JPH02137631A - 管内面溝付凝縮用伝熱管の拡管方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、フィン付き伝熱管の拡管方法に関し、とくに
内面にらせん状？ｉｉ（軸方向に直交する溝を含む、以
下同じ）を有する凝縮用伝熱管の熱伝達効率を改善する
ことが可能なように管内面に加工を施しつつ拡管する拡
管方法に関するものである。

［従来の技術］ 家庭用や業務用の空調設備に使用される熱交換器には、
空気側の熱伝達率を大きくするために、第２図に示すよ
うに周囲に多数のフィン２．２を配設したフィン付き伝
熱管が一般に使用されている。

このようなフィン２．２を伝熱管１．１の周囲に取付け
るにはフィン２に伝熱管１を挿入する穴をプレス加工し
、当該穴に伝熱管１，１を挿入して第２図に示すように
ルーバー状に組立てるのが通常である。

このように伝熱管１．ｔとフィン２．２を組立てたのち
、管とフィンの間の接触をより確実にし、管とフィンの
間の熱抵抗を小さくさせるために、管を拡管することが
行なわれている。この拡管方法として、管内に油圧や水
圧を加えその圧力で拡管する方法もあるが、一般には管
１の一端より管内径よりも幾分外径の大きい砲弾型のプ
ラグをロッドの先端に取付けて管内に押し込み、それに
よって拡管さぜる方法が採用されている。

一方、上記のようにして使用される伝熱管の内面は、当
初は平滑なものであったが、熱力学的研究が進むにつれ
、管内面は平滑のままではなく所定の凹凸を形成させた
方が熱伝達率が良くなることがわかり、最近では第４図
に示すように伝熱管１−の内面にらせん状の連続ｆｉｌ
−ａ、１−ａを形成さぜなものが主流を占めるようにな
った。

このようにらぜん消１−ａを形成することの効果として
、一つにはそれにより管内面の表面積が大きくなり伝熱
面積が増大することがあげられる。

しかし、それだけではなく、管内にらせん状の凹凸が存
在することで流通する冷媒が撹拌乱流化され、それによ
って熱伝達率が向上することになるし、管内で冷媒を沸
騰させて熱交換する場合には、管内に流れる冷媒液から
せん渭１．−ａ、１−ａに沿ってかき上げられ、管内面
全体が冷媒液でぬらされることによる熱伝達率の向上効
果を期待することもできるものである。

［発明が解決しようとする課題］ 上記内面らぜん？ＩＩ　ｆＪき伝熱管は、前記したよう
なすぐれた熱伝達特性を有するか、すべてにおいて好都
合なわけではない。とくに管内で冷奴を凝縮させて使用
する場合にはつぎのような問題点かある。

すなわち、管内で凝縮した冷媒液は重力により管の下方
に溜り、管の下側を流れることになるか、らぜん渭１．
−ａ、１−ａが存在するために液化した冷奴の流れが円
滑にいかず、らせん１ｌｌ（］　−ｒｈ１″ａによる前
記かき上げ現象か起り、管内面全体をぬらすような結果
になる。

このように管内面が液でぬらされると、管内壁面と気体
である冷媒蒸気とが直接的に接触しないために、熱伝達
率を大［ＩＪに低下させてしまうおそれかある。この故
に、凝縮用の伝熱管の場合には、管内壁面と冷媒蒸気と
がより多くの表面積において直接的に接触できるように
することがより重要である。

本発明の目的は、上記のような実情にかんかみ、凝縮用
伝熱管において液化した冷媒の流れを円滑にし、前記冷
媒液のかき上げ現象の発生を大中に抑制し、凝縮熱伝達
率を格段に増大させ得るように拡管する内面溝付伝熱管
の拡管方法を擢供しようとするものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、内面溝付伝熱管をプラグを用いて拡管するに
際し、当該プラグの外表面に突起を設けておき、該突起
（＝Ｉきプラグを管内に挿入して拡管すると同時に突起
により管内面に溝を形成し、それによって管内面の溝を
分断させるものである。

［作用］ 管内面のらせん渭により冷媒蒸気に乱流が生じ、伝熱効
率を向上させ得る一方、当該らせん溝が軸方向に伸びる
溝により分断されることにより、液化した冷媒のかき上
げが抑止され、管内面に不必要な液膜の形成されるのが
防止される。

さらに、表面突起付きプラグを用いて拡管することでら
せん渭を分断する渭を容易に形成することができる。

［実施例］ 以下に、本発明について実施例図面を参照し説明する。

第３図は、本発明に係る伝熱管１の実施例の一を示す半
割断面図である。

ｌａ、ｌａは長手方向に対し角度をも−）で形成された
らせん消であり、前記従来例におｃｆるらせん消１−　
ａに相当する。ｌｂ、ｌｂは当該らＵん消１ａ、ｌａを
図のように分断している管軸方向に平行な平行溝である
。

第４図の従来例と相違し、本発明においてはらせん渭１
ａ、ｌａが平行溝ｉｂ、ｉｂにより分断されているため
、たとえ凝縮した冷媒液にかき上げが起゛つても、その
かき上げは平行溝１ｂ、］、ｂを越えてさらに上側にま
ではかき上げられず、それを局限された範囲に止めるこ
とかでき、管内壁面が冷媒液で不必要にぬらされて伝熱
効率を太きく劣化させるおそれは十分に解消される。

第１図は、上記のように管内面に平行Ｉｔ　ｂ。

１ｂを形成するための拡管プラグ１０を示ず見取図であ
る。

プラグ１０の外径は前述したように拡管する管の内径よ
り幾分大きく構成されるほか、本発明においてはプラグ
１０の外表面に突起１２．１２か形成されている。

上記のように構成されるプラグ１０は、ロッド１１の先
端に取イ（１けられ、第２図に示すように、細土げられ
拡管ずべき伝熱管１，１の端部より挿入され、管１，１
が拡管せしめられる。この拡管において、突起１２．１
２か前記らせん消１ａ。

１ａを変形させ、らせん消１ａ、ｌａを分断させる平行
溝ｉｂ、ｉｂが形成される。

本発明に係る方法によれば、上記のようにプラグ１０を
管１内に挿入する際に突起１２．１２の位置を目視によ
り確認しつつ挿入できるから、前記平行溝ｔｂ、ｉｂを
管１，１の位置すなわち熱交換器の使用中の姿勢に対し
最適位置に形成することが可能となり、最適条件の熱交
換器を入手することを可能とする大きなメリットがある
。

なお、上記実施例においては、プラグ１０の外周に形成
する突起１２．１２を円周方向に９０゜間隔で４個設け
た例が示されているが、４個に限定される意味ではない
、必要に応じその数を増減してよいことは勿論である。

しかし、消１ｂ。

１ｂの深さをほぼ同程度とし安定した消に形成するには
、上記９０°置きのほか１２０°置きに３個とか、１８
０’　ｉ！ｆきに２個とか、７２°置きに５個といった
ように、円周上で等間隔の位置にそれぞれ突起が存在す
るように突起１２．１２を設置することが望ましい。

しかし、管の下側に漬１ｂ、ｌｂを集中さぜ、冷媒液を
当該消を介して迅速に流すことで前記冷媒液のかき上げ
現象を防止する意図を実現しようとするならば、上記等
角度の形成とぜず管下側に集中させればよいわけであり
、等角崩に限定するものではない。

さらに、上記においては？１ｌｌｌｂ、ｌｂが管軸に平
行に形成される場合が例示されているが、本発明の期・
侍する作用効果よりずればらせんＭ　１　ａｌａがそれ
とは異なる消により分断されていればよいのであり、必
ずしも管軸に平行である必要はない。プラグ１０を回転
さぜながら挿入し、分断のための消１ｂ、ｌｂをらせん
状に形成しても差支えはないのである。

［発明の効果］ 以上の通り、本発明に係る拡管方法によれば、得られた
管における冷媒の凝縮熱伝達率を著しく向」ニさせるこ
とかでき、熱交換器の小型化ひいては冷媒装置の小型化
を達成することが可能となり、設備費やランニングコス
トの低減を図り得るばかりでなく、拡管におけるプラグ
を突起付きプラグに変更するだけで拡管装置の他の変更
を必要とせず、従来の拡管作業と同様に拡管を行なえば
良いから新たな作業が付加されることがないなど工業上
非常に有用なものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に使用するプラグの実施例を示す見取図
、第２図は本発明に係る拡管方法により拡管する様子を
示す説明図、第３図は本発明に係る方法により入手した
伝熱管の半割断面図、第４図は従来の伝熱管の半割断面
図である。 １、ｉ、−：伝熱管、 ｌａ、１−ａ：らせん清、 １ｂ：平行溝、 １０ニブラグ、 １２：突起。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）管内面にらせん溝あるいは管軸に直交する溝を有
   する伝熱管に拡管プラグを挿入して拡管させる場合にお
   いて、拡管プラグの外表面に突起を設け、前記拡管を行
   ないつつ当該突起により前記管内溝を連続的に分断させ
   る溝を形成する管内面溝付凝縮用伝熱管の拡管方法。