JPS61109627A - 蒸発伝熱壁の形成方法 - Google Patents

蒸発伝熱壁の形成方法

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JPS61109627A
JPS61109627A JP22872384A JP22872384A JPS61109627A JP S61109627 A JPS61109627 A JP S61109627A JP 22872384 A JP22872384 A JP 22872384A JP 22872384 A JP22872384 A JP 22872384A JP S61109627 A JPS61109627 A JP S61109627A
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JP
Japan
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fin
hole
cutting
heat transfer
heat transmission
Prior art date
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Pending
Application number
JP22872384A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshihiko Nakayama
中山 義彦
Satoshi Sasaki
敏 佐々木
Hiromichi Yoshida
博通 吉田
Shigeo Fukuda
福田 重穂
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Cable Ltd
Original Assignee
Hitachi Cable Ltd
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F13/00Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
    • F28F13/18Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by applying coatings, e.g. radiation-absorbing, radiation-reflecting; by surface treatment, e.g. polishing

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (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。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、接触する液体を蒸発(沸騰を含む広い意味)
させることによって液体へ有利に熱を伝達することので
きる伝熱壁の形成方法に関するものである。
[従来の技術] 板や管の表面からこれと接触する液体、例えばフロン液
を蒸発させることによって液体へ有利に熱伝達するため
の試みとして、伝熱壁の表面下に微小な間隔で隣接する
多数の微細な細長い空洞を設け、該空洞の各々の天井に
、該空洞に沿って微小な間隔で規則的に配列され、該空
洞を外部と連通させる微小な孔を設けたものが提案され
ている(特公昭56−44357号公報)。
このような伝熱壁であれば、空洞に沿ってスリット状の
狭い開口を連続させて設けたものに較べて高い伝熱性能
を得ることができる。しかし、このような伝熱壁を用い
る機器の小型化、高性能化等に伴って伝熱壁としては更
に高い伝熱性能を有するものの出現が望まれている。
このため、発明者等は、前記伝熱壁における孔部内に、
該孔部を横切るように突出した突起を有する伝熱壁を提
案した。
このような伝熱壁であれば、突起により該突起のある孔
部を通した気液交換が交通整理されるため、伝熱性能を
一段と向上させることができる。
[発明が解決しようとする問題点1 本発明の目的は、前記したような改良された伝熱壁を容
易に得ることのできる方法を提供することにある。
[問題点を解決するための手段] 本発明では前記目的を達成するため、次のにうな工程の
組合せを採用した。
a、伝熱壁の表面に複数の浅い溝を形成する工程。
b、この浅い溝に交差されて前記伝熱壁の表面をバイト
により励起的に切り起こすことにより、先端側に規則的
に切欠きをもち、かつ該切欠部の傾斜部又は谷部近傍に
突出物を有する複数のフィンを形成する工程。
C0このフィンの先端部をこれと交差する方向へ倒して
隣接するフィンに密着させることにより、前記孔の内部
に鎖孔を横切る方向へ突出する突起を形成する工程。
[作用J 本発明の場合、第2工程であるフィン形成の際、フィン
形成直後の切削面を一方向へ強制的にこすって浅い溝近
傍の材料を浅い溝の一部を塞ぐように変形させることに
より、これがフィンの形成と共に変形して切欠部におい
て横方向へ突出し、次工程であるフィン先端部の横倒に
より再度変形して孔部内の舌状突起となる。この孔部内
の突起は、当該孔部においてそこを通過する液体を交通
整理するように作用し、空洞内部と外部との間の気液 
  ゛交換を同時に行わせ、沸謄現象をスムーズに準定
常的に行わせることになる。
[実施例] 第1図は鋼管の表面を本発明により加工して得た伝熱管
の表面の一部を概略的に示すもので、表面側に点在する
略三角形の部分5が各空洞2の天井に規則的に形成され
た孔で、その孔の中に存在する小片が本発明による伝熱
壁を特徴づける突起4である。この突起4は、平面的に
は、第2図<a>に示すように、孔5よりも小さく、夫
々孔5の空洞2と平行で、壁3の一方の面の延長である
辺と交わる二辺のうちの一辺の側から孔5を横切り、孔
5を一部塞ぐように突出している。この突起4は、第2
図の(b)や(c)に示すように、先の方が割れていた
り、複数の舌が出ているような形状であってもよい。
突起4はまた、立体的には、第3図ないし第5図に示ず
ように、孔5の一辺の縁から突出し、その辺と他の辺と
の交差点側が低くなるように傾ル)でいる。この傾きは
、付根が外表面とほぼ平行ないしは垂直で、先端側が捻
られたような形であってもよい。突起4の付根は図示す
るように明確ではない。突起4の厚さも、モデル化した
第3図ないし第5図のように各部がほぼ一様ではない。
以上のような構成の伝熱壁は、次のような方法で容易に
形成することができる。すなわち、第6図に示すように
、伝熱母材1の表面に複数の浅い溝7を形成する工程、
浅い溝7に交差させて励起的な切削によって母材の表面
帯域の一部を切り起すことによって複数のフィン11を
形成する工程及びフィン11の先端部を横方向へ倒して
隣接するフィンに密着させる工程を順次施す方法である
浅い溝の形成は、母材、例えば外径18.O#Il、肉
厚1.1amの銅管1の外表面に、ローレット加工によ
り管軸に対し、45度の傾きをもち、断面がV字状の浅
い溝7をらせん状に連続接近させて形成する。この浅い
?II7は、溝ピッ壬0.2〜1.0JIII程度の密
度が望ましい。今回の実施例では、溝ピッチ0.511
1で行った。その時の溝深さは、0.1〜0.15JI
IIであった。
この浅い溝7に関して、その断面形状は、■字状以外に
U字状、台形状、円弧状などでもよく、また加工法もロ
ーレフトなどを用いた転造方式、バイトを用いた切削法
でもよい。
これに続くフィン形成工程は、第6図に示すようにバイ
ト10を用い前記浅い溝7に交差させて励起的な切り起
し加工を施し、母材1の表面に切込み深さより深い溝7
によって隔てられ、先端側に規則的にほぼ7字をした切
欠き12をもち、かつその谷部近傍に突出物13を有す
る微細なフィン11を形成する。この場合、第6図に示
すように、フィン形成用バイト10に加えて切削面変形
工具9を備えることにより切欠部12の谷部近傍に突出
部13を容易に形成することができる。
フィン形成直後の切削面8における浅い溝7部の形状は
、第8図に示すように、V字状の輪郭が殆ど歪なく鮮明
に表われるが、この後切削面8に第7図に示すような1
liIIj形状の変形工具9を押付け、一方向に強制的
に変形を与える。例えば切削面8に変形工具9を押付け
ながら、バイト10と同じ方向へ変形工具9を相対的に
移動させて切削面8をこすることにより、切削面8のV
字状溝部7近傍の材料が溝部へ流れ込み、第9図に示す
ように、溝部の一部を塞ぐか、または溝部に覆い被さる
ように溝7の端部を変形させる。このように切削面8に
変形が与えられた後、フィン形成用のバイト10で切削
面8を含む母材1の表面帯域の一部を切り起すことによ
り、第10図に示すように、先端側に浅い溝7の名残で
あるV字状の切欠き12を有し、かつその切欠部12の
谷部近傍・に突出部13を有するフィン11が形成され
る。この場合、切削面8において、溝7部を富ぐように
変形していた部分は、フィン11の切り都しと共に突出
部13に変形する。このフィン11はピッチ0.2〜1
.5履程度の密度で形成することが望ましい。
今回の実施例では、前記の浅い溝7を加工した鋼管に対
し、切込み角25度、フィンピッチ0.5履、切込み深
さ0.35mmの条件で加工を行い、管軸にほぼ直角に
近い傾きをもってらせん状に連続する高さ0.90mm
のフィンを起立させた。この場合、バイト10の一部に
変形工具9の機能をもたせ、励起し直後の切削面8をこ
すって変形加■を行い切欠部2の谷部近傍に突出物 13を出現させた。
フィン11の先端部の変形工程は、切欠部12の谷部近
傍に突出物13を有するフィン11を形成した侵、その
フィン11の先端部分を、突出物13のある側へ倒して
隣接するフィン途中に密着させる。これによりフィン1
1を隔てていた溝14の上方が塞がれ、第1図に示すよ
うに、フィン先端部の変形による天井6の下に、切欠部
12の変形による微小な孔5を通して外部と連通ずる微
細な空洞2が形成されるが、このとき、切欠部12の谷
部近傍の突出物13も再度変形して孔5内に突起4とし
て出現する。
このフィン先端部を横方向へ倒す方法は、平ロールなど
によりフィン先端部を押潰すようにしてもよいし、ダイ
ス等を用いた引抜き法的な方法を用いてもよい。
本発明の具体例においては、突起物13を有するフィン
11を形成した前記#4管を、管軸を中心にして回転さ
せ、管軸方向へ移動させながらその外周から平ロールを
当接する平ロール加工により、外径18.30mmに加
工した。これにより、天井6には空洞2に沿って内接円
形が約0.20aeggの略三角形の孔5が規則的に形
成され、その孔5の内部には、第2図(a )に示すよ
うな突起4が形成された。また表面下の空洞2の大きさ
は、幅約0.26m、高さ約0.50mgzであった。
第11図において、線Aは本発明の具体例による鋼管の
伝熱特性を示し、外観形状が本発明のものとほぼ同じで
孔の内部に舌状の突起のない鋼管(線B)に比べて優れ
ていることが判る。尚、線Cは空洞のない表面が平滑な
導゛管の特性である。
前の例で空洞は、らせん状に連続する場合を示したが、
これは直線状やリング状であってもよい。
勿論伝熱壁は環材に限らず、管体、板体などであっても
よい。また、伝熱壁の材質も、銅に限らず、他の金属、
合金であってもよい。
[発明の効果] 以上の説明から明らかなように、本発明は、伝熱壁の表
面に溝とフィンを形成し、該フィンを変、  形させる
方法であって、フィン形成の際、後で孔部となる部分に
突出物を形成し、それをフィンを変形させたとき、孔部
内の突起として出現させるようにしたので、高い伝熱特
性を有する伝熱壁を容易に得ることができる利点があり
、その工業的価値は大なるものがある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る方法によって形成された伝熱壁の
表面の一部を概略的に示す図、第2図はその開口部の拡
大平面図、第3図は第2図<a )中のA−/M線に沿
ってみた図、第4図は同じ(B−B ′線に沿ってみた
図、第5図は同じ<C−C−線に沿ってみた図、第6図
は、本発明に係る方法の一実施例におけるフィン形成方
法を示す説明図、第7は第6図中のD−D=線に沿って
みた図、第8図及び第9図は夫々浅い溝の端部の状態を
示す図、第10図はフィン形状を示す図、第11図は実
施例で得られた伝熱IR′I!の特性を示すグラフであ
る。 1:伝熱壁母材、2:細長い空洞、4:突起、5:孔、
6:天井、7:浅い溝、8:切削面、9:切削面変形工
具、10:バイト、 11:フィン、12:切欠点、13:突出部、14:溝
。 第 Ifl ′!#2  図 1i4  口          蕗 5121%6 
 目 第 7 図 鷲8日      算9図 賄 11  日 執1糺未 置端り

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)次の工程を含むことを特徴とする蒸発伝熱壁の形
    成方法。 (a)伝熱壁の表面に複数の浅い溝を形成する工程。 (b)この浅い溝に交差させて前記伝熱壁の表面をバイ
    トにより鋤起的に切り起こすことにより、先端側に規則
    的に切欠きをもち、かつ該切欠部の傾斜部又は谷部近傍
    に突出物を有する複数のフィンを形成する工程。 (c)このフィンの先端部をこれと交差する方向へ倒し
    て隣接するフィンに密着させることにより、孔の内部に
    該孔部を横切るように突出した突起を有する前記孔によ
    って外部と連通する複数の細長い空洞を形成する工程。
  2. (2)切り起こしに先立ち、切削面を一方向へ強制的に
    変形させて浅い溝の切削面側の端部を変形させる、前記
    第1項記載の方法。
  3. (3)切り起こしと、切削面の変形加工を同一の工具で
    行う、前記第1項または第2項記載の方法。
  4. (4)フィン先端部を突出部がある側へ倒す、前記第1
    項、第2項または第3項記載の方法。
JP22872384A 1984-09-14 1984-10-30 蒸発伝熱壁の形成方法 Pending JPS61109627A (ja)

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US06/769,749 US4653163A (en) 1984-09-14 1985-08-27 Method for producing a heat transfer wall for vaporizing liquids
KR1019850006376A KR890001770B1 (ko) 1984-09-14 1985-08-31 증발 전열벽과 이의 성형방법
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EP85111182A EP0175216B1 (en) 1984-09-14 1985-09-04 Heat transfer wall for vaporizing liquids and method of producing same
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