JPH0712427A - 吸収冷凍機用伝熱管及びその製造方法並びに吸収冷凍機用熱交換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】蒸発器冷水管２２や吸収器冷却水管３２の伝熱
管表面１０の濡れ性を飛躍的に向上し、冷凍機性能を十
分高めると共に、管表面の脱脂を省略する。 【構成】冷媒液や溶液を散布する伝熱管表面１０に、非
金属のブラスト材を用いた直圧式のショットブラストに
より、深さが０．５ミクロン〜１０００ミクロン程度の
ランダムな多数の細かな傷から成る梨地状の粗面１０ａ
を形成し、管表面の円周方向及び長手方向の双方に万遍
なく液膜が広がるようにし、同時に伝熱管表面１０に多
数の細かな傷を付け、特別な脱脂処理を不要にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、吸収冷凍機の蒸発器や
吸収器の伝熱管に用いる吸収冷凍機用伝熱管及びその製
造方法、並びに、その吸収冷凍機用伝熱管を多数段配設
した吸収冷凍機用熱交換器に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の吸収冷凍機用伝熱管は、その伝
熱管表面に液体を散布し、管内に流す流体と熱交換させ
るものであって、具体的に、蒸発器では、伝熱管表面に
冷媒として用いる水を散布し、この冷媒に管内に流す冷
房用水から蒸発熱を与え、吸収器では、伝熱管表面に吸
収溶液として用いる臭化リチウム水溶液を散布し、この
溶液から管内に流す冷却水に吸収熱を与えるようにして
いる。そして、従来、この種の伝熱管の構造として、実
開平２−８９２７０号公報に開示され且つ図６に示すよ
うに、管壁Ｐの断面形状を波打たせて、管の長手方向に
沿う凹部Ｏ及び凸部Ｔを形成する提案がなされている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図６に示した
ものは、単なる円筒管に比べれば、多少は、伝熱面積が
広がり、管表面における液体の濡れ性も向上し得るが、
管壁Ｐを波打たせて長手方向に沿う凹凸を形成するだけ
であるから、管の円周方向及び長さ方向の双方に万遍な
く液膜を広げるのは困難であり、冷凍機の性能を充分に
向上させることができない問題がある。又、管壁Ｐを単
に波打たせるだけで、管表面の素地をそのまま残すもの
であるから、管表面に付着している脂分により散布した
液体が弾かれてしまうし、これを回避するには、通常の
円筒管と同様、溶剤を用いた洗浄が必要となり、その脱
脂処理が煩雑である問題もある。

【０００４】更に、この種の伝熱管を液体の散布方向上
下に多数段配設した実際の蒸発器や吸収器等の熱交換器
では、各伝熱管の濡れ性が悪いことから、図７中の二点
鎖線で示すように、下段にいくほど、伝熱管の両端部に
濡れない領域ＤＳが大きく広がり、熱交換が行われない
ロス部分が大きくなって、熱交換効率が悪い問題があ
る。特に、散布する液体の流量が、吸収冷凍機の部分負
荷運転に対応して少なくなる場合には、図８中の二点鎖
線で示すように、伝熱管の両端部のみならず、中央付近
にも濡れの生じない洲の部分ＤＭができ、下段の伝熱管
のロスが一層大きくなる問題がある。

【０００５】本発明の第一の目的は、伝熱管表面の濡れ
性を飛躍的に向上できて、冷凍機の性能を十分向上で
き、同時に煩雑な脱脂処理も省略できる吸収冷凍機用伝
熱管を提供する点にあり、その第二の目的は、伝熱管表
面の濡れ性を最も効果的に向上できる製造方法を提供す
る点にあり、更に、第三の目的は、具体的に伝熱管を多
数段配設した蒸発器や吸収器等において、下段側の濡れ
の生じない領域を少なくし、伝熱ロスを低減できる熱交
換器を提供する点にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そこで、請求項１記載の
発明は、上記第一の目的を達成するため、液体を散布す
る伝熱管表面１０をもつ吸収冷凍機用伝熱管において、
前記伝熱管表面１０に、ショットブラストによる粗面１
０ａを形成した。

【０００７】請求項２記載の発明は、上記第二の目的を
達成するため、液体を散布する伝熱管表面１０をもつ吸
収冷凍機用伝熱管の製造方法において、前記伝熱管表面
１０に、非金属のブラスト材を加圧した圧縮空気と共に
噴射し、この非金属のブラスト材を用いた直圧式のショ
ットブラストにより、前記伝熱管表面１０に粗面１０ａ
を形成した。

【０００８】請求項３記載の発明は、上記第三の目的を
達成するため、液体を散布する伝熱管表面１０をもつ伝
熱管１００を液体の散布方向上下に多数段配設した吸収
冷凍機用熱交換器において、前記各伝熱管１００におけ
る伝熱管表面１０に、ショットブラストによる粗面１０
ａを形成した。

【０００９】

【作用】請求項１記載の発明では、伝熱管表面１０には
ショットブラストによる粗面１０ａが形成され、その管
表面１０は細かな多数の凹凸により覆われるから、管の
円周方向及び長手方向の双方に液膜を広範囲に広げるこ
とができ、伝熱管の濡れ性を飛躍的に向上できる。しか
も、伝熱管表面１０は細かな多数の凹凸により覆われ
て、その管表面の素地が傷付き状態となるから、その管
表面に付着する脂を取り除くことができ、特別な脱脂処
理も不要になる。

【００１０】請求項２記載の発明では、非金属のブラス
ト材を用いるから、伝熱管表面１０に異種金属がささっ
て残らず、伝熱管表面１０における電位が不均一になる
のを防止でき、腐食の原因も無くせるし、凹凸による傷
も深くでき、濡れ性を効果的に向上させることができ
る。

【００１１】請求項３記載の発明では、各伝熱管１００
における伝熱管表面１０にはショットブラストによる粗
面１０ａが形成され、その各管表面１０は細かな多数の
凹凸により覆われるから、管の円周方向及び長手方向の
双方に液膜を広範囲に広げることができ、各伝熱管１０
０の濡れ性を飛躍的に向上でき、多数段備える伝熱管１
００のうち下段側のものの両端部等にできる濡れの生じ
ない部分を少なくすることができ、伝熱ロスを低減する
ことができる。

【００１２】

【実施例】図３に示すものは、本発明に係る吸収冷凍機
用伝熱管１００（以下本発明伝熱管と云う）を備える蒸
発器２並びに吸収器３をもつ吸収冷凍機である。蒸発器
２は、容器２０の内部に、冷媒液に用いる水を散布する
散布器２１と、本発明伝熱管１００を構成し、冷房用水
を取り出す冷水管２２を備える。吸収器３は、蒸発器２
と同一の容器２０内にエリミネータ３０を挟んで隣接状
に設けられ、吸収溶液に用いる臭化リチウム水溶液の濃
い溶液を散布する散布器３１と、本発明伝熱管１００を
構成し、冷却水を流す冷却水管３２を備える。

【００１３】図３中、２３は冷媒ポンプ、３３は溶液ポ
ンプ、４は低温熱交換器、５は高温熱交換器、６はバー
ナー６０を加熱源として吸収器３で多量に冷媒を含んだ
稀溶液から冷媒を発生させる高温発生器、７は高温発生
器６で発生する冷媒蒸気を流す伝熱管群７０をもち、高
温発生器６で生成されて高温熱交換器５を通過した後の
中間濃度溶液から冷媒を発生させる低温発生器、８は吸
収器３の冷却水管３２の後段に連続して設ける冷却水管
８０により低温発生器７で発生した冷媒蒸気を凝縮させ
る凝縮器、９は冷房に代えて暖房を行う冷暖切換弁であ
る。

【００１４】そして、蒸発器２の冷水管２２及び吸収器
３の冷却水管３２に用いる本発明伝熱管１００は、図１
及び図２に示すように、銅管や鉄管を管素材１０１とし
て用いており、その冷媒液或は溶液を散布する伝熱管表
面１０に、ショットブラストにより、深さが０．５ミク
ロン〜１０００ミクロン程度のランダムな多数の細かな
傷から成る梨地状の粗面１０ａを形成している。尚、図
１及び図２において、２０１は散布器２１，３１の散布
トレー、２０２は冷媒又は溶液の流出口、２０３は分散
板である。

【００１５】又、そのショットブラストによる製造にお
いては、ブラスト材として、粒子径が０．００５ｍｍ〜
３．０ｍｍのけい砂やアルミナ等の非金属砂を用い、処
理方式として、図４に示すように、回転させながら移動
させる管素材１０１に向けて、ノズル３００から空気圧
縮機等で０．５ｋｇｆ／ｃｍ² 〜２０ｋｇｆ／ｃｍ²に
加圧した圧縮空気と共にブラスト材を噴射する直圧式を
採用している。もっとも、ブラスト材として、鋳鉄グリ
ッドや銅スラブ或はニッケルスラブ等の金属材料を用い
ることも可能であり、処理方式として、ロータ羽根にブ
ラスト材を投射して遠心力で飛散させるロータ式を採用
することも可能である。

【００１６】因に、管素材１０１として、直径１５ｍ
ｍ、長さ３００ｍｍの銅管を用い、平均粒径０．５ｍｍ
の非金属のブラスト材を用いた直圧式の処理結果を表１
に、平均粒径０．７ｍｍの鋳鉄グリッドを用いたロータ
式の処理結果を表２に示す。

【００１７】

【表１】

【００１８】

【表２】

【００１９】表１及び表２から明らかなように、直圧式
では、ロータ式に比べて傷を深くでき、濡れ性を効果的
に向上させることができる。しかも、非金属のブラスト
材を用いるから、伝熱管表面１０に異種金属がささって
残らず、伝熱管表面１０における電位が不均一になるの
を防止でき、腐食の原因も無くし得る。

【００２０】こうして得られる本発明伝熱管１００を、
蒸発器２の冷水管２２或は吸収器３の冷却水管３２に用
いると、図１中斜線で示したように、その伝熱管表面１
０の円周方向及び長手方向の双方に冷媒液或は溶液の液
膜を広範囲に広げることができ、伝熱管の濡れ性を飛躍
的に向上することができる。しかも、伝熱管表面１０は
細かな多数の傷で覆われるから、特別な脱脂処理も不要
になる。

【００２１】更に、実際に伝熱管１００を上下に２０段
（Ｐ１〜Ｐ２０）配設した蒸発器２或は吸収器３に用い
る熱交換器において、図７に示すように、全負荷運転を
想定した高流量時、並びに、部分負荷運転を想定した低
流量時何れについても、濡れ特性が大きく改善され、下
段の伝熱管Ｐ１８，Ｐ１９，Ｐ２０においても、その両
端部の濡れが生じないロス部分を少なくできると共に、
中間部に洲が生じるのも防止でき、熱交換効率を向上で
き、従来と同じ能力を得るには伝熱管本数を減らせる
等、熱交換器をコンパクト化できる利点も得られる。

【００２２】ところで、伝熱管表面１０のみにショット
ブラスト処理を行う以外に、伝熱管の内部にもブラスト
材を噴射し、該伝熱管の内面にも、同様なショットブラ
ストによる粗面を形成してもよく、この場合には、伝熱
管内に流す冷房用水や冷却水の流れの状態を乱して伝熱
性能を一層向上できる。

【００２３】又、以上のものでは、冷水管２２及び冷却
水管３２の平行管部分をストレートな円筒管で構成した
が、この部分を、図５に示すようなコルゲート管１０２
を用い、その伝熱管表面１０或は管内面１１にショット
ブラストによる粗面１０ａを形成してもよい。

【００２４】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、伝熱管表
面１０にショットブラストによる粗面１０ａを形成した
から、伝熱管の濡れ性を飛躍的に向上でき、冷凍機の性
能を十分に向上することができ、同時に煩雑な脱脂処理
も省略することができる。

【００２５】請求項２記載の発明によれば、非金属のブ
ラスト材を用いた直圧式のショットブラストにより、伝
熱管表面１０に粗面１０ａを形成する製造方法をとるか
ら、伝熱管における腐食の原因も無くせるし、濡れ性を
効果的に向上させることができる。

【００２６】請求項３記載の発明によれば、伝熱管１０
０の下段側の濡れ特性を改善でき、熱交換に寄与しない
ロス部分を低減できて、熱交換効率を向上できるし、
又、同じ能力を得るには熱交換器全体を小形化すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る吸収冷凍機用伝熱管の側面図。

【図２】図１のＡ，Ａ線での断面図。

【図３】本発明に係る吸収冷凍機用伝熱管を備える吸収
冷凍機の配管図。

【図４】同吸収冷凍機用伝熱管の製造方法の説明図。

【図５】同吸収冷凍機用伝熱管の他の実施例を示す一部
を断面とした側面図。

【図６】従来の吸収冷凍機用伝熱管の断面図。

【図７】従来のベア管と対比した本発明熱交換器の高流
量時の濡れ特性図。

【図８】従来のベア管と対比した本発明熱交換器の低流
量時の濡れ特性図。

【符号の説明】

１０；伝熱管表面、１０ａ；粗面、２１，３１；散布
器、２２；冷水管、３２；冷却水管、１００；伝熱管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 安夫 大阪府摂津市西一津屋１番１号 ダイキン 工業株式会社淀川製作所内 (72)発明者 小島 誠 大阪府摂津市西一津屋１番１号 ダイキン 工業株式会社淀川製作所内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】液体を散布する伝熱管表面（１０）をもつ
   吸収冷凍機用伝熱管において、前記伝熱管表面（１０）
   に、ショットブラストによる粗面（１０ａ）を形成して
   いることを特徴とする吸収冷凍機用伝熱管。
2. 【請求項２】液体を散布する伝熱管表面（１０）をもつ
   吸収冷凍機用伝熱管の製造方法において、前記伝熱管表
   面（１０）に、非金属のブラスト材を加圧した圧縮空気
   と共に噴射し、この非金属のブラスト材を用いた直圧式
   のショットブラストにより、前記伝熱管表面（１０）に
   粗面（１０ａ）を形成することを特徴とする吸収冷凍機
   用伝熱管の製造方法。
3. 【請求項３】液体を散布する伝熱管表面（１０）をもつ
   伝熱管（１００）を液体の散布方向上下に多数段配設し
   た吸収冷凍機用熱交換器において、前記各伝熱管（１０
   ０）における伝熱管表面（１０）に、ショットブラスト
   による粗面（１０ａ）を形成していることを特徴とする
   吸収冷凍機用熱交換器。