TW201341747A - 具最佳化外部構造的蒸發管 - Google Patents

Abstract

本發明是有關於一種用於蒸發管外側面上的流體的金屬熱交換管，其具有一管軸、一管壁以及圍繞在該管外側面上的一體成形翼肋。該等翼肋具有一翼肋基部、翼肋側翼以及一翼肋頂部，其中該翼肋基部大體上徑向從該管壁突出。兩個在軸向上相鄰翼肋間各有一凹溝。在該等翼肋側翼處係在一第一、第二或第三位準上如此設置至少第一側向材料突部、第二側向材料突部以及第三側向材料突部，而使得該等凹溝進一步被該等材料突部總整體所覆蓋，該等側向材料突部是由翼肋材料所形成。依據本發明，該等第一側向材料突部、第二側向材料突部以及第三側向材料突部形成在與該管壁在徑向上各自以相距遠近不同之位準上。

Description

具最佳化外部構造的蒸發管 發明領域

本發明是有關於一種如申請專利範圍第1項之上位項次的金屬熱交換管，其用於蒸發在管外側面上的純質或混合物的流體。

發明背景

熱交換發生在許多工業程序中，例如在製冷技術及空調技術或在化學工程及能源工程中。在熱交換器中，來自一個介質的熱被轉移至另一個介質。該等介質通常是被一個壁所分隔。該壁係充作熱交換面並用來分隔介質。

為了能夠在兩種介質間進行熱傳輸，該提供熱之介質的溫度必須高於接收熱之介質的溫度。這個溫度差被描述為驅動溫差(treibende Temperaturdifferenz)。驅動溫差越高，則每單位熱交換面可轉移的熱越高。另一方面，吾人努力將驅動溫差維持為低，因為這對於程序的效率來說是有利的。

已知透過構形熱交換面可增進熱交換。藉此每單位熱交換面可達到轉移比平滑上表面更多的熱。另外，更可以降低驅動溫差並因此使程序更有效率。

熱交換器的一種經常採用的實施態樣為管束熱交換器。在這個裝置中經常使用管，該等管在其內側面還有在其外側面上經構形。用於管束熱交換器的經構形熱交換管一般具有至少一個經構形區以及平滑末端，與平滑的中間段。該平滑末端或中間段界定出該經構形區。藉此該管可毫無問題地組配在該管束熱交換器中，容許該經構形區的外徑不大於該平滑末端與中間段的外徑。

為了在蒸發時增進熱交換，要加強全面沸騰(Blasensieden)的過程。已知，在成核位(Keimstelle)處開始形成起泡。該等成核位大多為小的氣體或蒸氣包含物。此等成核位是由外表面的騷動所產生。當增大的氣泡達到預定大小時，其從上表面脫離。在氣泡脫離的過程中，當成核位被接著流入的流體所淹沒時，氣體或蒸氣包含物可能受到流體所排擠。在這種情況下，成核位是失效的。這可以透過適當構型成核位而予以避免。就此，成核位的開口必須比位在開口下的凹處還小。

現時，以一體銑製翼肋管為基礎製造經構形構造。在一體銑製翼肋管中已知有翼肋管，其中翼肋是由一個平滑管的管材料所形成。該等翼肋亦與該管壁一體連結，且可最佳化傳輸熱。此等翼肋管具有一超過其總長度的圓形斷面且該翼肋管的外輪廓與管軸為同軸。已知有不同的方法，藉其相鄰翼肋間的凹溝如此被密閉，而使得凹溝與周圍間的連結呈孔或狹縫的形式。因為該孔或狹縫的開口比該凹溝的寬度還小，故該等凹槽顯示出適當成形的 凹處，其有助於氣泡成核位的形成及穩定。特別地，此等大體上為密封的凹溝透過彎折或移置翼肋(US 3,696,861、US 5,054,548、US 7,178,361、US 7,254,964)、透過切開與敲彎翼肋(DE 27 58 526 A1、US 4,577,381)以及透過敲凹與敲彎翼肋(US 4,660,630、EP 0 713 072 A2、US 4,216,826、US 5,697,430、US 7,789,127)而生成。在透過彎折或敲凹管所製造的結構中，因為製造公差或工具磨損，在翼肋幾何學中所產生的少許差異產生孔結構之效率減低的變異是不利的。

商業上可購得之用於被淹沒之蒸發器的高效率翼肋管在管外側面上具有一翼肋結構，其翼肋密度為每英寸55至60個翼肋(US 5,669,441、US 5,697,430、DE 197 57 526 C1)。這對應於翼肋間隔為約0.45至0.40 mm。基本上，可透過較高的翼肋密度或較小的管間隔來增進現有管之效率，因為藉此會提高氣泡成核位密度。較小的翼肋間隔不可避免地需要成比例精密的工具。精密工具的碎裂風險更高且磨損更快。目前可取得的工具能夠更穩定地製造翼肋密度最大為每英寸60個翼肋的翼肋管。此外，在翼肋間隔減小的情況下，管的生產速度較低，因此製造成本較高，已知在凹溝底部範圍內設有額外結構的蒸發管的效率可被提高。在EP 1 223 400 B1中就此提出一種鋸齒樣第二凹溝。在US 7,789,127中提出以同樣方式產生作用之翼肋側翼處的額外側向元件。在US 2008/0196876中描述一種翼肋管，其被用來蒸發以及冷凝冷媒。為了更加強蒸發，翼肋 間的凹槽，除了孔以外，進一步被配設在翼肋側翼處的側向材料突部在相距遠近略有不同之位準上所密閉。因為該等材料突部對流體與蒸氣的交換來說作用如同幾乎密閉屏障，要制定出正確的孔洞大小是困難的。在翼肋頂部的其他側向材料突部未覆蓋凹槽，而是在冷凝時增進熱交換。

發明概要

相對於現行技藝位準，課題係在於在相同管側面的熱交換與降壓與相同製造成本下，提供一種用於蒸發管外側面上的流體之增進效率的熱交換管。

本發明是透過申請專利範圍第1項的特徵來實施。進一步的附屬申請專利範圍係關於本發明的有利構形與發展。

本發明包含一用於蒸發管外側面上的流體的熱交換管，其具有一管軸、一管壁以及圍繞在該管外側面上的一體成形翼肋。該等翼肋具有一翼肋基部、翼肋側翼以及一翼肋頂部，其中該翼肋基部大體上徑向從該管壁突出。兩個在軸向上相鄰翼肋間各有一個凹溝。在該等翼肋側翼處配設有側向材料突部，其等是由翼肋材料所形成。依據本發明，至少第一側向材料突部、第二側向材料突部以及第三側向材料突部是如此設置，而使該凹溝進一步被該等材料突部總整體所覆蓋，且使該等第一側向材料突部、第二側向材料突部以及第三側向材料突部形成在與該管壁在徑向上各自以相距遠近不同之位準上。

本發明是有關用於熱交換器中的結構管，在該等結構管中接收熱的介質蒸發。通常使用管束熱交換器作為蒸發器，其中純質或混合物的流體在管外側面蒸發，因而在管內側面冷卻鹽水或水。

本發明是衍生自下列考量：透過以適當方式加工翼肋而密閉翼肋間的凹溝而產生鋸齒結構，可在蒸發管中增進效率。在全面沸騰時，於凹溝底部在翼肋基部範圍內有凹溝內的蒸氣內含物。這個蒸氣內含物為蒸氣氣泡的成核位。若變大的氣泡達到預定大小，則其從翼肋間的凹溝釋出並與管上表面分離。若在氣泡釋放的過程中，成核位充滿了流體，則成核位失效。在管上表面上的結構必須被如此建構，而使得在氣泡釋放時仍保留小氣泡，其係作為新一輪氣泡形成的成核位。

研究已顯示，當該等凹溝進一步被建構在凹溝兩側之由翼肋側翼或翼肋頂部材料在與該管壁在徑向上各自以相距遠近不同之位準上所形成的側向材料突部所覆蓋，這在氣泡形成過程是有利的。藉此，至少三個位準的該等材料突部各自有一個用以覆蓋凹溝的明顯部分。因為借助本發明側向材料突部進一步、鄰近地覆蓋凹溝，避免小的蒸氣包含物在全面沸騰期間從凹溝逸脫。藉此，該等氣泡成核位在該等凹溝中比現有技藝位準的已知結構維持得還好。減少流體滲入凹溝，這樣小的氣泡成核位就不會被淹沒。所產生的蒸氣可維持在該結構中直到蒸氣氣泡達到所需大小而從氣泡成核位釋出這麼久。

隨著凹溝的覆蓋程度大小，能夠在徑向視線方向上基於外管上表面選定凹溝底部的可見部分。在外管上表面下，於本文中已知利用外管直徑所形成的平滑管上表面(=外套面)。研究顯示，凹溝底部的可見部分越小，蒸發效率益發增進。依據本發明，當在徑向視線方向上，凹溝底部的可見部分基於外管上表面不超過10%的話，表示凹溝係進一步被覆蓋。

作為氣泡成核位而發揮作用之蒸氣內含物的大小取決於待蒸發材料的特性、壓力以及局部溫度係數(尤其是關於蒸發溫度之管壁的過熱溫度)。藉此，預期蒸氣內含物可具有足夠大小，其有利於選定側向材料突部(其被建構成與管壁最為接近)與管壁的間距比凹溝一半寬度還大。高於翼肋基部的翼肋側翼間係測量為凹溝的寬度W。該等材料突部因此設置在高於翼肋基部的翼肋側翼範圍內。

該等側向材料突部可在管環周方向上連續或不連續地被建構。連續建構的側向材料突部沿著該管環周方向以可忽略的方式改變其截面。不連續建構的側向材料突部大體上沿著該管環周方向改變其截面；其等在數個位置處係不連續的。更可以建構成一部分側向材料突部係連續而其他部分側向材料突部係不連續。

在本發明的較佳構形中，該等凹溝以在徑向視線方向上可看到至多4%管上表面的凹溝底部這樣寬的程度而被覆蓋。這可以透過適當標定該等翼肋以及側向材料突部而達致。該等材料突部可建構在該凹溝兩側。該凹溝的 寬度W以及該等材料突部的側向延伸尤其可彼此調整。

較佳地，該等凹溝以在徑向視線方向上可看到至多2%管上表面的凹溝底部這樣寬的程度而被覆蓋。在該凹溝兩側亦可建構材料突部。

當例如該等凹溝在凹溝兩側處以在徑向視線方向上看不到凹溝底部這樣寬的程度而被覆蓋時，係實施本發明的又一有利實施態樣。

在本發明的一個較佳構形中，在至少一位準上，該等側向材料突部在管環周方向上係不連續地被建構。藉此，在側向材料突部的系統中構形成不連續的開口或孔。流體以及蒸氣的傳送透過此等開口而發生。

為了能夠對氣泡形成過程產生影響，在管環周方向上不連續建構之不同位準的側向材料突部彼此不以隨機的方向配置，而是在管的環周方向上以預定方式且彼此相關聯的方式來定位是合宜的。藉此，在整個管上表面上可產生一個最佳化構造。

在本發明的尤其有利實施態樣中，在至少兩個位準上，該等側向材料突部在管環周方向上係不連續地被建構，且該等位準的該等側向材料突部彼此在管環周方向上，以至少部分地偏位方式來配置。透過部分偏位配置的材料突部，建立具有通道的不連續平面系統。該等通道開口的截面比在徑向視線方向上還大。所產生的蒸氣可因此離開凹溝而沒有大阻力。同時，流體不會直接從周圍滲入凹溝底部，因為凹溝底部進一步被本發明材料突部所覆 蓋。這樣有效地避免氣泡成核位被淹沒並且使氣泡成核過程變得穩定。亦形成一種流體流入以及蒸氣排除以適當方式平衡的結構。

在一個尤其有利的實施態樣中，該等凹溝以在徑向視線方向上透過穿孔僅可看到最高0.007 mm²表面的凹溝底部這樣寬的程度而被覆蓋。依據加工過程的統計波動，單個開口可大於0.007 mm²。習於技藝者可理解，該等開口的介面應不大於0.007 mm²，其中開口大小的分布較佳是以該結構的負載不會受到負向影響這樣小的程度來選定。在不連續建構、規律重複的側向材料突部中，該等材料突部的分隔以及延伸係在環周方向上相適配，以使得凹溝底部對應被覆蓋。凹溝底部在徑向視線方向上的可見部分越小，則蒸發效率越好。

又一有利實施態樣進一步提供，當在至少一位準上，該等材料突部之側向延伸係與在至少一個其他位準上的相對翼肋側翼處形成的側向材料突部在軸向上重疊這樣大，且該等材料突部與管壁的徑向間距係如此選定，使得在重疊範圍內，在該等材料突部間維持狹長的通道。藉此，可以有效地保持著凹溝中的氣泡成核位。凹溝底部在數個位置處以數種方式受到覆蓋。透過狹長的通道，在重疊範圍內的流體與蒸氣互換可受到確保。

在一個尤其有利的實施態樣中，一體銑製之翼肋管的翼肋設有凹槽，該等凹槽由翼肋頂部以翼肋基部方向延伸。該凹槽深度比該翼肋高度還小。翼肋材料(透過凹槽 徑向移置)在該凹槽的位準上形成第一側向材料突部，其於一第一位準上部分地覆蓋兩個在軸向上相鄰之翼肋間的凹溝。在該翼肋頂部以及該凹槽之位準間有第二側向材料突部，其於一第二位準上部分地覆蓋凹溝。兩個在管環周方向上相鄰之凹槽間的翼肋頂部範圍在軸向上擴展，以使得翼肋頂部的擴展範圍形成第三側向材料突部，其於一第三位準上部分地覆蓋凹溝。該等凹溝進一步被該等材料突部總整體所覆蓋。透過翼肋凹槽所形成之第一材料突部，以及在翼肋頂部之第三材料突部係在管環周方向上不連續地被建構。這兩種材料突部係彼此偏位配置。該等第二側向材料突部可透過大體上徑向移置由翼肋頂部形成。其等可建構成不連續或相鄰連續。在此實施態樣中，該等第一、第二及第三側向材料突部在環周方向上以預定關聯性彼此相對配置。該等側向材料突部係經適宜構形，當在徑向視線方向上從凹溝底部外可見小於4%管上表面。在理想狀態下凹溝底部無法從外面看到。

本發明的實施例將藉由圖式進一步說明。

1‧‧‧熱交換管

2‧‧‧管壁

21‧‧‧管外側面

3‧‧‧翼肋

31‧‧‧翼肋基部

32‧‧‧翼肋側翼

33‧‧‧翼肋頂部

35‧‧‧凹溝

36‧‧‧凹溝底部

41‧‧‧第一材料突部

42‧‧‧第二材料突部

43‧‧‧第三材料突部

51‧‧‧凹槽

52‧‧‧側邊

53‧‧‧材料突部

54‧‧‧範圍

62‧‧‧通道

66‧‧‧通道

H‧‧‧翼肋高度

W‧‧‧凹槽寬度

圖1概略顯示本發明翼肋管的一斷面視圖；圖2顯示具有部分可見凹溝底部之本發明翼肋管的外側視圖；圖3顯示圖2中所示翼肋管在截斷平面A-A之斷面視圖；圖4顯示圖2中所示翼肋管在截斷平面B-B之斷面視圖； 圖5顯示圖2中所示翼肋管在截斷平面C-C之斷面視圖；圖6顯示圖2中所示翼肋管在截斷平面D-D之斷面視圖；圖7顯示具有看不到之凹溝底部的本發明翼肋管的外側視圖；圖8顯示圖7中所示翼肋管在截斷平面A-A之斷面視圖；圖9顯示圖7中所示翼肋管在截斷平面B-B之斷面視圖；圖10顯示圖7中所示翼肋管在截斷平面C-C之斷面視圖；圖11顯示圖7中所示翼肋管在截斷平面D-D之斷面視圖。

較佳實施例之詳細說明

其他對應部分係在所有圖式中以本身的參考編號來提供。

如圖1至11的一體銑製翼肋管1具有一管壁2以及一或多個在管外側面21上螺旋樣圍繞的翼肋3。為了將製造成本維持較低，該等翼肋3大體上如多線螺紋般環繞。只有一個翼肋3如單線螺紋環繞，基本上對本發明並沒有差別。因此，在本發明這種情況下亦包括以複數形來使用術語「翼肋」。該等翼肋3大體上徑向從該管壁2突出。該等翼肋3具有一翼肋基部31、翼肋側翼32以及一翼肋頂部33。在該翼肋基部31的範圍內，該等翼肋3具有一彎曲輪廓，其係借助於一曲率半徑來描述。該翼肋基部31在徑向方向上從該管壁2延伸到該翼肋3的彎曲輪廓超出至該等翼肋側翼32之 點。該等翼肋側翼32由翼肋基部31延伸至翼肋頂部33。翼肋高度H是由管壁2至翼肋頂部33來測量。所有翼肋具有相同的高度H。翼肋高度H典型為0.5至0.7 mm而依據管直徑介於管直徑的2%至5%。兩個在軸向上相鄰翼肋3間各有一凹溝35。該等凹溝35係在翼肋基部31之曲率半徑的至少兩倍寬。該凹溝35的寬度W係在該翼肋基部31之上的翼肋側翼32之間來測量。

圖1沿著管軸顯示本發明翼肋管1的斷面視圖。在各翼肋3的左側於翼肋基部31之上有第一側向材料突部41。在各翼肋3的右側有第二側向材料突部42，其比該等第一材料突部41從管壁2更往外突出。該等第二材料突部42在翼肋側翼32處係設置在翼肋頂部33以下。在各翼肋3的左側更有呈翼肋頂部33高度之第三側向材料突部43。該等第三側向材料突部43與管壁2係比該等第二材料突部42與管壁2間隔更遠。該等第一材料突部41以及該等第二材料突部42側向延伸至該凹溝35上，使得在軸向上於相鄰翼肋3之該等第一材料突部41與第二材料突部42間各自形成重疊。因為該等第一材料突部41以及第二材料突部42與該管壁2相距遠近不同，第一材料突部41以及第二材料突部42之間維持一狹長的通道62。該等第二材料突部42以及該等第三材料突部43側向延伸至該凹溝35上，而使得在軸向上於相鄰翼肋3的第二材料突部42與第三材料突部43間各自形成重疊。因為該等第二材料突部42以及第三材料突部43與該管壁2相距遠近不同，兩種材料突部42與43之間維持一狹長的 通道66。圖1中所示材料突部41、42及43可在管環周方向上被建構為連續或不連續。若其建構為連續，則圖1中所示斷面視圖在各截斷平面中以管環周方向呈最高無明顯差異形式。在這種情況下，該等材料突部41、42及43總整體完全覆蓋介於兩個在軸向上相鄰翼肋3間的凹溝35，使得該凹溝底部36無法從外面看到。

圖2顯示本發明翼肋管1的一個有利實施態樣的外側視圖。該等翼肋3在圖2中以垂直方向行進，而管軸以水平方向行進。該等翼肋3設有凹槽51，其等從翼肋頂部33以翼肋基部方向延伸。該等凹槽51與翼肋3較佳具有約45°的角度。在該凹槽51的位準上，該翼肋3的材料形成第一側向材料突部41，其部分地覆蓋兩個在軸向上相鄰翼肋3間的凹溝35。在翼肋頂部33以及凹槽51位準間有第二側向材料突部42，其部分地覆蓋該等凹溝35。另外，兩個在管環周方向上相鄰之凹槽51間的翼肋頂部33的範圍54，一側在軸向上擴展，以使得翼肋頂部33之該等擴展範圍54形成第三側向材料突部43，其部分地覆蓋該等凹溝。透過該等翼肋3之凹槽所形成之該等第一側向材料突部41，以及該等翼肋頂部33處的第三側向材料突部43在管環周方向上被建構為不連續的。此等材料突部41及43彼此相對地偏位設置。該等第二側向材料突部42可透過大體上半徑移置由翼肋頂部33的材料形成。當如圖2中所示，兩個在管環周方向上相鄰的第二材料突部42彼此不相鄰，則它們係不連續地被建構。在這個實施態樣中，該等第一材料側向突部41、第二 側向材料突部42以及第三側向材料突部43在環周方向上以預定相關性彼此設置。另外，透過翼肋的凹槽在凹槽51的側邊形成材料突部53。該等材料突部53連結該等第一側向材料突部41與第二側向材料突部42及第三側向材料突部43。透過所有側向材料突部41、42與43以及凹槽51側邊處的材料突部53總整體進一步覆蓋兩個在軸向上相鄰翼肋3間的凹溝。在圖2中所示的實施態樣中，該凹溝底部36在徑向視線方向上從外面僅能在一些位置看到。

圖3顯示圖2中所示翼肋管1在截斷平面A-A之斷面視圖。在各翼肋3的左側於翼肋基部31之上係第一側向材料突部41，其透過翼肋3之凹槽而形成。在各翼肋3的右側有第二側向材料突部42，其等比該等第一材料突部41與該管壁2間隔更遠。該等第二材料突部42係設置在翼肋側翼32處的翼肋頂部33之下。該等第一材料突部41以及該等第二材料突部42側向延伸至凹溝35之上，而使得在軸向上於相鄰翼肋3之該等第一材料突部41與第二材料突部42間各自形成重疊。因此在截斷平面A-A於徑向視線方向從外面看不到凹溝底部36。因為該等第一材料突部41以及第二材料突部42與該管壁2相距遠近不同，第一材料突部41以及第二材料突部42之間維持一狹長的通道62。

圖4顯示圖2中所示翼肋管1在截斷平面B-B之斷面視圖。該截斷平面是以大致上與凹槽51同軸來選定。透過翼肋33之凹槽所排除的材料在凹槽51之側邊52處於截斷平面B-B形成材料突部53，其以Y形設置在翼肋3的兩側。 在截斷平面B-B中，該等材料突部53連接凹槽51之位準以及該等第二側向材料突部42之位準。該凹槽51之側邊52處的該等材料突部53延伸至該凹溝35上，而與該等第二側向材料突部42一起在軸向上於相鄰翼肋3之該等材料突部53間形成重疊。因此在截斷平面B-B在徑向視線方向從外面看不到該凹溝底部36。

圖5顯示圖2中所示翼肋管1在截斷平面C-C之斷面視圖。在各翼肋3的右側處為在圖3中已知的第二側向材料突部42。在各翼肋3的左側處為翼肋頂部33處的第三側向材料突部43，其係透過擴展翼肋頂部3而形成。該等第三側向材料突部43與管壁2係比該等第二材料突部42與管壁2相距更遠。該等第二材料突部42以及該等第三材料突部43側向延伸至凹溝35上，以使得在軸向上相鄰翼肋3之第二材料突部42以及第三材料突部43之間各自形成重疊。因此在截斷平面C-C中，在徑向視線方向上從外面看不到凹溝底部36。因為該等第二材料突部42以及第三材料突部43與該管壁2相距遠近不同，第二材料突部42以及第三材料突部43之間維持一狹長的通道66。

圖6顯示圖2中所示翼肋管1在截斷平面D-D之斷面視圖。在各翼肋3的右側處為在圖3與5中已知的第二側向材料突部42。在各翼肋3的左側處為在圖5中已知翼肋頂部33處的第三側向材料突部43，其係透過擴展翼肋頂部3而形成。該等第三側向材料突部43與管壁2係比該等第二材料突部42與管壁2相距更遠。不同於截斷平面C-C，該等第二側 向材料突部42在截斷平面D-D上延伸至凹溝35上較少，而使得在軸向上相鄰翼肋3之第二材料突部42以及第三材料突部43間各自形成無重疊。因此，在截斷平面D-D上於徑向視線方向從外面可見凹溝底部36。透過所有側向材料突部41、42與43以及凹槽51側邊處的材料突部53總整體進一步覆蓋兩個在軸向上相鄰翼肋3間的凹溝35，使得在圖2至6中所示本發明翼肋管的實施態樣中，在徑向視線範圍從外面僅能在少數位置處看到該凹溝底部36。

圖7顯示本發明翼肋管1之有利實施態樣的外側視圖。該等翼肋3在圖7中以垂直方向行進，而管軸以水平方向行進。該等翼肋3設有凹槽51，其等從翼肋頂部33以翼肋基部方向延伸。該等凹槽51與翼肋3較佳具有約45°的角度。在該凹槽51的位準上，該翼肋3的材料形成第一側向材料突部41，其部分地覆蓋兩個在軸向上相鄰翼肋3間的凹溝。在翼肋頂部33以及凹槽51位準間有第二側向材料突部42，其部分地覆蓋該等凹溝。另外，兩個在管環周方向上相鄰之凹槽51間的翼肋頂部33的範圍54，一側在軸向上擴展，以使得翼肋頂部33之該等擴展範圍54形成第三側向材料突部43，其部分地覆蓋該等凹槽。透過該等翼肋3之凹槽所形成之該等第一側向材料突部41，以及在翼肋頂部33處的第三材料突部43在管環周方向上被建構為不連續。此等材料突部41及43彼此相對地偏位設置。該等第二側向材料突部42可透過半徑移置翼肋頂部33而形成。其等可透過在環周方向上同時、適當移置翼肋頂部33之材料可在管環周 方向上連續或近乎連續地被建構。在這個實施態樣中，該等第一側向材料突部41、第二側向材料突部42以及第三側向材料突部43在環周方向上以預定相關性彼此設置。另外，透過翼肋3的凹槽，在凹槽51的側邊處形成材料突部53。該等材料突部53連結該等第一側向材料突部41與第二側向材料突部42及第三側向材料突部43。透過所有側向材料突部41、42與43以及凹槽51側邊處的材料突部53總整體完全覆蓋兩個在軸向上相鄰翼肋3間的凹溝。因此在圖7中所示的實施態樣中，在徑向視線方向從外面看不到該凹溝底部。

圖8顯示圖7中所示翼肋管1在截斷平面A-A之斷面視圖。在各翼肋3的左側於翼肋基部31之上係第一側向材料突部41，其透過翼肋3之凹槽而形成。在各翼肋3的右側有第二側向材料突部42，其與管壁2比該等第一材料突部41與管壁2相距更遠。該等第二材料突部42在翼肋側翼32處設置在翼肋頂部33之下。該等第一材料突部41以及該等第二材料突部42側向延伸至凹溝35上，以使得相鄰翼肋3之第一材料突部41以及第二材料突部42之間各自形成重疊。因此在截斷平面A-A中，在徑向視線方向上從外面看不到凹溝底部36。因為該等第一材料突部41以及第二材料突部42與該管壁2相距遠近不同，第一材料突部41以及第二材料突部42之間維持一狹長的通道62。

圖9顯示圖7中所示翼肋管1在截斷平面B-B之斷面視圖。該截斷平面是以大致上與凹槽51同軸來選定。透 過翼肋3之凹槽排除的材料在凹槽51之側邊52處形成在截斷平面B-B的材料突部53，其以Y形設置在翼肋3的兩側。在截斷平面B-B中，該等材料突部53連接凹槽51之位準以及該等第二側向材料突部42之位準。該凹槽51之側邊52處的該等材料突部53延伸至該凹溝35上，而與該等第二側向材料突部42一起在軸向上於相鄰翼肋3之該等材料突部53間形成重疊。因此在截斷平面B-B於徑向視線方向從外面看不到該凹溝底部36。

圖10顯示圖7中所示翼肋管1在截斷平面C-C之斷面視圖。在各翼肋3的右側處為在圖8中已知的第二側向材料突部42。在各翼肋3的左側處為翼肋頂部33處的第三側向材料突部43，其係透過擴展翼肋頂部33而形成。該等第三側向材料突部43與管壁2係比該等第二材料突部42與管壁2相距更遠。該等第二材料突部42以及該等第三材料突部43側向延伸至凹溝35上，以使得在軸向上相鄰翼肋3之第二材料突部42以及第三材料突部43間各自形成重疊。因此在截斷平面C-C中，在徑向視線方向上從外面看不到凹溝底部36。因為該等第二材料突部42以及第三材料突部43與該管壁2相距遠近不同，第二材料突部42以及第三材料突部43之間維持一狹長的通道66。

圖11顯示圖7中所示翼肋管1在截斷平面D-D之斷面視圖。在各翼肋3的右側處為在圖8與10中已知的第二側向材料突部42。在各翼肋3的左側處為在圖10中已知翼肋頂部33處的第三側向材料突部43，其係透過擴展翼肋頂部 33而形成。該等第三側向材料突部43與管壁2係比該等第二材料突部42與管壁2相距更遠。不同於圖6中所示的實施態樣，在圖11中所示實施態樣中，該等第二材料突部42以及第三材料突部43延伸至凹溝35上，以使得在軸向上相鄰翼肋3之第二材料突部42以及第三材料突部43間各自形成重疊。因此，在截斷平面D-D上於徑向視線方向從外面看不到凹溝底部36。透過所有側向材料突部41、42與43以及凹溝51兩側處的材料突部53總整體完全覆蓋兩個在軸向上相鄰翼肋3間的凹溝35，使得在圖7至11中所示本發明翼肋管的實施態樣中，從外面看不到該凹溝底部36。

已顯示，最為接近管壁的側向材料突部設置在一個與管壁相距40%至50%翼肋高度H的位準上係適宜的。與該管壁相距最遠的側向材料突部較佳係在翼肋頂部的位準上。其等也是透過側向擴展翼肋頂部而形成。依據本發明，在該等兩個位準間還有側向材料突部，其等設置在與管壁相距50%至80%，較佳60%至70%翼肋高度H處。在此，兩個相鄰位準間的各自徑向間距為15%至30%，較佳20%至25%的翼肋高度H。

該等材料突部的側向延伸較佳為凹溝寬度W的35%至75%。在尤佳的實施態樣中，至少兩個設置為相對立的翼肋側翼並在不同位準上的材料突部，其側向延伸共同超過凹溝寬度W的100%。藉此確保此等材料突部在軸向上重疊且同時在重疊範圍內維持狹長的通道。

1‧‧‧熱交換管

2‧‧‧翼肋管

21‧‧‧管外側面

3‧‧‧翼肋

31‧‧‧翼肋基部

32‧‧‧翼肋側翼

33‧‧‧翼肋頂部

35‧‧‧凹溝

36‧‧‧凹溝底部

41‧‧‧第一材料突部

42‧‧‧第二材料突部

43‧‧‧第三材料突部

62‧‧‧通道

66‧‧‧通道

H‧‧‧翼肋高度

W‧‧‧凹槽寬度

Claims (9)

1. 一種用於蒸發管外側面上的流體的金屬熱交換管，其具有一管軸、一管壁以及圍繞在該管外側面上的一體成形翼肋，該等翼肋具有一翼肋基部、翼肋側翼以及一翼肋頂部，其中該翼肋基部大體上徑向從該管壁突出，兩個在軸向上相鄰翼肋間各有一凹溝，且其中在該等翼肋側翼處配設有側向材料突部，其等是由翼肋材料所形成，其特徵在於，至少第一側向材料突部、第二側向材料突部以及第三側向材料突部是如此設置，而使該凹溝進一步被該等材料突部總整體所覆蓋，且使該等第一側向材料突部、第二側向材料突部以及第三側向材料突部形成在與該管壁在徑向上各自以相距遠近不同之位準上。
2. 如申請專利範圍第1項之熱交換管，其特徵在於，該等凹溝以在徑向視線方向上可看到至多4%管上表面的凹溝底部這樣寬的程度而被覆蓋。
3. 如申請專利範圍第2項之熱交換管，其特徵在於，該等凹溝以在徑向視線方向上可看到至多2%管上表面的凹溝底部這樣寬的程度而被覆蓋。
4. 如申請專利範圍第3項之熱交換管，其特徵在於，該等凹溝以在徑向視線方向上看不到凹溝底部這樣寬的程度而被覆蓋。
5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之熱交換管，其特徵 在於，在至少一位準上，該等側向材料突部在管環周方向上係不連續地被建構。
6. 如申請專利範圍第5項之熱交換管，其特徵在於，在至少兩個位準上，該等側向材料突部在管環周方向上係不連續地被建構，且該等位準的該等側向材料突部彼此在管環周方向上，以至少部分地偏位方式來配置。
7. 如申請專利範圍第5或6項之熱交換管，其特徵在於，該等凹溝以在徑向視線方向上透過穿孔僅可看到最高0.007 mm²表面的凹溝底部這樣寬的程度而被覆蓋。
8. 如申請專利範圍第1至7項中任一項之熱交換管，其特徵在於，在至少一位準上，該等材料突部之側向延伸係與在至少一個其他位準上的相對翼肋側翼處形成的側向材料突部在軸向上重疊這樣大，且該等材料突部與管壁的徑向間距係如此選定，使得在重疊範圍內，在該等材料突部間維持狹長的通道。
9. 如申請專利範圍第1至8項中任一項之熱交換管，其中該等翼肋設有凹槽，該等凹槽由翼肋頂部以翼肋基部方向延伸，其中該凹槽深度比該翼肋高度還小，翼肋材料在該凹槽的位準上形成第一側向材料突部，其於一第一位準上部分地覆蓋兩個在軸向上相鄰之翼肋間的凹溝，在該翼肋頂部以及該凹槽之位準間有第二側向材料突部，其於一第二位準上部分地覆蓋兩個在軸向上相鄰之翼肋間的凹溝，而兩個在管環周方向上相鄰之凹槽間的翼肋頂部範圍在軸向上擴展，以使得翼肋頂部的擴展範 圍形成第三側向材料突部，其於一第三位準上部分地覆蓋兩個在軸向上相鄰之翼肋間的凹溝，其特徵在於，在兩個於軸向上相鄰之翼肋間的該等凹溝進一步被該等材料突部總整體所覆蓋。