JP2912826B2 - 内面溝付伝熱管 - Google Patents
内面溝付伝熱管Info
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- JP2912826B2 JP2912826B2 JP6202728A JP20272894A JP2912826B2 JP 2912826 B2 JP2912826 B2 JP 2912826B2 JP 6202728 A JP6202728 A JP 6202728A JP 20272894 A JP20272894 A JP 20272894A JP 2912826 B2 JP2912826 B2 JP 2912826B2
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- 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
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内面溝付管、詳しくは
空調機、冷凍機などの熱交換器のうち、管内流体が相変
化を行う熱交換器に装着するのに適した内面溝付伝熱管
の改良に関する。
空調機、冷凍機などの熱交換器のうち、管内流体が相変
化を行う熱交換器に装着するのに適した内面溝付伝熱管
の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】内面溝付伝熱管は、図１および図２に示
すように、銅管などの金属管２の内面に、断面が三角形
状や台形状の連続ら旋溝３（ら旋角α）を設けたもので
ある。断面台形状のら旋溝を形成した内面溝付伝熱管が
現在広く使用されているが、この伝熱管１の管内熱伝達
率の向上については、特公平4-21117 号公報に記載され
ているように、溝間に形成される山形突起部（フィン）
４の高さ（Ｈ）が高く、フィン４の頂角（γ）が小さい
方が良好である。
すように、銅管などの金属管２の内面に、断面が三角形
状や台形状の連続ら旋溝３（ら旋角α）を設けたもので
ある。断面台形状のら旋溝を形成した内面溝付伝熱管が
現在広く使用されているが、この伝熱管１の管内熱伝達
率の向上については、特公平4-21117 号公報に記載され
ているように、溝間に形成される山形突起部（フィン）
４の高さ（Ｈ）が高く、フィン４の頂角（γ）が小さい
方が良好である。
【０００３】内面溝付伝熱管の製造は、例えば、銅管を
所定寸法に抽伸加工した後、管内部に溝付けプラグを挿
入し、管外に配設された転造ロールやボールを管の周り
に回転させ、管を溝付けプラグに向けて圧縮し、管を縮
径するとともに管内面に内面溝を形成することにより行
われる。このような内面溝の成形加工において、溝間の
フィン４の高さを高く、その頂角（γ）を小さくしてい
くと、フィン部に材料が充填され難くなり、またフィン
部に割れが発生したり、溝付けプラグの溝が狭く且つ深
くなるため、溝付きプラグが破損するなどの問題も生じ
易く、加工性が低下する。
所定寸法に抽伸加工した後、管内部に溝付けプラグを挿
入し、管外に配設された転造ロールやボールを管の周り
に回転させ、管を溝付けプラグに向けて圧縮し、管を縮
径するとともに管内面に内面溝を形成することにより行
われる。このような内面溝の成形加工において、溝間の
フィン４の高さを高く、その頂角（γ）を小さくしてい
くと、フィン部に材料が充填され難くなり、またフィン
部に割れが発生したり、溝付けプラグの溝が狭く且つ深
くなるため、溝付きプラグが破損するなどの問題も生じ
易く、加工性が低下する。
【０００４】このため、量産可能な内面溝付伝熱管の形
状は、フィン４の高さが、フィン高さ( Ｈ）と管内径
（Ｄi ) の比としてＨ／Ｄi ≦０．０４、管軸直角断面
での溝部断面積（Ｓ )とフィン高さ( Ｈ）との比とし
て、０．２≦Ｓ／Ｈ≦０．４、フィン頂角（γ）が管軸
直角断面でγ≧４０°が限界であり、現状ではこの範囲
の内面溝付伝熱管が量産、使用されている。図２におい
て、Ｄo は管外径、ＴF は底肉厚である。
状は、フィン４の高さが、フィン高さ( Ｈ）と管内径
（Ｄi ) の比としてＨ／Ｄi ≦０．０４、管軸直角断面
での溝部断面積（Ｓ )とフィン高さ( Ｈ）との比とし
て、０．２≦Ｓ／Ｈ≦０．４、フィン頂角（γ）が管軸
直角断面でγ≧４０°が限界であり、現状ではこの範囲
の内面溝付伝熱管が量産、使用されている。図２におい
て、Ｄo は管外径、ＴF は底肉厚である。
【０００５】フィン４の高さ（Ｈ）を高く、フィン頂角
（γ）を小さくし、スリムなフィン形状とした場合で
も、成形加工時のメタルフローを改善し満足すべき材料
充填を達成するために、図２に示すように、溝底部５と
フィン部傾斜直線部６との間に円弧状部７を設け、円弧
状部７の曲率半径Ｒを１．５≦Ｈ／Ｒ≦４（Ｈ：フィン
高さ＝溝深さ）の関係を満足する値とすることも提案さ
れている。（特開平5-141890号公報)
（γ）を小さくし、スリムなフィン形状とした場合で
も、成形加工時のメタルフローを改善し満足すべき材料
充填を達成するために、図２に示すように、溝底部５と
フィン部傾斜直線部６との間に円弧状部７を設け、円弧
状部７の曲率半径Ｒを１．５≦Ｈ／Ｒ≦４（Ｈ：フィン
高さ＝溝深さ）の関係を満足する値とすることも提案さ
れている。（特開平5-141890号公報)
【０００６】しかしながら、この内面溝付伝熱管におい
ても、フィンの高さは、フィン高さ（Ｈ）と管内径（Ｄ
i ) の比としてＨ／Ｄi ≦０．０４、フィン頂角（γ）
は、管軸直角断面で３５°≦γ≦５０°であり、形状的
に従来のものと大きく変わっておらず、顕著な伝熱性能
の改善効果は得られない。
ても、フィンの高さは、フィン高さ（Ｈ）と管内径（Ｄ
i ) の比としてＨ／Ｄi ≦０．０４、フィン頂角（γ）
は、管軸直角断面で３５°≦γ≦５０°であり、形状的
に従来のものと大きく変わっておらず、顕著な伝熱性能
の改善効果は得られない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、断面が台形
状の連続ら旋溝を有する内面溝付伝熱管における上記従
来の問題点を解消するために、溝部、溝間の形成される
フィン部の形状寸法、成形加工性および伝熱性能の相互
関係について種々の面から検討を重ねた結果としてなさ
れたものであり、その目的は、成形加工性を低下させず
に、さらにスリムなフィン形状とすることができ、伝熱
性能に優れた内面溝付伝熱管を提供することにある。
状の連続ら旋溝を有する内面溝付伝熱管における上記従
来の問題点を解消するために、溝部、溝間の形成される
フィン部の形状寸法、成形加工性および伝熱性能の相互
関係について種々の面から検討を重ねた結果としてなさ
れたものであり、その目的は、成形加工性を低下させず
に、さらにスリムなフィン形状とすることができ、伝熱
性能に優れた内面溝付伝熱管を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明による内面溝付伝熱管は、管内面にら旋状の
台形溝を有する伝熱管において、管軸直角断面で台形溝
間に頂角１０〜３０°の山形突起部が形成され、溝深さ
（Ｈ）が管内径（Ｄi ) との比でＨ／Ｄi ＝０．０４〜
０．０５、管軸直角断面での各溝の断面積（Ｓ）が溝深
さ（Ｈ）との比でＳ／Ｈ＝０．２〜０．４に形成され、
且つ溝の傾斜部と溝底間に曲率半径Ｒの円弧状部が設け
られ、該円弧状部が溝深さ（Ｈ）との比でＨ／Ｒ＝４〜
１０に形成されることを構成上の特徴とする。
めの本発明による内面溝付伝熱管は、管内面にら旋状の
台形溝を有する伝熱管において、管軸直角断面で台形溝
間に頂角１０〜３０°の山形突起部が形成され、溝深さ
（Ｈ）が管内径（Ｄi ) との比でＨ／Ｄi ＝０．０４〜
０．０５、管軸直角断面での各溝の断面積（Ｓ）が溝深
さ（Ｈ）との比でＳ／Ｈ＝０．２〜０．４に形成され、
且つ溝の傾斜部と溝底間に曲率半径Ｒの円弧状部が設け
られ、該円弧状部が溝深さ（Ｈ）との比でＨ／Ｒ＝４〜
１０に形成されることを構成上の特徴とする。
【０００９】内面溝付伝熱管の管内に冷媒液が流れる
と、図３に示すように、冷媒液８の液面は、溝３内にお
いて冷媒液８の凝集力およびフィンの側面と冷媒液間に
働く力により水平ではなく湾曲した状態となる。このと
き形成されるメニスカス液膜９は、他の部分に比べ液膜
厚さが薄くなり良好な熱伝達が可能となる。このメニス
カス液膜の形成のし易さが管内熱伝達率の向上に寄与す
る。
と、図３に示すように、冷媒液８の液面は、溝３内にお
いて冷媒液８の凝集力およびフィンの側面と冷媒液間に
働く力により水平ではなく湾曲した状態となる。このと
き形成されるメニスカス液膜９は、他の部分に比べ液膜
厚さが薄くなり良好な熱伝達が可能となる。このメニス
カス液膜の形成のし易さが管内熱伝達率の向上に寄与す
る。
【００１０】本発明の内面溝付伝熱管においては、台形
溝間に形成される山形突起部（フィン）の頂角（γ）を
１０〜３０°、さらに好ましくは１０〜２５°と従来よ
り小さく形成する。フィン頂角を小さくするとメニスカ
ス液膜は形成し易くなり、また液膜全体に薄くなって、
凝縮、蒸発ともに熱伝達率が向上するが、フィン頂角が
小さ過ぎると、メニスカス液膜は形成されてもフィン部
の断面積が減少してフィン効率が低下し伝熱性能をわる
くする。本発明においては下限を１０°とするのが好ま
しい。フィン頂角が大きくなり過ぎると、冷媒液の液膜
が厚くなって熱抵抗が増加する傾向があるので、本発明
においては３０°を上限とするのが望ましく、２５°以
下とするのがさらに望ましい。
溝間に形成される山形突起部（フィン）の頂角（γ）を
１０〜３０°、さらに好ましくは１０〜２５°と従来よ
り小さく形成する。フィン頂角を小さくするとメニスカ
ス液膜は形成し易くなり、また液膜全体に薄くなって、
凝縮、蒸発ともに熱伝達率が向上するが、フィン頂角が
小さ過ぎると、メニスカス液膜は形成されてもフィン部
の断面積が減少してフィン効率が低下し伝熱性能をわる
くする。本発明においては下限を１０°とするのが好ま
しい。フィン頂角が大きくなり過ぎると、冷媒液の液膜
が厚くなって熱抵抗が増加する傾向があるので、本発明
においては３０°を上限とするのが望ましく、２５°以
下とするのがさらに望ましい。
【００１１】本発明においては、溝深さ（Ｈ）を従来よ
り深く、すなわちフィン高さを従来より高く形成する。
溝深さ（Ｈ）を深くし、フィン高さを大きくすると、溝
の断面積（Ｓ）が大きくなって伝熱に関与する面積が増
え、メニスカス液膜も形成し易くなるが、フィンが高過
ぎると、冷媒液の液膜が厚くなり熱抵抗が増加する。ま
た、フィンの先端部には液膜が形成されず、伝熱に寄与
しない乾いている部分が多くなる。フィン高さが小さい
とメニスカス液膜が形成し難くなる。本発明の内面溝付
伝熱管において最も効率的な伝熱性能を達成するために
は、台形溝の溝深さ（山形突起部高さ＝フィン高さ）
（Ｈ）を、溝深さ（Ｈ）と管内径（Ｄi )との比でＨ／
Ｄi ＝０．０４〜０．０５、管軸直角断面での各溝の断
面積（Ｓ）と溝深さ（Ｈ）との比でＳ／Ｈ＝０．２〜
０．４となるよう形成するのが好ましい。
り深く、すなわちフィン高さを従来より高く形成する。
溝深さ（Ｈ）を深くし、フィン高さを大きくすると、溝
の断面積（Ｓ）が大きくなって伝熱に関与する面積が増
え、メニスカス液膜も形成し易くなるが、フィンが高過
ぎると、冷媒液の液膜が厚くなり熱抵抗が増加する。ま
た、フィンの先端部には液膜が形成されず、伝熱に寄与
しない乾いている部分が多くなる。フィン高さが小さい
とメニスカス液膜が形成し難くなる。本発明の内面溝付
伝熱管において最も効率的な伝熱性能を達成するために
は、台形溝の溝深さ（山形突起部高さ＝フィン高さ）
（Ｈ）を、溝深さ（Ｈ）と管内径（Ｄi )との比でＨ／
Ｄi ＝０．０４〜０．０５、管軸直角断面での各溝の断
面積（Ｓ）と溝深さ（Ｈ）との比でＳ／Ｈ＝０．２〜
０．４となるよう形成するのが好ましい。
【００１２】本発明の内面溝付伝熱管のさらに他の形状
的特徴は、図２における溝の斜面部６と溝底部７との間
に形成される円弧状部７を特定範囲の曲率半径とするこ
とにある。円弧状部７を設けることにより、フィンの頂
角を小さくしてもフィン部断面積が減少せずフィン効率
も低下しないが、曲率半径（Ｒ）が大きくなり過ぎる
と、溝断面積が減少して冷媒液膜が厚くなり熱抵抗が増
加する。本発明においては、溝深さ（Ｈ）との比でＨ／
Ｒ＝４〜１０、さらに好ましくはＨ／Ｒ＝５〜１０とな
るような曲率半径を有する円弧状部を設けるのが好まし
い。
的特徴は、図２における溝の斜面部６と溝底部７との間
に形成される円弧状部７を特定範囲の曲率半径とするこ
とにある。円弧状部７を設けることにより、フィンの頂
角を小さくしてもフィン部断面積が減少せずフィン効率
も低下しないが、曲率半径（Ｒ）が大きくなり過ぎる
と、溝断面積が減少して冷媒液膜が厚くなり熱抵抗が増
加する。本発明においては、溝深さ（Ｈ）との比でＨ／
Ｒ＝４〜１０、さらに好ましくはＨ／Ｒ＝５〜１０とな
るような曲率半径を有する円弧状部を設けるのが好まし
い。
【００１３】本発明は、とくに小径例えば外径３〜８ｍ
ｍの内面溝付伝熱管に適用した場合に最も効果的な性能
を達成することができる。内面溝のねじれ角αは１０〜
３０°の範囲のものが有効である。このような内面溝付
伝熱管の製造方法としては、素材となる銅管が大径、例
えば９．５ｍｍ程度の段階で溝付け加工した後、製品寸
法まで空引き抽伸する方式を採用するのが好ましい。こ
の加工方式と、特定の曲率半径を有する円弧状部を設け
るという本発明の形状的特徴との組合わせによって、フ
ィン割れなどの内面欠陥を生じることなくフィン部に材
料が充填され、寸法精度の良好な内面溝付管を製造する
ことができる。
ｍの内面溝付伝熱管に適用した場合に最も効果的な性能
を達成することができる。内面溝のねじれ角αは１０〜
３０°の範囲のものが有効である。このような内面溝付
伝熱管の製造方法としては、素材となる銅管が大径、例
えば９．５ｍｍ程度の段階で溝付け加工した後、製品寸
法まで空引き抽伸する方式を採用するのが好ましい。こ
の加工方式と、特定の曲率半径を有する円弧状部を設け
るという本発明の形状的特徴との組合わせによって、フ
ィン割れなどの内面欠陥を生じることなくフィン部に材
料が充填され、寸法精度の良好な内面溝付管を製造する
ことができる。
【００１４】
【作用】本発明においては、Ｈ／Ｄ＝０．０４〜０．０
５、Ｓ／Ｈ＝０．２〜０．４となるよう溝深さ（フィン
高さ）を大きくし、フィン頂角を１０〜３０°とし、溝
傾斜部と溝底部の間に、Ｈ／Ｒ＝４〜１０を満足する曲
率半径Ｒを有する円弧状部を形成することにより、メニ
スカス液膜の形成が促進されて管内熱伝達率が向上する
とともに、成形加工上の制約を受けることなしに精度の
優れた内面溝付伝熱管を得ることが可能となる。
５、Ｓ／Ｈ＝０．２〜０．４となるよう溝深さ（フィン
高さ）を大きくし、フィン頂角を１０〜３０°とし、溝
傾斜部と溝底部の間に、Ｈ／Ｒ＝４〜１０を満足する曲
率半径Ｒを有する円弧状部を形成することにより、メニ
スカス液膜の形成が促進されて管内熱伝達率が向上する
とともに、成形加工上の制約を受けることなしに精度の
優れた内面溝付伝熱管を得ることが可能となる。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。 実施例１ 表１、表２に示す諸元の銅製内面溝付伝熱管を製作し、
成形加工性、伝熱性能を調査した。成形加工性は、フィ
ン充填率、フィン割れなどの内面欠陥の発生、溝付き工
具の破損などの観点から総合判断したが、いずれの試験
材においても、従来のもの（試験材Ｊ）と比べて、同等
の優れた成形加工性を示した。
成形加工性、伝熱性能を調査した。成形加工性は、フィ
ン充填率、フィン割れなどの内面欠陥の発生、溝付き工
具の破損などの観点から総合判断したが、いずれの試験
材においても、従来のもの（試験材Ｊ）と比べて、同等
の優れた成形加工性を示した。
【００１６】
【表１】 《表注》フィン頂角（γ）およびS/H は軸直角断面で測定した。
【００１７】
【表２】
【００１８】試験材のうち、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｇおよび従来
材のＪについて、伝熱性能の測定を行った。伝熱性能の
測定方法は、図４に示す装置を使用して行った。試験部
は長さ4mの水冷向流二重管式熱交換器を用い、供試管が
二重管の中央部に位置するようセットした。外管の内径
は16.00mm で、供試管内にはフロン(R-22)を、環状部に
は水を向流させて熱交換を行わせた。試験条件を表３に
示す。
材のＪについて、伝熱性能の測定を行った。伝熱性能の
測定方法は、図４に示す装置を使用して行った。試験部
は長さ4mの水冷向流二重管式熱交換器を用い、供試管が
二重管の中央部に位置するようセットした。外管の内径
は16.00mm で、供試管内にはフロン(R-22)を、環状部に
は水を向流させて熱交換を行わせた。試験条件を表３に
示す。
【００１９】
【表３】
【００２０】測定結果の整理方法は、まず水側より交換
熱量Ｑ(Kcal/h)を下記(1) 式により測定した。 Ｑ＝ＧW ・ＣP ・｜ｔｗ１−ｔｗ２｜ ……(1) (1) 式においてＧW は水の流量( kg/h) 、ＣP は水の比
熱(kcal/kg℃) 、ｔｗ１は水入口温度( ℃) 、ｔｗ２は
水出口温度( ℃) である。
熱量Ｑ(Kcal/h)を下記(1) 式により測定した。 Ｑ＝ＧW ・ＣP ・｜ｔｗ１−ｔｗ２｜ ……(1) (1) 式においてＧW は水の流量( kg/h) 、ＣP は水の比
熱(kcal/kg℃) 、ｔｗ１は水入口温度( ℃) 、ｔｗ２は
水出口温度( ℃) である。
【００２１】つぎに下記(2) 式により熱通過率Ｋ(kcal/
m2h ℃) を求めた。 Ｋ＝Ｑ／（ＡO ・Δｔｍ） ……(2) (2) 式においてＡO は供試管外表面積(m2)、Δｔｍは対
数平均温度差( ℃) である。
m2h ℃) を求めた。 Ｋ＝Ｑ／（ＡO ・Δｔｍ） ……(2) (2) 式においてＡO は供試管外表面積(m2)、Δｔｍは対
数平均温度差( ℃) である。
【００２２】対数平均温度差は下記(3) 式で表される。 なお、(3) 式においてｔｒ１は冷媒の入側圧力基準飽和
蒸気温度( 凝縮温度)(℃) 、ｔｒ２は冷媒の出側圧力基
準飽和蒸気温度( 蒸発温度)(℃) である。
蒸気温度( 凝縮温度)(℃) 、ｔｒ２は冷媒の出側圧力基
準飽和蒸気温度( 蒸発温度)(℃) である。
【００２３】つぎに、管外熱伝達率αO kcal/m2 h ℃)
を下記(4) 式によって計算し、管内熱伝達率αi (kcal/
m2h ℃) を下記(5) 式により算出した。 αO ＝０．０２３・（λW ／Ｄｅ）・Ｒｅ0.8 ・Ｐｒ1/3 ……(4) αi ＝１／（１／Ｋ−１／αO ） ……(5) (4) 式においてλW は水の熱伝導率(kcal/mh℃) 、Ｄｅ
は環状部の水力相当直径(m) で、外管の内径から内管
（供試管）の外径を引いたものとして求められ、Ｒｅは
水側のレイノルズ数、Ｐｒは水側のプラントル数であ
る。
を下記(4) 式によって計算し、管内熱伝達率αi (kcal/
m2h ℃) を下記(5) 式により算出した。 αO ＝０．０２３・（λW ／Ｄｅ）・Ｒｅ0.8 ・Ｐｒ1/3 ……(4) αi ＝１／（１／Ｋ−１／αO ） ……(5) (4) 式においてλW は水の熱伝導率(kcal/mh℃) 、Ｄｅ
は環状部の水力相当直径(m) で、外管の内径から内管
（供試管）の外径を引いたものとして求められ、Ｒｅは
水側のレイノルズ数、Ｐｒは水側のプラントル数であ
る。
【００２４】試験材Ａ、Ｂ、ＣおよびＧの蒸発（ＥＶ
Ａ）及び凝縮（ＣＯＮＤ）における管内熱伝達率を、従
来材Ｊの管内熱伝達率を１として相対比で求め、管内熱
伝達率と、Ｈ／Ｄi 、フィン頂角γ、Ｓ／Ｈ、およびＨ
／Ｒとの関係をそれぞれ図５、図６、図７、および図８
に示した。なお、これらの結果は冷媒質量速度250kg/m2
s(流量約30kg/h) の場合の測定結果に基づくものであ
る。
Ａ）及び凝縮（ＣＯＮＤ）における管内熱伝達率を、従
来材Ｊの管内熱伝達率を１として相対比で求め、管内熱
伝達率と、Ｈ／Ｄi 、フィン頂角γ、Ｓ／Ｈ、およびＨ
／Ｒとの関係をそれぞれ図５、図６、図７、および図８
に示した。なお、これらの結果は冷媒質量速度250kg/m2
s(流量約30kg/h) の場合の測定結果に基づくものであ
る。
【００２５】図５によれば、フィン高さが高くなると熱
伝達率が大きくなり、Ｈ／Ｄi の値が０．０４〜０．０
５の範囲で最大に達する。フィン頂角と熱伝達率との関
係では、図６に示すように、頂角１０〜２５°をピーク
とし、頂角３０°を越えて増加すると熱伝達性能は低下
する。溝断面積と熱伝達率の関係を示す図７において
は、Ｓ／Ｈが０．２〜０．４、とくに０．３を越え０．
４未満の０．３５近傍に熱伝達率のピークが存在する。
また、溝傾斜部と溝底部との間に形成される円弧状部の
曲率半径（Ｒ）については、図８に示すように、Ｈ／Ｒ
が４〜１０の範囲、とくに５〜１０の範囲で最大の伝熱
性能が得られる。
伝達率が大きくなり、Ｈ／Ｄi の値が０．０４〜０．０
５の範囲で最大に達する。フィン頂角と熱伝達率との関
係では、図６に示すように、頂角１０〜２５°をピーク
とし、頂角３０°を越えて増加すると熱伝達性能は低下
する。溝断面積と熱伝達率の関係を示す図７において
は、Ｓ／Ｈが０．２〜０．４、とくに０．３を越え０．
４未満の０．３５近傍に熱伝達率のピークが存在する。
また、溝傾斜部と溝底部との間に形成される円弧状部の
曲率半径（Ｒ）については、図８に示すように、Ｈ／Ｒ
が４〜１０の範囲、とくに５〜１０の範囲で最大の伝熱
性能が得られる。
【００２６】
【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、単管で
の管内熱伝達率が、従来のものに比べて、蒸発で９〜１
８％、凝縮で３〜１３％向上し、成形加工性にも優れた
内面溝付伝熱管が提供される。
の管内熱伝達率が、従来のものに比べて、蒸発で９〜１
８％、凝縮で３〜１３％向上し、成形加工性にも優れた
内面溝付伝熱管が提供される。
【図１】内面溝付伝熱管の一部縦断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａに沿う断面の一部拡大図である。
【図３】内面溝付伝熱管の内面溝部における冷媒液膜の
形成状況を示す一部断面図である。
形成状況を示す一部断面図である。
【図４】内面溝付伝熱管の伝熱性能試験装置を示す概略
図である。
図である。
【図５】Ｈ／Ｄi と熱伝達率との関係を示すグラフであ
る。
る。
【図６】フィン頂角（γ）と熱伝達率との関係を示すグ
ラフである。
ラフである。
【図７】Ｓ／Ｈと熱伝達率との関係を示すグラフであ
る。
る。
【図８】Ｈ／Ｒと熱伝達率との関係を示すグラフであ
る。
る。
１ 内面溝付伝熱管 ２ 金属管 ３ 溝 ４ 山形突条部（フィン） ５ 溝底部 ６ 溝傾斜部（フィン傾斜部） ７ 円弧状部 ８ 液膜 ９ メニスカス液膜 α ら旋角 ＤO 管外径 Ｄi 管内径 Ｈ 溝深さ（フィン高さ） Ｓ 溝断面積 γ フィン頂角 ＴF 底肉厚
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−141890（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−201286（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−260793（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−327792（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−142995（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−142195（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−71084（ＪＰ，Ｕ) 特公 平４−21117（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F28F 1/40
Claims (1)
- 【請求項１】 管内面にら旋状の台形溝を有する伝熱管
において、管軸直角断面で台形溝間に頂角１０〜３０°
の山形突条部が形成され、溝深さ（Ｈ）が管内径
（Ｄi ) との比でＨ／Ｄi ＝０．０４〜０．０５、管軸
直角断面での各溝の断面積（Ｓ）が溝深さ（Ｈ）との比
でＳ／Ｈ＝０．２〜０．４に形成され、且つ溝の傾斜部
と溝底間に曲率半径Ｒの円弧状部が設けられ、該円弧状
部が溝深さとの比でＨ／Ｒ＝４〜１０に形成されること
を特徴とする内面溝付伝熱管。
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| JP6202728A JP2912826B2 (ja) | 1994-08-04 | 1994-08-04 | 内面溝付伝熱管 |
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|---|---|---|---|
| JP6202728A JP2912826B2 (ja) | 1994-08-04 | 1994-08-04 | 内面溝付伝熱管 |
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