JPH05322477A - 沸騰伝熱面 - Google Patents
沸騰伝熱面Info
- Publication number
- JPH05322477A JPH05322477A JP13321592A JP13321592A JPH05322477A JP H05322477 A JPH05322477 A JP H05322477A JP 13321592 A JP13321592 A JP 13321592A JP 13321592 A JP13321592 A JP 13321592A JP H05322477 A JPH05322477 A JP H05322477A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat transfer
- refrigerant
- groove
- boiling heat
- transfer surface
- 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.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 空気調和機や冷凍機器、自動車機器等の冷媒
と空気等の流体間で熱の授受を行う熱交換器に用いられ
る冷媒側の沸騰伝熱面において、管内流路を流れる冷媒
と沸騰伝熱面の間の熱伝達率を大幅に向上させることに
より、この沸騰伝熱面を用いた熱交換器の性能向上を図
ることを目的とする。 【構成】 沸騰伝熱面７の冷媒流路を構成する円管内面
の溝８の側部８ａ及び底部８ｂの表面に親水性表面処理
材９を施し、溝８の頂部８ｃの表面に撥水性表面処理材
１０を施すことにより、冷媒速度の大小にかかわらず溝
８に沿った液冷媒の流れを得、有効伝熱面積の増大効果
と、液冷媒の薄膜化により熱伝達率の向上を得る。
と空気等の流体間で熱の授受を行う熱交換器に用いられ
る冷媒側の沸騰伝熱面において、管内流路を流れる冷媒
と沸騰伝熱面の間の熱伝達率を大幅に向上させることに
より、この沸騰伝熱面を用いた熱交換器の性能向上を図
ることを目的とする。 【構成】 沸騰伝熱面７の冷媒流路を構成する円管内面
の溝８の側部８ａ及び底部８ｂの表面に親水性表面処理
材９を施し、溝８の頂部８ｃの表面に撥水性表面処理材
１０を施すことにより、冷媒速度の大小にかかわらず溝
８に沿った液冷媒の流れを得、有効伝熱面積の増大効果
と、液冷媒の薄膜化により熱伝達率の向上を得る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は空気調和機や冷凍機器、
自動車機器等の冷媒と空気等の流体間で熱の授受を行う
熱交換器に用いられる冷媒側の沸騰伝熱面に関するもの
である。
自動車機器等の冷媒と空気等の流体間で熱の授受を行う
熱交換器に用いられる冷媒側の沸騰伝熱面に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】近年、熱交換器は機器設計の面からコン
パクト化が要求されており、熱交換器の冷媒側の沸騰伝
熱面についても、冷媒流路を構成する円管内面に螺旋状
の溝を設ける等の工夫により高効率化が図られている。
従来の沸騰伝熱面形状としては実公昭５５−１４９５６
号公報や実公昭５５−２６７０６号公報に示されている
円管の内面形状がある。
パクト化が要求されており、熱交換器の冷媒側の沸騰伝
熱面についても、冷媒流路を構成する円管内面に螺旋状
の溝を設ける等の工夫により高効率化が図られている。
従来の沸騰伝熱面形状としては実公昭５５−１４９５６
号公報や実公昭５５−２６７０６号公報に示されている
円管の内面形状がある。
【０００３】以下、図面を参照しながら上記従来の沸騰
伝熱面を説明する。図４は従来の沸騰伝熱面の平面図
で、図５は図４のＡ−Ａ断面図である。図４と図５にお
いて、１は沸騰伝熱面で、その表面に、長手方向ｍと傾
斜する方向に連続する台形状の溝２が一定のピッチで複
数設けられている。
伝熱面を説明する。図４は従来の沸騰伝熱面の平面図
で、図５は図４のＡ−Ａ断面図である。図４と図５にお
いて、１は沸騰伝熱面で、その表面に、長手方向ｍと傾
斜する方向に連続する台形状の溝２が一定のピッチで複
数設けられている。
【０００４】以上のように構成された沸騰伝熱面につい
て、以下その動作を説明する。まず、沸騰伝熱面１は一
般に熱交換器の冷媒側水平流路を構成する管の内面に用
いられる。図６は前記沸騰伝熱面１を内面に用いた管を
示しており、また図７は前記管を用いた熱交換器の一例
を示している。３は前記沸騰伝熱面１を内面に用いた管
で、沸騰伝熱面１を管状に変形後、端面１ａと１ｂとを
長手方向ｍに連続して溶接することにより螺旋状の溝２
を内面に備えた流路４が成形される。また５は熱交換器
で、一定間隔で平行に並べられたフィン６とフィン６に
直角に挿入された管３とから構成されており、フィン６
を流れる気流と管３内の流路４を水平方向に流れる冷媒
との間で熱交換が行なわれる。その際、管３内の流路４
を流れる冷媒のうち伝熱に寄与する液冷媒が、重力に逆
らって螺旋状の溝２に沿って管３の底部から頂部へ引き
上げられ、管３内面の沸騰伝熱面１と液冷媒とが接する
有効伝熱面積が増大する効果により、管３と冷媒の間で
熱伝達率の向上を得ていた。
て、以下その動作を説明する。まず、沸騰伝熱面１は一
般に熱交換器の冷媒側水平流路を構成する管の内面に用
いられる。図６は前記沸騰伝熱面１を内面に用いた管を
示しており、また図７は前記管を用いた熱交換器の一例
を示している。３は前記沸騰伝熱面１を内面に用いた管
で、沸騰伝熱面１を管状に変形後、端面１ａと１ｂとを
長手方向ｍに連続して溶接することにより螺旋状の溝２
を内面に備えた流路４が成形される。また５は熱交換器
で、一定間隔で平行に並べられたフィン６とフィン６に
直角に挿入された管３とから構成されており、フィン６
を流れる気流と管３内の流路４を水平方向に流れる冷媒
との間で熱交換が行なわれる。その際、管３内の流路４
を流れる冷媒のうち伝熱に寄与する液冷媒が、重力に逆
らって螺旋状の溝２に沿って管３の底部から頂部へ引き
上げられ、管３内面の沸騰伝熱面１と液冷媒とが接する
有効伝熱面積が増大する効果により、管３と冷媒の間で
熱伝達率の向上を得ていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の構成では、流路４を流れる冷媒の速度が大きくな
ると、液冷媒は溝２に保持されずに溝２を乗り越えて流
れ、さらに溝２を乗り越えた液冷媒は蒸気冷媒中に飛散
することとなり、冷媒速度の大きい条件では、冷媒と沸
騰伝熱面１との熱伝達率が大きく低下し、期待される熱
交換器５のコンパクト化に対して十分な熱伝達性能が得
られていないという課題を有していた。
従来の構成では、流路４を流れる冷媒の速度が大きくな
ると、液冷媒は溝２に保持されずに溝２を乗り越えて流
れ、さらに溝２を乗り越えた液冷媒は蒸気冷媒中に飛散
することとなり、冷媒速度の大きい条件では、冷媒と沸
騰伝熱面１との熱伝達率が大きく低下し、期待される熱
交換器５のコンパクト化に対して十分な熱伝達性能が得
られていないという課題を有していた。
【０００６】本発明は上記従来の課題を解決するもの
で、溝の形状を変えずに沸騰伝熱面と冷媒との熱伝達率
を向上させることを目的とする。
で、溝の形状を変えずに沸騰伝熱面と冷媒との熱伝達率
を向上させることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の沸騰伝熱面は、溝の側部及び底部の表面にに
親水性表面処理材を、溝の頂部の表面に撥水性表面処理
材を備えた構成を有している。
に本発明の沸騰伝熱面は、溝の側部及び底部の表面にに
親水性表面処理材を、溝の頂部の表面に撥水性表面処理
材を備えた構成を有している。
【０００８】
【作用】本発明の沸騰伝熱面は、液冷媒が親水性表面処
理材を施した溝の側部及び底部に流れ込み易くなるた
め、液冷媒は液膜となって溝に沿って流れ易くなり、冷
媒の速度が大きいときでも液冷媒は蒸気冷媒中に飛散し
難くなり、冷媒速度の大小にかかわらず冷媒と沸騰伝熱
面の間で大きい熱伝達率が得られる。
理材を施した溝の側部及び底部に流れ込み易くなるた
め、液冷媒は液膜となって溝に沿って流れ易くなり、冷
媒の速度が大きいときでも液冷媒は蒸気冷媒中に飛散し
難くなり、冷媒速度の大小にかかわらず冷媒と沸騰伝熱
面の間で大きい熱伝達率が得られる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明による沸騰伝熱面の一実施例に
ついて、図面を参照しながら説明する。
ついて、図面を参照しながら説明する。
【００１０】図１は、本発明の沸騰伝熱面の平面図で、
図２は図１のＢ−Ｂ断面の部分拡大図である。図１、図
２において、７は沸騰伝熱面で、その表面に台形状の溝
８が長手方向と傾斜する方向に連続して設けてある。ま
た溝８の側部８ａ及び底部８ｂの表面には、親水性表面
処理材９が備えられてあり、溝８の頂部８ｃの表面には
撥水性表面処理材１０が備えられてある。
図２は図１のＢ−Ｂ断面の部分拡大図である。図１、図
２において、７は沸騰伝熱面で、その表面に台形状の溝
８が長手方向と傾斜する方向に連続して設けてある。ま
た溝８の側部８ａ及び底部８ｂの表面には、親水性表面
処理材９が備えられてあり、溝８の頂部８ｃの表面には
撥水性表面処理材１０が備えられてある。
【００１１】以上のように構成された沸騰伝熱面につい
て、以下その動作を説明する。まず、沸騰伝熱面７は従
来と同様に熱交換器の冷媒側水平流路を構成する管の内
面に用いられる。図３は沸騰伝熱面７を内面に用いた管
を示している。１１は沸騰伝熱面７を内面に用いた管
で、沸騰伝熱面７を管状に変形後、端面７ａと７ｂ端面
とを長手方向ｎに連続して溶接することにより流路１２
が成形されている。
て、以下その動作を説明する。まず、沸騰伝熱面７は従
来と同様に熱交換器の冷媒側水平流路を構成する管の内
面に用いられる。図３は沸騰伝熱面７を内面に用いた管
を示している。１１は沸騰伝熱面７を内面に用いた管
で、沸騰伝熱面７を管状に変形後、端面７ａと７ｂ端面
とを長手方向ｎに連続して溶接することにより流路１２
が成形されている。
【００１２】この状態において、従来と同様に、管１１
内の流路１２の底部を流れる液冷媒が重力に逆らって螺
旋状の溝８に沿って管１１の頂部へ引き上げられ、沸騰
伝熱面７と液冷媒が接する有効伝熱面積が増大する効果
によって管１１と冷媒の間で熱伝達率の向上を得ること
ができるが、液冷媒は撥水性表面処理材１０から排除さ
れ易く、かつ親水性表面処理材９に集まる傾向が強いた
め、その相互作用により液冷媒は従来より溝８に流れ込
み易くなり、冷媒の速度が大きくて液冷媒が溝８を乗り
越えて流れ易い状態でも液冷媒は溝８に沿って流れるこ
とができ、冷媒速度が大きい状態でも有効伝熱面積が増
大する効果を十分に得ることができる。
内の流路１２の底部を流れる液冷媒が重力に逆らって螺
旋状の溝８に沿って管１１の頂部へ引き上げられ、沸騰
伝熱面７と液冷媒が接する有効伝熱面積が増大する効果
によって管１１と冷媒の間で熱伝達率の向上を得ること
ができるが、液冷媒は撥水性表面処理材１０から排除さ
れ易く、かつ親水性表面処理材９に集まる傾向が強いた
め、その相互作用により液冷媒は従来より溝８に流れ込
み易くなり、冷媒の速度が大きくて液冷媒が溝８を乗り
越えて流れ易い状態でも液冷媒は溝８に沿って流れるこ
とができ、冷媒速度が大きい状態でも有効伝熱面積が増
大する効果を十分に得ることができる。
【００１３】さらに溝８の側部８ａ及び溝８の底部８ｂ
に備えた親水性表面処理材９によって、溝８を流れる液
冷媒は極めて薄い膜状の流れとなるため、このことによ
っても熱伝達率の大幅な向上を得ることができる。
に備えた親水性表面処理材９によって、溝８を流れる液
冷媒は極めて薄い膜状の流れとなるため、このことによ
っても熱伝達率の大幅な向上を得ることができる。
【００１４】以上のように本実施例の沸騰伝熱面７は、
溝８の側部８ａ及び底部８ｂの表面に親水性表面処理材
９を備えることにより、また溝８の頂部８ｃの表面に撥
水性表面処理材１０を備えることにより、冷媒の速度が
大きく、液冷媒が蒸気流中に飛散し易い状態でも液冷媒
は溝８に沿って流れることができ、冷媒速度の大小にか
かわらず有効伝熱面積の増大効果により、冷媒と沸騰伝
熱面の間で大きい熱伝達率を得ることができる。さらに
溝８を流れる液冷媒は極めて薄い膜状の流れとなり、大
幅な熱伝達率の向上を得ることができる。
溝８の側部８ａ及び底部８ｂの表面に親水性表面処理材
９を備えることにより、また溝８の頂部８ｃの表面に撥
水性表面処理材１０を備えることにより、冷媒の速度が
大きく、液冷媒が蒸気流中に飛散し易い状態でも液冷媒
は溝８に沿って流れることができ、冷媒速度の大小にか
かわらず有効伝熱面積の増大効果により、冷媒と沸騰伝
熱面の間で大きい熱伝達率を得ることができる。さらに
溝８を流れる液冷媒は極めて薄い膜状の流れとなり、大
幅な熱伝達率の向上を得ることができる。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、溝の側部
及び底部に親水性表面処理材を、また溝の頂部に撥水性
表面処理材を備えた沸騰伝熱面を構成することにより、
冷媒の速度が大きく、液冷媒が蒸気流中に飛散し易い状
態でも液冷媒は溝に沿って流れることができ、冷媒速度
の大小にかかわらず有効伝熱面積の増大効果により、冷
媒と沸騰伝熱面の間で大きい熱伝達率を得ることがで
き、沸騰伝熱面を用いた熱交換器の性能向上を図ること
ができる。
及び底部に親水性表面処理材を、また溝の頂部に撥水性
表面処理材を備えた沸騰伝熱面を構成することにより、
冷媒の速度が大きく、液冷媒が蒸気流中に飛散し易い状
態でも液冷媒は溝に沿って流れることができ、冷媒速度
の大小にかかわらず有効伝熱面積の増大効果により、冷
媒と沸騰伝熱面の間で大きい熱伝達率を得ることがで
き、沸騰伝熱面を用いた熱交換器の性能向上を図ること
ができる。
【図１】本発明による沸騰伝熱面の実施例の平面図
【図２】図１のＢ−Ｂ断面の部分拡大図
【図３】同実施例の沸騰伝熱面を用いた管の断面図
【図４】従来の沸騰伝熱面の平面図
【図５】図４のＡ−Ａ断面図
【図６】従来の沸騰伝熱面を用いた管の断面図
【図７】従来の沸騰伝熱面を用いた熱交換器を示す斜視
図
図
７ 沸騰伝熱面 ８ 溝 ９ 親水性表面処理材 １０ 撥水性表面処理材
Claims (1)
- 【請求項１】 長手方向または長手方向と傾斜する方向
に連続する複数の略台形状の溝と、前記溝の側部及び底
部に親水性表面処理材を、溝の頂部に撥水性表面処理材
とを表面に備えた沸騰伝熱面。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13321592A JPH05322477A (ja) | 1992-05-26 | 1992-05-26 | 沸騰伝熱面 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13321592A JPH05322477A (ja) | 1992-05-26 | 1992-05-26 | 沸騰伝熱面 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05322477A true JPH05322477A (ja) | 1993-12-07 |
Family
ID=15099423
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13321592A Pending JPH05322477A (ja) | 1992-05-26 | 1992-05-26 | 沸騰伝熱面 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05322477A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006098001A1 (ja) * | 2005-03-15 | 2006-09-21 | Fujitsu Limited | 冷却装置及びその製造方法 |
| JP2007147194A (ja) * | 2005-11-29 | 2007-06-14 | Isuzu Motors Ltd | ヒートパイプ及びその製造方法 |
| JP2011089752A (ja) * | 2009-10-26 | 2011-05-06 | Toyota Central R&D Labs Inc | 熱交換要素及び熱交換方法 |
| JP2014055766A (ja) * | 2013-12-24 | 2014-03-27 | Toyota Central R&D Labs Inc | 壁、被冷却要素及び選択的付着方法 |
| CN105716467A (zh) * | 2016-02-25 | 2016-06-29 | 浙江大学 | 一种智慧型沸腾表面及其调控沸腾方法 |
| CN114653951A (zh) * | 2022-03-17 | 2022-06-24 | 西安交通大学 | 一种亲疏耦合多孔介质阵列结构及其制备方法 |
-
1992
- 1992-05-26 JP JP13321592A patent/JPH05322477A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006098001A1 (ja) * | 2005-03-15 | 2006-09-21 | Fujitsu Limited | 冷却装置及びその製造方法 |
| JP2007147194A (ja) * | 2005-11-29 | 2007-06-14 | Isuzu Motors Ltd | ヒートパイプ及びその製造方法 |
| JP2011089752A (ja) * | 2009-10-26 | 2011-05-06 | Toyota Central R&D Labs Inc | 熱交換要素及び熱交換方法 |
| JP2014055766A (ja) * | 2013-12-24 | 2014-03-27 | Toyota Central R&D Labs Inc | 壁、被冷却要素及び選択的付着方法 |
| CN105716467A (zh) * | 2016-02-25 | 2016-06-29 | 浙江大学 | 一种智慧型沸腾表面及其调控沸腾方法 |
| CN114653951A (zh) * | 2022-03-17 | 2022-06-24 | 西安交通大学 | 一种亲疏耦合多孔介质阵列结构及其制备方法 |
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