JPS6266099A - 黒鉛製伝熱管 - Google Patents
黒鉛製伝熱管Info
- Publication number
- JPS6266099A JPS6266099A JP18985785A JP18985785A JPS6266099A JP S6266099 A JPS6266099 A JP S6266099A JP 18985785 A JP18985785 A JP 18985785A JP 18985785 A JP18985785 A JP 18985785A JP S6266099 A JPS6266099 A JP S6266099A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- graphite
- tube
- heat exchanger
- heat transfer
- resin
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F21/00—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
- F28F21/02—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of carbon, e.g. graphite
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (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。
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
本発明は殻体と伝熱管とからなる熱交換器に用いられる
黒鉛製の伝熱管に関し、とくに伝熱特性を改良した伝熱
管に関する。
黒鉛製の伝熱管に関し、とくに伝熱特性を改良した伝熱
管に関する。
従来の技術
黒鉛は各稲の性質において安定した物質であシ、とくに
化学的性質の面から耐食性にすぐれ、熱特性においても
融点が高いばかシでなく熱膨張率が小さくて高温におけ
る変形が小さいなどの利点が着目されている。また黒鉛
は材料としてのＭ造過程から成型が自由であって管体と
することが容易であり、熱伝導性もすぐれているため伝
熱管として好適である。一方、従来伝熱管として多用さ
れていた金属管にあっては、粉末冶金などの技術によっ
て、金属や合金の焼結Ｒを形成し、熱伝達係数を格段に
改善する技術が開発されている。
化学的性質の面から耐食性にすぐれ、熱特性においても
融点が高いばかシでなく熱膨張率が小さくて高温におけ
る変形が小さいなどの利点が着目されている。また黒鉛
は材料としてのＭ造過程から成型が自由であって管体と
することが容易であり、熱伝導性もすぐれているため伝
熱管として好適である。一方、従来伝熱管として多用さ
れていた金属管にあっては、粉末冶金などの技術によっ
て、金属や合金の焼結Ｒを形成し、熱伝達係数を格段に
改善する技術が開発されている。
黒鉛は５Ｎ ｌ生質にすぐれていることが知られている
が、工業的に得られる材料としては、コークスのような
炭素を含む材料から数次の焼成を経て多孔質体として得
られるものであって、管材として成形しても流体に対し
て透過性である。したがって、これを管材として使用す
るためには、フェノール系樹脂、エポキシ糸、フラン系
樹脂などの熱硬化性合成樹脂を含浸させたのち、これを
熱硬化させて不透過黒鉛管とする。しかし、これでは黒
鉛の熱特性をそのまま、あるいは合成樹脂の特性の制約
のもとで利用するにとどまシ、多孔質体としての特性は
失われている。一方、金属などの焼結体のもつ多孔性は
その表面における核沸騰による伝熱促進機構に注目すべ
き効果が知られ、しかも管としたときに不透過性を確保
することができるが、材質そのものの腐食に対する安定
度において側底黒鉛に比すべくもなく、用途に制約を受
ける。
が、工業的に得られる材料としては、コークスのような
炭素を含む材料から数次の焼成を経て多孔質体として得
られるものであって、管材として成形しても流体に対し
て透過性である。したがって、これを管材として使用す
るためには、フェノール系樹脂、エポキシ糸、フラン系
樹脂などの熱硬化性合成樹脂を含浸させたのち、これを
熱硬化させて不透過黒鉛管とする。しかし、これでは黒
鉛の熱特性をそのまま、あるいは合成樹脂の特性の制約
のもとで利用するにとどまシ、多孔質体としての特性は
失われている。一方、金属などの焼結体のもつ多孔性は
その表面における核沸騰による伝熱促進機構に注目すべ
き効果が知られ、しかも管としたときに不透過性を確保
することができるが、材質そのものの腐食に対する安定
度において側底黒鉛に比すべくもなく、用途に制約を受
ける。
問題点を解決するための手段
本発明は上記のような事情から、熱交換器の伝熱促進用
として利用できるような黒鉛管を得ることを目的として
開発されたものであって、多孔質の黒鉛製の管体の廿壁
を内方、外方の２部分に分けて考え、内方部、少くとも
管の内壁面は多孔質の黒鉛の構造を保持し、外方部、少
くとも管の外周面ば液密な構造の管体を構成するいわば
２重層構造の管体とすることを要旨とし、実際の管体に
あっては、外方部では熱硬化性樹脂の外面への塗布また
は外方からの含浸、内方部では未含浸のままの索胴部分
または含浸後の８！Ａ械加工手段によって含浸合成樹脂
を含む黒鉛の面に露出して形成される粗面の態様に形成
することを特徴とし、さらにこのような管は熱交換器用
の伝熱管ひいではそれを使用する蒸発装置用の伝熱促進
管とすることができるものである。
として利用できるような黒鉛管を得ることを目的として
開発されたものであって、多孔質の黒鉛製の管体の廿壁
を内方、外方の２部分に分けて考え、内方部、少くとも
管の内壁面は多孔質の黒鉛の構造を保持し、外方部、少
くとも管の外周面ば液密な構造の管体を構成するいわば
２重層構造の管体とすることを要旨とし、実際の管体に
あっては、外方部では熱硬化性樹脂の外面への塗布また
は外方からの含浸、内方部では未含浸のままの索胴部分
または含浸後の８！Ａ械加工手段によって含浸合成樹脂
を含む黒鉛の面に露出して形成される粗面の態様に形成
することを特徴とし、さらにこのような管は熱交換器用
の伝熱管ひいではそれを使用する蒸発装置用の伝熱促進
管とすることができるものである。
作用
本発明を図面にもとづいて詳細に説明する。第１図は本
発明の伝熱管を断面で示す模式図である。
発明の伝熱管を断面で示す模式図である。
１は伝熱管の全体を示し、２はその主体６５となる黒鉛
の多孔質管であって、切欠図で示すように、内方部３と
外方部４との内外２層部に考え、内方部３は管内面のみ
、外方部４は管の外周面のみを示す場合をも含むものと
する。５は上記の定義に従うときの外方部４に含浸また
は塗布した熱硬化性の合成樹脂層であシ、斜線で示され
ている。６は内方部３、外方部４の両部を一体に見たと
きの全肉厚の管体全体を示している。
の多孔質管であって、切欠図で示すように、内方部３と
外方部４との内外２層部に考え、内方部３は管内面のみ
、外方部４は管の外周面のみを示す場合をも含むものと
する。５は上記の定義に従うときの外方部４に含浸また
は塗布した熱硬化性の合成樹脂層であシ、斜線で示され
ている。６は内方部３、外方部４の両部を一体に見たと
きの全肉厚の管体全体を示している。
第２図の各図は、黒鉛部２に関する合成樹脂５の適用方
法の各種変化を例示するもので、伝熱管の各種の態様を
示している。
法の各種変化を例示するもので、伝熱管の各種の態様を
示している。
第２図（８）において、５１は熱硬化性合成樹脂の層で
あって、黒鉛管２の外周面に塗布したのち乾燥硬化し、
または塗イσ乾燥硬化を繰返して得た液密の層である。
あって、黒鉛管２の外周面に塗布したのち乾燥硬化し、
または塗イσ乾燥硬化を繰返して得た液密の層である。
この場合内方部３は全肉厚６に等しく外方部４は肉厚０
であって合成樹脂５は管外方にのみ存在する。この管の
製造は最も簡易であるが、内方部３と外方部４の構成は
極端な例である。
であって合成樹脂５は管外方にのみ存在する。この管の
製造は最も簡易であるが、内方部３と外方部４の構成は
極端な例である。
第２図ら）においで、５２は熱硬化性合成樹脂を、両端
を閉塞した管体６の外周面に塗布したのち、外気圧を加
えて管の表層部に含浸させ、ついで加熱を含む乾燥手段
を経て熱硬化させた液密の層である。このような含浸樹
脂５２の層は前例穴における単純な塗イＵに伴う表層へ
の自然含浸をも含むものである。
を閉塞した管体６の外周面に塗布したのち、外気圧を加
えて管の表層部に含浸させ、ついで加熱を含む乾燥手段
を経て熱硬化させた液密の層である。このような含浸樹
脂５２の層は前例穴における単純な塗イＵに伴う表層へ
の自然含浸をも含むものである。
第２図（Ｑにおける外方部４の合成樹脂５３は内方部３
を黒鉛２の素材のまま残すようにした熱硬化性樹脂の含
浸によって形成した例である。この含浸は前記と同様に
管の両端を閉じ、管を含浸液に浸漬して内空部の減圧、
外周部からの加圧または両者の併用によって行い１．含
浸樹脂の粘性、相対的な圧力差、含浸時間または含浸工
程の繰返し等による含浸条件の変化に応じて外方部４の
厚さ、が変化する。
を黒鉛２の素材のまま残すようにした熱硬化性樹脂の含
浸によって形成した例である。この含浸は前記と同様に
管の両端を閉じ、管を含浸液に浸漬して内空部の減圧、
外周部からの加圧または両者の併用によって行い１．含
浸樹脂の粘性、相対的な圧力差、含浸時間または含浸工
程の繰返し等による含浸条件の変化に応じて外方部４の
厚さ、が変化する。
第２図（ＩＩにおいては、熱硬化性樹脂樹脂居５４の含
浸は、従来技術で知られた不透過性黒鉛管と同じく全肉
厚６内（（打い、従って内方部３の厚さは０であって管
の内面のみとなる。この例では内方部３の黒鉛２の部分
は、管内面からの機械的加工によって露出される黒鉛に
よって形成され、これに含浸樹脂が加工された粗面も加
わることになる０ 上記したような管は、その肉厚の内方部３と被覆層を含
む外方部４からなる管体６を外方で液密とし、内方では
多孔質とする２層構成のものとしている。したがって、
この管は流体輸送用の管として用いることができ、その
多孔性の内方部、少くとも内面を有し、核ａｍの促進に
よシ、伝熱管としての改善された伝熱機能を有する。多
孔性の伝熱面における核沸騰の機構そのものは、例えば
中山氏「熱交換技術入門」（オーム社刊）などで知られ
ているが、本発明ではこの原理を応用するもので、範囲
外であるので評論は省略する。
浸は、従来技術で知られた不透過性黒鉛管と同じく全肉
厚６内（（打い、従って内方部３の厚さは０であって管
の内面のみとなる。この例では内方部３の黒鉛２の部分
は、管内面からの機械的加工によって露出される黒鉛に
よって形成され、これに含浸樹脂が加工された粗面も加
わることになる０ 上記したような管は、その肉厚の内方部３と被覆層を含
む外方部４からなる管体６を外方で液密とし、内方では
多孔質とする２層構成のものとしている。したがって、
この管は流体輸送用の管として用いることができ、その
多孔性の内方部、少くとも内面を有し、核ａｍの促進に
よシ、伝熱管としての改善された伝熱機能を有する。多
孔性の伝熱面における核沸騰の機構そのものは、例えば
中山氏「熱交換技術入門」（オーム社刊）などで知られ
ているが、本発明ではこの原理を応用するもので、範囲
外であるので評論は省略する。
実施例
（１）熱交換器用にフェノール系樹脂を含浸させ、熱硬
化させた不透過性黒鉛伝熱管であって、外径３２鰭、内
径２２調、長さ４ｍの管内にホイール型ワイヤーブラシ
を挿入し、管の軸方向と内周面方向に作動させて管内面
に研削形の機械加工を施こした。これによって管内面の
樹脂層のすべてを削シ取シ、さらに含浸樹脂を含む黒鉛
内面層を削シ、円周方向と軸方向とに格子状の溝を有す
る粗面を形成した。表面の粗面は、黒鉛自体が露出した
多孔質面と、含浸樹脂の研削面とからなる混成面であり
、０．１〜０．５１１１１の四部を形成したものである
。
化させた不透過性黒鉛伝熱管であって、外径３２鰭、内
径２２調、長さ４ｍの管内にホイール型ワイヤーブラシ
を挿入し、管の軸方向と内周面方向に作動させて管内面
に研削形の機械加工を施こした。これによって管内面の
樹脂層のすべてを削シ取シ、さらに含浸樹脂を含む黒鉛
内面層を削シ、円周方向と軸方向とに格子状の溝を有す
る粗面を形成した。表面の粗面は、黒鉛自体が露出した
多孔質面と、含浸樹脂の研削面とからなる混成面であり
、０．１〜０．５１１１１の四部を形成したものである
。
（２）外径３２１１内径２２■、長さ４ｍの未含浸の黒
船管の両端を密封したのちエポキシ樹脂液中に浸漬し、
内部を真空下１０ Ｔｏｒｒにして相対加圧によって含
浸を行つンｂｃ０約２０分後にこの管を取シ出し、８０
℃で乾燥させて樹脂を硬化させ、この操作を２回繰返し
た。試料の切断面における外方部の樹脂含浸ｊけの厚さ
は３〜４７りｎであった。
船管の両端を密封したのちエポキシ樹脂液中に浸漬し、
内部を真空下１０ Ｔｏｒｒにして相対加圧によって含
浸を行つンｂｃ０約２０分後にこの管を取シ出し、８０
℃で乾燥させて樹脂を硬化させ、この操作を２回繰返し
た。試料の切断面における外方部の樹脂含浸ｊけの厚さ
は３〜４７りｎであった。
（３）実施例（１）で使用した不透過性黒鉛伝熱管の未
加工のものと、内面に機械加工を施して粗面を形成した
ものとを用いて、液膜降下式熱交換器を製作し、蒸発テ
ストを行い、伝熱効率の比較を行った。伝熱管は外径３
２−×内径２２園×長さ４ｍのもの２本づつであシ、伝
熱面積は−１，３６ｍ’ （平均）である。蒸発ｍ度７
０℃、操作圧力２０５ Ｔｈｒｒ 。
加工のものと、内面に機械加工を施して粗面を形成した
ものとを用いて、液膜降下式熱交換器を製作し、蒸発テ
ストを行い、伝熱効率の比較を行った。伝熱管は外径３
２−×内径２２園×長さ４ｍのもの２本づつであシ、伝
熱面積は−１，３６ｍ’ （平均）である。蒸発ｍ度７
０℃、操作圧力２０５ Ｔｈｒｒ 。
加熱缶シェル側温度８４℃の条件にて、総括伝熱係数（
ＵＭ）を測定し、比較したところ、未加工のものに比し
て内面加工を施こしたものでは、約２倍の値を得ること
ができた。
ＵＭ）を測定し、比較したところ、未加工のものに比し
て内面加工を施こしたものでは、約２倍の値を得ること
ができた。
ｉｎｃと１辰
本発明の黒鉛伝熱管はその外方部を熱硬化性樹脂と黒鉛
とによる液密の管とし、内方部は黒鉛管の有する多几質
註を保持しており、内外部で組成を異にする複合層の管
としたから、多孔質の管を流体輸送用に適するものとす
ると同時に、本来のすぐれた伝熱性を保持し、しかも内
面において固有の有孔粗面を有して熱伝達を促進する伝
熱管が得られた。ことに内面での有孔性は核沸騰の機能
を顕著に向上させ、熱交換器、ひいてはこれを組込んだ
蒸発装置の熱効率の改善に寄与するところが極めて大き
く、本発明は画期的なものであるといえる。
とによる液密の管とし、内方部は黒鉛管の有する多几質
註を保持しており、内外部で組成を異にする複合層の管
としたから、多孔質の管を流体輸送用に適するものとす
ると同時に、本来のすぐれた伝熱性を保持し、しかも内
面において固有の有孔粗面を有して熱伝達を促進する伝
熱管が得られた。ことに内面での有孔性は核沸騰の機能
を顕著に向上させ、熱交換器、ひいてはこれを組込んだ
蒸発装置の熱効率の改善に寄与するところが極めて大き
く、本発明は画期的なものであるといえる。
図面は本発明の伝熱、管を説明するだめの概略図であり
、第１図は内方部、外方部の説明模式図、第２図囚〜０
は外方部における合成樹脂の適用の各側を示す断面図で
ある。 １・・・伝熱管、２・・・黒鉛、３・・・内方部、４・
・・外方部、５・・・熱硬化性合成樹脂、６・・・管体
、肉厚代理人 三 宅 正 夫 他１名 第 １ 図 第 ２ 図
、第１図は内方部、外方部の説明模式図、第２図囚〜０
は外方部における合成樹脂の適用の各側を示す断面図で
ある。 １・・・伝熱管、２・・・黒鉛、３・・・内方部、４・
・・外方部、５・・・熱硬化性合成樹脂、６・・・管体
、肉厚代理人 三 宅 正 夫 他１名 第 １ 図 第 ２ 図
Claims (2)
- （１）炭素質を含む材料から成形して得た多孔質の黒鉛
管体であつて、その内方部は黒鉛の素材であるかまたは
黒鉛の露出面を有し、それに接する外方部は熱硬化性合
成樹脂を内方部に対応して被覆または含浸して硬化させ
た不透過性層であることを特徴とする熱交換器用伝熱管
。 - （２）黒鉛の露出面は、不透過性黒鉛管の内面を機械加
工によつて、黒鉛自体が露出した多孔質面と含浸樹脂の
研削面とに形成した粗面である特許請求の範囲第１項に
記載の伝熱管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18985785A JPS6266099A (ja) | 1985-08-30 | 1985-08-30 | 黒鉛製伝熱管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18985785A JPS6266099A (ja) | 1985-08-30 | 1985-08-30 | 黒鉛製伝熱管 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6266099A true JPS6266099A (ja) | 1987-03-25 |
Family
ID=16248338
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18985785A Pending JPS6266099A (ja) | 1985-08-30 | 1985-08-30 | 黒鉛製伝熱管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6266099A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH027494U (ja) * | 1988-06-23 | 1990-01-18 | ||
| EP0770845A3 (de) * | 1995-10-26 | 1998-12-02 | Sgl Technik Gmbh | Rohr für Wärmeaustauscher mit wirbelerzeugenden Stromstörungselementen |
| JP2006064296A (ja) * | 2004-08-27 | 2006-03-09 | Sgl Carbon Ag | 膨張黒鉛から成る熱伝導板とその製造方法 |
| JP2017044363A (ja) * | 2015-08-24 | 2017-03-02 | 京セラ株式会社 | 流路部材 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5320153A (en) * | 1976-08-07 | 1978-02-24 | Tomimaru Iida | Fluid heat transmission tube |
| JPS5611878A (en) * | 1979-07-10 | 1981-02-05 | Matsushita Electric Works Ltd | Heater |
-
1985
- 1985-08-30 JP JP18985785A patent/JPS6266099A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5320153A (en) * | 1976-08-07 | 1978-02-24 | Tomimaru Iida | Fluid heat transmission tube |
| JPS5611878A (en) * | 1979-07-10 | 1981-02-05 | Matsushita Electric Works Ltd | Heater |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH027494U (ja) * | 1988-06-23 | 1990-01-18 | ||
| EP0770845A3 (de) * | 1995-10-26 | 1998-12-02 | Sgl Technik Gmbh | Rohr für Wärmeaustauscher mit wirbelerzeugenden Stromstörungselementen |
| JP2006064296A (ja) * | 2004-08-27 | 2006-03-09 | Sgl Carbon Ag | 膨張黒鉛から成る熱伝導板とその製造方法 |
| JP2017044363A (ja) * | 2015-08-24 | 2017-03-02 | 京セラ株式会社 | 流路部材 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3948316A (en) | Process of and device for using the energy given off by a heat source | |
| JP3516961B2 (ja) | 超伝導熱伝達媒質および超伝導熱伝達デバイスならびにこれらの製造方法 | |
| US4134451A (en) | Heat exchanger elements and other chemical processing elements comprising metal coated, heat stabilized impervious graphite | |
| US20160238330A1 (en) | Reinforced cross drilled block | |
| CN107167008A (zh) | 一种超薄平板热管及其制造方法 | |
| CA1054872A (en) | Method of producing manganese oxide solid electrolyte capacitor | |
| US6114006A (en) | High thermal conductivity carbon/carbon honeycomb structure | |
| CN104296570A (zh) | 一种热管 | |
| JP2009120426A (ja) | 長繊維強化セラミックス複合材料およびその製造方法 | |
| KR20140125002A (ko) | 금속-세라믹 하이브리드 피복관 및 그 제조방법 | |
| US3300331A (en) | Composite metal-ceramic article and method for making same | |
| US4136427A (en) | Method for producing improved heat transfer surface | |
| CN109373790B (zh) | 非重力热管内吸液芯的制作方法 | |
| CN117006873A (zh) | 基于增材制造三周期最小曲面同心圆管潜热相变储能装置 | |
| CN117362003A (zh) | 一种熔融盐基相变储热核壳陶瓷材料及其制备方法和用途 | |
| JP4810997B2 (ja) | ヒートパイプ及びその製造方法 | |
| CN113720186A (zh) | 一种基于多孔氮化硅毛细芯的环路热管蒸发器及其制造方法 | |
| JPS60191058A (ja) | 可撓性黒鉛複合材料 | |
| JP2000161370A (ja) | 電食防止転がり軸受 | |
| CN117069508B (zh) | 一种保温承载一体化硬毡及其制备方法和应用 | |
| JP4309516B2 (ja) | 耐酸化性炭素繊維強化炭素複合材料及びその製造方法 | |
| US6670040B1 (en) | Carbon fiber-reinforced carbon composite body and method of manufacturing the same | |
| JPH02279304A (ja) | 熱交換器の製造方法 | |
| RU15378U1 (ru) | Труба из композиционного материала | |
| JP3249141B2 (ja) | 管状複合構造材 |