JP2726480B2 - 伝熱管 - Google Patents
伝熱管Info
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- JP2726480B2 JP2726480B2 JP1050657A JP5065789A JP2726480B2 JP 2726480 B2 JP2726480 B2 JP 2726480B2 JP 1050657 A JP1050657 A JP 1050657A JP 5065789 A JP5065789 A JP 5065789A JP 2726480 B2 JP2726480 B2 JP 2726480B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat transfer
- transfer tube
- apex angle
- raised portion
- height
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- Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は冷凍機や空調機等の熱交換器に用いられる伝
熱管に関するものである。
熱管に関するものである。
一般に空調機や冷凍機の熱交換器に用いられる伝熱管
は、管内に冷媒としてフロン等を流して熱交換を行わせ
るもので、最近では管内面に断面形状が三角形や台形の
溝を持つ内面溝付管を使用することによって熱交換器の
高効率化や省エネルギー化が進められている。
は、管内に冷媒としてフロン等を流して熱交換を行わせ
るもので、最近では管内面に断面形状が三角形や台形の
溝を持つ内面溝付管を使用することによって熱交換器の
高効率化や省エネルギー化が進められている。
特に空調機用熱交換器に対しては高性能化，小型軽量
化の要求が強く、またヒートポンプ式エアコンの普及に
より同一の伝熱管で蒸発性能と凝縮性能の両性能をとも
に向上させた伝熱管が必要とされている。
化の要求が強く、またヒートポンプ式エアコンの普及に
より同一の伝熱管で蒸発性能と凝縮性能の両性能をとも
に向上させた伝熱管が必要とされている。
このような要求に答えるべく、例えば溝深さ即ちこれ
ら溝間の***部の高さを大きくしたり、または特開昭62
−276397号公報に示されているようにこの***部の頂角
を小さくすること等が提案されており、また実施されて
いる。
ら溝間の***部の高さを大きくしたり、または特開昭62
−276397号公報に示されているようにこの***部の頂角
を小さくすること等が提案されており、また実施されて
いる。
ところで以上のような伝熱管は通常転造加工により製
造される。そこで伝熱管の一般的な製造方法について述
べる。
造される。そこで伝熱管の一般的な製造方法について述
べる。
第９図に示すように内面平滑の銅管（10）を縮径ダイ
ス（11）およびフローティングプラグ（12）により所定
の径に縮径し、さらにこのフローティングプラグ（12）
に連結された溝付プラグ（13）と管外で公転する加工ロ
ーラー（14）で縮径しつつ管内面に溝（１）を形成し、
さらに所望の径に縮径して内面溝付伝熱管（15）を得る
ものである。
ス（11）およびフローティングプラグ（12）により所定
の径に縮径し、さらにこのフローティングプラグ（12）
に連結された溝付プラグ（13）と管外で公転する加工ロ
ーラー（14）で縮径しつつ管内面に溝（１）を形成し、
さらに所望の径に縮径して内面溝付伝熱管（15）を得る
ものである。
このように製造された伝熱管（15）の断面形状は通常
第10図に示すように多数の溝（１）とこれら溝（１）の
間に形成された多数の***部（２）からなっている。
第10図に示すように多数の溝（１）とこれら溝（１）の
間に形成された多数の***部（２）からなっている。
そして上記のように伝熱管（15）の性能を上げるには
***部（２）の高さＨを高くしたり、または***部
（２）の頂角αを小さくしたりすればよい。しかしなが
ら第９図に示す伝熱管の製造方法によれば、***部の高
さを高くするにしても限界があり、加えて製造速度が大
幅に遅くなってしまいコスト高になる。また***部の頂
角を小さくする場合は加工速度が遅くなるだけでなく、
***部の幅が細くなるためそのようなシャープな形状を
維持できずに崩れたり、また塑性加工に無理があるので
工具寿命を大幅に低下させたりする問題があった。
***部（２）の高さＨを高くしたり、または***部
（２）の頂角αを小さくしたりすればよい。しかしなが
ら第９図に示す伝熱管の製造方法によれば、***部の高
さを高くするにしても限界があり、加えて製造速度が大
幅に遅くなってしまいコスト高になる。また***部の頂
角を小さくする場合は加工速度が遅くなるだけでなく、
***部の幅が細くなるためそのようなシャープな形状を
維持できずに崩れたり、また塑性加工に無理があるので
工具寿命を大幅に低下させたりする問題があった。
本発明はこれに鑑み種々検討の結果、このような問題
点を解決した伝熱管を開発したものである。
点を解決した伝熱管を開発したものである。
即ち本発明は管内壁面に多数の溝を設け、これら溝の
間に根元に向うほど拡大する***部を連続または不連続
に形成した伝熱管において、それぞれの***部の根元に
該***部に連続して該***部より頂角の大きい***部を
１以上形成したことを特徴とするものであり、最先端の
***部を除いた***部の高さｈと全***部の高さＨとの
比h/Hを1/2以下とし、また最先端の***部の頂角を40゜
以下とするのは有効である。
間に根元に向うほど拡大する***部を連続または不連続
に形成した伝熱管において、それぞれの***部の根元に
該***部に連続して該***部より頂角の大きい***部を
１以上形成したことを特徴とするものであり、最先端の
***部を除いた***部の高さｈと全***部の高さＨとの
比h/Hを1/2以下とし、また最先端の***部の頂角を40゜
以下とするのは有効である。
伝熱管の***部を、各***部の根元に該***部に連続
して該***部より頂角の大きい***部を１以上形成する
ことにより、***部の最先端の***部の頂角は小さい
が、***部の根元側の***部は頂角が大きいので側面間
の幅が大きくて塑性加工しやすくなる利点を有する。
して該***部より頂角の大きい***部を１以上形成する
ことにより、***部の最先端の***部の頂角は小さい
が、***部の根元側の***部は頂角が大きいので側面間
の幅が大きくて塑性加工しやすくなる利点を有する。
そして加工しやすいので従来の製造方法であっても製
造速度の低下がなく、かつ工具寿命の低下もなくなる。
造速度の低下がなく、かつ工具寿命の低下もなくなる。
また最先端の部分***部の高さは全***部の高さの1/
2以上あるので伝熱管の性能が向上する効果もある。
2以上あるので伝熱管の性能が向上する効果もある。
次に本発明の実施例について説明する。
＜実施例１＞ 第１図，第２図に示すように外径Ｌ＝9.53mm,溝
（１）の底からの肉厚Ｔ＝0.30mm,溝（１）の数即ち隆
起部（２）の数45,***部（２）の全高さＨ＝0.25mm
で、さらにこの***部（２）を先端側の頂角α＝45゜の
第１部分***部（３）と根元（16）側の頂角、即ち対向
する側面のなす角度β＝70゜で高さｈ＝0.10mmの第２部
分***部（４）とから形成した形状の内面螺旋溝付銅管
（５）を従来の製造方法である第９図に示す転造加工に
より製造した。
（１）の底からの肉厚Ｔ＝0.30mm,溝（１）の数即ち隆
起部（２）の数45,***部（２）の全高さＨ＝0.25mm
で、さらにこの***部（２）を先端側の頂角α＝45゜の
第１部分***部（３）と根元（16）側の頂角、即ち対向
する側面のなす角度β＝70゜で高さｈ＝0.10mmの第２部
分***部（４）とから形成した形状の内面螺旋溝付銅管
（５）を従来の製造方法である第９図に示す転造加工に
より製造した。
比較のため上記溝付銅管と同一の外径，肉厚および溝
数をもち、第10図に示すような断面三角形で頂角α＝45
゜，高さＨ＝0.25mmの***部（２）を有する従来形状の
内面溝付伝熱管（15）として内面螺旋溝付銅管（５′）
を上記と同様に転造加工によって製造した。
数をもち、第10図に示すような断面三角形で頂角α＝45
゜，高さＨ＝0.25mmの***部（２）を有する従来形状の
内面溝付伝熱管（15）として内面螺旋溝付銅管（５′）
を上記と同様に転造加工によって製造した。
これら溝付銅管について加工の際にそれぞれの***部
の形状が崩れることのない最大の加工速度を測定し、そ
の結果を第１表に示した。
の形状が崩れることのない最大の加工速度を測定し、そ
の結果を第１表に示した。
第１表から明らかなように本発明伝熱管No.1は加工速
度を35m/min以上に増速しても、全高さＨ＝0.25mmの隆
起部を変形させることなく容易に加工することができ
た。
度を35m/min以上に増速しても、全高さＨ＝0.25mmの隆
起部を変形させることなく容易に加工することができ
た。
また第２図に示す本発明伝熱管において、***部
（２）の全高さＨと根元（16）側の第２部分***部
（４）の高さｈとの比h/Hを種々変化させてこれら伝熱
管の伝熱性能として管内の蒸発熱伝達率を測定し、従来
伝熱管の蒸発熱伝達率に対する比の値を計算してその結
果を第３図に示した。なお凝縮熱伝達率についてもほぼ
同等の結果が得られた。
（２）の全高さＨと根元（16）側の第２部分***部
（４）の高さｈとの比h/Hを種々変化させてこれら伝熱
管の伝熱性能として管内の蒸発熱伝達率を測定し、従来
伝熱管の蒸発熱伝達率に対する比の値を計算してその結
果を第３図に示した。なお凝縮熱伝達率についてもほぼ
同等の結果が得られた。
第３図によればh/Hが0.5より大きくなると、従来伝熱
管に対する熱伝達率が顕著に低下することになるのでh/
H≦0.5が望ましい。また本実施例では第２図のように隆
起部（２）が頂角（α，β）の異なる２種類の部分***
部（３）（４）から構成される伝熱管を用いたが、第４
図に示すように頂角がα，βおよびγの３種類の部分隆
起部（３）（４）（６）またはそれ以上の部分***部よ
り構成される伝熱管であっても本発明の作用効果として
は同等である。なおこの場合最先端の第１部分***部
（３）を除いて、それに続く第２部分***部（４）と最
も根元（16）側の第３部分***部（６）との高さを加え
た高さが上記のｈにあたる。しかしこのように部分***
部の数が多くなると溝付工具の製作費用が高くなってし
まうので、数種類程度が望ましい。
管に対する熱伝達率が顕著に低下することになるのでh/
H≦0.5が望ましい。また本実施例では第２図のように隆
起部（２）が頂角（α，β）の異なる２種類の部分***
部（３）（４）から構成される伝熱管を用いたが、第４
図に示すように頂角がα，βおよびγの３種類の部分隆
起部（３）（４）（６）またはそれ以上の部分***部よ
り構成される伝熱管であっても本発明の作用効果として
は同等である。なおこの場合最先端の第１部分***部
（３）を除いて、それに続く第２部分***部（４）と最
も根元（16）側の第３部分***部（６）との高さを加え
た高さが上記のｈにあたる。しかしこのように部分***
部の数が多くなると溝付工具の製作費用が高くなってし
まうので、数種類程度が望ましい。
なお本発明伝熱管の製造に用いる工具の寿命は、従来
の溝の浅い伝熱管の製造における工具寿命と同等であ
る。
の溝の浅い伝熱管の製造における工具寿命と同等であ
る。
＜実施例２＞ 第10図に示す従来形状の伝熱管において、例えば外径
9.53mmで溝数（***部数）65,溝深さ（***部高さ）0.2
0mmおよびリード角18゜の内面螺旋溝付管においては第
５図および第６図に示すように***部（２）の頂角αが
小さくなるほど凝縮，蒸発ともに性能が向上することが
知られている。なおこの場合は二重管式熱交換器にて測
定した。
9.53mmで溝数（***部数）65,溝深さ（***部高さ）0.2
0mmおよびリード角18゜の内面螺旋溝付管においては第
５図および第６図に示すように***部（２）の頂角αが
小さくなるほど凝縮，蒸発ともに性能が向上することが
知られている。なおこの場合は二重管式熱交換器にて測
定した。
ところが従来より工業的に量産されている内面溝付管
の***部の頂角としては40゜より大きくまた溝形状は三
角形溝や台形溝であった。そしてこの頂角が40゜未満の
場合は***部の形状が崩れたり、加工速度が低下する等
の問題があって工業的には採用されていない。
の***部の頂角としては40゜より大きくまた溝形状は三
角形溝や台形溝であった。そしてこの頂角が40゜未満の
場合は***部の形状が崩れたり、加工速度が低下する等
の問題があって工業的には採用されていない。
そこで第２図に示す本発明伝熱管で最先端の第１部分
***部（３）の頂角αを40゜以下として連続的に内面に
溝を転造加工したが、加工性を低下させることなく、し
かも伝熱性能を向上させることができ、十分工業的に量
産できるものであった。
***部（３）の頂角αを40゜以下として連続的に内面に
溝を転造加工したが、加工性を低下させることなく、し
かも伝熱性能を向上させることができ、十分工業的に量
産できるものであった。
以上の本発明実施例はいずれもその内面の溝は螺旋溝
としたが、本発明は第７図に示すように内面に連続的な
溝（１）を互いに交差させて形成することにより***部
（２）を不連続に形成するクロス溝付管（７）や第８図
に示すように内面にＶ字状溝（８）を設けるＶ字溝付管
（９）等どのような溝であっても何ら制限を受けるもの
ではない。
としたが、本発明は第７図に示すように内面に連続的な
溝（１）を互いに交差させて形成することにより***部
（２）を不連続に形成するクロス溝付管（７）や第８図
に示すように内面にＶ字状溝（８）を設けるＶ字溝付管
（９）等どのような溝であっても何ら制限を受けるもの
ではない。
また加工方法においても従来の転造加工以外にも、例
えば金属条に予め溝付ロールで圧延することにより本発
明の***部形状を形成し、その後この金属条の両端同士
を溶接する方法を採用することもできる。
えば金属条に予め溝付ロールで圧延することにより本発
明の***部形状を形成し、その後この金属条の両端同士
を溶接する方法を採用することもできる。
このように本発明によれば、内面溝付管において***
部の高さを高くし、また先端の頂角を小さくすることが
できるので伝熱性能を低下させることなく加工性を向上
することが可能となる等工業上顕著な効果を奏するもの
である。
部の高さを高くし、また先端の頂角を小さくすることが
できるので伝熱性能を低下させることなく加工性を向上
することが可能となる等工業上顕著な効果を奏するもの
である。
第１図は内面螺旋溝付管の一部断面を示す側面図、第２
図は本発明の一実施例の断面を示す部分拡大図、第３図
はh/Hの値と管内蒸発熱伝達率比との関係を示す線図、
第４図は本発明の他の実施例の断面を示す部分拡大図、
第５図は内面溝付管の***部の頂角と管内凝縮熱伝達率
の関係を示す線図、第６図は内面溝付管の***部の頂角
と管内蒸発熱伝達率の関係を示す線図、第７図はクロス
溝付管の一部断面を示す側面図、第８図はＶ字溝付管の
一部断面を示す側面図、第９図は内面溝付管の製造方法
の一例を示す側断面図、第10図は従来例の断面を示す部
分拡大図である。 １……溝 ２……***部 ３……第１部分***部 ４……第２部分***部 5,5′……内面螺旋溝付管 ６……第３部分***部 ７……クロス溝付管 ８……Ｖ字状溝 ９……Ｖ字溝付管 10……銅管 11……縮径ダイス 12……フローティングプラグ 13……溝付プラグ 14……加工ローラー 15……内面溝付伝熱管 16……根元
図は本発明の一実施例の断面を示す部分拡大図、第３図
はh/Hの値と管内蒸発熱伝達率比との関係を示す線図、
第４図は本発明の他の実施例の断面を示す部分拡大図、
第５図は内面溝付管の***部の頂角と管内凝縮熱伝達率
の関係を示す線図、第６図は内面溝付管の***部の頂角
と管内蒸発熱伝達率の関係を示す線図、第７図はクロス
溝付管の一部断面を示す側面図、第８図はＶ字溝付管の
一部断面を示す側面図、第９図は内面溝付管の製造方法
の一例を示す側断面図、第10図は従来例の断面を示す部
分拡大図である。 １……溝 ２……***部 ３……第１部分***部 ４……第２部分***部 5,5′……内面螺旋溝付管 ６……第３部分***部 ７……クロス溝付管 ８……Ｖ字状溝 ９……Ｖ字溝付管 10……銅管 11……縮径ダイス 12……フローティングプラグ 13……溝付プラグ 14……加工ローラー 15……内面溝付伝熱管 16……根元
Claims (3)
- 【請求項１】管内壁面に多数の溝を設け、これら溝の間
に根元に向う程拡大する***部を連続または不連続に形
成した伝熱管において、それぞれの***部の根元に該隆
起部に連続して該***部より頂角の大きい***部を１以
上形成したことを特徴とする伝熱管。 - 【請求項２】最先端の***部を除いた***部の高さｈと
全***部の高さＨとの比h/Hが1/2以下である請求項
（１）記載の伝熱管。 - 【請求項３】最先端の***部の頂角が40゜以下である請
求項（１）または（２）記載の伝熱管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1050657A JP2726480B2 (ja) | 1989-03-02 | 1989-03-02 | 伝熱管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1050657A JP2726480B2 (ja) | 1989-03-02 | 1989-03-02 | 伝熱管 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02230092A JPH02230092A (ja) | 1990-09-12 |
| JP2726480B2 true JP2726480B2 (ja) | 1998-03-11 |
Family
ID=12865023
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1050657A Expired - Lifetime JP2726480B2 (ja) | 1989-03-02 | 1989-03-02 | 伝熱管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2726480B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10038624C2 (de) * | 2000-08-03 | 2002-11-21 | Broekelmann Aluminium F W | Wärmeübertragungsrohr mit gedrallten Innenrippen |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60216190A (ja) * | 1984-04-10 | 1985-10-29 | Matsushita Seiko Co Ltd | 伝熱管とその製造法 |
-
1989
- 1989-03-02 JP JP1050657A patent/JP2726480B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02230092A (ja) | 1990-09-12 |
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