JPS6066096A - 伝熱管 - Google Patents
伝熱管Info
- Publication number
- JPS6066096A JPS6066096A JP58174935A JP17493583A JPS6066096A JP S6066096 A JPS6066096 A JP S6066096A JP 58174935 A JP58174935 A JP 58174935A JP 17493583 A JP17493583 A JP 17493583A JP S6066096 A JPS6066096 A JP S6066096A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tube
- thin
- heat transfer
- cut
- 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.)
- Pending
Links
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
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Geometry (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は冷凍機の凝縮器や蒸発器のように管内に相変化
する冷媒を流動させ管外流体と熱交換させる伝熱管に関
するものである。
する冷媒を流動させ管外流体と熱交換させる伝熱管に関
するものである。
従来例の構成とその問題点
従来この種伝熱管としては、第１図に示すように管内壁
に管軸に対する角度がβである複数のらせん細溝１を有
する管内らせん溝付管２が用いられている。
に管軸に対する角度がβである複数のらせん細溝１を有
する管内らせん溝付管２が用いられている。
この管内らせん溝付管２は管軸に対する角度β−４〜１
５°の細溝を設けることによシ、凝縮熱伝達の場合は凝
縮液が表面張力の作用で細溝底部に集ｔｂ管壁に生成さ
れる凝縮液膜の平均厚さが薄くなシ、内壁が平滑な伝熱
管に比べ伝熱性能が大幅に向上すると言われていた。
５°の細溝を設けることによシ、凝縮熱伝達の場合は凝
縮液が表面張力の作用で細溝底部に集ｔｂ管壁に生成さ
れる凝縮液膜の平均厚さが薄くなシ、内壁が平滑な伝熱
管に比べ伝熱性能が大幅に向上すると言われていた。
しかし、我々の経験によれば、凝縮液が細溝底部に集ま
って溝内を流動し溝頂部に薄い凝縮液膜が生成されるの
は、冷媒の乾き度が大きい、すなわち凝縮過程の初期だ
けである。そして、凝縮過程が進行し乾き度が小さくな
るにつれて生成された多量の凝縮液は容易に細溝を埋め
てしまい細溝を乗り越えて流動する為に伝熱性能は余シ
向上し。
って溝内を流動し溝頂部に薄い凝縮液膜が生成されるの
は、冷媒の乾き度が大きい、すなわち凝縮過程の初期だ
けである。そして、凝縮過程が進行し乾き度が小さくな
るにつれて生成された多量の凝縮液は容易に細溝を埋め
てしまい細溝を乗り越えて流動する為に伝熱性能は余シ
向上し。
ない。なお、凝縮液膜の流れは、熱伝達率α（熱流束）
から層流であると考えられる。
から層流であると考えられる。
発明の目的
本発明は以上のような従来の欠点を除去するもので、凝
縮液に埋まりにくい伝熱面を付加し、しかもその伝熱面
に薄い温度境界層を形成させ、伝熱性能の著しい向上を
図ることを目的とする。
縮液に埋まりにくい伝熱面を付加し、しかもその伝熱面
に薄い温度境界層を形成させ、伝熱性能の著しい向上を
図ることを目的とする。
発明の構成
本発明の伝熱管は、内壁に複数のらせん細溝を有する外
管に、管軸方向の両端が開口した開口部を有する複数の
切り起し部を設けた環状の薄肉部材を挿入し、外管と熱
的に接触させたものである。
管に、管軸方向の両端が開口した開口部を有する複数の
切り起し部を設けた環状の薄肉部材を挿入し、外管と熱
的に接触させたものである。
このような構成によって、環状薄肉部材の切り起し部は
フィンとして機能し、しかも流動冷媒中にある間隔でと
ぎれとぎれに存在する為に温度境界層が薄く、熱伝達率
の高い、いわゆる境界層前縁効果を利用できる。したが
ってらせん細溝が凝縮液で埋まっても切シ起し部は蒸気
中にあシ薄い温度境界層を形成し蒸気を凝縮させる。ま
た切り起し部が凝縮液に埋まった場合でも、凝縮液膜は
層流である為に薄い温度境界層を形成させる効果は太き
い、したがって熱伝達率が著しく向上する。
フィンとして機能し、しかも流動冷媒中にある間隔でと
ぎれとぎれに存在する為に温度境界層が薄く、熱伝達率
の高い、いわゆる境界層前縁効果を利用できる。したが
ってらせん細溝が凝縮液で埋まっても切シ起し部は蒸気
中にあシ薄い温度境界層を形成し蒸気を凝縮させる。ま
た切り起し部が凝縮液に埋まった場合でも、凝縮液膜は
層流である為に薄い温度境界層を形成させる効果は太き
い、したがって熱伝達率が著しく向上する。
一方、切り起し部は管軸方向に両端が開口している為に
形状抵抗が小さく圧力損失は殆んど増加しない。
形状抵抗が小さく圧力損失は殆んど増加しない。
以上のことから伝熱性能の著しい向上を達成できる。
実施例の説明
以下、本発明の一実施例の伝熱管を図面と共に説明する
。第２図は伝熱管の全体図、第３図は環状薄肉部材の展
開図、第４図は環状薄肉部材の斜視図である。
。第２図は伝熱管の全体図、第３図は環状薄肉部材の展
開図、第４図は環状薄肉部材の斜視図である。
内壁に複数のらせん細溝３を有する外管４に複数の切り
起し部５を設けた環状薄肉部材６を挿入し、外管４と熱
的に接触させて伝熱管を構成している。そして環状薄肉
部材６に設けた複数の切り起し部５は管軸方向、すなわ
ち冷媒の流動方向の両端が開口した開口部５ａ、ｓｂを
有している。
起し部５を設けた環状薄肉部材６を挿入し、外管４と熱
的に接触させて伝熱管を構成している。そして環状薄肉
部材６に設けた複数の切り起し部５は管軸方向、すなわ
ち冷媒の流動方向の両端が開口した開口部５ａ、ｓｂを
有している。
この環状薄肉部材６はまず第３図に示すように薄肉板７
に複数の切り起し部５を設け、この薄肉板７を第４図に
示すように外管４の内径に見合った曲率で環状に成形し
、管軸方向両端部を接合している。なお環状薄肉部材６
を外管４に挿入し、らせん細溝３頂部との線接触を良好
にする為に環状薄肉部材６にあらかじめロウ材を塗布し
ておき外管４に挿入後、加熱してロウ材しても良い。
に複数の切り起し部５を設け、この薄肉板７を第４図に
示すように外管４の内径に見合った曲率で環状に成形し
、管軸方向両端部を接合している。なお環状薄肉部材６
を外管４に挿入し、らせん細溝３頂部との線接触を良好
にする為に環状薄肉部材６にあらかじめロウ材を塗布し
ておき外管４に挿入後、加熱してロウ材しても良い。
また切り起し部６は第３図では基盤配列にしているが、
千鳥配列でもかまわない０さらに切り起し部６の頂部は
環状に成形しやすいことから第２゜３図に示すように管
軸に（ないしは薄肉板７の基板に）対して水平にしてい
るが、管軸に垂直な速度成分を持たせてらせん細溝３内
への冷媒の流入良いＯ 次に作用と効果を説明する。
千鳥配列でもかまわない０さらに切り起し部６の頂部は
環状に成形しやすいことから第２゜３図に示すように管
軸に（ないしは薄肉板７の基板に）対して水平にしてい
るが、管軸に垂直な速度成分を持たせてらせん細溝３内
への冷媒の流入良いＯ 次に作用と効果を説明する。
先づ凝縮過程の初期すなわち高乾き度域では、外管４の
らせん細溝３によって管壁に生成される凝縮液膜を薄く
でき、しかもフィンとして機能する切り起し部６に生じ
る蒸気の温度境界層を薄くできるので熱伝達率が著しく
向上する。
らせん細溝３によって管壁に生成される凝縮液膜を薄く
でき、しかもフィンとして機能する切り起し部６に生じ
る蒸気の温度境界層を薄くできるので熱伝達率が著しく
向上する。
そして凝縮過程が進行し、中、低乾き度域になり、らせ
ん細溝３が凝縮液で埋まってしまっても切り起し部５は
蒸気中ないしは凝縮液中にある。
ん細溝３が凝縮液で埋まってしまっても切り起し部５は
蒸気中ないしは凝縮液中にある。
蒸気中にあれば切り起し部５は蒸気を凝縮させる不動な
伝達面として作用し、凝縮液中にあっても切り起し部５
は凝縮液との対流熱伝達を促進するので熱伝達率が著し
く向上する。
伝達面として作用し、凝縮液中にあっても切り起し部５
は凝縮液との対流熱伝達を促進するので熱伝達率が著し
く向上する。
一方、切り起し部６は管軸方向に両端が開口している為
に形状抵抗は小さく環状薄肉部材６を挿入したことによ
る圧力損失の増加は殆んどない。
に形状抵抗は小さく環状薄肉部材６を挿入したことによ
る圧力損失の増加は殆んどない。
以上のことから伝熱性能の著しい向上を達成できる。
また、外管４の内壁はらせん細溝３を有しているから、
環状薄肉部材らはらせん細溝３の頂部と線接触し、支持
されて回転させればらせんに沿って容易に挿入できるの
で製作が容易である。
環状薄肉部材らはらせん細溝３の頂部と線接触し、支持
されて回転させればらせんに沿って容易に挿入できるの
で製作が容易である。
発明の効果
以上のように本発明は、内壁に複数のらせん細溝を有す
る外管に、管軸方向に両端が開口した開口部を有する複
数の切り起し部を設けた環状の薄肉部材を挿入し、外管
と熱的に接触させた伝熱管である為に、切り起し部がフ
ィンとして機能し、高乾き度域から低乾き度域に至る全
域にわたって伝熱性能の著しい向上を達成できる。
る外管に、管軸方向に両端が開口した開口部を有する複
数の切り起し部を設けた環状の薄肉部材を挿入し、外管
と熱的に接触させた伝熱管である為に、切り起し部がフ
ィンとして機能し、高乾き度域から低乾き度域に至る全
域にわたって伝熱性能の著しい向上を達成できる。
第１図ａ、ｂは従来の伝熱管の正面断面図及び側面断面
図、第２図ａは本発明の伝熱管の正面断面図、第２図す
は第２図ａのＡ−Ａ線における断面図、第３図ａは同伝
熱管に用いる環状薄肉部材の展開図、第３図すは第３図
ａのＡ−Ａ線における断面図、第４図は同環状薄肉部材
の斜視図である０ ３・・・・・・らせん細溝、４・・・・・・外管、５・
・・・・・切り起□し部、１Ｉ５ａ、５ｂ・・・・・・
開口部、６・・・・・・環状薄肉部材、７・・・・・・
薄肉板。
図、第２図ａは本発明の伝熱管の正面断面図、第２図す
は第２図ａのＡ−Ａ線における断面図、第３図ａは同伝
熱管に用いる環状薄肉部材の展開図、第３図すは第３図
ａのＡ−Ａ線における断面図、第４図は同環状薄肉部材
の斜視図である０ ３・・・・・・らせん細溝、４・・・・・・外管、５・
・・・・・切り起□し部、１Ｉ５ａ、５ｂ・・・・・・
開口部、６・・・・・・環状薄肉部材、７・・・・・・
薄肉板。
Claims (1)
- 内壁に複数のらせん細溝を有する外管に、管軸方向の両
端が開口した開口部を有する複数の切シ起し部を設けた
環状の薄肉部材を挿入し、前記外管と熱的に接触させた
伝熱管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58174935A JPS6066096A (ja) | 1983-09-20 | 1983-09-20 | 伝熱管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58174935A JPS6066096A (ja) | 1983-09-20 | 1983-09-20 | 伝熱管 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6066096A true JPS6066096A (ja) | 1985-04-16 |
Family
ID=15987294
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58174935A Pending JPS6066096A (ja) | 1983-09-20 | 1983-09-20 | 伝熱管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6066096A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1538415A1 (de) * | 2003-12-01 | 2005-06-08 | Balcke-Dürr GmbH | Strömungskanal |
-
1983
- 1983-09-20 JP JP58174935A patent/JPS6066096A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1538415A1 (de) * | 2003-12-01 | 2005-06-08 | Balcke-Dürr GmbH | Strömungskanal |
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