JPH0565790B2 - - Google Patents
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- JPH0565790B2 JPH0565790B2 JP61174744A JP17474486A JPH0565790B2 JP H0565790 B2 JPH0565790 B2 JP H0565790B2 JP 61174744 A JP61174744 A JP 61174744A JP 17474486 A JP17474486 A JP 17474486A JP H0565790 B2 JPH0565790 B2 JP H0565790B2
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- tube
- heat transfer
- fins
- heat exchanger
- partition plate
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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
- F28F17/00—Removing ice or water from heat-exchange apparatus
-
- 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
- F28F1/12—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element
- F28F1/24—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending transversely
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
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- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、外面に多数のフインを備えたフイン
付伝熱管に関し、特に竪型凝縮器に使用するに好
適な伝熱管に関する。
付伝熱管に関し、特に竪型凝縮器に使用するに好
適な伝熱管に関する。
一般に、凝縮器には横型シエルチユーブ式熱交
換器が多用されており、冷却液がチユーブ内を流
れ、凝縮すべきガス例えば凝縮冷媒がチユーブ外
を流れる構造となつている。ここで使用されるチ
ユーブとしては、通常表面平滑なものが使用され
ている。
換器が多用されており、冷却液がチユーブ内を流
れ、凝縮すべきガス例えば凝縮冷媒がチユーブ外
を流れる構造となつている。ここで使用されるチ
ユーブとしては、通常表面平滑なものが使用され
ている。
しかし、かかる従来のシエルチユーブ熱交換器
では、凝縮冷媒によつてはチユーブ外面の熱伝達
係数が内面の熱伝達係数に比べて小さく、このた
め、全体としての熱貫流率を低下させているとい
う問題があつた。
では、凝縮冷媒によつてはチユーブ外面の熱伝達
係数が内面の熱伝達係数に比べて小さく、このた
め、全体としての熱貫流率を低下させているとい
う問題があつた。
この問題点を更に詳しく説明する。
凝縮を伴う場合の管外面の境膜熱伝達係数αn
（Kcal／m2・ｈ・℃）は次の式で表される。
（Kcal／m2・ｈ・℃）は次の式で表される。
αn＝Ch／（hΔθ）0.25
（ｒ・γ2・λ3／η）0.25 ……(1)
ここで、
ｈ：垂直壁の高さ（ｍ）
水平管の時は管の直径（ｍ）
Δθ：凝縮温度と伝熱壁温度との差（℃）
ｒ：凝縮冷媒の蒸発熱（Kcal／Kg）
γ：液化冷媒の比重量（Kg／m3）
λ：液化冷媒の熱伝導率（Kcal／ｍ・ｈ・℃）
η：液化冷媒の粘性係数（Kg・ｈ／m2）
Ch：定数、垂直壁では0.943
水平管では0.725
上記(1)式から明らかなように、垂直壁の高さｈ
が大きくなる程、管外面の境膜熱伝達係数αnを
低下させるため、このｈを小さくしてαnを大き
くするために、従来は伝熱管を水平に配置し、且
つ管径を小さくしている。なお、伝熱管が水平に
何本か重なる場合は下方に行くほど、αnの値は
低下し、重なる段数が多くなると下側のαnの上
側のαnの60％前後までにも低下するが、全体と
しての平均熱伝達係数は、伝熱管を垂直に配置す
る場合よりも大きくなる。
が大きくなる程、管外面の境膜熱伝達係数αnを
低下させるため、このｈを小さくしてαnを大き
くするために、従来は伝熱管を水平に配置し、且
つ管径を小さくしている。なお、伝熱管が水平に
何本か重なる場合は下方に行くほど、αnの値は
低下し、重なる段数が多くなると下側のαnの上
側のαnの60％前後までにも低下するが、全体と
しての平均熱伝達係数は、伝熱管を垂直に配置す
る場合よりも大きくなる。
ところで、フロン系冷媒は、その潜熱が水蒸気
に比較すると1/10以下と小さく、その他の性質と
もあいまつて熱伝達係数αnは極めて小さく、例
えば水平に配置した場合には、1600ないし
2000Kcal／m2・ｈ・℃程度である。これに対し、
管内に水を流した場合の水と管壁との熱伝達係数
は、流速2m／Secに対し7000Kcal／m2・ｈ・℃
前後であり、流速3m／Secに対しては
10000Kcal／m2・ｈ・℃前後にも達し、管外面よ
り数倍も大きく、アンバランスとなつている。従
つて、伝熱管の熱貫流率を向上させるには、管外
面における伝熱性能を向上させることが望まし
い。
に比較すると1/10以下と小さく、その他の性質と
もあいまつて熱伝達係数αnは極めて小さく、例
えば水平に配置した場合には、1600ないし
2000Kcal／m2・ｈ・℃程度である。これに対し、
管内に水を流した場合の水と管壁との熱伝達係数
は、流速2m／Secに対し7000Kcal／m2・ｈ・℃
前後であり、流速3m／Secに対しては
10000Kcal／m2・ｈ・℃前後にも達し、管外面よ
り数倍も大きく、アンバランスとなつている。従
つて、伝熱管の熱貫流率を向上させるには、管外
面における伝熱性能を向上させることが望まし
い。
従来、この問題点を解決するものとして、伝熱
管外面にその長手方向に直角の多数の溝を形成し
各溝間の部分をフインとすることによつて管外面
の伝熱面積を増加したものが知られている。しか
しながら、このようにして形成したフインは高さ
の低いローフインであり伝熱面積を大幅には増加
させることができず、しかもフインが低く且つフ
イン間隔が狭いので、その間に凝縮液が溜まり易
く、管壁及びフインの熱伝達係数αnを低下させ
てしまい、全体として伝熱性能を大幅には向上さ
せることができなかつた。
管外面にその長手方向に直角の多数の溝を形成し
各溝間の部分をフインとすることによつて管外面
の伝熱面積を増加したものが知られている。しか
しながら、このようにして形成したフインは高さ
の低いローフインであり伝熱面積を大幅には増加
させることができず、しかもフインが低く且つフ
イン間隔が狭いので、その間に凝縮液が溜まり易
く、管壁及びフインの熱伝達係数αnを低下させ
てしまい、全体として伝熱性能を大幅には向上さ
せることができなかつた。
裸管に高いフインを多数接合すれば、伝熱面積
を増やすことは可能であるが、フインを高くする
と、熱交換器の製造時或いは補修時において、一
方の管板のチユーブ取付穴からチユーブ全体を挿
入したり抜いたりすることができず、製造或いは
補修作業が困難になる等の問題点が生じる。
を増やすことは可能であるが、フインを高くする
と、熱交換器の製造時或いは補修時において、一
方の管板のチユーブ取付穴からチユーブ全体を挿
入したり抜いたりすることができず、製造或いは
補修作業が困難になる等の問題点が生じる。
本発明はかかる問題点に鑑みて為されたもの
で、凝縮器として使用するフインチユーブ式熱交
換器に使用した際に伝熱性能のよい、且つ製造、
補修の容易な伝熱管を提供することを目的とす
る。
で、凝縮器として使用するフインチユーブ式熱交
換器に使用した際に伝熱性能のよい、且つ製造、
補修の容易な伝熱管を提供することを目的とす
る。
［課題を解決するための手段〕
上記問題点を解決すべくなされた本発明は、管
の両端にその中間部の直径よりも大径の滑らかな
口金部分を持ち、その中間部には両端の口金部分
の外表面を含む円筒面より出ないような高さのフ
インを長手方向に多数有し、更に各フインとフイ
ンの間に構成される溝に、前記口金部分の外表面
を含む円筒面より出ないような高さの、且つ熱伝
導率の高い材料からなる仕切板を適宜ピツチに固
定して設けたことを特徴とするフイン付伝熱管で
ある。
の両端にその中間部の直径よりも大径の滑らかな
口金部分を持ち、その中間部には両端の口金部分
の外表面を含む円筒面より出ないような高さのフ
インを長手方向に多数有し、更に各フインとフイ
ンの間に構成される溝に、前記口金部分の外表面
を含む円筒面より出ないような高さの、且つ熱伝
導率の高い材料からなる仕切板を適宜ピツチに固
定して設けたことを特徴とするフイン付伝熱管で
ある。
上記フイン付伝熱管はその両端に、中間のフイ
ン外径と同等若しくはそれ以上の径の滑らかな口
金部分を有しているので、フインチユーブ式熱交
換器を製作する際或いは補修の際には、通常のフ
インの無い平滑管と同様に、管板に形成したチユ
ーブ取付穴から伝熱管全体を抜き差しすることが
でき、製造、補修作業を容易に行いうる。
ン外径と同等若しくはそれ以上の径の滑らかな口
金部分を有しているので、フインチユーブ式熱交
換器を製作する際或いは補修の際には、通常のフ
インの無い平滑管と同様に、管板に形成したチユ
ーブ取付穴から伝熱管全体を抜き差しすることが
でき、製造、補修作業を容易に行いうる。
また、上記フイン付伝熱管を垂直に配置し且つ
管外面で凝縮を行うように構成すると、フイン間
に設けた仕切板がその上方の管壁、フイン等に付
着、凝縮した液を排出し、その凝縮液が仕切板の
下の管壁やフインを流れることを防止する。この
ことは、上記(1)式におけるｈの値が伝熱管全長で
はなく、仕切板の間隔となることを意味する。こ
のため、仕切板間隔を適当に選定することによ
り、伝熱管を水平に配置した場合に比べ、熱伝達
係数αnを増加させることができ、更に、フイン
及び仕切板により管外面側の伝熱面積を増加させ
ることができるので、管外面側の伝熱性能を大幅
に向上させることができる。従つて、管内面に比
べて外面側の熱伝達係数が小さい場合（例えばフ
ロン系冷媒の凝縮を行う場合）、伝熱管の内面基
準の熱貫流率を大幅に向上させることが可能とな
る。
管外面で凝縮を行うように構成すると、フイン間
に設けた仕切板がその上方の管壁、フイン等に付
着、凝縮した液を排出し、その凝縮液が仕切板の
下の管壁やフインを流れることを防止する。この
ことは、上記(1)式におけるｈの値が伝熱管全長で
はなく、仕切板の間隔となることを意味する。こ
のため、仕切板間隔を適当に選定することによ
り、伝熱管を水平に配置した場合に比べ、熱伝達
係数αnを増加させることができ、更に、フイン
及び仕切板により管外面側の伝熱面積を増加させ
ることができるので、管外面側の伝熱性能を大幅
に向上させることができる。従つて、管内面に比
べて外面側の熱伝達係数が小さい場合（例えばフ
ロン系冷媒の凝縮を行う場合）、伝熱管の内面基
準の熱貫流率を大幅に向上させることが可能とな
る。
以下、図面に示す本発明の実施例を説明する。
第１図は本発明の一実施例になる伝熱管の縦断
面図、第２図はその伝熱管の中央部の横断面図で
ある。同図において、全体を参照符号１で示すフ
イン付伝熱管は、両端の滑らかな口金部分２とそ
の中間のフイン付管３とからなつており、この口
金部分２の外径は管板のチユーブ取付穴に適合す
る太さになつている。中間のフイン付管３の管外
径は、口金部分２の外径よりもかなり小さく、標
準的には外径が60％から70％の間になるよう小さ
くされ、その周囲に多数の、本実施例では16枚の
フイン４が長手方向に且つ放射状に付けられてい
る。フイン４の高さは、両端の口金部分２の外表
面を含む円筒面よりでないように選定する。な
お、中間のフイン付管３の外径、フイン４の高さ
等は、対象とする冷媒の熱伝達率の大小、冷却水
のコストの大小等によつて適宜選択する。第１図
に示す口金部分２と中間のフイン付管３は、口金
部分２と等径等肉の管材の中間部分をロールで成
形することにより、一体に製造されることができ
る。なお、フイン４は必ずしも管本体と一体に成
形される必要はなく、溶接、ろー付け或いは機械
加工された溝にはめて締め込んでもよい。この場
合、フインは熱伝導率の高い材質で形成する。ま
た、両端の口金部分２と中間のフイン付管３とは
上記のように一体に成形する場合に限らず、溶
接、ろー付け等で接合したものであつてもよい。
第３図はその場合の実施例1Aを示すもので、押
し出し又はロール成形したフイン付管３Ａの端部
に、一端を直角に絞り曲げして構成した口金部分
２Ａをろー付け又は溶接して一体化したものであ
る。
面図、第２図はその伝熱管の中央部の横断面図で
ある。同図において、全体を参照符号１で示すフ
イン付伝熱管は、両端の滑らかな口金部分２とそ
の中間のフイン付管３とからなつており、この口
金部分２の外径は管板のチユーブ取付穴に適合す
る太さになつている。中間のフイン付管３の管外
径は、口金部分２の外径よりもかなり小さく、標
準的には外径が60％から70％の間になるよう小さ
くされ、その周囲に多数の、本実施例では16枚の
フイン４が長手方向に且つ放射状に付けられてい
る。フイン４の高さは、両端の口金部分２の外表
面を含む円筒面よりでないように選定する。な
お、中間のフイン付管３の外径、フイン４の高さ
等は、対象とする冷媒の熱伝達率の大小、冷却水
のコストの大小等によつて適宜選択する。第１図
に示す口金部分２と中間のフイン付管３は、口金
部分２と等径等肉の管材の中間部分をロールで成
形することにより、一体に製造されることができ
る。なお、フイン４は必ずしも管本体と一体に成
形される必要はなく、溶接、ろー付け或いは機械
加工された溝にはめて締め込んでもよい。この場
合、フインは熱伝導率の高い材質で形成する。ま
た、両端の口金部分２と中間のフイン付管３とは
上記のように一体に成形する場合に限らず、溶
接、ろー付け等で接合したものであつてもよい。
第３図はその場合の実施例1Aを示すもので、押
し出し又はロール成形したフイン付管３Ａの端部
に、一端を直角に絞り曲げして構成した口金部分
２Ａをろー付け又は溶接して一体化したものであ
る。
第１図〜第３図において、５はフインとフイン
の間の溝を適当ピツチで仕切るための仕切板であ
つて、これは通常はフイン４と同材質の熱伝導率
の高い材料で作り、溶接やろー付けするか、熱伝
導性の接着剤で管壁及びフイン４に接着する。な
お、この仕切板５の外径も口金部分２の外径以下
になるように選定する。第２図はそのフイン付管
３の管周囲にフイン４が放射状に付き、仕切板５
がフイン４とフイン４の間の溝一杯にはめてある
所を示す。この仕切板５も伝熱面積の一部を形成
するので、これを密に設けることは、前述の(1)式
においてｈを小さくしてαnを高めると共に伝熱
面積を大きくする効果があり、伝熱特性の面から
は好ましい。しかし、反面コスト高となるので、
両者を勘案して適当な値に設定する。
の間の溝を適当ピツチで仕切るための仕切板であ
つて、これは通常はフイン４と同材質の熱伝導率
の高い材料で作り、溶接やろー付けするか、熱伝
導性の接着剤で管壁及びフイン４に接着する。な
お、この仕切板５の外径も口金部分２の外径以下
になるように選定する。第２図はそのフイン付管
３の管周囲にフイン４が放射状に付き、仕切板５
がフイン４とフイン４の間の溝一杯にはめてある
所を示す。この仕切板５も伝熱面積の一部を形成
するので、これを密に設けることは、前述の(1)式
においてｈを小さくしてαnを高めると共に伝熱
面積を大きくする効果があり、伝熱特性の面から
は好ましい。しかし、反面コスト高となるので、
両者を勘案して適当な値に設定する。
第４図は上記フイン付伝熱管１を組み込んだ竪
型凝縮器を示す断面図である。１１は上部管板、
１２は下部管板、１３は胴、１４は鏡板である。
伝熱管１は管板１１，１２のチユーブ取付穴に挿
入固定され、垂直に配置される。鏡板１４には冷
却水導入口１５が取付けられ、管板１２の下方に
冷却水排出路１６が形成されている。一方、胴１
３には凝縮ガス導入口１７と凝縮液排出口１８が
設けられている。
型凝縮器を示す断面図である。１１は上部管板、
１２は下部管板、１３は胴、１４は鏡板である。
伝熱管１は管板１１，１２のチユーブ取付穴に挿
入固定され、垂直に配置される。鏡板１４には冷
却水導入口１５が取付けられ、管板１２の下方に
冷却水排出路１６が形成されている。一方、胴１
３には凝縮ガス導入口１７と凝縮液排出口１８が
設けられている。
上記構成の竪型凝縮器において、伝熱管１の内
部を冷却水が通過し、管外を凝縮ガスが通過す
る。管外の凝縮ガスは管内の冷却水で冷却され、
凝縮する。この際の凝縮状態を第５図に拡大して
示す。第５図は第１図のＡ部の拡大図であり、管
外面及びフイン４に凝縮した凝縮液６は仕切板５
から矢印で示すように排出され、その下方の管壁
或いはフインにはあまり流れ込まない。このた
め、仕切板５の直下では滴状凝縮が行われること
となり、伝熱管を垂直に使用しても膜状凝縮の部
分が少なく、熱伝達係数を大きくすることができ
る。
部を冷却水が通過し、管外を凝縮ガスが通過す
る。管外の凝縮ガスは管内の冷却水で冷却され、
凝縮する。この際の凝縮状態を第５図に拡大して
示す。第５図は第１図のＡ部の拡大図であり、管
外面及びフイン４に凝縮した凝縮液６は仕切板５
から矢印で示すように排出され、その下方の管壁
或いはフインにはあまり流れ込まない。このた
め、仕切板５の直下では滴状凝縮が行われること
となり、伝熱管を垂直に使用しても膜状凝縮の部
分が少なく、熱伝達係数を大きくすることができ
る。
第６図は仕切板の変形例を示すものである。こ
の仕切板５Ａは管壁に対して若干傾斜を付けて取
付け、凝縮液の排出をし易くしたものであり、フ
イン間の溝内の凝縮液の滞留を一層少なくして、
熱伝達係数を向上できる。
の仕切板５Ａは管壁に対して若干傾斜を付けて取
付け、凝縮液の排出をし易くしたものであり、フ
イン間の溝内の凝縮液の滞留を一層少なくして、
熱伝達係数を向上できる。
第７図は取付を容易にした仕切板を示すもので
ある。本実施例の仕切板５Ｂはフイン４間の溝内
に位置する仕切板部７とそれを連結したリング部
８とからなるもので、その製作工程を第８図、第
９図、第１０図に示す。第８図は取付前の仕切板
５Ｂを示すもので、仕切板７とリング部８とを有
する平板状のものであり、この仕切板５Ｂは適当
厚さの板材をプレスにて打ち抜き形成される。こ
の仕切板５Ｂを第９図に示すようにフイン付管３
の周囲に巻付け、位置をうまく合わせて両端９を
突き合わせ溶接するか、予め両端を突き合わせて
溶接し、リング状としたものを第９図のようにフ
イン付管３にはめ込む。次に、仕切板部７の位置
をフイン４の間になるように合わせ、第１０図に
示すようにフイン間の溝内に折り込み、必要に応
じ溶接或いはろー付けする。これにより、第７図
の構造が形成される。この場合、リング部８もフ
イン効率は若干低下はするが、伝熱面積として作
用するので、それを勘案して伝熱面積に加算して
よい。なお、リング部８は若干重ね合わせてスポ
ツト溶接してもよい。
ある。本実施例の仕切板５Ｂはフイン４間の溝内
に位置する仕切板部７とそれを連結したリング部
８とからなるもので、その製作工程を第８図、第
９図、第１０図に示す。第８図は取付前の仕切板
５Ｂを示すもので、仕切板７とリング部８とを有
する平板状のものであり、この仕切板５Ｂは適当
厚さの板材をプレスにて打ち抜き形成される。こ
の仕切板５Ｂを第９図に示すようにフイン付管３
の周囲に巻付け、位置をうまく合わせて両端９を
突き合わせ溶接するか、予め両端を突き合わせて
溶接し、リング状としたものを第９図のようにフ
イン付管３にはめ込む。次に、仕切板部７の位置
をフイン４の間になるように合わせ、第１０図に
示すようにフイン間の溝内に折り込み、必要に応
じ溶接或いはろー付けする。これにより、第７図
の構造が形成される。この場合、リング部８もフ
イン効率は若干低下はするが、伝熱面積として作
用するので、それを勘案して伝熱面積に加算して
よい。なお、リング部８は若干重ね合わせてスポ
ツト溶接してもよい。
以下に、本発明の具体例を説明する。
実施例
第１図、第２図に示す形状の、下記寸法の伝熱
管を製作した。
管を製作した。
口金部分外径 20mm
フイン高さ ４mm
〃 厚さ 0.5mm
中央部管外径 12mm
〃 管内径 10mm
仕切板ピツチ 20mm
有効長 1m
このフイン付伝熱管の管内外の伝熱面積は次の
通りである。
通りである。
(1) 管外面側
フイン表面積＝0.136m2／ｍ
管の表面積 ＝0.030 〃
仕切板面積＝0.022 〃
合 計 ＝0.188m2／ｍ
(2) 管内面側
内面積＝0.0314m2／ｍ
従つて、管外面積／管内面積＝5.99≒６とな
る。
る。
このフイン付伝熱管を垂直に配置し、管内冷却
水の流速を2m／Secとして、Ｒ−12の凝縮に使用
し、熱貫流率を測定したところ、伝熱管全体とし
ての熱貫流率（管内面基準）は Ｋ＝4210Kcal／m2・ｈ・℃ であつた。管内面側の熱伝達率は、流速2m／Sec
に対して約7000Kcal／m2・ｈ・℃であるので、
この値及び前記熱貫流率から、管外面側の熱伝達
率を計算により求めると、管内面の単位面積を基
準とした管外面側の熱伝達率は、 α＝10970Kcal／m2・ｈ・℃ である。
水の流速を2m／Secとして、Ｒ−12の凝縮に使用
し、熱貫流率を測定したところ、伝熱管全体とし
ての熱貫流率（管内面基準）は Ｋ＝4210Kcal／m2・ｈ・℃ であつた。管内面側の熱伝達率は、流速2m／Sec
に対して約7000Kcal／m2・ｈ・℃であるので、
この値及び前記熱貫流率から、管外面側の熱伝達
率を計算により求めると、管内面の単位面積を基
準とした管外面側の熱伝達率は、 α＝10970Kcal／m2・ｈ・℃ である。
比較例
比較のため、ローフイン式の、下記寸法の伝熱
管を水平に配置した場合の伝熱特性を求めた。
管を水平に配置した場合の伝熱特性を求めた。
フイン外径 18.75mm
〃 内径 15.85mm
管内径 13.55mm
フイン山数 750山／ｍ
この伝熱管の管内外の伝熱面積は次の通りであ
る。
る。
(1) 管外面側
フイン表面積＝0.1182m2／ｍ
管外表面積＝0.0498 〃
合 計 ＝0.1680m2／ｍ
(2) 管内面側
内面積＝0.04257m2／ｍ
従つて、管外面積／管内面積＝3.95≒４とな
る。
る。
このローフイン式伝熱管を水平に配置し、実施
例と同量の冷却水を伝熱管内に通し、Ｒ−12の
凝縮を行つて熱貫流率を測定した。伝熱管全体と
しての熱貫流率（管内面基準）は Ｋ＝2640Kcal／m2・ｈ・℃ であつた。ただし、この値は管を１層だけ配置し
た場合のものであり、実際の凝縮器では伝熱管を
多層に重ねているので、その平均熱貫流率は上記
の値より小さく、通常２割程度低下すると考える
と、多層に配置した場合の平均熱貫流率は、 Kn＝2200Kcal／m2・ｈ・℃ となる。
例と同量の冷却水を伝熱管内に通し、Ｒ−12の
凝縮を行つて熱貫流率を測定した。伝熱管全体と
しての熱貫流率（管内面基準）は Ｋ＝2640Kcal／m2・ｈ・℃ であつた。ただし、この値は管を１層だけ配置し
た場合のものであり、実際の凝縮器では伝熱管を
多層に重ねているので、その平均熱貫流率は上記
の値より小さく、通常２割程度低下すると考える
と、多層に配置した場合の平均熱貫流率は、 Kn＝2200Kcal／m2・ｈ・℃ となる。
ところで、比較例の場合には管内径が実施例
の場合よりも大きいので、実施例と同流量の
冷却水を流した場合の流速は、1.1m／Secとなつ
ている。管内面側の熱伝達率は、流速1.1m／Sec
に対して約4600Kcal／m2・ｈ・℃であるので、
この値及び前記平均熱貫流率から、管外面側の熱
伝達率を計算により求めると、管内面の単位面積
を基準とした管外面側の熱伝達率は、 α＝4850Kcal／m2・ｈ・℃ となる。
の場合よりも大きいので、実施例と同流量の
冷却水を流した場合の流速は、1.1m／Secとなつ
ている。管内面側の熱伝達率は、流速1.1m／Sec
に対して約4600Kcal／m2・ｈ・℃であるので、
この値及び前記平均熱貫流率から、管外面側の熱
伝達率を計算により求めると、管内面の単位面積
を基準とした管外面側の熱伝達率は、 α＝4850Kcal／m2・ｈ・℃ となる。
実施例を比較例とを比較すれば良く分かる
ように、実施例の熱貫流率は比較例に対し、
約1.9倍に増加しており、また管外面側の熱伝達
率は、約2.2倍に増加している。
ように、実施例の熱貫流率は比較例に対し、
約1.9倍に増加しており、また管外面側の熱伝達
率は、約2.2倍に増加している。
以上の説明から明らかなように、本発明のフイ
ン付伝熱管は、両端にフイン外径と同等以上の外
径の口金部分を有しているので、熱交換器を製造
する際に、管板に取付ける作業、或いは補修する
際に管板から引き抜く作業が容易である。更に、
このフイン付管は外面のフインにより伝熱面積を
増大させるとともに、仕切板を設けることによ
り、垂直に且つ凝縮に使用した際の凝縮側の伝熱
特性が向上し、全体としての熱貫流率を向上する
ことができるという効果を有している。
ン付伝熱管は、両端にフイン外径と同等以上の外
径の口金部分を有しているので、熱交換器を製造
する際に、管板に取付ける作業、或いは補修する
際に管板から引き抜く作業が容易である。更に、
このフイン付管は外面のフインにより伝熱面積を
増大させるとともに、仕切板を設けることによ
り、垂直に且つ凝縮に使用した際の凝縮側の伝熱
特性が向上し、全体としての熱貫流率を向上する
ことができるという効果を有している。
第１図は本発明の一実施例による伝熱管の縦断
面図、第２図はその中間部の横断面図、第３図は
他の実施例による伝熱管の一部の縦断面図、第４
図は第１図の伝熱管を使用した竪型凝縮器の縦断
面図、第５図はその凝縮器における凝縮状態を示
すもので、第１図のＡ部の拡大断面図、第６図、
第７図はそれぞれ仕切板の変形例を示す第５図と
同一部分の断面図、第８図、第９図、第１０図は
第７図の仕切板５Ｂを製作する工程を示す説明図
である。 １……フイン付伝熱管、２……口金部分、３…
…フイン付管、４……フイン、５……仕切板、６
……凝縮液、１１，１２……管板、１３……胴、
１５……冷却水入口、１７……凝縮ガス導入口、
１８……凝縮液排出口。
面図、第２図はその中間部の横断面図、第３図は
他の実施例による伝熱管の一部の縦断面図、第４
図は第１図の伝熱管を使用した竪型凝縮器の縦断
面図、第５図はその凝縮器における凝縮状態を示
すもので、第１図のＡ部の拡大断面図、第６図、
第７図はそれぞれ仕切板の変形例を示す第５図と
同一部分の断面図、第８図、第９図、第１０図は
第７図の仕切板５Ｂを製作する工程を示す説明図
である。 １……フイン付伝熱管、２……口金部分、３…
…フイン付管、４……フイン、５……仕切板、６
……凝縮液、１１，１２……管板、１３……胴、
１５……冷却水入口、１７……凝縮ガス導入口、
１８……凝縮液排出口。
Claims (1)
- １ 管の両端にその中間部の直径よりも大径の滑
らかな口金部分を持ち、その中間部には両端の口
金部分の外表面を含む円筒面より出ないような高
さのフインを長手方向に多数有し、更に各フイン
とフインの間に構成される溝に、前記口金部分の
外表面を含む円筒面より出ないような高さの、且
つ熱伝導率の高い材料からなる仕切板を適宜ピツ
チに固定して設けたことを特徴とするフイン付伝
熱管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17474486A JPS6332294A (ja) | 1986-07-26 | 1986-07-26 | フイン付伝熱管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17474486A JPS6332294A (ja) | 1986-07-26 | 1986-07-26 | フイン付伝熱管 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6332294A JPS6332294A (ja) | 1988-02-10 |
| JPH0565790B2 true JPH0565790B2 (ja) | 1993-09-20 |
Family
ID=15983921
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17474486A Granted JPS6332294A (ja) | 1986-07-26 | 1986-07-26 | フイン付伝熱管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6332294A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6362899B2 (ja) | 2014-03-31 | 2018-07-25 | 株式会社日立製作所 | 熱交換器及び熱交換器の伝熱管 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5124965A (ja) * | 1974-08-26 | 1976-02-28 | Furukawa Metals Co | Netsukokankyodennetsukan |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56103792U (ja) * | 1979-12-29 | 1981-08-13 | ||
| JPS5777691U (ja) * | 1981-09-16 | 1982-05-13 |
-
1986
- 1986-07-26 JP JP17474486A patent/JPS6332294A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5124965A (ja) * | 1974-08-26 | 1976-02-28 | Furukawa Metals Co | Netsukokankyodennetsukan |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6332294A (ja) | 1988-02-10 |
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