JPS6115087A - 沸騰用伝熱管 - Google Patents
沸騰用伝熱管Info
- Publication number
- JPS6115087A JPS6115087A JP13423384A JP13423384A JPS6115087A JP S6115087 A JPS6115087 A JP S6115087A JP 13423384 A JP13423384 A JP 13423384A JP 13423384 A JP13423384 A JP 13423384A JP S6115087 A JPS6115087 A JP S6115087A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat transfer
- boiling
- screen mesh
- wall surface
- holes
- 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.)
- Granted
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
- F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
- F28F13/18—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by applying coatings, e.g. radiation-absorbing, radiation-reflecting; by surface treatment, e.g. polishing
- F28F13/185—Heat-exchange surfaces provided with microstructures or with porous coatings
- F28F13/187—Heat-exchange surfaces provided with microstructures or with porous coatings especially adapted for evaporator surfaces or condenser surfaces, e.g. with nucleation sites
-
- 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
- F28F1/40—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only inside the tubular element
- F28F1/405—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only inside the tubular element and being formed of wires
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Geometry (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
本発明は空気調和機の蒸発器などのように流体の沸騰、
蒸発を伴う熱交換器に使用する伝熱管に関するものであ
る。
蒸発を伴う熱交換器に使用する伝熱管に関するものであ
る。
従来例の構成とその問題点
従来、空気調和機および冷凍機の蒸発器において、冷媒
側の熱伝達は良好な沸騰熱伝達であるため、この熱抵抗
をあまり青線する必要はなかった。
側の熱伝達は良好な沸騰熱伝達であるため、この熱抵抗
をあまり青線する必要はなかった。
しかしながら、最近たとえば高性能フィンの開発によっ
て、空気側の熱伝達が著しく改善され管外側の熱抵抗が
減少したことなどのために、蒸発伝熱管内の冷媒の熱抵
抗も考慮する必要が生じ、蒸発器の小形高性能化をはか
るためには、管外の伝熱促進とともに、管内の冷媒側の
伝熱促進を行う必要が生じてきた。
て、空気側の熱伝達が著しく改善され管外側の熱抵抗が
減少したことなどのために、蒸発伝熱管内の冷媒の熱抵
抗も考慮する必要が生じ、蒸発器の小形高性能化をはか
るためには、管外の伝熱促進とともに、管内の冷媒側の
伝熱促進を行う必要が生じてきた。
第１図ａ、ｂはそれぞれ従来の沸騰用伝熱促進管の縦断
面図および横断面図であり、第２図は第１図ａの拡大図
である。この沸騰用伝熱管は、線径および線間のすき間
が一様なスクリーンメツツユ２を、伝熱管１の内壁面に
沿うように挿入し熱的に密着させたものである。
面図および横断面図であり、第２図は第１図ａの拡大図
である。この沸騰用伝熱管は、線径および線間のすき間
が一様なスクリーンメツツユ２を、伝熱管１の内壁面に
沿うように挿入し熱的に密着させたものである。
このような構成のために、伝熱面上にスクリーンメツツ
ユ２によって、その緊線間に多くの微小なくほみ３が形
成され、この微小なくぼみ３が沸騰熱伝達に対して有効
な沸騰核となり、沸騰熱伝達が促進された。しかしなが
ら、伝熱量が増加するに伴い、伝熱面で蒸発しスクリー
ンメツツユ２の素線間から管中央部の主流部へ流出（矢
印４の方向）する蒸気の流量が増加するために、その蒸
気の流れと対向してスクリーンメツシュ２の素線間から
伝熱管１内壁面に主流部の液体が流入（矢印６の方向）
しにくくなる。このように、素線間のすき間が一様に細
かいスクリーンメツシュ２を伝熱面上に設置したのでは
、高熱流束時に伝熱面がドライアウトしやすいという欠
点があった。しかし、スクリーンメツシュ２の素線間の
すき間を大きくすれば、伝熱面上にスクリーンメツシュ
２によって形成される素線間のくほみ３が大きくなり、
そのくぼみは沸騰熱伝達に対して有効なく１１みではな
くなる。
ユ２によって、その緊線間に多くの微小なくほみ３が形
成され、この微小なくぼみ３が沸騰熱伝達に対して有効
な沸騰核となり、沸騰熱伝達が促進された。しかしなが
ら、伝熱量が増加するに伴い、伝熱面で蒸発しスクリー
ンメツツユ２の素線間から管中央部の主流部へ流出（矢
印４の方向）する蒸気の流量が増加するために、その蒸
気の流れと対向してスクリーンメツシュ２の素線間から
伝熱管１内壁面に主流部の液体が流入（矢印６の方向）
しにくくなる。このように、素線間のすき間が一様に細
かいスクリーンメツシュ２を伝熱面上に設置したのでは
、高熱流束時に伝熱面がドライアウトしやすいという欠
点があった。しかし、スクリーンメツシュ２の素線間の
すき間を大きくすれば、伝熱面上にスクリーンメツシュ
２によって形成される素線間のくほみ３が大きくなり、
そのくぼみは沸騰熱伝達に対して有効なく１１みではな
くなる。
発明の目的
本発明は上記従来の欠点を解消するものであり、高熱流
束時にでも管内壁面近傍に沸騰熱伝達に有効な気泡核を
安定化し、しかもドライアウトしにくい伝熱面を有する
伝熱性能の優れた沸騰用伝熱管を提供することを目的と
する。
束時にでも管内壁面近傍に沸騰熱伝達に有効な気泡核を
安定化し、しかもドライアウトしにくい伝熱面を有する
伝熱性能の優れた沸騰用伝熱管を提供することを目的と
する。
発明の構成
本発明の沸騰用伝熱管は、縦線および横線間のすき間の
距離よりも大きな径の穴を多数設けたスクリーンメツシ
ュを伝熱管内壁面に沿うように挿入し熱的に密着させた
ものである。
距離よりも大きな径の穴を多数設けたスクリーンメツシ
ュを伝熱管内壁面に沿うように挿入し熱的に密着させた
ものである。
実施例の説明
以下本発明の一実施例を図面とともに説明する。
第３図ａ、ｂはそれぞれ本発明の一実施例の沸騰用伝熱
管の縦断面図および横断面図であり、第４図は第３図ａ
の拡大図である。
管の縦断面図および横断面図であり、第４図は第３図ａ
の拡大図である。
スクリーンメツシュアは一様な線径の素線で、しかも縦
線および横線の素線間のすき間が等しく構成されておシ
、素線間のすき間の距離よりも大きな径の円形状の穴９
が千鳥配列状に多数設けられている。このスクリーンメ
ツシュア全伝熱管θの中にその内壁面に沿うように挿入
し、その後、内壁面と熱的に接触させることにより本発
明の沸騰用伝熱管を形成する。
線および横線の素線間のすき間が等しく構成されておシ
、素線間のすき間の距離よりも大きな径の円形状の穴９
が千鳥配列状に多数設けられている。このスクリーンメ
ツシュア全伝熱管θの中にその内壁面に沿うように挿入
し、その後、内壁面と熱的に接触させることにより本発
明の沸騰用伝熱管を形成する。
なお、スクリーンメツシュアと伝熱管６の内壁面との接
触状態をより良くし、その間の熱抵抗を減少させるため
に、伝熱管６の内壁面にあらかじめロウ材全塗布してお
き、スクリーンメッシュアを伝熱管６内に挿入後、伝熱
管６を加熱してロウ付けしてもよい。
触状態をより良くし、その間の熱抵抗を減少させるため
に、伝熱管６の内壁面にあらかじめロウ材全塗布してお
き、スクリーンメッシュアを伝熱管６内に挿入後、伝熱
管６を加熱してロウ付けしてもよい。
このような構成であるために次のような作用と効果を生
じる。
じる。
スクリーンメッシュアは伝熱管６の内壁面と熱的に密着
しているために伝熱面として機能し、伝熱に対する有効
面積が増加する。このために伝熱量が増大する。
しているために伝熱面として機能し、伝熱に対する有効
面積が増加する。このために伝熱量が増大する。
また、流体の表面張力に応じてスクリーンメツシュアの
素線径と線のすき間を適切に選ぶことにより、沸騰熱伝
達に対して有効な多数の活性な沸騰核（くぼみ８）を形
成することができる。このような活性な沸騰核は、その
壁面が降下しても腋下で満されることはなく常に気泡核
を有しているために、安定した伝熱促進効果が得られる
。一方、スクリーンメッシュアには、素線間のすき間の
距離エリも大きな径の円形状の穴９が千鳥配列状に多数
設けられているために、管内の主流部の液体が穴９から
伝熱管６内壁面上に流入（矢印１ｏの方向）することが
可能となる。たとえ伝熱量が増加し、スクリーンメツシ
ュアからの蒸発量が増加した場合でも、スクリーンメツ
シュ７の素線間の活性な沸騰核（くほみ８）から蒸気が
主流部へ流出（矢印１１の方向）し、主流部の液体がス
クリーンメツシュアに多数設けられた穴９から伝熱管６
内壁面上に流入（矢印１０の方向）し、そしてその液体
はスクリーンメッシュアと伝熱管６内壁面のすき間を通
して活性な沸騰核８に供給される。
素線径と線のすき間を適切に選ぶことにより、沸騰熱伝
達に対して有効な多数の活性な沸騰核（くぼみ８）を形
成することができる。このような活性な沸騰核は、その
壁面が降下しても腋下で満されることはなく常に気泡核
を有しているために、安定した伝熱促進効果が得られる
。一方、スクリーンメッシュアには、素線間のすき間の
距離エリも大きな径の円形状の穴９が千鳥配列状に多数
設けられているために、管内の主流部の液体が穴９から
伝熱管６内壁面上に流入（矢印１ｏの方向）することが
可能となる。たとえ伝熱量が増加し、スクリーンメツシ
ュアからの蒸発量が増加した場合でも、スクリーンメツ
シュ７の素線間の活性な沸騰核（くほみ８）から蒸気が
主流部へ流出（矢印１１の方向）し、主流部の液体がス
クリーンメツシュアに多数設けられた穴９から伝熱管６
内壁面上に流入（矢印１０の方向）し、そしてその液体
はスクリーンメッシュアと伝熱管６内壁面のすき間を通
して活性な沸騰核８に供給される。
このように伝熱面上の沸騰核８に供給される液体の流れ
と沸騰核８から流出する蒸気の流れが対向しないために
、高熱流束時においても伝熱面がドライアウトしにくい
。
と沸騰核８から流出する蒸気の流れが対向しないために
、高熱流束時においても伝熱面がドライアウトしにくい
。
さらに、伝熱管６内に挿入したスクリーンメツシュア表
面の凹凸のために壁面近傍の流れが乱され、乱流促進効
果が生じて、管内熱伝達率は向ヒする。
面の凹凸のために壁面近傍の流れが乱され、乱流促進効
果が生じて、管内熱伝達率は向ヒする。
なお、上記実施例のスクリーンメツシュアでは一様な線
径の素線で、しかも縦線と横線が一様な織り方であった
が、線径および織り方が一様でなくても上記と同様な効
果が得られる。また、スクリーンメツシュアに設けられ
た穴９の形状は円形以外のものでもよく、配列も例えば
ごばん配列であってもか筐わない。さらに、上記実施例
では内面が平滑な管を用いたが、例えば管の内面にらせ
ん状の溝を形成したものあるいは凹凸を形成（７たもの
を用いても上記と同様な効果が得られる。
径の素線で、しかも縦線と横線が一様な織り方であった
が、線径および織り方が一様でなくても上記と同様な効
果が得られる。また、スクリーンメツシュアに設けられ
た穴９の形状は円形以外のものでもよく、配列も例えば
ごばん配列であってもか筐わない。さらに、上記実施例
では内面が平滑な管を用いたが、例えば管の内面にらせ
ん状の溝を形成したものあるいは凹凸を形成（７たもの
を用いても上記と同様な効果が得られる。
発明の効果
以上のように本発明の沸騰用伝熱管は、縦線および横線
間のすき間の距離よりも大きな径の穴を多数設けたスク
リーンメツシュを伝熱管内壁面に沿うように挿入し熱的
に密着させたものであるから、 １、スクリーンメツシュ素線間のすき間に多数の活性な
沸騰核を形成し、管内壁面近傍に沸騰熱伝達に有効な気
泡核を安定化できる。
間のすき間の距離よりも大きな径の穴を多数設けたスク
リーンメツシュを伝熱管内壁面に沿うように挿入し熱的
に密着させたものであるから、 １、スクリーンメツシュ素線間のすき間に多数の活性な
沸騰核を形成し、管内壁面近傍に沸騰熱伝達に有効な気
泡核を安定化できる。
２、伝熱面上の沸騰核への液体の供給路と沸騰核からの
蒸気の流出路を分離することができ、高熱流束時にでも
伝熱面がドライアウトしにくい０ 以」二のように、本発明は沸騰用伝熱管の伝熱性能を著
しく改善することが可能であり、その実用的効果は大な
るものがある。
蒸気の流出路を分離することができ、高熱流束時にでも
伝熱面がドライアウトしにくい０ 以」二のように、本発明は沸騰用伝熱管の伝熱性能を著
しく改善することが可能であり、その実用的効果は大な
るものがある。
第１図ａ、ｂはそれぞれ従来の伝熱管の縦断面図および
横断面図、第２図は第１図６の要部拡大図、第３図ａ、
ｂはそれぞれ本発明の一実施例の沸騰用伝熱管の縦断面
図および横断面図、第４図は第３図ａの要部拡大図であ
る。 ６・・・・伝熱管、７・す・スクリーンメツシュ、８・
・・沸騰核。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 はが１名第１
（８） （α） （ｂ） 第２図 第３図 ＋０１
横断面図、第２図は第１図６の要部拡大図、第３図ａ、
ｂはそれぞれ本発明の一実施例の沸騰用伝熱管の縦断面
図および横断面図、第４図は第３図ａの要部拡大図であ
る。 ６・・・・伝熱管、７・す・スクリーンメツシュ、８・
・・沸騰核。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 はが１名第１
（８） （α） （ｂ） 第２図 第３図 ＋０１
Claims (1)
- 縦線および横線間のすき間の距離よりも大きな径の穴を
多数設けたスクリーンメッシュを、伝熱管内壁面に沿う
ように挿入し、熱的に密着させた沸騰用伝熱管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13423384A JPH0231318B2 (ja) | 1984-06-28 | 1984-06-28 | Futsutoyodennetsukan |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13423384A JPH0231318B2 (ja) | 1984-06-28 | 1984-06-28 | Futsutoyodennetsukan |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6115087A true JPS6115087A (ja) | 1986-01-23 |
| JPH0231318B2 JPH0231318B2 (ja) | 1990-07-12 |
Family
ID=15123535
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13423384A Expired - Lifetime JPH0231318B2 (ja) | 1984-06-28 | 1984-06-28 | Futsutoyodennetsukan |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0231318B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107270746A (zh) * | 2017-05-11 | 2017-10-20 | 中国北方车辆研究所 | 一种格栅分散换热结构的燃烧余热利用换热装置 |
| CN110017496A (zh) * | 2017-05-11 | 2019-07-16 | 中国北方车辆研究所 | 分散换热结构格栅孔变化的余热利用换热装置 |
-
1984
- 1984-06-28 JP JP13423384A patent/JPH0231318B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107270746A (zh) * | 2017-05-11 | 2017-10-20 | 中国北方车辆研究所 | 一种格栅分散换热结构的燃烧余热利用换热装置 |
| CN110017496A (zh) * | 2017-05-11 | 2019-07-16 | 中国北方车辆研究所 | 分散换热结构格栅孔变化的余热利用换热装置 |
| CN110017496B (zh) * | 2017-05-11 | 2020-05-12 | 中国北方车辆研究所 | 分散换热结构格栅孔变化的余热利用换热装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0231318B2 (ja) | 1990-07-12 |
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