JPH11270980A - 蒸発器用伝熱管 - Google Patents
蒸発器用伝熱管Info
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- JPH11270980A JPH11270980A JP7384698A JP7384698A JPH11270980A JP H11270980 A JPH11270980 A JP H11270980A JP 7384698 A JP7384698 A JP 7384698A JP 7384698 A JP7384698 A JP 7384698A JP H11270980 A JPH11270980 A JP H11270980A
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- Japan
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- heat transfer
- fin
- tube
- refrigerant
- transfer tube
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- Pending
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
- F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
- F28F1/12—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
- F28D2021/0019—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
- F28D2021/0068—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for refrigerant cycles
- F28D2021/0071—Evaporators
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 冷媒がフィン間に薄く保持され、少量の冷媒
で高い伝熱性能が得られる蒸発器用伝熱管を提供する。 【解決手段】 伝熱管の外面に、ねじれ角θ1 のフィン
からなる単一フィン部と、ねじれ角θ1 のフィンとねじ
れ角θ2 のフィンからなる交差フィン部とが前記伝熱管
の管軸方向に交互に形成されている。 【効果】 交差フィン部で冷媒が落下するのでフィン間
で冷媒は薄く保持されて高い管外熱伝達率が得られ、従
って伝熱性能に優れる。また冷媒貯留量を少なくできる
ので冷凍機の小型化および冷媒の循環負荷の低減が図れ
る。
で高い伝熱性能が得られる蒸発器用伝熱管を提供する。 【解決手段】 伝熱管の外面に、ねじれ角θ1 のフィン
からなる単一フィン部と、ねじれ角θ1 のフィンとねじ
れ角θ2 のフィンからなる交差フィン部とが前記伝熱管
の管軸方向に交互に形成されている。 【効果】 交差フィン部で冷媒が落下するのでフィン間
で冷媒は薄く保持されて高い管外熱伝達率が得られ、従
って伝熱性能に優れる。また冷媒貯留量を少なくできる
ので冷凍機の小型化および冷媒の循環負荷の低減が図れ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、冷水などの冷却流
体製造用の吸収式冷凍機や空調用吸収ヒートポンプなど
の蒸発器に使用される、少量の冷媒で高い伝熱性能が得
られる蒸発器用伝熱管に関する。
体製造用の吸収式冷凍機や空調用吸収ヒートポンプなど
の蒸発器に使用される、少量の冷媒で高い伝熱性能が得
られる蒸発器用伝熱管に関する。
【０００２】
【従来の技術】吸収式冷凍機などの蒸発器では、その内
部に伝熱管が水平に多列多段などに配置され、この伝熱
管の外面に冷媒を減圧下で滴下して蒸発させ、冷媒の蒸
発潜熱により伝熱管内を流れる水などの流体が冷却され
る。前記伝熱管には、外面に螺旋状フィンを形成して表
面積を大きくし熱交換効率を高めた伝熱管が使用されて
いる。この螺旋状フィン付伝熱管はターボ冷凍機や各種
熱交換器の熱交換管にも使用されている。前記螺旋状フ
ィン付伝熱管の伝熱性能を高めるには、冷媒が螺旋状フ
ィンを乗り越えて膜状に広がり伝熱管表面に乾き面が生
じないようにする必要があり、そのためフィン高さを
０．３〜０．７ｍｍ程度に低くして、冷媒が螺旋状フィ
ンを乗り越えて膜状に広がるようにした伝熱管が開発さ
れている。
部に伝熱管が水平に多列多段などに配置され、この伝熱
管の外面に冷媒を減圧下で滴下して蒸発させ、冷媒の蒸
発潜熱により伝熱管内を流れる水などの流体が冷却され
る。前記伝熱管には、外面に螺旋状フィンを形成して表
面積を大きくし熱交換効率を高めた伝熱管が使用されて
いる。この螺旋状フィン付伝熱管はターボ冷凍機や各種
熱交換器の熱交換管にも使用されている。前記螺旋状フ
ィン付伝熱管の伝熱性能を高めるには、冷媒が螺旋状フ
ィンを乗り越えて膜状に広がり伝熱管表面に乾き面が生
じないようにする必要があり、そのためフィン高さを
０．３〜０．７ｍｍ程度に低くして、冷媒が螺旋状フィ
ンを乗り越えて膜状に広がるようにした伝熱管が開発さ
れている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記フィン高さの低い
フィン伝熱管は、比較的高い伝熱性能が得られるもので
あるが、本発明者等は、伝熱性能の更なる向上を目指し
て、前記フィン伝熱管について種々検討を行った。その
結果、前記伝熱管のフィン間（間隙）には冷媒が厚く保
持され、この厚く保持された冷媒が管外熱伝達率を低下
させることを見いだし、冷媒を薄く保持する方法につい
て鋭意検討を進めて本発明を完成させるに至った。本発
明は、冷媒がフィン間に薄く保持され、少量の冷媒で高
い伝熱性能が得られる蒸発器用伝熱管の提供を目的とす
る。
フィン伝熱管は、比較的高い伝熱性能が得られるもので
あるが、本発明者等は、伝熱性能の更なる向上を目指し
て、前記フィン伝熱管について種々検討を行った。その
結果、前記伝熱管のフィン間（間隙）には冷媒が厚く保
持され、この厚く保持された冷媒が管外熱伝達率を低下
させることを見いだし、冷媒を薄く保持する方法につい
て鋭意検討を進めて本発明を完成させるに至った。本発
明は、冷媒がフィン間に薄く保持され、少量の冷媒で高
い伝熱性能が得られる蒸発器用伝熱管の提供を目的とす
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
伝熱管の外面に、ねじれ角θ1 のフィンからなる単一フ
ィン部と、ねじれ角θ1 のフィンとねじれ角θ2 のフィ
ンからなる交差フィン部とが前記伝熱管の管軸方向に交
互に形成されていることを特徴とする蒸発器用伝熱管で
ある。
伝熱管の外面に、ねじれ角θ1 のフィンからなる単一フ
ィン部と、ねじれ角θ1 のフィンとねじれ角θ2 のフィ
ンからなる交差フィン部とが前記伝熱管の管軸方向に交
互に形成されていることを特徴とする蒸発器用伝熱管で
ある。
【０００５】請求項２記載の発明は、交差フィン部が伝
熱管の円周方向にリング状に形成されていることを特徴
とする請求項１記載の蒸発器用伝熱管である。
熱管の円周方向にリング状に形成されていることを特徴
とする請求項１記載の蒸発器用伝熱管である。
【０００６】請求項３記載の発明は、交差フィン部が伝
熱管の管軸方向に螺旋状に形成されていることを特徴と
する請求項１記載の蒸発器用伝熱管である。
熱管の管軸方向に螺旋状に形成されていることを特徴と
する請求項１記載の蒸発器用伝熱管である。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の伝熱管は、フィン伝熱管
の複数箇所にフィンが交差する交差フィン部を設けて、
フィン間に厚く保持された冷媒を前記交差フィン部で落
下させて冷媒がフィン間に薄く保持されるようにしたも
のである。これにより管外熱伝達率が向上してより高い
伝熱性能が得られる。交差フィン部で冷媒が落下する理
由は、単一フィン部を流動してくる冷媒が、交差フィン
部に形成された交差フィンにその流動が阻まれて交差フ
ィン部に多量に滞留するためである。
の複数箇所にフィンが交差する交差フィン部を設けて、
フィン間に厚く保持された冷媒を前記交差フィン部で落
下させて冷媒がフィン間に薄く保持されるようにしたも
のである。これにより管外熱伝達率が向上してより高い
伝熱性能が得られる。交差フィン部で冷媒が落下する理
由は、単一フィン部を流動してくる冷媒が、交差フィン
部に形成された交差フィンにその流動が阻まれて交差フ
ィン部に多量に滞留するためである。
【０００８】以下に本発明の伝熱管を図を参照して具体
的に説明する。図１は本発明の伝熱管の第１の例を示す
側面図(イ) と部分拡大説明図(ロ)(ハ)である。伝熱管32の
外面に、ねじれ角θ1 のフィン10からなる単一フィン部
と、ねじれ角θ1 のフィン10とねじれ角θ2 のフィン11
からなる交差フィン部とが伝熱管32表面の管軸方向に交
互に形成されている。前記交差フィン部は伝熱管32の円
周方向にリング状に形成されている。そして前記交差フ
ィン部の向きと管軸とのなす角度θ3 は９０°であり、
交差フィン部の向きとフィン10の向きとのなす角度αは
ほぼ４５°である。
的に説明する。図１は本発明の伝熱管の第１の例を示す
側面図(イ) と部分拡大説明図(ロ)(ハ)である。伝熱管32の
外面に、ねじれ角θ1 のフィン10からなる単一フィン部
と、ねじれ角θ1 のフィン10とねじれ角θ2 のフィン11
からなる交差フィン部とが伝熱管32表面の管軸方向に交
互に形成されている。前記交差フィン部は伝熱管32の円
周方向にリング状に形成されている。そして前記交差フ
ィン部の向きと管軸とのなす角度θ3 は９０°であり、
交差フィン部の向きとフィン10の向きとのなす角度αは
ほぼ４５°である。
【０００９】図２は、本発明の伝熱管の第２の例を示す
側面図である。この伝熱管32は交差フィン部が管軸方向
に螺旋状に形成されたものである。ここで、交差フィン
部の向きの管軸とのなす角度は反時計回りにθ3 （θ3
＜９０°）であり、交差フィン部の向きとフィン10の向
きとのなす角度αはほぼ９０°である。
側面図である。この伝熱管32は交差フィン部が管軸方向
に螺旋状に形成されたものである。ここで、交差フィン
部の向きの管軸とのなす角度は反時計回りにθ3 （θ3
＜９０°）であり、交差フィン部の向きとフィン10の向
きとのなす角度αはほぼ９０°である。
【００１０】図３は、本発明の伝熱管の第３の例を示す
側面図である。この伝熱管32は交差フィン部が管軸方向
に螺旋状に形成されたものである。ここで、交差フィン
部の向きの管軸とのなす角度は時計回りにθ3 （θ3 ＜
９０°）であり、交差フィン部の向きとフィン10の向き
とのなす角度αはほぼ１５度である。図１〜３に示した
伝熱管は、交差フィン部の形状が異なるものであるが、
その差が伝熱性能に及ぼす影響は小さい。本発明では、
冷媒がフィン間に薄く保持されるため、冷凍機に貯留す
る冷媒が少量になり、冷凍機の小型化および冷媒循環の
負荷の低減が図れる。
側面図である。この伝熱管32は交差フィン部が管軸方向
に螺旋状に形成されたものである。ここで、交差フィン
部の向きの管軸とのなす角度は時計回りにθ3 （θ3 ＜
９０°）であり、交差フィン部の向きとフィン10の向き
とのなす角度αはほぼ１５度である。図１〜３に示した
伝熱管は、交差フィン部の形状が異なるものであるが、
その差が伝熱性能に及ぼす影響は小さい。本発明では、
冷媒がフィン間に薄く保持されるため、冷凍機に貯留す
る冷媒が少量になり、冷凍機の小型化および冷媒循環の
負荷の低減が図れる。
【００１１】次に、本発明の伝熱管の製造方法について
説明する。図１に示した伝熱管32は、走行する平滑管の
外面に、ローレット溝がθ1 の傾きで形成された回転工
具ａを押当ててフィン10を形成して素管とし、次に前記
素管外面の所定箇所にローレット溝がθ2 の傾きで形成
された回転工具ｂを押当てて素管外面の円周方向にフィ
ン11をリング状に形成して製造される。ここで、回転工
具ｂは素管の回りに遊星回転させつつ素管と一緒に管軸
方向に走行させてフィン11を形成し、その後回転工具ｂ
を元の位置に戻す操作を繰り返すことにより、素管の走
行を止めずにフィン11を形成できる。
説明する。図１に示した伝熱管32は、走行する平滑管の
外面に、ローレット溝がθ1 の傾きで形成された回転工
具ａを押当ててフィン10を形成して素管とし、次に前記
素管外面の所定箇所にローレット溝がθ2 の傾きで形成
された回転工具ｂを押当てて素管外面の円周方向にフィ
ン11をリング状に形成して製造される。ここで、回転工
具ｂは素管の回りに遊星回転させつつ素管と一緒に管軸
方向に走行させてフィン11を形成し、その後回転工具ｂ
を元の位置に戻す操作を繰り返すことにより、素管の走
行を止めずにフィン11を形成できる。
【００１２】図２と図３に示した伝熱管32は、走行する
平滑管の外面にローレット溝がθ1の傾きで形成された
回転工具ａを押当ててフィン10を形成して素管とし、次
に前記素管外面にローレット溝がθ2 の傾きで形成され
た回転工具ｂを押当ててねじれ角θ2 のフィン11を螺旋
状に形成して製造される。ここで、回転工具ｂの素管と
の接触長さは、通常、回転工具ａの平滑管との接触長さ
の１／２〜１／６程度にする。回転工具ｂは管軸方向に
対する位置を固定して素管の回りを遊星回転させる。
平滑管の外面にローレット溝がθ1の傾きで形成された
回転工具ａを押当ててフィン10を形成して素管とし、次
に前記素管外面にローレット溝がθ2 の傾きで形成され
た回転工具ｂを押当ててねじれ角θ2 のフィン11を螺旋
状に形成して製造される。ここで、回転工具ｂの素管と
の接触長さは、通常、回転工具ａの平滑管との接触長さ
の１／２〜１／６程度にする。回転工具ｂは管軸方向に
対する位置を固定して素管の回りを遊星回転させる。
【００１３】本発明において、フィンの高さは、０．２
ｍｍ未満では管外面の表面積を十分大きくできず、０．
７ｍｍを超えるとフィン間の冷媒液膜が厚くなり管外熱
伝達率が低下するようになる。従ってフィンの高さは
０．２〜０．７ｍｍ、特には０．２〜０．５ｍｍが望ま
しい。単一フィン部は冷媒液膜を管軸方向に広げて熱交
換を効率良く行う部分なのでその長さＬ1 （図１〜３参
照）は長くする。交差フィン部は単一フィン部上の流動
冷媒を落下させる部分なのでその長さＬ2 （図１〜３参
照）は短くて良い。前記単一フィン部の長さＬ1 は２０
〜３０ｍｍ程度、交差フィン部の長さＬ2は５〜１０ｍ
ｍ程度が適当である。
ｍｍ未満では管外面の表面積を十分大きくできず、０．
７ｍｍを超えるとフィン間の冷媒液膜が厚くなり管外熱
伝達率が低下するようになる。従ってフィンの高さは
０．２〜０．７ｍｍ、特には０．２〜０．５ｍｍが望ま
しい。単一フィン部は冷媒液膜を管軸方向に広げて熱交
換を効率良く行う部分なのでその長さＬ1 （図１〜３参
照）は長くする。交差フィン部は単一フィン部上の流動
冷媒を落下させる部分なのでその長さＬ2 （図１〜３参
照）は短くて良い。前記単一フィン部の長さＬ1 は２０
〜３０ｍｍ程度、交差フィン部の長さＬ2は５〜１０ｍ
ｍ程度が適当である。
【００１４】
【実施例】以下に本発明を実施例により詳細に説明す
る。 （実施例１）前述の方法により図１〜３に示した種々の
伝熱管を製造した。フィン形成前の平滑管にはりん脱酸
銅管を用い、これを外径１９．０５ｍｍ、肉厚０．７５
ｍｍの伝熱管に加工した。伝熱管のフィンの高さ、フィ
ン数、ねじれ角θ1,θ2 、単一フィン部と交差フィン部
の長さＬ1,Ｌ2 、交差フィン部の向きの管軸とのなす角
度θ3 は種々に変化させた。
る。 （実施例１）前述の方法により図１〜３に示した種々の
伝熱管を製造した。フィン形成前の平滑管にはりん脱酸
銅管を用い、これを外径１９．０５ｍｍ、肉厚０．７５
ｍｍの伝熱管に加工した。伝熱管のフィンの高さ、フィ
ン数、ねじれ角θ1,θ2 、単一フィン部と交差フィン部
の長さＬ1,Ｌ2 、交差フィン部の向きの管軸とのなす角
度θ3 は種々に変化させた。
【００１５】実施例１で得られた各々の伝熱管を吸収式
冷凍機の蒸発器用伝熱管に用いてそれらの管外熱伝達率
α0 を測定した。比較のため単一フィン部のみからなる
伝熱管およびりん脱酸銅製の表面が平滑な伝熱管につい
ても同様の測定を行った。結果を表１、２に示す。各伝
熱管の管外熱伝達率α0 は、単一フィン部のみからなる
伝熱管の管外熱伝達率α0 を１００としたときの比率で
表示した。
冷凍機の蒸発器用伝熱管に用いてそれらの管外熱伝達率
α0 を測定した。比較のため単一フィン部のみからなる
伝熱管およびりん脱酸銅製の表面が平滑な伝熱管につい
ても同様の測定を行った。結果を表１、２に示す。各伝
熱管の管外熱伝達率α0 は、単一フィン部のみからなる
伝熱管の管外熱伝達率α0 を１００としたときの比率で
表示した。
【００１６】前記測定に用いた吸収式冷凍器を図４に示
す。この吸収式冷凍機は蒸発器31と吸収器41からなり、
蒸発器31内には長さ５００ｍｍの蒸発器用伝熱管32が２
列５段に、軸芯間隔３５ｍｍで配置され、各伝熱管32は
直列に連通されて内部に冷水が通される。蒸発器31内は
減圧されており、散布パイプ33から散布された冷媒（純
水）は伝熱管32表面にて蒸発し、そのときの蒸発潜熱に
より伝熱管32内部の冷水が冷却される。本発明および比
較のための伝熱管は蒸発器31の伝熱管32に用いた。
す。この吸収式冷凍機は蒸発器31と吸収器41からなり、
蒸発器31内には長さ５００ｍｍの蒸発器用伝熱管32が２
列５段に、軸芯間隔３５ｍｍで配置され、各伝熱管32は
直列に連通されて内部に冷水が通される。蒸発器31内は
減圧されており、散布パイプ33から散布された冷媒（純
水）は伝熱管32表面にて蒸発し、そのときの蒸発潜熱に
より伝熱管32内部の冷水が冷却される。本発明および比
較のための伝熱管は蒸発器31の伝熱管32に用いた。
【００１７】吸収器41内には通常の吸収器用伝熱管42が
１列５段に配置され、各伝熱管42は相互に直列に連通さ
れて内部に冷却水が通される。蒸発器31と吸収器41との
間は連通しており、蒸発器31で発生した蒸気は吸収器41
内の伝熱管42の表面に結露し、散布パイプ43から散布さ
れる吸収液（ＬｉＢｒ）に吸収される。図４で44は希釈
された吸収液の貯留槽、45は濃度調整槽、46は循環ポン
プ、47は配管である。
１列５段に配置され、各伝熱管42は相互に直列に連通さ
れて内部に冷却水が通される。蒸発器31と吸収器41との
間は連通しており、蒸発器31で発生した蒸気は吸収器41
内の伝熱管42の表面に結露し、散布パイプ43から散布さ
れる吸収液（ＬｉＢｒ）に吸収される。図４で44は希釈
された吸収液の貯留槽、45は濃度調整槽、46は循環ポン
プ、47は配管である。
【００１８】前記吸収式冷凍機の蒸発器における諸条件
は次の通りである。 (1)冷媒（水） 入口温度：１５±１℃ 流量：１．０リットル／ｍ・ｍｉｎ． （単位長さ当たりの伝熱管に流れる冷媒流量） (2)冷媒散布装置 孔径：１．５ｍｍ、間隔１２ｍｍ (3)伝熱管内冷水 入口温度：２８±０．３℃、流速：２．０ｍ／ｓｅｃ (4)蒸発器内圧力 １．６±０．０７ｋＰａ（１２±０．５ｍｍＨｇ）
は次の通りである。 (1)冷媒（水） 入口温度：１５±１℃ 流量：１．０リットル／ｍ・ｍｉｎ． （単位長さ当たりの伝熱管に流れる冷媒流量） (2)冷媒散布装置 孔径：１．５ｍｍ、間隔１２ｍｍ (3)伝熱管内冷水 入口温度：２８±０．３℃、流速：２．０ｍ／ｓｅｃ (4)蒸発器内圧力 １．６±０．０７ｋＰａ（１２±０．５ｍｍＨｇ）
【００１９】管外熱伝達率α0 （単位：ＫＷ／ｍ2 ・
Ｋ）は下式により算出した。 α0 ＝（１／Ｕ）−〔Ｄ0 ／（Ｄi ・αi ）〕 ただし、Ｕは、式Ｕ＝Ｑ／（ΔＴ・Ｓ）で求められる熱
通過率（式中Ｑは管内冷水の熱交換量、ΔＴは管内冷水
温度と冷媒蒸発温度との対数平均温度差、Ｓは管の最大
外径基準の表面積）、Ｄ0 は伝熱管の最大外径、Ｄi は
伝熱管の内径、αi は、式αi ＝０．０２３（Ｋ／
Ｄi ）Ｒe 0.8 Ｐr 0.4 で求められる管内熱伝達率（式
中Ｋは冷水の熱伝導率、Ｒe は冷水のレイノルズ数、Ｐ
r は冷水のプランドル数）である。
Ｋ）は下式により算出した。 α0 ＝（１／Ｕ）−〔Ｄ0 ／（Ｄi ・αi ）〕 ただし、Ｕは、式Ｕ＝Ｑ／（ΔＴ・Ｓ）で求められる熱
通過率（式中Ｑは管内冷水の熱交換量、ΔＴは管内冷水
温度と冷媒蒸発温度との対数平均温度差、Ｓは管の最大
外径基準の表面積）、Ｄ0 は伝熱管の最大外径、Ｄi は
伝熱管の内径、αi は、式αi ＝０．０２３（Ｋ／
Ｄi ）Ｒe 0.8 Ｐr 0.4 で求められる管内熱伝達率（式
中Ｋは冷水の熱伝導率、Ｒe は冷水のレイノルズ数、Ｐ
r は冷水のプランドル数）である。
【００２０】
【表１】 （注）No.1は図１に示した伝熱管、No.2〜9 は図２に示した伝熱管。 単一フィン部のフィン、交差フィン部の交差フィン。 θ1,θ2,θ3:単位 度、管軸からの角度が時計回りを＋、反時計回りを−と した。高さ：フィン高さｍｍ。枚数：管周方向１周あたりのフィン枚数。
【００２１】
【表２】 （注） No.10,11は図２に示した伝熱管、No.12,13は図３に示した伝熱管。 単一フィン部のフィン、交差フィン部の交差フィン。 θ1,θ2,θ3:単位 度、管軸からの角度が時計回りを＋、反時計回りを−と した。高さ：フィン高さｍｍ。枚数：管周方向１周あたりのフィン枚数。
【００２２】表１、２より明らかなように、本発明例の
No.1〜13は、いずれも、管外熱伝達率の比率が１０４〜
１３５であり、単一フィン部のみからなる伝熱管(No.1
4,15)や平滑伝熱管(No.16) より伝熱性能に優れてい
る。単一フィン部の長さＬ1 と交差フィン部の長さＬ2
の管外熱伝達率α0 に及ぼす影響をNo.4,5,6について比
較すると、Ｌ1 は長く、Ｌ2 は短い方が管外熱伝達率α
0 は大きくなり、また交差フィン部の長さＬ2 は６ｍｍ
あれば十分なことが判る。交差フィン部の形状が管外熱
伝達率α0 に及ぼす影響をNo.1,4,13 について比較する
と、その影響は小さく、図２に示したもの(No.4)が若干
優れている程度である。単一フィン部のフィンの高さの
影響は、０．２ｍｍ未満（No.10)または０．７ｍｍ超(
No.11)で管外熱伝達率α0 がやや低下するが、他は高い
値を示し、フィンの高さは０．２〜０．７ｍｍであれば
問題ないことが判る。単一フィン部のフィンのねじれ角
度θ1 が管外熱伝達率α0 に及ぼす影響は、ねじれ角度
θ1 が４０〜６０°においては大差ないことが判る（但
し、フィンの高さが０．２〜０．７ｍｍの範囲）。
No.1〜13は、いずれも、管外熱伝達率の比率が１０４〜
１３５であり、単一フィン部のみからなる伝熱管(No.1
4,15)や平滑伝熱管(No.16) より伝熱性能に優れてい
る。単一フィン部の長さＬ1 と交差フィン部の長さＬ2
の管外熱伝達率α0 に及ぼす影響をNo.4,5,6について比
較すると、Ｌ1 は長く、Ｌ2 は短い方が管外熱伝達率α
0 は大きくなり、また交差フィン部の長さＬ2 は６ｍｍ
あれば十分なことが判る。交差フィン部の形状が管外熱
伝達率α0 に及ぼす影響をNo.1,4,13 について比較する
と、その影響は小さく、図２に示したもの(No.4)が若干
優れている程度である。単一フィン部のフィンの高さの
影響は、０．２ｍｍ未満（No.10)または０．７ｍｍ超(
No.11)で管外熱伝達率α0 がやや低下するが、他は高い
値を示し、フィンの高さは０．２〜０．７ｍｍであれば
問題ないことが判る。単一フィン部のフィンのねじれ角
度θ1 が管外熱伝達率α0 に及ぼす影響は、ねじれ角度
θ1 が４０〜６０°においては大差ないことが判る（但
し、フィンの高さが０．２〜０．７ｍｍの範囲）。
【００２３】（実施例２）実施例１で用いたNo.4（本発
明例）、 No.14（単一フィン部のみからなる伝熱管）、
No.16（平滑伝熱管）の管外熱伝達率α0 を冷媒流量を
種々変えて測定した。冷媒流量以外の測定条件は実施例
１と同じにした。結果を図５に示す。
明例）、 No.14（単一フィン部のみからなる伝熱管）、
No.16（平滑伝熱管）の管外熱伝達率α0 を冷媒流量を
種々変えて測定した。冷媒流量以外の測定条件は実施例
１と同じにした。結果を図５に示す。
【００２４】図５より明らかなように、本発明例の伝熱
管は、冷媒流量の少ない領域で管外熱伝達率α0 が最も
高くなり、単一フィン部のみからなる伝熱管と傾向を異
にする。これは本発明の伝熱管は交差フィン部を有し、
この交差フィン部で冷媒が落下し、フィン間に冷媒が薄
く保持されるためである。測定中、冷媒の挙動を観察し
たところ、図６に示すように、冷媒20は、単一フィン部
全体に膜状に広がり、交差フィン部で落下することが認
められた。なお、膜状の広がりは図示を省略した。冷媒
20の流量を１．０リットル／ｍ・ｍｉｎ．以下に絞っても乾
き面は生じなかった。単一フィン部のみからなる伝熱管
(No.14) では同じ冷媒流量で乾き面が生じた。
管は、冷媒流量の少ない領域で管外熱伝達率α0 が最も
高くなり、単一フィン部のみからなる伝熱管と傾向を異
にする。これは本発明の伝熱管は交差フィン部を有し、
この交差フィン部で冷媒が落下し、フィン間に冷媒が薄
く保持されるためである。測定中、冷媒の挙動を観察し
たところ、図６に示すように、冷媒20は、単一フィン部
全体に膜状に広がり、交差フィン部で落下することが認
められた。なお、膜状の広がりは図示を省略した。冷媒
20の流量を１．０リットル／ｍ・ｍｉｎ．以下に絞っても乾
き面は生じなかった。単一フィン部のみからなる伝熱管
(No.14) では同じ冷媒流量で乾き面が生じた。
【００２５】
【発明の効果】以上に述べたように、本発明の蒸発器用
伝熱管は、交差フィン部で冷媒が落下するのでフィン間
で冷媒は薄く保持されて高い管外熱伝達率が得られ、従
って伝熱性能に優れる。また冷媒貯留量を少なくできる
ので冷凍機の小型化および冷媒の循環負荷の低減が図れ
る。依って、工業上顕著な効果を奏する。
伝熱管は、交差フィン部で冷媒が落下するのでフィン間
で冷媒は薄く保持されて高い管外熱伝達率が得られ、従
って伝熱性能に優れる。また冷媒貯留量を少なくできる
ので冷凍機の小型化および冷媒の循環負荷の低減が図れ
る。依って、工業上顕著な効果を奏する。
【図１】本発明の伝熱管の第１の例を示す側面図(イ) お
よび部分拡大説明図(ロ)(ハ)である。
よび部分拡大説明図(ロ)(ハ)である。
【図２】本発明の伝熱管の第２の例を示す側面図であ
る。
る。
【図３】本発明の伝熱管の第３の例を示す側面図であ
る。
る。
【図４】吸収式冷凍機の要部説明図である。
【図５】管外熱伝達率α0 に及ぼす冷媒流量の影響を示
す説明図である。
す説明図である。
【図６】本発明の伝熱管における冷媒の挙動を示す説明
図である。
図である。
10 ねじれ角θ1 のフィン 11 ねじれ角θ2 のフィン 20 冷媒（水） 31 蒸発器 32 蒸発器用伝熱管 33 蒸発器の散布パイプ 41 吸収器 42 吸収器用伝熱管 43 吸収器の散布パイプ 44 貯留槽 45 濃度調整槽 46 循環ポンプ 47 配管
Claims (3)
- 【請求項１】 伝熱管の外面に、ねじれ角θ1 のフィン
からなる単一フィン部と、ねじれ角θ1 のフィンとねじ
れ角θ2 のフィンからなる交差フィン部とが前記伝熱管
の管軸方向に交互に形成されていることを特徴とする蒸
発器用伝熱管。 - 【請求項２】 交差フィン部が伝熱管の円周方向にリン
グ状に形成されていることを特徴とする請求項１記載の
蒸発器用伝熱管。 - 【請求項３】 交差フィン部が伝熱管の管軸方向に螺旋
状に形成されていることを特徴とする請求項１記載の蒸
発器用伝熱管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7384698A JPH11270980A (ja) | 1998-03-23 | 1998-03-23 | 蒸発器用伝熱管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7384698A JPH11270980A (ja) | 1998-03-23 | 1998-03-23 | 蒸発器用伝熱管 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11270980A true JPH11270980A (ja) | 1999-10-05 |
Family
ID=13529928
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7384698A Pending JPH11270980A (ja) | 1998-03-23 | 1998-03-23 | 蒸発器用伝熱管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11270980A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101045447B1 (ko) * | 2009-01-09 | 2011-06-30 | 엘지전자 주식회사 | 흡수식 냉온수기용 전열관 |
| CN102654372A (zh) * | 2012-05-28 | 2012-09-05 | 苏州新太铜高效管有限公司 | 一种棱锥形翅片冷凝管 |
| CN105066761A (zh) * | 2015-09-22 | 2015-11-18 | 烟台恒辉铜业有限公司 | 一种带窄缝形蒸汽排出口的蒸发管 |
-
1998
- 1998-03-23 JP JP7384698A patent/JPH11270980A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101045447B1 (ko) * | 2009-01-09 | 2011-06-30 | 엘지전자 주식회사 | 흡수식 냉온수기용 전열관 |
| CN102654372A (zh) * | 2012-05-28 | 2012-09-05 | 苏州新太铜高效管有限公司 | 一种棱锥形翅片冷凝管 |
| CN105066761A (zh) * | 2015-09-22 | 2015-11-18 | 烟台恒辉铜业有限公司 | 一种带窄缝形蒸汽排出口的蒸发管 |
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