JP3392989B2 - 空冷式吸収器用伝熱管 - Google Patents
空冷式吸収器用伝熱管Info
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- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、吸収冷凍機や吸収ヒー
トポンプ等に用いられる空冷式吸収器用伝熱管に関す
る。
トポンプ等に用いられる空冷式吸収器用伝熱管に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】空冷式吸収器用伝熱管は、例えば、垂直
に配した管の内壁に沿って高濃度の臭化リチウム（Ｌｉ
Ｂｒ）等の吸収液を流下させ、前記管内に水蒸気を通し
て、前記水蒸気の水分を前記吸収液に吸収させ、管外に
フィンを装着し、これを空気等の冷却用媒体で冷却する
伝熱管である。このような空冷式吸収器用伝熱管には、
従来より、管内に管軸に対して直交する環状溝を多数形
成して吸収液の撹拌能力を向上させたもの（特開昭64−
3474号公報）、又は管内に管軸に対して直交するフィン
を形成し、前記フィンに切欠きを入れて、吸収液を円周
方向と管軸に沿った方向に分配し吸収液の物質伝達率の
向上を図ったもの（特開昭64−3475号）等があった。
に配した管の内壁に沿って高濃度の臭化リチウム（Ｌｉ
Ｂｒ）等の吸収液を流下させ、前記管内に水蒸気を通し
て、前記水蒸気の水分を前記吸収液に吸収させ、管外に
フィンを装着し、これを空気等の冷却用媒体で冷却する
伝熱管である。このような空冷式吸収器用伝熱管には、
従来より、管内に管軸に対して直交する環状溝を多数形
成して吸収液の撹拌能力を向上させたもの（特開昭64−
3474号公報）、又は管内に管軸に対して直交するフィン
を形成し、前記フィンに切欠きを入れて、吸収液を円周
方向と管軸に沿った方向に分配し吸収液の物質伝達率の
向上を図ったもの（特開昭64−3475号）等があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
伝熱管には、次のような問題があった。 環状溝又はフィンが管軸に対して直交して形成されて
いる為、管軸が僅かでも傾くと吸収液の液膜切れが起き
て伝熱特性が極端に低下する。 環状溝は、吸収液の流量が多いときは、吸収液の流速
が速い為、吸収液は十分に撹拌されるが、実際は吸収液
の流量が非常に少なく (0.07Kg/m・ｓ程度）、従って、
吸収液の流速が遅くなり吸収液が十分に撹拌されなくな
る。 環状溝又はフィンを伝熱管内に形成するには切削加工
以外には方法がなく、この切削加工は加工速度が遅い為
製造加工費が高くなる。又管内面に残る切削屑の除去や
切削油の洗浄に手間が掛かる。 本発明者等は、このような状況を踏まえ、伝熱特性に優
れ、且つ低コストの空冷式吸収器用伝熱管の開発を目指
して鋭意研究を重ね、伝熱管の内面に螺旋溝を形成し、
前記螺旋溝の形状を規定することにより伝熱特性を向上
させ得ることを知見し、更に研究を進めて本発明を完成
するに至った。本発明は、吸収液の保持性と攪拌性に優
れ、水蒸気との接触時間が長く、且つ製造加工費の安い
空冷式吸収器用伝熱管の提供を目的とする。
伝熱管には、次のような問題があった。 環状溝又はフィンが管軸に対して直交して形成されて
いる為、管軸が僅かでも傾くと吸収液の液膜切れが起き
て伝熱特性が極端に低下する。 環状溝は、吸収液の流量が多いときは、吸収液の流速
が速い為、吸収液は十分に撹拌されるが、実際は吸収液
の流量が非常に少なく (0.07Kg/m・ｓ程度）、従って、
吸収液の流速が遅くなり吸収液が十分に撹拌されなくな
る。 環状溝又はフィンを伝熱管内に形成するには切削加工
以外には方法がなく、この切削加工は加工速度が遅い為
製造加工費が高くなる。又管内面に残る切削屑の除去や
切削油の洗浄に手間が掛かる。 本発明者等は、このような状況を踏まえ、伝熱特性に優
れ、且つ低コストの空冷式吸収器用伝熱管の開発を目指
して鋭意研究を重ね、伝熱管の内面に螺旋溝を形成し、
前記螺旋溝の形状を規定することにより伝熱特性を向上
させ得ることを知見し、更に研究を進めて本発明を完成
するに至った。本発明は、吸収液の保持性と攪拌性に優
れ、水蒸気との接触時間が長く、且つ製造加工費の安い
空冷式吸収器用伝熱管の提供を目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、内面に連続す
る螺旋溝を設けた空冷式吸収器用伝熱管であって、前記
螺旋溝の管軸に対する傾斜角度が25〜50度であり、前記
螺旋溝の溝部と山部の断面形状が略台形であり、螺旋溝
の山部先端幅Ｗと山部底幅Ｗ1 との比率（Ｗ／Ｗ1)が
0.5〜１であり、溝部底幅Ｗ2 が 0.3〜１mmであり、山
部高さＨが0.25〜0.6mm であることを特徴とする空冷式
吸収器用伝熱管である。
る螺旋溝を設けた空冷式吸収器用伝熱管であって、前記
螺旋溝の管軸に対する傾斜角度が25〜50度であり、前記
螺旋溝の溝部と山部の断面形状が略台形であり、螺旋溝
の山部先端幅Ｗと山部底幅Ｗ1 との比率（Ｗ／Ｗ1)が
0.5〜１であり、溝部底幅Ｗ2 が 0.3〜１mmであり、山
部高さＨが0.25〜0.6mm であることを特徴とする空冷式
吸収器用伝熱管である。
【０００５】以下に、本発明を図を参照して具体的に説
明する。図１は、本発明の空冷式吸収器用伝熱管の態様
を示す縦断面図である。図で、10は螺旋溝で、前記螺旋
溝10の管軸に対する傾斜角度αは25〜50度の範囲で傾斜
している。図で20は溝部、30は山部である。前記螺旋溝
の溝部及び山部の断面形状は略台形である。ここで略台
形とは、１組の対辺が略平行な四辺形を言う。このよう
な内面形状の伝熱管は、通常の転造加工により容易に製
造できる。
明する。図１は、本発明の空冷式吸収器用伝熱管の態様
を示す縦断面図である。図で、10は螺旋溝で、前記螺旋
溝10の管軸に対する傾斜角度αは25〜50度の範囲で傾斜
している。図で20は溝部、30は山部である。前記螺旋溝
の溝部及び山部の断面形状は略台形である。ここで略台
形とは、１組の対辺が略平行な四辺形を言う。このよう
な内面形状の伝熱管は、通常の転造加工により容易に製
造できる。
【０００６】本発明において、螺旋溝を管軸に対して25
〜50度傾斜させて形成した理由は、螺旋溝の管軸に対す
る傾斜角度αが25度未満では、吸収液の流速が速くなっ
て、吸収液が水蒸気を十分吸収する時間が不足し、50度
を超えると吸収液の流速が遅くなり、流れが層流になっ
て吸収液が撹拌されなくなり、いずれの場合も、水蒸気
の吸収能が低下する為である。又螺旋溝の管軸に対する
傾斜角度αが50度を超えると、転造加工が高速で行えな
くなる。
〜50度傾斜させて形成した理由は、螺旋溝の管軸に対す
る傾斜角度αが25度未満では、吸収液の流速が速くなっ
て、吸収液が水蒸気を十分吸収する時間が不足し、50度
を超えると吸収液の流速が遅くなり、流れが層流になっ
て吸収液が撹拌されなくなり、いずれの場合も、水蒸気
の吸収能が低下する為である。又螺旋溝の管軸に対する
傾斜角度αが50度を超えると、転造加工が高速で行えな
くなる。
【０００７】図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。図で
Ｗは螺旋溝の山部20先端幅、Ｗ1 は山部20底幅、Ｗ2 は
溝部30底幅、Ｈは山部20高さである。本発明において、
螺旋溝の山部先端幅Ｗと山部底幅Ｗ1 との比（Ｗ／Ｗ1)
を 0.5〜１に限定した理由は、この比が 0.5未満では山
部側面の傾斜角度が緩くなり吸収液が山部を乗り越えて
流れるようになって、山部側面での吸収液の保持力が低
下する為である。又前記比が１より大きくなると転造加
工法による溝加工が困難になる為である。
Ｗは螺旋溝の山部20先端幅、Ｗ1 は山部20底幅、Ｗ2 は
溝部30底幅、Ｈは山部20高さである。本発明において、
螺旋溝の山部先端幅Ｗと山部底幅Ｗ1 との比（Ｗ／Ｗ1)
を 0.5〜１に限定した理由は、この比が 0.5未満では山
部側面の傾斜角度が緩くなり吸収液が山部を乗り越えて
流れるようになって、山部側面での吸収液の保持力が低
下する為である。又前記比が１より大きくなると転造加
工法による溝加工が困難になる為である。
【０００８】本発明において、溝部底幅Ｗ2 を 0.3〜１
mmに限定した理由は、0.3mm 未満では、図３に示すよう
に溝部30内の吸収液40の液膜が厚くなり、熱伝達特性が
低下する為である。又１mmを超えると溝部内の吸収液40
の液膜が薄くなって吸収液の液膜切れが生じる為であ
る。
mmに限定した理由は、0.3mm 未満では、図３に示すよう
に溝部30内の吸収液40の液膜が厚くなり、熱伝達特性が
低下する為である。又１mmを超えると溝部内の吸収液40
の液膜が薄くなって吸収液の液膜切れが生じる為であ
る。
【０００９】本発明において、螺旋溝の山部の高さＨを
0.25〜0.6mm に限定した理由は、山部の高さＨが0.25mm
未満では、山部の高さに比べて吸収液の液膜厚さが大き
くなり、吸収液が山部を乗り越えて流れ出して吸収液の
保持性が低下する為である。又山部の高さＨが 0.6mmを
超えると転造加工法による溝加工が困難になる為であ
る。又 0.6mmを超えても濡れ面積がその分増えるとは限
らず、伝熱特性の向上に余り効果がない為である。
0.25〜0.6mm に限定した理由は、山部の高さＨが0.25mm
未満では、山部の高さに比べて吸収液の液膜厚さが大き
くなり、吸収液が山部を乗り越えて流れ出して吸収液の
保持性が低下する為である。又山部の高さＨが 0.6mmを
超えると転造加工法による溝加工が困難になる為であ
る。又 0.6mmを超えても濡れ面積がその分増えるとは限
らず、伝熱特性の向上に余り効果がない為である。
【００１０】請求項２記載の発明は、山部の吸収液が流
れてくる側の側面と溝底平面とのなす角度θ1 が80〜11
0 度の範囲であり、且つ前記角度θ1 が前記山部の吸収
液が流れていく側の側面と溝底平面との成す角度θ2 よ
り小さいことを特徴とする請求項１記載の空冷式吸収器
用伝熱管である。
れてくる側の側面と溝底平面とのなす角度θ1 が80〜11
0 度の範囲であり、且つ前記角度θ1 が前記山部の吸収
液が流れていく側の側面と溝底平面との成す角度θ2 よ
り小さいことを特徴とする請求項１記載の空冷式吸収器
用伝熱管である。
【００１１】前記角度θ1 が80度未満では、図４に示す
ように、転造加工の際のメタルフローが悪くなって山部
20の角が丸くなる。又 110度を超えると山部側面の傾斜
が緩くなって吸収液が山部を乗り越えて流れ出し易くな
り、いずれの場合も吸収液の保持性が低下する。従っ
て、前記角度θ1 は80〜110 度が好ましい。θ1,θ2 は
共に大きい方が転造加工性が良好となる。この為θ1 を
80〜110 度に小さくして吸収液の保持性を高める場合
は、前記保持性の影響の少ないθ2 はできるだけ大き
く、少なくともθ2 ＞θ1 にするのが転造加工の上で好
ましい。
ように、転造加工の際のメタルフローが悪くなって山部
20の角が丸くなる。又 110度を超えると山部側面の傾斜
が緩くなって吸収液が山部を乗り越えて流れ出し易くな
り、いずれの場合も吸収液の保持性が低下する。従っ
て、前記角度θ1 は80〜110 度が好ましい。θ1,θ2 は
共に大きい方が転造加工性が良好となる。この為θ1 を
80〜110 度に小さくして吸収液の保持性を高める場合
は、前記保持性の影響の少ないθ2 はできるだけ大き
く、少なくともθ2 ＞θ1 にするのが転造加工の上で好
ましい。
【００１２】請求項３記載の発明は、外径Ｄが15〜35mm
であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の空
冷式吸収器用伝熱管である。伝熱管の外径Ｄが15mm未満
では、所要の内径をとるのに肉厚を薄くする必要が生じ
る。肉厚が薄くなると、腐食性の強い臭化リチウム等の
吸収液により管壁に孔食が生じて液が漏れ出す恐れがあ
る。又伝熱管の外径Ｄが35mmを超えると吸収器に組込め
る伝熱管の本数が減少して、吸収器の熱吸収効率が低下
する。従って、伝熱管の外径Ｄは15〜35mmが好ましい。
であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の空
冷式吸収器用伝熱管である。伝熱管の外径Ｄが15mm未満
では、所要の内径をとるのに肉厚を薄くする必要が生じ
る。肉厚が薄くなると、腐食性の強い臭化リチウム等の
吸収液により管壁に孔食が生じて液が漏れ出す恐れがあ
る。又伝熱管の外径Ｄが35mmを超えると吸収器に組込め
る伝熱管の本数が減少して、吸収器の熱吸収効率が低下
する。従って、伝熱管の外径Ｄは15〜35mmが好ましい。
【００１３】
【実施例】以下に本発明を実施例により詳細に説明す
る。 （実施例１）図１に示した内面に螺旋溝を形成した伝熱
管を、溝付プラグを用いた転造加工法により製造した。
伝熱管の外径は15mm、19mm、25mm、35mmの４種類とし
た。螺旋溝の管軸に対する傾斜角度αを25度、螺旋溝の
山部先端幅Ｗと山部底幅Ｗ 1(0.6mm)との比（Ｗ／Ｗ1)を
0.5 、山部高さＨを 0.3mmに設定し、溝部底幅Ｗ2は0.0
5〜 1.2mmの範囲で種々に変化させた。
る。 （実施例１）図１に示した内面に螺旋溝を形成した伝熱
管を、溝付プラグを用いた転造加工法により製造した。
伝熱管の外径は15mm、19mm、25mm、35mmの４種類とし
た。螺旋溝の管軸に対する傾斜角度αを25度、螺旋溝の
山部先端幅Ｗと山部底幅Ｗ 1(0.6mm)との比（Ｗ／Ｗ1)を
0.5 、山部高さＨを 0.3mmに設定し、溝部底幅Ｗ2は0.0
5〜 1.2mmの範囲で種々に変化させた。
【００１４】得られた各伝熱管の伝熱特性（物質伝達
率：吸収液が吸収した水蒸気量に比例する値）を吸収式
伝熱管評価装置で測定した。結果を表１と図５に示す。
測定値は、溝部底幅Ｗ2 が０mmの伝熱管（No.5、溝底部
Ｒ状、但しＲ≦0.1)の測定値を 100とした時の比率で表
した。
率：吸収液が吸収した水蒸気量に比例する値）を吸収式
伝熱管評価装置で測定した。結果を表１と図５に示す。
測定値は、溝部底幅Ｗ2 が０mmの伝熱管（No.5、溝底部
Ｒ状、但しＲ≦0.1)の測定値を 100とした時の比率で表
した。
【００１５】
【表１】
【００１６】図５から明らかなように、伝熱特性は溝部
底幅が 0.3mmあたりから急上昇し、0.6mmでほぼ平衡状
態になり、 1.0mmを超えたあたりから低下し始めてい
る。即ち、表１に示すように本発明例品（No.1〜4)は高
い伝熱特性を示している。溝部底幅が 0.3mm未満で伝熱
特性が低い理由は、吸収液の溝部内の液膜厚さが厚く熱
伝導性が低下した為である。又溝部底幅が１mmを超える
と伝熱特性が低下する理由は、溝部内で液膜切れが発生
した為である。
底幅が 0.3mmあたりから急上昇し、0.6mmでほぼ平衡状
態になり、 1.0mmを超えたあたりから低下し始めてい
る。即ち、表１に示すように本発明例品（No.1〜4)は高
い伝熱特性を示している。溝部底幅が 0.3mm未満で伝熱
特性が低い理由は、吸収液の溝部内の液膜厚さが厚く熱
伝導性が低下した為である。又溝部底幅が１mmを超える
と伝熱特性が低下する理由は、溝部内で液膜切れが発生
した為である。
【００１７】（実施例２）実施例１において、螺旋溝の
山部先端幅Ｗと山部底幅Ｗ1(0.6mm)との比（Ｗ／Ｗ1)を
0.5 、山部高さＨを 0.3mm、溝部底幅Ｗ2 を0.29mmに設
定し、螺旋溝の管軸に対する傾斜角度αは 5〜60度の範
囲で変化させ、その他は、実施例１と同じ方法により伝
熱管を製造した。得られた各々の伝熱管について伝熱特
性（物質伝達率）を吸収式伝熱管評価装置で測定した。
結果を表２に示す。測定値は実施例１と同じように比率
で表した。
山部先端幅Ｗと山部底幅Ｗ1(0.6mm)との比（Ｗ／Ｗ1)を
0.5 、山部高さＨを 0.3mm、溝部底幅Ｗ2 を0.29mmに設
定し、螺旋溝の管軸に対する傾斜角度αは 5〜60度の範
囲で変化させ、その他は、実施例１と同じ方法により伝
熱管を製造した。得られた各々の伝熱管について伝熱特
性（物質伝達率）を吸収式伝熱管評価装置で測定した。
結果を表２に示す。測定値は実施例１と同じように比率
で表した。
【００１８】
【表２】
【００１９】表２より明らかなように、螺旋溝の管軸に
対する傾斜角度αが25〜50度の本発明例品（No.9〜12)
は、伝熱特性が良好であった。前記傾斜角度αが25度未
満の伝熱管(No.13〜15) は、吸収液の流速が速い為水蒸
気が吸収液に十分吸収されず、又αが50度を超えた伝熱
管(No.16,17)は、吸収液の流速が遅くなり、吸収液が層
流となって撹拌されなくなり、いずれの場合も、水蒸気
吸収能力が弱まり伝熱特性が低下した。前記傾斜角度α
が50度を超えたものは、転造加工が高速で行えなくなり
生産性が低下した。
対する傾斜角度αが25〜50度の本発明例品（No.9〜12)
は、伝熱特性が良好であった。前記傾斜角度αが25度未
満の伝熱管(No.13〜15) は、吸収液の流速が速い為水蒸
気が吸収液に十分吸収されず、又αが50度を超えた伝熱
管(No.16,17)は、吸収液の流速が遅くなり、吸収液が層
流となって撹拌されなくなり、いずれの場合も、水蒸気
吸収能力が弱まり伝熱特性が低下した。前記傾斜角度α
が50度を超えたものは、転造加工が高速で行えなくなり
生産性が低下した。
【００２０】（実施例３）実施例１において、山部高さ
Ｈを 0.3mm、溝部底幅Ｗ2 を0.29mm、螺旋溝の管軸に対
する傾斜角度αを25度に設定し、螺旋溝の山部先端幅Ｗ
と山部底幅Ｗ1(0.6mm)との比（Ｗ／Ｗ1)は 0.2〜1.2 の
範囲で変化させ、その他は、実施例１と同じ方法により
伝熱管を製造した。得られた各々の伝熱管について伝熱
特性（物質伝達率）を吸収式伝熱管評価装置で測定し
た。結果を表３に示す。測定値は実施例１と同じように
比率で表した。
Ｈを 0.3mm、溝部底幅Ｗ2 を0.29mm、螺旋溝の管軸に対
する傾斜角度αを25度に設定し、螺旋溝の山部先端幅Ｗ
と山部底幅Ｗ1(0.6mm)との比（Ｗ／Ｗ1)は 0.2〜1.2 の
範囲で変化させ、その他は、実施例１と同じ方法により
伝熱管を製造した。得られた各々の伝熱管について伝熱
特性（物質伝達率）を吸収式伝熱管評価装置で測定し
た。結果を表３に示す。測定値は実施例１と同じように
比率で表した。
【００２１】
【表３】
【００２２】表３より明らかなように、本発明例品(No.
18〜21) は、伝熱特性が高い値を示した。これに対し、
比較例品のNo.22,23は、伝熱特性が低いが、これは山部
側面の傾斜角度が緩くなり吸収液が山部を乗り越えて流
れた為吸収液の保持性が低下した為である。他方、（Ｗ
／Ｗ1)比が 1.0を超えたNo.24,25は、高い伝熱特性を示
したが、転造加工が困難であった。
18〜21) は、伝熱特性が高い値を示した。これに対し、
比較例品のNo.22,23は、伝熱特性が低いが、これは山部
側面の傾斜角度が緩くなり吸収液が山部を乗り越えて流
れた為吸収液の保持性が低下した為である。他方、（Ｗ
／Ｗ1)比が 1.0を超えたNo.24,25は、高い伝熱特性を示
したが、転造加工が困難であった。
【００２３】（実施例４）実施例１において、螺旋溝の
管軸に対する傾斜角度αを25度、螺旋溝の山部先端幅Ｗ
と山部底幅Ｗ1(0.6mm)との比（Ｗ／Ｗ1)を0.5 、溝部底
幅Ｗ2 を0.29mmに設定し、山部高さＨは 0.1〜0.7mm の
範囲で種々に変化させ、その他は、実施例１と同じ方法
により伝熱管を製造した。得られた各々の伝熱管につい
て伝熱特性（物質伝達率）を測定した。結果を表４に示
す。
管軸に対する傾斜角度αを25度、螺旋溝の山部先端幅Ｗ
と山部底幅Ｗ1(0.6mm)との比（Ｗ／Ｗ1)を0.5 、溝部底
幅Ｗ2 を0.29mmに設定し、山部高さＨは 0.1〜0.7mm の
範囲で種々に変化させ、その他は、実施例１と同じ方法
により伝熱管を製造した。得られた各々の伝熱管につい
て伝熱特性（物質伝達率）を測定した。結果を表４に示
す。
【００２４】
【表４】
【００２５】表４より明らかなように、山部高さが0.25
〜0.6mm の本発明例品(No.26〜29)は高い伝熱特性を示
した。これに対し、山部高さが0.25mm未満の比較例品の
No.30,31は、吸収液が山を乗り越えて流れ出した為伝熱
特性が低下した。山部高さが 0.6mmを超えたもの(No.3
2)は、山部側面に液膜切れが生じるようになり伝熱特性
が飽和した。又山部高さが 0.6mmを超えると溝加工が困
難になり、生産性が低下した。
〜0.6mm の本発明例品(No.26〜29)は高い伝熱特性を示
した。これに対し、山部高さが0.25mm未満の比較例品の
No.30,31は、吸収液が山を乗り越えて流れ出した為伝熱
特性が低下した。山部高さが 0.6mmを超えたもの(No.3
2)は、山部側面に液膜切れが生じるようになり伝熱特性
が飽和した。又山部高さが 0.6mmを超えると溝加工が困
難になり、生産性が低下した。
【００２６】（実施例５）実施例１で製造した本発明の
伝熱管（No.1〜4)を用いて吸収器を組立て、これらの吸
収器の冷却実験を行ったところ、いずれも長期に渡り、
良好な冷却特性を示した。又伝熱管に液もれが生じるよ
うなこともなかった。比較のため外径Ｄが13mmφの伝熱
管（肉厚0.4mm)と、外径Ｄが40mmφの伝熱管についても
同様の冷却実験を行ったが、前者は液漏れが生じ、後者
は吸収器の冷却特性が著しく低下した。
伝熱管（No.1〜4)を用いて吸収器を組立て、これらの吸
収器の冷却実験を行ったところ、いずれも長期に渡り、
良好な冷却特性を示した。又伝熱管に液もれが生じるよ
うなこともなかった。比較のため外径Ｄが13mmφの伝熱
管（肉厚0.4mm)と、外径Ｄが40mmφの伝熱管についても
同様の冷却実験を行ったが、前者は液漏れが生じ、後者
は吸収器の冷却特性が著しく低下した。
【００２７】（比較例１）螺旋溝の山部の断面形状を三
角形にした伝熱管の伝熱特性を、本発明の伝熱管の伝熱
特性と比較して図６に示した。縦軸に物質伝達率、横軸
に吸収液膜流量をとった。吸収液膜流量は、次式により
求めた。 液膜流量 (Kg/m・s)＝〔流量(リットル/min.) ×吸収液の密
度(Kg/リットル)]／[60(s)×伝熱管内周長(m)] 尚、三角山の伝熱管の寸法は、図７イに示すように、山
部高さＨ＝0.25mm、山部底巾Ｗ1 ＝0.6 mm、溝部底幅Ｗ
2 ＝0.4mm 、θ1 ＝θ2 ＝135 度、台形山の伝熱管の寸
法は、図７ロに示すように、山部高さＨ＝0.25mm、山部
底巾Ｗ1 ＝0.7mm 、溝部底幅Ｗ2 ＝0.3mm 、θ1 ＝θ2
＝120 度、比（Ｗ／Ｗ1)＝0.5 とし、伝熱管の外径Ｄ＝
30.0mm、傾斜角度α＝25度、溝数＝89は同じにした。図
６より明らかなように、物質伝達率が、本発明の伝熱管
（台形山）の方が比較例品（三角山）より、吸収液の全
流量域に渡って15％以上高い。これは山部の吸収液の保
持性の差（傾斜角度θ1,θ2 の差、特にθ1 の差）と、
三角山は頂部のＲが大きく吸収液が山部を乗り越えて流
れ易いことが原因している。尚、三角山でθ1 を小さく
しようとするとＨが高くなり、転造加工が困難になる。
又頂部のＲを小さく転造加工するのも難しい。
角形にした伝熱管の伝熱特性を、本発明の伝熱管の伝熱
特性と比較して図６に示した。縦軸に物質伝達率、横軸
に吸収液膜流量をとった。吸収液膜流量は、次式により
求めた。 液膜流量 (Kg/m・s)＝〔流量(リットル/min.) ×吸収液の密
度(Kg/リットル)]／[60(s)×伝熱管内周長(m)] 尚、三角山の伝熱管の寸法は、図７イに示すように、山
部高さＨ＝0.25mm、山部底巾Ｗ1 ＝0.6 mm、溝部底幅Ｗ
2 ＝0.4mm 、θ1 ＝θ2 ＝135 度、台形山の伝熱管の寸
法は、図７ロに示すように、山部高さＨ＝0.25mm、山部
底巾Ｗ1 ＝0.7mm 、溝部底幅Ｗ2 ＝0.3mm 、θ1 ＝θ2
＝120 度、比（Ｗ／Ｗ1)＝0.5 とし、伝熱管の外径Ｄ＝
30.0mm、傾斜角度α＝25度、溝数＝89は同じにした。図
６より明らかなように、物質伝達率が、本発明の伝熱管
（台形山）の方が比較例品（三角山）より、吸収液の全
流量域に渡って15％以上高い。これは山部の吸収液の保
持性の差（傾斜角度θ1,θ2 の差、特にθ1 の差）と、
三角山は頂部のＲが大きく吸収液が山部を乗り越えて流
れ易いことが原因している。尚、三角山でθ1 を小さく
しようとするとＨが高くなり、転造加工が困難になる。
又頂部のＲを小さく転造加工するのも難しい。
【００２８】（実施例６）管内面に形成された溝の山部
の側面と溝底平面とのなす角度θ1 とθ2 を種々に変化
させたときの物質伝達率を図８に示す。図８より明らか
なように、θ1 が小さい程物質伝達率が高くなってい
る。これは、θ1 が小さい程吸収液の保持性が良好にな
る為である。特に、θ1 が80〜110 度のものは、図示し
ない低流量域(0.03Kg/ｍ・s)でも液膜切れは全く生じな
かった。ここで、θ1 ＜θ2 とした為転造加工が容易に
行えた。
の側面と溝底平面とのなす角度θ1 とθ2 を種々に変化
させたときの物質伝達率を図８に示す。図８より明らか
なように、θ1 が小さい程物質伝達率が高くなってい
る。これは、θ1 が小さい程吸収液の保持性が良好にな
る為である。特に、θ1 が80〜110 度のものは、図示し
ない低流量域(0.03Kg/ｍ・s)でも液膜切れは全く生じな
かった。ここで、θ1 ＜θ2 とした為転造加工が容易に
行えた。
【００２９】
【発明の効果】以上に述べたように、本発明の空冷式吸
収器用伝熱管は、吸収液の保持性と攪拌性に優れ、水蒸
気との接触時間が長く、且つ製造加工費が安く、工業上
顕著な効果を奏する。
収器用伝熱管は、吸収液の保持性と攪拌性に優れ、水蒸
気との接触時間が長く、且つ製造加工費が安く、工業上
顕著な効果を奏する。
【図１】本発明の空冷式吸収器用伝熱管の内面説明図で
ある。
ある。
【図２】図１に示した本発明伝熱管のＡ−Ａ断面図であ
る。
る。
【図３】吸収液が螺旋溝を流れるときの吸収液膜の形状
説明図である。
説明図である。
【図４】螺旋溝を転造加工するときのメタルフローの説
明図である。
明図である。
【図５】溝底巾と伝熱特性との関係図である。
【図６】山部の断面形状が三角形と台形の伝熱管におけ
る液膜流量と物質伝達率の関係図である。
る液膜流量と物質伝達率の関係図である。
【図７】山部の断面形状が三角形と台形の寸法説明図で
ある。
ある。
【図８】θ1 を変化させたときの液膜流量と物質伝達率
の関係図である。
の関係図である。
10……螺旋溝
20……螺旋溝の山部
30……螺旋溝の溝部
40……吸収液膜
α……螺旋溝の管軸に対する傾斜角度
θ1 …山部の吸収液が流れてくる側の側面と溝底平面と
のなす角度 θ2 …山部の吸収液が流れていく側の側面と溝底平面と
のなす角度
のなす角度 θ2 …山部の吸収液が流れていく側の側面と溝底平面と
のなす角度
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平６−317362（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−126964（ＪＰ，Ａ)
特開 平１−131895（ＪＰ，Ａ)
実公 平７−14776（ＪＰ，Ｙ２)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F25B 37/00
F28F 1/40
Claims (3)
- 【請求項１】 内面に連続する螺旋溝を設けた空冷式吸
収器用伝熱管であって、前記螺旋溝の管軸に対する傾斜
角度が25〜50度であり、前記螺旋溝の溝部と山部の断面
形状が略台形であり、螺旋溝の山部先端幅Ｗと山部底幅
Ｗ1 との比率（Ｗ／Ｗ1)が 0.5〜１であり、溝部底幅Ｗ
2 が 0.3〜１mmであり、山部高さＨが0.25〜0.6mm であ
ることを特徴とする空冷式吸収器用伝熱管。 - 【請求項２】 山部の吸収液が流れてくる側の側面と溝
底平面とのなす角度θ1 が80〜110 度の範囲であり、且
つ前記角度θ1 が前記山部の吸収液が流れていく側の側
面と溝底平面とのなす角度θ2 より小さいことを特徴と
する請求項１記載の空冷式吸収器用伝熱管。 - 【請求項３】 外径Ｄが15〜35mmであることを特徴とす
る請求項１又は請求項２記載の空冷式吸収器用伝熱管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18563895A JP3392989B2 (ja) | 1995-07-21 | 1995-07-21 | 空冷式吸収器用伝熱管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18563895A JP3392989B2 (ja) | 1995-07-21 | 1995-07-21 | 空冷式吸収器用伝熱管 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0933137A JPH0933137A (ja) | 1997-02-07 |
| JP3392989B2 true JP3392989B2 (ja) | 2003-03-31 |
Family
ID=16174279
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18563895A Expired - Fee Related JP3392989B2 (ja) | 1995-07-21 | 1995-07-21 | 空冷式吸収器用伝熱管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3392989B2 (ja) |
-
1995
- 1995-07-21 JP JP18563895A patent/JP3392989B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0933137A (ja) | 1997-02-07 |
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