JPH0231318B2 - Futsutoyodennetsukan - Google Patents
FutsutoyodennetsukanInfo
- Publication number
- JPH0231318B2 JPH0231318B2 JP13423384A JP13423384A JPH0231318B2 JP H0231318 B2 JPH0231318 B2 JP H0231318B2 JP 13423384 A JP13423384 A JP 13423384A JP 13423384 A JP13423384 A JP 13423384A JP H0231318 B2 JPH0231318 B2 JP H0231318B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat transfer
- boiling
- screen mesh
- heat exchanger
- tube
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 29
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 4
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
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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
- F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
- F28F13/18—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by applying coatings, e.g. radiation-absorbing, radiation-reflecting; by surface treatment, e.g. polishing
- F28F13/185—Heat-exchange surfaces provided with microstructures or with porous coatings
- F28F13/187—Heat-exchange surfaces provided with microstructures or with porous coatings especially adapted for evaporator surfaces or condenser surfaces, e.g. with nucleation sites
-
- 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
- F28F1/405—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 and being formed of wires
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Geometry (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は空気調和機の蒸発器などのように流体
の沸騰、蒸発を伴う熱交換器に使用する伝熱管に
関するものである。
の沸騰、蒸発を伴う熱交換器に使用する伝熱管に
関するものである。
従来例の構成とその問題点
従来、空気調和機および冷凍機の蒸発器におい
て、冷媒側の熱伝達は良好な沸騰熱伝達であるた
め、この熱抵抗をあまり考慮する必要はなかつ
た。しかしながら、最近たとえば高性能フインの
開発によつて、空気側の熱伝達が著しく改善され
管外側の熱抵抗が減少したことなどのために、蒸
発伝熱管内の冷媒の熱抵抗も考慮する必要が生
じ、蒸発器の小形高性能化をはかるためには、管
外の伝熱促進とともに、管内の冷媒側の伝熱促進
を行う必要が生じてきた。
て、冷媒側の熱伝達は良好な沸騰熱伝達であるた
め、この熱抵抗をあまり考慮する必要はなかつ
た。しかしながら、最近たとえば高性能フインの
開発によつて、空気側の熱伝達が著しく改善され
管外側の熱抵抗が減少したことなどのために、蒸
発伝熱管内の冷媒の熱抵抗も考慮する必要が生
じ、蒸発器の小形高性能化をはかるためには、管
外の伝熱促進とともに、管内の冷媒側の伝熱促進
を行う必要が生じてきた。
第１図ａ，ｂはそれぞれ従来の沸騰用伝熱促進
管の縦断面図および横断面図であり、第２図は第
１図ａの拡大図である。この沸騰用伝熱管は、線
径および線間のすき間が一様なスクリーンメツシ
ユ２を、伝熱管１の内壁面に沿うように挿入し熱
的に密着させたものである。
管の縦断面図および横断面図であり、第２図は第
１図ａの拡大図である。この沸騰用伝熱管は、線
径および線間のすき間が一様なスクリーンメツシ
ユ２を、伝熱管１の内壁面に沿うように挿入し熱
的に密着させたものである。
このような構成のために、伝熱面上にスクリー
ンメツシユ２によつて、その素線間に多くの微小
なくぼみ３が形成され、この微小なくぼみ３が沸
騰熱伝達に対して有効な沸騰核となり、沸騰熱伝
達が促進された。しかしながら、伝熱量が増加す
るに伴い、伝熱面で蒸発しスクリーンメツシユ２
の素線間から管中央部の主流部へ流出（矢印４の
方向）する蒸気の流量が増加するために、その蒸
気の流れと対向してスクリーンメツシユ２の素線
間から伝熱管１内壁面に主流部の液体が流入（矢
印５の方向）しにくくなる。このように、素線間
のすき間が一様に細かいスクリーンメツシユ２を
伝熱面上に設置したのでは、高熱流束時に伝熱面
がドライアウトしやすいという欠点があつた。し
かし、スクリーンメツシユ２の素線間のすき間を
大きくすれば、伝熱面上にスクリーンメツシユ２
によつて形成される素線間のくぼみ３が大きくな
り、そのくぼみは沸騰熱伝達に対して有効なくぼ
みではなくなる。
ンメツシユ２によつて、その素線間に多くの微小
なくぼみ３が形成され、この微小なくぼみ３が沸
騰熱伝達に対して有効な沸騰核となり、沸騰熱伝
達が促進された。しかしながら、伝熱量が増加す
るに伴い、伝熱面で蒸発しスクリーンメツシユ２
の素線間から管中央部の主流部へ流出（矢印４の
方向）する蒸気の流量が増加するために、その蒸
気の流れと対向してスクリーンメツシユ２の素線
間から伝熱管１内壁面に主流部の液体が流入（矢
印５の方向）しにくくなる。このように、素線間
のすき間が一様に細かいスクリーンメツシユ２を
伝熱面上に設置したのでは、高熱流束時に伝熱面
がドライアウトしやすいという欠点があつた。し
かし、スクリーンメツシユ２の素線間のすき間を
大きくすれば、伝熱面上にスクリーンメツシユ２
によつて形成される素線間のくぼみ３が大きくな
り、そのくぼみは沸騰熱伝達に対して有効なくぼ
みではなくなる。
発明の目的
本発明は上記従来の欠点を解消するものであ
り、高熱流束時にでも管内壁面近傍に沸騰熱伝達
に有効な気泡核を安定化し、しかもドライアウト
しにくい伝熱面を有する伝熱性能の優れた沸騰用
伝熱管を提供することを目的とする。
り、高熱流束時にでも管内壁面近傍に沸騰熱伝達
に有効な気泡核を安定化し、しかもドライアウト
しにくい伝熱面を有する伝熱性能の優れた沸騰用
伝熱管を提供することを目的とする。
発明の構成
本発明の沸騰用伝熱管は、縦線および横線間の
すき間の距離よりも大きな径の穴を多数設けたス
クリーンメツシユを伝熱管内壁面に沿うように挿
入し熱的に密着させたものである。
すき間の距離よりも大きな径の穴を多数設けたス
クリーンメツシユを伝熱管内壁面に沿うように挿
入し熱的に密着させたものである。
実施例の説明
以下本発明の一実施例を図面とともに説明す
る。
る。
第３図ａ，ｂはそれぞれ本発明の一実施例の沸
騰用伝熱管の縦断面図および横断面図であり、第
４図は第３図ａの拡大図である。
騰用伝熱管の縦断面図および横断面図であり、第
４図は第３図ａの拡大図である。
スクリーンメツシユ７は一様な線径の素線で、
しかも縦線および横線の素線間のすき間が等しく
構成されており、素線間のすき間の距離よりも大
きな径の円形状の穴９が千鳥配列状に多数設けら
れている。このスクリーンメツシユ７を伝熱管６
の中にその内壁面に沿うように挿入し、その後、
内壁面と熱的に接触させることにより本発明の沸
騰用伝熱管を形成する。
しかも縦線および横線の素線間のすき間が等しく
構成されており、素線間のすき間の距離よりも大
きな径の円形状の穴９が千鳥配列状に多数設けら
れている。このスクリーンメツシユ７を伝熱管６
の中にその内壁面に沿うように挿入し、その後、
内壁面と熱的に接触させることにより本発明の沸
騰用伝熱管を形成する。
なお、スクリーンメツシユ７と伝熱管６の内壁
面との接触状態をより良くし、その間の熱抵抗を
減少させるために、伝熱管６の内壁面にあらかじ
めロウ材を塗布しておき、スクリーンメツシユ７
を伝熱管６内に挿入後、伝熱管６を加熱してロウ
付けしてもよい。
面との接触状態をより良くし、その間の熱抵抗を
減少させるために、伝熱管６の内壁面にあらかじ
めロウ材を塗布しておき、スクリーンメツシユ７
を伝熱管６内に挿入後、伝熱管６を加熱してロウ
付けしてもよい。
このような構成であるために次のような作用と
効果を生じる。
効果を生じる。
スクリーンメツシユ７は伝熱管６の内壁面と熱
的に密着しているために伝熱面として機能し、伝
熱に対する有効面積が増加する。このために伝熱
量が増大する。
的に密着しているために伝熱面として機能し、伝
熱に対する有効面積が増加する。このために伝熱
量が増大する。
また、流体の表面張力に応じてスクリーンメツ
シユ７の素線径と線のすき間を適切に選ぶことに
より、沸騰熱伝達に対して有効な多数の活性な沸
騰核（くぼみ８）を形成することができる。この
ような活性な沸騰核は、その壁温が降下しても液
体で満されることはなく常に気泡核を有している
ために、安定した伝熱促進効果が得られる。一
方、スクリーンメツシユ７には、素線間のすき間
の距離よりも大きな径の円形状の穴９が千鳥配列
状に多数設けられているために、管内の主流部の
液体が穴９から伝熱管６内壁面上に流入（矢印１
０の方向）することが可能となる。たとえ伝熱量
が増加し、スクリーンメツシユ７からの蒸発量が
増加した場合でも、スクリーンメツシユ７の素線
間の活性な沸騰核（くぼみ８）から蒸気が主流部
へ流出（矢印１１の方向）し、主流部の液体がス
クリーンメツシユ７に多数設けられた穴９から伝
熱管６内壁面上に流入（矢印１０の方向）し、そ
してその液体はスクリーンメツシユ７と伝熱管６
内壁面のすき間を通して活性な沸騰核８に供給さ
れる。このように伝熱面上の沸騰核８に供給され
る液体の流れと沸騰核８から流出する蒸気の流れ
が対向しないために、高熱流束時においても伝熱
面がドライアウトしにくい。
シユ７の素線径と線のすき間を適切に選ぶことに
より、沸騰熱伝達に対して有効な多数の活性な沸
騰核（くぼみ８）を形成することができる。この
ような活性な沸騰核は、その壁温が降下しても液
体で満されることはなく常に気泡核を有している
ために、安定した伝熱促進効果が得られる。一
方、スクリーンメツシユ７には、素線間のすき間
の距離よりも大きな径の円形状の穴９が千鳥配列
状に多数設けられているために、管内の主流部の
液体が穴９から伝熱管６内壁面上に流入（矢印１
０の方向）することが可能となる。たとえ伝熱量
が増加し、スクリーンメツシユ７からの蒸発量が
増加した場合でも、スクリーンメツシユ７の素線
間の活性な沸騰核（くぼみ８）から蒸気が主流部
へ流出（矢印１１の方向）し、主流部の液体がス
クリーンメツシユ７に多数設けられた穴９から伝
熱管６内壁面上に流入（矢印１０の方向）し、そ
してその液体はスクリーンメツシユ７と伝熱管６
内壁面のすき間を通して活性な沸騰核８に供給さ
れる。このように伝熱面上の沸騰核８に供給され
る液体の流れと沸騰核８から流出する蒸気の流れ
が対向しないために、高熱流束時においても伝熱
面がドライアウトしにくい。
さらに、伝熱管６内に挿入したスクリーンメツ
シユ７表面の凹凸のために壁面近傍の流れが乱さ
れ、乱流促進効果が生じて、管内熱伝達率は向上
する。
シユ７表面の凹凸のために壁面近傍の流れが乱さ
れ、乱流促進効果が生じて、管内熱伝達率は向上
する。
なお、上記実施例のスクリーンメツシユ７では
一様な線径の素線で、しかも縦線と横線が一様な
織り方であつたが、線径および織り方が一様でな
くても上記と同様な効果が得られる。また、スク
リーンメツシユ７に設けられた穴９の形状は円形
以外のものでもよく、配列も例えばごばん配列で
あつてもかまわない。さらに、上記実施例では内
面が平滑な管を用いたが、例えば管の内面にらせ
ん状の溝を形成したものあるいは凹凸を形成した
ものを用いても上記と同様な効果が得られる。
一様な線径の素線で、しかも縦線と横線が一様な
織り方であつたが、線径および織り方が一様でな
くても上記と同様な効果が得られる。また、スク
リーンメツシユ７に設けられた穴９の形状は円形
以外のものでもよく、配列も例えばごばん配列で
あつてもかまわない。さらに、上記実施例では内
面が平滑な管を用いたが、例えば管の内面にらせ
ん状の溝を形成したものあるいは凹凸を形成した
ものを用いても上記と同様な効果が得られる。
発明の効果
以上のように本発明の沸騰用伝熱管は、縦線お
よび横線間のすき間の距離よりも大きな径の穴を
多数設けたスクリーンメツシユを伝熱管内壁面に
沿うように挿入し熱的に密着させたものであるか
ら、 １ スクリーンメツシユ素線間のすき間に多数の
活性な沸騰核を形成し、管内壁面近傍に沸騰熱
伝達に有効な気泡核を安定化できる。
よび横線間のすき間の距離よりも大きな径の穴を
多数設けたスクリーンメツシユを伝熱管内壁面に
沿うように挿入し熱的に密着させたものであるか
ら、 １ スクリーンメツシユ素線間のすき間に多数の
活性な沸騰核を形成し、管内壁面近傍に沸騰熱
伝達に有効な気泡核を安定化できる。
２ 伝熱面上の沸騰核への液体の供給路と沸騰核
からの蒸気の流出路を分離することができ、高
熱流束時にでも伝熱面がドライアウトしにく
い。
からの蒸気の流出路を分離することができ、高
熱流束時にでも伝熱面がドライアウトしにく
い。
以上のように、本発明は沸騰用伝熱管の伝熱性
能を著しく改善することが可能であり、その実用
的効果は大なるものがある。
能を著しく改善することが可能であり、その実用
的効果は大なるものがある。
第１図ａ，ｂはそれぞれ従来の伝熱管の縦断面
図および横断面図、第２図は第１図ａの要部拡大
図、第３図ａ，ｂはそれぞれ本発明の一実施例の
沸騰用伝熱管の縦断面図および横断面図、第４図
は第３図ａの要部拡大図である。 ６……伝熱管、７……スクリーンメツシユ、８
……沸騰核。
図および横断面図、第２図は第１図ａの要部拡大
図、第３図ａ，ｂはそれぞれ本発明の一実施例の
沸騰用伝熱管の縦断面図および横断面図、第４図
は第３図ａの要部拡大図である。 ６……伝熱管、７……スクリーンメツシユ、８
……沸騰核。
Claims (1)
- １ 縦線および横線間のすき間の距離よりも大き
な径の穴を多数設けたスクリーンメツシユを、伝
熱管内壁面に沿うように挿入し、熱的に密着させ
た沸騰用伝熱管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13423384A JPH0231318B2 (ja) | 1984-06-28 | 1984-06-28 | Futsutoyodennetsukan |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13423384A JPH0231318B2 (ja) | 1984-06-28 | 1984-06-28 | Futsutoyodennetsukan |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6115087A JPS6115087A (ja) | 1986-01-23 |
| JPH0231318B2 true JPH0231318B2 (ja) | 1990-07-12 |
Family
ID=15123535
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13423384A Expired - Lifetime JPH0231318B2 (ja) | 1984-06-28 | 1984-06-28 | Futsutoyodennetsukan |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0231318B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107270746B (zh) * | 2017-05-11 | 2019-03-15 | 中国北方车辆研究所 | 一种格栅分散换热结构的燃烧余热利用换热装置 |
| CN110017496B (zh) * | 2017-05-11 | 2020-05-12 | 中国北方车辆研究所 | 分散换热结构格栅孔变化的余热利用换热装置 |
-
1984
- 1984-06-28 JP JP13423384A patent/JPH0231318B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6115087A (ja) | 1986-01-23 |
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