JPH11294986A - 内面溝付伝熱管 - Google Patents
内面溝付伝熱管Info
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- JPH11294986A JPH11294986A JP9898698A JP9898698A JPH11294986A JP H11294986 A JPH11294986 A JP H11294986A JP 9898698 A JP9898698 A JP 9898698A JP 9898698 A JP9898698 A JP 9898698A JP H11294986 A JPH11294986 A JP H11294986A
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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
- F28F1/40—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
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 熱交換器に組み込んだ場合に、圧力損失がよ
り小さくかつ伝熱性能がより向上した内面溝付伝熱管を
提供すること。 【解決手段】 金属管１の内面が、管軸方向Ｌに沿う所
定幅の平滑部１０を介して周方向に沿って複数の領域Ｒ
１，Ｒ２・・・Ｒｎに区分され、隣合う領域Ｒ１，Ｒ２
には、管軸方向Ｌに対してそれぞれ逆方向のリード角
θ，θ’を有するフィン１１，１２が多数平行に形成さ
れ、前記各平滑部１０の中の全部又は一部には、管軸方
向Ｌに沿う少なくとも一条の整流フィン１３が形成され
ていることを特徴とする。
り小さくかつ伝熱性能がより向上した内面溝付伝熱管を
提供すること。 【解決手段】 金属管１の内面が、管軸方向Ｌに沿う所
定幅の平滑部１０を介して周方向に沿って複数の領域Ｒ
１，Ｒ２・・・Ｒｎに区分され、隣合う領域Ｒ１，Ｒ２
には、管軸方向Ｌに対してそれぞれ逆方向のリード角
θ，θ’を有するフィン１１，１２が多数平行に形成さ
れ、前記各平滑部１０の中の全部又は一部には、管軸方
向Ｌに沿う少なくとも一条の整流フィン１３が形成され
ていることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、冷凍機や空調機
などの熱交換器に使用される内面溝付伝熱管に関するも
のである。さらに具体的には、金属管内面が周方向に沿
って複数の領域に区分され、隣合う領域に、管軸方向に
対してそれぞれ逆向きのリード角を有するフィンが多数
形成されている内面溝付伝熱管に関するものである。
などの熱交換器に使用される内面溝付伝熱管に関するも
のである。さらに具体的には、金属管内面が周方向に沿
って複数の領域に区分され、隣合う領域に、管軸方向に
対してそれぞれ逆向きのリード角を有するフィンが多数
形成されている内面溝付伝熱管に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】金属管内面が周方向に沿って複数の領域
に区分され、隣合う領域に、管軸方向に対してそれぞれ
逆向きのリード角を有するフィンが多数形成されている
内面溝付伝熱管は、例えば特開平９−２６２７９号に記
載されている。前記公開特許公報に記載されている内面
溝付伝熱管を、図４を参照しながら説明する。金属管１
の内面は、管軸方向Ｌに沿う狭い幅の平滑部１０を介し
て、周方向に沿って複数の領域Ｒ１〜Ｒ４に区分されて
おり、隣合う領域Ｒ１とＲ２、Ｒ２とＲ３及びＲ３とＲ
４には、それぞれ管軸方向Ｌに対してそれぞれ逆方向の
リード角θ，θ’を有するフィン１１，１２が多数平行
に形成されている。
に区分され、隣合う領域に、管軸方向に対してそれぞれ
逆向きのリード角を有するフィンが多数形成されている
内面溝付伝熱管は、例えば特開平９−２６２７９号に記
載されている。前記公開特許公報に記載されている内面
溝付伝熱管を、図４を参照しながら説明する。金属管１
の内面は、管軸方向Ｌに沿う狭い幅の平滑部１０を介し
て、周方向に沿って複数の領域Ｒ１〜Ｒ４に区分されて
おり、隣合う領域Ｒ１とＲ２、Ｒ２とＲ３及びＲ３とＲ
４には、それぞれ管軸方向Ｌに対してそれぞれ逆方向の
リード角θ，θ’を有するフィン１１，１２が多数平行
に形成されている。
【０００３】図４の内面溝付伝熱管を製造するには、例
えば銅又は銅合金よりなる一定幅の帯状の金属条を、前
記フィン１１，１２に対応する凹凸を有する圧延ロール
と、この圧延ロールに押し付けられる受けロールとの間
に通し、前記金属条の一面へ圧延ロールの凹凸を転写す
る。次いで、前記金属条を、その凹凸転写面が内側にな
る状態で電縫装置にセットし、この電縫装置へ多段状に
設置された各対の成形ロール群の間に通して幅方向に丸
め、幅方向の突き合わされた端部相互を溶接して管状に
成形する。さらに、管状成形品の溶接ビード部を削除
し、これを所定の引抜き装置で空引きすることによって
所定の径に縮径するとともに成形する。
えば銅又は銅合金よりなる一定幅の帯状の金属条を、前
記フィン１１，１２に対応する凹凸を有する圧延ロール
と、この圧延ロールに押し付けられる受けロールとの間
に通し、前記金属条の一面へ圧延ロールの凹凸を転写す
る。次いで、前記金属条を、その凹凸転写面が内側にな
る状態で電縫装置にセットし、この電縫装置へ多段状に
設置された各対の成形ロール群の間に通して幅方向に丸
め、幅方向の突き合わされた端部相互を溶接して管状に
成形する。さらに、管状成形品の溶接ビード部を削除
し、これを所定の引抜き装置で空引きすることによって
所定の径に縮径するとともに成形する。
【０００４】図４の伝熱管によれば、内部を冷媒が流れ
るときに、冷媒はフィン１１，１２に案内されてそれぞ
れ異なる流れ方向性が付与され、合流部である平滑部１
０で衝突・合流し、その後は前記平滑部１０に沿って管
軸方向Ｌに沿って流れる。この過程において、冷媒の不
規則な乱流を生じさせることにより、冷媒の流れの中に
温度勾配が生じるのを防ぐとともに、衝突・合流後の冷
媒を前記平滑部１０の部分で管軸方向Ｌへ導くことによ
り、管内の圧力損失を小さくすることができる。
るときに、冷媒はフィン１１，１２に案内されてそれぞ
れ異なる流れ方向性が付与され、合流部である平滑部１
０で衝突・合流し、その後は前記平滑部１０に沿って管
軸方向Ｌに沿って流れる。この過程において、冷媒の不
規則な乱流を生じさせることにより、冷媒の流れの中に
温度勾配が生じるのを防ぐとともに、衝突・合流後の冷
媒を前記平滑部１０の部分で管軸方向Ｌへ導くことによ
り、管内の圧力損失を小さくすることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来の伝熱管は、これを熱交換器に組み込んだ場合、
管軸方向Ｌに対する純方向のリード角θと逆方向のリー
ド角θ’を有するフィン１１，１２により凝縮時の性能
は向上するが、蒸発時には各領域間の前記平滑部１０に
おける冷媒の衝突が激しく、圧力損失が大きくなるとい
う課題があった。この発明の目的は、熱交換器に組み込
んだ場合に、圧力損失がより小さくかつ伝熱性能がより
向上した内面溝付伝熱管を提供することにある。
た従来の伝熱管は、これを熱交換器に組み込んだ場合、
管軸方向Ｌに対する純方向のリード角θと逆方向のリー
ド角θ’を有するフィン１１，１２により凝縮時の性能
は向上するが、蒸発時には各領域間の前記平滑部１０に
おける冷媒の衝突が激しく、圧力損失が大きくなるとい
う課題があった。この発明の目的は、熱交換器に組み込
んだ場合に、圧力損失がより小さくかつ伝熱性能がより
向上した内面溝付伝熱管を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明による内面溝付
伝熱管は、前述の課題を解決するため以下のように構成
したものである。すなわち、請求項１に記載の内面溝付
伝熱管は、金属管１の内面が、管軸方向Ｌに沿う所定幅
の平滑部１０を介して周方向に沿って複数の領域Ｒ１，
Ｒ２・・・Ｒｎに区分され、隣合う領域には、管軸方向
Ｌに対してそれぞれ逆方向のリード角θ，θ’を有する
フィン１１，１２が多数平行に形成され、前記各平滑部
１０の中の全部又は一部には、管軸方向Ｌに沿う少なく
とも一条の整流フィン１３が形成されていることを特徴
としている。
伝熱管は、前述の課題を解決するため以下のように構成
したものである。すなわち、請求項１に記載の内面溝付
伝熱管は、金属管１の内面が、管軸方向Ｌに沿う所定幅
の平滑部１０を介して周方向に沿って複数の領域Ｒ１，
Ｒ２・・・Ｒｎに区分され、隣合う領域には、管軸方向
Ｌに対してそれぞれ逆方向のリード角θ，θ’を有する
フィン１１，１２が多数平行に形成され、前記各平滑部
１０の中の全部又は一部には、管軸方向Ｌに沿う少なく
とも一条の整流フィン１３が形成されていることを特徴
としている。
【０００７】請求項２に記載の内面溝付伝熱管は、請求
項１に記載の内面溝付伝熱管において、前記隣合う各領
域Ｒ１，Ｒ２の中の一方の領域Ｒ１の各フィン１１の前
記管軸方向Ｌに対するリード角θが３０°〜５０°であ
り、他方の領域Ｒ２の各フィン１２の前記管軸方向Ｌに
対するリード角θ’が−３０°〜−５０°であることを
特徴としている。
項１に記載の内面溝付伝熱管において、前記隣合う各領
域Ｒ１，Ｒ２の中の一方の領域Ｒ１の各フィン１１の前
記管軸方向Ｌに対するリード角θが３０°〜５０°であ
り、他方の領域Ｒ２の各フィン１２の前記管軸方向Ｌに
対するリード角θ’が−３０°〜−５０°であることを
特徴としている。
【０００８】請求項３に記載の内面溝付伝熱管は、請求
項１又は２に記載の内面溝付伝熱管において、各フィン
１１，１２の端部と、当該各フィン１１，１２の端部へ
最も近接して面する前記整流フィン１３の側部との間隔
Ｗ１が、前記金属管１の周長Ｗの１／３０〜１／２００
であることを特徴としている。
項１又は２に記載の内面溝付伝熱管において、各フィン
１１，１２の端部と、当該各フィン１１，１２の端部へ
最も近接して面する前記整流フィン１３の側部との間隔
Ｗ１が、前記金属管１の周長Ｗの１／３０〜１／２００
であることを特徴としている。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１〜図３を参照しながら、この
発明による内面溝付伝熱管の好ましい実施形態を説明す
る。 第１実施形態 図１は、この発明による第１実施形態の内面溝付伝熱管
の部分展開平面図である。
発明による内面溝付伝熱管の好ましい実施形態を説明す
る。 第１実施形態 図１は、この発明による第１実施形態の内面溝付伝熱管
の部分展開平面図である。
【００１０】脱酸銅からなる厚み０．２５mm、周長Ｗ＝
２０mm（外径６．４mm）の金属管１の内面は、周方向に
沿って４つの均一な幅の領域Ｒ１〜Ｒ４に区分され、各
領域Ｒ１〜Ｒ４の間には、それぞれ一定幅の平滑部１０
が形成されている。奇数番目の領域Ｒ１とＲ３には、管
軸方向Ｌに対するリード角θ＝３５°、高さ（溝底から
の高さ）０．２mm、頂角が３０°のフィン１１が平行に
多数形成され、前記領域Ｒ１，Ｒ３と隣合う偶数番目の
領域Ｒ２，Ｒ４には、管軸方向Ｌに対して逆方向のリー
ド角θ’＝−３５°、高さ０．２mm、頂角３０mmのフィ
ン１２が平行に多数形成されている。各フィン１１，１
２の形成ピッチは、隣合う各フィン１１，１２の頂部相
互の間隔が、管軸に対する垂直断面における金属管１の
外周で０．３１mmになるように設定されている。
２０mm（外径６．４mm）の金属管１の内面は、周方向に
沿って４つの均一な幅の領域Ｒ１〜Ｒ４に区分され、各
領域Ｒ１〜Ｒ４の間には、それぞれ一定幅の平滑部１０
が形成されている。奇数番目の領域Ｒ１とＲ３には、管
軸方向Ｌに対するリード角θ＝３５°、高さ（溝底から
の高さ）０．２mm、頂角が３０°のフィン１１が平行に
多数形成され、前記領域Ｒ１，Ｒ３と隣合う偶数番目の
領域Ｒ２，Ｒ４には、管軸方向Ｌに対して逆方向のリー
ド角θ’＝−３５°、高さ０．２mm、頂角３０mmのフィ
ン１２が平行に多数形成されている。各フィン１１，１
２の形成ピッチは、隣合う各フィン１１，１２の頂部相
互の間隔が、管軸に対する垂直断面における金属管１の
外周で０．３１mmになるように設定されている。
【００１１】領域Ｒ１とＲ２との間、領域Ｒ２とのＲ３
の間、及び領域Ｒ３とＲ４との間の各平滑部１０には、
高さ０．２mm、頂角が３０°で一条の整流フィン１３が
それぞれ形成されている。これらの平滑部１０における
各フィン１１，１２の端部と、当該各フィン１１，１２
の端部へ近接して面する前記整流フィン１３の側部との
間隔Ｗ１は、金属管１の周長Ｗの１／５０（０．４mm）
になるように設計されている。この実施形態の内面溝付
伝熱管を製造する要領は、前述した従来の内面溝付伝熱
管の製造方法と同じである。
の間、及び領域Ｒ３とＲ４との間の各平滑部１０には、
高さ０．２mm、頂角が３０°で一条の整流フィン１３が
それぞれ形成されている。これらの平滑部１０における
各フィン１１，１２の端部と、当該各フィン１１，１２
の端部へ近接して面する前記整流フィン１３の側部との
間隔Ｗ１は、金属管１の周長Ｗの１／５０（０．４mm）
になるように設計されている。この実施形態の内面溝付
伝熱管を製造する要領は、前述した従来の内面溝付伝熱
管の製造方法と同じである。
【００１２】この実施形態の内面溝付伝熱管によれば、
管軸方向Ｌに沿って流れる冷媒は、各領域Ｒ１〜Ｒ４の
各フィン１１，１２に沿って平滑部１０の方向へ集めら
れ、この平滑部１０の部分で整流フィン１３により管軸
方向Ｌへ導かれる。この過程において、冷媒は、逆方向
に傾斜したリード角θ，θ’の各フィン１１，１２によ
って乱流を生じるため伝熱性能が高められる。また、各
フィン１１，１２に沿って合流するように流れた冷媒
は、平滑部１０に達したとき整流フィン１３により互い
に強く衝突することなく管軸方向Ｌへ導かれるため、圧
力損失をより小さく抑えることができる。
管軸方向Ｌに沿って流れる冷媒は、各領域Ｒ１〜Ｒ４の
各フィン１１，１２に沿って平滑部１０の方向へ集めら
れ、この平滑部１０の部分で整流フィン１３により管軸
方向Ｌへ導かれる。この過程において、冷媒は、逆方向
に傾斜したリード角θ，θ’の各フィン１１，１２によ
って乱流を生じるため伝熱性能が高められる。また、各
フィン１１，１２に沿って合流するように流れた冷媒
は、平滑部１０に達したとき整流フィン１３により互い
に強く衝突することなく管軸方向Ｌへ導かれるため、圧
力損失をより小さく抑えることができる。
【００１３】第２実施形態 図２は、この発明による第２実施形態の内面溝付伝熱管
の部分展開斜視図である。この実施形態では、隣合う領
域Ｒ１，Ｒ２の間の管軸方向Ｌに沿う平滑部１０へ、三
条の整流フィン１３，１３，１３が形成され、中央の整
流フィン１３は両側の整流フィン１３よりその高さが高
く、両側の整流フィン１３，１３は領域Ｒ１，Ｒ２に形
成されている多数のフィン１１，１２と同じ高さになる
ように設計されている。この実施形態の内面溝付伝熱管
は、平滑部１０に複数の整流フィン１３が形成されてい
るので、これらの整流フィン１３により冷媒の整流効果
が高く、しかも中央の整流フィン１３の高さが高いた
め、隣合う領域Ｒ１，Ｒ２のフィン１１，１２によって
集められる冷媒の平滑部１０における衝突がより良く防
止され、冷媒の乱流を促進しつつ圧力損失をより小さく
することができる。第２実施形態の内面溝付伝熱管の他
の構成や作用，効果は、第１実施形態の内面溝付伝熱管
と同じである。
の部分展開斜視図である。この実施形態では、隣合う領
域Ｒ１，Ｒ２の間の管軸方向Ｌに沿う平滑部１０へ、三
条の整流フィン１３，１３，１３が形成され、中央の整
流フィン１３は両側の整流フィン１３よりその高さが高
く、両側の整流フィン１３，１３は領域Ｒ１，Ｒ２に形
成されている多数のフィン１１，１２と同じ高さになる
ように設計されている。この実施形態の内面溝付伝熱管
は、平滑部１０に複数の整流フィン１３が形成されてい
るので、これらの整流フィン１３により冷媒の整流効果
が高く、しかも中央の整流フィン１３の高さが高いた
め、隣合う領域Ｒ１，Ｒ２のフィン１１，１２によって
集められる冷媒の平滑部１０における衝突がより良く防
止され、冷媒の乱流を促進しつつ圧力損失をより小さく
することができる。第２実施形態の内面溝付伝熱管の他
の構成や作用，効果は、第１実施形態の内面溝付伝熱管
と同じである。
【００１４】第３実施形態 前記第１，第２実施形態では、隣合う領域Ｒ１，Ｒ２の
各フィン１１，１２は、平滑部１０へ臨む端部が相対す
るように形成されているが、平滑部１０へ臨む各フィン
１１，１２の端部は、図３のように互い違いに位置する
ように形成されていても差し支えない。
各フィン１１，１２は、平滑部１０へ臨む端部が相対す
るように形成されているが、平滑部１０へ臨む各フィン
１１，１２の端部は、図３のように互い違いに位置する
ように形成されていても差し支えない。
【００１５】実施例１ 第１実施形態に準ずる実施例の伝熱管サンプル２０本を
製造するとともに、平滑部１０に整流フィン１３を形成
せず、他の構成を第１実施形態の伝熱管に準じた比較例
（図４の構成とほぼ同様）の伝熱管サンプル２０本を製
造した。前記実施例の伝熱管のサンプルと、比較例の伝
熱管サンプルについて、冷媒流速を変化させ、各冷媒流
速ごとの管内凝縮熱伝達率（各２０本平均）及び管内蒸
発熱伝達率（各２０本平均）を測定し、それぞれ比較例
の伝熱管サンプルの測定値を１００として両者の伝熱性
能を比較した。その結果を表１（凝縮熱伝達率比）及び
表２（蒸発熱伝達率比）に示した。表１及び表２で示さ
れているように、実施例の伝熱管サンプルは比較例の伝
熱管サンプルに対し、冷媒流速１５０ｋｇ／ｍ2 ｓ以上
で、管内凝縮熱伝達率は３０％以上、管内蒸発熱伝達率
は２０％以上それぞれ向上している。
製造するとともに、平滑部１０に整流フィン１３を形成
せず、他の構成を第１実施形態の伝熱管に準じた比較例
（図４の構成とほぼ同様）の伝熱管サンプル２０本を製
造した。前記実施例の伝熱管のサンプルと、比較例の伝
熱管サンプルについて、冷媒流速を変化させ、各冷媒流
速ごとの管内凝縮熱伝達率（各２０本平均）及び管内蒸
発熱伝達率（各２０本平均）を測定し、それぞれ比較例
の伝熱管サンプルの測定値を１００として両者の伝熱性
能を比較した。その結果を表１（凝縮熱伝達率比）及び
表２（蒸発熱伝達率比）に示した。表１及び表２で示さ
れているように、実施例の伝熱管サンプルは比較例の伝
熱管サンプルに対し、冷媒流速１５０ｋｇ／ｍ2 ｓ以上
で、管内凝縮熱伝達率は３０％以上、管内蒸発熱伝達率
は２０％以上それぞれ向上している。
【００１６】前記実施例の伝熱管サンプルと、前記比較
例の伝熱管サンプルをそれぞれ同じ構造の熱交換器ユニ
ットに組み込み、冷媒流速を変化させ、各冷媒流速ごと
の凝縮熱伝達率と蒸発熱伝達率を測定し、それぞれ比較
例の伝熱管サンプルの測定値を１００として両者の伝熱
性能を比較した。その結果を表３（凝縮熱伝達率比）及
び表４（蒸発熱伝達率比）に示した。表３及び表４で示
されているように、実施例の伝熱管サンプルは比較例の
伝熱管サンプルに対し、熱交換器ユニットに組み込み状
態において、冷媒流速１５０ｋｇ／ｍ2 ｓ以上で、管内
凝縮熱伝達率及び管内蒸発熱伝達率とも８％以上向上し
ている。
例の伝熱管サンプルをそれぞれ同じ構造の熱交換器ユニ
ットに組み込み、冷媒流速を変化させ、各冷媒流速ごと
の凝縮熱伝達率と蒸発熱伝達率を測定し、それぞれ比較
例の伝熱管サンプルの測定値を１００として両者の伝熱
性能を比較した。その結果を表３（凝縮熱伝達率比）及
び表４（蒸発熱伝達率比）に示した。表３及び表４で示
されているように、実施例の伝熱管サンプルは比較例の
伝熱管サンプルに対し、熱交換器ユニットに組み込み状
態において、冷媒流速１５０ｋｇ／ｍ2 ｓ以上で、管内
凝縮熱伝達率及び管内蒸発熱伝達率とも８％以上向上し
ている。
【００１７】前記実施例の伝熱管サンプルと、前記比較
例の伝熱管サンプルとをそれぞれ同じ構造の熱交換器ユ
ニットに組み込み、冷媒流速を変化させ、各冷媒流速ご
とに凝縮圧力損失と蒸発圧力損失とを測定し、それぞれ
比較例の伝熱管サンプルの圧力損失を１００として、両
者の圧力損失を比較した。その結果を表５（凝縮圧力損
失比）及び表６（蒸発圧力損失比）に示した。これによ
れば、実施例の伝熱管サンプルは比較例の伝熱管サンプ
ルに対し、ほぼ２０％以上圧力損失が低減している。
例の伝熱管サンプルとをそれぞれ同じ構造の熱交換器ユ
ニットに組み込み、冷媒流速を変化させ、各冷媒流速ご
とに凝縮圧力損失と蒸発圧力損失とを測定し、それぞれ
比較例の伝熱管サンプルの圧力損失を１００として、両
者の圧力損失を比較した。その結果を表５（凝縮圧力損
失比）及び表６（蒸発圧力損失比）に示した。これによ
れば、実施例の伝熱管サンプルは比較例の伝熱管サンプ
ルに対し、ほぼ２０％以上圧力損失が低減している。
【００１８】
【表１】
【００１９】
【表２】
【００２０】
【表３】
【００２１】
【表４】
【００２２】
【表５】
【００２３】
【表６】
【００２４】実施例２ 管軸方向Ｌに対する各フィン１１のリード角θ及び角フ
ィン１２のリード角θ’を±２０°〜６０°の範囲で段
階的に変化させ、他の構成は第１実施形態の伝熱管に準
じた実施例の伝熱管サンプルを製造し、前記リード角
θ，θ’の変化と凝縮熱伝達率（但し、冷媒流速は２０
０ｋｇ／ｍ2 ｓ）との関係を調べた。その結果を表７に
示した。なお、表７は前記リード角θ，θ’が±２０°
であるときの凝縮熱伝達率を１００とした場合の比較値
で示されている。表７で示されているように、フィン１
１，１２の管軸方向Ｌに対するリード角θ，θ’を±２
０°とした場合との比較値において、前記リード角θ，
θ’が±３０〜５０°である場合はそれぞれ２０％以上
伝熱性能が向上している。したがって、管軸方向Ｌに対
するフィン１１，１２の前記リード角θ，θ’は±３０
〜５０°であるのが好ましい。
ィン１２のリード角θ’を±２０°〜６０°の範囲で段
階的に変化させ、他の構成は第１実施形態の伝熱管に準
じた実施例の伝熱管サンプルを製造し、前記リード角
θ，θ’の変化と凝縮熱伝達率（但し、冷媒流速は２０
０ｋｇ／ｍ2 ｓ）との関係を調べた。その結果を表７に
示した。なお、表７は前記リード角θ，θ’が±２０°
であるときの凝縮熱伝達率を１００とした場合の比較値
で示されている。表７で示されているように、フィン１
１，１２の管軸方向Ｌに対するリード角θ，θ’を±２
０°とした場合との比較値において、前記リード角θ，
θ’が±３０〜５０°である場合はそれぞれ２０％以上
伝熱性能が向上している。したがって、管軸方向Ｌに対
するフィン１１，１２の前記リード角θ，θ’は±３０
〜５０°であるのが好ましい。
【００２５】
【表７】
【００２６】実施例３ 隣合う領域Ｒ１，Ｒ２、Ｒ２，Ｒ３及びＲ３，Ｒ４相互
間において、各フィン１１，１２の端部と、当該各フィ
ン１１，１２の端部へ面する前記整流フィン１３の側部
との間隔Ｗ１を、金属管１の周長Ｗの１／２０〜１／３
００の範囲で段階的に変化させ、他の構成は第１実施形
態の伝熱管に準じた実施例の伝熱管サンプルを製造し、
前記間隔Ｗ１の変化と蒸発熱伝達率及び蒸発圧力損失と
の関係（但し、冷媒流速は２００ｋｇ／ｍ2 ｓ）を調べ
た。その結果を表８（蒸発熱伝達率）及び表９（蒸発圧
力損失）に示した。なお、表８，９は、前記間隔Ｗ１が
金属管１の周長Ｗの１／２０であるときの値を１００と
した場合の比較値で示されている。表８によれば、フィ
ン１１，１２の端部とこれに面する整流フィン１３の側
部との間隔Ｗ１を、金属管１の周長Ｗの１／２０とした
場合との比較値において、前記間隔Ｗ１が金属管１の周
長Ｗの１／３０以下である場合には、蒸発性能がそれぞ
れ３０％以上向上している。他方、表９によれば、前記
のような比較値において、前記間隔Ｗ１が金属管１の周
長Ｗの１／２００以上である場合には、圧力損失が１０
％程度増大するにとどまっている。したがって、フィン
１１，１２の端部とこれに面する整流フィン１３の側部
との間隔Ｗ１は、前記蒸発熱伝達率の向上と蒸発圧力損
失の増大とのかねあいから、金属管１の周長Ｗの１／３
０〜１／２００であることが望ましい。
間において、各フィン１１，１２の端部と、当該各フィ
ン１１，１２の端部へ面する前記整流フィン１３の側部
との間隔Ｗ１を、金属管１の周長Ｗの１／２０〜１／３
００の範囲で段階的に変化させ、他の構成は第１実施形
態の伝熱管に準じた実施例の伝熱管サンプルを製造し、
前記間隔Ｗ１の変化と蒸発熱伝達率及び蒸発圧力損失と
の関係（但し、冷媒流速は２００ｋｇ／ｍ2 ｓ）を調べ
た。その結果を表８（蒸発熱伝達率）及び表９（蒸発圧
力損失）に示した。なお、表８，９は、前記間隔Ｗ１が
金属管１の周長Ｗの１／２０であるときの値を１００と
した場合の比較値で示されている。表８によれば、フィ
ン１１，１２の端部とこれに面する整流フィン１３の側
部との間隔Ｗ１を、金属管１の周長Ｗの１／２０とした
場合との比較値において、前記間隔Ｗ１が金属管１の周
長Ｗの１／３０以下である場合には、蒸発性能がそれぞ
れ３０％以上向上している。他方、表９によれば、前記
のような比較値において、前記間隔Ｗ１が金属管１の周
長Ｗの１／２００以上である場合には、圧力損失が１０
％程度増大するにとどまっている。したがって、フィン
１１，１２の端部とこれに面する整流フィン１３の側部
との間隔Ｗ１は、前記蒸発熱伝達率の向上と蒸発圧力損
失の増大とのかねあいから、金属管１の周長Ｗの１／３
０〜１／２００であることが望ましい。
【００２７】
【表８】
【００２８】
【表９】
【００２９】
【発明の効果】請求項１の発明に係る内面溝付伝熱管に
よれば、管軸方向Ｌに沿って流れる冷媒は、各領域Ｒ１
〜Ｒｎの各フィン１１，１２に沿って平滑部１０の方向
へ集められ、この平滑部１０の部分で整流フィン１３に
より管軸方向Ｌへ導かれる。この過程において、冷媒
は、逆方向に傾斜したリード角θ，θ’の各フィン１
１，１２によって乱流を生じるため伝熱性能が高められ
る。また、各フィン１１，１２に沿って合流する方向へ
流れた冷媒は、平滑部１０に達したとき整流フィン１３
により互いに強く衝突することなく管軸方向Ｌへ導かれ
るため、圧力損失をより小さく抑えることができる。
よれば、管軸方向Ｌに沿って流れる冷媒は、各領域Ｒ１
〜Ｒｎの各フィン１１，１２に沿って平滑部１０の方向
へ集められ、この平滑部１０の部分で整流フィン１３に
より管軸方向Ｌへ導かれる。この過程において、冷媒
は、逆方向に傾斜したリード角θ，θ’の各フィン１
１，１２によって乱流を生じるため伝熱性能が高められ
る。また、各フィン１１，１２に沿って合流する方向へ
流れた冷媒は、平滑部１０に達したとき整流フィン１３
により互いに強く衝突することなく管軸方向Ｌへ導かれ
るため、圧力損失をより小さく抑えることができる。
【００３０】請求項２の発明に係る内面溝付伝熱管によ
れば、隣合う各領域Ｒ１，Ｒ２の中の一方の領域Ｒ１の
各フィン１１の前記管軸方向Ｌに対するリード角θが３
０°〜５０°であり、他方の領域Ｒ２の各フィン１２の
前記管軸方向Ｌに対するリード角θ’が−３０°〜−５
０°であるので、伝熱性能がより向上する。
れば、隣合う各領域Ｒ１，Ｒ２の中の一方の領域Ｒ１の
各フィン１１の前記管軸方向Ｌに対するリード角θが３
０°〜５０°であり、他方の領域Ｒ２の各フィン１２の
前記管軸方向Ｌに対するリード角θ’が−３０°〜−５
０°であるので、伝熱性能がより向上する。
【００３１】請求項３の発明に係る内面溝付伝熱管によ
れば、隣合う領域Ｒ１，Ｒ２における各フィン１１，１
２の端部と、当該各フィン１１，１２の端部へ最も近接
して面する前記整流フィン１３の側部との間隔Ｗ１が、
前記金属管１の周長Ｗの１／３０〜１／２００であるの
で、圧力損失を抑えつつ伝熱性能をより向上させること
ができる。
れば、隣合う領域Ｒ１，Ｒ２における各フィン１１，１
２の端部と、当該各フィン１１，１２の端部へ最も近接
して面する前記整流フィン１３の側部との間隔Ｗ１が、
前記金属管１の周長Ｗの１／３０〜１／２００であるの
で、圧力損失を抑えつつ伝熱性能をより向上させること
ができる。
【図１】この発明による第１実施形態の内面溝付伝熱管
の部分展開平面図である。
の部分展開平面図である。
【図２】この発明による第２実施形態の内面溝付伝熱管
の部分展開斜視図である。
の部分展開斜視図である。
【図３】この発明による第３実施形態の内面溝付伝熱管
の部分展開平面図である。
の部分展開平面図である。
【図４】特開平９−２６２７９号公報に記載されている
内面溝付伝熱管の部分展開図である。
内面溝付伝熱管の部分展開図である。
１ 金属管 １０ 平滑部 １１，１２ フィン １３ 整流フィン Ｒ１，Ｒ２・・・Ｒｎ 領域 Ｌ 管軸方向 θ，θ’ リード角 Ｗ 金属管の周長 Ｗ１ フィンの端部からそれに面する整流フィンの側部
までの間隔
までの間隔
Claims (3)
- 【請求項１】 金属管１の内面が、管軸方向Ｌに沿う所
定幅の平滑部１０を介して周方向に沿って複数の領域Ｒ
１，Ｒ２・・・Ｒｎに区分され、 隣合う領域には、管軸方向Ｌに対してそれぞれ逆方向の
リード角θ，θ’を有するフィン１１，１２が多数平行
に形成され、 前記各平滑部１０の中の全部又は一部には、管軸方向Ｌ
に沿う少なくとも一条の整流フィン１３が形成されてい
ることを特徴とする、 内面溝付伝熱管。 - 【請求項２】 前記隣合う各領域Ｒ１，Ｒ２の中の一方
の領域Ｒ１の各フィン１１の前記管軸方向Ｌに対するリ
ード角θが３０°〜５０°であり、他方の領域Ｒ２の各
フィン１２の前記管軸方向Ｌに対するリード角θ’が−
３０°〜−５０°であることを特徴とする、請求項１に
記載の内面溝付伝熱管。 - 【請求項３】 前記隣合う領域Ｒ１，Ｒ２の中におい
て、各フィン１１，１２の端部と、当該各フィン１１，
１２の端部へ最も近接して面する前記整流フィン１３の
側部との間隔Ｗ１が、前記金属管１の周長Ｗの１／３０
〜１／２００であることを特徴とする、請求項１又は２
に記載の内面溝付伝熱管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9898698A JPH11294986A (ja) | 1998-04-10 | 1998-04-10 | 内面溝付伝熱管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9898698A JPH11294986A (ja) | 1998-04-10 | 1998-04-10 | 内面溝付伝熱管 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11294986A true JPH11294986A (ja) | 1999-10-29 |
Family
ID=14234332
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9898698A Pending JPH11294986A (ja) | 1998-04-10 | 1998-04-10 | 内面溝付伝熱管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11294986A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012526262A (ja) * | 2009-05-08 | 2012-10-25 | アルストム テクノロジー リミテッド | 回転再生式熱交換器のための熱伝達シート |
| US10094626B2 (en) | 2015-10-07 | 2018-10-09 | Arvos Ljungstrom Llc | Alternating notch configuration for spacing heat transfer sheets |
| US10175006B2 (en) | 2013-11-25 | 2019-01-08 | Arvos Ljungstrom Llc | Heat transfer elements for a closed channel rotary regenerative air preheater |
| US10378829B2 (en) | 2012-08-23 | 2019-08-13 | Arvos Ljungstrom Llc | Heat transfer assembly for rotary regenerative preheater |
| JP2020088377A (ja) * | 2018-11-15 | 2020-06-04 | 東京エレクトロン株式会社 | 真空処理装置 |
| US10914527B2 (en) | 2006-01-23 | 2021-02-09 | Arvos Gmbh | Tube bundle heat exchanger |
-
1998
- 1998-04-10 JP JP9898698A patent/JPH11294986A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10914527B2 (en) | 2006-01-23 | 2021-02-09 | Arvos Gmbh | Tube bundle heat exchanger |
| JP2012526262A (ja) * | 2009-05-08 | 2012-10-25 | アルストム テクノロジー リミテッド | 回転再生式熱交換器のための熱伝達シート |
| US9557119B2 (en) | 2009-05-08 | 2017-01-31 | Arvos Inc. | Heat transfer sheet for rotary regenerative heat exchanger |
| US10197337B2 (en) | 2009-05-08 | 2019-02-05 | Arvos Ljungstrom Llc | Heat transfer sheet for rotary regenerative heat exchanger |
| US10982908B2 (en) | 2009-05-08 | 2021-04-20 | Arvos Ljungstrom Llc | Heat transfer sheet for rotary regenerative heat exchanger |
| US10378829B2 (en) | 2012-08-23 | 2019-08-13 | Arvos Ljungstrom Llc | Heat transfer assembly for rotary regenerative preheater |
| US11092387B2 (en) | 2012-08-23 | 2021-08-17 | Arvos Ljungstrom Llc | Heat transfer assembly for rotary regenerative preheater |
| US10175006B2 (en) | 2013-11-25 | 2019-01-08 | Arvos Ljungstrom Llc | Heat transfer elements for a closed channel rotary regenerative air preheater |
| US10094626B2 (en) | 2015-10-07 | 2018-10-09 | Arvos Ljungstrom Llc | Alternating notch configuration for spacing heat transfer sheets |
| JP2020088377A (ja) * | 2018-11-15 | 2020-06-04 | 東京エレクトロン株式会社 | 真空処理装置 |
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