[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

KR20130131499A - Heat transmission tube - Google Patents

Heat transmission tube Download PDF

Info

Publication number
KR20130131499A
KR20130131499A KR1020117024844A KR20117024844A KR20130131499A KR 20130131499 A KR20130131499 A KR 20130131499A KR 1020117024844 A KR1020117024844 A KR 1020117024844A KR 20117024844 A KR20117024844 A KR 20117024844A KR 20130131499 A KR20130131499 A KR 20130131499A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
tube
pin
fin
heat transfer
angle
Prior art date
Application number
KR1020117024844A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101695044B1 (en
Inventor
신야 쓰지모토
야스토시 모리
시즈오 마스자키
Original Assignee
후루카와 덴키 고교 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 후루카와 덴키 고교 가부시키가이샤 filed Critical 후루카와 덴키 고교 가부시키가이샤
Publication of KR20130131499A publication Critical patent/KR20130131499A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101695044B1 publication Critical patent/KR101695044B1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/12Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element
    • F28F1/34Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending obliquely
    • F28F1/36Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending obliquely the means being helically wound fins or wire spirals
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B39/00Evaporators; Condensers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/02Tubular elements of cross-section which is non-circular
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/40Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only inside the tubular element
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F13/00Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
    • F28F13/18Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by applying coatings, e.g. radiation-absorbing, radiation-reflecting; by surface treatment, e.g. polishing
    • F28F13/185Heat-exchange surfaces provided with microstructures or with porous coatings
    • F28F13/187Heat-exchange surfaces provided with microstructures or with porous coatings especially adapted for evaporator surfaces or condenser surfaces, e.g. with nucleation sites
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2500/00Problems to be solved
    • F25B2500/01Geometry problems, e.g. for reducing size

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

본 발명은 압력 손실 증대를 억제하면서 관 내 열전달률 향상을 꾀할 수 있는 전열관 제공을 목적으로 한다. 관 내면(10)에 관 축방향(D1)에 대해 일정 각도(β)를 가지는 높이(Hf)가 0.1mm~0.30mm의 나선형 핀(12)이 형성된 외경 7mm보다 작은 전열관(11)에 있어서, 핀(12)이 깊이(Hn)가 0.1mm~0.30mm(Hn)의 나선형 부홈(14)으로 분단된 핀 구성부(12A)를 갖춘다. 핀 구성부(12A)의 적어도 나선 방향 하류측(D2d)에 축방향 상류측(D1u)에서 이웃하는 핀(12) 과의 사이에, 그 핀(12)에 대해 5˚≤ α<70˚ 각도(α)를 가지고 돌출하는 돌출편(16)을 구비한다. 핀 구성부(12A)를, 핀 형성방향에서의 핀 구성부(12A) 사이 틈(Pf)을 1.5mm 이상, 돌출편(16)의 핀(12) 사이 틈(W2)에 대한 돌출 길이(W1)의 비율(W1/W2)을 0.3~0.9로 형성했다. An object of the present invention is to provide a heat transfer tube capable of improving the heat transfer rate in a tube while suppressing an increase in pressure loss. In the heat exchanger tube 11 whose height H f which has a certain angle (beta) with respect to the tube axial direction D1 in the tube inner surface 10 is smaller than the outer diameter of 7 mm in which the spiral fin 12 of 0.1 mm-0.30 mm was formed, The pin 12 has a pin configuration 12A segmented into a helical subgroove 14 having a depth Hn of 0.1 mm to 0.30 mm (Hn). 5 ° ≤α <70 ° angle with respect to the pin 12 between the pin structure 12A and the pin 12 adjacent to the pin 12 at least in the helical downstream side D2d on the axial upstream side D1u. The protrusion piece 16 which protrudes with (alpha) is provided. Pin configuration unit (12A), the clearance between the pin out portion (12A) formed in the pin direction (P f) of more than 1.5mm, projecting on the pin 12 between the aperture (W 2) of the projection piece 16. The length The ratio (W 1 / W 2 ) of (W 1 ) was formed at 0.3 to 0.9.

Description

전열관{HEAT TRANSMISSION TUBE}Heat transfer tube {HEAT TRANSMISSION TUBE}

본 발명은 냉동기와 공조기 등 열교환기에 사용되는 전열관에 관한 것이다. The present invention relates to heat transfer tubes used in heat exchangers such as refrigerators and air conditioners.

일반적으로 공조기나 냉동기 등에 이용되는 전열관은 관 속의 냉매를 증발 또는 응축시켜 관 밖을 흐르는 유체와의 사이에서 열교환을 실시하는 것으로서, 열교환기의 고효율화나 에너지 절감 관점에서 내면에 홈이 있는 관을 사용하는 경우가 많다. In general, heat transfer tubes used in an air conditioner or a refrigerator are heat exchanged between a fluid flowing out of a tube by evaporating or condensing a refrigerant in the tube, and a tube having a groove on the inner surface is used in view of high efficiency of the heat exchanger or energy saving. Many times.

이 내면에 홈이 있는 관은 관 내면에 미세한 삼각형 단면이나 사다리꼴 단면 홈이 관의 축에 대해 직선형 또는 나선형으로 형성되어 있다. 이들 홈을 관 내면에 구비함으로써 평평하게 흐르는 관에 비해 전열 면적이 커지며 그와 동시에 냉매액을 섞는 교반 작용에 의해 전열 성능을 향상시킬 수 있다. In this inner grooved tube, a fine triangular cross section or trapezoidal cross-sectional groove is formed on the inner surface of the tube in a straight or spiral shape with respect to the axis of the tube. By providing these grooves on the inner surface of the tube, the heat transfer area is larger than that of the flat flowing tube, and at the same time, the heat transfer performance can be improved by the stirring action of mixing the refrigerant liquid.

최근 특히 공조기용 열교환기에 고성능화나 소형 경량화가 강하게 요구되고 있으며 에너지 절감법(에너지 사용 합리화에 관한 법률) 개정에 따라 전열관의 고성능화가 더 한층 요구되고 있다.Recently, high performance and compact weight reduction are particularly required for heat exchangers for air conditioners, and according to the revision of the Energy Saving Act (Law on the Rationalization of Energy Use), the performance of heat transfer tubes is further required.

그렇지만 종래의 내면에 나선 홈이 구비된 관에서는 홈의 수, 리드각, 홈 형상 등이 개량이 되기는 했으나 위에서 기재한 요구 성능에는 충분하지 않았다. However, in the conventional tube provided with spiral grooves, the number of grooves, lead angles, groove shapes, and the like have been improved, but they are not sufficient for the performance requirements described above.

이에 종래 나선 핀 부착 관을 대신하는 전열관으로서, 예를 들면 특허문헌 1에서는 냉매액의 교반 작용을 촉진하기 위해 관 내면에 주홈과, 핀을 분단하는 깊이의 부홈으로 형성한 크로스 홈이 갖추어진 전열관이 개시되어 있다. Accordingly, as a heat transfer tube replacing the conventional spiral finned tube, for example, Patent Document 1 has a heat transfer tube provided with a main groove on the inner surface of the tube and a cross groove formed with a sub groove having a depth for dividing the fin in order to promote the stirring action of the refrigerant liquid. Is disclosed.

이 크로스 홈 전열관은 핀을 부홈에 의해 나누어 평면에서 보면 거의 S자 형상을 한 복수의 삼차원 돌기(3)를 관 내면에 구비하고 있다.This cross groove heat exchanger tube has a plurality of three-dimensional protrusions 3 having a substantially S-shape in the inner surface of the tube when the fins are divided by sub grooves and viewed in plan view.

더 상세하게는 삼차원 돌기(3)는 그 선단부에 주홈에 따른 냉매 흐름을 부홈 방향으로 유도할 수 있도록 돌출된 날개(3a)를 갖추는 동시에 후단부에 각 날개(3a)와 역방향으로 돌출된 날개(3b)를 구비하고 있다.특허문헌 1에 의하면 주홈을 흐르는 냉매를 날개(3a)에 의해 부홈 방향으로 유도함으로써 냉매의 복잡한 흐름에 의한 교반 작용을 일으킬 수 있으며 결과적으로 열전달효율을 얻을 수 있다고 기재되어 있다.More specifically, the three-dimensional protrusion 3 has a wing 3a that protrudes at the front end thereof to guide the refrigerant flow along the main groove in the sub-home direction, and at the same time, a wing protruding in the opposite direction to each wing 3a at the rear end ( Patent Document 1 discloses that the refrigerant flowing through the main groove is guided in the sub-groove direction by the vanes 3a to cause the stirring action due to the complicated flow of the refrigerant, and as a result, the heat transfer efficiency can be obtained. have.

그러나 특허문헌 1에서의 전열관은 3차원 돌기(3)에 구비된 날개(3a), (3b)에 의해, 냉매가 관 내주면 부근에서 교반되도록 할 수 있지만 관의 지름 방향 중심측을 흐르는 냉매는 교반하지 못하고 결과적으로 앞에서 기재한 요구를 만족하는 전달성능을 얻을 수 없었다.However, the heat transfer tube in Patent Literature 1 allows the refrigerant to be agitated near the inner circumferential surface of the tube by the blades 3a and 3b provided in the three-dimensional protrusion 3, but the refrigerant flowing in the radial center side of the tube is stirred. As a result, it was not possible to obtain a transmission performance that satisfies the requirements described above.

특허문헌 1 : 특개평 8-178574호 공보Patent Document 1: Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-178574

본 발명은 압력 손실 증대를 억제하면서 관내 열전달률 향상을 도모할 수 있는 전열관을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of this invention is to provide the heat exchanger tube which can aim at the improvement of the heat transfer rate in a pipe, suppressing the pressure loss increase.

본 발명은 관 내면에 축방향에 대해 일정 각도(β1)을 갖는 높이(Hf) 0.1mm~0.30mm의 나선형 핀이 형성된 외경 7mm보다 작은 전열관으로서, 상기 관 내면에, 상기 핀을 깊이(Hn)가 0.1mm~0.30mm인 나선형 부홈에 의해 핀 형성 방향으로 분단시키는 동시에, 그 관 내면에 나선형으로 돌출하는 복수의 핀 구성부를 형성하고, 상기 핀 구성부의 적어도 나선 방향 하류측에, 상기 관 축방향 상류측에서 이웃하는 상기 핀과의 사이에, 상기 핀에 대해 5˚≤ α < 70˚의 각도(α)로 돌출하는 돌출편을 구비하고, 상기 핀 구성부를 상기 핀 형성 방향에서 핀 구성부 사이 틈(P1)을 1.5mm 이상, 상기 돌출편의 핀 사이 간격(W2)에 대한 돌출 길이(W1)의 비율(W1/W2)을 0.3~0.9로 형성한 전열관인 것을 특징으로 한다. The present invention is a heat transfer tube smaller than the outer diameter of 7mm with a spiral fin having a height (H f ) of 0.1mm to 0.30mm having a predetermined angle (β 1 ) with respect to the axial direction on the inner surface of the tube, the depth of the fin on the inner surface of the tube ( H n ) is divided into a fin forming direction by a spiral sub groove having 0.1 mm to 0.30 mm, and a plurality of fin components are formed on the inner surface of the tube in a spiral manner, and at least spirally downstream of the fin components, A protruding piece that protrudes at an angle α of 5 ° ≦ α <70 ° with respect to the pin, between the pins adjacent to each other on the upstream side of the tube axial direction; in that a heat transfer pipe configured to form a unit ratio (W 1 / W 2) between the gap (P 1) of 1.5mm or more, the projecting length (W 1) for the interval between the (W 2) the projecting pin convenience 0.3 to 0.9 It features.

본 발명의 특허청구 범위 및 명세서에서 ~ 기호를 사용하여 기재된 범위는 기호 앞에 기재된 수치와 기호 뒤에 기재된 수치를 포함하는 것이다.In the claims and the specification of the present invention, the range described using the ˜ symbol includes the numerical value indicated before the symbol and the numerical value described after the symbol.

상기 전열관은 설명한 것과 같이 핀 높이(Hf)가 0.1mm~0.30mm 범위 내라도 특히 0.1mm 이상의 상기 핀 구성부의 적어도 나선방향 하류측에 관 축방향 상류측에서 이웃하는 상기 핀과의 사이에 핀 형성 방향에 대해 5˚ 이상의 각도로 돌출하는 돌출편을 갖춘 구성이다. The heat transfer tube has fins between the fins adjacent to the tube axial upstream side at least spirally downstream of the fin configuration, in particular at least 0.1 mm, even though the fin height H f is within the range of 0.1 mm to 0.30 mm. It is a structure provided with the protrusion which protrudes at an angle of 5 degrees or more with respect to a formation direction.

이러한 구성에 따라 상기 핀 사이를 흐르는 냉매의 일부는 상기 돌출편에 충돌하여 관 반경 방향 내측으로 강하게 이동하여 삼차원적 비정상 흐름을 효과적으로 발생시킬 수 있다. 또 돌출편에 충돌함으로써 냉매가 체류되고, 주홈 내를 흐르는 냉매의 액막 두께가 핀 형성 방향으로 불균일하게 되기 때문에 액막 두께가 얇은 부분에서 열전달성능이 향상된다. According to this configuration, a part of the refrigerant flowing between the fins may collide with the protruding pieces and move strongly inward in the radial direction of the tube to effectively generate a three-dimensional abnormal flow. In addition, since the coolant stays by colliding with the protruding pieces, the liquid film thickness of the coolant flowing in the main groove becomes nonuniform in the pin formation direction, so that the heat transfer performance is improved in the thin film thickness.

따라서 단순히 관내 둘레면에 크로스 홈을 형성한 종래의 전열관과 비교하여 관 지름 방향 측도 포함한 난류를 촉진하거나 액냉매 박막화를 도모할 수 있어서 뛰어난 열전달률을 얻을 수 있다. Therefore, compared with the conventional heat exchanger tube which simply provided the cross groove in the inner periphery of a tube, turbulence including the radial direction of a tube can be promoted, or liquid refrigerant thin film can be thinned, and the outstanding heat transfer rate can be obtained.

또 부홈 깊이(Hn)가 0.1mm~0.30mm 범위 내라도 특히 0.1mm 이상으로서, 돌출편과 주홈이 이루는 각도(α)를 70˚보다 작게 형성함으로써 상기 핀 사이를 흐르는 냉매가 부홈으로 쉽게 흘러가기 때문에 핀을 거쳐 관내 둘레면 전체에서 냉매 교반을 도모할 수 있다. 따라서 뛰어난 난류 촉진 효과를 얻을 수 있는 동시에 압력 손실 증대를 방지할 수 있다.In addition, even if the sub-groove depth (Hn) is within the range of 0.1mm to 0.30mm, in particular 0.1mm or more, by forming the angle (α) formed between the protruding piece and the main groove smaller than 70 degrees, the refrigerant flowing between the fins easily flows into the sub-groove. Therefore, the stirring of the refrigerant can be achieved in the entire circumferential surface of the pipe via the pin. Therefore, an excellent turbulence promoting effect can be obtained, and an increase in pressure loss can be prevented.

또 핀 높이(Hf)가 0.1mm~0.30mm 범위 내라도 특히 0.25mm 이하라면 소구경 관에서 내경이 지나치게 작아지지 않고 압력 손실 증대를 억제할 수 있다.In addition, even if the pin height H f is within the range of 0.1 mm to 0.30 mm, especially when the pin height is 0.25 mm or less, the inner diameter does not become too small in the small-diameter tube, and the increase in pressure loss can be suppressed.

또 상기 핀 형성 방향에서 핀 구성부 사이 틈(Pf)을 1.5mm 이상으로 형성함으로써 핀을 따른 냉매 흐름을 과도하게 저해하지 않고 충분한 선회력으로 냉매 교반 작용을 얻을 수 있다. 그리고 기계 확관을 할 때 얻는 핀의 강도를 확보할 수 있다. In addition, by forming the gap P f between the fin components in the fin formation direction of 1.5 mm or more, the refrigerant stirring action can be obtained with sufficient turning force without excessively inhibiting the refrigerant flow along the fin. And it is possible to secure the strength of the pin obtained when expanding the machine.

또 돌출 길이(W1) 비율(W1/W2)이0.3~0.9 범위 내라도, 특히 W1/W2=0.4~0.9가 바람직하다. 상세하게는 외경이 7mm보다 작은 소구경 관에서는 상기 압력손실 문제나 가공상 제한에서 핀 높이(Hf)가 비교적 낮기 때문에 돌출편에 의해 냉매가 강하게 이동하거나 부홈 쪽으로 유도되는 효과를 충분히 얻기 위해서는 돌출편이 핀 사이로 돌출하는 돌출 길이(W1)의 비율(W1/W2)을 0.4 이상으로 할 필요가 있다. In the Figure, in particular W 1 / W 2 = 0.4 ~ 0.9 protrusion length (W 1) the ratio (W 1 / W 2) of 0.3 to 0.9 range knock is preferred. Specifically, in the small diameter tube having an outer diameter of less than 7 mm, the fin height H f is relatively low due to the above-mentioned pressure loss problem or processing limitation. a shift ratio (W 1 / W 2) of the projecting length (W 1) projecting through the pin is required to be 0.4 or more.

또 0.9 이하로 함으로써 증발할 때 핀 사이로 액막의 공급이 저해되는 일이 없기 때문에 드라이아웃에 의한 증발열 전달률 저하를 방지할 수 있다. 그리고 외경이 7mm 보다 작은 소구경관에서 압력 손실 증감에 대해서는 핀 높이(Hf)나 리드각(β2), 핀 구성부 사이 틈(Pf)의 영향이 지배적이 되어 돌출 길이(W1)의 영향은 비교적 작아지므로 상기 구성으로도 압력 손실을 과도하게 증대시키지 않고 앞에서 기재한 전열 촉진 효과를 얻을 수 있다. When the evaporation rate is 0.9 or less, supply of the liquid film between the fins is not impeded, so that the evaporation heat transfer rate decrease due to dry out can be prevented. And an outer diameter of about the pressure loss increases or decreases within the small globule scenery than 7mm influence of the fin height (H f) or a lead angle (β 2), the gap (P f) between the pin out portion is the dominant of the projecting length (W 1) Since the influence becomes relatively small, the heat transfer promoting effect described above can be obtained without excessively increasing the pressure loss even with the above configuration.

본 발명 형태의 응축용 전열관은 상기 핀 높이를 Hf > 0.12mm, 상기 부홈 깊이를 Hn > 0.12mm, 상기 돌출편 핀에 대한 각도(α)를 20˚ 이상, 관 축방향에 대한 부홈의 각도(β2)를 -10˚~ 15˚, 핀 형성 방향에서 핀 구성부 사이 틈(Pf)을 2~5mm, 핀 형성 방향에서 부홈의 폭(W3)을 0.1mm 이상으로 형성할 수 있다.Heat transfer pipe for condensation of the present invention is the height of the fin H f > 0.12mm, the sub groove depth H n > 0.12mm, the angle (α) for the protruding piece pin is 20 ° or more, the angle (β 2 ) of the sub groove in the pipe axis direction is -10 ° to 15 °, and the gap between the pin components in the pin forming direction (P f ) 2 to 5mm, the width (W 3 ) of the sub groove in the pin formation direction can be formed to 0.1mm or more.

상기 응축용 전열관은 핀 높이(Hf)가 0.12mm 보다 큰 응축관에 적합한 구성을 갖추고 있다. 즉 핀 구성부를 높게 함으로써, 전열면 전체가 응축수에 잠겨 성능 저하가 일어나는 문제를 방지할 수 있다. The heat transfer tube for condensation has a configuration suitable for a condensation tube having a fin height H f of greater than 0.12 mm. In other words, by increasing the fin configuration, it is possible to prevent the problem that the entire heat transfer surface is immersed in the condensed water, the performance degradation occurs.

또 부홈 깊이(Hn)가 0.12mm보다 크고, 부홈 리드각(β2)이 -10~15˚, 부홈의 폭(W3)이 0.1mm 이상이라면 부홈의 유로 단면적을 크게 확보하고, 부홈의 리드각(β2)을 작게함으로써 관 축방향으로의 응축수 배출작용이 촉진되어 관 꼭대기면을 건조한 상태로 유지하기 때문에 응축성능 향상을 꾀할 수 있다. If the sub groove depth (H n ) is larger than 0.12 mm, the sub groove lead angle (β 2 ) is -10 to 15 °, and the width of the sub groove (W 3 ) is 0.1 mm or more, the flow path area of the sub groove is largely secured. By reducing the lead angle β 2 , the condensate discharge action in the axial direction of the tube is promoted and the top surface of the tube is kept in a dry state, thereby improving condensation performance.

또 돌출편과 주홈이 이루는 각도(α)가 20˚ 이상, 핀 구성부 사이 틈(Pf)이5mm 이하라면 핀 사이를 흐르는 냉매 흐름이 돌출편과 충돌하기 쉬워 더 큰 냉매 교반 작용을 얻을 수 있다.In addition, if the angle α between the protruding piece and the main groove is 20 ° or more and the gap P f between the pin components is 5 mm or less, the refrigerant flow flowing between the pins easily collides with the protruding piece, thereby obtaining a larger refrigerant stirring action. have.

또 본 발명 형태의 증발용 전열관은 상기 핀 높이(Hf)를 0.1mm 이상, 상기 부홈 깊이(Hn)를 0.1mm 이상, 상기 돌출편의 핀에 대한 각도(α)를 20˚ 이하, 관 축방향에 대한 부홈의 리드각(β2)을 10˚ 이상, 핀 형성 방향의 핀 구성부 사이 틈(Pf)을 5mm 이상으로 형성할 수 있다.In the evaporation heat exchanger tube of the present invention, the fin height H f is 0.1 mm or more, the sub-groove depth H n is 0.1 mm or more, and the angle α with respect to the fin of the protruding piece is 20 ° or less, the tube axis. 10 degrees or more of the lead angle (beta) 2 of the sub groove with respect to a direction, and the space | interval P f between the pin component parts of a pin formation direction can be formed in 5 mm or more.

상기 증발용 전열관은 핀 높이(Hf)가 0.10mm 이상인 증발관에 적합한 구성을 갖추고 있다. 즉 관 내면의 유효 전열 면적을 증대시키는 동시에 핀 꼭대기 부근에서 액막을 얇게 하는 효과가 충분하여 증발 성능을 향상시킨다.The heat transfer tube for evaporation has a configuration suitable for an evaporation tube having a fin height H f of 0.10 mm or more. In other words, the effective heat transfer area of the inner surface of the tube is increased and the effect of thinning the liquid film near the top of the fin is sufficient to improve the evaporation performance.

또 부홈 깊이(Hn)가 0.10mm 이상, 돌출편과 주홈이 이루는 각도(α)가 20˚ 이하라면 핀 사이를 흐르는 냉매가 부홈으로 흘러들기 쉽게 되므로 핀을 거쳐 냉매 확산이 이루어지며 적져시는 면적이 커져서 증발 촉진 효과를 얻을 수 있다. 또한 관 축방향으로 냉매 유량이 커지기 때문에 압력 손실 증대를 방지할 수 있다.In addition, if the sub-groove depth (H n ) is 0.10 mm or more and the angle (α) formed between the protruding pieces and the main groove is 20 ° or less, the refrigerant flowing between the fins easily flows into the sub-grooves. The area is increased to obtain an evaporation promoting effect. In addition, since the refrigerant flow rate increases in the tube axial direction, it is possible to prevent an increase in pressure loss.

또 핀 구성부 사이 틈(Pf)이 5mm 이상이라면 냉매 흐름을 과도하게 막지 않고 압력 손실 증대를 억제할 수 있다. In addition, if the gap P f between the fin components is 5 mm or more, an increase in pressure loss can be suppressed without excessively blocking the refrigerant flow.

또 관 축에 대한 부홈의 리드각(β2)이 10˚ 이상으로 큰 경우에는 관 내에 액이 오래 보유되므로 증발이 거듭되어 결과적으로 열전달률이 향상된다. In addition, when the lead angle β 2 of the sub groove with respect to the tube axis is larger than 10 °, the liquid is retained in the tube for a long time, so that evaporation is repeated, resulting in an improved heat transfer rate.

본 발명에 의하면 전열관에 의한 열교환 시 압력 손실 증대를 억제하면서 관 내 열전달률 향상을 도모할 수 있다. According to the present invention, it is possible to improve the heat transfer rate in the tube while suppressing an increase in pressure loss during heat exchange by the heat transfer tube.

도1은 본 실시 형태의 전열관을 보이는 부분 확대 전개 사시도
도2는, 도1의 전열관에서 핀 구성부를 가지는 관 내면의 확대평면도
도3은 본 발명의 전열관의 다른 실시예를 보이는 부분 확대 전개사시도
도4는 도3의 전열관을 보이는 핀 구성부를 가진 관 내면의 확대평면도
도5는 본 실시형태의 전열관 성능 평가에 이용한 실험 장치 개략도
도6은 본 발명 전열관의 다른 실시예를 보이는 핀 구성부를 가지는 관 내면의 확대평면도
1 is a partially enlarged exploded perspective view showing a heat pipe of the present embodiment;
FIG. 2 is an enlarged plan view of the inner surface of the tube having fin components in the heat transfer tube of FIG.
Figure 3 is a partially enlarged exploded perspective view showing another embodiment of the heat transfer tube of the present invention
FIG. 4 is an enlarged plan view of the inner surface of the tube with a fin configuration showing the heat transfer tube of FIG.
5 is a schematic diagram of an experimental apparatus used for heat transfer pipe performance evaluation according to the present embodiment.
Figure 6 is an enlarged plan view of the inner surface of the tube having a fin configuration showing another embodiment of the heat transfer tube of the present invention;

본 발명의 일실시 형태를 다음 도면과 함께 설명한다.An embodiment of the present invention will be described with reference to the following drawings.

본 실시 형태의 전열관(11)은 도1, 도2에 나타내는 것과 같이 관 내면(10)에 나선형 핀(12)을 형성하고 있다.In the heat exchanger tube 11 of this embodiment, as shown in FIG. 1, FIG. 2, the helical fin 12 is formed in the tube inner surface 10. As shown in FIG.

또 본 실시 형태에서 전열관(11)은 관 내면(10)에 나선형 핀(12)을 형성함으로써 핀(12) 사이에 주홈(13)을 구비하고 있다.In addition, in this embodiment, the heat exchanger tube 11 is provided with the main groove 13 between the fins 12 by forming the helical fin 12 in the tube inner surface 10.

그리고 상기 전열관(11)은 상기 핀(12)을 그 핀(12)의 주홈 나선방향 (D2, 핀 형성 방향)으로 분단함으로써 복수의 핀 구성부(12A)를 형성하고 있다.The heat transfer pipe 11 divides the fin 12 into the main groove helical direction D2 (fin formation direction) of the fin 12 to form a plurality of fin components 12A.

또 본 실시형태의 전열관(11)은 관 내면(10)에 부홈 나선방향(D3)에 대해 나선형으로 돌출하는 돌출편(16)을 형성함으로써 주홈 나선 방향(D2)의 핀 구성부(12A) 사이에는 부홈(14)에 의해 핀(12)을 분단하는 부홈 형성부분(15)을 구비하고 있다. Moreover, the heat exchanger tube 11 of this embodiment forms the protrusion piece 16 which protrudes spirally with respect to the sub groove spiral direction D3 on the tube inner surface 10, and is between the fin component parts 12A of the main groove spiral direction D2. The sub groove 14 includes a sub groove forming portion 15 for dividing the pin 12 by the sub groove 14.

도1은 본 실시형태의 전열관(11)의 관 내면(10)의 형태를 모식적으로 나타낸 부분확대 전개사시도며, 도2는 핀 구성부(12A) 부근의 확대평면도이다. 또한 도2에서는 상기 핀 구성부(12A), 상기 돌출편(16)의 꼭대기부만을 모식적으로 나타내고 있다. FIG. 1 is a partially enlarged exploded perspective view schematically showing the shape of the tube inner surface 10 of the heat transfer pipe 11 of the present embodiment, and FIG. 2 is an enlarged plan view near the fin constitution 12A. 2, only the top part of the said pin structure part 12A and the said projection piece 16 is shown typically.

또 상기 핀 구성부(12A)는 주홈 나선방향 하류측(D2d)에 관 축방향 상류측(D1u)의 상기 주홈(13)으로 돌출하는 돌출편(16, 제1 돌출편 16a)을 구비하고 있다. Moreover, the said pin structure part 12A is provided with the protrusion piece 16 and the 1st protrusion piece 16a which protrude to the said main groove 13 of the tube axial upstream side D1u in the main groove spiral direction downstream side D2d. .

상기 전열관(11)은 외경이 7mm보다 작은 범위인 5mm 외경으로 구성되었다.The heat pipe 11 was configured with a 5mm outer diameter of the outer diameter is less than 7mm range.

상기 핀(12)은 높이(Hf)가 0.1~0.30mm 범위 내인 0.15mm 높이로 형성되었다.The pin 12 was formed with a height of 0.15 mm with a height H f in the range of 0.1-0.30 mm.

상기 부홈(14)은 깊이(Hn)가 0.1mm~0.30mm 범위 내인 0.15mm 깊이로 형성되었다. The subgroove 14 was formed to a depth of 0.15 mm having a depth H n in the range of 0.1 mm to 0.30 mm.

상기 돌출편(16)은 상기 핀(12)에 대한 각도(α)가 5˚ ≤ α < 70˚ 범위 내인 34˚ 각도로 형성되어 있다.The protruding piece 16 is formed at an angle of 34 ° with an angle α with respect to the pin 12 in a range of 5 ° ≦ α <70 °.

상기 핀 구성부(12A)는 핀 형성 방향에서 핀 구성부 사이 틈(Pf)이 1.5mm 이상 범위 내인 2.4mm로 형성되어 있다.The pin component 12A is formed to be 2.4 mm with a gap P f between the pin components in the pin forming direction within a range of 1.5 mm or more.

더 상세하게는 본 실시 형태의 전열관(11)에서 나선형 핀(12)은 관 축방향 (D1)에 대해 40˚ 각도(β1)로 형성되어 있다. 그리고 관 둘레의 핀 수를 56, 핀 높이(Hf)를 0.15mm, 핀의 단면 형상을 사다리꼴로 형성하고 있다. More specifically, in the heat exchanger tube 11 of this embodiment, the helical fin 12 is formed in 40 degree angle (beta) 1 with respect to the tube axial direction D1. And the pin number of the peripheral tubes 56, the fin height (H f) 0.15mm, the section of the pin in a trapezoid shape.

부홈(14)은 축 방향(D1)에 대해 6˚의 각도(β2)로 형성되며, 부홈 나선방향(D3)을 따라 형성되어 있다. 또한 핀 형성 방향에서 부홈 폭(W3)이 0.15mm인 역삼각 단면 홈 형상으로 형성되어 있다.The subgroove 14 is formed at an angle β 2 of 6 ° with respect to the axial direction D1, and is formed along the subgroove spiral direction D3. Further, in the pin forming direction, the sub groove width W 3 is formed in an inverted triangular cross-sectional groove shape of 0.15 mm.

그림 1의 Hn은 부홈 나선방향 상류측(D3u)에서 부홈 나선방향 하류측(D3d)에 걸친 부홈(14)의 평균 깊이(Hn)를 나타낸다.Figure H n 1 represents the average depth (H n) of buhom 14 over the buhom spiral direction downstream side (D3d) in buhom spiral direction upstream side (D3u).

또 돌출편(16)은 상기 주홈(13)의 폭(W2)에 대해 0.5 비율(W1/W2)로 이루어지는 상기 주홈(13)에 대한 돌출 길이(W1)로 형성된다.The protruding piece 16 is formed with a protruding length W 1 with respect to the main groove 13 having a ratio W 1 / W 2 with respect to the width W 2 of the main groove 13.

그리고 상기 핀 구성부(12A)는 주홈 나선방향 하류측(D2d)에 관 축방향 하류측(D1d)의 상기 주홈(13)으로 돌출하는 돌출편(16)(제2돌출편 16b)을 구비하고 있다.The pin component 12A has a projection piece 16 (second projection piece 16b) protruding from the main groove helical downstream side D2d to the main groove 13 on the tube axial downstream side D1d. have.

한편 상기 핀 구성부(12A)는 주홈 나선 방향 상류측(D2u)에도 각각 관 축방향 상류측(D1u)의 상기 주홈(13)으로 돌출하는 돌출편(16)(제3 돌출편 16c), 관 축방향 하류측(D1d)의 상기 주홈(13)으로 돌출하는 돌출편(16)(제4 돌출편 16d)을 구비하고 있다.On the other hand, the pin configuration portion 12A is a projection piece 16 (third projection 16c) and a tube which protrude into the main groove 13 on the tube axially upstream side D1u, respectively, in the main groove spiral direction upstream side D2u. The protrusion piece 16 (fourth protrusion piece 16d) which protrudes to the said main groove 13 of the axial downstream side D1d is provided.

따라서 도2에 도시하는 것처럼 핀 구성부(12A)는 평면에서 보면 H자를 기울인 형상(경사형 H형상)으로 형성되어 있다. Therefore, as shown in FIG. 2, the pin structure part 12A is formed in the shape which inclined H shape (inclined H shape) in plan view.

위에서 서술한 전열관(11)은 다음과 같은 다양한 작용, 효과를 얻을 수 있다.The heat pipe 11 described above can obtain various actions and effects as follows.

본 실시 형태의 전열관(11)은 앞서 기재한 대로 상기 핀 구성부(12A)의 적어도 주홈 나선방향 하류측(D2d)에, 관 축방향 상류측(D1u)의 상기 주홈(13)으로 돌출하는 상기 제1돌출편(16a)을 갖추고 있다.The heat-transfer tube 11 of this embodiment protrudes to the said main groove 13 of the pipe axial direction upstream D1u at least in the main groove spiral direction downstream D2d of the said fin structure 12A as described above. The 1st protrusion piece 16a is provided.

이 때문에 상기 주홈(13)을 흐르는 냉매의 일부는 상기 제1 돌출편(16a)에 충돌하여 관 반경 방향 내측으로 강하게 흘러 삼차원적 비정상적 흐름을 발생시킬 수 있다.For this reason, a part of the refrigerant flowing through the main groove 13 may collide with the first protruding piece 16a and flow strongly inward in the radial direction of the tube to generate a three-dimensional abnormal flow.

따라서 관의 지름 방향 내측도 포함한 난류 촉진 효과를 얻을 수 있으므로, 단순히 관 내면에 크로스 홈을 형성한 종래의 전열관이나 부홈 근방에 날개를 구비한 종래의 전열관과 비교하여 뛰어난 열전달률 향상을 꾀할 수 있다. Therefore, the turbulent flow promoting effect including the radially inner side of the tube can be obtained. Thus, the heat transfer rate can be improved compared with the conventional heat exchanger tube having a cross groove on the inner surface of the tube or a conventional heat transfer tube having wings near the sub-groove. .

또한 앞서 설명한 것처럼 나선상의 상기 핀(12)은 특히 상기 핀 구성부(12A)의 적어도 주홈 나선방향 상류측(D2u)에, 관 축방향 상류측(D1u) 주홈(13) 측으로 돌출한 제3돌출편(16c)을 구비하고 있기 때문에 상기 주홈(13)을 흐르는 냉매가 상기 부홈(14)으로 더 한층 흘러들기 쉽게 되므로 2차 흐름이 발생하고, 특히 관 내주면 부근에서 냉매 교반효과를 얻을 수 있는 동시에 압력 손실 증대를 방지할 수 있다. In addition, as described above, the helical fin 12 projects, in particular, at least on the main groove helical upstream side D2u of the pin component 12A, and protrudes toward the main groove 13 side of the tube axial upstream side D1u. Since the piece 16c is provided, the refrigerant flowing through the main groove 13 is more likely to flow into the sub groove 14, so that secondary flow occurs, and in particular, the refrigerant stirring effect can be obtained near the inner circumferential surface of the tube. Increase in pressure loss can be prevented.

또 본 실시형태의 전열관(11)은 상기 돌출편(16)을 앞서 설명했듯이 상기 주홈(13)에 대해 34˚ 각도(α)로 형성한다.In addition, the heat exchanger tube 11 of this embodiment forms the said projection piece 16 by 34 degree angle (alpha) with respect to the said main groove 13 as mentioned above.

이 때문에 상기 주홈(13)을 흐르는 냉매 흐름을 과도하게 방해하지 않고, 그 일부를 상기 돌출편(16)에 충돌시켜 주홈(13)에서 부홈(14)으로 흘러들게 할 수 있으므로 더 큰 냉매 교반 작용에 의해 열전달률의 향상을 꾀할 수 있다.For this reason, it is possible to impinge a portion of the coolant flowing through the main groove 13 into the sub-groove 14 from the main groove 13 without impeding the flow of the refrigerant excessively. By this, the heat transfer rate can be improved.

그리고 관 축방향(D1)으로 냉매 유량이 커지므로 압력 손실 증대를 방지할 수 있다.In addition, since the refrigerant flow rate increases in the pipe axial direction D1, an increase in pressure loss can be prevented.

또한 본 실시 형태의 전열관(11)은 앞서 기술한 것처럼 핀 형성 방향에서 핀 구성 부 사이 틈(Pf)을 2.4mm로 형성함으로써 충분한 냉매 교반 작용을 얻을 수 있으며 동시에 기계 확관 시 견딜 수 있는 핀 강도를 얻을 수 있다. In addition, as described above, the heat transfer pipe 11 of the present embodiment forms a gap P f between the fin components in the fin forming direction to 2.4 mm to obtain a sufficient refrigerant stirring action, and at the same time, the fin strength to withstand the expansion of the machine. Can be obtained.

또 본 실시형태의 전열관(11)은 위에서 기술한 대로 상기 돌출편(16)을 상기 주홈(13)의 폭(W2)에 대해 0.5 비율(W1/W2)로 이루어지는 상기 주홈(13)에 대한 돌출 길이(W1)로 형성함으로써 반경 방향 내측으로 냉매를 강하게 이동시켜 뛰어난 냉매 교반 작용을 얻을 수 있으며, 결과적으로 열전달률 향상을 꾀할 수 있다.In the heat transfer tube 11 of this embodiment is one wherein the juhom 13 is made of a 0.5 ratio (W 1 / W 2) for the projection pieces 16 in the width (W 2) of the juhom 13 as described above; By forming the protrusion length W 1 with respect to, it is possible to move the refrigerant strongly inward in the radial direction to obtain an excellent refrigerant stirring action, resulting in improved heat transfer rate.

또 상기 부홈(14)의 깊이(Hn)는 본 실시형태의 전열관(11)과 같이 0.1mm 이상, 주홈(13) 깊이의 40~100%로 구성하는 것이 바람직하다. The depth H n of the sub groove 14 is preferably 0.1 mm or more and 40 to 100% of the depth of the main groove 13 as in the heat transfer pipe 11 of the present embodiment.

부홈(14)을 깊이 0.1mm 이상에 주홈(13) 깊이의 40% 이상으로 구성함으로써 주홈(13)을 흐르는 냉매가 부홈(14)에 흘러들기 쉽게 되며 뛰어난 열전달률을 얻을 수 있고 압력 손실 증대를 방지할 수 있다.By configuring the sub groove 14 to a depth of 0.1 mm or more and 40% or more of the depth of the main groove 13, the refrigerant flowing through the main groove 13 easily flows into the sub groove 14, thereby obtaining an excellent heat transfer rate and increasing pressure loss. You can prevent it.

한편 부홈(14)을 주홈(13) 깊이의 100% 이하 깊이로 구성함으로써 관 두께에 주홈 깊이보다도 깊이 파고들어가는 일이 없으므로 관의 품질(바닥 두께 사양)을 유지할 수 있다.On the other hand, since the sub groove 14 is formed to a depth of 100% or less of the depth of the main groove 13, the pipe thickness does not penetrate deeper than the main groove depth, thereby maintaining the quality (bottom thickness specification) of the pipe.

이상 본 발명의 일실시 형태인 전열관(11)에 대해 상세히 설명했는데 이어서 본 발명의 전열관(11)의 성능을 검증하기 위해 실시한 실험에 대해 설명한다.As mentioned above, although the heat exchanger tube 11 which is one Embodiment of this invention was demonstrated in detail, the experiment performed to verify the performance of the heat exchanger tube 11 of this invention is demonstrated.

본 실험에서는 본 발명의 전열관으로서 실시예 1~9까지, 아홉 종류를 제작하며 비교 대상으로 이용되는 전열관을 비교예 1~4까지 네 종류 제작했다. In this experiment, nine types were produced as Examples 1-9 and nine types of the heat exchanger tubes used as a comparison object as the heat transfer tubes of this invention, and four types were produced to Comparative Examples 1-4.

실시예 1~9의 전열관은 각각 표1에 나타내듯 외경, 핀, 부홈, 돌출편을 갖는 형상으로 제작한다. Heat transfer tubes of Examples 1 to 9 are manufactured in a shape having an outer diameter, a fin, a sub groove, and a protruding piece as shown in Table 1, respectively.

성능시험관

Performance test tube

리드각

Lead angle


홈깊이

Groove depth
홈 깊이 비
Groove depth rain
피치
pitch
돌출길이
Protrusion length
응축성능Condensation Performance 증발성능Evaporation performance
열전달비율Heat transfer rate 압력손실비Pressure loss ratio 열전달비율Heat transfer rate 압력손실비Pressure loss ratio β1 β 1 β2 β 2 αalpha Hf H f HnHn Hn/Hf Hn / H f Pf P f W1/W2 W 1 / W 2 αi/αB A SE αi / α B A SE ΔPi/ΔPBA SE ΔPi / ΔP BA SE αi/αB A SE αi / α B A SE ΔPi/ΔPBA SE ΔPi / ΔP BA SE 비교예1Comparative Example 1 4040 66 3434 0.120.12 0.110.11 0.90.9 1.21.2 0.40.4 95.795.7 119.3119.3 102.0102.0 127.0127.0 비교예2Comparative Example 2 4040 66 3434 0.120.12 0.050.05 0.10.1 2.42.4 0.10.1 99.499.4 110.1110.1 100.2100.2 117.0117.0 비교예3Comparative Example 3 4040 -30-30 7070 0.120.12 0.120.12 1.01.0 2.22.2 0.60.6 101.7101.7 124.2124.2 110.4110.4 129.6129.6 비교예4Comparative Example 4 3535 00 3535 0.200.20 0.100.10 0.50.5 4.34.3 0.20.2 100.9100.9 106.1106.1 103.5103.5 110.2110.2 실시예1Example 1 4040 66 3434 0.120.12 0.120.12 1.01.0 2.42.4 0.40.4 101.4101.4 111.6111.6 107.1107.1 110.0110.0 실시예2Example 2 4040 66 3434 0.150.15 0.150.15 1.01.0 2.42.4 0.50.5 108.7108.7 113.8113.8 112.4112.4 112.0112.0 실시예3Example 3 3535 00 3535 0.200.20 0.180.18 0.90.9 2.22.2 0.60.6 110.5110.5 114.1114.1 115.0115.0 117.0117.0 실시예4Example 4 3535 1010 2525 0.200.20 0.190.19 1.01.0 4.24.2 0.80.8 115.6115.6 110.7110.7 121.9121.9 113.6113.6 실시예5Example 5 3535 00 3535 0.200.20 0.190.19 1.01.0 4.34.3 0.50.5 109.0109.0 108.9108.9 113.5113.5 109.4109.4 실시예6Example 6 3535 00 3535 0.200.20 0.200.20 1.01.0 4.34.3 0.80.8 116.6116.6 109.2109.2 116.8116.8 112.7112.7 실시예7Example 7 3535 00 3535 0.200.20 0.180.18 0.90.9 8.68.6 0.60.6 104.6104.6 101.2101.2 111.3111.3 104.2104.2 실시예8Example 8 3030 2020 1010 0.200.20 0.190.19 1.01.0 10.510.5 0.70.7 102.3102.3 100.2100.2 109.2109.2 97.497.4 실시예9Example 9 3030 2020 1010 0.200.20 0.190.19 1.01.0 17.517.5 0.70.7 102.5102.5 100.6100.6 107.6107.6 94.294.2

여기서 실시예 2의 전열관은 표1에 나타낸 각부의 형상에서도 분명히 드러나듯 앞에서 기술한 실시 형태의 전열관(11)과 같은 형상의 전열관을 채택하고 있다. Here, the heat exchanger tube of Example 2 employ | adopts the heat exchanger tube of the same shape as the heat exchanger tube 11 of embodiment mentioned above, as is evident also in the shape of each part shown in Table 1.

또 실시예 1,2,8,9의 전열관은 모두 위에서 보면 평면 형상이 H 형상인 복수의 분단된 핀 구성부(12A)를 구비하여 형성되어 있다. 한편 실시예 3~7의 전열관(21)은 도3 및 도4에 도시된 것과 같이 위에서 보았을 때 J자 형상(평면시 J 평상)의 복수의 핀 구성부(42A)을 갖추고 형성되어 있다.In addition, the heat exchanger tubes of Examples 1, 2, 8, and 9 are all formed with a plurality of divided fin configuration portions 12A having an H shape in plan view. On the other hand, the heat exchanger tube 21 of Examples 3-7 is provided with the some fin structure part 42A of J shape (J plane in plan view), when viewed from the top, as shown to FIG. 3 and FIG.

더 상세하게는 실시예 3~7의 전열관(21)에서 평면시 J형상을 갖춘 분단된 핀 구성부(42A)는 그 핀 구성부(42A)에 제1 돌출편(16a)을 갖추었으며 그에 더하여 제2 돌출편(16b) 및 제3 돌출편(16c)을 갖춘 형태다.More specifically, the divided fin configuration 42A having a J-shaped plane in the heat transfer tubes 21 of Examples 3 to 7 is provided with a first protruding piece 16a at the fin configuration 42A. It is a form provided with the 2nd protrusion piece 16b and the 3rd protrusion piece 16c.

여기서 도3은 실시예 3~7의 전열관(21)의 관 내면(10) 형상을 모식적으로 보이는 부분확대 전개사시도이다. 도4는 실시예 3~7 전열관(21)의 관 내면(10)의 분단된 핀 근방 확대평면도이다. 또한 도4에서는 상기 핀 구성부(42A), 상기 돌출편(16)의 꼭대기부만을 모식적으로 나타내었다.3 is a partially enlarged exploded perspective view schematically showing the shape of the tube inner surface 10 of the heat transfer tubes 21 of Examples 3 to 7. FIG. 4 is an enlarged plan view near the divided fin of the inner surface 10 of the tube 3 to 7 of the heat transfer tubes 21. FIG. 4, only the top part of the said pin structure part 42A and the said projection piece 16 is shown typically.

또 비교예에 대해서는 비교예 1~3이 평면을 보아 경사형 H형상, 비교예 4가 평면 J형상인 핀 구성부를 갖춘 전열관이다.Moreover, about a comparative example, the comparative examples 1-3 are heat-transfer tubes provided with the fin structure part which is inclined H shape in plan view, and comparative example 4 is planar J shape.

이 실험에서는 전열관의 관내 응축 성능을 검증하는 응축 실험을 그림5(a)에 도시한 것과 같은 관내 응축성능 측정장치(50A)를 이용하여 실시하는 동시에, 증발 성능을 검증하는 증발 실험을 그림5(b)에 도시한 것과 같은 관 내 증발 성능 측정장치(50B)를 이용하여 실시했다.In this experiment, the condensation experiment to verify the condensation performance of the heat transfer tube was carried out using the condensation performance measuring device 50A as shown in Fig. 5 (a), and the evaporation experiment to verify the evaporation performance was performed in Fig. 5 ( It carried out using the in-tube evaporation performance measuring apparatus 50B as shown to b).

또한 도5(a), (b)는 각각 관 내 응축 성능 측정장치(50A), 관 내 증발 성능 측정장치(50B)의 개략도를 나타내며, 두 장치(50A, 50B) 모두 일반 공조기와 마찬가지로 전체가 냉동 사이클에 의해 구성된다.5 (a) and 5 (b) show schematic diagrams of the condensation performance measuring device 50A and the evaporation performance measuring device 50B in the tube, respectively. Configured by a refrigeration cycle.

상세하게는 응축 실험에서는 실시예 1~9, 비교예 1~4의 전열관과 각각의 전열관의 관 내면에 핀을 형성하고 있지만 그 핀에 부홈(핀 형성부)을 형성하지 않은 전열관, 즉 종래의 내면 나선홈 있는 관을 준비하여 도5(a)에 보이듯 응축기에 성능시험관(44)으로 포함시켰다.Specifically, in the condensation experiment, the heat transfer tubes of Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 4 and the inner surfaces of the respective heat transfer tubes are formed, but the heat transfer tube is not formed with a sub groove (fin formation). The inner spiral grooved tube was prepared and included as a performance test tube 44 in the condenser as shown in FIG.

이 경우에서 실시예 1~9 및 비교예 1~4의 전열관의 열전달률(αi)과, 각각 같은 형상의 주홈만을 갖춘 전열관의 열전달률(αBASE)과의 비(αiBASE)를 측정하며 본 발명의 응축 성능에 대한 효과를 검증하였다. 또 압력손실 비(ΔP/ΔPBASE)에 대해서도 같은 비교를 실시했다.In this case, the ratio (α i / α BASE ) between the heat transfer rate α i of the heat transfer tubes of Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 4 and the heat transfer rate α α BASE of the heat transfer tubes having only the main grooves of the same shape, respectively. And the effect on the condensation performance of the present invention was verified. Similar comparisons were made for the pressure loss ratio (ΔP / ΔP BASE ).

증발실험에서는 실시예 1~9, 비교예 1~4의 전열관과, 각각의 전열관의 관 내면에 핀을 형성하였으나, 그 핀에 부홈(핀 형성부)을 형성하지 않은 전열관, 즉 종래의 내면 나선홈을 갖춘 관을 준비하여, 도5(b)에 도시한 것과 같이 증발기에 성능시험관(44)으로서 포함시켰다. In the evaporation experiment, the heat pipes of Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 4 and the heat pipes formed on the inner surface of each of the heat pipes, but did not form a sub-groove (finned portion), that is, a conventional inner spiral A grooved tube was prepared and included as a performance test tube 44 in the evaporator as shown in Fig. 5 (b).

이 경우에 실시예 1~9, 및 비교예 1~4의 전열관의 열전단률(αi)과, 각각 같은 형상의 주홈만을 갖춘 전열관의 열전달률(αBASE)과의 비(αi/αBASE)를 측정함으로써 본 발명의 증발 성능에 대한 효과를 검증하였다. 또 압력 손실의 비(ΔP/ΔPBA SE)에 대해서도 같은 비교를 실시했다.In this case, the ratio (α i / α BASE ) between the heat transfer rate α i of the heat transfer tubes of Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 4 and the heat transfer rate α α BASE of the heat transfer tubes having only the main grooves having the same shape, respectively. The effect on the evaporation performance of the present invention was verified by measuring. Moreover, the same comparison was performed about ratio of pressure loss ((DELTA ) P / (DELTA ) P BA SE) .

그림5(a), (b)에 도시하듯 관 내 응축 성능 측정 장치(50A), 관 내 증발성능 측정장치(50B)에서의 테스트 섹션은 이중관식 열교환기로 구성되어서, 성능시험관(44)에 냉매를 흘려보내고, 외측 셀을 구성하는 고리형상부(45)의 내부에는 그 냉매 흐름과 대향하는 방향으로 열교환용 물(이하 '열교환용수'라고 한다)을 흘려보내 성능시험관(44)의 유효길이를 2m로 설정하여 열교환을 실시한다.As shown in Fig. 5 (a) and (b), the test section in the condensation performance measuring device 50A and the evaporation performance measuring device 50B in the tube is composed of a double tube heat exchanger, and the refrigerant in the performance test tube 44 is Flows the heat exchange water (hereinafter referred to as 'heat exchange water') in a direction opposite to the refrigerant flow to the inside of the annular portion 45 constituting the outer cell, thereby reducing the effective length of the performance test tube 44. Set it to 2m and perform heat exchange.

또 응축실험에서의 열교환용수는 저온수를 흘려보내고, 증발실험에서의 열교환용수로는 고온수를 사용한다.In addition, the heat exchange water in the condensation experiment flows low temperature water, and the high temperature water is used as the heat exchange water in the evaporation experiment.

또 도5(a), (b)에 도시하듯 테스트 섹션의 각 일정 부위에는 온도계, 압력계, 유랑계를 갖추고 있다. 또 도5(a) (b) 중 T는 온도계, P는 압력계, G는 유량계를 나타낸다.In addition, as shown in Figs. 5 (a) and 5 (b), a predetermined portion of the test section is provided with a thermometer, a pressure gauge, and a wander meter. 5 (a) and (b), T denotes a thermometer, P denotes a pressure gauge, and G denotes a flowmeter.

이어서 성능시험관(44)의 냉매 입구와 출구에 대한 실험 조건으로서,응축실험에서는 냉매 입구 과열도, 냉매출구 냉각도를, 증발 실험에서는 냉매 입구 건조도, 냉매 출구 과열도를 각각 표2에 보이는 것처럼 설정했다.Subsequently, as the experimental conditions for the refrigerant inlet and outlet of the performance test tube 44, the refrigerant inlet superheat degree, the refrigerant outlet cooling degree in the condensation experiment, and the refrigerant inlet dryness and the refrigerant outlet superheat degree in the evaporation experiment are shown in Table 2, respectively. Set.

응축condensation 증발evaporation 냉매평균 포화온도Refrigerant Average Saturation Temperature 48℃48 ° C 냉매 평균 포화온도Refrigerant Average Saturation Temperature 55 냉매 입구 과열도Refrigerant Inlet Superheat 35℃35 ℃ 냉매 입구 건조도Refrigerant Inlet Dryness 0.210.21 냉매출구 과냉각도Refrigerant outlet supercooling degree 5℃5 ℃ 냉매 출구 과열도Refrigerant outlet superheat 5℃5 ℃ 전열관 유효 길이Heat pipe effective length 2m2 m 사용 냉매Used refrigerant R410AR410A

이들 응축실험, 증발실험에서의 실험조건은 모두 공조기의 열교환기 입구 조건과 동일해지도록 수온을 조절한 후 측정했다.The experimental conditions in the condensation experiment and the evaporation experiment were all measured after adjusting the water temperature to be the same as the heat exchanger inlet condition of the air conditioner.

물론 성능시험관(44)의 입구와 출구에서의 냉매 평균 포화온도는 표2에 표기한 것처럼 응축 실험에서는 48℃로 설정하는 동시에 증발 실험에서는 5℃로 설정했다.Of course, the average saturation temperature of the refrigerant at the inlet and outlet of the performance test tube 44 was set to 48 ° C. in the condensation experiment and 5 ° C. in the evaporation experiment as shown in Table 2.

냉매로는 대체 프레온으로 R410A를 사용하고, R410A는 혼합 냉매이므로 실험중에 압출기 출구부에 설치된 냉매 채집부(도5(a), (b) 참조)로 냉매를 채집하고 가스크로마토그라프로 냉매 조성비를 측정하면서 실험했다.As the refrigerant, R410A is used as an alternative freon. Since R410A is a mixed refrigerant, the refrigerant is collected by the refrigerant collecting unit (see FIGS. 5 (a) and (b)) installed at the outlet of the extruder during the experiment. Experiment while measuring.

또 가스크로마토그라프 분석 결과는 계산에 의해 뒤에서 기술하는 ts1 과 ts2에 반영하고 있다. In addition, the results of gas chromatograph analysis are reflected by t s1 and t s2 described later by calculation.

응축성능, 증발성능을 나타내는 성능시험관(44)의 관 내에서의 압력 손실(ΔP/ΔBASE) 및 열전달률(αiBASE)은 다음과 같이 구한다.Condensing performance, the pressure loss (ΔP / Δ BASE) and the heat transfer coefficient (α i / α BASE) in the tube of the performance test tube 44 that represents the evaporation performance is to be obtained as follows.

우선 관 내에서의 압력손실은 성능시험관(44) 입구, 출구 압력차로 구한다.First, the pressure loss in the pipe is obtained by the pressure difference between the inlet and outlet of the performance test tube 44.

관 내에서의 열전달률은 본 실험에서의 측정값을 바탕으로 식(1) ~ 식(4)를 이용하여 산출한다.Heat transfer rate in a pipe is computed using Formula (1)-Formula (4) based on the measured value in this experiment.

Figure pct00001
Figure pct00001

Figure pct00002
Figure pct00002

Figure pct00003
Figure pct00003

Figure pct00004
Figure pct00004

Figure pct00005
Figure pct00005

여기서 수학식(1)에서 Q는 교환열량(kW), A는 성능시험관 외표면적(m2), tm은 대수평균온도(K), αo는 관외 열전달률(kW/m2·K)을 나타낸다.In Equation (1), Q is the exchange heat capacity (kW), A is the outer surface area of the performance test tube (m 2 ), t m is the logarithmic average temperature (K), and α o is the outside heat transfer rate (kW / m 2 · K) Indicates.

수학식(2) 중의 G는 열교환용수의 유량(kg/s), Cp는 열교환용수의 비열(kJ/kg·K), tW1은 열교환용수의 입구 온도(K), tW2는 열교환용수의 출구 온도(K)를 나타낸다.In Equation (2), G is the flow rate of the heat exchange water (kg / s), Cp is the specific heat of the heat exchange water (kJ / kgK), t W1 is the inlet temperature (K) of the heat exchange water, t W2 is the The outlet temperature K is shown.

수학식(3)(4) 중 ts1은 냉매 입구 포화온도(K)를 나타내고, tS2는 냉매 출구 포화온도(K)를 나타낸다.In formula (3) (4), t s1 represents the refrigerant inlet saturation temperature (K), and t S2 represents the refrigerant outlet saturation temperature (K).

수학식(5) 중 k는 열교환용수의 열전도율(kW/m·K), De는 고리형부 상당 직경(m)을 나타낸다. D는 셀 내경(m)을 나타내며 d는 성능시험관 외경(m), Re는 열교환용수의 레이놀즈 수, Pr은 열교환용수의 프란틀 수를 나타낸다. In Equation (5), k denotes a thermal conductivity of the heat exchange water (kW / m · K), and D e denotes an equivalent diameter (m) of the annular portion. D denotes the inner diameter of the cell (m), d denotes the outer diameter of the test tube (m), Re denotes the Reynolds number of the heat exchange water, and Pr denotes the number of frantelles of the heat exchange water.

즉 온도 등 측정값, 설정 파라미터를 바탕으로 수학식(2)으로부터 Q, 응축시 수학식(3)과 발열시 수학식(4)의 tm, 수학식(5)으로부터 αo를 산출하고 이들 산출된 값을 수학식(1)에 대입함으로써 관내 열전달률을 산출할 수 있다.That is, Q is calculated from Equation (2), tm of Equation (3) and condensation (4), and α o from Equation (5) on the basis of measured values such as temperature and setting parameters. The heat transfer rate in the tube can be calculated by substituting the calculated value into Equation (1).

이렇게 얻어진 응축 성능 및 증발 성능 평가 결과를 표3에 나타낸다.Table 3 shows the evaluation results of the condensation performance and the evaporation performance thus obtained.

성능시험관
Performance test tube
외경Outer diameter 바닥 두께Floor thickness 홈 수
Home number
리드 각Lead each 홈 깊이Groove depth 홈 깊이 비Groove depth rain 피치pitch 돌출길이Protrusion length
DoDo tt N1N1 N2N2 β1 β 1 β2 β 2 αalpha Hf H f HnHn Hn/Hf Hn / H f Pf P f W1/W2 W 1 / W 2 비교예1Comparative Example 1 5.00


5.00


0.23


0.23


5656 2222 4040 66 3434 0.120.12 0.110.11 0.90.9 1.21.2 0.40.4
비교예2Comparative Example 2 5656 1111 4040 66 3434 0.120.12 0.050.05 0.40.4 2.42.4 0.10.1 비교예3Comparative Example 3 5656 66 4040 -30-30 7070 0.120.12 0.120.12 1.01.0 2.22.2 0.60.6 비교예4Comparative Example 4 5050 66 3535 00 3535 0.200.20 0.100.10 0.50.5 4.34.3 0.20.2 실시예1Example 1
5.00







5.00







0.23







0.23






5656 1111 4040 66 3434 0.120.12 0.120.12 1.01.0 2.42.4 0.40.4
실시예2Example 2 5656 1111 4040 66 3434 0.150.15 0.150.15 1.01.0 2.42.4 0.50.5 실시예3Example 3 5050 1212 3535 00 3535 0.200.20 0.180.18 0.90.9 2.22.2 0.60.6 실시예4Example 4 5050 88 3535 1010 2525 0.200.20 0.190.19 1.01.0 4.24.2 0.80.8 실시예5Example 5 5050 66 3535 00 3535 0.200.20 0.190.19 1.01.0 4.34.3 0.50.5 실시예6Example 6 5050 66 3535 00 3535 0.200.20 0.200.20 1.01.0 4.34.3 0.80.8 실시예7Example 7 5050 33 3535 00 3535 0.200.20 0.180.18 0.90.9 8.68.6 0.60.6 실시예8Example 8 5252 1010 3030 2020 1010 0.200.20 0.190.19 1.01.0 10.510.5 0.70.7 실시예9Example 9 5252 66 3030 2020 1010 0.200.20 0.190.19 1.01.0 17.517.5 0.70.7

표3에서 명확하게 알 수 있듯 열전달률에 관해서는 실시예 1~9 중 어느 전열관에서도 응축 성능, 증발 성능을 바탕으로 종래의 나선홈이 구비된 관보다 높은 열전달성능을 나타낸다.As can be clearly seen in Table 3, the heat transfer rate is higher than that of the conventional spiral grooved tube based on the condensation performance and the evaporation performance in any of the heat transfer tubes of Examples 1 to 9.

이로써 상기 주홈을 흐르는 냉매의 일부가 특히 제1 돌출편에 충돌하여, 관 반경 방향 내측으로 강하게 흘러감으로써 관 지름방향 내측도 포함한 현저한 난류촉진이나 액냉매의 박막화 효과, 상기 주홈을 흐르는 냉매의 일부가 상기 부홈에 흘어들어감에 의한 관 내주면 전체에 대한 냉매 확산 효과를 실증할 수 있었다.As a result, a part of the refrigerant flowing through the main groove collides with the first protruding piece, and flows strongly inwardly in the radial direction of the tube, thereby remarkably promoting turbulence and thinning of the liquid refrigerant including the radially inner side of the tube, and part of the refrigerant flowing through the main groove. The effect of the refrigerant diffusion on the entire inner circumferential surface of the pipe by flowing into the sub groove could be demonstrated.

또 실시예 1과 비교예 2의 결과로부터 성능 향상에는 부홈 깊이(Hn)가 0.1mm 이상 필요하다는 점, 또 실시예 1, 2, 3의 비교에 의해 응축성능 향상에는 부홈 깊이(Hn)가 0.12mm보다 커야 하며, 깊이가 깊을수록 열전달률비는 향상되는 것을 알 수 있다. 이는 부홈 깊이가 얕은 경우에는 냉매의 부홈에 대한 유입량이 부족하다는 것이 요인이라고 생각된다. In addition, from the results of Example 1 and Comparative Example 2, the sub groove depth Hn is required to be 0.1 mm or more for improving the performance, and the sub groove depth Hn is 0.12 for the condensation performance improvement by the comparison of Examples 1, 2 and 3. It should be larger than mm, and the deeper the depth, the better the heat transfer rate. This is considered to be due to the inflow of refrigerant into the sub grooves when the sub groove depth is shallow.

또 실시예 1, 5,7,8,9 및 비교예 1의 결과로부터 응축, 증발 모두 핀 형성 방향에서 핀 구성부 사이 틈(Pf)이 1.5mm 이상일 때 열전달률 비가 향상되고 4mm 부근에서 피크를 형성하는 것을 알 수 있다. 한편 압력손실비는 핀 구성부 사이 간격(Pf)이 클수록 저하한다.In addition, from the results of Examples 1, 5, 7, 8, 9 and Comparative Example 1, the heat transfer ratio is improved when the gap Pf between the fin components is 1.5 mm or more in the pin formation direction for both condensation and evaporation. It can be seen that it forms. On the other hand, the pressure loss ratio decreases as the distance P f between the pin components increases.

특히 실시예 8, 9에 대해서는 증발 압력손실 비가 100 이하가 되어, 압력 손실이 중시되는 증발관으로 사용된 경우 뛰어난 성능을 발휘하는 관이라고 할 수 있다. 이는 핀 구성부 사이 틈(Pf)이 큰데다가 주홈과 돌출편의 각도 차(α)가 10˚로 작기 때문에 부홈에 대한 냉매 유입이 쉽게 이루어지고 관 축방향으로의 냉매 유량이 증가한 것이 요인이라고 보인다.In particular, in Examples 8 and 9, the evaporation pressure loss ratio is 100 or less, and it can be said that the tube exhibits excellent performance when used as an evaporation tube in which pressure loss is important. This is due to the large gap (P f ) between the fin components and the small angle difference (α) between the main groove and the protruding piece, which is small by 10 °, so that the refrigerant flows easily into the secondary groove and the refrigerant flow rate increases in the tube axis direction. .

또 실시예 1과 비교예 3의 결과로부터 주홈과 돌출편을 이루는 각도(α)가 70˚ 이상인 경우는 압력 손실이 극단적으로 커진다는 것을 알 수 있다. 이는 주홈 안을 흐르는 냉매가 크게 방향을 바꾸어 부홈 내에 유입될 필요가 있기 때문으로서, 압력 손실 증대를 억제하면서 열전달율를 향상시키기 위해서는 주홈과 돌출편의 각도차(α)를 70˚ 미만으로 형성하는 것이 바람직하다고 할 수 있다. In addition, it can be seen from the results of Example 1 and Comparative Example 3 that the pressure loss becomes extremely large when the angle α forming the main groove and the protruding piece is 70 ° or more. This is because the refrigerant flowing in the main groove needs to be largely changed and flowed into the sub groove. Therefore, in order to suppress the increase in pressure loss and improve the heat transfer rate, it is preferable to form the angle difference α between the main groove and the protruding piece to be less than 70 °. Can be.

실시예 5, 6 및 비교예 4의 결과로부터 돌출편의 주홈(13) 폭(W2)에 대한 돌출 길이(W1) 비율(W1/W2)이 클수록 열전달률 비의 향상이 크고, W1/W2=0의 경우에는 돌출편을 구비한 효과가 거의 없다는 것을 알 수 있다. From the results of Examples 5, 6 and Comparative Example 4, the larger the protruding length W 1 ratio (W 1 / W 2 ) to the main groove 13 width W 2 of the protruding piece, the greater the improvement in the heat transfer rate ratio, W In the case of 1 / W 2 = 0, it can be seen that there is almost no effect with the protruding pieces.

실시예 1에서는 열전달률의 향상이 보이기에 충분한 효과를 얻기 위해서는 돌출 길이(W1)의 비율은 0.3 이상이 될 필요가 있고 압력손실비는 돌출 길이(W1)를 길게 하여도 그다지 증대되지 않기에 외경 7mm 미만의 소구경 관에서는 돌출 길이(W1)를 크게 설정하는 것이 바람직하다는 것이 확인되었다. In Example 1, the ratio of the protrusion length W 1 needs to be 0.3 or more in order to obtain an effect sufficient for the improvement of the heat transfer rate, and the pressure loss ratio does not increase much even when the protrusion length W 1 is lengthened. in the small-diameter tube having an outer diameter less than 7mm has been confirmed that it is desirable that the projection length is set large (W 1).

실시예 4, 6의 비교로부터 부홈의 리드각(β2)이 크고 주홈과 돌출편의 각도차(α)가 작을수록 더 큰 증발열 전달률 향상 효과를 얻을 수 있음이 확인되었다.It was confirmed from the comparison of Examples 4 and 6 that the larger the lead angle β 2 of the sub groove and the smaller the angle difference α between the main groove and the protruding piece, the greater the evaporative heat transfer rate improvement effect.

이는 실시예 8, 9가 핀 구성부 사이 틈(Pf)의 크기에 비해 증발열 전달비 향상이 크다는 점에서도, 비교적 큰 부홈 리드각(β2)에 의한 액 보유, 주홈과 돌출편의 각도차가 작음에 의해 핀과 핀에 걸친 액막 확산이 증발 촉진으로 이어지는 것이 확인되었다. Which Examples 8 and 9 the pin configuration unit cracks in point greater is the evaporation heat transfer ratio improved as compared with the size of the (P f), the difference is relatively large buhom lead each hold liquid due to the (β 2), juhom and projecting convenience angle less It was confirmed that the diffusion of the liquid film across the fins and the fins led to the promotion of evaporation.

또 본 발명은 앞서 기술한 실시예 1~9의 전열관에 한정되지 않고 다양한 형태, 형상으로 구성할 수 있다. The present invention is not limited to the heat transfer tubes of Examples 1 to 9 described above, and can be configured in various forms and shapes.

예를 들면 본 발명의 전열관은 앞서 기술한 실시 형태(실시예 1, 2, 8, 9)의 전열관(11) 또는 실시예 3~7의 전열관(21)과 같이, 상기 핀 구성부(12A, 42A)에 적어도 제1 돌출편(16a)을 구비한 구성으로 형성할 수 있다.For example, the heat transfer tube of the present invention is the same as the heat transfer tube 11 of the above-described embodiments (Examples 1, 2, 8, 9) or the heat transfer tube 21 of Examples 3 to 7, and the fin components 12A, 42A) can be formed in the structure provided with the at least 1st protrusion 16a.

이와 같이 상기 제1 돌출편(16a)을 구비함으로써 주홈(13)을 흐르는 냉매의 일부가 상기 제1 돌출편(16a)에 충돌하여 관 지름 방향으로 강하게 흘러가 삼차원적 비정상 흐름을 발생시키고 새로운 난류 촉진에 의한 열전달률 향상을 도모할 수 있기 때문이다.In this way, by providing the first protruding piece 16a, a part of the refrigerant flowing through the main groove 13 impinges on the first protruding piece 16a and flows strongly in the radial direction of the tube to generate a three-dimensional abnormal flow and promote new turbulence. This is because the heat transfer rate can be improved.

구체적으로는 본 발명의 전열관은 예를 들면 도6에 도시한 것과 같이 평면에서 보면 Z자형을 기울인 형태(평면시 경사형 Z형상)인 복수의 핀 구성부(52A)를 구비한 전열관(31)으로 형성할 수 있다.Specifically, the heat exchanger tube of the present invention is, for example, as shown in Fig. 6, a heat transfer tube 31 having a plurality of fin configuration portions 52A which are inclined in a Z shape (flat inclined Z shape in plan view). It can be formed as.

또 도6은 평면시 Z형상인 핀 구성부(52A)를 갖는 관 내면의 확대평면도다. 단 도6에서 상기 핀 구성부(52A), 상기 돌출편(16)의 꼭대기부만을 모식적으로 나타내고 있다. 6 is an enlarged plan view of the inner surface of the tube having the pin configuration portion 52A that is Z-shaped in plan view. 6, only the top part of the said pin structure part 52A and the said projection piece 16 is shown typically.

평면시 Z 형상의 분단된 핀 구성부(52A)는 핀 구성부(52A)에 제1 돌출편(16a)을 구비한데 더하여 제4 돌출편(16d)을 구비한 형태이다.The planar Z-shaped segmented fin structure 52A is provided with the first protrusion piece 16a in the pin structure part 52A, in addition to the fourth protrusion piece 16d.

또한 상기 전열관(31)은 관 축방향(D1)의 상류측과 하류측을 도6에 도시한 방향과 반대로 하여, 냉매를 흘려보내도 제4돌출편(16d)이 상기 핀 구성부(52A)의 주홈 나선방향 하류측(D2d)에, 관 축방향 상류측(D1u)의 상기 주홈(13)에 돌출된 구성이 된다(도6에서 괄호 안에 표시한 화살표 참고).The heat transfer pipe 31 has the upstream side and the downstream side in the pipe axial direction D1 opposite to the direction shown in Fig. 6, and the fourth projection piece 16d has the fin configuration portion 52A even when the coolant flows. The main groove in the spiral direction downstream side (D2d) of the configuration is protruding to the main groove 13 of the tube axial upstream side (D1u) (see the arrow shown in parentheses in Fig. 6).

즉 상술한 구성의 전열관(31)은 관 내에 관 축방향(D1)의 한쪽과 다른쪽 어느 측을 상류로 하여 하류 방향으로 냉매를 흘려보내더라도 제1돌출편(16a), 제4돌출편(16d) 중 어느 쪽인가가 반드시 상기 핀 구성부(52A)의 주홈 나선방향 하류측(D2d)에, 관 축방향 상류측(D1u)의 상기 주홈(13)에 돌출된 구성이 된다. In other words, the heat transfer pipe 31 having the above-described configuration has the first projecting piece 16a and the fourth projecting piece 16 even though one side of the tube axial direction D1 is upstream and the refrigerant flows in the downstream direction. Either 16d) necessarily projects to the main groove spirally downstream side D2d of the pin configuration portion 52A and to the main groove 13 on the tube axially upstream side D1u.

따라서 상기 구성의 전열관은 열교환기에 장착된 방향에 관계없이 앞서 기술한 뛰어난 성능을 확보할 수 있으며 장착 방향을 의식하지 않고 쉽게 열교환기에 장착할 수 있다.Therefore, the heat pipe of the above configuration can secure the excellent performance described above irrespective of the direction in which the heat exchanger is mounted and can be easily mounted in the heat exchanger without being aware of the mounting direction.

본 발명은 앞에서 기술한 본 실시 형태과 같이 다양한 구성에 의해 형성할 수 있으나 앞서 설명한 구성에 한정되지 않고 많은 실시 형태를 얻을 수 있다.Although the present invention can be formed by various configurations as in the present embodiment described above, many embodiments can be obtained without being limited to the configurations described above.

또 상술한 실시 형태와 이 발명의 구성과의 대응에서 이 실시형태의 주홈(13)은 본 발명의 핀 사이에 대응하는 것으로 한다.
In addition, the main groove 13 of this embodiment shall correspond between the pins of this invention in correspondence with embodiment mentioned above and the structure of this invention.

본 발명은 냉동기, 공조기 등 열교환기에 포함되는 전열관으로서 이용할 수 있다.
The present invention can be used as a heat transfer tube included in a heat exchanger such as a refrigerator or an air conditioner.

10 : 관 내면
11, 21, 31 : 전열관
12, 42, 52 : 핀
12A, 42A, 52A : 핀 구성부
13 : 주홈
14 : 부홈
15 : 부홈 형성 부분
16 : 돌출편
D1 : 관 축방향
D2 : 주홈 나선 방향
D3 : 부홈 나선 방향
10: inside the tube
11, 21, 31: heat pipe
12, 42, 52: pin
12A, 42A, 52A: Pin Configuration
13: main home
14: sub-home
15: sub groove forming part
16: protrusion
D1: pipe axial direction
D2: Main groove spiral direction
D3: Sub groove spiral direction

Claims (3)

관 내면에 관 축방향에 대해 일정 각도(β1)를 갖는 높이(Hf)가 0.1mm~0.30mm의 나선형 핀이 형성된 외경 7mm보다 작은 전열관으로서,
상기 관 내면에 상기 핀을 깊이(Hn)가 0.1mm~0.30mm의 나선형 부홈에 의해 핀 형성 방향으로 분단시키는 동시에, 관 내면에 나선상으로 돌출하는 복수의 핀 구성부를 형성하고,
상기 핀 구성부의 적어도 나선 방향 하류측에 상기 관 축방향 상류측에서 이웃하는 상기 핀과의 사이에, 상기 핀에 대해 5˚≤ α < 70˚ 각도(α)로 돌출하는 돌출편을 구비하고,
상기 핀 구성부를 상기 핀 형성 방향에서의 핀 구성부 사이 틈(Pf)를1.5mm 이상, 상기 돌출편의 핀 사이 틈(W2)에 대한 돌출 길이(W1)의 비율(W1/W2)을 0.3~0.9로 형성한 전열관.
A heat transfer tube having a height H f having a predetermined angle (β 1 ) with respect to the tube axial direction on the inner surface of the tube smaller than an outer diameter of 7 mm with a spiral fin of 0.1 mm to 0.30 mm,
Forming a plurality of fin components on the inner surface of the tube by a spiral sub groove having a depth H n of 0.1 mm to 0.30 mm in the fin forming direction and protruding spirally on the inner surface of the tube;
At least on a spiral downstream side of the fin configuration portion, with a protruding piece projecting at an angle α of 5 ° ≦ α <70 ° with respect to the fin, between the pins adjacent to the tube axially upstream side;
The pin constitutes a proportion of the gap between the pin configuration on the part of the pin forming direction (P f) of more than 1.5mm, projecting to the gap (W 2) between the projecting convenience pin length (W 1) (W 1 / W 2 ) Heat transfer tube formed 0.3 ~ 0.9.
제 1항에 있어서,
상기 핀 높이를 Hf > 0.12mm, 상기 부홈 깊이를 Hn>0.12mm, 상기 돌출편의 핀에 대한 각도(α)를 20˚ 이상, 상기 관 축방향에 대한 부홈의 각도(β2)를 -10˚~15˚, 상기 핀 형성 방향에서의 핀 구성부 사이 틈(Pf)을 2~5mm, 상기 핀 형성방향에서의 부홈 폭(W3)을 0.1mm 이상으로 형성한 응축용 전열관.
The method of claim 1,
The height of the fin is H f > 0.12 mm, the depth of the sub groove is H n > 0.12 mm, the angle α with respect to the pin of the protruding piece is 20 ° or more, and the angle of the sub groove (β 2 ) with respect to the pipe axis direction. 10 ° to 15 °, the condensation heat exchanger tube having a gap P f between the fin components in the fin formation direction of 2 to 5 mm and a sub groove width W 3 in the fin formation direction of 0.1 mm or more.
제 1항에 있어서,
상기 핀 높이(Hf)를 0.1mm 이상, 상기 부홈 깊이(Hn)를 0.1mm 이상, 상기 돌출편의 핀에 대한 각도(α)를 20˚ 이하, 상기 관 축방향에 대한 부홈의 각도(β2)를 10˚ 이상, 상기 핀 형성방향에서의 핀 구성부 사이 틈(Pf)을 5mm 이상으로 형성한 증발용 전열관.
The method of claim 1,
The pin height H f is 0.1 mm or more, the sub groove depth H n is 0.1 mm or more, the angle α with respect to the pin of the protruding piece is 20 ° or less, and the angle of the sub groove with respect to the tube axis direction β The evaporation heat exchanger tube which formed 2 ) more than 10 degrees, and the space | interval P f in the said pin formation direction (P f ) is 5 mm or more.
KR1020117024844A 2009-05-28 2010-05-27 Heat transmission tube Active KR101695044B1 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2009-129106 2009-05-28
JP2009129106A JP5435460B2 (en) 2009-05-28 2009-05-28 Heat transfer tube
PCT/JP2010/058990 WO2010137647A1 (en) 2009-05-28 2010-05-27 Heat transmission tube

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130131499A true KR20130131499A (en) 2013-12-04
KR101695044B1 KR101695044B1 (en) 2017-01-10

Family

ID=43222752

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020117024844A Active KR101695044B1 (en) 2009-05-28 2010-05-27 Heat transmission tube

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP5435460B2 (en)
KR (1) KR101695044B1 (en)
CN (1) CN102449424B (en)
WO (1) WO2010137647A1 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102679791B (en) * 2011-03-10 2015-09-23 卢瓦塔埃斯波公司 For the heat-transfer pipe of heat exchanger
EP3458774B1 (en) * 2016-07-07 2020-06-24 Siemens Aktiengesellschaft Steam generator pipe having a turbulence installation body
JP6803061B2 (en) * 2016-09-26 2020-12-23 伸和コントロールズ株式会社 Heat exchanger
JP6961224B2 (en) * 2017-12-28 2021-11-05 ホクシン産業株式会社 Fuel oil transfer device
CN109944677B (en) * 2019-03-01 2024-03-01 冀凯河北机电科技有限公司 Novel engine fin for air engine

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06221788A (en) * 1992-12-16 1994-08-12 Carrier Corp Pipe of heat exchanger
JPH08178574A (en) 1994-12-28 1996-07-12 Hitachi Ltd Heat transfer tube with inner cross groove for mixed refrigerant and heat exchanger using the same
JPH1183368A (en) * 1997-09-17 1999-03-26 Hitachi Cable Ltd Heat transfer tube with internal groove

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1132549A (en) * 1993-09-30 1996-10-02 西门子公司 Internally ribbed tube for a steam generator, and a steam generator using such tubes
CN1084876C (en) * 1994-08-08 2002-05-15 运载器有限公司 Heat transfer tube
KR100245383B1 (en) * 1996-09-13 2000-03-02 정훈보 Cross groove forming heat pipe and manufacturing method
ES2317624T3 (en) * 2002-06-10 2009-04-16 Wolverine Tube Inc. METHOD FOR MANUFACTURING A HEAT TRANSFER TUBE.
CN201173728Y (en) * 2007-12-14 2008-12-31 华南理工大学 A seamless internal thread heat transfer tube

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06221788A (en) * 1992-12-16 1994-08-12 Carrier Corp Pipe of heat exchanger
JPH08178574A (en) 1994-12-28 1996-07-12 Hitachi Ltd Heat transfer tube with inner cross groove for mixed refrigerant and heat exchanger using the same
JPH1183368A (en) * 1997-09-17 1999-03-26 Hitachi Cable Ltd Heat transfer tube with internal groove

Also Published As

Publication number Publication date
CN102449424B (en) 2015-09-30
JP2010276270A (en) 2010-12-09
CN102449424A (en) 2012-05-09
JP5435460B2 (en) 2014-03-05
WO2010137647A1 (en) 2010-12-02
KR101695044B1 (en) 2017-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5858478B2 (en) Parallel flow type heat exchanger and air conditioner equipped with the same
WO2014115240A1 (en) Refrigerant distributor and heat pump device using refrigerant distributor
US11009295B2 (en) Extruded aluminum flat multi-hole tube and heat exchanger
KR20130131499A (en) Heat transmission tube
CN110869690B (en) condenser
JP5554741B2 (en) Finned tube heat exchanger and air conditioner equipped with the same
WO2020090377A1 (en) Heat exchanger
JP2006071270A (en) Heat exchanger, intermediate heat exchanger, and refrigeration cycle
JP2015017738A (en) Heat exchanger
JP4119836B2 (en) Internal grooved heat transfer tube
JP6360791B2 (en) Heat transfer tube for fin-and-tube heat exchanger and fin-and-tube heat exchanger using the same
JP2016138726A (en) Heat exchanger
EP3191784B1 (en) Turbulators in enhanced tubes
JP6415976B2 (en) Heat transfer tube for fin-and-tube heat exchanger and fin-and-tube heat exchanger using the same
JP2009186130A (en) Heat transfer tube for radiator with inner face fin
JP4897968B2 (en) Heat transfer tube and method of manufacturing heat transfer tube
JP2003090691A (en) Fin tube heat exchanger and refrigerating cycle employing the same
JP6104357B2 (en) Heat exchange device and refrigeration cycle device provided with the same
JP4826343B2 (en) Heat transfer tube for refrigerant of heat pump type heat exchange device and gas cooler using the same
JP7112168B2 (en) Heat exchanger and refrigeration cycle equipment
US10480872B2 (en) Turbulators in enhanced tubes
JP2018071895A (en) Heat exchanger
JP2013088045A (en) Heat exchanger and heat pump type water heater using the same
JP4143973B2 (en) Air conditioner
JP4874320B2 (en) Heat exchanger and air conditioner equipped with the heat exchanger

Legal Events

Date Code Title Description
PA0105 International application

Patent event date: 20111021

Patent event code: PA01051R01D

Comment text: International Patent Application

PG1501 Laying open of application
A201 Request for examination
PA0201 Request for examination

Patent event code: PA02012R01D

Patent event date: 20150428

Comment text: Request for Examination of Application

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20160421

Patent event code: PE09021S01D

E90F Notification of reason for final refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Final Notice of Reason for Refusal

Patent event date: 20160629

Patent event code: PE09021S02D

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20161028

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20170104

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20170104

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191217

Year of fee payment: 4

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20191217

Start annual number: 4

End annual number: 4

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20201217

Start annual number: 5

End annual number: 5

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20241216

Start annual number: 9

End annual number: 9