JP2001021285A - 内面溝付伝熱管 - Google Patents
内面溝付伝熱管Info
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- JP2001021285A JP2001021285A JP11194347A JP19434799A JP2001021285A JP 2001021285 A JP2001021285 A JP 2001021285A JP 11194347 A JP11194347 A JP 11194347A JP 19434799 A JP19434799 A JP 19434799A JP 2001021285 A JP2001021285 A JP 2001021285A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 隣合う幅方向領域間の境界線の部分で冷媒の
乱流が抑制されることなく、攪拌による伝熱性能がより
大きい伝熱管を提供することにある。 【解決手段】 管の内面は長さ方向に沿って所定長さの
第１の長さ方向領域Ｌ１と所定長さの第２の長さ方向領
域Ｌ２とが交互に位置するように区分され、各長さ方向
領域Ｌ１，Ｌ２は管の周方向に沿って複数の周方向領域
Ｗ１〜Ｗｎに区分され、第１の長さ方向領域Ｌ１の隣り
合う周方向領域Ｗ１，Ｗ２相互の境界線１２と、第２の
長さ方向領域Ｌ２の隣り合う周方向領域Ｗ１，Ｗ２相互
の境界線１２とは、管の周方向の位置を異にしており、
各長さ方向領域Ｌ１，Ｌ２の隣り合う周方向領域Ｗ１，
Ｗ２には管軸に対するねじれ角を逆にした多数の平行な
フィン１０，１１がそれぞれ形成されていることを特徴
とする。
乱流が抑制されることなく、攪拌による伝熱性能がより
大きい伝熱管を提供することにある。 【解決手段】 管の内面は長さ方向に沿って所定長さの
第１の長さ方向領域Ｌ１と所定長さの第２の長さ方向領
域Ｌ２とが交互に位置するように区分され、各長さ方向
領域Ｌ１，Ｌ２は管の周方向に沿って複数の周方向領域
Ｗ１〜Ｗｎに区分され、第１の長さ方向領域Ｌ１の隣り
合う周方向領域Ｗ１，Ｗ２相互の境界線１２と、第２の
長さ方向領域Ｌ２の隣り合う周方向領域Ｗ１，Ｗ２相互
の境界線１２とは、管の周方向の位置を異にしており、
各長さ方向領域Ｌ１，Ｌ２の隣り合う周方向領域Ｗ１，
Ｗ２には管軸に対するねじれ角を逆にした多数の平行な
フィン１０，１１がそれぞれ形成されていることを特徴
とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、空調機用等の熱交
換器に使用される内面溝付伝熱管に関するものである。
換器に使用される内面溝付伝熱管に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】熱交換器等において蒸発管又は凝縮管と
して使用され、高い熱交換性能が得られる内面溝付伝熱
管としては、例えば特開平９−４２８８０号公報に記載
されているように、管内面に周方向に沿ってジグザグ状
に平行する多数のフィンを形成した伝熱管が提案されて
いる。前記公報に記載された内面溝付伝熱管は、図７で
示されているように、伝熱管６の内周面は周方向に沿っ
て複数の領域Ｒ１〜Ｒｎに区分されており、管内面を展
開した状態において、奇数番目の領域Ｒ１・・・には管
軸に対するねじれ角θ１＝１０〜２５°である多数のフ
ィン６０を平行に形成する一方、偶数番目の領域Ｒ２・
・・には管軸に対するねじれ角−θ１＝−１０〜−２５
°である多数のフィン６１を平行に形成したものであ
る。この伝熱管は、周面に前記フィン６０，６１に対応
する多数の溝を形成した溝付ロールと、周面が平滑な平
滑ロールとを具備した圧延機を使用し、所定幅の金属条
を繰り出しながら、この金属条を前記圧延機で圧延する
ことによりその一面に前述のようにフィンを形成した
後、当該金属条を成形ロール群を備えたフォーミング装
置によりフィンが内側になるように管状に成形し、次い
で金属条の突き合わせ部を溶接し、これを仕上げダイス
に通して製造される。
して使用され、高い熱交換性能が得られる内面溝付伝熱
管としては、例えば特開平９−４２８８０号公報に記載
されているように、管内面に周方向に沿ってジグザグ状
に平行する多数のフィンを形成した伝熱管が提案されて
いる。前記公報に記載された内面溝付伝熱管は、図７で
示されているように、伝熱管６の内周面は周方向に沿っ
て複数の領域Ｒ１〜Ｒｎに区分されており、管内面を展
開した状態において、奇数番目の領域Ｒ１・・・には管
軸に対するねじれ角θ１＝１０〜２５°である多数のフ
ィン６０を平行に形成する一方、偶数番目の領域Ｒ２・
・・には管軸に対するねじれ角−θ１＝−１０〜−２５
°である多数のフィン６１を平行に形成したものであ
る。この伝熱管は、周面に前記フィン６０，６１に対応
する多数の溝を形成した溝付ロールと、周面が平滑な平
滑ロールとを具備した圧延機を使用し、所定幅の金属条
を繰り出しながら、この金属条を前記圧延機で圧延する
ことによりその一面に前述のようにフィンを形成した
後、当該金属条を成形ロール群を備えたフォーミング装
置によりフィンが内側になるように管状に成形し、次い
で金属条の突き合わせ部を溶接し、これを仕上げダイス
に通して製造される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】図７の内面溝付伝熱管
６は、領域Ｒ１，Ｒ２相互の境界線（フィン６０，６１
のＶ字状の合流部又は分流部）６２の両側で二種の冷媒
の流れ方向を形成し、より大きな乱流によって伝熱性能
を向上させるものである。しかしながら、乱流効果が最
も期待される境界線６２は管軸方向に沿って直線状に連
続して形成されているため、上流側の境界線（合流部）
６２で発生した冷媒の乱流は、より下流方向に位置する
境界線６２の部分で発生する冷媒の乱流と干渉し、下流
側の境界線６２の部分での乱流効果が抑制される。
６は、領域Ｒ１，Ｒ２相互の境界線（フィン６０，６１
のＶ字状の合流部又は分流部）６２の両側で二種の冷媒
の流れ方向を形成し、より大きな乱流によって伝熱性能
を向上させるものである。しかしながら、乱流効果が最
も期待される境界線６２は管軸方向に沿って直線状に連
続して形成されているため、上流側の境界線（合流部）
６２で発生した冷媒の乱流は、より下流方向に位置する
境界線６２の部分で発生する冷媒の乱流と干渉し、下流
側の境界線６２の部分での乱流効果が抑制される。
【０００４】本発明の目的は、溶接によって造管され、
かつ周方向に沿って複数の領域に区分され、それぞれの
領域に向きを異にする多数のフィンを有する内面溝付伝
熱管において、隣り合う領域間の境界線の部分で冷媒の
乱流が抑制されることなく、攪拌効果が大きい伝熱管を
提供することにある。
かつ周方向に沿って複数の領域に区分され、それぞれの
領域に向きを異にする多数のフィンを有する内面溝付伝
熱管において、隣り合う領域間の境界線の部分で冷媒の
乱流が抑制されることなく、攪拌効果が大きい伝熱管を
提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明に係る内面溝付伝
熱管は、前述の課題を解決するため以下のように構成し
たものである。すなわち、請求項１に記載の内面溝付伝
熱管は、管の内面は長さ方向に沿って所定長さの第１の
長さ方向領域Ｌ１と所定長さの第２の長さ方向領域Ｌ２
とが交互に位置するように区分され、各長さ方向領域Ｌ
１，Ｌ２は管の周方向に沿って複数の周方向領域Ｗ１〜
Ｗｎに区分され、第１の長さ方向領域Ｌ１の隣り合う周
方向領域Ｗ１，Ｗ２相互の境界線１２と、第２の長さ方
向領域Ｌ２の隣り合う周方向領域Ｗ１，Ｗ２相互の境界
線１２とは、管の周方向の位置を異にしており、各長さ
方向領域Ｌ１，Ｌ２の隣り合う周方向領域Ｗ１，Ｗ２に
は管軸に対するねじれ角を逆にした多数の平行なフィン
１０，１１がそれぞれ形成されていることを特徴として
いる。
熱管は、前述の課題を解決するため以下のように構成し
たものである。すなわち、請求項１に記載の内面溝付伝
熱管は、管の内面は長さ方向に沿って所定長さの第１の
長さ方向領域Ｌ１と所定長さの第２の長さ方向領域Ｌ２
とが交互に位置するように区分され、各長さ方向領域Ｌ
１，Ｌ２は管の周方向に沿って複数の周方向領域Ｗ１〜
Ｗｎに区分され、第１の長さ方向領域Ｌ１の隣り合う周
方向領域Ｗ１，Ｗ２相互の境界線１２と、第２の長さ方
向領域Ｌ２の隣り合う周方向領域Ｗ１，Ｗ２相互の境界
線１２とは、管の周方向の位置を異にしており、各長さ
方向領域Ｌ１，Ｌ２の隣り合う周方向領域Ｗ１，Ｗ２に
は管軸に対するねじれ角を逆にした多数の平行なフィン
１０，１１がそれぞれ形成されていることを特徴として
いる。
【０００６】請求項２に記載の内面溝付伝熱管は、請求
項１に記載の伝熱管を展開した状態において、各長さ方
向領域Ｌ１，Ｌ２の奇数番目の周方向領域Ｗ１・・・に
は管軸に対して正方向の所定のねじれ角θを有する平行
な多数のフィン１０が形成されている一方、偶数番目の
周方向領域Ｗ２・・・には管軸に対して逆方向の所定の
ねじれ角−θを有する平行な多数のフィン１１が形成さ
れていることを特徴としている。
項１に記載の伝熱管を展開した状態において、各長さ方
向領域Ｌ１，Ｌ２の奇数番目の周方向領域Ｗ１・・・に
は管軸に対して正方向の所定のねじれ角θを有する平行
な多数のフィン１０が形成されている一方、偶数番目の
周方向領域Ｗ２・・・には管軸に対して逆方向の所定の
ねじれ角−θを有する平行な多数のフィン１１が形成さ
れていることを特徴としている。
【０００７】請求項３に記載の内面溝付伝熱管は、請求
項１に記載の伝熱管を展開した状態において、第１の長
さ方向領域Ｌ１の奇数番目の周方向領域Ｗ１・・・には
管軸に対して正方向の所定のねじれ角θを有する平行な
多数のフィン１０が形成されている一方、第１の長さ方
向領域Ｌ１の偶数番目の周方向領域Ｗ２・・・には管軸
に対して逆方向の所定のねじれ角−θを有する平行な多
数のフィン１１が形成され、第２の長さ方向領域Ｌ２の
偶数番目の周方向領域Ｗ２・・・には管軸に対して正方
向の所定のねじれ角θを有する平行な多数のフィン１０
が形成されている一方、第２の長さ方向領域Ｌ２の奇数
番目の周方向領域Ｗ１・・・には管軸に対して逆方向の
所定のねじれ角−θを有する平行な多数のフィン１１が
形成されていることを特徴としている。
項１に記載の伝熱管を展開した状態において、第１の長
さ方向領域Ｌ１の奇数番目の周方向領域Ｗ１・・・には
管軸に対して正方向の所定のねじれ角θを有する平行な
多数のフィン１０が形成されている一方、第１の長さ方
向領域Ｌ１の偶数番目の周方向領域Ｗ２・・・には管軸
に対して逆方向の所定のねじれ角−θを有する平行な多
数のフィン１１が形成され、第２の長さ方向領域Ｌ２の
偶数番目の周方向領域Ｗ２・・・には管軸に対して正方
向の所定のねじれ角θを有する平行な多数のフィン１０
が形成されている一方、第２の長さ方向領域Ｌ２の奇数
番目の周方向領域Ｗ１・・・には管軸に対して逆方向の
所定のねじれ角−θを有する平行な多数のフィン１１が
形成されていることを特徴としている。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１〜図６を参照しながら、本発
明に係る内面溝付伝熱管の好ましい実施形態を説明す
る。 第１実施形態 図１は請求項１及び２に対応する形態の内面溝付伝熱管
の内面を展開して示した部分展開図である。
明に係る内面溝付伝熱管の好ましい実施形態を説明す
る。 第１実施形態 図１は請求項１及び２に対応する形態の内面溝付伝熱管
の内面を展開して示した部分展開図である。
【０００９】金属製（この形態では銅）の伝熱管１の内
面は、長さ方向に沿って所定長さの第１の長さ方向領域
Ｌ１と所定長さの第２の長さ方向領域Ｌ２とが交互に位
置するように区分されている。各長さ方向領域Ｌ１，Ｌ
２は管１の周方向に沿って複数（この実施形態では二
つ）の周方向領域Ｗ１〜Ｗｎに区分され、しかも、第１
の長さ方向領域Ｌ１の隣り合う周方向領域Ｗ１，Ｗ２相
互の境界線１２と、第２の長さ方向領域Ｌ２の隣り合う
周方向領域Ｗ１，Ｗ２相互の境界線１２とは、管の周方
向の位置を異にしている。各長さ方向領域Ｌ１，Ｌ２の
隣り合う周方向領域Ｗ１，Ｗ２には、管軸に対するねじ
れ角を逆にした多数の平行なフィン１０，１１が形成さ
れている。
面は、長さ方向に沿って所定長さの第１の長さ方向領域
Ｌ１と所定長さの第２の長さ方向領域Ｌ２とが交互に位
置するように区分されている。各長さ方向領域Ｌ１，Ｌ
２は管１の周方向に沿って複数（この実施形態では二
つ）の周方向領域Ｗ１〜Ｗｎに区分され、しかも、第１
の長さ方向領域Ｌ１の隣り合う周方向領域Ｗ１，Ｗ２相
互の境界線１２と、第２の長さ方向領域Ｌ２の隣り合う
周方向領域Ｗ１，Ｗ２相互の境界線１２とは、管の周方
向の位置を異にしている。各長さ方向領域Ｌ１，Ｌ２の
隣り合う周方向領域Ｗ１，Ｗ２には、管軸に対するねじ
れ角を逆にした多数の平行なフィン１０，１１が形成さ
れている。
【００１０】この実施形態の内面溝付伝熱管において、
第１の長さ方向領域Ｌ１の周方向領域Ｗ１とＷ２の幅は
１：３の割合であり、第２の長さ方向領域Ｌ２の周方向
領域Ｗ１とＷ２の幅は３：１の割合である。各第１の長
さ方向領域Ｌ１の隣合う周方向領域Ｗ１，Ｗ２相互の境
界線１２は、管１の周方向の位置を同じくし、各第２の
長さ方向領域Ｌ２の隣り合う周方向領域Ｗ１，Ｗ２相互
の境界線１２は、管１の周方向の位置を同じくしてい
る。
第１の長さ方向領域Ｌ１の周方向領域Ｗ１とＷ２の幅は
１：３の割合であり、第２の長さ方向領域Ｌ２の周方向
領域Ｗ１とＷ２の幅は３：１の割合である。各第１の長
さ方向領域Ｌ１の隣合う周方向領域Ｗ１，Ｗ２相互の境
界線１２は、管１の周方向の位置を同じくし、各第２の
長さ方向領域Ｌ２の隣り合う周方向領域Ｗ１，Ｗ２相互
の境界線１２は、管１の周方向の位置を同じくしてい
る。
【００１１】伝熱管１を展開した状態において、各長さ
方向領域Ｌ１，Ｌ２の奇数番目の周方向領域Ｗ１には管
軸に対して正方向（この実施形態では、管１を展開した
状態において右ねじ方向のねじれ角を「正方向」とし、
その逆を「逆方向」とする。）の所定のねじれ角θを有
する平行な多数のフィン１０が形成されている一方、偶
数番目の周方向領域Ｗ２には管軸に対して逆方向の所定
のねじれ角−θを有する平行な多数のフィン１１が形成
されている。したがって、第１及び第２の長さ方向領域
Ｌ１，Ｌ２において、隣合う周方向領域Ｗ１，Ｗ２相互
間の境界線１２の部分におけるフィン１０，１１相互の
合流角の向きはすべて同じである。各フィン１０，１１
の形状は、図６のように鋭角二等辺三角形である。ｈは
フィン高さを示し、αはフィン頂角を示している。
方向領域Ｌ１，Ｌ２の奇数番目の周方向領域Ｗ１には管
軸に対して正方向（この実施形態では、管１を展開した
状態において右ねじ方向のねじれ角を「正方向」とし、
その逆を「逆方向」とする。）の所定のねじれ角θを有
する平行な多数のフィン１０が形成されている一方、偶
数番目の周方向領域Ｗ２には管軸に対して逆方向の所定
のねじれ角−θを有する平行な多数のフィン１１が形成
されている。したがって、第１及び第２の長さ方向領域
Ｌ１，Ｌ２において、隣合う周方向領域Ｗ１，Ｗ２相互
間の境界線１２の部分におけるフィン１０，１１相互の
合流角の向きはすべて同じである。各フィン１０，１１
の形状は、図６のように鋭角二等辺三角形である。ｈは
フィン高さを示し、αはフィン頂角を示している。
【００１２】第１実施形態の伝熱管によれば、第１の長
さ方向領域Ｌ１の隣り合う周方向領域Ｗ１，Ｗ２相互の
境界線１２と、第２の長さ方向領域Ｌ２の隣り合う周方
向領域Ｗ１，Ｗ２相互の境界線１２とは、管の周方向の
位置を異にしている。すなわち、周方向領域Ｗ１，Ｗ２
相互の境界線１２は管軸方向（管１の長さ方向）に沿っ
て連続することなく、不連続になっている。したがっ
て、上流側で発生した冷媒の乱流と下流側で発生した冷
媒の乱流とが干渉しなくなるほか、不連続な境界線１２
によって冷媒の流れが大きく変化して攪拌されるので、
伝熱性能が向上する。
さ方向領域Ｌ１の隣り合う周方向領域Ｗ１，Ｗ２相互の
境界線１２と、第２の長さ方向領域Ｌ２の隣り合う周方
向領域Ｗ１，Ｗ２相互の境界線１２とは、管の周方向の
位置を異にしている。すなわち、周方向領域Ｗ１，Ｗ２
相互の境界線１２は管軸方向（管１の長さ方向）に沿っ
て連続することなく、不連続になっている。したがっ
て、上流側で発生した冷媒の乱流と下流側で発生した冷
媒の乱流とが干渉しなくなるほか、不連続な境界線１２
によって冷媒の流れが大きく変化して攪拌されるので、
伝熱性能が向上する。
【００１３】第１実施形態の伝熱管は図３で示すような
製造装置を使用して製造される。所定幅の金属条１ａを
繰り出しながら、溝付ロール２と周面が平滑な平滑ロー
ル３とを備えた圧延機４により、金属条１ａの上面に多
数のフィン１０，１１を形成し、図示されていないフォ
ーミング装置により、前記金属条１ａを上面が内側にな
る状態で管状に成形し、その突き合わせ部を高周波溶接
装置５により溶接した後、図示されていない仕上げダイ
スで空引きすることにより所定の外径に縮径して仕上げ
る。溝付ロール２は図４のように、周面が周方向に沿っ
て管１の第１の長さ方向領域Ｌ１に対応する対の第１の
成形領域Ａ，Ａと、第２の長さ方向領域Ｌ２に対応する
対の第２の成形領域Ｂ，Ｂとに区分されている。この形
態の溝付ロール２は、二つのロールピース２０，２１を
一体的に組み合わせたものである。そして、一方のロー
ルピース２０は、管１の第１の長さ方向領域Ｌ１におけ
る奇数番目の周方向領域Ｗ１のフィン１０を形成する溝
２０ａが形成された二つの部分と、第２の長さ方向領域
Ｌ２の奇数番目の周方向領域Ｗ１のフィン１０を形成す
る溝２０ｂが形成された二つの部分とが一体となってい
る。他方のロールピース２１は、第１の長さ方向領域Ｌ
１における偶数番目の周方向領域Ｗ２のフィン１１を形
成する溝２１ａが形成された二つの部分と、第２の長さ
方向領域Ｌ２の偶数番目の周方向領域Ｗ２のフィン１１
を形成する溝２１ｂが形成された二つの部分とが一体と
なっている。
製造装置を使用して製造される。所定幅の金属条１ａを
繰り出しながら、溝付ロール２と周面が平滑な平滑ロー
ル３とを備えた圧延機４により、金属条１ａの上面に多
数のフィン１０，１１を形成し、図示されていないフォ
ーミング装置により、前記金属条１ａを上面が内側にな
る状態で管状に成形し、その突き合わせ部を高周波溶接
装置５により溶接した後、図示されていない仕上げダイ
スで空引きすることにより所定の外径に縮径して仕上げ
る。溝付ロール２は図４のように、周面が周方向に沿っ
て管１の第１の長さ方向領域Ｌ１に対応する対の第１の
成形領域Ａ，Ａと、第２の長さ方向領域Ｌ２に対応する
対の第２の成形領域Ｂ，Ｂとに区分されている。この形
態の溝付ロール２は、二つのロールピース２０，２１を
一体的に組み合わせたものである。そして、一方のロー
ルピース２０は、管１の第１の長さ方向領域Ｌ１におけ
る奇数番目の周方向領域Ｗ１のフィン１０を形成する溝
２０ａが形成された二つの部分と、第２の長さ方向領域
Ｌ２の奇数番目の周方向領域Ｗ１のフィン１０を形成す
る溝２０ｂが形成された二つの部分とが一体となってい
る。他方のロールピース２１は、第１の長さ方向領域Ｌ
１における偶数番目の周方向領域Ｗ２のフィン１１を形
成する溝２１ａが形成された二つの部分と、第２の長さ
方向領域Ｌ２の偶数番目の周方向領域Ｗ２のフィン１１
を形成する溝２１ｂが形成された二つの部分とが一体と
なっている。
【００１４】第２実施形態 図２は請求項３に対応する形態の内面溝付伝熱管の内面
を展開して示した部分展開図である。この実施形態の内
面溝付伝熱管は、管１を展開した状態において、第１の
長さ方向領域Ｌ１の奇数番目の周方向領域Ｗ１には管軸
に対して正方向の所定のねじれ角θを有する平行な多数
のフィン１０を形成する一方、第１の長さ方向領域Ｌ１
の偶数番目の周方向領域Ｗ２には管軸に対して逆方向の
所定のねじれ角−θを有する平行な多数のフィン１１を
形成している。また、第２の長さ方向領域Ｌ２の偶数番
目の周方向領域Ｗ２には管軸に対して正方向の所定のね
じれ角θを有する平行な多数のフィン１０を形成する一
方、第２の長さ方向領域Ｌ２の奇数番目の周方向領域Ｗ
１には管軸に対して逆方向の所定のねじれ角−θを有す
る平行な多数のフィン１１を形成している。前述のよう
に、第２の長さ方向領域Ｌ２においては、第１の長さ方
向領域Ｌ１とは、正方向のねじれ角θを有するフィン１
０と逆方向のねじれ角−θを有するフィン１１とが入れ
代わっているので、第１の長さ方向領域Ｌ１における周
方向領域Ｗ１，Ｗ２相互間の境界線１２におけるフィン
１０，１１の合流角と、第２の長さ方向領域Ｌ２におけ
る周方向領域Ｗ１，Ｗ２相互間の境界線１２におけるフ
ィン１０，１１の合流角は、それらの向きが逆になって
いる。
を展開して示した部分展開図である。この実施形態の内
面溝付伝熱管は、管１を展開した状態において、第１の
長さ方向領域Ｌ１の奇数番目の周方向領域Ｗ１には管軸
に対して正方向の所定のねじれ角θを有する平行な多数
のフィン１０を形成する一方、第１の長さ方向領域Ｌ１
の偶数番目の周方向領域Ｗ２には管軸に対して逆方向の
所定のねじれ角−θを有する平行な多数のフィン１１を
形成している。また、第２の長さ方向領域Ｌ２の偶数番
目の周方向領域Ｗ２には管軸に対して正方向の所定のね
じれ角θを有する平行な多数のフィン１０を形成する一
方、第２の長さ方向領域Ｌ２の奇数番目の周方向領域Ｗ
１には管軸に対して逆方向の所定のねじれ角−θを有す
る平行な多数のフィン１１を形成している。前述のよう
に、第２の長さ方向領域Ｌ２においては、第１の長さ方
向領域Ｌ１とは、正方向のねじれ角θを有するフィン１
０と逆方向のねじれ角−θを有するフィン１１とが入れ
代わっているので、第１の長さ方向領域Ｌ１における周
方向領域Ｗ１，Ｗ２相互間の境界線１２におけるフィン
１０，１１の合流角と、第２の長さ方向領域Ｌ２におけ
る周方向領域Ｗ１，Ｗ２相互間の境界線１２におけるフ
ィン１０，１１の合流角は、それらの向きが逆になって
いる。
【００１５】第２実施形態の伝熱管においても、周方向
領域Ｗ１，Ｗ２相互の境界線１２は管軸方向（管１の長
さ方向）に沿って連続することなく、不連続になってい
る。したがって、上流側で発生した冷媒の乱流と下流側
で発生した冷媒の乱流とが干渉しなくなるほか、不連続
な境界線１２によって冷媒の流れが大きく変化して攪拌
されるので、伝熱性能が向上する。第２実施形態の内面
溝付伝熱管の他の構成や作用，効果は、第１実施形態の
伝熱管と同様であるのでそれらの説明は省略する。
領域Ｗ１，Ｗ２相互の境界線１２は管軸方向（管１の長
さ方向）に沿って連続することなく、不連続になってい
る。したがって、上流側で発生した冷媒の乱流と下流側
で発生した冷媒の乱流とが干渉しなくなるほか、不連続
な境界線１２によって冷媒の流れが大きく変化して攪拌
されるので、伝熱性能が向上する。第２実施形態の内面
溝付伝熱管の他の構成や作用，効果は、第１実施形態の
伝熱管と同様であるのでそれらの説明は省略する。
【００１６】第２実施形態の伝熱管も、基本的には図３
で示すような製造装置を使用して第１実施形態の伝熱管
と同様な要領で製造されるが、圧延機４における溝付ロ
ール２の構成が異なっている。溝付ロール２は例えば図
５のように、周面が周方向に沿って管１の第１の長さ方
向領域Ｌ１に対応する対の第１の成形領域Ａ，Ａと、第
２の長さ方向領域Ｌ２に対応する対の第２の成形領域
Ｂ，Ｂとに区分されている。この形態の溝付ロール２
は、一つのロールピース２２と二つのロールピース２３
とさらに二つのロールピース２４を一体的に組み合わせ
て構成している。ロールピース２２は、管１の第１の長
さ方向領域Ｌ１における偶数番目の周方向領域Ｗ２のフ
ィン１１を加工する溝２２ａが形成された二つの部分
と、第２の長さ方向領域Ｌ２の奇数番目の周方向領域Ｗ
１のフィン１１を加工する溝２２ｂが形成された二つの
部分とが一体となっている。他の二つのロールピース２
３，２３は、第１の長さ方向領域Ｌ１の奇数番目の周方
向領域Ｗ１のフィン１０を加工する溝２３ａが形成され
た一つの部分から構成されている。さらに他の二つのロ
ールピース２４，２４は、第２の長さ方向領域Ｌ２の偶
数番目の周方向領域Ｗ２のフィン１１を加工する溝２４
ａが形成された一つの部分から構成されている。
で示すような製造装置を使用して第１実施形態の伝熱管
と同様な要領で製造されるが、圧延機４における溝付ロ
ール２の構成が異なっている。溝付ロール２は例えば図
５のように、周面が周方向に沿って管１の第１の長さ方
向領域Ｌ１に対応する対の第１の成形領域Ａ，Ａと、第
２の長さ方向領域Ｌ２に対応する対の第２の成形領域
Ｂ，Ｂとに区分されている。この形態の溝付ロール２
は、一つのロールピース２２と二つのロールピース２３
とさらに二つのロールピース２４を一体的に組み合わせ
て構成している。ロールピース２２は、管１の第１の長
さ方向領域Ｌ１における偶数番目の周方向領域Ｗ２のフ
ィン１１を加工する溝２２ａが形成された二つの部分
と、第２の長さ方向領域Ｌ２の奇数番目の周方向領域Ｗ
１のフィン１１を加工する溝２２ｂが形成された二つの
部分とが一体となっている。他の二つのロールピース２
３，２３は、第１の長さ方向領域Ｌ１の奇数番目の周方
向領域Ｗ１のフィン１０を加工する溝２３ａが形成され
た一つの部分から構成されている。さらに他の二つのロ
ールピース２４，２４は、第２の長さ方向領域Ｌ２の偶
数番目の周方向領域Ｗ２のフィン１１を加工する溝２４
ａが形成された一つの部分から構成されている。
【００１７】実施例１ 幅２４ｍｍ，板厚０．４０ｍｍの銅からなる金属条を使
用し、図３のような装置（溝付ロール外径２００ｍｍ、
平滑ロール外径１２０ｍｍ）により、外径７ｍｍ，フィ
ン１０のねじれ角θ＝２０°，フィン１１のねじれ角−
θ＝−２０°、各フィン１０，１１のフィン高さｈ＝
０．２０ｍｍ，フィン頂角α＝２０°であって、構成が
第１実施形態の伝熱管と同じである実施例１の伝熱管サ
ンプルを試作した。
用し、図３のような装置（溝付ロール外径２００ｍｍ、
平滑ロール外径１２０ｍｍ）により、外径７ｍｍ，フィ
ン１０のねじれ角θ＝２０°，フィン１１のねじれ角−
θ＝−２０°、各フィン１０，１１のフィン高さｈ＝
０．２０ｍｍ，フィン頂角α＝２０°であって、構成が
第１実施形態の伝熱管と同じである実施例１の伝熱管サ
ンプルを試作した。
【００１８】実施例２ 実施例１と同様な金属条を使用し、外径７ｍｍ，フィン
１０のねじれ角θ＝２０°，フィン１１のねじれ角−θ
１＝−２０°、各フィン１０，１１のフィン高さｈ＝
０．２０ｍｍ，フィン頂角α＝２０°であって、構成が
第２実施形態の伝熱管と同じである実施例２の伝熱管サ
ンプルを試作した。
１０のねじれ角θ＝２０°，フィン１１のねじれ角−θ
１＝−２０°、各フィン１０，１１のフィン高さｈ＝
０．２０ｍｍ，フィン頂角α＝２０°であって、構成が
第２実施形態の伝熱管と同じである実施例２の伝熱管サ
ンプルを試作した。
【００１９】比較例 実施例１と同様な金属条を使用し、外径７ｍｍ，フィン
６０のねじれ角θ１＝２０°、フィン６１のねじれ角−
θ１＝−２０°、各フィン６０，６１のフィン高さ＝
０．２０ｍｍ，フィン頂角＝２０°であって、図７のよ
うな構成の比較例の伝熱管サンプルを試作した。なお、
各実施例１，２と比較例１の伝熱管サンプルは、フィン
の数及び管長さを同じにした。
６０のねじれ角θ１＝２０°、フィン６１のねじれ角−
θ１＝−２０°、各フィン６０，６１のフィン高さ＝
０．２０ｍｍ，フィン頂角＝２０°であって、図７のよ
うな構成の比較例の伝熱管サンプルを試作した。なお、
各実施例１，２と比較例１の伝熱管サンプルは、フィン
の数及び管長さを同じにした。
【００２０】管内伝熱性能試験 実施例１，２の伝熱管サンプルと比較例の伝熱管サンプ
ルについて、以下の要領で管内伝熱性能試験を実施し
た。伝熱管サンプルを水平に設置し、管内に冷媒Ｒ２２
を流し、管外で水冷により熱交換させながら、管の入口
及び出口の状態を空調機の熱交換器の入口及び出口の状
態と同等に調整して、管内凝縮時の熱伝達率及び管内圧
力損失、並びに管内蒸発時の熱伝達率及び管内圧力損失
を測定した。管内熱伝達率及び管内圧力損失は、各冷媒
流速における比較例の伝熱管サンプルの測定値を１００
とした場合の割合で示した。実施例１の伝熱管と比較例
伝熱管との比較は表１及び２に、実施例２の伝熱管と比
較例伝熱管との比較は表３及び４にそれぞれ示した。
ルについて、以下の要領で管内伝熱性能試験を実施し
た。伝熱管サンプルを水平に設置し、管内に冷媒Ｒ２２
を流し、管外で水冷により熱交換させながら、管の入口
及び出口の状態を空調機の熱交換器の入口及び出口の状
態と同等に調整して、管内凝縮時の熱伝達率及び管内圧
力損失、並びに管内蒸発時の熱伝達率及び管内圧力損失
を測定した。管内熱伝達率及び管内圧力損失は、各冷媒
流速における比較例の伝熱管サンプルの測定値を１００
とした場合の割合で示した。実施例１の伝熱管と比較例
伝熱管との比較は表１及び２に、実施例２の伝熱管と比
較例伝熱管との比較は表３及び４にそれぞれ示した。
【００２１】 表１ 管内凝縮時の伝熱性能比（実施例１と比較例） 冷媒流速（kg／m2s) 管内熱伝達率比 管内圧力損失比 １００ １４６ ９９ ２００ １４８ １００ ３００ １５１ １００ ４００ １５６ １０２ ５００ １５２ １０１
【００２２】 表２ 管内蒸発時の伝熱性能比（実施例１と比較例） 冷媒流速（kg／m2s) 管内熱伝達率比 管内圧力損失比 １００ １３７ １００ ２００ １４１ １０１ ３００ １４３ １０２ ４００ １４２ １００ ５００ １４４ １０１
【００２３】 表３ 管内凝縮時の伝熱性能比（実施例２と比較例） 冷媒流速（kg／m2s) 管内熱伝達率比 管内圧力損失比 １００ １４７ ９８ ２００ １４６ ９９ ３００ １５３ １０２ ４００ １５１ １０１ ５００ １５１ １０１
【００２４】 表４ 管内蒸発時の伝熱性能比（実施例２と比較例） 冷媒流速（kg／m2s) 管内熱伝達率比 管内圧力損失比 １００ １３６ ９９ ２００ １３９ １００ ３００ １４４ １０１ ４００ １４３ １００ ５００ １４４ １０１
【００２５】表１，２及び表３，４で示されているよう
に、本発明の実施例による内面溝付伝熱管は従来例であ
る比較例の内面溝付伝熱管と比べ、管内熱伝達率が凝縮
時で５０％前後、蒸発時で４０％前後それぞれ上昇した
一方、管内圧力損失はほぼ同等であった。
に、本発明の実施例による内面溝付伝熱管は従来例であ
る比較例の内面溝付伝熱管と比べ、管内熱伝達率が凝縮
時で５０％前後、蒸発時で４０％前後それぞれ上昇した
一方、管内圧力損失はほぼ同等であった。
【００２６】その他の実施形態 各長さ方向領域Ｌ１，Ｌ２における周方向領域の数や、
第１の長さ方向領域Ｌ１の隣り合う周方向領域相互の境
界線１２と、第２の長さ方向領域Ｌ２の隣り合う周方向
領域相互の境界線１２との周方向へのずれの量、θ及び
−θ等は伝熱管のサイズその他の条件によって適宜設定
される。
第１の長さ方向領域Ｌ１の隣り合う周方向領域相互の境
界線１２と、第２の長さ方向領域Ｌ２の隣り合う周方向
領域相互の境界線１２との周方向へのずれの量、θ及び
−θ等は伝熱管のサイズその他の条件によって適宜設定
される。
【００２７】
【発明の効果】本発明に係る内面溝付伝熱管によれば、
第１の長さ方向領域Ｌ１の隣り合う周方向領域Ｗ１，Ｗ
２相互の境界線１２と、第２の長さ方向領域Ｌ２の隣り
合う周方向領域Ｗ１，Ｗ２相互の境界線１２とは、管の
周方向の位置を異にしている。すなわち、周方向領域Ｗ
１，Ｗ２相互の境界線１２は管軸方向（管１の長さ方
向）に沿って連続することなく、不連続になっている。
したがって、上流側で発生した冷媒の乱流と下流側で発
生した冷媒の乱流とが干渉しなくなるほか、不連続な境
界線１２によって冷媒の流れが大きく変化して攪拌され
ることにより、伝熱性能が向上する。
第１の長さ方向領域Ｌ１の隣り合う周方向領域Ｗ１，Ｗ
２相互の境界線１２と、第２の長さ方向領域Ｌ２の隣り
合う周方向領域Ｗ１，Ｗ２相互の境界線１２とは、管の
周方向の位置を異にしている。すなわち、周方向領域Ｗ
１，Ｗ２相互の境界線１２は管軸方向（管１の長さ方
向）に沿って連続することなく、不連続になっている。
したがって、上流側で発生した冷媒の乱流と下流側で発
生した冷媒の乱流とが干渉しなくなるほか、不連続な境
界線１２によって冷媒の流れが大きく変化して攪拌され
ることにより、伝熱性能が向上する。
【図１】請求項２に対応する第１実施形態の内面溝付伝
熱管の内面を展開して示した部分展開図である。
熱管の内面を展開して示した部分展開図である。
【図２】請求項３に対応する第２実施形態の内面溝付伝
熱管の内面を展開して示した部分展開図である。
熱管の内面を展開して示した部分展開図である。
【図３】本発明に係る実施形態の内面溝付伝熱管を製造
するための製造装置の部分斜視図である。
するための製造装置の部分斜視図である。
【図４】第１実施形態の内面溝付伝熱管を製造するため
の溝付ロールの概略を示す分解斜視図である。
の溝付ロールの概略を示す分解斜視図である。
【図５】第２実施形態の内面溝付伝熱管を製造するため
の溝付ロールの概略を示す斜視図である。
の溝付ロールの概略を示す斜視図である。
【図６】第１実施形態の伝熱官の部分拡大断面図であ
る。
る。
【図７】 従来の内面溝付伝熱管の一部を展開した部分
平面図である。
平面図である。
Ａ 第１の成形領域 Ｂ 第２の成形領域 Ｌ１ 第１の長さ方向領域 Ｌ２ 第２の長さ方向領域 Ｗ１〜Ｗｎ 周方向領域 Ｒ１〜Ｒｎ 領域 θ，−θ，θ１，−θ１ フィンのねじれ角 １，６ 伝熱管 １ａ 金属条 １０，１１，６０，６１ フィン １２，６２ 境界線（フィンの合流部又は分流部） ２ 溝付ロール ２０，２１，２２，２３，２４ ロールピース ２０ａ，２０ｂ，２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂ，２
３ａ，２４ａ 溝 ３ 平滑ロール ４ 圧延機 ５ 高周波溶接装置
３ａ，２４ａ 溝 ３ 平滑ロール ４ 圧延機 ５ 高周波溶接装置
Claims (3)
- 【請求項１】 管の内面は長さ方向に沿って所定長さの
第１の長さ方向領域Ｌ１と所定長さの第２の長さ方向領
域Ｌ２とが交互に位置するように区分され、 各長さ方向領域Ｌ１，Ｌ２は管の周方向に沿って複数の
周方向領域Ｗ１〜Ｗｎに区分され、 第１の長さ方向領域Ｌ１の隣り合う周方向領域Ｗ１，Ｗ
２相互の境界線１２と、第２の長さ方向領域Ｌ２の隣り
合う周方向領域Ｗ１，Ｗ２相互の境界線１２とは、管の
周方向の位置を異にしており、 各長さ方向領域Ｌ１，Ｌ２の隣り合う周方向領域Ｗ１，
Ｗ２には管軸に対するねじれ角を逆にした多数の平行な
フィン１０，１１がそれぞれ形成されていることを特徴
とする、内面溝付伝熱管。 - 【請求項２】 管を展開した状態において、各長さ方向
領域Ｌ１，Ｌ２の奇数番目の周方向領域Ｗ１・・・には
管軸に対して正方向の所定のねじれ角θを有する平行な
多数のフィン１０が形成されている一方、偶数番目の周
方向領域Ｗ２・・・には管軸に対して逆方向の所定のね
じれ角−θを有する平行な多数のフィン１１が形成され
ていることを特徴とする、 請求項１に記載の内面溝付伝熱管。 - 【請求項３】 管を展開した状態において、第１の長さ
方向領域Ｌ１の奇数番目の周方向領域Ｗ１・・・には管
軸に対して正方向の所定のねじれ角θを有する平行な多
数のフィン１０が形成されている一方、第１の長さ方向
領域Ｌ１の偶数番目の周方向領域Ｗ２・・・には管軸に
対して逆方向の所定のねじれ角−θを有する平行な多数
のフィン１１が形成され、 管を展開した状態において、第２の長さ方向領域Ｌ２の
偶数番目の周方向領域Ｗ２・・・には管軸に対して正方
向の所定のねじれ角θを有する平行な多数のフィン１０
が形成されている一方、第２の長さ方向領域Ｌ２の奇数
番目の周方向領域Ｗ１・・・には管軸に対して逆方向の
所定のねじれ角−θを有する平行な多数のフィン１１が
形成されていることを特徴とする、 請求項１に記載の内面溝付伝熱管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11194347A JP2001021285A (ja) | 1999-07-08 | 1999-07-08 | 内面溝付伝熱管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11194347A JP2001021285A (ja) | 1999-07-08 | 1999-07-08 | 内面溝付伝熱管 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001021285A true JP2001021285A (ja) | 2001-01-26 |
Family
ID=16323082
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11194347A Pending JP2001021285A (ja) | 1999-07-08 | 1999-07-08 | 内面溝付伝熱管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001021285A (ja) |
-
1999
- 1999-07-08 JP JP11194347A patent/JP2001021285A/ja active Pending
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