CN102401597B - 热交换器用传热管以及使用它的热交换器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及热交换器用传热管以及使用它的热交换器。本发明提供可提高水-制冷剂热交换器的性能的热交换器用传热管以及使用它的热交换器。本发明的热交换器用传热管具有：形成于管内表面的螺旋状的内表面槽2b、形成于管外表面的螺旋状的波纹槽3、与波纹槽3相邻形成的多个凹陷槽4、与波纹槽3对应而在管内表面突出形成的波纹突起5、以及与凹陷槽4对应而在管内表面突出形成的凹陷突起6。

Description

热交换器用传热管以及使用它的热交换器

技术领域

本发明涉及一种热交换器用传热管以及使用它的热交换器。

背景技术

一直以来，作为自然制冷剂热泵式供热水机(以下有时简称为“热泵供热水机”)的热交换器，有由流通水的外管和流通制冷剂的内管这种内外二重管构造所构成的二重管式热交换器。在这种二重管式热交换器中，由于在流通制冷剂的内管上如果腐蚀引起开孔，那么会导致水和制冷剂混合，所以设置有用于检测水或制冷剂的泄漏并使供热水机停止的泄漏检测部。该泄漏检测部，包括具有泄漏检测槽的泄漏检测管，通过设置该泄漏检测管，从而构成了实际上具有三层管构造的热交换器。

另一方面，热泵式供热水机是在夜间花费时间煮沸热水的机器，水的流速小且为层流。因此，要想提高作为热交换器的性能，提高成为瓶颈的水管的传热性能是必不可少的。

作为以提高传热性能为目的的热泵供热水机的热交换器的一个例子，有在第一传热管内配置有将多根传热管扭转为螺旋状而构成的第二传热管的热交换器(如参考专利文献1)。记载了以下主旨：根据该专利文献1记载的热交换器，水的压力损失和水垢成分的溶出很小，不使用作为传热促进体的其他部件而能够促进传热。

另外，作为热泵供热水机的热交换器的另一个例子，有以水管作为芯管从外侧卷绕制冷剂管的热交换器(如参考专利文献2)。作为该芯管的形状，公开有平滑管、内表面带槽管或者在芯管内部***螺旋板的构造。记载了以下主旨：根据该专利文献2记载的热交换器，在提高制造和搬运的容易性、换热性，以及降低成本等方面具有效果。

另一方面，作为最适合热泵供热水机的小流速条件的传热管，有由本申请人在先提出的内表面带槽波纹管(如参考专利文献3)。该专利文献3记载的波纹形状，与平滑管相比可大大提高传热性能。

现有技术文献

专利文献1日本特开2004-360974号公报

专利文献2日本特开2002-228370号公报

专利文献3日本特开2009-174833号公报

发明内容

但是，就上述专利文献1记载的热交换器而言，将多根传热管扭转成螺旋状的工序本身复杂，而且扭转容易发生破碎或者折断等变形的中空管的工序并不像扭转实心电线的工序那么容易，且耗费制作成本。另外，将第一传热管与多根第二传热管进行分离的热交换器末端部分的处理(构造)变得复杂。进而，在设置上述的泄漏检测部时，由于需要将多根第二传热管分别作成二重管构造，其制作成本昂贵。

就上述专利文献2记载的热交换器而言，即使仅将芯管作成波纹形状或者在芯管中***螺旋板，也不能得到期望的传热性能，有时还会导致制作成本及压力损失的增大。另外，在使芯管制为内表面带槽管的场合，即使传热面积增大，在流速小的层流区域中，也不能得到传热面积增大所带来的效果。进而，由于内表面带槽管的制作方法上的制约，在流速小的层流区域引起湍流效果这种大的形状变化是很难形成的。

上述专利文献3记载的热交换器，由于使用了在自然制冷剂热泵式供热水机方面最合适的内表面带槽波纹管而能够达到高传热性能，然而，在Re≤5000的低雷诺数区域中，传热性能的提高率并没有显著体现。

发明所要解决的课题

因此，本发明的目的在于提供一种可提高水—制冷剂热交换器的传热性能的热交换器用传热管以及使用它的热交换器。

解决课题的手段

(1)本发明提供一种热交换器用传热管，其特征在于，具有：作为构成热交换器的水管来使用的管；在上述管的内表面形成的螺旋状的内表面槽；在上述管的外表面形成的螺旋状的波纹槽；与上述波纹槽相邻形成的多个凹陷槽；与上述波纹槽对应而在上述管的内表面突出形成的波纹突起；以及与上述凹陷槽对应而在上述管的内表面突出形成的凹陷突起。

(2)优选为：将上述波纹槽的波纹深度设为Hc、将上述管的外径设为OD、将上述内表面槽的翅片(fin)高度设为Hf、将上述管的最大内径设为ID时，则满足0.022(30.7×(Hc/OD)+1.13)^(-0.5)≤Hf/ID≤0.035。

(3)优选为：上述波纹槽的波纹深度Hc以及上述管的外径OD，满足0.03≤(Hc/OD)。

(4)优选为：将上述凹陷槽的间距设为Pd、将上述管的外径设为OD时，则满足0.5≤(Pd/OD)≤1。

(5)优选为：将上述波纹槽与上述管的轴线所成的螺旋角设为βc、将上述内表面槽与上述管的轴线所成的螺旋角设为θ时，则满足βc＞θ。

(6)本发明还提供一种热交换器，其特征在于，具备上述(1)～(5)中任一项所述的传热管。

发明效果

根据本发明，能够得到即使在如自然制冷剂热泵式供热水机那样的水的流速小的使用状态下，也可提高热交换器性能的热交换器用传热管以及使用了它的热交换器。

附图说明

图1是对本发明的传热管的构造进行示意地表示的说明图，(a)是切去一部分之后的俯视图，(b)是(a)的B-B线向截面放大图，(c)是(a)的C向、圈中的部分的截面放大图。

图2是表示雷诺数Re为2000时的波纹槽深度Hc和波纹外径OD的比(Hc/OD)与对于平滑管的传热性能比的关系的曲线图。

图3是表示雷诺数Re为2000时的波纹槽深度Hc和波纹外径OD的比(Hc/OD)与对于平滑管的压力损失比的关系的曲线图。

图4(a)是表示螺旋状内表面带槽管及平滑管的传热性能的曲线图，图4(b)是表示将雷诺数Re区域的一部分进行放大显示的曲线图。

图5是表示螺旋状内表面带槽管及内表面带槽波纹管的压力损失测定结果的图。

图6(a)是表示平滑管、内表面平滑波纹管、内表面带槽波纹管及内表面带槽T字波纹管的传热性能测定结果的曲线图，图6(b)是表示将雷诺数Re区域的一部分进行放大显示的曲线图。

图7是表示平滑管、内表面平滑波纹管、内表面带槽波纹管及内表面带槽T字波纹管的压力损失测定结果的曲线图。

图8是表示在湍流区域的雷诺数与平滑管的粘性底层的厚度除以管的最大内径ID而得到的值δ^*的关系的曲线图。

图9是表示平滑管的管摩擦系数的倍数与粘性底层的厚度除以内表面槽的最大内径ID而得到的值δ^*的关系的曲线图。

图10(a)是表示传热性能与层流区域(雷诺数Re小的区域)的关系的曲线图，图10(b)是表示压力损失与层流区域(雷诺数Re小的区域)的关系的曲线图。

图中：

1-传热管，2a-翅片，2b-内表面槽，3-波纹槽，4-凹陷槽，5-波纹突起，6-凹陷突起，Hc-波纹槽的深度，Hf-翅片高度，ID-波纹管的最大内径，OD-波纹管的外径，Pc-波纹的间距，Pd-凹陷的间距，Ta-管轴线，Tw-波纹管的末端平滑部壁厚，βc、θ-螺旋角。

具体实施方式

以下基于附图对本发明的优选的实施方式进行具体说明。

(传热管的整体构成)

在图1中，表示整体的符号1，表示该实施方式的典型的传热管的整体构成。该传热管1，作为构成热交换器的水管来使用，在流动于传热管内面的水和流动于传热管外面的制冷剂之间进行热交换。图示的传热管1，例如可以很好地作为自然制冷剂热泵式供热水机的水—制冷剂热交换器用的传热器来使用。

该传热管1的内表面，如图1所示，通过将翅片2a在整个管轴线Ta方向形成为螺旋状从而具有螺旋凹状的内表面槽2b。而在传热管1的外表面，在同一线上相邻形成有具有不同于内表面槽2b的倾斜角且螺旋状连续并呈尖端收缩状的波纹槽3、和呈独立矩形凹状的多个凹陷槽4，其管壁的截面具有弯曲波形状。在传热管1的内表面上，还突出形成有分别与波纹槽3及凹陷槽4相对应的、尖端收缩状的波纹突起5和矩形的凹陷突起6。该凹陷槽4和凹陷突起6构成的槽的螺旋方向位置，每隔一个间距而形成。

这里，将未实施凹陷加工的内表面带槽传热管称作内表面带槽波纹管，对于图示的传热管1，由于传热管内表面的基本形状为内表面带槽波纹管，凹陷与波纹的组合从正面看具有T字形状，因此将图示的传热管1称作内表面带槽T字波纹管1。另外，将波纹槽3及波纹突起5称作波纹。

在将内表面带槽T字波纹管1的波纹槽3和管轴线Ta所成的角度设为波纹螺旋角βc时，则波纹螺旋角βc取得的值在0°＜βc＜90°的范围内，但是其螺旋角βc优选40°以上且不足90°的高扭转形状。更优选40°≤βc≤82°的范围。而在将内表面槽2b和管轴线Ta所成的内表面槽螺旋角设为θ时，则内表面槽螺旋角θ取得的值为0°＜θ＜90°，但是其螺旋角θ优选满足βc＞θ的条件。这样，能够促进流体的湍流化。

在该内表面带槽T字波纹管1中，如图1所示，将内表面槽2b的翅片高度设为Hf，将内表面带槽T字波纹管1的最大内径(以下称作“波纹最大内径”)设为ID，将波纹槽3的深度(以下称作“波纹深度”)设为Hc，将内表面带槽T字波纹管1的外径(以下称作“波纹外径”)设为OD，将内表面带槽T字波纹管1的末端平滑部的壁厚(以下称为“波纹壁厚”)设为Tw时，则优选为满足下述(a)～(c)的条件。根据该构造，作为内表面带槽T字波纹管1，可得到良好的传热性能(以下也称作“性能”)。

(a)0.022(30.7×(Hc/OD)+1.13)^(-0.5)≤(Hf/ID)≤0.035

(b)0.04≤(Hc/OD)，及

(c)OD＝2Tw+ID

将图示的凹陷的间距设为Pd时，更优选为满足0.5≤(Pd/OD)≤1的关系。通过使该凹陷与波纹邻接，相对于水的流动方向即管轴线方向，凹陷与波纹所成的T字形状周期性出现，所以可反复发生前缘效应从而使传热性能大幅提高。

波纹壁厚Tw和波纹间距Pc虽然没有特别限定，但是优选为满足例如0.4mm≤Tw≤1.7mm、以及3mm≤Pc≤10mm的关系。作为内表面带槽T字波纹管1的材质，虽然没有特别限定，但是，考虑到热传导系数和机械强度而优选使用铜或铜合金、或者铝或铝合金。

图2表示雷诺数Re为2000时的波纹深度Hc和波纹外径OD的比(Hc/OD)与对于平滑管的传热性能比的关系。波纹外径为9.52mm、波纹间距Pc为8mm、条数为一条。从图2可知，若(Hc/OD)不足0.04，则传热性能急剧下降。因而优选满足0.04≤(Hc/OD)的关系。

图3表示雷诺数Re为2000时的波纹深度Hc和波纹外径OD的比(Hc/OD)与压力损失(对于平滑管的管摩擦系数比)的关系。该管摩擦系数是用ΔP＝λ×L/de×(ρv2)/2的关系式规定的无量纲数λ，可以看作是抵消了流道面积或流体流速等的影响后的压力损失的指标。这里，ΔP表示内表面带槽T字波纹管1的压力损失、L表示内表面带槽T字波纹管1的长度、de表示与内表面带槽T字波纹管1相称的直径(4×流道面积/濡湿边缘长度)、ρ表示流体的密度、v表示流体的流速。

从图3可知，若波纹深度Hc和波纹外径OD的比(Hc/OD)不足0.04，则管摩擦系数比，即压力损失也与图2所示的传热性能比同样地急剧下降，不能促进湍流。另外还可知，若(Hc/OD)达到0.04以上，则管摩擦系数比持续增加。进而从图3可知，若(Hc/OD)超过0.1(0.1＜(Hc/OD))，则管摩擦系数比(压力损失)超过传热性能，例如，在(Hc/OD)＝1.1时，相对于传热性能比4.3，管摩擦系数比为4.5。因此，优选满足0.04≤(Hc/OD)≤0.1，能够得到压力损失低且性能高的内表面带槽T字波纹管1。

(内表面带槽T字波纹管的制造方法)

作为内表面带槽T字波纹管1的内表面槽2b的制造方法，可采用一般的内表面带槽管的滚轧成形加工。作为其中的一个例子，例如，通过一边将未图示的凹凸形成用的圆板状圆盘在相对于管轴线Ta倾斜的状态下对原管的内表面连续挤压，一边使其在旋转的同时在原管的内表面内公转，并按照规定的速度将原管抽出，从而能够形成螺旋状的内表面槽2b。当然，通过改变圆板状圆盘的形状、旋转速度、传热管的抽出速度等，能够形成为各种加工图案。

作为内表面带槽T字波纹管1的波纹(波纹槽3及波纹突起5)和凹陷(凹陷槽4及凹陷突起6)的制造方法，可采用一般的波纹管的滚轧成形加工。作为其中的一个例子，例如，通过一边将具有与波纹及凹陷相对应的凹凸形成部的未图示的圆板状圆盘在相对于管轴线Ta倾斜的状态下对原管的内表面原管的外表面，一边使其在旋转的同时在原管的外表面公转，并按照规定的速度将原管抽出，从而能够形成螺旋状的波纹和凹陷。通过改变圆板状圆盘的形状、旋转速度、传热管的抽出速度等，能够形成为各种加工图案。

根据上述制作方法，通过在传热管内表面具备螺旋状内表面槽2b，在传热管外表面邻接形成螺旋状连续的波纹槽3和独立的多个凹陷槽4，从而能够有效得到在传热管内表面具有波纹突起5和凹陷突起6邻接形成为T字状的突起的内表面带槽T字波纹管1。

(热交换器的构成)

如上构成的内表面带槽T字波纹管1，是作为构成热交换器的水管(内管)来使用的。未图示的热交换器构成为在内表面带槽T字波纹管1的外面侧具备外管，从而使制冷剂在内表面带槽T字型波纹管1和外管之间的环状路径中流动。

下面，参照表1～3和图2～9，作为本发明的更加具体的实施方式举出实施例1及比较例1～7进行详细说明。另外，在该实施例中，举出了一个上述实施方式中的典型例子，当然，本发明并不局限于这些实施例及比较例。

参照图2～9，表示了螺旋状内表面带槽管(比较例1～4)、平滑管(比较例5)、波纹管(比较例6)、内表面带槽波纹管(比较例7)、内表面带槽T字波纹管(实施例1)的传热性能测定结果。将这些传热管的规格整理表示在下述表1中。

表1

比较例7是对比较例4实施了波纹加工的传热管，实施例1是对比较例1实施了波纹加工的传热管。无论哪个传热管，其材质都采用铜或者铜合金，并将其波纹外径(OD)做成9.52mm。这里，所谓传热性能，为了抵消流体的物性影响，定义为努塞尔数Nu除以普朗特数Pr的0.4次方而得到的(Nu/Pr^0.4)。压力损失也用无量纲数Darcy的管摩擦系数f表示。

在图4(a)中，整理表示了比较例1～4(螺旋状内表面带槽管)及比较例5(平滑管)的传热性能测定结果。在图4(b)中，对图4(a)的雷诺数Re＝5000以下进行了放大表示。比较例3、4与比较例1、2不同，在过渡区域(雷诺数Re＝2300～4000)传热性能上升，但在层流区域(雷诺数Re＝2300以下)与比较例5的传热性能相同。

在图5中，整理表示了比较例1(螺旋状内表面带槽管)、比较例4(螺旋状内表面带槽管)以及比较例7(内表面带槽波纹管)的压力损失测定结果。比较例4在层流区域急剧下降，与比较例1相反。根据图4以及图5，可以认为：在过渡区域传热性能提高的翅片高的内表面带槽管在层流区域具有整流化作用。

在图6(a)中，整理表示了平滑管(比较例5)、内表面平滑波纹管(比较例6)、内表面带槽波纹管(比较例7)以及内表面带槽T字波纹管(实施例1)的传热性能测定结果。在图6(b)中，对图6(a)的雷诺数Re＝4000以下(过渡区域～层流区域)进行了放大表示。在图7中，整理表示了比较例5、比较例6、比较例7以及实施例1的压力损失测定结果。

如图6所示，对图4所示的比较例4(螺旋状内表面带槽管)进行了波纹加工而得到的比较例7的内表面带槽波纹管，其传热性能在层流区域反而比比较例6的内表面平滑波纹管降低。同样地，就压力损失而言，比较例7的内表面带槽波纹管也比比较例6的内表面平滑波纹管降低。可以认为比较例7的内表面槽所产生的整流化作用使波纹管的传热性能降低。

另一方面，实施例1的内表面带槽T字波纹管，在层流区域不降低波纹管的传热性能，具有与比较例1的螺旋状内表面带槽管同等的传热性能，在过渡区域～湍流区域为波纹管以上的传热性能。在该过渡区域～湍流区域，即使与比较例7的内表面带槽波纹管相比较，实施例1的内表面带槽T字波纹管也维持了传热性能的优越性。与比较例6的内表面平滑波纹管相比较，如上述表1所示，实施例1的内表面带槽T字波纹管的重量上升最小，为13％时，雷诺数Re为7000时，实施例1的内表面带槽T字波纹管的传热性能上升30％以上。

下述的表2表示内表面槽的翅片高度Hf除以管的最大内径ID而得到的值(Hf/ID)。根据图4以及表2，内表面带槽波纹管在层流区域被整流，要想不降低内表面平滑波纹管的性能，比较例2的螺旋状内表面带槽管的(Hf/ID)需在0.038以下。

表2

No.	Hf/ID
		比较例1	0.027
比较例2	0.038
		比较例3	0.045
比较例4	0.082

然而，实施例1的波纹加工前的比较例1的螺旋状内表面带槽管由于在过渡区域不比平滑管提高传热性能，所以，在层流区域，翅片不高到对流动进行整流的程度。但是，即使在湍流区域(雷诺数Re为4000以上)，若不是较高的雷诺数则传热性能也不上升。这是因为内表面槽的翅片高度Hf低而被隐藏在湍流边界层。

湍流边界层由以层流方式流动于极靠近管壁附近的粘性底层或层流底层、以及层流和湍流的中间的层构成。为了比较内表面槽的翅片高度和粘性底层等的厚度，将从管壁向管中心方向的距离y的无量纲数y⁺定义为以下的数学式1。

数学式1

$y^{+}=\frac{\mathrm{\ρ}\·u^{*}\·y}{\mathrm{\μ}}\·\·\·\left(1\right)$

这里，ρ、μ表示在管内流动的流体的密度(kg/m³)及粘度(pas)、u^*表示摩擦速度，由以下公式2决定。

数学式2

$u^{*}=\frac{{\mathrm{\τ}}_w}{\mathrm{\ρ}}\·\·\·\left(2\right)$

$\frac{\mathrm{\π}}{4}{\mathrm{ID}}^2\·(P1-P2)=\mathrm{\π}\·\mathrm{ID}\·L\·{\mathrm{\τ}}_w$

这里，τ_w表示管壁的摩擦应力(Pa)。

粘性底层一般为0≤y⁺≤5的范围。

作为湍流区域和过渡区域的边界的雷诺数Re为4000时，将计算出相当于比较例1～4的内表面槽翅片高度的y⁺的结果表示在下述表3中。还有，在表3中还一并记载了表2所示的(Hf/ID)。

表3

No.	Y+	Hf/ID
			比较例1	7.8	0.027
比较例2	10.6	0.038
			比较例3	12.7	0.045
比较例4	22.9	0.092

从图4可知，根据上述表2，在比较例2中雷诺数Re为4000以上提高了传热性能，此时y⁺为粘性底层的2倍以上。

图8表示在湍流区域的雷诺数Re与平滑管的粘性底层的厚度(y⁺＝5时的y)除以管的最大内径ID而得到的值δ^*的关系。根据图8，比较例1在雷诺数Re为6000～7000的粘性底层的厚度达到0.012。根据上述表2，比较例1的(Hf/ID)为0.027，与比较例2相同，在粘性底层的厚度为0.011的2倍以上时提高性能。

根据上述公式1可知，粘性底层的厚度(y⁺＝5时的y)与摩擦速度u^*成反比。摩擦速度u^*与管壁的摩擦应力τ_w成比例。另外，摩擦应力τ_w与管的长度(区间)L的压力损失ΔP(＝P1-P2)的关系如以下数学式3。

数学式3

${\mathrm{\τ}}_w=\frac{\mathrm{ID}}{4L}\mathrm{\ΔP}\·\·\·\left(3\right)$

作为Darcy-Weisbach的公式(数学式4)，

数学式4

$\mathrm{\Δ\ρ}=f\frac{L}{\mathrm{ID}}\frac{\mathrm{\ρ}{v}^2}{2}\·\·\·\left(4\right)$

这里，v表示流体的平均流速(m/s)。

把上述公式(4)代入上述公式(3)则成为以下的公式(5)。如果流体温度、流速相同，则摩擦应力τ_w与管摩擦系数成比例。

数学式5

${\mathrm{\τ}}_w=\frac{f}{4}\frac{\mathrm{\ρ}{v}^2}{2}\·\·\·\left(5\right)$

图9表示将平滑管的管摩擦系数f的值设为1，它的倍数k与粘性底层的厚度(y⁺＝5时的y)除以内表面槽2b的最大内径ID而得到的值δ^*的关系。

热泵供热水机的雷诺数Re的范围为1500～7000左右，由于在湍流区域达到4000～7000，所以对于雷诺数Re为4000及7000的情况若惯例化，则

(雷诺数Re＝4000的情况)

δ^*＝0.018k^-0.5

∴2δ^*＝0.036k^-0.5

(雷诺数Re＝7000的情况)

δ^*＝0.011k^-0.5

∴2δ^*＝0.022k^-0.5

这里，波纹管的压力损失与平滑管比(图3)以0.04＜(Hc/OD)呈直线增加，所以压力损失比k与(Hc/OD)的关系式成为以下数学式6。

数学式6

$k=30.7\frac{\mathrm{Hc}}{\mathrm{OD}}+1.13\·\·\·\left(6\right)$

由于Hf/ID为粘性底层δ^*的2倍以上时性能提高，所以在内表面带槽波纹管中，可提高性能的(Hf/ID)的下限值为以下数学式7。

数学式7

$0.022{(30.7\left(\frac{\mathrm{Hc}}{\mathrm{OD}}\right)+1.13)}^{-0.5}\·\·\·\left(7\right)$

优选为以下数学式8。

数学式8

$0.036{(30.7\left(\frac{\mathrm{Hc}}{\mathrm{OD}}\right)+1.13)}^{-0.5}\·\·\·\left(8\right)$

综上所述，以下数学式9的场合，如比较例1的内表面带槽管那样，即使在热泵式供热水机的雷诺数Re的范围不能提高性能，也能够通过将其做成内表面带槽波纹管，利用波纹的搅拌效应使粘性底层变薄，从而可在热泵式供热水机的雷诺数Re的范围内提高性能。

数学式9

$0.022{(30.7\left(\frac{\mathrm{Hc}}{\mathrm{OD}}\right)+1.13)}^{-0.5}\≤\mathrm{HF}/\mathrm{ID}\≤0.038\·\·\·\left(9\right)$

其他实施例

下面，参照表4和图10，作为本发明的更加具体的实施方式，举出实施例2～4及比较例8进行详细说明。

通过与内表面带槽T字波纹管1的波纹槽3邻接而进一步增加凹陷加工，由于前缘效应而使性能提高。将试验中使用的传热管的规格整理表示在下述表4中。无论哪个传热管，其材质都采用铜或者铜合金，并将其波纹外径(OD)做成10.5mm。使相对于这些传热管雷诺数不同的水流动，测量算出传热性能和压力损失。这里，所谓传热性能，为了抵消流体的物性影响，定义为努塞尔数Nu除以普朗特数Pr的0.4次方而得到的(Nu/Pr^0.4)。另外，用在热泵式供热水机中实际使用的水流量所对应的雷诺数Re进行比较。

图10表示相对于比较例8将实施例2～4的传热性能与压力损失，在层流区域(雷诺数Re小的区域)进行比较。由图10可知，若在试验的0.5≤(Pd/OD)≤1的范围时，相对于比较例8，实施例2～4均超过传热性能。另外，就实施例3而言，其性能增加率最大程度超过损失增加率，可以说是最优化的设计。

表4

根据以上说明可知，内表面带槽T字波纹传热管1，在雷诺数Re＝5000时，能提高作为自然制冷剂热泵式供热水机的要素中最大瓶颈的水-制冷剂热交换器的水管的传热性能，并能提高供热水机***整体的效率。另外，由于压力损失低，可实现泵输入功率的降低。当然，例如内表面槽2b、波纹槽3、凹陷槽4、波纹突起5、以及凹陷突起6的各自的外观形状，并不局限于图示的例子。

Claims (5)

1.一种热交换器用传热管，其特征在于，具有：

作为构成热交换器的水管来使用的管；

在上述管的内表面形成的螺旋状的内表面槽；

在上述管的外表面形成的螺旋状的波纹槽；

与上述波纹槽相邻地形成的多个凹陷槽；

与上述波纹槽对应而在上述管的内表面突出形成的波纹突起；

以及与上述凹陷槽对应而在上述管的内表面突出形成的凹陷突起，

将上述凹陷槽的间距设为Pd、将上述管的外径设为OD时，则满足0.5≤(Pd/OD)≤1。

2.根据权利要求1所述的热交换器用传热管，其特征在于，

将上述波纹槽的波纹深度设为Hc、将上述管的外径设为OD、将上述内表面槽的翅片高度设为Hf、将上述管的最大内径设为ID时，则满足

0.022(30.7×(Hc/OD)+1.13)^(-0.5)≤(Hf/ID)≤0.035。

3.根据权利要求2所述的热交换器用传热管，其特征在于，

上述波纹槽的波纹深度Hc以及上述管的外径OD满足0.03≤(Hc/OD)。

4.根据权利要求1或2所述的热交换器用传热管，其特征在于，

将上述波纹槽与上述管的轴线所成的螺旋角设为βc、将上述内表面槽与上述管的轴线所成的螺旋角设为θ时，则满足βc﹥θ。

5.一种热交换器，其特征在于，具备权利要求1-4中任一项所述的传热管。