JP2524983B2 - 小径伝熱管 - Google Patents
小径伝熱管Info
- Publication number
- JP2524983B2 JP2524983B2 JP61205640A JP20564086A JP2524983B2 JP 2524983 B2 JP2524983 B2 JP 2524983B2 JP 61205640 A JP61205640 A JP 61205640A JP 20564086 A JP20564086 A JP 20564086A JP 2524983 B2 JP2524983 B2 JP 2524983B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat transfer
- transfer tube
- tube
- groove
- diameter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
- F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
- F28F1/40—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only inside the tubular element
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geometry (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
- Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
- Metal Extraction Processes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はフレオン等の冷媒を、蒸発または凝縮させて
熱交換を行なう小型熱交換器用の伝熱管として、薄肉軽
量化を可能とし、かつ伝熱性能の向上を図った小径伝熱
管の改良に関するものである。
熱交換を行なう小型熱交換器用の伝熱管として、薄肉軽
量化を可能とし、かつ伝熱性能の向上を図った小径伝熱
管の改良に関するものである。
（従来の技術） 一般にフレオン等の冷媒を用いるルームエアコンやカ
ーエアコン等の小型空調機用熱交換には省エネルギー化
の推進から管の内面に螺旋状または管軸方向に連続する
多数の溝を形成した伝熱管が用いられている。しかし近
年熱交換器のコストダウンを図るため伝熱管の小径化と
薄肉化が強く要望されていた。これに応じて本発明者等
は先に外径３〜6mmの小径伝熱管で管内面に螺旋状また
は管軸方向に連続する溝深さ0.1〜0.3mm、溝巾0.05〜0.
2、溝数30〜60の溝を有する第１図に示すような小径伝
熱管（特願昭60−237136号）を開発した。
ーエアコン等の小型空調機用熱交換には省エネルギー化
の推進から管の内面に螺旋状または管軸方向に連続する
多数の溝を形成した伝熱管が用いられている。しかし近
年熱交換器のコストダウンを図るため伝熱管の小径化と
薄肉化が強く要望されていた。これに応じて本発明者等
は先に外径３〜6mmの小径伝熱管で管内面に螺旋状また
は管軸方向に連続する溝深さ0.1〜0.3mm、溝巾0.05〜0.
2、溝数30〜60の溝を有する第１図に示すような小径伝
熱管（特願昭60−237136号）を開発した。
しかしながら上記小径伝熱管は小径化、薄肉化は達成
したものの伝熱管の性能については用途によりなお充分
でない点があった。
したものの伝熱管の性能については用途によりなお充分
でない点があった。
（問題点を解決するための手段および作用） 冷媒を蒸発または凝縮させて熱交換を行う外径３〜6m
mの小径伝熱管において、管内面に螺旋状または管軸方
向に連続する溝深さ0.1〜0.3mm、溝巾0.05〜0.2mm、溝
数30〜60の溝を有し、かつ管内表面が溝巾の1/10〜1/5
の粗さで粗面化されていることを特徴とする小径伝熱管
である。
mの小径伝熱管において、管内面に螺旋状または管軸方
向に連続する溝深さ0.1〜0.3mm、溝巾0.05〜0.2mm、溝
数30〜60の溝を有し、かつ管内表面が溝巾の1/10〜1/5
の粗さで粗面化されていることを特徴とする小径伝熱管
である。
すなわち本発明は外径が３〜6mmの小径の伝熱管の管
内面に螺旋状または管軸方向に連続する微細な溝を多数
形成し、かつ溝内部も含めて管内表面全体を肌荒れ状に
粗面化するか、または上記の粗面化と波付けの両者を併
せて施したものである。しかして本発明において伝熱管
の外径を３〜6mmとしたのは外径が3mm未満では所定の溝
形成が困難となるばかりか厚肉となって薄肉化の目的が
達成できず、6mmを越えると耐圧性の面から薄肉化でき
ないためである。また溝深さを0.1〜0.3mm、溝幅を0.05
〜0.2mm、溝数を30〜60と限定したのは、溝深さが0.1mm
未満でも、溝幅が0.05mm未満でも冷媒流路としての溝効
果が発揮されないため、伝熱管としての伝熱特性を向上
することができず、溝数が60を越える場合も同様のこと
がいえるが、溝部、山部の加工がきわめて困難となるた
めであり、溝深さが0.3mmを越えると管径に対して溝深
さが大きくなり、管内を流れる冷媒の圧損が増大し、溝
幅が0.2mmを越えても溝数が30未満でも溝幅の比が大き
くなって溝効果がうすれ、伝熱性能の向上が得られない
ためである。
内面に螺旋状または管軸方向に連続する微細な溝を多数
形成し、かつ溝内部も含めて管内表面全体を肌荒れ状に
粗面化するか、または上記の粗面化と波付けの両者を併
せて施したものである。しかして本発明において伝熱管
の外径を３〜6mmとしたのは外径が3mm未満では所定の溝
形成が困難となるばかりか厚肉となって薄肉化の目的が
達成できず、6mmを越えると耐圧性の面から薄肉化でき
ないためである。また溝深さを0.1〜0.3mm、溝幅を0.05
〜0.2mm、溝数を30〜60と限定したのは、溝深さが0.1mm
未満でも、溝幅が0.05mm未満でも冷媒流路としての溝効
果が発揮されないため、伝熱管としての伝熱特性を向上
することができず、溝数が60を越える場合も同様のこと
がいえるが、溝部、山部の加工がきわめて困難となるた
めであり、溝深さが0.3mmを越えると管径に対して溝深
さが大きくなり、管内を流れる冷媒の圧損が増大し、溝
幅が0.2mmを越えても溝数が30未満でも溝幅の比が大き
くなって溝効果がうすれ、伝熱性能の向上が得られない
ためである。
また管内表面全体を粗面状態にするのは、粗面化する
ことによって管内の表面積を増加し伝熱効果を高め、さ
らに冷媒液膜の乱流を起こさせるものである。したがっ
て、その粗さはあまり微細なものでも、また大き過ぎて
も効果がなく溝巾の1/10〜1/5程度が適当である。そし
て溝部側壁を管軸方向に対して波付けするのは、表面積
を増加し伝熱性能を高める他冷媒液流に脈動を起こさせ
て乱流効果の促進を図るものであるが波付けの巾が大き
過ぎると溝巾が狭くなるので効果が低く、また波付けの
巾が小さ過ぎると波付けしないものと同じになってしま
うので、波付けの巾は溝巾により適宜選択するものであ
る。
ことによって管内の表面積を増加し伝熱効果を高め、さ
らに冷媒液膜の乱流を起こさせるものである。したがっ
て、その粗さはあまり微細なものでも、また大き過ぎて
も効果がなく溝巾の1/10〜1/5程度が適当である。そし
て溝部側壁を管軸方向に対して波付けするのは、表面積
を増加し伝熱性能を高める他冷媒液流に脈動を起こさせ
て乱流効果の促進を図るものであるが波付けの巾が大き
過ぎると溝巾が狭くなるので効果が低く、また波付けの
巾が小さ過ぎると波付けしないものと同じになってしま
うので、波付けの巾は溝巾により適宜選択するものであ
る。
しかして本発明の小径伝熱管を製造するには先ず外径
6mm以上の管内面に溝付けプラグを用いた転造又は抽伸
加工により、螺旋状または管軸方向に連続する溝深さ0.
11〜0.6mm、溝幅0.15〜0.6mm、溝数30〜60で側壁を15〜
30℃の角度の斜面とした溝を周方向に等間隔に形成し、
第１図に示すような管内に微細な溝を有する外径が6mm
より太い伝熱管を作製する。次にこの伝熱管をプラグな
しで空引抽伸により所望の外径に仕上げると同時に上記
の管内表面全体を粗面にするものである。そしてこの縮
径加工率は５〜20％の加工率を１回に与え、この加工を
必要により中間焼鈍を施し、２〜４回の縮径加工を施す
ことにより縮径と粗面加工を同時に行うことができる。
また溝部側壁を管軸方向に対して波付けするには、上記
の微細な溝を有する外径が6mmより太い伝熱管をプラグ
なしで１回の縮径加工率を30〜50％とし、この加工を必
要により中間焼鈍を施し２〜３回加工することにより縮
径と粗面および波付けの加工を同時に行うことができ
る。
6mm以上の管内面に溝付けプラグを用いた転造又は抽伸
加工により、螺旋状または管軸方向に連続する溝深さ0.
11〜0.6mm、溝幅0.15〜0.6mm、溝数30〜60で側壁を15〜
30℃の角度の斜面とした溝を周方向に等間隔に形成し、
第１図に示すような管内に微細な溝を有する外径が6mm
より太い伝熱管を作製する。次にこの伝熱管をプラグな
しで空引抽伸により所望の外径に仕上げると同時に上記
の管内表面全体を粗面にするものである。そしてこの縮
径加工率は５〜20％の加工率を１回に与え、この加工を
必要により中間焼鈍を施し、２〜４回の縮径加工を施す
ことにより縮径と粗面加工を同時に行うことができる。
また溝部側壁を管軸方向に対して波付けするには、上記
の微細な溝を有する外径が6mmより太い伝熱管をプラグ
なしで１回の縮径加工率を30〜50％とし、この加工を必
要により中間焼鈍を施し２〜３回加工することにより縮
径と粗面および波付けの加工を同時に行うことができ
る。
上記の加工は比較的低加工率において粗面化が達成さ
れ、比較的強加工において波付けが行われるものと考え
られる。そして必要により中間焼鈍を入れることにより
加工度合も緩和され縮径と粗面加工、波付け加工などが
同時にかつ容易に行うことができるものである。
れ、比較的強加工において波付けが行われるものと考え
られる。そして必要により中間焼鈍を入れることにより
加工度合も緩和され縮径と粗面加工、波付け加工などが
同時にかつ容易に行うことができるものである。
（実施例） 以下に本発明の一実施例について説明する。
素管にりん脱酸銅の管を用い、管内に溝付プラグを挿
入し転造加工によって外径が６、８、10、12mmφの内面
溝付管を作製した。次にこの管を１回の加工率が40％の
加工率で１回、さらに10〜20％を加工率で１回の加工を
施して外径が３、４、５、6mmφの第２図に示すような
細かい溝（２）を有しかつ山の表面に粗面（３）と溝の
側壁に波（４）を有する小口径の伝熱管（１）を得た。
また比較のため同寸法の粗面および波を有しない内面溝
付管を作製した。
入し転造加工によって外径が６、８、10、12mmφの内面
溝付管を作製した。次にこの管を１回の加工率が40％の
加工率で１回、さらに10〜20％を加工率で１回の加工を
施して外径が３、４、５、6mmφの第２図に示すような
細かい溝（２）を有しかつ山の表面に粗面（３）と溝の
側壁に波（４）を有する小口径の伝熱管（１）を得た。
また比較のため同寸法の粗面および波を有しない内面溝
付管を作製した。
上記の本発明と比較管を二重管式熱交換器に組込んで
管内にフレオンＲ−22を流し、管外に被冷却水を直交流
に流し第２表に示す条件で管内熱伝達率の測定を行なっ
た。その結果を第３図に示した。
管内にフレオンＲ−22を流し、管外に被冷却水を直交流
に流し第２表に示す条件で管内熱伝達率の測定を行なっ
た。その結果を第３図に示した。
第３図から明らかなように本発明の細かい溝と、その
表面に粗面を有し、かつ溝の側壁に波を有する小径伝熱
管（No.1）は従来の平滑な溝を有する伝熱管（No.2）の
ものに比較して約1.3倍の蒸発熱伝達率を示し、優れた
伝熱性能が得られることが判る。
表面に粗面を有し、かつ溝の側壁に波を有する小径伝熱
管（No.1）は従来の平滑な溝を有する伝熱管（No.2）の
ものに比較して約1.3倍の蒸発熱伝達率を示し、優れた
伝熱性能が得られることが判る。
次に上記の外径が６、８、10、12mmφの内面溝付管
を、１回の加工率が５％〜20％の加工率をもって４回縮
径加工を行ない３、４、５、6mmφの内面に溝を有しか
つ溝の表面に粗面を有する小径伝熱管を作製した。この
伝熱管を上記と同様な条件で管内熱伝達率の測定した結
果、平滑な溝を有するものに比較して約1.2倍の蒸発熱
伝達率を示した。
を、１回の加工率が５％〜20％の加工率をもって４回縮
径加工を行ない３、４、５、6mmφの内面に溝を有しか
つ溝の表面に粗面を有する小径伝熱管を作製した。この
伝熱管を上記と同様な条件で管内熱伝達率の測定した結
果、平滑な溝を有するものに比較して約1.2倍の蒸発熱
伝達率を示した。
（効果） 以上に説明したように本発明の小径伝熱管は従来の平
滑な溝を有するものに比較して優れた伝熱性能を有する
もので小型熱交換器用の伝熱管として極めて有用なもの
である。
滑な溝を有するものに比較して優れた伝熱性能を有する
もので小型熱交換器用の伝熱管として極めて有用なもの
である。
第１図は本発明の中間加工管の断面図、第２図は本発明
の管内に細かい溝と粗面と溝側壁に波を有する小径伝熱
管の縦断面図、第３図は本発明の小径伝熱管の特性を示
す図、 １……小径伝熱管、２……溝、３……粗面、４……溝側
壁の波
の管内に細かい溝と粗面と溝側壁に波を有する小径伝熱
管の縦断面図、第３図は本発明の小径伝熱管の特性を示
す図、 １……小径伝熱管、２……溝、３……粗面、４……溝側
壁の波
Claims (2)
- 【請求項１】冷媒を蒸発または凝縮させて熱交換を行う
外径３〜6mmの小径伝熱管において、管内面に螺旋状ま
たは管軸方向に連続する溝深さ0.1〜0.3mm、溝巾0.05〜
0.2mm、溝数30〜60の溝を有し、かつ管内表面が溝巾の1
/10〜1/5の粗さで粗面化されていることを特徴とする小
径伝熱管。 - 【請求項２】溝部側壁が管軸方向に対して波付けされて
いることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の小径
伝熱管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61205640A JP2524983B2 (ja) | 1986-09-01 | 1986-09-01 | 小径伝熱管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61205640A JP2524983B2 (ja) | 1986-09-01 | 1986-09-01 | 小径伝熱管 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6361896A JPS6361896A (ja) | 1988-03-18 |
| JP2524983B2 true JP2524983B2 (ja) | 1996-08-14 |
Family
ID=16510239
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61205640A Expired - Lifetime JP2524983B2 (ja) | 1986-09-01 | 1986-09-01 | 小径伝熱管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2524983B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6164370A (en) * | 1993-07-16 | 2000-12-26 | Olin Corporation | Enhanced heat exchange tube |
| DE19510124A1 (de) * | 1995-03-21 | 1996-09-26 | Km Europa Metal Ag | Austauscherrohr für einen Wärmeaustauscher |
| CN103851945B (zh) * | 2012-12-07 | 2017-05-24 | 诺而达奥托铜业（中山）有限公司 | 具有粗糙内表面的内螺纹管 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5290415A (en) * | 1976-01-26 | 1977-07-29 | Toyota Motor Co Ltd | Method of manufacturing tubes for heat exchanger |
| JPS5675744A (en) * | 1979-11-22 | 1981-06-23 | Fujitsu Ltd | Digital phase control circuit |
| JPS56100297A (en) * | 1980-01-16 | 1981-08-12 | Hitachi Ltd | Device for working shape of heat exchanger pipe and its inner groove |
| JPH0792352B2 (ja) * | 1985-11-01 | 1995-10-09 | 株式会社東芝 | 水平管式蒸発器用伝熱管 |
-
1986
- 1986-09-01 JP JP61205640A patent/JP2524983B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6361896A (ja) | 1988-03-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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| R250 | Receipt of annual fees |
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| EXPY | Cancellation because of completion of term |