JPH07218037A - 吸収器用伝熱管 - Google Patents

吸収器用伝熱管

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Publication number
JPH07218037A
JPH07218037A JP6026214A JP2621494A JPH07218037A JP H07218037 A JPH07218037 A JP H07218037A JP 6026214 A JP6026214 A JP 6026214A JP 2621494 A JP2621494 A JP 2621494A JP H07218037 A JPH07218037 A JP H07218037A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat transfer
recess
tube
absorber
pipe
Prior art date
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Pending
Application number
JP6026214A
Other languages
English (en)
Inventor
Takeshi Nishizawa
武史 西澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Furukawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Furukawa Electric Co Ltd filed Critical Furukawa Electric Co Ltd
Priority to JP6026214A priority Critical patent/JPH07218037A/ja
Publication of JPH07218037A publication Critical patent/JPH07218037A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00Adapting or protecting infrastructure or their operation
    • Y02A30/27Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/62Absorption based systems

Landscapes

  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 薄肉の素管を用いることができ、かつ製造も
容易な熱伝導、物質移動共に優れた吸収器用伝熱管を提
供する。 【構成】 密閉容器1内に配置され、外側に吸収液が滴
下され、内側に冷却水が流される吸収器用伝熱管におい
て、管外面に、管軸方向に長く、断続的であり、かつ円
周方向に所定の間隔で複数列に配置された凹部A7と、
該凹部A7より深い複数の凹部B8とが設けられている
ことを特徴とする吸収器用伝熱管。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は吸収式冷凍機、吸収式ヒ
ートポンプ等の吸収器に使用される吸収器用伝熱管に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】例えば、吸収式冷凍機における吸収器
は、図3の概念図に示すように、密閉容器1内に冷却水
を流通させる多数の伝熱管2を水平に配置し、密閉容器
1の上部に吸収液を伝熱管2上に散布または一定間隔で
滴下するノズル3を設けた構造となっている。即ち、伝
熱管2の外側には吸収液、例えば、LiBr水溶液(濃
度約60質量%)が滴下散布され、蒸発器で発生した水
蒸気を凝縮させると同時に、吸収した熱を管内に流れる
冷却水へ伝熱する。商用的には、吸収液にはn−オクチ
ルアルコール等の界面活性剤が加えられている。界面活
性剤の添加は吸収能力を向上させる方法として経験的に
知られている。
【0003】吸収器における吸収は蒸発器での水蒸気圧
と、伝熱管の表面に滴下された吸収液の飽和蒸気圧との
圧力差によって生じ、この圧力差が大きいと高い能力を
示す。飽和蒸気圧は吸収液の温度あるいは濃度が低くな
ると低下する。この理由から、熱伝導を良くして吸収液
の温度を下げ、吸収液内へ凝縮した水を拡散して濃度を
低くすることが望まれる。従って、伝熱管には熱伝導、
および凝縮水の拡散という物質移動の両者の効率向上が
要求される。しかし、これまでこの吸収機構については
不明な点が多く、伝熱管としては平滑管が主流となって
いる。
【0004】一方、吸収器は伝熱管を水平に配置し、吸
収液を上方から滴下する方式が主流になっている。この
際、管表面上を流れる吸収液は薄膜状となり、さらに伝
熱抵抗、および機器全体の効率を向上するため、吸収液
をさらに薄膜化する方向に進んでいる。
【0005】しかし、吸収器用伝熱管においては、熱移
動よりも物質移動の方が重要であると考えられる。吸収
性能の大幅な向上のためには、従来の薄膜化方式では熱
抵抗を小さくできるものの物質移動の促進が図られな
い。最近、伝熱面積を増加させると同時に吸収液の薄膜
化を図る目的で、ローフィンチューブ等の加工管を使用
する試みがなされているが、肉厚の大きい素管を用いる
必要があり、また伝熱面の増加に見合うまでの吸収能力
の向上には至っていない。
【0006】そこで最近では、伝熱面積の増大と物質移
動の促進によって吸収能力の向上を図った、伝熱管の外
面に長手方向に断続的に、かつ円周方向に所定の間隔を
有して複数列に多数の凹部を設け、少なくともこの凹部
が形成されていない外面に多数の溝を形成した吸収器用
伝熱管(特開昭64−46546号)や、前記溝の代わ
りに複数の微少なフィンを有する吸収器用伝熱管(特開
昭63−6363号)が開発されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上記これらの吸収器用
伝熱管においては、伝熱管の外面に管軸方向に長い凹部
を設けることにより、管軸方向への物質移動がある程度
促進され、溝あるいはフィンを設けることにより、伝熱
面積の増大がなされている。
【0008】しかし、最近における吸収器の低コスト
化、高性能化に対する要求はますます厳しくなってお
り、吸収器用伝熱管のさらなる低コスト化(薄肉化)、
高性能化が望まれており、前記従来の伝熱管では、溝ま
たはフィンを設けるためある程度厚い素管を用いねばな
らず、また物質移動および熱伝導性能の点でも充分では
ないのが現状である。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明はこのような状況
に鑑み鋭意検討の結果、薄肉化とさらなる高性能化を実
現できる吸収器用伝熱管を開発したもので、密閉容器内
に配置され、外側に吸収液が滴下され、内側に冷却水が
流される吸収器用伝熱管において、管外面に、管軸方向
に長く、断続的であり、かつ円周方向に所定の間隔で複
数列に配置された複数の凹部Aと、該凹部Aより深い複
数の凹部Bとが設けられていることを特徴とする吸収器
用伝熱管である。
【0010】本発明において、凹部Aと凹部Bとは少な
くとも1ヶ所で互いに接続していることが望ましい。
【0011】また、凹部Aの形状は管軸方向に長い長方
形であり、凹部Bの形状は円形であることが望ましい。
【0012】さらに、管内面の凹部Aおよび凹部Bの片
方、または両方に対応する位置に内面突起を設けておく
のが望ましい。
【0013】
【作用】本発明は、伝熱管の外面に、管軸方向に長く、
断続的な凹部Aを設けることにより、管軸方向への液の
移動を助長して漏れ面積を増加させ、この凹部Aよりも
深い複数の凹部Bを設けることにより、吸収液が凹部B
を通過する際に液膜の厚みが変化することで液を攪乱さ
せて伝熱性を良くするとともに、凹部Bの周辺に存在す
る凹部Aから液が流れ込むことで局所的な液の攪乱、混
合を発生させ、伝熱管の性能を高めるものである。凹部
Bが凹部Aよりも深くなければならないのは、上記凹部
Aから凹部Bへの液の流入による効果を得るためであ
る。また、凹部Bを設けることにより、円周方向への液
の移動を助長する効果もある。
【0014】凹部Aと凹部Bとを設ける理由は、前記の
如くであるから凹部Aと凹部Bとは少なくとも1ヶ所で
接続されているのがより望ましい。
【0015】凹部Aの形状は管軸方向に長ければよく特
に限定する必要はないが、管外面長手方向に長い長方形
であることが製造上容易である。凹部Aの管軸方向ピッ
チおよび長さがあまり小さくなると、液を管軸方向へ移
動させる効果が小さくなり、逆に大きくし過ぎると加工
上強い力を掛ける必要があり、本発明の主目的の一つで
ある薄肉の素管への適用が困難となる。円周方向ピッチ
については、大き過ぎると凹部Aの数が少なくなり、管
表面の均一性を失い、管の方向により性能が変化してし
まい、逆に一定以上に小さくなると加工が困難となるの
みで効果は飽和してしまう。円周方向の巾は、管表面で
の液の流れを滑らかにするため円周方向に連続している
のではなく、凹部A同志の間に一定割合で平滑部を設け
るのが望ましい。凹部Aは管軸方向への液の流れの起点
となるだけでよいので、凹部Aの深さはあまり深くなく
てもよい。深くなり過ぎると逆に液の流れを阻害してし
まう。
【0016】凹部Bの形状については、凹部Aよりも深
ければよく特に限定する必要はないが、円形とするのが
製造上容易であり望ましい。凹部Bの管軸方向ピッチ
は、凹部Bは凹部Aで管軸方向に広げられた液を攪拌、
混合させることが主目的であるから、凹部Aの管軸方向
ピッチより小さくする必要はなく、その効果を高めるた
めには凹部Aの管軸方向ピッチの2倍以内が適当であ
る。凹部Bは製造上は凹部Aの管軸方向の断続した部分
に設けるのが望ましい。円周方向ピッチについては、凹
部Bは独立して存在することで液の膜厚の変化が大きく
なるという効果を生じるので、円周方向ピッチが小さく
なり、凹部B同志が連続してしまうと効果的ではない。
凹部Bの深さは前記のように凹部Aよりも深い必要があ
るが、加工上薄肉素管に適用するためには1mm以下が
適当である。
【0017】管内面の、凹部Aおよび凹部Bの片方、ま
たは両方に対応する位置に内面突起を設けることによっ
て、管内を流れる流体の流れを乱すことができ、その乱
流効果により伝熱性能が向上する。この管内面の内面突
起の形成は、管外面に凹部を設ける際に同時に行うのが
好都合である。
【0018】本発明吸収器用伝熱管の製造方法として
は、例えば、図2に示すように素管4の外周に、先端部
の形状が軸方向に長い長方形である歯車状工具5(凹部
A用工具)と、先端が円形の歯車状工具6(凹部B用工
具)を1組または複数組配置し、これらの工具群を素管
4の外面に押当てるとともに、工具群と素管4を相対回
転させることにより、凹部Aと凹部Bとを形成させるこ
とによって製造できる。
【0019】
【実施例】次に本発明を実施例に基づきさらに詳細に説
明する。図1に本発明吸収器用伝熱管の一実施例の一部
切欠図を示す。図1において、2は伝熱管、7は凹部
A、8は凹部B、9は内面突起である。本実施例におい
て凹部A7は、管軸方向に長い長方形状であり、管軸方
向、円周方向共に一定のピッチで多数配置されている。
凹部B8は円形であって、管軸方向、円周方向共に凹部
A7のピッチよりも大きいピッチで多数配置されてい
る。凹部B8に対応する管内面には内面突起9が形成さ
れている。管外面に散布または滴下された吸収液は凹部
A7に沿って管軸方向に拡げられるため、管外面での吸
収液の拡がりがよく、またある程度拡がった吸収液は、
各所に配置された凹部B8の部分で攪乱されると同時に
円周方向にも拡げられる。この効果により、管外面での
熱伝導、物質移動が促進され、吸収性能が大幅に向上す
るのである。一方、管内面では内面突起9が存在するこ
とにより、表面積の増大および乱流の促進効果により、
管内の熱伝導が大幅に向上する。この管内外面の相乗効
果により、伝熱管トータルとしての性能を大幅に向上さ
せることができるのである。上記効果を充分に発揮させ
るために望ましい凹部Aおよび凹部Bのサイズは次の通
りである。 凹部A: 管軸方向ピッチ 3〜10mm 円周方向ピッチ 0.60〜2.0mm 管軸方向の長さ 管軸方向ピッチの70〜150% 円周方向の巾 円周方向ピッチの20〜60% 深 さ 0.10〜0.3mm 凹部B: 管軸方向ピッチ 3〜20mm 円周方向ピッチ 0.60〜10.0mm 直 径 1〜5mm 深 さ 0.3〜1.0mm ここで凹部Bの深さは凹部Aの深さより深くし、かつ要
求される管内性能によって変更される。(凹部Bの深さ
が内面突起の高さとなる。) 以上は凹部Aが管軸に対し平行である場合について説明
したが、凹部Aは管軸に対してネジレ角を有していても
よく、この場合その角度は0〜30°であることが望ま
しい。
【0020】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば薄肉
の素管を用いることができ、かつ製造も容易な、熱伝
導、物質移動共に優れた吸収器用伝熱管が得られるもの
で工業上顕著な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す一部切欠図である。
【図2】本発明伝熱管の製造方法を示す説明図である。
【図3】吸収器の概念図である。
【符号の説明】 1 密閉容器 2 伝熱管 3 ノズル 4 素管 5 凹部A用工具 6 凹部B用工具 7 凹部A 8 凹部B 9 内面突起

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 密閉容器内に配置され、外側に吸収液が
    滴下され、内側に冷却水が流される吸収器用伝熱管にお
    いて、管外面に、管軸方向に長く、断続的であり、かつ
    円周方向に所定の間隔で複数列に配置された複数の凹部
    Aと、該凹部Aより深い複数の凹部Bが設けられている
    ことを特徴とする吸収器用伝熱管。
  2. 【請求項2】 凹部Aと凹部Bとが少なくとも1ヶ所で
    互いに接続していることを特徴とする請求項1記載の吸
    収器用伝熱管。
  3. 【請求項3】 凹部Aの形状が管軸方向に長い長方形で
    あり、凹部Bの形状が円形であることを特徴とする請求
    項1および請求項2記載の吸収器用伝熱管。
  4. 【請求項4】 管内面の、凹部Aおよび凹部Bの片方、
    または両方に対応する位置に内面突起が設けられている
    ことを特徴とする請求項1乃至請求項3記載の吸収器用
    伝熱管。
JP6026214A 1994-01-27 1994-01-27 吸収器用伝熱管 Pending JPH07218037A (ja)

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KR102109050B1 (ko) * 2019-07-24 2020-05-20 윤희남 열교환기

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