JPS6066097A - 伝熱管 - Google Patents
伝熱管Info
- Publication number
- JPS6066097A JPS6066097A JP58174936A JP17493683A JPS6066097A JP S6066097 A JPS6066097 A JP S6066097A JP 58174936 A JP58174936 A JP 58174936A JP 17493683 A JP17493683 A JP 17493683A JP S6066097 A JPS6066097 A JP S6066097A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat transfer
- tube
- cut
- thin
- spiral
- 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.)
- Granted
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
- 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
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
本発明は空気調和機や冷凍機の熱交換器のように管内に
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。
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。
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。
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工４〜１
５°の細溝を設けることにより、凝縮熱伝達の場合は凝
縮液が表面張力の作用で溝底部に集まり、管壁に生成さ
れる凝縮液膜の平均厚さが薄くなり、沸騰熱伝達の場合
は管底部の液冷媒が毛細管現象によって細溝内を上昇し
、管壁に形成される冷媒液膜の平均厚さが薄くなシ、共
に伝熱性能が向上すると言われていた。
５°の細溝を設けることにより、凝縮熱伝達の場合は凝
縮液が表面張力の作用で溝底部に集まり、管壁に生成さ
れる凝縮液膜の平均厚さが薄くなり、沸騰熱伝達の場合
は管底部の液冷媒が毛細管現象によって細溝内を上昇し
、管壁に形成される冷媒液膜の平均厚さが薄くなシ、共
に伝熱性能が向上すると言われていた。
しかし、我々の経験によれば、例えば、凝縮熱伝達の場
合に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９越えて流動
する為に伝熱性能は余り向上しない。また、沸騰熱伝達
の場合にも、沸騰過程が進行し高乾き度域になると管壁
にそって流動する液冷媒が細溝に衝突して液滴となり管
壁から離れて蒸気中を浮遊する為に伝熱性能は念り向上
しない。
合に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９越えて流動
する為に伝熱性能は余り向上しない。また、沸騰熱伝達
の場合にも、沸騰過程が進行し高乾き度域になると管壁
にそって流動する液冷媒が細溝に衝突して液滴となり管
壁から離れて蒸気中を浮遊する為に伝熱性能は念り向上
しない。
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
縮液に埋まりにくく、浮遊しだ液冷媒を捕獲できる伝熱
面を付加し、しかもその伝熱面に薄い温度境界層を形成
させて伝熱性能の著しい向上を図ることを目的とする。
縮液に埋まりにくく、浮遊しだ液冷媒を捕獲できる伝熱
面を付加し、しかもその伝熱面に薄い温度境界層を形成
させて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
切り起し部と複数の小孔を設けた環状薄肉部材を挿入し
、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
切り起し部と複数の小孔を設けた環状薄肉部材を挿入し
、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、先づ凝縮熱伝達の場合には、
環状薄肉部材の複数の切９起し部はフィンすなわち伝熱
面として機能し、らせん細溝が凝縮液で埋まっても切り
起し部は蒸気中にあり薄い温度境界層を形成し境界層前
縁効果によって蒸気を凝縮させる。また切ｐ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が大きい。次に沸騰熱伝
達の場合にも、環状薄肉部材の複数の切り起し部は沸騰
過程初期には液冷媒中にあり、フィンとして機能して薄
い温度境界層を形成して境界層前縁効果によって液冷媒
を蒸発させる。丑だ高乾き度域では切シ起し部は細溝に
衝突して管壁から離れた液滴を捕獲して蒸発させる。
環状薄肉部材の複数の切９起し部はフィンすなわち伝熱
面として機能し、らせん細溝が凝縮液で埋まっても切り
起し部は蒸気中にあり薄い温度境界層を形成し境界層前
縁効果によって蒸気を凝縮させる。また切ｐ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が大きい。次に沸騰熱伝
達の場合にも、環状薄肉部材の複数の切り起し部は沸騰
過程初期には液冷媒中にあり、フィンとして機能して薄
い温度境界層を形成して境界層前縁効果によって液冷媒
を蒸発させる。丑だ高乾き度域では切シ起し部は細溝に
衝突して管壁から離れた液滴を捕獲して蒸発させる。
・さらに環状薄肉部材の複数の小孔は凝縮熱伝達ではら
せん細溝内への冷媒蒸気の流入を、沸騰熱伝達ではらせ
ん細溝内への液冷媒の流入と蒸発した冷媒蒸気の流出を
それぞれ活発にする。
せん細溝内への冷媒蒸気の流入を、沸騰熱伝達ではらせ
ん細溝内への液冷媒の流入と蒸発した冷媒蒸気の流出を
それぞれ活発にする。
加えて環状薄肉部材の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。
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。
以上のことから本発明は伝熱性能の著しい向上を達成で
きる。
きる。
実施例の説明
以下本発明の一実施例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。
図、第４図は環状薄肉部材の斜視図である。
図示する如く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と複数の小孔６を設けた環状薄肉
部材７を挿入し、外管４と熱的接触を得る為にらせん細
溝３頂部と密着させて伝熱管を構成している。そして環
状薄肉部材７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ｓａ、
ｓｂを有しており、複数の小孔６は切シ起し部５以外の
環状薄肉部材７基板に設けている。環状薄肉部材７は、
第３図に示すように、薄肉板８に複数の切シ起しビ５と
複数の小孔６を設け、この薄肉板８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。
に複数の切り起し部５と複数の小孔６を設けた環状薄肉
部材７を挿入し、外管４と熱的接触を得る為にらせん細
溝３頂部と密着させて伝熱管を構成している。そして環
状薄肉部材７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ｓａ、
ｓｂを有しており、複数の小孔６は切シ起し部５以外の
環状薄肉部材７基板に設けている。環状薄肉部材７は、
第３図に示すように、薄肉板８に複数の切シ起しビ５と
複数の小孔６を設け、この薄肉板８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７を外管４に挿入しらぜん細溝３頂
部との線接触を良好にする為に環状薄肉部材７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。
部との線接触を良好にする為に環状薄肉部材７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５は基盤配列にしているが千鳥配列でも
良く、さらに切り起し部５の頂部は環状に成形しやすい
ことから管軸に平行にしているが、管軸に垂直な速度成
分を持たせてらせん細溝３内への冷媒の流入を促進する
為に、管軸に対して傾、副・させる、すなわち開口部５
ａ 、 ５ｂの高さを変えて切り起しても良い。
良く、さらに切り起し部５の頂部は環状に成形しやすい
ことから管軸に平行にしているが、管軸に垂直な速度成
分を持たせてらせん細溝３内への冷媒の流入を促進する
為に、管軸に対して傾、副・させる、すなわち開口部５
ａ 、 ５ｂの高さを変えて切り起しても良い。
次に作用と効果を説明する。
先づ凝縮熱伝達の場合、環状薄肉部材７の複数の切り起
し部５はフィンすなわち伝熱面として機能し、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。そしてらせん細溝３が凝縮液で埋まっても
切り起し部５は蒸気中にあり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６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
成させる効果が大きい。
し部５はフィンすなわち伝熱面として機能し、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。そしてらせん細溝３が凝縮液で埋まっても
切り起し部５は蒸気中にあり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６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
成させる効果が大きい。
次に沸騰熱伝達の場合にも、環状薄肉部材７の複数の切
り起し部５は沸騰過程初期に、は液冷媒中にあり、フィ
ン−として機能して薄い温度境界層を形成して液冷媒を
蒸発させる。また高乾き度域では切り起し部５は蒸発し
た蒸気流に誘引され速度が速くなった液冷媒が細溝に衝
突して管壁から離れ蒸気流中に浮遊しようとする液滴を
捕獲して蒸発させる。
り起し部５は沸騰過程初期に、は液冷媒中にあり、フィ
ン−として機能して薄い温度境界層を形成して液冷媒を
蒸発させる。また高乾き度域では切り起し部５は蒸発し
た蒸気流に誘引され速度が速くなった液冷媒が細溝に衝
突して管壁から離れ蒸気流中に浮遊しようとする液滴を
捕獲して蒸発させる。
さらに、環状薄肉部材７の複数の小孔６は外管４の内壁
に密着しており、凝縮熱伝達ではらせん細孔３への冷媒
蒸気の流入を、沸騰熱伝達ではらせん細溝３への液冷媒
の流入とらせん細溝３内で蒸発した冷媒蒸気の流出をそ
れぞれ活発にさせ、らせん細溝３での熱伝達率を促進さ
せる。
に密着しており、凝縮熱伝達ではらせん細孔３への冷媒
蒸気の流入を、沸騰熱伝達ではらせん細溝３への液冷媒
の流入とらせん細溝３内で蒸発した冷媒蒸気の流出をそ
れぞれ活発にさせ、らせん細溝３での熱伝達率を促進さ
せる。
一方、環状薄肉部材子の切り起し部５は管軸方向の両端
に開口部５ａ、５ｂを有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。
に開口部５ａ、５ｂを有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。
以上のことから、凝縮および沸騰の伝熱性能を ４著し
く向上できる。
く向上できる。
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７はらせん細溝３の頂部と線接触し、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簡
単であり、挿入時の摩擦抵抗が小さいので挿入動力も少
なくてすむ。
環状薄肉部材７はらせん細溝３の頂部と線接触し、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簡
単であり、挿入時の摩擦抵抗が小さいので挿入動力も少
なくてすむ。
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
る外賓に管軸方向の両端、か開１−１シだ開［１部を有
する複数の切り起し部と複数の小孔を設けた環状薄肉部
材を挿入し、外Ｘ＾と熱的に接触さぜた伝熱管である為
に下記の効果を奏する。
る外賓に管軸方向の両端、か開１−１シだ開［１部を有
する複数の切り起し部と複数の小孔を設けた環状薄肉部
材を挿入し、外Ｘ＾と熱的に接触さぜた伝熱管である為
に下記の効果を奏する。
（１）切り起し部が境界層前縁効果を持つ／ヒフインお
よび管壁から離脱した未蒸発液滴の捕獲板として機能す
る為に凝縮、沸騰両伝熱性能を著しく向上する。
よび管壁から離脱した未蒸発液滴の捕獲板として機能す
る為に凝縮、沸騰両伝熱性能を著しく向上する。
（２）小孔からせん細溝へないしけらぜん細溝への冷媒
の流出入を活発にする為に凝縮、沸１騰両伝熱性能を著
しく向上する。
の流出入を活発にする為に凝縮、沸１騰両伝熱性能を著
しく向上する。
第１図ａ、ｂは従来の伝熱管の正面図及び側面断面図、
第２図ａは本発明の伝熱管の正面１Ｉｆｒ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図は開環状薄肉部
材の斜視図である。 ３・・・・・・らぜん細溝、４・・・・・・外管、５・
・・切り起し部、５ａ、５ｂ・・・・・・開口部、６
・小孔、ア・・・・・環状薄肉部材、８・・・・・・薄
肉板。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 （Ｏ−） （ｂ） 第２図 （α） （ｂ） 第３図 第４図
第２図ａは本発明の伝熱管の正面１Ｉｆｒ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図は開環状薄肉部
材の斜視図である。 ３・・・・・・らぜん細溝、４・・・・・・外管、５・
・・切り起し部、５ａ、５ｂ・・・・・・開口部、６
・小孔、ア・・・・・環状薄肉部材、８・・・・・・薄
肉板。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 （Ｏ−） （ｂ） 第２図 （α） （ｂ） 第３図 第４図
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と複数の
小孔を設けた環状薄肉部材を挿入し、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 |
|---|---|---|---|
| JP58174936A JPS6066097A (ja) | 1983-09-20 | 1983-09-20 | 伝熱管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58174936A JPS6066097A (ja) | 1983-09-20 | 1983-09-20 | 伝熱管 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6066097A true JPS6066097A (ja) | 1985-04-16 |
| JPH0113039B2 JPH0113039B2 (ja) | 1989-03-03 |
Family
ID=15987311
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58174936A Granted JPS6066097A (ja) | 1983-09-20 | 1983-09-20 | 伝熱管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6066097A (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 JP58174936A patent/JPS6066097A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1538415A1 (de) * | 2003-12-01 | 2005-06-08 | Balcke-Dürr GmbH | Strömungskanal |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0113039B2 (ja) | 1989-03-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4715436A (en) | Construction of a heat transfer wall of a heat transfer pipe | |
| EP0962736A2 (en) | Corrugated fin for evaporator with improved condensate removal | |
| JPH0996497A (ja) | フィンチューブ型熱交換器 | |
| JPH0113039B2 (ja) | ||
| JPH02251093A (ja) | フィン付熱交換器 | |
| JPS61110889A (ja) | フイン付熱交換器 | |
| JPS6066095A (ja) | 伝熱管 | |
| JPS6115088A (ja) | 沸騰用伝熱管 | |
| JPH0140278B2 (ja) | ||
| JP2004153001A (ja) | 冷却フィンおよびそれを用いた沸騰冷却装置 | |
| JPS6066096A (ja) | 伝熱管 | |
| JPS62248995A (ja) | 蒸発器 | |
| JPS61159094A (ja) | フイン付熱交換器 | |
| JP2506701B2 (ja) | フイン付熱交換器 | |
| JPS59142384A (ja) | ヒ−トパイプコンテナ | |
| JPS5938596A (ja) | 熱交換器 | |
| JPH045904Y2 (ja) | ||
| JPS61114092A (ja) | 熱交換器 | |
| JPS61153390A (ja) | フイン付熱交換器 | |
| JPH0445753B2 (ja) | ||
| JPH02166393A (ja) | フィン付熱交換器 | |
| JPH01102295A (ja) | 管外熱交換式の伝熱管 | |
| JPS60263064A (ja) | 蒸発器 | |
| JP2719004B2 (ja) | 熱交換器 | |
| JPS61153392A (ja) | フイン付熱交換器 |