[其他]傳熱壁

在審

• 申請號: 101985000001359
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN85101359B
• 公開（公告）日: 1987-09-09
• 發明（設計）人: 中山恒;中島忠克;桑原平吉;安川明;大黑崇弘;吉田博通
• 申請（專利權）人: 日立電線株式會社;株式會社日立制作所
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 王皖秦;孫蜀宗

本發明為一種傳熱壁，在其外表面下有孔隙、外表面上有限制開口，為改善其傳熱性能，特別是在低壓低溫狀態下的傳熱性能，在選定范圍內加大每個孔隙頂部的壁厚和加長限制開口的長度，并給出了這兩個參數的選用范圍。

本發明涉及一種傳熱壁，特別是蒸發器或散熱器的傳熱表面，它是通過與平板或傳熱管外表面接觸的液體的相變來傳遞熱量的。

目前，為提高沸騰傳熱或蒸發傳熱的性能已經對傳熱壁或散熱面采取了各種技術措施。

例如：有一種方法是通過燒結、噴焊或其它類似手段使傳熱壁外表面形成多孔層。這樣的傳熱表面具有比平面或光滑表面更高的傳熱性能。但是，由于多孔層的孔很小，一旦沸騰液體中含有的雜質或者未沸騰液體本身堵住孔隙，就會損害傳熱性能。此外，多孔層中的孔大小不一，所以各處的傳熱性能也不相同。

另外，在美國第4060125號專利中，提到一種傳熱表面上有孔道、開口和上蓋的傳熱壁，這種傳熱壁的傳熱效能較高。與燒結的多孔層相比，開口尺寸較大。因此，由于雜質或未沸騰液體的堵塞引起的效能降低現象就可能被消除。但是，在有開口和孔道的傳熱壁中有一個與傳熱面上熱載荷相對應的最佳開口直徑。因此，熱載荷過大或者過小都會降低傳熱性能。

特別是在低熱通量時（例如q_W＜2W/cm²,R-11）,換熱系數會降低。這種趨勢在壓力減小時（例如當壓力降低到P_s=0.04MPa）更為明顯。這種在低熱通量和抵押情況下性能降低的問題在其他多孔結構（如金屬燒結表面）的傳熱表面上也已經遇到，這已成為嚴重的工業問題。

另外，日本專利申請公開第77-14260號提到一種傳熱結構，在這種傳熱結構中不是限制開孔的大小，而是增加孔的深度，當冷卻劑經過該孔時被四周接觸面加熱，象氣泡似的被吹到外面。在這種傳熱結構中，因為開口的大小并不是象實施例那樣受限制，氣泡未充滿孔道內部，而隨著長孔或深孔中冷卻劑的加熱和汽化加劇，形成孔道或長孔的通路所產生的虹吸現象也加劇了。所以即使在這種傳熱壁結構中，也不能理想地增大換熱系數，特別是在低熱通量和低壓狀態下。

再有，日本專利申請公開第76-45353號給出一種傳熱壁，在該沸騰傳熱表面結構中，外表面下面有孔隙，緊靠肋片處有窄開口使得孔隙和外部勾通。其尺寸滿足關系式S·L/D≤3（D≤0.12），其中D（mm）是開口寬度，L（mm）是開口的深度，S（mm²）是孔隙的橫截面積。這種結構外表面的沸騰換熱系數至少為光滑管道的兩倍。但這種設想涉及到具有連續縫隙狀開口的傳熱表面的最佳尺寸關系。采用這種傳熱表面仍不能解決下述問題，也就是說，氣泡通過孔隙的位置和液體流入的位置是不固定的，而且孔隙中的蒸汽泡也處于不穩定狀態。此外，在低熱通量和低壓下大量液體進入孔隙。這樣大大降低了換熱系數。

本發明的目的是提供一種傳熱壁，該傳熱壁的結構能有效地完成沸騰液體的相變，且在低熱通量或低飽和壓力下有良好的傳熱性能。

本發明的任務是以如下方式完成的：傳熱壁外層開有若干孔隙，外表面上有限制開口，上述孔隙位于距傳熱壁外表面較遠處，也就是說，在文中后面所給定的范圍內加大隔開孔隙和傳熱壁外部的上蓋的厚度，加大從孔隙伸向傳熱壁外表面的通路的長度。

以下將結合附圖對發明作進一步的詳細描述。

圖1是本發明傳熱壁的一個實施例的透視圖。

圖2和圖3描述了如圖1所示傳熱壁的制造方法。

圖4給出了圖1實施例的換熱系數的特征曲線。

圖5是說明圖1實施例效果的示意圖。

圖6和圖7是另外一個說明圖1實施例效果的示意圖。

圖8給出了本發明所確定的上蓋厚度Z^＊的范圍。

圖9給出了本發明所確定的通路長度L的范圍。

圖10是本發明另一實施例的透視圖。

圖11描述了圖10所示傳熱壁的制造方法。