JPS59107191A - 伝熱管 - Google Patents

伝熱管

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JPS59107191A
JPS59107191A JP21541582A JP21541582A JPS59107191A JP S59107191 A JPS59107191 A JP S59107191A JP 21541582 A JP21541582 A JP 21541582A JP 21541582 A JP21541582 A JP 21541582A JP S59107191 A JPS59107191 A JP S59107191A
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JP
Japan
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heat exchanger
exchanger tube
refrigerant
tube
flow
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JP21541582A
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JPS6329198B2 (ja
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Toshio Hatada
畑田 敏夫
Takao Chiaki
千秋 隆雄
Masaaki Ito
正昭 伊藤
Hirokiyo Terada
寺田 浩清
Masamichi Hanada
花田 正道
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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Publication date
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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
    • F28F1/02—Tubular elements of cross-section which is non-circular
    • F28F1/022—Tubular elements of cross-section which is non-circular with multiple channels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/04—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
    • F28D1/047—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being bent, e.g. in a serpentine or zig-zag
    • F28D1/0477—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being bent, e.g. in a serpentine or zig-zag the conduits being bent in a serpentine or zig-zag
    • F28D1/0478—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being bent, e.g. in a serpentine or zig-zag the conduits being bent in a serpentine or zig-zag the conduits having a non-circular cross-section
    • 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
    • F28F13/06—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by affecting the pattern of flow of the heat-exchange media

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明はコルゲート状のフィンを伝熱管で挾みこんで形
成される熱交換器に用いられる扁平伝熱管に関するもの
である。
〔従来技術〕
第1図はコルゲート状のフィン1をU字状に曲折した扁
平伝熱管2で挾み付けた熱交換器を示し、この熱交換器
を示し、この熱又換器に用いられている従来の扁平伝熱
管の基本的形状を第2図に示す。即ち、扁平伝熱管2内
部を複数個の仕切壁3にて仕切シ複数個の伝熱管流路4
を形成している。
上記構造の熱交換器を例えば冷凍装置の蒸発器として用
いた場合、この蒸発器の扁平伝熱管内を流通する冷媒の
流動状態を模式図にて第3図に示す。第3図は扁平伝熱
管2を長手方向に切断した断面構造を示し、扁平伝熱管
2内を複数個の仕切壁3にて仕切シ複数個の流路4を形
成し、管端両側は入口ヘッダ5、出ロヘソダ6に接続さ
れている。
上記構造の扁平伝熱管を有する蒸発器には矢印Bで示す
ように冷媒が流れ、一方図水されていないがコルゲート
フィン間を矢印Aで示すように空気が流れる。管内通路
の斜葱部は冷媒が液の状態を示し、空白部4Gはガスの
状態を示す。即ち、上記のように冷媒と空気が流れ、両
者が互に熱交換されるが、空気流入部に近い流路はど空
気と冷媒の温度差が太きいために蒸発が速くて過熱度が
大きくなシ、空気流出部に近い流路はど上記温度が減少
して蒸発しにくくなるために液バツクの状態になシやす
い。このため、冷媒出口混合部(出口ヘッダ6部)での
過熱度が零の状態でも、伝熱管内部では過熱ガス部4G
が部分的に存在するという現象が生じる。過熱部の熱交
換性能は液相部に比較して極めて劣子のため、結果的に
熱交換量の減少につながる。
上記問題点を改善するため、従来、第4図、第5図に示
す構造の伝熱管も従来されている。
第4図の扁平伝熱管2′は、管内部に形成される複数個
の通路7a、7bs  7c・・・・・・7hを各通路
断面を、空気流入方向A即ち、空気流入部から流出部へ
向うに従って減少させ、冷媒流量を制御しようというも
のである。この場合、流路断面の総和が減少するので圧
力損失の増加につながシ、必ずしも得策とならない。ま
た、余分な材料が必要になる。第5図に示す伝熱管はヘ
ッダ5接合部の伝熱管2″の端面8を傾斜させることに
よシ、各通路への冷媒ディストリビューションを制御し
ようとするものである。しかし実験によると伝熱管端面
を傾斜させた程度ではほとんど流量制御できないことを
確認しでおシ、これも根本的解決策にならない。
〔発明の目的〕
本発明は上記に鑑みて発明でれたもので、扁平伝熱管内
の流体のディストリビューションを最適にすると共に熱
伝達率を向上させることを目的とする。
〔発明の概要〕
上記目的を達成するため不発明は、扁平伝熱管内に設け
られる複数個の仕切壁を断続的に形成し、流通冷媒の混
合をはかると共に、並設仕切壁間の間隔を変化させ、最
適な冷媒分配を実現することを特徴とする。
〔発明の実施例〕
以下本発明の一実施例を第6図に基すき説明する。図は
扁平伝熱管を長手方向に切断した断面を示し、扁平伝熱
管12の内部には、複数個の流路を形成する仕切壁13
a、+3b、13G・・・・・・13社を断続的に形設
し、管長手方向に平行な隣の列の継続的仕切壁13a1
13bの各単位壁13a、13a、、+ 3 a、 ・
−・・・と13b、13b、、13b1・・・・・は互
に千鳥状に配置されている。また上記断続的の各仕切壁
13a、13b、+3C・・・・・・1ト拓の間隔1.
.1.、岳・・・・・・lnが順次変化し、管外を流通
する空気流(矢印A)に向って順次間隔が小さく<1.
>l・〉l・・・・・・・>ln)形成されている。
上記構造の扁平伝熱管12の端部にはヘッダー5(図は
入口側ヘッダのみを図示している)を接続している。矢
印Bは冷媒の入口方向を示す。
つぎに上記扁平伝熱管を蒸発器用伝熱管として用いた実
施例の作用を説明する。冷媒が矢印Bの如くヘッダ5、
次いで伝熱管12に流入する場合、伝熱管内の複数個の
流路を形成する仕切壁13a%  13b%  13G
・・・・・・が断続的であるため、冷媒の混合が自由に
行なわれる。この結果1.入口部冷媒ディストリビュー
ションが悪い場合も、後流部での混合により大幅に改善
される。−ところで、空気流がAの方向から流入する場
合、空気流温度は図の上から下に向うに従って管壁の温
度に近ずく。従って、熱交換量も空気流上流部から下流
部に向うに従って減少する。このとき管内有効伝熱面積
を確保するには部分的な過熱領域の存在を防ぐ必要があ
り、そのためには、空気流入部に近い部分はど冷媒流量
を多くしなければならない。図において、1.>1?、
・・・・・・〉I2nとなっているのはこれを実現する
ためである。即ち、単位壁が密に配置されている部分(
空気後流部)はど冷媒流の流動抵抗が大きいので流量が
少なくなシ、逆に単位壁が粗に配置されている部分(空
気流入部)はど冷媒の流動抵抗が小さいので流量が多く
なる。
第7図は他の実施例を示し、複数個の断続的な仕切壁1
3a′、13b′、+ 3 C’ −・−−−−+ 3
h’ノ各単位壁+3’a、’  、+3a、”11  
+3b、’  、13bt’  、13C1′ 、13
C,′ ・・・・・・を適宜傾斜させたもので、その他
の部分は第6図の実施例と同様である。
第7図に示した実施例は、各単位壁が伝熱管長手方向に
対しでや\傾斜しているため、空気流入部(矢印Aの上
流側ンに近い領域の冷媒流量が第6図の実施例より更に
増加され、熱交換量が一層向上される。即ち、傾斜状の
各単位壁は、流通冷媒を空気流入部に近い領域に流通さ
せる案内壁の作用を行なう。尚、上記傾斜角度が犬きく
なシ過きると、流れに対して抵抗になるので、実用的に
は45°程度以下が望ましい。
また、上記実施例において、断続的な仕切壁の各間隔1
..1.・・・・・・Inを順次小さく形成すると説明
したが、この間隔は必ずしも単調に変化することが必要
要件でなく、全体的傾向として上記のように構成されて
いればよい。例えばl・> l’、i p、 > e。
′5−1・〉・・・・・・などのような変形例も含むも
のである。即ち、例え中間部の間隔は前間隔と同間隔の
ところがあっても、全体としてみた場合間隔が上記のよ
うに変化していれはよい。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明によれば、冷媒の混合が促進
されるとともに、管内有効伝熱面積を最大にできるよう
冷媒流を制御する結果、従来に比較して冷媒流入部のデ
ィストリビューションに左右されることなく、伝熱面が
有効に利用されて、熱交換量が大幅に向上する。更に、
多数の単位壁による流れの境界層破断効果が加わるので
、熱伝達率そのものの向上もはかれる。
【図面の簡単な説明】
第1図は扁平伝熱管を用いた熱交換器の斜視図、第2図
は従来の扁平伝熱管の部分的斜視図、第3図は従来の扁
平伝熱管内の冷媒の流動状況を説明する断面図、第4図
は他の従来例の扁平伝熱管の部分的斜視図、第5図は更
に他の従来例の扁平伝熱管の部分的斜視図を示す。第6
図は本発明の一実施例の扁平伝熱管の断面図、第7図は
他の実施例を示す扁平伝熱管の断面図でちる。 5・・・ヘンダ  12・・・扁平伝熱管  +33、
+3b、13c・・・・・・+3A−・・・断続的な仕
切壁+38.、+38.、+3b、、+3b、、  1
3に、、+32 ム・・・単位壁  A・・・空気流  B・・・冷媒流
lI、l寥、ln・・・流路間隔 代、埋入 弁理士 薄 1)利 2*″〜゛7第す品 jq図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、扁平管内を管軸方向に平行な複数個の仕切壁にて複
    数の流路に区画する扁平伝熱管において、仕切壁を断続
    状に形成し、各単位壁を千鳥状に配置すると共に、各流
    路の間隔を、管外を流れる空気流の吸入側部が大きくな
    る様に形成してなることを特徴とする伝熱管。 2、単位壁が管軸方向に対し45°蛯囲内で傾斜状に形
    成されている特許請求の範囲第1項記載の伝熱管。
JP21541582A 1982-12-10 1982-12-10 伝熱管 Granted JPS59107191A (ja)

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JP21541582A JPS59107191A (ja) 1982-12-10 1982-12-10 伝熱管

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JP21541582A JPS59107191A (ja) 1982-12-10 1982-12-10 伝熱管

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JPS59107191A true JPS59107191A (ja) 1984-06-21
JPS6329198B2 JPS6329198B2 (ja) 1988-06-13

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2025253816A1 (ja) * 2024-06-06 2025-12-11 住友精密工業株式会社 熱交換器

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5311898U (ja) * 1976-07-13 1978-01-31
JPS5798796A (en) * 1980-12-10 1982-06-19 Hitachi Ltd Heat transmitting pipe

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