JPH0444192B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0444192B2 JPH0444192B2 JP13423484A JP13423484A JPH0444192B2 JP H0444192 B2 JPH0444192 B2 JP H0444192B2 JP 13423484 A JP13423484 A JP 13423484A JP 13423484 A JP13423484 A JP 13423484A JP H0444192 B2 JPH0444192 B2 JP H0444192B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat transfer
- boiling
- screen mesh
- tube
- heat exchanger
- 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
Links
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 31
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 4
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 3
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 238000005219 brazing Methods 0.000 description 1
- 238000007373 indentation Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
- F28F13/18—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by applying coatings, e.g. radiation-absorbing, radiation-reflecting; by surface treatment, e.g. polishing
- F28F13/185—Heat-exchange surfaces provided with microstructures or with porous coatings
- F28F13/187—Heat-exchange surfaces provided with microstructures or with porous coatings especially adapted for evaporator surfaces or condenser surfaces, e.g. with nucleation sites
-
- 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
- F28F1/40—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only inside the tubular element
- F28F1/405—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only inside the tubular element and being formed of wires
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Geometry (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は空気調和機の蒸発器などのように流体
の沸騰、蒸発を伴う熱交換器に使用する伝熱管に
関するものである。
の沸騰、蒸発を伴う熱交換器に使用する伝熱管に
関するものである。
従来例の構成とその問題点
従来、空気調和機および冷凍機の蒸発器におい
て、冷媒側の熱伝達は良好な沸騰熱伝達であるた
め、この熱抵抗をあまり考慮する必要はなかつ
た。しかしながら、最近たとえば高性能フインの
開発によつて、空気側の熱伝達が著しく改善され
管外側の熱抵抗が減少したことなどのために、蒸
発伝熱管内の冷媒の熱抵抗も考慮する必要が生
じ、蒸発器の小形高性能化をはかるためには、管
外の伝熱促進とともに、管内の冷媒側の伝熱促進
を行う必要が生じてきた。
て、冷媒側の熱伝達は良好な沸騰熱伝達であるた
め、この熱抵抗をあまり考慮する必要はなかつ
た。しかしながら、最近たとえば高性能フインの
開発によつて、空気側の熱伝達が著しく改善され
管外側の熱抵抗が減少したことなどのために、蒸
発伝熱管内の冷媒の熱抵抗も考慮する必要が生
じ、蒸発器の小形高性能化をはかるためには、管
外の伝熱促進とともに、管内の冷媒側の伝熱促進
を行う必要が生じてきた。
第１図ａ，ｂはそれぞれ従来の沸騰用伝熱促進
管の縦断面図および横断面図であり、第２図は第
１図ａの拡大図である。この沸騰用伝熱管は、線
径および線間のすき間が一様なスクリーンメツシ
ユ２を、伝熱管１の内壁面に沿うように挿入し熱
的に密着させたものである。
管の縦断面図および横断面図であり、第２図は第
１図ａの拡大図である。この沸騰用伝熱管は、線
径および線間のすき間が一様なスクリーンメツシ
ユ２を、伝熱管１の内壁面に沿うように挿入し熱
的に密着させたものである。
このような構成のために、伝熱面上にスクリー
ンメツシユ２によつて、その素線間に多くの微小
なくぼみ３が形成され、この微小なくぼみ３が沸
騰熱伝達に対して有効な沸騰核となり、沸騰熱伝
達が促進された。しかしながら、伝熱量が増加す
るに伴い、伝熱面で蒸発しスクリーンメツシユ２
の素線間から管中央部の主流部へ流出（矢印４の
方向）する蒸気の流量が増加するために、その蒸
気の流れと対向してスクリーンメツシユ２の素線
間から伝熱管１内壁面に主流部の液体が流入（矢
印５の方向）しにくくなる。このように、素線間
のすき間が一様に細かいスクリーンメツシユ２を
伝熱面上に設置したのでは、高熱流束時に伝熱面
がドライアウトしやすいという欠点があつた。し
かし、スクリーンメツシユ２の素線間のすき間を
大きくすれば、伝熱面上にスクリーンメツシユ２
によつて形成される素線間のくぼみ３が大きくな
り、そのくぼみは沸騰熱伝達に対して有効なくぼ
みではなくなる。
ンメツシユ２によつて、その素線間に多くの微小
なくぼみ３が形成され、この微小なくぼみ３が沸
騰熱伝達に対して有効な沸騰核となり、沸騰熱伝
達が促進された。しかしながら、伝熱量が増加す
るに伴い、伝熱面で蒸発しスクリーンメツシユ２
の素線間から管中央部の主流部へ流出（矢印４の
方向）する蒸気の流量が増加するために、その蒸
気の流れと対向してスクリーンメツシユ２の素線
間から伝熱管１内壁面に主流部の液体が流入（矢
印５の方向）しにくくなる。このように、素線間
のすき間が一様に細かいスクリーンメツシユ２を
伝熱面上に設置したのでは、高熱流束時に伝熱面
がドライアウトしやすいという欠点があつた。し
かし、スクリーンメツシユ２の素線間のすき間を
大きくすれば、伝熱面上にスクリーンメツシユ２
によつて形成される素線間のくぼみ３が大きくな
り、そのくぼみは沸騰熱伝達に対して有効なくぼ
みではなくなる。
発明の目的
本発明は上記従来の欠点を解消するものであ
り、高熱流束時にでも管内壁面近傍に沸騰熱伝達
に有効な気泡核を安定化し、しかもドライアウト
しにくい伝熱面を有する伝熱性能の優れた沸騰用
伝熱管を提供することを目的とする。
り、高熱流束時にでも管内壁面近傍に沸騰熱伝達
に有効な気泡核を安定化し、しかもドライアウト
しにくい伝熱面を有する伝熱性能の優れた沸騰用
伝熱管を提供することを目的とする。
発明の構成
本発明の沸騰用伝熱管は、素線間のすき間が小
さく密な素線の部分と素線間のすき間が大きく疎
な素線の部分を同一層内に有するスクリーンメツ
シユを、伝熱管内壁面に沿うように挿入し、熱的
に密着させたものである。
さく密な素線の部分と素線間のすき間が大きく疎
な素線の部分を同一層内に有するスクリーンメツ
シユを、伝熱管内壁面に沿うように挿入し、熱的
に密着させたものである。
実施例の説明
以下本発明の一実施例を図面とともに説明す
る。
る。
第３図ａ，ｂはそれぞれ本発明の一実施例の沸
騰用伝熱管の縦断面図および横断面図であり、第
４図は第３図ａの拡大図である。
騰用伝熱管の縦断面図および横断面図であり、第
４図は第３図ａの拡大図である。
スクリーンメツシユ７は一様な線径の素線で構
成され、その縦線、横線ともに素線間のすき間が
小さく密な織り方の部分が素線間のすき間が大き
く疎な織り方の部分と交互になるように織られて
いる。このスクリーンメツシユ７を伝熱管６の中
にその内壁面に沿うように一層だけ挿入し、その
後、内壁面と熱的に接触させることにより本発明
の沸騰用伝熱管を形成する。
成され、その縦線、横線ともに素線間のすき間が
小さく密な織り方の部分が素線間のすき間が大き
く疎な織り方の部分と交互になるように織られて
いる。このスクリーンメツシユ７を伝熱管６の中
にその内壁面に沿うように一層だけ挿入し、その
後、内壁面と熱的に接触させることにより本発明
の沸騰用伝熱管を形成する。
なお、スクリーンメツシユ７と伝熱管６の内壁
面との接触状態をより良くし、その間の熱抵抗を
減少させるために、伝熱管６の内壁面にあらかじ
めロウ材を塗布しておき、スクリーンメツシユ７
を伝熱管６内に挿入後、伝熱管６を加熱してロウ
付けしてもよい。
面との接触状態をより良くし、その間の熱抵抗を
減少させるために、伝熱管６の内壁面にあらかじ
めロウ材を塗布しておき、スクリーンメツシユ７
を伝熱管６内に挿入後、伝熱管６を加熱してロウ
付けしてもよい。
このような構成であるために次のような作用と
効果を生じる。
効果を生じる。
スクリーンメツシユ７は伝熱管６の内壁面と熱
的に密着しているために伝熱面として機能し、伝
熱に対する有効面積が増加する。このために伝熱
量が増大する。
的に密着しているために伝熱面として機能し、伝
熱に対する有効面積が増加する。このために伝熱
量が増大する。
また、流体の表面張力に応じてスクリーンメツ
シユ７の素線の織り方の密な部分を構成する素線
の線径と線のすき間を適切に選ぶことにより、沸
騰熱伝達に対して有効な多数の活性な沸騰核（く
ぼみ８）を形成することができる。このような活
性な沸騰核は、その壁温が降下しても液体で満た
されることはなく常に気泡核を有しているため
に、安定した伝熱促進効果が得られる。このよう
に沸騰熱伝達を促進するためには伝熱面上に活性
な沸騰核を形勢することが重要である。そのため
には、伝熱面上に熱的に接した一層のスクリーン
メツシユで十分である。一方、流体の表面張力に
応じてスクリーンメツシユ７の素線の織り方の疎
な部分を構成する素線の線径と線のすき間を適切
に選ぶことにより、管内の主流部の液体が織り方
の疎な素線間のすき間９から伝熱管６内壁面上に
流入（矢印１０の方向）することが可能となる。
たとえ伝熱量が増加し、スクリーンメツシユ７か
らの蒸発量が増加した場合でも、スクリーンメツ
シユ７の織り方の密な素線部の活性な沸騰核８か
ら蒸気が主流部へ流出（矢印１１の方向）し、主
流部の液体が織り方の疎な素線部のすき間９から
伝熱管６内壁面上に流入（矢印１０の方向）し、
そしてその液体はスクリーンメツシユ７と伝熱管
６の内壁面のすき間を通して活性な沸騰核８に供
給される。このように伝熱面上の沸騰核８に供給
される液体の流れと沸騰核８から流出する蒸気の
流れが対向しないために、高熱流束時においても
伝熱面がドライアウトしにくい。
シユ７の素線の織り方の密な部分を構成する素線
の線径と線のすき間を適切に選ぶことにより、沸
騰熱伝達に対して有効な多数の活性な沸騰核（く
ぼみ８）を形成することができる。このような活
性な沸騰核は、その壁温が降下しても液体で満た
されることはなく常に気泡核を有しているため
に、安定した伝熱促進効果が得られる。このよう
に沸騰熱伝達を促進するためには伝熱面上に活性
な沸騰核を形勢することが重要である。そのため
には、伝熱面上に熱的に接した一層のスクリーン
メツシユで十分である。一方、流体の表面張力に
応じてスクリーンメツシユ７の素線の織り方の疎
な部分を構成する素線の線径と線のすき間を適切
に選ぶことにより、管内の主流部の液体が織り方
の疎な素線間のすき間９から伝熱管６内壁面上に
流入（矢印１０の方向）することが可能となる。
たとえ伝熱量が増加し、スクリーンメツシユ７か
らの蒸発量が増加した場合でも、スクリーンメツ
シユ７の織り方の密な素線部の活性な沸騰核８か
ら蒸気が主流部へ流出（矢印１１の方向）し、主
流部の液体が織り方の疎な素線部のすき間９から
伝熱管６内壁面上に流入（矢印１０の方向）し、
そしてその液体はスクリーンメツシユ７と伝熱管
６の内壁面のすき間を通して活性な沸騰核８に供
給される。このように伝熱面上の沸騰核８に供給
される液体の流れと沸騰核８から流出する蒸気の
流れが対向しないために、高熱流束時においても
伝熱面がドライアウトしにくい。
さらに、伝熱管６内に挿入したスクリーンメツ
シユ７表面の凹凸のために壁面近傍の流れが乱さ
れ、乱流促進効果が生じて、管内熱伝達は向上す
る。
シユ７表面の凹凸のために壁面近傍の流れが乱さ
れ、乱流促進効果が生じて、管内熱伝達は向上す
る。
なお、上記実施例のスクリーンメツシユ７で
は、一様な線径の素線で、しかも縦線と横線が一
様な織り方であつたが、線径および織り方が一様
でなくても上記と同様な効果が得られる。また、
上記実施例では内面が平滑な管を用いたが、例え
ば管の内面にらせん状の溝を形成したものあるい
は凹凸を形成したものを用いても上記と同様な効
果が得られる。
は、一様な線径の素線で、しかも縦線と横線が一
様な織り方であつたが、線径および織り方が一様
でなくても上記と同様な効果が得られる。また、
上記実施例では内面が平滑な管を用いたが、例え
ば管の内面にらせん状の溝を形成したものあるい
は凹凸を形成したものを用いても上記と同様な効
果が得られる。
発明の効果
以上のように本発明の沸騰用伝熱管は、素線間
のすき間が小さく密な素線の織り方の部分と素線
間のすき間が大きく疎な素線の織り方の部分を同
一層内に有するスクリーンメツシユを伝熱管内壁
面に沿うように挿入し熱的に密着させたものであ
るから スクリーンメツシユ素線間のすき間が小さく
密な素線の織り方の部分に、多数の活性な沸騰
核を形成し、管内壁面近傍に沸騰熱伝達に有効
な気泡核を安定化できる。
のすき間が小さく密な素線の織り方の部分と素線
間のすき間が大きく疎な素線の織り方の部分を同
一層内に有するスクリーンメツシユを伝熱管内壁
面に沿うように挿入し熱的に密着させたものであ
るから スクリーンメツシユ素線間のすき間が小さく
密な素線の織り方の部分に、多数の活性な沸騰
核を形成し、管内壁面近傍に沸騰熱伝達に有効
な気泡核を安定化できる。
伝熱面上の沸騰核への液体の供給路と沸騰核
からの蒸気の流出路を分離することができ、高
熱流束時にでも伝熱面がドライアウトしにく
い。
からの蒸気の流出路を分離することができ、高
熱流束時にでも伝熱面がドライアウトしにく
い。
以上のように、本発明は沸騰用伝熱管の伝熱性
能を著しく改善することが可能で、その実用的効
果は大なるものがある。
能を著しく改善することが可能で、その実用的効
果は大なるものがある。
第１図ａ，ｂはそれぞれ従来の伝熱管の縦断面
図および横断面図、第２図は第１図ａの要部拡大
図、第３図ａ，ｂはそれぞれ本発明の一実施例の
沸騰用伝熱管の縦断面図および横断面図、第４図
は第３図ａの要部拡大図である。 ６……伝熱管、７……スクリーンメツシユ、８
……沸騰核。
図および横断面図、第２図は第１図ａの要部拡大
図、第３図ａ，ｂはそれぞれ本発明の一実施例の
沸騰用伝熱管の縦断面図および横断面図、第４図
は第３図ａの要部拡大図である。 ６……伝熱管、７……スクリーンメツシユ、８
……沸騰核。
Claims (1)
- １ 素線間のすき間が小さく密な素線の部分と素
線間のすき間が大きく疎な素線の部分を同一層内
に有するスクリーンメツシユを伝熱管内壁面に沿
うように挿入し、熱的に密着させた沸騰用伝熱
管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59134234A JPS6115088A (ja) | 1984-06-28 | 1984-06-28 | 沸騰用伝熱管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59134234A JPS6115088A (ja) | 1984-06-28 | 1984-06-28 | 沸騰用伝熱管 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6115088A JPS6115088A (ja) | 1986-01-23 |
| JPH0444192B2 true JPH0444192B2 (ja) | 1992-07-20 |
Family
ID=15123558
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59134234A Granted JPS6115088A (ja) | 1984-06-28 | 1984-06-28 | 沸騰用伝熱管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6115088A (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1428997B1 (en) * | 2002-12-12 | 2008-12-24 | Perkins Engines Company Limited | Cooling arrangement and method with selected surfaces configured to inhibit changes in boiling state |
| EP1538415A1 (de) * | 2003-12-01 | 2005-06-08 | Balcke-Dürr GmbH | Strömungskanal |
| JP4870491B2 (ja) * | 2005-07-27 | 2012-02-08 | 富士電機株式会社 | 燃料改質装置 |
| KR100752636B1 (ko) * | 2006-05-02 | 2007-08-29 | 삼성광주전자 주식회사 | 냉장고용 열교환기 및 그 튜브의 제조방법 |
| JP6274702B2 (ja) * | 2013-07-16 | 2018-02-07 | 株式会社Uacj | 製氷皿及びその製造方法 |
| DE102018129160B4 (de) * | 2018-11-20 | 2022-11-24 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Verfahren zur Herstellung eines Kühlkörpers |
| TWI881338B (zh) * | 2023-05-08 | 2025-04-21 | 大陸商深圳興奇宏科技有限公司 | 具毛細作用之編織網結構 |
| US12644652B2 (en) | 2023-05-26 | 2026-06-02 | Asia Vital Components (China) Co., Ltd. | Woven mesh structure with capillary action |
-
1984
- 1984-06-28 JP JP59134234A patent/JPS6115088A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6115088A (ja) | 1986-01-23 |
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