JPS63290395A - 内面溝付伝熱管 - Google Patents

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〕 本発明ハ、ルームエアコン、パッケージエアコン、カー
エアコン等空調りロスフィンチューブ形熱交換器に係り
、特にフロン冷媒が蒸発あるいは凝縮しながら管内を流
れる内面溝付伝熱管に関する。

〔従来の技術〕

従来の内面らせん溝付伝熱管は、４Ｉ！Ｐ開昭５７−５
８０８８号に記載のように、三角形１台形、あるいはＵ
字形の溝と、同じ形状の突起から形成されていた。いず
れの場合も拡管時の変形を考慮して突起の頂部には平坦
な部分が１り！＋、突起の形状も単純なものであった。

特公昭５６−５２２２２号には。

溝および突起を冷媒の流れ方向に対して倒し、ヒートポ
ンプサイクルの場合に蒸発と凝縮の両方の性能が向上す
るように工夫されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術は、蒸発熱伝達率と凝縮熱伝達率の両方ｔ
−ｍ類の溝付管で向上させる点について配慮が足シす、
拡管時に管内突起の頂部は平らに変形してしまうので、
凝縮熱漬゛達率が十分に向上しないという間題があった
。

＃確然伝達率を向上させるためには、＃縮液膜をすばや
く取り除く必要がある。突起の頂部が平坦であったシ、
なだらかな丸味をおびていると。

液膜に働く表面張力が小さく、液は頂部近傍にとどまる
が、突起の頂部が鋭くとがっていると、液膜に働く表面
張力が犬きくなシ、液を頂部から溝の底に引き込む作用
が生じ、液膜が薄くなシ、凝給熱伝達率が向上するとい
う効果がある。

本発明の目的は、１種類の伝熱管で冷媒の流れ方向にか
かわらず、蒸発熱伝達率を従来以上に向上させることは
勿論のこと、＃線熱伝達率を飛躍的に向上させることに
ろる。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、頂部が平坦な突起と、それとほぼ同じ高さ
の頂部が突った突起の両方を、伝熱管内壁面に形成する
ことにより、達成される。

〔作用〕

頂部が平坦な突起（平坦突起）は、伝熱管をフィンと密
着させるために、マンドレルなどで拡管する際、圧力を
受けても、小さな変形で拡管することが可能である。し
かし、すべてが尖端突起では、光層がつぶれてしまい、
平坦となってしまう。

一部は平坦で一部が尖端であることが必要である。

また、突起の下部は、どのような形状でもよく。

下部を細くして、冷媒液が滞留できるようなトンネル状
の通路を設けることにより蒸発および凝縮熱伝達率がさ
らに向上する。

頂部が尖った突起（尖端突起）は、突起表面にできる液
膜を１表面張力により下部に引き込む力を生じるので、
凝縮熱伝達率を飛躍的に向上させることができる。なお
、尖端突起の高さは、平坦突起の高さと、はぼ同じ高さ
であるが、平坦突起があるので伝熱管の拡管時にも変形
することがない。

このように、平坦突起と尖端突起を両方備えた内面溝付
伝熱管は、１種類で、流体の流れ方向にかかわらず、凝
縮熱伝達率を著しく向上させることができる。

〔実施例〕

以下１本発明の一実施例を第１図、第２図により説明す
る。

第２図は、従来の内面らせん溝付伝熱管である。

頂部に平坦な部分をもつ一種類の突起が設けられている
。第１図は本発明の溝付伝熱管である。溝のねじり角度
に直角な断面で切断し、＊と突起の形状を示したもので
ある。平坦突起２ａと、尖端突起２ｂとが交互に並んで
いる。拡管時の圧力は平坦突起２ａが受は持ち、変形を
小さく抑えている。尖端突起２ｂは、凝縮液膜を表面張
力で突起底部に引き込み、高い凝縮熱伝達率を実現して
いる。しかも尖端突起２ｂは、拡管前には平坦突起２ａ
よシ、少し高さを低くしであるので、拡管時にも変形を
受けることがない。

第３図は、別の実施例で、尖端突起２ｂ′の底部を細く
シ、矢印の形にすることによシ、溝の底部に冷媒液を流
す通路を形成することにより凝縮熱伝達率が大幅に向上
する。尖端突起２ｂ’の先端はやＦｉシ尖っているので
、凝縮液膜を薄くする効果があり、凝縮熱伝達率が向上
する。このような根元の細い突起は、ｔの空引きによっ
て得られる。

ｗＪ４図は別の実施例で、平坦突起の下部を細くして丁
字形にし、トンネル状の通路を設けることにより、第３
図の場合と同様の効果を持つようにしたものでおる。

第５図は別の実施例で、尖端突起２ｂ／／を菱形ＫＬ、
第４図よシもさらにトンネル状の通路の効果を高めたも
のでるる。

第６〜７図は、さらに別の実施例で、第６図は従来のク
ロスライフル管である。クロスライフル管では、２種類
のねじり角度の異なる錦が交差して、３次元の台形状突
起が形成される。第７図は本発明の突起形状で、平坦突
起３ａと尖端突起３ｂとが混在している。クロスライフ
ル管にすると溝の部分の割合が増し、凝縮熱伝達率が向
上する効果がある。

２次元の尖端突起は、ｆｉｇＳ図に示すように１表面張
力に工り液膜を溝底部に引き込む力は１表と裏の２面か
らしか働かない。しかし、クロスライフル管の３次元の
尖端突起には、＠９図に示すように、液膜に働く力は４
面から働くので、尖端頂部の液膜４嘔はさらに薄くなり
、凝縮熱伝達率が向上するという効果がある。

第１０図は、別の実施例で、尖端突起３ｂ’を矢印形に
し、突起下部に洞あるいは凹みを設けて、凝縮熱伝達率
を向上させたものである。第７．８図で示したものは、
２つの異なるねじり角度の突起のどちらにも平坦突起と
尖端突起を有しているが、−万のねじり角度の突起はす
べて平坦突起とし、他方のねじり角度の突起はすべて尖
端突起としても同様の効果を有するものである。

最後に、＃や突起の概略の寸法を述べると、冷媒側の圧
力損失を種火させないために、突起高さは０．２　ａｍ
近辺とし、突起のピッチは０．３〜０．５　ｗｍ　。

溝のねじ９角度は、７〜２５度が最適である。クロスラ
イフルの場合の溝のねじり角度は、一方を７〜２５度と
したら、他方は−７〜−２５厩とするのが良い。

また、尖端突起の頂部は、ガスの中に露出していなけれ
ば効果がないので、できるだけ高い方が良い。実開昭５
２−３５６６０には、高さの異なる突起を設けた伝熱管
が示されているが、拡管時の変形を受けない低い方の突
起の先端を尖らせたとしても、その突起は液の中に埋も
れてしまい、大きな効果を発揮し得ないものである。従
って、尖端突起の高さは、伝熱管として使用される状態
では。

平坦突起とほぼ同じ高さにすべきである。ただし。

拡管時の平坦突起の変形を考慮に入れ、伝熱管製造時に
、尖端突起の冒さを、平坦突起の高さよりわずかに低く
作ることは本発明の実施例の一つである。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、一種類の伝熱管で、内部
の冷媒の流れ方向にかかわらず、高い凝ｍ熱伝達率をも
つ高性能内面溝付伝熱管を得ることができるので、空調
用クロスフィンチューブ形熱交換器の小形化が可能にな
るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の伝熱管断面図、第２図は従
来の内面らせん溝付管、第３図、第４図。 第５図は別の実施例の伝熱管断面図、第６図は従来のク
ロスライフル管、第７図、第１０図は本発明のさらに別
の実施例の伝熱管断面図、第８図。 第９図は液膜の流れを示す図である。 １・・・伝熱管ａ２ａ・・・平坦突起、２ｂ・・・尖端
突起。 第　ｌ　目 ３ｂ′・・・尖℃突起 第　９　口 早７０口

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．空調用クロスフインアンドチューブ形熱交換器に用
   いられる内面溝付伝熱管において、管内面に溝と交互に
   形成される細かい突起の形状が、頂部が平坦な突起とそ
   れとほぼ同じ高さの頂部が尖つている突起とから構成さ
   れている内面溝付伝熱管。