JPH09113164A - 吸収器用伝熱管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高い熱交換効率を有すると共に、管内の圧力
損失及び吸収液の充填所要量を低く抑えることが可能な
吸収器用伝熱管を提供する。 【解決手段】 管外表面に吸収液が滴下または散布さ
れ、管内の冷却水によって、管外の吸収液を冷却するよ
うにした吸収器用伝熱管において、管外表面において管
軸方向に延びる山部を、管周方向に円弧状の湾曲面形状
をもって複数条形成すると共に、該山部の曲率半径及び
／又は該山部間に形成される谷部の深さを相違せしめ
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は、吸収式冷凍機や吸収式ヒートポ
ンプ等の吸収器内に配管される吸収器用伝熱管に係り、
特に管内の圧力損失や吸収液所要量を低く保ちつつ、優
れた熱交換効率を有する吸収器用伝熱管に関するもので
ある。

【０００２】

【背景技術】一般に、上記吸収式冷凍機や吸収式ヒート
ポンプ等の吸収器に用いられる伝熱管としては、内外面
が平滑な円形断面の平滑管が採用されている。ところ
が、かかる平滑管は、その伝熱性能が低いために、吸収
器の高性能化や小型化の要求に対処することが困難であ
った。また、このような平滑管では、管外周面を管周方
向に流下せしめられる吸収液の幅が、表面張力により、
下方に行くに従って狭くなってしまうために、有効な熱
交換作用を発揮せしめるために必要な濡れ面積が確保さ
れ難いと共に、管外表面に渇き面が生じ易く、吸収液の
水蒸気吸収率、延いては伝熱性能が低下してしまうとい
う問題もあった。

【０００３】そこで、これら問題点の解消を図るものと
して、例えば実開平２−８９２７０号公報、特開平２−
１７６３７８号公報等に示される如き構成の伝熱管が、
提案されている。即ち、それらの伝熱管は、その管外表
面において長手方向に延びる複数の山部及びその山部間
に形成された谷部が、管周方向に連続した湾曲面形状を
もって形成されると共に、前記谷部の曲率半径が、山部
の曲率半径よりも大きなものとされているのである。

【０００４】そして、このような伝熱管にあっては、吸
収器内において、水平方向に配置して用いた場合に、管
外表面に滴下乃至は散布された吸収液が、山部よりも曲
率半径の大きい谷部へスムーズに流れることにより、谷
部での吸収液の入れ換えがスムーズとなり、伝熱管の全
周に亘って均一に流れたりすることにより、また山部で
発生したマランゴニー対流（吸収液に含まれる界面活性
剤の液膜表面の濃度分布による表面張力差に起因する張
力対流）と谷部で発生したマランゴニー対流とが互いに
干渉し合って、長手方向、即ち管軸方向に大きな撹乱作
用が発生せしめられたりすることにより、管外表面での
熱交換が促進され得て、以てその熱交換効率が向上せし
められているのである。

【０００５】ところが、かくの如き構造とされた伝熱管
は、平滑管よりも伝熱性能が改善されるものの、山部と
谷部とを理想的な曲面で形成することが加工上困難であ
り、しかも加工速度が遅いという問題があった。

【０００６】一方、伝熱管の製造の簡略化による製造コ
ストの低減化と加工速度の向上を図るためには、管周方
向の山数を少なくすることが有効であるが、そうする
と、伝熱性能の低下が問題となるのであり、また、伝熱
性能の低下を軽減するために谷部の深さを深くすると、
今度は管路断面積の減少によって冷却流体たる冷却水の
水頭損失が大きくなり、冷却水ポンプの容量が不足した
り、吸収液が谷部に停滞することにより、吸収液交換の
進捗が遅れることとなって、熱交換効率が低下したり、
更には熱交換効率の低下を抑制するために、伝熱管を多
数本設置する場合には、吸収液の充填所要量が多くなっ
たりする等の問題が惹起されることとなる。

【０００７】また、上述の如き伝熱管では、その外表面
において長手方向に形成される複数の山部の形状が同一
であり、更には谷部の深さが同一であるところから、そ
れぞれの山部における管周方向に流下せしめられる吸収
液の液膜の厚さや流下速度や谷部における管軸方向への
吸収液の拡張作用が、略一様なものとなる。従って、そ
れら山部や谷部において発生するマランゴニー対流同士
の干渉が、伝熱管の全周に亘って同程度となるものであ
るところから、吸収液の撹乱作用が充分に得られないと
いう問題も有していたのである。

【０００８】

【解決課題】ここにおいて、本発明は、かかる事情を背
景として為されたものであって、その課題とするところ
は、より一層の高い熱交換効率を有すると共に、管内の
圧力損失の低減化及び吸収液の充填所要量の低減化を有
利に図り得る吸収器用伝熱管を提供することにある。

【０００９】

【解決手段】そして、そのような課題を解決するため
に、本発明は、管外表面に吸収液が滴下または散布さ
れ、管内の冷却水の如き冷却流体によって、管外の吸収
液を冷却するようにした吸収器用伝熱管において、管外
表面において管軸方向に延びる山部を、管周方向に円弧
状の湾曲面形状をもって複数条形成すると共に、該山部
の曲率半径及び／又は該山部間に形成される谷部の深さ
を相違せしめたことを、その要旨とするものである。

【００１０】すなわち、このような本発明に従う構造と
された伝熱管では、管外表面に付着したＬｉＢｒ水溶液
等の吸収液が、谷部を伝わって管軸方向に向って、効果
的に流延せしめられると共に、各山部を越えて管周方向
に流下せしめられるようになる。そして、その際に、各
山部は円弧状の湾曲面形状をもって形成されているとこ
ろから、伝熱管の表面に付着した吸収液が、それら山部
を越えて管周方向において、スムーズに流下せしめられ
得、山部表面の濡れ状態が有利に維持されて、所謂渇き
面の発生による伝熱性能の低下が効果的に防止され得る
と共に、山部を越えて吸収液が流下せしめられる際、傾
斜角度の変化等によって、吸収液に撹乱、対流現象が効
果的に惹起され得、吸収液の濃度の濃い部分が外面に良
好に晒されて、水蒸気の吸収作用が向上せしめられる。

【００１１】また、かかる伝熱管では、その外表面に形
成された前記山部や谷部において、吸収液の液膜の厚さ
に比例して、強さの異なるマランゴニー対流が、山部や
谷部に沿って生ぜしめられているのであるが、山部にお
ける吸収液の液膜の厚さと谷部における吸収液の液膜の
厚さとが大きく異なっているところから、山部において
発生するマランゴニー対流の強さと谷部において発生す
るマランゴニー対流の強さが、大きく異なる。そして、
それら強さの異なるマランゴニー対流が互いに干渉する
ことにより、吸収液が強く撹乱されるのである。

【００１２】さらに、本発明に従う構造の伝熱管におい
ては、山部の曲率半径及び／又は谷部の深さが相違せし
められているところから、曲率半径の相違する山部間や
深さの異なる谷部間においては、吸収液の液膜の厚さが
異なり、更にはそこで発生するマランゴニー対流の強さ
が相違することとなり、前記の如き山部及び谷部におい
て発生するマランゴニー対流の干渉作用の強さが、干渉
し合う山部と谷部の組み合わせによって異なるのであ
る。よって、吸収液に惹起される撹乱作用が、非常に強
いものとなり、熱交換効率が著しく向上することとな
る。

【００１３】ところで、かかる本発明に従う吸収器用伝
熱管の好ましい態様によれば、少なくとも隣り合う谷部
の深さ及び／又は少なくとも隣り合う山部の曲率半径が
相違せしめられている。特に、このような構成を採用す
ることによって、伝熱管の外表面を吸収液が流下せしめ
られる際に、山部−谷部−山部或いは谷部−山部−谷部
の繰り返しの少なくとも一方において、必ずマランゴニ
ー対流の干渉作用の強さが相違せしめられるようになる
のであり、以てマランゴニー対流の干渉作用の強さが有
利に変化せしめられ得て、より一層、確実に吸収液の撹
乱が行なわれるのである。

【００１４】また、本発明に従う吸収器用伝熱管の望ま
しい態様によれば、前記谷部の底部に、それぞれ管軸方
向に延びる溝部が、管周方向において不連続面で連接す
る断面形状をもって設けられることとなる。そして、そ
のような溝部の形成によって、当該溝部の形成部位にお
いて、吸収液の液膜の厚さが、管周方向に不連続に変化
せしめられ、以て山部及び谷部のそれぞれにおいて発生
するマランゴニー対流の干渉作用が大ならしめられるの
である。しかも、かかる溝部が、谷部に形成されている
ところから、山部における吸収液の液膜の厚さと溝部に
おける吸収液の液膜の厚さとの差が、より一層大きなも
のとなるのであって、それ故に、通常運転時のように、
吸収液が所定量滴下しているときに、マランゴニー対流
が効果的に発生せしめられるだけでなく、起動時などの
吸収液の滴下量が少ないときにも、有利に液膜の厚さが
生ぜしめられて、有効なマランゴニー対流による撹乱作
用が発揮され得るのであり、延いては伝熱性能が効果的
に向上せしめられ得るのである。なお、この溝部は、深
さが浅いために、吸収液の入れ換わりには全く支障を来
すことがなく、伝熱管の外表面での吸収液の管周方向へ
の移動は速やかに行われるのである。

【００１５】さらに、本発明に従う吸収器用伝熱管の他
の好ましい態様によれば、管周方向の所定領域に存在す
る複数の谷部は、その深さを漸減していると共に、該谷
部の深さの漸減に対応して、前記山部の曲率半径は漸増
せしめられる。そして、このような構成の伝熱管では、
吸収器内に配管するに際して、その配設の方向性を考慮
することにより、吸収液の流下速度が、有利に抑制され
ることとなるところから、吸収液が伝熱管の外表面に長
く接触せしめられ、前述した如き様々な作用と相俟っ
て、伝熱性能が有利に向上せしめられ得るのである。ま
た、起動時のように、滴下される吸収液の量が少ない場
合であっても、滴下された谷部において、充分な吸収液
の液膜の厚さが確保されるために、強いマランゴニー対
流が生ぜしめられることとなる。

【００１６】

【発明の実施の形態】ところで、かくの如き吸収器用伝
熱管は、その外表面において管軸方向に延びる山部が、
管周方向に円弧状の湾曲面形状をもって複数条形成され
ると共に、山部の曲率半径及び／又は前記山部間に形成
される谷部の深さが相違せしめられるものであるが、そ
れら山部の曲率半径或いは谷部の深さは、管周方向の全
部において相違せしめられていても、一部のみにおいて
相違せしめられていてもよい。そして、マランゴニー対
流の干渉による吸収液の攪乱作用をより効果的に発揮さ
せるためには、少なくとも隣合う山部の曲率半径或いは
谷部の深さが相違せしめられるように、例えば山部の曲
率半径或いは谷部の深さを、漸増或いは漸減するように
配置したり、曲率半径の異なる二種類の山部或いは深さ
の異なる二種類の谷部をそれぞれ一つ置きに配置したり
することが望ましいのである。

【００１７】また、管周方向における前記山部の数は、
特に限定されるものではないが、伝熱管の直径の大きさ
等を考慮して、適宜に選定されることとなる。即ち、山
部の数は、少な過ぎると伝熱性能が充分に得られず、ま
た多過ぎると加工性が悪くなるところから、一般に３〜
２５個／管周程度とされ、そのような山部の数を実現す
るために、山部の曲率半径は、０．５ｍｍ〜５．０ｍｍ
程度とされるのである。

【００１８】さらに、前記山部間に形成される谷部は、
山部の形状によって、その形状が規定されることとなる
が、そのような谷部の深さは、通常、０．１ｍｍ〜１．
０ｍｍ程度となるようにされる。けだし、谷部が深過ぎ
る場合には、伝熱管の管路断面積が減少して、水頭損失
が大きくなるからである。なお、本発明において、谷部
の深さとは、谷部の底面（谷部の底部に溝部を設けると
きは溝部の底面）から、該谷部を挟んだ両側に隣接位置
する山部に接する直線に下ろした垂線の長さのことを意
味している。

【００１９】また、本発明に係る吸収器用伝熱管におい
ては、撹乱作用をより大ならしめるために、谷部の底部
に溝部を形成することが好ましいが、かかる溝部は、山
部及び谷部と、管周方向において不連続面で連接するよ
うに形成される。なお、ここで言う、不連続面で連接す
るとは、山部及び谷部の外周曲面と、溝部の外周面と
が、管軸方向に直角な断面において、共通接線を持たな
い交点で管周方向に接続されていることを意味するもの
である。

【００２０】そして、このような溝部の断面形状は、特
に限定されるものではなく、円弧形状、Ｕ字形状、Ｖ字
形状、コ字形状、或いは台形形状等、各種の形状が適宜
に採用され得るが、その内部への吸収液の不必要な滞留
を防止するために、その深さは、０．０１〜０．１５ｍ
ｍ程度に設定される。

【００２１】ところで、かくの如き吸収器用伝熱管を構
成する材料としては、公知の各種の材料が用いられ得る
が、より伝熱性能の優れた伝熱管を得るためには、伝熱
性の優れた材料、例えば銅や銅合金等が用いられること
が望ましい。また、得られる伝熱管の管径は、通常、
６．３５ｍｍ〜２５．４ｍｍ程度とされる。

【００２２】そして、上述の如き本発明に従う吸収器用
伝熱管は、基本的には、実開平２−８９２７０号公報、
特開平２−１７６３７８号公報、特開平７−２４５２２
号公報等に開示されているような公知の手法に従って、
製造されることとなる。具体的には、目的とする伝熱管
の外周面形状、即ち山部と谷部に対応した形状のダイス
穴を有するダイスを用い、銅乃至は銅合金等からなる円
筒形状の被加工管を冷間若しくは熱間で引抜き加工する
等によって、製造されることとなる。また、その際、被
加工管内には、必要に応じてプラグが挿入せしめられ、
管内周面の形状が保持せしめられるようにされ、更にダ
イスにあっても、一体筒状構造のものの他、分割ダイス
も適宜に使用される。

【００２３】勿論、本発明に従う伝熱管の製造が、上記
の如き伝熱管を冷間乃至は熱間の引抜き加工により製造
する方法に限定されるものではなく、例えば所定組成の
銅パイプ等を用いた熱間押出し加工、冷間押出し加工等
により、製造される方法であっても、何等差し支えない
ことは、言うまでもないところである。

【００２４】また、本発明に従う伝熱管における各谷部
に形成される溝部は、山部及び谷部に対して不連続曲面
を介して連接される構成であるところから、上述の如き
製造手法において、通常の異径管加工技術を併せて用い
ることにより、容易に製造することが可能であり、形状
の安定性にも極めて優れたものとなる。

【００２５】なお、本発明に従う吸収器用伝熱管の外表
面に形成される山部及び谷部は、上記で示される如く管
軸方向に直線的に形成されるものに、何等限定されるも
のではなく、管軸方向に螺旋状に形成されたものであっ
ても、何等差し支えない。尤も、その際、山部及び谷部
の管軸に対する捩れ角が余り大きくなると、山部を越え
て流下する吸収液量が減少して、伝熱性能が低下すると
ころから、かかる捩れ角は、一般に、１５゜以下に設定
することが望ましい。

【００２６】また、そのような螺旋状の山部及び谷部を
有する伝熱管は、螺旋状の谷部と山部を有するダイスを
用いることにより、又は被加工管たる円筒管とダイスと
を相対回転させつつ引抜き加工等を行なうことにより、
製造することができる。

【００２７】

【実施例】以下に、本発明をより一層具体的に明らかに
するために、本発明の実施例を示すこととするが、本発
明が、そのような実施例の記載によって、何等の制約を
も受けるものでないことは、言うまでもないところであ
る。また、本発明には、以下の実施例の他にも、更には
上記の具体的記述以外にも、本発明の趣旨を逸脱しない
限りにおいて、当業者の知識に基づいて種々なる変更、
修正、改良等を加え得るものであることが、理解される
べきである。

【００２８】先ず、図１及び図２には、本発明の一実施
例に係る吸収器用伝熱管２が示されている。この伝熱管
２は、Ｃ１２２０（ＪＩＳ Ｈ３３００）材質のリン脱
酸銅管（外径：１６ｍｍφ、肉厚：０．６ｍｍ）に対し
て、ダイスを用いた冷間の引抜き加工を施して得られた
ものであり、その管外表面には、管軸方向に直線的に延
びる山部４とそれら山部４間に形成された谷部６とが、
管周方向に交互に設けられている。そして、管周の１／
４の領域において、山部はそれぞれ曲率半径の異なる山
部４ａ〜４ｃからなり、一方、谷部はそれぞれ深さの異
なる谷部６ａ〜６ｄからなっている。また、谷部６の底
部には、山部４及び谷部６と不連続な面を介して接続さ
れる溝部８が、それぞれ設けられている。

【００２９】なお、この伝熱管２においては、山部４ａ
から中心を通って管周上反対側に位置する山部４ａに延
びる伝熱管の直径（図２におけるｄ）が１６ｍｍである
と共に、山部４ａの曲率半径：Ｒａが１．７５ｍｍ、山
部４ｂの曲率半径：Ｒｂが２．０５ｍｍ、山部４ｃの曲
率半径：Ｒｃが２．２５ｍｍとされ、また谷部６ａの深
さ：Ｄａが０．９ｍｍ、谷部６ｂの深さ：Ｄｂが０．７
ｍｍ、谷部６ｃの深さ：Ｄｃが０．５ｍｍ、谷部６ｄの
深さ：Ｄｄが０．３ｍｍとされている。また、溝部８
は、０．０３ｍｍの深さとされている。

【００３０】より詳細には、図２に示されているよう
に、この伝熱管２は、その管周方向の所定領域に存在す
る複数の谷部が、その深さを漸減していると共に、該谷
部の深さの漸減に対応して、前記山部の曲率半径が漸増
せしめられているのである。即ち、ここで示された伝熱
管は、管周の１／４周に亘って、その谷部の深さ：Ｄａ
〜Ｄｄが、Ｄａ＞Ｄｂ＞Ｄｃ＞Ｄｄとなるようにされる
一方、谷部間に形成されている山部の曲率半径：Ｒａ〜
Ｒｃが、Ｒａ＜Ｒｂ＜Ｒｃとなるようにされているとこ
ろから、その断面形状が、図２中において上下方向に短
く、水平方向に長い、扁平断面形状となるようにされて
いる。要するに、図２に示される伝熱管２は、その左右
両側部に位置する谷部６ｄの深さが最も浅くされている
一方、管の上下に位置する谷部６ａの深さが最も深くさ
れて、それらの間において深さが漸次変化せしめられて
いるのである。また、山部の曲率半径にあっても、同様
に、山部４ａの曲率半径が最も小さく、山部４ｃの曲率
半径が最も大きくなるように、漸次変化せしめられてい
る。

【００３１】従って、かかる伝熱管２では、その管外表
面に形成されている山部の曲率半径：Ｒａ〜Ｒｃ及び谷
部の深さ：Ｄａ〜Ｄｄが、それぞれ相違せしめられてい
るところから、干渉し合う山部４と谷部６の組み合わせ
によって、山部４及び谷部６のそれぞれにおいて発生す
るマランゴニー対流の干渉作用が異なり、吸収液の撹乱
作用が有利に強められて、伝熱管表面の吸収液の撹拌が
効果的に行なわれ、延いては伝熱管２の熱交換が効率的
に行なわれ得るようにされているのである。

【００３２】また、この伝熱管２では、谷部６の底部の
それぞれに、図３に示される如き溝部８が設けられてい
るところから、管外表面を流下せしめられる吸収液の液
膜の厚さが不連続に変化せしめられ得て、山部及び谷部
において発生するマランゴニー対流の干渉作用が有利に
強められているのであり、以て伝熱性能の向上が効果的
に図られ得るのである。しかも、かかる溝部８が、山部
４ではなくて、谷部６に設けられているところから、山
部４と谷部６とにおける液膜の厚さの差、延いてはマラ
ンゴニー対流の強さの差が、より一層大きくされ、その
結果、吸収液の撹乱作用が有利に増強されるのである。

【００３３】ところで、かかる伝熱管２は、一般には、
図４に示されるように、吸収式冷凍機の吸収器１０の内
部に、略水平な姿勢で、鉛直方向に複数本並列するよう
に配管され、そして該伝熱管２内に流通される冷却流体
たる冷却水によって、管外表面の吸収液が冷却されるよ
うになっているのである。即ち、この伝熱管２には、そ
の上方に設けられたトレイ１２の吸収液滴下孔１４か
ら、界面活性剤を含んだ臭化リチウム水溶液などの吸収
液１６が滴下または散布せしめられる。そして、滴下さ
れた吸収液１６は、高濃度であるために、吸収器内に存
在する水蒸気を吸収しながら、伝熱管２の外表面をスム
ーズに流下するのであり、その際に発生する熱を伝熱管
２の内側に通される冷却水に伝熱することにより、冷却
されるのである。そして、この管外表面を流下されると
きに生ぜしめられるマランゴニー対流の強さが、相違せ
しめられているところから、吸収液１６の撹乱作用が効
果的に高められ得て、以て伝熱効率が有利に向上せしめ
られるのである。

【００３４】より詳細には、図５に示されるように、伝
熱管２の上方に位置する吸収液滴下孔（図示せず）から
滴下される吸収液１６は、先ず、谷部６ａにおいて伝熱
管と接触し、次いで山部４ａを越えて、順次、谷部６
ｂ、山部４ｂ、谷部６ｃ、山部４ｃ、谷部６ｄ、山部４
ｃ、谷部６ｃ、・・・谷部６ａと、管周を順に流下して
いき、山部４ａ〜４ｃ或いは谷部６ａ〜６ｄのそれぞれ
において、吸収液１６の液膜の厚さに応じたマランゴニ
ー対流が生じるのである。そして、その際、各谷部の深
さ：Ｄａ〜Ｄｄが順次浅くなるように変化しているとこ
ろから、吸収液の液膜の厚さは、徐々に薄くなるため、
各谷部において管軸方向に強さの異なるマランゴニー対
流が発生する。また、各山部４ａ〜４ｃにおける吸収液
の液膜の厚さは、谷部の場合に比べてかなり薄いため
に、山部４ａ〜４ｃにおいて管軸方向に比較的弱いマラ
ンゴニー対流が生じる。そして、山部４ａ〜４ｃと谷部
６ａ〜６ｄのそれぞれで発生したマランゴニー対流が干
渉し合うことにより、管軸方向に大きな撹乱作用が発生
せしめられるのであるが、干渉し合うマランゴニー対流
の組み合せによって、干渉の強さが異なるところから、
吸収液の撹乱作用が著しく向上せしめられるのである。

【００３５】また、本実施例のように、吸収器内におい
て、伝熱管２を、深さの最も深い谷部６ａが管上下方向
に位置するようにする一方、深さの最も浅い谷部６ｄを
管の左右両側部に位置するようにして、それらの間にお
いて深さが漸次変化せしめられるように配置する、換言
すればその断面形状が水平方向の方が長くなるように配
置することにより、吸収液の見かけの流下速度を抑制す
ることが出来、それにより、熱や物質の交換効率が大幅
に向上せしめられているのである。

【００３６】さらに、本発明に従う構成の伝熱管２は、
谷部６ａ〜６ｄに溝部８が形成されることにより、液膜
の厚さが、各谷部において、より大きくなるように構成
されているところから、通常運転時のように、吸収液が
所定量滴下しているときに強いマランゴニー対流が発生
するだけでなく、起動時などのように、滴下量が少ない
ときにも、溝部８に吸収液が集まって、所定の厚さを与
えるところから、マランゴニー対流の強さを有利に高め
ることが出来、延いては伝熱性能を向上せしめ得るので
ある。なお、溝部８の深さは、０．０３ｍｍと小さく設
定されており、その深さは小さなものであるために、吸
収液の交換には問題がなく、伝熱管２の外表面での吸収
液の管周方向への移動が速やかに行なわれる。そして、
本発明に従う伝熱管２においては、従来から用いられて
いる伝熱管と比較すると、溝部８に相当する吸収液を増
加させるだけで、熱交換効率を効果的に向上せしめるこ
とが出来るのであり、更には、熱交換効率を高めた伝熱
管と比較しても、吸収液の所要量が少なくても熱交換効
率を改善することが出来て、管内の圧力損失を低減する
ことが出来るのである。

【００３７】また、伝熱管２では、管内面が管外面に対
応した曲面に形成されているところから、管内面への冷
却流体中のスケールの付着を、効果的に防止し得ると共
に、管内の清掃を容易ならしめたのである。

【００３８】また、図６には、本発明に従う吸収器用伝
熱管の異なる実施例が示されている。即ち、ここで示さ
れた伝熱管１８においては、山部４が、異なる曲率半
径：Ｒｄ（＝２．７ｍｍ）、Ｒｅ（＝３．３ｍｍ）を有
する山部４ｄ、４ｅからなり、それら山部４ｄと山部４
ｅは、交互に配置されている。なお、伝熱管１８の直
径：ｄは、１６ｍｍであり、谷部６の深さは、０．６ｍ
ｍである。

【００３９】そして、かかる伝熱管１８の外表面を吸収
液１６が流下せしめられる際には、山部４ｄでの吸収液
の液膜の厚さが山部４ｅでの液膜の厚さより小さいため
に、、発生するマランゴニー対流の強さに差が生じ、ま
た山部の曲率半径の違いにより、吸収液の流下速度が変
化せしめられるのであり、しかも、それら４ｄ、４ｅが
管周方向において一つおきに配置されている。従って、
山部４ｄ或いは山部４ｅで発生するマランゴニー対流と
谷部６で発生するマランゴニー対流との干渉作用が、有
利に相違せしめられ、以て吸収液の撹乱作用が、延いて
は伝熱管１８の伝熱性能が効果的に向上せしめられ得て
いるのである。

【００４０】さらに、図７には、本発明に従う吸収器用
伝熱管の更に異なる実施例が示されている。即ち、ここ
で示された伝熱管２０では、谷部６が、異なる深さ：Ｄ
ｅ（＝０．６ｍｍ）、Ｄｆ（＝０．３ｍｍ）を有する谷
部６ｅ、６ｆからなり、それら谷部６ｅと谷部６ｆは、
交互に配置されている。なお、伝熱管２０の直径：ｄ
は、１６ｍｍであり、山部４の曲率半径は、２．５ｍｍ
である。

【００４１】そして、このような伝熱管２０にあって
も、その外表面に吸収液１６が流下せしめられる際に、
谷部６ｅ及び谷部６ｆでの吸収液の液膜の厚さが異な
り、発生するマランゴニー対流の強さが変化せしめられ
るのであり、しかも、それら谷部６ｅ、６ｆが管周方向
において一つおきに配置されている。従って、山部４で
発生するマランゴニー対流と谷部６ｅ或いは山部６ｆで
発生するマランゴニー対流との干渉作用の強さに差が生
じ、以て吸収液の撹乱作用、延いては伝熱管２０の伝熱
性能が効果的に向上せしめられ得るのである。

【００４２】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明に係る吸収器用伝熱管にあっては、山部で発生するマ
ランゴニー対流と谷部で発生するマランゴニー対流との
干渉作用が、干渉し合う山部と谷部の組み合わせによっ
て、異なるようにされており、以て、従来の吸収器用伝
熱管では得られなかった強い吸収液の撹乱作用が発揮さ
れ得て、管外表面での熱交換効率が効果的に向上せしめ
られ得るのである。そして、そのような熱交換効率の向
上は、少なくとも隣り合う山部の曲率半径或いは少なく
とも隣り合う谷部の深さを相違せしめることによって、
より一層高められ得るのである。

【００４３】そして、本発明に係る吸収器用伝熱管で
は、熱交換効率が有利に向上せしめられていることによ
り、山部を多く形成したり、谷部を深く形成したりする
必要もないのであり、従って、従来から公知の各種の方
法、例えば冷間引抜き加工や異径管加工によって容易に
製造出来るのであり、また管内の水頭損失を効果的に低
減し得るのである。

【００４４】また、管外表面に流下せしめられる吸収液
の撹乱作用をより増強するために、谷部の底部に、不連
続面で連接する断面形状の溝部を設けた場合には、その
不連続面の存在により、吸収液の撹乱作用が増強される
と共に、吸収液の量が少ない場合でも、有利に液膜の厚
さが確保されて、マランゴニー対流を効率的に発生させ
ることが出来るため、吸収液の所要量を効果的に低減し
得るのである。

【００４５】さらに、伝熱管において、管周方向の所定
領域に存在する複数の谷部が、その深さを漸減せしめら
れていると共に、この谷部の深さの漸減に対応して、山
部の曲率半径が漸増せしめられている場合に、その配設
方向を考慮することにより、伝熱管に滴下された吸収液
の見掛けの流下速度が抑制されるようになり、熱や物質
の交換効率が大幅に向上せしめられ得るのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る吸収器用伝熱管の一例を示す斜
視説明図である。

【図２】 図１に示される伝熱管の横断面説明図であ
る。

【図３】 図２に示される伝熱管断面の要部拡大説明図
である。

【図４】 図１に示される伝熱管の複数本を吸収器内へ
配設した状態の一例を示す説明図である。

【図５】 図４に示される吸収器における伝熱管の断面
説明図である。

【図６】 本発明に係る吸収器用伝熱管の異なる例を示
す、図２と同様な横断面説明図である。

【図７】 本発明に係る吸収器用伝熱管の更に異なる例
を示す、図２と同様な横断面説明図である。

【符号の説明】

２、１８、２０ 伝熱管 ４、４ａ〜４ｅ 山部 ６、６ａ〜６ｆ 谷部 ８ 溝部 １０ 吸収器 １２ トレイ １４ 吸収液滴下孔 １６ 吸収液

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西本 嘉弘 東京都港区新橋五丁目11番３号 住友軽金 属工業株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 管外表面に吸収液が滴下または散布さ
   れ、管内の冷却流体によって、管外の吸収液を冷却する
   ようにした吸収器用伝熱管にして、 管外表面において管軸方向に延びる山部を、管周方向に
   円弧状の湾曲面形状をもって複数条形成すると共に、該
   山部の曲率半径及び／又は該山部間に形成される谷部の
   深さを相違せしめたことを特徴とする吸収器用伝熱管。
2. 【請求項２】 少なくとも隣り合う谷部の深さが相違せ
   しめられている請求項１に記載の吸収器用伝熱管。
3. 【請求項３】 少なくとも隣り合う山部の曲率半径が相
   違せしめられている請求項１又は請求項２に記載の吸収
   器用伝熱管。
4. 【請求項４】 前記谷部の底部に、それぞれ管軸方向に
   延びる溝部が、管周方向において不連続面で連接する断
   面形状をもって設けられている請求項１乃至請求項３の
   何れかに記載の吸収器用伝熱管。
5. 【請求項５】 管周方向の所定領域に存在する複数の谷
   部が、その深さを漸減していると共に、該谷部の深さの
   漸減に対応して、前記山部の曲率半径が漸増せしめられ
   ている請求項１乃至請求項４の何れかに記載の吸収器用
   伝熱管。