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，其外表面設(shè)有具有沿圓周方向均布著斜齒的螺旋翅片，通過對螺旋翅片施壓使螺旋翅片齒頂向兩側(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(jī)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；中國專利申請公開號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(jī)械加工方法形成具有鋸齒結(jié)構(gòu)的螺旋翅片，并在鋸齒頂部壓出斜槽，借以構(gòu)成空穴結(jié)構(gòu)；中國專利ZL200510041468.6（授權(quán)公告號CN100365369C）公開的熱交換管，其外表面采用機(jī)械加工方法形成翅片和橫刺，形成復(fù)式空穴結(jié)構(gòu)。

上述文獻(xiàn)對熱交換管的外壁表面即習(xí)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，從而達(dá)到強(qiáng)化沸騰換熱的效果。

然而，并不限于上面例舉的已公開的文獻(xiàn)中表現(xiàn)于蒸發(fā)器熱交換管管外的外翅片的結(jié)構(gòu)均無法保證空穴結(jié)構(gòu)在較大的熱流密度變化范圍內(nèi)都有能力截留殘余蒸汽，保持空穴的活性。

鑒于上述已有技術(shù)，仍有進(jìn)一步改進(jìn)的必要，為此，本申請人作了有益的設(shè)計，下面將要介紹的技術(shù)方案便是在這種背景下產(chǎn)生的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的任務(wù)在于提供一種既有助于增加具有活性的空穴的數(shù)量而藉以改善沸騰傳熱性能又有利于減輕重量并且對管體的強(qiáng)度不構(gòu)成影響的蒸發(fā)器用的熱交換管。

本發(fā)明的任務(wù)是這樣來完成的，一種蒸發(fā)器用的熱交換管，包括管體和在管體外壁面上形成的外翅片，在所述外翅片的根部的至少一側(cè)間隔構(gòu)成有用于截留殘余蒸汽的并且為小尺度空穴結(jié)構(gòu)的凹槽。

在本發(fā)明的一個具體的實施例中，在間隔構(gòu)成于所述外翅片的根部的至少一側(cè)的小尺度空穴結(jié)構(gòu)的凹槽中，相鄰凹槽的寬度和/或深度是不同的。

在本發(fā)明的另一個具體的實施例中，所述外翅片的外翅片機(jī)部向兩側(cè)延展或偏移而構(gòu)成為橫截面形狀呈T形的T形翅臺，相鄰?fù)獬崞系耐獬崞敳康腡形翅臺的翅臺邊緣部分重合，藉由所述相鄰?fù)獬崞耐獬崞敳康腡形翅臺的翅臺邊緣的部分重合而形成內(nèi)部含有所述小尺度空穴結(jié)構(gòu)的凹槽的大尺度空穴結(jié)構(gòu)的腔室。