JPS6115094A - 熱交換器用伝熱管 - Google Patents

熱交換器用伝熱管

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JPS6115094A
JPS6115094A JP13464684A JP13464684A JPS6115094A JP S6115094 A JPS6115094 A JP S6115094A JP 13464684 A JP13464684 A JP 13464684A JP 13464684 A JP13464684 A JP 13464684A JP S6115094 A JPS6115094 A JP S6115094A
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JP
Japan
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sheet member
tube
mesh
tubular body
heat transfer
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Pending
Application number
JP13464684A
Other languages
English (en)
Inventor
Shoichi Yoshiki
吉木 尚一
Junichiro Yamashita
山下 順一郎
Junya Oe
大江 潤也
Kazuo Toda
戸田 一夫
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.)
Mitsubishi Metal Corp
Original Assignee
Mitsubishi Metal Corp
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Metal Corp filed Critical Mitsubishi Metal Corp
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Publication of JPS6115094A publication Critical patent/JPS6115094A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • 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
    • F28F13/185Heat-exchange surfaces provided with microstructures or with porous coatings
    • F28F13/187Heat-exchange surfaces provided with microstructures or with porous coatings especially adapted for evaporator surfaces or condenser surfaces, e.g. with nucleation sites
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
    • F28D15/02Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
    • F28D15/04Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes with tubes having a capillary structure
    • F28D15/046Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes with tubes having a capillary structure characterised by the material or the construction of the capillary structure
    • 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
    • F28F13/02Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by influencing fluid boundary

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Thermal Sciences (AREA)
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  • Sustainable Development (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (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。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は空調用冷凍機等1c使用される熱交換器用伝
熱管に関するものである。
「従来の技術」 従来実用に供されている熱交換器伝熱管は、伝熱効率を
高めるために銅または銅合金から構成されており、その
内面が平滑なもの(平滑管)と、さらに熱効率を上げる
ために内6にらせん溝を形成したもの(@封管)とがあ
る。
「発明が解決しようとする問題点」 ところで、簡知のよ5に伝熱管においてその伝熱効率を
高めるには、 (<)  伝熱同種を大きくする。
(口)核沸騰を起しやすくする。
(ハ)毛細管現象を起しやすくする。
(ニ)乱流が生じやすくする。
ことが有効とされている。
これに対し、上記従来の伝熱管、特に平滑’IKおいて
は、上記項目を充分に満足させるまでには至っておらず
、そのため、より熱効率の高い伝熱管が要求されている
のが現状である。さらに、上記伝熱管のうち溝付管にお
いては、この溝付管が主に転造方式により製造されてお
り、この方法では加工速度が遅く、シかも転造技術上ら
せん溝の条数、ねじれ角度などに制限がある等の欠点が
あり、そのため製造効率を犠牲和する割には性能の向上
が得られないでいる。
この発明は上記事情Ktiみてなされたもので、熱効率
が高く、容易に製造することのできる伝熱管を提供する
ことを目的とするものである。
「問題点を解決するための手段」 この発明は、銅または銅合金製の内面平滑または内面溝
付の管体の内面に銅または銅合金製のメツシュ状シート
部材を前記管体の内径寸法とほぼ同寸法の巻径で円筒状
またはスパイラル状に成形されてなる多孔性筒状体が密
着固定されてなるものである。
「作  用」 上記構成によれば、管体内面の表面種がこの内11LI
K密着固定されている筒状体の多数の網目によって大幅
に増大され、同管体内の流体の流れも同網目によって乱
流となり、同連続した網目を所定の細かさに設定すれば
、毛細管現象が生じ、また、同網目によって核沸騰がお
こりやすくなり、その結果、伝熱効率が大幅に向上され
る。また、管体内面への多孔性筒状体の密着固定は、ロ
ウ付、めっき等の簡易な接合方法、さらに管体内に多孔
性筒状体を挿入した後、同管体忙引抜き加工を施こした
り、豐−ル圧縮加工を施こしたり等の簡単な機械的方法
などKより行なうことができるので、製造が容易となる
以下、この発明を図面を参照して説明する。
「実施例t」 第1図はこの発明の第1の実施例を示すもので、図中符
号1は銅または銅合金製の管体を示すものである。この
管体1の内面1aは平滑となっており、この内面1aK
は銅または銅合金製の多孔性筒状体2が密着固定されて
いる。
上記筒状体2は、それぞれ第2図(al、 (bl、 
(C)K示すメツシュ状シート部材3. 4. 5のう
ち、いずれかのメツシュ状シート部材を上記管体1の内
径寸法とはぼ同寸法の外径寸法で円筒状に成形したもの
である◎ 上記メツシュ状シート部材3は、銅または銅合金製の細
線3aからなる編組体である。
上記メツシュ状シート部材4は、銅または銅合金製の波
状線@4aかもなる編組体である。
上記メツシュ状シー)部材5は、銅または銅合金製の薄
板をひし形または亀甲形の網目状に展伸したいわゆるエ
キスパンデッドメタルである。
上記のような各メツシュ状シート部材から多孔性筒状体
2を形成し、上記管体1内面1aへの密着固定は次のよ
5KLで行なわれる。まず、上記各メツシュ状シート部
材を上記管体1の内径寸法より若干小径の巻線芯金11
に巻きつけ、この芯金棒ごと管体1内に挿入し、その後
、メツシュ状シート部材の両端の一定を解除する。する
とメツシュ状シート部材の弾性復元力によって円筒状の
シート部材の巻径が拡大し、円筒状のシート部材(筒状
体2)の芯金棒に対する巻付力が緩むので、芯金棒を管
体1から引き出す。この状態のままでも筒状体2はその
弾性復元力により管体1内面1aに密9Ik固定される
が、下記φつの方法のいずれかにより確実に密着固定さ
せる。
(1)上記管体1をその内部に固定プラグまたは70−
ティングプラグを挿入するか、または何も挿入しないで
、引抜ダイスを通過させて、管体1を縮径することによ
り行なう(引抜法)。
+ii)上記管体1を半円型のキャリバーを持った対向
する2つのロール、またはつづみ型の2つのロールによ
り絞ることにより行なう(ロール圧加法)0 011)上記管体1内に水溶性7ラツクスを注入し、次
に半田線を挿入し、その後、不活性ガス、還元性ガスを
導入しながらインダクションヒーターなどを利用して加
熱し、口9接合する(ロウ付法)。この場合、メツシュ
状シートg材に予め錫などの低融点金属をめっきしてお
けば、上記ロウ付が容易となる。
IV)  上記管体1内にめっき液および陽極を入れる
とともに管体1を陰極として内面1aにめっきを施こす
ことKより行なう(めっき法)。
しかして、上記構造の伝熱管によれば、次のような利点
を得ることができる。
1a)  fli状体2の挿入によって管体1の内表面
は大幅に増加され、伝熱効率が向上する。
(bl  上記メツツユ状シート部材3.4で多孔性面
状体2を形成する時、その細@3a+  4aの軸方向
を筒状体2の軸方向(冷媒の流れ方向)K対し900近
くにまで設定することができ、その結果、管体1内の流
れに乱流を多く生じさせることができ、伝熱効率の向上
を図ることができる。
(C1上記メツシュ状シート部材3.4で多孔性綿状体
を形成する場合、その網目寸法を細かくすれば、毛細管
現象を発揮させることができ、それによって伝熱効率の
向上を図ることができる。
+dl  筒状体2を構成するメツシュ状シート部材の
入手は、極めて容易で、しかも筒状体2の製造も容易で
ある。
「実施例コ」 第J’eXJはこの発明の菓2の実施例を示すもので、
図中第1図と共辿する部分には同一符号を付して説明を
簡略化する。図中符号7は管体1の内面1aに密着固定
されている筒状体を示すものである。
この筒状体7は、前記第1の実施例で示した各メツシュ
状シーhs材3. 4. 5のいずれかを所定幅の帯状
に成形し、これをスパイラル状に成形してなるものであ
る0このスパイラル状の成形および上記管体1内面1a
への密着固定は、次のようにして行なわれる。まず、上
記各メツシュ状シート部材を所定幅の帯状に成形し、上
記骨休1の内径寸法より若干小径の巻線芯金棒に巻きつ
け、この芯金棒ごと管体1内に挿入し、その後、シート
部材の両端の固定を解除する。するとスパイラル状のシ
ート部材の弾性復元力によって、その巻径が拡大し、芯
金IIIVC対する巻付力が緩むので、芯金棒を管体1
から引き出す。この状態のままでも筒状体2はその弾性
復元力により管体1内面1aVc密着固定されるが、前
記第1の実施例で説明した弘つの方法、すなわち(11
引抜法、 (If)ロール圧加法、佃)ロウ付法、(1
νめつき法のいずれかKより確実に密着固定させる。
この発明の伝熱管を上記のよ5&C構成しても、前記第
1の実施例の作用効果と同様の作用効果を得ることがで
きる。なお、上記構成において、スパイラル状のシート
部材(筒状体7)の巻きピッチは、密着ピッチ、所定間
隔を保った等ピッチ、いずれの成形も可能であり、密着
ピッチとすれば、筒状体7は円筒状となり、前記第1の
実IM例とほぼ同構造となり、間隔をあけた等ピッチで
成形すれば、管体1内側に大きなスパイラル状の段差が
形成されることKなり乱流効果を一層向上させることが
できる◎ なお、上記各実施例においては、管体な平滑管としたが
、この発明の伝熱管は平滑管ばかりでなく溝付管にも同
様に適用することかできる。
「効  果」 以上説明したよ5I/C,この発明に係る伝熱管は、銅
または銅合金製の内面平滑または内面溝付の管体の内面
に銅または銅合金製のメツシュ状シート部材を前記管体
の内径寸法と峰ぼ同寸法の巻径で円筒状またはスパイラ
ル状罠成形されてなる多孔性筒状体を密着固定したもの
である0従って、この発明の伝熱管においては、管体内
面の表面積がこの内面に′@着固定されている筒状体の
多数の網目によって大幅に増大され、同管体内の流体の
流れも同網目によって乱流となり、同連紗した網目を所
定の細かさに設定すれば、毛細管現象が生じ、また、同
網目によって核沸騰がおこりやすくなり、その結果、伝
熱効率が大輪に向上される。また、管体内面への多孔性
筒状体の密fii固定は、ロウ付。
めっき等の簡易な接合方法、さらに骨体内に多孔性筒状
体を挿入した後、同管体く引抜き加工を施こしたり、ロ
ール圧縮加工を施こしたり等の簡単な機械的方法などに
より行なうことができるので、製造が容易となる。
t&後に、上記本発明の効果を定置的KM鉋するために
、前記第1の実施例に基づいて下記具体的手段により伝
熱管を作成しその伝熱特性を調べた実験例を示す。
「実験例」 外径10nφ、肉l503m*長さ2000tyf)燐
脱酸銅骨を用い、トリクロルエチレンによる洗浄を行な
い、管内面の脱脂を行なった。
一方、QJIIlφの銅繍線にてl關ピッチの直交メツ
シュを長平方向II5°に傾斜させた21m幅のフープ
状メツシュ(メツシュ状シート部材)IC切り出し多段
式のロール成型機を通して外径をはばq酊φの円筒状に
成形しく筒状体)、コoo。
關の長さに切断し、これをトリクロルエチレンによる洗
浄を行ない脱脂した後、上記10Hφの銅9FK挿入し
た。その後、外径を9!r3ilIφに空引抽伸を行な
い管内面と筒状体との密着一体化を図った。
その後、上記管内面に軟ロウ付用の水溶性フラックスを
注入し、つづいて軟ロウ材(Sn−Pb −6:ダ)ユ
&IIφ、長さ2000agを挿入し、これKN、ガス
流通下の高周波インダクションヒーターの中を毎分10
.のスピードで通過させ、筒状体を密着固定した。また
、加熱による酸化を防止するために加熱直後1cN、ガ
スによる冷却な行ない、その後、管内面を水洗したあと
、全長に亘ってロウ付が完全であることを確認した。
なお、上記伝熱管を外径が10.0!rNφになるまで
全長に亘ってプラグ通しKよる機械拡管なおこなったが
筒状体の剥離は認められなかった。
また、上記伝熱管を第参図に示す伝熱特性試験装置で試
験した。この装置中 rpは温度センサ、Pは圧力計、
FDは差圧計、3oはポンプ、31はパルプ、32はf
Mffl計、33は膨張弁、34はコンプレッサ、35
はサブコンデンサ、36はサブエハホイラ、37は恒温
水槽であり、38が供試管としての伝熱骨である。そし
て、蒸発および凝縮試験は、5mの直!(伝熱管)を使
用し、冷媒122忙て次の試験条件にて実施した。
蒸発試験  凝縮試験 水  鎗()/分〕    ソOq、θ水  渇(”C
)       tsr〜25      コ!〜35
この場合、それぞれの冷媒流量(kg/H)毎に冷媒系
が安定するように水温を制御し、この恒温水は供試管3
8に流入する冷媒に対し向流となるようバルブ操作した
。第ダ図中矢印A、 A’は、それぞれ蒸発試験の場合
の冷媒および水の流れる方向を示し、矢印H,B’は、
それぞれ凝縮試験の場合の冷媒および水の流れる方向を
示している。
この試験の結果、本発明の方法によって得られた伝熱管
Cは、第5図に示すような優れた伝熱特性を有すること
がわかった。なお、比較例は平滑鋼管および溝付管3m
の場合の結果である。
【図面の簡単な説明】
第1fJおよび第2図(a)、 (bl、 (C)はこ
の発明の第1の実施例を示すもので、第1図はこの発明
に係る伝熱管の一部切欠いて示した斜視図、第2図(a
)。 (bl、 (C1はそれぞれ伝熱管内の筒状体を構成す
るメツシュ状シート部材の斜視図、第3図はこの発明の
第コの実施例を示すもので、この発明に係る伝熱管の一
部切欠いて示した斜視図、第1I図はこの発8AK係る
伝熱管の伝熱特性を測定するのに好適な試験装置の構成
図、第5図は前記試験装置によって測定したこの発明の
伝熱管の伝熱特性値を示すグラフである。 1・・・・・・管体、1a・・山・内面、2,7・・・
・・・筒状体、3.4・・・・・・メツシュ状シート部
材(編組体)、3a、4a・・・・・・細線、1旧・・
メツシュ状シート部材(エキスパンプツトメタル)。 第1図 +a 第3図 第2図 (C)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)銅または銅合金製の内面平滑または内面溝付の管
    体の内面に銅または銅合金製のメッシュ状シート部材を
    前記管体の内径寸法とほぼ同寸法の巻径で円筒状または
    スパイラル状に成形されてなる筒状体が密着固定されて
    なる熱交換器用伝熱管。
  2. (2)メッシュ状シート部材が銅細線または銅合金細線
    からなる編組体であることを特徴とする特許請求の範囲
    第1項記載の熱交換器用伝熱管。
  3. (3)メッシュ状シート部材が銅板または銅合金板から
    形成されたエキスパンデッドメタルであることを特徴と
    する特許請求の範囲第1項記載の熱交換器用伝熱管。
JP13464684A 1984-06-29 1984-06-29 熱交換器用伝熱管 Pending JPS6115094A (ja)

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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0630675U (ja) * 1992-09-22 1994-04-22 東海ゴム工業株式会社 蓄熱装置
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JP2011510816A (ja) * 2008-01-10 2011-04-07 レール・リキード−ソシエテ・アノニム・プール・レテュード・エ・レクスプロワタシオン・デ・プロセデ・ジョルジュ・クロード ウェーブハンダ付けまたはスズメッキ装置のためのガス供給デバイス
CN104132575A (zh) * 2014-07-17 2014-11-05 华北电力大学 内插锥形丝网强化传热管
CN105157464A (zh) * 2015-10-16 2015-12-16 苏州新太铜高效管有限公司 内表面镶嵌丝网的内螺纹蒸发换热管

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