JP2002350079A - 流下液膜式伝熱管 - Google Patents
流下液膜式伝熱管Info
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- JP2002350079A JP2002350079A JP2001153038A JP2001153038A JP2002350079A JP 2002350079 A JP2002350079 A JP 2002350079A JP 2001153038 A JP2001153038 A JP 2001153038A JP 2001153038 A JP2001153038 A JP 2001153038A JP 2002350079 A JP2002350079 A JP 2002350079A
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- transfer tube
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- liquid film
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- Pending
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- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 安定した液膜形成が可能であり、伝熱面積の
増加による熱伝達の促進を図った流下液膜式伝熱管を提
供する。 【解決手段】 この流下液膜式伝熱管は、伝熱管本体１
の外周面に、複数の菱形の突起２を千鳥格子状に形成し
たものである。伝熱管上に冷媒で希釈された吸収液を散
布すると、この吸収液は、重力によって伝熱管本体１の
外周面を円周方向に沿って流下し突起２間の溝へと流れ
込む。一方、吸収液の表面張力によって突起２上に吸収
液の液膜が薄く形成される。突起２上の液膜は薄く形成
されているため、伝熱管本体１内部を流れる加熱流体と
の伝熱が促進され、液膜中の冷媒が蒸発しやすくなり、
結果として吸収液の濃度の回復が促進される。
増加による熱伝達の促進を図った流下液膜式伝熱管を提
供する。 【解決手段】 この流下液膜式伝熱管は、伝熱管本体１
の外周面に、複数の菱形の突起２を千鳥格子状に形成し
たものである。伝熱管上に冷媒で希釈された吸収液を散
布すると、この吸収液は、重力によって伝熱管本体１の
外周面を円周方向に沿って流下し突起２間の溝へと流れ
込む。一方、吸収液の表面張力によって突起２上に吸収
液の液膜が薄く形成される。突起２上の液膜は薄く形成
されているため、伝熱管本体１内部を流れる加熱流体と
の伝熱が促進され、液膜中の冷媒が蒸発しやすくなり、
結果として吸収液の濃度の回復が促進される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、吸収冷凍機の再生
器、蒸発器、吸収器等に適用される流下液膜式伝熱管に
関し、特に、安定した液膜形成が可能であり、伝熱面積
の増加による熱伝達の促進を図った流下液膜式伝熱管に
関する。
器、蒸発器、吸収器等に適用される流下液膜式伝熱管に
関し、特に、安定した液膜形成が可能であり、伝熱面積
の増加による熱伝達の促進を図った流下液膜式伝熱管に
関する。
【０００２】
【従来の技術】蒸発器に適用された従来の流下液膜式伝
熱管としては、例えば、伝熱管本体の外周面に多数のフ
ィンを備えたものが知られている。これにより、フィン
による伝熱面積を増加して伝熱性能を向上させることが
できる。
熱管としては、例えば、伝熱管本体の外周面に多数のフ
ィンを備えたものが知られている。これにより、フィン
による伝熱面積を増加して伝熱性能を向上させることが
できる。
【０００３】また、再生器に適用された従来の伝熱管と
しては、再生器が満液式であるため、外周面に凹凸のな
い管が用いられていた。
しては、再生器が満液式であるため、外周面に凹凸のな
い管が用いられていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、蒸発器に適用
された従来の流下液膜式伝熱管によると、散布管により
伝熱管上へ滴下・散布された冷媒が重力によって管軸方
向へ流れずにそのまま伝熱管の円周方向へ流れ落ちてし
まい、伝熱管表面に部分的にドライアウトが生じて実質
的な伝熱面積が減少してしまうため、伝熱面積の増加に
見合った十分な性能向上には至っていない。再生器に適
用された従来の伝熱管によると、溶液の静水頭により蒸
発が抑制されるため、高温の熱エネルギーを必要とす
る。最近では、地球温暖化防止のため、なお一層の省エ
ネルギー化が課題となっており、排熱や太陽熱など比較
的低級の熱エネルギーを駆動熱源とする吸収冷凍機が今
後ますます開発されていくと考えられる。
された従来の流下液膜式伝熱管によると、散布管により
伝熱管上へ滴下・散布された冷媒が重力によって管軸方
向へ流れずにそのまま伝熱管の円周方向へ流れ落ちてし
まい、伝熱管表面に部分的にドライアウトが生じて実質
的な伝熱面積が減少してしまうため、伝熱面積の増加に
見合った十分な性能向上には至っていない。再生器に適
用された従来の伝熱管によると、溶液の静水頭により蒸
発が抑制されるため、高温の熱エネルギーを必要とす
る。最近では、地球温暖化防止のため、なお一層の省エ
ネルギー化が課題となっており、排熱や太陽熱など比較
的低級の熱エネルギーを駆動熱源とする吸収冷凍機が今
後ますます開発されていくと考えられる。
【０００５】従って、本発明の目的は、安定した液膜形
成が可能な流下液膜式伝熱管を提供することにある。ま
た、本発明の他の目的は、伝熱面積の増加による熱伝達
の促進を図った流下液膜式伝熱管を提供することにあ
る。
成が可能な流下液膜式伝熱管を提供することにある。ま
た、本発明の他の目的は、伝熱面積の増加による熱伝達
の促進を図った流下液膜式伝熱管を提供することにあ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、熱交換媒体が流下されて伝熱管本体の外周
面に形成された前記熱交換媒体の液膜と前記伝熱管本体
内部を流れる流体との間で熱交換を行う流下液膜式伝熱
管において、前記伝熱管本体の外周面に複数の菱形の突
起を備えたことを特徴とする流下液膜式伝熱管を提供す
る。本伝熱管上に熱交換媒体を流下させると、この熱交
換媒体は重力によって伝熱管本体の外周面を円周方向に
沿って流下していく。その際に、熱交換媒体は伝熱管本
体の外周面に形成された突起間の溝へと流れ込む。一
方、熱交換媒体の表面張力によって突起上に熱交換媒体
の液膜が薄く形成される。突起上の液膜は薄く形成され
ているため、伝熱管本体内部を流れる流体との熱交換が
促進される。
成するため、熱交換媒体が流下されて伝熱管本体の外周
面に形成された前記熱交換媒体の液膜と前記伝熱管本体
内部を流れる流体との間で熱交換を行う流下液膜式伝熱
管において、前記伝熱管本体の外周面に複数の菱形の突
起を備えたことを特徴とする流下液膜式伝熱管を提供す
る。本伝熱管上に熱交換媒体を流下させると、この熱交
換媒体は重力によって伝熱管本体の外周面を円周方向に
沿って流下していく。その際に、熱交換媒体は伝熱管本
体の外周面に形成された突起間の溝へと流れ込む。一
方、熱交換媒体の表面張力によって突起上に熱交換媒体
の液膜が薄く形成される。突起上の液膜は薄く形成され
ているため、伝熱管本体内部を流れる流体との熱交換が
促進される。
【０００７】突起の配置方法は、突起上の面積を効率よ
く増大させるため千鳥格子状の配列が適当である。
く増大させるため千鳥格子状の配列が適当である。
【０００８】突起の一辺と管軸とのなす角度は、４０〜
８０度が望ましい。突起の一辺と管軸とのなす角度は、
吸収液の流下速度を決める一要因であって、小さすぎる
と管軸方向への広がりを助長することになり、流下速度
が遅くなる。一方、小さすぎると突起上の面積を減少さ
せることになるので、例えば、６０度が最適である。
８０度が望ましい。突起の一辺と管軸とのなす角度は、
吸収液の流下速度を決める一要因であって、小さすぎる
と管軸方向への広がりを助長することになり、流下速度
が遅くなる。一方、小さすぎると突起上の面積を減少さ
せることになるので、例えば、６０度が最適である。
【００９】突起間の溝の幅ｂは、突起一辺の長さをａと
するとき、０．２ａ〜０．８ａが望ましい。突起間の溝
の幅は、狭すぎると吸収液が流れ込まず、逆に広すぎる
と突起上の面積を減少させることになるので、例えば、
突起一辺の長さの半分が適当である。
するとき、０．２ａ〜０．８ａが望ましい。突起間の溝
の幅は、狭すぎると吸収液が流れ込まず、逆に広すぎる
と突起上の面積を減少させることになるので、例えば、
突起一辺の長さの半分が適当である。
【００１０】突起の高さは０．３〜０．５ｍｍが望まし
い。突起の高さは吸収液を溝へと流入させるため、ある
程度確保する必要がある。一方、高くしすぎると表面張
力が有効に作用しないため、０．３〜０．５ｍｍとする
ことが適当である。
い。突起の高さは吸収液を溝へと流入させるため、ある
程度確保する必要がある。一方、高くしすぎると表面張
力が有効に作用しないため、０．３〜０．５ｍｍとする
ことが適当である。
【００１１】再生器に適用することにより、突起上に形
成された吸収液の液膜中の冷媒が蒸発しやすくなり、結
果として吸収液の濃度の回復が促進される。
成された吸収液の液膜中の冷媒が蒸発しやすくなり、結
果として吸収液の濃度の回復が促進される。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の形態に係
る流下液膜式伝熱管の要部、図２は、散布された熱交換
媒体としての吸収液の液膜の様子を示す。この流下液膜
式伝熱管は、例えば、外径ｄo＝１４．５０ｍｍ、内径
ｄi＝１２．９０ｍｍの銅からなる伝熱管本体１の外周
面に、複数の菱形の突起２を、例えば、千鳥格子状に形
成したものである。
る流下液膜式伝熱管の要部、図２は、散布された熱交換
媒体としての吸収液の液膜の様子を示す。この流下液膜
式伝熱管は、例えば、外径ｄo＝１４．５０ｍｍ、内径
ｄi＝１２．９０ｍｍの銅からなる伝熱管本体１の外周
面に、複数の菱形の突起２を、例えば、千鳥格子状に形
成したものである。
【００１３】突起２の高さｈは０．３〜０．５ｍｍ、望
ましくは０．４ｍｍ、突起２の一辺と管軸とのなす角度
θは４０〜８０度、望ましくは６０度、突起２間の溝と
なる幅ｂは、突起２の一辺の長さをａとするとき、０．
３ａ〜０．７ａ、望ましくは０．５ａである。
ましくは０．４ｍｍ、突起２の一辺と管軸とのなす角度
θは４０〜８０度、望ましくは６０度、突起２間の溝と
なる幅ｂは、突起２の一辺の長さをａとするとき、０．
３ａ〜０．７ａ、望ましくは０．５ａである。
【００１４】次に、本実施の形態の流下液膜式伝熱管を
再生器に適用した場合の動作を説明する。再生器内の上
部には図示しない液分散装置が配置されており、この液
分散装置から本伝熱管上に冷媒で希釈された吸収液を散
布すると、この伝熱管上に散布された吸収液は、重力に
よって伝熱管本体１の外周面を円周方向に沿って流下し
ていく。その際に、吸収液は伝熱管本体１の外周面に形
成された突起２間の溝へと流れ込む。一方、吸収液の表
面張力によって突起２上に吸収液３の液膜が薄く形成さ
れる。突起２上の液膜は薄く形成されているため、伝熱
管本体１内部を流れる加熱流体との伝熱が促進され、液
膜中の冷媒が蒸発しやすくなり、結果として吸収液の濃
度の回復が促進される。
再生器に適用した場合の動作を説明する。再生器内の上
部には図示しない液分散装置が配置されており、この液
分散装置から本伝熱管上に冷媒で希釈された吸収液を散
布すると、この伝熱管上に散布された吸収液は、重力に
よって伝熱管本体１の外周面を円周方向に沿って流下し
ていく。その際に、吸収液は伝熱管本体１の外周面に形
成された突起２間の溝へと流れ込む。一方、吸収液の表
面張力によって突起２上に吸収液３の液膜が薄く形成さ
れる。突起２上の液膜は薄く形成されているため、伝熱
管本体１内部を流れる加熱流体との伝熱が促進され、液
膜中の冷媒が蒸発しやすくなり、結果として吸収液の濃
度の回復が促進される。
【００１５】本実施の形態の流下液膜式伝熱管によれ
ば、安定した吸収液の液膜を形成させることが可能とな
る。その結果、伝熱が促進され温度推進力が低い場合で
も高い熱流束を得ることができるため、比較的低温の熱
エネルギー源を駆動熱源として有効利用でき、地球温暖
化防止に貢献できる。この流下液膜式再生器は、満液式
再生器のように溶液の静水頭による蒸発抑制がないた
め、蒸発圧力が低い低温熱源用に適している。
ば、安定した吸収液の液膜を形成させることが可能とな
る。その結果、伝熱が促進され温度推進力が低い場合で
も高い熱流束を得ることができるため、比較的低温の熱
エネルギー源を駆動熱源として有効利用でき、地球温暖
化防止に貢献できる。この流下液膜式再生器は、満液式
再生器のように溶液の静水頭による蒸発抑制がないた
め、蒸発圧力が低い低温熱源用に適している。
【００１６】なお、本発明は、上記実施の形態に限定さ
れず、種々な形態が可能である。例えば、管内面にスパ
イラル状に突起が形成されてもよい。これにより更に伝
熱が促進される。また、本伝熱管を吸収冷凍機の吸収器
や蒸発器等に用いることも可能である。
れず、種々な形態が可能である。例えば、管内面にスパ
イラル状に突起が形成されてもよい。これにより更に伝
熱が促進される。また、本伝熱管を吸収冷凍機の吸収器
や蒸発器等に用いることも可能である。
【００１７】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明の流下液膜式
伝熱管によれば、伝熱管本体の外周面に複数の菱形の突
起を設けたので、伝熱管本体上に熱交換媒体を流下させ
た場合に、突起上に熱交換媒体の液膜が薄く形成される
ので、安定した液膜を形成することが可能となる。ま
た、伝熱管本体の外周面に複数の突起を設けることによ
り、伝熱面積が増加して熱伝達の促進を図ることができ
る。
伝熱管によれば、伝熱管本体の外周面に複数の菱形の突
起を設けたので、伝熱管本体上に熱交換媒体を流下させ
た場合に、突起上に熱交換媒体の液膜が薄く形成される
ので、安定した液膜を形成することが可能となる。ま
た、伝熱管本体の外周面に複数の突起を設けることによ
り、伝熱面積が増加して熱伝達の促進を図ることができ
る。
【図１】本発明の実施の形態に係る流下液膜式伝熱管の
要部側面図である。
要部側面図である。
【図２】図１の流下液膜式伝熱管上に流下された吸収液
の液膜形成の様子を示す要部断面図である。
の液膜形成の様子を示す要部断面図である。
１ 伝熱管本体 ２ 突起 ３ 吸収液
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ２８Ｆ 13/02 Ｆ２８Ｆ 13/02 Ｚ
Claims (6)
- 【請求項１】熱交換媒体が流下されて伝熱管本体の外周
面に形成された前記熱交換媒体の液膜と前記伝熱管本体
内部を流れる流体との間で熱交換を行う流下液膜式伝熱
管において、 前記伝熱管本体の外周面に複数の菱形の突起を備えたこ
とを特徴とする流下液膜式伝熱管。 - 【請求項２】吸収冷凍機の再生器に適用されることを特
徴とする請求項１記載の流下液膜式伝熱管。 - 【請求項３】前記複数の菱形の突起は、千鳥格子状に配
列されたことを特徴とする請求項１記載の流下液膜式伝
熱管。 - 【請求項４】前記突起の一辺と管軸とのなす角度は、４
０〜８０度であることを特徴とする請求項１記載の流下
液膜式伝熱管。 - 【請求項５】前記突起間の溝の幅ｂは、突起一辺の長さ
をａとするとき、０．３ａ〜０．７ａであることを特徴
とする請求項１記載の流下液膜式伝熱管。 - 【請求項６】前記突起の高さは、０．３〜０．５ｍｍで
あることを特徴とする請求項１記載の流下液膜式伝熱
管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001153038A JP2002350079A (ja) | 2001-05-22 | 2001-05-22 | 流下液膜式伝熱管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001153038A JP2002350079A (ja) | 2001-05-22 | 2001-05-22 | 流下液膜式伝熱管 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002350079A true JP2002350079A (ja) | 2002-12-04 |
Family
ID=18997621
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001153038A Pending JP2002350079A (ja) | 2001-05-22 | 2001-05-22 | 流下液膜式伝熱管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002350079A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102317705A (zh) * | 2009-02-12 | 2012-01-11 | 曳达研究和发展有限公司 | 太阳能接收器系统 |
| CN103388995A (zh) * | 2013-08-07 | 2013-11-13 | 同方安装工程科技（江苏）股份有限公司 | 一种竖向箭尾微结构液膜蒸发换热器 |
| US8960184B2 (en) | 2008-08-31 | 2015-02-24 | Yeda Research And Development Co. Ltd. | Solar receiver system |
| CN108020110A (zh) * | 2016-10-31 | 2018-05-11 | 中国科学院工程热物理研究所 | 用于机械蒸汽再压缩系统的具有管外微槽群的换热管 |
-
2001
- 2001-05-22 JP JP2001153038A patent/JP2002350079A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8960184B2 (en) | 2008-08-31 | 2015-02-24 | Yeda Research And Development Co. Ltd. | Solar receiver system |
| CN102317705A (zh) * | 2009-02-12 | 2012-01-11 | 曳达研究和发展有限公司 | 太阳能接收器系统 |
| CN103388995A (zh) * | 2013-08-07 | 2013-11-13 | 同方安装工程科技（江苏）股份有限公司 | 一种竖向箭尾微结构液膜蒸发换热器 |
| CN108020110A (zh) * | 2016-10-31 | 2018-05-11 | 中国科学院工程热物理研究所 | 用于机械蒸汽再压缩系统的具有管外微槽群的换热管 |
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