專利名稱：形成用于裝置中的增強(qiáng)表面壁的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及形成用于裝置(例如傳熱設(shè)備、流體混合設(shè)備等)中的增強(qiáng)表面壁的方法，所述裝置用于執(zhí)行工藝，還涉及增強(qiáng)表面壁本身和結(jié)合有這樣的增強(qiáng)表面壁的各種裝置。
背景技術(shù)：
已知的是，提供增強(qiáng)表面壁以用于熱交換器和流體混合設(shè)備中。這樣的壁一般具有多個壓印在其上的特征，以提高表面面積、改進(jìn)流體混合、促進(jìn)紊流、破壞鄰近表面的邊界層、改進(jìn)傳熱等。US 5，052，476A公開了一種傳熱管，其具有U形第一凹槽、V形第二凹槽和梨形第三凹槽，以提高紊流和逆流效率。該管首先形成為板，然后卷成為管，之后其靠近端焊接在一起。第二凹槽的深度為第一凹槽的深度的50 - 100%。US 5，259，448A公開了一種傳熱管，其具有矩形形狀的主凹槽和以角度與主凹槽以一定角度交叉的狹窄的第二凹槽。該設(shè)備展現(xiàn)為形成平坦的，卷起或卷曲，然后焊接。狹窄的凹槽的深度為O. 02毫米(mm)。主凹槽的深度為O. 20-0. 30mm。US 5，332，034A公開了一種換熱器管，其具有帶平行的傾斜凹口的縱向延伸的圓周間隔開的肋，以增加紊流和提高傳熱性能。US 5，458，191A公開了一種換熱器管，其具有帶平行的傾斜凹口的圓周間隔開的螺旋纏繞的肋。US 6，182，743B1公開了一種換熱器管，其具有多面陣列，以提高傳熱特性。所述多面陣列可以施用于內(nèi)管和外管表面。該文獻(xiàn)可以教導(dǎo)采用肋、翼片、涂層和插入物，以破壞邊界層。US 6，176，301B1公開了一種傳熱管，其具有多面陣列，在多面體的至少兩個表面上具有裂縫狀腔。US 2005/0067156A1公開了一種傳熱管，其是冷焊或鍛焊的，并在其上具有多種形狀的凹痕樣式。US 2005/0247380A1公開了一種錫一黃銅合金的傳熱管，以防止蟻窩(也即螞蟻狀)腐蝕。US 2009/0008075A1公開了具有多面體陣列的傳熱管，其中第二陣列相對于第一陣列成角度地設(shè)置。US 5，351，397A公開了一種卷曲形成的泡核沸騰頭，其具有通過脊分開的第一凹、槽樣式，和機(jī)械加工到所述脊內(nèi)的第二更淺的凹槽樣式。該第二樣式的深度大約為第一樣式的深度的10 - 50%。US 7，032，654B2公開了一種換熱器，其具有帶增強(qiáng)表面的頁片，并在頁片中具有孔。US 4，663，243A公開了一種換熱器表面，其具有火焰噴射含鐵合金增強(qiáng)的沸騰表面。最后，US 4，753，849公開了一種換熱器管，其具有多孔涂層以增強(qiáng)傳熱。

發(fā)明內(nèi)容
通過對一個或多個公開的實施方式的相應(yīng)部件、部分或表面的括號參考，其中實施方式僅僅作為示例而不是用于限定，本發(fā)明廣義地提供(1)形成用于裝置(例如傳熱設(shè)備、流體混合設(shè)備等)中的增強(qiáng)表面壁的改進(jìn)方法，其中所述裝置用于執(zhí)行工藝，(2)增強(qiáng)表面壁本身，和(3)結(jié)合有這樣的增強(qiáng)表面壁的各種裝置。第一方面，本發(fā)明提供形成用于裝置中的增強(qiáng)表面壁(20)的改進(jìn)的方法，該裝置用于執(zhí)行工藝，該方法包括步驟提供具有相對初始表面(21a、21b)的一定長度的材料
(21)，所述材料具有基本位于所述初始表面之間的中間的縱向中心線(x-x)，所述材料具有從所述中心線到在任一所述初始表面上的點測量到的初始橫向尺寸，該點位于距所述中心線最遠(yuǎn)處，每個所述初始表面具有初始表面密度，所述表面密度限定為表面上的、每單位投影表面面積的特征的數(shù)量；將具有第二式樣表面密度的第二式樣(23a、23b)壓印在每個所述初始表面上以變形所述材料和增加在每個所述表面上的表面密度，并且增加所述材料從所述中心線到這樣變形的材料的最遠(yuǎn)點的橫向尺寸；和將具有第一式樣表面密度的第一式樣(25a、25b)壓印在每個這樣的變形的表面上，以進(jìn)一步變形所述材料和進(jìn)一步增加在每個所述表面上的表面密度；由此提供用于裝置中的增強(qiáng)表面壁，該裝置用于執(zhí)行工藝。每個第二式樣表面密度可以大于每個第一式樣表面密度。將所述第二式樣壓印在每個所述初始表面上的步驟可以包括附加的步驟冷加工所述材料。將所述第一式樣壓印在每個變形表面上的步驟可以包括附加的步驟冷加工所述材料。所述第二式樣可以是相同的。所述第二式樣可以相互之間移位，從而使得從所述中心線到一個變形表面的最大尺寸將對應(yīng)于從所述中心線到另一變形表面的最小尺寸。將所述第二式樣壓印在所述材料上的步驟可以將所述材料從所述中心線到所述變形材料的最遠(yuǎn)點的最大橫向尺寸增加達(dá)到從所述中心線到在所述初始表面上的最遠(yuǎn)點的最大橫向尺寸的135%。將所述第二式樣壓印在所述材料上的步驟可以將所述材料從所述中心線到所述變形材料的最遠(yuǎn)點的最大橫向尺寸增加達(dá)到從所述中心線到在所述初始表面上的最遠(yuǎn)點的最大橫向尺寸的150%。將所述第二式樣壓印在所述材料上的步驟可以將所述材料從所述中心線到所述變形材料的最遠(yuǎn)點的最大橫向尺寸增加達(dá)到從所述中心線到在所述初始表面上的最遠(yuǎn)點的最大橫向尺寸的300%。將所述第二式樣壓印在所述材料上的步驟可以將所述材料從所述中心線到所述變形材料的最遠(yuǎn)點的最大橫向尺寸增加達(dá)到從所述中心線到在所述初始表面上的最遠(yuǎn)點的最大橫向尺寸的700%。將所述第二式樣壓印在所述材料上的步驟可以不減小當(dāng)從在一個這樣的變形表面上的任意點到在這樣的變形表面的相對一個上的最近點測量時所述材料的最小尺寸低于從所述初始表面的一個上的任意點到在相對的初始表面上的最近點的最小尺寸的95%。將所述第二式樣壓印在所述材料上的步驟可以不減小當(dāng)從在一個這樣的變形表面上的任意點到在這樣的變形表面的相對一個上的最近點測量時所述材料的最小尺寸低于從所述初始表面的一個上的任意點到在相對的初始表面上的最近點的最小尺寸的50%。
所述第一式樣可以是相同的。所述第一式樣可以相對于彼此移位，從而使得從所述中心線到一個進(jìn)一步變形的 表面的最大尺寸將對應(yīng)于從所述中心線到另一進(jìn)一步變形的表面的最小尺寸。將所述第一式樣壓印在所述材料上的步驟可以不減小當(dāng)從所述中心線到在所述進(jìn)一步變形的表面的任一個上的任意點測量時所述進(jìn)一步變形的材料的最小尺寸低于當(dāng)從所述中心線到任一所述初始表面測量時所述材料的最小尺寸的95%。將所述第一式樣壓印在所述材料上的步驟可以不減小當(dāng)從所述中心線到在所述進(jìn)一步變形的表面的任一個上的任意點測量時所述進(jìn)一步變形的材料的最小尺寸低于當(dāng)從所述中心線到任一所述初始表面測量時所述材料的最小尺寸的50%。將所述第一式樣壓印到每個所述表面上的步驟還可以增加從所述中心線到所述進(jìn)一步變形的材料的最遠(yuǎn)點的尺寸。所述材料的相對表面可以是初始平坦的。壓印所述式樣的步驟可以包括通過剛性化、沖壓、滾壓、按壓和壓花操作中的至少一個壓印所述式樣的步驟。該方法還可以包括另外的步驟彎曲所述增強(qiáng)表面壁，從而使得靠近端互相靠近地定位；和將所述材料的靠近端連接在一起；由此形成增強(qiáng)表面管。連接所述材料的靠近端在一起的步驟可以包括進(jìn)一步的步驟焊接所述材料的靠近端以將它們連接在一起。該方法還可以包括另外的步驟提供通過所述材料的孔。該方法還可以包括另外的步驟將所述增強(qiáng)表面壁安裝在換熱器中。該方法還可以包括另外的步驟將所述增強(qiáng)表面壁安裝在流體處理裝置中。另一方面，本發(fā)明提供通過任一前述步驟限定出的方法制造的增強(qiáng)表面壁。所述第一式樣可以有方向性或沒有方向性。所述壁可以遵循如下ASME/ASTM標(biāo)準(zhǔn)號中的至少一個A249/A, A135, A370, A751，E213,E273,E309, E1806, A691, A139, A213, A214, A268, A 269，A270,A312, A334, A335, A498，A631, A671, A688, A691, A778, A299/A, A789, A789/A, A789/M, A790, A803, A480, A763, A94I, A1016, A1012, A1047/A, A250, A771, A826, A851, B674, E112, A370, A999, E381, E426, E527，E340, A409, A358, A262, A240, A537, A530, A435, A387, A299, A204, A20, A577, A578, A285, E165，A380, A262和A179。每個這些標(biāo)準(zhǔn)號的集合的公開通過參考結(jié)合于此。
所述材料可以是同質(zhì)的或不同質(zhì)的。所述材料可以提供有在一個所述初始表面的至少一部分上的涂層。一個所述初始表面的至少一部分可以是化學(xué)處理過的。在另一方面，本發(fā)明提供改進(jìn)的傳熱設(shè)備，其結(jié)合有改進(jìn)的增強(qiáng)表面壁。在另一方面，本發(fā)明提供改進(jìn)的流體處理裝置，其結(jié)合有改進(jìn)的增強(qiáng)表面壁。在另一方面，本發(fā)明提供用于裝置中的改進(jìn)的增強(qiáng)表面壁(20)，該裝置用于執(zhí)行工藝，該壁包括具有相對初始表面(2la、2Ib)的一定長度的材料(21)，所述材料具有基本位于所述初始表面之間的中間的縱向中心線(x-x)，所述材料具有從所述中心線到在任一 所述初始表面上的點測量到的初始橫向尺寸，該點位于距所述中心線最遠(yuǎn)處，每個所述初始表面具有初始表面密度，所述表面密度限定為表面上的、每單位投影表面面積的特征的數(shù)量(包括零)；具有第二式樣表面密度的第二式樣(23)，其壓印在每個所述初始表面上，所述第二式樣變形所述材料和增加在每個所述表面上的表面密度，并增加所述材料從所述中心線到這樣變形的材料的最遠(yuǎn)點的橫向尺寸；和具有第一式樣表面密度的第一式樣(25)，其壓印在每個這樣的變形的表面上，并進(jìn)一步變形所述材料和進(jìn)一步增加在每個所述表面上的表面密度。每個第二式樣表面密度可以大于每個第一式樣表面密度。所述第二式樣可以是相同的。所述第二式樣可以相對于彼此移位，從而使得從所述中心線到一個變形表面的最大尺寸將對應(yīng)于從所述中心線到另一變形表面的最小尺寸。所述材料從所述中心線到所述變形材料的最遠(yuǎn)點的最大橫向尺寸可以小于從所述中心線到在所述初始表面上的最遠(yuǎn)點的最大橫向尺寸的135%。所述材料從所述中心線到所述變形材料的最遠(yuǎn)點的最大橫向尺寸可以小于從所述中心線到在所述初始表面上的最遠(yuǎn)點的最大橫向尺寸的150%。所述材料從所述中心線到所述變形材料的最遠(yuǎn)點的最大橫向尺寸可以小于從所述中心線到在所述初始表面上的最遠(yuǎn)點的最大橫向尺寸的300%。所述材料從所述中心線到所述變形材料的最遠(yuǎn)點的最大橫向尺寸可以小于從所述中心線到在所述初始表面上的最遠(yuǎn)點的最大橫向尺寸的700%。當(dāng)從在一個這樣的變形表面上的任意點到在這樣的變形表面的相對一個上的最近點測量時，所述材料的最小尺寸可以是從所述初始表面的一個上的任意點到在相對的初始表面上的最近點的最小尺寸的至少95%。當(dāng)從在一個這樣的變形表面上的任意點到在這樣的變形表面的相對一個上的最近點測量時，所述材料的最小尺寸可以是從所述初始表面的一個上的任意點到在相對的初始表面上的最近點的最小尺寸的至少50%。 所述第一式樣可以是相同的或不同的。所述第一式樣可以相對于彼此移位，從而使得從所述中心線到一個進(jìn)一步變形的表面的最大尺寸將對應(yīng)于從所述中心線到另一進(jìn)一步變形的表面的最小尺寸。當(dāng)從所述中心線到在所述進(jìn)一步變形表面的任一個上的任意點測量時，所述進(jìn)一步變形材料的最小尺寸可以是當(dāng)從所述中心線到所述初始表面的任一個測量時所述材料的最小尺寸的至少95%。
當(dāng)從所述中心線到在所述進(jìn)一步變形表面的任一個上的任意點測量時，所述進(jìn)一步變形材料的最小尺寸可以是當(dāng)從所述中心線到所述初始表面的任一個測量時所述材料的最小尺寸的至少50%。壓印的第一式樣還可以增加從所述中心線到所述進(jìn)一步變形的材料的最遠(yuǎn)點的尺寸。相應(yīng)地，一個目的在于提供形成用于裝置中的增強(qiáng)表面壁的改進(jìn)的方法，所述裝置用于執(zhí)行工藝。另一個目的在于提供改進(jìn)的增強(qiáng)表面壁。還有一個目的在于提供改進(jìn)的裝置，其結(jié)合有改進(jìn)的增強(qiáng)表面壁。這些和其他目的和優(yōu)點將從上述和下面的書面說明、附圖和后面的權(quán)利要求中變得顯而易見。


圖IA是一定長度的材料的示意頂視圖，示出壓印在其上的第二 I和第一 I式樣。圖IB是圖IA中示意性地示出的結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。圖2A是圖1A-1B所示的壓印在材料內(nèi)的第二 I式樣的放大頂視圖。圖2B是壓印到供應(yīng)的材料片內(nèi)的第一 I式樣的放大頂視圖，圖2B的比例與圖2A的比例相同。圖2C是如圖1A-1B所示的壓印在材料內(nèi)的疊加的第一 I和第二 I式樣的頂視圖，圖2C的比例與圖2A-2B的比例相同。圖3A是在將第二I式樣壓印在其上之前，材料大大放大的部分的橫向豎直截面圖，該視圖大致截自圖IA的線3A-3A。圖3B是大致截自圖2A的線3B-3B的大大放大的部分的橫向豎直截面圖，示出壓印在材料上的第二I式樣。圖3C是大致截自圖2B的線3C-3C的大大放大的部分的橫向截面圖，示出壓印在材料上的第一I式樣。圖3D是大致截自圖2C的線3D-3D的大大放大的部分的橫向截面圖，示出壓印在材料上的第一I和第二I式樣。圖4是示意的橫向豎直截面圖，示出第二 I式樣如何壓印到材料內(nèi)。圖5A是示意圖,示出平片的點到點厚度是如何測量的。圖5B是示意圖，示出在第二 I式樣已經(jīng)壓印在其中之后,材料的點到點壁厚是如何測量的。圖5C是示意圖,示出第一 I式樣的點到點壁厚是如何測量的。圖是示意圖，示出最終增強(qiáng)表面材料的點到點壁厚是如何測量的,該材料具有壓印在其上的疊加的第一I和第二I式樣。圖6A是示意圖，示出平片的區(qū)域厚度是如何測量的。圖6B是示意圖，示出第二 I式樣已經(jīng)壓印在其上之后，區(qū)域壁厚是如何測量的。圖6C是示意圖，示出在第一 I式樣已經(jīng)壓印在其上之后，區(qū)域壁厚是如何測量的。 圖6D是示意圖，示出在第一 I和第二 I式樣已經(jīng)壓印在其上之后，增強(qiáng)表面壁的區(qū)域壁厚是如何測量的。圖7A是頂視圖，示出壓印在片上的另一種第一式樣，稱為第一 2式樣。圖7B是截自圖7A的線7B-7B的部分的橫向豎直截面圖。圖7C是大致截自圖7A的線7C-7C的部分的橫向水平截面圖。圖8A是壓印在材料片上的第三第一式樣的頂視圖，稱為第一 3式樣。圖8B是大致截自圖8A的線8B-8B的部分的橫向豎直截面圖。圖8C是大致截自圖8A的線8C-8C的部分的橫向水平截面圖。圖9A是壓印在材料片上的另一第一式樣的頂視圖，稱為第一 4式樣，該式樣具有 O. 5的特征表面密度。圖9B是類似于圖9A的視圖，但是示出了具有I. O的特征表面密度的第一 4式樣的變體形式。圖9C是類似于圖9A和9B的視圖，但是示出了具有2. O的特征表面密度的第一 4式樣的另一變體形式。圖IOA是壓印在材料片上的另一第一式樣的頂視圖，稱為第一 5式樣。圖IOB是大致截自圖IOA的線10B-10B的部分的橫向豎直截面圖。圖IOC是大致截自圖IOA的線10C-10C的部分的橫向水平截面圖。圖IlA是壓印在材料內(nèi)的另一第二式樣的頂視圖，稱為第二 2式樣，該視圖示出稍微成橢圓形形狀的單個的特征。圖IIB是大致截自圖IlA的線IIB-IIB的部分的橫向豎直截面圖。圖IlC是大致截自圖IlA的線11C-11C的部分的橫向水平橫截面圖。圖12A是壓印在一定長度的材料上的另一第二式樣的頂視圖，稱為第二 3式樣，該視圖示出稍微成檸檬形狀的單個的特征。圖12B是大致截自圖12A的線12B-12B的部分的橫向豎直截面圖。圖12C是大致截自圖12A的線12C-12C的部分的橫向水平橫截面圖。圖13A是壓印在一定長度的材料內(nèi)的另一第一式樣的頂視圖,稱為第一 6式樣。圖13B是大致截自圖13A的線13B-13B的部分的橫向豎直截面圖。圖14A是壓印在一定長度的材料內(nèi)的十字形、有方向性的第一式樣的還有一個例子，稱為第一 7式樣，該式樣在縱向和橫向方向上有方向性。圖14B是大致截自圖14A的線14B-14B的部分的橫向豎直截面圖。圖14C是大致截自圖14A的線14C-14C的部分的橫向水平橫截面圖。圖15A是壓印在一定長度的材料上的另一卵石狀的非方向性的式樣的部分的視圖，稱為第二 4式樣。圖15B是大致截自圖15A的線15B-15B的部分的橫向豎直截面圖。圖15C是大致截自圖15A的線15C-15C的部分的橫向水平橫截面圖。圖16A是壓印在一定長度的材料上的又一蜂巢狀的非方向性的式樣的頂視圖，稱
為第二 4式樣。圖16B是大致截自圖16A的線16B-16B的部分的橫向豎直截面圖。圖16C是大致截自圖16A的線16C-16C的部分的橫向水平橫截面圖。圖17是用于制造增強(qiáng)表面管的一種方法的示意圖。
圖18A是在其外表面上具有可選的涂層的圓管的側(cè)視圖。圖18B是圖18A所示的圓管的右端視圖。圖18C是圓管的放大細(xì)節(jié)視圖，其取自圖18B指示的圓內(nèi)，尤其示出了在管的外表面上的涂層。圖19A是矩形管的等距視圖。圖19B是矩形管的部分的橫向豎直截面圖，其大致截自圖19A的線19B-19B。圖19C是矩形管的一部分壁的放大細(xì)節(jié)視圖，其取自圖19B指示的圓內(nèi)。圖20A是U形管的側(cè)視圖。圖20B是大致截自圖20A的線20B-20B的其稍微放大的部分的橫向豎直截面圖。 圖20C是取自圖20B的指示的圓內(nèi)的管壁的一部分的進(jìn)一步放大的細(xì)節(jié)視圖。圖21A是具有增強(qiáng)的內(nèi)和外表面的圓管的螺旋纏繞盤管形式的側(cè)視圖。圖21B是圖21A所示盤管的頂視圖。圖21C是大致截自圖21A的線21C-21C的放大的部分的豎直截面圖，示出盤管中的管。圖21D是截自圖21C指示的圓內(nèi)的進(jìn)一步放大的細(xì)節(jié)視圖，示出管壁的一部分。圖22是用于制造增強(qiáng)表面頁片的一種方法的示意圖。圖23A是第一增強(qiáng)表面頁片的前視圖，其具有壓印于其上的第一和第二式樣，并具有冷卻管和流通開口。圖23B是截自圖23A的線23B-23B的部分的豎直橫截面圖。圖24A是第二增強(qiáng)表面頁片的前視圖，其具有壓印于其上的第一和第二式樣，并具有冷卻管和流通開口。圖24B是截自圖24A的線24B-24B的部分的豎直橫截面圖。圖25A是第三增強(qiáng)表面頁片的前視圖，其具有冷卻管開口和較小的流通開口。圖25B是第四增強(qiáng)表面頁片的前視圖，其具有冷卻管開口和中流通開口。圖25C是第五增強(qiáng)表面頁片的前視圖，其具有冷卻管開口和較大的流通開口。圖2邪是第六增強(qiáng)表面頁片的前視圖，其具有冷卻管開口和較小、中和較大的流通開口的一種組合。圖25E是第七增強(qiáng)表面頁片的前視圖，其具有冷卻管開口和較小、中和較大的流通開口的另一種組合。圖26是其中具有增強(qiáng)表面?zhèn)鳠峁艿母倪M(jìn)的換熱器的示意圖。圖27A是其中具有增強(qiáng)表面管的改進(jìn)的流體冷卻器的底視圖。圖27B是大致截自圖27A的線27B-27B的部分的水平截面圖。圖27C是圖27A所示的改進(jìn)的冷卻器的側(cè)視圖，其中蓋在適當(dāng)?shù)奈恢弥小D27D是大致截自圖27C的線27D-27D的部分的豎直截面圖，示出其中一個頁片的底視圖。圖27E是其中一個頁片的一部分的放大細(xì)節(jié)視圖，該視圖取自圖27D指示的圓內(nèi)。圖28是其中結(jié)合有增強(qiáng)表面的流體流容器的示意圖。圖29A是其中結(jié)合有增強(qiáng)表面的換熱器板的頂視圖。圖29B是換熱器板的一部分的放大細(xì)節(jié)視圖，該視圖采自圖29A指示的圓內(nèi)。
具體實施例方式開始需要清楚地理解，類似的參考數(shù)字在所有幾個附圖中旨在一致地表示相同結(jié)構(gòu)的元件、部分或表面，因為這樣的元件、部分或表面可能通過整個書面說明進(jìn)一步描述或解釋，該具體實施方式
部分為說明書的整體的一部分。除非另外地指出，附圖旨在結(jié)合說明進(jìn)行閱讀(例如交叉剖面線、部件的設(shè)置、比例、度等)，并認(rèn)為是本發(fā)明的整個書面說明的一部分。如在下面的說明中采用的，術(shù)語“水平”、“豎直”、“左”、“右”、“上”和“下”以及其形容詞和副詞派生詞(例如“水平地”、“向右地”、“向上地”等)，僅僅指當(dāng)特定附圖面對讀者時示出的結(jié)構(gòu)的方位。類似地，術(shù)語“向內(nèi)地”和“向外地”通常指表面相對于其延伸軸線或旋轉(zhuǎn)軸線的方位，如同適當(dāng)?shù)哪菢?。除非另外指出，本說明書及其附圖中給出的所有尺寸以英寸表示?，F(xiàn)在參見附圖，尤其是圖I 一 3，本發(fā)明廣義地提供形成用于執(zhí)行工藝的裝置中的 增強(qiáng)表面壁20的改進(jìn)的方法。該裝置可以是傳熱設(shè)備、一種流體混合裝置(具有或不具有相關(guān)的熱交換功能)或一些其他形式的裝置。本申請公開了多種具有不同第一和/或第二式樣的增強(qiáng)表面壁的實施方式。第一實施方式示出在圖1A-6D中，第二實施方式示出在圖7A-7C中，第三實施方式示出在圖8A-8C中，第四實施方式示出在圖9A-9C中，第五實施方式示出在圖10A-10C中，第六實施方式示出在圖11A-11C中，第七實施方式示出在圖12A-12C中，第八實施方式示出在圖13A-13B中，第九實施方式示出在圖14A-14C中，第十實施方式示出在圖15A-15C中，而第十一實施方式示出在圖16A-16C中。這些多種的式樣可以互相多種組合地使用，而沒有排除在落入后面權(quán)利要求范圍內(nèi)的所有式樣之外。制造增強(qiáng)表面管的一種方法在圖17中示意性地示出，這樣的管的幾種變形在圖18A - 21D中示出。用于制造增強(qiáng)表面頁片的一種方法在圖22中示意性地示出，而這樣的頁片的幾種變形在圖23A-25E中示出。結(jié)合有增強(qiáng)表面管的改進(jìn)的換熱器示意性地在圖26中示出。結(jié)合有這樣的增強(qiáng)表面頁片的冷卻器在圖27A-27E中示出。結(jié)合有增強(qiáng)表面的另一種流體流動容器在圖28中示出。最后，具有多種增強(qiáng)表面的改進(jìn)的板在圖29A-29B中示出。這些不同的實施方式和應(yīng)用將在下面逐一地描述。第一實施方式(圖1A-6D)改進(jìn)的方法廣義地開始于提供一定長度的材料，其不全的部分總體指示為21。該材料可以是一件板狀原料，可以從卷中展開，或者可以具有一些其他來源或構(gòu)造。該材料可以是矩形的，其分別具有平坦的上和下初始表面21a、21b，并可以具有縱向的橫斷中心線x-x，該中心線基本上位于所述初始表面之間的中間。如圖3A所示，初始表面21a-21b之間的材料的厚度可以是大約O. 035英寸，從而從中心線到任一表面的公稱間距可以是大約O. 0175 英寸。然后在該第一實施方式中，材料的引導(dǎo)邊緣分別在一對上和下第一棍子或模子22a、22b之間向右地(在圖IA中箭頭指示的方向上)通過，該對第一輥子將第二 I式樣分別壓印在材料上和下表面內(nèi)。第二 I式樣已經(jīng)壓印在其上之后的材料的上和下表面分別指示為23a、23b。然后該材料分別在第二對上和下輥子或模子24a、24b之間向右平移，該第二對輥子將第一I式樣分別壓印到材料的上和下表面上。圖2A和3B示出在第二 I式樣壓印在其上之后材料的形狀和構(gòu)造。當(dāng)在頂視圖(圖2A)上看時，第二 I式樣具有互鎖的鋪路塊陣列的形狀，而在橫截面圖(圖3B)上看時，其具有波狀的或正弦形狀。圖2B和3C示出這種情況下的第一 I式樣的形狀，其中這樣的式樣壓印到第二 I式樣沒有壓印在其上的一片平的原料材料內(nèi)。如圖2B和3C所示，第一 I式樣為一連串重復(fù)的階躍函數(shù)的形式。在圖2B和3C中，材料的上表面指示為25a，而下表面指示為25b。這樣，從第二模子出來的材料具有疊加和壓印在其上的第一 I式樣和第二 I式樣。含有疊加的第一 I式樣和第二 I式樣的材料的這些上和下表面分別指不為26a、26b。 如圖3A-3B所示，將第二 I式樣壓印到材料上的步驟將材料的最小初始區(qū)域壁厚從大約O. 035英寸增加到大約O. 045英寸。如圖3A和3C所示，將第一 I式樣壓印到初始提供的材料內(nèi)的步驟將初始區(qū)域壁厚從大約O. 035英寸增加到大約O. 050英寸。然而，如圖3D所示，當(dāng)?shù)谝?I式樣疊加在第二 2式樣上時，由于通過第二 I式樣變形，材料的厚度(也即O. 045英寸)進(jìn)一步變形到大約O. 052英寸的尺寸。在附圖中，圖2A-2C以相同的比例繪出(如通過其上6. Ox 6. O尺寸所指示的)，并相對于圖IA所示的結(jié)構(gòu)而放大。圖3A-3D也以相同的比例繪出，其進(jìn)一步相對于圖2A-2C的比例而放大，并相對于圖1A-1B的比例大大地放大。圖4示出第二 I式樣如何壓印到材料內(nèi)。為此，上和下輥子22a、22b賦予波狀的正弦第二 I式樣，它們互相豎直對齊，從而使得一個的波峰與另一個的波谷對齊。材料21通過兩個輥子只部分地變形。這樣，材料將具有以27指示的一系列酒窩(dimple)狀的凹陷，其通過各自以28指示的中間弓形的凸起而分開。在可選的方法中，材料可以在上和下輥子之間完全變形或“沖制”。在優(yōu)選實施方式中，將第一和第二式樣壓印在材料內(nèi)的步驟具有對材料冷加工的效果。然而，在可選的方法中，材料可以被加熱，該方法可以包括對材料進(jìn)行熱加工的步驟。第二式樣可以互相相同或不同。將第二式樣壓印到材料上的步驟將材料從中心線到變形的材料的最遠(yuǎn)點的最大橫向尺寸增加到在一種情形下達(dá)到從中心線到初始表面的最遠(yuǎn)點的最大橫向尺寸的135%，在另一種情形下達(dá)到150%，在第三中情形下達(dá)到300%，而在第四中情形下達(dá)到700%。將第一和第二式樣壓印到材料內(nèi)的步驟不顯著地減小當(dāng)從變形表面的一個上的任何點到變形表面的相對一個上的最近點測量時材料的最小尺寸在一種情形下低于從初始表面的一個上的任意點到相對初始表面上的最近點的最小尺寸的95%，在第二情形下低于50%。壓印在材料的相對側(cè)內(nèi)的第一式樣可以相同或不同。將第一式樣壓印在材料內(nèi)的步驟不減小當(dāng)從中心線到任一進(jìn)一步變形的表面的任意點測量時進(jìn)一步變形的材料的最小尺寸低于當(dāng)從中心線到任一初始表面測量時材料的最小尺寸的95%。壓印在材料的相對側(cè)內(nèi)的第一式樣可以相同或不同。將第一式樣壓印在材料內(nèi)的步驟不減小當(dāng)從中心線到任一進(jìn)一步變形的表面的任意點測量時進(jìn)一步變形的材料的最小尺寸低于當(dāng)從中心線到任一初始表面測量時材料的最小尺寸的50%。
—方面，將第一式樣壓印在每個表面上的步驟可以進(jìn)一步增加從中心線到進(jìn)一步變形的材料的最遠(yuǎn)點的尺寸。初始表面可以是平坦的或可以具有壓印在其上的某種式樣或某些式樣。將第一和第二式樣壓印到材料上的步驟可以是通過剛性化操作、沖壓操作、滾動操作、按壓操作、壓花操作或通過其他類型的方法或操作。類似地，材料可以提供有冷卻器管開口和/或想要的任何式樣的流通開口。該方法還可以包括彎曲增強(qiáng)表面壁的附加步驟，從而使得靠近端互相鄰近地設(shè)置，并如通過焊接將材料的靠近端連接在一起，以形成增強(qiáng)表面管。該方法可以包括提供通過材料的孔的其他步驟。如上指示的，增強(qiáng)表面壁可以安裝在換熱器、一些類型的流體處理裝置或還有其、他形式的裝置中。第一式樣可以有方向性或無方向性。增強(qiáng)表面壁遵循至少一個如下ASME/ASTM標(biāo)準(zhǔn)號(designation) A249/A, A135, A370, A751, E213, E273, E309, E1806, A691, A139, A213，A214, A268, A 269，A270, A312, A334, A335, A498, A631, A671, A688, A691, A778, A299/A, A789, A789/A, A789/M, A790, A803, A480, A763, A941, A1016, A1012, A1047/A, A250, A771, A826，A851, B674, E112, A370, A999, E381, E426, E527, E340, A409, A358, A262, A240, A537, A530，A 435，A387, A299, A204, A20, A577, A578, A285, E165, A380, A262 和 A179。每個上述標(biāo)準(zhǔn)號通過參考結(jié)合于此。材料可以在其一個初始表面的至少一部分上提供有涂層(例如電鍍等)，或者這樣的初始表面可以化學(xué)地處理(例如用電解法拋光等)。這樣的涂層和/或化學(xué)處理可以在形成增強(qiáng)表面之前、之中或之后提供到其上。如這里所使用的，術(shù)語“部分”包括從O — 100%的范圍。本發(fā)明還包括通過上述方法形成的增強(qiáng)表面壁。圖5A- 示出點到點的壁厚如何在該方法的不同階段進(jìn)行測量。如同這里使用的，術(shù)語“點到點壁厚”指材料從在其一個表面上的點到在其相反表面上的最近點的厚度。這樣，圖5A示出千分尺，其在測量平坦表面21a、21b之間的初始厚度。圖5B示出千分尺，其在測量第二I式樣已經(jīng)壓印在其上之后的壁厚。該視圖示意性地示出兩個測量方位，一個是豎直厚度，另一個是成角度的，從而可以采用兩個測量厚度的較小那個。圖5C示出當(dāng)?shù)谝皇綐訅河≡诓牧蟽?nèi)時如何測量材料點到點的壁厚。最后，圖示出千分尺，其測量第一I式樣和第二I式樣已經(jīng)壓印在其上之后的材料的點到點壁厚。這里同樣，兩個測量到的壁厚的較小者用作最小壁厚的測量值。千分尺方位的這兩個示例不是窮舉其所有可能的方位。圖6A-6D示出在該方法的執(zhí)行過程的不同階段如何測量材料的區(qū)域厚度(areathickness)。該厚度通過測量相對的表面的峰到峰距離而測量，通常通過沿著兩個表面的每個包含幾個波峰。這樣，圖6A示出千分尺測量初始提供的分別具有平坦的上和下表面21a、21b的材料的厚度。由于這些表面是平坦的，因此千分尺可以簡單地測量它們之間的距離。圖6B示出千分尺測量第二 I式樣已經(jīng)壓印在其上后的材料的厚度。注意到千分尺測量兩個表面的幅值的峰到峰厚度。圖6C示出千分尺測量材料的厚度，其中第一 I式樣壓印在初始提供的材料上。在該視圖中，千分尺同樣測量橫跨在壓印在表面上的多個特征上的峰到峰厚度。最后，圖6D示出千分尺測量在第一 I式樣和第二 I式樣已經(jīng)壓印在其上之后材料的壁厚。因為“點到點壁厚”意味著材料從在其一個表面上的點到在其相反表面上的最近點的厚度，因此有時候要求豎直地和在不同角度測量該尺寸，以確定哪個為最小厚度。然而，因為“區(qū)域厚度”指在一個表面上的峰到在相對表面上的峰的尺寸，這通?？梢载Q直地測量。“區(qū)域厚度”優(yōu)選包含在每個表面上的多個峰。第二實施方式(圖7A-7C)第二第一式樣，稱為第一 2式樣,在圖7A-7C中不例出，并總體指不為30。該式樣有些像凸起的蜂巢，并具有上表面31a和下表面31b。該式樣在豎直方向上有方向性,但是在水平方向上沒有方向性。豎直和水平的橫向橫截面在圖7B-7C中示出。第三實施方式(圖8A-8C) 圖8A-8C示出另一種犁溝狀第一式樣，稱為第一 3式樣。該式樣總體指示為32。該式樣在豎直方向上有方向性，而在水平方向上沒有方向性。豎直和水平橫向橫截面在圖8B-8C中示出。該式樣在其上和下表面上的兩個正交的橫向方向的每個上具有正弦波浪，雖然具有不同的周期。圖9A-9C不出稱為第二 2式樣的另一種第二式樣。該式樣包括在一個表面上的一系列酒窩狀凹痕，和在相對表面上豎直對齊的凸起。這些酒窩可以根據(jù)需要錯開或成直線。該式樣總體在圖9A中以34示出，并示出為具有上表面35a。圖9B-9C示出在圖9A所示的式樣上的密度變化。在圖9A中，式樣指示為34’，而上表面指示為35a’。圖9A所示的式樣34中的酒窩狀特征的表面密度是圖9B中所示的改變的式樣34’的O. 5倍，是圖9C所示的進(jìn)一步改變的式樣34”的O. 25倍。這樣，圖9B中的酒窩狀特征的表面密度是圖9A所示的兩倍。類似地，圖9C中的酒窩狀特征的表面密度是圖9B中特征的表面密度的兩倍，是圖9A中所示的特征的表面密度的四倍。圖9A-9C根據(jù)相同的比例繪制，如通過6. Ox 6. O尺寸所指示的。第五實施方式(圖10A-10C)圖10A-10C不出稱為第一 4式樣的另一種V形臂章狀第一式樣。該式樣在水平和豎直方向上都沒有方向性。該式樣總體指示為36，并具有上和下表面38a、38b。第六實施方式(圖11A-11C)圖11A-11C示出壓印到材料內(nèi)的稱為第二 2式樣的第二式樣的另一種形式。在該形式中，單個酒窩或特征稍微成橢圓形形狀。注意，如圖11B-11C所示，酒窩的周期在兩個正交的方向上是不同的。該式樣通常指示為39，并示出為分別具有上和下表面40a、40b。第七實施方式(12A-12C)圖12A-12C示出第二式樣的另一種類型，其稱為第二 3式樣。該式樣的酒窩或特征表現(xiàn)為稍微成朽1檬形狀。這里同樣注意的是，式樣的周期在兩個正交的橫向方向的每個上是不同的，如圖12B-12C所示那樣。該式樣總體指示為41，并示出為分別具有上和下表面42a、42b。第八實施方式(圖13A-13B)圖13A-13B用于示出方向性的式樣，稱為第一 6式樣。該式樣通常指示為43，并示出為分別具有上和下表面44a、44b。注意，該式樣表現(xiàn)為在其相反表面上具有一系列的階躍函數(shù)，如圖13B所示那樣。還需要注意，特征是對齊的，從而使得在一個表面上的每個突起對應(yīng)于另一個表面上的凹陷。該式樣在水平方向上是方向性的，但是在豎直方向上沒有方向性。第九實施方式(圖14A-14C)圖14A-14C示出壓印在材料上的稱為第一 7式樣的十字形式樣。該式樣通常指示為45,不出為具有上表面46a和下表面46b。該式樣在水平和豎直方向上都具有方向性(也即未中斷)。注意，特征的周期在兩正交的橫向方向上都是相同的。第十實施方式(圖15A-15C)圖15A-15C示出壓印在材料上的不規(guī)則的卵石狀、但是重復(fù)的、非方向性的第二式樣。該式樣稱為第二 4式樣。該式樣通常指示為48，并分別具有上和下表面49a、49b。在正交軸中的橫截面分別在圖15B-15C中示出。在圖15B-15C中，注意，在一個表面上的凹陷 與在另一個表面上的突起豎直對齊。該式樣是非方向性的，因為該式樣在水平和豎直方向的每個上是中斷的。如同這里使用的，相對于式樣，術(shù)語“方向性”表示式樣的線沿著一個方向是連續(xù)的而不中斷，而術(shù)語“非方向性的”指式樣的線沿著一個方向是中斷的，盡管該式樣可以重復(fù)。第^^一實施方式(圖16A-16C)圖16A-16C示出壓印在材料上的另一個蜂窩狀非方向性的第二式樣，稱為第二 5式樣。該式樣總體指不為50,不出為分別具有上和下表面51a、51b。該式樣在豎直和水平方向上是非方向性的。制造增強(qiáng)表面管的方法(圖17)圖17示出制造具有增強(qiáng)表面的圓管的一種方法。根據(jù)該方法，具有第一和第二式樣(和可選地，任何想要的冷卻器管和流通開口)的卷筒52開卷。材料的引導(dǎo)邊緣通過一系列的輥子和輥模，各自指示為53，在這些輥子和輥模中平坦的片材料卷成圓管，兩個縱向邊緣緊鄰地設(shè)置或最好互相鄰接。卷成的管然后通過預(yù)熱單元54和焊接單元55，以將縱向邊緣焊接在一起。焊接的管然后通過第二加熱單元56以退火該焊縫和材料，然后在冷卻單元58中冷卻。冷卻了的焊接管然后通過毛刺清理器以使焊接邊緣光滑，并通過輥子60、60進(jìn)一步向右前進(jìn)。圓管(圖18A-18C)管可以具有許多不同的形狀和橫截面。圖18A-18C描述了一定長度的焊接圓管，其可以通過圖17指示的方法制造。該管總體指示為62，示出為具有第一和第二式樣。如在圖18B中最好不出的,管62具有薄壁的圓形橫向橫截面。管外壁還示出為其上具有涂層63。該涂層可以是電鍍層，或者一些其他形式的涂層或疊層。該涂層是可選的，并可以提供在這里公開的任何增強(qiáng)表面上。該涂層可以根據(jù)需要提供在管的內(nèi)或外表面上。矩形管(圖19A-19C)如上所述，不是所有管具有圓形橫向橫截面。一些管具有橢圓形橫截面、多邊形橫截面等。圖19A-19C描述了管64，其具有大致矩形的橫向橫截面，在其內(nèi)和外表面上具有第一和第二式樣。如果需要，該管可以形成有涂層或可以化學(xué)處理。
U 形管(圖 20A-20C)圖20A-20C描述了圓管，當(dāng)在正視圖中看時，其彎曲為具有U形形狀。該管總體指不為65,具有在其內(nèi)和外表面上的第一和第二式樣。圓管形成的盤管(圖21A-21D)圖21A-21D描述了由一段圓管形成的螺旋形纏繞的盤管。該盤管總體指示為66，具有在其內(nèi)和外表面上的第一和第二式樣。制造增強(qiáng)表面頁片(fin)的方法(圖22)圖22是用于形成增強(qiáng)表面頁片的一種方法的示意圖。在該方法中，具有第一和第二式樣的材料的卷筒68被開卷。材料的引導(dǎo)邊緣通過惰輥69a、69b、69c的周圍，然后在相對的一對輥模70a、70b之間通過，該對輥模70a、70b在材料中沖孔或形成各種孔(例如需要的任何式樣的冷卻管孔和/或流通孔)。該引導(dǎo)邊緣然后通過第二對輥模71a、71b，該第二 對輥模71a、71b在材料上形成凸緣。該引導(dǎo)邊緣然后在切斷剪72下通過，在那里單獨(dú)的頁片(分別指示為73)從卷材料上切下。這些頁片通過輥子74的作用而向右運(yùn)動。具有冷卻器管開口和流通開口的頁片(圖23A-25E)圖23A-25E示出改進(jìn)的頁片的不同形式，其具有第一和第二式樣的不同組合，并具有冷卻器開口和各種尺寸的流通開口。頁片的第一形式在圖23A-23B中總體指示為75。在該第一形式中，第一和第二式樣的單獨(dú)的特征分別指示為76，、76”。冷卻管開口(也即在頁片中用于容納各種冷卻管(未示出)的通道的開口)分別在指示為77，而相對較小的流通開口分別指示為78。頁片的第二形式在圖24A-24B中總體指示為79。在該第二形式中，第一和第二式樣的單獨(dú)的特征同樣分別指示為76，、76”。冷卻管開口和相對較小的流通開口同樣分別指示為77、78。注意，第二頁片79比第一頁片75更薄并更深度地變形。五種不同的頁片在圖25A-25E中示出。在這些附圖的每個中，冷卻管開口或孔指示為77。這五個圖之間易見的區(qū)別在于流通開口的尺寸和構(gòu)造。在圖25A中，總體指示為79的頁片的第三形式示出為具有多個較小尺寸的流通開口，分別指示為80。在圖25B中，總體指示為79’的頁片的第四形式示出為具有中間尺寸的流通開口，分別指示為80’。在圖25C中，總體指示為79”的頁片的第五形式示出為具有較大尺寸的流通開口，分別指示為80”。圖2邪示出了頁片的第六形式，其具有小、中和大流通孔的多種豎直列。圖25E示出了頁片的第七形式，其具有小、中和大流通孔的另一種組合。在這些情形的每種中，頁片具有第一和第二式樣。改進(jìn)的換熱器(圖26)總體指示為81的改進(jìn)的換熱器在圖26中示出為具有外殼82。蜿蜒的增強(qiáng)表面的換熱器管83在外殼上的熱入口和熱出口之間延伸。冷流體通過冷入口進(jìn)入到殼上，并朝著冷出口在管周圍流動，通過冷出口離開殼體。入口和出口連接和/或管幾何形狀可以根據(jù)需要改變。改進(jìn)的冷卻器(圖27A-27E)圖27A-27E描述了改進(jìn)的冷卻器，其總體指示為84。該冷卻器示出為具有多個增強(qiáng)表面管，分別指示為85，其穿透底部86并向上升起通過多個豎直間隔的頁片，分別指示為88。所述管以蜿蜒方式纏繞通過頁片。這里流體連接和/或管幾何形狀同樣可以根據(jù)需要而改變。每個頁片示出為具有多個冷卻器管開口 89，以容許管通過。每個頁片具有第一和第二式樣，并可以可選地具有任何想要式樣的多個流通開口。圖27A描述了冷卻器底的平面圖。圖27B是大致截自圖27A的線27B-27B的冷卻器的部分的豎直截面圖，并示出所述管向上和向下通過頁片中對齊的冷卻器管開口。圖27C是冷卻器的側(cè)視圖。圖27D是大致截自圖27C的線27D-27D的通過冷卻器的部分水平橫截面圖，并示出其中一個頁片的底視平面圖。最后，圖27E是頁片的下右部的放大細(xì)節(jié)圖，該視圖取自圖27D中指示的圓內(nèi)。改進(jìn)的流體流動容器(圖28)改進(jìn)的流體流動容器在圖28中總體指示為90。該容器示出為包括處理柱，其總體指示為91，包括多個豎直間隔開的增強(qiáng)表面壁，分別指示為92。通過順序經(jīng)過各個壁，蒸汽向上升起通過該柱，而還是通過經(jīng)過多個壁，液體下降通過該柱。在柱的頂部處的蒸汽經(jīng)由導(dǎo)管93通到冷凝器94。液體通過導(dǎo)管95回到柱內(nèi)的最上面的腔中。在處理柱的底部，收集的液體經(jīng)由導(dǎo)管96供應(yīng)到增強(qiáng)表面再沸器98中。離開該再沸器的蒸汽經(jīng)由導(dǎo)管99供應(yīng)到該柱的最下面的腔中。
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改進(jìn)的換熱器板(圖29A-29B)圖29A描述了改進(jìn)的換熱器板，其總體指示為100。多個這樣的板可以互相上下堆疊，且相鄰的板可以通過墊圈(未示出)密封地分開，以在它們之間限定出流動通道。圖29B示出換熱器板的一些部分可以在其上具有增強(qiáng)表面，從而便于傳熱。圖29B清楚地示出板的不出的部分可以具有第一式樣101和第二式樣102。因此，本發(fā)明廣義地提供形成增強(qiáng)表面壁的改進(jìn)的方法，該增強(qiáng)表面壁用于執(zhí)行工藝的裝置中，還涉及改進(jìn)的增強(qiáng)表面壁及其應(yīng)用。變體本發(fā)明設(shè)想可以進(jìn)行許多改變和變體。例如，盡管可以優(yōu)選地形成不銹鋼材料，其他類型的材料(例如鋁、鈦、銅等的各種合金或各種陶瓷)也可以采用。該材料可以是同質(zhì)的或不同質(zhì)的。其可以在所述方法之前、之中或之后涂敷或化學(xué)處理。如同上面示出的，第一和第二式樣可以具有許多不同的形狀和構(gòu)造，一些是規(guī)則的和有方向性的，而另一些不是。相同類型或構(gòu)造的特征可以用于第一和第二式樣中，其區(qū)別在于這樣的特征的深度和/或表面密度。這里公開的不同的傳熱設(shè)備可以是本身完整或自動完整的，或者可以是更大設(shè)備的部分，其可以具有不同于那些所示的形狀。因此，盡管已經(jīng)示出和描述改進(jìn)的方法和裝置，討論其幾個變體和改變，本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易地理解的是，各種另外的改變和變體可以在不脫離本發(fā)明的精神的情況下進(jìn)行，本發(fā)明的精神通過下面的權(quán)利要求所限定和區(qū)分。
權(quán)利要求
1.形成用于裝置中的增強(qiáng)表面壁的方法，該裝置用于執(zhí)行工藝，該方法包括步驟 提供具有相對的初始表面的一定長度的材料，所述材料具有基本位于所述初始表面之間的中間的縱向中心線，所述材料具有從所述中心線到在任一所述初始表面上的、位于距所述中心線最遠(yuǎn)處的點測量到的初始橫向尺寸，每個所述初始表面具有初始表面密度，表面密度定義為表面上的、每單位投影表面面積的特征的數(shù)量； 將具有第二式樣表面密度的第二式樣壓印在每個所述初始表面上，以變形所述材料和增加在每個所述表面上的表面密度，以及增加所述材料從所述中心線到這樣變形的材料的最遠(yuǎn)點的橫向尺寸；和 將具有第一式樣表面密度的第一式樣壓印在每個這樣的變形的表面上，以進(jìn)一步變形所述材料和進(jìn)一步增加在每個所述表面上的表面密度； 由此提供用于裝置中的增強(qiáng)表面壁，所述裝置用于執(zhí)行工藝。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中每個第二式樣表面密度大于每個第一式樣表面密度。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中將所述第二式樣壓印在每個所述初始表面上的步驟包括附加的步驟 冷加工所述材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中將所述第一式樣壓印在每個變形表面上的步驟包括附加的步驟 冷加工所述材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述第二式樣是相同的。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述第二式樣相互之間移位，從而使得從所述中心線到一個變形表面的最大尺寸將對應(yīng)于從所述中心線到另一變形表面的最小尺寸。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中將所述第二式樣壓印在所述材料上的步驟將所述材料從所述中心線到所述變形的材料的最遠(yuǎn)點的最大橫向尺寸增加達(dá)到從所述中心線到在所述初始表面上的最遠(yuǎn)點的最大橫向尺寸的135%。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中將所述第二式樣壓印在所述材料上的步驟將所述材料從所述中心線到所述變形的材料的最遠(yuǎn)點的最大橫向尺寸增加達(dá)到從所述中心線到在所述初始表面上的最遠(yuǎn)點的最大橫向尺寸的150%。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中將所述第二式樣壓印在所述材料上的步驟將所述材料從所述中心線到所述變形的材料的最遠(yuǎn)點的最大橫向尺寸增加達(dá)到從所述中心線到在所述初始表面上的最遠(yuǎn)點的最大橫向尺寸的300%。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中將所述第二式樣壓印在所述材料上的步驟將所述材料從所述中心線到所述變形的材料的最遠(yuǎn)點的最大橫向尺寸增加達(dá)到從所述中心線到在所述初始表面上的最遠(yuǎn)點的最大橫向尺寸的700%。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中將所述第二式樣壓印在所述材料上的步驟不減小當(dāng)從在一個這樣的變形表面上的任意點到在這樣的變形表面的相對一個上的最近點測量時所述材料的最小尺寸低于從所述初始表面的一個上的任意點到在相對的初始表面上的最近點的最小尺寸的95%。
12.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中將所述第二式樣壓印在所述材料上的步驟不減小當(dāng)從在一個這樣的變形表面上的任意點到在這樣的變形表面的相對一個上的最近點測量時所述材料的最小尺寸低于從所述初始表面的一個上的任意點到在相對的初始表面上的最近點的最小尺寸的50%。
13.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述第一式樣是相同的。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中所述第一式樣相對于彼此移位，從而使得從所述中心線到一個進(jìn)一步變形的表面的最大尺寸將對應(yīng)于從所述中心線到另一進(jìn)一步變形的表面的最小尺寸。
15.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中將所述第一式樣壓印在所述材料上的步驟不減小當(dāng)從所述中心線到在進(jìn)一步變形的表面的任一個上的任意點測量時進(jìn)一步變形的材料的最小尺寸低于當(dāng)從所述中心線到任一所述初始表面測量時所述材料的最小尺寸的95%。
16.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中將所述第一式樣壓印在所述材料上的步驟不減小當(dāng)從所述中心線到在進(jìn)一步變形的表面的任一個上的任意點測量時進(jìn)一步變形的材料的最小尺寸低于當(dāng)從所述中心線到任一所述初始表面測量時所述材料的最小尺寸的50%。
17.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中將所述第一式樣壓印到每個所述表面上的步驟還增加從所述中心線到進(jìn)一步變形的材料的最遠(yuǎn)點的尺寸。
18.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述材料的相對表面初始是平坦的。
19.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中壓印所述式樣的步驟包括通過沖壓和滾動操作中的至少一個壓印所述式樣的步驟。
20.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，還包括另外的步驟 彎曲所述增強(qiáng)表面壁，從而使得靠近端互相靠近地定位；和 將所述材料的罪近端連接在一起； 由此形成增強(qiáng)表面管。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中將所述材料的靠近端連接在一起的步驟包括進(jìn)一步的步驟 焊接所述材料的靠近端以將它們連接在一起。
22.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，還包括另外的步驟 提供通過所述材料的孔。
23.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，還包括另外的步驟 將所述增強(qiáng)表面壁安裝在傳熱設(shè)備中。
24.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，還包括另外的步驟 將所述增強(qiáng)表面壁安裝在流體處理裝置中。
25.通過權(quán)利要求I一 24中任一項限定出的方法制造的增強(qiáng)表面壁。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的增強(qiáng)表面壁，其中所述第一式樣有方向性。
27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的增強(qiáng)表面壁，其中所述第二式樣沒有方向性。
28.根據(jù)權(quán)利要求25所述的增強(qiáng)表面壁，其中所述壁遵循如下ASME/ASTM標(biāo)準(zhǔn)號中的一個A249/A, A135, A370, A751, E213, E273, E309, E1806, A691, A139, A213, A214, A268，A 269，A270, A312, A334, A335, A498, A631, A671, A688, A691, A778, A299/A, A789, A789/A, A789/M, A790, A803, A480, A763, A941, A1016, A1012, A1047/A, A250, A771, A826, A851, B67.4，El 12，A370, A999, E381, E426, E527, E340, A409, A358, A262, A240, A537, A530, A 435, A387，A299, A204, A20, A577, A578, A285, E165, A380, A262 和 A179。
29.根據(jù)權(quán)利要求25所述的增強(qiáng)表面壁，其中所述材料是同質(zhì)的。
30.根據(jù)權(quán)利要求25所述的增強(qiáng)表面壁，其中所述材料提供有在所述初始表面的至少一個上的涂層。
31.根據(jù)權(quán)利要求25所述的增強(qiáng)表面壁，其中所述材料是化學(xué)處理過的。
32.結(jié)合有通過權(quán)利要求25- 31中任一項限定出的增強(qiáng)表面壁的換熱器。
33.結(jié)合有通過權(quán)利要求25- 31中任一項限定出的增強(qiáng)表面壁的流體處理裝置。
34.用于裝置中的增強(qiáng)表面壁，所述裝置用于執(zhí)行工藝，所述增強(qiáng)表面壁包括 具有相對的初始表面的一定長度的材料，所述材料具有基本位于所述初始表面之間的中間的縱向中心線，所述材料具有從所述中心線到在任一所述初始表面上的、位于距所述中心線最遠(yuǎn)處的點測量到的初始橫向尺寸，每個所述初始表面具有初始表面密度，表面密度定義為表面上的、每單位投影表面面積的特征的數(shù)量； 具有第二式樣表面密度的第二式樣，其壓印在每個所述初始表面上，所述第二式樣變形所述材料和增加在每個所述表面上的表面密度，并增加所述材料從所述中心線到這樣變形的材料的最遠(yuǎn)點的橫向尺寸；和 具有第一式樣表面密度的第一式樣，其壓印在每個這樣的變形的表面上，并進(jìn)一步變形所述材料和進(jìn)一步增加在每個所述表面上的表面密度。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的增強(qiáng)表面壁，其中每個第二式樣表面密度大于每個第一式樣表面密度。
36.根據(jù)權(quán)利要求34所述的增強(qiáng)表面壁，其中所述第二式樣是相同的。
37.根據(jù)權(quán)利要求34所述的增強(qiáng)表面壁，其中所述第二式樣相對于彼此移位，從而使得從所述中心線到一個變形表面的最大尺寸將對應(yīng)于從所述中心線到另一變形表面的最小尺寸。
38.根據(jù)權(quán)利要求34所述的增強(qiáng)表面壁，其中所述材料從所述中心線到所述變形的材料的最遠(yuǎn)點的最大橫向尺寸小于從所述中心線到在所述初始表面上的最遠(yuǎn)點的最大橫向尺寸的135%。
39.根據(jù)權(quán)利要求34所述的增強(qiáng)表面壁，其中所述材料從所述中心線到所述變形的材料的最遠(yuǎn)點的最大橫向尺寸小于從所述中心線到在所述初始表面上的最遠(yuǎn)點的最大橫向尺寸的150%。
40.根據(jù)權(quán)利要求34所述的增強(qiáng)表面壁，其中所述材料從所述中心線到所述變形的材料的最遠(yuǎn)點的最大橫向尺寸小于從所述中心線到在所述初始表面上的最遠(yuǎn)點的最大橫向尺寸的700%。
41.根據(jù)權(quán)利要求34所述的增強(qiáng)表面壁，其中當(dāng)從在一個這樣的變形表面上的任意點到在這樣的變形表面的相對一個上的最近點測量時，所述材料的最小尺寸是從所述初始表面的一個上的任意點到在相對的初始表面上的最近點的最小尺寸的至少95%。
42.根據(jù)權(quán)利要求34所述的增強(qiáng)表面壁，其中當(dāng)從在一個這樣的變形表面上的任意點到在這樣的變形表面的相對一個上的最近點測量時，所述材料的最小尺寸是從所述初始表面的一個上的任意點到在相對的初始表面上的最近點的最小尺寸的至少50%。
43.根據(jù)權(quán)利要求34所述的增強(qiáng)表面壁，其中所述第一式樣是相同的。
44.根據(jù)權(quán)利要求43所述的增強(qiáng)表面壁，其中所述第一式樣相對于彼此移位，從而使得從所述中心線到一個進(jìn)一步變形的表面的最大尺寸將對應(yīng)于從所述中心線到另一進(jìn)一步變形的表面的最小尺寸。
45.根據(jù)權(quán)利要求34所述的增強(qiáng)表面壁，其中當(dāng)從所述中心線到在進(jìn)一步變形表面的任一個上的任意點測量時，進(jìn)一步變形材料的最小尺寸是當(dāng)從所述中心線到所述初始表面的任一個測量時所述材料的最小尺寸的至少95%。
46.根據(jù)權(quán)利要求34所述的增強(qiáng)表面壁，其中當(dāng)從所述中心線到在進(jìn)一步變形表面的任一個上的任意點測量時，進(jìn)一步變形材料的最小尺寸是當(dāng)從所述中心線到所述初始表面的任一個測量時所述材料的最小尺寸的至少50%。
47.根據(jù)權(quán)利要求34所述的增強(qiáng)表面壁，其中壓印的第一式樣進(jìn)一步增加從所述中心線到進(jìn)一步變形的材料的最遠(yuǎn)點的尺寸。
全文摘要
公開了形成用于執(zhí)行工藝的增強(qiáng)表面壁的方法。該方法廣義地包括步驟提供具有相對初始表面的一定長度的材料，所述材料具有基本位于所述表面之間的中間的縱向中心線，每個所述初始表面具有初始表面密度；將具有表面密度的第二式樣壓印在每個所述初始表面上以變形所述材料；和將具有表面密度的第一式樣壓印在每個這樣的變形的表面上，以進(jìn)一步變形所述材料和進(jìn)一步增加在每個所述表面上的表面密度。
文檔編號F28F3/08GK102713489SQ201080061353
公開日2012年10月3日 申請日期2010年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月15日
發(fā)明者D·J·庫庫爾卡, K·富勒, R·S·史密斯三世 申請人:里吉迪澤德金屬公司