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給湯用伝熱管

国内特許コード P150011600
掲載日 2015年3月30日
出願番号 特願2006-524145
登録番号 特許第4394687号
出願日 平成17年5月11日(2005.5.11)
登録日 平成21年10月23日(2009.10.23)
国際出願番号 JP2005008609
国際公開番号 WO2006103788
国際出願日 平成17年5月11日(2005.5.11)
国際公開日 平成18年10月5日(2006.10.5)
優先権データ
  • 200510056765.8 (2005.3.25) CN
発明者
  • 李 志信
  • 孟 継安
  • 沼田 光春
  • 笠井 一成
出願人
  • 清華大学
  • ダイキン工業株式会社
発明の名称 給湯用伝熱管
発明の概要 本発明は、内部と外部との熱交換を行う給湯用伝熱管に関するものである。内部を流れる流体のレイノルズ数(Re)が7000未満の区間に位置する部分の内面の少なくとも一部に、突起の高さ(H1)が0.8mm~2.0mmの範囲内、または高さ(H1)が内径(D)の0.1~0.25倍である複数の突起が設けられている。その結果、簡単な構造で、低レイノルズ数域において伝熱性能の向上を図るとともに、管内の圧力損失が小さい。
従来技術、競合技術の概要



空気調和装置、給湯器などに用いられる熱交換装置においては、管内に水などの流体が流れるとともに管内外の温度差によって熱交換を行う伝熱管が設けられている。そして、伝熱管の伝熱性能を向上させるため、管内面に溝が形成された溝付管が使われることがある。また、伝熱管の内面に突起を設けて伝熱性能を向上させる技術も提案されている。

このように、伝熱管内部に突起を設けると、伝熱管の伝熱面積が大きくなるとともに、突起により流体が撹拌されることで、伝熱面における熱伝達率が増大され、伝熱性能が向上する。しかし、伝熱管内部に突起を設けると、突起によって管摩擦係数が増大し、管内の流れの圧力損失が大きくなる。そこで、伝熱管内部に高さが0.45mm~0.6mmの突起を設けて、冷媒との熱伝達を促進しつつ圧力損失を抑える技術が提案されている(特許文献1)。

【特許文献1】

公平6-70556

産業上の利用分野 【技術分野】



本発明は、給湯器技術、特に管内を流れる流体のレイノルズ数Reが7000未満の給湯用伝熱管に関する。

【背景技術】





空気調和装置、給湯器などに用いられる熱交換装置においては、管内に水などの流体が流れるとともに管内外の温度差によって熱交換を行う伝熱管が設けられている。そして、伝熱管の伝熱性能を向上させるため、管内面に溝が形成された溝付管が使われることがある。また、伝熱管の内面に突起を設けて伝熱性能を向上させる技術も提案されている。





このように、伝熱管内部に突起を設けると、伝熱管の伝熱面積が大きくなるとともに、突起により流体が撹拌されることで、伝熱面における熱伝達率が増大され、伝熱性能が向上する。しかし、伝熱管内部に突起を設けると、突起によって管摩擦係数が増大し、管内の流れの圧力損失が大きくなる。そこで、伝熱管内部に高さが0.45mm~0.6mmの突起を設けて、冷媒との熱伝達を促進しつつ圧力損失を抑える技術が提案されている(特許文献1)。

【特許文献1】

特公平6-70556

特許請求の範囲 【請求項1】
内部と外部との熱交換を行う伝熱管であって、
前記内部を流れる流体のレイノルズ数(Re)が7000未満の区間に位置する部分の内面の少なくとも一部に、高さ(H1)が0.8mm~2.0mmである複数の突起が設けられており、
前記突起は、前記外部から力を加えることにより形成されるものであり、曲げ部においては、曲げられている面と交差する部分には形成されていない、
伝熱管。

【請求項2】
内部と外部との熱交換を行う伝熱管であって、
前記内部を流れる流体のレイノルズ数(Re)が7000未満の区間に位置する部分の内面の少なくとも一部に、高さ(H1)が内径(D)の0.1~0.25倍である複数の突起が設けられており、
前記突起は、前記外部から力を加えることにより形成されるものであり、曲げ部においては、曲げられている面と交差する部分には形成されていない、
伝熱管。

【請求項3】
給湯用熱交換器に用いられ、内部と外部との熱交換を行う伝熱管であって、
前記内部を流れる流体である水が流入する流入口の近傍に位置する部分の内面に、高さ(H1)が0.8mm~2.0mmである複数の突起が設けられており、
前記突起は、前記外部から力を加えることにより形成されるものであり、曲げ部においては、曲げられている面と交差する部分には形成されていない、
伝熱管。

【請求項4】
給湯用熱交換器に用いられ、内部と外部との熱交換を行う伝熱管であって、
前記内部を流れる流体である水が流入する流体入口の近傍に位置する部分の内面に、高さ(H1)が内径(D)の0.1~0.25倍である複数の突起が設けられており、
前記突起は、前記外部から力を加えることにより形成されるものであり、曲げ部においては、曲げられている面と交差する部分には形成されていない、
伝熱管。

【請求項5】
内部と外部との熱交換を行う伝熱管であって、
前記内部を流れる流体のレイノルズ数(Re)が7000未満の区間に位置する部分の内面の少なくとも一部に、高さ(H1)が0.8mm~2.0mmである複数の突起が設けられており、
前記外部には、前記流体と熱交換を行う第2流体を流すための第2伝熱管が配置されており、
外面には、前記第2伝熱管が接触しており、
前記突起は、前記外面を凹ませることによって前記内面に形成されるものであって、前記第2伝熱管との接触部分以外の場所に形成されている、
伝熱管。

【請求項6】
内部と外部との熱交換を行う伝熱管であって、
前記内部を流れる流体のレイノルズ数(Re)が7000未満の区間に位置する部分の内面の少なくとも一部に、高さ(H1)が内径(D)の0.1~0.25倍である複数の突起が設けられており、
前記外部には、前記流体と熱交換を行う第2流体を流すための第2伝熱管が配置されており、
外面には、前記第2伝熱管が接触しており、
前記突起は、前記外面を凹ませることによって前記内面に形成されるものであって、前記第2伝熱管との接触部分以外の場所に形成されている、
伝熱管。

【請求項7】
給湯用熱交換器に用いられ、内部と外部との熱交換を行う伝熱管であって、
前記内部を流れる流体である水が流入する流入口の近傍に位置する部分の内面に、高さ(H1)が0.8mm~2.0mmである複数の突起が設けられており、
前記外部には、前記流体と熱交換を行う第2流体を流すための第2伝熱管が配置されており、
外面には、前記第2伝熱管が接触しており、
前記突起は、前記外面を凹ませることによって前記内面に形成されるものであって、前記第2伝熱管との接触部分以外の場所に形成されている、
伝熱管。

【請求項8】
給湯用熱交換器に用いられ、内部と外部との熱交換を行う伝熱管であって、
前記内部を流れる流体である水が流入する流体入口の近傍に位置する部分の内面に、高さ(H1)が内径(D)の0.1~0.25倍である複数の突起が設けられており、
前記外部には、前記流体と熱交換を行う第2流体を流すための第2伝熱管が配置されており、
外面には、前記第2伝熱管が接触しており、
前記突起は、前記外面を凹ませることによって前記内面に形成されるものであって、前記第2伝熱管との接触部分以外の場所に形成されている、
伝熱管。
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 登録
分野
  • 機械工学;照明;加熱;武器;爆破
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