JPH0942880A - 内面溝付伝熱管 - Google Patents
内面溝付伝熱管Info
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- JPH0942880A JPH0942880A JP7196880A JP19688095A JPH0942880A JP H0942880 A JPH0942880 A JP H0942880A JP 7196880 A JP7196880 A JP 7196880A JP 19688095 A JP19688095 A JP 19688095A JP H0942880 A JPH0942880 A JP H0942880A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 熱交換性能を高めることができる内面溝付伝
熱管を提供する。 【解決手段】 金属管の内周面に周方向に連続するフィ
ン2が形成されると共に、金属管の内周面はその周方向
において領域R1〜R4に区分され、いずれか1つの領
域から数えて奇数番の領域ではフィン2の伝熱管軸線に
対する傾斜角度αが10〜25゜とされ、前記1の領域
から数えて偶数番の領域ではフィン2の伝熱管軸線に対
する傾斜角度βが−10〜−25゜とされている。フィ
ン2のピッチは0.3〜0.4mm、フィンの金属管内
周面からの高さは0.15〜0.30mm、フィンの両
側面のなす角度は10〜25゜である。
熱管を提供する。 【解決手段】 金属管の内周面に周方向に連続するフィ
ン2が形成されると共に、金属管の内周面はその周方向
において領域R1〜R4に区分され、いずれか1つの領
域から数えて奇数番の領域ではフィン2の伝熱管軸線に
対する傾斜角度αが10〜25゜とされ、前記1の領域
から数えて偶数番の領域ではフィン2の伝熱管軸線に対
する傾斜角度βが−10〜−25゜とされている。フィ
ン2のピッチは0.3〜0.4mm、フィンの金属管内
周面からの高さは0.15〜0.30mm、フィンの両
側面のなす角度は10〜25゜である。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、空調装置や冷却装
置の熱交換器等に用いられる内面溝付伝熱管に関する。
置の熱交換器等に用いられる内面溝付伝熱管に関する。
【0002】
【従来の技術】この種の内面溝付伝熱管は、空調装置や
冷却装置の熱交換器等において蒸発管または凝縮管とし
て主に使用されるもので、最近では内面の全面に亙って
螺旋状のフィンを形成した伝熱管が広く市販されてい
る。
冷却装置の熱交換器等において蒸発管または凝縮管とし
て主に使用されるもので、最近では内面の全面に亙って
螺旋状のフィンを形成した伝熱管が広く市販されてい
る。
【0003】現在主流となっている伝熱管は、引き抜き
または押し出し加工により得られたシームレス(継ぎ目
のない)管の内部に、外周面に螺旋溝が形成されたフロ
ーティングプラグを通すことにより、金属管の内周面の
全面に亙ってフィンを転造する方法により製造されてお
り、一般に使用されている外径10mm程度の伝熱管で
は、フィンの高さは0.15〜0.20mm、フィンの
ピッチ(隣接するフィンの頂点間の距離)は0.45〜
0.55mm、フィン間に形成された溝の底幅は0.2
0〜0.30mm程度とされている。
または押し出し加工により得られたシームレス(継ぎ目
のない)管の内部に、外周面に螺旋溝が形成されたフロ
ーティングプラグを通すことにより、金属管の内周面の
全面に亙ってフィンを転造する方法により製造されてお
り、一般に使用されている外径10mm程度の伝熱管で
は、フィンの高さは0.15〜0.20mm、フィンの
ピッチ(隣接するフィンの頂点間の距離)は0.45〜
0.55mm、フィン間に形成された溝の底幅は0.2
0〜0.30mm程度とされている。
【0004】このような螺旋状フィンを形成した内面溝
付伝熱管では、伝熱管の内部下側に溜まる熱媒液体が、
管内を流れる蒸気流に吹き流されて螺旋状フィンに沿っ
て巻き上げられ、管内周面の全面に広がる。この作用に
より、管内周面の全面がほぼ均一に濡れるから、熱媒液
体を気化するための蒸発管として使用した場合には、沸
騰の生じる領域の面積を増して沸騰効率を高めることが
できる。また、熱媒気体を液化するための凝縮管として
使用した場合には、フィン先端が液面から露出すること
により金属面と熱媒気体との接触効率を高め、凝縮効率
を高めることができる。
付伝熱管では、伝熱管の内部下側に溜まる熱媒液体が、
管内を流れる蒸気流に吹き流されて螺旋状フィンに沿っ
て巻き上げられ、管内周面の全面に広がる。この作用に
より、管内周面の全面がほぼ均一に濡れるから、熱媒液
体を気化するための蒸発管として使用した場合には、沸
騰の生じる領域の面積を増して沸騰効率を高めることが
できる。また、熱媒気体を液化するための凝縮管として
使用した場合には、フィン先端が液面から露出すること
により金属面と熱媒気体との接触効率を高め、凝縮効率
を高めることができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、螺旋状フィ
ンによる伝熱効率の向上効果は、さらに改善できる余地
を残していることが判明している。そこで、本発明者ら
は、伝熱管の溝の展開形状を様々に変化させて多種類の
内面溝付伝熱管を作成し、これらの性能を比較する実験
を行い、その結果、伝熱管内面に周方向へジグザグに延
びる多数のフィンを形成した場合に、他の溝形状に比し
て高い熱交換性能が得られることを見い出した。また、
その場合に最適なフィン形状も見い出した。
ンによる伝熱効率の向上効果は、さらに改善できる余地
を残していることが判明している。そこで、本発明者ら
は、伝熱管の溝の展開形状を様々に変化させて多種類の
内面溝付伝熱管を作成し、これらの性能を比較する実験
を行い、その結果、伝熱管内面に周方向へジグザグに延
びる多数のフィンを形成した場合に、他の溝形状に比し
て高い熱交換性能が得られることを見い出した。また、
その場合に最適なフィン形状も見い出した。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は上記知見に基づ
いてなされたもので、本発明の内面溝付伝熱管は、金属
管の内周面に周方向に連続するフィンが形成されると共
に、金属管の内周面はその周方向において2以上の領域
に区分され、いずれか1つの領域から数えて奇数番の領
域では前記フィンの伝熱管軸線に対する傾斜角度が10
〜25゜とされ、前記1の領域から数えて偶数番の領域
では前記フィンの伝熱管軸線に対する傾斜角度が−10
〜−25゜とされていることを特徴とする。
いてなされたもので、本発明の内面溝付伝熱管は、金属
管の内周面に周方向に連続するフィンが形成されると共
に、金属管の内周面はその周方向において2以上の領域
に区分され、いずれか1つの領域から数えて奇数番の領
域では前記フィンの伝熱管軸線に対する傾斜角度が10
〜25゜とされ、前記1の領域から数えて偶数番の領域
では前記フィンの伝熱管軸線に対する傾斜角度が−10
〜−25゜とされていることを特徴とする。
【0007】
【発明の実施の形態】図1は、本発明に係る内面溝付伝
熱管の第1の実施形態を示す一部展開した平面図であ
る。この内面溝付伝熱管1の内周面には、その周方向へ
向けてジグザグに延びるフィン2が多数平行に形成さ
れ、フィン2同士の間は溝部3とされている。なお、内
面溝付伝熱管1の内面には、周方向の一部に管軸方向へ
延びる溶接線が形成され、この溶接線によりフィン2が
分断されていてもよい。溶接線は、フィン2の突出量よ
りは突出量が小さい突条とされることが好ましい。
熱管の第1の実施形態を示す一部展開した平面図であ
る。この内面溝付伝熱管1の内周面には、その周方向へ
向けてジグザグに延びるフィン2が多数平行に形成さ
れ、フィン2同士の間は溝部3とされている。なお、内
面溝付伝熱管1の内面には、周方向の一部に管軸方向へ
延びる溶接線が形成され、この溶接線によりフィン2が
分断されていてもよい。溶接線は、フィン2の突出量よ
りは突出量が小さい突条とされることが好ましい。
【0008】本発明の内面溝付伝熱管1は、フィン2の
配置に主たる特徴を有する。すなわち、この伝熱管1の
内周面は、その周方向90゜毎に4つの領域R1〜R4
に区分され、いずれか1つの領域(この場合R1)から
数えて奇数番の領域R1,R3では、フィン2が伝熱管
軸線に対して10〜25゜の角度αをなすように形成さ
れる一方、偶数番の領域R2,R4では、フィン2が伝
熱管軸線に対して−10〜−25゜の角度βをなすよう
に形成されている。フィン2の傾斜角度α,βの絶対値
が25゜を越えるとフィン2が流れに対して垂直に近く
なり、流れを遮って圧力損失が大きくなるため好ましく
ない。また、フィン2の傾斜角度α,βの絶対値が10
゜未満であると、フィン2が流れに対して平行に近くな
り、フィン2による乱流発生効果が低下する。
配置に主たる特徴を有する。すなわち、この伝熱管1の
内周面は、その周方向90゜毎に4つの領域R1〜R4
に区分され、いずれか1つの領域(この場合R1)から
数えて奇数番の領域R1,R3では、フィン2が伝熱管
軸線に対して10〜25゜の角度αをなすように形成さ
れる一方、偶数番の領域R2,R4では、フィン2が伝
熱管軸線に対して−10〜−25゜の角度βをなすよう
に形成されている。フィン2の傾斜角度α,βの絶対値
が25゜を越えるとフィン2が流れに対して垂直に近く
なり、流れを遮って圧力損失が大きくなるため好ましく
ない。また、フィン2の傾斜角度α,βの絶対値が10
゜未満であると、フィン2が流れに対して平行に近くな
り、フィン2による乱流発生効果が低下する。
【0009】傾斜角度α,βの正負は逆であってもよ
く、要は、フィン2が全体としてジグザク状になるよう
に、所定の長さ毎に伝熱管軸線に対し交互に逆方向へ傾
斜していればよい。図1の例では、同じ領域内でフィン
2が互いに平行をなしているが、これらは必ずしも平行
でなくてもよく、前記角度範囲内でフィン毎に傾斜角度
を異ならせてもよい。
く、要は、フィン2が全体としてジグザク状になるよう
に、所定の長さ毎に伝熱管軸線に対し交互に逆方向へ傾
斜していればよい。図1の例では、同じ領域内でフィン
2が互いに平行をなしているが、これらは必ずしも平行
でなくてもよく、前記角度範囲内でフィン毎に傾斜角度
を異ならせてもよい。
【0010】フィン2の断面形状は、図2に示すよう
に、同じ領域内のフィン2のピッチPが好ましくは0.
3〜0.4mm、さらに好ましくは0.34〜0.37
mmとされ、フィン2の金属管内周面からの高さHは好
ましくは0.15〜0.30mm、さらに好ましくは
0.21〜0.26mmとされる。このように従来より
も背の高いフィン形状を採用した場合には、乱流発生効
果が良好であり、特殊なフィン配置による効果と相まっ
て、伝熱管1の熱交換効率がいっそう向上できる。ま
た、このように細く高いフィン2によれば、金属管1の
内面が熱媒液体で覆われた際にも、フィン2の先端部に
おける排液性が良好になるから、凝縮管として使用した
場合にフィン2の先端金属面が熱媒気体と直接接触しや
すく、良好な凝縮性能を得ることができる。
に、同じ領域内のフィン2のピッチPが好ましくは0.
3〜0.4mm、さらに好ましくは0.34〜0.37
mmとされ、フィン2の金属管内周面からの高さHは好
ましくは0.15〜0.30mm、さらに好ましくは
0.21〜0.26mmとされる。このように従来より
も背の高いフィン形状を採用した場合には、乱流発生効
果が良好であり、特殊なフィン配置による効果と相まっ
て、伝熱管1の熱交換効率がいっそう向上できる。ま
た、このように細く高いフィン2によれば、金属管1の
内面が熱媒液体で覆われた際にも、フィン2の先端部に
おける排液性が良好になるから、凝縮管として使用した
場合にフィン2の先端金属面が熱媒気体と直接接触しや
すく、良好な凝縮性能を得ることができる。
【0011】フィン2の両側面のなす角度γ(頂角)は
好ましくは10〜25゜、さらに好ましくは15〜20
゜とされる。このようにフィン2の頂角が小さい場合に
は、フィン2の側面が管内周面からほぼ垂直に起立する
ため、少なくともフィン2の熱媒流れ方向上流側から見
てV字状の谷となる部分以外では、伝熱管1内を流れる
熱媒気体の風圧によって熱媒液体がフィン2上へ吹き上
げられることが少ない。このため、フィン2により熱媒
液体の流れを規制して乱流を引き起こす効果が増すだけ
でなく、この伝熱管1を凝縮管として使用した場合に
は、個々のフィン2の先端部が露出する傾向が高くな
り、熱媒気体と金属面との接触面積を増して、高い凝縮
効率を得ることができる。また、図示の例ではフィン2
の頂点が断面半円状にされているが、本発明は断面台形
状としても、断面三角形状としてもよい。
好ましくは10〜25゜、さらに好ましくは15〜20
゜とされる。このようにフィン2の頂角が小さい場合に
は、フィン2の側面が管内周面からほぼ垂直に起立する
ため、少なくともフィン2の熱媒流れ方向上流側から見
てV字状の谷となる部分以外では、伝熱管1内を流れる
熱媒気体の風圧によって熱媒液体がフィン2上へ吹き上
げられることが少ない。このため、フィン2により熱媒
液体の流れを規制して乱流を引き起こす効果が増すだけ
でなく、この伝熱管1を凝縮管として使用した場合に
は、個々のフィン2の先端部が露出する傾向が高くな
り、熱媒気体と金属面との接触面積を増して、高い凝縮
効率を得ることができる。また、図示の例ではフィン2
の頂点が断面半円状にされているが、本発明は断面台形
状としても、断面三角形状としてもよい。
【0012】伝熱管1の外径、肉厚、長さ等の寸法は限
定されず、従来から使用されているいかなる寸法の伝熱
管にも本発明は適用可能である。伝熱管1の材質として
は一般に銅または銅合金が使用されるが、本発明はそれ
に限定されることなく、アルミニウムを始めとする各種
金属も使用可能である。なお、この実施形態では伝熱管
1の断面形状が円形であるが、本発明は断面円形に限ら
ず、必要に応じて断面楕円形や偏平管状等としてもよ
い。さらに、ヒートパイプの本体として使用することも
有効である。
定されず、従来から使用されているいかなる寸法の伝熱
管にも本発明は適用可能である。伝熱管1の材質として
は一般に銅または銅合金が使用されるが、本発明はそれ
に限定されることなく、アルミニウムを始めとする各種
金属も使用可能である。なお、この実施形態では伝熱管
1の断面形状が円形であるが、本発明は断面円形に限ら
ず、必要に応じて断面楕円形や偏平管状等としてもよ
い。さらに、ヒートパイプの本体として使用することも
有効である。
【0013】このような内面溝付伝熱管を製造するに
は、以下のような方法が採用できる。まず、帯状の金属
板条材を用意し、この板条材を、フィン2および溝部3
とそれぞれ相補形状をなす断面を有する圧延ロールおよ
び受けロールの間に通して圧延することにより、板条材
の表面にフィン2および溝部3を同時に形成する。前記
圧延ロールとしては、フィン2と溝部3を形成するため
の螺旋溝付き圧延ロールを交互に螺旋の向きを逆にして
重ねた積層ロールを使用することもでき、その場合に
は、積層する各ロールを交換することにより、各部の形
状を任意に設定することが可能となる。
は、以下のような方法が採用できる。まず、帯状の金属
板条材を用意し、この板条材を、フィン2および溝部3
とそれぞれ相補形状をなす断面を有する圧延ロールおよ
び受けロールの間に通して圧延することにより、板条材
の表面にフィン2および溝部3を同時に形成する。前記
圧延ロールとしては、フィン2と溝部3を形成するため
の螺旋溝付き圧延ロールを交互に螺旋の向きを逆にして
重ねた積層ロールを使用することもでき、その場合に
は、積層する各ロールを交換することにより、各部の形
状を任意に設定することが可能となる。
【0014】次に、フィン2および溝部3が転写された
金属板条材を、その溝形成面を内面側に向けた状態で電
縫装置にセットし、多段階に成形ロールの間を通して板
条材を幅方向に丸め、最後に突き合わせた両側縁部4を
溶接し円管形に成形し、内面溝付伝熱管とする。この
時、両側縁部4に対応する管内面に溶接線が形成される
ことになる。電縫装置は通常使用されているものでよ
く、電縫条件も通常の加工と同じでよい。その後、伝熱
管の外周面において溶接部を整形したうえ、伝熱管をロ
ール状に巻きとるか所定の長さで切断する。
金属板条材を、その溝形成面を内面側に向けた状態で電
縫装置にセットし、多段階に成形ロールの間を通して板
条材を幅方向に丸め、最後に突き合わせた両側縁部4を
溶接し円管形に成形し、内面溝付伝熱管とする。この
時、両側縁部4に対応する管内面に溶接線が形成される
ことになる。電縫装置は通常使用されているものでよ
く、電縫条件も通常の加工と同じでよい。その後、伝熱
管の外周面において溶接部を整形したうえ、伝熱管をロ
ール状に巻きとるか所定の長さで切断する。
【0015】上記構成からなる内面溝付伝熱管1によれ
ば、内面に形成されているフィン2が、いずれの向きに
流れる熱媒体に対しても、流れの上流に向けて開く2対
のV字を構成するように配置されているので、各フィン
2の側面により集められた熱媒体はV字の突き合わせ部
分で衝突して合流し、さらに突き合わせ部分を乗り越え
て流れる。この過程において、熱媒体は攪拌されて不規
則な乱流が発生するため、熱媒体の流れの中に温度勾配
が生じることが防止でき、熱媒と伝熱管金属面との熱交
換を促進して伝熱効率を高めることが可能である。特
に、混合熱媒(複数の熱媒を混合したもの)を使用した
場合には、熱媒成分の分離を防ぐことができ、混合熱媒
本来の性能を引き出すことができる。
ば、内面に形成されているフィン2が、いずれの向きに
流れる熱媒体に対しても、流れの上流に向けて開く2対
のV字を構成するように配置されているので、各フィン
2の側面により集められた熱媒体はV字の突き合わせ部
分で衝突して合流し、さらに突き合わせ部分を乗り越え
て流れる。この過程において、熱媒体は攪拌されて不規
則な乱流が発生するため、熱媒体の流れの中に温度勾配
が生じることが防止でき、熱媒と伝熱管金属面との熱交
換を促進して伝熱効率を高めることが可能である。特
に、混合熱媒(複数の熱媒を混合したもの)を使用した
場合には、熱媒成分の分離を防ぐことができ、混合熱媒
本来の性能を引き出すことができる。
【0016】[第2実施形態]図3は、本発明の第2実
施形態を示している。第1実施形態では、伝熱管1の内
面を周方向に4つの領域R1〜R4に分けていたが、こ
の例では、周方向に2つの領域R1,R2のみに分けた
ことを特徴としている。このため伝熱管の外径が同一で
あれば、前記各実施形態に比してフィン2の長さが略2
倍になる。他の構成に関しては、前記各実施形態と同様
でよい。
施形態を示している。第1実施形態では、伝熱管1の内
面を周方向に4つの領域R1〜R4に分けていたが、こ
の例では、周方向に2つの領域R1,R2のみに分けた
ことを特徴としている。このため伝熱管の外径が同一で
あれば、前記各実施形態に比してフィン2の長さが略2
倍になる。他の構成に関しては、前記各実施形態と同様
でよい。
【0017】このような第2実施形態によれば、内面に
形成されているフィン2が、いずれの向きに流れる熱媒
体に対しても、流れの上流に向けて開く単一のV字を構
成するように配置され、このV字の谷間に相当する部分
に熱媒体が集まる特性を有する。この特性を生かすた
め、この第2実施形態では、使用態様に応じて伝熱管1
の上下を設定することが好ましい。
形成されているフィン2が、いずれの向きに流れる熱媒
体に対しても、流れの上流に向けて開く単一のV字を構
成するように配置され、このV字の谷間に相当する部分
に熱媒体が集まる特性を有する。この特性を生かすた
め、この第2実施形態では、使用態様に応じて伝熱管1
の上下を設定することが好ましい。
【0018】例えば、凝縮管として使用するのであれ
ば、金属面と熱媒気体とを直接接触させることが好まし
いので、蒸気流に対してV字の谷間に相当する部分を下
向きに配置する。すると、伝熱管1内に溜まって流れる
熱媒液体がフィン2に沿って伝熱管1の内面上側にまで
広がりにくくなるから、前記効果と相まって凝縮効率を
高めることが可能である。
ば、金属面と熱媒気体とを直接接触させることが好まし
いので、蒸気流に対してV字の谷間に相当する部分を下
向きに配置する。すると、伝熱管1内に溜まって流れる
熱媒液体がフィン2に沿って伝熱管1の内面上側にまで
広がりにくくなるから、前記効果と相まって凝縮効率を
高めることが可能である。
【0019】[第3実施形態]図4は、本発明の第3実
施形態を示している。この例では、伝熱管1の内周面を
周方向に6つの領域R1〜R6に分けたことを特徴とし
ており、これら領域R1〜R6のそれぞれに、伝熱管1
の軸線方向に並ぶ多数のフィン2が互いに平行に形成さ
れている。他の構成は第1実施形態と同様であるから同
一符号を付して説明を省略する。このような構成からな
る内面溝付伝熱管1によっても、第1実施形態と同様の
優れた効果が得られる。
施形態を示している。この例では、伝熱管1の内周面を
周方向に6つの領域R1〜R6に分けたことを特徴とし
ており、これら領域R1〜R6のそれぞれに、伝熱管1
の軸線方向に並ぶ多数のフィン2が互いに平行に形成さ
れている。他の構成は第1実施形態と同様であるから同
一符号を付して説明を省略する。このような構成からな
る内面溝付伝熱管1によっても、第1実施形態と同様の
優れた効果が得られる。
【0020】なお、本発明に係る内面溝付伝熱管は、上
記各実施形態に限定されるものではなく、その他にも種
々の構成が可能である。例えば、伝熱管の外径が大きい
場合には、伝熱管の内周面を8つ以上の領域に区画する
ことも可能であるし、必要であれば各フィンを円弧状に
形成することも可能である。さらに、各フィン2の中央
部等に凹部や切り込みを別途形成してもよい。
記各実施形態に限定されるものではなく、その他にも種
々の構成が可能である。例えば、伝熱管の外径が大きい
場合には、伝熱管の内周面を8つ以上の領域に区画する
ことも可能であるし、必要であれば各フィンを円弧状に
形成することも可能である。さらに、各フィン2の中央
部等に凹部や切り込みを別途形成してもよい。
【0021】
【実施例】次に、実施例を挙げて本発明の効果を実証す
る。フィンの平面形状および断面形状の組み合わせが異
なる7通りの伝熱管A1〜A3、B1〜B4をそれぞれ
形成し、これら伝熱管について、伝熱効率を比較した。
フィンの平面形状は、螺旋型、V字型(領域数2)、W
字型(領域数4)および VVV型(領域数6)の4種類と
した。伝熱管の軸線に対するフィンの傾斜角度は、螺旋
型の伝熱管では15゜、それ以外の型では全て15゜お
よび−15゜とした。
る。フィンの平面形状および断面形状の組み合わせが異
なる7通りの伝熱管A1〜A3、B1〜B4をそれぞれ
形成し、これら伝熱管について、伝熱効率を比較した。
フィンの平面形状は、螺旋型、V字型(領域数2)、W
字型(領域数4)および VVV型(領域数6)の4種類と
した。伝熱管の軸線に対するフィンの傾斜角度は、螺旋
型の伝熱管では15゜、それ以外の型では全て15゜お
よび−15゜とした。
【0022】フィンの断面形状は、フィンが高くて幅が
狭い高細型、およびフィンが低くて幅が広い低広型(従
来型)の2種とした。これら2種のフィン寸法は表1の
通りである。また、作成した内面溝付伝熱管A1〜A
3、B1〜B4の構成は表2の通りである。
狭い高細型、およびフィンが低くて幅が広い低広型(従
来型)の2種とした。これら2種のフィン寸法は表1の
通りである。また、作成した内面溝付伝熱管A1〜A
3、B1〜B4の構成は表2の通りである。
【0023】
【表1】
【0024】
【表2】
【0025】次に、得られた各伝熱管A1〜A3、B1
〜B4について、図5および図6に示す装置を用いて伝
熱性能(蒸発性能、凝縮性能)を測定した。測定に際し
ては、図中「測定部」に各伝熱管をセットし、下記の評
価方法により蒸発性能および凝縮性能を測定した。評価
条件は以下の通りである。
〜B4について、図5および図6に示す装置を用いて伝
熱性能(蒸発性能、凝縮性能)を測定した。測定に際し
ては、図中「測定部」に各伝熱管をセットし、下記の評
価方法により蒸発性能および凝縮性能を測定した。評価
条件は以下の通りである。
【0026】[評価方法] 対向流二重管方式 水流速:1.5m/s 伝熱管の全長:3.5m 蒸発時飽和温度:5℃ 過熱度3deg 蒸発時飽和温度:45℃ 過冷度5deg 熱媒:フロン「R−22」(商品名)
【0027】上記実験により得られた蒸発性能、凝縮性
能、および圧力損失を、A1型の伝熱管に対する比で表
した結果を図7および図8に示す。これらのグラフから
明らかなように、単純螺旋型フィンを形成したA1に比
して、V字型のA2,B2;W字型のA3,B3;およ
び VVV型のB4は、特に熱媒流量が多い場合に優れた蒸
発性能、および凝縮性能を示した。また、高細型フィン
を使用したB2,B3,B4は、熱媒流量が比較的少な
い場合にも良好な蒸発性能および凝縮性能を示した。
能、および圧力損失を、A1型の伝熱管に対する比で表
した結果を図7および図8に示す。これらのグラフから
明らかなように、単純螺旋型フィンを形成したA1に比
して、V字型のA2,B2;W字型のA3,B3;およ
び VVV型のB4は、特に熱媒流量が多い場合に優れた蒸
発性能、および凝縮性能を示した。また、高細型フィン
を使用したB2,B3,B4は、熱媒流量が比較的少な
い場合にも良好な蒸発性能および凝縮性能を示した。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の内面溝付
伝熱管によれば、内面に形成されているフィンが、熱媒
流体の流れの上流側に開く1対以上のV字を構成するよ
うに配置されているので、各フィンの側面に沿って流れ
る熱媒流体はV字の突き合わせ部分で衝突して合流し、
これら突き合わせ部分を乗り越えて流れる。この過程に
おいて、熱媒流体は攪拌されて不規則な乱流が発生する
ため、熱媒体の流れの中に温度勾配が生じることが防止
でき、熱媒と金属面との熱交換を促進して伝熱効率を高
めることが可能である。
伝熱管によれば、内面に形成されているフィンが、熱媒
流体の流れの上流側に開く1対以上のV字を構成するよ
うに配置されているので、各フィンの側面に沿って流れ
る熱媒流体はV字の突き合わせ部分で衝突して合流し、
これら突き合わせ部分を乗り越えて流れる。この過程に
おいて、熱媒流体は攪拌されて不規則な乱流が発生する
ため、熱媒体の流れの中に温度勾配が生じることが防止
でき、熱媒と金属面との熱交換を促進して伝熱効率を高
めることが可能である。
【図1】本発明に係る内面溝付伝熱管の第1の実施形態
を示す一部展開した平面図である。
を示す一部展開した平面図である。
【図2】図1中のII−II線断面図である。
【図3】本発明の第2の実施形態を示す一部展開した平
面図である。
面図である。
【図4】本発明の第3の実施形態を示す一部展開した平
面図である。
面図である。
【図5】蒸発性能の測定装置を示す概略図である。
【図6】凝縮性能の測定装置を示す概略図である。
【図7】蒸発性能を示すグラフである。
【図8】凝縮性能を示すグラフである。
【符号の説明】 1 内面溝付伝熱管 2 フィン 3 溝部 4 突き合わせた側縁部 R1〜R6 区切られた領域
Claims (4)
- 【請求項1】 金属管の内周面に周方向に連続するフィ
ンが形成されると共に、金属管の内周面はその周方向に
おいて2以上の領域に区分され、いずれか1つの領域か
ら数えて奇数番の領域では前記フィンの伝熱管軸線に対
する傾斜角度が10〜25゜とされ、前記1の領域から
数えて偶数番の領域では前記フィンの伝熱管軸線に対す
る傾斜角度が−10〜−25゜とされていることを特徴
とする内面溝付伝熱管。 - 【請求項2】 前記金属管は電縫管であり、前記フィン
は前記内周面の1箇所において、溶接線により分断され
ていることを特徴とする請求項1記載の内面溝付伝熱
管。 - 【請求項3】 前記フィンのピッチは0.3〜0.4m
m、前記フィンの金属管内周面からの高さは0.15〜
0.30mm、前記フィンの両側面のなす角度は10〜
25゜とされていることを特徴とする請求項1または2
記載の内面溝付伝熱管。 - 【請求項4】 前記領域の数は、2,4,6のいずれか
であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載
の内面溝付伝熱管。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19688095A JP3145277B2 (ja) | 1995-08-01 | 1995-08-01 | 内面溝付伝熱管 |
US08/680,215 US5791405A (en) | 1995-07-14 | 1996-07-11 | Heat transfer tube having grooved inner surface |
DE19628280A DE19628280C3 (de) | 1995-07-14 | 1996-07-12 | Wärmeübertragungsrohr mit einer gerillten Innenfläche |
KR1019960028156A KR100260112B1 (ko) | 1995-07-14 | 1996-07-12 | 내면홈붙이 전열관 및 그 제조용 롤 |
CN96113213A CN1150645A (zh) | 1995-07-14 | 1996-07-13 | 内面有凹槽的传热管 |
US09/063,722 US5934128A (en) | 1995-07-14 | 1998-04-21 | Heat transfer tube having grooved inner surface |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19688095A JP3145277B2 (ja) | 1995-08-01 | 1995-08-01 | 内面溝付伝熱管 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0942880A true JPH0942880A (ja) | 1997-02-14 |
JP3145277B2 JP3145277B2 (ja) | 2001-03-12 |
Family
ID=16365194
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19688095A Expired - Fee Related JP3145277B2 (ja) | 1995-07-14 | 1995-08-01 | 内面溝付伝熱管 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3145277B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015127636A (ja) * | 2011-04-25 | 2015-07-09 | グーグル・インコーポレーテッド | 電子装置のための熱サイフォンシステム |
JP2017075711A (ja) * | 2015-10-13 | 2017-04-20 | 株式会社Uacj | 熱交換器用伝熱管及びそれを用いた熱交換器 |
JP2018081955A (ja) * | 2016-11-14 | 2018-05-24 | 株式会社Uacj | 伝熱部材 |
-
1995
- 1995-08-01 JP JP19688095A patent/JP3145277B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015127636A (ja) * | 2011-04-25 | 2015-07-09 | グーグル・インコーポレーテッド | 電子装置のための熱サイフォンシステム |
US9521786B2 (en) | 2011-04-25 | 2016-12-13 | Google Inc. | Thermosiphon systems for electronic devices |
US10225959B2 (en) | 2011-04-25 | 2019-03-05 | Google Llc | Thermosiphon systems for electronic devices |
JP2017075711A (ja) * | 2015-10-13 | 2017-04-20 | 株式会社Uacj | 熱交換器用伝熱管及びそれを用いた熱交換器 |
JP2018081955A (ja) * | 2016-11-14 | 2018-05-24 | 株式会社Uacj | 伝熱部材 |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP3145277B2 (ja) | 2001-03-12 |
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