JPH04122964U - 沸騰用伝熱管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 気泡の発生すなわち沸騰伝熱が円滑に且つ効
率的に行われるようにした伝熱管を提供する。 【構成】 伝熱管１の外面には、略三角形状のフィン２
を備えるとともに、隣り合ったフィン頂上部間に開口部
３を有するキャビティ４が各々連通することなく、それ
ぞれ独立して管軸方向および管周方向に多数設けられて
いる。 【効果】 キャビティ４内には、活性化している蒸気が
沸騰核５として存在するために、沸騰が連続的、効率的
に生じるようになり、伝熱性能を一層向上せしめうると
ともに、熱交換器の小型化、高性能化を図らることがで
きる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ターボ冷凍機の蒸発器や吸収式冷凍機の再生器等のように、熱交換 用流体の沸騰、蒸発を伴う熱交換器に使用される伝熱管に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、ターボ冷凍機の蒸発器や吸収式冷凍機の再生器においては、伝熱面積を 増加させたローフィンチューブ等、外面フィンチューブが多く使用されているが 、さらに伝熱を促進させる目的で、常に沸騰核を有し連続的に沸騰を生じさせる 如き形状が研究され、その幾つかが既に実用されている。

【０００３】 その形状としては、切削により成形したフィンをブラシで圧縮成形して、トン ネル部6'と開口部3'とを有する図５に示す伝熱管1'、あるいは転造成形したフィ ン先端を切り込んで管軸方向に倒して隣接するフィンに接触させることにより、 トンネル部6"と開口部3"とを有する図６に示す伝熱管1"がある。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

上記構造の沸騰用伝熱管1', 1"では、トンネル部6'，6"内に入り込んだ液が加 熱され、活性化された蒸気に変化し開口部3'，3"より図７に示す如き状態で気泡 として分離する。この時、トンネル部6'，6"内の蒸気は全部は管外に出ず、一部 が残留し沸騰核となり、これにより連続的に沸騰伝熱が行われる。一般的に、こ の気泡の生成が細かく、且つ、連続的な程、伝熱性能は向上することが判ってい る。

【０００５】 ところで、上述したような伝熱管1', 1"では、開口部3'，3"の全てで気泡は発 生せず、一部の開口部3'，3"においては、液の吸い込みのみが行われる。特に、 管の下部では液よりも比重の小さい蒸気がトンネル部6'，6"内を通って上部に集 中し易いため、液の吸い込みのみが行われる開口部3'，3"が多くなる（図７参照 ）。このように、従来の伝熱管では沸騰が効率的に行われていなかった。

【０００６】 本考案は、このような問題点を解消すべくなしたもので、その目的は、気泡の 発生すなわち沸騰伝熱が円滑に且つ効率的に行われるようにした伝熱管を提供す ることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記の目的を達成するために、本考案は下記の構成を備えせしめたことを特徴 とする。 すなわち、本考案は、管軸に対し直角方向の断面形状が三角形，台形などの頂 部を有するフィンが、管周方向および管軸方向に隣り合って設けられているとと もに、隣り合うフィン頂上部間に開口部を有するキャビティが、他のキャビティ と連通することなくそれぞれ独立して設けられている沸騰用伝熱管である。

【０００８】

【作用】

本考案によれば、伝熱管の外面に形成されるそれぞれ単独となっているキャビ ティにおいては、このキャビティ内に流入した液体は加熱されて、活性化された 蒸気となる。この蒸気の一部は分離して、図４に示す如く、管外の液体中に気泡 となって出てゆく。蒸気が分離したキャビティ内には、蒸気の体積縮小分だけ管 外より液体が流れ込むが、キャビティ内には活性化している蒸気が沸騰核として 残存しているため、キャビティ内の蒸気は直ぐに発達して、その結果、連続的に 沸騰が生じるようになる。 また、独立したキャビティであるので、蒸気が管上方に移動することなく、そ れぞれのキャビティ内で蒸気沸騰核を保持するため、沸騰が有効に行われる。

【０００９】

【実施例】

本考案の実施例を添付図面に基づいて詳述する。 直径19mmの伝熱管用原管（銅管）を用い、先ずその外面に常法によりフィン外 径18.9mm、フィン高さ 0.6mm、フィンピッチ（軸方向）が 1インチ当たり26のフ ィンを有するフインチューブを形成した。次いで、歯先角 100度、溝深さ 0.6mm の歯車工具を用いて圧縮転造加工を行った。

【００１０】 その結果、圧縮されたフィンは、図２に示す如く(a), (b), (c) の順に変形し て、先端から根元にかけて徐々に展伸し、前後に隣接したフィンと接触し且つ重 なり合った図２(c) のフィン形状となり、最終的に図１に示す形状の伝熱管１が 得られる。すなわち、フィン外径18.9mm、管周方向の山数が36個で各山の高さが 0.6mmの略三角形状のフィン２が軸方向に 1インチ当たり26のピッチで隣接して 群生した形態となり、このフィン２は、図３に拡大して示す如き管軸方向の断面 形状をなしており、隣り合ったフィン頂上部間に開口部３を有するキャビティ４ が各々連通することなく、それぞれ独立して管軸方向および管周方向に多数設け られる構造となっている。

【００１１】 かかる構造を有するフィン付伝熱管１は、例えばターボ冷凍機の蒸発器として 使用した場合、キャビティ４内には図４に示すように、活性化している蒸気が沸 騰核５として存在するために、沸騰が連続的、効率的に生じるようになる。

【００１２】

【考案の効果】

上述したように、本考案によれば、各々が開口部を持つ独立したキャビティが フィン間の管軸および管周方向に多数形成されているために、キャビティが連通 した形態の従来の伝熱管と比較した場合、キャビティ内での蒸気の活性化がより 促進されて、伝熱性能が一層向上せしめられることになり、従って熱交換器の小 型化、高性能化を図らせる上ですこぶる有利な伝熱管となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係わる沸騰用伝熱管の部分斜視図であ
る。

【図２】本考案に係わる沸騰用伝熱管の成形加工手段を
順序的に説明するための管軸方向断面拡大図である。

【図３】本考案に係わる沸騰用伝熱管の管軸方向断面拡
大図である。

【図４】本考案に係わる沸騰用伝熱管の沸騰を伴う熱交
換状態を示す断面図である。

【図５】従来の伝熱管の部分斜視図である。

【図６】従来の伝熱管の他の例の部分斜視図である。

【図７】従来の伝熱管の熱交換状態を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１：伝熱管 ２：フィン
３：開口部 ４：キャビティ ５：沸騰核

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 管軸に対し直角方向の断面形状が三角
   形，台形などの頂部を有するフィンが、管周方向および
   管軸方向に隣り合って設けられているとともに、隣り合
   うフィン頂上部間に開口部を有するキャビティが、他の
   キャビティと連通することなくそれぞれ独立して設けら
   れていることを特徴とする沸騰用伝熱管。