JPH08303981A - 伝熱管用内面加工管 - Google Patents

伝熱管用内面加工管

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JPH08303981A
JPH08303981A JP10965995A JP10965995A JPH08303981A JP H08303981 A JPH08303981 A JP H08303981A JP 10965995 A JP10965995 A JP 10965995A JP 10965995 A JP10965995 A JP 10965995A JP H08303981 A JPH08303981 A JP H08303981A
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JP
Japan
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refrigerant
heat transfer
pipe
flowing
tube
Prior art date
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Pending
Application number
JP10965995A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuyuki Okuyama
和之 奥山
Takeshi Hiruko
毅 蛭子
Kanji Akai
寛二 赤井
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.)
Daikin Industries Ltd
Original Assignee
Daikin Industries Ltd
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Publication date
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Publication of JPH08303981A publication Critical patent/JPH08303981A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/40Tubular 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

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 流通冷媒における気液界面の乱流化を十分に
促進し得る内面加工を施すことにより、大幅な熱伝達率
の向上を図る。 【構成】 冷媒流通用の管本体1の内周面に、冷媒Xの
流通方向に関して千鳥配列で形成された多数の突起2,
2・・を具備せしめている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本願発明は、空気調和機用熱交換
器等の伝熱管として使用される伝熱管用内面加工管に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】空気調和機用熱交換器等に用いられる伝
熱管は、管内を流通する冷媒を蒸発あるいは凝縮させる
ことにより、管外を流通する流体との間で熱交換を行う
こととされており、管内蒸発熱伝達率あるいは管内凝縮
熱伝達率の向上が求められている。該管内蒸発熱伝達率
あるいは管内凝縮熱伝達率は、管内伝熱表面積の増大お
よび流通冷媒の環状流化により大幅に向上するとされて
おり、伝熱管としての性能向上のために平滑管使用から
内面加工管使用へと移行している。
【0003】上記のような理由から、伝熱管として内面
加工管が多用されてきており、代表的なものとしては、
管長手方向(換言すれば、冷媒流通方向)に螺旋状の台
形溝を形成したものがある(例えば、特開平2ー978
98号公報参照)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記公知例
の伝熱管の場合、伝熱管製造法として引き抜き方式が採
用されているため、溝形状、溝高さおよび溝頂角に対し
製造限界があるとともに、流通冷媒における気液界面の
乱流化が十分に得られず、それ以上の熱伝達率の向上が
望めまいという問題があった。
【0005】本願発明は、上記に点に鑑みてなされたも
ので、流通冷媒における気液界面の乱流化を十分に促進
し得る内面加工を施すことにより、大幅な熱伝達率の向
上を図ることを目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本願発明の基本構成で
は、上記課題を解決するための手段として、冷媒流通用
の管本体1の内周面に、冷媒Xの流通方向に関して千鳥
配列で形成された多数の突起2,2・・を具備せしめて
いる。
【0007】本願発明の基本構成において、前記突起
2,2・・を螺旋状に連続して形成するのが管内流通冷
媒Xの環状流化を促進し得る点で好ましい。
【0008】また、前記各突起2を尖鋭な先端を有する
形状とするのが凝縮熱伝達率の向上を図り得る点で好ま
しい。
【0009】
【作用】本願発明の基本構成では、上記手段によって次
のような作用が得られる。
【0010】即ち、管内を流通する冷媒Xは、千鳥状に
配列された多数の突起2,2・・を縫うようにして流れ
るため、気液界面の乱流化が促進されるとともに、各突
起2の下流側において縦渦Eが発生することにより圧力
損失の増大が抑制されることとなる。
【0011】本願発明の基本構成において、前記突起
2,2・・を螺旋状に連続して形成した場合、螺旋状に
連続する突起群A,A・・間に流通冷媒Xを案内する溝
状部3,3・・が形成されることとなり、管内流通冷媒
Xの環状流化が促進される。
【0012】また、前記各突起2を尖鋭な先端を有する
形状とした場合、凝縮器用伝熱管として使用した際に、
表面張力の効果により各突起2の先端が液冷媒で濡らさ
れない露出した状態に常時保たれることとなり、凝縮熱
伝達率を向上させることができる。
【0013】
【発明の効果】本願発明によれば、冷媒流通用の管本体
1の内周面に、冷媒Xの流通方向に関して千鳥配列で形
成された多数の突起2,2・・を具備せしめて、管内を
流通する冷媒Xが、千鳥状に配列された多数の突起2,
2・・を縫うようにして流れるようにしたので、気液界
面の乱流化が促進されるとともに、各突起2の下流側に
おいて縦渦Eが発生することにより圧力損失の増大が抑
制されることとなり、流通抵抗の増大を抑制しつつ熱伝
達率の向上を図ることができる結果、熱交換器のコンパ
ク化に大いに寄与するという優れた効果がある。特に、
非共沸冷媒を用いる熱交換器用伝熱管として使用する
と、気液界面での熱交換が促進されるため、伝熱性能の
低下を防ぐことが可能となる。
【0014】
【実施例】以下、添付の図面を参照して、本願発明の幾
つかの好適な実施例を説明する。
【0015】実施例1 図1ないし図3には、本願発明の実施例1にかかる伝熱
管用内面加工管が示されている。
【0016】本実施例の伝熱管用内面加工管は、図1に
示すように、冷媒流通用の管本体1の内周面に、冷媒X
の流通方向に関して螺旋状に連続し且つ千鳥配列とされ
た多数の突起2,2・・を形成して構成されており、螺
旋状に連続する突起群A,A・・間には螺旋溝3,3・
・が形成されている。
【0017】前記各突起2は、図2および図3に示すよ
うに、冷媒Xの流通方向に長い截頭四角錐形状とされて
いる。
【0018】上記のような構成の内面加工管は、従来採
用されていた引き抜き方式の製造法では製造することが
できないが、下記の電縫管加工により容易に製造でき
る。
【0019】即ち、図4に示すように、細長い金属製
(例えば、銅製)の平板1′を材料とし、該平板1′を
長手方向に押し出しつつその上面に長手方向に螺旋状に
連続する平行な所定形状(本実施例の場合、截頭四角錐
形状)の突起2,2・・を押圧ロール4を用いて形成
し、該突起2,2・・が形成された面を内側にして平板
1′を一対の加圧ローラ5,5を用いて丸め、その後溶
接器6を用いて端面同士を溶接することにより本実施例
の内面加工管は製造される。
【0020】上記のように構成された伝熱管用内面加工
管においては次のような作用が得られる。
【0021】管内を流通する冷媒Xは、千鳥状に配列さ
れた多数の突起2,2・・を縫うようにして流れるため
(図2参照)、気液界面の乱流化が促進されるととも
に、各突起2の下流側において縦渦Eが発生して、圧力
損失の増大が抑制されることとなる。従って、流通抵抗
の増大を抑制しつつ熱伝達率の大幅な向上が図れる。こ
のような構成の内面加工管を熱交換器の伝熱管として採
用すると、伝熱管における熱伝達率の向上により、熱交
換器のコンパク化が図れるのである。
【0022】特に、オゾン層を破壊する有害フロンに替
わる代替冷媒としての非共沸冷媒を用いる熱交換器用伝
熱管として使用すると、気液界面での熱交換が促進され
るため、伝熱性能の低下を防ぐことが可能となる。
【0023】実施例2 図5および図6には、本願発明の実施例2にかかる伝熱
管用内面加工管が示されている。
【0024】本実施例の場合、管本体1の内周面に形成
される各突起2が冷媒Xの流通方向に稜線2aを対向さ
せた三角柱形状とされている。このような構造としたこ
とにより、各突起2の下流側での縦渦Eの発生が促進さ
れ、圧力損失の増大がより一層抑制されることとなる。
その他の構成および作用効果、並びに製造方法は実施例
1と同様なので重複を避けて説明を省略する。
【0025】実施例3 図7および図8には、本願発明の実施例3にかかる伝熱
管用内面加工管が示されている。
【0026】本実施例の場合、実施例2における三角柱
状の突起2の上面を冷媒Xの流通方向上流側に向かって
下り勾配となり且つ上流端が管本体1内周面に接する傾
斜面2bとしている。このような構造としたことによ
り、各突起2の下流側での縦渦Eの発生が促進されると
ともに、各突起2の上流側における冷媒Xの衝突抵抗が
緩和されることとなり、流通抵抗の低減が図れる。しか
も、各突起2は尖鋭な先端2cを有する形状となるた
め、凝縮器用伝熱管として使用した際に、表面張力の効
果により各突起2の先端2cが液冷媒で濡らされない露
出した状態に常時保たれることとなり、凝縮熱伝達率を
向上させることができる。その他の構成および作用効
果、並びに製造方法は実施例1と同様なので重複を避け
て説明を省略する。
【0027】実施例4 図9および図10には、本願発明の実施例4にかかる伝
熱管用内面加工管が示されている。
【0028】本実施例の場合、管本体1の内周面に形成
される各突起2が、上面が冷媒Xの流通方向上流側に向
かって下り勾配となり且つ上流端が管本体1内周面に接
する傾斜面2bとされた四角柱形状とされている。この
ような構造としたことにより、各突起2の下流側での縦
渦Eの発生が促進されるとともに、各突起2の上流側に
おける冷媒Xの衝突抵抗が緩和されることとなり、流通
抵抗の低減が図れる。しかも、各突起2は尖鋭な先端2
cを有する形状となるため、凝縮器用伝熱管として使用
した際に、表面張力の効果により各突起2の先端2cが
液冷媒で濡らされない露出した状態に常時保たれること
となり、凝縮熱伝達率を向上させることができる。その
他の構成および作用効果、並びに製造方法は実施例1と
同様なので重複を避けて説明を省略する。
【0029】実施例5 図11および図12には、本願発明の実施例5にかかる
伝熱管用内面加工管が示されている。
【0030】本実施例の場合、管本体1の内周面に形成
される各突起2が四角錐形状とされている。このような
構造としたことにより、各突起2の下流側における縦渦
の生成は低減するが、各突起2の上流側における冷媒X
の衝突抵抗が緩和されることとなり、やはり流通抵抗の
低減が図れる。しかも、各突起2は尖鋭な先端2cを有
する形状となるため、凝縮器用伝熱管として使用した際
に、表面張力の効果により各突起2の先端2cが液冷媒
で濡らされない露出した状態に常時保たれることとな
り、凝縮熱伝達率を向上させることができる。その他の
構成および作用効果、並びに製造方法は実施例1と同様
なので重複を避けて説明を省略する。
【0031】本願発明は、上記各実施例の構成に限定さ
れるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲におい
て適宜設計変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願発明の実施例1にかかる伝熱管用内面加工
管の部分縦断面図である。
【図2】本願発明の実施例1にかかる伝熱管用内面加工
管の内壁部分の拡大図である。
【図3】本願発明の実施例1にかかる伝熱管用内面加工
管の部分拡大断面図である。
【図4】本願発明の実施例1にかかる伝熱管用内面加工
管の製造方法を説明する概略構成図である。
【図5】本願発明の実施例2にかかる伝熱管用内面加工
管の内壁部分の拡大図である。
【図6】図5のVI−VI断面図である。
【図7】本願発明の実施例3にかかる伝熱管用内面加工
管の内壁部分の拡大図である。
【図8】図7のVIII−VIII断面図である。
【図9】本願発明の実施例4にかかる伝熱管用内面加工
管の内壁部分の拡大図である。
【図10】図9のX−X断面図である。
【図11】本願発明の実施例5にかかる伝熱管用内面加
工管の内壁部分の拡大図である。
【図12】図11のXII−XII断面図である。
【符号の説明】
1は管本体、2は突起、2aは稜線、2bは傾斜面、2
cは尖鋭先端、3は溝状部、Xは冷媒。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 冷媒流通用の管本体(1)の内周面に、
    冷媒(X)の流通方向に関して千鳥配列で形成された多
    数の突起(2),(2)・・を具備することを特徴とす
    る伝熱管用内面加工管。
  2. 【請求項2】 前記突起(2),(2)・・は螺旋状に
    連続して形成されていることを特徴とする前記請求項1
    記載の伝熱管用内面加工管。
  3. 【請求項3】 前記各突起(2)は尖鋭な先端を有して
    いることを特徴とする前記請求項1および請求項2のい
    ずれか一項記載の伝熱管用内面加工管。
JP10965995A 1995-05-08 1995-05-08 伝熱管用内面加工管 Pending JPH08303981A (ja)

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