JPH0723818B2 - 吸収器用伝熱管 - Google Patents
吸収器用伝熱管Info
- Publication number
- JPH0723818B2 JPH0723818B2 JP13936287A JP13936287A JPH0723818B2 JP H0723818 B2 JPH0723818 B2 JP H0723818B2 JP 13936287 A JP13936287 A JP 13936287A JP 13936287 A JP13936287 A JP 13936287A JP H0723818 B2 JPH0723818 B2 JP H0723818B2
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- JP
- Japan
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- heat transfer
- absorber
- transfer tube
- absorption
- tube
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- 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.)
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- Non-Disconnectible Joints And Screw-Threaded Joints (AREA)
- Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
- Pipe Accessories (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は吸収式冷凍機，吸収式ヒートポンプ等の吸収器
に使用される伝熱管に関するものである。
に使用される伝熱管に関するものである。
［従来技術とその問題点］ 吸収式冷凍機，吸収式ヒートポンプ等における吸収器
は、密閉容器内に、水平あるいは垂直に多数の伝熱管を
配置して構成される。この場合、伝熱管の外側には吸収
液、例えばLiBr水溶液（濃度約60質量％）が滴下散布さ
れ、蒸発器で発生した水蒸気を吸収させると同時に、吸
収時の熱を管内を流れる冷却水により取去るように作用
する。
は、密閉容器内に、水平あるいは垂直に多数の伝熱管を
配置して構成される。この場合、伝熱管の外側には吸収
液、例えばLiBr水溶液（濃度約60質量％）が滴下散布さ
れ、蒸発器で発生した水蒸気を吸収させると同時に、吸
収時の熱を管内を流れる冷却水により取去るように作用
する。
吸収は蒸発器での蒸発圧力と、伝熱管の表面に滴下され
た吸収液の飽和蒸気圧との圧力差によって生じ、この圧
力差が大きければ能力は向上する。また、吸収液は温度
が低いほど、あるいは濃度が高いほど飽和蒸気圧が低
く、圧力差が大きくなって吸収能力の向上に寄与する。
従って、この種の伝熱管には熱の移動と吸収液内へ凝縮
した水が拡散する物質移動の両面の向上が要求される。
しかし、これまでこの吸収機構については不明な点が多
く、伝熱管としては平滑管が主流となっている。
た吸収液の飽和蒸気圧との圧力差によって生じ、この圧
力差が大きければ能力は向上する。また、吸収液は温度
が低いほど、あるいは濃度が高いほど飽和蒸気圧が低
く、圧力差が大きくなって吸収能力の向上に寄与する。
従って、この種の伝熱管には熱の移動と吸収液内へ凝縮
した水が拡散する物質移動の両面の向上が要求される。
しかし、これまでこの吸収機構については不明な点が多
く、伝熱管としては平滑管が主流となっている。
一方、吸収器では伝熱管が水平に配置され、吸収液が上
方から滴下される方式が主流である。この際、管表面上
を流れる吸収液は薄膜状となり、さらに伝熱抵抗の減
少、機器の効率向上のため、より薄膜化の方向に進んで
いる。しかし、吸収においては熱移動よりも物質移動が
律速となる。従って、現状の薄膜流下方式では伝熱を促
進させることよりも物質移動の促進を図らなければ吸収
性能の飛躍的向上は望めない。そのため最近、伝熱面積
を増加させると同時に吸収液の薄膜化を図る目的で、ロ
ーフィンチューブ等の加工管を使用する試みがなされて
いるが、これでも伝熱管の増加に見合うまでの吸入能力
の向上には至っていない。
方から滴下される方式が主流である。この際、管表面上
を流れる吸収液は薄膜状となり、さらに伝熱抵抗の減
少、機器の効率向上のため、より薄膜化の方向に進んで
いる。しかし、吸収においては熱移動よりも物質移動が
律速となる。従って、現状の薄膜流下方式では伝熱を促
進させることよりも物質移動の促進を図らなければ吸収
性能の飛躍的向上は望めない。そのため最近、伝熱面積
を増加させると同時に吸収液の薄膜化を図る目的で、ロ
ーフィンチューブ等の加工管を使用する試みがなされて
いるが、これでも伝熱管の増加に見合うまでの吸入能力
の向上には至っていない。
吸収器は、機器の性能を左右する重要なコンポーネント
であるため、今後機器の小形化、高性能化を図る上で吸
収器を高性能化することが大きな意味をもつ。従って、
伝熱管の高性能化が重要なポイントであり、時に吸収過
程における物質移動の促進を図る必要がある。
であるため、今後機器の小形化、高性能化を図る上で吸
収器を高性能化することが大きな意味をもつ。従って、
伝熱管の高性能化が重要なポイントであり、時に吸収過
程における物質移動の促進を図る必要がある。
［発明の目的］ 商用の吸収式冷凍機、吸収式ヒートポンプ等の吸収液に
はジエチルヘキサノール等の界面活性剤が加えられてい
る。これは吸収能力を向上させる方法として経験的に知
られている。
はジエチルヘキサノール等の界面活性剤が加えられてい
る。これは吸収能力を向上させる方法として経験的に知
られている。
本発明では、このような界面活性剤を添加した吸収液を
用いる吸収器であっても飛躍的な性能向上を図ることの
できる新規な伝熱管を提供することにある。
用いる吸収器であっても飛躍的な性能向上を図ることの
できる新規な伝熱管を提供することにある。
［発明の概要］ 発明者等は伝熱性能と共に物質伝熱性能についても研
究、実験を重ねた結果、伝熱管表面上の吸収液膜内で対
流が発生すると、熱と共に、特に物質移動が大幅に促進
されることがわかった。伝熱管表面上の溶液は水蒸気と
接する面では水蒸気を吸収して低濃度となるが、深さ方
向への移動は拡散だけではあまり進展しない。そこで対
流が発生すれば液膜内での撹拌が発生し、溶液表面だけ
が低濃度となって吸収を抑制することはなくなり性能が
向上する。
究、実験を重ねた結果、伝熱管表面上の吸収液膜内で対
流が発生すると、熱と共に、特に物質移動が大幅に促進
されることがわかった。伝熱管表面上の溶液は水蒸気と
接する面では水蒸気を吸収して低濃度となるが、深さ方
向への移動は拡散だけではあまり進展しない。そこで対
流が発生すれば液膜内での撹拌が発生し、溶液表面だけ
が低濃度となって吸収を抑制することはなくなり性能が
向上する。
また、一般に対流は界面活性剤の添加による表面張力差
により引き起こされ、溶液の厚さが大きい方が発生しや
すいことが知られている。
により引き起こされ、溶液の厚さが大きい方が発生しや
すいことが知られている。
本発明では、管表面上の長手方向に深さの大きい複数の
平行溝を設けることにより、溶液中に対流を発生させる
ための厚い液膜を形成させると同時に、円周方向への液
の流れが多段を移動する際に撹拌を活発に行わせる。さ
らに、平行溝間に多数のフィンを設けることにより伝熱
面積を増加させて熱、物質移動が促進されるようにして
いる。
平行溝を設けることにより、溶液中に対流を発生させる
ための厚い液膜を形成させると同時に、円周方向への液
の流れが多段を移動する際に撹拌を活発に行わせる。さ
らに、平行溝間に多数のフィンを設けることにより伝熱
面積を増加させて熱、物質移動が促進されるようにして
いる。
なお、平行溝の深さは0.5〜5mm程度の範囲であることが
望ましい。
望ましい。
［発明の実施例］ 第１図及び第２図は、外径19mmの伝熱管用の銅管の表面
に、深さ1mmの溝２を円周上等分に20条設け、さらにそ
の溝間の表面に高さ0.9mm、ピッチ0.7mmの針状フィン３
を設けて伝熱管１とした場合を示している。
に、深さ1mmの溝２を円周上等分に20条設け、さらにそ
の溝間の表面に高さ0.9mm、ピッチ0.7mmの針状フィン３
を設けて伝熱管１とした場合を示している。
この伝熱管１について、第３図に示すような吸収器を模
した性能測定装置４に、24本を有効長300mmで３列８段
に組込んで性能測定した。
した性能測定装置４に、24本を有効長300mmで３列８段
に組込んで性能測定した。
実験は、40℃の吸収液６（濃度58wt％のLiBr水溶液）を
滴下管７のノズルから滴下し、伝熱管１内に28℃の冷却
水８を流す一方、蒸発器部10内の伝熱管11に冷媒（水）
12を滴下し、蒸発温度が10℃で一定となるよう蒸発器部
10の伝熱管11内へ流す水13の流量をコントロールした。
尚、第３図中、９は低濃度の吸収液、15はノズル付きの
滴下管を示す。
滴下管７のノズルから滴下し、伝熱管１内に28℃の冷却
水８を流す一方、蒸発器部10内の伝熱管11に冷媒（水）
12を滴下し、蒸発温度が10℃で一定となるよう蒸発器部
10の伝熱管11内へ流す水13の流量をコントロールした。
尚、第３図中、９は低濃度の吸収液、15はノズル付きの
滴下管を示す。
この実験方法では吸収器部５の伝熱性能が良ければ、水
蒸気14の吸収量が多くなり、蒸発器部10での水13の冷却
能力が向上する。
蒸気14の吸収量が多くなり、蒸発器部10での水13の冷却
能力が向上する。
第４図に測定結果を平滑管と比較して示す。横軸の液膜
流量（Γ）は、管の片側を流れる単位長さ当たりの流量
を表わす。
流量（Γ）は、管の片側を流れる単位長さ当たりの流量
を表わす。
第４図の結果、本発明による伝熱管１は、 Γ＝0.015kg/m・ｓにおいて約1.8倍、平滑管に対して冷
却性能が向上した。
却性能が向上した。
これは前述したように、滴下された液が溝２内に停留し
たことによる対流の発生と円周方向へ液が流れる際、各
段で撹拌され、さらに溝間表面での伝熱面積の増大によ
り熱、物質伝達が大幅に促進されたことによるものと予
想できる。
たことによる対流の発生と円周方向へ液が流れる際、各
段で撹拌され、さらに溝間表面での伝熱面積の増大によ
り熱、物質伝達が大幅に促進されたことによるものと予
想できる。
尚、実施例では溝間表面に針状フィンを設けた場合を示
したが、これは伝熱面積の増加を目的としたものである
から、どのようなフィン形状であってもよい。また、管
の内面構造に関しては、第１図に示すように溝や突起の
付いた加工面としなくともよい。
したが、これは伝熱面積の増加を目的としたものである
から、どのようなフィン形状であってもよい。また、管
の内面構造に関しては、第１図に示すように溝や突起の
付いた加工面としなくともよい。
［発明の効果］ 本発明の伝熱管は、深さの大きい平行溝を長手方向に複
数設けて滴下された液の液膜を厚く保持させてそこに対
流を発生させると同時に、円周方向に流れる液が各段で
その液膜厚さが変化して液の撹拌を促進させ、さらに溝
間部のフィンにより伝熱面積が増加し、熱、物質伝達を
大幅に向上させたものであるから、これを用いる吸収式
冷凍機、吸収式ヒートポンプ等の吸収器の性能を向上さ
せ、機器のコンパクト化に効果がある。
数設けて滴下された液の液膜を厚く保持させてそこに対
流を発生させると同時に、円周方向に流れる液が各段で
その液膜厚さが変化して液の撹拌を促進させ、さらに溝
間部のフィンにより伝熱面積が増加し、熱、物質伝達を
大幅に向上させたものであるから、これを用いる吸収式
冷凍機、吸収式ヒートポンプ等の吸収器の性能を向上さ
せ、機器のコンパクト化に効果がある。
第１図は本発明に係る伝熱管の一実施例を示す横断面
図、第２図はその正面図、第３図は実施例の伝熱管の性
能測定装置の概略図、第４図は実施例の伝熱管の性能測
定結果を示すグラフである。 1:伝熱管、 2:溝、 3:針状フィン。
図、第２図はその正面図、第３図は実施例の伝熱管の性
能測定装置の概略図、第４図は実施例の伝熱管の性能測
定結果を示すグラフである。 1:伝熱管、 2:溝、 3:針状フィン。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 澤田 篤 茨城県土浦市木田余町3550番地 日立電線 株式会社土浦工場内 (72)発明者 大泉 清 茨城県土浦市木田余町3550番地 日立電線 株式会社土浦工場内 (56)参考文献 特開 昭55−14425（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−186179（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】密閉容器内に水平に配置され、外側に吸収
液が滴下され、内側に冷却水が流される吸収器の伝熱管
であって、外面に長手方向に平行に延びる複数の溝と、
該溝間部に微細なピッチで設けられた多数のフィンとを
有することを特徴とする吸収器用伝熱管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13936287A JPH0723818B2 (ja) | 1987-06-03 | 1987-06-03 | 吸収器用伝熱管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13936287A JPH0723818B2 (ja) | 1987-06-03 | 1987-06-03 | 吸収器用伝熱管 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63306370A JPS63306370A (ja) | 1988-12-14 |
| JPH0723818B2 true JPH0723818B2 (ja) | 1995-03-15 |
Family
ID=15243563
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13936287A Expired - Fee Related JPH0723818B2 (ja) | 1987-06-03 | 1987-06-03 | 吸収器用伝熱管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0723818B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6098420A (en) * | 1998-03-31 | 2000-08-08 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Absorption chiller and heat exchanger tube used the same |
-
1987
- 1987-06-03 JP JP13936287A patent/JPH0723818B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63306370A (ja) | 1988-12-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |