JPH09113169A - 伝熱管 - Google Patents
伝熱管Info
- Publication number
- JPH09113169A JPH09113169A JP26672295A JP26672295A JPH09113169A JP H09113169 A JPH09113169 A JP H09113169A JP 26672295 A JP26672295 A JP 26672295A JP 26672295 A JP26672295 A JP 26672295A JP H09113169 A JPH09113169 A JP H09113169A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat transfer
- refrigerant
- transfer tube
- groove
- tube
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は空気調和機や冷凍機器、自動車機器
等の冷媒と空気等の流体間で熱の授受を行う熱交換器に
用いられる伝熱管に関するもので、特にオゾン層を破壊
しない代替冷媒として近年有力な非共沸混合冷媒を使用
する伝熱管に関するものである。 【解決手段】 管軸方向に対して平行に連続する微細な
溝４を内面に多数備え、溝４の底面４ａに突起５を設け
た構成を有し、冷媒に非共沸混合冷媒を用いた場合に、
溝４の表面に生じる冷媒成分の濃度境界層の発達を突起
５により分断して抑えることができ、拡散抵抗による熱
伝達率の低下を抑えることができる。
等の冷媒と空気等の流体間で熱の授受を行う熱交換器に
用いられる伝熱管に関するもので、特にオゾン層を破壊
しない代替冷媒として近年有力な非共沸混合冷媒を使用
する伝熱管に関するものである。 【解決手段】 管軸方向に対して平行に連続する微細な
溝４を内面に多数備え、溝４の底面４ａに突起５を設け
た構成を有し、冷媒に非共沸混合冷媒を用いた場合に、
溝４の表面に生じる冷媒成分の濃度境界層の発達を突起
５により分断して抑えることができ、拡散抵抗による熱
伝達率の低下を抑えることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は空気調和機や冷凍機
器、自動車機器等の冷媒と空気等の流体間で熱の授受を
行う熱交換器に用いられる伝熱管に関するもので、特に
オゾン層を破壊しない代替冷媒として近年有力な非共沸
混合冷媒を使用する伝熱管に関するものである。
器、自動車機器等の冷媒と空気等の流体間で熱の授受を
行う熱交換器に用いられる伝熱管に関するもので、特に
オゾン層を破壊しない代替冷媒として近年有力な非共沸
混合冷媒を使用する伝熱管に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、熱交換器は機器設計の面からコン
パクト化が要求されており、熱交換器の冷媒側流路を形
成する伝熱管についても内面に螺旋状の溝を設ける等の
工夫により高効率化が図られている。
パクト化が要求されており、熱交換器の冷媒側流路を形
成する伝熱管についても内面に螺旋状の溝を設ける等の
工夫により高効率化が図られている。
【０００３】従来の内面に螺旋状の溝を設けた伝熱管と
しては、実公昭５５−１４９５６号公報や実公昭５５−
２６７０６号公報に示されているものがある。
しては、実公昭５５−１４９５６号公報や実公昭５５−
２６７０６号公報に示されているものがある。
【０００４】以下、図面を参照しながら上記従来の伝熱
管を説明する。図４は従来の伝熱管の管軸と垂直方向の
断面図、図５は同伝熱管の管軸方向の断面図である。図
４と図５において、１は伝熱管の内面に設けられた微細
な台形状の溝で、管軸方向に対して螺旋状に連続して多
数設けられている。
管を説明する。図４は従来の伝熱管の管軸と垂直方向の
断面図、図５は同伝熱管の管軸方向の断面図である。図
４と図５において、１は伝熱管の内面に設けられた微細
な台形状の溝で、管軸方向に対して螺旋状に連続して多
数設けられている。
【０００５】以上のように構成された伝熱管について、
蒸発器として使用される場合を例に取り、以下その動作
を説明する。
蒸発器として使用される場合を例に取り、以下その動作
を説明する。
【０００６】図６は伝熱管を用いた蒸発器を示してい
る。図６において、２は一定間隔で平行に並べられたフ
ィンである。３は従来の伝熱管で、フィン２に直角に挿
入されている。この蒸発器では、フィン２の間を流れる
気流と伝熱管３の管内を水平方向に流れる冷媒との間で
熱交換が行なわれる。そして、気流は冷媒に熱を奪われ
て冷却され、冷媒は気流から熱を得て蒸発し、液から蒸
気に相変化する。このとき、水平な伝熱管３の管内を流
れる液冷媒は、重力の影響で管底部を流れようとする
が、螺旋状の溝１に沿って流れるために重力に逆らって
管頂部へ引き上げられることとなり、伝熱管３と伝熱に
有効な液冷媒とが接する有効伝熱面積が増大すること
と、溝１に薄い液膜が形成されることとにより、伝熱管
３と冷媒との熱伝達が促進されていた。
る。図６において、２は一定間隔で平行に並べられたフ
ィンである。３は従来の伝熱管で、フィン２に直角に挿
入されている。この蒸発器では、フィン２の間を流れる
気流と伝熱管３の管内を水平方向に流れる冷媒との間で
熱交換が行なわれる。そして、気流は冷媒に熱を奪われ
て冷却され、冷媒は気流から熱を得て蒸発し、液から蒸
気に相変化する。このとき、水平な伝熱管３の管内を流
れる液冷媒は、重力の影響で管底部を流れようとする
が、螺旋状の溝１に沿って流れるために重力に逆らって
管頂部へ引き上げられることとなり、伝熱管３と伝熱に
有効な液冷媒とが接する有効伝熱面積が増大すること
と、溝１に薄い液膜が形成されることとにより、伝熱管
３と冷媒との熱伝達が促進されていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、冷媒に非共沸混合冷媒を用いると、溝１に
沿って流れる液冷媒は低沸点成分冷媒から蒸発するの
で、蒸発が進むにしたがって蒸発しにくい高沸点成分冷
媒の濃度が高くなり溝の表面に濃度境界層が発生する。
そして、この濃度差によって生じる拡散抵抗により、非
共沸混合冷媒では従来の単一成分冷媒に比べて熱伝達率
が大幅に低下するという欠点があった。
の構成では、冷媒に非共沸混合冷媒を用いると、溝１に
沿って流れる液冷媒は低沸点成分冷媒から蒸発するの
で、蒸発が進むにしたがって蒸発しにくい高沸点成分冷
媒の濃度が高くなり溝の表面に濃度境界層が発生する。
そして、この濃度差によって生じる拡散抵抗により、非
共沸混合冷媒では従来の単一成分冷媒に比べて熱伝達率
が大幅に低下するという欠点があった。
【０００８】本発明は従来の課題を解決するもので、冷
媒に非共沸混合冷媒を用いた場合に、冷媒と伝熱管との
間の熱伝達の低下を防ぐ伝熱管を提供することを目的と
する。
媒に非共沸混合冷媒を用いた場合に、冷媒と伝熱管との
間の熱伝達の低下を防ぐ伝熱管を提供することを目的と
する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の伝熱管は、管軸方向に対して平行または螺旋
状に連続する微細な溝を内面に多数備え、溝の底面に突
起を設けた構成を有している。
に本発明の伝熱管は、管軸方向に対して平行または螺旋
状に連続する微細な溝を内面に多数備え、溝の底面に突
起を設けた構成を有している。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の伝熱管は、従来と同様
に、重力の影響で管底部を流れるようとする液冷媒を表
面張力によって溝に保持して伝熱管と伝熱に有効な液冷
媒とが接する有効伝熱面積を増大させる効果と溝に薄い
液膜を形成する効果とを得ながら、冷媒に非共沸混合冷
媒を用いた場合に、溝の表面に生じる冷媒成分の濃度境
界層の発達を溝の底面の突起によって分断して抑えるこ
とができ、拡散抵抗による熱伝達率の低下を抑えること
ができる。
に、重力の影響で管底部を流れるようとする液冷媒を表
面張力によって溝に保持して伝熱管と伝熱に有効な液冷
媒とが接する有効伝熱面積を増大させる効果と溝に薄い
液膜を形成する効果とを得ながら、冷媒に非共沸混合冷
媒を用いた場合に、溝の表面に生じる冷媒成分の濃度境
界層の発達を溝の底面の突起によって分断して抑えるこ
とができ、拡散抵抗による熱伝達率の低下を抑えること
ができる。
【００１１】以下、本発明による伝熱管の実施例につい
て、図面を参照しながら説明する。なお、従来と同一構
成については、同一符号を付して詳細な説明を省略す
る。
て、図面を参照しながら説明する。なお、従来と同一構
成については、同一符号を付して詳細な説明を省略す
る。
【００１２】図１は、本発明の実施例による伝熱管の管
軸と垂直方向の断面図、図２は、同実施例による伝熱管
の管軸方向の断面図である。
軸と垂直方向の断面図、図２は、同実施例による伝熱管
の管軸方向の断面図である。
【００１３】図１、図２において、４は伝熱管の内面に
設けられた微細な台形状の溝で、管軸方向に対して平行
に連続して多数設けられており、４ａは溝４の底面であ
る。５は溝４の底面４ａに設けられた突起である。
設けられた微細な台形状の溝で、管軸方向に対して平行
に連続して多数設けられており、４ａは溝４の底面であ
る。５は溝４の底面４ａに設けられた突起である。
【００１４】以上のように構成された伝熱管について、
以下その動作を説明する。図３は本実施例の伝熱管を用
いた蒸発器を示している。図３において、２は一定間隔
で平行に並べられたフィンで、従来の構成と同じもので
ある。
以下その動作を説明する。図３は本実施例の伝熱管を用
いた蒸発器を示している。図３において、２は一定間隔
で平行に並べられたフィンで、従来の構成と同じもので
ある。
【００１５】６は本実施例の伝熱管で、フィン２に直角
に挿入されている。この蒸発器では、従来の構成と同様
にフィン２の間を流れる気流と伝熱管６の管内を水平方
向に流れる冷媒との間で熱交換が行なわれる。
に挿入されている。この蒸発器では、従来の構成と同様
にフィン２の間を流れる気流と伝熱管６の管内を水平方
向に流れる冷媒との間で熱交換が行なわれる。
【００１６】そして、気流は冷媒に熱を奪われて冷却さ
れ、冷媒は気流から熱を得て蒸発し、液から蒸気に相変
化する。このとき、水平な伝熱管６の管内を流れる液冷
媒は、重力の影響で管底部を流れるようとするが、表面
張力によって溝４に保持されるため、管底部だけでなく
管頂部や管側部の溝４に沿って流れることとなり、伝熱
管６と伝熱に有効な液冷媒とが接する有効伝熱面積が増
大することと、溝４に薄い液膜が形成されることとによ
り、伝熱管６と冷媒との熱伝達が促進される。
れ、冷媒は気流から熱を得て蒸発し、液から蒸気に相変
化する。このとき、水平な伝熱管６の管内を流れる液冷
媒は、重力の影響で管底部を流れるようとするが、表面
張力によって溝４に保持されるため、管底部だけでなく
管頂部や管側部の溝４に沿って流れることとなり、伝熱
管６と伝熱に有効な液冷媒とが接する有効伝熱面積が増
大することと、溝４に薄い液膜が形成されることとによ
り、伝熱管６と冷媒との熱伝達が促進される。
【００１７】さらに、冷媒に非共沸混合冷媒を用いた場
合には、溝４の表面に生じる冷媒成分の濃度境界層の発
達を突起５によって分断して抑えることができ、拡散抵
抗による熱伝達率の低下を抑えることができる。
合には、溝４の表面に生じる冷媒成分の濃度境界層の発
達を突起５によって分断して抑えることができ、拡散抵
抗による熱伝達率の低下を抑えることができる。
【００１８】以上のように本実施例の伝熱管は、管軸方
向に対して平行に連続する微細な溝４を内面に多数備
え、溝４の底面４ａに突起５を設けることにより、重力
の影響で管底部を流れるようとする液冷媒を表面張力に
よって溝４に保持させて、伝熱管と伝熱に有効な液冷媒
とが接する有効伝熱面積を増大させる効果と溝に薄い液
膜を形成する効果とを得ながら、冷媒に非共沸混合冷媒
を用いた場合に、溝４の表面に生じる冷媒成分の濃度境
界層の発達を突起５により分断して抑えることができ、
拡散抵抗による熱伝達率の低下を抑えることができる。
向に対して平行に連続する微細な溝４を内面に多数備
え、溝４の底面４ａに突起５を設けることにより、重力
の影響で管底部を流れるようとする液冷媒を表面張力に
よって溝４に保持させて、伝熱管と伝熱に有効な液冷媒
とが接する有効伝熱面積を増大させる効果と溝に薄い液
膜を形成する効果とを得ながら、冷媒に非共沸混合冷媒
を用いた場合に、溝４の表面に生じる冷媒成分の濃度境
界層の発達を突起５により分断して抑えることができ、
拡散抵抗による熱伝達率の低下を抑えることができる。
【００１９】なお、本実施例では、溝４は管軸方向に対
して平行に連続して設けたが、溝４は管軸方向に対して
螺旋状に設けても良い。
して平行に連続して設けたが、溝４は管軸方向に対して
螺旋状に設けても良い。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、管軸方向
に対して平行または螺旋状に連続する微細な溝を内面に
多数備え、溝の底面に複数の突起を設けることにより、
重力の影響で管底部を流れるようとする液冷媒を表面張
力によって管底部だけでなく管頂部や管側部の溝に保持
し、伝熱管と伝熱に有効な液冷媒とが接する有効伝熱面
積を増大させる効果と溝に薄い液膜を形成する効果とを
得ながら、冷媒に非共沸混合冷媒を用いた場合に、溝の
表面に生じる冷媒成分の濃度境界層の発達を溝の底面に
設けた突起で分断して抑えることができ、拡散抵抗によ
る熱伝達率の低下を抑えることができる。
に対して平行または螺旋状に連続する微細な溝を内面に
多数備え、溝の底面に複数の突起を設けることにより、
重力の影響で管底部を流れるようとする液冷媒を表面張
力によって管底部だけでなく管頂部や管側部の溝に保持
し、伝熱管と伝熱に有効な液冷媒とが接する有効伝熱面
積を増大させる効果と溝に薄い液膜を形成する効果とを
得ながら、冷媒に非共沸混合冷媒を用いた場合に、溝の
表面に生じる冷媒成分の濃度境界層の発達を溝の底面に
設けた突起で分断して抑えることができ、拡散抵抗によ
る熱伝達率の低下を抑えることができる。
【図１】本発明による伝熱管の実施例の管軸と垂直方向
の断面図
の断面図
【図２】同実施例の伝熱管の管軸方向の断面図
【図３】同実施例の伝熱管を用いた蒸発器の斜視図
【図４】従来の伝熱管の管軸と垂直方向の断面図
【図５】従来の伝熱管の管軸方向の断面図
【図６】従来の伝熱面を用いた蒸発器の斜視図
４ 溝 ４ａ 溝の底面 ５ 突起
Claims (1)
- 【請求項１】 管軸方向に対して平行または螺旋状に連
続する微細な溝を内面に多数備え、前記溝の底面に突起
を設けた伝熱管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26672295A JPH09113169A (ja) | 1995-10-16 | 1995-10-16 | 伝熱管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26672295A JPH09113169A (ja) | 1995-10-16 | 1995-10-16 | 伝熱管 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09113169A true JPH09113169A (ja) | 1997-05-02 |
Family
ID=17434783
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26672295A Pending JPH09113169A (ja) | 1995-10-16 | 1995-10-16 | 伝熱管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09113169A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11506386B2 (en) | 2018-02-23 | 2022-11-22 | Rolls-Royce Plc | Conduit |
-
1995
- 1995-10-16 JP JP26672295A patent/JPH09113169A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11506386B2 (en) | 2018-02-23 | 2022-11-22 | Rolls-Royce Plc | Conduit |
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