JPS5813837B2 - 凝縮伝熱管 - Google Patents

凝縮伝熱管

Info

Publication number
JPS5813837B2
JPS5813837B2 JP53057313A JP5731378A JPS5813837B2 JP S5813837 B2 JPS5813837 B2 JP S5813837B2 JP 53057313 A JP53057313 A JP 53057313A JP 5731378 A JP5731378 A JP 5731378A JP S5813837 B2 JPS5813837 B2 JP S5813837B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat transfer
fin
tube
low
liquid
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.)
Expired
Application number
JP53057313A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS54149061A (en
Inventor
純 藤掛
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
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Furukawa Electric Co Ltd filed Critical Furukawa Electric Co Ltd
Priority to JP53057313A priority Critical patent/JPS5813837B2/ja
Priority to US06/035,537 priority patent/US4245695A/en
Publication of JPS54149061A publication Critical patent/JPS54149061A/ja
Publication of JPS5813837B2 publication Critical patent/JPS5813837B2/ja
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F13/00Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
    • F28F13/04Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by preventing the formation of continuous films of condensate on heat-exchange surfaces, e.g. by promoting droplet formation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F13/00Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
    • F28F13/18Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by applying coatings, e.g. radiation-absorbing, radiation-reflecting; by surface treatment, e.g. polishing
    • F28F13/182Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by applying coatings, e.g. radiation-absorbing, radiation-reflecting; by surface treatment, e.g. polishing especially adapted for evaporator or condenser surfaces

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は高温蒸気に侵潰されて低温伝熱面で蒸気を凝縮
させる場合の性能を向上せしめた伝熱管に関するもので
ある。
従来冷凍機の凝縮器等に使用される伝熱管として平滑管
或いはローフィンチューブが使用されている。
一般に凝縮の初期段階では伝熱面上で蒸気は滴状で凝縮
するが、凝縮が進行するに従い所謂膜状凝縮となって伝
熱面が厚い液膜で覆われる。
ところでこの液膜が大きな熱抵抗となって伝熱性能の低
下となるが、平滑管の伝熱性能が悪いのはこの理由によ
る。
又、ローフィンチューブは多数のフィンを設けることに
より厚い液膜の形成を防止すると共に表面積の増加によ
り伝熱性能の向上を計るものであるが、未だ十分とは言
えない。
そこで最近になって新しい技術が提案され伝熱性能の向
上も期待されているが経済性や取扱い上の面で十分満足
すべきものではない。
しかして凝縮時の伝熱性能の向上を計るためには伝熱面
の表面積を大きくすると同時に表面に厚い液膜の形成さ
れるのを防ぎ凝縮液を表面より離脱し易い様に工夫する
ことが必要である。
本発明はこのような観点に基づいてなされたもので、ロ
ーフィンチューブのフィンの外周部を歯車状にして山部
に当る部分の大体の形状をしてフィン間の溝に面する側
(フィン間の溝が連続する方向)に底面の長辺をもつ長
方形の四角錐としその長辺に対応する両斜面が頂部より
底面に向って順次滑らかに中低となるように形成した凝
縮伝熱管を提供したものである。
本発明はこのような伝熱管の形状により厚い凝縮液膜の
形成を防ぎ凝縮液の離脱を容易にして凝縮時の伝熱性能
の向上を計りかつ熱交換器への装着性と経済性の優れた
高性能伝熱管となし得たもので、ローフィンチューブの
簡単な加工により製造しうるのが特徴である。
以下に本発明の詳細を図面に示す実施態様に基づいて詳
述する。
第1図の伝熱面の拡大展開図より明らかなようにローフ
ィンチューブのフィンの外周部は山部1と谷部3とが交
互に連続した歯車状部分に形成され、この歯車状に連続
した山部1と谷部3は溝4を隔て\例えば螺旋状に配例
されている。
上記の山部1は第2図に示すように略鼓形の截頭断面を
有する四角錐をなしているが、この四角錐の載頭断面に
おいては溝4に面する側の相対向する1対の斜面1′,
1′が長辺を形成し、かつこの長辺は円弧に近似した中
低曲線をなし、しかもこの斜面1’, 1’は頂部より
底部に向って順次滑らかな中低になるように形成されて
いる。
2,2は谷部3に面する側の相対向する1対の斜面、2
′は四角錐の稜線を示す。
上記の谷部3の深さは山部1の頂点溝4の底面に至る高
さや溝4の配列ピッチに応じて最適の値を決めればよい
が、大凡前記山部1の頂点より溝4の底面に至る高さの
70%以下にすればよい。
上記の螺旋状に隣接して設けられた山部と谷部の関係位
置は必ずしも限定されるものではないが、溝4に直交し
た方向において山部と谷部とが交互に配列するようにし
た方が好ましく溝4のピッチが細かくなればなる程その
効果は大きい。
上記本発明の凝縮伝熱管の作用について説明すると第1
図に示す伝熱面で蒸気が凝縮する場合、凝縮液は液の表
面張力と重力とが作用しながら斜面1′及び2から溝4
へ流れ込むので山部1の液膜は薄くなり伝熱抵抗が減少
する。
特に斜面Pは截頭断面が第2図の如く中低の鼓形をして
いるので中低を形成する曲率半径と表面張力の作用で液
膜中に中低となった方向への圧力勾配が生じ液膜は中低
になった方へ引込まれる結果、中低になった部分は液膜
が厚くなるが、その両側の部分の液膜は薄くなり、全体
としては液膜が厚くなって伝熱抵抗の増加した分よりも
液膜が薄くなって伝熱抵抗が減少した分の方が大きくな
りそのために優れた凝縮性能を示すことになる。
第1図のように隣接して設けられた山部と谷部をそれら
が交互に配列するような関係位置にしておくのが有利な
理由は、仮りに隣接して山部と谷部が同じ位置に配列さ
れた場合には隣接して設けられた溝4のピッチ方向に一
番巾の広い部分である谷部3と谷部3の各底部が隣接し
て配列されることになり、そこで谷部3と谷部3の巾が
結果的に狭くなって液の流れや離脱を阻害するからであ
る。
以上に伝熱面としての作用について述べたが、この伝熱
面を伝熱管の外表面に適用した場合、管の円周方向の位
置の変化による伝熱面の形状と重力の関係は複雑に変化
はするが、全体として前述の如く伝熱面の液膜が薄くな
る特性は維持され、従って熱抵抗が小さくなり優れた凝
縮特性を示す。
第3図a及びbは冷媒R−11の蒸気が従来のローフィ
ンチューブ及び本発明の伝熱管の管表面に凝縮するとき
の溝に保持される液の状態と液の離脱観察状況を示した
ものであるが、従来のローフィンチューブの場合は円周
の約1/3は溝が液で満され、この部分は殆んど凝縮伝
熱に寄与することなく又液は管から液滴として離脱して
いる。
これに対し本発明の伝熱管の場合はその形状の効果によ
り溝に液が満された部分は極めて少なく又液は管から連
続した棒状で激しく離脱し優れた凝縮性能を示している
のが判る。
本発明の凝縮伝熱管はローフィンチューブのフィン成形
用円板工具群の後に歯車状の円板工具を取付けるだけで
通常のl−ノーフィンチューブの製造と同じ要領でロー
フィンチューブの製造に引続いてそのフィン外周部を加
工することによって容易に製造できる。
即ちフィンを成形した後、歯車状の円板工具を用いてフ
ィンの外周部に歯車状の変形加工を施すと第1図に示す
ように山部1と谷部3が交互に連続して成形される。
その際、谷部3を形成する前には谷部の空間にあったフ
ィン部分は圧縮変形されその1部は谷部3の底部として
示されるように元のフィン部分に直交する方向に横に延
ばされるが、その他の部分は谷部3に向う斜面2として
示されるように山部1の頂部附近が最小で谷部3の底部
附近が最大にしかも山部の頂部から谷部の底部に向って
漸増するように滑らかな巾広に形成される。
一方、山部1として残る部分においては山部の中心部は
圧縮変形の影響が少ないので元のフィン断面の形状に近
い形を保っているが、谷部に向う斜面2の形状が上記の
ように山部の頂部から谷部の底部に向けて漸増する巾広
に形成されることから山部1の相対向する1対の斜面1
′と1′間の巾は山部1の中心に向って漸減するので、
当該斜面1′は山部1の元のフィン部分に平行な両斜面
が円弧に近い形状の中低に変形した形状として得られる
尚、上記の歯車状円板工具の歯車のピッチを適当に選択
しておくことにより前記の如く山部1はその載頭断面が
溝4に面する側に長辺をもちかつこの長辺が円弧に近似
した中低曲線となっている略鼓形であるところの四角錐
形状に成形されることとなる。
上記のようにしてフィン成形機でフィン加工と同時に又
はフィン加工に続いて本発明の基本的加工が完了するが
、上記の加工で得た伝熱管は局部的に不都合なパリや突
起の生ずることが多いので最終工程として伝熱管の表面
に軽くワイヤーブラシ掛けを行うのが望ましい。
その際、ワイヤーブラシ掛けが過度であると形状が変化
して性能が低下するので実験的にその程度を決めて行な
うようにすればよい。
以下に本発明の実施例を示す。
工具取付軸が120°の位相差をもつ3本構成のフィン
成形機を用いて外径19 0 5ynw,肉厚1.40
朋の鋼管にフィン加工を施し、外径18.8 7mm,
元径16.0 3mm、フィン高さ1.4 2mrrt
、フィンピッチ0.9 8 wgの3条の螺旋状のフィ
ンチューブを得た。
このときのフィン成形用の最終段の円板工具の外径は5
2.7 11ftmであった。
次に3本の工具取付軸の夫々の最終段の円板工具の後に
0.6 3mmのシムを介して外径51.8mm,歯数
120、歯先の巾0.15mm、歯先の角度60°、巾
0.7mmの歯車状の円板工具を取付け、フィン成形と
同時に変形加工を施した結果、外径18.8 7mm,
元径16.0 3 mm1サーキュラーピッチ1.41
mm、山部の高さ0.7 5 mmで溝に沿った山部の
両斜面が中低となった第1図の如き表面構造をもつ伝熱
管を得た。
尚、螺旋状に隣接して設けられた山部と谷部は大体にお
いて交互に配列された。
上記の如くして得た伝熱管を脱脂後線径0.15mm外
径2 5 0mm、巾30朋のスチールワイヤーブラシ
を用いて2m/分でブラシ掛けを行なった。
上記伝熱管の冷媒R−11の蒸気中における単位長さ当
りの管外凝縮熱伝達率のグラフを第4図にbとして示し
た。
尚、比較のために本発明の変形加工を施す前の0.98
tnrnのフィンピッチを有するローフィンチューブの
単位長さ当りの管外凝縮熱伝達率のグラフをaとして併
記した。
尚、凝縮圧力は0. 5 kg/cm2Gであった。
上記本発明の凝縮伝熱管の特徴を要約して列記すると次
の通りである。
(1)第1図に示されるようにローフィンチューブのフ
ィン外周部を歯車状にして山部に当る部分の大体の形状
は底面が溝の連続する方向に長辺をもつ長方形の四角錐
であり、その長辺に対応する両斜面が頂部より底部に向
って順次中低になるように形成した伝熱面であるので、
蒸気が凝縮する場合凝縮液は表面張力と重力が作用しな
がら斜面から溝へ流れ込み、その際、山部の液膜は薄く
なり伝熱抵抗が減少する。
更に山部の中低になった両斜面は中低を形成する曲率半
径と表面張力の作用で液膜中に中低の方向へ圧力勾配が
生じ液膜は中低になった方向へ引込まれて中低の両側の
部分の液膜は薄くなり全体としての伝熱抵抗が減少する
これらの作用によって本発明は伝熱管の性能の向上に大
きく寄与している。
(2)第3図に示されるようにローフィンチューブに比
べて本発明伝熱管の液の離脱性能は大巾に優れている。
ローフィンチューブの場合は円周方向の約1/3は溝が
液で満されその部分の熱抵抗は極端に増加するが、本発
明の伝熱管は溝に液の満される範囲が極めて少く、結果
として伝熱管の性能向上に大きく寄与している。
(3)平滑管やフィンチューブと同様熱交換器への装着
性が極めて良好である。
(4)ローフィンヂューブの成形と殆んど変らない簡単
な加工法、更に要すればワイヤーブラシ掛けによる仕上
げを行なって経済的有利に目的の伝熱管を製造すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明伝熱管における表面構造を示した拡大伝
熱面の1部斜視図、第2図は同上の山部を底面と平行に
切断した截頭断面図、第3図a,bは冷媒R−11の蒸
気がローフィンチューブ及び本発明の伝熱管の各管表面
で凝縮するときの溝に保持される液の状態と液の離脱状
態を示す比較観察図、第4図は冷媒R−11の凝縮圧力
0.5kg/cTLGにおけるローフィンチューブと本
発明伝熱管の単位長さ当りの管外凝縮熱伝達率を示すグ
ラフである。 1・・・・・・山部、1/・・・・・・中低曲線をもつ
溝に向う斜面、2・・・・・・谷部に向う斜面、2′・
・・・・・山部の四角錐稜線、3・・・・・・谷部、4
・・・・・・溝。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 ローフィンチューブのフィンの外周部に山部と谷部
    とが交互に連続した歯車状部分を形成し、これらフィン
    の山部はその載頭断面が上記フィン間の溝に面する側に
    長辺をもち、かつこの長辺が円弧に近似した中低曲線と
    なっている略鼓形である四角錐をなし、しかもこの長辺
    を含む四角錐の両斜面は頂部より底部に向って順次滑ら
    かに形成されていることを特徴とする凝縮用伝熱管。
JP53057313A 1978-05-15 1978-05-15 凝縮伝熱管 Expired JPS5813837B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP53057313A JPS5813837B2 (ja) 1978-05-15 1978-05-15 凝縮伝熱管
US06/035,537 US4245695A (en) 1978-05-15 1979-05-03 Heat transfer tube for condensation and method for manufacturing same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP53057313A JPS5813837B2 (ja) 1978-05-15 1978-05-15 凝縮伝熱管

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP13706782A Division JPS5850143A (ja) 1982-08-06 1982-08-06 凝縮伝熱管の製法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS54149061A JPS54149061A (en) 1979-11-21
JPS5813837B2 true JPS5813837B2 (ja) 1983-03-16

Family

ID=13052067

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP53057313A Expired JPS5813837B2 (ja) 1978-05-15 1978-05-15 凝縮伝熱管

Country Status (2)

Country Link
US (1) US4245695A (ja)
JP (1) JPS5813837B2 (ja)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5942476U (ja) * 1982-09-08 1984-03-19 株式会社神戸製鋼所 凝縮伝熱管
JPS5982132A (ja) * 1982-11-01 1984-05-12 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 熱交換器用フインの成形装置
JPS59112199A (ja) * 1982-12-17 1984-06-28 Hitachi Ltd 熱交換壁及びその製造方法
JPS6064194A (ja) * 1983-09-19 1985-04-12 Sumitomo Light Metal Ind Ltd 伝熱管
JPS60149894A (ja) * 1984-01-13 1985-08-07 Sumitomo Light Metal Ind Ltd 伝熱管の製造方法
US5070937A (en) * 1991-02-21 1991-12-10 American Standard Inc. Internally enhanced heat transfer tube
US5203404A (en) * 1992-03-02 1993-04-20 Carrier Corporation Heat exchanger tube
US5332034A (en) * 1992-12-16 1994-07-26 Carrier Corporation Heat exchanger tube
US5375654A (en) * 1993-11-16 1994-12-27 Fr Mfg. Corporation Turbulating heat exchange tube and system
DE4404357C2 (de) * 1994-02-11 1998-05-20 Wieland Werke Ag Wärmeaustauschrohr zum Kondensieren von Dampf
US5458191A (en) * 1994-07-11 1995-10-17 Carrier Corporation Heat transfer tube
CA2161296C (en) * 1994-11-17 1998-06-02 Neelkanth S. Gupte Heat transfer tube
DE19510124A1 (de) * 1995-03-21 1996-09-26 Km Europa Metal Ag Austauscherrohr für einen Wärmeaustauscher
TW327205B (en) * 1995-06-19 1998-02-21 Hitachi Ltd Heat exchanger
WO2002023115A2 (en) * 2000-09-15 2002-03-21 Mems Optical, Inc. Enhanced surface structures for passive immersion cooling of integrated circuits
US8490679B2 (en) * 2009-06-25 2013-07-23 International Business Machines Corporation Condenser fin structures facilitating vapor condensation cooling of coolant
CH703820A1 (de) * 2010-09-21 2012-03-30 Alstom Hydro France Luftgekühlter generator.

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3326283A (en) * 1965-03-29 1967-06-20 Trane Co Heat transfer surface
US3566514A (en) * 1968-05-01 1971-03-02 Union Carbide Corp Manufacturing method for boiling surfaces
US4059147A (en) * 1972-07-14 1977-11-22 Universal Oil Products Company Integral finned tube for submerged boiling applications having special O.D. and/or I.D. enhancement
US4040479A (en) * 1975-09-03 1977-08-09 Uop Inc. Finned tubing having enhanced nucleate boiling surface
JPS538855A (en) * 1976-07-13 1978-01-26 Hitachi Cable Ltd Condensing heat transmission wall

Also Published As

Publication number Publication date
JPS54149061A (en) 1979-11-21
US4245695A (en) 1981-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS5813837B2 (ja) 凝縮伝熱管
JP2788793B2 (ja) 伝熱管
CA1150723A (en) Heat transfer surface and method of manufacture
CN1062951C (zh) 小尺寸的传热管及其制造方法
JPS5924311B2 (ja) 多数の内部的隆起部を有する熱転移管
JP4294183B2 (ja) 内面溝付伝熱管
WO1998026239A1 (fr) Tube chauffant pour absorbeur et procede de fabrication correspondant
JPS5850143A (ja) 凝縮伝熱管の製法
JPS6064194A (ja) 伝熱管
JPS6011800B2 (ja) 凝縮伝熱管の製造法
JP2000121272A (ja) 内面溝付伝熱管および熱交換器
JP7113015B2 (ja) 伝熱表面
MX2014005862A (es) Tubos del condensador con estructura de flanco adicional.
JPH0335011B2 (ja)
US20080235950A1 (en) Condensing tube with corrugated fins
JPH08168817A (ja) 内面溝付伝熱管の製造方法
JPH0140278B2 (ja)
JP2802184B2 (ja) 凝縮器用伝熱管
JPS624638B2 (ja)
JPS5932870Y2 (ja) 凝縮器用フイン付伝熱管
JPS6049837B2 (ja) 凝縮器用伝熱管
WO2008121724A1 (en) Condensing tube with corrugated fins
JP3786789B2 (ja) 内面溝付伝熱管及びその製造方法
JPS61114092A (ja) 熱交換器
JPH0547976Y2 (ja)