DE4447268A1 - Wärmeübertragungsrohr für ein Absorptionskühlgerät - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Wärmeübertragungsrohr, wel­ ches für eine Absorptionsvorrichtung, einen Regenerator oder einen Verdampfer eines Absorptionskühlgeräts verwendet wird, und insbesondere auf ein Wärmeübertragungsrohr zur Verwendung in einem Absorptionskühlgerät, welches Vertiefungen oder Unre­ gelmäßigkeiten an der Umfangsoberfläche aufweist.

Wie in der Fig. 19 gezeigt, weist ein Absorptionskühlgerät im allgemeinen einen Verdampfer 4, eine Absorptionsvorrichtung 5, einen Regenerator 6 und einen Kondensator 7 auf.

In dem unter Vakuum stehenden Verdampfer 4 sind Wärmeübertra­ gungsrohre 40 in einem horizontalen Zustand unter vorbestimm­ ten Intervallen in der vertikalen Richtung und der horizonta­ len Richtung angeordnet, und die vertikal benachbarten Wärme­ übertragungsrohre 40 stehen miteinander in Verbindung.

Ein Kühlmittel (Wasser) 44, welches von dem Kondensator 7 oder einer Kühlmittelleitung 41 mit einer Kühlmittelpumpe 42 zuge­ führt wird, wird durch eine Verteilerleitung 43 für den Ver­ dampfer über die äußere Oberfläche des Wärmeübertragungsrohrs 40 verteilt. Durch das Innere des Wärmeübertragungsrohrs 40 fließendes Wasser wird durch das entlang der Oberfläche des Wärmeübertragungsrohrs 40 nach unten fließende Kühlmittel 44 abgekühlt.

In der Absorptionsvorrichtung 5 und dem Regenerator 6 sind jeweils Wärmeübertragungsrohre 50 bzw. 60 in einem horizonta­ len Zustand bei vorbestimmten Intervallen in der vertikalen und der horizontalen Richtung angeordnet, und die vertikal benachbarten Wärmeübertragungsrohre 50, 60 stehen jeweils mit­ einander in Verbindung.

Ein Absorptionsmittel (eine wäßrige Lösung aus Lithiumbromid) wird durch eine Verteilerleitung 51 für die Absorptionsvor­ richtung über die Außenoberfläche des Wärmeübertragungsrohrs 50 verteilt. Ein Kühlmittel (Wasser) fließt durch das Innere des Wärmeübertragungsrohrs 50 und wird zu einem in dem Konden­ sator 7 angeordneten Wärmeübertragungsrohr 70 geleitet.

Das Kühlmittel 55 wird aufgrund der Temperatur des durch das Innere des Wärmeübertragungsrohrs 40 fließenden Wassers ver­ dampft und der sich daraus ergebende Dampf des Kühlmittels wird in einem Niedertemperaturabsorptionsmittel 52 absorbiert, welches entlang der Oberfläche des Wärmeübertragungsrohrs 50 in der Absorptionsvorrichtung 5 nach unten fließt. Das Absorp­ tionsmittel 52 mit verringerter Konzentration, welche von der Absorption des Kühlmitteldampfes herrührt, wird unter Verwen­ dung einer Pumpe 53 zu einer Verteilerleitung 61 in dem Rege­ nerator 6 geleitet.

Das Absorptionsmittel 52 mit geringer Konzentration, welches zur Verteilerleitung 61 geleitet wird, wird durch die Ver­ teilerleitung 61 für den Regenerator über der Oberfläche des Wärmeübertragungsrohrs 60 verteilt. Während das Absorptions­ mittel 52 entlang der Oberfläche des Wärmeübertragungsrohrs 60 nach unten fließt, wird das in dem Absorptionsmittel 52 absor­ bierte Kühlmittel durch ein durch das Innere des Wärmeübertra­ gungsrohrs 60 fließendes Erhitzungsmedium zum Kochen gebracht und als Ergebnis daraus von dem Absorptionsmittel 52 getrennt.

Der von dem Absorptionsmittel 52 durch den Regenerator 6 ge­ trennte Kühlmitteldampf wird zur Kondensation durch das Wärme­ übertragungsrohr 70 in dem Kondensator 7 abgekühlt. Das kon­ densierte Kühlmittel 44 wird zu dem Verdampfer 4 zurückgelei­ tet und dann durch die Verteilerleitung 43 über das Wärmeüber­ tragungsrohr 40 verteilt.

Andererseits wird das durch den Regenerator 6 zurückgewonnene Absorptionsmittel 52 durch einen Wärmetauscher 54 abgekühlt und danach zur Absorptionsvorrichtung 5 zurückgeführt.

Gemäß dem vorangehend beschriebenen Kreislauf kann durch das Innere des Wärmeübertragungsrohrs 40 des Verdampfers 4 flie­ ßendes Wasser kontinuierlich abgekühlt werden.

In letzter Zeit ist aufgrund der Nachfrage nach kleiner bemes­ senen und hochleistungsfähigen Absorptionskühlgeräten ein Wär­ meübertragungsrohr für Absorptionskühlgeräte mit kleinerem Durchmesser und höherer Leistungsfähigkeit erforderlich gewor­ den.

Die für den Verdampfer 4, die Absorptionsvorrichtung 5 und den Regenerator 6 verwendeten Wärmeübertragungsrohre sind zur Übertragung von Wärme zwischen einem innerhalb des Wärmeüber­ tragungsrohrs angeordneten Fluid und einem Medium (das Absorp­ tionsmittel 52 oder das Kühlmittel 44) geeignet, welches ent­ lang der Oberfläche des Wärmeübertragungsrohrs nach unten fließt, wobei es in Kontakt mit diesem gehalten ist. Somit ist es erforderlich, um ein kleiner bemessenes Wärmeübertragungs­ rohr vorsehen und die Wärmeübertragungsfähigkeit desselben verbessern zu können, die Oberfläche des Wärmeübertragungs­ rohrs mit dem Medium so weit als möglich zu befeuchten. Das heißt, es ist erforderlich, das Verteilen des Mediums über die Oberfläche des Wärmeübertragungsrohrs und das Ausdehnen des Oberflächenbereichs des mit dem Medium befeuchteten Wärmeüber­ tragungsrohrs zu beschleunigen bzw. verbessern (oder die Be­ feuchtbarkeit zu verbessern).

Zusätzlich wird an der Kontaktfläche zwischen dem Wärmeüber­ tragungsrohr und dem Medium in den meisten Fällen Wärme über­ tragen. Somit ist es erforderlich, wenn das Medium entlang der Oberfläche des Wärmeübertragungsrohrs nach unten fließt, die Konvektion des Mediums weiter zu aktivieren (Grenzflächentur­ bulenz oder Störung einer Flüssigkeitsmembran).

Bezüglich eines Wärmeübertragungsrohr, welches eine Struktur zum Beschleunigen der Expansion des Oberflächenbereichs auf­ weist, welche mit einem entlang der Umfangsoberfläche fließen­ den Medium befeuchtet ist, und der Störung einer Flüssigkeits­ membran, hat z. B. das offengelegte japanische Gebrauchsmuster Nr. 57-100161 (Erfindung von Masaki Minemoto) ein Wärmeüber­ tragungsrohr für eine Absorptionsvorrichtung offenbart, in welchem eine große Anzahl kleiner Vertiefungen auf der Um­ fangsoberfläche des Rohrs schraubenartig ausgebildet ist.

Das in der oben genannten Veröffentlichung beschriebene Wärme­ übertragungsrohr ist dazu ausgebildet, daß das Absorptionsmit­ tel entlang der schraubenartigen Vertiefungen an der Oberflä­ che des Rohrs fließt. Somit wird das Kühlmittel in der axialen Richtung (Längsrichtung) des Rohrs im wesentlichen verteilt, und als Ergebnis daraus wird der befeuchtete Bereich auf der Oberfläche des Rohrs erweitert. In dieser Art und Weise ist dieses Wärmeübertragungsrohr dazu vorgesehen gewesen, die Wär­ meübertragungsfähigkeit zu verbessern und eine kleiner bemes­ sene Vorrichtung vorzusehen.

Zusätzlich ist, betreffend ein weiteres Wärmeübertragungsrohr mit einem Aufbau zum Beschleunigen der Grenzflächenturbulenz eines Mediums, z. B. in dem offengelegten japanischen Patent Nr. 63-6364 (Erfindung von Giichi Nagaoka und weitere) ein Wärmeübertragungsrohr für eine Absorptionsvorrichtung be­ schrieben worden, in welchem eine große Anzahl von Vorsprün­ gen, wovon jeder eine Höhe von 2 mm aufweist, auf der Umfangs­ fläche eines Rohrrohlings ausgebildet ist, welcher parallel zur Rohrachse einen Außenumfang von 19 mm aufweist, und jeder Vorsprung ist bei Abständen von 5 mm mit einer Tiefe von 0,5 mm eingekerbt.

Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben eine Versuchs­ vorrichtung hergestellt, welche ein Paar von Trägern umfaßt, die in der Lage sind, fünf Wärmeübertragungsrohre bei Abstän­ den von 6 mm in der vertikalen Richtung horizontal zu tragen, sowie eine Verteilerleitung, welche derart angeordnet ist, daß sie über dem obersten durch die Träger getragenen Wärmeüber­ tragungsrohr einen Abstand von 25 mm aufweist. In diesem Fall ist ein gemäß jedem der Wärmeübertragungsrohre des Stands der Technik zur Probe hergestelltes Wärmeübertragungsrohr für je­ des der fünf Wärmeübertragungsrohre in der Versuchsvorrichtung verwendet worden. Dann haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung den Flußzustand roter Tinte auf der Oberfläche der Wärmeübertragungsrohre und den Befeuchtungszustand der Wärme­ übertragungsrohre beobachtet, während kontinuierlich rote Tin­ te durch die Verteilerleitung verteilt worden ist.

Ein Ergebnis war, daß im Falle der Verwendung der in dem of­ fengelegten japanischen Gebrauchsmuster Nr. 57-100161 be­ schriebenen Wärmeübertragungsrohre bestätigt worden ist, daß die rote Tinte in der axialen Richtung (Längsrichtung) des Rohrs entlang der schraubenartigen Vertiefungen aufgrund der Schwerkraft im Bereich jedes Wärmeübertragungsrohrs von der oberen Oberfläche zur Seitenfläche fließt, während die Tinte, welche die Seitenfläche des Rohrs erreicht hat, aufhört, ent­ lang der schraubenartigen Vertiefungen zu fließen und die mei­ ste Tinte im Verlauf des Vorgangs des Fließens der Tinte nach unten über die Erhebungen an beiden Seiten jeder Vertiefung tropft. Das heißt, ein beträchtlicher Oberflächenbereich an der Unterseite des Rohrs war nicht befeuchtet.

Ferner war die Verteilung der Tinte in der axialen Richtung des Rohrs an der oberen Oberfläche des Rohrs ebenfalls schlechter.

Andererseits ist die Tinte im Falle der Verwendung der in dem offengelegten japanischen Patent Nr. 63-6364 beschriebenen Wärmeübertragungsrohre im wesentlichen in der axialen Richtung des Rohrs entlang der Vorsprünge an der Oberfläche des Wärme­ übertragungsrohrs verteilt worden. Wenn die Tinte zwischen den einander benachbarten Vorsprüngen (Vertiefungen) bis zu den Einkerbungen der Vorsprünge angesammelt worden ist, hat sich die Tinte von den Einkerbungsabschnitten der Vorsprünge in der Umfangsrichtung des Rohrs zur nächsten Vertiefung bewegt und ist in der axialen Richtung des Rohrs entlang der Vertiefung weiter verteilt worden. Das heißt, die Oberfläche des Rohrs war in zufriedenstellender Art und Weise vollkommen befeuch­ tet.

Bezüglich der Beobachtungen des letzteren Wärmeübertragungs­ rohrs betreffend die Grenzflächenturbulenz war die Flüssig­ keitsmembran in der Umfangsrichtung des Rohrs in zufriedens­ tellender Art und Weise gestört. Andererseits war jedoch die Flüssigkeitsmembran in der axialen Richtung des Rohrs nicht in zufriedenstellender Art und Weise gestört, da die Form je­ der Vertiefung zwischen den einander benachbarten Vorsprüngen in der Längsrichtung gleichförmig war.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Hochlei­ stungswärmeübertragungsrohr für ein Absorptionskühlgerät vor­ zusehen, bei welchem die vorangehend erwähnten Probleme gelöst werden können und bei welchem die Verteilung und die Grenzflä­ chenturbulenz eines Mediums nicht nur in der axialen Richtung sondern auch in der Umfangsrichtung des Rohrs zufriedenstel­ lender beschleunigt werden können, wenn das Medium aufgrund der Schwerkraft entlang der Oberfläche des Rohrs nach unten fließt.

Um die vorangehend angebene Aufgabe zu lösen, ist in einem ersten Wärmeübertragungsrohr für ein Absorptionskühlgerät ge­ mäß der vorliegenden Erfindung eine Mehrzahl von Vertiefungen bei vorbestimmten Winkelintervallen auf der Umfangsoberfläche des Rohrs ausgebildet, welche sich kontinuierlich oder diskon­ tinuierlich in der Längsrichtung des Rohrs erstrecken. Die Breite jeder Vertiefung verändert sich in der Längsrichtung der Vertiefung leicht und die Höhe jeder Erhebung zwischen den einander benachbarten Vertiefungen verändert sich von der axi­ alen Mitte des Rohrs in der Längsrichtung der Erhebung.

Gemäß dem ersten Wärmeübertragungsrohr tropft, wenn das Wärme­ übertragungsrohr in eine Absorptionsvorrichtung, einen Regene­ rator oder einen Verdampfer zum Starten eines Absorptionskühl­ geräts eingegliedert ist, ein Medium auf einen vertieften Ab­ schnitt an der Oberseite des Wärmeübertragungsrohrs, um in der axialen Richtung (Längsrichtung) des Rohrs entlang der Vertie­ fungen bewegt und verteilt zu werden. Gleichzeitig wird die Flüssigkeitsmembran des in der axialen Richtung des Rohrs be­ wegten Mediums wesentlich gestört, da die Breite jeder Vertie­ fung sich allmählich verändert.

Das in der axialen Richtung des Rohrs bewegte Medium mit der Grenzflächenturbulenz fließt in der Umfangsrichtung des Rohrs zur nächsten Vertiefung, welche ungefähr in der Umgebung eines niedrigeren Erhöhungsabschnitts zentriert ist. Daher wird das Medium in der Umfangsrichtung verteilt und gleichzeitig wird die Flüssigkeitsmembran des Mediums gestört, wenn das Medium über die Erhöhungen gelangt.

In dieser Art und Weise können das Verteilen des Mediums und das Stören der Flüssigkeitsmembran nicht nur in der Umfangs­ richtung sondern auch in der axialen Richtung des Rohrs be­ schleunigt bzw. verbessert werden, und als Ergebnis daraus weist das Wärmeübertragungsrohr der vorliegenden Erfindung eine höhere Wärmeübertragungsleistungsfähigkeit auf.

Das die Unterseite des Wärmeübertragungsrohrs erreichende Me­ dium tropft zum darunterliegenden Wärmeübertragungsrohr.

Wenn die Vertiefungsbreite und die Erhöhungshöhe sich ungefähr mit dem gleichen Abstand in der Längsrichtung des Rohrs wie­ derholt verändern, können das Verteilen des Mediums und das Stören der Flüssigkeitsmembran sowohl in der Umfangs- als auch der Längsrichtung des Rohrs bei jeder der Vertiefungen und jedem der Erhöhungsabschnitte des Wärmeübertragungsrohrs leicht angeglichen werden.

Somit kann die Wärmeübertragungsleistungsfähigkeit in den ver­ tieften Abschnitten als ganze gemittelt werden.

Bei dem ersten Wärmeübertragungsrohr ist jeder breite Vertie­ fungsabschnitt und jeder niedere Erhöhungsabschnitt vorzugs­ weise an ungefähr der gleichen Position am Umfang des Rohrs ausgebildet.

Auf diese Art und Weise tropft, wenn jeder breite Vertiefungs­ abschnitt und jeder niedere Erhöhungsabschnitt an ungefähr der gleichen Position auf dem Umfang des Rohrs ausgebildet sind, das Medium auf das Wärmeübertragungsrohr und fließt dann von den engen Vertiefungsabschnitten in der Richtung der breiten Vertiefungsabschnitte, um von den breiten Vertiefungsabschnit­ ten in der Umfangsrichtung des Rohrs über die Erhöhungen hin­ weg verteilt zu werden.

Bei einem zweiten Wärmeübertragungsrohr für ein Absorptions­ kühlgerät gemäß der vorliegenden Erfindung sind die Vertiefun­ gen des ersten Wärmeübertragungsrohrs derart modifiziert, daß die Tiefe jeder Vertiefung sich in der Längsrichtung der Ver­ tiefung leicht verändert.

Gemäß dem zweiten Wärmeübertragungsrohr verändert sich die Tiefe jeder Vertiefung in der Längsrichtung der Vertiefung leicht. Somit fließt, wenn das Medium auf die Vertiefungen des Wärmeübertragungsrohrs tropft, um in der axialen Richtung des Rohrs verteilt zu werden, das Medium von den seichten Vertie­ fungsabschnitten in Richtung der tiefen Vertiefungsabschnitte an der Oberseite des Wärmeübertragungsrohrs. Andererseits fließt das Medium an der Unterseite des Wärmeübertragungsrohrs von den tiefen Vertiefungsabschnitten in Richtung der seichten Vertiefungsabschnitte.

Das heißt, es kann dem in der axialen Richtung des Rohrs ver­ teilten Medium eine bestimmte Richtung gegeben werden.

Der Boden jeder Vertiefung in dem zweiten Wärmeübertragungs­ rohr ist vorzugsweise mit einem leicht abfallenden Abschnitt ausgebildet, welcher sich in der Längsrichtung der Vertiefung erstreckt und sich allmählich der axialen Mitte des Rohrs an­ nähert, sowie mit einem leicht ansteigenden Abschnitt, welcher sich von dem leicht abfallenden Abschnitt kontinuierlich weg erstreckt, um sich von der axialen Mitte des Rohrs ungefähr mit der gleichen Steigung wie der leicht abfallende Abschnitt zu entfernen.

Bei dem vorangehend beschriebenen Aufbau bildet ein Grenzab­ schnitt zwischen dem leicht abfallenden Abschnitt und dem leicht ansteigenden Abschnitt jeder Vertiefung den tiefsten Abschnitt jeder Vertiefung.

Somit fließt das die Vertiefungen des Wärmeübertragungsrohrs erreichende Medium in Richtung jedes Grenzabschnittes an der Oberseite des Wärmeübertragungsrohrs, während es an der Unter­ seite des Wärmeübertragungsrohrs derart fließt, daß es sich von jedem der Grenzabschnitte entfernt. Zusätzlich kann, da der leicht abfallende Abschnitt und der leicht ansteigende Abschnitt ungefähr die gleiche Steigung aufweisen, das Medium leicht in der axialen Richtung des Rohrs mit gleichförmiger Geschwindigkeit verteilt werden.

Vorzugsweise ist jeder Spitzen-(Rand)-Abschnitt jeder Erhöhung bei dem zweiten Wärmeübertragungsrohr in wiederholter Art und Weise mit einem leicht ansteigenden Abschnitt ausgebildet, welcher sich in der Längsrichtung der Vertiefung derart er­ streckt, daß er sich von der axialen Mitte des Rohrs allmäh­ lich entfernt, sowie mit einem leicht abfallenden Abschnitt, welcher sich von dem leicht ansteigenden Abschnitt kontinuier­ lich derart wegerstreckt, daß er sich der axialen Mitte des Rohrs mit ungefähr dem gleichen Intervall und der gleichen Steigung wie der leicht ansteigende Abschnitt annähert. Bei dem Wärmeübertragungsrohr fließt, da der leicht ansteigende Abschnitt und der leicht abfallende Abschnitt am Rand jeder Erhöhung ungefähr die gleiche Länge und Steigung aufweisen, das Medium in der Vertiefung bei dem gleichen Abstand in die nächste niedrigere Vertiefung und das Medium kann in der Um­ fangsrichtung des Rohrs leicht gleichförmig verteilt und ge­ stört werden.

Bei dem zweiten Wärmeübertragungsrohr tropft, solange der tiefste Vertiefungsabschnitt und der niedrige Erhöhungsab­ schnitt an einer oder an beiden Seiten jeder Vertiefung an ungefähr der gleichen Position auf dem Umfang des Rohrs ausge­ bildet sind, das Medium auf das Wärmeübertragungsrohr und be­ wegt sich an der Oberseite des Wärmeübertragungsrohrs von dem tiefsten Vertiefungsabschnitt in Richtung der nächsten Vertie­ fung.

Bei einem dritten Wärmeübertragungsrohr für ein Absorptions­ kühlgerät der vorliegenden Erfindung ist eine Mehrzahl von Vertiefungen, welche sich kontinuierlich oder diskontinuier­ lich in der Längsrichtung des Rohrs erstrecken, auf der Um­ fangsoberfläche des Rohrs bei vorbestimmten Winkelintervallen ausgebildet, und die Breite und die Tiefe jeder Vertiefung verändern sich in der Längsrichtung der Vertiefung leicht.

Bei dem Wärmeübertragungsrohr ist jeder enge Vertiefungsab­ schnitt und jeder tiefe Vertiefungsabschnitt vorzugsweise an ungefähr der gleichen Position ausgebildet.

Bei dem dritten Wärmeübertragungsrohr tropft, wenn das Wärme­ übertragungsrohr in eine Absorptionsvorrichtung, einen Regene­ rator oder einen Verdampfer zum Starten des Absorptionskühlge­ räts eingegliedert ist, das Medium auf die vertieften Ab­ schnitte an der Oberseite des Wärmeübertragungsrohrs und fließt von den seichten Vertiefungsabschnitten in Richtung der tiefen Vertiefungsabschnitte entlang der Vertiefungen und wird entlang der axialen Richtung (Längsrichtung) des Rohrs bewegt und verteilt. Gleichzeitig wird die Grenzfläche des Mediums durch die Veränderung der Breite und der Tiefe jeder Vertie­ fung gestört.

Das in der axialen Richtung des Rohrs verteilte Medium mit der Grenzflächenstörung fließt bald über die Erhöhung hinweg in die nächste niedrigere Vertiefung, um in der Umfangsrichtung des Rohrs verteilt zu werden. Wenn das Medium über die Erhö­ hungen hinweg gelangt, wird die Flüssigkeitsmembran des Medi­ ums gestört.

An der Unterseite des Wärmeübertragungsrohrs fließt das Medium in der axialen Richtung des Rohrs von den tiefen Vertiefungs­ abschnitten in Richtung der seichten Vertiefungsabschnitte.

Auf diese Art und Weise können das Verteilen des Mediums und das Stören der Flüssigkeitsmembran sowohl in der axialen als auch in der Umfangsrichtung des Rohrs beschleunigt werden, und als Ergebnis daraus weist das Wärmeübertragungsrohr der vor­ liegenden Erfindung eine bessere Wärmeübertragungsleistungs­ fähigkeit auf.

In dem Falle, daß die Breite und die Tiefe jeder Vertiefung sich bei ungefähr bei dem gleichen Abstand in der Längsrich­ tung des Rohrs wiederholt verändern, können das Verteilen des Mediums und das Stören der Flüssigkeitsmembran bei jedem der Vertiefungs- und Erhöhungsabschnitte des Wärmeübertragungs­ rohrs in der axialen Richtung des Rohrs leicht gleich gemacht werden. Somit kann die Wärmeübertragungsleistungsfähigkeit der Vertiefungsabschnitte als ganze gemittelt werden.

Wenn ein zum Bilden von jedem der ersten bis dritten Wärme­ übertragungsrohre der vorliegenden Erfindung verwendeter Rohr­ rohling einen Außendurchmesser von ungefähr 19,5 mm aufweist, ist jedes Wärmeübertragungsrohr vorzugsweise derart ausgebil­ det, daß das Verhältnis der Breite des breitesten Vertiefungs­ abschnittes zu derjenigen des engsten Vertiefungsabschnitts im Bereich von ungefähr 20 bis 80% eingestellt ist.

In dem Falle, daß die minimale Breite jeder Vertiefung derart eingestellt ist, daß sie für die maximale Breite zu groß ist, wird dann, wenn das Medium in der axialen Richtung des Rohrs fließt, der Widerstand vergrößert und das Verteilen des Medi­ ums in der axialen Richtung des Rohrs wird gestört. Anderer­ seits gibt es in dem Falle, daß die minimale Breite jeder Ver­ tiefung derart eingestellt ist, daß sie für die maximale Brei­ te zu klein ist, dann, wenn das Medium in der axialen Richtung des Rohrs bewegt und verteilt wird, keine Möglichkeit einer Grenzflächenturbulenz.

Bei jedem der ersten bis dritten Wärmeübertragungsrohre der vorliegenden Erfindung ist die Anzahl der Vertiefungen in Ab­ hängigkeit des Durchmessers eines zu verwendenden Rohrrohlings und der Größe des breitesten Vertiefungsabschnitts ausgewählt.

Zum Beispiel ist in dem Falle, daß der zum Bilden eines Wärme­ übertragungsrohrs verwendete Rohrrohling einen Außendurchmes­ ser von ungefähr 19,5 mm aufweist, dann, wenn die Vertiefungen derart ausgebildet sind, daß sie bei gleichmäßigen Intervallen einander benachbart angeordnet sind, das Wärmeübertragungsrohr vorzugsweise derart ausgestaltet, daß die Anzahl von Vertie­ fungen bei ungefähr 3 bis 12 liegt. Das heißt, wenn zuviele Vertiefungen ausgebildet sind, wird die durchschnittliche Ver­ tiefungsbreite eingeengt und der Fluß des Mediums in der axia­ len Richtung des Rohrs wird behindert. Wenn andererseits zu wenige Vertiefungen ausgebildet sind, besteht keine Möglich­ keit des Beschleunigens des Ausbreitens des befeuchteten Ober­ flächenbereichs und des Störens der Flüssigkeitsmembran des Mediums.

Bei jedem der ersten bis dritten Wärmeübertragungsrohre werden in dem Falle, daß die Vertiefungen derart ausgebildet sind, daß sie einen Torsionswinkel von nicht mehr als 35° in der axialen Richtung des Rohrs aufweisen, das Verteilen des Medi­ ums und das Stören der Oberflächenmembran in zufriedenstellen­ der Art und Weise beschleunigt.

Wenn jedoch der Torsionswinkel der Vertiefungen in der axialen Richtung des Rohrs 35° übersteigt, besteht die Möglichkeit, daß das Verteilen des Mediums in der axialen Richtung des Rohrs behindert wird.

Bei einem vierten Wärmeübertragungsrohr der vorliegenden Er­ findung ist die Umfangsoberfläche des Rohrs mit einer großen Anzahl konkaver Abschnitte in einer Mehrzahl von Reihen bei vorbestimmten Winkelintervallen ausgebildet, und jeder konkave Abschnitt weist eine leicht abfallende Oberfläche auf, welche sich in der Längsrichtung des Rohrs derart erstreckt, daß sie sich der axialen Mitte des Rohrs allmählich annähert, sowie eine leicht ansteigende Oberfläche, welche sich von der leicht abfallenden Oberfläche in der Längsrichtung des Rohrs allmäh­ lich derart wegerstreckt, daß sie sich von der axialen Mitte des Rohrs allmählich entfernt.

Bei dem vierten Wärmeübertragungsrohr können die tiefsten Ab­ schnitte der benachbarten Reihen konkaver Abschnitte in der Längsrichtung des Rohrs alternierend angeordnet sein oder sie können auf dem Umfang des Rohrs an ungefähr der gleichen Posi­ tion ausgebildet sein.

Bei dem vierten Wärmeübertragungsrohr tropft, wenn dieses Wär­ meübertragungsrohr in eine Absorptionsvorrichtung, einen Rege­ nerator oder einen Verdampfer zum Starten des Absorptionskühl­ geräts eingegliedert ist, das Medium auf die Oberseite des Wärmeübertragungsrohrs und fließt an der Oberseite des Rohrs zum tiefsten Abschnitt (Grenzabschnitt zwischen der leicht abfallenden Oberfläche und der leicht ansteigenden Oberfläche, welche sich von der leicht abfallenden Oberfläche kontinuier­ lich wegerstreckt) jedes konkaven Abschnitts entlang der ge­ neigten Oberfläche jedes konkaven Abschnitts und als Ergebnis daraus wird das Medium in der axialen Richtung des Rohrs ver­ teilt, während die Grenzfläche des Mediums gestört wird.

Das entlang der leicht geneigten Oberflächen jedes konkaven Abschnitts fließende Medium gelangt bald aus jedem der konka­ ven Abschnitte heraus und fließt entlang des Seitenabschnitts des Rohrs nach unten und wird in der Umfangsrichtung des Rohrs verteilt. Wenn das Medium in der Umfangsrichtung des Rohrs verteilt wird und aus dem konkaven Abschnitt herauskommt, wird die Flüssigkeitsmembran des Mediums gestört.

Ferner fließt das die Unterseite des Rohrs erreichende Medium derart, daß es sich von dem tiefsten Abschnitt jedes konkaven Abschnitts entlang der leicht geneigten Oberflächen jedes kon­ kaven Abschnitts an der Unterseite des Rohrs entfernt. Somit wird das Medium in der axialen Richtung des Rohrs verteilt, während die Flüssigkeitsmembran gestört wird. Dann tropft das Medium von dem Rohr nach unten.

Bei dem vierten Wärmeübertragungsrohr ist der Neigungswinkel sowohl der leicht ansteigenden Oberfläche als auch der leicht abfallenden Oberfläche jedes konkaven Abschnitts vorzugsweise derart eingestellt, daß er im Bereich von 0,5 bis 7° liegt.

Wenn der Neigungswinkel weniger als 0,5° beträgt, wird das Medium in der axialen Richtung des Rohrs nur schwer verteilt. Wenn andererseits der Neigungswinkel 7° übersteigt, wird die Fließgeschwindigkeit des Mediums in der axialen Richtung des Rohrs erhöht und dadurch die Flüssigkeitsmembran nur erschwert gestört.

Vorzugsweise sind bei dem vierten Wärmeübertragungsrohr die leicht abfallende Oberfläche und die leicht ansteigende Ober­ fläche jedes konkaven Abschnitts symmetrisch ausgebildet oder die konkaven Abschnitte sind ungefähr mit dem gleichen Abstand in der Längsrichtung des Rohrs ausgebildet, um dadurch den Fluß des Mediums und das Stören der Flüssigkeitsmembran sowohl in der axialen als auch in der Umfangsrichtung des Rohrs im wesentlichen gleich zu machen.

Bei dem vierten Wärmeübertragungsrohr können in dem Fall, daß die Reihen der konkaven Abschnitte derart ausgebildet sind, daß sie einen Torsionswinkel von nicht mehr als 35° in der axialen Richtung des Rohrs aufweisen, das Verteilen des Medi­ ums und das Stören der Flüssigkeitsmembran zufriedenstellender beschleunigt werden. Wenn jedoch der Torsionswinkel der Ver­ tiefungen (konkaven Abschnitte) in der axialen Richtung des Rohrs 35° übersteigt, besteht die Möglichkeit, daß das Vertei­ len des Mediums in der axialen Richtung behindert wird.

Die vorangehend beschriebenen sowie weitere Ziele und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen gegebenen Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung augenscheinlich, in welchen:

Fig. 1 eine Teilschnittansicht ist, welche ein Wärmeüber­ tragungsrohr für ein Absorptionskühlgerät gemäß ei­ ner Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 2 eine vergrößerte Schnittansicht entlang einer Linie A-A ist, wie durch einen Pfeil bei dem in Fig. 1 gezeigten Wärmeübertragungsrohr angezeigt;

Fig. 3 eine perspektivische Teilansicht ist, welche ein Wärmeübertragungsrohr einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 4 eine Teildraufsicht ist, welche ein Wärmeübertra­ gungsrohr einer weiteren Ausführungsform der vorlie­ genden Erfindung zeigt;

Fig. 5 eine Schnittansicht entlang einer Linie B-B ist, wie durch einen Pfeil in dem in Fig. 4 gezeigten Wärme­ übertragungsrohr bezeichnet;

Fig. 6 eine Draufsicht ist, welche eine Bearbeitungsrolle als eine Ausführungsform zur Herstellung des in Fig. 1 gezeigten Wärmeübertragungsrohrs zeigt;

Fig. 7 eine Frontansicht der in Fig. 6 gezeigten Bearbei­ tungsrolle ist;

Fig. 8 eine schematische Frontansicht ist, welche eine Wär­ meübertragungsrohr-Herstellungsvorrichtung zeigt, bei welcher die in Fig. 6 und 7 gezeigte Bearbei­ tungsrolle verwendet wird;

Fig. 9 ein Teil einer Abwicklungsdraufsicht ist, welche ein Wärmeübertragungsrohr für ein Absorptionskühlgerät einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Er­ findung zeigt;

Fig. 10 eine schematische Frontansicht ist, welche eine Be­ arbeitungsvorrichtung einer Ausführungsform zur Her­ stellung des in Fig. 8 gezeigten Wärmeübertragungs­ rohrs zeigt;

Fig. 11 eine Teilschnittansicht ist, welche ein Wärmeüber­ tragungsrohr einer weiteren Ausführungsform der vor­ liegenden Erfindung zeigt;

Fig. 12 eine Schnittansicht entlang einer Linie C-C ist, wie durch einen Pfeil bei dem in Fig. 11 gezeigten Wär­ meübertragungsrohr angezeigt;

Fig. 13 eine Teilschnittansicht ist, welche ein Wärmeüber­ tragungsrohr einer weiteren Ausführungsform der vor­ liegenden Erfindung zeigt;

Fig. 14 eine Schnittansicht entlang einer Linie E-E ist, wie durch einen Pfeil bei dem in Fig. 13 gezeigten Wär­ meübertragungsrohr angezeigt;

Fig. 15 eine schematische Frontansicht ist, welche eine Be­ arbeitungsvorrichtung einer Ausführungsform zur Her­ stellung des in Fig. 11 gezeigten Wärmeübertra­ gungsrohrs zeigt;

Fig. 16 eine Teil-Abwicklungsdraufsicht ist, welche ein Wär­ meübertragungsrohr einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 17 ein Graph ist, welcher einen Vergleich von Versuchs­ ergebnissen des gesamten Wärmeübertragungskoeffi­ zienten zwischen einem Wärmeübertragungsrohr einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und einem Wärmeübertragungsrohr des Stands der Technik für eine Absorptionsvorrichtung zeigt;

Fig. 18 ein schematisches Leitungsdiagramm ist, welches eine Vorrichtung für das Experiment für den in Fig. 17 gezeigten gesamten Wärmeübertragungskoeffizienten zeigt; und

Fig. 19 eine schematische Ansicht ist, welche ein gesamtes Absorptionskühlgerät des Stands der Technik zeigt.

Ein Rohrrohling aus mit Phosphor deoxidiertem Kupfer mit einem Außendurchmesser von 19,05 mm und einer Dicke von 0,6 mm wird unter Verwendung einer in Fig. 5 gezeigten Bearbeitungsvor­ richtung bearbeitet, welche später beschrieben wird, um ein Wärmeübertragungsrohr 1 für ein Absorptionskühlgerät vorzuse­ hen, wie es in Fig. 1 gezeigt ist. Sechs Vertiefungen 10, welche sich in der Längsrichtung kontinuierlich erstrecken, sind bei gleichmäßigen Winkelintervallen auf der Umfangsfläche des Wärmeübertragungsrohrs 1 ausgebildet.

Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt, weist jede Vertiefung 10 einen breiten Abschnitt W auf sowie einen engen Abschnitt w, welche in einer alternierenden Art und Weise mit einem Abstand von einer Länge L (ungefähr 20 mm) wiederholt ausgebildet sind. Somit verändert sich die Breite jeder Vertiefung 10 in der Längsrichtung mit den breiten und engen Abschnitten leicht. Der breite Abschnitt W und der enge Abschnitt w jeder Vertiefung 10 sind jeweils an einem engsten Bodenabschnitt 1w (ungefähr 2 mm) und einem breitesten Bodenabschnitt 1W (unge­ fähr 4 mm) ausgebildet.

Wie in Fig. 1 gezeigt, weist ein Rand-(Spitzen) -Abschnitt jeder Erhöhung 11 zwischen den einander benachbarten Vertie­ fungen 10 einen leicht ansteigenden Abschnitt 15 mit der oben erwähnten Länge L auf, welcher sich in der Längsrichtung der Erhöhung erstreckt und sich von der axialen Mitte des Rohrs allmählich entfernt, sowie einen leicht abfallenden Abschnitt 14, welcher sich von dem leicht ansteigenden Abschnitt 15 kon­ tinuierlich entfernt, so daß er sich mit ungefähr dem gleichen Intervall und der gleichen Steigung wie der leicht ansteigende Abschnitt 15 allmählich der axialen Mitte des Rohrs nähert.

Somit verändert sich die Höhe jeder Erhöhung von der axialen Mitte des Rohrs in der Längsrichtung der Erhöhung 11 durch die wiederholt ausgebildeten geneigten Abschnitte 14, 15 leicht, welche jeweils die Länge L aufweisen.

Der Höhenunterschied zwischen einem höheren Abschnitt und ei­ nem niedrigeren Abschnitt jeder Erhöhung 11 ist derart ausge­ legt, daß er im Mittel ungefähr 0,8 mm beträgt.

Der Boden jeder Vertiefung 10 weist einen leicht abfallenden Abschnitt 12 mit der Länge L auf, welcher sich in der Längs­ richtung der Vertiefung 10 derart erstreckt, daß er sich all­ mählich der axialen Mitte des Rohrs annähert, sowie einen leicht ansteigenden Abschnitt 13, welcher sich von dem leicht abfallenden Abschnitt 12 derart kontinuierlich wegerstreckt, daß er sich mit ungefähr dem gleichen Intervall und der glei­ chen Steigung wie der leicht abfallende Abschnitt 12 von der axialen Mitte des Rohrs entfernt.

Somit verändert sich die Tiefe jeder Vertiefung 10 in der Längsrichtung der Vertiefung 10 durch die wiederholt ausgebil­ deten geneigten Abschnitte 12, 13, welche jeweils die Länge L aufweisen, in der Längsrichtung der Vertiefung 10 leicht.

In jeder Vertiefung 10 dieser Ausführungsform ist die Tiefe D (vom Rand jeder Erhöhung 11 bis zum Boden jeder Vertiefung) des tiefsten Abschnitts 16 im Mittel 1,6 mm und die Tiefe des seichtesten Abschnitts 17 ist im Mittel 0,1 mm.

Der tiefste Abschnitt 16 jeder Vertiefung 10, der seichteste Bodenabschnitt 1w und der niedrigste Abschnitt jeder Erhöhung 11 sind ebenso wie der seichteste Abschnitt 17 jeder Vertie­ fung 10, der breiteste Bodenabschnitt 1W und der höchste Ab­ schnitt jeder Erhöhung ungefähr bei der gleichen Umfangsrich­ tung des Rohrs 1 angeordnet.

In dieser Ausführungsform ist der Durchmesser eines Kreises, welcher durch Verbinden der Spitzen der höchsten Abschnitte der Erhöhungen 11 festgelegt ist, derart eingestellt, daß er um ungefähr 1 bis 2 mm kleiner ist als der Durchmesser des Rohrrohlings.

Gemäß dem Wärmeübertragungsrohr 1 dieser Ausführungsform wird, wenn das Wärmeübertragungsrohr 1 z. B. zur Verwendung in ein Absorptionskühlgerät eingegliedert ist, ein Absorptionsmittel über dem Wärmeübertragungsrohr 1 verteilt oder auf dieses ge­ tropft und es fließt derart, daß es entlang der Vertiefungen 10 in Richtung der abfallenden Abschnitte der Vertiefungen 10 an der Oberseite des Wärmeübertragungsrohrs 1 in dem in Fig. 1 gezeigten Zustand verteilt wird. Dann wird das Absorptions­ mittel im Bereich jedes tiefsten Abschnitts 16 gesammelt. Auf diese Art und Weise wird, wenn das Absorptionsmittel entlang der Vertiefungen 10 in Richtung der abfallenden Abschnitte fließt, die Flüssigkeitsmembran des Absorptionsmittels wesent­ lich gestört, da die Breite und die Tiefe jeder Vertiefung 10 sich leicht verändern.

Zusätzlich werden, da der leicht abfallende Abschnitt 12 und der leicht ansteigende Abschnitt 13 jeder Vertiefung 10 unge­ fähr die gleiche Neigung und Länge aufweisen, das Verteilen des Absorptionsmittels und das Stören der Flüssigkeitsmembran in der axialen Richtung des Rohrs leicht gleichmäßig gemacht.

Wenn das Absorptionsmittel in jedem tiefsten Abschnitt 16 an der Oberseite des Wärmeübertragungsrohrs 1 in einem gewissen Ausmaß angesammelt ist, fließt das Absorptionsmittel von dem den tiefsten Abschnitt jeder Erhöhung 11 umgebenden Abschnitt nach unten entlang des Umfangs des Rohrs und fließt dann in die niedrigere bzw. darunter gelegene Vertiefung 10. Während das Absorptionsmittel derart fließt, daß es in Richtung des abfallenden Abschnitts der niedrigeren Vertiefung 10 verteilt wird, fließt das Absorptionsmittel im wesentlichen von dem den niedrigsten Abschnitt der nächsten Erhöhung 11 an der Obersei­ te der niedrigeren Vertiefung 10 umgebenden Abschnitt in Rich­ tung der nächsten niedrigeren Vertiefung 10.

Auf diese Art und Weise kann, wenn das Absorptionsmittel in der Umfangsrichtung des Rohrs über die Erhöhungen 11 hinweg­ fließt (verteilt wird) die Flüssigkeitsmembran des Absorp­ tionsmittel wesentlich gestört werden.

Zusätzlich können, da die Erhöhungen 11 von dem niedrigeren Abschnitt bis zum höheren Abschnitt ungefähr die gleiche Länge aufweisen und die geneigten Abschnitte 14, 15 am Rand jeder Erhöhung 11 ungefähr die gleiche Neigung aufweisen, das Ver­ teilen des Absorptionsmittels und das Stören der Flüssigkeits­ membran in der Umfangsrichtung des Rohrs leicht gleichmäßig gemacht werden.

In den umgekehrt geneigten Abschnitten jeder Vertiefung 10 an der Unterseite des Rohrs 1 fließt das Absorptionsmittel von dem tiefsten Abschnitt 16 in Richtung des seichtesten Ab­ schnitts 17 in jeder Vertiefung 10 und tropft nach unten.

Gemäß dem Wärmeübertragungsrohr 1 dieser vorangehend beschrie­ benen Ausführungsform wird das Absorptionsmittel nicht nur entlang der Neigung jeder Vertiefung 10 in der axialen Rich­ tung des Rohrs, sondern auch entlang dem den niedrigsten Ab­ schnitt jeder Erhöhung umgebenden Abschnitt in der Umfangs­ richtung des Rohrs im wesentlichen verteilt. Als Ergebnis dar­ aus kann der befeuchtete Oberflächenbereich des Wärmeübertra­ gungsrohrs 1 weiter ausgedehnt werden. Zusätzlich kann, da die Breite jeder Vertiefung 10 und die Höhe jeder Erhöhung 11 sich in der Längsrichtung verändern, das Stören der Flüssigkeits­ membran sowohl in der axialen als auch in der Umfangsrichtung des Rohrs beschleunigt werden.

Daher kann selbst ein Wärmeübertragungsrohr mit kleinem Durch­ messer eine hohe Wärmeübertragungsleistungsfähigkeit aufwei­ sen und liefert es einen Beitrag dazu, eine klein bemessene Absorptionsvorrichtung, einen Regenerator oder einen Verdampfer eines Absorptionskühlgeräts vorzusehen.

Bei dem Wärmeübertragungsrohr der in der Fig. 1 gezeigten Ausführungsform sind der tiefste Abschnitt 16 jeder Vertiefung 10, der seichteste Abschnitt 1w des Bodens der Vertiefung und der tiefste Abschnitt jeder Erhöhung 11 ebenso wie der seich­ teste Abschnitt 17 jeder Vertiefung 10, der breiteste Boden­ abschnitt 1W und der höchste Abschnitt jeder Erhöhung 11 der­ art ausgebildet, daß sie ungefähr in der gleichen Umfangsrich­ tung des Rohrs 1 angeordnet sind. Ansonsten können diese Ab­ schnitte derart angeordnet werden, daß sie bezüglich einander versetzt sind, oder die tiefsten Abschnitte 16 können ebenso wie die seichtesten Abschnitte 17 der einander benachbarten Vertiefungen 10 derart angeordnet sein, daß sie bezüglich ein­ ander versetzt sind.

Das Wärmeübertragungsrohr 1 der vorangehend beschriebenen Aus­ führungsform wird industriell durch eine in der Fig. 8 ge­ zeigte Bearbeitungsvorrichtung (Verformungsvorrichtung) herge­ stellt.

Die in Fig. 8 gezeigte Verformungsvorrichtung weist einen zylindrischen oder polygonalen Kopf 2 auf. Sechs im wesentli­ chen U-förmige Tragerahmen 11 sind an der Innenseite des Kopfs 2 derart angebracht, daß die Rahmen jeweils zu einem Mitten­ abschnitt weisen, und sind bei gleichmäßigen Winkelintervallen angeordnet, und eine gleichgroße Bearbeitungsrolle 3, welche wie in den Fig. 6 und 7 gezeigt strukturiert ist, ist an jedem Tragerahmen 20 durch eine Welle drehbar getragen. Der Raum zwischen den sich einander gegenüberliegenden Bearbei­ tungsrollen 3 ist derart eingestellt, daß er ungefähr gleich der Querschnittsgröße des Wärmeübertragungsrohrs 1 der voran­ gehend beschriebenen Ausführungsform 1 ist.

Eine quadratische Metallplatte mit einem Teilkreisdurchmesser von 50 mm und einer Dicke von 4 mm wird derart bearbeitet, daß jede Bearbeitungsrolle 3 vorgesehen wird, welche ein in der Mitte der Metallplatte ausgebildetes axiales Loch 32 aufweist, einen abgerundeten Abschnitt 30, welcher durch Abrunden jeder der vier Ecken der Metallplatte in die runde Form gebildet wird, sowie einen flachen Abschnitt 31, welcher durch Schnei­ den beider Seiten des abgerundeten Abschnitts 30 mit einer Breite von ungefähr 2 mm derart gebildet wird, daß er sich zwischen den einander benachbarten abgerundeten Abschnitten 30 erstreckt.

Ein Rohrrohling wird in den zwischen den sechs einander gegen­ überliegenden Bearbeitungsrollen 3 der in Fig. 8 gezeigten Bearbeitungsvorrichtung gebildeten Raum eingeführt. Dann wird, wenn der Rohrrohling 1a in einer bestimmten Richtung herausge­ zogen wird, jede Bearbeitungsrolle 3 in Kontakt mit dem Rohr­ rohling 1a gebracht, so daß sich jede Bearbeitungsrolle 3 dreht. Dadurch werden die Vertiefungen 10 und die Erhöhungen 11 an der Umfangsoberfläche des Rohrrohlings 1a ausgebildet und als Ergebnis daraus wird das in Fig. 1 gezeigte Wärme­ übertragungsrohr 1 kontinuierlich hergestellt.

Ein Abschnitt des Rohrrohlings 1a, welcher durch den abgerun­ deten Abschnitt 30 jeder Bearbeitungsrolle 3 gepreßt wird, wird als der tiefste Abschnitt 16 jeder Vertiefung des in Fig. 1 gezeigten Wärmeübertragungsrohrs 1 ausgebildet, und ein näherungsweise zentraler Abschnitt des Rohrrohlings, welcher durch den flachen Abschnitt 31 gepreßt wird, wird als der seichteste Abschnitt 17 jeder Vertiefung 10 ausgebildet.

Wenn die gleichen Abschnitte der jeweiligen Bearbeitungsrollen 3 gegen den Rohrrohling 1a in Richtung der axialen Mitte ge­ preßt werden, um den Rohrrohling 1a herauszuziehen, kann das Wärmeübertragungsrohr 1, wie es etwa in Fig. 1 gezeigt ist, gebildet werden. Wenn andererseits die verschiedenen Abschnit­ te der jeweiligen Bearbeitungsrollen 3 in Richtung der axialen Mitte des Rohrrohlings 1a gepreßt werden, um das Rohr heraus­ zuziehen, wird das Wärmeübertragungsrohr derart ausgebildet, daß die Vertiefungen und Erhöhungen in einer planaren Form gegeneinander versetzt sind.

Bei dem in Fig. 1 gezeigten Wärmeübertragungsrohr verändert sich die Höhe jeder Erhöhung 11 in der Längsrichtung. Wenn andererseits die Breite eines Berührungsabschnitts (Umfangs­ abschnitts) zwischen jeder Rolle 3 und dem Rohrrohling 1 in der in Fig. 8 gezeigten Bearbeitungsvorrichtung derart einge­ stellt ist, daß sie insgesamt kleiner ist, werden keine hohen und tiefen Erhöhungsabschnitte an der Erhöhung 11 ausgebildet. Auf diese Art und Weise kann, obwohl jede Erhöhung 11 keinen Unterschied in ihrer Höhe aufweist, das Wärmeübertragungsrohr der Ausführungsform den nachfolgenden Betrieb ausführen.

In diesem Falle wird, wenn das Absorptionsmittel auf die Ober­ seite des Wärmeübertragungsrohr 1 tropft, das Absorptionsmit­ tel von den seichten Abschnitten in Richtung der tieferen Ab­ schnitte (in der axialen Richtung des Rohrs) entlang der Ver­ tiefungen 10 bewegt und verteilt, während die Flüssigkeitsmem­ bran des Absorptionsmittel in der Umfangsrichtung des Rohrs durch die Veränderung der Breite des Vertiefungsbodens gestört wird.

Wenn das in der axialen Richtung des Rohrs verteilte Absorp­ tionsmittel mit der Grenzflächenturbulenz bis zu einer be­ stimmten Menge angesammelt wird, fließt das angesammelte Ab­ sorptionsmittel über die Erhöhung 11 hinweg in der Umfangs­ richtung des Rohrs zur nächsten Vertiefung 10. Als Ergebnis daraus wird das Absorptionsmittel in der Umfangsrichtung ver­ teilt und die Flüssigkeitsmembran wird gestört, wenn das Ab­ sorptionsmittel über die Erhöhung 11 hinweg gelangt.

An der Unterseite des Wärmeübertragungsrohrs 1 wird das Ab­ sorptionsmittel entlang der Vertiefungen 10 von den tiefsten Abschnitten in Richtung der seichteren Abschnitte verteilt.

Die Fig. 3 zeigt ein Wärmeübertragungsrohr einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Das Wärmeübertragungsrohr 1 der in Fig. 3 gezeigten Ausfüh­ rungsform weist acht Vertiefungen 10 auf, welche sich in der Längsrichtung des Rohrs bei gleichmäßigen Winkelintervallen an der Umfangsoberfläche des Rohrs diskontinuierlich erstrecken, und ein zylindrischer Rohrabschnitt 18 ist zwischen den in der Längsrichtung einander benachbarten Vertiefungen 10 vorgese­ hen.

Das in Fig. 3 gezeigte Wärmeübertragungsrohr ist im sonstigen Aufbau und in der Funktion ungefähr dem in Fig. 1 gezeigten Wärmeübertragungsrohr gleich, mit der Ausnahme, daß ein Ab­ schnitt des zylindrischen Rohrabschnitts 18 ungefähr wie ein normales flaches Rohr wirkt. Somit wird eine detaillierte Be­ schreibung desselben hier weggelassen.

Das in Fig. 3 gezeigte Wärmeübertragungsrohr 1 kann durch eine modifizierte Bearbeitungsvorrichtung hergestellt werden, bei welcher die Mitte jedes flachen Abschnitts 31 der in den Fig. 6 bis 8 gezeigten Bearbeitungsrolle 3 in einem vorbe­ stimmten Bereich eingekerbt oder vertieft ist.

Die Fig. 4 und 5 zeigen jeweils ein Wärmeübertragungsrohr einer weiteren Ausführungsform.

Das Wärmeübertragungsrohr in dieser Ausführungsform weist acht Vertiefungen 10 auf, welche sich in der Längsrichtung des Rohrs 1 kontinuierlich erstrecken. Jede Vertiefung 10 weist ungefähr die gleiche Länge L von einem breiten Abschnitt W bis zu einem engen Abschnitt w jeder Vertiefung 10 auf. Der breite Abschnitt W und der enge Abschnitt w sind in einer alternie­ renden Art und Weise im Abstand der Länge L wiederholt ausge­ bildet und als Ergebnis daraus verändert sich die Bodenbreite jeder Vertiefung 10 in der Längsrichtung leicht.

In dieser Ausführungsform sind der breite Abschnitt W und der breiteste Bodenabschnitt 1W ebenso wie der engste Abschnitt w und der engste Bodenabschnitt 1w jeweils an der gleichen Posi­ tion angeordnet, und es sind keine leicht geneigten Abschnitte 12, 13, wie sie in der Ausführungsform der Fig. 1 gezeigt sind, im Boden jeder Vertiefung ausgebildet.

Der höchste Abschnitt und der niedrigste Abschnitt jeder Erhö­ hung 11 zwischen den einander benachbarten Vertiefungen 10 sind jeweils an dem engen Abschnitt w bzw. dem breiten Ab­ schnitt W jeder Vertiefung 10 angeordnet.

Gemäß dem in Fig. 4 gezeigten Wärmeübertragungsrohr 1 wird in dem Falle, daß das Wärmeübertragungsrohr 1 z. B. zur Verwendung in einer Absorptionsvorrichtung eines Absorptionskühlgeräts eingegliedert ist, dann, wenn das Absorptionsmittel auf die Oberseite des Wärmeübertragungsrohr tropft, das Absorptions­ mittel in der axialen Richtung des Rohrs entlang der Vertie­ fungen 10 bewegt und verteilt, während die Flüssigkeitsmembran des Absorptionsmittel in der axialen Richtung des Rohrs auf­ grund der Veränderung der Bodenbreite jeder Vertiefung 10 ge­ stört wird.

Das in der axialen Richtung des Rohrs verteilte Absorptions­ mittel mit der Grenzflächenturbulenz fließt in der Umfangs­ richtung des Rohrs zur nächsten Vertiefung, deren Mitte in der Umgebung des niedrigeren Abschnitts jeder Erhöhung 11 angeord­ net ist, und wird in der Umfangsrichtung verteilt. Die Flüs­ sigkeitsmembran des Absorptionsmittels wird in der Umfangs­ richtung gestört, wenn das Absorptionsmittel über die Erhöhun­ gen 11 hinweg gelangt.

An der Unterseite des Wärmeübertragungsrohrs 1 wird das Ab­ sorptionsmittel in den meisten Fällen von dem engen Abschnitt w in Richtung des breiten Abschnitts W verteilt und tropft danach nach unten.

Auf diese Art und Weise können das Verteilen des Absorptions­ mittels und das Stören der Flüssigkeitsmembran nicht nur in der Umfangsrichtung sondern in der axialen Richtung des Rohrs beschleunigt werden. Als Ergebnis daraus kann das Wärmeüber­ tragungsrohr eine höhere Wärmeübertragungsleistungsfähigkeit aufweisen.

Das in den Fig. 4 und 5 gezeigte Wärmeübertragungsrohr kann industriell durch eine modifizierte Bearbeitungsvorrichtung hergestellt werden, bei welcher acht kreisförmige Bearbei­ tungsrollen 3 anstelle der Bearbeitungsrollen 3 in der in Fig. 8 gezeigten Bearbeitungsvorrichtung verwendet werden, und die Breite der Oberfläche jeder Bearbeitungsrolle 3 zum Aus­ üben des Drucks auf den Rohrrohling ist bei einem vorbestimm­ ten Abstand (wiederholter Abstand) in der Umfangsrichtung ver­ ändert.

Das Wärmeübertragungsrohr 1 der in den Fig. 3 und 4 gezeig­ ten Ausführungsformen kann zur praktischen Anwendung gebracht werden, obwohl die breiten und engen Abschnitte W, w der ein­ ander benachbarten Vertiefungen 10 derart angeordnet sind, daß sie bezüglich einander versetzt sind. In diesem Falle, sind die Umfangspositionen der einander benachbarten Vertiefungen bei dem in Fig. 3 gezeigten Wärmeübertragungsrohr bezüglich einander versetzt.

Die Fig. 9 zeigt ein Wärmeübertragungsrohr einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Der Aufbau des Wärmeübertragungsrohrs 1 in dieser Ausführungs­ form ist ungefähr gleich demjenigen des in Fig. 1 gezeigten Wärmeübertragungsrohrs, mit der Ausnahme, daß jede Vertiefung 10 an der Oberfläche des Rohrs 1 derart ausgebildet ist, daß sie in der Richtung der Rohrachse 1b einen Torsionswinkel Θ von ungefähr 14° aufweist.

Das in Fig. 9 gezeigte Wärmeübertragungsrohr 1 wird durch Einführen eines Rohrrohlings 1a in den durch die Bearbeitungs­ rollen 3 festgelegten Raum hergestellt, welche Rollen aus der in Fig. 8 gezeigten Stellung jeweils derart verschoben sind, daß sie einen Kreuzungswinkel von ungefähr 14° in der axialen Richtung des Rohrrohlings 1a aufweisen, wie in Fig. 10 ge­ zeigt.

Der Vorteil des in Fig. 9 gezeigten Wärmeübertragungsrohrs ist, daß das Verteilen des Absorptionsmittels und das Stören der Flüssigkeitsmembran sowohl in der axialen als auch der Umfangsrichtung des Rohrs stärker beschleunigt werden können als bei dem in Fig. 1 gezeigten Wärmeübertragungsrohr.

Der vorangehend beschriebene Torsionswinkel Θ ist aus einem Gesichtspunkt der Leistungsfähigkeit vorzugsweise derart ein­ gestellt, daß er nicht mehr als 35° beträgt. Das heißt, wenn der Torsionswinkel Θ 35° überschreitet, besteht die Wahr­ scheinlichkeit, daß das Verteilen des Absorptionsmittels be­ hindert wird.

Bei dem in den Fig. 3 und 4 gezeigten Wärmeübertragungsrohr ist es ferner möglich, das Stören der Flüssigkeitsmembran und das Verteilen des entlang der Oberfläche der Vertiefungen nach unten fließenden Absorptionsmittels weiter zu beschleunigen, wenn jede Vertiefung 10 derart ausgebildet ist, daß sie einen vorbestimmten Torsionswinkel in der axialen Richtung des Rohrs aufweist, in gleicher Weise wie jede Vertiefung 10 des in Fig. 9 gezeigten Wärmeübertragungsrohrs 1.

Bei dem Wärmeübertragungsrohr 1 jeder der vorangehend be­ schriebenen Ausführungsformen kann, obwohl die innere Boden­ fläche jeder Vertiefung 10 als eine flache Oberfläche ausge­ bildet ist, eine Kreisbogenquerschnittsform für den inneren Bodenabschnitt jeder Vertiefung 10 vorgesehen sein.

Ferner nimmt bei dem Wärmeübertragungsrohr der vorangehend beschriebenen Ausführungsformen jede Vertiefung 10 eine unge­ fähr trommelartige ebene Form an, wenn sie um den engsten Ab­ schnitt herum betrachtet wird. Genausogut kann jede Vertiefung jede andere ebene Form annehmen, welche sich von der trommel­ artigen Form unterscheidet, solange die Breite jeder Vertie­ fung sich in der Längsrichtung leicht verändert.

Die ebene Form jeder Vertiefung kann in Abhängigkeit der Ver­ änderung der Form des Berührungsabschnitts zwischen jeder in Fig. 8 gezeigten Bearbeitungsrolle und dem Rohrrohling 1a beliebig ausgewählt werden.

In jeder der vorangehend beschriebenen Ausführungsformen ist, je mehr Vertiefungen 10 an dem Rohr 1 ausgebildet sind, die Vertiefungsbreite enger und als Ergebnis daraus wird der Fluß der Flüssigkeitsmembran in der axialen Richtung des Rohrs be­ hindert. Andererseits besteht, wenn zu wenige Vertiefungen 10 ausgebildet werden, keine Möglichkeit des Beschleunigens bzw. Vergrößerns der Ausdehnung des befeuchteten Oberflächenbe­ reichs und der Grenzflächenturbulenz.

Wenn der Außendurchmesser des Rohrrohlings wie vorangehend beschrieben genau oder ungefähr 19,5 mm beträgt, ist die An­ zahl an Vertiefungen vorzugsweise derart ausgelegt, daß sie im Bereich von 3 bis 12 liegt.

Wenn ferner der Unterschied der Breite zwischen dem breitesten Bodenabschnitt 1W und dem engsten Bodenabschnitt 1w jeder Ver­ tiefung zu groß ist, wird der Widerstand eines Fluids vergrö­ ßert und die Bewegung des Absorptionsmittels in der axialen Richtung des Rohrs behindert. Wenn andererseits der Unter­ schied zu klein ist, kann bei der Bewegung des Absorptionsmit­ tels keine Grenzflächenturbulenz in der axialen Richtung des Rohrs erwartet werden. Daher ist, wenn der Außendurchmesser des Rohrrohlings ungefähr 19,5 mm beträgt, das Verhältnis der Breite des engsten Bodenabschnitts 1w zu dem des breitesten Bodenabschnitts 1W bei jeder Vertiefung vorzugsweise derart eingestellt, daß es im Bereich von 20 bis 80% liegt.

Die Fig. 11 und 12 zeigen ein Wärmeübertragungsrohr einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Das in Fig. 11 gezeigte Wärmeübertragungsrohr ist aus einem mit Phosphor deoxidiertem Kupfer hergestellt und weist einen maximalen Außendurchmesser von 19,05 mm und eine Dicke von 0,6 mm auf. Die Oberfläche des Wärmeübertragungsrohrs 1 ist mit einer großen Anzahl konkaver Abschnitte 1c ausgebildet, welche jeweils eine leicht abfallende Oberfläche 1d aufweisen, welche sich in der Längsrichtung erstrecken und sich der axialen Mit­ te des Rohrs 1 allmählich annähern, sowie eine leicht anstei­ gende Oberfläche 1e, welche sich von der leicht abfallenden Oberfläche 1d kontinuierlich wegerstreckt und sich von der axialen Mitte des Rohrs 1 allmählich entfernt.

Die konkaven Abschnitte 1c sind in vier Reihen bei Winkelin­ tervallen von ungefähr 90° in der Längsrichtung des Wärmeüber­ tragungsrohrs 1 ausgebildet. Die obere und die untere Reihe der konkaven Abschnitte 1c und die linke und die rechte Reihe der konkaven Abschnitte 1c sind derart ausgebildet, daß sie in der Längsrichtung des Rohrs 1 alternierend angeordnet sind, ohne daß sie in der gleichen Umfangsrichtung des Rohrs ange­ ordnet sind.

Die Länge L1 sowohl der leicht abfallenden Oberfläche 1d als auch der leicht ansteigenden Oberfläche 1e des konkaven Ab­ schnitts 1c beträgt 75 mm, die Tiefe D1 des tiefsten Ab­ schnitts 1f jedes konkaven Abschnitts 1c beträgt 3 mm, der Neigungswinkel Θ1 jeder der geneigten Oberflächen 1d, 1e be­ trägt ungefähr 1,5° und das Intervall von der Spitze 1g zwi­ schen den einander benachbarten konkaven Abschnitten 1c, 1c zu der nächsten Spitze 1g beträgt 150 mm.

Gemäß dem Wärmeübertragungsrohr 1 bei der in Fig. 11 gezeig­ ten Ausführungsform wird in dem Falle, daß das Wärmeübertra­ gungsrohr 1 z. B. zur Verwendung in eine Absorptionsvorrichtung eines Absorptionskühlgerätes eingegliedert ist, dann, wenn das Absorptionsmittel von oben verteilt wird oder tropft, das Ab­ sorptionsmittel leicht in der axialen Richtung des Rohrs ent­ lang der geneigten Oberflächen 1d, 1e verteilt und die Flüs­ sigkeitsmembran wird ebenso leicht entlang der geneigten Ober­ flächen 1d, 1e gestört.

Ferner wird, wenn das Absorptionsmittel aufgrund der Verände­ rung der Breite jeder der geneigten Oberflächen 1d, 1e in der Längsrichtung in der Umfangsrichtung des Rohrs verteilt wird, die Flüssigkeitsmembran wesentlich gestört.

Auf diese Art und Weise ist es möglich, ein Wärmeübertragungs­ rohr mit einer hohen Wärmeübertragungsleistungsfähigkeit zu erhalten, da das Verteilen des Absorptionsmittels und das Stö­ ren der Flüssigkeitsmembran sowohl in der axialen als auch der Umfangsrichtung des Rohrs beschleunigt werden können.

Bei dem Experiment ist herausgefunden worden, daß der Nei­ gungswinkel Θ1 jeder der geneigten Oberflächen 1d, 1e vorzugs­ weise derart eingestellt ist, daß er im Bereich von ungefähr 0,5 bis 7° liegt, und die konkaven Abschnitte 1c sind vorzugs­ weise in ungefähr drei bis acht Reihen angeordnet.

Wenn der Winkel Θ1 jeder der geneigten Oberflächen 1d, 1e kleiner ist als der vorangehend erwähnte Wert, fließt das Me­ dium nur schwer in der axialen Richtung des Rohrs. Wenn ande­ rerseits der Winkel Θ1 größer ist als der vorangehend erwähnte Wert, wird die Fließgeschwindigkeit des Mediums erhöht und die Flüssigkeitsmembran nur schlecht gestört.

Das Wärmeübertragungsrohr der in der Fig. 11 gezeigten Aus­ führungsform wird industriell z. B. durch eine in Fig. 15 ge­ zeigte Bearbeitungsvorrichtung hergestellt.

Die in Fig. 15 gezeigte Bearbeitungsvorrichtung weist vier Rahmen 22 auf, welche derart angeordnet sind, daß sie jeweils unter Winkelintervallen von ungefähr 90° zu einem Mittenab­ schnitt weisen und Bearbeitungsrollen 2a, 2a, 2b, 2b sind an den Rahmen drehbar getragen.

Eine Welle 23 jeder der Rollen 2a, 2b ist mit einem vorbe­ stimmten Abstand L2 bezüglich der Mitte 24 jeder der Rollen 2a, 2b exzentrisch angeordnet (in dieser Ausführungsform unge­ fähr 2 mm). Das in Fig. 11 gezeigte Wärmeübertragungsrohr 1 wird durch Einführen eines Rohrrohlings 1a in den durch die Rollen 2a, 2a, 2b, 2b festgelegten Raum hergestellt, so daß dann, wenn die Rollen 2b an der linken und der rechten Seite in Fig. 15 jeweils aufgrund der Exzentrizität in entgegenge­ setzten Richtungen hervorragen, die obere und die untere Rolle 2a in entgegengesetzte Richtungen zurückgezogen sind.

Bei dem Wärmeübertragungsrohr 1 der in Fig. 11 gezeigten Aus­ führungsform können, während die obere und die untere Reihe der konkaven Abschnitte 1c und die linke und die rechte Reihe der konkaven Abschnitte 1c in einer alternierenden Art und Weise angeordnet sind, diese konkaven Abschnitte derart ausge­ bildet werden, daß sie in der Umfangsrichtung des Wärmeüber­ tragungsrohrs 1 bei gleichen Positionen angeordnet sind, wie in den Fig. 13 und 14 gezeigt.

Das in den Fig. 13 und 14 gezeigte Wärmeübertragungsrohr wird industriell ebenso durch die in Fig. 15 gezeigte Bear­ beitungsvorrichtung hergestellt. In diesem Falle sind die Rol­ len 2a, 2a und 2b, 2b derart angeordnet, daß sie im Verlaufe der Drehung synchron in die entgegengesetzten Richtungen her­ vorragen oder zurückgezogen sind, und ein Rohrrohling 1a wird in den durch die Rollen 2a, 2a, 2b, 2b gebildeten Raum einge­ führt.

Das Wärmeübertragungsrohr 1 der in Fig. 11 gezeigten Ausfüh­ rungsform kann zur praktischen Anwendung gebracht werden, ob­ wohl jede Reihe der konkaven Abschnitte 1c derart angeordnet ist, daß sie bezüglich einander Stück für Stück in der Längs­ richtung des Wärmeübertragungsrohrs 1 versetzt sind.

Ferner kann sowohl die leicht abfallende Oberfläche 1d als auch die leicht ansteigende Oberfläche 1e mit einer großen Anzahl kleiner Vertiefungen (nicht gezeigt) ausgebildet sein, welche in der Längsrichtung der geneigten Oberflächen parallel zueinander sind. In diesem Fall fließt das Absorptionsmittel aufgrund der großen Anzahl kleiner Vertiefungen leichter ent­ lang der geneigten Oberflächen 1d, 1e. Ferner fließt in dem an der Seite des Wärmeübertragungsrohrs 1 angeordneten konkaven Abschnitt 1c das Absorptionsmittel leicht in Richtung des tiefsten Abschnitts 1f des konkaven Abschnitts 1c. Das Wärme­ übertragungsrohr mit derartigen kleinen Vertiefungen kann durch eine modifizierte Bearbeitungsvorrichtung hergestellt werden, bei welcher die Oberfläche jeder Bearbeitungsrolle 2a, 2b der in Fig. 15 gezeigten Bearbeitungsvorrichtung mit streifenartigen Riffelungen (nicht gezeigt) versehen ist.

Die Fig. 16 zeigt ein Wärmeübertragungsrohr einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Der Aufbau des Wärmeübertragungsrohrs 1 in dieser Ausführungs­ form ist ungefähr gleich demjenigen des in Fig. 11 gezeigten Wärmeübertragungsrohrs, mit der Ausnahme, daß jeder konkave Abschnitt 1c an der Oberfläche derart ausgebildet ist, daß er einen Torsionswinkel Θ2 von ungefähr 14° in der axialen Rich­ tung 1b des Rohrs aufweist.

Das in Fig. 16 gezeigte Wärmeübertragungsrohr kann durch Ein­ führen eines Rohrrohlings in den durch die in Fig. 15 gezeig­ ten Bearbeitungsrollen 2a, 2a, 2b, 2b gebildeten Raum herge­ stellt werden, welche jeweils bezüglich der in Fig. 15 ge­ zeigten Rollenstellungen mit einer Neigung von ungefähr 14° angeordnet sind.

Ein Vorteil des in Fig. 16 gezeigten Wärmeübertragungsrohrs ist, daß das Verteilen des Absorptionsmittels und das Stören der Flüssigkeitsmembran sowohl in der axialen als auch der Umfangsrichtung mehr beschleunigt bzw. verbessert werden kön­ nen als bei dem in Fig. 11 gezeigten Wärmeübertragungsrohr, um die Flüssigkeitsmembran an der Oberfläche des Rohrs in ei­ nem zufriedenstellenden Zustand zu halten. Somit weist das Wärmeübertragungsrohr der Fig. 16 eine weiter verbesserte Leistungsfähigkeit auf.

Der vorangehend beschrieben Torsionswinkel Θ2 ist aus einem Sichtpunkt der Leistungsfähigkeit vorzugsweise derart einge­ stellt, daß er nicht mehr als 35° beträgt. Das heißt, wenn der Torsionswinkel Θ2 35° überschreitet, besteht die Wahrschein­ lichkeit, daß das Verteilen des Absorptionsmittels behindert wird.

Fünf Wärmeübertragungsrohre sind jeweils von jeder der Proben Beispiel 1 bis Beispiel 3 wie folgt hergestellt worden. Dann ist das Wärmeübertragungsexperiment unter Verwendung einer Versuchs­ vorrichtung, wie sie in Fig. 18 gezeigt ist, gemäß den fol­ genden Versuchsbedingungen durchgeführt worden, wobei jede der Proben Beispiel 1 bis Beispiel 3 als das Wärmeübertragungsrohr in die Absorptionsvorrichtung eingebaut worden ist.

Wärmeübertragungsrohrproben

Beispiel 1:
Wärmeübertragungsrohr der in Fig. 1 ge­ zeigten Ausführungsform
Beispiel 2:
Wärmeübertragungsrohr der in Fig. 11 ge­ zeigten Ausführungsform
Beispiel 3:
Wärmeübertragungsrohr gemäß dem offenge­ legten japanischen Gebrauchsmuster Nr. 57-100161, wobei:
der Torsionswinkel jeder Vertiefung in axialer Richtung des Rohrs 30° beträgt,
Tiefe der Vertiefung: 0,35 mm
Anzahl der Vertiefungen: 61
äußerer Durchmesser: 19,05 mm
Dicke: 0,6 mm
Material: mit Phosphor deoxidiertes Kupfer

Versuchsbedingungen

(wäßrige LiBr-Lösung)
Einlaßkonzentration: 58 ± 0,5 Gew.-%
Einlaßtemperatur: 40 ± 1°C
Flußrate: 50 bis 150 kg/h
Hinzufügung eines Oberflächenaktivierungsmittels:
keines
(Kühlwasser der Absorptionsvorrichtung)
Einlaßtemperatur: 28 ± 0,3°C
Fließgeschwindigkeit: 1 m/s
Druck in der Absorptionsvorrichtung und im Verdampfer: 15 ± 0,5 mmHg
(Anordnung der Wärmeübertragungsrohre)
Fünf Wärmeübertragungsrohre jeweils mit einer Länge von 500 mm sind vertikal in jeder Reihe angeordnet.
Absorptionsmittelverteilungsvorrichtung
Bohrungsdurchmesser: 1,5 mm
Abstand: 24 mm

Erklärung der in Fig. 18 gezeigten Versuchsvorrichtung

Das Bezugszeichen 4 bezeichnet einen Verdampfer, in welchem fünf Wärmeübertragungsrohre 40 vertikal in zwei Reihen ange­ ordnet waren. Das obere und das untere Wärmeübertragungsrohr 40 waren miteinander verbunden, um Wasser durch diese hin­ durchlaufen zu lassen, und ein Kühlmittel ist durch eine Ver­ teilerleitung 43 über den Wärmeübertragungsrohren 40 verteilt worden.

Das Bezugszeichen 5 bezeichnet eine mit dem Verdampfer 4 in Verbindung stehende Absorptionsvorrichtung, und fünf Proben­ rohre 1h waren in einer Reihe innerhalb der Absorptionsvor­ richtung angeordnet. Das obere und das untere Rohr 1h waren miteinander verbunden um Kühlwasser durch diese hindurchlaufen zu lassen, und ein Absorptionsmittel (wäßrige LiBr-Lösung) ist durch eine Verteilerleitung 51 über die Probenrohre 1h ver­ teilt worden.

Das Bezugszeichen 56 bezeichnet einen Tank für eine verdünnte Lösung zum Sammeln des mit dem in der Absorptionsvorrichtung 5 absorbierten Dampf verdünnten Absorptionsmittels. Das Absorp­ tionsmittel in dem Tank 56 für verdünnte Lösung ist einem Tank 57 für konzentrierte Lösung zugeführt worden. Lithiumbromid ist hinzugefügt worden, um die Konzentration in dem Tank 57 für konzentrierte Lösung einzustellen. Das sich nach dem Ein­ stellen der Konzentration ergebende Absorptionsmittel ist über den Probenrohren 1h durch die Leitung 58 und die Verteilerlei­ tung 51 durch eine Pumpe 53 verteilt worden.

Der gesamte Wärmeübertragungskoeffizient jeder Wärmeübertra­ gungsrohrprobe, wie er sich aus dem Experiment ergeben hat, ist in Fig. 17 gezeigt.

Gemäß dem Versuchsergebnis weisen die Wärmeübertragungsrohr­ proben Beispiel 1 und Beispiel 2 als die Ausführungsformen der vorlie­ genden Erfindung eine wesentlich bessere Wärmeübertragungslei­ stungsfähigkeit auf als die mit den schraubenartigen Vertie­ fungen des Stands der Technik versehene Probe Beispiel 3.

Obgleich jede der Ausführungsformen in einem Fall beschrieben worden ist, in welchem das Wärmeübertragungsrohr für die Ab­ sorptionsvorrichtung eines Absorptionskühlgeräts verwendet wird, kann das Wärmeübertragungsrohr der vorliegenden Erfin­ dung ebenso für den Regenerator oder den Verdampfer des Ab­ sorptionskühlgeräts verwendet werden.

Bei dem Wärmeübertragungsrohr für das Absorptionskühlgerät gemäß der vorliegenden Erfindung kann das Verteilen des Medi­ ums und das Stören der Flüssigkeitsmembran nicht nur in der axialen Richtung sondern auch in der Umfangsrichtung des Rohrs wesentlich beschleunigt bzw. verbessert werden.

Daher kann die vorliegende Erfindung zum Vorsehen eines klei­ ner bemessenen Absorptionskühlgeräts beitragen, da selbst das klein bemessene Rohr eine hohe Wärmeübertragungsleistungsfä­ higkeit aufweist.

Ein Wärmeübertragungsrohr für ein Absorptionskühlgerät der vorliegenden Erfindung weist eine Mehrzahl von Vertiefungen auf, welche an der Umfangsoberfläche des Rohrs bei gleichmäßi­ gen Winkelintervallen derart ausgebildet sind, daß sie sich in der Längsrichtung des Rohrs kontinuierlich oder diskontinuier­ lich erstrecken, wobei die Breite und/oder die Tiefe jeder Vertiefung sich in der Längsrichtung der Vertiefung leicht verändert und die Höhe jeder Erhöhung zwischen den einander benachbarten Vertiefungen sich von der axialen Rohrmitte in der Längsrichtung des Rohrs leicht verändert. Ein weiteres Wärmeübertragungsrohr der vorliegenden Erfindung weist eine große Anzahl konkaver Abschnitte auf, welche in Reihen an der Umfangsoberfläche des Rohrs bei vorbestimmten Winkelinterval­ len ausgebildet sind, und welche jeweils eine leicht abfallen­ de Oberfläche aufweisen, die sich in der Längsrichtung des Rohrs derart erstreckt, daß sie sich der axialen Rohrmitte annähert, sowie eine leicht ansteigende Oberfläche, welche sich von der abfallenden Oberfläche in der Längsrichtung des Rohrs wegerstreckt und sich von der axialen Rohrmitte allmäh­ lich entfernt. Da das Wärmeübertragungsrohr eine Mehrzahl von Vertiefungen und Erhöhungen oder konkaver Abschnitte aufweist, welche am Umfang des Rohrs ausgebildet sind, können das Ver­ teilen und die Grenzflächenturbulenz eines Mediums sowohl in der axialen als auch in der Umfangsrichtung deutlich beschleu­ nigt werden, um zu einer höheren Wärmeübertragungsleistungs­ fähigkeit zu führen.

Claims (17)

1. Wärmeübertragungsrohr für ein Absorptionskühlgerät, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Vertiefungen (10) an einer Umfangs­ oberfläche eines Rohrs (1) bei vorbestimmten Winkelinter­ vallen derart ausgebildet ist, daß sie sich in einer Längsrichtung des Rohrs (1) kontinuierlich oder diskontinuierlich erstrecken, wobei die Breite jeder Ver­ tiefung (10) sich in der Längsrichtung der Vertiefung (10) leicht verändert und die Höhe jeder Erhöhung (11) zwischen einander benachbarten Vertiefungen (10) sich von der axialen Mitte des Rohr (1) in der Längsrichtung der Erhöhung (11) verändert.

2. Wärmeübertragungsrohr für ein Absorptionskühlgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite jeder Vertiefung (10) und die Höhe jeder Erhöhung (11) sich in der Längsrichtung der Vertiefung und der Erhöhung ungefähr mit dem gleichen Abstand wie­ derholt verändern.

3. Wärmeübertragungsrohr für ein Absorptionskühlgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe jeder Vertiefung (10) sich in der Längs­ richtung der Vertiefung (10) leicht verändert.

4. Wärmeübertragungsrohr für ein Absorptionskühlgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden jeder Vertiefung (10) einen leicht abfal­ lenden Abschnitt (12) aufweist, welcher sich in der Längsrichtung der Vertiefung (10) derart erstreckt, daß er sich der axialen Mitte des Rohrs allmählich annähert, sowie einen leicht ansteigenden Abschnitt (13), welcher sich von dem leicht abfallenden Abschnitt (12) kontinu­ ierlich derart wegerstreckt, daß er sich von der axialen Mitte des Rohrs ungefähr mit der gleichen Steigung wie der leicht abfallende Abschnitt (12) allmählich entfernt.

5. Wärmeübertragungsrohr für ein Absorptionskühlgerät nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand jeder Erhöhung (11) einen leicht ansteigen­ den Abschnitt (15) aufweist, welcher sich in der Längs­ richtung der Erhöhung (11) derart erstreckt, daß er sich von der axialen Mitte des Rohrs allmählich entfernt, so­ wie einen leicht abfallenden Abschnitt (14), welcher sich von dem leicht ansteigenden Abschnitt (15) kontinuierlich derart wegerstreckt, daß er sich der axialen Mitte des Rohrs mit ungefähr dem gleichen Intervall und der glei­ chen Steigung wie der leicht ansteigende Abschnitt (15) allmählich annähert.

6. Wärmeübertragungsrohr für ein Absorptionskühlgerät nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der tiefste Abschnitt (16) jeder Vertiefung (10) und der niedrigste Abschnitt jeder Erhöhung (11) an ungefähr der gleichen Position am Umfang des Rohrs ausgebildet sind.

7. Wärmeübertragungsrohr für ein Absorptionskühlgerät, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Vertiefungen (10) an einer Umfangs­ fläche eines Rohrs (1) bei vorbestimmten Winkelinterval­ len derart ausgebildet ist, daß sie sich kontinuierlich oder diskontinuierlich in einer Längsrichtung des Rohrs (1) erstrecken, und daß die Breite und die Tiefe jeder Vertiefung (10) sich in der Längsrichtung der Vertiefung (10) leicht verändern.

8. Wärmeübertragungsrohr für ein Absorptionskühlgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite und die Tiefe jeder Vertiefung (10) sich in der Längsrichtung der Vertiefung mit ungefähr dem gleichen Abstand wiederholt verändern.

9. Wärmeübertragungsrohr für ein Absorptionskühlgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis des engsten Abschnitts zum breitesten Abschnitt bei jeder Vertiefung (10) im Bereich von unge­ fähr 20 bis 80% liegt.

10. Wärmeübertragungsrohr für ein Absorptionskühlgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen (10) derart ausgebildet sind, daß sie in der axialen Richtung des Rohrs einen Torsionswin­ kel von nicht mehr als 35° aufweisen.

11. Wärmeübertragungsrohr für ein Absorptionskühlgerät, dadurch gekennzeichnet, daß eine große Anzahl konkaver Abschnitte (1c) in einer Mehrzahl von Reihen an einer Umfangsoberfläche eines Rohrs (1) bei vorbestimmten Winkelintervallen ausgebildet ist, wobei jeder konkave Abschnitt (1c) eine leicht ab­ fallende Oberfläche (1d) aufweist, welche sich in der Längsrichtung des Rohrs (1) derart erstreckt, daß sie sich der axialen Mitte des Rohrs allmählich annähert, sowie eine leicht ansteigende Oberfläche (1e), welche sich von der leicht abfallenden Oberfläche (1d) kontinu­ ierlich in der Längsrichtung des Rohrs derart weger­ streckt, daß sie sich von der axialen Mitte des Rohrs allmählich entfernt.

12. Wärmeübertragungsrohr für ein Absorptionskühlgerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Neigungswinkel sowohl der leicht abfallenden Oberfläche (1d) als auch der leicht ansteigenden Oberflä­ che (1e) jedes konkaven Abschnitts (1c) im Bereich von 0,5 bis 7° liegt.

13. Wärmeübertragungsrohr für ein Absorptionskühlgerät nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die leicht abfallende Oberfläche (1d) und die leicht ansteigende Oberfläche (1e) jedes konkaven Abschnitts (1c) symmetrisch ausgebildet sind.

14. Wärmeübertragungsrohr für ein Absorptionskühlgerät nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die konkaven Abschnitte (1c) in der Längsrichtung des Rohrs (1) mit ungefähr dem gleichen Abstand angeordnet sind.

15. Wärmeübertragungsrohr für ein Absorptionskühlgerät nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils tiefsten Abschnitte (1f) einander benach­ barter Reihen der konkaven Abschnitte (1c) in der Längs­ richtung des Rohrs (1) alternierend angeordnet sind.

16. Wärmeübertragungsrohr für ein Absorptionskühlgerät nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils tiefsten Abschnitte (1f) einander benach­ barter Reihen der konkaven Abschnitte (1c) am Umfang des Rohrs an ungefähr der gleichen Position ausgebildet sind.

17. Wärmeübertragungsrohr für ein Absorptionskühlgerät nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Reihen der konkaven Abschnitte (1c) derart ausge­ bildet sind, daß sie in der axialen Richtung des Rohrs einen Torsionswinkel von nicht mehr als 35° aufweisen.