吸收式制冷机用热交换器制造技术

本发明专利技术之一涉及在管１的外周面以一定的角度间隔沿管１的长度方向形成连续或断续的多个沟槽１０，上述沟槽１０其宽度和深度沿该沟槽１０的长度方向缓慢变化，相邻的沟槽１０相互间的凸起１１的管心的高度沿该凸起的长度方向缓慢变化，制成吸收式制冷机用热交换管。用本发明专利技术的热交换管因为在管的外周形成如上所述的多个的沟槽和凸起或多个的凹陷部分辨，所以进一步进时沿管轴方向的界质的扩散和界面的扰乱以及管轴方向的界质的扩散和界面扰乱从而发挥更高的导热性能。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于吸收式制冷机的吸收器、再生器和蒸发器等的热交换管。具体说涉及外表面有沟槽和凹凸的吸收式制冷机用热交换管。一般吸收式制冷机如附图说明图19所示，有蒸发器4、吸收器5、再生器6及冷凝器7。在处于真空状态的蒸发器4内，热交换管40被以一定间距以水平状态，在垂直及水平方向上配置。上下方向上配置的热交换管40互相连通。来自具有冷凝器7或制冷剂泵的冷却介质管路41的冷却介质(水)44，通过喷淋管路43，喷淋在蒸发器用的热交换管40。使热交换管40内流动的水被顺热交换管40表面流下的冷却介质所冷却。吸收器5内及再生器6内各自的热交换管50、60被以水平状态在垂直及水平方向上以一定间距并列配置。上下方向上相邻的各热交换管50、60互相连通。由喷淋管51将吸收液喷淋在吸收器用热交换管50的外表面(溴化锂水溶液)。在冷却介质热交换管50内部流动，此冷却介质供给配置于冷凝器7内的热交换管70。由热交换管40内流动的水的温度而蒸发了的冷却介质44的蒸汽被沿吸收器5内热交换管50表面流下的低温吸收液52吸收。因吸收冷却介质的蒸汽而浓度下降的吸收液52被泵53送到再生器6内的喷淋管61。送到喷淋管61的低浓度吸收液52，由该喷淋管61向再生器用热交换管60的表面喷淋。被吸收液52吸收的冷却介质当吸收液52沿热交换管60的表面流下时，被热交换管60内流动的加热介质加热、沸腾、从吸收液52中分离出来。由再生器6从吸收液52中分离出来的冷却介质蒸汽被冷凝器7内的热交换管70冷却凝缩。冷凝后的冷却介质44返回蒸发器4，通过喷淋管43喷淋在热交换管40。另一方面，由再生器再生的吸收液52被热交换管54冷却后返回吸收器。由于上述循环，在蒸发器4的热交换管40内流动的水被连续地冷却。随着近年来制冷机小型化、高性能的要求，用于吸收式制冷机的热交换管，不仅要求小直径而且要求高性能。蒸发器4、吸收器5及再生器6使用的热交换管，因其内部流体和与该热交换管表面接触流下的介质液(吸收液52和冷却介质44)间进行热传导，所以为使这些热交换管小型化和导热性能提高，必须尽量使热交换管的表面被介质普遍浸湿，即必须促进在热交换管表面的介质的扩散性和浸湿面积扩大(或者提高湿润性)。又、因为要在热交换管和介质的接触面上进行良好的热传导，所以必须使介质沿热交换管的表面流下时，更进一步加强它们的对流(界面扰动或液膜紊流)。作为促进外周面流动介质的湿润面积的扩大及液膜紊流的结构，例如在实开昭57—100161号公报(Masaki Minemoto的专利技术)提出了管外周面形成许多小的螺旋状沟的吸收器用热交换管。此公报所记载的热交换管，使吸收液沿管表面的螺旋状的沟流动，通过使吸收液沿管的轴向(长度方向)充分扩散，使管表面的湿润面积变大，以谋求提高其性能、机器小型化。又、作为一种促进介质的界面扰动的热交换管，例如在特开昭63—6364号公报(GiichNagaoka等的专利技术)，记载着在外径19mm的管材外表面上形成了与管轴平行高2mm的多条凸条，在各凸条间以5mm间距形成深0.5mm的切槽的吸收器用热交换管。专利技术者们制作了多个试验装置。该试验装置由沿垂直方向间隔6mm水平地支承5个热交换管的一对支柱和距支承在支柱上的最上部的热交换管的上方25mm位置外设置的喷淋管组成，在热交换器上使用上述热交换管和与上述以前技术试作的同样的热交换管，一面从上述散水管连续喷淋红墨水，一面观察在这些热交换管表面的墨水的流动状态及这些热交换管的湿润状态。其结果使用实开昭57—100161号公报记载的热交换管的情况是在从该热交换管的上面到侧面的范围，红墨水由于重力沿螺旋状沟槽向管轴方向(长度方向)流动。而且确认了流到管的侧面的墨水不仅沿上述螺旋状沟槽流动，而且大部分在流下途中越过沟侧部的凸起落下了。即发生了在管的下侧相当大部分没有浸湿。还有即使在管的顶上面，液体向管轴方向扩散状态也不理想。另一方面，使用上述特开昭63—6364号公报记载的热交换管情况是墨水沿热交换管的凸条向管轴方向扩散，若墨水在相邻的凸条之间(沟)到达其凸条的沟槽并积存，墨水就从凸条的沟槽部分沿管轴方向向下一条沟移动。再沿其沟向管轴方向扩散。即从整体上看，管表面湿润情况良好。可是，如果对后者的热交换管观察其界面的扰动面，虽然管周方向的液膜紊流良好，但因相邻的凸条间的沟的形状沿长度方向是一定的，所以管轴方向的液膜紊流并不好。本专利技术的目的是提供一种能解决上述问题，当介质因重力沿管表面流下时，更好地促进管周方向的介质扩散和界面扰乱，及管轴方向介质的扩散和界面扰乱的高性能吸收式制冷机用热交换管。本专利技术的第一种吸收式制冷机用热交换管，为达到上述目的，在管的外周面管的长度方向，以定角度间隔形成连续或断续的多个沟槽。而且该沟槽其宽度沿该沟槽的长度方向形成缓慢的变化。相邻的沟槽以相互间的凸起距管轴心的高度沿该凸起长度方向变化地形成。上述第一种热交换管，如将其配置于吸收器、再生器或蒸发器内，若使吸收式制冷机运转，向热交换管上面形成上述沟槽部分落下的介质液体，沿上述沟槽方向向管轴方向(管的长度方向)移动扩散。同时因沟槽宽度缓慢变化，所以沿管轴方向移动的介质的液膜充分紊流。一面扰乱界面，一面沿管轴方向移动的介质，因为以凸起的低的部分附近为中心沿管周方向流向下面的沟槽，所以向周向扩散的同时，越过凸起时液膜紊流。这样不仅促进液体沿管周向的扩散和液膜紊流，而且也能充分促进管轴方向的液体扩散和液膜紊流，其结果是能发挥更高的导热性。流到热交换管下侧的介质落到下一个热交换管上。在沟槽宽度变化和凸起高度变化沿管长度方向以几乎相同的间距反复设置时，因热交换管的形成有上述沟槽和凸起的部分，使沿管周方向的液体扩散及液膜紊流和沿管轴方向的液体扩散及液膜的紊流在热交换管的各部分易于均匀。因而在沟槽形成部分的导热性能作为整体被平均化了。上述沟槽宽度宽的部分和上述凸起的低的部分最好形成于上述第一种热交换管大致相同位置的管的周向上。如此，若沟槽宽度宽的部分和凸起低的部分形成于几乎相同管周向位置，则落到该热交换管上的介质从沟槽幅为窄的方向向宽的方向流动，从沟槽幅为宽的部分越过凸起，向管周方向扩散。本专利技术的第二种吸收式制冷机用热交换管，在上述第一种热交换管上，形成有上述沟槽的深度沿该沟槽的长度方向缓慢地变化的上述沟槽。根据第二种热交换管，因为上述沟槽的深度沿其长度方向缓慢地变化。所以，落到热交换管沟槽内的介质沿管轴方向扩散时，在热交换管上面，从沟槽浅的部分向深的部分流动。另一方面，在热交换管下侧从沟槽深的部分向浅的部分流动。即易使介质沿管轴方向的扩散具有一定的方向性。在上述第二种热交换管的沟槽的底部上最好形成沿该沟槽长度方向向管轴心方向逐渐靠近的向下的缓慢倾斜部分和不仅与该倾斜部分相连接且以与向下缓慢倾斜部分几乎相同的斜率从管轴方向逐渐远离的向上缓慢倾斜部分。根据此类结构，上述向下的缓慢倾斜部分和向上缓慢倾斜部分的边界部分成为该沟槽的最深部分。因此，流入该热交换管沟槽内的介质，在热交换管的上方流向上述边界的方向，在热交换管的下方朝远离上述边界方向流动。又因为，上述向下缓慢倾斜部分和向上缓慢倾斜部分几乎相同，所以，沿管轴方向的液体扩散的速度相等。在上述第二种本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种吸收式制冷机用热交换管，其特征在于：在管（１）的外周面上具有以一定的角度间隔沿管（１）的长度方向连续或断续的多个沟槽（１０），上述沟槽（１０）的宽度沿其长度方向缓慢变化，相邻的沟槽（１０）间的凸起（１１）至管（１）轴心的高度沿该凸起（１１）的长度方向变化。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：大场和彦，吉末龙夫，西泽武史，矶部刚，
申请(专利权)人：古河电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]