JPH01150797A - 内部フィンを有する熱交換器 - Google Patents
内部フィンを有する熱交換器Info
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- JPH01150797A JPH01150797A JP15507288A JP15507288A JPH01150797A JP H01150797 A JPH01150797 A JP H01150797A JP 15507288 A JP15507288 A JP 15507288A JP 15507288 A JP15507288 A JP 15507288A JP H01150797 A JPH01150797 A JP H01150797A
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- Japan
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- heat exchanger
- tube
- fins
- refrigerant
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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)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は一般に熱交換チューブに関し、特に、内部フィ
ンを有する熱交換チューブに関するものである。
ンを有する熱交換チューブに関するものである。
空調機やヒートポンプなどの冷房システムには、一般に
、コンプレッサーと、蒸発器として機能する第１の熱交
換器と、膨張装置と、凝縮器として機能する第２の熱交
換器とが設けてあり、それらが直列に接続されて閉鎖ル
ープを形成し、そこを冷媒が循環するようになっている
。上記２個の熱交換器には、それぞれ、少なくとも１個
の熱交換チューブが設けてあり、該チューブから冷媒へ
熱が伝達されるか、又は、該チューブから冷媒へ熱が伝
達されるようになっている。熱交換チューブに内部フィ
ンを設けると熱交換率が向上する。
、コンプレッサーと、蒸発器として機能する第１の熱交
換器と、膨張装置と、凝縮器として機能する第２の熱交
換器とが設けてあり、それらが直列に接続されて閉鎖ル
ープを形成し、そこを冷媒が循環するようになっている
。上記２個の熱交換器には、それぞれ、少なくとも１個
の熱交換チューブが設けてあり、該チューブから冷媒へ
熱が伝達されるか、又は、該チューブから冷媒へ熱が伝
達されるようになっている。熱交換チューブに内部フィ
ンを設けると熱交換率が向上する。
内部フィンを有するチューブを設計する場合、相互に関
係する数多くの要因を考慮しなければならず、具体的に
は、フィン高さやフィン間隔、ねじれ角、熱束、流量、
ならびに、チューブ内に流す流体の様々な特性を考慮す
る必要がある。これらの要因のそれぞれを変えると要因
の組合せ方は無限となり、そのような組合せの可能性の
全てを総合的に検討することは困難であるとともに費用
がかかる。そのために、実験室での様々な試験からは明
らかに矛盾する複数の結論が引き出されている。
係する数多くの要因を考慮しなければならず、具体的に
は、フィン高さやフィン間隔、ねじれ角、熱束、流量、
ならびに、チューブ内に流す流体の様々な特性を考慮す
る必要がある。これらの要因のそれぞれを変えると要因
の組合せ方は無限となり、そのような組合せの可能性の
全てを総合的に検討することは困難であるとともに費用
がかかる。そのために、実験室での様々な試験からは明
らかに矛盾する複数の結論が引き出されている。
米国特許第４０４４７９７号には、高さが０゜０２〜０
．２ｍｍ （０，０００８〜０．００７９インチ〉でね
じれ角が４〜１５度の内部フィンを使用することが提案
されており、一方、米国特許第４１１８９４４号では、
２０度を越えるねじれ角度が最も有効であると断定され
ている。又、米国特許第４５４５４２８号には、フィン
の高さを０．１〜０．６ｍｍ （０，００３９〜０．０
２３６インチ）にしねじれ角を１６〜３５度にすること
が提案されている。ところが、上記３件の特許のいずれ
にも４度未満のねじれ角は推奨されていない。
．２ｍｍ （０，０００８〜０．００７９インチ〉でね
じれ角が４〜１５度の内部フィンを使用することが提案
されており、一方、米国特許第４１１８９４４号では、
２０度を越えるねじれ角度が最も有効であると断定され
ている。又、米国特許第４５４５４２８号には、フィン
の高さを０．１〜０．６ｍｍ （０，００３９〜０．０
２３６インチ）にしねじれ角を１６〜３５度にすること
が提案されている。ところが、上記３件の特許のいずれ
にも４度未満のねじれ角は推奨されていない。
上記特許だけを考慮すると、不可能ではないにしろ、最
適のフィン高さ及びねじれ角を決定することは困難であ
る。従って、本発明を完成させるにあたって、実験室で
試験を行い、最も優れた内部フィン構造を決定した。試
験の結果は予期されないものであり、それによると、真
直な内部フィン、すなわち、ねじれ角が０度であるフィ
ンが著しく効果的な内部熱伝達表面を構成することが分
かった。その結果が非常に優れたものであるので、試験
範囲を拡げ、先の試験の有効性を検査するために付加的
に試験を行った。より広範囲の試験の結果、優れた結果
が確認された。
適のフィン高さ及びねじれ角を決定することは困難であ
る。従って、本発明を完成させるにあたって、実験室で
試験を行い、最も優れた内部フィン構造を決定した。試
験の結果は予期されないものであり、それによると、真
直な内部フィン、すなわち、ねじれ角が０度であるフィ
ンが著しく効果的な内部熱伝達表面を構成することが分
かった。その結果が非常に優れたものであるので、試験
範囲を拡げ、先の試験の有効性を検査するために付加的
に試験を行った。より広範囲の試験の結果、優れた結果
が確認された。
螺旋形内部フィンを有する熱交換チューブは、真直なフ
ィンを有するチューブと比べて、製造が困難で製造費用
も高いので、本発明は、概ね真直な内部フィンを備え、
螺旋フィンを有する同様のチューブよりも熱伝達係数の
大きい熱交換チューブを提供することを目的としている
。
ィンを有するチューブと比べて、製造が困難で製造費用
も高いので、本発明は、概ね真直な内部フィンを備え、
螺旋フィンを有する同様のチューブよりも熱伝達係数の
大きい熱交換チューブを提供することを目的としている
。
更に本発明の目的は、フィン高さが最適である概ね真直
な内部フィンを備えた熱交換チューブを提供することに
ある。
な内部フィンを備えた熱交換チューブを提供することに
ある。
更に本発明の目的は、概ね内部フィンが円周方向に最適
の間隔を隔てて位置しており、フィンが過度に薄くて強
度が低くなることを防止するとともに、フィンの間に余
分な空間が生じることを防止したチューブを提供するこ
とにある。
の間隔を隔てて位置しており、フィンが過度に薄くて強
度が低くなることを防止するとともに、フィンの間に余
分な空間が生じることを防止したチューブを提供するこ
とにある。
更に本発明の目的は、状態の変化する冷媒を流す場合に
有効な熱交換チューブを提供することにある。
有効な熱交換チューブを提供することにある。
更に本発明の目的は、概ね真直な内部フィンの利点を最
大限に利用できる冷媒流量を提供することにある。
大限に利用できる冷媒流量を提供することにある。
更に本発明の目的は、フッ化ハイドロカーボン冷媒を流
す場合に熱伝達を効果的に行える内部フィン型熱交換チ
ューブを提供することにある。
す場合に熱伝達を効果的に行える内部フィン型熱交換チ
ューブを提供することにある。
本発明の上記目的及びその他の目的は図示の実施例につ
いての後述する説明からより一層明らかとなる。
いての後述する説明からより一層明らかとなる。
本発明は複数の内部フィンを備えた熱交換チューブを有
する熱交換器である。上記フィンはチューブの長手方向
に概ね真直に伸びており、０．２５〜１．０２ｍｍ （
０，０１０〜０．０４０インチ）の間隔を円周方向に隔
ててチューブの内面に分散状態で配置しである。フィン
の高さは０．２５〜０．５１ｍｍ （０，０１０〜０．
０２０インチ）である。フィンの寸法形状が微小である
ことにより、状態の変化する冷媒を４００ポンド／時未
満の＠量流量で流す場合、熱交換状態が向上する。
する熱交換器である。上記フィンはチューブの長手方向
に概ね真直に伸びており、０．２５〜１．０２ｍｍ （
０，０１０〜０．０４０インチ）の間隔を円周方向に隔
ててチューブの内面に分散状態で配置しである。フィン
の高さは０．２５〜０．５１ｍｍ （０，０１０〜０．
０２０インチ）である。フィンの寸法形状が微小である
ことにより、状態の変化する冷媒を４００ポンド／時未
満の＠量流量で流す場合、熱交換状態が向上する。
第１図には本発明の一実施例の熱交換チューブ１０が示
しである。チューブ１０には、一般に、縦方向に真直に
伸びる内部フィン１２、すなわち、チューブの縦方向軸
１４に対するねじれ角θが０度であるフィン１２が設け
である。フィン１２の高さｈは０．３９ｍｍ（０，１５
５インチ）であり、０．４３ｍｍ （０，０１フインチ
〉の間隔１６を円周方向に隔てた状態でチューブ１０の
内面に分散状態で配置しである。間隔１６は、各フィン
の中心点とそれに隣接するフィンの中心点との冊の距離
であると定義する。
しである。チューブ１０には、一般に、縦方向に真直に
伸びる内部フィン１２、すなわち、チューブの縦方向軸
１４に対するねじれ角θが０度であるフィン１２が設け
である。フィン１２の高さｈは０．３９ｍｍ（０，１５
５インチ）であり、０．４３ｍｍ （０，０１フインチ
〉の間隔１６を円周方向に隔てた状態でチューブ１０の
内面に分散状態で配置しである。間隔１６は、各フィン
の中心点とそれに隣接するフィンの中心点との冊の距離
であると定義する。
同一の試験条件の下では、第２図に示すチューブ１８の
ように、様々なフィン高さ及びねじれ角を有する他の複
数の内部フィン付きチューブと比べ、チューブ１０が優
れていることが証明されている。チューブ１０との比較
試験を行った他の様々なチューブは、一般に、冷房シス
テムに適するとされているチューブである。このことは
、チューブの公称外径が約２５．４ｍｍ （１インチ以
下）であり、チューブ内面の微小フィン（フィンの高さ
０．８９ｍｍ （０，０３５インチ）未満）の密度が高
い（間隔が０．２５〜１．０２ｍｍ（０゜０１０〜０．
０２０インチ））の場合、流通抵抗やチューブ内での圧
力降下を最小にした状罪で、熱伝達状態が向上すること
を意味している。冷媒の温度と気液比率（液体に対する
気体の質量比）は圧力に対応して大幅に変化し、その影
響がチューブでの熱伝達率に及ぶので、冷媒を運搬する
場合、圧力降下を最小にすることは特に重要である。
ように、様々なフィン高さ及びねじれ角を有する他の複
数の内部フィン付きチューブと比べ、チューブ１０が優
れていることが証明されている。チューブ１０との比較
試験を行った他の様々なチューブは、一般に、冷房シス
テムに適するとされているチューブである。このことは
、チューブの公称外径が約２５．４ｍｍ （１インチ以
下）であり、チューブ内面の微小フィン（フィンの高さ
０．８９ｍｍ （０，０３５インチ）未満）の密度が高
い（間隔が０．２５〜１．０２ｍｍ（０゜０１０〜０．
０２０インチ））の場合、流通抵抗やチューブ内での圧
力降下を最小にした状罪で、熱伝達状態が向上すること
を意味している。冷媒の温度と気液比率（液体に対する
気体の質量比）は圧力に対応して大幅に変化し、その影
響がチューブでの熱伝達率に及ぶので、冷媒を運搬する
場合、圧力降下を最小にすることは特に重要である。
フィンは０．３３〜０．８４ｍｍ （０，０１３〜０．
０３３インチ）の間隔１６を嘉でてチューブ内周に密集
状態で分散しており、それにより、フィン表面面積が最
大になるとともに、過度に薄くて強度の低いフィンを使
用する必要が無くなっている。
０３３インチ）の間隔１６を嘉でてチューブ内周に密集
状態で分散しており、それにより、フィン表面面積が最
大になるとともに、過度に薄くて強度の低いフィンを使
用する必要が無くなっている。
試験に使用した各チューブの公称直径は９．５３ｍｍ（
３／８インチ）であり、試験ではチューブの内部に冷媒
を流した。試験に使用した冷媒は、具体的には、ｒＦＲ
ＥＯＮＪ（フッ化ハイドロカーボンすなわちｆ Ｉｕｏ
ｒｉｎａｔｅｄ ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎの商標であ
り、より具体的には、「ＦＲＥＯＮ Ｒ−２２Ｊ
（デフルオロモノクロロメタンずなわちｄｉ ｆ ｌｕ
ｏｒｏｍｏｎｏｃｈｌｏｒｏｍｅｔｈ、ａｎｅの商標）
である。チューブの外表面温度は、一定のヒート・フラ
ックス（５０００Ｂｔｕ／ｈｒ−ｆ ｔ２）となるよう
に制御した。冷媒の入口温度と出口温度は調整して変化
させることにより、各チューブ毎に、気液比率の異なる
冷媒を流して試験を行った。気液比率は０．１５から０
．８５までの範囲で５段階に変化させ、又、第３図〜第
６図に示されている結果は、平均比率が０．６であり、
チューブが蒸発器として作用する場合のものである。第
３図、第４図、第５図は冷媒質量流量が２００ｌｂｓ／
ｈｒの場合を示している。
３／８インチ）であり、試験ではチューブの内部に冷媒
を流した。試験に使用した冷媒は、具体的には、ｒＦＲ
ＥＯＮＪ（フッ化ハイドロカーボンすなわちｆ Ｉｕｏ
ｒｉｎａｔｅｄ ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎの商標であ
り、より具体的には、「ＦＲＥＯＮ Ｒ−２２Ｊ
（デフルオロモノクロロメタンずなわちｄｉ ｆ ｌｕ
ｏｒｏｍｏｎｏｃｈｌｏｒｏｍｅｔｈ、ａｎｅの商標）
である。チューブの外表面温度は、一定のヒート・フラ
ックス（５０００Ｂｔｕ／ｈｒ−ｆ ｔ２）となるよう
に制御した。冷媒の入口温度と出口温度は調整して変化
させることにより、各チューブ毎に、気液比率の異なる
冷媒を流して試験を行った。気液比率は０．１５から０
．８５までの範囲で５段階に変化させ、又、第３図〜第
６図に示されている結果は、平均比率が０．６であり、
チューブが蒸発器として作用する場合のものである。第
３図、第４図、第５図は冷媒質量流量が２００ｌｂｓ／
ｈｒの場合を示している。
試験により、内部フィンを有する種々のチューブの熱伝
達係数（Ｂｔｕ／ｈｒ−ｆｔ２−’ Ｆ）が得られた。
達係数（Ｂｔｕ／ｈｒ−ｆｔ２−’ Ｆ）が得られた。
それらの係数は、内部フィンを備えていない平滑なチュ
ーブの熱伝達係数と比較した。
ーブの熱伝達係数と比較した。
比較の結果、寸法とは無関係な改善要素（以後、熱伝達
乗数又は単に乗数と呼ぶ）を、フィン付きチューブの熱
伝達係数を同等のフィン無しチューブの係数で割ること
により決定した。
乗数又は単に乗数と呼ぶ）を、フィン付きチューブの熱
伝達係数を同等のフィン無しチューブの係数で割ること
により決定した。
試験の結果を要約すると第３図の通りである。
点「Ａ」〜ｒ ＨＪは８個の異なる内部フィン付きチュ
ーブを表しており、フィン高さｈとねじれ角θとを基準
にしてプロワＩ−されている。点Ｂに示されているよう
に、点Ａ〜Ｈには、実際の試験で測定した熱伝達乗数２
０が併記されている。各乗数２０の下側の括弧内は、経
験式２２に基づいて計算した乗数「Ｚ」であり、測定し
た乗数２０と９６％の相関関係がある。式２２は乗数２
をフィン高さｈとねじれ角θとの関数として定義してお
り、その場合、ｈはミル（１ミル−０，０３ｍｍ（０，
００１インチ〉）で表してあり、θはチューブの縦軸に
対する角度で表し、である。
ーブを表しており、フィン高さｈとねじれ角θとを基準
にしてプロワＩ−されている。点Ｂに示されているよう
に、点Ａ〜Ｈには、実際の試験で測定した熱伝達乗数２
０が併記されている。各乗数２０の下側の括弧内は、経
験式２２に基づいて計算した乗数「Ｚ」であり、測定し
た乗数２０と９６％の相関関係がある。式２２は乗数２
をフィン高さｈとねじれ角θとの関数として定義してお
り、その場合、ｈはミル（１ミル−０，０３ｍｍ（０，
００１インチ〉）で表してあり、θはチューブの縦軸に
対する角度で表し、である。
第３図の領域２４．２６は、式２２に基づいて２よりも
大きい乗数となるフィン高さｈとねじれ角θとの組合せ
領域を表している。換言すれば、平滑チューブの熱伝達
率は、高さｈとねじれ角θの組合せが領域２４又は２６
に入るような内部フィンを有するようにその構造を変更
した場合、１δ増するものと予測できる。米国特許第４
５４５４２８号及び同４１１８９４４号は、領域２６に
概ね対応する領域２８．３０の重要性をそれぞれ指摘し
たものとして評価できるが、それらでは、比較的狭い領
域２４の重要性は認められていない。
大きい乗数となるフィン高さｈとねじれ角θとの組合せ
領域を表している。換言すれば、平滑チューブの熱伝達
率は、高さｈとねじれ角θの組合せが領域２４又は２６
に入るような内部フィンを有するようにその構造を変更
した場合、１δ増するものと予測できる。米国特許第４
５４５４２８号及び同４１１８９４４号は、領域２６に
概ね対応する領域２８．３０の重要性をそれぞれ指摘し
たものとして評価できるが、それらでは、比較的狭い領
域２４の重要性は認められていない。
領域２４は、本発明の実施例である特定のチューブ群を
表すものである。
表すものである。
第４図には、任意のフィン高さＯ１２ｍｍ（（０，００
８インチ）（８ミル））について、ねじれ角の変更が熱
伝達特性に及ぼす影響を表したものである。点Ｃ，Ｄ、
Ｇ、Ｈで表されるチューブのフィン高さは、それぞれ０
．２．０．１９゜０．２２，０．２ｍｍ （０，００８
，０，００７５，０，００８５，０，００８インチ〉で
ある。
８インチ）（８ミル））について、ねじれ角の変更が熱
伝達特性に及ぼす影響を表したものである。点Ｃ，Ｄ、
Ｇ、Ｈで表されるチューブのフィン高さは、それぞれ０
．２．０．１９゜０．２２，０．２ｍｍ （０，００８
，０，００７５，０，００８５，０，００８インチ〉で
ある。
Ｖ形曲線３２は一定のフィン高さ（０，２ｍｍ（０，０
０８インチ）〉について、式２２に基づくねじれ角θの
関数としての乗数Ｚを表している。
０８インチ）〉について、式２２に基づくねじれ角θの
関数としての乗数Ｚを表している。
曲線３２により、ねじれ角が１２度の低い点３４から増
加又は減少する場合の乗数の増加状態が表されている。
加又は減少する場合の乗数の増加状態が表されている。
任意のねじれ角についてのフィン高さの影響は第５図に
示しである。曲線３６は、一定のねじれ角（６度）につ
いて、式２２に基づくフィン高さの関数としての乗数Ｚ
を表している。点Ｂ、Ｃ１Ｄ、Ｅで表される内部フィン
付きチューブのねじれ角は、それぞれ、７度、７度、５
度、６度である。点３８は内部フィンを全く備えていな
い同等の平滑チューブを表している。第５図に示されて
いるように、ねじれ角が６度の場合、最適熱伝達状態は
、少くとも０．１８ｍｍ （０．００７インチ）のフィ
ン高さにおいて得られる。但し、フィンの成形を容易に
行うためには、高さを０．７６ｍｍ（０，０３０インチ
）未満に押えることが最も好ましい。これにより、予め
、フィンを形成した壁部の公称厚さがＯ１３〜０．８４
ｍｍ （０゜０１２〜０．０３３インチ）の範囲内であ
り、容易に入手できるチューブ内において、その公称厚
さ４０（第２図）以下に、フィン高さが一般に制限され
る。更に、壁部公称厚さが０．６９ｍｍ（０，０２フイ
ンチ）であって、外径が９．５３ｍｍ（３／８イジチ）
のチューブを使用する場合、例えば、フィン高さが０．
５１ｍｍ （０，０２０インチ）の内部フィンは、チュ
ーブ内径の７％だけ突出することになり、流通抵抗が最
小となる。
示しである。曲線３６は、一定のねじれ角（６度）につ
いて、式２２に基づくフィン高さの関数としての乗数Ｚ
を表している。点Ｂ、Ｃ１Ｄ、Ｅで表される内部フィン
付きチューブのねじれ角は、それぞれ、７度、７度、５
度、６度である。点３８は内部フィンを全く備えていな
い同等の平滑チューブを表している。第５図に示されて
いるように、ねじれ角が６度の場合、最適熱伝達状態は
、少くとも０．１８ｍｍ （０．００７インチ）のフィ
ン高さにおいて得られる。但し、フィンの成形を容易に
行うためには、高さを０．７６ｍｍ（０，０３０インチ
）未満に押えることが最も好ましい。これにより、予め
、フィンを形成した壁部の公称厚さがＯ１３〜０．８４
ｍｍ （０゜０１２〜０．０３３インチ）の範囲内であ
り、容易に入手できるチューブ内において、その公称厚
さ４０（第２図）以下に、フィン高さが一般に制限され
る。更に、壁部公称厚さが０．６９ｍｍ（０，０２フイ
ンチ）であって、外径が９．５３ｍｍ（３／８イジチ）
のチューブを使用する場合、例えば、フィン高さが０．
５１ｍｍ （０，０２０インチ）の内部フィンは、チュ
ーブ内径の７％だけ突出することになり、流通抵抗が最
小となる。
更に試験では、流量が低い場合に熱伝達乗数Ｚが最高と
なることが分かつている。このことは第６図に曲線４２
で示してあり、曲線４２は実際のデータ点４４．４６と
経験的に得られる点４８とに基づいている。曲線４２に
明瞭に示されている如く、本発明の一実施例を構成する
チューブ１０については、４００ｌｂｓ／ｈｒ未満の質
量流量が最適流量である。線４３は、同等の乗数を有す
るものと定義した平滑チューブを表している。曲線４２
を線４３と比べると、６５０ｌｂｓ／ｈｒ未満の流量で
は、チューブ１０は同等の平滑チューブよりも優れてい
ることが分かる。チューブ１０の公称外径が９．５３ｍ
ｍ （３／８インチ〉で、内径が８．１５ｍｍ（０，３
２１インチ〉である場合、流量が６５０ｌｂｓ／ｈｒで
あれば、単位断面積当りの１流量（マス・フラックス）
は８０３２１ ｂｓ／ｈｒ−ｉ ｎ２となる。
なることが分かつている。このことは第６図に曲線４２
で示してあり、曲線４２は実際のデータ点４４．４６と
経験的に得られる点４８とに基づいている。曲線４２に
明瞭に示されている如く、本発明の一実施例を構成する
チューブ１０については、４００ｌｂｓ／ｈｒ未満の質
量流量が最適流量である。線４３は、同等の乗数を有す
るものと定義した平滑チューブを表している。曲線４２
を線４３と比べると、６５０ｌｂｓ／ｈｒ未満の流量で
は、チューブ１０は同等の平滑チューブよりも優れてい
ることが分かる。チューブ１０の公称外径が９．５３ｍ
ｍ （３／８インチ〉で、内径が８．１５ｍｍ（０，３
２１インチ〉である場合、流量が６５０ｌｂｓ／ｈｒで
あれば、単位断面積当りの１流量（マス・フラックス）
は８０３２１ ｂｓ／ｈｒ−ｉ ｎ２となる。
チューブ１０は凝縮モードでも試験しな。その試験は蒸
発モードで実施した試験と類似しており、チューブに流
す冷媒を、加熱する代わりに、冷却した点だけが異なっ
ている。その試験では、蒸発モードにおいて２．１２で
あったチューブ１０の乗数２０が凝縮モードでは２．０
２まで減少しただけである。減少率（４，７％）が小さ
いことから明らかなように、チューブ１０は蒸発器及び
凝縮器のいずれとして機能させることにも適している。
発モードで実施した試験と類似しており、チューブに流
す冷媒を、加熱する代わりに、冷却した点だけが異なっ
ている。その試験では、蒸発モードにおいて２．１２で
あったチューブ１０の乗数２０が凝縮モードでは２．０
２まで減少しただけである。減少率（４，７％）が小さ
いことから明らかなように、チューブ１０は蒸発器及び
凝縮器のいずれとして機能させることにも適している。
以上に本発明を実施例に基づいて説明したが、上記実施
例以外の変形構造を本発明の範囲において採用すること
もできる。
例以外の変形構造を本発明の範囲において採用すること
もできる。
第１図は本発明の実施例の二分断面図、第２図は０度よ
りも大きいねじれ角を有する熱交換チューブの二分断面
図、第３図は、フィン高さとねじれ角との関数として熱
伝達乗数が変化する状態を示す図、第４図は任意のフィ
ン高さについてねじれ角の関数として熱伝達乗数が変化
する状態を示す図、第５図は任意のねじれ角についてフ
ィン高さの関数として熱伝達乗数が変化する状態を示す
図、第６図は本発明実施例について質量流量率の関数と
して熱伝達乗数が変化する状態を示す図である。 〔符号の説明〕 １０・・・チューブ １２・・・内部フィン
１４・・・縦方向軸 １６・・・間隔特許出
願人 アメリカン スタンダードインコーホレイ
ティラド 一一 〜
りも大きいねじれ角を有する熱交換チューブの二分断面
図、第３図は、フィン高さとねじれ角との関数として熱
伝達乗数が変化する状態を示す図、第４図は任意のフィ
ン高さについてねじれ角の関数として熱伝達乗数が変化
する状態を示す図、第５図は任意のねじれ角についてフ
ィン高さの関数として熱伝達乗数が変化する状態を示す
図、第６図は本発明実施例について質量流量率の関数と
して熱伝達乗数が変化する状態を示す図である。 〔符号の説明〕 １０・・・チューブ １２・・・内部フィン
１４・・・縦方向軸 １６・・・間隔特許出
願人 アメリカン スタンダードインコーホレイ
ティラド 一一 〜
Claims (25)
- １．８０００ｌｂｓ／ｈｒ−ｉｎ＾２未満のマス・フラ
ックスで流体を流す熱交換チューブを備え、該チューブ
が複数の縦方向に伸びる内部フィンを該チューブの内面
に沿って、該チューブの縦方向軸に対して１２度未満の
ねじれ角で配置された状態で有し、上記フィンが、上記
内面において、０．２５〜１．０２ｍｍ（０．０１０〜
０．０４０インチ）の間隔で円周方向に間隔を隔ててい
ると共に、フィン高さが０．２３〜０．７６ｍｍ（０．
００９〜０．０３０インチ）であることを特徴とする熱
交換器。 - ２．上記ねじれ角が４度未満である請求項１に記載の熱
交換器。 - ３．上記縦方向に伸びるフィンが概ね真直に伸びるフィ
ンであり、上記ねじれ角が概ね０度である請求項２に記
載の熱交換器。 - ４．上記フィンが０．３３〜０．８４ｍｍ（０．０１３
〜０．０３３インチ）の間隔で、上記内面において円周
方向に間隔を隔てている請求項１に記載の熱交換器。 - ５．上記フィン高さが０．２５〜０．５１ｍｍ（０．０
１０〜０．０２０インチ）である請求項１に記載の熱交
換器。 - ６．上記熱交換器が蒸発器として作用するとともに、第
２の熱交換器を有する冷房システムに接続しており、上
記第２の熱交換器が請求項１に記載の熱交換器であつて
、凝縮器として作用する請求項１に記載の熱交換器。 - ７．上記マス・フラックスによる質量流量が４００ｌｂ
ｓ／ｈｒ未満である請求項１に記載の熱交換器。 - ８．上記流体が気液比率の変化する冷媒である請求項１
に記載の熱交換器。 - ９．上記冷媒が、フッ化ハイドロカーボンである請求項
１に記載の熱交換器。 - １０．上記冷媒がデフルオロモノクロロメタンである請
求項９に記載の熱交換器。 - １１．８０００ｌｂｓ／ｈｒ−ｉｎ＾２未満のマス・フ
ラックスで冷媒を流す熱交換チューブを備え、該チュー
ブが、複数の縦方向に伸びる内部フィンを該チューブの
内面に沿って、該チューブの縦方向軸に対して４度未満
のねじれ角で配置された状態で有し、上記フィンが、上
記内面において、０．２５〜１．０２ｍｍ（０．０１０
〜０．０４０インチ）の間隔で円周方向に間隔を隔てて
いることを特徴とする熱交換器。 - １２．上記縦方向に伸びるフィンが概ね真直に伸びるフ
ィンであり、上記ねじれ角が概ね０度である請求項１１
記載の熱交換器。 - １３．上記フィンが、０．３３〜０．８４ｍｍ（０．０
１３〜０．０３３インチ）の間隔で、上記内面において
円周方向に間隔を隔てている請求項１１に記載の熱交換
器。 - １４．上記フィン高さが０．７６ｍｍ（０．０３０イン
チ）未満である請求項１１に記載の熱交換器。 - １５．上記フィン高さが０．１３ｍｍ（０．００５イン
チ）よりも大きい請求項１４に記載の熱交換器。 - １６．上記フィン高さが０．１８ｍｍ（０．００７イン
チ）よりも大きい請求項１５に記載の熱交換器。 - １７．上記フィン高さが０．２５〜０．５１ｍｍ（０．
０１０〜０．０２０インチ）である請求項１６に記載の
熱交換器。 - １８．上記熱交換器が蒸発器として作用するとともに、
第２の熱交換器を有する冷凍システムに接続しており、
上記第２の熱交換器が請求項９記載の熱交換器であって
、凝縮器として作用する請求項１１に記載の熱交換器。 - １９．上記冷媒がフッ化ハイドロカーボンである請求項
１１に記載の熱交換器。 - ２０．上記冷媒がデフルオロモノクロロメタンである請
求項１９に記載の熱交換器。 - ２１．上記冷媒の気液比率が、上記チューブ内での上記
冷媒の輸送にともなって変化し、上記フラックスによる
質量流量が４００ｌｂｓ／ｈｒ未満である請求項１１に
記載の熱交換器。 - ２２．上記気液比率が、上記チューブ内において、０．
６よりも大きい値から０．６未満の値の間で変化する請
求項２１に記載の熱交換器。 - ２３．４００ｌｂｓ／ｈｒの流量で流体を流す熱交換チ
ューブを備え、該流体が、気液比率が上記チューブ内に
おいて０．６よりも大きい値から０．６未満の値の間で
変化するフッ化ハイドロカーボンであり、上記チューブ
が、複数の縦方向に伸びる内部フィンを該チューブの内
面に沿って、該チューブの縦方向軸に対して概ね０度の
ねじれ角で配置された状態で有し、上記フィンが、上記
内面において、０．３３〜０．４８ｍｍ（０．０１３〜
０．０３３インチ）の間隔で円周方向に間隔を隔ててい
ると共に、フィン高さが０．２５〜０．５１ｍｍ（０．
０１０〜０．０２０インチ）であることを特徴とする熱
交換器。 - ２４．上記熱交換器が蒸発器として作用するとともに、
第２の熱交換器を有する冷凍システムに接続しており、
上記第２の熱交換器が請求項１９記載の熱交換器であっ
て、凝縮器として作用する請求項２３に記載の熱交換器
。 - ２５．上記冷媒がデフルオロモノクロロメタンである請
求項２３に記載の熱交換器。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US12655087A | 1987-11-30 | 1987-11-30 | |
| US126,550 | 1987-11-30 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01150797A true JPH01150797A (ja) | 1989-06-13 |
Family
ID=22425434
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15507288A Pending JPH01150797A (ja) | 1987-11-30 | 1988-06-24 | 内部フィンを有する熱交換器 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01150797A (ja) |
| CA (1) | CA1302395C (ja) |
| DE (1) | DE3815095A1 (ja) |
| FR (1) | FR2623893B1 (ja) |
| GB (1) | GB2212899B (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06201286A (ja) * | 1992-10-02 | 1994-07-19 | Carrier Corp | 伝熱管 |
| KR20140110492A (ko) * | 2013-03-08 | 2014-09-17 | 엘지전자 주식회사 | 냉매 배관과, 이를 포함하는 핀형 열교환기 및 공기조화기 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4938282A (en) * | 1988-09-15 | 1990-07-03 | Zohler Steven R | High performance heat transfer tube for heat exchanger |
| AT398629B (de) * | 1990-10-29 | 1995-01-25 | Vaillant Gmbh | Wasserheizer |
| US5070937A (en) * | 1991-02-21 | 1991-12-10 | American Standard Inc. | Internally enhanced heat transfer tube |
| US6164370A (en) * | 1993-07-16 | 2000-12-26 | Olin Corporation | Enhanced heat exchange tube |
| JP2009024899A (ja) * | 2007-07-17 | 2009-02-05 | Showa Denko Kk | エバポレータ |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IL36327A (en) * | 1970-03-10 | 1973-11-28 | Electrolux Ab | Absorption refrigerating apparatus |
| NL7213941A (ja) * | 1972-10-14 | 1974-04-16 | ||
| US4044797A (en) * | 1974-11-25 | 1977-08-30 | Hitachi, Ltd. | Heat transfer pipe |
| JPS5474549A (en) * | 1977-11-25 | 1979-06-14 | Toshiba Corp | Heat conducting tube |
| JPS5726394A (en) * | 1980-07-22 | 1982-02-12 | Hitachi Cable Ltd | Heat conduction pipe with grooves in internal surface |
| JPS60142195A (ja) * | 1983-12-28 | 1985-07-27 | Hitachi Cable Ltd | 内面溝付伝熱管 |
| JPH0769117B2 (ja) * | 1985-10-23 | 1995-07-26 | 古河電気工業株式会社 | 細径伝熱管とその製造法 |
| JPS62142995A (ja) * | 1985-12-17 | 1987-06-26 | Hitachi Cable Ltd | 内面らせん溝付伝熱管 |
-
1988
- 1988-04-14 GB GB8808863A patent/GB2212899B/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-04-25 CA CA000564999A patent/CA1302395C/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-05-04 DE DE19883815095 patent/DE3815095A1/de active Granted
- 1988-05-06 FR FR8806135A patent/FR2623893B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1988-06-24 JP JP15507288A patent/JPH01150797A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06201286A (ja) * | 1992-10-02 | 1994-07-19 | Carrier Corp | 伝熱管 |
| KR20140110492A (ko) * | 2013-03-08 | 2014-09-17 | 엘지전자 주식회사 | 냉매 배관과, 이를 포함하는 핀형 열교환기 및 공기조화기 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2623893A1 (fr) | 1989-06-02 |
| FR2623893B1 (fr) | 1991-01-25 |
| GB2212899B (en) | 1991-11-20 |
| GB8808863D0 (en) | 1988-05-18 |
| GB2212899A (en) | 1989-08-02 |
| DE3815095C2 (ja) | 1990-12-06 |
| DE3815095A1 (de) | 1989-06-08 |
| CA1302395C (en) | 1992-06-02 |
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