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JP2012002453A - Heat transfer tube with inner face groove, and heat exchanger - Google Patents

Heat transfer tube with inner face groove, and heat exchanger Download PDF

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JP2012002453A JP2010139246A JP2010139246A JP2012002453A JP 2012002453 A JP2012002453 A JP 2012002453A JP 2010139246 A JP2010139246 A JP 2010139246A JP 2010139246 A JP2010139246 A JP 2010139246A JP 2012002453 A JP2012002453 A JP 2012002453A
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fin
heat transfer
transfer tube
tube
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Hiroki Nijo
広樹 二條
Mamoru Hofuku
守 法福
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Hitachi Cable Ltd
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Hitachi Cable Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heat transfer tube with inner face grooves, which is configured to minimize the collapse or tilting of a fin tip in tube expanding processing, and to provide a heat exchanger excellent in heat-exchange performance.SOLUTION: In the heat transfer tube with inner surface grooves 1, the ratio of the height (Hf) of the highest one of first fins 4 to the height (Hf) of the lowest one of second fins 5 (Hf/Hf) is set to 1.15 or less. The height difference between the height (Hf) of the highest first fin 4 and the height (Hf) of the lowest second fin 5 is set to 0.02 mm or less.

Description

本発明は、管内に冷媒を流動させて管外流体と熱交換させる場合に好適に使用される内面溝付伝熱管、及び熱交換性能に優れた熱交換器に関する。   The present invention relates to an internally grooved heat transfer tube that is preferably used when a refrigerant flows in a tube to exchange heat with an external fluid, and a heat exchanger excellent in heat exchange performance.

空気調和機や冷凍機などに適用される熱交換器の一例としては、管内に冷媒を流動させて冷媒の蒸発又は凝縮を生じさせることで、管外流体との間で熱交換を行なうプレートフィンチューブ型の熱交換器がある。   As an example of a heat exchanger applied to an air conditioner, a refrigerator, etc., a plate fin that exchanges heat with an external fluid by causing the refrigerant to flow in the pipe and causing the refrigerant to evaporate or condense. There is a tube-type heat exchanger.

このプレートフィンチューブ型熱交換器は、一定の間隔をもって平行に配置された複数の板状フィンを備えており、各板状フィンに貫通して形成された貫通孔内に伝熱管を挿入拡管することで形成されている。かかる構成を有する熱交換器により、複数の板状フィンの間を流れる流体と、伝熱管の内部に流れるフロン系冷媒、代替フロン冷媒あるいは二酸化炭素冷媒との間で熱交換が行なわれる。   This plate fin tube type heat exchanger includes a plurality of plate-like fins arranged in parallel with a constant interval, and inserts and expands a heat transfer tube into a through-hole formed through each plate-like fin. It is formed by that. With the heat exchanger having such a configuration, heat exchange is performed between the fluid flowing between the plurality of plate-like fins and the chlorofluorocarbon refrigerant, alternative chlorofluorocarbon refrigerant, or carbon dioxide refrigerant flowing inside the heat transfer tube.

この熱交換器においては、熱交換性能がよく、軽量であることなどが求められる。それに用いる伝熱管にあっては、管内を流れる冷媒との間の熱伝達性能がよいこと、相手方の板状フィンとの間の熱伝達性能がよいこと、更には管の重量が小さいことなどが求められる。   This heat exchanger is required to have good heat exchange performance and light weight. The heat transfer tube used for it has good heat transfer performance with the refrigerant flowing in the tube, good heat transfer performance with the other plate-like fin, and the weight of the tube is small. Desired.

この種の伝熱管の一例としては、管長手方向に延びる複数の螺旋状フィンが一定の高さをもって形成されており、各螺旋状フィンの間に螺旋状溝を形成した内面溝付伝熱管が提案されている(例えば、特許文献1参照)。この内面溝付伝熱管によれば、内面に螺旋状フィンや螺旋状溝を有しない平滑管と比べて管内面積が増大するので、管内熱伝達効率を向上させることができる。   As an example of this type of heat transfer tube, a plurality of spiral fins extending in the longitudinal direction of the tube are formed with a certain height, and an internally grooved heat transfer tube in which a spiral groove is formed between each spiral fin is provided. It has been proposed (see, for example, Patent Document 1). According to the inner surface grooved heat transfer tube, the inner surface area of the tube is increased as compared with a smooth tube having no spiral fin or spiral groove on the inner surface, so that the heat transfer efficiency in the tube can be improved.

この伝熱管の他の一例としては、複数の螺旋状フィンのフィン高さに高低差を設けた内面溝付伝熱管が提案されている(例えば、特許文献2参照)。この内面溝付伝熱管によると、フィン高さを低く形成した螺旋状フィンの分だけ、単位長さあたりに必要とする材料を削減することができるので、上記特許文献1に記載された内面溝付伝熱管と比べて、伝熱管の重量を低減させることが可能となる。   As another example of this heat transfer tube, an internally grooved heat transfer tube in which a height difference is provided in the fin height of a plurality of spiral fins has been proposed (for example, see Patent Document 2). According to the heat transfer tube with an inner surface groove, since the material required per unit length can be reduced by the amount of the helical fin formed with a low fin height, the inner surface groove described in Patent Document 1 is used. Compared to the attached heat transfer tube, the weight of the heat transfer tube can be reduced.

特開平8−327272号公報JP-A-8-327272 特開2002−350080号公報JP 2002-350080 JP

ところで、内面溝付伝熱管を用いてプレートフィンチューブ型熱交換器を製作する場合は、一定の間隔で平行に配置された複数の板状フィンに貫通形成された貫通孔内に内面溝付伝熱管を挿通した後、その伝熱管の内部に、螺旋状フィンの先端で定まる最小内径よりも僅かに大きい拡管治具を挿入する。その拡管治具の挿入力により伝熱管を拡管させ、伝熱管外面と板状フィンとを互いに密着して固定する。   By the way, when manufacturing a plate fin tube type heat exchanger using an internally grooved heat transfer tube, an internally grooved transfer is formed in through holes formed through a plurality of plate fins arranged in parallel at regular intervals. After inserting the heat pipe, a tube expansion jig slightly larger than the minimum inner diameter determined by the tip of the spiral fin is inserted into the heat transfer pipe. The heat transfer tube is expanded by the insertion force of the tube expansion jig, and the outer surface of the heat transfer tube and the plate fins are fixed in close contact with each other.

上記特許文献2に記載された内面溝付伝熱管では伝熱管か単体に対する試験では、良好な伝熱性能が得られるが、上記の拡管加工を施した熱交換器を作成した場合は、良好な伝熱性能が得られない。すなわち、上記特許文献1のように一定の高さで形成された螺旋状フィンよりもフィン高さが低い螺旋状フィンを製作してしまうと、上記特許文献1に記載された螺旋状フィンと比べて、熱交換器の熱交換性能を低下させてしまうという問題点もあった。   In the heat transfer tube with an inner surface groove described in Patent Document 2, a good heat transfer performance can be obtained in a test for a heat transfer tube or a single unit. However, when a heat exchanger subjected to the above-described tube expansion processing is created, a good heat transfer performance is obtained. Heat transfer performance cannot be obtained. That is, if a spiral fin having a fin height lower than that of the spiral fin formed at a certain height as in the above-mentioned Patent Document 1 is manufactured, compared with the spiral fin described in the above-mentioned Patent Document 1. In addition, there is a problem that the heat exchange performance of the heat exchanger is lowered.

従って、本発明は、上記従来の課題を解消するためになされたものであり、その具体的な目的は、拡管加工後であっても、良好な伝熱性能を示す内面溝付伝熱管、及び熱交換性能に優れた熱交換器を提供することにある。   Therefore, the present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and a specific object thereof is an internally grooved heat transfer tube that exhibits good heat transfer performance even after tube expansion processing, and The object is to provide a heat exchanger with excellent heat exchange performance.

本件発明者等は、複数の高さを有するフィンの伝熱管についての検討を重ねたところ、以下のような現象を確認した。すなわち、フィン高さが高い螺旋状フィンに対してのみに拡管治具が接触し、フィン高さが高い螺旋状フィンの先端が、拡管治具との接触によって押し潰されたとき縮んで変形する。一方のフィン高さが低い螺旋状フィンの先端は、フィン高さが高い螺旋状フィンに比べて変形を受けにくい。さらに、フィン高さが低いフィンには、拡管治具が接触しない為、フィン高さが一定である内面溝付伝熱管に比べると、その分フィン高さが高いフィンへの圧力が過大となり、フィン先端が過度に押し潰れたり、傾倒したりする形状変化を受けやすいということが分かった。   The inventors of the present invention have repeatedly examined the fin heat transfer tubes having a plurality of heights, and confirmed the following phenomenon. That is, the tube expansion jig contacts only the spiral fin having a high fin height, and the tip of the spiral fin having a high fin height contracts and deforms when crushed by the contact with the tube expansion jig. . The tip of a spiral fin having a low fin height is less susceptible to deformation than a spiral fin having a high fin height. Furthermore, since the pipe expansion jig does not come into contact with the fin with a low fin height, the pressure to the fin with a high fin height is excessive as compared with the internally grooved heat transfer tube with a constant fin height. It turned out that it is easy to receive the shape change which the tip of a fin crushes excessively or tilts.

フィン高さに高低差を設けた内面溝付伝熱管の拡管加工において、フィン先端が局部的に過度に押し潰れたり、傾倒したりするという現象を踏まえて上記課題を解決すべく鋭意検討を重ねたところ、フィン高さ比、及び/又はフィン高低差を所定の値に設定すれば、拡管加工におけるフィン先端の潰れや傾倒を少なく抑制しながら、内面溝付伝熱管を拡管させることができることが判明し、予想外の成果を挙げることができ、実用上に問題が生じない優れた製品が形成できることを知った。   In pipe expansion processing of internally-grooved heat transfer tubes with different heights in the fin height, we have intensively studied to solve the above problems based on the phenomenon that the tip of the fin is excessively crushed or tilted locally. However, if the fin height ratio and / or fin height difference is set to a predetermined value, the inner grooved heat transfer tube can be expanded while suppressing the collapse and tilting of the fin tip in the tube expansion process. I found out that I was able to achieve unexpected results and that I could form an excellent product that would not cause any practical problems.

即ち、本発明は、上記目的を達成するため、管内面に凹凸状の溝を管長手方向にわたり形成した複数のフィンを有し、前記複数のフィンは、第1フィンと、前記第1フィンの高さよりも低い第2フィンとにより構成され、最も高い前記第1フィンの高さ(Hf)と最も低い前記第2フィンの高さ(Hf)との比(Hf/Hf)を1.15以下に設定したことを特徴とする内面溝付伝熱管を提供する。 That is, in order to achieve the above-mentioned object, the present invention has a plurality of fins in which concave and convex grooves are formed on the inner surface of the tube in the longitudinal direction of the tube, and the plurality of fins include the first fin and the first fin. The second fin is lower than the height, and the ratio (Hf 1 / Hf 2 ) between the highest height (Hf 1 ) of the first fin and the lowest height (Hf 2 ) of the second fin is defined. An internally grooved heat transfer tube characterized by being set to 1.15 or less is provided.

本発明に係る内面溝付伝熱管では、上記構成に加えて、最も高い第1フィンの高さ(Hf)と最も低い第2フィンの高さ(Hf)との高低差を0.02mm以下に設定することが好適である。 In the internally grooved heat transfer tube according to the present invention, in addition to the above configuration, the height difference between the highest first fin height (Hf 1 ) and the lowest second fin height (Hf 2 ) is 0.02 mm. It is preferable to set the following.

本発明に係る内面溝付伝熱管では、最も低い第2フィンのフィン数を最も高い第1フィンと同数に設定することが好適である。それに加えて、最も低い第2フィンと最も高い第1フィンとを交互に配設することが更に好適である。   In the internally grooved heat transfer tube according to the present invention, it is preferable to set the number of fins of the lowest second fin to the same number as the highest first fin. In addition, it is more preferable to alternately arrange the lowest second fin and the highest first fin.

本発明に係る内面溝付伝熱管にあっては、最も低い第2フィンのフィン数を最も高い第1フィンよりも少ない数に設定してもよく、あるいは最も低い第2フィンのフィン数を最も高い第1フィンよりも多い数に設定してもよい。   In the internally grooved heat transfer tube according to the present invention, the number of fins of the lowest second fin may be set smaller than the number of highest first fins, or the number of fins of the lowest second fin may be the largest. The number may be set higher than that of the high first fin.

更に、本発明にあっては、上記目的を達成するため、上記内面溝付伝熱管を拡管加工した拡管伝熱管を備えたことを特徴とする熱交換器が提供される。   Furthermore, in the present invention, in order to achieve the above object, there is provided a heat exchanger characterized by including a tube heat transfer tube obtained by expanding the inner surface grooved heat transfer tube.

本発明によれば、拡管加工におけるフィン潰れやフィン傾倒が少なくなり、安定した熱交換性能を十分に確保することができる。   According to the present invention, fin crushing and fin tilt in tube expansion processing are reduced, and stable heat exchange performance can be sufficiently ensured.

(a)は本発明に係る好適な第1の実施の形態である内面溝付伝熱管を模式的に示す断面図であり、(b)は(a)の点線で囲まれた部分を示す部分断面拡大図である。(A) is sectional drawing which shows typically the heat transfer tube with an inner surface groove | channel which is 1st Embodiment suitable for this invention, (b) is a part which shows the part enclosed by the dotted line of (a) It is a cross-sectional enlarged view. 第1の実施の形態である内面溝付伝熱管を管長手方向に沿って切り欠いた部分断面図である。It is the fragmentary sectional view which notched the heat transfer tube with an inner surface groove | channel which is 1st Embodiment along the pipe longitudinal direction. 第1の実施の形態である内面溝付伝熱管を適用した第2の実施の形態に係る熱交換器の組み立てを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the assembly of the heat exchanger which concerns on 2nd Embodiment to which the inner surface grooved heat exchanger tube which is 1st Embodiment is applied. 拡管加工前の内面溝付伝熱管の部分断面を示し、(a)は実施例1に係るフィン部分断面であり、(b)は実施例2に係る部分断面、(c)は比較例1のフィン部分断面であり、(d)は比較例2のフィン部分断面である。The partial cross section of the inner surface grooved heat exchanger tube before pipe expansion processing is shown, (a) is a fin partial cross section according to Example 1, (b) is a partial cross section according to Example 2, and (c) is Comparative Example 1. It is a fin partial cross section, (d) is a fin partial cross section of Comparative Example 2. 拡管加工後の内面溝付伝熱管の部分断面を示し、(a)は実施例1に係るフィン部分断面であり、(b)は実施例2に係る部分断面、(c)は比較例1のフィン部分断面であり、(d)は比較例2のフィン部分断面である。The partial cross section of the inner surface grooved heat exchanger tube after pipe expansion processing is shown, (a) is a fin partial cross section according to Example 1, (b) is a partial cross section according to Example 2, and (c) is Comparative Example 1. It is a fin partial cross section, (d) is a fin partial cross section of Comparative Example 2. 本発明に係る内面溝付伝熱管を組み付けた伝熱管性能測定装置を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the heat exchanger tube performance measuring apparatus which assembled | attached the inner surface grooved heat exchanger tube which concerns on this invention.

以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて具体的に説明する。   Preferred embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the accompanying drawings.

[第1の実施の形態]
(伝熱管の全体構成)
図1及び図2において、全体を示す符号1は、この第1の実施の形態に係る典型的な内面溝付の伝熱管を模式的に例示している。この伝熱管1は、銅又は銅合金等の銅系材料、又はアルミニウムやアルミニウム合金等のアルミ系材料からなり、丸管によって形成された管本体2を有している。
[First Embodiment]
(Overall structure of heat transfer tube)
1 and 2, reference numeral 1 indicating the whole schematically illustrates a typical heat transfer tube with an inner groove according to the first embodiment. The heat transfer tube 1 is made of a copper-based material such as copper or copper alloy, or an aluminum-based material such as aluminum or aluminum alloy, and has a tube body 2 formed by a round tube.

この管本体2の内面には、図1及び図2に示すように、管軸線O方向(管長手方向)に螺旋状に加工された複数のフィン3,…,3が形成されている。図示例による管本体2は、6.35mmの外径doと、5.61mmの最小内径diとを有している。このフィン3が存在しない部分の管本体2の溝底肉厚Twは、0.22mmに設定されている。   As shown in FIGS. 1 and 2, a plurality of fins 3,..., 3 processed spirally in the tube axis O direction (tube longitudinal direction) are formed on the inner surface of the tube body 2. The pipe body 2 according to the illustrated example has an outer diameter do of 6.35 mm and a minimum inner diameter di of 5.61 mm. The groove bottom thickness Tw of the tube body 2 in the portion where the fins 3 are not present is set to 0.22 mm.

(伝熱管の内部構成)
この伝熱管1のフィン3は、管軸線O方向から見た正面視で、図1及び図2に示すように、山部及び谷部が繰返して形成された波形形状をなしており、フィン高さが互いに異なる大小(高低)2種類のフィンからなる。図示例によるフィン3は、第1フィン4(以下、「高フィン4」ともいう。)と、その第1フィン4よりも高さが低い第2フィン5(以下、「低フィン5」ともいう。)とからなる。この高フィン4と低フィン5とは、複数の溝6,…,6を管軸線O方向に螺旋状に加工を行なうことで形成されており、同一ピッチPをもって管本体2の内面に交互に配されている。図示例では、高フィン4、低フィン5、及び溝6のねじれ角βは30度に設定されている。
(Internal structure of heat transfer tube)
As shown in FIGS. 1 and 2, the fin 3 of the heat transfer tube 1 has a corrugated shape in which peaks and valleys are repeatedly formed as viewed from the direction of the tube axis O, as shown in FIGS. It consists of two types of fins of different sizes (high and low). The fin 3 according to the illustrated example is a first fin 4 (hereinafter also referred to as “high fin 4”) and a second fin 5 (hereinafter also referred to as “low fin 5”) having a height lower than that of the first fin 4. .) The high fins 4 and the low fins 5 are formed by processing a plurality of grooves 6,..., 6 spirally in the direction of the tube axis O, and alternately on the inner surface of the tube body 2 with the same pitch P. It is arranged. In the illustrated example, the twist angle β of the high fin 4, the low fin 5, and the groove 6 is set to 30 degrees.

この高フィン4は、管軸線O方向から見た正面視で、図1及び図2に示すように、断面が略台形形状をなす24個の帯状突起体によって形成されている。図示例による高フィン4の頂角αは、0<α<90度の範囲内に設定されるとともに、その高さHfは、0.15mmに設定されている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the high fin 4 is formed by 24 band-like protrusions having a substantially trapezoidal shape in a front view as viewed from the tube axis O direction. The apex angle α of the high fin 4 according to the illustrated example is set within a range of 0 <α <90 degrees, and the height Hf 1 is set to 0.15 mm.

一方の低フィン5は、図1及び図2に示すように、高フィン4とは同形を有する帯状突起体からなる。この低フィン5は、互いに隣り合う2つの高フィン4の間に配されており、高フィン4と同数に形成されている。図示例による低フィン5の高さHfは、高フィン4よりも0.02mm程度低い0.13mmに設定されている。 As shown in FIG. 1 and FIG. 2, one low fin 5 is composed of a belt-like protrusion having the same shape as the high fin 4. The low fins 5 are arranged between two high fins 4 adjacent to each other, and are formed in the same number as the high fins 4. The height Hf 2 of the low fin 5 according to the illustrated example is set to 0.13 mm lower than the high fin 4 by about 0.02 mm.

上記のように構成された内面溝付伝熱管1は、拡管加工前において、高フィン4の高さHfと低フィン5の高さHfとのフィン高低比(Hf/Hf)を1.15以下に設定することに主要な特徴部を有している。この内面溝付伝熱管1としては、高フィン4の高さHfと低フィン5の高さHfとのフィン高低差(Hf−Hf)を0.02mm以下に設定することが更に望ましい。 Inner surface grooved heat transfer tube 1 constructed as described above, before pipe expanding, the fin height ratio between the height Hf 1 high fin 4 the height Hf 2 low fin 5 (Hf 1 / Hf 2) The main feature is to set it to 1.15 or less. As the inner surface grooved heat transfer tube 1, further be configured fin height difference between the height Hf 1 high fin 4 the height Hf 2 low fin 5 (Hf 1 -Hf 2) below 0.02mm desirable.

この内面溝付伝熱管1としては更に、高フィン4の高さHfの潰れ量比率を15%以内に収めることが肝要である。この第1の実施の形態において「潰れ量比率」とは、「拡管加工前のフィン高さHfと拡管加工後のフィン高さHf1−1との変化量」を「拡管加工前のフィン高さHf」で割った値{(Hf−Hf1−1)/Hf}をいう。 In addition, it is important for the inner surface grooved heat transfer tube 1 to keep the crushing amount ratio of the height Hf 1 of the high fin 4 within 15%. In this first embodiment, the “crushing amount ratio” means “the amount of change between the fin height Hf 1 before tube expansion and the fin height Hf 1-1 after tube expansion” is “fins before tube expansion”. A value {(Hf 1 −Hf 1-1 ) / Hf 1 } divided by “height Hf 1 ”.

拡管加工前のフィン高低比を1.15以下、及び/又は拡管加工前のフィン高低差を0.02mm以下に設定することで、拡管加工後の高フィン4の潰れ量比率を15%以内に留めることができるようになる。これにより、初期の目的とするフィン加工性を阻害しない範囲で複数のフィン3を形成することができるとともに、内面溝付伝熱管1の熱伝達効率を低下させることはない。一方、拡管加工前のフィン高低比が1.15を越えたり、あるいは拡管加工前のフィン高低差が0.02mmを越えたりすると、拡管加工後の高フィン4の潰れ量比率が15%より大きな値となり、内面溝付伝熱管1の熱伝達効率、加工精度や生産性を向上させることはできないので好ましくない。   By setting the fin height ratio before tube expansion processing to 1.15 or less and / or the fin height difference before tube expansion processing to 0.02 mm or less, the crushing amount ratio of the high fin 4 after tube expansion processing is within 15%. Can be fastened. Thereby, while being able to form the several fin 3 in the range which does not inhibit the fin processing property made into the initial objective, the heat transfer efficiency of the heat transfer tube 1 with an inner surface groove is not reduced. On the other hand, if the fin height ratio before tube expansion processing exceeds 1.15, or the fin height difference before tube expansion processing exceeds 0.02 mm, the crushing amount ratio of the high fin 4 after tube expansion processing is greater than 15%. This is not preferable because the heat transfer efficiency, processing accuracy, and productivity of the internally grooved heat transfer tube 1 cannot be improved.

(伝熱管の変形例)
図示例における内面溝付の伝熱管1によれば、高フィン4、低フィン5、及び溝6は、管本体2の内面に螺旋状に形成されているが、これに限定されるものではない。最大フィン高さHfと最小フィン高さHfとのフィン高低比(Hf/Hf)が1.15以下、及び/又は最大フィン高さHfと最小フィン高さHfとのフィン高低差(Hf−Hf)が0.02mm以下に設定されていれば、例えば管軸線O方向に直線状又は曲線状に延びるフィン4,5と溝6とを帯状に形成してもよいことは勿論である。
(Modification of heat transfer tube)
According to the heat transfer tube 1 with the inner surface groove in the illustrated example, the high fin 4, the low fin 5, and the groove 6 are formed in a spiral shape on the inner surface of the tube body 2, but are not limited thereto. . Maximum fin height Hf 1 and a minimum fin height fin height ratio of the Hf 2 (Hf 1 / Hf 2) is a fin and 1.15 or less, and / or the maximum fin height Hf 1 and a minimum fin height Hf 2 If the height difference (Hf 1 −Hf 2 ) is set to 0.02 mm or less, for example, the fins 4 and 5 and the grooves 6 extending linearly or curvedly in the direction of the tube axis O may be formed in a strip shape. Of course.

この第1の実施の形態にあっては、内面溝付の伝熱管1の低フィン5を互いに隣り合う2つの高フィン4の間に高フィン4と同数に形成しているが、これに限定されるものではない。最大フィン高さHfと最小フィン高さHfとのフィン高低比(Hf/Hf)が1.15以下、及び/又は最大フィン高さHfと最小フィン高さHfとのフィン高低差(Hf−Hf)が0.02mm以下を満足していれば、例えば低フィン5のフィン数を高フィン4よりも少ない数に設定してもよく、これとは逆に低フィン5のフィン数を高フィン4よりも多い数に設定してもよいことは勿論である。 In the first embodiment, the same number of the low fins 5 of the heat transfer tube 1 with the inner groove are formed between the two high fins 4 adjacent to each other, but the present invention is not limited to this. Is not to be done. Maximum fin height Hf 1 and a minimum fin height fin height ratio of the Hf 2 (Hf 1 / Hf 2) is a fin and 1.15 or less, and / or the maximum fin height Hf 1 and a minimum fin height Hf 2 If the height difference (Hf 1 −Hf 2 ) satisfies 0.02 mm or less, for example, the number of fins of the low fins 5 may be set to be smaller than that of the high fins 4. Of course, the number of fins of 5 may be set larger than that of the high fins 4.

この第1の実施の形態にあっては更に、内面溝付伝熱管1のフィン高さが互いに異なる2種類のフィン4,5により構成されているが、例えば一定の規則に従いフィン高さが異なる3種類以上のフィンからなっていてもよく、図示例に制限されるものではない。フィン高低比(Hf/Hf)が1.15以下、及び/又はフィン高低差(Hf−Hf)が0.02mm以下を満たすように設定されていれば、内面溝付の伝熱管1の内外径、底肉厚、溝数、フィン頂角、ねじれ角、フィン先端幅、フィン根本幅、溝底幅、フィン根本半径、複数のフィン間のピッチ、断面形態、配置位置、配置数などを適宜に設定することができる。 In the first embodiment, the fins of the internally grooved heat transfer tube 1 are composed of two types of fins 4 and 5 which are different from each other. For example, the fin heights are different according to a certain rule. It may be composed of three or more types of fins, and is not limited to the illustrated example. If the fin height ratio (Hf 1 / Hf 2 ) is set to 1.15 or less and / or the fin height difference (Hf 1 −Hf 2 ) is set to satisfy 0.02 mm or less, the heat transfer tube with an inner groove 1 inner / outer diameter, bottom wall thickness, number of grooves, fin apex angle, twist angle, fin tip width, fin root width, groove bottom width, fin root radius, pitch between multiple fins, cross-sectional form, arrangement position, number of arrangement Etc. can be set appropriately.

(第1の実施の形態の効果)
上記第1の実施の形態、及び変形例である内面溝付伝熱管1によれば、以下の効果を奏することができる。
(1)内面溝付伝熱管1のフィン高さ比、及び/又はフィン高低差のそれぞれを所定の値に設定することで、拡管加工におけるフィン先端の潰れや傾倒を最小限に抑制することができる。
(2)内面溝付伝熱管1の拡管加工におけるフィン先端の潰れや傾倒を抑制しながら、単位長さあたりの管質量を低減することができる。
(3)内面溝付伝熱管1の拡管加工におけるフィン潰れやフィン倒れが少ないことから、管内を流れるフロン系冷媒、代替フロン冷媒、あるいは二酸化炭素冷媒等として用いる熱交換器の内面溝付伝熱管として、優れた伝熱性能を維持することができる。
(Effects of the first embodiment)
According to the first embodiment and the inner surface grooved heat transfer tube 1 which is a modified example, the following effects can be obtained.
(1) By setting each of the fin height ratio and / or fin height difference of the internally grooved heat transfer tube 1 to a predetermined value, it is possible to minimize the collapse and tilt of the fin tip during tube expansion processing. it can.
(2) The tube mass per unit length can be reduced while suppressing the crushing and tilting of the fin tip in the tube expansion processing of the inner surface grooved heat transfer tube 1.
(3) Since there is little fin crushing or fin collapse in the expansion processing of the inner surface grooved heat transfer tube 1, the inner surface grooved heat transfer tube of the heat exchanger used as a freon refrigerant, alternative freon refrigerant, carbon dioxide refrigerant or the like flowing in the tube As a result, excellent heat transfer performance can be maintained.

[第2の実施の形態]
(熱交換器)
図3を参照すると、図3には、上記のように形成された伝熱管1を用いて熱交換器を製作する概要が例示されている。同図によると、伝熱管1の外径よりも、大きい径を有する貫通孔11をプレス打抜き加工したアルミニウム製の薄い板状フィン10を平行に配置し、その貫通孔11を介して、定法に従い管内面に転造加工を施してU字状に折曲形成された伝熱管1を挿入する。このとき、伝熱管1の外面と薄板状フィン10の貫通孔11との間には隙間12が形成される。
[Second Embodiment]
(Heat exchanger)
Referring to FIG. 3, FIG. 3 illustrates an outline of manufacturing a heat exchanger using the heat transfer tube 1 formed as described above. According to the figure, aluminum thin plate-like fins 10 obtained by press punching through holes 11 having a diameter larger than the outer diameter of the heat transfer tube 1 are arranged in parallel, and through the through holes 11, according to a conventional method. The heat transfer tube 1 which is formed into a U-shape by rolling the inner surface of the tube is inserted. At this time, a gap 12 is formed between the outer surface of the heat transfer tube 1 and the through hole 11 of the thin plate fin 10.

伝熱管1内に押圧ロッド21を介して拡管マンドレル20を伝熱管1の管長手方向に沿って挿入し、伝熱管1を拡管させることで、拡管伝熱管1aを形成するとともに、この拡管伝熱管1aの外面と薄板状フィン10とを密着固定して一体化させる。U字状に折曲形成された図示しない短尺管を用い、互いに隣接する拡管伝熱管1aの開放端同士を連結し、例えばバーナーを用いて拡管伝熱管1a及び短尺管をろう付け接合する。   A tube expansion heat transfer tube 1a is formed by inserting a tube expansion mandrel 20 into the heat transfer tube 1 along the longitudinal direction of the tube of the heat transfer tube 1 via a pressing rod 21 to expand the heat transfer tube 1, and this tube expansion heat transfer tube The outer surface of 1a and the thin plate-like fin 10 are closely fixed and integrated. A short tube (not shown) bent in a U-shape is used, the open ends of the adjacent expanded heat transfer tubes 1a are connected, and the expanded heat transfer tube 1a and the short tube are brazed and joined using, for example, a burner.

上記組立作業により、伝熱管1が拡管された拡管伝熱管1aと、その拡管伝熱管1aの外面に密着した薄板状フィン10とを備えるプレートフィンチューブ型熱交換器を廉価に製作することができる。この熱交換器は蒸発器又は凝縮器として使用される。   Through the above assembling operation, a plate fin tube type heat exchanger including the expanded heat transfer tube 1a in which the heat transfer tube 1 is expanded and the thin plate-like fins 10 in close contact with the outer surface of the expanded heat transfer tube 1a can be manufactured at low cost. . This heat exchanger is used as an evaporator or a condenser.

(第2の実施の形態の効果)
上記第2の実施の形態である熱交換器によれば、以下の効果を奏することができる。
(1)拡管加工により管外面に薄板状フィンを装着して熱交換器を製作した場合であっても、拡管加工におけるフィン先端の潰れや傾倒を最小限に抑制しつつ、伝熱管外面と薄板状フィンとを密着固定させることができる。
(2)フィン潰れ量を小さく抑制するとともに、フィンが斜めに倒れるのを防止することができるので、凝縮・蒸発熱伝達率の低下を防止できる。
(3)伝熱管のフィン高さにフィン高低比、及び/又はフィン高低差を設定することにより、単位長さあたりの管質量を低減することができるので、熱交換器の軽量化が可能になる。
(Effect of the second embodiment)
According to the heat exchanger which is the said 2nd Embodiment, there can exist the following effects.
(1) Even when a heat exchanger is manufactured by mounting thin plate fins on the tube outer surface by tube expansion processing, the outer surface of the heat transfer tube and the thin plate are suppressed while minimizing crushing and tilting of the fin tip during tube expansion processing. The fins can be tightly fixed.
(2) Since the fin collapse amount can be suppressed to be small and the fin can be prevented from falling down obliquely, a decrease in condensation / evaporation heat transfer coefficient can be prevented.
(3) By setting the fin height ratio and / or fin height difference to the fin height of the heat transfer tube, the tube mass per unit length can be reduced, so the heat exchanger can be reduced in weight. Become.

なお、本発明は、上記各実施の形態、変形例や図示例に限定されるものではなく、それらの実施の形態、変形例、及び図示例から当業者が容易に変更可能な技術的範囲をも当然に包含するものである。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments, modifications, and illustrated examples, and the technical scope that can be easily changed by those skilled in the art from these embodiments, modifications, and illustrated examples. Naturally, it is included.

以下に、本発明の更に具体的な実施の形態として、実施例及び比較例を挙げて、図4〜図6及び表1〜表6を参照しながら、内面溝付伝熱管について詳細に説明する。なお、この実施例にあっては、内面溝付伝熱管の典型的な一例を挙げており、本発明は、これらの実施例に限定されるものではないことは勿論である。   Hereinafter, examples and comparative examples will be given as more specific embodiments of the present invention, and the inner surface grooved heat transfer tubes will be described in detail with reference to FIGS. 4 to 6 and Tables 1 to 6. . In addition, in this Example, the typical example of the heat transfer tube with an inner surface groove | channel is given, and of course, this invention is not limited to these Examples.

(内面溝付伝熱管の寸法)
銅製の原管を用いて、定法に従い管内面に転造加工を施すことで、フィン高低差0.01mm、フィン高低差0.02mm、フィン高低差0.03mm、及びフィン高さ一定の4通りの伝熱管を下記表1に示す寸法条件でそれぞれ試作した。下記表1に示すように、これらの伝熱管におけるフィン高さ寸法以外の平均外径、最小内径、底肉厚、溝数、フィン頂角、ねじれ角、フィン先端幅、フィン根本幅、溝底幅、及びフィン根本半径は、同一寸法で試作した。
(Dimension of heat transfer tube with inner groove)
By rolling the inner surface of the pipe using a copper original pipe in accordance with a standard method, there are four types of fin height difference 0.01 mm, fin height difference 0.02 mm, fin height difference 0.03 mm, and constant fin height. Each of the heat transfer tubes was prototyped under the dimensional conditions shown in Table 1 below. As shown in Table 1 below, the average outer diameter, minimum inner diameter, bottom wall thickness, number of grooves, fin apex angle, helix angle, fin tip width, fin base width, groove bottom other than the fin height dimension in these heat transfer tubes The width and the fin base radius were prototyped with the same dimensions.

上記のように試作された拡管加工前の伝熱管の断面形状は、図4に示す通りである。図4(a)はフィン高低比1.07、フィン高低差0.01mmの実施例1に係る伝熱管であり、図4(b)はフィン高低比1.14、フィン高低差0.02mmの実施例2に係る伝熱管であり、図4(c)はフィン高さが一定である比較例1に係る伝熱管であり、図4(d)はフィン高低比1.24、フィン高低差0.03mmの比較例2に係る伝熱管である。   The cross-sectional shape of the heat transfer tube manufactured as described above before the tube expansion processing is as shown in FIG. 4A shows a heat transfer tube according to Example 1 having a fin height ratio of 1.07 and a fin height difference of 0.01 mm, and FIG. 4B shows a fin height ratio of 1.14 and a fin height difference of 0.02 mm. FIG. 4C shows a heat transfer tube according to Example 2, and FIG. 4C shows a heat transfer tube according to Comparative Example 1 in which the fin height is constant. FIG. 4D shows a fin height ratio of 1.24 and a fin height difference of 0. .03 mm is a heat transfer tube according to Comparative Example 2.

(内面溝付伝熱管の評価結果)
実施例1及び2の伝熱管と比較例1及び2の伝熱管における拡管加工後の管内面形状を調査し、フィン倒れやフィン潰れの有無を確認した。その結果を下記表2にまとめて示す。
(Evaluation results of internally grooved heat transfer tubes)
The shape of the inner surface of the heat transfer tube of Examples 1 and 2 and the heat transfer tube of Comparative Examples 1 and 2 after tube expansion processing was investigated, and the presence or absence of fin collapse or fin collapse was confirmed. The results are summarized in Table 2 below.

拡管加工後の伝熱管のフィン断面形状は、図5に示す通りである。図5(a)は実施例1の伝熱管であり、図5(b)は実施例2の伝熱管であり、図5(c)は比較例1の伝熱管であり、図5(d)は比較例2の伝熱管である。   The fin cross-sectional shape of the heat transfer tube after the pipe expansion process is as shown in FIG. FIG. 5A is a heat transfer tube of Example 1, FIG. 5B is a heat transfer tube of Example 2, FIG. 5C is a heat transfer tube of Comparative Example 1, and FIG. These are the heat transfer tubes of Comparative Example 2.

図4及び図5から明らかなように、図4に示す拡管加工前のフィン断面形状と、図5に示す拡管加工後のフィン断面形状とを比較すると、図5(a)に示す実施例1のフィン4,5、図5(b)に示す実施例2のフィン4,5、及び図5(c)に示す比較例1のフィン4,5は傾いていないが、図5(d)に示す比較例2のフィン4は大きく傾いている。   As is clear from FIGS. 4 and 5, when the fin cross-sectional shape before tube expansion shown in FIG. 4 is compared with the fin cross-sectional shape after tube expansion shown in FIG. 5, Example 1 shown in FIG. The fins 4 and 5 of Example 2, the fins 4 and 5 of Example 2 shown in FIG. 5B, and the fins 4 and 5 of Comparative Example 1 shown in FIG. 5C are not inclined, but are shown in FIG. The fin 4 of the comparative example 2 shown in FIG.

ここで、下記表2を参照すると、表2から明らかなように、実施例1及び2のごとく拡管加工前のフィン高低差が0.02mm以下であり、拡管加工前のフィン高低比が1.15以下であるならば、拡管加工前の高(主)フィン及び拡管加工後の高(主)フィンの寸法変化と、拡管加工前の低(副)フィン及び拡管加工後の低(副)フィンの寸法変化とは、それぞれ0.02mm以内に留まっており、それらのフィン潰れ量比率にあっても、15%以内に収まっている。   Here, referring to Table 2 below, as is clear from Table 2, the fin height difference before tube expansion processing is 0.02 mm or less as in Examples 1 and 2, and the fin height ratio before tube expansion processing is 1. If it is 15 or less, the dimensional change of the high (main) fin before the pipe expansion process and the high (main) fin after the pipe expansion process, the low (sub) fin before the pipe expansion process, and the low (sub) fin after the pipe expansion process The dimensional change of each remains within 0.02 mm, and even within those fin crushing ratios, it is within 15%.

一方、比較例2のごとくフィン高低差が0.03mm以上であり、拡管加工前のフィン高低比が1.15を越えていると、拡管加工後の低(副)フィンの寸法変化や潰れ量比率は、実施例2の低(副)フィンとほぼ同程度であるが、拡管加工後の高(主)フィンの寸法変化は、0.02mmを越えており、その潰れ量比率にあっても、15%を超えている。高(主)フィンの寸法及び潰れ量比率は、実施例1及び2のフィンよりも大きく変化した。   On the other hand, when the fin height difference is 0.03 mm or more as in Comparative Example 2 and the fin height ratio before the tube expansion process exceeds 1.15, the dimensional change and the amount of collapse of the low (sub) fin after the tube expansion process The ratio is almost the same as that of the low (secondary) fin of Example 2, but the dimensional change of the high (main) fin after the pipe expansion processing exceeds 0.02 mm, and even in the crushing amount ratio. Over 15%. The size and crushing ratio of the high (main) fins changed more greatly than the fins of Examples 1 and 2.

これらの結果から、拡管加工前のフィン高低差が0.02mm以下であり、拡管加工前のフィン高低比が1.15以下であれば、高フィンのフィン倒れを少なく抑制し、高フィンのフィン潰れを15%以内に安定化させることが可能となり、実用上に問題が生じない内面溝付伝熱管を形成できることが確認できた。   From these results, if the fin height difference before the tube expansion process is 0.02 mm or less and the fin height ratio before the tube expansion process is 1.15 or less, the fin collapse of the high fin is suppressed and the fin of the high fin is suppressed. It was possible to stabilize the crushing within 15%, and it was confirmed that an internally grooved heat transfer tube that does not cause a practical problem can be formed.

(熱交換試験)
図6を参照すると、図6には伝熱管性能測定装置が模式的に示されている。同図において、全体を示す符号30は伝熱管性能測定装置を示している。この伝熱管性能測定装置30は、圧縮機31、凝縮器32、膨張弁33、及び蒸発器34を備えている。
(Heat exchange test)
Referring to FIG. 6, a heat transfer tube performance measuring device is schematically shown in FIG. In the same figure, the code | symbol 30 which shows the whole has shown the heat exchanger tube performance measuring apparatus. The heat transfer tube performance measuring device 30 includes a compressor 31, a condenser 32, an expansion valve 33, and an evaporator 34.

図6において、圧縮機31は、冷媒蒸気を圧縮するものである。凝縮器32は、圧縮機31によって圧縮された冷媒蒸気を凝縮して冷媒液を得るものである。膨張弁33は、凝縮器32からの冷媒液を減圧するものである。蒸発器34は、膨張弁33によって減圧された冷媒を蒸発して冷媒ガスを得るものである。熱交換器の仕様は、下記表3に示す通りである。   In FIG. 6, the compressor 31 compresses refrigerant vapor. The condenser 32 condenses the refrigerant vapor compressed by the compressor 31 to obtain a refrigerant liquid. The expansion valve 33 depressurizes the refrigerant liquid from the condenser 32. The evaporator 34 evaporates the refrigerant decompressed by the expansion valve 33 to obtain refrigerant gas. The specifications of the heat exchanger are as shown in Table 3 below.

蒸発熱伝達率を測定する蒸発試験には、内面溝付の伝熱管1を蒸発器34に組み込んで行う。蒸発器34において熱交換流体として空気を用い、蒸発器34と伝熱管1の外面との間の空気側に流れる前面風速を0.57m/s、1.0m/s、及び1.5m/sの3通りとし、伝熱管外面に空気を流すことで、冷媒側となる伝熱管内面に供給される冷媒を蒸発させた。冷媒としては、フロンR410Aを用いた。その空気側及び冷媒側を下記表4に示す測定条件(室外条件)とし、蒸発試験を行った。この蒸発試験では、冷媒と熱交換流体とは平行流となるように図6に実線で示す矢印方向に流した。   In the evaporation test for measuring the evaporation heat transfer coefficient, the heat transfer tube 1 with an inner groove is incorporated in the evaporator 34. Air is used as a heat exchange fluid in the evaporator 34, and the front wind speeds flowing on the air side between the evaporator 34 and the outer surface of the heat transfer tube 1 are 0.57 m / s, 1.0 m / s, and 1.5 m / s. The refrigerant supplied to the inner surface of the heat transfer tube on the refrigerant side was evaporated by flowing air on the outer surface of the heat transfer tube. As the refrigerant, Freon R410A was used. The evaporation side was tested under the measurement conditions (outdoor conditions) shown in Table 4 below on the air side and the refrigerant side. In this evaporation test, the refrigerant and the heat exchange fluid were flowed in the direction of the arrow indicated by the solid line in FIG.

一方、凝縮熱伝達率を測定する凝縮試験には、凝縮器32に内面溝付の伝熱管1を組み込んで行う。この凝縮試験にあっても、熱交換流体として空気を用い、その空気側において前面風速を0.57m/s、1.0m/s、及び1.5m/sの3通りとし、伝熱管外面に空気を流して伝熱管内面に供給される冷媒蒸気を凝縮させた。その空気側及び冷媒側を下記表4に示す測定条件(室外条件)とし、凝縮試験を行った。この凝縮試験では、冷媒と熱交換流体とは対向流となるように図6に破線で示す矢印方向に流した。   On the other hand, the condensation test for measuring the condensation heat transfer coefficient is performed by incorporating the heat transfer tube 1 with an inner groove into the condenser 32. Even in this condensation test, air is used as the heat exchange fluid, and on the air side, the front wind speed is 0.57 m / s, 1.0 m / s, and 1.5 m / s. The refrigerant vapor supplied to the inner surface of the heat transfer tube was condensed by flowing air. The condensation side was subjected to the measurement conditions (outdoor conditions) shown in Table 4 below on the air side and the refrigerant side. In this condensation test, the refrigerant and the heat exchange fluid were flowed in the direction of the arrow indicated by the broken line in FIG.

(熱交換性能測定)
このように準備された伝熱管性能測定装置30を用いて、前面風速を0.57m/s、1.0m/s、及び1.5m/sの3通りに変化させて、それらの前面風速ごとに、実施例1及び2に係る伝熱管と比較例1及び2に係る伝熱管の交換熱量、通常フィン比、冷媒流量、及び冷媒圧力損失を測定し、凝縮性能及び蒸発性能の良否を確認した。その結果を下記表5及び表6のそれぞれにまとめて示す。この実施例において、表5及び表6に示す「通常フィン比」とは、「実施例1及び2に係る内面溝付伝熱管の交換熱量」と「比較例1における伝熱管の熱交換量」との性能比をいう。
(Measurement of heat exchange performance)
Using the heat transfer tube performance measuring device 30 thus prepared, the front wind speed is changed in three ways of 0.57 m / s, 1.0 m / s, and 1.5 m / s, and the front wind speeds are changed. In addition, the heat exchange tubes according to Examples 1 and 2 and the heat transfer tubes according to Comparative Examples 1 and 2 were measured for exchange heat, normal fin ratio, refrigerant flow rate, and refrigerant pressure loss, and the quality of condensation performance and evaporation performance was confirmed. . The results are summarized in Table 5 and Table 6 below. In this example, “normal fin ratios” shown in Tables 5 and 6 are “the amount of heat exchange of the heat transfer tube with the inner surface groove according to Examples 1 and 2” and “the amount of heat exchange of the heat transfer tube in Comparative Example 1”. The performance ratio.

(熱交換性能測定結果)
下記表5から明らかなように、実施例1及び2の伝熱管と比較例1の伝熱管を用いた熱交換器の凝縮性能は低下していない。その凝縮性能としては、拡管加工前のフィン高低差が0.02mm以下であり、拡管加工前のフィン高低比が1.15以下である場合は変わらない。フィン高低差0.02mm以下の実施例1及び2の伝熱管を用いた熱交換器では、フィン高さが一定である比較例1の伝熱管を用いた熱交換器の凝縮性能とほぼ同等の凝縮性能を有している。
(Heat exchange performance measurement results)
As is clear from Table 5 below, the condensation performance of the heat exchanger using the heat transfer tubes of Examples 1 and 2 and the heat transfer tube of Comparative Example 1 is not lowered. The condensation performance is the same when the fin height difference before tube expansion is 0.02 mm or less and the fin height ratio before tube expansion is 1.15 or less. In the heat exchanger using the heat transfer tubes of Examples 1 and 2 with a fin height difference of 0.02 mm or less, the condensation performance of the heat exchanger using the heat transfer tube of Comparative Example 1 in which the fin height is constant is almost the same. Has condensation performance.

拡管加工前のフィン高低差が0.03mmであり、拡管加工前のフィン高低比が1.15を越えた比較例2の伝熱管を用いた熱交換器では、実施例1及び2と比較例1に比べて、熱交換器の凝縮性能が低下している。拡管加工前のフィン高低差が大きくなるのに伴って、熱交換器の凝縮性能が低下する傾向にある。   In the heat exchanger using the heat transfer tube of the comparative example 2 in which the fin height difference before the pipe expansion process is 0.03 mm and the fin height ratio before the pipe expansion process exceeds 1.15, the comparative examples 1 and 2 and the comparative example Compared to 1, the condensation performance of the heat exchanger is degraded. The condensing performance of the heat exchanger tends to decrease as the fin height difference before tube expansion increases.

一方、蒸発性能においては、下記表6から明らかなように、拡管加工前のフィン高低差にかかわらず、ほぼ同等の蒸発性能を有しているものの、フィン高低差0.02mmの実施例2の伝熱管を用いた熱交換器の蒸発性能が最も高くなっている。フィン高低差0.01mmの実施例1の伝熱管を用いた熱交換器では、フィン高さが一定である比較例1の伝熱管を用いた熱交換器とほぼ同等の蒸発性能となっている。フィン高低差0.03mmの比較例2の伝熱管を用いた熱交換器では、実施例2と比較例1に比べて、空気の前面風速が大きくなるのに伴い、交換熱量(通常フィン比)が低下する傾向にある。   On the other hand, as is apparent from Table 6 below, the evaporation performance of the second embodiment with the fin height difference of 0.02 mm is almost the same regardless of the fin height difference before the pipe expansion process. The evaporation performance of heat exchangers using heat transfer tubes is the highest. The heat exchanger using the heat transfer tube of Example 1 having a fin height difference of 0.01 mm has substantially the same evaporation performance as the heat exchanger using the heat transfer tube of Comparative Example 1 in which the fin height is constant. . In the heat exchanger using the heat transfer tube of Comparative Example 2 having a fin height difference of 0.03 mm, the amount of heat exchanged (usually fin ratio) is increased as the front wind speed of air increases compared to Example 2 and Comparative Example 1. Tend to decrease.

これらの結果から、拡管加工前のフィン高低差が0.02mm以下、及び/又は拡管加工前のフィン高低比が1.15以下であれば、フィン潰れ量を少なく抑制するとともに、フィンが斜めに倒れるのを防止することができるようになり、凝縮熱伝達率の低下、及び蒸発熱伝達率の低下を防止できることが確認できた。   From these results, if the fin height difference before tube expansion is 0.02 mm or less and / or the fin height ratio before tube expansion is 1.15 or less, the amount of fin crushing is suppressed and the fins are inclined. It has been confirmed that it is possible to prevent the body from falling down, and it is possible to prevent a decrease in condensation heat transfer coefficient and a decrease in evaporation heat transfer coefficient.

上記実施例1及び2と上記比較例1及び2とは、下記表3に示すように、内面溝付伝熱管の溝底幅、溝数、及びねじれ角のそれぞれを一定に試作したが、その溝底幅が大きくなると、凝縮性能は上がり、溝数が増えると、凝縮性能と蒸発性能とが上がる。ねじれ角を大きくすると、凝縮性能と蒸発性能とは上がるが、圧力損失は大きくなる。内面溝付伝熱管の溝底幅、溝数、及びねじれ角などを適宜に設定することで、蒸発器又は凝縮器に効果的に使用することができる。   In Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2, as shown in Table 3 below, the groove bottom width, the number of grooves, and the torsion angle of the internally grooved heat transfer tube were each prototyped. As the groove bottom width increases, the condensation performance increases, and as the number of grooves increases, the condensation performance and evaporation performance increase. Increasing the twist angle increases the condensation performance and evaporation performance, but increases the pressure loss. By appropriately setting the groove bottom width, the number of grooves, the torsion angle, and the like of the internally grooved heat transfer tube, it can be used effectively in an evaporator or a condenser.

以上の説明から明らかなように、上記試験結果と、内面溝付伝熱管の溝底幅、溝数、及びねじれ角などの設定寸法とを踏まえて、蒸発性能を重要視する場合は、蒸発性能が上がるような熱交換器、それに用いられる内面溝付伝熱管を作製することができる。凝縮性能を重要視する場合は、凝縮性能が上がるような熱交換器、それに用いられる内面溝付伝熱管を作製することができる。蒸発及び凝縮ともに重要視する場合においても、蒸発性能及び凝縮性能が上がるような熱交換器、それに使われる内面溝付伝熱管を作製することができる。   As is clear from the above explanation, if the evaporation performance is important based on the above test results and the set dimensions such as the groove bottom width, the number of grooves, and the torsion angle of the internally grooved heat transfer tube, the evaporation performance It is possible to manufacture a heat exchanger that raises the temperature and a heat transfer tube with an internal groove used in the heat exchanger. When condensing performance is regarded as important, a heat exchanger that improves condensing performance and an internally grooved heat transfer tube used therefor can be manufactured. Even when importance is attached to both evaporation and condensation, it is possible to produce a heat exchanger that improves evaporation performance and condensation performance, and an internally grooved heat transfer tube used for the heat exchanger.

1 内面溝付伝熱管
1a 拡管伝熱管
2 管本体
3 フィン
4 第1のフィン
5 第2のフィン
6 溝
10 薄板状フィン
11 貫通孔
12 隙間
20 拡管マンドレル
21 押圧ロッド
30 伝熱管性能測定装置
31 圧縮機
32 凝縮器
33 膨張弁
34 蒸発器
do 外径
di 最小内径
Hf 第1のフィン高さ
Hf 第2のフィン高さ
O 管軸線
P ピッチ
Yw 溝底肉厚
α フィン頂角
β ねじれ角
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Inner surface grooved heat transfer tube 1a Tube expansion heat transfer tube 2 Tube body 3 Fin 4 First fin 5 Second fin 6 Groove 10 Thin plate fin 11 Through hole 12 Gap 20 Expanded mandrel 21 Press rod 30 Heat transfer tube performance measuring device 31 Compression Machine 32 Condenser 33 Expansion valve 34 Evaporator do Outer diameter di Minimum inner diameter Hf 1 First fin height Hf 2 Second fin height O Pipe axis P Pitch Yw Groove bottom wall thickness α Fin apex angle β Twist angle

Claims (7)

管内面に凹凸状の溝を管長手方向にわたり形成した複数のフィンを有し、
前記複数のフィンは、第1フィンと、前記第1フィンの高さよりも低い第2フィンとにより構成され、
最も高い前記第1フィンの高さ(Hf)と最も低い前記第2フィンの高さ(Hf)との比(Hf/Hf)を1.15以下に設定したことを特徴とする内面溝付伝熱管。
It has a plurality of fins in which concave and convex grooves are formed on the inner surface of the tube over the longitudinal direction of the tube,
The plurality of fins includes a first fin and a second fin lower than the height of the first fin,
The ratio (Hf 1 / Hf 2 ) between the highest height (Hf 1 ) of the first fin and the lowest height (Hf 2 ) of the second fin is set to 1.15 or less. Inner grooved heat transfer tube.
前記最も高い第1フィンの高さ(Hf)と前記最も低い第2フィンの高さ(Hf)との高低差を0.02mm以下に設定したことを特徴とする請求項1記載の内面溝付伝熱管。 2. The inner surface according to claim 1, wherein a difference in height between the height of the highest first fin (Hf 1 ) and the height of the lowest second fin (Hf 2 ) is set to 0.02 mm or less. Grooved heat transfer tube. 前記最も低い第2フィンのフィン数を前記最も高い第1フィンと同数に設定したことを特徴とする請求項1又は2記載の内面溝付伝熱管。   The heat transfer tube with an inner surface groove according to claim 1 or 2, wherein the number of fins of the lowest second fin is set to be equal to that of the highest first fin. 前記最も低い第2フィンと前記最も高い第1フィンとを交互に配設したことを特徴とする請求項3記載の内面溝付伝熱管。   4. The internally grooved heat transfer tube according to claim 3, wherein the lowest second fin and the highest first fin are alternately arranged. 前記最も低い第2フィンのフィン数を前記最も高い第1フィンよりも少ない数に設定したことを特徴とする請求項1又は2記載の内面溝付伝熱管。   The inner surface grooved heat transfer tube according to claim 1 or 2, wherein the number of fins of the lowest second fin is set smaller than that of the highest first fin. 前記最も低い第2フィンのフィン数を前記最も高い第1フィンよりも多い数に設定したことを特徴とする請求項1又は2記載の内面溝付伝熱管。   The inner surface grooved heat transfer tube according to claim 1 or 2, wherein the number of fins of the lowest second fin is set to be larger than that of the highest first fin. 上記請求項1〜6のいずかに記載の内面溝付伝熱管を拡管加工した拡管伝熱管を備えたことを特徴とする熱交換器。   A heat exchanger comprising an expanded heat transfer tube obtained by expanding the internally grooved heat transfer tube according to any one of claims 1 to 6.
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