JPH0418231B2 - - Google Patents
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- JPH0418231B2 JPH0418231B2 JP5317584A JP5317584A JPH0418231B2 JP H0418231 B2 JPH0418231 B2 JP H0418231B2 JP 5317584 A JP5317584 A JP 5317584A JP 5317584 A JP5317584 A JP 5317584A JP H0418231 B2 JPH0418231 B2 JP H0418231B2
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- tube
- groove
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- heat
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- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 5
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- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
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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)
Description
本発明は管内で冷媒を沸騰又は凝縮させて、管
外を流れる流体との間で熱交換させる伝熱管に関
するものである。 管内でフレオン等の冷媒を沸騰又は凝縮させ
て、管外を流れる水や空気等の流体との間で熱交
換を行なう熱交換器の伝熱管には、一般に平滑管
が用いられていたが、管内熱伝達率の劣るもので
あつた。最近第１図イ，ロに示すように円管１の
内面に種々の連続した溝２を設けた内面溝付伝熱
管が用いられるようになつた。これ等内面溝付伝
熱管は溝の形状、深さ及びピツチを適当な値にす
ることにより、平滑管に比して管内流動冷媒の圧
力損失をほとんど増大させることなく、管内熱伝
達率を向上させることができる。 しかしながら管内流動冷媒の圧力損失をほとん
ど増大させることなく、管内熱伝達率も向上させ
るためには溝の形状、深さ及びピツチを適当な値
とし又連続した溝とするために、加工速度に限度
があり、加工費が大きいものとなつて製品コスト
が高くなる欠点があつた。 本発明はこれに鑑み種々検討結果、従来の内面
溝付管と比較し、製造が容易で管内流動冷媒の圧
力損失をほとんど増大させることなく管内熱伝達
率の優れた伝熱管を開発したもので、管内面に多
数の螺旋状溝を設け、管内で冷媒を沸騰又は凝縮
させて、管外を流れる流体との間で熱交換させる
伝熱管において、螺旋状溝のピツチを0.2〜1.0mm
とし、溝の深さを0.05〜0.75mmより漸減して溝の
長さ１〜５mm毎に、溝の交差する方向の幅0.2〜
20mmの平坦な螺旋状不連続部を形成したことを特
徴とするものである。 即ち本発明は、第２図イ，ロに示すように平滑
管１の内面に螺旋状溝３を0.2〜1.0mmのピツチ５
で形成し、該溝３の深さを0.05〜0.75mmより漸減
して溝３の長さ１〜５mm毎に、溝３と交差する方
向の幅0.2〜20mmの平坦な螺旋状不連続部４を形
成したものである。溝３の管軸に対する角度は特
に規定しないが、20°前後が望ましい。 本発明伝熱管は上記の構成からなり、第１図
イ，ロに示す従来の内面溝付管の製造において、
加工速度（管の引張り速度）を著しく大きくする
ことより容易製造することができる。従つて従来
以上の大量生産が可能となり、製品コストを下げ
ることができる。 しかして本発明において、溝のピツチを0.2〜
1.0mm、溝の深さを0.05〜0.75mmよあり漸減せしめ
たのは、溝ピツチが0.2mm未満又は溝の深さが
0.05mm未満では管内面が平滑管のそれに近くなる
ため、性能向上が望めず、溝ピツチが1.0mmを越
えるか又は溝の深さが0.75mmを越えると、伝熱特
性は向上するも、圧力損失が著しく増大し、エネ
ルギー効率が悪化するためである。また溝の長さ
を１〜５mmとしたのは、溝の長さは加工プラグの
押し込み量で決まるため、本発明伝熱管のように
従来の内面溝付管の下降速度よりもはるかに大き
い加工速度では、溝の長さ５mmが限界であり、１
mm未満では管内面が平滑管のそれ近くなり、性能
向上が望めないためである。更に溝と交差する平
坦な螺旋状不連続部の幅を0.2〜20mmとしたのは、
0.2未満では加工速度が従来の内面溝付管の加工
速度よりもあまり大きくとれず、加工速度を大き
くすることによつて得られる製品のコストダウン
が期待できず、20mmを越えると管内面が平滑管の
それに近くなり、性能の向上が望めないためであ
る。 以下本発明を実施例について詳細に説明する。 実施例 １ 外径9.52mmの管を用い、第２図イ，ロに示す形
状の本発明伝熱管を製造し、これ等を二重管式熱
交換器に組込み、伝熱管内にフレオンＲ−22を流
し、管外に被冷却水を流し、第１表に示す測定条
件で、管内蒸発伝達率と圧力損失を測定し、溝ピ
ツチと溝の深さの影響を調べた。 その結果を第３図及び第４図に示す。 尚伝熱管の溝数を65、溝の管軸に対する角度を
25°、溝の長さを３mm、不連続部の巾を6.0mmとし
た。 第 １ 表 管出口圧力 ４Kg／cm2・Ｇ 管入口乾き度 0.21 感出口過熱度 5° 水入口温度 16℃ 伝熱管長さ ５ｍ 使用冷媒 Ｒ−22 第３図は溝ピツチと管内蒸発熱伝達率及び圧力
損失の関係を示し、第４図は溝の深さと管蒸発熱
伝達率及び圧力損失の関係を示したもので、図か
ら判るように溝ピツチが0.2mm以上、溝の深さが
0.05mm以上で管内蒸発熱伝達率が著しく向上し、
溝ピツチが1.0mmを越えても、溝の深さが0.75mm
を越えても、圧力損失が著しく増大することが判
る。 実施例 ２ 第２表に示す寸法の第２図イ，ロに示す形状の
本発明伝熱管と、従来の第１図イ，ロに示す形状
の内面溝付電熱管及び平滑管を製造し、実施例１
と同様にして管内蒸発時における伝熱特性を測定
した。その結果を第５図に示す。
外を流れる流体との間で熱交換させる伝熱管に関
するものである。 管内でフレオン等の冷媒を沸騰又は凝縮させ
て、管外を流れる水や空気等の流体との間で熱交
換を行なう熱交換器の伝熱管には、一般に平滑管
が用いられていたが、管内熱伝達率の劣るもので
あつた。最近第１図イ，ロに示すように円管１の
内面に種々の連続した溝２を設けた内面溝付伝熱
管が用いられるようになつた。これ等内面溝付伝
熱管は溝の形状、深さ及びピツチを適当な値にす
ることにより、平滑管に比して管内流動冷媒の圧
力損失をほとんど増大させることなく、管内熱伝
達率を向上させることができる。 しかしながら管内流動冷媒の圧力損失をほとん
ど増大させることなく、管内熱伝達率も向上させ
るためには溝の形状、深さ及びピツチを適当な値
とし又連続した溝とするために、加工速度に限度
があり、加工費が大きいものとなつて製品コスト
が高くなる欠点があつた。 本発明はこれに鑑み種々検討結果、従来の内面
溝付管と比較し、製造が容易で管内流動冷媒の圧
力損失をほとんど増大させることなく管内熱伝達
率の優れた伝熱管を開発したもので、管内面に多
数の螺旋状溝を設け、管内で冷媒を沸騰又は凝縮
させて、管外を流れる流体との間で熱交換させる
伝熱管において、螺旋状溝のピツチを0.2〜1.0mm
とし、溝の深さを0.05〜0.75mmより漸減して溝の
長さ１〜５mm毎に、溝の交差する方向の幅0.2〜
20mmの平坦な螺旋状不連続部を形成したことを特
徴とするものである。 即ち本発明は、第２図イ，ロに示すように平滑
管１の内面に螺旋状溝３を0.2〜1.0mmのピツチ５
で形成し、該溝３の深さを0.05〜0.75mmより漸減
して溝３の長さ１〜５mm毎に、溝３と交差する方
向の幅0.2〜20mmの平坦な螺旋状不連続部４を形
成したものである。溝３の管軸に対する角度は特
に規定しないが、20°前後が望ましい。 本発明伝熱管は上記の構成からなり、第１図
イ，ロに示す従来の内面溝付管の製造において、
加工速度（管の引張り速度）を著しく大きくする
ことより容易製造することができる。従つて従来
以上の大量生産が可能となり、製品コストを下げ
ることができる。 しかして本発明において、溝のピツチを0.2〜
1.0mm、溝の深さを0.05〜0.75mmよあり漸減せしめ
たのは、溝ピツチが0.2mm未満又は溝の深さが
0.05mm未満では管内面が平滑管のそれに近くなる
ため、性能向上が望めず、溝ピツチが1.0mmを越
えるか又は溝の深さが0.75mmを越えると、伝熱特
性は向上するも、圧力損失が著しく増大し、エネ
ルギー効率が悪化するためである。また溝の長さ
を１〜５mmとしたのは、溝の長さは加工プラグの
押し込み量で決まるため、本発明伝熱管のように
従来の内面溝付管の下降速度よりもはるかに大き
い加工速度では、溝の長さ５mmが限界であり、１
mm未満では管内面が平滑管のそれ近くなり、性能
向上が望めないためである。更に溝と交差する平
坦な螺旋状不連続部の幅を0.2〜20mmとしたのは、
0.2未満では加工速度が従来の内面溝付管の加工
速度よりもあまり大きくとれず、加工速度を大き
くすることによつて得られる製品のコストダウン
が期待できず、20mmを越えると管内面が平滑管の
それに近くなり、性能の向上が望めないためであ
る。 以下本発明を実施例について詳細に説明する。 実施例 １ 外径9.52mmの管を用い、第２図イ，ロに示す形
状の本発明伝熱管を製造し、これ等を二重管式熱
交換器に組込み、伝熱管内にフレオンＲ−22を流
し、管外に被冷却水を流し、第１表に示す測定条
件で、管内蒸発伝達率と圧力損失を測定し、溝ピ
ツチと溝の深さの影響を調べた。 その結果を第３図及び第４図に示す。 尚伝熱管の溝数を65、溝の管軸に対する角度を
25°、溝の長さを３mm、不連続部の巾を6.0mmとし
た。 第 １ 表 管出口圧力 ４Kg／cm2・Ｇ 管入口乾き度 0.21 感出口過熱度 5° 水入口温度 16℃ 伝熱管長さ ５ｍ 使用冷媒 Ｒ−22 第３図は溝ピツチと管内蒸発熱伝達率及び圧力
損失の関係を示し、第４図は溝の深さと管蒸発熱
伝達率及び圧力損失の関係を示したもので、図か
ら判るように溝ピツチが0.2mm以上、溝の深さが
0.05mm以上で管内蒸発熱伝達率が著しく向上し、
溝ピツチが1.0mmを越えても、溝の深さが0.75mm
を越えても、圧力損失が著しく増大することが判
る。 実施例 ２ 第２表に示す寸法の第２図イ，ロに示す形状の
本発明伝熱管と、従来の第１図イ，ロに示す形状
の内面溝付電熱管及び平滑管を製造し、実施例１
と同様にして管内蒸発時における伝熱特性を測定
した。その結果を第５図に示す。
【表】
第５図は横軸に冷媒流量（Kg／hr）、縦軸に管
内蒸発伝熱性能をとり、平滑管（No.６）の性能を
１として表わしたもので、図から判るように本発
明伝熱管No.１〜４は平滑管の1.9倍以上で、従来
の内面溝付管（No.５）よりも優れた蒸発性能を有
していることが判る。 また製造時の加工速度（管の引張り速度）につ
いて見ると、従来の内面溝付管の場合の加工速度
を１とすると、本発明伝熱管の場合の加工速度は
それぞれ３〜10倍であり、従来以上の大量生産が
可能で製品のコストを低減し得るものである。 尚本発明伝熱管は第２図イ，ロに示すように溝
３の形状が管の軸方向で同一でないため、冷媒の
流す方向によつて伝熱性能に若干の違いが生じる
が、第５図は何れも良い方の値を示した。 以上蒸発管として使用した場合について説明し
たが凝縮管として使用した場合も効果を奏するも
のである。 このように本発明によれば、従来の内面溝付管
より優れた管内熱伝達率を示し、かつ加工速度を
大きくすることができるため、大量生産が可能と
なり、製品の大幅なコストダウンを可能になる顕
著な効果を奏するものである。
内蒸発伝熱性能をとり、平滑管（No.６）の性能を
１として表わしたもので、図から判るように本発
明伝熱管No.１〜４は平滑管の1.9倍以上で、従来
の内面溝付管（No.５）よりも優れた蒸発性能を有
していることが判る。 また製造時の加工速度（管の引張り速度）につ
いて見ると、従来の内面溝付管の場合の加工速度
を１とすると、本発明伝熱管の場合の加工速度は
それぞれ３〜10倍であり、従来以上の大量生産が
可能で製品のコストを低減し得るものである。 尚本発明伝熱管は第２図イ，ロに示すように溝
３の形状が管の軸方向で同一でないため、冷媒の
流す方向によつて伝熱性能に若干の違いが生じる
が、第５図は何れも良い方の値を示した。 以上蒸発管として使用した場合について説明し
たが凝縮管として使用した場合も効果を奏するも
のである。 このように本発明によれば、従来の内面溝付管
より優れた管内熱伝達率を示し、かつ加工速度を
大きくすることができるため、大量生産が可能と
なり、製品の大幅なコストダウンを可能になる顕
著な効果を奏するものである。
第１図イ、ロは従来の内面溝付管の一例を示す
もので、イは側断面図、ロは横断面図である。第
２図イ，ロは本発明伝熱管の一例を示すもので、
イは側断面図、ロは横断面図である。第３図は本
発明伝熱管における溝ピツチと断熱性能及び圧力
損失の関係を示すグラフ、第４図は本発明伝熱管
における溝の深さと断熱性能及び圧力損失の関係
を示すグラフ、第５図は冷媒流量に対する伝熱性
能を示すグラフである。 １……管、２……連続溝、３……不連続溝、４
……不連続部、５……溝ピツチ。
もので、イは側断面図、ロは横断面図である。第
２図イ，ロは本発明伝熱管の一例を示すもので、
イは側断面図、ロは横断面図である。第３図は本
発明伝熱管における溝ピツチと断熱性能及び圧力
損失の関係を示すグラフ、第４図は本発明伝熱管
における溝の深さと断熱性能及び圧力損失の関係
を示すグラフ、第５図は冷媒流量に対する伝熱性
能を示すグラフである。 １……管、２……連続溝、３……不連続溝、４
……不連続部、５……溝ピツチ。
Claims (1)
- １ 管内面に多数の螺旋状溝を設け、管内で冷媒
を沸騰又は凝縮させて、管外を流れる流体との間
で熱交換させる伝熱管において、螺旋状溝のピツ
チを0.2〜1.0mmとし、溝の深さを0.05〜0.75mmよ
り漸減して溝の長さ１〜５mm毎に、溝と交差する
方向の幅0.2〜20mmの平坦な螺旋状不連続部を形
成したことを特徴とする伝熱管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5317584A JPS60196598A (ja) | 1984-03-19 | 1984-03-19 | 伝熱管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5317584A JPS60196598A (ja) | 1984-03-19 | 1984-03-19 | 伝熱管 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60196598A JPS60196598A (ja) | 1985-10-05 |
| JPH0418231B2 true JPH0418231B2 (ja) | 1992-03-27 |
Family
ID=12935519
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5317584A Granted JPS60196598A (ja) | 1984-03-19 | 1984-03-19 | 伝熱管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60196598A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3303599B2 (ja) * | 1995-05-17 | 2002-07-22 | 松下電器産業株式会社 | 伝熱管 |
| JP3751393B2 (ja) * | 1997-01-17 | 2006-03-01 | 株式会社コベルコ マテリアル銅管 | 管内面溝付伝熱管 |
-
1984
- 1984-03-19 JP JP5317584A patent/JPS60196598A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60196598A (ja) | 1985-10-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |