JPH0241501Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0241501Y2 JPH0241501Y2 JP1984199558U JP19955884U JPH0241501Y2 JP H0241501 Y2 JPH0241501 Y2 JP H0241501Y2 JP 1984199558 U JP1984199558 U JP 1984199558U JP 19955884 U JP19955884 U JP 19955884U JP H0241501 Y2 JPH0241501 Y2 JP H0241501Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- refrigerant
- tube
- region
- dryness
- double
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本考案は、二重管式熱交換器に関するものであ
る。
る。
（従来の技術）
二重管式熱交換器は、第５図図示の如く、内管
１と外管２とからなり、これを蒸発器として使用
する場合には、内管１内に水Ｗ（熱媒体として作
用）を流通させる一方、内外管間の環状部３に冷
媒Ｘを前記水Ｗと向流する如く流通せしめて、両
者間で熱交換させ、入口側で液状の冷媒Ｘを蒸発
させ、出口側でガス状の冷媒Ｘとなすのである。
この過程における冷媒Ｘの乾き度ｘに対する冷媒
熱伝達率Ｋの変化は第９図の点線b1で示すように
なる。これによると、乾き度ｘの大きな領域（以
下、高乾き度領域という）Ｃにおいて冷媒側熱伝
達率Ｋが急激に低下している。
１と外管２とからなり、これを蒸発器として使用
する場合には、内管１内に水Ｗ（熱媒体として作
用）を流通させる一方、内外管間の環状部３に冷
媒Ｘを前記水Ｗと向流する如く流通せしめて、両
者間で熱交換させ、入口側で液状の冷媒Ｘを蒸発
させ、出口側でガス状の冷媒Ｘとなすのである。
この過程における冷媒Ｘの乾き度ｘに対する冷媒
熱伝達率Ｋの変化は第９図の点線b1で示すように
なる。これによると、乾き度ｘの大きな領域（以
下、高乾き度領域という）Ｃにおいて冷媒側熱伝
達率Ｋが急激に低下している。
一方、前記環状部３における冷媒（気液混合状
態にある）Ｘの二相流の流れ状態は、第６図イ，
ロおよびハに示すように、乾き度ｘの小さな領域
（以下低乾きいう）Ａでは液冷媒XLが環状部３の
底に沿つて流れ、乾き度ｘが大きくなつて中乾き
度領域Ｂになると、液冷媒XLが内管１外壁と外
管２内壁とに付着する環状流れとなり、更に乾き
度ｘが大きくなつて高乾き度領域Ｃになると、内
管１外壁の液膜が切れて、所謂ドライアウトを生
じ外管２内壁には液冷媒XLが残存することとな
る。従つて、この高乾き度領域Ｃにおいて、前記
第９図点線b1で示す如く、冷媒側熱伝達率Ｋが急
激に低下するのである。
態にある）Ｘの二相流の流れ状態は、第６図イ，
ロおよびハに示すように、乾き度ｘの小さな領域
（以下低乾きいう）Ａでは液冷媒XLが環状部３の
底に沿つて流れ、乾き度ｘが大きくなつて中乾き
度領域Ｂになると、液冷媒XLが内管１外壁と外
管２内壁とに付着する環状流れとなり、更に乾き
度ｘが大きくなつて高乾き度領域Ｃになると、内
管１外壁の液膜が切れて、所謂ドライアウトを生
じ外管２内壁には液冷媒XLが残存することとな
る。従つて、この高乾き度領域Ｃにおいて、前記
第９図点線b1で示す如く、冷媒側熱伝達率Ｋが急
激に低下するのである。
上記の如き高乾き度領域Ｃにおける冷媒側熱伝
達率Ｋの急激な低下に対処するために、第７図図
示の如く、外管２の内面に、管軸Ｏに対して傾斜
した多数の凹溝４，４…を形成して、該凹溝４，
４…に沿う冷媒流の中心方向成分によつて高乾き
度領域Ｃにおいて外管２内壁の液冷媒XLを内管
１外壁側へ供給し、前記ドライアウトの発生を防
止することが考えられる（第８図ハ参照）。
達率Ｋの急激な低下に対処するために、第７図図
示の如く、外管２の内面に、管軸Ｏに対して傾斜
した多数の凹溝４，４…を形成して、該凹溝４，
４…に沿う冷媒流の中心方向成分によつて高乾き
度領域Ｃにおいて外管２内壁の液冷媒XLを内管
１外壁側へ供給し、前記ドライアウトの発生を防
止することが考えられる（第８図ハ参照）。
なお、二重管式熱交換器において、外管２内面
に凹溝を形成することは、実開昭51−26553号公
報に見られる如く、既に知られている。
に凹溝を形成することは、実開昭51−26553号公
報に見られる如く、既に知られている。
（考案が解決しようとする問題点）
第７図図示の如く、外管２内面の全長に亘つ
て、同一ピツチで凹溝４，４…を形成すると、高
乾き度領域Ｃにおけるドライアウトの発生を防止
することができる反面、乾き度領域において、外
管２内壁側の液冷媒XLが内管１外壁側へ供給さ
れることとなり、内管１外壁側の液冷媒XLの膜
厚が厚くなる（第８図ロ図示）。て、冷媒側熱伝
達率Ｋが、第９図点線b2で示すように、中乾き度
領域Ｂにおいて第５図図示のものに比べて低下す
るという不都合が生ずる。
て、同一ピツチで凹溝４，４…を形成すると、高
乾き度領域Ｃにおけるドライアウトの発生を防止
することができる反面、乾き度領域において、外
管２内壁側の液冷媒XLが内管１外壁側へ供給さ
れることとなり、内管１外壁側の液冷媒XLの膜
厚が厚くなる（第８図ロ図示）。て、冷媒側熱伝
達率Ｋが、第９図点線b2で示すように、中乾き度
領域Ｂにおいて第５図図示のものに比べて低下す
るという不都合が生ずる。
本考案は、上記不都合を解消して、二重管式熱
交換器全長に亘つて、冷媒側熱伝達率を向上せし
めることを目的とするものである。
交換器全長に亘つて、冷媒側熱伝達率を向上せし
めることを目的とするものである。
（問題点を解決するための手段）
本考案は、上記問題点を解決するための手段と
して、第１図ないし第４図に示すように、外管２
の内周面において、冷媒流通経路中間部における
中乾き度領域Ｂとなる部位に平滑面６を形成する
とともに、冷媒出口側における高乾き度領域Ｃと
なる部位に管軸Ｏに対して傾斜する多数の凹溝
４，４…を小ピツチで形成している。
して、第１図ないし第４図に示すように、外管２
の内周面において、冷媒流通経路中間部における
中乾き度領域Ｂとなる部位に平滑面６を形成する
とともに、冷媒出口側における高乾き度領域Ｃと
なる部位に管軸Ｏに対して傾斜する多数の凹溝
４，４…を小ピツチで形成している。
（作用）
本考案では、上記手段によつて、中乾き度領域
Ｂでの冷媒側熱伝達率Ｋを低下させることなく、
高乾き度領域Ｃでの冷媒側熱伝達率Ｋを大巾に向
上せしめるという作用が得られる。
Ｂでの冷媒側熱伝達率Ｋを低下させることなく、
高乾き度領域Ｃでの冷媒側熱伝達率Ｋを大巾に向
上せしめるという作用が得られる。
（実施例）
以下、第１図ないし第４図を参照して、本考案
の幾つかの好適な実施例を説明する。
の幾つかの好適な実施例を説明する。
（実施例 １）
第１図に示す如く、この二重管式熱交換器は、
内管１と外管２とからなり、該外管２内面におい
て、冷媒出口側の高乾き度領域Ｃに、管軸Ｏに対
して角度θ1（以下傾斜角という）傾斜した多数の
凹溝４，４…を形成し、他の部分を平滑面６とし
て構成されており、内管１内に水Ｗ（熱媒体とし
て作用）を流通させ、内外管間の環状部３に冷媒
Ｘを前記水Ｗと向流する如く流通せしめて、蒸発
器として作用せしめるものである。
内管１と外管２とからなり、該外管２内面におい
て、冷媒出口側の高乾き度領域Ｃに、管軸Ｏに対
して角度θ1（以下傾斜角という）傾斜した多数の
凹溝４，４…を形成し、他の部分を平滑面６とし
て構成されており、内管１内に水Ｗ（熱媒体とし
て作用）を流通させ、内外管間の環状部３に冷媒
Ｘを前記水Ｗと向流する如く流通せしめて、蒸発
器として作用せしめるものである。
ここで、傾斜角θ1は70〜90゜の範囲とするのが
望ましく、凹溝４，４…のピツチP1は小さくす
るのが望ましい。
望ましく、凹溝４，４…のピツチP1は小さくす
るのが望ましい。
本実施例の二重管式熱交換器における環状部３
での冷媒Ｘの二相流の流れ状態は、第２図イ，
ロ，ハ図示の如くである。即ち、低乾き度領域Ａ
では液冷媒XL状部３の底に沿つて流れ、中乾き
度領域Ｂおよび高乾き度領域Ｃでは、液冷媒XL
が内管１外壁と外管２内壁とに薄く付着する環状
流れとなつている。従つて、高乾き度領域Ｃにお
ける内管１外壁のドライアウト解消される。この
高乾き度領域Ｃにおいて、内管１外壁に液膜が形
成される理由は、凹溝４，４…に沿つて流れる液
冷媒XLの中心方向成分（第１図点線矢印）が冷
媒流速の増大に伴なつて大きくなり、液冷媒XL
の一部が谷部４ａから山部４ｂへ向かつて凹溝４
をあふれ出し、これが内管１外壁へ供給され液膜
を形成することによるものと推論される。
での冷媒Ｘの二相流の流れ状態は、第２図イ，
ロ，ハ図示の如くである。即ち、低乾き度領域Ａ
では液冷媒XL状部３の底に沿つて流れ、中乾き
度領域Ｂおよび高乾き度領域Ｃでは、液冷媒XL
が内管１外壁と外管２内壁とに薄く付着する環状
流れとなつている。従つて、高乾き度領域Ｃにお
ける内管１外壁のドライアウト解消される。この
高乾き度領域Ｃにおいて、内管１外壁に液膜が形
成される理由は、凹溝４，４…に沿つて流れる液
冷媒XLの中心方向成分（第１図点線矢印）が冷
媒流速の増大に伴なつて大きくなり、液冷媒XL
の一部が谷部４ａから山部４ｂへ向かつて凹溝４
をあふれ出し、これが内管１外壁へ供給され液膜
を形成することによるものと推論される。
上記の如く、環状部３における二相流の流れ状
態が改善された結果、冷媒側熱伝達率Ｋの変化
は、第９図実線a1で示す如くになり、中乾き度領
域Ｂでの冷媒側熱伝達率Ｋの低下を招くことな
く、高乾き度領域Ｃでの冷媒側熱伝達率Ｋの向上
が図れるのである。
態が改善された結果、冷媒側熱伝達率Ｋの変化
は、第９図実線a1で示す如くになり、中乾き度領
域Ｂでの冷媒側熱伝達率Ｋの低下を招くことな
く、高乾き度領域Ｃでの冷媒側熱伝達率Ｋの向上
が図れるのである。
（実施例 ２）
本実施例の二重管式熱交換器においては、第３
図図示の如く、外管２内面において、冷媒入口側
の低乾き度領域Ａに、管軸Ｏに対する傾斜角θ2を
有する多数の凹溝５，５…を形成している。該凹
溝５，５…のピツチP2は、高乾き度領域Ｃの凹
溝４，４…のピツチP1より大きくされ、又、前
記傾斜角θ2は10〜40゜の範囲とされるのが望まし
い。
図図示の如く、外管２内面において、冷媒入口側
の低乾き度領域Ａに、管軸Ｏに対する傾斜角θ2を
有する多数の凹溝５，５…を形成している。該凹
溝５，５…のピツチP2は、高乾き度領域Ｃの凹
溝４，４…のピツチP1より大きくされ、又、前
記傾斜角θ2は10〜40゜の範囲とされるのが望まし
い。
上記構成の二重管式熱交換器における環状部３
での冷媒Ｘの二相流の流れ状態は、第４図イ，
ロ，ハ図示の如くである。
での冷媒Ｘの二相流の流れ状態は、第４図イ，
ロ，ハ図示の如くである。
即ち、低乾き度領域Ａにおいて、凹溝５，５…
に案内されて環状部３底部の液冷媒XLが管頂ま
でもち上げられ、内管１外壁上部に液冷媒XLの
薄膜が形成されることとなり、冷媒側熱伝達率Ｋ
が大巾に向上する。なお、中乾き度領域Ｂおよび
乾き度領域Ｃでは実施例１と同様の環状流れとな
つている。
に案内されて環状部３底部の液冷媒XLが管頂ま
でもち上げられ、内管１外壁上部に液冷媒XLの
薄膜が形成されることとなり、冷媒側熱伝達率Ｋ
が大巾に向上する。なお、中乾き度領域Ｂおよび
乾き度領域Ｃでは実施例１と同様の環状流れとな
つている。
本実施例における冷媒側熱伝達率Ｋの変化は、
第９図実線a2で示す如くになり、全領域において
冷媒側熱伝達率が向上する。
第９図実線a2で示す如くになり、全領域において
冷媒側熱伝達率が向上する。
なお、実施例２の二重管式熱交換器において、
低乾き度領域Ａの凹溝５，５…を浅く形成する一
方、高乾き度領域Ｃの凹溝４，４…を深く形成す
るとより効果的である。
低乾き度領域Ａの凹溝５，５…を浅く形成する一
方、高乾き度領域Ｃの凹溝４，４…を深く形成す
るとより効果的である。
（考案の効果）
叙上の如く、本考案によれば、蒸発器として作
用する二重管式熱交換器の外管２内面において、
冷媒流通経路中間部における中乾き度領域Ｂとな
る部位に平滑面６を形成するとともに、冷媒出口
側における高乾き度領域Ｃとなる部位に管軸Ｏに
対して傾斜する多数の凹溝４，４…を小ピツチで
形成して、高乾き度領域Ｃにおける外管２内壁側
の液冷媒XLを内管１外壁へ供給するようにした
ので、中乾き度領域Ｂでの冷媒側熱伝達率を低下
させることなく、高乾き度領域Ｃでの内管１外壁
のドライアウトが解消されることとなり、冷媒側
熱伝達率Ｋの向上を図ることができるという実用
的な効果がある。
用する二重管式熱交換器の外管２内面において、
冷媒流通経路中間部における中乾き度領域Ｂとな
る部位に平滑面６を形成するとともに、冷媒出口
側における高乾き度領域Ｃとなる部位に管軸Ｏに
対して傾斜する多数の凹溝４，４…を小ピツチで
形成して、高乾き度領域Ｃにおける外管２内壁側
の液冷媒XLを内管１外壁へ供給するようにした
ので、中乾き度領域Ｂでの冷媒側熱伝達率を低下
させることなく、高乾き度領域Ｃでの内管１外壁
のドライアウトが解消されることとなり、冷媒側
熱伝達率Ｋの向上を図ることができるという実用
的な効果がある。
又、外管２における高乾き度領域Ｃに凹溝４，
４…を加工するだけでよいので、低コストで製作
できるという利点もある。
４…を加工するだけでよいので、低コストで製作
できるという利点もある。
第１図は本考案の実施例１にかかる二重管式熱
交換器の半縦断側面図、第２図イ，ロ及びハは第
１図のイ−イ，ロ−ロおよびハーハ断面図、第３
図は本考案の実施例２にかかる二重管式熱交換器
の半縦断側面図、第４図イ，ロおよびハは第３図
のイ−イ，ロ−ロおよびハーハ断面図、第５図は
従来例の二重管式熱交換器の半縦断側面図、第６
図イ，ロおよびハは第５図のイ−イ，ロ−ロ及び
ハーハ断面図、第７図はもう一つの従来例の二重
管式熱交換器の半縦断側面図、第８図イ，ロおよ
びハは第７図のイ−イ，ロ−ロおよびハーハ断面
図、第９図は実施例１，２および従来例の二重管
式熱交換器を蒸発器として用いた場合における乾
き度ｘに対する冷媒側熱伝達率Ｋの変化を示す特
性図である。 １……内管、２……外管、３……環状部、４…
…凹溝、Ｏ……管軸。
交換器の半縦断側面図、第２図イ，ロ及びハは第
１図のイ−イ，ロ−ロおよびハーハ断面図、第３
図は本考案の実施例２にかかる二重管式熱交換器
の半縦断側面図、第４図イ，ロおよびハは第３図
のイ−イ，ロ−ロおよびハーハ断面図、第５図は
従来例の二重管式熱交換器の半縦断側面図、第６
図イ，ロおよびハは第５図のイ−イ，ロ−ロ及び
ハーハ断面図、第７図はもう一つの従来例の二重
管式熱交換器の半縦断側面図、第８図イ，ロおよ
びハは第７図のイ−イ，ロ−ロおよびハーハ断面
図、第９図は実施例１，２および従来例の二重管
式熱交換器を蒸発器として用いた場合における乾
き度ｘに対する冷媒側熱伝達率Ｋの変化を示す特
性図である。 １……内管、２……外管、３……環状部、４…
…凹溝、Ｏ……管軸。
Claims (1)
- 内管１と外管２との二重管構造を有し、内管１
内を流通する熱媒体と内外管間の環状部３を流通
する冷媒との間で熱交換を行わしめるように構成
した二重管式熱交換器において、前記外管２内周
面には、冷媒流通経路中間部における中間乾き度
領域Ｂとなる部位に平滑面６を形成し且つ冷媒出
口側における高乾き度領域Ｃとなる部位に管軸Ｏ
に対して傾斜した多数の凹溝４，４…を小ピツチ
で形成したことを特徴とする二重管式熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1984199558U JPH0241501Y2 (ja) | 1984-12-28 | 1984-12-28 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1984199558U JPH0241501Y2 (ja) | 1984-12-28 | 1984-12-28 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61115864U JPS61115864U (ja) | 1986-07-22 |
| JPH0241501Y2 true JPH0241501Y2 (ja) | 1990-11-05 |
Family
ID=30759591
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1984199558U Expired JPH0241501Y2 (ja) | 1984-12-28 | 1984-12-28 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0241501Y2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5923970U (ja) * | 1982-08-06 | 1984-02-14 | 中島 吉忠 | 投釣胴づき仕掛用天ビン具 |
-
1984
- 1984-12-28 JP JP1984199558U patent/JPH0241501Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61115864U (ja) | 1986-07-22 |
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