JPS59115983A - 熱交換器 - Google Patents
熱交換器Info
- Publication number
- JPS59115983A JPS59115983A JP22445382A JP22445382A JPS59115983A JP S59115983 A JPS59115983 A JP S59115983A JP 22445382 A JP22445382 A JP 22445382A JP 22445382 A JP22445382 A JP 22445382A JP S59115983 A JPS59115983 A JP S59115983A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat transfer
- heating
- refrigerant
- flow
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
- F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
- F28F1/42—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being both outside and inside the tubular element
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geometry (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
従来例の構成とその問題点
従来この種の熱交換器としては第３図に示すような２重
管式熱交換器、その性能向上を図った第４図に示すよう
な変形２重管式熱交換器、第５図に示すような水管と冷
媒管の並設２重壁熱交換器やシェルアンドチューブ式熱
交換器（図示せず）等がある。
管式熱交換器、その性能向上を図った第４図に示すよう
な変形２重管式熱交換器、第５図に示すような水管と冷
媒管の並設２重壁熱交換器やシェルアンドチューブ式熱
交換器（図示せず）等がある。
しかし、これらはいずれも管材を部利として用いたもの
であるために、管制の形状構成上で伝熱面積を高密度に
したり、熱交換器自体を小形軽量化して省資源化したも
のを得ることは困難であった。
であるために、管制の形状構成上で伝熱面積を高密度に
したり、熱交換器自体を小形軽量化して省資源化したも
のを得ることは困難であった。
発明の目的
本発明は以上のような従来の欠点を除去するもので、伝
熱面を広く密に取ると共に熱伝達率の向上および圧力損
失の低下を実現させて熱交換器のｌ」・形高性能化を図
ることを目的とするものである。
熱面を広く密に取ると共に熱伝達率の向上および圧力損
失の低下を実現させて熱交換器のｌ」・形高性能化を図
ることを目的とするものである。
発明の構成
この目的を達成するために本発明の熱交換器は、伝熱筒
と外筒の２重筒から構成し、この伝熱筒の内外表面に流
通孔を配した多数の伝熱フィンを設けて熱交換する２流
体の流路を形成し、一方に気液２相流体を通ずると共に
、この気液２相流体側の伝熱ツイン（づ：少なくも２秤
回の開口比を有し、この構成によって、熱交換する流体
の各流路において、従来の管イ２による熱交換器と異な
り伝熱面を広く密に構成できると共に、流体が伝熱フィ
ンの流通孔部分を通過する時の境界層ＡｉＪ縁効果およ
び伝熱フィン間を通過する時の流れの拡大縮小と衝突に
よる攪拌乱流効果によって熱伝達率を大幅に向上さぜ、
しかも気液２相流個で圧カ梼失が大きい高乾き度域の伝
熱フィンの開口比を太きくすることによって圧力損失の
低減をも図れるので熱交換器の小形高性能化を達成でさ
る。
と外筒の２重筒から構成し、この伝熱筒の内外表面に流
通孔を配した多数の伝熱フィンを設けて熱交換する２流
体の流路を形成し、一方に気液２相流体を通ずると共に
、この気液２相流体側の伝熱ツイン（づ：少なくも２秤
回の開口比を有し、この構成によって、熱交換する流体
の各流路において、従来の管イ２による熱交換器と異な
り伝熱面を広く密に構成できると共に、流体が伝熱フィ
ンの流通孔部分を通過する時の境界層ＡｉＪ縁効果およ
び伝熱フィン間を通過する時の流れの拡大縮小と衝突に
よる攪拌乱流効果によって熱伝達率を大幅に向上さぜ、
しかも気液２相流個で圧カ梼失が大きい高乾き度域の伝
熱フィンの開口比を太きくすることによって圧力損失の
低減をも図れるので熱交換器の小形高性能化を達成でさ
る。
実施例の説ワＪ
以下、本発明をその一実施例を示す第１図、第２図を参
考に説明する。第１図は全体構成断面図、第２図は気液
２相流体１ｔｉｌｌ伝熱フインを示している。
考に説明する。第１図は全体構成断面図、第２図は気液
２相流体１ｔｉｌｌ伝熱フインを示している。
１は中空筒状の伝熱筒、２は外筒、３は伝熱筒１と外筒
２により形成される環状空間、４は伝熱筒１の内表面に
熱的に連結され所定間隔で配設された内側伝熱フィン、
５は内側伝熱フィン４に設けた流通孔、６は伝熱筒１の
外表面に熱的に連結サレ環状空ｒａＪ ３ Ｋ収納され
所定＋ｉ４Ｊ隔で配設され／こ外側伝熱フィン、了は外
側伝熱フィン６に設けた流通孔である。本実施例は伝熱
筒１の内側に熱交換して蒸発する気液２相流体を流動さ
せる場合を示したもので、内側伝熱フィン４の流通孔６
の開口比は各ブロックＡ、Ｂ、Ｃでそれぞれ凱２図（Ｉ
）。
２により形成される環状空間、４は伝熱筒１の内表面に
熱的に連結され所定間隔で配設された内側伝熱フィン、
５は内側伝熱フィン４に設けた流通孔、６は伝熱筒１の
外表面に熱的に連結サレ環状空ｒａＪ ３ Ｋ収納され
所定＋ｉ４Ｊ隔で配設され／こ外側伝熱フィン、了は外
側伝熱フィン６に設けた流通孔である。本実施例は伝熱
筒１の内側に熱交換して蒸発する気液２相流体を流動さ
せる場合を示したもので、内側伝熱フィン４の流通孔６
の開口比は各ブロックＡ、Ｂ、Ｃでそれぞれ凱２図（Ｉ
）。
（ｉｉ） 、 （ｉｉｉＤのように３種類にしている。
すなわち、各ブロックＡ、Ｂ、ｃの順に開口比は大きく
なっている。
なっている。
８．９はそれぞれ気液２相流体の流入口、流出口であり
、１０，１１ばそれぞれ加熱流体の流入口、流出口であ
る。
、１０，１１ばそれぞれ加熱流体の流入口、流出口であ
る。
以下、本発明による熱交換器の動作を気液２相流体とし
て冷媒、加熱流体として水を用いた冷凍機の蒸発器とし
て使用した場合で説明する。
て冷媒、加熱流体として水を用いた冷凍機の蒸発器とし
て使用した場合で説明する。
低温の液冷媒は流入口８より流入し、内側伝熱フィン４
に配した多数の流通孔５を通り、他方水は流入口１０よ
り流入し、外側伝熱ツイン６に配し／こ多数の流通孔７
を流れながら、内外伝熱フィ／４，６と伝熱ｍ）１の壁
面を伝熱筒として熱交換し、冷奴（１づ一蒸発気化し、
水ｄ、冷却きれ冷水になってぞ）１そ；１シ流出１−、
＋９ 、１１より流出する。
に配した多数の流通孔５を通り、他方水は流入口１０よ
り流入し、外側伝熱ツイン６に配し／こ多数の流通孔７
を流れながら、内外伝熱フィ／４，６と伝熱ｍ）１の壁
面を伝熱筒として熱交換し、冷奴（１づ一蒸発気化し、
水ｄ、冷却きれ冷水になってぞ）１そ；１シ流出１−、
＋９ 、１１より流出する。
この（１−＋Ｊ、（／ｌ′ｉ媒および水の流路には内外
伝熱フィン４，６か密に取刊けられているので、伝熱面
積か高密度で旧つ広く取れ、更にフィン部に流通孔５．
７を設けて流体をフィン面にほぼ直交方向に流動さぜる
ために流通孔５，７を通過する時に生ずる薄い境界層部
分を利用する境界層前縁効果およ０・伝熱フィン４，６
それぞれの間を通過する時の流７′１の拡大縮小と衝突
による攪拌乱流効果によって熱伝達率が大幅に向上する
ために熱交換器の小形高性能化を達成できる。
伝熱フィン４，６か密に取刊けられているので、伝熱面
積か高密度で旧つ広く取れ、更にフィン部に流通孔５．
７を設けて流体をフィン面にほぼ直交方向に流動さぜる
ために流通孔５，７を通過する時に生ずる薄い境界層部
分を利用する境界層前縁効果およ０・伝熱フィン４，６
それぞれの間を通過する時の流７′１の拡大縮小と衝突
による攪拌乱流効果によって熱伝達率が大幅に向上する
ために熱交換器の小形高性能化を達成できる。
さらに、気液２相流では気相体積の増加する程圧力損失
が増加するが、冷媒側の内イ１１］伝熱フィン４の流通
孔５の開口比は冷媒の蒸発が進行する方向、すなわち高
乾き度域になるにつれて太きくしているので、冷媒の流
路断面積が増加し、流速が小さくなることによって圧力
損失を低減させることかできる。
が増加するが、冷媒側の内イ１１］伝熱フィン４の流通
孔５の開口比は冷媒の蒸発が進行する方向、すなわち高
乾き度域になるにつれて太きくしているので、冷媒の流
路断面積が増加し、流速が小さくなることによって圧力
損失を低減させることかできる。
発明の効果
以上のように本発明の熱交換器は、伝熱筒と外−筒の２
重筒から構成し、この伝熱筒の内外表面に流通孔を配し
た多数の伝熱フィンを設けて熱交換する２流体の流路を
形成し、一方に気液２相流体を通ずると共に、この気液
２相流体側の伝熱フィンは少なくとも２種類の開口比を
有し、しかもその開口比を低乾き度域で小さく、高乾き
度域で大きくして設けている結果伝熱フィンを多数設け
ることかてきるので伝熱面積の拡大が図れ、熱交換器の
小形高密度化が達成でき、流通孔を有する伝熱フィンに
よって境界層前縁効果と攪拌乱流効果が生じて熱伝達率
が大幅に向上し、熱交換器の小形化か達成でき、さらに
、気液２相流側の伝熱フィンの流通孔の開口比を高乾き
度域に行くにしだがって大きくすることによって圧力損
失の低減を達成できる。
重筒から構成し、この伝熱筒の内外表面に流通孔を配し
た多数の伝熱フィンを設けて熱交換する２流体の流路を
形成し、一方に気液２相流体を通ずると共に、この気液
２相流体側の伝熱フィンは少なくとも２種類の開口比を
有し、しかもその開口比を低乾き度域で小さく、高乾き
度域で大きくして設けている結果伝熱フィンを多数設け
ることかてきるので伝熱面積の拡大が図れ、熱交換器の
小形高密度化が達成でき、流通孔を有する伝熱フィンに
よって境界層前縁効果と攪拌乱流効果が生じて熱伝達率
が大幅に向上し、熱交換器の小形化か達成でき、さらに
、気液２相流側の伝熱フィンの流通孔の開口比を高乾き
度域に行くにしだがって大きくすることによって圧力損
失の低減を達成できる。
第１図は本発明の一実施例を示す熱交換器の縦断１ｆｆ
１図、第２図は同熱交換器の気液２相流体側伝熱フィン
の平面図、第３図、第４図、第５図はそれぞれ従来の熱
交換器の概略図である。 １・ ・伝熱筒、２・・・・外筒、３ ・環状空間、４
・ 内側］伝熱フィン、５・・・流通孔、６・ −外側
伝熱フィン、７・・・−流通孔。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 第３図 第４図
１図、第２図は同熱交換器の気液２相流体側伝熱フィン
の平面図、第３図、第４図、第５図はそれぞれ従来の熱
交換器の概略図である。 １・ ・伝熱筒、２・・・・外筒、３ ・環状空間、４
・ 内側］伝熱フィン、５・・・流通孔、６・ −外側
伝熱フィン、７・・・−流通孔。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 第３図 第４図
Claims (2)
- （１）伝熱Ｍ）と外筒の２重筒からなり、前記伝熱筒の
内外表＋ｆ＋ｉに流通孔を配した多数の伝熱フィンを設
けて熱交換する２流体の流路を形成し、一方に気液２相
流体を通ずると共に、この気液２相流体側ｄ、少なくと
も２種類の開口比を有する伝熱フィンで構成しだ熱交換
器。 - （２）気液２相流体側の伝熱フィンの開口比を低乾き度
域で小さく、高乾き度域で大きくした特許請求の範囲第
１項記載の熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22445382A JPS59115983A (ja) | 1982-12-21 | 1982-12-21 | 熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22445382A JPS59115983A (ja) | 1982-12-21 | 1982-12-21 | 熱交換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59115983A true JPS59115983A (ja) | 1984-07-04 |
Family
ID=16814007
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22445382A Pending JPS59115983A (ja) | 1982-12-21 | 1982-12-21 | 熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59115983A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5435381A (en) * | 1990-09-14 | 1995-07-25 | Sundstrand Corporation | Shear flow/jet fin condenser |
| JP2015045481A (ja) * | 2013-08-29 | 2015-03-12 | 三菱電機株式会社 | 熱交換器 |
| KR20200097242A (ko) * | 2017-12-22 | 2020-08-18 | 상하이 파워 이큅먼트 리서치 인스티튜트 컴퍼니 리미티드 | 아우터 핀 열교환 튜브 및 그 사용방법 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5373653A (en) * | 1976-10-28 | 1978-06-30 | Gen Electric | Heat transfer means |
| JPS5711184U (ja) * | 1980-06-23 | 1982-01-20 |
-
1982
- 1982-12-21 JP JP22445382A patent/JPS59115983A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5373653A (en) * | 1976-10-28 | 1978-06-30 | Gen Electric | Heat transfer means |
| JPS5711184U (ja) * | 1980-06-23 | 1982-01-20 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5435381A (en) * | 1990-09-14 | 1995-07-25 | Sundstrand Corporation | Shear flow/jet fin condenser |
| JP2015045481A (ja) * | 2013-08-29 | 2015-03-12 | 三菱電機株式会社 | 熱交換器 |
| KR20200097242A (ko) * | 2017-12-22 | 2020-08-18 | 상하이 파워 이큅먼트 리서치 인스티튜트 컴퍼니 리미티드 | 아우터 핀 열교환 튜브 및 그 사용방법 |
| JP2021502540A (ja) * | 2017-12-22 | 2021-01-28 | シャンハイ パワー エクイプメント リサーチ インスティテュート カンパニー，リミテッド | アウターフィン付き熱交換チューブ及びその使用方法 本開示は、２０１７年１２月２２日に中国特許庁に提出された、出願番号が２０１７１１４１０３２４．２、発明の名称が「アウターフィン付き熱交換チューブ及びその使用方法」である出願の優先権を主張し、その全内容が引用により本開示に組み込まれている。 |
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