JPH0972629A - 管内吸収式縦型吸収器用伝熱管 - Google Patents
管内吸収式縦型吸収器用伝熱管Info
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- JPH0972629A JPH0972629A JP7248244A JP24824495A JPH0972629A JP H0972629 A JPH0972629 A JP H0972629A JP 7248244 A JP7248244 A JP 7248244A JP 24824495 A JP24824495 A JP 24824495A JP H0972629 A JPH0972629 A JP H0972629A
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
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-
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- Y02B30/62—Absorption based systems
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- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 吸収冷凍機や吸収ヒートポンプなどに用いる
吸収器、特に管内で吸収液に冷媒蒸気を吸収させる管内
吸収式縦型吸収器に適した伝熱管を提供する。 【構成】 内壁に沿って吸収液を流下させ、内側に冷媒
蒸気を通し、外側を冷却媒体で冷却して前記吸収液に前
記冷媒蒸気を吸収させる管内吸収式縦型吸収器に用いる
伝熱管であって、管内面に、溝深さ０．２ｍｍ〜１．０
ｍｍ、管軸方向に対する傾斜角が１５度〜２５度の多数
の螺旋溝を有する管内吸収式縦型吸収器用伝熱管であ
る。
吸収器、特に管内で吸収液に冷媒蒸気を吸収させる管内
吸収式縦型吸収器に適した伝熱管を提供する。 【構成】 内壁に沿って吸収液を流下させ、内側に冷媒
蒸気を通し、外側を冷却媒体で冷却して前記吸収液に前
記冷媒蒸気を吸収させる管内吸収式縦型吸収器に用いる
伝熱管であって、管内面に、溝深さ０．２ｍｍ〜１．０
ｍｍ、管軸方向に対する傾斜角が１５度〜２５度の多数
の螺旋溝を有する管内吸収式縦型吸収器用伝熱管であ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、吸収冷凍機や吸収ヒ
ートポンプなどに用いる吸収器、特に管内で吸収液に冷
媒蒸気を吸収させる管内吸収式縦型吸収器に適した伝熱
管に関するものである。
ートポンプなどに用いる吸収器、特に管内で吸収液に冷
媒蒸気を吸収させる管内吸収式縦型吸収器に適した伝熱
管に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】吸収冷凍機や吸収ヒートポンプなどに用
いる吸収器は、蒸発器で発生した水蒸気などの冷媒蒸気
を高濃度の臭化リチウム水溶液のような吸収液に吸収さ
せ、発生する熱を通して除去するものである。
いる吸収器は、蒸発器で発生した水蒸気などの冷媒蒸気
を高濃度の臭化リチウム水溶液のような吸収液に吸収さ
せ、発生する熱を通して除去するものである。
【０００３】この吸収器としては、密閉容器内に多数の
伝熱管を水平あるいは垂直に配置し、吸収液を冷却する
形式のものが一般的であるが、垂直に配した伝熱管の内
壁に吸収液を流下させ、内側を通る冷媒蒸気と接触させ
て吸収液を伝熱管の外側から水や空気で冷却する形式の
ものも実用されている。
伝熱管を水平あるいは垂直に配置し、吸収液を冷却する
形式のものが一般的であるが、垂直に配した伝熱管の内
壁に吸収液を流下させ、内側を通る冷媒蒸気と接触させ
て吸収液を伝熱管の外側から水や空気で冷却する形式の
ものも実用されている。
【０００４】近年、空調機器の空冷化に伴い、吸収冷凍
機や吸収ヒートポンプなどの吸収器も空冷化のものが要
求されるようになってきている。空冷式の場合、空気側
の伝熱面積を広くとる必要があるため、垂直管内吸収方
式が適している。従来、この垂直管内吸収方式の伝熱管
としては、内面平滑管が用いられてきた。
機や吸収ヒートポンプなどの吸収器も空冷化のものが要
求されるようになってきている。空冷式の場合、空気側
の伝熱面積を広くとる必要があるため、垂直管内吸収方
式が適している。従来、この垂直管内吸収方式の伝熱管
としては、内面平滑管が用いられてきた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】管内吸収方式の吸収器
を空冷とする場合、冷却空気の温度を水の場合ほど低く
することは難しい。また、空冷は、水冷よりも熱伝達率
が小さいため、冷却効率が水より小さい。そのため、伝
熱管の外側に伝熱フィンを設けたとしても、伝熱管内の
吸収液の温度は水冷の場合よりも高くなる。
を空冷とする場合、冷却空気の温度を水の場合ほど低く
することは難しい。また、空冷は、水冷よりも熱伝達率
が小さいため、冷却効率が水より小さい。そのため、伝
熱管の外側に伝熱フィンを設けたとしても、伝熱管内の
吸収液の温度は水冷の場合よりも高くなる。
【０００６】吸収液による冷媒蒸気の吸収は、蒸発器か
ら供給される冷媒蒸気の圧力と管壁を流れる吸収液の飽
和蒸気圧との差によって生じる。吸収液の温度が低いほ
ど、また、濃度が高いほど吸収液の飽和蒸気圧は低くな
ることから、冷媒蒸気との圧力差が大きくなり、吸収能
力が向上することになる。逆に、吸収液の温度が高く、
濃度が低いと吸収能力は低下する。従って、管内吸収式
の吸収器を冷却する場合、吸収液の温度が高くなり、水
冷式よりも吸収能力が低下してしまう。
ら供給される冷媒蒸気の圧力と管壁を流れる吸収液の飽
和蒸気圧との差によって生じる。吸収液の温度が低いほ
ど、また、濃度が高いほど吸収液の飽和蒸気圧は低くな
ることから、冷媒蒸気との圧力差が大きくなり、吸収能
力が向上することになる。逆に、吸収液の温度が高く、
濃度が低いと吸収能力は低下する。従って、管内吸収式
の吸収器を冷却する場合、吸収液の温度が高くなり、水
冷式よりも吸収能力が低下してしまう。
【０００７】この発明はこのような点に鑑みてなされた
もので、管内吸収式縦型吸収器の吸収能力を向上させる
ことができる伝熱管を提供することを目的とする。
もので、管内吸収式縦型吸収器の吸収能力を向上させる
ことができる伝熱管を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明は、内壁に沿っ
て吸収液を流下させ、内側に冷媒蒸気を通し、外側を冷
却媒体で冷却して前記吸収液に前記冷媒蒸気を吸収させ
る管内吸収式縦型吸収器に用いる伝熱管であって、管内
面に、溝深さ０．２ｍｍ〜１．０ｍｍ、管軸方向に対す
る傾斜角が１５度〜２５度の多数の螺旋溝を有する管内
吸収式縦型吸収器用伝熱管である。
て吸収液を流下させ、内側に冷媒蒸気を通し、外側を冷
却媒体で冷却して前記吸収液に前記冷媒蒸気を吸収させ
る管内吸収式縦型吸収器に用いる伝熱管であって、管内
面に、溝深さ０．２ｍｍ〜１．０ｍｍ、管軸方向に対す
る傾斜角が１５度〜２５度の多数の螺旋溝を有する管内
吸収式縦型吸収器用伝熱管である。
【０００９】
【作用】伝熱管として、内面に溝深さ０．２ｍｍ〜１．
０ｍｍ、管軸方向に対する傾斜角が１５°〜２５°の傾
斜角度の多数の螺旋溝を設けたものを用いるので、吸収
性能を著しく向上させることが可能となる。
０ｍｍ、管軸方向に対する傾斜角が１５°〜２５°の傾
斜角度の多数の螺旋溝を設けたものを用いるので、吸収
性能を著しく向上させることが可能となる。
【００１０】
【実施例】以下、図面に基づいて実施例を説明する。図
１は、一実施例の伝熱管の概略構成を示す断面図であ
る。即ち、伝熱管本体１は内面に所定のピッチと捩じれ
角を有して螺旋状に連続して形成された溝２が形成され
ている。
１は、一実施例の伝熱管の概略構成を示す断面図であ
る。即ち、伝熱管本体１は内面に所定のピッチと捩じれ
角を有して螺旋状に連続して形成された溝２が形成され
ている。
【００１１】伝熱管本体１の吸収性能に優れた伝熱面形
状を調べるため、その溝深さ、捩じれ角を変えた伝熱管
を用意して、有効長１００４ｍｍのものを試料として形
成した。そして、図２に示す性能測定装置の吸収器３に
組み込んで上記試料の性能評価を行った。
状を調べるため、その溝深さ、捩じれ角を変えた伝熱管
を用意して、有効長１００４ｍｍのものを試料として形
成した。そして、図２に示す性能測定装置の吸収器３に
組み込んで上記試料の性能評価を行った。
【００１２】上記性能測定装置は、中央に性能測定に用
いられる伝熱管Ｐを配置し、この周りに上下に吸水口３
３および排出口３４を有する外管３１を被せて槽を形成
して吸収器３を構成し、上記伝熱管Ｐの上部には吸収液
としてＬｉＢｒ水溶液が収容されている吸収液槽４が配
置され接続されている。この吸収液槽４には蒸発用ヒー
タ５１を有する蒸発器５が水蒸気の流路５２を介して接
続されている。また、伝熱管Ｐの下端は、水蒸気を吸収
して希釈した吸収液の流路３２となっており、密度計８
１を介して温度調整用ヒータ６１を有する貯蔵タンク６
が配置されている。この貯蔵タンク６には流量計７が接
続され、流量計７は密度計８２を介して上記吸収液槽４
に接続している。
いられる伝熱管Ｐを配置し、この周りに上下に吸水口３
３および排出口３４を有する外管３１を被せて槽を形成
して吸収器３を構成し、上記伝熱管Ｐの上部には吸収液
としてＬｉＢｒ水溶液が収容されている吸収液槽４が配
置され接続されている。この吸収液槽４には蒸発用ヒー
タ５１を有する蒸発器５が水蒸気の流路５２を介して接
続されている。また、伝熱管Ｐの下端は、水蒸気を吸収
して希釈した吸収液の流路３２となっており、密度計８
１を介して温度調整用ヒータ６１を有する貯蔵タンク６
が配置されている。この貯蔵タンク６には流量計７が接
続され、流量計７は密度計８２を介して上記吸収液槽４
に接続している。
【００１３】下側の吸水口３３から冷却水を吸収器３に
供給し、上側の排出口３４から排出させて伝熱管Ｐを外
から冷却する。また、蒸発器５では蒸発用ヒータ５１に
より蒸発器５内に収容された水を蒸発させ、水蒸気を流
路５２を通して吸収液槽４に導き伝熱管Ｐに供給する。
そして、吸収液槽４から伝熱管Ｐ内にその壁を流下する
ように吸収液を供給する。伝熱管Ｐ内で水蒸気を吸収し
た吸収液は流路３２を経て貯蔵タンク６に戻るが、途
中、密度計８１により希釈された吸収液の密度が測定さ
れる。
供給し、上側の排出口３４から排出させて伝熱管Ｐを外
から冷却する。また、蒸発器５では蒸発用ヒータ５１に
より蒸発器５内に収容された水を蒸発させ、水蒸気を流
路５２を通して吸収液槽４に導き伝熱管Ｐに供給する。
そして、吸収液槽４から伝熱管Ｐ内にその壁を流下する
ように吸収液を供給する。伝熱管Ｐ内で水蒸気を吸収し
た吸収液は流路３２を経て貯蔵タンク６に戻るが、途
中、密度計８１により希釈された吸収液の密度が測定さ
れる。
【００１４】この実施例においては、温度４０℃の吸収
液（界面活性剤を含まない、濃度５８重量％のＬｉＢｒ
水溶液）を吸収器３の上方から伝熱管Ｐ内に供給し、そ
の内壁を伝わるように流下させ、吸水口３３からは温度
２８℃の冷却水を向流させると同時に、蒸発器５から水
蒸気を供給した。このとき、蒸発温度が１０℃で一定と
なるように蒸発用ヒータ５１を調整した。
液（界面活性剤を含まない、濃度５８重量％のＬｉＢｒ
水溶液）を吸収器３の上方から伝熱管Ｐ内に供給し、そ
の内壁を伝わるように流下させ、吸水口３３からは温度
２８℃の冷却水を向流させると同時に、蒸発器５から水
蒸気を供給した。このとき、蒸発温度が１０℃で一定と
なるように蒸発用ヒータ５１を調整した。
【００１５】内面溝付の伝熱管本体１の溝２の捩じれ角
と溝深さを変えた試料を、上記の測定性能装置により性
能測定を行った結果を図４に示す。図中のＲｅとは膜レ
イノルズ数であり、これはＬｉＢｒ水溶液の液膜流量を
無次元化したものである。この実施例では、伝熱管Ｐの
内面をＬｉＢｒ水溶液の液膜が流下するが、この場合の
液膜のレイノルズ数Ｒｅは次の式で定義される。 Ｒｅ＝４ｍ／μ ここで、μは液の粘度，ｍは伝熱面の単位横幅当りの流
量であり、液流量をｗ，伝熱管本数をＮ，伝熱管内径を
Ｄi とすると ｍ＝ｗ／（ＮπＤ i ） で表さられる。
と溝深さを変えた試料を、上記の測定性能装置により性
能測定を行った結果を図４に示す。図中のＲｅとは膜レ
イノルズ数であり、これはＬｉＢｒ水溶液の液膜流量を
無次元化したものである。この実施例では、伝熱管Ｐの
内面をＬｉＢｒ水溶液の液膜が流下するが、この場合の
液膜のレイノルズ数Ｒｅは次の式で定義される。 Ｒｅ＝４ｍ／μ ここで、μは液の粘度，ｍは伝熱面の単位横幅当りの流
量であり、液流量をｗ，伝熱管本数をＮ，伝熱管内径を
Ｄi とすると ｍ＝ｗ／（ＮπＤ i ） で表さられる。
【００１６】図３は、外径１５．８８ｍｍの伝熱管を溝
数７５、溝深さ０．３ｍｍと一定にして、捩じれ角を変
えて測定した結果である。冷凍能力は、捩じれ角が１５
〜２５度のときに最も性能が良くなることを示してい
る。
数７５、溝深さ０．３ｍｍと一定にして、捩じれ角を変
えて測定した結果である。冷凍能力は、捩じれ角が１５
〜２５度のときに最も性能が良くなることを示してい
る。
【００１７】図４は、捩じれ角を１８度、溝数７５と一
定にして、溝深さを変えて実験を行った結果である。溝
深さ０．２ｍｍのときは、冷凍能力は平滑管（Ｒｅ＝９
０で約０．３３８、Ｒｅ＝２００で約０．３８４）の
１．０５倍である。溝深さが深いほど性能はよくなる
が、材料費、加工性の問題などを考慮して、本件発明で
は溝深さの上限を１．０ｍｍとした。
定にして、溝深さを変えて実験を行った結果である。溝
深さ０．２ｍｍのときは、冷凍能力は平滑管（Ｒｅ＝９
０で約０．３３８、Ｒｅ＝２００で約０．３８４）の
１．０５倍である。溝深さが深いほど性能はよくなる
が、材料費、加工性の問題などを考慮して、本件発明で
は溝深さの上限を１．０ｍｍとした。
【００１８】外径１５．８８ｍｍの銅管の内面に、管軸
に対する捩じれ角１８度、溝深さ０．４ｍｍ、溝数７５
の銅管の冷凍能力は、平滑管（Ｒｅ＝９０で約０．３６
３、Ｒｅ＝２００で約０．３９）に比べて１．２０倍の
性能を示した。
に対する捩じれ角１８度、溝深さ０．４ｍｍ、溝数７５
の銅管の冷凍能力は、平滑管（Ｒｅ＝９０で約０．３６
３、Ｒｅ＝２００で約０．３９）に比べて１．２０倍の
性能を示した。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したとおり、この発明の管内吸
収式縦型吸収器用伝熱管によれば、溝の深さ０．２ｍｍ
〜１．０ｍｍ、管軸方向に対する傾斜角が１５度〜２５
度のものを多数螺旋状に設けた伝熱管を用いることによ
り、熱伝達率が大幅に向上し、これを用いる管内吸収式
吸収器の性能を一段と向上させることができる。
収式縦型吸収器用伝熱管によれば、溝の深さ０．２ｍｍ
〜１．０ｍｍ、管軸方向に対する傾斜角が１５度〜２５
度のものを多数螺旋状に設けた伝熱管を用いることによ
り、熱伝達率が大幅に向上し、これを用いる管内吸収式
吸収器の性能を一段と向上させることができる。
【図１】この発明に係る伝熱管の一実施例の構成を示す
断面図、
断面図、
【図２】伝熱管の性能測定装置の概略を示す構成図、
【図３】内面溝の捩じれ角と冷凍能力の関係を示すグラ
フ、
フ、
【図３】内面溝の溝深さと冷凍能力の関係を示すグラフ
である。
である。
１ 伝熱管本体 ２ 溝 ３ 吸収器 ３１ 外管 ３２ 希釈した吸収液の流路 ４ 吸収液槽 ５ 蒸発器 ５１ 蒸発用ヒータ ５２ 水蒸気流路 ６ 吸収液貯蔵タンク ６１ 温度調整用ヒータ ７ 流量計 ８１，８２ 密度計
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成７年１２月４日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る伝熱管の一実施例の構成を示す
断面図、
断面図、
【図２】伝熱管の性能測定装置の概略を示す構成図、
【図３】内面溝の捩じれ角と冷凍能力の関係を示すグラ
フ、
フ、
【図４】内面溝の溝深さと冷凍能力の関係を示すグラフ
である。
である。
【符号の説明】 １ 伝熱管本体 ２ 溝 ３ 吸収器 ３１ 外管 ３２ 希釈した吸収液の流路 ４ 吸収液槽 ５ 蒸発器 ５１ 蒸発用ヒータ ５２ 水蒸気流路 ６ 吸収液貯蔵タンク ６１ 温度調整用ヒータ ７ 流量計 ８１，８２ 密度計
Claims (1)
- 【請求項１】 内壁に沿って吸収液を流下させ、内側に
冷媒蒸気を通し、外側を冷却媒体で冷却して前記吸収液
に前記冷媒蒸気を吸収させる管内吸収式縦型吸収器に用
いる伝熱管であって、管内面に、溝深さ０．２ｍｍ〜
１．０ｍｍ、管軸方向に対する傾斜角が１５度〜２５度
の多数の螺旋溝を有することを特徴とする管内吸収式縦
型吸収器用伝熱管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7248244A JPH0972629A (ja) | 1995-09-04 | 1995-09-04 | 管内吸収式縦型吸収器用伝熱管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7248244A JPH0972629A (ja) | 1995-09-04 | 1995-09-04 | 管内吸収式縦型吸収器用伝熱管 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0972629A true JPH0972629A (ja) | 1997-03-18 |
Family
ID=17175303
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7248244A Pending JPH0972629A (ja) | 1995-09-04 | 1995-09-04 | 管内吸収式縦型吸収器用伝熱管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0972629A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002115933A (ja) * | 2000-10-10 | 2002-04-19 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | 吸収器用伝熱管 |
| CN102921756A (zh) * | 2012-10-15 | 2013-02-13 | 华东理工大学 | 高温内螺旋管及其制造方法、螺旋线挤出装置 |
-
1995
- 1995-09-04 JP JP7248244A patent/JPH0972629A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002115933A (ja) * | 2000-10-10 | 2002-04-19 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | 吸収器用伝熱管 |
| CN102921756A (zh) * | 2012-10-15 | 2013-02-13 | 华东理工大学 | 高温内螺旋管及其制造方法、螺旋线挤出装置 |
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