JPS5840232A - 伝熱面の形成方法 - Google Patents

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】 この発明は接触する液体に有効に熱を伝達することので
きる伝熱面の形成方法忙関するものである。

接触する液体へ有効に熱を伝達するための試みとして、
第１図に示すように、伝熱壁の表面下に多数の微細なト
ンネル１を近接配置し、そのトンネル１を夫々天井側に
設けた多数の微小な貫通孔２によって外部と連通させた
ものが提案されている。

斯かる伝熱面であれば、確率的に決定された隣接する貫
通孔２間において起こるサイフオン作用が規則的に安定
した状態で継続されるため、多孔質な層を設けたものや
、連続した狭い開口を設けたものに比べて高い伝熱特性
を示す。

斯かる伝熱面の形成方法としては従来から特公昭５２−
２６６２２号公報に見られるような方法が知られている
。すなわち、浅い溝を設けた伝熱壁の表面を励起的に切
削して先端部に切欠きを有するフィンを起立させた後、
このフィンの先端部をプラシングによりて債方向に伸長
させてＩｌｌ接するフィンの途中に接着させる方法であ
る。

しかしこの方法は加工々程が多い、品質管理上自動化が
難しい、被加工面がＳＵＳ、アルミプラス等では加工が
難しい等の欠点があり、その改善が望１れていた。

この発明は斯かる点に鑑み、品質の安定した高性能伝熱
面を容易に得ることのできる改良された方法を提供すべ
くなされたもので、励起的な切削によってフィンを起立
させた後、その起立した各フィンの先端部を伝熱壁と押
潰し工具との間に相対的に振動を加え乍ら間隔的に押潰
して隣接するフィン同志を間隔的に接着することを特徴
としている。

既に提案されているように、微小な貫通孔２る一部する
微細なトンネル１付きの伝熱面にあっては、トンネル１
及び貫通孔２は、夫々１謔以下の密度で存在させること
が必要である。

従って、この発明においてもこれらの値がその−まま適
用されるが、貫通孔のピッチは、この発明の場合押潰部
のピッチとして適用される。こ１１はフィンの先端部を
間隔的に押潰して隣接するフィン同志を接着させた場合
、同一フィンにおいて隣接する押潰部の中間付近の変形
が少ないために、当該部分のフィン間の隙間がふさがれ
ずに開いたまま残り、それが独立した微小な貫通孔とな
るためである。

第２図は、第１図の場合と同様に、この発明を管材の外
表面に適用した場合で、２１が微小な貫通孔２２によっ
て外部と連通された微細なトンネル、３がＶ型の押潰部
を示している。

微細なトンネル２１は管材の表面下に実質的に平行にら
せん状に設けられている。このトンネル２１はリング状
であっても差支えなく、軸線に沿って直線状に延びてい
てもよい。

このトンネル２１を外部と連通させるための微小な貫通
孔２２はトンネル２１に沿って規則的に配置されており
、軸線方向から見てほぼ三角形をなしている。

またＶ型の押潰部３は実質的に平行に管材の表面に直線
状に設けられているが、これらはらせん状であっても差
支えない。

この押潰部３はトンネル２１が管材の軸線に沿って直線
状に延びている場合、そのトンネルと交叉する方向にら
せん状やリング状であってもよい。

このような態様の伝熱面は、表面平滑な管材をバー意し
、その表面に切削加工とローレット加工を・順次施すこ
とによって得ることができる。

その場合、切削加工は管材の表面を除去することなく、
励起的に変形させる切削が利用される。そのような切削
は刃先、切込角度等を選定することによって行うことが
できる。

ト バイｆｉｒ旋盤の刃物台の一辺に装着し、これをチャッ
クに把持されて回転する管材の表面に′当接し。

刃物台を親ねじに沿って所定のピッチで移動させること
Ｋよって行なわれる。

これによって管材の表面には第３図に見られるように、
その軸線に対して傾斜してらせん状に連酷する微細で、
先端が鋭角に尖つ九フイ／４が起立形成される。

このフィン４の先端部の片側４１は元の管材の表面の一
部をもっている。

この励起的な切削は、フィンを高密度に形成する場合に
極めて有効であり、また切込み深さに比べて高さの大き
いフィンを形成できるので、簿肉の管材に対しても有効
である。

ローレット加工はこのフィン４の形成後、フィンと交叉
させて行なわれる。

この加工は、ロール軸と平行な刻み用の微細な突条をも
つロールを装備し、かつ、゛超音波ホーンが接続された
３つのローレット器を、旋盤の刃物台の一辺と、刃物台
と共に移動する治具に円周を３等分するように夫々装着
し、管材の表面に３方から当接させた状態で管材を回転
させ、各超音波ホーンを付勢した状態で刃物台を親ねじ
に沿って移動させることによって行なわれる。

この場合、各ローレット器に加える振動は、ロールの軸
線方向が好ましいが、ロールの軸直方向であっても、他
の方向でもよい。

このローレット加工は、切削加工と連続させてもよいし
、断継させてもよい。勿論この加工は、ロールの突条と
同様の突条を内面に設けた孔型を通す加工でもよく、振
動はローレット器側からではなく、管材側から加えても
よい。何れの場合でも、フイ／４の先端部に対する押圧
力は、これが面４１側に加わるよう圧することが望まし
い。

これは面４１に力が加わった場合、フィン４の先端部は
フィン４が起立して来た方向に対して多少押戻される形
で破断せずに変形するが、而４１の反対側からでは沖ひ
の限界を越えて破断を来たし、所望の伝熱面が得られな
い惧れがあるからである。

このローレット加工によってフィン４の先端部は変形量
の少ない押潰部３の間の中間付近を除く部分が押圧力と
振動によって隣接するフィンと強固に接着してフィン４
を隔てる溝５の上方をふさぎ、第４図に見られるような
、トンネル２１の天井となる。

この場合、ロールが当接されたフィン先端部は主として
ロールが移動する方向へ変形し、押潰ハ１（３の間の中
間付近もロールの突条間の溝に制限されて隣接するフィ
ンの方向へ変形する。この結果、貫通孔２２は隣接する
フィンの方へずれた形で出現する。

ローレット加工の後ワイヤブラシ掛けすれば、表面が適
当に荒らされるので、伝熱性能はさらに向上するであろ
う。

この貫通孔２２の大きさは、押潰部乙のピッチとフィン
４に加える押圧力を選定することによって、既に提案さ
れているように、内接円の直径にして約０．１３ｍ以下
に調整することができる。

外径１８ｍ＋の銅管を前記の切削加工により加工して、
外径１９．１　ｍ　（フィンピッチ０．４−ｍｍ　）と
した後、４０山／インチ（１５，７山／ｃＷＬ）の密度
の平目ロールを用いて前記のローレット加工により外径
１８．７ｗｍに仕上げ友ところ、前記した従来法により
得られたほぼ同一寸法の鋼管と同等の伝熱性能を示すも
のが得られた。

また、外径１８＋ｎｍのステンレス管について、鋼管と
同じ加工を施したところ、ｉ−レット加工においてもフ
ィン先端部に亀裂は入らず、鋼管の場合とほぼ同一の表
面構造のものが得られた。

以上から明らかなように、この発明はフィンの先端部を
相対的に振動を加えながら間隔的に押潰して隣接するフ
ィンと間隔的に接着させる方法であるから、少ない工程
で高い伝熱特性を示すｆ！り熱面を得ることができる。

しかもフィンの形成は平滑面を切削するので、・くイト
に与える微妙なショックが少なくなってノくイトの寿命
が伸び、貞た押潰しには振動を加えて変形を助長させる
と共に摩耗の少ないローレットなどの工具示利用できる
ため、安定した品質の伝熱面が得られ、品質管理がしや
すく、自動化も容易である等の利点もあり、加工できる
材質の拡大とも相俟ってその実用価値は極めて大である
み尚、前の例は管材に対する場合であったが、この発明
は工具や装置を工夫することによって板条拐、盛付等に
ついても適用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は公知の伝熱面の例を示す拡大説明図、第２図は
この発明による伝熱面の例を示す拡大説明図、第３図は
この発明に係る方法の途中を示す説明図、第４図はこの
発明による伝熱面の例を示す拡大断面図である。 ２１：）／ネル、２２：貫通部、３：押潰部。 ４：フイン、５：溝、４１：而。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　伝熱壁の表面を励起的に切削して鋭角な先細り先
   端を有するフィンを起立させ、しかる後−その起立せる
   フィンの先端部を伝熱壁と押漬【用具との間に相対的に
   振動を加え乍ら間隔的に押潰して隣接するフィン同志を
   間隔的に接着させることを特徴とする伝熱面の形成方法
   。 ２、伝熱面と押潰し工具とを、伝熱面のフ１゛ンが押戻
   される方向に相対的に移動させる請求の範囲第１項記載
   の方法。 ６、　押潰し工具が、ローレットロールである請、にの
   範囲第１項または第２項記載の方法。 ４、押潰し工具が孔型である請求の範囲第１項または第
   ２項記載の方法。