沸腾液体的传热壁面及其制造方法技术

传热壁面和制造传热壁面的方法．传热壁面中包括许多在与液体接触的壁面的外表面下方的平行延伸并彼此相隔很小间距的细小通道，以及在通道的上方的传热壁的外表面上形成的许多小孔、这些小孔沿着通道有规则地间隔地安排着，便通道与外界相连通．每个孔都包含位于孔内的突起，突起以横跨孔的形式从孔的邻边延伸到孔中．因此，利用突起部分能够对进到通道内的液流和从通道内流出的气流进行适当的调节，从而使传热壁实现高的传热效能．（*该技术在2005年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术介绍的是一种能够有效地将热量传递到液体中去的传热壁面，以及制造这种传热壁面的方法。通过把液体汽化和沸腾的方法，将液体带到传热面上并与之相接触。为了有效地将热量从平板或管子的表面传递到液体中，该液体，例如氟里昂，是通过汽化与传热壁面接触的，现有技术采用了一种传热壁面，在该传热壁的表面下，形成许多排细长的微小通道，这些通道平行地伸展着，并且它们彼此相隔很小的距离。每个细小通道借助于许多在壁表面上沿通道方向以规则的小间距安排的小孔与外界相连通。这样一种传热壁面在美国专利中例如在专利号为NO4，060，125中，已发表过了。近几年来，在应用上述类型传热壁的设备的制造工艺上，已经取得了显著的进步。其结果，使设备达到微型化，并使设备的性能得以改善。因此，到目前为止早已提供了一种具有改善了的传热特性的先进传热壁面。本专利技术的目的就是提供一种具有改善的传热特性的传热壁面以及制造这种传热壁面的方法。能满足上述目的的本专利技术突出的特征是在传热壁的表面上，形成许多孔，每个孔中都配置有突起，突起从接近包含孔本身的每个孔部分，向横跨孔的方向延伸。因此，能够调节通过孔部分的流体(气流和液流)，从而可以使传热壁面在传导热量方面改善传热效能。图1为按照本专利技术的方法制造的部分传热壁的表面示意图;图2-4为在图1所示的传热壁表面上形成的一个孔部分的平面放大图;图5为沿图2中Ⅴ-Ⅴ箭头方向的视图;图6为沿图2中Ⅵ-Ⅵ箭头方向的视图;图7为沿图2中Ⅶ-Ⅶ箭头方向的视图;图8是根据本专利技术所介绍的制造传热壁面的方法的一个实施例中，翅片成形方式的说明图;图9为沿图8中Ⅸ-Ⅸ箭头方向的视图;图10和11是表示每个浅沟槽端部的视图;图12是表示翅片轮廓外形图;图13-15是说明与传热壁面相接触的液体汽化方式;图16表示本专利技术所介绍的传热壁面的一个实施例的传热特性曲线;图17表示热传导率和ψ之间的关系曲线;图18表示本专利技术所介绍的传热壁面的另一实施例的传热特性曲线。下面介绍本专利技术的最佳实施例。图1示意出按照本专利技术所述的方法制造的传热管的壁面部分。如图所示，在传热管的管体1上设置许多平行延伸的微小通道2，这些通道以很小的间距彼此相隔开。在每个通道2的上方，外表面6上，有许多大致呈三角形的孔5，这些孔以一定规则的间隔排列着。每个孔中都有一个代表本专利技术特征部分的突起4。从平面上看，突起4的尺寸比三角形孔5的尺寸要小，如图2中所示。突起4是从孔5的一个侧边52引伸进到三角形孔5中，孔5的一个侧边52是从另一个与相连的通道2平行的侧边51延伸出去的。突起4相当于是通道2上侧壁3的一个面的扩展部分。另一个侧边53也是从孔5的侧边51伸展出去。并与侧边52相交，从而构成三角形的孔5。这样，突起4是以横跨的方式伸进孔5中，并将孔5的一部分封锁住。突起4可以采用所希望采用的任何形状，可以在突起4的前端部采用裂开的形式，如图3所示，也可在突起4的前端部采用两个舌片的形式，如图4所示。从空间上看，由三角孔5上的一个侧边52上伸展的突起4是倾斜的，其倾角为5-80度，因此，它在52和53两侧边构成的水平面上，低于51和52构成的平面。突起4可以这样倾斜，即使它的基面大致平行于外表面6，或者垂直于外表面6，而它的前端部则是扭曲形状的。如同上面所述结构的那种传热壁面，若采取本专利技术所介绍的制造方法，可很容易地生产出来，下面将详细叙述加工方法。欲制造如图1-7中所表示的传热壁面，其方法包括以下步骤第一工序是在用传热壁面材料作成的基体1的表面上，制作许多浅沟槽7，如图8-12中所示。第二工序是在基体1表面上的不同地区，横穿过浅沟槽7，以铲刮表面的方式而不采用切削表面层的方式进行局部铲刮，从而制作成许多翅片11。第三工序是将每个翅片11侧边的前端部分进行弯曲，以便使其与相邻的翅片11靠紧。接触，以上加工步骤将依次进行。传热壁面基体或管体1是由导热性材料制成的，导热材料可以采用外径为18毫米，壁厚1.1毫米的铜管材，在形成浅沟槽7的第一工序中，导热材料制成的基体或管体1的外表面是用滚花刀具加工的，如图8和10所示，采用这种加工方法，在管体1壁面的外表面上，形成彼此靠近的、呈螺旋状盘绕的、具有V形横截面的许多浅沟槽7，这些沟槽相对于管体1的轴线成45度角的倾斜。各条浅沟槽最好以0.2-1.0毫米的间距彼此隔开。在本文所述的实施例中，沟槽间距为0.5毫米，沟槽深度为0.1～0.15毫米。上面谈到的浅沟槽7的横截面形状为字母V形，但是，应该看到，专利技术并不只限于这一种特殊的形状。浅沟槽7可以是任何一种所需要的、通常的截面形状，如字母U形、梯形或弧形。虽然上述的浅沟槽7是用滚花加工方法加工出来的，但本专利技术也并不只限于这种专门的加工方式，而利用滚花刀具滚压成形或者用切削刀具进行机加工，对于制造浅沟槽7来说，都是可靠的方法。在成形浅沟槽7以后的制造翅片11的工序中，用切削刀具10对管体1的外表面进行机加工，加工的方式是横跨浅沟槽7进行铲刮加工外表面，而没有切掉表面层，如图8和12所示。于是在管体1的外壁上就构成许多细小的翅片11。这些翅片彼此以大于切割入管体1表层的深度的间隙14相隔开。而且，在每个翅片的前端部都有大致为V形的切口12，在邻近翅片波谷处有隆起部分13。利用如图8中所示的机加工表面而变形刀具9，再加上切割刀具10，则可以很容易地在每个翅片11的切口12上，在波谷附近加工出隆起部分13来。翅片11成形之后，位于机加工过的表面8上的浅沟槽，立刻就能显示出，如图10所示，可以清楚地看到每个浅沟槽为V形轮廓外形，这些外形没有任何畸变。翅片11成形后，将如图8所示的那种横截面形状的变形刀具9强制地靠在机加工过的表面8上，以便使每个浅沟槽7在一个方向上产生变形，如图11中7A所示。与迫使变形刀具靠在机加工过的表面8上的同时，将变形刀具9在同一方向上相对于切削刀具10产生移动，以便对表面8进行摩擦。于是，这就迫使V形浅沟槽7附近的机加工过的表面8上的材料，流动到沟槽7中。因此，这就把每个沟槽7都堵塞住了，如图11所示，或者说，把每个浅沟槽7的端部7A的形状改变了，如同在浅沟槽中覆盖堆集了上述的材料一样。在机加工过的表面8产生上述变形之后，管体表面借助于切削刀具10进行了铲刮，成形了翅片11，而没有切掉表面层。这样，构成图12中所示的翅片11，其中在每个翅片的前端部都有由各个浅沟槽7的痕迹构成的V形切口部分12，每个翅片切口12的邻近波谷处都有隆起部分13。由于每个翅片11是在管体上铲刮外表面，而不是切掉管体1的表面层而成形的，所以，以封闭每个浅沟槽7的形式，在机加工过的表面8上变形的沟槽7中的7A那部分，就形变成隆起部分13。各个小翅片11最好以0.2-0.5毫米的间距隔开。在上面叙述的实施例中，已经用上述方法在铜管1上事先成形了浅沟槽7，然后再在铜管1上加工翅片。加工翅片的规范是切削角为25度，翅片与翅片间的距离为0.5毫米，切削深度为0.35毫米。采用这样的加工规范生产的翅片，其高度达0.90毫米，相对于铜管的中心线大致呈90度的倾斜角，且排列成盘绕的螺旋形状。实施例中，在切削刀具10上有一部分做成得与变形刃具9所起的作用相同，因此，在管体1的表面上进行铲刮而没有切削掉表面层之后，本文档来自技高网...

【技术保护点】
制造用于汽化液体的传热壁的方法。其步骤包括：在传热壁的表面上形成许多浅沟槽；穿过浅沟槽，对传热壁的表面进行机加工，用切削刀具铲刮表面，而不切掉表面层，从而形成了许多翅片，每个翅片的前端都有一个切口，在切口的倾斜部分或者在波谷部分有一 隆起；和将翅片的前端部朝着横跨翅片的方向进行弯曲。以便使翅片与相邻翅片接触。因此构成许多带有很多小孔的细长微小通道，每个通道通过与其相连的那些小孔和外界连通，每个小孔都有位于孔内的、并以横穿过孔的形式而延伸到孔内的突起。

【技术特征摘要】
JP 1984-10-30 228723/841.制造用于汽化液体的传热壁的方法。其步骤包括在传热壁的表面上形成许多浅沟槽；穿过浅沟槽，对传热壁的表面进行机加工，用切削刀具铲刮表面，而不切掉表面层，从而形成了许多翅片，每个翅片的前端都有一个切口，在切口的倾斜部分或者在波谷部分有一隆起；和将翅片的前端部朝着横跨翅片的方向进行弯曲。以便使翅片与相邻翅片接触。因此构成许多带有很多小孔的细长微小通道，每个通道通过与其相连的那些小孔和外界连通，每个小孔都有位于孔内的、并以横穿过孔的形式而延伸到孔内的突起。2.按照权利要求1中所述的制造传热壁面的方法，其特征在于在完成对传热壁表...

【专利技术属性】
技术研发人员：桑原平吉，高桥研二，柳田武彦，中山恒，杉本滋郎，中山义彦，大泉清，佐佐木敏，吉田博通，福田重德，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，日立电线株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]