JPS636363A - 吸収器用伝熱管 - Google Patents
吸収器用伝熱管Info
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- JPS636363A JPS636363A JP14925086A JP14925086A JPS636363A JP S636363 A JPS636363 A JP S636363A JP 14925086 A JP14925086 A JP 14925086A JP 14925086 A JP14925086 A JP 14925086A JP S636363 A JPS636363 A JP S636363A
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Landscapes
- Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)
- Non-Disconnectible Joints And Screw-Threaded Joints (AREA)
- Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
- Pipe Accessories (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］
本発明は吸収式冷凍機、吸収式ヒートポンプ等の吸収器
に使用される伝熱管に関するものである。
に使用される伝熱管に関するものである。
［従来技術とその問題点］
吸収式冷凍機、吸収式ヒートポンプ等の吸収器は、密閉
容器内に水平あるいは垂直に多数の伝熱管を並列配置し
て構成されている。この場合、伝熱管は管外側に吸収液
、例えばＬｉＢｒ水溶液（濃度約６０質量％）が滴下散
布され、蒸発器で発生した水蒸気を吸収させると同時に
、吸収時の吸収熱を管内を流れる冷却水により取去るよ
うに作用する。吸収は、蒸発器での蒸発圧力と伝熱管表
面上に滴下された吸収液の飽和蒸気圧との圧力差によっ
て生じ、この圧力差が大きければ能力は向上する。また
、吸収液は温度が低いほど、あるいは濃度が低いほど飽
和蒸気圧が低く、圧力差が大きくなって吸収能力の向上
に寄与する。したがって、この種の伝熱管には熱の移動
と吸収液内へ凝縮した水が拡散する物質移動の両面の向
上が要求される。しかし、これまでこの吸収機構につい
ては不明な点が多く、伝熱管としては平滑管が主流とな
っている。
容器内に水平あるいは垂直に多数の伝熱管を並列配置し
て構成されている。この場合、伝熱管は管外側に吸収液
、例えばＬｉＢｒ水溶液（濃度約６０質量％）が滴下散
布され、蒸発器で発生した水蒸気を吸収させると同時に
、吸収時の吸収熱を管内を流れる冷却水により取去るよ
うに作用する。吸収は、蒸発器での蒸発圧力と伝熱管表
面上に滴下された吸収液の飽和蒸気圧との圧力差によっ
て生じ、この圧力差が大きければ能力は向上する。また
、吸収液は温度が低いほど、あるいは濃度が低いほど飽
和蒸気圧が低く、圧力差が大きくなって吸収能力の向上
に寄与する。したがって、この種の伝熱管には熱の移動
と吸収液内へ凝縮した水が拡散する物質移動の両面の向
上が要求される。しかし、これまでこの吸収機構につい
ては不明な点が多く、伝熱管としては平滑管が主流とな
っている。
一方、吸収器では伝熱管が水平に配置され、吸収液が上
方から滴下される方式が主流である。この際、管表面上
を流れる吸収液は薄膜状となり、さらに伝熱抵抗の減少
、機器の効率向上のため、より薄膜化の方向に進んでい
る。しかし、吸収においては熱移動よりも物質移動が律
速となる。したがって、現状の薄膜流下方式では伝熱を
促進させることよりも物質移動の促進を図らなければ吸
収性能の飛躍的向上は望めない。例えば最近この伝熱管
として、伝熱面積を増加させると同時に吸収液の薄膜化
を図る目的でローフインチューブ等の加工管を使用する
試みがなされているが、伝熱面積の増加に見合うまでの
吸収能力の向上には至っていない。
方から滴下される方式が主流である。この際、管表面上
を流れる吸収液は薄膜状となり、さらに伝熱抵抗の減少
、機器の効率向上のため、より薄膜化の方向に進んでい
る。しかし、吸収においては熱移動よりも物質移動が律
速となる。したがって、現状の薄膜流下方式では伝熱を
促進させることよりも物質移動の促進を図らなければ吸
収性能の飛躍的向上は望めない。例えば最近この伝熱管
として、伝熱面積を増加させると同時に吸収液の薄膜化
を図る目的でローフインチューブ等の加工管を使用する
試みがなされているが、伝熱面積の増加に見合うまでの
吸収能力の向上には至っていない。
吸収器は、機器の性能を左右する重要なコンポーネント
であるため、今後機器の小形化、高性能化を図る上で吸
収器を高性能化することが大きな意味をもつ。したがっ
て、伝熱管の高性能化が重要なポイントであり、特に吸
収過程における物資移動の促進を図る必要がある。
であるため、今後機器の小形化、高性能化を図る上で吸
収器を高性能化することが大きな意味をもつ。したがっ
て、伝熱管の高性能化が重要なポイントであり、特に吸
収過程における物資移動の促進を図る必要がある。
［発明の目的］
商用の吸収式冷凍機、吸収式ヒートポンプ等の吸収液に
はジエチルヘキサノール等の界面活性剤が加えられてい
る。これは吸収能力を向上させる方法として経験的に知
られている。
はジエチルヘキサノール等の界面活性剤が加えられてい
る。これは吸収能力を向上させる方法として経験的に知
られている。
本発明ではこのような界面活性剤を添加した吸収液を用
いる吸収器であってもの飛躍的な性能向上を図ることの
できる新規な伝熱管を提供することにある。
いる吸収器であってもの飛躍的な性能向上を図ることの
できる新規な伝熱管を提供することにある。
［発明の概要］
発明者等は伝熱性能と共に、物質伝熱性能についても研
究実験を重ねた結果、伝熱管表面上の吸収液膜内で対流
が発生すると、熱と共に特に物質移動が大幅に促進され
ることが分った。伝熱管表面上の溶液は水蒸気と接する
面では水蒸気を吸収して低濃度となるが、深さ方向への
移動は拡散だけではあまり進展しない。そこで対流が発
生すれば液膜内での撹乱が発生し、溶液表面だけが低濃
度となって吸収を抑制することはなくなり、性能が向上
する。また、−般に対流は界面活性剤の添加による表面
張力差により引き起こされ、溶液の厚さが厚い方が発生
しやすいことが知られている。
究実験を重ねた結果、伝熱管表面上の吸収液膜内で対流
が発生すると、熱と共に特に物質移動が大幅に促進され
ることが分った。伝熱管表面上の溶液は水蒸気と接する
面では水蒸気を吸収して低濃度となるが、深さ方向への
移動は拡散だけではあまり進展しない。そこで対流が発
生すれば液膜内での撹乱が発生し、溶液表面だけが低濃
度となって吸収を抑制することはなくなり、性能が向上
する。また、−般に対流は界面活性剤の添加による表面
張力差により引き起こされ、溶液の厚さが厚い方が発生
しやすいことが知られている。
そこで本発明では溶液中に対流を発生させるため、管表
面上にある程度溶液が厚く保持できる深い凹部を管軸方
向へ断続的に設けた。この凹部によりそこに滞留した溶
液内で対流が発生すると共に、凹部の深さより小さい高
さの微細なフィンを設けて円周方向へ流れを分配する。
面上にある程度溶液が厚く保持できる深い凹部を管軸方
向へ断続的に設けた。この凹部によりそこに滞留した溶
液内で対流が発生すると共に、凹部の深さより小さい高
さの微細なフィンを設けて円周方向へ流れを分配する。
そして、次段の凹部に流下する際溶液が撹拌され、熱・
物質移動が大幅に促進される。−方、機器の運転が停止
されたときには溶液が凹部内に停滞して結晶化してしま
う心配がある。そこで本発明では付加的に凹部の深さよ
り小さい高さの微細なフィンにより表面の濡れ性を向上
させると共に、液切れが促進されるようにしている。
物質移動が大幅に促進される。−方、機器の運転が停止
されたときには溶液が凹部内に停滞して結晶化してしま
う心配がある。そこで本発明では付加的に凹部の深さよ
り小さい高さの微細なフィンにより表面の濡れ性を向上
させると共に、液切れが促進されるようにしている。
［実施例］
本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第１図は、外径１９．０５ｍｍのローフインチューブ（
１９山／ｆ）の外面に、深さ２ ａｍ、長さ１０ｍｍ５
幅３ｍｍの凹部３を管軸と平行に１２条軸方向ピッチ１
４ｆｆｌｆｆｌで形成して伝熱管１とした場合を示して
おり、凹部３を除く外面には微小なフィン２が残存し、
内側には外側の凹部３に相対して断続的に突起２６が形
成されている。
１９山／ｆ）の外面に、深さ２ ａｍ、長さ１０ｍｍ５
幅３ｍｍの凹部３を管軸と平行に１２条軸方向ピッチ１
４ｆｆｌｆｆｌで形成して伝熱管１とした場合を示して
おり、凹部３を除く外面には微小なフィン２が残存し、
内側には外側の凹部３に相対して断続的に突起２６が形
成されている。
このような伝熱管１は、例えば第２図に示すように、ロ
ーフインチューブ等の管２５に歯車状ディスク２２を押
し込み、管２５を移動させながらディスク２２を回転さ
せることによって容易に成形することができる。なお第
２図中、２３は押えディスク、２４は三方チャックを示
す。
ーフインチューブ等の管２５に歯車状ディスク２２を押
し込み、管２５を移動させながらディスク２２を回転さ
せることによって容易に成形することができる。なお第
２図中、２３は押えディスク、２４は三方チャックを示
す。
この伝熱管ｌについて、第３図に示す実験装置で吸収液
の流下状態を観察した。
の流下状態を観察した。
実験は、二段に配置した伝熱管１に対して、界面活性剤
としてｎ−オクチルアルコールが添加されたＬｉＢｒ水
溶液（濃度６０質量％）７を滴下した。なお第２図中、
５は滴下管、６は透明筐体、８は滴、９はバルブ、１０
は溶液槽、１１はポンプ、１２は流量計を示す。
としてｎ−オクチルアルコールが添加されたＬｉＢｒ水
溶液（濃度６０質量％）７を滴下した。なお第２図中、
５は滴下管、６は透明筐体、８は滴、９はバルブ、１０
は溶液槽、１１はポンプ、１２は流量計を示す。
この結果、溶液７は管外面を円周方向に流下するが、凹
部３で流下が阻止されてそこに滞留した。
部３で流下が阻止されてそこに滞留した。
また、管１は全体が溶液７で覆われた。
次に、第４図に示すような性能測定装置に、４８本の有
効長３００ｆｆｌＩ１１の伝熱管１を６列８段に組込ん
で性能測定した。
効長３００ｆｆｌＩ１１の伝熱管１を６列８段に組込ん
で性能測定した。
実験は、４０℃の吸収液（前記と同じ）７を滴下し、伝
熱管１内に冷却水１８を流す一方、蒸発温度が１０℃で
一定となるよう蒸発器１６の伝熱管１３内へ流す水１９
の流量をコントロールした。
熱管１内に冷却水１８を流す一方、蒸発温度が１０℃で
一定となるよう蒸発器１６の伝熱管１３内へ流す水１９
の流量をコントロールした。
なお、第３図中、１４は滴下管、１５は吸収器、１７は
冷媒（水）、２０は水蒸気、２１は低濃度のＬｉＢｒ水
溶液を示す。
冷媒（水）、２０は水蒸気、２１は低濃度のＬｉＢｒ水
溶液を示す。
この実験方法では、吸収器１５の伝熱管１の性能がよけ
れば水蒸気２０の吸収量が多くなり、蒸発器１６での冷
却能力が向上する。
れば水蒸気２０の吸収量が多くなり、蒸発器１６での冷
却能力が向上する。
測定結果を第５図に示す。横軸の液膜流量ｒは、流量を
管外周で割ったものである。この結果ｒ−０，１ｋｇ／
ｍ−ｓにおいて、実施例の伝熱管１は平滑管に対して約
１．６倍冷却性能が向上した。
管外周で割ったものである。この結果ｒ−０，１ｋｇ／
ｍ−ｓにおいて、実施例の伝熱管１は平滑管に対して約
１．６倍冷却性能が向上した。
これは前述したように、本発明の伝熱管１では滴下され
た溶液７が全体に広がると共に、凹部３での液厚さが厚
く対流滞留が発生しやすくなったこと、また、凹部３の
溶液が次段の凹部へ移る際の撹拌効果、さらには管内の
突起２６による冷却水側伝熱性能向上により熱・物質伝
達が大幅に促進されたと予想できる。
た溶液７が全体に広がると共に、凹部３での液厚さが厚
く対流滞留が発生しやすくなったこと、また、凹部３の
溶液が次段の凹部へ移る際の撹拌効果、さらには管内の
突起２６による冷却水側伝熱性能向上により熱・物質伝
達が大幅に促進されたと予想できる。
なお、フィン２は円周方向に連続せず、独立したもので
あっても差し支えない。
あっても差し支えない。
［発明の効果コ
本発明の伝熱管は、長平方向に断続した四部を円周方向
に複数設け、滴下された管表面上の液厚さを厚くして対
流を発生させると共に、凹部の液が次段の凹部へ移る際
の撹拌効果により熱・物質伝達を大幅に向上させたもの
であるから、これを用いる吸収式冷凍機、吸収式ヒート
ポンプ等の吸収器の性能を向上させることができる効果
がある。
に複数設け、滴下された管表面上の液厚さを厚くして対
流を発生させると共に、凹部の液が次段の凹部へ移る際
の撹拌効果により熱・物質伝達を大幅に向上させたもの
であるから、これを用いる吸収式冷凍機、吸収式ヒート
ポンプ等の吸収器の性能を向上させることができる効果
がある。
第１図は本発明に係わる伝熱管の一実施例を示す説明図
、第２図はその伝熱管の製造法の例を示す概略図、第３
図は溶液滴下実験装置の概略図、第４図は性能測定装置
の概略図、第５図は実施例の性能測定結果を示すグラフ
である。 １・・・伝熱管、 ２・・・フィン、 ３・・・凹部、 ２６・・・突起。 代理人 弁理士 薄 １）利 幸 第１図 第３匁 第４図 第５図
、第２図はその伝熱管の製造法の例を示す概略図、第３
図は溶液滴下実験装置の概略図、第４図は性能測定装置
の概略図、第５図は実施例の性能測定結果を示すグラフ
である。 １・・・伝熱管、 ２・・・フィン、 ３・・・凹部、 ２６・・・突起。 代理人 弁理士 薄 １）利 幸 第１図 第３匁 第４図 第５図
Claims (3)
- （１）密閉容器内に水平に配置され、外側に吸収液が滴
下され、内側に冷却水が流される吸収器の伝熱管であっ
て、外面には長手方向に断続する凹部が円周方向に複数
設けられ、少なくともその凹部を除く外面に複数の微小
なフィンを有することを特徴とする吸収器用伝熱管。 - （２）管内側に外面の凹部に相対した形状の突起が形成
されている、前記第１項記載の伝熱管。 - （３）フィンが円周方向に延びている、前記第１項また
は第２項記載の伝熱管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61149250A JPH0621744B2 (ja) | 1986-06-25 | 1986-06-25 | 吸収器用伝熱管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61149250A JPH0621744B2 (ja) | 1986-06-25 | 1986-06-25 | 吸収器用伝熱管 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS636363A true JPS636363A (ja) | 1988-01-12 |
| JPH0621744B2 JPH0621744B2 (ja) | 1994-03-23 |
Family
ID=15471154
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61149250A Expired - Lifetime JPH0621744B2 (ja) | 1986-06-25 | 1986-06-25 | 吸収器用伝熱管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0621744B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6446546A (en) * | 1987-08-10 | 1989-02-21 | Hitachi Cable | Heat transfer tube for absorber |
| US5463880A (en) * | 1994-02-07 | 1995-11-07 | Hitachi, Ltd. | Absorption refrigerator |
| WO1998026239A1 (fr) * | 1996-12-13 | 1998-06-18 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Tube chauffant pour absorbeur et procede de fabrication correspondant |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4847050U (ja) * | 1971-10-04 | 1973-06-20 |
-
1986
- 1986-06-25 JP JP61149250A patent/JPH0621744B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4847050U (ja) * | 1971-10-04 | 1973-06-20 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6446546A (en) * | 1987-08-10 | 1989-02-21 | Hitachi Cable | Heat transfer tube for absorber |
| US5463880A (en) * | 1994-02-07 | 1995-11-07 | Hitachi, Ltd. | Absorption refrigerator |
| WO1998026239A1 (fr) * | 1996-12-13 | 1998-06-18 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Tube chauffant pour absorbeur et procede de fabrication correspondant |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0621744B2 (ja) | 1994-03-23 |
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