JP2004301459A

JP2004301459A - 吸収器用伝熱管

Info

Publication number: JP2004301459A
Application number: JP2003097227A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Takahashi; 宏行高橋; Chikara Saeki; 主税佐伯
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2003-03-31
Filing date: 2003-03-31
Publication date: 2004-10-28

Abstract

【課題】管外表面に流下した吸収液の撹拌性及び濡れ拡がり性を向上させることができる吸収器用伝熱管を提供する。
【解決手段】吸収器用伝熱管は、管外表面に、独立した複数個の四角錐台状の突起３が形成され、この突起３が環状又は螺旋状に配列されている。管軸平行断面における突起３間の溝部４の底部の幅ＧＷ_１が、管軸平行断面における突起３の根元部の幅ＰＷ_１よりも広く、管軸直角断面における突起３間の溝部５の側面の開き角度θ_１が１５乃至５０°であり、管軸直角断面における突起３間の溝部５の底部の幅ＧＷ_２（直線距離）が０．１０乃至０．３０ｍｍである。また、突起が螺旋状に配列されている場合は、その螺旋状の配列方向が管軸直角方向に対してなす角度θ_２は０°より大きく１９°以下である。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、吸収式冷凍機及び吸収式冷温水器等の熱交換器である吸収器に使用され、伝熱管を水平に複数個配置し、伝熱管の上方より吸収溶液を散布させて、伝熱管表面にて水蒸気を吸収させる吸収器用伝熱管に関し、特に、吸収伝熱性能を向上させた吸収器用伝熱管に関する。
【０００２】
【従来の技術】
吸収式冷凍機は、臭化リチウム（ＬｉＢｒ）を吸収液とし、水を冷媒として使用し、臭化リチウムの強い吸湿力で冷凍機内の水蒸気を吸収して冷凍機内の圧力を低下させ、冷媒である水を低い温度で蒸発させることにより、空調等に使用する冷水を作るものである。
【０００３】
即ち、この吸収式冷凍機の吸収器内には、多数の伝熱管が水平に設置され、この伝熱管内に冷却水を通水し、伝熱管の外表面に吸収液を流下させて、両者間で熱交換を行っている。この吸収液は低流速、即ち層流の状態で流下するため、吸収液に界面活性剤を投入し、表面張力を小さくして伝熱管表面での濡れ広がり性を向上させ、水蒸気吸収時に発生するマランゴニ対流によって、吸収液の撹乱を増進させ、吸収効率を増加させている。吸収器の底部に集められた吸収液は再生器に送られて濃縮された後に、再度吸収器の上部に散布供給される。
【０００４】
また、吸収式冷凍機の蒸発器においては、同様に多数の伝熱管が水平に設置され、この伝熱管内に冷水を通水し、冷媒を伝熱管の外表面に流下させて、両者間で熱交換を行っている。この熱交換により、冷媒としての水が蒸発する。このとき、蒸発器と吸収器とは、液体は通流せず、気体（蒸気）のみが通流するように、連通しており、蒸発器で冷媒が蒸発して発生した水蒸気が吸収器で吸収液により吸収さる。このとき、冷凍機内の圧力が例えば０．８ｋＰａ程度に低下する。このため、冷媒である水は低い温度で蒸発し、蒸発器内の伝熱管内を通流する冷水を冷却し、この冷水は空調等の冷水使用源に送られる。
【０００５】
そして、この吸収伝熱性能の向上を図った吸収式伝熱管として、本願発明者により提案された特開２０００−３５６４３４号公報（特許文献１）に開示されたものがある。この特許文献１に開示された技術は、管軸直交断面において、山部と谷部とに関し、山部と谷部の曲率半径を規定し、谷部の深さを規定し、山部の頂部に接する円の直径を規定し、山部と谷部との間の傾斜部の管軸に直交する方向の幅を規定したものである。
【０００６】
また、特開平１１−２９４８９９号公報（特許文献２）には、本願発明者により提案された吸収式冷凍機及び吸収式冷温水機等の吸収式熱交換器の吸収器に使用される伝熱管が開示されている。この吸収器用伝熱管は、管内面に螺旋状のリブを設け、管外面に相互に独立した複数個の突起を設けたものである。
【０００７】
【特許文献１】
特開２０００−３５６４３４号公報
【特許文献２】
特開平１１−２９４８９９号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この特許文献１に記載された発明は、吸収式伝熱管の外表面に薄い吸収液の膜が形成され、伝熱性能が向上して、その所期の目的は達成したものの、吸収液が谷部から山部に流れる際に、吸収液が凝集し、液膜が厚くなり、熱抵抗が生じて、伝熱性能の向上には、一定の限界があった。
【０００９】
また、特許文献２に記載された発明は、液膜の撹乱が生じ、吸収液の濡れ拡がり性が向上することにより、伝熱性能が向上して、その所期の目的は達成したものの、突起間の溝部において、依然として、液膜が厚い部分が生じ、同様に、性能の向上には、一定の限界があった。
【００１０】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、管外表面に流下した吸収液の撹拌性及び濡れ拡がり性を向上させることができる吸収器用伝熱管を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本願第１発明に係る吸収器用伝熱管は、管外表面に、独立した複数個の四角錐台状の突起が形成され、前記突起が環状に複数列配列された吸収器用伝熱管において、管軸平行断面における前記突起間の溝底部の幅ＧＷ_１が、管軸平行断面における前記突起の根元部の幅ＰＷ_１よりも広く、管軸直角断面における前記突起間の溝部の側面の開き角度θ_１が１５乃至５０°であり、管軸直角断面における前記突起間の溝底部の幅ＧＷ_２（直線距離）が０．１０乃至０．３０ｍｍであることを特徴とする。
【００１２】
本願第２発明に係る吸収器用伝熱管は、管外表面に、独立した複数個の四角錐台状の突起が形成され、前記突起が螺旋状に配列された吸収器用伝熱管において、管軸平行断面における前記突起間の溝底部の幅ＧＷ_１が、管軸平行断面における前記突起の根元部の幅ＰＷ_１よりも広く、管軸直角断面における前記突起間の溝部の側面の開き角度θ_１が１５乃至５０°であり、管軸直角断面における前記突起間の溝底部の幅ＧＷ_２が０．１０乃至０．３０ｍｍであり、前記突起の螺旋状の配列方向が管軸直角方向に対してなす角度θ_２は０°より大きく１９°以下であることを特徴とする。
【００１３】
これらの吸収器用伝熱管において、管軸平行断面における前記突起の配列ピッチＰＦが１．１５乃至２．５４ｍｍであることが好ましい。また、管軸直角断面における前記突起の配列ピッチＰＲ（直線距離）が０．６０乃至１．５０ｍｍであることが好ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について添付の図面を参照して具体的に説明する。図１は本願第１発明の実施の形態に係る吸収器用伝熱管の外表面の一部を示す斜視図である。本実施形態においては、伝熱管１の外表面２に、四角錐台状の複数個の突起３が形成されている。この突起３は相互に独立しており、管周方向に一定のピッチで配列されている。つまり、この突起３の配列は、伝熱管の円周方向に延びる円環状である。
【００１５】
一方、図２は本願第２発明の実施の形態に係る吸収器用伝熱管の外表面の一部を示す斜視図である。本実施形態においては、伝熱管１の外表面２に、第１実施形態と同様に、四角錐台状の独立した複数個の突起３が形成されている。しかし、本第２実施形態においては、この突起３の配列方向が、管軸方向に対して、螺旋状に延びる方向である。
【００１６】
これらの第１実施形態及び第２実施形態の吸収器用伝熱管において、突起３の形状及びパターンが以下のように規定されている。
▲１▼管軸平行断面における前記突起間の溝底部の幅ＧＷ_１が、管軸平行断面における前記突起の根元部の幅ＰＷ_１よりも広い。
▲２▼管軸直角断面における前記突起間の溝部の側面の開き角度θ_１が１５乃至５０°である。
▲３▼管軸直角断面における前記突起間の溝底部の幅ＧＷ_２（直線距離）が０．１０乃至０．３０ｍｍである。
▲４▼突起の螺旋状の配列方向が管軸直角方向に対してなす角度θ_２は０°より大きく１９°以下である。
▲５▼管軸平行断面における突起の配列ピッチＰＦが１．１５乃至２．５４ｍｍであることが好ましい。
▲６▼管軸直角断面における突起の配列ピッチＰＲ（直線距離）が０．６０乃至１．５０ｍｍであることが好ましい。
【００１７】
図３は図１及び図２に示す伝熱管１の管軸平行断面を示す断面図である。管軸平行断面における突起３間の溝部４の底部の幅をＧＷ_１、突起３の根元部の幅をＰＷ１とする。また、突起３の管軸方向の配列ピッチをＰＦとする。
【００１８】
図４及び図５は図１又は図２に示す伝熱管１の管軸直角断面を示す断面図である。管軸直角断面における突起３間の溝部５の底部の幅を直線距離でＧＷ_２、突起３間の溝部５の側面の開き角度をθ_１とし、突起３の管周方向の配列ピッチを直線距離でＰＲとする。
【００１９】
図６は図２に示す螺旋状に配列された突起３を有する伝熱管１の外表面を示す模式図である。第２実施形態の突起３が螺旋状に配列された伝熱管１において、突起３の配列方向６が管軸直角方向７となす角度をθ_２とする。この螺旋角度θ_２は、伝熱管１を平面に展開したときに、その突起３の配列方向６と、管軸に直交する方向７とが交差する角度として、把握される。
【００２０】
次に、本発明における条件及び数値限定の理由について説明する。
【００２１】
▲１▼管軸平行断面における前記突起間の溝底部の幅ＧＷ _１が、管軸平行断面における前記突起の根元部の幅ＰＷ _１よりも広い。
溝底部幅ＧＷ_１が突起根元部の幅ＰＷ_１と同じかそれより狭い場合は、突起間溝部４において、吸収液の液膜が厚くなり、液膜が熱抵抗となって伝熱性能が低下する。従って、管軸平行断面における突起間の溝部４の底部幅ＧＷ_１は、突起根元部の幅ＰＷ_１よりも広くする。
【００２２】
▲２▼管軸直角断面における突起間の溝部の側面の開き角度θ _１が１５乃至５０°である。
突起３間の溝部５の開き角度θ_１が１５°未満のときは、突起３間の溝部５の断面積が小さくなり、吸収液の管軸方向への移動が阻害されると共に、円周方向の突起３間の溝部５（幅ＧＷ_２）に集まる前に、吸収液が流れ落ちるため、伝熱性能が低下する。また、角度θ_１が５０°より大きいと、突起先端部での溶液が十分攪拌されずに、突起間溝部５に流れ込みやすく、また溝部５からそれより吸収液が流れる方向の下流側の突起３に溶液が流れる際に、溶液の集中が生じ、液膜が厚く形成されやすくなるため、伝熱性能が低下する。従って、管軸直角断面における突起間溝部の開き角度θ_１は１５乃至５０°とする。
【００２３】
▲３▼管軸直角断面における前記突起間の溝底部の幅ＧＷ _２（直線距離）が０．１０乃至０．３０ｍｍである。
突起３間の溝部５の底部幅ＧＷ_２が０．１０ｍｍ（直線距離で）より狭い場合は、突起３間の溝部５断面積が小さくなり、溶液（吸収液）の管軸方向への移動が阻害されると共に、円周方向の突起３間の溝部５に集まる前に吸収液が流れ落ちるため、伝熱性能が低下する。また、溝底部幅ＧＷ_２が０．３０ｍｍより広い場合は、突起３間の溝部５の断面積が大きくなるため、この部分での吸収液の滞留が生じ、液膜が厚く形成されて熱抵抗となり、伝熱性能が低下する。突起３間の溝部５の底部幅ＧＷ_２が適切であると、伝熱管１の外表面に流下した吸収液が、その周面を伝わって下方に流れる際に、突起３を乗り越えて撹拌され、吸収性能及び伝熱性能が高まる。また、吸収液は、溝部５（底部幅ＧＷ_２）を伝わって、溝部４（底部幅ＧＷ_１）に側に流れやすくなる。従って、管軸直角断面における突起間溝底部の幅ＧＷ_２を０．１０乃至０．３０ｍｍとする。
【００２４】
▲４▼突起の螺旋状の配列方向が管軸直角方向に対してなす角度θ _２は０°より大きく１９°以下である。
θ_２が１９°より大きい場合は、伝熱管の上方から流下してきた溶液が、管周方向の突起３間の溝部５（幅ＧＷ_２）側に伝わり、管周方向の突起３間の溝部４（幅ＧＷ_１）側に流れやすくなり、突起による溶液撹拌効果が減少するため、吸収性能が低下する。従って、螺旋状に突起が配列された場合の配列方向がなす角度θ_２を１９°以下とする。
【００２５】
▲５▼管軸平行断面における突起の配列ピッチＰＦが１．１５乃至２．５４ｍｍであることが好ましい。
管軸平行断面における突起３の配列ピッチＰＦが１．１５ｍｍ未満である場合は、突起３間の溝部４（底部幅ＧＷ_１）が小さくなり、この溝部４の断面積が小さくなることにより、管周方向の突起３間の溝部５へ吸収液が流入しやすくなり、伝熱管全体に吸収液が滞留して、液膜が厚く形成され、この液膜が熱抵抗となるため、伝熱性能が低下する。また、配列ピッチＰＦが２．５４ｍｍより大きい場合は、溝部４の底部幅ＧＷ_１が大きくなり、この部分で吸収液に水蒸気が吸収される前に、吸収液が管円周方向に流れてしまうため、伝熱性能が低下する。従って、管軸平行断面での突起３の配列ピッチＰＦは１．１５乃至２．５４ｍｍとすることが好ましい。
【００２６】
▲６▼管軸直角断面における突起の配列ピッチＰＲ（直線距離）が０．６０乃至１．５０ｍｍであることが好ましい。
管軸直角断面における突起３の配列ピッチＰＲが０．６０ｍｍ未満である場合は、突起３間の溝部５の数が多くなることにより、この溝部５に溶液が滞留しやすくなり、液膜が厚く形成されて熱抵抗となるため、伝熱性能が低下する。また、配列ピッチＰＲが１．５０ｍｍより広くなると、溝部５の底部幅ＧＷ２が変化しないとすると、突起３の先端の平坦部が管円周方向に長く形成されることになり、管外表面に付着した吸収液が管外表面に沿って下方に流れる際に、境界層が形成されると共に、突起３の先端の平坦部にて液膜が厚く形成されるため、これが熱抵抗となり、伝熱性能が低下する。また、配列ピッチＰＲが大きくなると、突起の先端の平坦部の長さが変化しないとすると、溝部５の底部幅ＧＷ_２が大きくなり、ＧＷ_２が０．３０ｍｍを超えるようなことが生じ、前述の問題点が発生する。従って、管軸直角断面における突起の配列ピッチＰＲを０．６０乃至１．５０ｍｍとすることが好ましい。
【００２７】
なお、本発明は、突起部における管の外径が８乃至３０ｍｍ程度、ＧＷ_１が０．３乃至２．０ｍｍ程度であれば、本発明の特許請求項の範囲において良好な伝熱性能を確保することが可能である。また、本発明において突起３の配列パターンは、図７に示すように、格子状に限らず、図８に示すように、隣接する列において、列方向にずれるように、互い違いになるように、配列することもできる。
【００２８】
また、図９に示すように、伝熱管２１の外表面に独立した突起３を形成すると共に、外表面に、螺旋状に延びる溝２２を形成したり、内表面に、螺旋状に上るリブ２３を形成することもできる。これらの溝２２及びリブ２３により、更に伝熱性能を向上させることができる。
【００２９】
なお、本発明において、吸収器用伝熱管の材質は、特に限定されるものではなく、例えば、銅、銅合金、チタン、鋼、ステンレス鋼等がある。また、前述の突起は、転造加工又は切削加工等により成形することができる。
【００３０】
【実施例】
以下、本発明の実施例について、本発明の特許請求の範囲から外れる比較例と比較して具体的に説明する。
【００３１】
下記表１は、実施例及び比較例の供試管の形状寸法値を示す。供試管は、転造加工により製作した独立突起型伝熱管である。素管は、外径が１６ｍｍ、肉厚が０．７ｍｍのＪＩＳＨ３３００に規定されているＣ１２０１Ｔｓ−１／２Ｈの低リン脱酸銅管である。この伝熱管の材質は、銅管でもＪＩＳのＨ３３００に規定されているＣ１０２０の無酸素銅管又はＣ１２２０のリン脱酸銅管等でも使用可能であり、銅合金管では例えばキュプロニッケル管等の使用も可能である。また、その他の材質であっても使用可能である。伝熱管の大きさは、試験装置に合わせるため、不完全成形部を含めた突起加工部の長さを１０００ｍｍ、管両端の未加工部の長さを夫々１５０ｍｍ、全長を１３００ｍｍとした。なお、不完全加工部とは転造加工法により加工を行ったとき、加工開始側及び加工終了側に形成される突起の形状が不完全な部分のことで、通常、加工開始側及び終了側の合計で１００乃至１５０ｍｍ程度の長さになる。
【００３２】
なお、今回評価したサンプルは、評価前に約３５０℃にて残留応力を除去すると共に、管表面の残油を加熱して脱脂したものである。加熱脱脂した伝熱管の引張り強さは、平均２７７Ｎ／ｍｍ^２であった。管外面の残渣量を測定した結果、平均０．０１４ｇ／ｍ^２であった。また、残留炭素量を測定した結果、平均３．９ｍｇ／ｍ^２であった。
【００３３】
【表１】

【００３４】
図１０は吸収式伝熱性能試験装置を示す模式図である。この試験装置は、一重効用吸収式冷温水機とほぼ同様のサイクルをもつ構成となっており、吸収器１００、蒸発器１０１、再生器１０２、凝縮器１０３及び溶液熱交換器１０４にて構成されている。なお、再生器１０２の臭化リチウム水溶液（吸収液）の加熱用熱源は、電気ヒータ６１にて加熱する方法を採用しており、溶液熱交換器１０４は冷却水を使用して臭化リチウム水溶液を冷却する方法を採用している。また、試験装置本体の材質はＳＵＳ３０４及びＳＵＳ３１６ステンレス鋼を使用しており、臭化リチウム水溶液による腐食を最小限にとどめるようにしている。
【００３５】
吸収器１００及び蒸発器１０１においては、夫々伝熱管５０，５１が水平に設置されており、伝熱管５０，５１と吸収器１００及び蒸発器１０１の本体壁との間はＯリングによりシールされている。吸収器用伝熱管５０の内部にはその入口６４から冷却水が供給され、出口６５から排出される。伝熱管５０の上方には、吸収液の流下部５２が配設されており、ＬｉＢｒ吸収液がこの流下部５２から伝熱管５０上に流下される。この吸収液は吸収器１００の底部で回収され、ポンプにより再生器１０２に送られる。この再生器１０２において、吸収液はヒータ６１により加熱されて吸収液中に吸収された冷媒としての水分が蒸気となり、この水蒸気は凝縮器１０３において、冷却水により冷却されて凝縮し、水として凝縮器１０３の底部に回収される。この凝縮器１０３にて回収された水は、蒸発器１０１に供給される。一方、吸収液はポンプにより再生器１０２から吸収器１００の流下部５２に送られ、循環使用される。この過程で、吸収液は、冷却器１０４により冷却される。蒸発器１０１においては、伝熱管５１の入口６７から冷水が伝熱管５１内に供給され、出口６６から冷水が排出される。伝熱管５１の上方には、冷媒としての水を伝熱管５１の上に滴下する滴下部５３が配置されており、ポンプ６２により、蒸発器１０１の底部に貯留されている冷媒（水）が滴下部５３に揚水され、滴下部５３から伝熱管５１上に滴下される。これにより、冷媒は滴下部５３から蒸発器用伝熱管５１上に滴下され、伝熱管５１内を通流する冷水との間で熱交換し、冷媒は蒸発する。このとき、蒸発器１０１と吸収器１００とは、液体は通過しないが、気体が相互に通流するように連通しているので、冷媒の蒸気は吸収器１００内の吸収液に吸収される。また、内部の圧力が例えば０．８ｋＰａ程度に低下する。これにより、冷媒である水は低い温度で蒸発し、蒸発器１０１内の伝熱管５１内を通流する冷水を冷却する。冷凍機においては、この冷水は空調等の冷水使用源に送られる。更に、熱交換器の両側面は、冷媒及び吸収液の流動が伝熱管の全面にわたって観察できるように観察用窓（図示せず）を設けた。
【００３６】
伝熱管の有効長は、蒸発器１０１及び吸収器１００共に１０５０ｍｍであり、蒸発器の管配列は１列×４段で段ピッチを２４ｍｍとして４本設置した。吸収器の管配列は、１列×６段で段ピッチを２４ｍｍとして６本設置した。
【００３７】
滴下部５３は伝熱管５１と平行の棒状をなし、ピッチ１０ｍｍで滴下孔（図示せず）が形成されている。この滴下孔から冷媒が伝熱管５１上に散布される。吸収液用の流下部５２も同様の構造を有し、同一のピッチで滴下孔が設けられている。
【００３８】
蒸発器１０１内の蒸発圧力は、絶対圧力変換器６３により測定した。冷却水の出入口温度は、クオーツ温度計を出入口６４，６５に設置して測定し、冷却水流量は容積式流量計で測定した。また吸収液流量は、電磁流量計にて測定した。なお、伝熱性能は各測定器の信号をハイブリットレコーダーに取り込んで数値変換し、コンピューターで算出した。
【００３９】
伝熱性能試験方法は、吸収器１００の伝熱管５０に一定流量の冷却水を流し、冷却水入り口６４における温度が測定条件になるように冷却水の水温を調節した。一方、蒸発器１０１の伝熱管５１には冷水出口６６の温度を一定にした冷水を流し、器内圧力が測定条件になるように冷水流量を調節した。その後、定常状態になったことを確認し、器内圧力、冷却水の流量及び出入り口温度、吸収液流量を測定した。
【００４０】
なお、実施例の操作において、ＬｉＢｒ水溶液（吸収液）には界面活性剤として２エチルヘキサノールを添加し、入り口濃度６３質量％、入り口温度４６℃に調整し、冷却水は流速１．５０ｍ／秒、入り口温度３２℃に調整した。また、測定装置内の圧力が０．８ｋＰａとなるように調整した。
【００４１】
下記表２は実施例比較例の試験条件を示す。
【００４２】
【表２】

【００４３】
伝熱管の総括伝熱係数Ｋ_０は、測定値に基づき下記数式１乃至４を使用して算出した。冷却水伝熱量をＱ（ｋＷ）、冷却水流量をＧｗ（ｋｇ／時）、冷却水の比熱をＣｐ（ｋＪ・ｋｇ^−１・Ｋ^−１）、冷却水入り口温度をＴ_ｉｎ（℃）、冷却水出口温度をＴ_ｏｕｔ（℃）とする。冷却水伝熱量をＱ（ｋＷ）を冷却水量Ｇｗ（ｋｇ／時）及び冷却水出入り口温度Ｔ_ｉｎ（℃）、Ｔ_ｏｕｔ（℃）より、数式１にて算出した。
【００４４】
【数１】

【００４５】
対数平均温度差をＬＭＴＤ（℃）、溶液入り口温度をＴ_Ｌｉｎ（℃）、溶液出口温度をＴ_Ｌｏｕｔ（℃）とする。対数平均温度差ＬＭＴＤ（℃）を冷却水出入り口温度Ｔ_ｉｎ（℃）Ｔ_ｏｕｔ（℃）及び溶液出入り口温度Ｔ_Ｌｉｎ（℃）Ｔ_Ｌｏｕｔ（℃）より、数式２にて算出した。
【００４６】
【数２】

【００４７】
供試管突起部外表面積をＡ_０（ｍ^２）、円周率をπ、供試管突起部外径をＤ_０（ｍ）、供試管伝熱有効長をＬ（ｍ）、供試管の本数をＮ（本）とする。供試管突起部外表面積をＡ_０（ｍ^２）を供試管突起部外径Ｄ_０（ｍ）を基準とし、数式３にて算出した。
【００４８】
【数３】

【００４９】
総括伝熱係数をＫ_０（ｋＷ・ｍ^−２・Ｋ^−１）とする。総括伝熱係数をＫ_０（ｋＷ・ｍ^−２・Ｋ^−１）を前述の数式１乃至３にて算出した数値を用いて数式４にて算出した。
【００５０】
【数４】

【００５１】
図１１は上述の如く測定された総括伝熱係数を示すグラフ図である。この図１１に示すように、実施例１乃至７は、本発明の範囲から外れる比較例１乃至７に比較して、０．８乃至３リットル／ｍ／分のＬｉＢｒ吸収液流量範囲において、優れた総括伝熱係数を示した。
【００５２】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明に係る吸収器用伝熱管によれば、管外表面に流下した吸収液の撹拌性及び濡れ拡がり性を向上させ、伝熱性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る吸収器用伝熱管の外表面を示す斜視図である。
【図２】本発明の第２の実施形態に係る吸収器用伝熱管の外表面を示す斜視図である。
【図３】第１及び第２の実施形態において、吸収器用伝熱管の管軸平行断面を示す断面図である
【図４】同じく、吸収器用伝熱管の管軸直角断面を示す断面図である。
【図５】同じく、吸収器用伝熱管の管軸直角断面を示す断面図である。
【図６】螺旋状に配列された突起を示す管外表面の模式図である。
【図７】突起の配列パターンを示す図である。
【図８】突起の配列パターンの変形例を示す図である。
【図９】吸収器用伝熱管の外表面に螺旋状の溝を設け、内表面に螺旋状のリブを設けたものを示す斜視図である。
【図１０】吸熱式伝熱性能試験装置を示す模式図である。
【図１１】溶液流量と総括伝熱係数との関係を示すグラフ図である。
【符号の説明】
１；伝熱管
２；管外表面
３；突起
４，５；溝部
６；配列方向
７；管軸直交方向
２１；伝熱管
２２；溝
２３；リブ
５０，５１；伝熱管
５２；流下部
５３；滴下部
１００；吸収器
１０１；蒸発器
１０２；再生器
１０３；凝縮器
１０４；熱交換器

Claims

管外表面に、独立した複数個の四角錐台状の突起が形成され、前記突起が環状に複数列配列された吸収器用伝熱管において、管軸平行断面における前記突起間の溝底部の幅ＧＷ_１が、管軸平行断面における前記突起の根元部の幅ＰＷ_１よりも広く、管軸直角断面における前記突起間の溝部の側面の開き角度θ_１が１５乃至５０°であり、管軸直角断面における前記突起間の溝底部の幅ＧＷ_２（直線距離）が０．１０乃至０．３０ｍｍであることを特徴とする吸収器用伝熱管。
管外表面に、独立した複数個の四角錐台状の突起が形成され、前記突起が螺旋状に配列された吸収器用伝熱管において、管軸平行断面における前記突起間の溝底部の幅ＧＷ_１が、管軸平行断面における前記突起の根元部の幅ＰＷ_１よりも広く、管軸直角断面における前記突起間の溝部の側面の開き角度θ１が１５乃至５０°であり、管軸直角断面における前記突起間の溝底部の幅ＧＷ_２が０．１０乃至０．３０ｍｍであり、前記突起の螺旋状の配列方向が管軸直角方向に対してなす角度θ_２は０°より大きく１９°以下であることを特徴とする吸収器用伝熱管。
管軸平行断面における前記突起の配列ピッチＰＦが１．１５乃至２．５４ｍｍであることを特徴とする請求項１又は２に記載の吸収器用伝熱管。
管軸直角断面における前記突起の配列ピッチＰＲ（直線距離）が０．６０乃至１．５０ｍｍであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の吸収器用伝熱管。