專利名稱：：用于制造傳熱性能得到增強(qiáng)的傳熱表面的工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明主要涉及一種用于形成傳熱性能得到增強(qiáng)的傳熱表面的工具和方法。
背景技術(shù)：
：本發(fā)明涉及傳熱性能得到增強(qiáng)的傳熱表面，如傳熱管道的表面(且特別是內(nèi)表面)，所述傳熱性能得到增強(qiáng)的傳熱表面有利于從表面的一側(cè)向另一側(cè)進(jìn)行傳熱。傳熱管道通常被用于在制冷、化學(xué)、石化以及食品加工工業(yè)中所使用的設(shè)備，如泛濫式蒸發(fā)器、降膜式蒸發(fā)器、噴霧蒸發(fā)器、吸收式冷凍器、冷凝器、直接蒸發(fā)冷卻器以及單相冷卻器和加熱器中。多種傳熱介質(zhì)可被用于這些應(yīng)用情況中，所述多種傳熱介質(zhì)包括，但不限于，純水、水和乙二醇的混合物、任何類型的制冷劑(如R-22、R-134a、R-123等)、氨、石化流體和其它混合物。理想的傳熱管道將會(huì)允許熱量完全不受限制地從管道內(nèi)部流至管道外部且反之亦然。然而，傳熱阻力通常會(huì)妨礙熱量這樣自由地流動(dòng)穿過(guò)管道。管道對(duì)傳熱的總阻力是通過(guò)將從管道外側(cè)至內(nèi)側(cè)或反之亦然的各個(gè)阻力相加而計(jì)算出來(lái)的。為了改進(jìn)管道的傳熱效率，管道制造商致力于研究發(fā)現(xiàn)降低管道的總阻力的方式。一種這樣的方式是例如通過(guò)在外表面上形成翅片而增強(qiáng)管道外表面的傳熱性能。作為用于增強(qiáng)外管道表面?zhèn)鳠嵝阅艿慕谶M(jìn)展的結(jié)果(參見(jiàn)例如美國(guó)專利Nos.5,697,430和5,996,686)，總的管道阻力中僅有一'J、部分可歸因于管道外側(cè)帶來(lái)的阻力。例如，在溢流式冷凍器中使用的具有傳熱性能得到增強(qiáng)的外表面但具有平滑的內(nèi)表面的典型蒸發(fā)器管道所具有的內(nèi)阻力外阻力之比通常為10:1。理想情況下希望獲得比率為1:1的內(nèi)側(cè)阻力與外側(cè)阻力之比。因此，對(duì)管道內(nèi)表面進(jìn)行改進(jìn)從而顯著地降低管道側(cè)阻力并改進(jìn)管道的總傳熱性能變得更為重要。設(shè)置內(nèi)表面上具有交替的溝槽和脊部的傳熱管道是已公知的。溝槽和脊部協(xié)同作用從而增強(qiáng)了在管道內(nèi)進(jìn)行傳輸?shù)牧黧w傳熱介質(zhì)如水的紊流。該紊流增強(qiáng)了在接近內(nèi)管道表面的位置處進(jìn)行的流體混合從而減輕或事實(shí)上消除了流體介質(zhì)在接近管道內(nèi)表面的位置處產(chǎn)生的邊界層積聚。邊界層熱阻力由于增加了管道的傳熱阻力而大大降低了傳熱性能。溝槽和脊部還提供了用于進(jìn)行附加傳熱的額外表面區(qū)域。在授權(quán)給Withers,Jr.等的美國(guó)專利No.3，847，212中教導(dǎo)了該基本前提。內(nèi)管道表面上的溝槽和脊部的圖案、形狀和尺寸可產(chǎn)生變化以便進(jìn)一步提高熱交換性能。為此目的，管道制造商支出了大量費(fèi)用以便試驗(yàn)采用其它可選的設(shè)計(jì)，這包括授權(quán)給Takima等的美國(guó)專利No.5,791,405、授權(quán)給Chiang等的美國(guó)專利Nos.5，332，034和5，458，191以及授權(quán)給Gaffaney等的美國(guó)專利No.5,975,196中披露的那些設(shè)計(jì)。此外，一些類型的傳熱表面通過(guò)利用液體相變吸收熱量而發(fā)揮作用。因此，傳熱表面通常包括用于增強(qiáng)沸騰或汽化的表面。通常已公知的是，可通過(guò)增加沸騰表面上的泡核部位、通過(guò)在單相傳熱表面附近引入攪拌或通過(guò)增加冷凝表面上的面積和表面張力效應(yīng)而增強(qiáng)表面的傳熱性能。一種增強(qiáng)沸騰或蒸發(fā)的方法是通過(guò)進(jìn)行燒結(jié)、輻射-熔化熱特征。然而，采用上述方法形成的空隙或隔室較小且沸騰液體中包含的雜質(zhì)可能會(huì)阻塞所述空隙或隔室從而降低表面的傳熱性能。此外，由于所形成的空隙或隔室具有不均勻的尺寸或尺度，因此傳熱性能可能沿表面有所變化。此外，包含沸騰或蒸發(fā)表面的已公知傳熱管道通常需要用工具進(jìn)行多個(gè)步驟或道次以便形成最終的表面。管道制造商支出了大量費(fèi)用以便試驗(yàn)采用其它可選的設(shè)計(jì)，這包括授權(quán)給Nakajima等的美國(guó)專利No.4,561,497、授權(quán)給Daikoku等的美國(guó)專利No.4,602,681、授權(quán)給Nakayama等的美國(guó)專利No.4,606,405、授權(quán)給Kuwahara等的美國(guó)專利No.4,653,163、授權(quán)給Sasaki等的美國(guó)專利No.4,678,029、授權(quán)給Lin的美國(guó)專利No.4,794,984以及授權(quán)給Angeli的美國(guó)專利No.5,351,397中披露的那些設(shè)計(jì)。盡管所有這些表面設(shè)計(jì)旨在改進(jìn)表面的傳熱性能，但工業(yè)上仍需要通過(guò)改進(jìn)已有的設(shè)計(jì)并產(chǎn)生增強(qiáng)傳熱性能的新設(shè)計(jì)從而進(jìn)一步改進(jìn)管道設(shè)計(jì)。此外，還需要形成可更迅速地且以更成本有效的方式被轉(zhuǎn)移到傳熱表面上的設(shè)計(jì)和圖案。如下文中所述，本發(fā)明的傳熱表面的幾何結(jié)構(gòu)以及形成所述幾何結(jié)構(gòu)的工具顯著地改進(jìn)了傳熱性能。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明涉及一種工具組件，所述工具組件可用于改進(jìn)傳熱表面，例如可形成于管道上的表面，并由此增強(qiáng)在至少所有上述應(yīng)用(即在制冷、化學(xué)、石化以及食品加工工業(yè)中所使用的泛濫式蒸發(fā)器、降膜式蒸發(fā)器、噴霧蒸發(fā)器、吸收式冷凍器、冷凝器、直接蒸發(fā)冷卻器以及單相冷卻器和加熱器)中所使用的管道的傳熱性能。所述工具組件包括桿，所述桿具有被成形以便形成所需表面且被置于工具保持器中的尖端。所述工具組件被構(gòu)造以使得在使用時(shí)所述尖端從所述保持器中延伸出來(lái)以便對(duì)所述管道表面進(jìn)行切割，但在完成切割時(shí)所述尖端縮回所述工具保持器內(nèi)。通過(guò)這種方式，防止了所述尖端在不使用時(shí)受到切損或變鈍。所述桿優(yōu)選由碳化物制成?？色@得的最堅(jiān)固碳化物僅以桿的形式存在。因此，對(duì)于本發(fā)明的桿構(gòu)型而言，所述尖端可由最堅(jiān)固的現(xiàn)有材料形成以便進(jìn)行切割。所述桿的尖端可具有不同的幾何結(jié)構(gòu)以便形成不同表面。然而，無(wú)論所述桿的尖端具有何種幾何結(jié)構(gòu)，在必須更換所述桿之前可對(duì)所述桿的尖端進(jìn)行多次重新成形。這樣就顯著地降低了工具加工和材料成本。此外，所述桿可從所述工具組件上被去除。因此，當(dāng)尖端受到切損或變鈍時(shí)，所述桿可被去除以便對(duì)其尖端進(jìn)行重新成形或連同所述尖端一起被更換。所述工具組件可被用于在所述管道表面上形成多個(gè)突部以便顯著地降低管道側(cè)阻力并改進(jìn)總的傳熱性能。所述突部形成了用于所述管道內(nèi)的流體流的附加路徑并由此增強(qiáng)了在所述管道內(nèi)流動(dòng)的傳熱介質(zhì)的紊流。這樣就促進(jìn)了流體混合從而減輕了流體介質(zhì)在接近管道的內(nèi)表面處產(chǎn)生的邊界層積聚現(xiàn)象，這種積聚增加了阻力且因此阻礙了傳熱。所述突部還提供了額外的表面區(qū)域以便進(jìn)行附加的傳熱。與通過(guò)簡(jiǎn)單的脊部所實(shí)現(xiàn)的表面區(qū)域相比，根據(jù)本發(fā)明形成的突部可導(dǎo)致沿管道的內(nèi)表面形成多五倍的表面區(qū)域。所述工具組件還可用于形成顯著減少了從一個(gè)相態(tài)向下一個(gè)相態(tài)轉(zhuǎn)變例如從單相向蒸發(fā)轉(zhuǎn)變的轉(zhuǎn)變時(shí)間的多個(gè)腔體。所迷腔體導(dǎo)致在所述腔體內(nèi)產(chǎn)生了薄膜沸騰，且在所述傳熱系數(shù)與膜厚成反比的情況下由此增強(qiáng)了傳熱。形成腔體的突部還提供了額外的表面區(qū)域以便進(jìn)行附加的熱交換。本發(fā)明的方法包括利用所述工具組件，所述工具組件可易于被添加到現(xiàn)有的制造設(shè)備上，并且使切割尖端切割通過(guò)位于所述管道表面上的脊部或者直接切割進(jìn)入所述管道表面內(nèi)以便形成多個(gè)層并且提升所述層從而形成突部。通過(guò)這種方式使得在不用從所述管道的內(nèi)表面上去除金屬的情況下形成所述突部，由此消除了可能損傷利用所述管道的設(shè)備的碎片。最后，所述方法還可包括使所述突部的尖端變平或彎曲?？稍谕徊僮骰虿煌僮髦性谒龉艿辣砻嫔闲纬伤鰷喜?、突部和變平的尖端。所述工具組件可被用于增強(qiáng)傳熱管道的內(nèi)表面或外表面的傳熱性能或可被用于平的傳熱表面上，例如用于冷卻微電子器件的平的傳熱表面。這些表面可適用于多種應(yīng)用中，這包括例如用于HVAC、制冷、化學(xué)、石化以及食品加工工業(yè)中的應(yīng)用。所述突部的物理幾何結(jié)構(gòu)可產(chǎn)生變化以便使管道適于特定應(yīng)用和流體介質(zhì)。圖la是本發(fā)明的管道的一個(gè)實(shí)施例的部分成形的內(nèi)表面的局部透視圖lb是圖la所示的管道沿箭頭a的方向的側(cè)視圖；圖lc是除了突部沿并非垂直于管道軸線s的方向從管道內(nèi)表面突出以外與圖lb相似的側(cè)視圖ld是圖la所示的管道沿箭頭b的方向的前視圖le是圖la所示的管道的頂部平面圖2是本發(fā)明的管道的一個(gè)實(shí)施例的內(nèi)表面的顯微照片；圖3是本發(fā)明的管道的另一可選實(shí)施例的內(nèi)表面的顯微照片；圖4是可用于制造根據(jù)本發(fā)明的管道的制造設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例的側(cè)視圖5是圖4所示的設(shè)備的透視圖6a是本發(fā)明的工具的一個(gè)實(shí)施例的透視圖6b是圖6a所示的工具的側(cè)視圖6c是圖6b所示的工具的底部平面圖6d是圖6b所示的工具的頂部平面圖7a是本發(fā)明的工具的另一可選實(shí)施例的透視圖7b是圖7a所示的工具的側(cè)視圖7c是圖7b所示的工具的底部平面圖7d是圖7b所示的工具的頂部平面圖8a是本發(fā)明的管道的另一可選實(shí)施例的部分成形的內(nèi)表面的局部透視圖，其中切割通過(guò)脊部的切口深度小于脊部高度；圖8b是本發(fā)明的管道的另一可選實(shí)施例的部分成形的內(nèi)表面的局部透視圖，其中切割通過(guò)脊部的切口深度大于脊部高度；圖9a是根據(jù)本發(fā)明的管道的另一實(shí)施例的內(nèi)表面的局部頂部平面圖9b是圖9a所示的管道沿箭頭22的方向的視圖10a是本發(fā)明的管道的內(nèi)表面的局部視圖，如圖所示，工具沿方向g接近脊部以^便沿方向g從脊部切割突部；圖10b是本發(fā)明的管道的另一可選內(nèi)表面的局部視圖，如圖所示，工具沿方向g接近脊部以便沿方向g從脊部切割突部；圖lla是根據(jù)本發(fā)明的管道的內(nèi)表面的示意圖，圖中示出了脊部與溝槽之間的角取向，由此脊部和溝槽呈反向螺旋(oppositehandhelix)關(guān)系；圖lib是根據(jù)本發(fā)明的管道的內(nèi)表面的示意圖，圖中示出了脊部與溝槽之間的角取向，由此脊部和溝槽呈同向螺旋(samehandhelix)關(guān)系；圖12是將現(xiàn)有技術(shù)的多種管道的管道側(cè)傳熱系數(shù)與根據(jù)本發(fā)明的管道的管道側(cè)傳熱系數(shù)進(jìn)行對(duì)比的柱狀圖13是將現(xiàn)有技術(shù)的多種管道的總的傳熱系數(shù)與根據(jù)本發(fā)明的管道的總的傳熱系數(shù)進(jìn)行對(duì)比的柱狀圖14是位于根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的傳熱管道的內(nèi)徑上的部分成形的沸騰表面的局部透視圖15A是圖14所示的實(shí)施例的部分成形的沸騰表面的局部透視圖15B是圖15A所示的部分成形的沸騰表面的透視圖的顯微照片；圖15C是圖15A所示的部分成形的沸騰表面的剖視圖；圖16A是位于根據(jù)本發(fā)明的另一可選實(shí)施例的傳熱管道的內(nèi)徑上的沸騰表面的局部透視圖16B是圖16A所示的管道的剖視圖16C是圖16A所示的沸騰表面的頂部平面圖的顯微照片；圖16D是圖16A所示的沸騰表面的剖面的顯微照片；圖17A是位于根據(jù)本發(fā)明的另一可選實(shí)施例的傳熱管道的內(nèi)徑上的沸騰表面的局部透視圖17B是圖17A所示的管道的剖視圖18A是位于根據(jù)本發(fā)明的另一可選實(shí)施例的傳熱管道的內(nèi)徑上的沸騰表面的局部透視圖18B是圖18A所示的沸騰表面的剖面的顯微照片；圖18C是圖18A所示的沸騰表面的剖視圖；圖19是開(kāi)槽工具的透視圖20A是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的工具的透視圖20B是由圖20A所示的工具形成的沸騰表面的透視圖20C是圖20B所示的沸騰表面的顯微照片；圖21是可用于制造根據(jù)本發(fā)明的傳熱管道的制造設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例的透視圖22是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的工具的透視圖；圖23A是位于根據(jù)本發(fā)明的另一可選實(shí)施例的傳熱管道的內(nèi)徑上的沸騰表面的剖視圖23B是圖23A所示的沸騰表面的顯微照片；圖24A是由根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的工具形成的沸騰表面的剖視圖24B是由根據(jù)本發(fā)明的另一可選實(shí)施例的工具形成的沸騰表面的剖纟見(jiàn)圖24C是可用于形成圖24A和圖24B所示的沸騰表面的根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的工具尖端的透視圖24D是圖24C所示的工具尖端的另一可選透視圖25是具有縮進(jìn)尖端的本發(fā)明的另一可選工具實(shí)施例的透視圖26是具有暴露尖端的圖25所示的實(shí)施例的透視圖27是圖25和圖26所示的實(shí)施例的桿的透視圖28是圖25和圖26所示的實(shí)施例的桿導(dǎo)的透視圖29是圖28所示的桿導(dǎo)的另一可選透視圖30是位于圖28和圖29所示的桿導(dǎo)中的圖27所示的桿的透視圖31是位于圖28和圖29所示的桿導(dǎo)中且通過(guò)螺釘被緊固在所述桿導(dǎo)中的圖27所示的桿的透視圖32是圖25和圖26所示的實(shí)施例的工具保持器的透視圖33是圖32所示的工具保持器的另一可選透視圖；和圖34是位于圖32和圖33所示的工具保持器中的圖30和圖31所示的桿/桿導(dǎo)組件的透視圖。具體實(shí)施例方式應(yīng)該理解根據(jù)本發(fā)明的管道通常可用于需要將熱量從管道的一側(cè)傳遞至管道的另一側(cè)的任何應(yīng)用中，例如多相(純液體或氣體或液體/氣體混合物)蒸發(fā)器和冷凝器，但并不限于這些應(yīng)用。盡管下面的描述提供了本發(fā)明的管道所希望具有的尺寸，但本發(fā)明的管道絕不旨在限于那些尺寸。而是，所希望提供的管道的幾何結(jié)構(gòu)將取決于多種因素，其中并非最次要的因素是流動(dòng)通過(guò)管道的流體性質(zhì)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員易于理解如何改變管道表面的幾何結(jié)構(gòu)以便使用于各種應(yīng)用中的且通過(guò)各種流體進(jìn)行的傳熱最大化。此外，盡管圖中示出的表面是在位于管道內(nèi)表面上時(shí)呈現(xiàn)出的狀態(tài)，但應(yīng)該理解該表面適用于管道的外表面上或例如微電子器件中使用的平的表面上。圖la-e示出了本發(fā)明的管道21的一個(gè)實(shí)施例的部分成形的內(nèi)表面。內(nèi)表面18包括多個(gè)突部2。突部2由成形于內(nèi)表面18上的脊部1形成。脊部1首先^L成形于內(nèi)表面18上，成形方式例如為，但不限于，變形、切割、拉削或擠壓。脊部1隨后被切割以便形成脊部層4，所述脊部層隨后被提升以形成突部2(如圖la和lb最佳示出地)。該切割和提升步驟可以，但并非必須地，利用圖6a-d和圖7a-d所示的工具13或圖25-34所示的工具組件510完成，下面將會(huì)對(duì)所述工具和工具組件進(jìn)行描述。脊部1以與管道軸線s成螺旋角a的角度被成形于內(nèi)表面18上(參見(jiàn)圖la和圖le)。螺旋角a可以是介于0°與90。之間的任何角度，但優(yōu)選不超過(guò)70°。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將易于理解，優(yōu)選的螺旋角a將通常取決于，至少部分地取決于，所使用的流體介質(zhì)。通常情況下，流動(dòng)通過(guò)管道21的液體的粘度越大，脊部1的高度^應(yīng)該越高。例如，對(duì)于與低溫下的高粘度液體一起使用的管道樣品而言，通常希望具有大于零(優(yōu)選為，但并非必須為，至少0.OOl英寸)直至管道內(nèi)徑(Di)的25%的高度。對(duì)于本申請(qǐng)的目的而言，Di是從管道21的內(nèi)表面18測(cè)得的管道21內(nèi)徑。脊部1的軸向節(jié)距P^r取決于多種因素，這包括螺旋角a、成形于管道21的內(nèi)表面18上的脊部1的數(shù)量以及管道21的內(nèi)徑Di。盡管可利用任何節(jié)距P^，但P^/^之比優(yōu)選為至少0.002,且e乂Di之比優(yōu)選介于約0.001-0.25之間。然而，此外，本領(lǐng)域的才支術(shù)人員將易于理解，這些優(yōu)選的比值將通常取決于，至少部分地取決于，所使用的流體介質(zhì)和運(yùn)行條件(例如流體介質(zhì)的溫度)。脊部層4與軸線s成角度e地被切割，所述角度優(yōu)選介于約20。-50°之間，該角度范圍包括端點(diǎn)在內(nèi)，且更優(yōu)選為約30。。突部2的軸向節(jié)距Pa,p可以是大于零的任何值且通常將尤其取決于制造過(guò)程中工具(下面將對(duì)所述工具進(jìn)行討論)與管道之間每分鐘的相對(duì)轉(zhuǎn)數(shù)、制造過(guò)程中工具與管道之間的相對(duì)軸向進(jìn)給速率以及設(shè)置在制造過(guò)程中用于形成突部的工具上的尖端數(shù)量。盡管所得到的突部2可具有任何厚度Sp，但厚度Sp優(yōu)選為節(jié)距Pa，p的大約20-100%。突部2的高度ep取決于脊部層4被切割的切割深度t(如圖lb、圖8a和圖8b所示)和所處的角度e。突部2的高度ep優(yōu)選具有至少與切割深度t一樣大直至切割深度t的三倍的值。優(yōu)選但并非必須地，形成具有高度的脊部1且將切割角度e設(shè)置為具有將會(huì)導(dǎo)致突部2的高度ep為脊部1的高度^的至少約兩倍的值。因此，e乂Di的比值優(yōu)選介于約0.00卜0.5之間(即，ep/Di是優(yōu)選范圍為約0.001-0.25的比值e乂Di的兩倍)。如圖la和圖lb所示，切割深度t等于脊部1的高度^從而使得突部2的底部40位于管道21的內(nèi)表面18上。然而，切割深度t不需要等于脊部高度。而是，脊部1可僅被部分地切割通過(guò)脊部1(參見(jiàn)圖8a)或超出脊部1的高度并切入管道壁部3內(nèi)(參見(jiàn)圖8b)。在圖8a中，脊部1未被切割通過(guò)其整個(gè)高度ef，這使得突部2的底部40被置于與脊部1的底部42相比距離管道21的內(nèi)表面18更遠(yuǎn)的位置處，所述底部42位于內(nèi)表面18上。相反地，圖8b示出了超出脊部高度的切割深度t，這使得突部2的至少一個(gè)壁部延伸進(jìn)入管道壁部3內(nèi)，超出了內(nèi)表面18和脊部的底部42。當(dāng)脊部層4被提升時(shí)，在相鄰的突部2之間形成了溝槽20。脊部層4被切割和提升以使得溝槽20在內(nèi)表面18上具有與管道21的軸線s成角度t的取向(參見(jiàn)圖le、圖lla和圖lib),所述角度優(yōu)選但并非必須介于約80°-100。之間。突部2的形狀取決于脊部1的形狀和脊部1相對(duì)于工具13的移動(dòng)方向所具有的取向。在圖la-e所示的實(shí)施例中，突部2具有四個(gè)側(cè)表面25、傾斜的頂表面26(這有助于降低傳熱的阻力)以及大體上尖銳的尖端28。然而，本發(fā)明的突部2絕不旨在限于該示出的實(shí)施例，而是可成形為任何形狀。此外，管道21中的突部2不需要都具有相同的形狀或具有相同的幾何結(jié)構(gòu)。突部2的取向是直的(參見(jiàn)圖10a)或是彎曲的或是扭曲的(參見(jiàn)圖10b)要取決于在脊部1與工具13的移動(dòng)方向g之間形成的角度(3。如果角度P小于90°,突部2將具有相對(duì)直的取向，例如圖10a所示的取向。如果角度(3大于90°,則突部2將具有更彎曲和/或扭曲的取向，例如圖10b所示的取向。工具13可被用于切割通過(guò)脊部1并提升所得到的脊部層4以便形成突部2。然而，還可利用其它裝置和方法形成突部2。工具13可由具有結(jié)構(gòu)整體性以便耐受金屬切割的任何材料(例如鋼、碳化物、陶瓷等)制成，但優(yōu)選由碳化物制成。如圖6a-d和圖7a-d所示的工具13的實(shí)施例通常具有工具軸線q、兩個(gè)底壁30和32以及一個(gè)或多個(gè)側(cè)壁34。i更置了通過(guò)工具13的孔16。在工具13的側(cè)壁34上形成了尖端12。然而，應(yīng)該注意到，尖端可被安裝或成形于可沿相對(duì)于管道21的所需取向支承尖端的任何結(jié)構(gòu)上且這種結(jié)構(gòu)不限于圖6a-d和圖7a-d所披露的結(jié)構(gòu)。此外，尖端可縮回其支承結(jié)構(gòu)內(nèi)，以使得可易于改變切割工藝中所使用的尖端數(shù)量。圖6a-d示出了具有單個(gè)尖端12的工具13的一個(gè)實(shí)施例。圖7a-d示出了具有四個(gè)尖端12的工具13的另一可選實(shí)施例。本領(lǐng)域的^支術(shù)人員將會(huì)理解到，工具13可根據(jù)突部2的所需節(jié)距P^而配備有任何數(shù)量的尖端12。此外，對(duì)于單個(gè)工具13上的尖端而言，每個(gè)尖端的幾何結(jié)構(gòu)并不必須相同。而是，可在工具13上設(shè)置用于形成具有不同形狀、取向和其它幾何結(jié)構(gòu)的突部的具有不同幾何結(jié)構(gòu)的尖端12。每個(gè)尖端12是通過(guò)平面A、B和C的相交而形成的。平面A和B相交形成了切割通過(guò)脊部1以便形成脊部層4的切割邊緣14。平面B具有相對(duì)于與工具軸線q垂直的平面成角度cp的取向(參見(jiàn)圖6b)。角度cp被限定為90°-e的角度。因此，角度cp優(yōu)選介于約40°-70°之間以便允許切割邊緣14以介于約20°-50。之間的所希望的角度e切削通過(guò)脊部1。平面A和C相交形成了向上提升脊部層4以便形成突部2的提升邊緣15。由平面C和與工具軸線q垂直的平面限定出的角度cp,決定了突部2被提升邊緣15提升所處的傾斜角度co(介于垂直于管道21的縱向軸線s的平面與突部2的縱向軸線之間的角度(參見(jiàn)圖lc))。由于角度cp,-角度co,且因此使得可調(diào)節(jié)工具13上的角度cp!以便直接影響突部2的傾斜角度co。傾斜角度co(和角度(Pi)相對(duì)于與管道21的縱向軸線s垂直的平面優(yōu)選具有介于約-45。至45。之間的任何角度的絕對(duì)值。通過(guò)這種方式，突部可與垂直于管道21的縱向軸線s的平面對(duì)齊(參見(jiàn)圖lb)或相對(duì)于與管道21的縱向軸線s垂直的平面向左和向右傾斜(參見(jiàn)圖lc)。此外，尖端12可被成形以便具有不同的幾何結(jié)構(gòu)(即，不同尖端上的角度化可以有所不同)，且因此可使得管道21內(nèi)的突部2相對(duì)于與管道21的縱向軸線s垂直的平面呈不同角度傾斜(或根本不傾斜)和沿不同方向傾斜。盡管已經(jīng)對(duì)突部2的物理尺寸值的優(yōu)選范圍進(jìn)行了說(shuō)明，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員將易于認(rèn)識(shí)到，可改變工具13的物理尺寸以便影響所得突部2的物理尺寸。例如，切割邊緣14切割進(jìn)入脊部1內(nèi)的深度t和角度(p影響了突部2的高度ep。因此，可利用下面的表達(dá)式調(diào)節(jié)突部2的高度ep，ep=t/sin(90—(p)或者，在cp-9o-e的情況下，ep-t/sin(G)其中t是切割深度；(p是平面B與垂直于工具軸線q的平面之間的角度；并且e是脊部層4相對(duì)于管道21的縱向軸線s被切割時(shí)所處的角度。突部2的厚度Sp取決于突部2的節(jié)距Pap和角度cp。因此，可利用下面的表達(dá)式調(diào)節(jié)厚度Sp，Sp=PaiP'sin(90-(p)或者，在cp-90-e的情況下，Sp=Pa,,sin(e)其中Pw是突部2的軸向節(jié)距；cp是平面B與垂直于工具軸線q的平面之間的角度；并且e是脊部層4相對(duì)于管道21的縱向軸線s被切割時(shí)所處的角度。圖4和圖5示出了用于改進(jìn)管道21的表面的一種可能的制造裝置。這些圖絕不旨在限制制造根據(jù)本發(fā)明的管道所采用的工藝，而是可利用那些利用任何適當(dāng)設(shè)備或設(shè)備構(gòu)型的任何管道制造工藝。本發(fā)明的管道可由具有適當(dāng)?shù)奈锢硇再|(zhì)的多種材料例如銅和銅合金、鋁和鋁合金、黃銅、鈦、鋼和不銹鋼制成，所述適當(dāng)?shù)奈锢硇再|(zhì)包括結(jié)構(gòu)整體性、延展性和塑性。圖4和圖5示出了作用于管道21上以便改進(jìn)管道21的外表面的三個(gè)柄軸10。應(yīng)該注意到，圖4中省去了其中的一個(gè)柄軸10。每個(gè)柄軸10包括具有鰭狀圓盤(pán)7的工具裝置，所述鰭狀圓盤(pán)從一個(gè)裂口外側(cè)翅片開(kāi)始沿徑向擠壓形成具有軸向節(jié)距Pa,。的多個(gè)裂口(start)外側(cè)翅片。工具裝置可包括附加的圓盤(pán)，如切槽或整平圓盤(pán)，以便進(jìn)一步改進(jìn)管道21的外表面。此外，盡管圖中示出了僅三個(gè)柄軸10,但可才艮據(jù)所需的外表面改進(jìn)利用更少或更多的心軸。然而，應(yīng)該注意到，根據(jù)管道應(yīng)用情況，根本不需要在管道21的外表面上提供表面改進(jìn)。在改進(jìn)管道21的內(nèi)表面18的一種典型方式中，其上旋轉(zhuǎn)地安裝有心軸9的心軸軸桿11延伸進(jìn)入管道21內(nèi)。工具13通過(guò)孔16被安裝到軸桿11上。螺栓24將工具13緊固在適當(dāng)位置處。工具13優(yōu)選通過(guò)任何適當(dāng)裝置被鎖定以便與軸桿11一起旋轉(zhuǎn)。圖6d和圖7d示出了鍵槽17，所述鍵槽可被設(shè)置在工具13上以便與軸桿11上的突部(未示出)相互鎖定從而相對(duì)于軸桿11將工具13固定在適當(dāng)位置處。在運(yùn)行中，管道21通常在經(jīng)過(guò)制造工藝時(shí)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。管壁3在心軸9與鰭狀圓盤(pán)7之間移動(dòng)，所迷心軸和鰭狀圓盤(pán)在管壁3上施加壓力。在壓力下，管壁3的金屬流入鰭狀圓盤(pán)7之間的溝槽內(nèi)以便在管道的外表面上形成翅片6。在心軸9上設(shè)置所需內(nèi)表面圖案的鏡像圖案，從而使得當(dāng)管道21與心軸9接合時(shí)，心軸9將形成管道21的具有所需圖案的內(nèi)表面18。所希望的內(nèi)表面圖案包括脊部1,如圖la和圖4所示。當(dāng)在管道U的內(nèi)表面18上形成脊部1之后，管道21與被置于鄰近心軸9的位置處且位于所述心軸下游的工具13相觸碰。如前所述，工具13的一個(gè)或多個(gè)切割邊緣14切割通過(guò)脊部1以便形成脊部層4。工具13的一個(gè)或多個(gè)提升邊緣15隨后提升脊部層4以便形成突部2。當(dāng)突部2與外側(cè)翅片同時(shí)形成且工具13凈皮固定(即，不進(jìn)行旋轉(zhuǎn)或沿軸向移動(dòng))時(shí)，管道21自動(dòng)旋轉(zhuǎn)且進(jìn)行軸向移動(dòng)。在這種情況下，突部的軸向節(jié)距P、p由下面的公式?jīng)Q定<formula>formulaseeoriginaldocumentpage17</formula>其中P,，。是外側(cè)翅片6的軸向節(jié)距；Z。是位于管道21的外徑上的翅片裂口的數(shù)量；并且Zi是工具13上的尖端12的數(shù)量。為了獲得特定的突部軸向節(jié)距Pa,p，工具13也可進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。管道21和工具13可沿相同的方向旋轉(zhuǎn)，或另一種可選方式是，管道21和工具13可進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，但卻是沿相對(duì)的方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。為了獲得預(yù)定的軸向突部節(jié)距P、p，可利用下面的公式計(jì)算工具13所需進(jìn)行的旋轉(zhuǎn)(每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)(RPM)):<formula>formulaseeoriginaldocumentpage17</formula>其中RPMtube是管道21的旋轉(zhuǎn)頻率；Pa,。是外側(cè)翅片6的軸向節(jié)距；Z。是位于管道21的外徑上的翅片裂口的數(shù)量；P、p是希望為突部2提供的軸向節(jié)距；并且Zi是工具13上的尖端12的數(shù)量。如果該計(jì)算結(jié)果為負(fù)，則工具13應(yīng)該沿與管道21相同的方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)以便獲得所需節(jié)距Pa,p。另一種可選方式是，如果該計(jì)算結(jié)果為正，則工具13應(yīng)該沿與管道21相對(duì)的方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)以便獲得所需節(jié)應(yīng)該注意，盡管描述的是在相同的操作中實(shí)現(xiàn)突部2的形成與脊部1的形成，但可在與形成翅片相獨(dú)立的操作中利用具有預(yù)成形內(nèi)脊部1的管道制造突部2。這通常需要組件以便使工具13或管道21進(jìn)行旋轉(zhuǎn)并且使工具13或管道21沿管道軸線移動(dòng)。此外，優(yōu)選設(shè)置支承件以便使工具13相對(duì)于內(nèi)管道表面18位于中心。在這種情況下，突部2的軸向節(jié)距P、p由下面的公式?jīng)Q定Pa,P=Xa/(RPM.Zi)其中^是管道21與工具13之間的相對(duì)軸向速度(距離/時(shí)間)；RMP是工具13與管道21之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)頻率；P、p是希望為突部2提供的軸向節(jié)距；并且Zi是工具13上的尖端12的數(shù)量。當(dāng)(1)管道僅沿軸向移動(dòng)(即不進(jìn)行旋轉(zhuǎn))且工具僅進(jìn)行旋轉(zhuǎn)(即不沿軸向移動(dòng))；(2)管道僅進(jìn)行旋轉(zhuǎn)且工具僅沿軸向移動(dòng)；(3)工具進(jìn)行旋轉(zhuǎn)且沿軸向移動(dòng)，但管道沿旋轉(zhuǎn)方向和軸向均被固定；(4)管道進(jìn)行旋轉(zhuǎn)且沿軸向移動(dòng)，但工具沿旋轉(zhuǎn)方向和軸向均被固定；以及(5)出現(xiàn)上述情況的任何組合情況時(shí)，利用該公式是適當(dāng)?shù)摹?duì)于本發(fā)明的內(nèi)管道表面而言，(在突部2之間通過(guò)溝槽20)形成了用于流體流的附加路徑以便優(yōu)化傳熱和壓力降。圖9a示出了用于使流體行進(jìn)通過(guò)管道21的這些附加路徑22。這些路徑22是除了在脊部1之間形成的流體流路徑23以外的路徑。這些附加的路徑22相對(duì)于管道軸線s成螺旋角w。角度A是介于由相鄰脊部1形成的突部2之間的角度。圖9b清晰地示出了在突部2之間形成的這些附加路徑22?？赏ㄟ^(guò)利用下列表達(dá)式調(diào)節(jié)突部2的節(jié)距Pap而調(diào)節(jié)螺旋角a且因此調(diào)節(jié)通過(guò)管道21的路徑22的取向。戶。=_f。,t—)'必，_".(tan(or)+tan(o;,》±戶0r.tan(a).tan(a,)Z,其中Pa,r是脊部1的軸向節(jié)距；a是脊部1與管道軸線s所成的角度；oq是突部2之間的所希望的螺旋角；Zi是工具13上的尖端12的數(shù)量；并且Di是從管道21的內(nèi)表面18測(cè)得的管道21的內(nèi)徑。如果脊部螺旋角a和溝槽20的角度t都是右向螺旋或左向螺旋(參見(jiàn)圖lib)，則上面的表達(dá)式中應(yīng)當(dāng)使用"[-]"號(hào)。另一種可選方式是，如果脊部螺旋角a和溝槽20的角度t是反向螺旋(參見(jiàn)圖lla)，則上面的表達(dá)式中應(yīng)當(dāng)使用"[+]，，號(hào)。具有上述表面的管道要優(yōu)于現(xiàn)有管道。在圖12和圖13中借助于證實(shí)這些管道之間在增強(qiáng)因子方面的差別而圖示性地示出了這種管道的兩個(gè)實(shí)例(沸騰管道的管道No.25和管道No.14)的增強(qiáng)性能。增強(qiáng)因子是這些新管道(管道No.25和管道No.14)的傳熱系數(shù)(既有管道側(cè)傳熱系數(shù)(參見(jiàn)圖12)也有總的傳熱系數(shù)(參見(jiàn)圖13))與現(xiàn)有管ii(Turbo-B、Turbo-BII⑧和Turbo-Bffl)相比所增加的因子。然而，同樣地，管道No.25和管道No.14僅是根據(jù)本發(fā)明的管道的實(shí)例。根據(jù)本發(fā)明制造的其它類型的管道在多種應(yīng)用方面都優(yōu)于現(xiàn)有管道。在授權(quán)給Thors等的美國(guó)專利No.5,697,430的表1和表2中對(duì)Turbo-B、Turbo-BII⑧和Turbo-BII^管道的物理特征進(jìn)行了描述。Turbo-B⑧被稱作管道n;Turbo-BD@#皮稱作管道111;且Turbo-Bffl^L稱作管道IV"管道No.25和管道No.14的外表面與Turbo-Bm的外表面相同。管道No.25和管道No.14的內(nèi)表面是根據(jù)本發(fā)明制成的且包括下列物理特征表l管道和脊部尺寸<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>如圖12所示，管道No.14的管道側(cè)傳熱系數(shù)是Turbo-BH^的約1.8倍，且管道No.25的管道側(cè)傳熱系數(shù)是Turbo-BHI頃的約1.3倍，所述Turbo-Bm目前是蒸發(fā)器應(yīng)用中使用的最為普遍的管道且被示作圖12和圖13中的基線。相似地，如圖13所示，管道No.25的總的傳熱系數(shù)是Turbo-Bm的約1.25倍，且管道No.14的總的傳熱系數(shù)是Turbo-Bm的約1.5倍。如圖14所示，本發(fā)明的其它實(shí)施例包括具有位于管道100的內(nèi)表面104上的初級(jí)溝槽108的傳熱表面，所述管道還具有外表面106和管壁102。正如本領(lǐng)域的技術(shù)人員易于理解地，初級(jí)溝槽108的數(shù)量可根據(jù)利用傳熱表面的應(yīng)用情況且根據(jù)所使用的流體介質(zhì)而產(chǎn)生變化?？赏ㄟ^(guò)任何方法形成初級(jí)溝槽108,所述方法包括，但不限于，切割、變形、拉削或擠壓。初級(jí)溝槽108以與管道100的軸線s成螺旋角a(未示出)的角度被成形于內(nèi)表面104上。螺旋角a可以是介于0。與90。之間的任何角度，但優(yōu)選不超過(guò)70°。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將易于理解，優(yōu)選的螺旋角a將通常取決于，至少部分地取決于，所使用的流體介質(zhì)。初級(jí)溝槽108的軸向節(jié)距取決于多種因素，這包括螺旋角a、在管道100的內(nèi)表面104上形成的初級(jí)溝槽108的數(shù)量以及管道100的內(nèi)徑。對(duì)于本申請(qǐng)的目的而言，內(nèi)徑是從管道100的內(nèi)表面104測(cè)得的。優(yōu)選采用0.01英寸至無(wú)限大(如果初級(jí)溝槽108平行于管道軸線s進(jìn)行延伸)的軸向節(jié)距。本發(fā)明的某些實(shí)施例還包括突部或翅片110。突部110可從內(nèi)表面104上被切割和提升，如圖15A-C所示。突部110優(yōu)選與管道100的軸線s成角度e地被切割(參見(jiàn)圖15C)。突部110的高度ep取決于內(nèi)表面104被切割的切割深度t和所處的角度e。突部110的高度ep總是具有大于切割深度t的值。切割深度t優(yōu)選大于初級(jí)溝槽108的深度。然而，切割深度t也可小于或等于初級(jí)溝槽108的深度。突部110的軸向節(jié)距Pap可以是大于零的任何值且通常尤其取決于制造過(guò)程中在用于形成突部110的工具(例如上述工具13或下面所述的變型的工具300、325和350或者可縮回的工具組件510)與管道100之間每分鐘的相對(duì)轉(zhuǎn)數(shù)、制造過(guò)程中在用于形成突部110的工具與管道100之間的相對(duì)軸向進(jìn)給速率以及在制造過(guò)程中設(shè)置在用于形成突部110的工具上的切割尖端的數(shù)量。突部110優(yōu)選具有介于0.00197英寸與0.197英寸之間的軸向節(jié)距P、p。軸向節(jié)距P^p和高度將通常取決于突部的數(shù)量，所述高度ep隨著Pa,p的減少而減少。突部110的形狀取決于內(nèi)表面104的形狀和在已經(jīng)切割出初級(jí)溝槽108之后內(nèi)表面104相對(duì)于用于形成突部110的工具的移動(dòng)方向所具有的取向。在圖15A-C所示的實(shí)施例中，突部110具有四個(gè)側(cè)表面120、傾斜頂表面122和大體上尖銳的尖端124。突部110的尖端124可選地可變平以便形成沸騰腔體114，如圖16A-D所示。另一種可選方式是，突部110的尖端124可被彎曲以便形成沸騰腔體114，如圖17A-B所示。在其他實(shí)施例中，突部110的尖端124可變厚以便形成沸騰腔體114，如圖23A-B所示。在另外其它的實(shí)施例中，突部110可朝向彼此成一定角度，例如圖18A-C所示，以便形成沸騰腔體14。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將易于理解，如果需要冷凝表面的話，則突部110的尖端124可保持大體上直(不彎曲或變平)的形式且大體上垂直于管道100的內(nèi)表面104。然而，如果需要沸騰或蒸發(fā)表面，則形成沸騰腔體114可大大提高沸騰表面的效率。沸騰腔體114的形成使得形成了用于流體流的路徑并促進(jìn)了從液體向蒸汽的轉(zhuǎn)化。然而，本發(fā)明的突部110絕不旨在限于所示的實(shí)施例，而是可被成形為任何形狀。此外，管道100中的突部110不必須具有相同的形狀或具有相同的幾何結(jié)構(gòu)。如圖15A所示，次級(jí)溝槽112可位于相鄰的突部110之間。次級(jí)溝槽112具有相對(duì)于管道100的軸線s成角度t(未示出)的取向。角度t可以是介于約80°與100。之間的任何角度。角度t優(yōu)選為約90°。本發(fā)明的某些實(shí)施例還包括用于在管道上制造沸騰表面的方法和工具。例如圖19所示的開(kāi)槽工具200特別適用于形成初級(jí)溝槽108。開(kāi)槽工具200具有大于管道100內(nèi)徑的外徑，從而使得當(dāng)所述工具被拉動(dòng)或推動(dòng)通過(guò)管道100時(shí)形成初級(jí)溝槽108。開(kāi)槽工具200還包括用于附接到軸130(如圖21所示)上的孔202。圖6A-D和圖7A-D所示的工具13可按照如上所述的方式被用于形成突部IIO和次級(jí)溝槽112。盡管已經(jīng)描述了突部110的物理尺寸值的優(yōu)選范圍，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，可改變工具13的物理尺寸以便影響所得突部110的物理尺寸。例如，切割邊緣14切割進(jìn)入內(nèi)表面104內(nèi)的深度t和角度cp影響了突部110的高度ep。因此，可利用下面的表達(dá)式調(diào)節(jié)突部110的高度ep:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage22</formula>或者，在9=90-e的情況下，ep=t/sin(Q)其中t是切割深度；cp是平面B與垂直于工具軸線q的平面之間的角度；并且e是層相對(duì)于管道100的縱向軸線s被切割時(shí)所處的角度。突部110的厚度Sp取決于突部110的節(jié)距Pa，p和角度cp。因此，可利用下面的表達(dá)式調(diào)節(jié)厚度Sp:Sp=Pap.sin(9(Hp)或者，在cp-90-e的情況下，Sp=Pa,,sin(e)其中P、p是突部110的軸向節(jié)距；9是平面B與垂直于工具軸線q的平面之間的角度；并且e是內(nèi)表面104相對(duì)于管道ioo的縱向軸線s被切割時(shí)所處的角度。另一種可選方式是，工具13可產(chǎn)生變型以便形成多種不同表面。如上所述，單個(gè)工具13上的尖端無(wú)需具有相同的幾何結(jié)構(gòu)。例如，圖22示出了變型的工具300,所述工具具有幾何結(jié)構(gòu)不同的兩對(duì)尖端318、320以便形成例如圖18A-C所示的具有傾斜突部110的沸騰表面。為了形成這種表面，相鄰尖端318、320被成形以便具有不同的角度q^(所述角度決定了突部110被提升所處的傾斜角度co)。改變突部110的傾斜角度co是可能的，從而在位于沸騰腔體114的開(kāi)口116處的突部120之間獲得了特定間隙g，這影響了沿表面104的彎曲流體流s。因此，所獲得的間隙g可被計(jì)算如下<formula>formulaseeoriginaldocumentpage23</formula>sm伊其中p是突部110的軸向節(jié)距；cp是平面B與垂直于工具軸線q的平面之間的角度cp,是平面C與垂直于工具軸線q的平面之間的工具300的角度;并且t是切割深度。在本發(fā)明的某些實(shí)施例中，可利用變平工具400使突部110的尖端124變平或彎曲(例如圖16A-D所示)，如圖21所示。變平工具400所具有的直徑優(yōu)選大于位于內(nèi)表面104上的突部110的直徑。因此，當(dāng)變平工具400被推動(dòng)或拉動(dòng)通過(guò)管道100時(shí)，使得突部110的尖端124彎曲或變平。變平工具400包括用于附接到軸桿130上的孔402。在其它的實(shí)施例中，可在不利用變平工具400的情況下使突部110的尖端124獲得與圖16A-D所示的變平或彎曲的尖端124相似的形狀。例如，工具13可產(chǎn)生變型以便包括除了切割和提升突部的尖端12以外的用于4吏突部110的尖端124變平的一個(gè)或多個(gè)尖端。例如，如圖20A所示的可要不然具有與工具13相同的幾何結(jié)構(gòu)的變型工具325包括在形成突部后使突部彎曲或變平的變平尖端316。變型的工具325可被用于形成例如圖17A-B和圖20B-C所示的沸騰表面。還可通過(guò)形成具有變厚尖端124的突部110而形成在傳熱表面上使用的沸騰表面。如圖23A-B所示，具有變厚尖端124的傳熱表面可被用于形成沸騰腔體114。圖24C-D示出了可用于形成具有變厚尖端l24的突部110的工具13的變型實(shí)施例350。在這些實(shí)施例中，變型的工具350的尖端302包括兩個(gè)切割邊緣360、370、具有相對(duì)于垂直于工具軸線q的平面成角度|32的取向的第!一切割邊緣360和具有相對(duì)于垂直于工具軸線q的平面成角度p3的取向的第二切割邊緣370(角度(32和(33與圖6b所示的角度(p類似)。通過(guò)調(diào)節(jié)角度(32和(33對(duì)脊部1或管道表面l(M被切割時(shí)所處的角度e進(jìn)行調(diào)節(jié)并因此對(duì)突部的所得形狀進(jìn)行調(diào)節(jié)。通過(guò)以兩個(gè)角度切入脊部1或管道表面104內(nèi)，可以形成圖23A-B和圖MA-B所示的具有更薄的軸桿和更厚的尖端的突部。結(jié)合圖24A-B，可利用下列公式獲得具有變厚的尖端124的突部110:■■■—■HI,其中cp2是切割邊緣的第一部位的突出部與工具進(jìn)給方向之間的角度(cp2=90。-p2);cp3是切割邊緣的第二部位的突出部與工具進(jìn)給方向之間的角度(cp3=90。-(33);t是切割全長(zhǎng)；并且t是切割邊緣的第一部位的切割深度，則突部尖端124將如圖24A所示，且間隙g可計(jì)算如下.....sin(R)如果下式成立,sln(p3-爐J.sin伊，/一6cosp2則突部尖端124將如圖24B所示且間隙g可計(jì)算如下g，'cos(93-q)2)-Osin((p2)-cos((p2)'(tg(q)3-(p2)).圖21示出了用于改進(jìn)管道100的表面的一種可能的制造裝置。這些圖絕不旨在限制制造根據(jù)本發(fā)明的管道100所利用的工藝，而是可利用那些利用了任何適當(dāng)設(shè)備或設(shè)備構(gòu)型的任何管道制造工藝。本發(fā)明的管道100可由具有適當(dāng)?shù)奈锢硇再|(zhì)的多種材料如銅和銅合金、鋁和鋁合金、黃銅、鈦、鋼和不銹鋼制成，所述物理性質(zhì)包括結(jié)構(gòu)整體性、延展性和塑性。在用于改進(jìn)管道100的內(nèi)表面104的一種典型方式中，軸桿130延伸進(jìn)入管道100內(nèi)，變平工具400通過(guò)孔402被安裝到所述軸桿上。工具13通過(guò)孔16被安裝到軸桿130上。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將易于理解，根據(jù)需要形成的表面，可利用變型的工具300、3"或"0代替工具13和/或去除變平工具400。開(kāi)槽工具200通過(guò)孔202被可旋轉(zhuǎn)地安裝到軸桿130上。螺栓132將所有三個(gè)工具200、13、400緊固在軸桿130上。工具13和400優(yōu)選被任何適當(dāng)裝置鎖定以便與軸桿130—起旋轉(zhuǎn)。圖6B和圖7B示出了可被設(shè)置在工具13上以便與位于軸桿上的突部(未示出)相互鎖定從而將工具13相對(duì)于軸桿130固定在適當(dāng)位置處的鍵槽17。盡管未示出，但當(dāng)利用本發(fā)明的方法和/或工具形成管道內(nèi)表面時(shí)，制造裝置可包括如上所述且如圖5所示的可用于改進(jìn)管道外表面的柄軸。每個(gè)柄軸IO通常包括具有鰭狀圓盤(pán)7的工具裝置，所述鰭狀圓盤(pán)從一個(gè)裂口外側(cè)翅片開(kāi)始沿徑向擠壓形成具有軸向節(jié)距Pa,。的多個(gè)裂口(start)外側(cè)翅片。工具裝置可包括附加的圓盤(pán)，如切槽或整平圓盤(pán)，以便進(jìn)一步改進(jìn)管道外表面。然而，應(yīng)該注意到，根據(jù)管道應(yīng)用情況，根本不需要在管道外表面上提供表面的改進(jìn)。在操作中，管壁在心軸與柄軸之間移動(dòng)，這使得將壓力施加在管壁上。所需內(nèi)表面圖案的鏡像圖案被設(shè)置在開(kāi)槽工具200上，從而使得當(dāng)管道100與開(kāi)槽工具200接合時(shí)，開(kāi)槽工具200將形成管道100的具有所需圖案的內(nèi)表面104。所希望的內(nèi)表面104包括如圖14所示的初級(jí)溝槽108。當(dāng)在管道100的內(nèi)表面104上形成初級(jí)溝槽108之后，管道100與被置于鄰近開(kāi)槽工具200的位置處且位于所述開(kāi)槽工具下游的工具13相觸碰。工具13的一個(gè)或多個(gè)切割邊緣14切割通過(guò)內(nèi)表面104。工具13的一個(gè)或多個(gè)提升邊緣15隨后提升內(nèi)表面104以便形成突部110。當(dāng)突部110與外側(cè)翅片同時(shí)形成且工具13被固定(即，不進(jìn)行旋轉(zhuǎn)或沿軸向移動(dòng))時(shí)，管道100自動(dòng)旋轉(zhuǎn)且進(jìn)行軸向移動(dòng)。在這種情況下，突部110的軸向節(jié)距P、p由下面的公式?jīng)Q定其中P、。是外側(cè)翅片的軸向節(jié)距；Z。是位于管道外徑上的翅片裂口的數(shù)量；并且Zi是工具13上的尖端12的數(shù)量。為了獲得特定的突部軸向節(jié)距Pa,p，工具13還可進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。管道100和工具13可沿相同方向旋轉(zhuǎn)，或另一種可選方式是，管道100和工具13可進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，但卻是沿相對(duì)的方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。為了獲得預(yù)定的軸向突部節(jié)距Pa,p，可利用下面的公式計(jì)算工具13所需進(jìn)行的旋轉(zhuǎn)(每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)UPM)):及尸^由(&。.Z。-尸。'p-Z》麗加,=~~,;°p。~^其中10^由是管道100的旋轉(zhuǎn)頻率；P、。是外翅片的軸向節(jié)距；Z。是位于管道外徑上的翅片裂口的數(shù)量；P、p是希望為突部110提供的軸向節(jié)距；并且Zi是工具13上的尖端12的數(shù)量。如果該計(jì)算的結(jié)果為負(fù)，則工具13應(yīng)該沿與管道100相同的方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)以便獲得所需節(jié)距Pa，p。另一種可選方式是，如果該計(jì)算的結(jié)果為正，則工具13應(yīng)該沿與管道100相對(duì)的方向旋轉(zhuǎn)以便獲得所需節(jié)距P。應(yīng)該注意，盡管描述的是在相同的操作中實(shí)現(xiàn)突部110的形成與初級(jí)溝槽108的形成，但可在與形成初級(jí)溝槽108相獨(dú)立的操作中通過(guò)利用具有預(yù)成形初級(jí)溝槽108的管道100制造突部110。這通常需要組件使工具13或管道100進(jìn)行旋轉(zhuǎn)并且使工具13或管道100沿管道軸線移動(dòng)。此外，優(yōu)選設(shè)置支承件(未示出)以便使工具13相對(duì)于內(nèi)管道表面104位于中心。在這種情況下，突部110的軸向節(jié)距P,p由下面的公式?jīng)Q定Pa,p=Xa/(RPM.Zj)其中X,是管道100與工具13之間的相對(duì)軸向速度(距離/時(shí)間)；RPM是工具13與管道IOO之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)頻率；Pa,p是希望為突部110提供的軸向節(jié)距；并且Zi是工具13上的尖端12的數(shù)量。當(dāng)(1)管道100僅沿軸向移動(dòng)(即不進(jìn)行旋轉(zhuǎn))且工具13僅進(jìn)行旋轉(zhuǎn)(即不沿軸向移動(dòng))；(2)管道100僅進(jìn)行旋轉(zhuǎn)且工具13僅沿軸向移動(dòng)；(3)工具進(jìn)行旋轉(zhuǎn)且沿軸向移動(dòng)，但管道100沿旋轉(zhuǎn)方向和軸向均被固定；(4)管道100進(jìn)行旋轉(zhuǎn)且沿軸向移動(dòng)，但工具13沿旋轉(zhuǎn)方向和軸向均凈皮固定；以及(5)出現(xiàn)上述情況的任何組合情況時(shí)，利用該公式是適當(dāng)?shù)?。?duì)于本發(fā)明的內(nèi)管道表面104而言，通過(guò)次級(jí)溝槽112形成了用于流體流的附加路徑以便優(yōu)化傳熱和壓力降。圖15A示出了用于使流體行進(jìn)通過(guò)管道100的這些附加路徑。這些路徑是除了在初級(jí)溝槽108之間形成的流體流路徑以外的路徑。這些附加的路徑相對(duì)于管道軸線s成螺旋角a,。角度a,是介于由相鄰初級(jí)溝槽108形成的突部110之間的角度?？赏ㄟ^(guò)利用下列表達(dá)式調(diào)節(jié)突部110的節(jié)距P、p而調(diào)節(jié)螺旋角A且因此調(diào)節(jié)通過(guò)管道100的這些附加路徑的取向<formula>formulaseeoriginaldocumentpage28</formula>其中P、r是初級(jí)溝槽108的軸向節(jié)距；a是初級(jí)溝槽108與管道軸線s所成的角度；a，是突部110之間的所希望的螺旋角；Zi是工具13上的尖端12的數(shù)量；并且Di是從管道100的內(nèi)表面104測(cè)得的管道100的內(nèi)徑。圖25-34示出了可用于形成上述傳熱表面的另一種工具組件510。該工具組件包括桿512，所述桿具有用于在傳熱管道的表面(且特別是內(nèi)表面)上形成突部的尖端514(參見(jiàn)圖27)。桿512可由具有結(jié)構(gòu)整體性以便耐受金屬切割的任何材料(例如鋼、碳化物、陶瓷等)制成，但優(yōu)選由碳化物(如碳化鎢)制成。尖端514優(yōu)選，但并非必須，一體地成形于桿512的端部上。尖端514的幾何結(jié)構(gòu)優(yōu)選，但并非必須，與如圖6a-d所示并在上面結(jié)合該圖所述的工具13的尖端12相同。桿512滑動(dòng)進(jìn)入具有頭端518和尾端520且設(shè)有尺寸適于接收桿512的軸桿桿522(如圖30-31所示)的桿導(dǎo)516(如圖28-29所示)。軸桿桿522優(yōu)選延伸通過(guò)桿導(dǎo)516以便使得在桿導(dǎo)516的頭端518和尾端520處或接近所述頭端和尾端的位置處都具有開(kāi)口。尖端514從位于桿導(dǎo)516的頭端518處的軸桿5"的開(kāi)口延伸出來(lái)。在桿512滑動(dòng)進(jìn)入桿導(dǎo)516內(nèi)之后，螺釘524(如圖25-26最佳示出地)可接合在位于桿導(dǎo)516的尾端520處的軸桿522的開(kāi)口中。通過(guò)調(diào)節(jié)螺釘524而調(diào)節(jié)尖端514從位于桿導(dǎo)516的頭端518處的軸桿522的開(kāi)口延伸出來(lái)的量。尖端514的延伸量將進(jìn)一步?jīng)Q定尖端514切割進(jìn)入脊部1或管道內(nèi)表面104內(nèi)的切割深度(t)。第二螺釘528可被插入沿桿導(dǎo)516的長(zhǎng)度設(shè)置的螺紋孔530(如圖30-31所示，所述螺紋孔位于桿導(dǎo)516的頭端518處)內(nèi)。該第二螺釘528將桿512(且因此將尖端514的延伸部)相對(duì)于桿導(dǎo)516鎖定在適當(dāng)位置處。桿導(dǎo)516的頭端518優(yōu)選設(shè)有定中心平面532。在使用過(guò)程中，定中心平面532與要被切割尖端514切割的脊部1的頂部或者管道內(nèi)表面104接觸。通過(guò)這種接觸，定中心平面532使得在內(nèi)表面改進(jìn)過(guò)程中保持工具組件510位于管道內(nèi)的中心位置處。桿導(dǎo)516隨后被插入最佳地如圖32-33示出的工具保持器534內(nèi)。工具保持器534包括頭部部分536和限定出工具保持器的縱向軸線(未示出)的桿部分544。頭部部分536具有外壁542(圖中示出的外壁為圓柱形但所述外壁可具有任何適當(dāng)形狀)且設(shè)有大體上延伸通過(guò)頭部部分536的長(zhǎng)度的中空軸桿546。每根軸桿5"優(yōu)選具有位于頭部部分536的頂壁540處或接近所述頂壁的位置處以及位于頭部部分536的底壁538處或接近所述底壁的位置處的開(kāi)口。每根軸桿546的軸線相對(duì)于工具保持器534的縱向軸線的定位角度在優(yōu)選0°至90。的范圍內(nèi)，該角度范圍包括端點(diǎn)在內(nèi)。軸桿546的尺寸適于接收桿導(dǎo)516(以及桿512),所述桿導(dǎo)(以及桿)滑動(dòng)進(jìn)入位于工具保持器上的軸桿5"內(nèi)，如圖34所示。根據(jù)特定應(yīng)用中需要使用的尖端514的數(shù)量，工具保持器534可設(shè)有任何數(shù)量的中空軸桿546。根據(jù)脊部突部的所需節(jié)距(Pa,p)，并非所有的中空軸桿546都需要被桿導(dǎo)516和桿512占據(jù)。此外，設(shè)置在工具保持器534中的桿512上的尖端514的幾何結(jié)構(gòu)并不需要是相同的。而是，具有不同的幾何結(jié)構(gòu)以便形成具有不同形狀、取向和其它幾何結(jié)構(gòu)的突部的尖端514可被設(shè)置在工具保持器534中。例如，正如上面結(jié)合圖18A-C和圖22所述地，提供具有不同角度化的尖端14將導(dǎo)致產(chǎn)生具有不同傾斜角度co的突部。通過(guò)這種方式，可利用工具組件510形成具有如圖18A-C所示的傾斜突部的沸騰表面。此外，正如上面結(jié)合圖23A-B和圖MA-D所述地，通過(guò)提供具有多條切割邊緣的尖端302，可形成具有變厚尖端124的突部以便形成泡核沸滕腔體?，F(xiàn)在參見(jiàn)圖25-26，墊圏548和心軸550被螺合到工具保持器534的桿部部分544上。墊圏548包括底部552，多個(gè)叉部554從所述底部延伸出來(lái)。墊圈548的叉部554被定位成面對(duì)工具保持器534的頭部部分536的底壁538。工具保持器534的頭部部分536的頂壁540優(yōu)選設(shè)有螺紋孔556，桿558被螺合在所述螺紋孔中。(安裝在桿558上)的尺寸調(diào)整隔板560被定位在鄰近工具保持器534的頭部部分536的位置處，且偏壓元件(在這種情況下為彈簧562,所述彈簧也被安裝在桿558上)被定位在鄰近尺寸調(diào)整隔板560的位置處。偏壓元件可具有任何結(jié)構(gòu)(包括，但不限于，彈簧，所述彈簧包括板簧、盤(pán)簧、螺旋彈簧、巻簧、Z形彈簧等)且由能夠進(jìn)行壓縮和擴(kuò)張的任何材料(包括，但不限于橡膠、金屬、塑料等)制成。螺母564被螺合在桿558的端部上從而將彈簧562和尺寸調(diào)整隔板560固定在工具組件510上。應(yīng)該注意，具有頭部和軸桿的螺釘(未示出)可易于代替桿558和螺母564。當(dāng)進(jìn)行組裝時(shí)，每個(gè)桿導(dǎo)516的頭端518與尺寸調(diào)整隔板560接觸且每個(gè)桿導(dǎo)516的尾端522與墊圈548的底部552接觸。工具保持器534的桿部部分544的遠(yuǎn)端設(shè)有螺紋566，以使得工具組件510可被螺合到桿導(dǎo)的端部上(所述端部可孝皮固定或進(jìn)行旋轉(zhuǎn))，所述端部在圖25-26所示的組件^L附接到其上的情況下延伸通過(guò)管道內(nèi)部以^便改進(jìn)管道表面。在平衡狀態(tài)下(如圖25所示)，(被固定在桿導(dǎo)516中的)尖端514并未延伸超出工具保持器534的頭部部分536的外壁5"且因此受到保護(hù)。在使用過(guò)程中，心軸550在管道內(nèi)表面上形成脊部，所述脊部被尖端514進(jìn)一步切割和提升從而形成所需突部。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，心軸550可被(如圖19所示的)開(kāi)槽工具200代替以便在管道表面上形成溝槽108(而不是脊部1)(當(dāng)然是在將力施加到工具組件510上以便實(shí)現(xiàn)尖端514從工具保持器534中的暴露的情況下)。尖端514隨后將切割進(jìn)入管壁104(而不是直立脊部1)內(nèi)以便形成如圖15A所示的突部。在該過(guò)程中，心軸550(或開(kāi)槽工具200)接靠在墊圈548上，所述墊圈進(jìn)一步接靠在桿導(dǎo)516上。在這種壓力下，桿導(dǎo)516沿工具保持器534的與其相應(yīng)的中空軸桿546朝向尺寸調(diào)整隔板560滑動(dòng)。特別是，墊圈548的底部552在桿導(dǎo)516的尾端520上施加力并沿軸桿546推動(dòng)所述尾端。通過(guò)這種方式，尖端514被推動(dòng)超出工具保持器534的頭部部分536的外壁542(如圖26所示)并被暴露出來(lái)以便切割和提升脊部1或內(nèi)管道表面104從而形成上面結(jié)合圖la-c和圖15a-c所述的突部。桿導(dǎo)516接靠在尺寸調(diào)整隔板560上，所述尺寸調(diào)整隔板進(jìn)一步壓縮彈簧562。位于墊圈548上的叉部554與工具保持器534的頭部部分536的底壁538之間的接觸阻止了桿導(dǎo)516進(jìn)行進(jìn)一步的移動(dòng)。因此，墊圈叉部554的高度控制了桿導(dǎo)516(且因此是尖端514)相對(duì)于工具保持器534被推動(dòng)的量且因此影響了尖端514暴露出的量以及因此所導(dǎo)致的尖端514切割進(jìn)入管道表面內(nèi)的切割深度(t)。可易于在工具組件510上代替地使用具有高度不同的叉部554的墊圏548并利用所迷墊圈準(zhǔn)確地控制尖端514將延伸超出工具保持器534的頭部部分536的外壁542的程度以及因此導(dǎo)致的尖端514的切割深度(t)。在通過(guò)尖端514進(jìn)行切割和提升之后，新形成的突部與尺寸調(diào)整隔板560接觸，這調(diào)整了由尖端514切割出的突部的高度。尺寸調(diào)整隔板560使過(guò)高的突部變平直至其達(dá)到特定高度。可易于通過(guò)在工具組件510上代替地使用具有不同直徑的隔板560而調(diào)節(jié)突部的高度。隔板560還可用于使所得的突部中的一些或全部突部變平從而形成例如圖16A-D、圖17A-B和圖20B-C所示的泡核沸騰腔體。另一種可選方式是，也可將包括具有變平尖端316(如圖20所示)的幾何結(jié)構(gòu)的尖端514的桿512插入工具保持器內(nèi)。通過(guò)這種方式，被置于工具保持器中的桿的尖端(或多個(gè)尖端)還可實(shí)現(xiàn)變平功能。當(dāng)完成形成突部的過(guò)程且不再在墊圈548上施加力時(shí)，被壓縮的彈簧562導(dǎo)致組件510回復(fù)其平衡狀態(tài)(如圖25所示)，這意味著彈簧562使尺寸調(diào)整隔板560受力從而將桿導(dǎo)516推回，直至尺寸調(diào)整隔板560與工具保持器534的頭部部分536的頂壁540接觸。通過(guò)這種方式，桿導(dǎo)516沿軸桿546滑動(dòng)從而使尖端5"縮回到工具保持器534的外壁542內(nèi)。在力被施加到工具組件510的不同部件上的情況下，墊圏548、工具保持器534、桿導(dǎo)516和尺寸調(diào)整隔板560應(yīng)該優(yōu)選由能夠在受到這種力作用時(shí)保持其結(jié)構(gòu)的材料制成。例如，這些部件可由金屬制成，這包括碳化物、鋼等。為了去除工具組件510，僅需要通過(guò)擰松工具保持器534的桿部部分544的遠(yuǎn)端而從桿導(dǎo)上檸下所述工具組件(未示出)。然而，工具組件510通常將被緊固地固定在桿導(dǎo)上且因此使得可能難以擰下所述工具組件。如果用手?jǐn)Q下工具組件的話，則擰下工具組件510所需的力可能導(dǎo)致對(duì)工具組件510產(chǎn)生損傷。因此，優(yōu)選(但并非必須)在工具保持器534的外壁542中設(shè)置孔568。裝置可,皮插入孔568中，并利用扭矩?cái)Q下工具組件510。該工具組件510的設(shè)計(jì)帶來(lái)了多個(gè)優(yōu)點(diǎn)。如果桿512上的尖端514被磨損，則桿512可易于被去除以便進(jìn)行重新成形或更換整個(gè)桿512?？赏ㄟ^(guò)從桿導(dǎo)516上去除螺釘524或528并使桿512從桿導(dǎo)516中滑動(dòng)出來(lái)而從桿導(dǎo)516上去除包含磨損尖端5"的桿512。另一種可選方式是，可從工具保持器534上去除整個(gè)桿導(dǎo)516。另一種方式是，位于現(xiàn)有桿512上的尖端514可被重新成形并被返回桿導(dǎo)516上或者可將具有新尖端514的新的桿512插入桿導(dǎo)516內(nèi)。該工具設(shè)計(jì)的另一優(yōu)點(diǎn)在于，在必須更換桿512之前可對(duì)桿512上的尖端514進(jìn)行多次重新成形。這大大降低了工具加工和材料成本。此外，如上所述，通過(guò)利用具有不同叉部554的高度以便調(diào)節(jié)在使用過(guò)程中尖端5"從工具保持器534中伸出的程度多少或者通過(guò)調(diào)節(jié)尖端514從其相應(yīng)的桿導(dǎo)516中延伸出來(lái)的程度的墊圏548，使得工具組件510可易于被用在具有不同壁厚的管道上。上文的目的在于對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行示出、說(shuō)明和描述。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將易于理解對(duì)這些實(shí)施例作出的進(jìn)一步變型和調(diào)整且可在不偏離本發(fā)明的精神或下面的權(quán)利要求書(shū)的范圍的情況下作出這些變型和調(diào)整。權(quán)利要求1、一種用于切割金屬的工具組件，所述工具組件包括a.包括縱向軸線、外部頂壁、外部底壁、外部外壁和至少一根大體上中空的軸桿的保持器，其中所述至少一根軸桿延伸通過(guò)所述保持器并且包括第一開(kāi)口和第二開(kāi)口；b.至少一個(gè)桿組件，所述桿組件包括i.具有頭端和尾端的桿導(dǎo)；ii.桿，所述桿具有被成形以便具有尖端幾何結(jié)構(gòu)的尖端并被置于所述桿導(dǎo)中，其中所述尖端從所述桿導(dǎo)的所述頭端延伸出來(lái)，其中所述至少一個(gè)桿組件被置于所述保持器的所述至少一根軸桿中且其中所述桿導(dǎo)的所述頭端能夠從所述至少一根軸桿的所述第一開(kāi)口延伸出來(lái)且其中所述桿導(dǎo)的所述尾端能夠從所述至少一根軸桿的所述第二開(kāi)口延伸出來(lái)；c.墊圈，所述墊圈被置于大體上鄰近所述保持器的所述外部底壁的位置處且適于在力被施加在所述墊圈上時(shí)將壓力施加到所述桿導(dǎo)的所述尾端上，從而導(dǎo)致所述至少一個(gè)桿組件沿所述至少一根軸桿移動(dòng)一定距離且所述尖端延伸超出所述保持器的所述外壁；d.隔板，所述隔板被置于大體上鄰近所述保持器的所述外部頂壁的位置處且適于將壓力施加到所述桿導(dǎo)的所述頭端上，從而導(dǎo)致所述至少一個(gè)桿組件沿所述至少一根軸桿的至少一部分移動(dòng)從而使所述尖端縮回所述保持器的所述外壁內(nèi)；和e.偏壓元件，所述偏壓元件被置于大體上鄰近所述隔板的位置處。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的工具組件，其中所述至少一根軸桿相對(duì)于所述保持器的所述縱向軸線以介于0。-90°范圍之間的角度進(jìn)行延伸，所述范圍包括端點(diǎn)在內(nèi)。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的工具組件，其中所述桿在所述桿導(dǎo)中的位置是可調(diào)節(jié)的。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的工具組件，其中所述桿可從所述桿導(dǎo)上凈皮去除。5、根據(jù)權(quán)利要求4所述的工具組件，其中所述桿的所述尖端可被重新成形并重新置于所述桿導(dǎo)中。6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的工具組件，其中所述尖端適于通過(guò)切割和提升金屬而在管道的內(nèi)表面上形成突部。7、根據(jù)權(quán)利要求6所述的工具組件，其中所述尖端幾何結(jié)構(gòu)包括至少一條切割邊緣。8、根據(jù)權(quán)利要求7所述的工具組件，其中所述尖端幾何結(jié)構(gòu)包括至少兩條切割邊緣。9、根據(jù)權(quán)利要求6所述的工具組件，其中所述尖端幾何結(jié)構(gòu)包括至少一條提升邊緣。10、根據(jù)權(quán)利要求1所述的工具組件，其中所述至少一個(gè)桿組件包括多個(gè)桿組件。11、根據(jù)權(quán)利要求10所述的工具組件，其中所述多個(gè)桿組件中的至少兩個(gè)桿組件的所述桿的所述尖端的尖端幾何結(jié)構(gòu)是不同的。12、根據(jù)權(quán)利要求1所述的工具組件，其中所述至少一個(gè)桿組件可從所述保持器中被去除。13、根據(jù)權(quán)利要求1所述的工具組件，其中所述墊圏包括底部和具有一定高度并從所述底部延伸出來(lái)的至少一個(gè)叉部，其中所述底部適于將壓力施加到所述桿導(dǎo)的所述尾端上且其中所述至少一個(gè)叉部的所述高度至少部分地控制了所述桿組件沿所述至少一根軸桿移動(dòng)的距離。14、根據(jù)權(quán)利要求1所述的工具組件，其中所述偏壓元件適于在力被松弛從而在所述隔板上施加擴(kuò)張力時(shí)產(chǎn)生擴(kuò)張。15、根據(jù)權(quán)利要求1所述的工具組件，其中所述偏壓元件包括彈簧。16、一種具有通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求1所述的工具組件而得到增強(qiáng)的內(nèi)表面的管道。17、根據(jù)權(quán)利要求16所述的管道，其中所述管道包括突部。18、根據(jù)權(quán)利要求17所述的管道，其中使所述突部變平、彎曲或相對(duì)于彼此傾斜以便形成泡核沸騰腔體。19、一種增強(qiáng)管道內(nèi)表面?zhèn)鳠嵝阅艿姆椒?，所述方法包括a.提供工具組件，所述工具組件包括(i)包括縱向軸線、外部頂壁、外部底壁、外部外壁和至少一根大體上中空的軸桿的保持器，其中所述至少一根軸桿延伸通過(guò)所述保持器并且包括第一開(kāi)口和笫二開(kāi)口；(ii)至少一個(gè)桿組件，所迷桿組件包括具有頭端和尾端的桿導(dǎo)；桿，所述桿具有被成形以便具有尖端幾何結(jié)構(gòu)的尖端并被置于所述桿導(dǎo)中，其中所迷尖端從所述桿導(dǎo)的所述頭端延伸出來(lái)，其中所述至少一個(gè)桿組件被置于所述保持器的所述至少一根軸桿中且其中所述桿導(dǎo)的所述頭端能夠從所述至少一根軸桿的所述第一開(kāi)口延伸出來(lái)且其中所述桿導(dǎo)的所述尾端能夠從所述至少一根軸桿的所述第二開(kāi)口延伸出來(lái)；(iii)墊團(tuán)，所述墊圏被置于大體上鄰近所述保持器的所述外部底壁的位置處且適于在力被施加在所述墊圈上時(shí)將壓力施加到所述桿導(dǎo)的所述尾端上，從而導(dǎo)致所述至少一個(gè)桿組件沿所述至少一根軸桿移動(dòng)一定距離且所述尖端延伸超出所述保持器的所述外壁；(iv)隔板，所述隔板被置于大體上鄰近所述保持器的所述外部頂壁的位置處且適于將壓力施加到所述桿導(dǎo)的所述頭端上，從而導(dǎo)致所述至少一個(gè)桿組件沿所述至少一根軸桿的至少一部分移動(dòng)從而使所述尖端縮回所述保持器的所述外壁內(nèi)；和(v)偏壓元件，所述偏壓元件被置于大體上鄰近所述隔板的位置處；b.將所述工具組件置于所述管道中；c.導(dǎo)致在所述管道與所述工具組件之間進(jìn)行相對(duì)旋轉(zhuǎn)和相對(duì)軸向移動(dòng)；并且d.通過(guò)所述尖端在所述管道的所述內(nèi)表面上形成突部。20、根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，進(jìn)一步包括在所述墊圈上施加力，其中所述力導(dǎo)致所述墊圏將壓力施加到所述桿導(dǎo)的所述尾端上，從而導(dǎo)致所述至少一個(gè)桿組件沿所述至少一根軸桿移動(dòng)一定距離且所述尖端延伸超出所述保持器的所述外壁。21、根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，進(jìn)一步包括使所述突部變平、體。22、根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，進(jìn)一步包括從所述工具保持器中去除所述桿、對(duì)所述桿的所述尖端進(jìn)行重新成形并且將所迷桿重新置于所述工具保持器中。全文摘要提供了一種用于增強(qiáng)傳熱管道表面的傳熱性能的經(jīng)過(guò)改進(jìn)的工具組件。所述工具組件包括桿，所述桿具有切割尖端且被置于桿導(dǎo)中，所述桿導(dǎo)被可滑動(dòng)地置于設(shè)置在工具保持器中的軸桿中。在平衡狀態(tài)下，所述切割尖端并未從所述工具保持器中延伸出來(lái)。當(dāng)力被施加到所述桿導(dǎo)上時(shí)，所述桿導(dǎo)沿所述工具保持器中的所述軸桿在第一方向上移動(dòng)，從而導(dǎo)致暴露出用于增強(qiáng)所述管道表面的傳熱性能的所述切割尖端。當(dāng)力從所述桿導(dǎo)上被去除時(shí)，所述桿導(dǎo)沿所述軸桿在與所述第一方向相對(duì)的方向上移動(dòng)從而將所述切割尖端收回所述工具保持器內(nèi)。通過(guò)這種方式，保護(hù)了處于不使用狀態(tài)下的所述尖端。文檔編號(hào)B21C1/24GK101180143SQ200680017992公開(kāi)日2008年5月14日申請(qǐng)日期2006年3月24日優(yōu)先權(quán)日2005年3月25日發(fā)明者N·佐布科夫,P·索爾斯申請(qǐng)人:沃爾弗林管子公司