JP2580003B2 - 熱交換装置の製造方法 - Google Patents
熱交換装置の製造方法Info
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- JP2580003B2 JP2580003B2 JP63158257A JP15825788A JP2580003B2 JP 2580003 B2 JP2580003 B2 JP 2580003B2 JP 63158257 A JP63158257 A JP 63158257A JP 15825788 A JP15825788 A JP 15825788A JP 2580003 B2 JP2580003 B2 JP 2580003B2
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
- F28F13/003—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by using permeable mass, perforated or porous materials
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D7/10—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically
- F28D7/106—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically consisting of two coaxial conduits or modules of two coaxial conduits
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Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ ［産業上の利用分野］ 本発明は、熱交換装置及びその制造方法に関し、特
に、発泡アルミニウムなどの多孔質材料と中空金属物と
を一体に形成した複合構造物を利用する熱交換装置の製
造方法に関する。この種の熱交換装置の用途としては、
例えば自動車用排熱回収装置や、工場等で利用される高
温流体の放熱装置が考えられる。
に、発泡アルミニウムなどの多孔質材料と中空金属物と
を一体に形成した複合構造物を利用する熱交換装置の製
造方法に関する。この種の熱交換装置の用途としては、
例えば自動車用排熱回収装置や、工場等で利用される高
温流体の放熱装置が考えられる。
［従来の技術］ 発泡アルミニウムを用いた熱交換装置は、特開昭59−
52198号公報に開示されている。この熱交換装置は、予
め所定の形状に形成した発泡アルミニウムに、伝熱管を
通し、かつ通気用の多数の貫通孔を穿設したものであ
る。この種の熱交換装置においては、通気用の貫通孔が
フィン形状をもち、大きな伝熱面積が得られ、またそこ
を通る流体が発泡空孔により乱流になるため高い伝熱効
率が得られ、かつ製造が容易である、というメリットを
有している。
52198号公報に開示されている。この熱交換装置は、予
め所定の形状に形成した発泡アルミニウムに、伝熱管を
通し、かつ通気用の多数の貫通孔を穿設したものであ
る。この種の熱交換装置においては、通気用の貫通孔が
フィン形状をもち、大きな伝熱面積が得られ、またそこ
を通る流体が発泡空孔により乱流になるため高い伝熱効
率が得られ、かつ製造が容易である、というメリットを
有している。
［発明が解決しようとする問題点］ ところで、この種の熱交換装置においては、伝熱管と
発泡アルミニウムとの接合部における伝熱性の優劣が、
熱交換性能を大きく左右することが知られている。
発泡アルミニウムとの接合部における伝熱性の優劣が、
熱交換性能を大きく左右することが知られている。
しかしながら、この種の従来の熱交換装置において
は、伝熱管と発泡アルミニウムとの伝熱性は十分ではな
い。
は、伝熱管と発泡アルミニウムとの伝熱性は十分ではな
い。
発泡アルミニウムとパイプとの複合構造物を作る方法
としては、従来より次のような方法が提案されている。
としては、従来より次のような方法が提案されている。
（ａ）アルミニウムなどの溶融金属に発泡剤を加えて鋳
造したものを一次成形して形成される発泡成形体に、一
体化すべきパイプの外径に相当する大きさの挿通孔をガ
ンドリル等の切削工具で搾孔し、その後該挿通孔にパイ
プを圧入してそれらを一体化する。
造したものを一次成形して形成される発泡成形体に、一
体化すべきパイプの外径に相当する大きさの挿通孔をガ
ンドリル等の切削工具で搾孔し、その後該挿通孔にパイ
プを圧入してそれらを一体化する。
（ｂ）鋳型内に、予熱されたパイプを予めセットしてお
き、その鋳型内に、製造途中の発泡成形体、即ち添加さ
れた発泡剤が発泡を開始し内部に気泡が形成されつつあ
る溶融金属を注入し、それらを冷却・凝固させる。
き、その鋳型内に、製造途中の発泡成形体、即ち添加さ
れた発泡剤が発泡を開始し内部に気泡が形成されつつあ
る溶融金属を注入し、それらを冷却・凝固させる。
しかしながら、上記（ａ），（ｂ）いずれの方法を用
いる場合でも、金属発泡成形体とパイプとの境界部分
（接合箇所）に空隙が形成され、十分な接合状態が得ら
れない。
いる場合でも、金属発泡成形体とパイプとの境界部分
（接合箇所）に空隙が形成され、十分な接合状態が得ら
れない。
（ａ）の方法で得られた複合構造物のパイプ41と多孔
質材料42との接合部分の断面を第5a図に拡大して示す。
第5a図を参照すると、この例では、パイプ41と多孔質材
料42とは、多孔質材料42の切削された多数の気泡を介し
て接触していることが分かる。つまり、多孔質材料の気
孔率が高いほど、両者の接触面積は小さくなる。
質材料42との接合部分の断面を第5a図に拡大して示す。
第5a図を参照すると、この例では、パイプ41と多孔質材
料42とは、多孔質材料42の切削された多数の気泡を介し
て接触していることが分かる。つまり、多孔質材料の気
孔率が高いほど、両者の接触面積は小さくなる。
（ｂ）の方法で得られた複合構造物のパイプ43と多孔
質材料44との接合部分の断面を第5b図に拡大して示す。
第5b図を参照すると、この例では、パイプ43に対向する
部分の多孔質材料44の表面は波打ち、即ち凹凸形状にな
っており、パイプ43と多孔質材料44との境界に空気層45
が存在するのが分かる。従って、パイプ43と多孔質材料
44との接触面積は小さい。この種の空気層45が形成され
るのは、鋳型内に注湯される溶融金属の粘性が上昇し、
その流れが悪化するためである。
質材料44との接合部分の断面を第5b図に拡大して示す。
第5b図を参照すると、この例では、パイプ43に対向する
部分の多孔質材料44の表面は波打ち、即ち凹凸形状にな
っており、パイプ43と多孔質材料44との境界に空気層45
が存在するのが分かる。従って、パイプ43と多孔質材料
44との接触面積は小さい。この種の空気層45が形成され
るのは、鋳型内に注湯される溶融金属の粘性が上昇し、
その流れが悪化するためである。
いずれにしても、従来の方法で作られる多孔質材料と
パイプとの複合構造物においては、パイプと多孔質材料
との接触面積が小さい。従って、両者の間の熱抵抗は比
較的大きい。このため、発泡アルミニウムと伝熱管とで
構成される従来の熱交換装置においては、熱交換性能が
低くなるのは避けられない。
パイプとの複合構造物においては、パイプと多孔質材料
との接触面積が小さい。従って、両者の間の熱抵抗は比
較的大きい。このため、発泡アルミニウムと伝熱管とで
構成される従来の熱交換装置においては、熱交換性能が
低くなるのは避けられない。
本発明は、発泡アルミニウムのような多孔質材料を用
いた、熱交換性能の高い熱交換装置の製造方法を提供す
ることを目的とする。
いた、熱交換性能の高い熱交換装置の製造方法を提供す
ることを目的とする。
［発明の構成］ ［問題点を解決するための手段］ 本発明においては、鋳型内に、アルミニウムまたはア
ルミニウム合金等の溶融金属，カルシウムなどの増粘材
及び水素化チタンなどの発泡材を加えて、粘性の調整及
び撹拌を行ない、溶融金属中の発泡材の気泡が膨張し、
独立した気泡が薄膜状のセル構造を形成する以前の気泡
成長時に、前記溶融金属と同等もしくはそれ以下の熱膨
張率を有する中空金属部材を前記鋳型内に挿入し、該鋳
型内の溶融金属中の発泡が完了した後、それを冷却・凝
固させて、金属多孔質材料と中空金属部材との複合構造
物を形成し、該複合構造物に対し、金属多孔質材料の部
分にそれを貫通する複数の貫通孔を形成する。
ルミニウム合金等の溶融金属，カルシウムなどの増粘材
及び水素化チタンなどの発泡材を加えて、粘性の調整及
び撹拌を行ない、溶融金属中の発泡材の気泡が膨張し、
独立した気泡が薄膜状のセル構造を形成する以前の気泡
成長時に、前記溶融金属と同等もしくはそれ以下の熱膨
張率を有する中空金属部材を前記鋳型内に挿入し、該鋳
型内の溶融金属中の発泡が完了した後、それを冷却・凝
固させて、金属多孔質材料と中空金属部材との複合構造
物を形成し、該複合構造物に対し、金属多孔質材料の部
分にそれを貫通する複数の貫通孔を形成する。
［作用］ 上述のように製造される熱交換装置においては、通気
相の貫通孔がフィン形状をもち、大きな伝熱面積が得ら
れ、またそこを通る流体が発泡空孔により乱流になるた
め高い伝熱効率が得られる。しかも、金属多孔質材料と
中空金属部材とが密着し、それらの接触面積が大きいの
で、両者の間の熱抵抗は充分に小さく、従って高い熱交
換性能が得られる。
相の貫通孔がフィン形状をもち、大きな伝熱面積が得ら
れ、またそこを通る流体が発泡空孔により乱流になるた
め高い伝熱効率が得られる。しかも、金属多孔質材料と
中空金属部材とが密着し、それらの接触面積が大きいの
で、両者の間の熱抵抗は充分に小さく、従って高い熱交
換性能が得られる。
本発明の他の目的及び特徴は、以下の、図面を参照し
た実施例の説明より明らかになろう。
た実施例の説明より明らかになろう。
［実施例］ 第１図及び第３図は、それぞれ、本発明の実施により
得られる熱交換装置の縦断面図及び斜視図を示し、第２
図は第１図のII−II線断面図を示す。各図を参照して説
明する。熱交換装置の本体10は、円筒状に形成された発
泡アルミニウム11と、その中心部に配置されたアルミニ
ウム製のパイプ12とを一体に形成した複合構造物であ
る。発泡アルミニウム11は、後述するように、溶融した
アルミニウムを発泡させて成形したものであって、第２
図に示すように、その全域に渡って小さな無数の気泡11
aを有している。
得られる熱交換装置の縦断面図及び斜視図を示し、第２
図は第１図のII−II線断面図を示す。各図を参照して説
明する。熱交換装置の本体10は、円筒状に形成された発
泡アルミニウム11と、その中心部に配置されたアルミニ
ウム製のパイプ12とを一体に形成した複合構造物であ
る。発泡アルミニウム11は、後述するように、溶融した
アルミニウムを発泡させて成形したものであって、第２
図に示すように、その全域に渡って小さな無数の気泡11
aを有している。
本体10の発泡アルミニウム11の部分には、第３図に示
すように、パイプ12と同方向に向けて多数の貫通孔13が
穿設してある。発泡アルミニウム11の部分の全体が、カ
バー14によって覆われている。カバー14には、流路14a
及び14bが形成されており、これらの流路は発泡アルミ
ニウム11に形成した多数の貫通孔の開口部と連通してい
る。
すように、パイプ12と同方向に向けて多数の貫通孔13が
穿設してある。発泡アルミニウム11の部分の全体が、カ
バー14によって覆われている。カバー14には、流路14a
及び14bが形成されており、これらの流路は発泡アルミ
ニウム11に形成した多数の貫通孔の開口部と連通してい
る。
従って、カバー14に形成された一方の流路から流体を
流入させれば、流体は、発泡アルミニウムの貫通孔13を
通って他方の流路に流出する。この際、流体と発泡アル
ミニウム11との間に温度差があれば、両者の間で熱交換
が行なわれる。また、流体をパイプ12に通すと、パイプ
12の壁面が発泡アルミニウム11と接しているので、この
流体と発泡アルミニウム11との間に温度差がある場合に
も、それらの間で熱交換が行なわれる。つまり、パイプ
12に流体（１）を通し、カバー14に形成した流路に流体
（２）を通すと、流体（１）と流体（２）との間で熱交
換が行なわれる。
流入させれば、流体は、発泡アルミニウムの貫通孔13を
通って他方の流路に流出する。この際、流体と発泡アル
ミニウム11との間に温度差があれば、両者の間で熱交換
が行なわれる。また、流体をパイプ12に通すと、パイプ
12の壁面が発泡アルミニウム11と接しているので、この
流体と発泡アルミニウム11との間に温度差がある場合に
も、それらの間で熱交換が行なわれる。つまり、パイプ
12に流体（１）を通し、カバー14に形成した流路に流体
（２）を通すと、流体（１）と流体（２）との間で熱交
換が行なわれる。
パイプ12の両端には、それぞれフランジ15及び16が固
着され、カバー14の流路の両端には、それぞれフランジ
17及び18が形成されている。これらのフランジは、この
熱交換装置自体を固定するため及び流路を外部のパイプ
と結合するために利用される。
着され、カバー14の流路の両端には、それぞれフランジ
17及び18が形成されている。これらのフランジは、この
熱交換装置自体を固定するため及び流路を外部のパイプ
と結合するために利用される。
ここに示した熱交換装置においては、貫通孔13の周囲
の壁面が、フィン形状を有しその表面積が非常に大きい
ので、流体（２）と発泡アルミニウム11との間の伝熱効
率は非常に大きい。また、流体（１）と発泡アルミニウ
ム11との間の伝熱効率は、パイプ12と発泡アルミニウム
11との接触部分の接触面積に応じて、その効率が定ま
る。この実施例で用いている発泡アルミニウム11とパイ
プ12との複合構造物においては、接触面積は非常に大き
い。従って、流体（１）と流体（２）との間の熱交換効
率は非常に良好である。
の壁面が、フィン形状を有しその表面積が非常に大きい
ので、流体（２）と発泡アルミニウム11との間の伝熱効
率は非常に大きい。また、流体（１）と発泡アルミニウ
ム11との間の伝熱効率は、パイプ12と発泡アルミニウム
11との接触部分の接触面積に応じて、その効率が定ま
る。この実施例で用いている発泡アルミニウム11とパイ
プ12との複合構造物においては、接触面積は非常に大き
い。従って、流体（１）と流体（２）との間の熱交換効
率は非常に良好である。
発泡アルミニウム11とパイプ12との複合構造物を製造
する方法を、以下に説明する。
する方法を、以下に説明する。
第6a図は、複合構造物を製造するための装置構成の概
略を示している。第6a図を参照して説明する。鋳型Ｍの
鋳型ケース６は、パイプ１の下端を埋入設置しうる凹型
保持孔２が形成された下蓋３を底部に備え、またパイプ
１が貫通する貫通孔４を穿設した上蓋５を上部に備えて
いる。鋳型Ｍは、その底部が底板７の内側に嵌合するよ
うに配置される。
略を示している。第6a図を参照して説明する。鋳型Ｍの
鋳型ケース６は、パイプ１の下端を埋入設置しうる凹型
保持孔２が形成された下蓋３を底部に備え、またパイプ
１が貫通する貫通孔４を穿設した上蓋５を上部に備えて
いる。鋳型Ｍは、その底部が底板７の内側に嵌合するよ
うに配置される。
鋳型Ｍの内部には、アルミニウムやアルミニウム合金
などの溶融金属と、カルシウムなどの粘結材を入れる。
その後、溶融金属の溶融温度（アルミニウムでは700〜7
20℃）まで加熱して内容物を充分に溶融させ、図示しな
い撹拌機を用いて撹拌するとともに、溶融金属が所定の
粘性になるように、添加する粘結材の量を調整する。所
定の粘性が得られた後、水素化チタンなどの発泡剤を添
加し、更に鋳型の内容物を撹拌する。これによって、添
加された発泡剤は発泡を開始する。
などの溶融金属と、カルシウムなどの粘結材を入れる。
その後、溶融金属の溶融温度（アルミニウムでは700〜7
20℃）まで加熱して内容物を充分に溶融させ、図示しな
い撹拌機を用いて撹拌するとともに、溶融金属が所定の
粘性になるように、添加する粘結材の量を調整する。所
定の粘性が得られた後、水素化チタンなどの発泡剤を添
加し、更に鋳型の内容物を撹拌する。これによって、添
加された発泡剤は発泡を開始する。
発泡剤が膨張して気泡の成長が開始された段階で、30
0〜500℃の温度で予備加熱されたパイプ１を、上蓋５の
貫通孔４を貫通させ、下端を下蓋３の保持孔２内に固定
する。このパイプ１の下端には、シール材（パイプ１と
同質材料あるいはパイプ１より融点の高い材料）８が嵌
着されている。
0〜500℃の温度で予備加熱されたパイプ１を、上蓋５の
貫通孔４を貫通させ、下端を下蓋３の保持孔２内に固定
する。このパイプ１の下端には、シール材（パイプ１と
同質材料あるいはパイプ１より融点の高い材料）８が嵌
着されている。
しばらくすると、添加された発泡剤の発泡が完了し、
気泡が充分に成長して、その結果、溶融金属が発泡金属
として溶製される。この後、放冷その他の手段によっ
て、鋳型Ｍの内容物を冷却すると、溶融金属は凝固す
る。溶融金属が凝固した後で鋳型Ｍを解体すると、図に
示すような発泡金属（アルミニウム）９とパイプ１とが
一体になった複合構造物が得られる。
気泡が充分に成長して、その結果、溶融金属が発泡金属
として溶製される。この後、放冷その他の手段によっ
て、鋳型Ｍの内容物を冷却すると、溶融金属は凝固す
る。溶融金属が凝固した後で鋳型Ｍを解体すると、図に
示すような発泡金属（アルミニウム）９とパイプ１とが
一体になった複合構造物が得られる。
第6a図の例では、パイプ１の一端のみが発泡金属９か
ら突出した複合構造物が得られる。パイプの両端が発泡
金属から突出した複合構造物を得るための装置の概略
を、第6b図に示す。第6b図を参照すると、この例では、
下蓋３が、パイプ１の一端1bを突出させるのに充分な高
さをもつように、その下端に複数の支脚3aが形成されて
いる。また、保持孔２は、パイプ１を挿通可能な大きさ
に形成してある。その他の構成は、第6a図のものと同一
である。
ら突出した複合構造物が得られる。パイプの両端が発泡
金属から突出した複合構造物を得るための装置の概略
を、第6b図に示す。第6b図を参照すると、この例では、
下蓋３が、パイプ１の一端1bを突出させるのに充分な高
さをもつように、その下端に複数の支脚3aが形成されて
いる。また、保持孔２は、パイプ１を挿通可能な大きさ
に形成してある。その他の構成は、第6a図のものと同一
である。
第6b図の装置においても、第6a図の装置の場合と同一
の方法及び条件で、パイプ１と発泡金属との複合構造物
が得られる。なお、第6a図の例では、パイプ１の下端
に、発泡金属の流入を阻止するためのシール材８を充填
しているが、第6b図の例では、パイプ１の端部1bが下蓋
３の保持孔２を貫通して配設されるので、該パイプ１の
端部1bから溶融金属が流入することはなく、シール材は
不要である。
の方法及び条件で、パイプ１と発泡金属との複合構造物
が得られる。なお、第6a図の例では、パイプ１の下端
に、発泡金属の流入を阻止するためのシール材８を充填
しているが、第6b図の例では、パイプ１の端部1bが下蓋
３の保持孔２を貫通して配設されるので、該パイプ１の
端部1bから溶融金属が流入することはなく、シール材は
不要である。
実際に複合構造物を製造した時の具体的な諸条件の一
例を次に示す。
例を次に示す。
溶融金属・・・純度99.7％のアルミニウム 増粘剤・・・・カルシウム 2.0重量％ 発泡剤・・・・水素化チタン 2.0重量％ シール剤（８）・・アルミニウム パイプ（１）・・・アルミニウム（A011−T5）50mmφ
肉厚:1.2mm 発泡鋳型構成部材の材質・・SS41 複合構造物の大きさ・・・直径:250mm 高さ:230mm 即ち、鋳型Ｍ内に純度99.7％のアルミニウムを入れ、
鋳型Ｍの全体をヒータで700℃に加熱してアルミニウム
を溶かし、次いで2.0重量％のカルシウムを増粘剤とし
て添加して撹拌し、増粘した。続いて、溶融金属の粘性
調整後、溶融金属の温度を700℃に維持しながら、発泡
剤として水素化チタンの粉末を2.0重量％添加して撹拌
し、予熱した上蓋５を取付けた。更に、鋳型Ｍの内部で
発泡剤が発泡を開始し、溶融アルミニウム中の気泡が膨
張し成長する際に、アルミニウム製のパイプ１を上蓋５
の貫通孔４から下蓋３の保持孔２へその下端1bを挿入し
て固定し、その状態のまま、鋳型Ｍを加熱して溶融金属
鋳の発泡剤が完全に発泡して気泡が均一な薄膜状のセル
構造になった時点で、鋳型Ｍの加熱を停止し、常温で冷
却し、溶融金属を凝固させた。凝固した後、鋳型Ｍを解
体し、複合構造物を得た。
肉厚:1.2mm 発泡鋳型構成部材の材質・・SS41 複合構造物の大きさ・・・直径:250mm 高さ:230mm 即ち、鋳型Ｍ内に純度99.7％のアルミニウムを入れ、
鋳型Ｍの全体をヒータで700℃に加熱してアルミニウム
を溶かし、次いで2.0重量％のカルシウムを増粘剤とし
て添加して撹拌し、増粘した。続いて、溶融金属の粘性
調整後、溶融金属の温度を700℃に維持しながら、発泡
剤として水素化チタンの粉末を2.0重量％添加して撹拌
し、予熱した上蓋５を取付けた。更に、鋳型Ｍの内部で
発泡剤が発泡を開始し、溶融アルミニウム中の気泡が膨
張し成長する際に、アルミニウム製のパイプ１を上蓋５
の貫通孔４から下蓋３の保持孔２へその下端1bを挿入し
て固定し、その状態のまま、鋳型Ｍを加熱して溶融金属
鋳の発泡剤が完全に発泡して気泡が均一な薄膜状のセル
構造になった時点で、鋳型Ｍの加熱を停止し、常温で冷
却し、溶融金属を凝固させた。凝固した後、鋳型Ｍを解
体し、複合構造物を得た。
この製造方法によって得られた複合構造物の断面を第
4a図及び第4b図に示す。
4a図及び第4b図に示す。
第4a図に示した複合構造物は、鋳型Ｍの冷却期間，増
粘剤を加えた後の撹拌時間などを調整し、溶融アルミニ
ウム鋳の気泡を十分に成長させた場合に得られた。第4a
図を参照すると、この複合構造物においては、発泡アル
ミニウム９中の気泡Ｘの大きさは、発泡アルミニウム９
とパイプ１との境界部分Ｓに近づくにつれて徐々に小さ
くなり、しかも境界部分Ｓには、気泡Ｘの存在しないア
ルミニウムの層が形成されている。
粘剤を加えた後の撹拌時間などを調整し、溶融アルミニ
ウム鋳の気泡を十分に成長させた場合に得られた。第4a
図を参照すると、この複合構造物においては、発泡アル
ミニウム９中の気泡Ｘの大きさは、発泡アルミニウム９
とパイプ１との境界部分Ｓに近づくにつれて徐々に小さ
くなり、しかも境界部分Ｓには、気泡Ｘの存在しないア
ルミニウムの層が形成されている。
第4b図に示した複合構造物は、鋳型Ｍの冷却期間，増
粘剤を加えた後の撹拌時間などを調整し、溶融アルミニ
ウム中の気泡をあまり成長させなかった場合に得られ
た。第4b図を参照すると、この複合構造物においては、
発泡アルミニウム９中の気泡Ｙの大きさは、全体でほほ
均一である。発泡アルミニウム９とパイプ１の境界部分
Ｓには、気泡Ｙの存在しないアルミニウムの層が形成さ
れている。
粘剤を加えた後の撹拌時間などを調整し、溶融アルミニ
ウム中の気泡をあまり成長させなかった場合に得られ
た。第4b図を参照すると、この複合構造物においては、
発泡アルミニウム９中の気泡Ｙの大きさは、全体でほほ
均一である。発泡アルミニウム９とパイプ１の境界部分
Ｓには、気泡Ｙの存在しないアルミニウムの層が形成さ
れている。
［効果］ 以上のとおり、本発明の方法により製造した熱交換装
置においては、パイプと発泡アルミニウムとの接触部分
が、完全に独立した薄膜セル構造になり、その部分に空
気層は存在しないので、パイプと発泡アルミニウムとの
接触面積は非常に大きい。従ってパイプと発泡アルミニ
ウムとの間の熱抵抗が小さく、両者間の伝熱効率が非常
に高い。また、通気用の貫通孔がフィン形状をもち、大
きな伝熱面積が得られ、またそこを通る流体が発泡空孔
により乱流になるため、高い熱交換性能が得られる。
置においては、パイプと発泡アルミニウムとの接触部分
が、完全に独立した薄膜セル構造になり、その部分に空
気層は存在しないので、パイプと発泡アルミニウムとの
接触面積は非常に大きい。従ってパイプと発泡アルミニ
ウムとの間の熱抵抗が小さく、両者間の伝熱効率が非常
に高い。また、通気用の貫通孔がフィン形状をもち、大
きな伝熱面積が得られ、またそこを通る流体が発泡空孔
により乱流になるため、高い熱交換性能が得られる。
第１図及び第３図は、それぞれ、本発明により製造した
熱交換装置の縦断面図及び斜視図である。 第２図は、第１図のII−II線断面図である。 第4a図及び第4b図は、それぞれ、本発明の方法で得られ
た複合構造物のパイプと発泡アルミニウムとの境界部分
を示す縦断面図である。 第5a図及び第5b図は、それぞれ、従来の方法で得られる
複合構造物のパイプと発泡アルミニウムとの境界部分を
示す縦断面図である。 第6a図及び第6b図は、実施例の複合構造物を製造する装
置の構成を示す斜視図である。 1,12:パイプ（中空金属部材） 2:凹型保持孔 3:下蓋、3a:支脚 4:貫通孔、5:上蓋 6:鋳型ケース、7:底板 8:シール材、9:発泡金属 10:本体（複合構造物） 11:発泡アルミニウム（金属多孔質材料） 13:貫通孔、14:カバー 14a,14b:流路 15,16,17,18:フランジ 41,43:パイプ、42,44:多孔質材料 45:空気層 M:鋳型、S:境界部分 X,Y,11a:気泡
熱交換装置の縦断面図及び斜視図である。 第２図は、第１図のII−II線断面図である。 第4a図及び第4b図は、それぞれ、本発明の方法で得られ
た複合構造物のパイプと発泡アルミニウムとの境界部分
を示す縦断面図である。 第5a図及び第5b図は、それぞれ、従来の方法で得られる
複合構造物のパイプと発泡アルミニウムとの境界部分を
示す縦断面図である。 第6a図及び第6b図は、実施例の複合構造物を製造する装
置の構成を示す斜視図である。 1,12:パイプ（中空金属部材） 2:凹型保持孔 3:下蓋、3a:支脚 4:貫通孔、5:上蓋 6:鋳型ケース、7:底板 8:シール材、9:発泡金属 10:本体（複合構造物） 11:発泡アルミニウム（金属多孔質材料） 13:貫通孔、14:カバー 14a,14b:流路 15,16,17,18:フランジ 41,43:パイプ、42,44:多孔質材料 45:空気層 M:鋳型、S:境界部分 X,Y,11a:気泡
フロントページの続き (72)発明者 秋山 茂 佐賀県鳥栖市宿町字野々下807番地１ 工業技術院九州工業技術試験所内 (72)発明者 西河 徹 兵庫県尼崎市中浜町10番地１ 神鋼鋼線 工業株式会社内 (72)発明者 藤本 省三 兵庫県尼崎市中浜町10番地１ 神鋼鋼線 工業株式会社内 審査官 千壽 哲郎 (56)参考文献 特開 昭62−97764（ＪＰ，Ａ) 実開 昭50−131055（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】鋳型内に、アルミニウムまたはアルミニウ
ム合金等の溶融金属，カルシウムなどの増粘材及び水素
化チタンなどの発泡材を加えて、粘性の調整及び撹拌を
行ない、溶融金属中の発泡材の気泡が膨張し、独立した
気泡が薄膜状のセル構造を形成する以前の気泡成長時
に、前記溶融金属と同等もしくはそれ以下の熱膨張率を
有する中空金属部材を前記鋳型内に挿入し、該鋳型内の
溶融金属中の発泡が完了した後、それを冷却・凝固させ
て、金属多孔質材料と中空金属部材との複合構造物を形
成し、該複合構造物に対し、金属多孔質材料の部分にそ
れを貫通する複数の貫通孔を形成する、熱交換装置の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63158257A JP2580003B2 (ja) | 1988-06-27 | 1988-06-27 | 熱交換装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63158257A JP2580003B2 (ja) | 1988-06-27 | 1988-06-27 | 熱交換装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH028691A JPH028691A (ja) | 1990-01-12 |
| JP2580003B2 true JP2580003B2 (ja) | 1997-02-12 |
Family
ID=15667671
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63158257A Expired - Lifetime JP2580003B2 (ja) | 1988-06-27 | 1988-06-27 | 熱交換装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2580003B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20150135954A (ko) * | 2014-05-26 | 2015-12-04 | 국방과학연구소 | 일체형 이중 관 및 이의 제조방법 |
| KR102218622B1 (ko) * | 2020-09-21 | 2021-02-23 | 오승재 | 해수를 이용한 열교환장치 |
| KR102218623B1 (ko) * | 2020-08-28 | 2021-02-23 | 오승재 | 해수를 이용한 열교환장치 |
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| KR19990085965A (ko) * | 1998-05-23 | 1999-12-15 | 박호군 | 다공핀 평판관형 열교환기 |
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| CN106677368B (zh) * | 2017-03-01 | 2019-02-22 | 北京建筑大学 | 一种抗拉拔泡沫铝芯橡胶隔震支座 |
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| JPS6297764A (ja) * | 1985-10-22 | 1987-05-07 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 沸騰伝熱面の製作方法 |
-
1988
- 1988-06-27 JP JP63158257A patent/JP2580003B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20150135954A (ko) * | 2014-05-26 | 2015-12-04 | 국방과학연구소 | 일체형 이중 관 및 이의 제조방법 |
| KR101583554B1 (ko) * | 2014-05-26 | 2016-01-08 | 국방과학연구소 | 일체형 이중 관 및 이의 제조방법 |
| KR102218623B1 (ko) * | 2020-08-28 | 2021-02-23 | 오승재 | 해수를 이용한 열교환장치 |
| WO2022045465A1 (ko) * | 2020-08-28 | 2022-03-03 | 오승재 | 해수를 이용한 열교환장치 |
| KR102218622B1 (ko) * | 2020-09-21 | 2021-02-23 | 오승재 | 해수를 이용한 열교환장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH028691A (ja) | 1990-01-12 |
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Legal Events
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| EXPY | Cancellation because of completion of term |