JPH0979778A - 熱交換器用内面溝付き管 - Google Patents
熱交換器用内面溝付き管Info
- Publication number
- JPH0979778A JPH0979778A JP26622895A JP26622895A JPH0979778A JP H0979778 A JPH0979778 A JP H0979778A JP 26622895 A JP26622895 A JP 26622895A JP 26622895 A JP26622895 A JP 26622895A JP H0979778 A JPH0979778 A JP H0979778A
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- Japan
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- groove
- grooves
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- tube
- linear
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- Pending
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- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 空調用熱交換器の内面溝付き管において、管
の成形が極めて容易であると共に、熱伝達率の良いもの
を提供すること。 【解決手段】 内面側に長手方向に対して傾斜した多数
の平行な傾斜溝１を設けると共に、その管の周方向に互
いに離間し傾斜溝１の数に比べて少数となる直線溝２を
設ける。そして、直線溝２の深さが傾斜溝１の深さより
も浅く且つ、その直線溝２内には前記傾斜溝１が存在し
ないように形成されたことを特徴とする。
の成形が極めて容易であると共に、熱伝達率の良いもの
を提供すること。 【解決手段】 内面側に長手方向に対して傾斜した多数
の平行な傾斜溝１を設けると共に、その管の周方向に互
いに離間し傾斜溝１の数に比べて少数となる直線溝２を
設ける。そして、直線溝２の深さが傾斜溝１の深さより
も浅く且つ、その直線溝２内には前記傾斜溝１が存在し
ないように形成されたことを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内部に気液二相状
態の冷媒が流通する空調用熱交換器の伝熱管に係り、平
板の条材に多数の溝を形成し、それを管状に塑性変形し
て継目を溶接した電縫管に関する。
態の冷媒が流通する空調用熱交換器の伝熱管に係り、平
板の条材に多数の溝を形成し、それを管状に塑性変形し
て継目を溶接した電縫管に関する。
【０００２】
【従来の技術】空調用熱交換器は、冷媒が気液二相状態
で流通する管を有し、その管内面に冷媒攪拌用の多数の
溝を形成したものが提案されている。例えば、図４に示
す溝付き管５ａは条材にその長手方向に対して傾斜する
多数の傾斜溝１を一方方向にのみ設け、それを管状に丸
めその継目を溶接固定したものである。また図５に示す
溝付き管５ｂは、多数の傾斜溝１が中心線に対し対称に
形成されている。さらに図６に示す溝付き管５ｃは、多
数の三角波状の溝１を形成したものである。
で流通する管を有し、その管内面に冷媒攪拌用の多数の
溝を形成したものが提案されている。例えば、図４に示
す溝付き管５ａは条材にその長手方向に対して傾斜する
多数の傾斜溝１を一方方向にのみ設け、それを管状に丸
めその継目を溶接固定したものである。また図５に示す
溝付き管５ｂは、多数の傾斜溝１が中心線に対し対称に
形成されている。さらに図６に示す溝付き管５ｃは、多
数の三角波状の溝１を形成したものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】内面溝付き管は、溝な
し管に比べて冷媒側熱伝達率を向上することが認められ
ているが、さらに熱伝達率の良いものが求められてい
た。そこで本発明者は、各種実験の結果、冷媒側熱伝達
率を向上する方法として、傾斜溝に加えてさらに軸線に
平行な縦溝が有効であることを見出した。しかしながら
縦溝を斜め溝と同様に形成すると、板材をチューブに塑
性変形する際に、縦溝部分でより大きな変形が生じ、チ
ューブの外周が多角形に形成されてしまうとこが判っ
た。そこで各種実験の結果、熱伝達率が良く且つ成形性
が良く真円に近いチューブを形成できる条件を見出し、
本発明を完成したものである。
し管に比べて冷媒側熱伝達率を向上することが認められ
ているが、さらに熱伝達率の良いものが求められてい
た。そこで本発明者は、各種実験の結果、冷媒側熱伝達
率を向上する方法として、傾斜溝に加えてさらに軸線に
平行な縦溝が有効であることを見出した。しかしながら
縦溝を斜め溝と同様に形成すると、板材をチューブに塑
性変形する際に、縦溝部分でより大きな変形が生じ、チ
ューブの外周が多角形に形成されてしまうとこが判っ
た。そこで各種実験の結果、熱伝達率が良く且つ成形性
が良く真円に近いチューブを形成できる条件を見出し、
本発明を完成したものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の熱交換器用内面
溝付き管は、良伝熱性金属板よりなり、内面側に長手方
向に対して傾斜した多数の平行な傾斜溝１を設けた平板
の条材が管状に塑性変形されて、その継目が液密に接合
されたものにおいて、溝の長手方向がその管の軸線方向
に平行で且つ、その管の周方向に互いに離間し前記傾斜
溝１の数に比べて少数となる直線溝２を有し、夫々の前
記直線溝２の深さが前記傾斜溝１の深さより浅く且つ、
その直線溝２内には前記傾斜溝１が存在しないように形
成されたことを特徴とするものである。また本発明の好
ましい具体的な実施の形態は、平均肉厚が 0.5mm以下の
銅管からなり、前記傾斜溝１の深さはその平均肉厚の
0.3倍〜 0.7倍であり、前記直線溝２が等間隔に周方向
に離間して配置されているもの。さらには、銅管からな
り各寸法がほぼ次の値であるもの。平均肉厚が0.31mm、
外径が７mm、前記傾斜溝１は、リード角が１８度、深さ
が0.17mm、前記直線溝２は、幅が 0.4mm、深さが0.14m
m、５本形成され、前記直線溝２の両側に存在する前記
傾斜溝１は互いに傾斜方向が逆向きであり、横断面に形
成される前記傾斜溝１の数は４８本である。
溝付き管は、良伝熱性金属板よりなり、内面側に長手方
向に対して傾斜した多数の平行な傾斜溝１を設けた平板
の条材が管状に塑性変形されて、その継目が液密に接合
されたものにおいて、溝の長手方向がその管の軸線方向
に平行で且つ、その管の周方向に互いに離間し前記傾斜
溝１の数に比べて少数となる直線溝２を有し、夫々の前
記直線溝２の深さが前記傾斜溝１の深さより浅く且つ、
その直線溝２内には前記傾斜溝１が存在しないように形
成されたことを特徴とするものである。また本発明の好
ましい具体的な実施の形態は、平均肉厚が 0.5mm以下の
銅管からなり、前記傾斜溝１の深さはその平均肉厚の
0.3倍〜 0.7倍であり、前記直線溝２が等間隔に周方向
に離間して配置されているもの。さらには、銅管からな
り各寸法がほぼ次の値であるもの。平均肉厚が0.31mm、
外径が７mm、前記傾斜溝１は、リード角が１８度、深さ
が0.17mm、前記直線溝２は、幅が 0.4mm、深さが0.14m
m、５本形成され、前記直線溝２の両側に存在する前記
傾斜溝１は互いに傾斜方向が逆向きであり、横断面に形
成される前記傾斜溝１の数は４８本である。
【０００５】
【発明の実施の形態】図１は本発明の熱交換器用内面溝
付き管の先端部を展開した状態を示す。そして図２は図
１におけるII−II矢視断面図、図３はその要部斜視図で
ある。この内面溝付き管５は、銅板の条材に予め傾斜溝
１及び直線溝２を形成し、次いで次工程にて条材を次第
に円形に形成し、その継目を電気溶接により溶接固定す
るものである。そして、管内面には複数の直線溝２が等
間隔に周方向に互いに離間して配置され、直線溝２を挟
んで両側の傾斜溝１は互いに逆向きに傾斜している。そ
して、直線溝２の溝の深さはその底２ａが傾斜溝１の底
１ａの深さよりも浅く形成され、多数の傾斜溝１の深さ
は管の平均肉厚の 0.3倍〜 0.7倍である。そして直線溝
２の深さは傾斜溝１の深さの 3/4〜 1/2程度である。ま
た、管の平均肉厚は0.25mm〜 0.5mm程である。
付き管の先端部を展開した状態を示す。そして図２は図
１におけるII−II矢視断面図、図３はその要部斜視図で
ある。この内面溝付き管５は、銅板の条材に予め傾斜溝
１及び直線溝２を形成し、次いで次工程にて条材を次第
に円形に形成し、その継目を電気溶接により溶接固定す
るものである。そして、管内面には複数の直線溝２が等
間隔に周方向に互いに離間して配置され、直線溝２を挟
んで両側の傾斜溝１は互いに逆向きに傾斜している。そ
して、直線溝２の溝の深さはその底２ａが傾斜溝１の底
１ａの深さよりも浅く形成され、多数の傾斜溝１の深さ
は管の平均肉厚の 0.3倍〜 0.7倍である。そして直線溝
２の深さは傾斜溝１の深さの 3/4〜 1/2程度である。ま
た、管の平均肉厚は0.25mm〜 0.5mm程である。
【０００６】
【実施例】次に、本発明の一実施例につき説明すると、
外径が７mmで平均肉厚が0.31mmのヒートポンプ型空調用
熱交換器の冷媒管において、傾斜溝１のリード角α（図
１）は１８度で深さｈ２＝0.17mm（図２）であり、図１
の如く周方向に６分割され、夫々の傾斜溝１は互いに逆
向きに配置されている。そして軸に直角な横断面におい
て、傾斜溝１の数は４８本である。また、互いに逆向き
に配置された傾斜溝１の境目には直線溝２が形成されて
いる。この直線溝２の幅Ｗ１は 0.4mmであり、深さｈ１
は0.14mmで５本形成されている。そして、直線溝２の底
２ａにおける板厚ｈ３は 0.28mmであり、傾斜溝１の底
１ａの板厚ｈ４は0.25mmである。
外径が７mmで平均肉厚が0.31mmのヒートポンプ型空調用
熱交換器の冷媒管において、傾斜溝１のリード角α（図
１）は１８度で深さｈ２＝0.17mm（図２）であり、図１
の如く周方向に６分割され、夫々の傾斜溝１は互いに逆
向きに配置されている。そして軸に直角な横断面におい
て、傾斜溝１の数は４８本である。また、互いに逆向き
に配置された傾斜溝１の境目には直線溝２が形成されて
いる。この直線溝２の幅Ｗ１は 0.4mmであり、深さｈ１
は0.14mmで５本形成されている。そして、直線溝２の底
２ａにおける板厚ｈ３は 0.28mmであり、傾斜溝１の底
１ａの板厚ｈ４は0.25mmである。
【０００７】
【交換熱量の比較】次に、前記実施例における図１の管
と図４〜図６の管における交換熱量の比較実験の結果に
ついて述べる。先ず、図４の溝付き管５ａは傾斜溝１が
一方方向にみの形成されている。これに対し図５の溝付
き管５ｂは、傾斜溝１が条材の中心線に対して互いに逆
向きに配置されている。また、図６の溝付き管５ｃは図
１における直線溝２が存在しないものであり、６分割さ
れた各領域の傾斜溝１はＶ字状に形成される。このよう
な各実施例の熱交換器用内面溝付き管において、成形が
最も良好であったのが、図１の本発明の内面溝付き管５
である。これは適当な深さの直線溝２の存在により、真
円に近いチューブの塑性変形が容易にできるからと思わ
れる。
と図４〜図６の管における交換熱量の比較実験の結果に
ついて述べる。先ず、図４の溝付き管５ａは傾斜溝１が
一方方向にみの形成されている。これに対し図５の溝付
き管５ｂは、傾斜溝１が条材の中心線に対して互いに逆
向きに配置されている。また、図６の溝付き管５ｃは図
１における直線溝２が存在しないものであり、６分割さ
れた各領域の傾斜溝１はＶ字状に形成される。このよう
な各実施例の熱交換器用内面溝付き管において、成形が
最も良好であったのが、図１の本発明の内面溝付き管５
である。これは適当な深さの直線溝２の存在により、真
円に近いチューブの塑性変形が容易にできるからと思わ
れる。
【０００８】このようにして形成された本発明の内面溝
付き管５と比較例の溝付き管との交換熱量の比較実験
は、夫々傾斜溝１のリード角及びその深さ並びに管の外
直径その他を同一として行った。そして、本熱交換器用
内面溝付き管をコンデンサーとして用いた条件は、冷媒
のドライ側温度が35度でウェット側温度が24度である。
また管内圧は20.8Kg／cm2 Ｇであり、過熱温度は摂氏
（以下同じ）25度、過冷却度は５度、ファン流速は1.0m
／s 、液流量は50Kg／hrとした。そして、第１の溝付き
管５ａの交換熱量を 100としたとき、第２の溝付き管５
ｂが 100であり、第３の溝付き管５ｃは 101となり、本
発明の内面溝付き管５は 102となった。
付き管５と比較例の溝付き管との交換熱量の比較実験
は、夫々傾斜溝１のリード角及びその深さ並びに管の外
直径その他を同一として行った。そして、本熱交換器用
内面溝付き管をコンデンサーとして用いた条件は、冷媒
のドライ側温度が35度でウェット側温度が24度である。
また管内圧は20.8Kg／cm2 Ｇであり、過熱温度は摂氏
（以下同じ）25度、過冷却度は５度、ファン流速は1.0m
／s 、液流量は50Kg／hrとした。そして、第１の溝付き
管５ａの交換熱量を 100としたとき、第２の溝付き管５
ｂが 100であり、第３の溝付き管５ｃは 101となり、本
発明の内面溝付き管５は 102となった。
【０００９】次に、本発明の熱交換器用内面溝付き管及
び比較例の溝付き管５ａ〜５ｃを夫々エバポレータとし
て実験を行った。このときの実験条件は、冷媒のドライ
側温度が27度でウェット側温度が19度である。また管内
圧は20.8Kg／cm2 Ｇであり、過熱温度は５度、過冷却度
は５度、ファン流速は0.8m／s 、液流量は70Kg／hrであ
る。そして、第１の溝付き管５ａを100 としたときの交
換熱量は、第２の溝付き管５ｂが 103であり、第３の溝
付き管５ｃは 103となり、本発明の内面溝付き管５が 1
04であった。従って、ヒートポンプ型空調用熱交換器を
冷房側に設定しても暖房側に設定しても、何れも比較例
の管よりも本発明の管の方が１〜数％交換熱量が良いこ
とが判った。
び比較例の溝付き管５ａ〜５ｃを夫々エバポレータとし
て実験を行った。このときの実験条件は、冷媒のドライ
側温度が27度でウェット側温度が19度である。また管内
圧は20.8Kg／cm2 Ｇであり、過熱温度は５度、過冷却度
は５度、ファン流速は0.8m／s 、液流量は70Kg／hrであ
る。そして、第１の溝付き管５ａを100 としたときの交
換熱量は、第２の溝付き管５ｂが 103であり、第３の溝
付き管５ｃは 103となり、本発明の内面溝付き管５が 1
04であった。従って、ヒートポンプ型空調用熱交換器を
冷房側に設定しても暖房側に設定しても、何れも比較例
の管よりも本発明の管の方が１〜数％交換熱量が良いこ
とが判った。
【００１０】
【発明の作用・効果】本発明の熱交換器用内面溝付き管
は、直線溝２の深さが傾斜溝１の深さより浅く形成され
ているので、平板の条材を管状に塑性変形した際に、直
線溝２の部分が他の部分より大きく変形することを防止
して、管外周が多角形になることを防ぎ、真円度の高い
管を提供できる。しかも複数の直線溝２の存在により、
傾斜溝１に沿って流通した熱交換媒体は直線溝２内で攪
拌され熱効率が向上する。特に、熱交換媒体が気液二相
状態で流通する冷媒の場合には、凝縮性能において冷媒
液膜を薄くし凝縮液を効率良く排出できる。また、蒸発
性能においても冷媒の核沸騰を促進し、バランスのとれ
た効率の良い蒸発効果を発揮し、冷媒の熱伝達率を向上
できる。
は、直線溝２の深さが傾斜溝１の深さより浅く形成され
ているので、平板の条材を管状に塑性変形した際に、直
線溝２の部分が他の部分より大きく変形することを防止
して、管外周が多角形になることを防ぎ、真円度の高い
管を提供できる。しかも複数の直線溝２の存在により、
傾斜溝１に沿って流通した熱交換媒体は直線溝２内で攪
拌され熱効率が向上する。特に、熱交換媒体が気液二相
状態で流通する冷媒の場合には、凝縮性能において冷媒
液膜を薄くし凝縮液を効率良く排出できる。また、蒸発
性能においても冷媒の核沸騰を促進し、バランスのとれ
た効率の良い蒸発効果を発揮し、冷媒の熱伝達率を向上
できる。
【図１】本発明の熱交換器用内面溝付き管５の一部展開
正面図。
正面図。
【図２】図１のII−II矢視断面図。
【図３】同要部拡大図。
【図４】比較例としての従来の溝付き管５ａ。
【図５】同比較例としての従来の他の溝付き管５ｂ。
【図６】同比較例としての従来の他の溝付き管５ｃ。
１ 傾斜溝 １ａ 底 ２ 直線溝 ２ａ 底 ３ 頂部 ４ 外面 ５ 内面溝付き管 ５ａ 溝付き管 ５ｂ 溝付き管 ５ｃ 溝付き管
Claims (3)
- 【請求項１】 良伝熱性金属板よりなり、内面側に長手
方向に対して傾斜した多数の平行な傾斜溝１を設けた平
板の条材が管状に塑性変形されて、その継目が液密に接
合された熱交換器用内面溝付き管において、 溝の長手方向がその管の軸線方向に平行で且つ、その管
の周方向に互いに離間し前記傾斜溝１の数に比べて少数
となる直線溝２を有し、 夫々の前記直線溝２の深さが前記傾斜溝１の深さより浅
く且つ、その直線溝２内には前記傾斜溝１が存在しない
ように形成されたことを特徴とする、 熱交換器用内面溝付き管。 - 【請求項２】 請求項１において、平均肉厚が 0.5mm以
下の銅管からなり、前記傾斜溝１の深さはその平均肉厚
の 0.3倍〜 0.7倍であり、前記直線溝２が等間隔に周方
向に離間して配置されているもの。 - 【請求項３】 請求項１において、銅管からなり各寸法
がほぼ次の値であるもの。平均肉厚が0.31mm、外径が７
mm、 前記傾斜溝１は、リード角が１８度、深さが0.17mm、 前記直線溝２は、幅が 0.4mm、深さが0.14mm、５本形成
され、 前記直線溝２の両側に存在する前記傾斜溝１は互いに傾
斜方向が逆向きであり、横断面に形成される前記傾斜溝
１の数は４８本である。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26622895A JPH0979778A (ja) | 1995-09-19 | 1995-09-19 | 熱交換器用内面溝付き管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26622895A JPH0979778A (ja) | 1995-09-19 | 1995-09-19 | 熱交換器用内面溝付き管 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0979778A true JPH0979778A (ja) | 1997-03-28 |
Family
ID=17428055
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26622895A Pending JPH0979778A (ja) | 1995-09-19 | 1995-09-19 | 熱交換器用内面溝付き管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0979778A (ja) |
-
1995
- 1995-09-19 JP JP26622895A patent/JPH0979778A/ja active Pending
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