[其他]传热壁

说明书

本发明为一种传热壁，在其外表面下有孔隙、外表面上有限制开口，为改善其传热性能，特别是在低压低温状态下的传热性能，在选定范围内加大每个孔隙顶部的壁厚和加长限制开口的长度，并给出了这两个参数的选用范围。

本发明涉及一种传热壁，特别是蒸发器或散热器的传热表面，它是通过与平板或传热管外表面接触的液体的相变来传递热量的。

目前，为提高沸腾传热或蒸发传热的性能已经对传热壁或散热面采取了各种技术措施。

例如：有一种方法是通过烧结、喷焊或其它类似手段使传热壁外表面形成多孔层。这样的传热表面具有比平面或光滑表面更高的传热性能。但是，由于多孔层的孔很小，一旦沸腾液体中含有的杂质或者未沸腾液体本身堵住孔隙，就会损害传热性能。此外，多孔层中的孔大小不一，所以各处的传热性能也不相同。

另外，在美国第4060125号专利中，提到一种传热表面上有孔道、开口和上盖的传热壁，这种传热壁的传热效能较高。与烧结的多孔层相比，开口尺寸较大。因此，由于杂质或未沸腾液体的堵塞引起的效能降低现象就可能被消除。但是，在有开口和孔道的传热壁中有一个与传热面上热载荷相对应的最佳开口直径。因此，热载荷过大或者过小都会降低传热性能。

特别是在低热通量时（例如q_W＜2W/cm²,R-11）,换热系数会降低。这种趋势在压力减小时（例如当压力降低到P_s=0.04MPa）更为明显。这种在低热通量和抵押情况下性能降低的问题在其他多孔结构（如金属烧结表面）的传热表面上也已经遇到，这已成为严重的工业问题。

另外，日本专利申请公开第77-14260号提到一种传热结构，在这种传热结构中不是限制开孔的大小，而是增加孔的深度，当冷却剂经过该孔时被四周接触面加热，象气泡似的被吹到外面。在这种传热结构中，因为开口的大小并不是象实施例那样受限制，气泡未充满孔道内部，而随着长孔或深孔中冷却剂的加热和汽化加剧，形成孔道或长孔的通路所产生的虹吸现象也加剧了。所以即使在这种传热壁结构中，也不能理想地增大换热系数，特别是在低热通量和低压状态下。

再有，日本专利申请公开第76-45353号给出一种传热壁，在该沸腾传热表面结构中，外表面下面有孔隙，紧靠肋片处有窄开口使得孔隙和外部勾通。其尺寸满足关系式S·L/D≤3（D≤0.12），其中D（mm）是开口宽度，L（mm）是开口的深度，S（mm²）是孔隙的横截面积。这种结构外表面的沸腾换热系数至少为光滑管道的两倍。但这种设想涉及到具有连续缝隙状开口的传热表面的最佳尺寸关系。采用这种传热表面仍不能解决下述问题，也就是说，气泡通过孔隙的位置和液体流入的位置是不固定的，而且孔隙中的蒸汽泡也处于不稳定状态。此外，在低热通量和低压下大量液体进入孔隙。这样大大降低了换热系数。

本发明的目的是提供一种传热壁，该传热壁的结构能有效地完成沸腾液体的相变，且在低热通量或低饱和压力下有良好的传热性能。

本发明的任务是以如下方式完成的：传热壁外层开有若干孔隙，外表面上有限制开口，上述孔隙位于距传热壁外表面较远处，也就是说，在文中后面所给定的范围内加大隔开孔隙和传热壁外部的上盖的厚度，加大从孔隙伸向传热壁外表面的通路的长度。

以下将结合附图对发明作进一步的详细描述。

图1是本发明传热壁的一个实施例的透视图。

图2和图3描述了如图1所示传热壁的制造方法。

图4给出了图1实施例的换热系数的特征曲线。

图5是说明图1实施例效果的示意图。

图6和图7是另外一个说明图1实施例效果的示意图。

图8给出了本发明所确定的上盖厚度Z^＊的范围。

图9给出了本发明所确定的通路长度L的范围。

图10是本发明另一实施例的透视图。

图11描述了图10所示传热壁的制造方法。