JP3145277B2 - 内面溝付伝熱管 - Google Patents
内面溝付伝熱管Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、空調装置や冷却装
置の熱交換器等に用いられる内面溝付伝熱管に関する。
置の熱交換器等に用いられる内面溝付伝熱管に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の内面溝付伝熱管は、空調装置や
冷却装置の熱交換器等において蒸発管または凝縮管とし
て主に使用されるもので、最近では内面の全面に亙って
螺旋状のフィンを形成した伝熱管が広く市販されてい
る。
冷却装置の熱交換器等において蒸発管または凝縮管とし
て主に使用されるもので、最近では内面の全面に亙って
螺旋状のフィンを形成した伝熱管が広く市販されてい
る。
【０００３】現在主流となっている伝熱管は、引き抜き
または押し出し加工により得られたシームレス（継ぎ目
のない）管の内部に、外周面に螺旋溝が形成されたフロ
ーティングプラグを通すことにより、金属管の内周面の
全面に亙ってフィンを転造する方法により製造されてお
り、一般に使用されている外径１０ｍｍ程度の伝熱管で
は、フィンの高さは０．１５〜０．２０ｍｍ、フィンの
ピッチ（隣接するフィンの頂点間の距離）は０．４５〜
０．５５ｍｍ、フィン間に形成された溝の底幅は０．２
０〜０．３０ｍｍ程度とされている。
または押し出し加工により得られたシームレス（継ぎ目
のない）管の内部に、外周面に螺旋溝が形成されたフロ
ーティングプラグを通すことにより、金属管の内周面の
全面に亙ってフィンを転造する方法により製造されてお
り、一般に使用されている外径１０ｍｍ程度の伝熱管で
は、フィンの高さは０．１５〜０．２０ｍｍ、フィンの
ピッチ（隣接するフィンの頂点間の距離）は０．４５〜
０．５５ｍｍ、フィン間に形成された溝の底幅は０．２
０〜０．３０ｍｍ程度とされている。
【０００４】このような螺旋状フィンを形成した内面溝
付伝熱管では、伝熱管の内部下側に溜まる熱媒液体が、
管内を流れる蒸気流に吹き流されて螺旋状フィンに沿っ
て巻き上げられ、管内周面の全面に広がる。この作用に
より、管内周面の全面がほぼ均一に濡れるから、熱媒液
体を気化するための蒸発管として使用した場合には、沸
騰の生じる領域の面積を増して沸騰効率を高めることが
できる。また、熱媒気体を液化するための凝縮管として
使用した場合には、フィン先端が液面から露出すること
により金属面と熱媒気体との接触効率を高め、凝縮効率
を高めることができる。
付伝熱管では、伝熱管の内部下側に溜まる熱媒液体が、
管内を流れる蒸気流に吹き流されて螺旋状フィンに沿っ
て巻き上げられ、管内周面の全面に広がる。この作用に
より、管内周面の全面がほぼ均一に濡れるから、熱媒液
体を気化するための蒸発管として使用した場合には、沸
騰の生じる領域の面積を増して沸騰効率を高めることが
できる。また、熱媒気体を液化するための凝縮管として
使用した場合には、フィン先端が液面から露出すること
により金属面と熱媒気体との接触効率を高め、凝縮効率
を高めることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、螺旋状フィ
ンによる伝熱効率の向上効果は、さらに改善できる余地
を残していることが判明している。そこで、本発明者ら
は、伝熱管の溝の展開形状を様々に変化させて多種類の
内面溝付伝熱管を作成し、これらの性能を比較する実験
を行い、その結果、伝熱管内面に周方向へジグザグに延
びる多数のフィンを形成した場合に、他の溝形状に比し
て高い熱交換性能が得られることを見い出した。また、
その場合に最適なフィン形状も見い出した。
ンによる伝熱効率の向上効果は、さらに改善できる余地
を残していることが判明している。そこで、本発明者ら
は、伝熱管の溝の展開形状を様々に変化させて多種類の
内面溝付伝熱管を作成し、これらの性能を比較する実験
を行い、その結果、伝熱管内面に周方向へジグザグに延
びる多数のフィンを形成した場合に、他の溝形状に比し
て高い熱交換性能が得られることを見い出した。また、
その場合に最適なフィン形状も見い出した。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は上記知見に基づ
いてなされたもので、本発明の内面溝付伝熱管は、金属
管の内周面に周方向に連続するフィンが形成されると共
に、金属管の内周面はその周方向において６の領域に区
分され、いずれか１つの領域から数えて奇数番の領域で
は前記フィンの伝熱管軸線に対する傾斜角度が１０〜２
５゜とされ、前記１の領域から数えて偶数番の領域では
前記フィンの伝熱管軸線に対する傾斜角度が−１０〜−
２５゜とされ、前記フィンのピッチは０．３〜０．４ｍ
ｍ、前記フィンの金属管内周面からの高さは０．１５〜
０．３０ｍｍ、前記フィンの両側面のなす角度は１０〜
２５゜とされていることを特徴とする。
いてなされたもので、本発明の内面溝付伝熱管は、金属
管の内周面に周方向に連続するフィンが形成されると共
に、金属管の内周面はその周方向において６の領域に区
分され、いずれか１つの領域から数えて奇数番の領域で
は前記フィンの伝熱管軸線に対する傾斜角度が１０〜２
５゜とされ、前記１の領域から数えて偶数番の領域では
前記フィンの伝熱管軸線に対する傾斜角度が−１０〜−
２５゜とされ、前記フィンのピッチは０．３〜０．４ｍ
ｍ、前記フィンの金属管内周面からの高さは０．１５〜
０．３０ｍｍ、前記フィンの両側面のなす角度は１０〜
２５゜とされていることを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】図１は、内面溝付伝熱管の第１の
参考例を示す一部展開した平面図である。この内面溝付
伝熱管１の内周面には、その周方向へ向けてジグザグに
延びるフィン２が多数平行に形成され、フィン２同士の
間は溝部３とされている。なお、内面溝付伝熱管１の内
面には、周方向の一部に管軸方向へ延びる溶接線が形成
され、この溶接線によりフィン２が分断されていてもよ
い。溶接線は、フィン２の突出量よりは突出量が小さい
突条とされることが好ましい。
参考例を示す一部展開した平面図である。この内面溝付
伝熱管１の内周面には、その周方向へ向けてジグザグに
延びるフィン２が多数平行に形成され、フィン２同士の
間は溝部３とされている。なお、内面溝付伝熱管１の内
面には、周方向の一部に管軸方向へ延びる溶接線が形成
され、この溶接線によりフィン２が分断されていてもよ
い。溶接線は、フィン２の突出量よりは突出量が小さい
突条とされることが好ましい。
【０００８】本参考例の内面溝付伝熱管１は、フィン２
の配置に主たる特徴を有する。すなわち、この伝熱管１
の内周面は、その周方向９０゜毎に４つの領域Ｒ１〜Ｒ
４に区分され、いずれか１つの領域（この場合Ｒ１）か
ら数えて奇数番の領域Ｒ１，Ｒ３では、フィン２が伝熱
管軸線に対して１０〜２５゜の角度αをなすように形成
される一方、偶数番の領域Ｒ２，Ｒ４では、フィン２が
伝熱管軸線に対して−１０〜−２５゜の角度βをなすよ
うに形成されている。フィン２の傾斜角度α，βの絶対
値が２５゜を越えるとフィン２が流れに対して垂直に近
くなり、流れを遮って圧力損失が大きくなるため好まし
くない。また、フィン２の傾斜角度α，βの絶対値が１
０゜未満であると、フィン２が流れに対して平行に近く
なり、フィン２による乱流発生効果が低下する。
の配置に主たる特徴を有する。すなわち、この伝熱管１
の内周面は、その周方向９０゜毎に４つの領域Ｒ１〜Ｒ
４に区分され、いずれか１つの領域（この場合Ｒ１）か
ら数えて奇数番の領域Ｒ１，Ｒ３では、フィン２が伝熱
管軸線に対して１０〜２５゜の角度αをなすように形成
される一方、偶数番の領域Ｒ２，Ｒ４では、フィン２が
伝熱管軸線に対して−１０〜−２５゜の角度βをなすよ
うに形成されている。フィン２の傾斜角度α，βの絶対
値が２５゜を越えるとフィン２が流れに対して垂直に近
くなり、流れを遮って圧力損失が大きくなるため好まし
くない。また、フィン２の傾斜角度α，βの絶対値が１
０゜未満であると、フィン２が流れに対して平行に近く
なり、フィン２による乱流発生効果が低下する。
【０００９】傾斜角度α，βの正負は逆であってもよ
く、要は、フィン２が全体としてジグザク状になるよう
に、所定の長さ毎に伝熱管軸線に対し交互に逆方向へ傾
斜していればよい。図１の例では、同じ領域内でフィン
２が互いに平行をなしているが、これらは必ずしも平行
でなくてもよく、前記角度範囲内でフィン毎に傾斜角度
を異ならせてもよい。
く、要は、フィン２が全体としてジグザク状になるよう
に、所定の長さ毎に伝熱管軸線に対し交互に逆方向へ傾
斜していればよい。図１の例では、同じ領域内でフィン
２が互いに平行をなしているが、これらは必ずしも平行
でなくてもよく、前記角度範囲内でフィン毎に傾斜角度
を異ならせてもよい。
【００１０】フィン２の断面形状は、図２に示すよう
に、同じ領域内のフィン２のピッチＰが好ましくは０．
３〜０．４ｍｍ、さらに好ましくは０．３４〜０．３７
ｍｍとされ、フィン２の金属管内周面からの高さＨは好
ましくは０．１５〜０．３０ｍｍ、さらに好ましくは
０．２１〜０．２６ｍｍとされる。このように従来より
も背の高いフィン形状を採用した場合には、乱流発生効
果が良好であり、特殊なフィン配置による効果と相まっ
て、伝熱管１の熱交換効率がいっそう向上できる。ま
た、このように細く高いフィン２によれば、金属管１の
内面が熱媒液体で覆われた際にも、フィン２の先端部に
おける排液性が良好になるから、凝縮管として使用した
場合にフィン２の先端金属面が熱媒気体と直接接触しや
すく、良好な凝縮性能を得ることができる。
に、同じ領域内のフィン２のピッチＰが好ましくは０．
３〜０．４ｍｍ、さらに好ましくは０．３４〜０．３７
ｍｍとされ、フィン２の金属管内周面からの高さＨは好
ましくは０．１５〜０．３０ｍｍ、さらに好ましくは
０．２１〜０．２６ｍｍとされる。このように従来より
も背の高いフィン形状を採用した場合には、乱流発生効
果が良好であり、特殊なフィン配置による効果と相まっ
て、伝熱管１の熱交換効率がいっそう向上できる。ま
た、このように細く高いフィン２によれば、金属管１の
内面が熱媒液体で覆われた際にも、フィン２の先端部に
おける排液性が良好になるから、凝縮管として使用した
場合にフィン２の先端金属面が熱媒気体と直接接触しや
すく、良好な凝縮性能を得ることができる。
【００１１】フィン２の両側面のなす角度γ（頂角）は
好ましくは１０〜２５゜、さらに好ましくは１５〜２０
゜とされる。このようにフィン２の頂角が小さい場合に
は、フィン２の側面が管内周面からほぼ垂直に起立する
ため、少なくともフィン２の熱媒流れ方向上流側から見
てＶ字状の谷となる部分以外では、伝熱管１内を流れる
熱媒気体の風圧によって熱媒液体がフィン２上へ吹き上
げられることが少ない。このため、フィン２により熱媒
液体の流れを規制して乱流を引き起こす効果が増すだけ
でなく、この伝熱管１を凝縮管として使用した場合に
は、個々のフィン２の先端部が露出する傾向が高くな
り、熱媒気体と金属面との接触面積を増して、高い凝縮
効率を得ることができる。また、図示の例ではフィン２
の頂点が断面半円状にされているが、本発明は断面台形
状としても、断面三角形状としてもよい。
好ましくは１０〜２５゜、さらに好ましくは１５〜２０
゜とされる。このようにフィン２の頂角が小さい場合に
は、フィン２の側面が管内周面からほぼ垂直に起立する
ため、少なくともフィン２の熱媒流れ方向上流側から見
てＶ字状の谷となる部分以外では、伝熱管１内を流れる
熱媒気体の風圧によって熱媒液体がフィン２上へ吹き上
げられることが少ない。このため、フィン２により熱媒
液体の流れを規制して乱流を引き起こす効果が増すだけ
でなく、この伝熱管１を凝縮管として使用した場合に
は、個々のフィン２の先端部が露出する傾向が高くな
り、熱媒気体と金属面との接触面積を増して、高い凝縮
効率を得ることができる。また、図示の例ではフィン２
の頂点が断面半円状にされているが、本発明は断面台形
状としても、断面三角形状としてもよい。
【００１２】伝熱管１の外径、肉厚、長さ等の寸法は限
定されず、従来から使用されているいかなる寸法の伝熱
管にも本発明は適用可能である。伝熱管１の材質として
は一般に銅または銅合金が使用されるが、本発明はそれ
に限定されることなく、アルミニウムを始めとする各種
金属も使用可能である。なお、この参考例では伝熱管１
の断面形状が円形であるが、本発明は断面円形に限ら
ず、必要に応じて断面楕円形や偏平管状等としてもよ
い。さらに、ヒートパイプの本体として使用することも
有効である。
定されず、従来から使用されているいかなる寸法の伝熱
管にも本発明は適用可能である。伝熱管１の材質として
は一般に銅または銅合金が使用されるが、本発明はそれ
に限定されることなく、アルミニウムを始めとする各種
金属も使用可能である。なお、この参考例では伝熱管１
の断面形状が円形であるが、本発明は断面円形に限ら
ず、必要に応じて断面楕円形や偏平管状等としてもよ
い。さらに、ヒートパイプの本体として使用することも
有効である。
【００１３】このような内面溝付伝熱管を製造するに
は、以下のような方法が採用できる。まず、帯状の金属
板条材を用意し、この板条材を、フィン２および溝部３
とそれぞれ相補形状をなす断面を有する圧延ロールおよ
び受けロールの間に通して圧延することにより、板条材
の表面にフィン２および溝部３を同時に形成する。前記
圧延ロールとしては、フィン２と溝部３を形成するため
の螺旋溝付き圧延ロールを交互に螺旋の向きを逆にして
重ねた積層ロールを使用することもでき、その場合に
は、積層する各ロールを交換することにより、各部の形
状を任意に設定することが可能となる。
は、以下のような方法が採用できる。まず、帯状の金属
板条材を用意し、この板条材を、フィン２および溝部３
とそれぞれ相補形状をなす断面を有する圧延ロールおよ
び受けロールの間に通して圧延することにより、板条材
の表面にフィン２および溝部３を同時に形成する。前記
圧延ロールとしては、フィン２と溝部３を形成するため
の螺旋溝付き圧延ロールを交互に螺旋の向きを逆にして
重ねた積層ロールを使用することもでき、その場合に
は、積層する各ロールを交換することにより、各部の形
状を任意に設定することが可能となる。
【００１４】次に、フィン２および溝部３が転写された
金属板条材を、その溝形成面を内面側に向けた状態で電
縫装置にセットし、多段階に成形ロールの間を通して板
条材を幅方向に丸め、最後に突き合わせた両側縁部４を
溶接し円管形に成形し、内面溝付伝熱管とする。この
時、両側縁部４に対応する管内面に溶接線が形成される
ことになる。電縫装置は通常使用されているものでよ
く、電縫条件も通常の加工と同じでよい。その後、伝熱
管の外周面において溶接部を整形したうえ、伝熱管をロ
ール状に巻きとるか所定の長さで切断する。
金属板条材を、その溝形成面を内面側に向けた状態で電
縫装置にセットし、多段階に成形ロールの間を通して板
条材を幅方向に丸め、最後に突き合わせた両側縁部４を
溶接し円管形に成形し、内面溝付伝熱管とする。この
時、両側縁部４に対応する管内面に溶接線が形成される
ことになる。電縫装置は通常使用されているものでよ
く、電縫条件も通常の加工と同じでよい。その後、伝熱
管の外周面において溶接部を整形したうえ、伝熱管をロ
ール状に巻きとるか所定の長さで切断する。
【００１５】上記構成からなる内面溝付伝熱管１によれ
ば、内面に形成されているフィン２が、いずれの向きに
流れる熱媒体に対しても、流れの上流に向けて開く２対
のＶ字を構成するように配置されているので、各フィン
２の側面により集められた熱媒体はＶ字の突き合わせ部
分で衝突して合流し、さらに突き合わせ部分を乗り越え
て流れる。この過程において、熱媒体は攪拌されて不規
則な乱流が発生するため、熱媒体の流れの中に温度勾配
が生じることが防止でき、熱媒と伝熱管金属面との熱交
換を促進して伝熱効率を高めることが可能である。特
に、混合熱媒（複数の熱媒を混合したもの）を使用した
場合には、熱媒成分の分離を防ぐことができ、混合熱媒
本来の性能を引き出すことができる。
ば、内面に形成されているフィン２が、いずれの向きに
流れる熱媒体に対しても、流れの上流に向けて開く２対
のＶ字を構成するように配置されているので、各フィン
２の側面により集められた熱媒体はＶ字の突き合わせ部
分で衝突して合流し、さらに突き合わせ部分を乗り越え
て流れる。この過程において、熱媒体は攪拌されて不規
則な乱流が発生するため、熱媒体の流れの中に温度勾配
が生じることが防止でき、熱媒と伝熱管金属面との熱交
換を促進して伝熱効率を高めることが可能である。特
に、混合熱媒（複数の熱媒を混合したもの）を使用した
場合には、熱媒成分の分離を防ぐことができ、混合熱媒
本来の性能を引き出すことができる。
【００１６】［第２参考例］ 図３は、第２参考例を示している。第１参考例では、伝
熱管１の内面を周方向に４つの領域Ｒ１〜Ｒ４に分けて
いたが、この例では、周方向に２つの領域Ｒ１，Ｒ２の
みに分けたことを特徴としている。このため伝熱管の外
径が同一であれば、第１参考例に比してフィン２の長さ
が略２倍になる。他の構成に関しては、第１参考例と同
様でよい。
熱管１の内面を周方向に４つの領域Ｒ１〜Ｒ４に分けて
いたが、この例では、周方向に２つの領域Ｒ１，Ｒ２の
みに分けたことを特徴としている。このため伝熱管の外
径が同一であれば、第１参考例に比してフィン２の長さ
が略２倍になる。他の構成に関しては、第１参考例と同
様でよい。
【００１７】このような第２参考例によれば、内面に形
成されているフィン２が、いずれの向きに流れる熱媒体
に対しても、流れの上流に向けて開く単一のＶ字を構成
するように配置され、このＶ字の谷間に相当する部分に
熱媒体が集まる特性を有する。この特性を生かすため、
この第２参考例では、使用態様に応じて伝熱管１の上下
を設定することが好ましい。
成されているフィン２が、いずれの向きに流れる熱媒体
に対しても、流れの上流に向けて開く単一のＶ字を構成
するように配置され、このＶ字の谷間に相当する部分に
熱媒体が集まる特性を有する。この特性を生かすため、
この第２参考例では、使用態様に応じて伝熱管１の上下
を設定することが好ましい。
【００１８】例えば、凝縮管として使用するのであれ
ば、金属面と熱媒気体とを直接接触させることが好まし
いので、蒸気流に対してＶ字の谷間に相当する部分を下
向きに配置する。すると、伝熱管１内に溜まって流れる
熱媒液体がフィン２に沿って伝熱管１の内面上側にまで
広がりにくくなるから、前記効果と相まって凝縮効率を
高めることが可能である。
ば、金属面と熱媒気体とを直接接触させることが好まし
いので、蒸気流に対してＶ字の谷間に相当する部分を下
向きに配置する。すると、伝熱管１内に溜まって流れる
熱媒液体がフィン２に沿って伝熱管１の内面上側にまで
広がりにくくなるから、前記効果と相まって凝縮効率を
高めることが可能である。
【００１９】［実施形態］ 図４は、本発明の実施形態を示している。この実施形態
では、伝熱管１の内周面を周方向に６つの領域Ｒ１〜Ｒ
６に分けたことを特徴としており、これら領域Ｒ１〜Ｒ
６のそれぞれに、伝熱管１の軸線方向に並ぶ多数のフィ
ン２が互いに平行に形成されている。他の構成は第１参
考例と同様であるから同一符号を付して説明を省略す
る。
では、伝熱管１の内周面を周方向に６つの領域Ｒ１〜Ｒ
６に分けたことを特徴としており、これら領域Ｒ１〜Ｒ
６のそれぞれに、伝熱管１の軸線方向に並ぶ多数のフィ
ン２が互いに平行に形成されている。他の構成は第１参
考例と同様であるから同一符号を付して説明を省略す
る。
【００２０】なお、本発明に係る内面溝付伝熱管は、上
記実施形態に限定されるものではなく、その他にも種々
の構成が可能である。例えば、必要であれば各フィンを
円弧状に形成することも可能である。さらに、各フィン
２の中央部等に凹部や切り込みを別途形成してもよい。
記実施形態に限定されるものではなく、その他にも種々
の構成が可能である。例えば、必要であれば各フィンを
円弧状に形成することも可能である。さらに、各フィン
２の中央部等に凹部や切り込みを別途形成してもよい。
【００２１】
【実施例】次に、実施例を挙げて本発明の効果を実証す
る。フィンの平面形状および断面形状の組み合わせが異
なる７通りの伝熱管Ａ１〜Ａ３、Ｂ１〜Ｂ４をそれぞれ
形成し、これら伝熱管について、伝熱効率を比較した。
フィンの平面形状は、螺旋型、Ｖ字型（領域数２）、Ｗ
字型（領域数４）および VVV型（領域数６）の４種類と
した。伝熱管の軸線に対するフィンの傾斜角度は、螺旋
型の伝熱管では１５゜、それ以外の型では全て１５゜お
よび−１５゜とした。
る。フィンの平面形状および断面形状の組み合わせが異
なる７通りの伝熱管Ａ１〜Ａ３、Ｂ１〜Ｂ４をそれぞれ
形成し、これら伝熱管について、伝熱効率を比較した。
フィンの平面形状は、螺旋型、Ｖ字型（領域数２）、Ｗ
字型（領域数４）および VVV型（領域数６）の４種類と
した。伝熱管の軸線に対するフィンの傾斜角度は、螺旋
型の伝熱管では１５゜、それ以外の型では全て１５゜お
よび−１５゜とした。
【００２２】フィンの断面形状は、フィンが高くて幅が
狭い高細型、およびフィンが低くて幅が広い低広型（従
来型）の２種とした。これら２種のフィン寸法は表１の
通りである。また、作成した内面溝付伝熱管Ａ１〜Ａ
３、Ｂ１〜Ｂ４の構成は表２の通りである。
狭い高細型、およびフィンが低くて幅が広い低広型（従
来型）の２種とした。これら２種のフィン寸法は表１の
通りである。また、作成した内面溝付伝熱管Ａ１〜Ａ
３、Ｂ１〜Ｂ４の構成は表２の通りである。
【００２３】
【表１】
【００２４】
【表２】
【００２５】次に、得られた各伝熱管Ａ１〜Ａ３、Ｂ１
〜Ｂ４について、図５および図６に示す装置を用いて伝
熱性能（蒸発性能、凝縮性能）を測定した。測定に際し
ては、図中「測定部」に各伝熱管をセットし、下記の評
価方法により蒸発性能および凝縮性能を測定した。評価
条件は以下の通りである。
〜Ｂ４について、図５および図６に示す装置を用いて伝
熱性能（蒸発性能、凝縮性能）を測定した。測定に際し
ては、図中「測定部」に各伝熱管をセットし、下記の評
価方法により蒸発性能および凝縮性能を測定した。評価
条件は以下の通りである。
【００２６】［評価方法］ 対向流二重管方式 水流速：１．５ｍ／ｓ 伝熱管の全長：３．５ｍ 蒸発時飽和温度：５℃ 過熱度３ｄｅｇ 蒸発時飽和温度：４５℃ 過冷度５ｄｅｇ 熱媒：フロン「Ｒ−２２」（商品名）
【００２７】上記実験により得られた蒸発性能、凝縮性
能、および圧力損失を、Ａ１型の伝熱管に対する比で表
した結果を図７および図８に示す。これらのグラフから
明らかなように、単純螺旋型フィンを形成したＡ１に比
して、Ｖ字型のＡ２，Ｂ２；Ｗ字型のＡ３，Ｂ３；およ
び VVV型のＢ４は、特に熱媒流量が多い場合に優れた蒸
発性能、および凝縮性能を示した。また、高細型フィン
を使用したＢ２，Ｂ３，Ｂ４は、熱媒流量が比較的少な
い場合にも良好な蒸発性能および凝縮性能を示した。
能、および圧力損失を、Ａ１型の伝熱管に対する比で表
した結果を図７および図８に示す。これらのグラフから
明らかなように、単純螺旋型フィンを形成したＡ１に比
して、Ｖ字型のＡ２，Ｂ２；Ｗ字型のＡ３，Ｂ３；およ
び VVV型のＢ４は、特に熱媒流量が多い場合に優れた蒸
発性能、および凝縮性能を示した。また、高細型フィン
を使用したＢ２，Ｂ３，Ｂ４は、熱媒流量が比較的少な
い場合にも良好な蒸発性能および凝縮性能を示した。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の内面溝付
伝熱管によれば、内面に形成されているフィンが、熱媒
流体の流れの上流側に開く１対以上のＶ字を構成するよ
うに配置されているので、各フィンの側面に沿って流れ
る熱媒流体はＶ字の突き合わせ部分で衝突して合流し、
これら突き合わせ部分を乗り越えて流れる。この過程に
おいて、熱媒流体は攪拌されて不規則な乱流が発生する
ため、熱媒体の流れの中に温度勾配が生じることが防止
でき、熱媒と金属面との熱交換を促進して伝熱効率を高
めることが可能である。
伝熱管によれば、内面に形成されているフィンが、熱媒
流体の流れの上流側に開く１対以上のＶ字を構成するよ
うに配置されているので、各フィンの側面に沿って流れ
る熱媒流体はＶ字の突き合わせ部分で衝突して合流し、
これら突き合わせ部分を乗り越えて流れる。この過程に
おいて、熱媒流体は攪拌されて不規則な乱流が発生する
ため、熱媒体の流れの中に温度勾配が生じることが防止
でき、熱媒と金属面との熱交換を促進して伝熱効率を高
めることが可能である。
【図１】 内面溝付伝熱管の第１参考例を示す一部展開
した平面図である。
した平面図である。
【図２】 図１中のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】 第２参考例を示す一部展開した平面図であ
る。
る。
【図４】 本発明の実施形態を示す一部展開した平面図
である。
である。
【図５】 蒸発性能の測定装置を示す概略図である。
【図６】 凝縮性能の測定装置を示す概略図である。
【図７】 蒸発性能を示すグラフである。
【図８】 凝縮性能を示すグラフである。
１ 内面溝付伝熱管 ２ フィン ３ 溝部 ４ 突き合わせた側縁部 Ｒ１〜Ｒ６ 区切られた領域
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−158193（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F28F 1/40
Claims (1)
- 【請求項１】 金属管の内周面に周方向に連続するフィ
ンが形成されると共に、金属管の内周面はその周方向に
おいて６の領域に区分され、いずれか１つの領域から数
えて奇数番の領域では前記フィンの伝熱管軸線に対する
傾斜角度が１０〜２５゜とされ、前記１の領域から数え
て偶数番の領域では前記フィンの伝熱管軸線に対する傾
斜角度が−１０〜−２５゜とされ、前記フィンのピッチ
は０．３〜０．４ｍｍ、前記フィンの金属管内周面から
の高さは０．１５〜０．３０ｍｍ、前記フィンの両側面
のなす角度は１０〜２５゜とされていることを特徴とす
る内面溝付伝熱管。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19688095A JP3145277B2 (ja) | 1995-08-01 | 1995-08-01 | 内面溝付伝熱管 |
| US08/680,215 US5791405A (en) | 1995-07-14 | 1996-07-11 | Heat transfer tube having grooved inner surface |
| DE19628280A DE19628280C3 (de) | 1995-07-14 | 1996-07-12 | Wärmeübertragungsrohr mit einer gerillten Innenfläche |
| KR1019960028156A KR100260112B1 (ko) | 1995-07-14 | 1996-07-12 | 내면홈붙이 전열관 및 그 제조용 롤 |
| CN96113213A CN1150645A (zh) | 1995-07-14 | 1996-07-13 | 内面有凹槽的传热管 |
| US09/063,722 US5934128A (en) | 1995-07-14 | 1998-04-21 | Heat transfer tube having grooved inner surface |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19688095A JP3145277B2 (ja) | 1995-08-01 | 1995-08-01 | 内面溝付伝熱管 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0942880A JPH0942880A (ja) | 1997-02-14 |
| JP3145277B2 true JP3145277B2 (ja) | 2001-03-12 |
Family
ID=16365194
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19688095A Expired - Fee Related JP3145277B2 (ja) | 1995-07-14 | 1995-08-01 | 内面溝付伝熱管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3145277B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
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|---|---|---|---|---|
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| JP6718666B2 (ja) * | 2015-10-13 | 2020-07-08 | 株式会社Uacj | 熱交換器用伝熱管及びそれを用いた熱交換器 |
| JP6764765B2 (ja) * | 2016-11-14 | 2020-10-07 | 株式会社Uacj | 伝熱部材 |
-
1995
- 1995-08-01 JP JP19688095A patent/JP3145277B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0942880A (ja) | 1997-02-14 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |