热交换用板的母板材及使用了该母板材的热交换用板制造技术

技术编号:10023873 阅读:124 留言:0更新日期:2014-05-09 09:12
本发明专利技术的热交换用板(4)的母板材由在表面形成有微细的凹凸的钛制的平板材(1)构成,在对平板材(1)实施冲压加工后成为热交换用板(4)。由凸部的高度(μm)×[凹部的宽度(μm)/相邻的凸部的间距(μm)]定义的形状参数G1为85μm以下。另外,关于本发明专利技术的热交换用板(4)的母板材,由凸部的高度(μm)×[凹部的宽度(μm)/相邻的凸部的间距(μm)/凸部的角度(deg)]定义的形状参数G2为0.94μm/deg以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术的热交换用板(4)的母板材由在表面形成有微细的凹凸的钛制的平板材(1)构成,在对平板材(1)实施冲压加工后成为热交换用板(4)。由凸部的高度(μm)×定义的形状参数G1为85μm以下。另外,关于本专利技术的热交换用板(4)的母板材,由凸部的高度(μm)×定义的形状参数G2为0.94μm/deg以下。【专利说明】热交换用板的母板材及使用了该母板材的热交换用板
本专利技术涉及热交换用板的母板材及使用了该母板材的热交换用板。
技术介绍
装入到专利文献I等的板式热交换器等中的热交换用板要求有良好的传热特性。在先技术文献专利文献专利文献1:日本国特开2009-192140号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题本专利技术的目的在于提供一种热交换用板的母板材,其传热性非常优良,且作为后处理的冲压成形中的加工性非常良好,并且能够容易向热交换用的板成形。用于解决课题的手段本专利技术中的热交换用板的母板材由在表面形成有微细的凹凸的金属制的平板材构成,在对该平板材实施冲压加工来作为后处理后成为热交换用板,关于所述凹凸,以由凸部的高度(Pm) X 定义的形状参数Gl成为85iim以下的方式设定所述母板材的表面的凹凸。另外,本专利技术中的热交换用板的母板材由在表面形成有微细的凹凸的金属制的平板材构成,在对该平板材实施冲压加工来作为后处理后成为热交换用板,关于所述凹凸,以由凸部的高度(ym) X 定义的形状参数G2成为0.94 ii m / deg以下的方式设定所述母板材的表面的凹凸。专利技术效果通过使用本专利技术的技术的母板材,能够在冲压加工时不产生破裂等的情况下制造热交换用板。制造出的热交换用板的传热性非常优良。【专利附图】【附图说明】图1是表示热交换用板的制造方法的图。图2是在母板材的表面形成的凸部的配置图。图3是在母板材的表面形成的凸部的另一配置图。图4是表不LXRz / P与应力集中率的关系的图。图5是用于算出冲压成形性评分的参考图。图6是表示在母板材的表面形成的凹凸形状的尺寸形状与传热效率的关系以及在母板材的表面形成的凹凸形状的尺寸形状与冲压成形性的优良的关系的图。图7是表示在母板材的表面形成凹凸形状的装置的概况的图。图8是说明凸部的形状的说明图。图9是表示凸部的角度n与流体的流动的关系的图。图10是表示形状参数G2与传热性提高率的关系的图。图11是表示形状参数G2与传热性提高率及冲压成形性的关系的图。图12是表示形状参数G2与传热性提高率及冲压成形性的关系的图。【具体实施方式】以下,基于作为平板材I使用了钛材的例子进行说明。钛是具有各向异性的材料,材料的各向异性对应力集中部处的板厚的减少、应变梯度等的变形行为产生影响。因此,与没有各向异性的其他的材料相比,钛的冲压成形性等显著变差。另外,钛为容易烧伤的材料,若在冲压时发生润滑油的油膜中断,则容易产生材料的断裂,或因与冲压模具或工具的接触而容易产生损伤,难以操作。因此,利用钛材的以下的成功例能够适用于不锈钢、铝等其他的金属材料。以下,基于附图,说明本专利技术的实施方式。图1是表示第一实施方式的热交换用板的制造方法的概念图。首先,如图1 (a)所示,将作为原材的平板材I形成为规定的大小。然后,如图1 (b)所示,通过对平板材I进行冲压加工,来制作出在平板材I的表面Ia形成有微细的凹凸形状的板件母板(母板材)。接着,如图1(c)所示,在表面2a形成有微细的凹凸形状的板件母板2(母板材)上,通过冲压成形来形成例如被称为“人字形(herringbone) ”的高度几mm?几cm的多个山形的槽,由此来制造热交换用板4。图1(a)所示的平板材I为钛材,其尺寸、板厚考虑作为最终产品的热交换用板4所期望的尺寸、板厚来决定。对于该平板材I的表面la,使用后述的加工装置10来形成微细的凹凸形状(多个凸部5和由凸部5夹着的凹部6),由此形成板件母板2。形成有凹凸形状的板件母板2的传热性非常好(热传递率非常高)。此外,本专利技术的板件母板2为钛制,因此耐腐蚀性、强度、轻量化等特性比其他金属优良。因而,板件母板2适合于板式热交换器的板件等需要耐腐蚀性、强度的产品。在板件母板2上形成的人字形3是呈骨架形状的多个山形槽,槽的尺寸中,高度为几mm?几cm。该母板2向热交换器内装入。人字形3等所代表的斜格子形状即使在热交换器内部的工作流体的流动不均匀的情况下,凹凸相对于来自哪个方向的流动都能够成为与工作流体正交的壁,从而有助于紊流带来的传热性提高。以下,对板件母板2的表面的凹凸形状的详细情况进行叙述。如图2(a)所示,在板件母板2的表面2a形成的凸部5在俯视下为大致圆形,该凸部5的直径D为400 iim以上。凸部5的俯视下的配置为交错状。在此,交错状的配置(交错配置)是指在纵向及横向中的任一方上相邻的凸部5、5的中心不在一直线上排列的意思。具体而言,在板件母板2上,在纵向上相邻的凸部5、5可以在横向上错开半间距。还可以以如下方式配置凸部5:将在横向上相邻的凸部5的中心彼此连结的直线(单点划线)A与将在纵向上相邻的凸部5的中心彼此连结的直线(单点划线)B所成的角度0为60。。这样,通过将凸部5形成为交错格子排列,由此在热交换器内的工作流体的流动不均匀的情况下,凹凸相对于来自哪个方向的流动都能够成为与工作流体正交的壁,因此有助于紊流带来的传热性提高。另外,对于钛等具有各向异性的材料而言,能够应对各向异性引起的应力集中。在纵向或横向上相邻的凸部5间的距离L(凹部6的宽度L)优选为200 以上。需要说明的是,凹部6的宽度L是在横向或纵向上相邻的凸部5彼此的最短距离,能够通过“凹部6的宽度L=相邻的凸部5的间距P(凸部5的直径D / 2)X2”来求得。另外,相邻的凸部5的间距P是在横向或纵向上相邻的最近的凸部5彼此的中心间的距离(处于最短距离的凸部5彼此的中心间距离)。图2(a)所示的凹部6的宽度L在纵向及横向上都为相同的值。即,在纵向上相邻的凸部5彼此的距离和在横向上相邻的凸部5彼此的距离都为相同的值。优选相邻的凸部5的间距P(凸部5的中心间距离)为600 ii m以上。如图2(b)所示,在板件母板2的表面形成的凸部5由剖视下向上方立起的侧壁I和将该侧壁7的上缘水平地连结的表壁8构成为大致梯形形状。换言之,在凸部5的顶部设有平坦部。用十点平均粗糙度Rz表示的凸部5 (侧壁7)的高度(以下,有时表示为高度Rz)为以上,且为板件母板2的板厚t的I / 10 (十分之一)以下。使凸部5的高度Rz为该范围是由于当凹凸形状相对于板厚过大时,在通过后述的加工装置10进行的轧制转印时无法确保平坦度(形状),无法得到轧制稳定性的缘故。并且,还由于在无法确保平坦度的板的情况下,在后续工序的冲压成形时产生应力分布,从而在应力高的部位产生破裂。即,在冲压加工时若凸部5的高度Rz过大,则成为破裂的原因(起点),且成为损伤的原因。另一方面,若高度Rz过于小(为5i!m以下),则无法实现传热效率的提闻。另外,凸部5的俯视形状不是完全的圆形,也包括扁平率为0.2左右的椭圆形。需要说明的是,关于凸部5的俯视形状,除此之外还考虑有方形等各种形状,但从避免在后续工序中进行的冲压加工时的应力集中的观点出发,凸部5的俯视形状优选为大致圆形。`另本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:藤井康之冈本明夫逸见义男藤田皓久
申请(专利权)人:株式会社神户制钢所
类型:
国别省市:

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