JPH01139997A - 沸謄伝熱管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は熱交換器用の沸騰伝熱管に関するものであり、
特に、伝熱面に同種又は異種の金属粒子を焼結させて多
孔質層を形成した沸騰伝熱管に関する。

「従来の技術」 一部を展開断面とした第３図て例示するように、伝熱管
ＩＯの伝熱面（管の内面又は外面）に一定の平均粒子径
の金属粒子２ｃを所定の厚みまで焼結させることにより
、多孔質層２を形成する技術は公知である。

また、この種の伝熱管には、シームレス管の内面又は外
面に前記多孔質層２を形成したものがあるほか、小径長
尺の沸騰伝熱管にあっては、一定幅の金属帯板の表面に
前記多孔質層２を形成し、該金属帯板を適当な成形ロー
ル群により管状に成形し、その両縁辺を溶接することに
より造管している。

「発明が解決しようとする問題点」 しかしながら、従来のこの種の沸騰伝熱管における多孔
質層２は、層２の厚み全体に３ける金属粒子のみかけ密
度にあまり差がなく１、伝熱性能のより一層の向上を図
ることができない。

また、金属帯板の表面に前記のような多孔質層を形成し
た後、該金属帯板の前記表面を内側にしだ状態で該帯板
を管状に成形し、その両縁辺を溶接により造管する場合
には、当該帯板の多孔質層に３ける金属粒子のみかけ密
度に差がないため、管状に成形する時に隣接する金属粒
子（特に表層の粒子）相互がぶ゛つかり合って脱落し、
所定の伝熱性能を得られない場合が少なくない。

本発明は、このような問題点を解決した沸騰伝熱管を提
供することを目的とするものであり、発明者らは、従来
のこの種の伝熱管の多孔質層における金属粒子のみかけ
密度に着目し、実験の結果本発明を完成するに至ったも
のである。

「問題点を解゛決するための手段」 前記のような多孔質層の表層部における金属粒子のみか
け密度を、底層部のそれより粗にする手段を採択したも
のである。

表層部の金属粒子のみかけ密度を粗にする具体的手段は
特に限定されない。例えば、一定の平均粒子径の金属粒
子を有機粘度付与剤に混合する場合に、該金属粒子を高
密度に混合した有機粘度付与剤と、該金属粒子を低密度
に混合した有機粘度付与剤とを用意し、前者を伝熱面に
所定厚み塗布した後、その上面に後者を所定厚み塗布し
、その後熱処理して、多孔質層における表層部の金属粒
子のみかけ密度を底層部におけるそれより粗にすること
ができるし、表層部における金属粒子に底層部に３ける
金属粒子より平均粒子径の大きいものを使用して、表層
部における金属粒子のみかけ密度を表層部におけるそれ
より粗にすることかできる。

「作用」 多孔質層の金属粒子のみかけ密度が低層部側より表層部
側で粗になっているため、浣腸性能が向上する。この傾
向は、溶接により造管した沸騰伝熱管において特に顕著
となる。

「実施例」 輻３８−履、肉厚０．６１の銅板よりなる金属帯板１の
片面に、平均粒径２０トｍの銅粉をメチルセルロース水
溶液等の有機粘度付与剤へ５０重量％加えて充分に混合
したものを、０．３ｍｍの厚さに塗布し、これを乾燥処
理して平均粒径の小さい金属粒子群２ａよりなる底層２
１を形成する。

次いで、平均粒径６０ルｍの銅粉を同様な有機粘度付与
剤へ３０重量％加えて混合したものを、前記底層２１の
上面へ０．３Ｈの厚さに塗布した後、これを還元性ガス
雰囲気中において、８００℃の温度条件下で工時間程度
加熱処理することにより、平均粒径の小さい金属粒子群
２ａと、それより平均粒径の大きい金属粒子群２ｂとを
二層状に焼結させて、金属帯板１の片面に、金属粒子の
みかけ密度カイ相対的に高い底層２１と、金属粒子のみ
かけ密度が底層２１よりも粗である上層２２とからなる
多孔質層２を形成する。

次いで、金属帯板ｌを図示しない成形ローＪし群により
幅方向に丸めて順次管状に成形しなカイら、その両縁辺
相互を高周波誘導溶接その他の溶接手段により溶接し、
第２図のような伝熱管１０を製造する。

前記実施例においては、溶接を円滑にしかつ第２図にお
ける溶接部１１の溶接不良の発生を防止するため、金属
帯板ｌの両縁辺溶接部１１の近傍の部分を除いた部分に
多孔質層２を形成するのが望ましい。

前記伝熱管ＩＯは、多孔質層２の表層２２における金属
粒子のみかけ密度が、底層２１におけるそれより粗にな
っているので、より一層沸腸性能が優れているほか、金
属帯板ｌを管状に成形する造管時に、隣接の金属粒子相
互のぶつかり合いが少なく、造管時の金属粒子の脱落が
極めて少ない。

前記実施例において、底層２１と上層２２どの間に、金
属粒子群よりなる他の一以上の中間層を形成することが
できるが、この場合にもより上の層ほど金属粒子のみか
け密度を粗に形成する。

金属粒子は異種の金属であっても実施することができる
が、より熱伝導性のよい金属の粒子を用いるのが好まし
い。

金属粒子群２ａ、　２ｂには、平均粒径２０〜１１００
ｐのものを使用し、多孔質層２の前厚みｔを０．２０〜
１．０ｍｍとしたときに、最も好ましい伝熱性能を得る
ことができる。

シームレス素管の外面に前記のような多孔質層を形成す
ることかできるほか、内径約２０鳳璽以上のシームレス
素管であればその内面にも前記のような多孔質層を形成
することができる。

前記実施例のような溶接造管により、多孔質層における
金属粒子のみかけ密度に差を設けない伝熱管のサンプル
Ｅｘ−１及びＥｘ−２と、前記実施例のように、表層２
２における金属粒子のみかけ密度を、底層２１における
それより粗に形成した伝熱管のサンプルＥｘ−３とを、
第１表のとおりに製造し、それぞれを二重管式熱交換器
に組み込んで蒸発熱伝達率を測定したところ、第４図に
示す結果を得た。

また、これらの各伝熱管の造管時における焼結金属粒子
の脱落率は、第１表の下欄に掲げるとおりであった。

第１表 第１表で明らかなように、本発明実施例の沸騰伝熱管は
、造管時の粒子の脱落が他の従来構造のサンプルに比べ
て極めて少なく、また、第４図のように従来構造のサン
プルに比べ蒸発熱伝達率がはるかに優れ、特に、冷媒流
量５０ｋｇ／ｈで比較すると、本発明実施例のサンプル
の蒸発熱伝達率は従来構造のサンプルの２．５倍である
。

「発明の効果」 本発明に係る沸騰伝熱管は、金属粒子を焼結させた多孔
質層において、表層の金属粒子のみかけ密度を底層のそ
れより粗に形成したものであるから、従来の同種の沸眠
伝熱管より一層蒸発熱伝達率に優れ、特にその効果は、
溶接造管した伝熱管において、金属粒子の脱落がはるか
に少ないことによりさらに顕著である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の沸騰伝熱管を造管する前の金属
帯板の部分拡大断面図、第２図は第１図の金属帯板を沸
騰伝熱管に造管した状態の部分拡大断面図、第３図は従
来の同種の沸騰伝熱管な示す部分拡大展開断面図である
。 主要図中符号の説明 １は金属帯板、１０は伝熱管、１１は溶接部、２は金属
粒子を焼結した多孔質層、　２ａ、　２ｂは焼結した金
属粒子群、２１は多孔質層の底層、２２はその表層第２
図 第４区 ＩＱ５０　　１０゜ ′＋残洸量Ｃｓ鈴） 手続肴ｎ正書（方式） ％式％ １、事件の表示 特願昭６２−２９６６５５号 ２、発明の名称 沸騰伝熱管 ３、補正をする者 １バ件との関係　特許出願人 東京、都千代田区丸の内２丁目６番１号（５２９）古河
電気工業株式会社 代表者　日下部　悦　二 ４、代Ｆ１人　〒１７０　　電話（９８２）９６６０東
京？ｆｌｊ：ｌ島区東池袋１−４８−１０２５山京ビル
６１３号 弁理士（７４２Ｂ）　　河　野　茂　夫−５、補正命令
の日付 昭和６３年　４月　５日発送 ６、補正の対象 明細書の「図面の簡単な説明」の一部 ７、補正の内容 明細書第９頁第１７行〜第１０頁第１行までを次のとお
り訂正する。 「第１図は本発明実施例の沸騰伝熱管を製造する荊の金
属帯板の部分拡大断面図、第２図は第１図の金属帯板を
ｓｓ伝熱管に造管した状席の部分拡大断面図、第３図は
従来の同種の沸騰伝熱管を示す部分拡大展開断面図、第
４図は本発明実施例の伝熱管と従来の同種の伝熱管との
蒸発熱伝達率を比較表示した線図である。」

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）、伝熱面の全部又は一部に金属粒子を焼結させて
   多孔質層を形成した伝熱管において、多孔質層における
   表層部の金属粒子のみかけ密度を底層部のそれより粗に
   した沸騰伝熱管。
2. （２）、多孔質層を複数の層に形成し、表層に近い層ほ
   ど金属粒子のみかけ密度を粗にした、特許請求の範囲第
   １項に記載の沸騰伝熱管。
3. （３）、表層に近い層ほど平均粒子径の大きい金属粒子
   を使用してみかけ密度を粗にした、特許請求の範囲第２
   項に記載の沸騰伝熱管。
4. （４）、金属帯板の少なくとも片面の全部又は一部に多
   孔質層を形成し、該金属帯板を管状に成形してその両縁
   辺を溶接した特許請求の範囲第１項又は第２項若しくは
   第３項に記載の沸騰伝熱管。
5. （５）、溶接部の近傍を除く面に多孔質層を形成した特
   許請求の範囲第４項に記載の沸騰伝熱管。