JPS6298200A - 細径伝熱管とその製造法 - Google Patents
細径伝熱管とその製造法Info
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- JPS6298200A JPS6298200A JP60237135A JP23713585A JPS6298200A JP S6298200 A JPS6298200 A JP S6298200A JP 60237135 A JP60237135 A JP 60237135A JP 23713585 A JP23713585 A JP 23713585A JP S6298200 A JPS6298200 A JP S6298200A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tube
- diameter
- grooves
- heat transfer
- outer diameter
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-
- 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
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geometry (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Metal Extraction Processes (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
本発明は細径伝熱管とその製造法に関し、特にフレオン
等の冷媒を蒸発又に凝縮させて糸交換を行なう熱交換器
の伝熱管として薄肉経世化を可能にすると共に伝熱性能
の向上を図ったものである。
等の冷媒を蒸発又に凝縮させて糸交換を行なう熱交換器
の伝熱管として薄肉経世化を可能にすると共に伝熱性能
の向上を図ったものである。
従来の技術
一般にフレオン等の冷媒を用いるカーエアコンやルーム
エアコン等の小型熱交換器にに、省エネルギー化の推進
から第９図に示すように管（６）の内面に螺旋状又は管
軸方向に連続する多数の溝（７）を形成り、 Ｎ伝熱管
が用いられている。
エアコン等の小型熱交換器にに、省エネルギー化の推進
から第９図に示すように管（６）の内面に螺旋状又は管
軸方向に連続する多数の溝（７）を形成り、 Ｎ伝熱管
が用いられている。
発明が解決しようとする問題点
近年熱交換器のコストダウンを図るため、伝熱管に対し
ても薄肉化が要求されるようになり、伝熱性能の向上と
に別に管内の冷媒圧力に対する耐圧強度が問題となり、
これが伝熱管の薄肉化の妨げとなっている。この対策と
して伝熱管の細径化により耐圧強度の向上を図っている
。
ても薄肉化が要求されるようになり、伝熱性能の向上と
に別に管内の冷媒圧力に対する耐圧強度が問題となり、
これが伝熱管の薄肉化の妨げとなっている。この対策と
して伝熱管の細径化により耐圧強度の向上を図っている
。
伝熱管の耐圧強度は一般に下記（１）式で表わされ、こ
れから細径化による耐圧強度の増大が推定できる。例え
ば同じ肉厚の脱酸鋼管では第１０図に示す管外径と耐圧
強度の関係がら細径化と共に耐圧強度が増大することが
判る。
れから細径化による耐圧強度の増大が推定できる。例え
ば同じ肉厚の脱酸鋼管では第１０図に示す管外径と耐圧
強度の関係がら細径化と共に耐圧強度が増大することが
判る。
但しＰは耐圧強度〔匂ｆ／−〕
σは許容応力ＣＫｙｆ／１ｄ）
ｔは管の肉厚（ｆｆｉ＋Ｉ＋）
Ｄに管の外径（酎〕
管の細径化にに通常抽伸加工が用いられているが、外径
が６能以下の細径管では管内に溝付はプラグ全挿入して
抽伸加工すると管が破断するため、外径６１１ＩＩ１１
以下の伝熱管には内面平滑管が用いられている。しかし
ながら内面平滑な伝熱管では伝熱性能が劣るためその改
善が強く望まれている。
が６能以下の細径管では管内に溝付はプラグ全挿入して
抽伸加工すると管が破断するため、外径６１１ＩＩ１１
以下の伝熱管には内面平滑管が用いられている。しかし
ながら内面平滑な伝熱管では伝熱性能が劣るためその改
善が強く望まれている。
問題点を解決するための手段
本発明はこれに鑑み種々検討の結果、優れ念仏熱性能を
示す細径伝熱管とその製造法を開発し友ものである。
示す細径伝熱管とその製造法を開発し友ものである。
本発明伝熱管は、外径３〜６間の細径伝熱管において、
管内面に螺旋状又は管軸方向に連続する溝深さ０．１〜
０．３ ｍｍ 、溝幅０．０５〜０．２ｍｍ。
管内面に螺旋状又は管軸方向に連続する溝深さ０．１〜
０．３ ｍｍ 、溝幅０．０５〜０．２ｍｍ。
溝数３０〜６０を周方向に等間隔に形成したことを特徴
とするものである。
とするものである。
また本発明製造法は、外径３〜６ｒｕｎの細径伝熱管の
製造において、外径６輔以上の管内面に溝付はプラグを
用いた転造又は抽伸加工により、螺旋状又は管軸方向に
連続する溝深さ０．１１〜０．６霧、溝幅０，１５〜０
．６ｍｍ、溝数３０〜６０で側壁を１５〜３０°の角度
の斜面とした溝を周方向に等間隔に形成した後、１回又
は２回以上の空引抽伸により４０〜７０％の縮径加工を
行なって管外径を３〜６鴇とすることを特徴とするもの
である。
製造において、外径６輔以上の管内面に溝付はプラグを
用いた転造又は抽伸加工により、螺旋状又は管軸方向に
連続する溝深さ０．１１〜０．６霧、溝幅０，１５〜０
．６ｍｍ、溝数３０〜６０で側壁を１５〜３０°の角度
の斜面とした溝を周方向に等間隔に形成した後、１回又
は２回以上の空引抽伸により４０〜７０％の縮径加工を
行なって管外径を３〜６鴇とすることを特徴とするもの
である。
即ち本発明伝熱管は第１図に示すように外径３〜６咽の
細径伝熱管（１）の内面に、螺旋状又は管軸方向に連続
する溝深さくｈ） ０．１〜０．３咽、溝幅（（〜、Ｗ
ｌ）０．０５〜０，２簡、溝数３０〜６０の溝（２）を
周方向に等間隔に形放し、たものである。この伝熱管に
第２図に示すように外径６頓以上の管（３）内面に溝付
はプラグを用いた転造又は抽伸加（ｈ’） ０．１１〜
０．６園、溝幅（Ｗ旬ス 溝数３０〜と ６０で溝側壁（５）を１５〜３０°の角度（のの斜面ｔ
た清音周方向に等間隔に形成し、これを１回文に２回以
上の空引抽伸によ！７４０〜７０％の縮径加工を行なっ
て造られる。
細径伝熱管（１）の内面に、螺旋状又は管軸方向に連続
する溝深さくｈ） ０．１〜０．３咽、溝幅（（〜、Ｗ
ｌ）０．０５〜０，２簡、溝数３０〜６０の溝（２）を
周方向に等間隔に形放し、たものである。この伝熱管に
第２図に示すように外径６頓以上の管（３）内面に溝付
はプラグを用いた転造又は抽伸加（ｈ’） ０．１１〜
０．６園、溝幅（Ｗ旬ス 溝数３０〜と ６０で溝側壁（５）を１５〜３０°の角度（のの斜面ｔ
た清音周方向に等間隔に形成し、これを１回文に２回以
上の空引抽伸によ！７４０〜７０％の縮径加工を行なっ
て造られる。
１乍用
本発明伝熱管に上記の如く薄肉化の目的で細径化した管
内面に、特定の溝を形成することにより、伝熱管の伝熱
特性を改善したもので、管外径を３〜６Ｗと限定したの
は、外径が３ＷＩＩＩＩ未満では所定の溝形成が困難と
なるばかりか厚肉となって薄肉化の目的が達成できず、
６ＷｒＩＲを越えると耐圧性の面から薄肉化できないた
めである。また溝深さくｈ）を０．１〜０．３ ｍｍ、
溝幅（Ｗ、）を０．０５〜０．２咽、溝数を３０〜６０
と限定したのは、溝深さくｈ）が０．１ｍｍ未満でも、
溝幅（ｗ、）が０．０５＋ｎｍ未満でも冷媒流路として
の溝効果が発揮されないため、伝熱管としての伝熱特性
を向上することができず、溝数が６０を越える場合も同
様のことがいえるが、溝部、山部の加工がきわめて困難
となるためであり、溝深さくｈ）が０、３ ｍｍを越え
ると管径に対して溝深さくｈ）が大きくなり、′管内を
流れる冷媒の圧損が増大Ｌ、溝幅（Ｗｌ）が０．２咽を
越えても溝数が３０未満でも溝幅Ｗｌ／ＷＳの比が犬き
くなって溝効果がうすれ、伝熱性能の向上が得られない
ためである。
内面に、特定の溝を形成することにより、伝熱管の伝熱
特性を改善したもので、管外径を３〜６Ｗと限定したの
は、外径が３ＷＩＩＩＩ未満では所定の溝形成が困難と
なるばかりか厚肉となって薄肉化の目的が達成できず、
６ＷｒＩＲを越えると耐圧性の面から薄肉化できないた
めである。また溝深さくｈ）を０．１〜０．３ ｍｍ、
溝幅（Ｗ、）を０．０５〜０．２咽、溝数を３０〜６０
と限定したのは、溝深さくｈ）が０．１ｍｍ未満でも、
溝幅（ｗ、）が０．０５＋ｎｍ未満でも冷媒流路として
の溝効果が発揮されないため、伝熱管としての伝熱特性
を向上することができず、溝数が６０を越える場合も同
様のことがいえるが、溝部、山部の加工がきわめて困難
となるためであり、溝深さくｈ）が０、３ ｍｍを越え
ると管径に対して溝深さくｈ）が大きくなり、′管内を
流れる冷媒の圧損が増大Ｌ、溝幅（Ｗｌ）が０．２咽を
越えても溝数が３０未満でも溝幅Ｗｌ／ＷＳの比が犬き
くなって溝効果がうすれ、伝熱性能の向上が得られない
ためである。
また伝熱管の製造において、素管の外径を６瓢以上と限
定し友のは、外径が６咽未満では溝付はプラグを用いた
転造や抽伸加工により溝付は加工が極めて困難となるた
めであり、素管内面に形成する溝数を３０〜６０と限定
したのは空引抽伸により溝数が変化しないため、本発明
伝熱管の溝数に合せたものである。紫管内面に形成する
溝深さく ｈ’） ’＆ ０．１１〜０．６門と限定し
たのに、空引抽伸による４０〜７０％の縮径加工におけ
る減法比が０．９〜０．５となるところから、これを加
味して仕上り溝深さくｈ）に合せるためである。素管内
面に形成する溝幅（ｗ、’） を０．１５〜０．６ｗ
ｍと限定したのは縮径加工による溝幅（Ｗ；）の縮幅率
と山幅（Ｗ４〕の縮幅率が異なり、特に溝幅（Ｗｌ’
）の縮幅率の方がはるかに大きく、両者の縮幅率のバラ
ンスが良い縮幅率４０〜７０％の範囲内で縮径後の溝幅
が０．０５〜０．２闘となるように合せ友ものである。
定し友のは、外径が６咽未満では溝付はプラグを用いた
転造や抽伸加工により溝付は加工が極めて困難となるた
めであり、素管内面に形成する溝数を３０〜６０と限定
したのは空引抽伸により溝数が変化しないため、本発明
伝熱管の溝数に合せたものである。紫管内面に形成する
溝深さく ｈ’） ’＆ ０．１１〜０．６門と限定し
たのに、空引抽伸による４０〜７０％の縮径加工におけ
る減法比が０．９〜０．５となるところから、これを加
味して仕上り溝深さくｈ）に合せるためである。素管内
面に形成する溝幅（ｗ、’） を０．１５〜０．６ｗ
ｍと限定したのは縮径加工による溝幅（Ｗ；）の縮幅率
と山幅（Ｗ４〕の縮幅率が異なり、特に溝幅（Ｗｌ’
）の縮幅率の方がはるかに大きく、両者の縮幅率のバラ
ンスが良い縮幅率４０〜７０％の範囲内で縮径後の溝幅
が０．０５〜０．２闘となるように合せ友ものである。
また溝を形成する側壁斜面の角度（のを１５〜３０°と
限定し友のは、１５°未満では溝付つ°ラグを用いた転
造加工等による溝付けが困難となり、３０゜を越えると
４０％以上の縮径加工により第３図に示すように溝（２
）の深さが浅くなる友めである。
限定し友のは、１５°未満では溝付つ°ラグを用いた転
造加工等による溝付けが困難となり、３０゜を越えると
４０％以上の縮径加工により第３図に示すように溝（２
）の深さが浅くなる友めである。
更に空引抽伸による縮径率を４０〜７０％と限定したの
に、縮径率が４０チ未満では素管自体が細径となる友め
、溝付は加工が困難となり、７０％を越えると溝深さが
急激に減少すると共に肉厚が増大するため、素管に極薄
肉のものが必要となり、素管の溝付は加工が困難となる
ためである。
に、縮径率が４０チ未満では素管自体が細径となる友め
、溝付は加工が困難となり、７０％を越えると溝深さが
急激に減少すると共に肉厚が増大するため、素管に極薄
肉のものが必要となり、素管の溝付は加工が困難となる
ためである。
実施例
溝付はプラグを用いた転造加工により第１表に示すりん
脱酸銅からなる各種溝付管を作成し１、これを１回乃至
数回の空引抽伸により縮径加工し、第１表に示す細径伝
熱管を製造した。この製造工程における縮径率と溝幅、
溝深さ及び肉厚の関係を調べた。その代表的結果を第４
図乃至第６図に示す。また得られた細径伝熱管を二重管
式熱交換器に組込み、伝熱管内にフレオンＲ−２２を流
１−１、管外に被冷却水を流して第２表に示す測定条件
で管内蒸発熱伝達率と圧力損失全測定し、その代表的結
果を第７図及び第８図に示す。
脱酸銅からなる各種溝付管を作成し１、これを１回乃至
数回の空引抽伸により縮径加工し、第１表に示す細径伝
熱管を製造した。この製造工程における縮径率と溝幅、
溝深さ及び肉厚の関係を調べた。その代表的結果を第４
図乃至第６図に示す。また得られた細径伝熱管を二重管
式熱交換器に組込み、伝熱管内にフレオンＲ−２２を流
１−１、管外に被冷却水を流して第２表に示す測定条件
で管内蒸発熱伝達率と圧力損失全測定し、その代表的結
果を第７図及び第８図に示す。
島 胆 り 、 ロ 、 ロ 、 喰
。 ロ鴨 ！ 寸 罰 寸 Ｎ
ト 哨タ 門へ釦寸いｃト■■り ε 〈 淑 ； ０ ロ ロ ー へ ω 寸 の ロ ー築々染築祉 ＄４図は縮径率と溝幅Ｗ１と山幅Ｗ２の縮幅比の関係を
示し、第５図は縮径率と溝深さくｈ）の縮減比の関係を
示し、第６図は縮径率と肉厚増加比の関係を示し之もの
で、第１表及び第４図乃至第６図から判るように、空引
抽伸による良好な縮径率が４０〜７０％で得られること
が判る。
。 ロ鴨 ！ 寸 罰 寸 Ｎ
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示し、第５図は縮径率と溝深さくｈ）の縮減比の関係を
示し、第６図は縮径率と肉厚増加比の関係を示し之もの
で、第１表及び第４図乃至第６図から判るように、空引
抽伸による良好な縮径率が４０〜７０％で得られること
が判る。
また第７図及び第８図は従来の平滑管の値を１として冷
媒流量と管内蒸発伝熱比及び管内圧力損失比の関係を示
したもので、第１表及び第７図乃至第８図から判るよう
に外径６覇以上の管内面に転造又は抽伸力ロエにより溝
深さ０，１１〜０．６ｍｍ、溝幅０．１５〜０．６ ｗ
ｍ 、溝数３０〜６０で、側壁を１５〜３０°の角度の
斜面とした溝を形成し、これを空引抽伸により４０〜７
０％の縮径力ｏ工全行なった直径３〜６酊の細管内面に
溝深さ０．１〜０．３ ｍ＋ｎ、溝幅０．０５〜０．２
ｍを形成した本発明伝熱管Ｎα１〜７は、平滑管に比し
、圧力損失を著しく損なうことなく優れた伝熱性能を有
することが判る。又本発明の製造条件及び本発明伝熱管
の規定条件から外れる随８〜１５は熱伝達比、圧力損失
比の両者又はいずれかが、本発明品より劣るものであっ
た。
媒流量と管内蒸発伝熱比及び管内圧力損失比の関係を示
したもので、第１表及び第７図乃至第８図から判るよう
に外径６覇以上の管内面に転造又は抽伸力ロエにより溝
深さ０，１１〜０．６ｍｍ、溝幅０．１５〜０．６ ｗ
ｍ 、溝数３０〜６０で、側壁を１５〜３０°の角度の
斜面とした溝を形成し、これを空引抽伸により４０〜７
０％の縮径力ｏ工全行なった直径３〜６酊の細管内面に
溝深さ０．１〜０．３ ｍ＋ｎ、溝幅０．０５〜０．２
ｍを形成した本発明伝熱管Ｎα１〜７は、平滑管に比し
、圧力損失を著しく損なうことなく優れた伝熱性能を有
することが判る。又本発明の製造条件及び本発明伝熱管
の規定条件から外れる随８〜１５は熱伝達比、圧力損失
比の両者又はいずれかが、本発明品より劣るものであっ
た。
発明の効果
このように本発明によれば、軽量化の目的で細径化り、
た伝熱管の伝熱性能を向上し、かつ製造が容易で安価に
供給できる等工業上顕著な効果を奏するものでおる。
た伝熱管の伝熱性能を向上し、かつ製造が容易で安価に
供給できる等工業上顕著な効果を奏するものでおる。
第１図は本発明伝熱管の一例を示す要部断面図、第２図
は本発明伝熱管の空引抽伸前の形状を示す要部断面図、
第３図は本発明製造法の空引抽伸前の溝部側壁角度が及
ぼす影響を示す説明図、第４図は縮径率と溝幅及び山幅
の縮幅比の関係図、第５図は縮径率と溝深さの縮減比の
関係図、第６図は縮径率と肉厚増加比の関係図、第７図
及び第８図は本発明の実施例における伝熱管の特性を示
すもので、第７図は冷媒流量と熱伝達比の関係を示し、
第８図は冷媒流量と圧力損失比の関係を示し、第９図は
従来の内面溝付伝熱管の一例を一部切欠いて示す斜視図
、第１０図は伝熱管外径と耐圧強度の関係を示す説明図
である。 １．６ 伝熱管 ２，４．７ 溝 ３ 素管 ５ 溝側壁 第１図 第２図 第３図 第４図 趨 イ圭率 （％） 第７図 ＋０ ２０ ３０４０５０ ．４様；ｆ？ （ｋｇ／ｈｒｌ 第８図 ＋０ ２０ ３０４０５０ 冷媒流ｔ １ｋｇ／ｈｒｌ 溝）デさの縮７銀比 肉厚塊１０比
は本発明伝熱管の空引抽伸前の形状を示す要部断面図、
第３図は本発明製造法の空引抽伸前の溝部側壁角度が及
ぼす影響を示す説明図、第４図は縮径率と溝幅及び山幅
の縮幅比の関係図、第５図は縮径率と溝深さの縮減比の
関係図、第６図は縮径率と肉厚増加比の関係図、第７図
及び第８図は本発明の実施例における伝熱管の特性を示
すもので、第７図は冷媒流量と熱伝達比の関係を示し、
第８図は冷媒流量と圧力損失比の関係を示し、第９図は
従来の内面溝付伝熱管の一例を一部切欠いて示す斜視図
、第１０図は伝熱管外径と耐圧強度の関係を示す説明図
である。 １．６ 伝熱管 ２，４．７ 溝 ３ 素管 ５ 溝側壁 第１図 第２図 第３図 第４図 趨 イ圭率 （％） 第７図 ＋０ ２０ ３０４０５０ ．４様；ｆ？ （ｋｇ／ｈｒｌ 第８図 ＋０ ２０ ３０４０５０ 冷媒流ｔ １ｋｇ／ｈｒｌ 溝）デさの縮７銀比 肉厚塊１０比
Claims (2)
- （１）外径３〜６ｍｍの細径伝熱管において、管内面に
螺旋状又は管軸方向に連続する溝深さ０．１〜０．３ｍ
ｍ、溝幅０．０５〜０．２ｍｍ、溝数３０〜６０を周方
向に等間隔に形成したことを特徴とする細径伝熱管。 - （２）外径３〜６ｍｍの細径伝熱管の製造において、外
径６ｍｍ以上の管内面に溝付けプラグを用いた転造又は
抽伸加工により、螺旋状又は管軸方向に連続する溝深さ
０．１１〜０．６ｍｍ、溝幅０．１５〜０．６ｍｍ、溝
数３０〜６０で、側壁を１５〜３０°の角度の斜面した
溝を周方向に等間隔に形成した後、１回又は２回以上の
空引抽伸により４０〜７０％の縮径加工を行なつて管外
径を３〜６ｍｍとすることを特徴とする細径伝熱管の製
造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60237135A JPH0769117B2 (ja) | 1985-10-23 | 1985-10-23 | 細径伝熱管とその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60237135A JPH0769117B2 (ja) | 1985-10-23 | 1985-10-23 | 細径伝熱管とその製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6298200A true JPS6298200A (ja) | 1987-05-07 |
| JPH0769117B2 JPH0769117B2 (ja) | 1995-07-26 |
Family
ID=17010920
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60237135A Expired - Fee Related JPH0769117B2 (ja) | 1985-10-23 | 1985-10-23 | 細径伝熱管とその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0769117B2 (ja) |
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-
1985
- 1985-10-23 JP JP60237135A patent/JPH0769117B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
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|---|---|
| JPH0769117B2 (ja) | 1995-07-26 |
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