JPH0113038B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0113038B2 JPH0113038B2 JP17493383A JP17493383A JPH0113038B2 JP H0113038 B2 JPH0113038 B2 JP H0113038B2 JP 17493383 A JP17493383 A JP 17493383A JP 17493383 A JP17493383 A JP 17493383A JP H0113038 B2 JPH0113038 B2 JP H0113038B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tube
- thin
- cut
- heat transfer
- condensate
- 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.)
- Expired
Links
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 6
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 4
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 6
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 5
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 3
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000005219 brazing Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
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)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Geometry (AREA)
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。
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。
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。
この管内らせん溝付管２は管軸に対する角度β
＝４〜15゜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細溝底部に
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、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。
＝４〜15゜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細溝底部に
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、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
部に集まつ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
乗りこえて流動する為に伝熱性能は余り向上しな
い。なお、凝縮液膜の流れは、熱伝達率α（熱流
束）-0.33という実験結果から層流であると考えら
れる。
部に集まつ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
乗りこえて流動する為に伝熱性能は余り向上しな
い。なお、凝縮液膜の流れは、熱伝達率α（熱流
束）-0.33という実験結果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、全乾き度域において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。
ので、全乾き度域において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。
発明の構成
本発明の伝熱管は、内壁に複数のらせん溝を有
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薄肉部材を
挿入し、外管と熱的に接触させ、切り起し部の高
さを管内流体の乾き度が低くなるに伴なつて高く
したものである。
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薄肉部材を
挿入し、外管と熱的に接触させ、切り起し部の高
さを管内流体の乾き度が低くなるに伴なつて高く
したものである。
このような構成によつて、環状薄肉部材の切り
起し部はフインとして機能し、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、熱伝達率が高い、いわゆる境界層前
縁効果を利用できる。したがつて、らせん細溝か
凝縮液で埋まつても切り起し部は低乾き度になる
に伴なつて高さを高くしているので蒸気流中にあ
り薄い温度境界層を形成し蒸気を凝縮させる。ま
た、かなり低乾き度域になり切り起し部が凝縮液
に埋まつた場合でも、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。した
がつて、全乾き度域にわたつて熱伝達率が著しく
向上する。
起し部はフインとして機能し、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、熱伝達率が高い、いわゆる境界層前
縁効果を利用できる。したがつて、らせん細溝か
凝縮液で埋まつても切り起し部は低乾き度になる
に伴なつて高さを高くしているので蒸気流中にあ
り薄い温度境界層を形成し蒸気を凝縮させる。ま
た、かなり低乾き度域になり切り起し部が凝縮液
に埋まつた場合でも、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。した
がつて、全乾き度域にわたつ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。
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。
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。白ぬき矢印は冷媒の流動方向を示す。
材の展開図、第４図は環状薄肉部材の斜視図であ
る。白ぬき矢印は冷媒の流動方向を示す。
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，５ｂ
を有しており、しかも切り起し部高さを複数列か
ら成るａ，ｂ，ｃ，ｄのブロツク毎に冷媒の流動
方向すなわち乾き度が低くなるに伴なつて高くし
ている。環状薄肉部材６は、第３図に示すよう
に、薄肉板７に複数の高さの異なる切り起し部５
を設け、この薄肉板７を、第４図に示すように、
外管の内径に見合つた曲率で環状に成形し、管軸
方向両端部を接合している。
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，５ｂ
を有しており、しかも切り起し部高さを複数列か
ら成るａ，ｂ，ｃ，ｄのブロツク毎に冷媒の流動
方向すなわち乾き度が低くなるに伴なつて高くし
ている。環状薄肉部材６は、第３図に示すよう
に、薄肉板７に複数の高さの異なる切り起し部５
を設け、この薄肉板７を、第４図に示すように、
外管の内径に見合つ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を外径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付けしても良い。
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付けしても良い。
また切り起し部５は本実施例では基盤配列にし
ているが千鳥配列でも良く、さらに切り起し部５
頂部は環状に成形しやすいことから本実施例では
管軸に対して平行にしているが、管軸に対して垂
直な速度成分を持たせてらせん細溝内への蒸気の
流入を促進する為に管軸に対して傾斜させる、す
なわち開口部５ａの高さを開口部５ｂの高さより
高くなるよう切り起しても良い。
ているが千鳥配列でも良く、さらに切り起し部５
頂部は環状に成形しやすいことから本実施例では
管軸に対して平行にしているが、管軸に対して垂
直な速度成分を持たせてらせん細溝内への蒸気の
流入を促進する為に管軸に対して傾斜させる、す
なわち開口部５ａの高さを開口部５ｂの高さより
高くなるよう切り起しても良い。
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によつて管壁に生成される
凝縮液膜を薄くでき、しかもフインとして機能す
る切り起し部５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。
外管４のらせん細溝３によつて管壁に生成される
凝縮液膜を薄くでき、しかもフインとして機能す
る切り起し部５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が凝縮液で埋まつてしまつても
切り起し部５は蒸気中ないし凝縮液中にある。
り、らせん細溝３が凝縮液で埋まつてしまつても
切り起し部５は蒸気中ないし凝縮液中にある。
蒸気中にあれば切り起し部５は蒸気を凝縮させ
る有効な伝達面として作用し、凝縮液中にあつて
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。
る有効な伝達面として作用し、凝縮液中にあつて
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５は管軸方向の両端が開口し
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。
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。
以上のことから伝熱性能の著しい向上を達成で
きる。
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６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つて容易に挿
入できるので製作が容易であり、挿入時の摩擦抵
抗が小さいので挿入動力も少ない。
るから、環状薄肉部材６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つて容易に挿
入できるので製作が容易であり、挿入時の摩擦抵
抗が小さいので挿入動力も少ない。
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、かつ複
数の切り起し部の高さを管内流体の乾き度が低く
なるに伴なつて高くした伝熱管である為に、切り
起し部がフインとして機能し、高乾き度域から低
乾き度域に至る全域にわたつて伝熱性能の著しい
向上を達成できる。
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、かつ複
数の切り起し部の高さを管内流体の乾き度が低く
なるに伴なつて高くした伝熱管である為に、切り
起し部がフインとして機能し、高乾き度域から低
乾き度域に至る全域にわたつ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ｂ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ｂ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。 ３……らせん細溝、４……外管、５……切り起
し部、５ａ，５ｂ……開口部、６……環状薄肉部
材、７……薄肉板。
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ｂ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ｂ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。 ３……らせん細溝、４……外管、５……切り起
し部、５ａ，５ｂ……開口部、６……環状薄肉部
材、７……薄肉板。
Claims (1)
- 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
り起し部を設けた環状薄肉部材を挿入して前記外
管と熱的に接触させ、前記複数の切り起し部の高
さを管内流体の乾き度が低くなるに伴なつて高く
した伝熱管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58174933A JPS6066095A (ja) | 1983-09-20 | 1983-09-20 | 伝熱管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58174933A JPS6066095A (ja) | 1983-09-20 | 1983-09-20 | 伝熱管 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6066095A JPS6066095A (ja) | 1985-04-16 |
| JPH0113038B2 true JPH0113038B2 (ja) | 1989-03-03 |
Family
ID=15987256
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58174933A Granted JPS6066095A (ja) | 1983-09-20 | 1983-09-20 | 伝熱管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6066095A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100562565B1 (ko) * | 2003-03-06 | 2006-03-22 | 엘에스전선 주식회사 | 냉동기의 만액식 증발기 |
| CN101338959B (zh) | 2008-01-11 | 2011-06-08 | 高克联管件(上海)有限公司 | 一种高效的壳管式冷凝器 |
-
1983
- 1983-09-20 JP JP58174933A patent/JPS6066095A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6066095A (ja) | 1985-04-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4715436A (en) | Construction of a heat transfer wall of a heat transfer pipe | |
| US4580623A (en) | Heat exchanger | |
| JPS6238639B2 (ja) | ||
| JPH0587752B2 (ja) | ||
| JPH07151480A (ja) | 伝熱管 | |
| JPH0459556B2 (ja) | ||
| JPS58221390A (ja) | 熱交換器 | |
| JPS60216190A (ja) | 伝熱管とその製造法 | |
| US2532301A (en) | Condenser | |
| JPH0113038B2 (ja) | ||
| JPS6066096A (ja) | 伝熱管 | |
| JPS6029594A (ja) | 伝熱管の製造方法 | |
| JPH0113039B2 (ja) | ||
| JPH0330718Y2 (ja) | ||
| JPS6020094A (ja) | 熱交換器 | |
| JPH05340686A (ja) | 熱交換器 | |
| JPS61159094A (ja) | フイン付熱交換器 | |
| JPS61114092A (ja) | 熱交換器 | |
| JPS5932870Y2 (ja) | 凝縮器用フイン付伝熱管 | |
| JPS6324390Y2 (ja) | ||
| JPH0666458A (ja) | 冷媒蒸発器 | |
| JPS62248995A (ja) | 蒸発器 | |
| JPH0445753B2 (ja) | ||
| JPS5923961Y2 (ja) | 熱交換器 | |
| JPH0231318B2 (ja) | Futsutoyodennetsukan |