JPH08313182A - 伝熱管 - Google Patents

伝熱管

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JPH08313182A
JPH08313182A JP7118200A JP11820095A JPH08313182A JP H08313182 A JPH08313182 A JP H08313182A JP 7118200 A JP7118200 A JP 7118200A JP 11820095 A JP11820095 A JP 11820095A JP H08313182 A JPH08313182 A JP H08313182A
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transfer tube
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groove
sectional area
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Osamu Aoyanagi
治 青柳
Shoichi Yokoyama
昭一 横山
Hitoshi Mogi
仁 茂木
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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

Abstract

(57)【要約】 【目的】 非共沸混合冷媒を使用した場合の暖房室外条
件での蒸発器入口付近の氷結を防止するため、伝熱管の
圧力損失を、蒸発時は増加させ、凝縮時は抑えるような
溝形状とし、伝熱管の高性能化を図る。 【構成】 伝熱管の中心線に対し、直角に切断した断面
積が、溝形状の山部の高さ、谷部の深さ、山頂の幅、谷
部の幅などの寸法の変化により、長手方向に増加・減少
する部分を有し、増加度合と減少度合とが異なる断面を
有する伝熱管。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、主として空気調和機等
に用いられる熱交換器の伝熱管に関するもので、特に非
共沸混合冷媒を使用した空気調和機に有効な伝熱管に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】第1の従来例の伝熱管を、図15、図1
6をもとに説明する。図15は伝熱管の斜視図で、端面
を伝熱管中心線3に対し、斜めに切断し、さらに底辺の
一部を切り欠いたものである。1は伝熱管、2は管内面
に加工した多数の溝を示す。図16は図15のA部の詳
細図で、4は山部の山頂面、5は山部の側面、6は谷部
の底面を示す。一般に、伝熱管は、管内面に図16に示
すような溝を形成し、管内を流れる流体との接触する面
積(濡れ縁長さ)を増加させることや液が管壁に沿って
流れるような環状流にすることで伝熱促進が図れる。
【0003】次に、第2の従来例として特開平3−18
9013の伝熱管を、図17に示す。図17は図15の
A部の詳細図に相当する。7は山部の傾斜部、8は谷部
の傾斜部、9は谷部の段差である。これらの傾斜部によ
り圧力損失の増大を抑え、高性能化を図るものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら第1の従
来例の構成の伝熱管を、非共沸混合冷媒を使用する空気
調和機に搭載すると、非共沸混合冷媒は同一圧力で沸点
と露点との差があり、例えば、約5度ある場合、暖房室
外条件では、平均蒸発温度を0℃にすると蒸発器入口温
度は−2.5℃まで低下してしまい、その付近のフィン
表面の凝縮水が徐々に氷結し、熱交換器能力は減少して
しまう。この氷結を防止するため、伝熱管の管内溝形状
や内径の縮小また熱交換器の流路数を減らすなどで管内
圧力損失を増加させて、入口圧力を上げ、入口温度を上
げる手法が考えられるが、このような方法で単に管内圧
力損失を増加させると凝縮器でも増加し、凝縮温度を低
下させることになり、凝縮能力は低下してしまう。
【0005】また、第2の従来例の溝形状である山部と
谷部に傾斜部を設け、例えば流路数を減らして管内圧力
損失を増加させ、蒸発時はB方向、凝縮時はC方向に流
した場合、凝縮時は山部の緩やかな傾斜面7で圧力損失
を抑えられたとしても、谷部の段差9にて流れが乱され
圧力損失は増加し、やはり凝縮温度は低下してしまい凝
縮能力は減少する。なお、第2の従来例のように、転造
加工時の押圧を変化させて山部と谷部に傾斜面を設ける
と、谷部がくぼむ分が山部を隆起させることになり、山
部と谷部に傾斜部を有していても、伝熱管中心線に対し
て直角に切断した断面の断面積は、伝熱管の長手方向に
増加・減少することはない。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明は、伝熱管の中心線に対し、直角に切断した断面
積が、長手方向に増加・減少する部分を有し、増加度合
と減少度合とが異なる断面を有する伝熱管である。ま
た、伝熱管の内面に、多数の直線状または螺旋状の溝を
形成し、溝形状が変化することにより、前記断面積が、
増加・減少する伝熱管である。また、前記溝形状の山部
の高さが変化することにより、前記断面積が増加・減少
する伝熱管である。また、前記溝形状の谷部の深さが変
化することにより、前記断面積が増加・減少する伝熱管
である。また、前記溝形状の山頂の幅が変化することに
より、前記断面積が増加・減少する伝熱管である。ま
た、前記溝形状の谷部の幅が変化することにより、前記
断面積が増加・減少する伝熱管である。また、前記溝形
状の山部の高さが変化するとともに谷部の深さが変化す
ることにより、前記断面積が増加・減少する伝熱管であ
る。また、前記溝形状の山部の高さが変化するとともに
山頂の幅が変化することにより、前記断面積が増加・減
少する伝熱管である。また、前記溝形状の山部の高さが
変化するとともに谷部の幅が変化することにより、前記
断面積が増加・減少する伝熱管である。また、前記溝形
状の谷部の深さが変化するとともに谷部の幅が変化する
ことにより、前記断面積が増加・減少する伝熱管であ
る。また、前記溝形状の谷部の深さが変化するとともに
谷部の幅が変化することにより、前記断面積が増加・減
少する伝熱管である。また、前記溝形状の山頂の幅が変
化するとともに谷部の幅が変化することにより、前記断
面積が増加・減少する伝熱管である。また、前記溝形状
の山部の高さが変化し、谷部の深さが変化するとともに
山頂の幅が変化することにより、前記断面積が増加・減
少する伝熱管である。また、前記溝形状の山部の高さが
変化し、谷部の深さが変化するとともに谷部の幅が変化
することにより、前記断面積が増加・減少する伝熱管で
ある。また、前記溝形状の谷部の深さが変化し、山頂の
幅が変化するとともに谷部の幅が変化することにより、
前記断面積が増加・減少する伝熱管である。また、前記
溝形状の山部の高さが変化し、谷部の深さが変化し、山
頂の幅が変化するとともに谷部の幅が変化することによ
り、前記断面積が増加・減少する伝熱管である。
【0007】
【作用】上記手段による作用は次の通りである。
【0008】上記課題を解決するため本発明は、伝熱管
の中心線に対し、直角に切断した断面積が、長手方向に
増加・減少する部分を有するか、あるいは、伝熱管の内
面に、多数の直線状または螺旋状の溝を形成し、溝形状
が変化し、前記断面積が、増加・減少する部分を有する
か、あるいは、前記溝形状の山部の高さ、谷部の深さ、
山頂の幅、谷部の幅の要素の一つ以上を変化させて、前
記断面積が増加・減少する部分を有する伝熱管により、
蒸発時と凝縮時で管内を流れる流体の流れる向きが異な
る場合、管内の圧力損失は、蒸発時は増加させ、凝縮時
は抑えることができる。
【0009】
【実施例】以下本発明の実施例を図面を参照しながら説
明する。
【0010】図1の(a)は本発明の第1の実施例の管
内面の溝形状の斜視図、図1の(b)はその側面図であ
る。図1の(a)、(b)において、11は山部の山頂
面、12は山部の側面、13は山部の緩やかな斜面、1
4は山部の急な斜面、15は谷部の底面、16は山部の
緩やかな斜面13と山部の急な斜面14が交差し形成す
る底辺、θ1は緩やかな斜面の底角、θ2は急な斜面の
底角、Bは蒸発時の流れ方向、Cは凝縮時の流れ方向を
示す。
【0011】蒸発時の管内を流れる流体を、B方向に流
す。流体は底角の大きい方(θ2)の急な斜面14によ
り流れが乱され、抵抗が増加する。一方、凝縮時はC方
向に流す。流体は底角の小さい方(θ1)の山部の緩や
かな斜面13により流れの乱れが小さく、抵抗の増加を
抑えることができる。また、山部の側面12などにより
濡れ縁長さを増すことができ、高効率化を図ることがで
きる。なお、山部の山頂面は、緩やかな斜面13と急な
斜面14が交差する辺でもよく、また緩やかな斜面13
と急な斜面14が交差し形成する底辺16が面を形成し
ても同様の効果が得られる。
【0012】したがって、管内を流れる流体の流れる向
きが蒸発時と凝縮時で異なる場合、管内面の溝形状の山
部の高さが変化し、断面積が増加・減少する伝熱管によ
り、管内の圧力損失を、蒸発時は増加させ、凝縮時は抑
えることで課題を解決することができる。
【0013】次に、第2の実施例を、図2(a)、
(b)をもとに説明する。図2の(a)は管内面の溝形
状の斜視図、(b)はその側面図である。図2の
(a)、(b)において、21は山部の山頂図、22は
山部の側面、23は谷部の緩やかな斜面、24は谷部の
急な斜面、25は谷部の緩やかな斜面23と谷部の急な
斜面24が交差し、形成される凸側の辺、26は谷部の
緩やかな斜面23と谷部の急な斜面24が交差し、形成
される凹側の辺、θ1は緩やかな斜面の底角、θ2は急
な斜面の底角、Bは蒸発時の流れ方向、Cは凝縮時の流
れ方向を示す。
【0014】蒸発時の管内を流れる流体をB方向に流
す。流体は底角の大きい方(θ2)の急な斜面24によ
り流れが乱され、抵抗が増加する。一方、凝縮時はC方
向に流す。流体は底角の小さい方(θ1)の山部の緩や
かな斜面23により流れの乱れが小さく、抵抗の増加を
抑えることができる。また、山部の側面22などにより
濡れ縁長さを増すことができ、高効率化を図ることがで
きる。なお、凸側の辺25と凹側の辺26の部分は、面
を形成しても同様の効果が得られる。
【0015】したがって、管内を流れる流体の流れる向
きが蒸発時と凝縮時で異なる場合、管内面の溝形状の谷
部の深さが変化し、断面積が増加・減少する伝熱管によ
り、管内の圧力損失を、蒸発時は増加させ、凝縮時は抑
えながら高性能化を図ることができる。
【0016】次に、第3の実施例を、図3(a)、
(b)をもとに説明する。図3の(a)は管内面の溝形
状の斜視図、(b)はその上面図である。図3の
(a)、(b)において、31は山部の山頂面、32は
山部の側面、33は谷部の底面、34aは山部の山頂面
31の面積が緩やかに拡大する傾斜した辺、34bは山
部の山頂面31の面積が急に拡大する傾斜した辺、34
cは山部の山頂面31の面積が拡大縮小しない並行な
辺、35は溝の中心線、36は山部の側面32と谷部の
底面33とが交差する底辺、37は辺34aと辺34c
の交点を通り、溝の中心線に対して垂直に切断した面の
山部側面の辺、38は辺34aと辺34bの交点を通
り、伝熱管の中心線に対して垂直に切断した面の山部側
面の辺、θ1は辺37と谷部の底面33とで形成する底
角、θ2は辺38と谷部の底面33とで形成する底角、
Bは蒸発時の流れ方向、Cは凝縮時の流れ方向を示す。
【0017】溝の山部の山頂面31は、辺34aが緩や
かに傾斜していることで徐々に面積は拡大し、辺34b
の急な傾斜により急に面積が減少する。一方、谷部の底
面の面積は長手方向には変化せず、辺37は直線であ
る。
【0018】蒸発時の管内を流れる流体を、B方向に流
す。急な傾斜のある辺34cにより流れが乱され、抵抗
が増加する。一方、凝縮時はC方向に流す。流体は緩や
かな傾斜の辺34aにより流れの乱れが小さく、抵抗の
増加を抑えることができる。また、山部の側面32など
により濡れ縁長さを増すことができ、高効率化を図るこ
とができる。
【0019】したがって、管内を流れる流体の流れる向
きが蒸発時と凝縮時で異なる場合、管内面の溝形状の山
頂部の幅が変化し、断面積が増加・減少する伝熱管によ
り、管内の圧力損失を、蒸発時は増加させ、凝縮時は抑
えながら高性能化を図ることができる。
【0020】次に、第4の実施例を、図4(a)、
(b)をもとに説明する。図4の(a)は管内面の溝形
状の斜視図、(b)はその上面図である。図4の
(a)、(b)において、41は山部の山頂面、42は
山部の側面、43は谷部の底面、44は山頂面41と山
部側面42とが交差する辺、45は溝の中心線、46a
は谷部の底面43の面積が緩やかに拡大する傾斜した
辺、46bは谷部の底面43の面積が急に拡大する傾斜
した辺、47は辺46aと辺46bの凹側の交点を通
り、溝の中心線45に対して垂直に切断した面の山部側
面の辺、48は辺47と辺44との交点と辺46aと辺
46bの凸側交点とを結ぶ辺、Bは蒸発時の流れ方向、
Cは凝縮時の流れ方向を示す。
【0021】溝の谷部の山頂面41は、辺46aが緩や
かに傾斜していることで溝の中心線に対して垂直に切断
した断面積は徐々に拡大し、辺46bの急な傾斜による
辺46b、47、48で形成された斜面により急に断面
面積が減少する。一方、山部の山頂面の面積は長手方向
には変化せず、辺44は直線である。
【0022】蒸発時の管内を流れる流体を、B方向に流
す。急な傾斜のある辺46bにより流れが乱され、抵抗
が増加する。一方、凝縮時はC方向に流す。流体は緩や
かな傾斜の46aにより流れの乱れが小さく、抵抗の増
加を抑えることができる。
【0023】したがって、管内を流れる流体の流れる向
きが蒸発時と凝縮時で異なる場合、管内面の溝形状の谷
部の幅が変化し、断面積が増加・減少する伝熱管によ
り、管内の圧力損失を、蒸発時は増加させ、凝縮時は抑
えながら高性能化を図ることができる。
【0024】次に、第5の実施例を、図5(a)、
(b)をもとに説明する。図5の(a)は管内面の溝形
状の斜視図、(b)はその側面図である。図5の
(a)、(b)において、51は山部の山頂面、52は
山部の側面、53aは山部の緩やかな傾斜面、53bは
山部の急な斜面、54aは谷部の緩やかな斜面、54b
は谷部の急な斜面、Bは蒸発時の流れ方向、Cは凝縮時
の流れ方向を示す。
【0025】第5の実施例は第1の実施例と第2の実施
例を組み合わせたもので、複合効果をもたせたものであ
る。
【0026】蒸発時の管内を流れる流体を、B方向に流
す。山部の急な傾斜のある辺53bと谷部の54bによ
り流れが乱され、抵抗が増加する。一方、凝縮時はC方
向に流す。流体は山部の緩やかな傾斜の53aと谷部の
54aにより流れの乱れが小さく、抵抗の増加を抑える
ことができる。
【0027】したがって、管内を流れる流体の流れる向
きが蒸発時と凝縮時で異なる場合、管内面の溝形状の山
部の高さが変化するとともに谷部の深さが変化し、断面
積が増加・減少する伝熱管により、管内の圧力損失を、
蒸発時は増加させ、凝縮時は抑えながら高性能化を図る
ことができる。
【0028】次に、第6の実施例を、図6(a)、
(b)、(c)をもとに説明する。図6の(a)は管内
面の溝形状の斜視図、(b)はその上面図、また、
(c)はその側面図である。図6の(a)、(b)、
(c)において、61は山部の山頂面、62は山部の側
面、63は谷部の底面、64aは山部の緩やかな傾斜
面、64bは山部の急な斜面、65は溝の中心線、66
は山部の側面62と谷部の底面63との交差する辺、6
7は面64bと側面62との交差する辺、68は面64
bと側面62との交差する辺、69は山頂面61と側面
62との交差する辺、Bは蒸発時の流れ方向、Cは凝縮
時の流れ方向を示す。
【0029】第6の実施例は第1の実施例と第3の実施
例を組み合わせたもので、複合効果をもたせたものであ
る。第6の実施例も第3の実施例同様に、溝の山部の山
頂面61は、面64aが緩やかに傾斜していることで徐
々に面積は拡大し、面64bの急な傾斜により急に面積
が減少する。一方、谷部の底面の面積は長手方向には変
化せず、辺66は直線である。
【0030】蒸発時の管内を流れる流体を、B方向に流
す。山部の急な傾斜のある辺63bにより流れが乱さ
れ、抵抗が増加する。一方、凝縮時はC方向に流す。流
体は山部の緩やかな傾斜の63aと山部の緩やかな側面
62により流れの乱れが小さく、抵抗の増加を抑えるこ
とができる。
【0031】したがって、管内を流れる流体の流れる向
きが蒸発時と凝縮時で異なる場合、管内面の溝形状の山
部の高さが変化するとともに山頂の幅が変化し、断面積
が増加・減少する伝熱管により、管内の圧力損失を、蒸
発時は増加させ、凝縮時は抑えながら高性能化を図るこ
とができる。
【0032】次に、第7の実施例を、図7(a)、
(b)、(c)をもとに説明する。図7の(a)は管内
面の溝形状の斜視図、(b)はその上面図、また、
(c)はその側面図である。図7の(a)、(b)、
(c)において、71は山部の山頂面、72は山部の側
面、73は谷部の底面、74aは山部の緩やかな傾斜
面、74bは山部の急な斜面、75は溝の中心線、76
は山部の側面72と谷部の底面73と交差し、形成され
る辺、Bは蒸発時の流れ方向、Cは凝縮時の流れ方向を
示す。
【0033】第7の実施例は第1の実施例と第4の実施
例を組み合わせたもので、複合効果をもたせたものであ
る。
【0034】蒸発時の管内を流れる流体を、B方向に流
す。山部の急な傾斜のある辺73bにより流れが乱さ
れ、抵抗が増加する。一方、凝縮時はC方向に流す。流
体は山部の緩やかな傾斜の73aと山部の緩やかな側面
72により流れの乱れが小さく、抵抗の増加を抑えるこ
とができる。
【0035】したがって、管内を流れる流体の流れる向
きが蒸発時と凝縮時で異なる場合、管内面の溝形状の山
部の高さが変化するとともに谷部の幅が変化し、断面積
が増加・減少する伝熱管により、管内の圧力損失を、蒸
発時は増加させ、凝縮時は抑えながら高性能化を図るこ
とができる。
【0036】次に、第8の実施例を、図8(a)、
(b)、(c)をもとに説明する。図8の(a)は管内
面の溝形状の斜視図、(b)はその上面図、また、
(c)はその側面図である。図8の(a)、(b)、
(c)において、81は山部の山頂面、82aは山部の
緩やかに傾斜した側面、82bは山部の急に傾斜した側
面、83aは谷部の緩やかに傾斜した底面、83bは谷
部の急な斜面、85は溝の中心線、86aは山部の側面
82aと谷部の底面83aと交差し、形成される辺、B
は蒸発時の流れ方向、Cは凝縮時の流れ方向を示す。
【0037】第8の実施例は第2の実施例と第3の実施
例を組み合わせたもので、複合効果をもたせたものであ
る。
【0038】蒸発時の管内を流れる流体を、B方向に流
す。山部の急な側面82bと谷部の急な斜面83bによ
り流れが乱され、抵抗が増加する。一方、凝縮時はC方
向に流す。流体は山部の緩やかな側面の82aと谷部の
緩やかな傾斜面83aにより流れの乱れが小さく、抵抗
の増加を抑えることができる。
【0039】したがって、管内を流れる流体の流れる向
きが蒸発時と凝縮時で異なる場合、管内面の溝形状の谷
部の深さが変化するとともに山頂の幅が変化し、断面積
が増加・減少する伝熱管により、管内の圧力損失を、蒸
発時は増加させ、凝縮時は抑えながら高性能化を図るこ
とができる。
【0040】次に、第9の実施例を、図9(a)、
(b)、(c)をもとに説明する。図9の(a)は管内
面の溝形状の斜視図、(b)はその上面図、また、
(c)はその側面図である。図9の(a)、(b)、
(c)において、91は山部の山頂面、92aは山部の
緩やかに傾斜した側面、92bは山部の急に傾斜した側
面、93aは谷部の緩やかに傾斜した底面、93bは谷
部の急な斜面、95は溝部の中心線、Bは蒸発時の流れ
方向、Cは凝縮時の流れ方向を示す。
【0041】第9の実施例は第2の実施例と第4の実施
例を組み合わせたもので、複合効果をもたせたものであ
る。第9の実施例で、溝部の中心線95に直角に切断し
た断面は、長手方向に、溝の谷部の緩やかな側面92a
と谷部の緩やかに傾斜した斜面93aで徐々に面積は拡
大し、山部の急な側面92bと谷部の急な斜面93bと
により急に面積が減少する。ただし、山部の山頂面の面
積は変化せず、辺94は直線である。
【0042】蒸発時の管内を流れる流体を、B方向に流
す。山部の急な側面92bと谷部の急な斜面93bによ
り流れが乱され、抵抗が増加する。一方、凝縮時はC方
向に流す。流体は山部の緩やかな側面の92aと谷部の
緩やかな傾斜面93aにより流れの乱れが小さく、抵抗
の増加を抑えることができる。
【0043】したがって、管内を流れる流体の流れる向
きが蒸発時と凝縮時で異なる場合、管内面の溝形状の谷
部の深さが変化するとともに谷部の幅が変化し、断面積
が増加・減少する伝熱管により、管内の圧力損失を、蒸
発時は増加させ、凝縮時は抑えながら高性能化を図るこ
とができる。
【0044】次に、第10の実施例を、図10(a)、
(b)、(c)をもとに説明する。図10の(a)は管
内面の溝形状の斜視図、(b)はその上面図、また、
(c)はその側面図である。図10の(a)、(b)、
(c)において、101は山部の山頂面、102aは山
部の緩やかに傾斜した側面、102bは山部の急に傾斜
した側面、103は谷部の底面、104aは山頂面10
1と側面102aとの交差する辺、104bは山頂面1
01と側面102bとの交差する辺、105は溝部の中
心線、106aは谷部の底面103と側面102aとの
交差する辺、106bは谷部の底面103と側面102
bとの交差する辺、Bは蒸発時の流れ方向、Cは凝縮時
の流れ方向を示す。
【0045】第10の実施例は第3の実施例と第4の実
施例を組み合わせたもので、複合効果をもたせたもので
ある。第10の実施例で、溝部の中心線105に直角に
切断した断面は、長手方向に、溝の山部の緩やかな側面
102aで徐々に面積は拡大し、山部の急な側面102
bにより急に面積が減少する。
【0046】蒸発時の管内を流れる流体を、B方向に流
す。山部の急な側面102bにより流れが乱され、抵抗
が増加する。一方、凝縮時はC方向に流す。流体は山部
の緩やかな側面の102aにより流れの乱れが小さく、
抵抗の増加を抑えることができる。
【0047】したがって、管内を流れる流体の流れる向
きが蒸発時と凝縮時で異なる場合、管内面の溝形状の山
頂の幅が変化するとともに谷部の幅が変化し、断面積が
増加・減少する伝熱管により、管内の圧力損失を、蒸発
時は増加させ、凝縮時は抑えながら高性能化を図ること
ができる。
【0048】次に、第11の実施例を、図11(a)、
(b)、(c)をもとに説明する。図11の(a)は管
内面の溝形状の斜視図、(b)はその上面図、また、
(c)はその側面図である。図11の(a)、(b)、
(c)において、111は山部の山頂面、112は山部
の緩やかに傾斜した側面、113は谷部の緩やかに傾斜
した斜面、114aは山部の緩やかに傾斜した面、11
4bは山部の急に傾斜した面、115は溝部の中心線、
Bは蒸発時の流れ方向、Cは凝縮時の流れ方向を示す。
【0049】第11の実施例は第1の実施例と第2の実
施例と第3の実施例を組み合わせたもので、複合効果を
もたせたものである。第11の実施例で、溝部の中心線
115に直角に切断した断面は、長手方向に、山部の緩
やかに傾斜した斜面114aと溝の山部の緩やかに傾斜
した側面112と溝の谷部の緩やかに傾斜した斜面11
3とで徐々に面積は拡大し、山部と谷部の急な斜面11
4bにより急に面積が減少する。
【0050】蒸発時の管内を流れる流体を、B方向に流
す。山部の急な斜面114bにより流れが乱され、抵抗
が増加する。一方、凝縮時はC方向に流す。流体は山部
の緩やかな斜面114aと山部の緩やかな側面112と
谷部の緩やかな斜面113により流れの乱れが小さく、
抵抗の増加を抑えることができる。
【0051】したがって、管内を流れる流体の流れる向
きが蒸発時と凝縮時で異なる場合、管内面の溝形状の山
部の高さが変化し、谷部の深さが変化するとともに、山
頂の幅が変化し、断面積が増加・減少する伝熱管によ
り、管内の圧力損失を、蒸発時は増加させ、凝縮時は抑
えながら高性能化を図ることができる。
【0052】次に、第12の実施例を、図12(a)、
(b)、(c)をもとに説明する。図12の(a)は管
内面の溝形状の斜視図、(b)はその上面図、また、
(c)はその側面図である。図12の(a)、(b)、
(c)において、121は山部の山頂面、122は山部
の緩やかに傾斜した側面、123は谷部の緩やかに傾斜
した斜面、124aは山部の緩やかに傾斜した面、12
4bは山部の急に傾斜した面、125は溝部の中心線、
Bは蒸発時の流れ方向、Cは凝縮時の流れ方向を示す。
【0053】第12の実施例は第1の実施例と第2の実
施例と第4の実施例を組み合わせたもので、複合効果を
もたせたものである。第12の実施例で、溝部の中心線
125に直角に切断した断面は、長手方向に、山部の緩
やかに傾斜した斜面124aと溝の山部の緩やかに傾斜
した側面122と溝の谷部の緩やかに傾斜した斜面12
3とで徐々に面積は拡大し、山部と谷部の急な斜面12
4bにより急に面積が減少する。
【0054】蒸発時の管内を流れる流体を、B方向に流
す。山部の急な斜面124bにより流れが乱され、抵抗
が増加する。一方、凝縮時はC方向に流す。流体は山部
の緩やかな斜面124aと山部の緩やかな側面122と
谷部の緩やかな斜面123により流れの乱れが小さく、
抵抗の増加を抑えることができる。
【0055】したがって、管内を流れる流体の流れる向
きが蒸発時と凝縮時で異なる場合、管内面の溝形状の山
部の高さが変化し、谷部の深さが変化するとともに谷部
の幅が変化し、断面積が増加・減少する伝熱管により、
管内の圧力損失を、蒸発時は増加させ、凝縮時は抑えな
がら高性能化を図ることができる。
【0056】次に、第13の実施例を、図13(a)、
(b)、(c)をもとに説明する。図13の(a)は管
内面の溝形状の斜視図、(b)はその上面図、また、
(c)はその側面図である。図13の(a)、(b)、
(c)において、131は山部の山頂面、132aは山
部の緩やかに傾斜した側面、132bは山部の急に傾斜
した側面、133aは谷部の緩やかに傾斜した斜面、1
33bは谷部の急な斜面、135は溝部の中心線、Bは
蒸発時の流れ方向、Cは凝縮時の流れ方向を示す。
【0057】第13の実施例は第2の実施例と第3の実
施例と第4の実施例を組み合わせたもので、複合効果を
もたせたものである。第13の実施例で、溝部の中心線
135に直角に切断した断面は、長手方向に、山部の緩
やかに傾斜した側面132aと谷部の緩やかに傾斜した
斜面133aとで徐々に面積は拡大し、山部の急に傾斜
した側面132bと谷部の急な斜面133bにより急に
面積が減少する。
【0058】蒸発時の管内を流れる流体を、B方向に流
す。山部の急な側面132bと谷部の急な斜面133b
により流れが乱され、抵抗が増加する。一方、凝縮時は
C方向に流す。流体は山部の緩やかな側面132aと谷
部の緩やかな斜面133aにより流れの乱れが小さく、
抵抗の増加を抑えることができる。
【0059】したがって、管内を流れる流体の流れる向
きが蒸発時と凝縮時で異なる場合、管内面の溝形状の谷
部の深さが変化し、山頂の幅が変化するとともに谷部の
幅が変化し、断面積が増加・減少する伝熱管により、管
内の圧力損失を、蒸発時は増加させ、凝縮時は抑えなが
ら高性能化を図ることができる。
【0060】次に、第14の実施例を、図14(a)、
(b)、(c)をもとに説明する。図14の(a)は管
内面の溝形状の斜視図、(b)はその上面図、また、
(c)はその側面図である。図14の(a)、(b)、
(c)において、142は山部の緩やかに傾斜した側
面、143aは谷部の緩やかに傾斜した斜面、144a
は山部の緩やかに傾斜した斜面、144bは山部と谷部
の急な斜面、145は溝部の中心線、Bは蒸発時の流れ
方向、Cは凝縮時の流れ方向を示す。
【0061】第14の実施例は第1の実施例と第2の実
施例と第3の実施例と第4の実施例を組み合わせたもの
で、複合効果をもたせたものである。第14の実施例
で、溝部の中心線145に直角に切断した断面は、長手
方向に、山部の緩やかに傾斜した斜面144aと山部の
緩やかに傾斜した側面142と谷部の緩やかに傾斜した
斜面143とで徐々に面積は拡大し、山部と谷部の急に
傾斜した斜面144bにより急に面積が減少する。
【0062】蒸発時の管内を流れる流体を、B方向に流
す。山部と谷部の急な斜面144bにより流れが乱さ
れ、抵抗が増加する。一方、凝縮時はC方向に流す。流
体は山部の緩やかな斜面144aと山部の緩やかな側面
142と谷部の緩やかな斜面143により流れの乱れが
小さく、抵抗の増加を抑えることができる。
【0063】したがって、管内を流れる流体の流れる向
きが蒸発時と凝縮時で異なる場合、管内面の溝形状の山
部の高さが変化し、谷部の深さが変化し、山頂の幅が変
化するとともに谷部の幅が変化し、断面積が増加・減少
する伝熱管により、管内の圧力損失を、蒸発時は増加さ
せ、凝縮時は抑えながら高性能化を図ることができる。
【0064】
【発明の効果】以上のように本発明は、伝熱管の中心線
に対し、直角に切断した断面積が、長手方向に増加・減
少する部分を有するか、あるいは、伝熱管の内面に、多
数の直線状または螺旋状の溝を形成し、溝形状が変化
し、前記断面積が、増加・減少する部分を有するか、あ
るいは、前記溝形状の山部の高さ、谷部の深さ、山頂の
幅、谷部の幅の要素の一つ以上を変化させて、前記断面
積が増加・減少する部分を有する伝熱管により、蒸発時
と凝縮時で管内を流れる流体の流れる向きが異なる場
合、管内の圧力損失は、蒸発時は増加させ、凝縮時は抑
えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は本発明の第1の実施例の斜視図 (b)は本発明の第1の実施例の側面図
【図2】(a)は本発明の第2の実施例の斜視図 (b)は本発明の第2の実施例の側面図
【図3】(a)は本発明の第3の実施例の斜視図 (b)は本発明の第3の実施例の上面図
【図4】(a)は本発明の第4の実施例の斜視図 (b)は本発明の第4の実施例の上面図
【図5】(a)は本発明の第5の実施例の斜視図 (b)は本発明の第5の実施例の側面図
【図6】(a)は本発明の第6の実施例の斜視図 (b)は本発明の第6の実施例の上面図 (c)は本発明の第6の実施例の側面図
【図7】(a)は本発明の第7の実施例の斜視図 (b)は本発明の第7の実施例の上面図 (c)は本発明の第7の実施例の側面図
【図8】(a)は本発明の第8の実施例の斜視図 (b)は本発明の第8の実施例の上面図 (c)は本発明の第8の実施例の側面図
【図9】(a)は本発明の第9の実施例の斜視図 (b)は本発明の第9の実施例の上面図 (c)は本発明の第9の実施例の側面図
【図10】(a)は本発明の第10の実施例の斜視図 (b)は本発明の第10の実施例の上面図 (c)は本発明の第10の実施例の側面図
【図11】(a)は本発明の第11の実施例の斜視図 (b)は本発明の第11の実施例の上面図 (c)は本発明の第11の実施例の側面図
【図12】(a)は本発明の第12の実施例の斜視図 (b)は本発明の第12の実施例の上面図 (c)は本発明の第12の実施例の側面図
【図13】(a)は本発明の第13の実施例の斜視図 (b)は本発明の第13の実施例の上面図 (c)は本発明の第13の実施例の側面図
【図14】(a)は本発明の第14の実施例の斜視図 (b)は本発明の第14の実施例の上面図 (c)は本発明の第14の実施例の側面図
【図15】伝熱管の斜視図
【図16】第1の従来例の溝形状の斜視図
【図17】第2の従来例の溝形状の斜視図
【符号の説明】
13 山部の緩やかな傾斜面 14 山部の急な傾斜面 23 谷部の緩やかな傾斜面 24 谷部の急な傾斜面 32 山部の緩やかに傾斜した側面 34a 山頂面の緩やかに傾斜した辺 34b 山頂面の急に傾斜した辺 46a 山部側面と谷部底面が交差する緩やかに傾斜し
た辺 46b 山部側面と谷部底面が交差する急に傾斜した辺 53a 山部の緩やかに傾斜した面 53b 山部の急に傾斜した面 54a 谷部の緩やかに傾斜した面 54b 谷部の急に傾斜した面 62 山部の緩やかに傾斜した側面 64a 山部の緩やかに傾斜した面 64b 山部の急に傾斜した面 72 山部の緩やかに傾斜した側面 74a 山部の緩やかに傾斜した面 74b 山部の急に傾斜した面 82a 山部の緩やかに傾斜した側面 82b 山部の急な面 83a 谷部の緩やかに傾斜した面 83b 谷部の急に傾斜した面 92a 山部の緩やかに傾斜した側面 92b 山部の急に傾斜した側面 93a 谷部の緩やかに傾斜した面 93b 谷部の急に傾斜した面 102a 山部の緩やかに傾斜した側面 102b 山部の急に傾斜した側面 112 山部の緩やかに傾斜した側面 113 谷部の緩やかに傾斜した面 114a 山部の緩やかに傾斜した面 114b 山部と谷部の急に傾斜した面 122 山部の緩やかに傾斜した側面 123 谷部の緩やかに傾斜した面 124a 山部の緩やかに傾斜した面 124b 山部と谷部の急に傾斜した面 132a 山部の緩やかに傾斜した側面 132b 山部の急に傾斜した側面 133a 谷部の緩やかに傾斜した面 133b 谷部の急に傾斜した面 142 山部の緩やかに傾斜した側面 143 谷部の緩やかに傾斜した面 144a 山部の緩やかに傾斜した面 144b 山部と谷部の急に傾斜した面 B 蒸発方向の流れ C 凝縮方向の流れ

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】伝熱管の中心線に対し、直角に切断した断
    面積が、長手方向に増加・減少する部分を有し、増加度
    合と減少度合とが異なる断面を有する伝熱管。
  2. 【請求項2】伝熱管の内面に、多数の直線状または螺旋
    状の溝を形成し、溝形状が変化することにより、前記断
    面積が、増加・減少する請求項1の伝熱管。
  3. 【請求項3】前記溝形状の山部の高さが変化することに
    より、前記断面積が増加・減少する請求項1の伝熱管。
  4. 【請求項4】前記溝形状の谷部の深さが変化することに
    より、前記断面積が増加・減少する請求項1の伝熱管。
  5. 【請求項5】前記溝形状の山頂の幅が変化することによ
    り、前記断面積が増加・減少する請求項1の伝熱管。
  6. 【請求項6】前記溝形状の谷部の幅が変化することによ
    り、前記断面積が増加・減少する請求項1の伝熱管。
  7. 【請求項7】前記溝形状の山部の高さが変化するととも
    に谷部の深さが変化することにより、前記断面積が増加
    ・減少する請求項1の伝熱管。
  8. 【請求項8】前記溝形状の山部の高さが変化するととも
    に山頂の幅が変化することにより、前記断面積が増加・
    減少する請求項1の伝熱管。
  9. 【請求項9】前記溝形状の山部の高さが変化するととも
    に谷部の幅が変化することにより、前記断面積が増加・
    減少する請求項1の伝熱管。
  10. 【請求項10】前記溝形状の谷部の深さが変化するとと
    もに山頂の幅が変化することにより、前記断面積が増加
    ・減少する請求項1の伝熱管。
  11. 【請求項11】前記溝形状の谷部の深さが変化するとと
    もに谷部の幅が変化することにより、前記断面積が増加
    ・減少する請求項1の伝熱管。
  12. 【請求項12】前記溝形状の山頂の幅が変化するととも
    に谷部の幅が変化することにより、前記断面積が増加・
    減少する請求項1の伝熱管。
  13. 【請求項13】前記溝形状の山部の高さが変化し、谷部
    の深さが変化するとともに山頂の幅が変化することによ
    り、前記断面積が増加・減少する請求項1の伝熱管。
  14. 【請求項14】前記溝形状の山部の高さが変化し、谷部
    の深さが変化するとともに谷部の幅が変化することによ
    り、前記断面積が増加・減少する請求項1の伝熱管。
  15. 【請求項15】前記溝形状の谷部の深さが変化し、山頂
    の幅が変化するとともに谷部の幅が変化することによ
    り、前記断面積が増加・減少する請求項1の伝熱管。
  16. 【請求項16】前記溝形状の山部の高さが変化し、谷部
    の深さが変化し、山頂の幅が変化するとともに谷部の幅
    が変化することにより、前記断面積が増加・減少する請
    求項1の伝熱管。
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