JPS6026305Y2

JPS6026305Y2 - 伝熱管

Info

Publication number: JPS6026305Y2
Application number: JP445880U
Authority: JP
Inventors: 能章片山
Original assignee: ダイキン工業株式会社
Priority date: 1980-01-17
Filing date: 1980-01-17
Publication date: 1985-08-07
Also published as: JPS56107183U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は、熱交換器に使用される伝熱管に関し、詳しく
は凝縮器と蒸発器とに併用されるヒートポンプ式冷凍機
の熱交換器に用いるのに適した伝熱管に関するものであ
る。

従来より、この種の伝熱管として、蒸発器に使用する場
合、管本体の伝熱壁面に凹部を形成して、該凹部を冷媒
液の沸騰気泡核として沸騰を促進し、蒸発器としての沸
騰性能を向上させるようにしたもの、あるいは凝縮器に
使用する場合、管本体の伝熱壁面に突起を形成して、凝
縮液膜を薄くし、凝縮器としての凝縮性能を向上させる
ようにしたものは知られている。

ところで、ヒートポンプ式冷凍機の熱交換器のように熱
交換器を蒸発器および凝縮器として併用する場合には、
上記従来の伝熱管は沸騰性能あるいか凝縮性能の一方に
のみ優れ、性力の性能に劣るという欠点があり、両性能
に優れた伝熱壁面を有する伝熱管の出現が望まれていた
。

本考案はかかる点に鑑みてなされたもので、蒸発器に使
用した場合には低温（例えば１０°Ｃ以下）状態である
一方、凝縮器に使用した場合には高温（例えば３０℃以
上）状態であり、両者間に温度差が生じることに着目し
、この温度差を利用して温度差により形状変化する形状
記憶合金を用いて、伝熱壁面を蒸発器あるいは凝縮器の
各使用時に上述の如き最適な形状に変化させ、よって沸
騰性能および凝縮性能に共に優れた伝熱管を提供せんと
するものである。

すなわち、本考案は、管本体の少なくとも一方の冷媒流
通側の伝熱壁面に多数個の突起、好ましくは先端部が尖
鋭形状の突起を円周方向に等間隔で設け、前記突起は、
低温時には、前記突起の基部に対しほぼ直角に折れ曲が
る先端部の長さを、隣り合う突起の折曲部間の長さより
も短かく設定して、隣り合う２つの突起の一方の突起の
先端部先端と他方の突起の折曲部との間に小開口を形成
腰高温時には、前記突起の基部と先端部とが直線状にな
るように形状記憶合金で形成されていることを特徴とす
るものである。

以下、本考案を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明
する。

第１図は本考案の一実施例である伝熱管Ａを示し、１は
温度差によって形状変形する形状記憶合金よりなる管本
体であって、該管本体１の冷媒が流通する内周面側の伝
熱壁面２には、尖鋭状の先端部３ａを有する軸方向の突
起３が円周方向に等間隔に多数条一体成形されており、
該突起３は、熱交換器を蒸発器として用いた場合の温度
に対応する低温時（例えば１０℃以下）には第２図に示
すように、先端部３ａが基部３ｂに対してほぼ直角に折
れ曲り、この折れ曲がる先端部３ａの長さが隣り合う突
起３，３の折曲部間の長さよりも短かく設定されていて
、隣り合う２つの突起３，３の一方の突起３の先端部３
ａ先端と他方の突起３の。

先端部との間に外部と連通ずる小開口４ａを有する凹部
４を形成するように変形する一方、熱交換器を凝縮器と
して用いた場合の温度に対応する高温時（例えば３０°
Ｃ以上）には第３図に示すように、先端部３ａが基部３
ｂと共に直線状に直立した状態となるように変形するよ
う形成されている。

上記形状記憶合金としては、母相よりマルテンサイト相
に変態が開始する温度（Ｍｓ点）が例えば３０℃以上の
高温度であり、また、マルテンサイト相を加熱したとき
に母相への逆変態が開始する温度（Ａｓ点）が例えば１
０°Ｃ〜３０°Ｃの範囲のものであればよく、下記表に
示すような合金を用いることができる。

次に、上記実施例の作用について説明すれば、伝熱管Ａ
を使用した熱交換器を、例えば管内に凝縮性冷媒ガスを
、管外に冷却水をそれぞれ流通させる蒸発器として用い
る場合には、伝熱壁面２は例えば１０°Ｃ以下に冷却さ
れた低温状態になり、該伝熱壁面２に設けた各突起３は
ん点以下となって、第２図に示すように先端部３ａが基
部３ｂに対しほぼ直角方向に折曲る如く鰭形状に変形し
、この変形により、外部と連通ずる小開口４ａを有する
凹部４が伝熱壁面２に形成されらことにより、該凹部４
が冷媒液の沸騰気泡核となって沸騰を促進し、蒸発器の
伝熱達率が良くなるため、沸騰性能を向上させることが
できる。

特に、突起３の先端部３ａを尖鋭形状に形成すれば、縞
状変形時に上記凹部４が末広がり状に形成されるため、
より一層凝縮性能を向上させることができる。

一方、伝熱管Ａを使用した熱交換器を、例えば管内に凝
縮性冷媒液を、管外に冷却水をそれぞれ流通させる凝縮
器として用いる場合には、伝熱壁面２は例えば３０℃以
上の高温状態になり、核伝熱壁面２に設けた突起３はん
点以上となって、第３図に示すように先端部３ａが基部
３ｂと共に直立状態になるように変形することにより、
この直立状態の突起３により、管外の冷却水によって凝
縮した冷媒液の液膜は表面張力の作用で突起先端部３ａ
付近で薄くなって剥れ易くなるため、凝縮時の熱伝達率
が良くなり、凝縮性能を向上させるこをかできる。

特に、上記突起先端部３ａを尖鋭状に形成すれば、液膜
が非常に薄くなるので、より一層凝縮性能を向上させる
ことができる。

また、凝縮器に利用した場合、凝縮温度が低下すると、
上記直立状の突起３が鎖状に変形するため、熱伝達効率
が悪化して高圧制御の作用をすることがきる。

尚、本考案は上記実施例に限定されるものではなく、そ
の他種々の変形例をも包含するものであり、例えば、上
記実施例では、管本体１の内周面側の伝熱壁面２にのみ
突起３を設けたが、外周面側の伝熱壁面に設けてもよく
、また両面に設けてもよいのは言うまでもない。

また、上記実施例では、突起３の軸方向に連続するもの
としたが、軸方向に適宜間隔をあけて設けてもよく、ま
た螺旋状に形成してもよい。

以上の如く、本考案の伝熱管によれば、管本体１の少な
くとも一方の冷媒流通側の伝熱壁面２に多数個の突起３
，３・・・を円周方向に等間間隔で設け、前記突起３，
３・・・は、低温時には、前記突起３．３・・・の基部
３ｂに対しほぼ直角に折れ曲がる先端部３ａの長さを、
隣り合う突起３，３の折曲部間の長さよりも短かく設定
して、隣り合う２つの突起３，３の一方の突起３の先端
部３ａ先端と他方の突起３の折曲部との間に小開口４ａ
を形成し、高温時には、前記突起３，３・・・の基部３
ｂと先端部３ａとが直線状になるように形状記憶合金で
形成されていることにより、伝熱管を蒸発器あるいは凝
縮器の何れに使用してもその沸騰性能あるいは凝縮性能
を向上させることができるので、ヒートポンプ式冷凍機
の熱交換器に使用するのに最適な伝熱管を提供すること
ができる。

また、凝縮器に使用した場合には、高圧制御作用を果た
すことができるという利点を併せ有するものである。

加えて、上記突起の先端部を尖鋭状に形成すれば、上記
沸騰性能および凝縮性能をより一層向上させることがで
きる利点を有するのである。

【図面の簡単な説明】図面は本考案の実施態様を例示するもので、第１図は概
略斜視図、第２図は低温時の要部拡大断面図、第３図は
高温時の要部拡大断面図である。１・・・・・・管本体、２・・・・・・伝熱壁面、３・
・・・・・突起、３ａ・・・・・・先端部、３ｂ・・・
・・・基部、４・・・・・・凹部、４ａ・・・・・・小
開口。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

（１）管本体１の少なくとも一方の冷媒流通側の伝熱壁
面２に多数個の突起３，３・・・を円周方向に等間隔て
設け、前記突起３，３・・・は、低温時には、前記突起
３，３・・・の基部３ｂに対しほぼ直角に折れ曲がる先
端部３ａの長さを、隣り合う突起３，３の折曲部間の長
さよりも短かく設定して、隣り合う２つの突起３，３の
一方の突起３の先端部３ａ先端と他方の突起３の折曲部
との間に小開口４ａを形成し、高温時には、前記突起３
，３・・・の基部３ｂと先端部３ａとが直線状になるよ
うに形状記憶合金で形成されていることを特徴とする伝
熱管。
（２）突起３の先端部３ａを尖鋭状に形成した実用新案
登録請求の範囲第（１）項記載の伝熱管。