JPS6239359B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6239359B2 JPS6239359B2 JP55100100A JP10010080A JPS6239359B2 JP S6239359 B2 JPS6239359 B2 JP S6239359B2 JP 55100100 A JP55100100 A JP 55100100A JP 10010080 A JP10010080 A JP 10010080A JP S6239359 B2 JPS6239359 B2 JP S6239359B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tube
- heat exchanger
- grooves
- heat transfer
- heat
- Prior art date
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- Expired
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
- 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
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geometry (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
- Metal Extraction Processes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は管内液体の相変化を利用して管内外
間の熱伝達を行う伝熱管の改良に関するものであ
る。
間の熱伝達を行う伝熱管の改良に関するものであ
る。
伝熱管の内壁面に一種類のらせん角を有する複
数の溝を加工する例は公知である（例えば実公昭
55−14956号公報）。
数の溝を加工する例は公知である（例えば実公昭
55−14956号公報）。
また管軸に対して互に逆方向のねじれ角をもつ
主条溝と副条溝を加工した伝熱管も知られている
（例えば実開昭55−60089号公報）。
主条溝と副条溝を加工した伝熱管も知られている
（例えば実開昭55−60089号公報）。
前者を空調機用伝熱管として使用する場合、管
内冷媒の沸騰熱伝達を利用した蒸発器の場合と、
凝縮熱伝達を利用した凝縮器の場合とでは管内熱
伝達率に差があることが知られており、一つの熱
交換器を蒸発器と凝縮器の両方に切替えて使用す
るヒートポンプ型の空調機の場合、管内熱伝達率
の小さい方、即ち凝縮性能を基準として熱交換器
を設計しなければならないので、熱交換器自体を
大型化しなければならず不経済である。
内冷媒の沸騰熱伝達を利用した蒸発器の場合と、
凝縮熱伝達を利用した凝縮器の場合とでは管内熱
伝達率に差があることが知られており、一つの熱
交換器を蒸発器と凝縮器の両方に切替えて使用す
るヒートポンプ型の空調機の場合、管内熱伝達率
の小さい方、即ち凝縮性能を基準として熱交換器
を設計しなければならないので、熱交換器自体を
大型化しなければならず不経済である。
後者は凝縮性能が前者より向上するが、主とし
て量産技術上に次の様な欠点がある。
て量産技術上に次の様な欠点がある。
内面溝加工は一般に、被加工管内に、外周面上
に所要の溝をつけたプラグを挿入し、管外より何
らかの方法で縮管して管壁を前記プラグに押付け
ると共に、管を軸方向にプラグと相対的に移動さ
せる方式が採用される。
に所要の溝をつけたプラグを挿入し、管外より何
らかの方法で縮管して管壁を前記プラグに押付け
ると共に、管を軸方向にプラグと相対的に移動さ
せる方式が採用される。
工業的に成功した縮管の方法の一例は、管の外
壁に沿つて複数個のロールを遊星状に回転させる
ものであるが、経験的には、材料の移動に伴つて
生ずる管内の溝付プラグの回転方向と、縮管用ロ
ールの管まわりの回転方向とが逆になる方が加工
が円滑に行なわれることが知られている。
壁に沿つて複数個のロールを遊星状に回転させる
ものであるが、経験的には、材料の移動に伴つて
生ずる管内の溝付プラグの回転方向と、縮管用ロ
ールの管まわりの回転方向とが逆になる方が加工
が円滑に行なわれることが知られている。
伝熱管が空調機の様な大量生産品に使用される
には価格が合理的なものでなければならず、従つ
て二重溝の加工も一工程で行われなければコスト
倒れで使用が不可能になる恐れがある。
には価格が合理的なものでなければならず、従つ
て二重溝の加工も一工程で行われなければコスト
倒れで使用が不可能になる恐れがある。
上記の例に示されたように、管軸に対して互に
逆方向のらせん角をもつ溝を加工する場合、互に
逆方向に回転する二組の遊星回転ロールをもつ縮
管装置を用いて加工しなければならないが、その
ような装置は構造が複雑で、操作も難しくなり、
延いては製品のコスト高につながる。
逆方向のらせん角をもつ溝を加工する場合、互に
逆方向に回転する二組の遊星回転ロールをもつ縮
管装置を用いて加工しなければならないが、その
ような装置は構造が複雑で、操作も難しくなり、
延いては製品のコスト高につながる。
この発明の目的は、管内冷媒の沸騰および凝縮
熱伝達率がいずれも裸管より大きく且つバランス
のとれた、工業的に利用可能な伝熱管を提供する
ことにある。
熱伝達率がいずれも裸管より大きく且つバランス
のとれた、工業的に利用可能な伝熱管を提供する
ことにある。
斯かる目的を達成するために、この発明では、
管の内壁面に二重に施される溝を、管軸に対して
同一方向に傾斜させて交叉させた。
管の内壁面に二重に施される溝を、管軸に対して
同一方向に傾斜させて交叉させた。
この場合、施される二種類の溝は公知の伝熱管
の溝と同様、平均深さが0.05〜0.5mm程度、ピツ
チが0.1〜0.5mm程度の寸法が採用される。またそ
のような溝の管軸に対する傾きは０〜45゜の範囲
にあるのが望ましい。
の溝と同様、平均深さが0.05〜0.5mm程度、ピツ
チが0.1〜0.5mm程度の寸法が採用される。またそ
のような溝の管軸に対する傾きは０〜45゜の範囲
にあるのが望ましい。
第１図は従来公知の管内二重溝付管の例を示し
たものである。同図において、管１の内壁面２に
は管軸に対してθ１なるらせん角で複数の断面Ｖ
字形の溝３が加工されており、更に管軸に対して
θ１と逆方向のθ２なるらせん角で複数の溝４が
加工されている。この二種類の溝３，４の交叉に
よつて管内壁面には多数の凹凸５が生じ、これが
管内冷媒の沸騰及び凝縮熱伝達率の向上に寄与し
ている。
たものである。同図において、管１の内壁面２に
は管軸に対してθ１なるらせん角で複数の断面Ｖ
字形の溝３が加工されており、更に管軸に対して
θ１と逆方向のθ２なるらせん角で複数の溝４が
加工されている。この二種類の溝３，４の交叉に
よつて管内壁面には多数の凹凸５が生じ、これが
管内冷媒の沸騰及び凝縮熱伝達率の向上に寄与し
ている。
第２図はこの発明に係る伝熱管の例を示してい
る。管１の内壁面に二種類の溝６，７が交叉して
設けられていることは第１図の場合と同様である
が、一方の溝７は管軸に対してθ３なるらせん角
をもつており、他方の溝６はθ３と同方向にθ４
なるらせん角をもつて加工されている。
る。管１の内壁面に二種類の溝６，７が交叉して
設けられていることは第１図の場合と同様である
が、一方の溝７は管軸に対してθ３なるらせん角
をもつており、他方の溝６はθ３と同方向にθ４
なるらせん角をもつて加工されている。
このような組合せの溝６，７をもつた伝熱管
は、前記したような加工方法において、二種類の
マンドレルと同一方向に遊星回転するロール等を
二段に配置した簡略化された装置を用いることに
よつて容易に加工できる。
は、前記したような加工方法において、二種類の
マンドレルと同一方向に遊星回転するロール等を
二段に配置した簡略化された装置を用いることに
よつて容易に加工できる。
この発明の具体例として、外径9.53mmの薄肉銅
管の内壁面にθ３＝７゜、θ４＝25゜のらせん角
で二種類の細い溝（深さはθ３に対応するもの
0.07mm、θ４に対応するもの0.15mm）を、横断面
で数えて夫々65本ずつ施した管を作成した。
管の内壁面にθ３＝７゜、θ４＝25゜のらせん角
で二種類の細い溝（深さはθ３に対応するもの
0.07mm、θ４に対応するもの0.15mm）を、横断面
で数えて夫々65本ずつ施した管を作成した。
この管について単管における管内冷媒（フロン
Ｒ−22）の沸騰および凝縮特性を求めた結果を第
３図に示す。
Ｒ−22）の沸騰および凝縮特性を求めた結果を第
３図に示す。
このときの主要な測定条件は、凝縮圧力14.0
Kg／cm2Ｇ（1.5MPa）、冷媒流量46Kg／ｈ、測定部
における管内冷媒平均乾度0.65である。
Kg／cm2Ｇ（1.5MPa）、冷媒流量46Kg／ｈ、測定部
における管内冷媒平均乾度0.65である。
尚、第３図には内面が平滑な管と、らせん角が
７゜の内面溝付管について、夫々同一条件で測定
した結果を併記した。
７゜の内面溝付管について、夫々同一条件で測定
した結果を併記した。
空調機用熱交換器の熱流束が20KW／m2である
とすると、この発明の例の場合の沸騰および凝縮
熱伝達率は、内面平滑管に較べて夫々1.7倍およ
び1.9倍に達している。
とすると、この発明の例の場合の沸騰および凝縮
熱伝達率は、内面平滑管に較べて夫々1.7倍およ
び1.9倍に達している。
この結果からも明らかなように、この発明によ
れば二種類の溝の管軸に対するらせん角を同一方
向としているため、一種類の溝をもつ管と同様に
量産可能であり、凝縮特性と蒸発特性もバランス
がとれているのでヒートポンプへの適用も直ちに
可能である等の利点があり、その工業的価値は高
い。またこの発明による伝熱管は、管内液体の沸
騰および凝縮という相変化を利用して熱伝達を行
うのに適したものであり、従つて空調機用だけで
なく、例えばヒートポンプのコンテナ材として使
用すれば、性能に優れ、しかも低コストのヒート
パイプを得ることも可能である。
れば二種類の溝の管軸に対するらせん角を同一方
向としているため、一種類の溝をもつ管と同様に
量産可能であり、凝縮特性と蒸発特性もバランス
がとれているのでヒートポンプへの適用も直ちに
可能である等の利点があり、その工業的価値は高
い。またこの発明による伝熱管は、管内液体の沸
騰および凝縮という相変化を利用して熱伝達を行
うのに適したものであり、従つて空調機用だけで
なく、例えばヒートポンプのコンテナ材として使
用すれば、性能に優れ、しかも低コストのヒート
パイプを得ることも可能である。
第１図イ，ロは、公知の内面溝付伝熱管の例を
示す断面図、第２図はこの発明に係る内面溝付伝
熱管の例を示す部分断面図、第３図はこの発明に
係る内面溝付伝熱管の例の単管熱伝達特性を示す
グラフである。 １：管、２：内壁面、３，４，６及び７：溝、
５：凹凸。
示す断面図、第２図はこの発明に係る内面溝付伝
熱管の例を示す部分断面図、第３図はこの発明に
係る内面溝付伝熱管の例の単管熱伝達特性を示す
グラフである。 １：管、２：内壁面、３，４，６及び７：溝、
５：凹凸。
Claims (1)
- １ 伝熱管の内壁面に、軸方向にらせん状に連続
する複数の細い溝を有するものに於いて、管軸に
対する傾きが同一方向で０〜45゜の範囲にある互
に平行でない二種類の同じ数の溝を重ね合せて成
ることを特徴とする内面溝付伝熱管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10010080A JPS5726394A (en) | 1980-07-22 | 1980-07-22 | Heat conduction pipe with grooves in internal surface |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10010080A JPS5726394A (en) | 1980-07-22 | 1980-07-22 | Heat conduction pipe with grooves in internal surface |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5726394A JPS5726394A (en) | 1982-02-12 |
| JPS6239359B2 true JPS6239359B2 (ja) | 1987-08-22 |
Family
ID=14264972
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10010080A Granted JPS5726394A (en) | 1980-07-22 | 1980-07-22 | Heat conduction pipe with grooves in internal surface |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5726394A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63227165A (ja) * | 1987-03-17 | 1988-09-21 | Toshiba Corp | 端末装置 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60142195A (ja) * | 1983-12-28 | 1985-07-27 | Hitachi Cable Ltd | 内面溝付伝熱管 |
| GB2212899B (en) * | 1987-11-30 | 1991-11-20 | American Standard Inc | Heat exchanger tube having minute internal fins |
| CN1084876C (zh) * | 1994-08-08 | 2002-05-15 | 运载器有限公司 | 传热管 |
| US5992512A (en) * | 1996-03-21 | 1999-11-30 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Heat exchanger tube and method for manufacturing the same |
| DE10156374C1 (de) * | 2001-11-16 | 2003-02-27 | Wieland Werke Ag | Beidseitig strukturiertes Wärmeaustauscherrohr und Verfahren zu dessen Herstellung |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS521914A (en) * | 1975-06-23 | 1977-01-08 | Asahi Chemical Ind | Sound insulation panel |
| JPS5325881A (en) * | 1976-08-21 | 1978-03-10 | Motomu Miyamoto | Contact device for switch |
| JPS54116765A (en) * | 1978-03-02 | 1979-09-11 | Daikin Ind Ltd | Heat exchange tube |
| JPS555176A (en) * | 1978-06-29 | 1980-01-16 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | Production of heat transer pipe |
| JPS56117097A (en) * | 1980-02-20 | 1981-09-14 | Hitachi Ltd | Heat transferring pipe |
-
1980
- 1980-07-22 JP JP10010080A patent/JPS5726394A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63227165A (ja) * | 1987-03-17 | 1988-09-21 | Toshiba Corp | 端末装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5726394A (en) | 1982-02-12 |
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