JPS5835394A - 熱交換壁およびその製作法 - Google Patents
熱交換壁およびその製作法Info
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- JPS5835394A JPS5835394A JP13406181A JP13406181A JPS5835394A JP S5835394 A JPS5835394 A JP S5835394A JP 13406181 A JP13406181 A JP 13406181A JP 13406181 A JP13406181 A JP 13406181A JP S5835394 A JPS5835394 A JP S5835394A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid
- cavities
- heat
- bubbles
- holes
- Prior art date
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- Granted
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
- F28F13/18—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by applying coatings, e.g. radiation-absorbing, radiation-reflecting; by surface treatment, e.g. polishing
- F28F13/185—Heat-exchange surfaces provided with microstructures or with porous coatings
- F28F13/187—Heat-exchange surfaces provided with microstructures or with porous coatings especially adapted for evaporator surfaces or condenser surfaces, e.g. with nucleation sites
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は表面に多数の溝を有する母材に多数の貫通孔を
有する薄板を接合してなる熱交換壁およびその製作法に
関するものである。
有する薄板を接合してなる熱交換壁およびその製作法に
関するものである。
従来この種熱交換壁としてパイプやプレートの表面から
これと接触する液体、例えば、フロン液。
これと接触する液体、例えば、フロン液。
液体窒素、液体酸素等へ高効率で熱伝達させる試み゛と
して、第１図に示すような熱交換壁が提案されている。
して、第１図に示すような熱交換壁が提案されている。
液体と接触する熱交換壁１０表皮帯域に多数の換壁１寺
→ｅは一般忙機械的な切削加工、ある壁５間より小さい
多数の貫通孔３が空洞２の真上に来るように、多数の貫
通孔３を有する多孔板４を畑の上にかぶせて拡散接合等
によって製作される。
→ｅは一般忙機械的な切削加工、ある壁５間より小さい
多数の貫通孔３が空洞２の真上に来るように、多数の貫
通孔３を有する多孔板４を畑の上にかぶせて拡散接合等
によって製作される。
このような構成の熱交換壁であれば、熱交換壁￥１１
国 ５５ ｌｎ ｚ 区 冗 ３ 口 Ｎ ｙ１４ 国 ｙｆＪ５ 図 ｙ ６ 口 Ｍへ火へＡ（４丁じ０） 空洞１１と外部と連絡する貫通孔１２が形成される。こ
の際、表皮１０の薄板は貫通孔１２０周辺部分が空洞側
壁に溶接される。すなわち、レーザー加工、あるいは電
子ビーム加工によって、表皮の開孔と表皮の溶接を一工
程で行うことが出来る。
国 ５５ ｌｎ ｚ 区 冗 ３ 口 Ｎ ｙ１４ 国 ｙｆＪ５ 図 ｙ ６ 口 Ｍへ火へＡ（４丁じ０） 空洞１１と外部と連絡する貫通孔１２が形成される。こ
の際、表皮１０の薄板は貫通孔１２０周辺部分が空洞側
壁に溶接される。すなわち、レーザー加工、あるいは電
子ビーム加工によって、表皮の開孔と表皮の溶接を一工
程で行うことが出来る。
この製作法によれば、平板はもとより円管において屯実
施することができる。円管の場合、表皮となる薄板を巻
き付けながら、レーザー加工、あるいは電子ビーム加工
を施すことにより伝熱管を容易に製作出来る。
施することができる。円管の場合、表皮となる薄板を巻
き付けながら、レーザー加工、あるいは電子ビーム加工
を施すことにより伝熱管を容易に製作出来る。
このようＫして構成された熱交換壁はこれと接触する液
体より高い温度に加熱されると、空洞１２内に蒸気泡が
発生し充満する。そして、蒸気泡の圧力が外部液の圧力
より高くなると、貫通孔１２よむ蒸気泡の一部が放出さ
れ、他の蒸気泡は残留蒸気泡として空洞１１内に保持さ
れる。この際、空洞ｌｌ内は圧力変化が生じ、蒸気泡を
放出した貫通孔１２と別の貫通孔１２から空洞ｌｌ内カ
スを構成する。貫通孔１２の流入口が滑らかな円錐形状
をしており、さらに、空洞１１の隅と直接結合している
ため、液が流入し易く、薄い液膜からの蒸発に対する液
の補給が円滑に行われる。
体より高い温度に加熱されると、空洞１２内に蒸気泡が
発生し充満する。そして、蒸気泡の圧力が外部液の圧力
より高くなると、貫通孔１２よむ蒸気泡の一部が放出さ
れ、他の蒸気泡は残留蒸気泡として空洞１１内に保持さ
れる。この際、空洞ｌｌ内は圧力変化が生じ、蒸気泡を
放出した貫通孔１２と別の貫通孔１２から空洞ｌｌ内カ
スを構成する。貫通孔１２の流入口が滑らかな円錐形状
をしており、さらに、空洞１１の隅と直接結合している
ため、液が流入し易く、薄い液膜からの蒸発に対する液
の補給が円滑に行われる。
、第３図、第４図にて説明した実施例は多数の貫通孔の
大きさをほぼ一様にした場合であるが、第５図に示す他
の実施例では、貫通孔１２の大きさをある間隔をもって
異ならせた場合である。貫通孔１２の大きさを異ならせ
ると、貫通孔１２の流動抵抗が異なるため、空洞１１内
で発生する蒸気は貫通孔１２のうち必ず開孔部の大きい
貫通孔１２’から放出離脱する。また、開孔部の小さい
貫通孔１２″から外部液が空洞１１内に流入する。
大きさをほぼ一様にした場合であるが、第５図に示す他
の実施例では、貫通孔１２の大きさをある間隔をもって
異ならせた場合である。貫通孔１２の大きさを異ならせ
ると、貫通孔１２の流動抵抗が異なるため、空洞１１内
で発生する蒸気は貫通孔１２のうち必ず開孔部の大きい
貫通孔１２’から放出離脱する。また、開孔部の小さい
貫通孔１２″から外部液が空洞１１内に流入する。
貫通孔１２の大きさが一様なものでは、蒸気を放出する
開孔と液が流入する開孔が常に決まった場所に安定させ
ることが困難である。しかし、貫通孔１２の大きさを規
則的に異ならせた場合、蒸気放出と液流入のサイクルを
常に安定にすることが出来、結局、沸騰伝熱性能を向上
させる。
開孔と液が流入する開孔が常に決まった場所に安定させ
ることが困難である。しかし、貫通孔１２の大きさを規
則的に異ならせた場合、蒸気放出と液流入のサイクルを
常に安定にすることが出来、結局、沸騰伝熱性能を向上
させる。
第６図は本発明の効果を示す−実験例であり、本発明の
方法によね製造された伝熱壁、並びに従来の伝熱壁の沸
騰性能（冷媒７レオンＲ１１を使用）を比較して示しで
ある。横軸は冷媒液の飽和温度からの伝熱壁面の過熱度
ΔＴ（Ｃ）を、縦軸は熱流束ｑ （Ｗ／ｃｒｎ”）を示
す。第６図において、各曲線Ａ、Ｂ、Ｃは空洞ピッチ０
．５５■、深さ０．４■、貫通孔ピッチ０．７■、表皮
の厚さ０．０５■等が互いに同一のものである。曲線Ａ
は第１図に示す構造で、貫通孔の大きさが０．１ｍｍの
場合である。。曲線Ｂは第３図に示す本発明構造のもの
で、貫通孔の上部の直径がほぼ０．１ｍである。曲線Ｃ
は第５図に示す本発明の他の実施例の構造で、大、開孔
の直径がほぼ０，１５■、小開孔の直径がほぼ０．１日
である。この図より明らかなように、熱流束が大きくな
ると、曲線Ａに対して曲線Ｂは同一熱流束の場合、過熱
度が小さい。さらに１曲線Ｃは曲線Ａ、Ｂより過熱度が
小さい。このように、本発明の熱交換壁は従来の熱交換
壁よりも高い伝熱性能を有していることが明らかである
。
方法によね製造された伝熱壁、並びに従来の伝熱壁の沸
騰性能（冷媒７レオンＲ１１を使用）を比較して示しで
ある。横軸は冷媒液の飽和温度からの伝熱壁面の過熱度
ΔＴ（Ｃ）を、縦軸は熱流束ｑ （Ｗ／ｃｒｎ”）を示
す。第６図において、各曲線Ａ、Ｂ、Ｃは空洞ピッチ０
．５５■、深さ０．４■、貫通孔ピッチ０．７■、表皮
の厚さ０．０５■等が互いに同一のものである。曲線Ａ
は第１図に示す構造で、貫通孔の大きさが０．１ｍｍの
場合である。。曲線Ｂは第３図に示す本発明構造のもの
で、貫通孔の上部の直径がほぼ０．１ｍである。曲線Ｃ
は第５図に示す本発明の他の実施例の構造で、大、開孔
の直径がほぼ０，１５■、小開孔の直径がほぼ０．１日
である。この図より明らかなように、熱流束が大きくな
ると、曲線Ａに対して曲線Ｂは同一熱流束の場合、過熱
度が小さい。さらに１曲線Ｃは曲線Ａ、Ｂより過熱度が
小さい。このように、本発明の熱交換壁は従来の熱交換
壁よりも高い伝熱性能を有していることが明らかである
。
な鼾、レーザービーム加工、電子ビーム加工によって飛
散する粒子は空洞内壁面に付着するため、液膜の濡れ性
や液膜の広がり性が向上し、さらに沸騰伝熱性も向上す
る。
散する粒子は空洞内壁面に付着するため、液膜の濡れ性
や液膜の広がり性が向上し、さらに沸騰伝熱性も向上す
る。
以上説明したように１本発明によれば、沸騰熱伝達性が
向上し、しかも容易に高性能伝達壁を製作することがで
きる。
向上し、しかも容易に高性能伝達壁を製作することがで
きる。
第１図は従来の熱交換壁を説明する一部分断面にした斜
視図、第２図は第１図の熱交換壁の沸騰状態を説明する
斜視図、第３図は本発明の熱交換壁の一実施例を一部分
断面にした斜視図、第４図は第３図の熱交換壁の一部分
表皮をはがした正面図、第５図は本発明の熱交換壁の他
の実施例を示す一部分断面にした一斜視図、第６図は本
発明の熱交換壁及び従来の熱咬換壁の沸騰伝熱性能を示
す図である。 ９・ソ熱交換壁、１１・・・空洞・、１２・・・貫通孔
、１３・・・空洞側壁、１４・・・円錐形状の溝。 代理人 弁理士 薄田利幸 Ｘ １ 口 ５５ 葛Ｚ（２１１ 冗 ３ （２） １１ χ ４ 区 ＩＩ Ｌ／ ／、ｊ″ｙｆＪ５
図 第 ６ 口 通力へ列（６丁じ０）
視図、第２図は第１図の熱交換壁の沸騰状態を説明する
斜視図、第３図は本発明の熱交換壁の一実施例を一部分
断面にした斜視図、第４図は第３図の熱交換壁の一部分
表皮をはがした正面図、第５図は本発明の熱交換壁の他
の実施例を示す一部分断面にした一斜視図、第６図は本
発明の熱交換壁及び従来の熱咬換壁の沸騰伝熱性能を示
す図である。 ９・ソ熱交換壁、１１・・・空洞・、１２・・・貫通孔
、１３・・・空洞側壁、１４・・・円錐形状の溝。 代理人 弁理士 薄田利幸 Ｘ １ 口 ５５ 葛Ｚ（２１１ 冗 ３ （２） １１ χ ４ 区 ＩＩ Ｌ／ ／、ｊ″ｙｆＪ５
図 第 ６ 口 通力へ列（６丁じ０）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、表面に多数の溝を有する母材に薄板を接合して形成
する熱交換壁において、前記薄板には前記溝上に形成さ
れたほぼ半円形状の開孔部と前記溝の側壁上部に形成さ
れたほぼ円錐形状の溝に対向するほぼ半円形状の開孔部
とが一体になった貫通孔を形成したことを特徴とする熱
交換壁。 ２ 母材に接合された薄板に設けられる貫通孔の大きさ
を、母材の表面に設けられた溝に沿って規則的に異なら
せたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の熱交
換壁。 １ 母材に多数の壽を設けた徒、薄板を前記母材の上に
設置し、その後、薄板の上方から、レーザービームある
いは電子ビームを照射して母材と薄板との接合、および
前記溝内空洞と外部と連通ずる貫通孔の開孔とを、同時
忙行うようＫしたことを特徴とする熱交換壁の製作法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13406181A JPS5835394A (ja) | 1981-08-28 | 1981-08-28 | 熱交換壁およびその製作法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13406181A JPS5835394A (ja) | 1981-08-28 | 1981-08-28 | 熱交換壁およびその製作法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5835394A true JPS5835394A (ja) | 1983-03-02 |
| JPH0123717B2 JPH0123717B2 (ja) | 1989-05-08 |
Family
ID=15119444
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13406181A Granted JPS5835394A (ja) | 1981-08-28 | 1981-08-28 | 熱交換壁およびその製作法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5835394A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4678029A (en) * | 1983-09-19 | 1987-07-07 | Hitachi Cable, Ltd. | Evaporating heat transfer wall |
| US4747448A (en) * | 1983-11-01 | 1988-05-31 | The Boc Group, Plc | Heat exchangers |
| EP1156294A3 (de) * | 2000-05-18 | 2002-05-22 | Wieland-Werke AG | Wärmeaustauscherrohr zur Verdampfung mit unterschiedlichen Porengrössen |
| JP2018071881A (ja) * | 2016-10-28 | 2018-05-10 | トヨタ自動車株式会社 | 沸騰冷却装置 |
-
1981
- 1981-08-28 JP JP13406181A patent/JPS5835394A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4678029A (en) * | 1983-09-19 | 1987-07-07 | Hitachi Cable, Ltd. | Evaporating heat transfer wall |
| US4747448A (en) * | 1983-11-01 | 1988-05-31 | The Boc Group, Plc | Heat exchangers |
| EP1156294A3 (de) * | 2000-05-18 | 2002-05-22 | Wieland-Werke AG | Wärmeaustauscherrohr zur Verdampfung mit unterschiedlichen Porengrössen |
| JP2018071881A (ja) * | 2016-10-28 | 2018-05-10 | トヨタ自動車株式会社 | 沸騰冷却装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0123717B2 (ja) | 1989-05-08 |
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