JPH10206062A - 内面溝付伝熱管 - Google Patents
内面溝付伝熱管Info
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- JPH10206062A JPH10206062A JP1292997A JP1292997A JPH10206062A JP H10206062 A JPH10206062 A JP H10206062A JP 1292997 A JP1292997 A JP 1292997A JP 1292997 A JP1292997 A JP 1292997A JP H10206062 A JPH10206062 A JP H10206062A
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- groove
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 凝縮及び蒸発の双方において伝熱性能が優れ
ており、圧力損失が低く製造も容易である内面溝付伝熱
管を提供する。 【解決手段】 管内面に管軸方向に傾斜する螺旋状の複
数の平行溝１，２を形成した内面溝付管である。そし
て、溝の方向と軸方向とがなすリード角が２０乃至４５
°であり、管内面を管円周方向にｍ（ｍは整数）等分し
た位置にそのｍ等分の位置のうちのｎ（ｎは整数）個の
位置を除いて溝１，２が形成されており、前記ｎは３以
上である。
ており、圧力損失が低く製造も容易である内面溝付伝熱
管を提供する。 【解決手段】 管内面に管軸方向に傾斜する螺旋状の複
数の平行溝１，２を形成した内面溝付管である。そし
て、溝の方向と軸方向とがなすリード角が２０乃至４５
°であり、管内面を管円周方向にｍ（ｍは整数）等分し
た位置にそのｍ等分の位置のうちのｎ（ｎは整数）個の
位置を除いて溝１，２が形成されており、前記ｎは３以
上である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は家庭用及び業務用エ
アコン等の冷凍空調機器に使用される空冷式熱交換器等
の凝縮器及び蒸発器に使用され、管内面に溝を形成した
内面溝付伝熱管に関する。
アコン等の冷凍空調機器に使用される空冷式熱交換器等
の凝縮器及び蒸発器に使用され、管内面に溝を形成した
内面溝付伝熱管に関する。
【０００２】
【従来の技術及びその問題点】空冷式熱交換器の凝縮器
には、管内面に螺旋状の溝を形成して熱伝達効率を向上
させた内面溝付伝熱管が使用されている。そして、この
内面溝付伝熱管の伝熱効率を向上させるために、溝の深
さを深くする深溝化、溝のリード角度を大きくする高リ
ード角化及び溝の数を増やす多溝化等の手段が採用され
ている。
には、管内面に螺旋状の溝を形成して熱伝達効率を向上
させた内面溝付伝熱管が使用されている。そして、この
内面溝付伝熱管の伝熱効率を向上させるために、溝の深
さを深くする深溝化、溝のリード角度を大きくする高リ
ード角化及び溝の数を増やす多溝化等の手段が採用され
ている。
【０００３】しかし、深溝化しようとすると、内面溝付
管の生産速度が低下してしまうと共に、工具寿命が短く
なるという欠点がある。また、伝熱管を熱交換器に組み
立てる際には、平行に配置した複数個のフィンの孔に、
伝熱管を挿通した後、この伝熱管を拡開してフィンと伝
熱管とを接合する。この拡開工程においては、伝熱管の
内側にマンドレルを配置して伝熱管を機械的に拡管す
る。このため、溝の深さを深くすると、山形状がつぶれ
やすく、熱交換器として期待する性能を得にくい。
管の生産速度が低下してしまうと共に、工具寿命が短く
なるという欠点がある。また、伝熱管を熱交換器に組み
立てる際には、平行に配置した複数個のフィンの孔に、
伝熱管を挿通した後、この伝熱管を拡開してフィンと伝
熱管とを接合する。この拡開工程においては、伝熱管の
内側にマンドレルを配置して伝熱管を機械的に拡管す
る。このため、溝の深さを深くすると、山形状がつぶれ
やすく、熱交換器として期待する性能を得にくい。
【０００４】また、高リード角化すると、凝縮性能は向
上するものの、圧力損失が著しく増大する。このため、
この熱交換器を組み込んだ空調機等の入力動力を増加さ
せたり、空気等の温度差が小さくなる。従って、熱交換
器としての性能も低下する。
上するものの、圧力損失が著しく増大する。このため、
この熱交換器を組み込んだ空調機等の入力動力を増加さ
せたり、空気等の温度差が小さくなる。従って、熱交換
器としての性能も低下する。
【０００５】更に、多溝化は溝形状が複雑になるため、
製造が煩雑である。そして、極端に多溝化した場合に
は、溝間に形成される凝縮液滞留可能空間の断面積が小
さくなり、凝縮液の排出性が低下し、その結果、凝縮性
能が低下する。
製造が煩雑である。そして、極端に多溝化した場合に
は、溝間に形成される凝縮液滞留可能空間の断面積が小
さくなり、凝縮液の排出性が低下し、その結果、凝縮性
能が低下する。
【０００６】一方、多溝化は前記溝間に滞留する媒体液
の深さを深くする。このため、伝熱管を蒸発器に使用す
ると、蒸発時の媒体液の液膜が厚くなり、蒸発性能を低
下させる。
の深さを深くする。このため、伝熱管を蒸発器に使用す
ると、蒸発時の媒体液の液膜が厚くなり、蒸発性能を低
下させる。
【０００７】更にまた、溝の山形状を特定してフィンの
潰れを抑制する方法がある（特開平４−２６０７９３号
公報）が、山頂幅が小さく、山頂角が小さい場合は、フ
ィンが倒れて所定の性能が得られない。一方、山頂幅を
広くした場合は、必然的に溝間の断面積が小さくなり、
凝縮性能及び蒸発性能が低下する。
潰れを抑制する方法がある（特開平４−２６０７９３号
公報）が、山頂幅が小さく、山頂角が小さい場合は、フ
ィンが倒れて所定の性能が得られない。一方、山頂幅を
広くした場合は、必然的に溝間の断面積が小さくなり、
凝縮性能及び蒸発性能が低下する。
【０００８】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、凝縮及び蒸発の双方において伝熱性能が優
れており、圧力損失が低く製造も容易である内面溝付伝
熱管を提供することを目的とする。
のであって、凝縮及び蒸発の双方において伝熱性能が優
れており、圧力損失が低く製造も容易である内面溝付伝
熱管を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明に係る内面溝付伝
熱管は、管内面に管軸方向に傾斜する螺旋状の複数の平
行溝を形成した内面溝付管において、溝の方向と軸方向
とがなすリード角が２０乃至４５°であり、管内面を管
円周方向にｍ（ｍは整数）等分した位置にそのｍ等分の
位置のうちのｎ（ｎは整数）個の位置を除いて前記溝の
山が形成されており、前記ｎは３以上であることを特徴
とする。
熱管は、管内面に管軸方向に傾斜する螺旋状の複数の平
行溝を形成した内面溝付管において、溝の方向と軸方向
とがなすリード角が２０乃至４５°であり、管内面を管
円周方向にｍ（ｍは整数）等分した位置にそのｍ等分の
位置のうちのｎ（ｎは整数）個の位置を除いて前記溝の
山が形成されており、前記ｎは３以上であることを特徴
とする。
【００１０】本発明に係る内面溝付伝熱管は、リード角
を２０乃至４５°と大きくしたので、凝縮性能が優れて
いる。しかし、このようにリード角を大きくすると、管
内部を通流する媒体の圧力損失が大きくなるが、本発明
においては、ｍ個の位置のうち、ｎ個の位置を間引いて
溝の山が形成されている。従って、溝の数はｍ個の位置
の全てに溝を形成した場合に比して少なく、このため、
圧力損失は溝の数がｍ個の場合に比して軽減され、リー
ド角を大きくした場合の圧力損失の増大を相殺する。ま
た、本発明においては、単に、管内周面をｍ−ｎ等分し
たのではなく、ｍ等分した位置にｍ−ｎ個の溝を配置し
ている。このため、溝間に形成される媒体滞留可能空間
の断面形状は、管内周長をＬとすると、その底部の円周
方向長さがＬ／ｍのものと、底部の円周方向長さが２Ｌ
／ｍの部分とが混在している。この円周方向長さが短い
方の溝は凝縮性能は十分であるが、蒸発性能が低下す
る。しかし、円周方向の長さが長い方の溝は蒸発液を薄
く広く滞留させ、薄い液膜を形成する。このため、蒸発
性能は、この円周方向の長さが長い方の溝にて確保さ
れ、結局、凝縮性能及び蒸発性能の双方が優れたものと
なる。
を２０乃至４５°と大きくしたので、凝縮性能が優れて
いる。しかし、このようにリード角を大きくすると、管
内部を通流する媒体の圧力損失が大きくなるが、本発明
においては、ｍ個の位置のうち、ｎ個の位置を間引いて
溝の山が形成されている。従って、溝の数はｍ個の位置
の全てに溝を形成した場合に比して少なく、このため、
圧力損失は溝の数がｍ個の場合に比して軽減され、リー
ド角を大きくした場合の圧力損失の増大を相殺する。ま
た、本発明においては、単に、管内周面をｍ−ｎ等分し
たのではなく、ｍ等分した位置にｍ−ｎ個の溝を配置し
ている。このため、溝間に形成される媒体滞留可能空間
の断面形状は、管内周長をＬとすると、その底部の円周
方向長さがＬ／ｍのものと、底部の円周方向長さが２Ｌ
／ｍの部分とが混在している。この円周方向長さが短い
方の溝は凝縮性能は十分であるが、蒸発性能が低下す
る。しかし、円周方向の長さが長い方の溝は蒸発液を薄
く広く滞留させ、薄い液膜を形成する。このため、蒸発
性能は、この円周方向の長さが長い方の溝にて確保さ
れ、結局、凝縮性能及び蒸発性能の双方が優れたものと
なる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について添
付の図面を参照して具体的に説明する。図１は本発明の
実施例に係る内面溝付伝熱管の横断面を示す図である。
管内面に２種類の溝１、２が形成されている。溝の山高
さは全ての溝について共通である。管内周長をＬとする
と、管内周を円周方向にｍ等分した位置のうち、ｎ個の
位置を除いた位置に、溝の山３が形成されており、従っ
て、ｍ−ｎ個の山３が管内周に沿ってＬ／ｍのピッチで
形成されている。これにより、山３間に挟まれて形成さ
れる溝１は管内周方向に沿う長さでＬ／ｍのピッチで形
成され、溝２は２Ｌ／ｍのピッチで形成されている。即
ち、管内周面には、溝底部の管円周方向に沿う長さがＬ
／ｍの溝１と、２Ｌ／ｍの溝２とが形成される。
付の図面を参照して具体的に説明する。図１は本発明の
実施例に係る内面溝付伝熱管の横断面を示す図である。
管内面に２種類の溝１、２が形成されている。溝の山高
さは全ての溝について共通である。管内周長をＬとする
と、管内周を円周方向にｍ等分した位置のうち、ｎ個の
位置を除いた位置に、溝の山３が形成されており、従っ
て、ｍ−ｎ個の山３が管内周に沿ってＬ／ｍのピッチで
形成されている。これにより、山３間に挟まれて形成さ
れる溝１は管内周方向に沿う長さでＬ／ｍのピッチで形
成され、溝２は２Ｌ／ｍのピッチで形成されている。即
ち、管内周面には、溝底部の管円周方向に沿う長さがＬ
／ｍの溝１と、２Ｌ／ｍの溝２とが形成される。
【００１２】そして、溝１，２のリード角は２０乃至４
５°である。図２は横軸にリード角をとり、縦軸に凝縮
熱伝達率をとって、両者の関係を示すグラフ図である。
図２において、□は管内周を５０位置に等分し、この５
０位置のうちから４位置を除いて溝を配置した実施例で
ある。一方、●は従来と同様に管内周を５０位置に等分
し、各位置に溝を設けた比較例である。この図２に示す
ように、リード角が大きくなるほど、熱伝達率は高くな
る。当然、溝の数が多い比較例の方が、全てのリード角
で高い凝縮熱伝達係数を示すが、従来の内面溝付伝熱管
のリード角は１３乃至１８°程度である。この場合の凝
縮熱伝達係数に比して、本発明においては、リード角を
大きくすることにより凝縮熱伝達係数の上昇を図ってい
る。リード角が２０°未満では従来の５０個の溝を有す
る内面溝付管（比較例）より凝縮熱伝達率が劣り、リー
ド角が４５°を超えると、生産性が低下するという欠点
がある。このため、リード角は２０乃至４５°とする。
５°である。図２は横軸にリード角をとり、縦軸に凝縮
熱伝達率をとって、両者の関係を示すグラフ図である。
図２において、□は管内周を５０位置に等分し、この５
０位置のうちから４位置を除いて溝を配置した実施例で
ある。一方、●は従来と同様に管内周を５０位置に等分
し、各位置に溝を設けた比較例である。この図２に示す
ように、リード角が大きくなるほど、熱伝達率は高くな
る。当然、溝の数が多い比較例の方が、全てのリード角
で高い凝縮熱伝達係数を示すが、従来の内面溝付伝熱管
のリード角は１３乃至１８°程度である。この場合の凝
縮熱伝達係数に比して、本発明においては、リード角を
大きくすることにより凝縮熱伝達係数の上昇を図ってい
る。リード角が２０°未満では従来の５０個の溝を有す
る内面溝付管（比較例）より凝縮熱伝達率が劣り、リー
ド角が４５°を超えると、生産性が低下するという欠点
がある。このため、リード角は２０乃至４５°とする。
【００１３】図３は横軸に溝深さをとり、縦軸に凝縮熱
伝達率をとって、溝深さと凝縮熱伝達率との関係を示す
グラフ図である。図中、●はリード角が２５°の場合の
実施例、□はリード角が１５°の場合の比較例である。
この図に示すように、溝深さが深くなるほど、凝縮熱伝
達率が高くなる。そして、リード角が２５°の場合の凝
縮熱伝達率は溝深さに対する依存性が低く、全ての溝深
さで安定して高い凝縮熱伝達率を有している。これは、
リード角を大きくとることにより、リード角が凝縮性能
に寄与する割合が溝深さが寄与する割合よりも大きくな
るため、図３に示すように、凝縮熱伝達率は溝深さに依
存しなくなるためである。このように、本実施例におい
ては、凝縮熱伝達率が溝深さに依存しないので、機械的
に拡管されたときに溝山が若干潰れて溝深さが浅くなっ
ても、凝縮性能には殆ど影響しない。
伝達率をとって、溝深さと凝縮熱伝達率との関係を示す
グラフ図である。図中、●はリード角が２５°の場合の
実施例、□はリード角が１５°の場合の比較例である。
この図に示すように、溝深さが深くなるほど、凝縮熱伝
達率が高くなる。そして、リード角が２５°の場合の凝
縮熱伝達率は溝深さに対する依存性が低く、全ての溝深
さで安定して高い凝縮熱伝達率を有している。これは、
リード角を大きくとることにより、リード角が凝縮性能
に寄与する割合が溝深さが寄与する割合よりも大きくな
るため、図３に示すように、凝縮熱伝達率は溝深さに依
存しなくなるためである。このように、本実施例におい
ては、凝縮熱伝達率が溝深さに依存しないので、機械的
に拡管されたときに溝山が若干潰れて溝深さが浅くなっ
ても、凝縮性能には殆ど影響しない。
【００１４】また、溝の円周方向長さが長い溝の数ｎは
３以上であることが必要である。この間引く溝の数ｎが
３未満である場合は、薄い液膜を形成することによる蒸
発性能の向上効果が得られない。このため、ｎは３以上
とする。
３以上であることが必要である。この間引く溝の数ｎが
３未満である場合は、薄い液膜を形成することによる蒸
発性能の向上効果が得られない。このため、ｎは３以上
とする。
【００１５】本発明の実施例に係る内面溝付伝熱管にお
いては、リード角を高くしているので、凝縮性能が優れ
ていると共に、溝の山の一部を間引いているので、リー
ド角を高くしたことによる圧力損失の増大を相殺して、
圧力損失を軽減することができる。また、溝山の一部を
間引くことにより溝底の円周方向長さが長い溝を一部に
設けるので、溝内に液厚が薄い媒体膜を形成することが
でき、蒸発性能を向上させることができる。
いては、リード角を高くしているので、凝縮性能が優れ
ていると共に、溝の山の一部を間引いているので、リー
ド角を高くしたことによる圧力損失の増大を相殺して、
圧力損失を軽減することができる。また、溝山の一部を
間引くことにより溝底の円周方向長さが長い溝を一部に
設けるので、溝内に液厚が薄い媒体膜を形成することが
でき、蒸発性能を向上させることができる。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
リード角を大きくすると共に、溝の山ピッチが小さい溝
と、山ピッチの大きい溝とを混在させるので、凝縮性能
が優れていると共に、蒸発性能が優れており、製造が容
易である内面溝付伝熱管を得ることができる。
リード角を大きくすると共に、溝の山ピッチが小さい溝
と、山ピッチの大きい溝とを混在させるので、凝縮性能
が優れていると共に、蒸発性能が優れており、製造が容
易である内面溝付伝熱管を得ることができる。
【図１】本発明の実施例に係る内面溝付伝熱管の断面を
示す図である。
示す図である。
【図２】リード角と熱伝達率との関係を示すグラフ図で
ある。
ある。
【図３】溝深さと凝縮熱伝達率との関係を示すグラフ図
である。
である。
１、２：溝 ２：山
Claims (1)
- 【請求項１】 管内面に管軸方向に傾斜する螺旋状の複
数の平行溝を形成した内面溝付管において、溝の方向と
軸方向とがなすリード角が２０乃至４５°であり、管内
面を管円周方向にｍ（ｍは整数）等分した位置にそのｍ
等分の位置のうちのｎ（ｎは整数）個の位置を除いて前
記溝の山が形成されており、前記ｎは３以上であること
を特徴とする内面溝付伝熱管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01292997A JP3747974B2 (ja) | 1997-01-27 | 1997-01-27 | 内面溝付伝熱管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01292997A JP3747974B2 (ja) | 1997-01-27 | 1997-01-27 | 内面溝付伝熱管 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10206062A true JPH10206062A (ja) | 1998-08-07 |
| JP3747974B2 JP3747974B2 (ja) | 2006-02-22 |
Family
ID=11819009
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01292997A Expired - Lifetime JP3747974B2 (ja) | 1997-01-27 | 1997-01-27 | 内面溝付伝熱管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3747974B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002005588A (ja) * | 2000-06-22 | 2002-01-09 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | 内面溝付伝熱管及びその製造方法 |
| JP2006162100A (ja) * | 2004-12-02 | 2006-06-22 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | 高圧冷媒用内面溝付伝熱管 |
| EP2213953A1 (en) * | 2007-11-28 | 2010-08-04 | Mitsubishi Electric Corporation | Air conditioning apparatus |
| CN103968699A (zh) * | 2014-05-21 | 2014-08-06 | 合肥华凌股份有限公司 | 换热管、蒸发器组件、冷凝器组件和制冷设备 |
-
1997
- 1997-01-27 JP JP01292997A patent/JP3747974B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002005588A (ja) * | 2000-06-22 | 2002-01-09 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | 内面溝付伝熱管及びその製造方法 |
| JP4632487B2 (ja) * | 2000-06-22 | 2011-02-16 | 住友軽金属工業株式会社 | 内面溝付伝熱管及びその製造方法 |
| JP2006162100A (ja) * | 2004-12-02 | 2006-06-22 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | 高圧冷媒用内面溝付伝熱管 |
| JP4651366B2 (ja) * | 2004-12-02 | 2011-03-16 | 住友軽金属工業株式会社 | 高圧冷媒用内面溝付伝熱管 |
| EP2213953A1 (en) * | 2007-11-28 | 2010-08-04 | Mitsubishi Electric Corporation | Air conditioning apparatus |
| EP2213953A4 (en) * | 2007-11-28 | 2014-01-08 | Mitsubishi Electric Corp | AIR CONDITIONING |
| US9651314B2 (en) | 2007-11-28 | 2017-05-16 | Mitsubishi Electric Corporation | Air conditioner with grooved inner heat exchanger tubes and grooved outer heat exchanger tubes |
| US9664456B2 (en) | 2007-11-28 | 2017-05-30 | Mitsubishi Electric Corporation | Air conditioner |
| US9664455B2 (en) | 2007-11-28 | 2017-05-30 | Mitsubishi Electric Corporation | Air conditioner with internally grooved heat exchanger tubes optimized for an indoor heat exchanger and an outdoor heat exchanger |
| US9714795B2 (en) | 2007-11-28 | 2017-07-25 | Mitsubishi Electric Corporation | Air conditioner |
| US9791218B2 (en) | 2007-11-28 | 2017-10-17 | Mitsubishi Electric Corporation | Air conditioner with grooved inner heat exchanger tubes and grooved outer heat exchanger tubes |
| CN103968699A (zh) * | 2014-05-21 | 2014-08-06 | 合肥华凌股份有限公司 | 换热管、蒸发器组件、冷凝器组件和制冷设备 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3747974B2 (ja) | 2006-02-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20050114 |
|
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|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
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