JPS588957B2 - ネツコウカンキヨウデンネツカンノ セイゾウホウホウ - Google Patents
ネツコウカンキヨウデンネツカンノ セイゾウホウホウInfo
- Publication number
- JPS588957B2 JPS588957B2 JP9702274A JP9702274A JPS588957B2 JP S588957 B2 JPS588957 B2 JP S588957B2 JP 9702274 A JP9702274 A JP 9702274A JP 9702274 A JP9702274 A JP 9702274A JP S588957 B2 JPS588957 B2 JP S588957B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat exchanger
- fibers
- copper
- exchanger tube
- heat
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
- Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は熱交換器用伝熱管の製造方法に係り、特に核沸
騰特性のすぐれた伝熱管の製造方法に関する。
騰特性のすぐれた伝熱管の製造方法に関する。
熱交換器、例えば冷凍機における伝熱管は伝熱効果を向
上させるためフィンなどを付け表面積の増大を図ってい
る。
上させるためフィンなどを付け表面積の増大を図ってい
る。
このフィン付けなどによって熱交換効率も或る程度向上
しうるが尚充分とは云えない。
しうるが尚充分とは云えない。
一方伝熱管について核沸騰伝達方式を施せば伝熱効率を
著しく増大しうろことも知られている。
著しく増大しうろことも知られている。
ところで核沸騰現象は熱交換器の伝熱管の表面乃至その
近傍での温度が蒸気相を形成するに充分な条件下で伝熱
管面から液体中に伝熱する現象であり、自然対流或いは
強制対流下でも起りうる。
近傍での温度が蒸気相を形成するに充分な条件下で伝熱
管面から液体中に伝熱する現象であり、自然対流或いは
強制対流下でも起りうる。
しかもこの核沸騰現象は気泡の発生によって液体が攪乱
されるため熱伝達率は著しく増大し、伝熱面の熱負荷も
急速に増大する。
されるため熱伝達率は著しく増大し、伝熱面の熱負荷も
急速に増大する。
第１図はこの状態を水について大気圧下での沸騰特性曲
線を示したものである。
線を示したものである。
上記の如き核沸騰現象を利用する熱交換器用の伝熱管に
おいては通常、金属粉末を原料とした多孔質層を管表面
に被覆形成し所要の特性をもたせている。
おいては通常、金属粉末を原料とした多孔質層を管表面
に被覆形成し所要の特性をもたせている。
しかしこの伝熱管の場合は被覆多孔質が可撓性に劣るた
め伝熱管に曲げ加工などを施し得ないと云う不都合さが
ある。
め伝熱管に曲げ加工などを施し得ないと云う不都合さが
ある。
本発明は液体の流通抵抗が低減され、且つ曲げ加工も可
能で、沸騰熱伝達効率を大幅に向上せしめた伝熱管を容
易にうろことのできる製造方法を提供しようとするもの
である。
能で、沸騰熱伝達効率を大幅に向上せしめた伝熱管を容
易にうろことのできる製造方法を提供しようとするもの
である。
以下本発明を詳細に説明すると、伝熱管本体表面に直径
１００μ以下の鋼もしくは銅合金の繊維を被覆し、非酸
化性雰囲気中にて加熱処理を施して前記被覆繊維を管表
面へ拡散結合することを特徴とする熱交換器用伝熱管の
製造方法であり、一般に次の如く行なわれる。
１００μ以下の鋼もしくは銅合金の繊維を被覆し、非酸
化性雰囲気中にて加熱処理を施して前記被覆繊維を管表
面へ拡散結合することを特徴とする熱交換器用伝熱管の
製造方法であり、一般に次の如く行なわれる。
例えば線引法で製造した直径５０μ程度の銅繊維に形成
する。
する。
そしてこの銅繊維を長さ１０〜２０ｃｍに切断して短繊
維としこの多数を紙すき法に類似した操作で綿状となし
た集合体を用意する。
維としこの多数を紙すき法に類似した操作で綿状となし
た集合体を用意する。
次いでこの集合体を伝熱管本体の周面に厚さ１〜５ｍｍ
程度に被覆し、例えばＮ２ガス気流中、８５０℃で１〜
３時間程度加熱処理すれば集合体の被覆繊維同志および
銅繊維と伝熱管周面とは適宜拡散結合して一体化され機
械的強度も充分に上記伝熱管に焼付けられる。
程度に被覆し、例えばＮ２ガス気流中、８５０℃で１〜
３時間程度加熱処理すれば集合体の被覆繊維同志および
銅繊維と伝熱管周面とは適宜拡散結合して一体化され機
械的強度も充分に上記伝熱管に焼付けられる。
尚上記においては銅の短繊維を集合体化して被覆して拡
散結合した例を示したが、この態様に限られることなく
、また被覆繊維中にこの繊維と同種材料の金層粒子乃至
粉末を分散含有させて焼付けてもよい。
散結合した例を示したが、この態様に限られることなく
、また被覆繊維中にこの繊維と同種材料の金層粒子乃至
粉末を分散含有させて焼付けてもよい。
さらに繊維の構成基は銅に限らず銅一スズ、銅一亜鉛な
どの銅合金でもよい。
どの銅合金でもよい。
本発明において伝熱管に設けられる拡散層を形成するた
めの金属繊維として銅もしくは銅合金製が選ばれるのは
熱伝導性を考慮したからである。
めの金属繊維として銅もしくは銅合金製が選ばれるのは
熱伝導性を考慮したからである。
さらに繊維の直径が１００μ以下に選ばれるのは直径１
００μを超えると沸騰熱伝達率の著しい低下がみられる
からである。
００μを超えると沸騰熱伝達率の著しい低下がみられる
からである。
例えば本発明者らが集合体の被覆量を一定にしながらそ
の繊維単体の直径を変化させて得た伝熱管について熱伝
達効率を求めたところ第２図に示すように繊維の平均直
径が大きくなるに伴って効率低下が認められ、繊維の直
径が１００μを超えると熱伝達率は急激に低下する。
の繊維単体の直径を変化させて得た伝熱管について熱伝
達効率を求めたところ第２図に示すように繊維の平均直
径が大きくなるに伴って効率低下が認められ、繊維の直
径が１００μを超えると熱伝達率は急激に低下する。
このことは繊維の比表面積が減少し、さらに伝熱管本体
との接合度も低下するため相対的に特性の低下を招くと
考えられる。
との接合度も低下するため相対的に特性の低下を招くと
考えられる。
また銅繊維などを被覆し加熱処理して拡散結合するに際
してその雰囲気を非酸化性ガスに選ぶのは、金属繊維の
酸化防止と相互の拡散反応をより容易に生じせしめるた
めである。
してその雰囲気を非酸化性ガスに選ぶのは、金属繊維の
酸化防止と相互の拡散反応をより容易に生じせしめるた
めである。
上記の如き本発明方法によれば熱伝導特性のすぐれた伝
熱管を容易に得ることができる。
熱管を容易に得ることができる。
即ち本発明に係る伝熱管は繊維状の銅系被覆層を備えて
おり、この繊維から成る被覆層は例えば金属粉末を原料
とし溶射により設けた多孔質層に較べ伝熱効率が著しく
すぐれている。
おり、この繊維から成る被覆層は例えば金属粉末を原料
とし溶射により設けた多孔質層に較べ伝熱効率が著しく
すぐれている。
しかして繊維から成る被赫層を用いて形成した拡散層は
可撓性も有するため曲げ加工などに耐えるばかりでなく
、強制対流させる液体に対する流動抵抗値も低いので熱
交換器の伝熱管としても常にすぐれた性能を発揮する。
可撓性も有するため曲げ加工などに耐えるばかりでなく
、強制対流させる液体に対する流動抵抗値も低いので熱
交換器の伝熱管としても常にすぐれた性能を発揮する。
しかも製造上においても繊維状としたものを加熱するの
みで煩雑さもないので、上記良好な機能を発揮しうる点
と相埃って実用上すぐれた製造方法と云える。
みで煩雑さもないので、上記良好な機能を発揮しうる点
と相埃って実用上すぐれた製造方法と云える。
次に本発明の実施例を記載する。
実施例 １
線引法により製造された銅を原料とする平均直径約３０
μとした繊維を１０〜２０ｃｍの長さに切断し、この多
数を紙すき法と類似の操作で綿状となした集合体にする
。
μとした繊維を１０〜２０ｃｍの長さに切断し、この多
数を紙すき法と類似の操作で綿状となした集合体にする
。
この集合体を厚さ約５ｍｍとなる様に、外径２５．４ｍ
ｍ、肉厚２ｍｍの鋼管表面に被覆保持した。
ｍ、肉厚２ｍｍの鋼管表面に被覆保持した。
次いで高純度Ｎ２ガス気流中８５０℃３時間加熱するこ
とにより繊維同志および繊維一銅管とを拡散結合させ、
充分な強度をもたせた拡散層付熱交換器用伝熱管を形成
した。
とにより繊維同志および繊維一銅管とを拡散結合させ、
充分な強度をもたせた拡散層付熱交換器用伝熱管を形成
した。
かくして得た伝熱管についてその沸騰熱伝達特性を評価
するため、流通体として冷凍機用冷媒として使用されて
いるＲ−１１を用い、温度差ｖ．Ｓ沸騰熱伝達率との関
係を求めたところ第３図に実施例の曲線１で示すように
沸騰熱伝達効率が極めてすぐれている。
するため、流通体として冷凍機用冷媒として使用されて
いるＲ−１１を用い、温度差ｖ．Ｓ沸騰熱伝達率との関
係を求めたところ第３図に実施例の曲線１で示すように
沸騰熱伝達効率が極めてすぐれている。
なお同図に比較のため１００メッシュ程度の同種の粉末
より被覆層を形成した伝熱管について同一条で評価した
結果本発明方法で形成したものに比して熱伝達効率が１
／２以下であった。
より被覆層を形成した伝熱管について同一条で評価した
結果本発明方法で形成したものに比して熱伝達効率が１
／２以下であった。
この比較から本発明に係る伝熱管の特性が著しく改善さ
れていることが解る。
れていることが解る。
実施例 ２
線引法により製造された銅を原料とする平均直径７８μ
を有す繊維を１０〜２０ｃｍの長さに切断し、紙すき法
と同様な操作で集合体（綿状）となしたのち、これを外
径２５．４．ｍｍφ肉厚２ｍｍの鋼管表面に厚さ約７ｍ
ｍとなる様被覆保持した。
を有す繊維を１０〜２０ｃｍの長さに切断し、紙すき法
と同様な操作で集合体（綿状）となしたのち、これを外
径２５．４．ｍｍφ肉厚２ｍｍの鋼管表面に厚さ約７ｍ
ｍとなる様被覆保持した。
次いで、粒度−２５０＋３２５メッシュの電解銅粉７８
部、結合材としてアルギン酸アンモニウム２部および純
水２０部から成るスラリー状液体を、上記銅繊維被覆内
を通過せしめ、銅繊維表面の全体もしくはその一部に附
着させたのち、大気中、常温にて約１０時間乾燥処理を
行った。
部、結合材としてアルギン酸アンモニウム２部および純
水２０部から成るスラリー状液体を、上記銅繊維被覆内
を通過せしめ、銅繊維表面の全体もしくはその一部に附
着させたのち、大気中、常温にて約１０時間乾燥処理を
行った。
次いで、高純度Ｎ２ガス気流中９００℃４時間加熱処理
を行い繊維間、繊維／粉末、および銅管本体との間の充
分な結合強度を有した拡散層は伝熱管を製造した。
を行い繊維間、繊維／粉末、および銅管本体との間の充
分な結合強度を有した拡散層は伝熱管を製造した。
しかる後実施例１に準拠して、伝熱特性を評価した結果
を第３図に曲線２で示す。
を第３図に曲線２で示す。
このように本発明方法によって形成された伝熱管の沸騰
熱伝達率は極めて高い値いを示す。
熱伝達率は極めて高い値いを示す。
以上から明らかのように本発明方法で形成された伝熱管
は熱交換器用として有効である。
は熱交換器用として有効である。
また管体の表面に拡散層として形成されているので伝熱
管の曲げ応力にも十分耐え得る機械的強度を有するもの
である。
管の曲げ応力にも十分耐え得る機械的強度を有するもの
である。
また上記したように本発明方法は銅系金属を繊維状とし
これを管体に被覆して加熱することによって容易に製造
し得るので格別な装置の必要が省ける。
これを管体に被覆して加熱することによって容易に製造
し得るので格別な装置の必要が省ける。
第１図は伝熱管の沸騰熱伝達率と温度差との関係曲線図
、第２図は本発明に係る伝熱管の被覆繊維金属層の繊維
径と熱伝達率との関係曲線図、第３図は本発明方法によ
って製造した伝熱管の熱伝達率と温度差との関係を本発
明外に係る伝熱管と比較して示す曲線図である。
、第２図は本発明に係る伝熱管の被覆繊維金属層の繊維
径と熱伝達率との関係曲線図、第３図は本発明方法によ
って製造した伝熱管の熱伝達率と温度差との関係を本発
明外に係る伝熱管と比較して示す曲線図である。
Claims (1)
- １ 伝熱管本体表面に直径１００μ以下の銅もしくは銅
合金の繊維を被覆し、非酸化性雰囲気中にて加熱処理を
施して、前記被覆繊維を管表面へ拡散接合することを特
徴とする熱交換器用伝熱管の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9702274A JPS588957B2 (ja) | 1974-08-26 | 1974-08-26 | ネツコウカンキヨウデンネツカンノ セイゾウホウホウ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9702274A JPS588957B2 (ja) | 1974-08-26 | 1974-08-26 | ネツコウカンキヨウデンネツカンノ セイゾウホウホウ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5124557A JPS5124557A (ja) | 1976-02-27 |
| JPS588957B2 true JPS588957B2 (ja) | 1983-02-18 |
Family
ID=14180767
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9702274A Expired JPS588957B2 (ja) | 1974-08-26 | 1974-08-26 | ネツコウカンキヨウデンネツカンノ セイゾウホウホウ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS588957B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5943543A (en) * | 1993-12-27 | 1999-08-24 | Hitachi Chemical Company, Ltd. | Heat transmitting member and method of manufacturing the same |
-
1974
- 1974-08-26 JP JP9702274A patent/JPS588957B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5124557A (ja) | 1976-02-27 |
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