(57)【要約】【課題】冷凍機油が滞留しにくく、十分なＣＯ２蒸発伝熱性能を持ち、小径化によりフィン成形性に有利であるとともに、伝熱管の拡管時にフィン潰れ及びフィン倒れが発生しにくい内面溝付伝熱管を提供する。【解決手段】管外径Ｄが２乃至４ｍｍ、フィンの高さＨが０．０５乃至０．２５ｍｍ、フィンのリード角βが０乃至３５°、フィン高さＨと管外径Ｄとの比Ｈ／Ｄが０．０２５以上、溝の数Ｎが２０乃至６０個、溝の斜面がなす頂角θが１２乃至４０°である。管材料の引張強さをσＢ［Ｎ／ｍｍ２］、フィンの根元半径をＲ［ｍｍ］、底肉厚をｔ［ｍｍ］としたとき、α＝（Ｈ／Ｄ）×ｔが０．０１５以下、γ＝（Ｈ／Ｒ）×ｔが０．２乃至２．０、ｔがｔ≧２５．５×Ｄ／［２×（０．８×σＢ＋２５．５）］である。【選択図】図１
2009228929.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二酸化炭素を冷媒として使用するフィンアンドチューブ式熱交換器の蒸発器用内面溝付伝熱管において、管内面に管軸と平行又は傾斜する方向に伸びる複数個の溝が形成され、これらの溝間に複数個のフィンが形成されており、管外径Ｄが２乃至４ｍｍ、前記フィンの高さＨが０．０５乃至０．２５ｍｍ、前記フィンのリード角βが０乃至３５°、前記フィン高さＨと管外径Ｄとの比Ｈ／Ｄが０．０２５以上、前記溝の数Ｎが２０乃至６０個、前記溝の斜面がなす頂角θが１２乃至４０°であり、管材料の引張強さをσＢ［Ｎ／ｍｍ２］、フィンの根元半径をＲ［ｍｍ］、管の溝底部における肉厚である底肉厚をｔ［ｍｍ］としたとき、前記Ｈ／Ｄに底肉厚ｔを乗じたパラメータα＝（Ｈ／Ｄ）×ｔが０．０１５以下、フィン高さＨとフィン根元半径Ｒとの比に底肉厚ｔを乗じたパラメータγ＝（Ｈ／Ｒ）×ｔが０．２乃至２．０、底肉厚ｔがｔ≧２５．５×Ｄ／［２×（０．８×σＢ＋２５．５）］であることを特徴とする蒸発器用内面溝付伝熱管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はフィンアンドチューブ式熱交換器の蒸発器用内面溝付管に関し、特に、冷凍機油としてポリアルキレングリコール系油等を０．１乃至１０％含有する二酸化炭素冷媒を使用する蒸発器用内面溝付管に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、空調機、カーエアコン、冷蔵庫、冷凍機、給湯器及び自動販売機等に設けられている熱交換器には、フロン系の冷媒が使用されていたが、近時フロン系冷媒は地球温暖化に影響を与える物質として排出が規制されており、毒性及び可燃性が小さく安全で、安価で、さらに環境への付加が小さい自然冷媒が注目されている。
【０００３】
このような自然冷媒の一種である二酸化炭素は、熱特性に大きく影響を与える液定圧比熱及び液熱伝達率が高く、熱交換効率が高いため、フロン系冷媒よりも伝熱性能が優れている。また、二酸化炭素は、表面張力が小さいため、フロン系冷媒よりも気泡が発生しやすく、核沸騰が促進されるため、冷媒として二酸化炭素を使用すると、フロン系冷媒を使用したときよりも伝熱性能が向上する。更に、二酸化炭素はフロン系冷媒よりも液粘性率及び密度が小さいため、二酸化炭素を冷媒として熱交換器に使用すると、冷媒の通流速度を大きくしても圧力損失を小さく抑えることが可能であるため、高い熱伝導率が得られる。更にまた、二酸化炭素は蒸気密度及び潜熱が大きく、単位排除容積あたりの冷凍効果がフロン系冷媒より大きいため、二酸化炭素を冷媒とする熱交換器はコンパクト化に有利である。
【０００４】
一方、二酸化炭素は臨界温度が低く、二酸化炭素を冷媒とするエアコンの高圧側では放熱を伴った凝縮が行われず、更に蒸発器入り口での乾き度が高くなるため、冷房及び暖房の単純サイクルにおける理論性能が低いという問題点がある。このため二酸化炭素を冷媒として使用する場合は、冷媒が通過する伝熱管に高い伝熱性能が求められる。
【０００５】
そこで、ＣＯ２冷媒を使用した熱交換器においては、銅又は銅合金製の伝熱管の内面に溝を形成した内面溝付管が使用されており、この内面溝により伝熱管と冷媒との接触面積を増大し、伝熱性能を向上させている。
【０００６】
例えば特許文献１には、内面溝付伝熱管の管外径と底肉厚の関係、溝深さと単位溝当たりの溝断面積の関係及び溝条数と管最大内径との関係を最適化することにより、十分な耐圧強度を保ちながら、管内熱伝達率を向上させたクロスフィンチューブ式熱交換器用内面溝付伝熱管が提案されている。
【０００７】
また、特許文献２には、内面溝付伝熱管の溝形状を適切なものにすることにより、冷凍機油を含む二酸化炭素冷媒を使用する場合でも、圧力損失が増加せず、蒸発伝熱性能が優れた蒸発器用内面溝付伝熱管が提案されている。
【０００８】
ここで、冷凍機油は冷凍空調機における圧縮機の潤滑及び摩耗低減及び内部シールを目的として用いられる。冷凍機油には、析出物を発生させにくく、冷媒がよく溶解し、低温で高い流動性があることが求められる。すなわち、油の劣化又は低温で析出物を生じたり、溶媒の溶解量が少ない低温下で冷凍機油が固まったりしてはならない。例えば、ポリアルキレングリコール系油は圧縮性及び熱伝導性及び流動性に優れており、鉄や銅と反応して析出物を生じることがないため、冷凍機油としてよく使用される。
【０００９】
フィンアンドチューブ式熱交換器は、アルミニウム又はステンレス等の板（これを熱交換器フィンという）を複数枚適長間隔をおいて平行に配置し、これらの熱交換器フィンに共通の貫通孔を設け、この貫通孔に伝熱管を通した後、伝熱管内に拡管玉を挿通し、拡管玉により管内面を機械的に拡管して伝熱管と熱交換器フィンとを密着させることにより、製造したものである。伝熱管外部に熱交換器フィンを設けることで伝熱管と管外部流体との接触面積は増大し、伝熱管内部を通流させる流体と管外部熱交換器フィン側に通流させる流体との間の交換熱量が増大するが、この伝熱管に前述の内面溝付管を用いることで伝熱性能はさらに向上する。
【００１０】
【特許文献１】特開２００６−１６２１００号公報
【特許文献２】特開２００６−６４３１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、前述の従来技術には以下のような問題点がある。ＣＯ２を冷媒とする熱交換器において、伝熱管を通流するＣＯ２冷媒中には、ＣＯ２の圧力を増大させる圧縮機の潤滑剤として冷凍機油が含まれている。蒸発器で液体のＣＯ２が気体となるが、蒸発器入り口において、液体のＣＯ２と潤滑剤の液体とは混合せず二層分離して供給される。特許文献１に記載の伝熱管には、管外径と底肉厚の組み合わせによって、前記二層分離した潤滑剤が管表面に付着してＣＯ２液の蒸発を阻害する場合がある。
【００１２】
また、特許文献２に記載の伝熱管は、フィンの根元部の形状が規定されておらず、特に、底肉厚が増大した伝熱管を機械拡管する際に発生するフィン潰れ及びフィン倒れが発生しやすく、フィンアンドチューブ式熱交換器を組立てたとき伝熱性能が低下してしまうという問題がある。
【００１３】
本発明はかかる問題を鑑みてなされたものであって、冷凍機油が滞留しにくく、十分なＣＯ２蒸発伝熱性能を持ち、小径化によりフィン成形性に有利であるとともに、伝熱管の拡管時にフィン潰れ及びフィン倒れが発生しにくい内面溝付伝熱管を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明に係る蒸発器用内面溝付伝熱管は、二酸化炭素を冷媒として使用するフィンアンドチューブ式熱交換器の蒸発器用内面溝付伝熱管において、管内面に管軸と平行又は傾斜する方向に伸びる複数個の溝が形成され、これらの溝間に複数個のフィンが形成されており、管外径Ｄが２乃至４ｍｍ、前記フィンの高さＨが０．０５乃至０．２５ｍｍ、前記フィンのリード角βが０乃至３５°、前記フィン高さＨと管外径Ｄとの比Ｈ／Ｄが０．０２５以上、前記溝の数Ｎが２０乃至６０個、前記溝の斜面がなす頂角θが１２乃至４０°であり、管材料の引張強さをσＢ［Ｎ／ｍｍ２］、フィンの根元半径をＲ［ｍｍ］、管の溝底部における肉厚である底肉厚をｔ［ｍｍ］としたとき、前記Ｈ／Ｄに底肉厚ｔを乗じたパラメータα＝（Ｈ／Ｄ）×ｔが０．０１５以下、フィン高さＨとフィン根元半径Ｒとの比に底肉厚ｔを乗じたパラメータγ＝（Ｈ／Ｒ）×ｔが０．２乃至２．０、底肉厚ｔがｔ≧２５．５×Ｄ／［２×（０．８×σＢ＋２５．５）］であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の蒸発器用内面溝付伝熱管によれば、外径が小さいため管をヘアピン曲げ加工するときの曲げ半径を小さくすることができ、この内面溝付伝熱管を組み込んだフィンアンドチューブ式熱交換器のコンパクト化に有利である。更に、底肉厚を厚くする必要がないためフィン成形性に有利である。更に、本発明の蒸発器用内面溝付伝熱管は、外径及びフィン高さの関係並びに溝数並びに山頂角を最適化することによりＣＯ２蒸発伝熱性能に優れている。更に、本発明の蒸発器用内面溝付伝熱管は、フィン根元のＲ値を規定することによって伝熱管を機械拡管する際に発生するフィン潰れ及びフィン倒れを防止することが可能であるため、フィンアンドチューブ式熱交換器に組み込んだ場合においても、熱交換性能が低下することを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について、添付の図面を参照して具体的に説明する。図１（ａ）は、本発明の実施形態に係る内面溝付伝熱管における管軸を含む縦断面図、図１（ｂ）は管軸直交断面における内面溝付伝熱管の一部を示す断面図、図２は図１（ｂ）の一部拡大断面図である。
【００１７】
内面溝付伝熱管２１は、管内面に複数の溝２２が螺旋状に形成されており、この螺旋溝２２間の突起として螺旋状に伸びるフィン２３が形成されている。溝２２及びフィン２３が形成されていることによって伝熱管内面と冷媒との接触面積が増え、伝熱性能が向上する。
【００１８】
次に、本発明の内面溝付伝熱管の形状について説明する。図１（ａ）に示すように、溝２２の管軸方向に対するリード角をβとし、図１（ｂ）に示すように、管２１の外径をＤ、管軸直交断面においてフィン２３の高さをＨ、底肉厚をｔ、フィン２３の頂角をθとし、図２に示すように、フィン２３の根元半径をＲとする。このとき、本発明においては、管２１の外径Ｄは２乃至４ｍｍであり、フィン２３の高さＨは０．０５乃至０．２５ｍｍ、溝２２が管軸に対して有するリード角βは０乃至３５°である。更に、フィン高さＨと管外径Ｄとの比Ｈ／Ｄが０．０２５以上であり、管内に形成される溝２２の数Ｎが２０乃至６０個、溝２２の斜面がなす頂角θが１２乃至４０°である。更にまた、前記Ｈ／Ｄに底肉厚ｔを乗じたパラメータα＝（Ｈ／Ｄ）×ｔが０．０１５以下であり、フィン高さＨとフィン根元半径Ｒとの比に底肉厚ｔを乗じたパラメータγ＝（Ｈ／Ｒ）×ｔが０．２乃至２．０である。更にまた、管材料の引張強さをσＢ［Ｎ／ｍｍ２］として底肉厚ｔはｔ≧２５．５×Ｄ／［２×（０．８×σＢ＋２５．５）］を満足する。
【００１９】
以下、上記数値限定の理由について説明する。
【００２０】
「管外径Ｄ：２乃至４ｍｍ」
伝熱管を内面溝付管とすることにより管内の伝熱面積が増大し、更に、管内に形成されたフィンによりＣＯ２冷媒が撹拌されるため、伝熱性能が向上する。内面溝付管は後述するように、縮径された管に対し、管内に縮径プラグと回転自在に連結されて配置された溝付プラグの位置にて、管外面を転造ボール又は転造ロールによって押圧することによって、管内面に溝形状を転写する転造加工により製造される。この溝形状が転写された内面溝付管に縮径加工を施すことによって、小径の内面溝付管が製造される。内面溝付管は管断面における管肉部の断面積が小さい程伝熱性能が高くなるため、管外径が小さい方が伝熱性能の点では有利である。しかし、外径が２ｍｍ未満であると、管内面に溝形状を転造加工される内面溝付管の外径が小さい場合には、溝付プラグ及び転造治具を小径化する必要があり、転造加工そのものが難しくなる。又は、内面溝付管の外径が大きく、管内面に溝形状を転造加工後大きな縮径率で縮径する場合には、縮径加工における内面溝付管の引抜量が大きくなるため、管内に形成された溝のリード角が小さくなる、フィンを形成する管肉が組成流動してフィンが分断される、若しくは管の底肉厚が増大する等の現象が発生しやすくなる。このような理由により、管内面に形成できうる溝形状が限定される上、熱伝達率の増加量よりも圧力損失の増加量の方が多くなり、結果として蒸発伝熱性能が低下する。一方、冷媒の使用圧力を一定とするとき、伝熱管が冷媒の使用圧力で破壊しないようにするため、その肉厚は外径に比例して大きくする必要がある。外径が４ｍｍを超えるとコンパクト化に不利であるとともに、管の耐圧強度を確保するために肉厚を大きく取る必要があるため、内面溝付管を組み込む蒸発器の質量が増大し、軽量化に不利となる。また、管の肉厚が増大すると、管内面への溝加工及び管の縮径加工時に工具負荷が大きくなって、内面溝付管の生産性が悪くなる。よって、管外径Ｄは２乃至４ｍｍである。
【００２１】
「フィン高さＨ：０．０５乃至０．２５ｍｍ」
フィン高さを高くすれば伝熱管と冷媒との接触面積が増えて伝熱性能が向上する。しかしながら、フィン高さが０．２５ｍｍを超えると、フィンが管内の冷媒の流れを妨げる抵抗となって圧力損失を増やしてしまうため結果として蒸発伝熱性能は低下する。一方フィン高さが０．０５ｍｍ未満の場合、伝熱管と冷媒との接触面積は増大するが、フィンが冷媒を攪拌する効果が小さくなり、熱伝達率の向上につながらない。従って、フィン高さＨは０．０５ｍｍ乃至０．２５ｍｍである。更に、圧力損失の低減を重視するなら、フィン高さＨは０．０５ｍｍ乃至０．１７ｍｍを満足することが好ましい。
【００２２】
「リード角β：０乃至３５°」
内面溝付管の蒸発伝熱性能は管内面に形成される溝の管軸に対するリード角による影響が大きく、伝熱管のフィンが管軸に対してリード角βを有することで、管内を流れる冷媒のフィンに対して垂直な速度成分が生じるため伝熱面積が増大し伝熱性能が向上する。しかし、ねじれ角が３５°を超えるとフィン自身が管内の冷媒の流れを妨げる抵抗として働き、蒸発伝熱性能の向上よりも圧力損失増加の方が大きくなる。従って、リード角βは０乃至３５°である。
【００２３】
「フィン高さＨと外径Ｄとの比Ｈ／Ｄ：０．０２５以上」
管外径Ｄに対するフィン高さＨの比が０．０２５未満であると、熱伝達率は向上せず、平滑管と同等の蒸発伝熱性能しか得られない。従って、フィン高さＨと外径Ｄとの比Ｈ／Ｄは０．０２５以上である。
【００２４】
「フィン高さＨと外径Ｄとの比Ｈ／Ｄに底肉厚ｔを乗じたパラメータα＝(Ｈ／Ｄ)×ｔ：０．０１５以下」
内面溝付管と熱交換器フィンとを密着させる際に行う機械拡管工程において、底肉厚ｔが大きくなるほど拡管に必要となる力が大きくなり、フィン高さＨが高くなるほど拡管時にフィンにかかる力が大きくなるため、フィン潰れ、倒れが生じやすくなる。本発明においては、適正な底肉厚及びフィン高さを規定するためにフィン高さと外径との比Ｈ／Ｄに底肉厚ｔを乗じたパラメータαを用いることとする。つまり、底肉厚を大きくすると拡管に必要な力が大きくなるためフィン高さを小さくする必要があり、フィン高さが高くなる程フィン根元にかかる力が大きくなるため管の外径を大きくする必要がある。αが０．０１５を上回ると、機械拡管時のフィン潰れ、倒れが生じ、蒸発伝熱性能が急激に低下する。従って、フィン高さＨと外径Ｄとの比Ｈ／Ｄに底肉厚ｔを乗じたパラメータα＝(Ｈ／Ｄ)×ｔは０．０１５以下である。
【００２５】
「フィン高さＨとフィン根元半径Ｒとの比Ｈ／Ｒに底肉厚ｔを乗じたパラメータγ＝(Ｈ／Ｒ)×ｔ：０．２乃至２．０」
内面溝付管と熱交換器フィンとを密着させる際に行う機械拡管工程において、底肉厚ｔが大きくなるほど拡管に必要となる力が大きくなり、フィン高さＨが高くなるほど拡管時に管内面に形成されたフィンにかかる力が大きくなるため、フィン潰れ、倒れが生じやすくなる。そこで、フィン斜面と溝底部とを滑らかな弧で結ぶことにより、フィンの潰れ及び倒れに対する抗力を高める。本発明においては、適正なＲ値を規定するために、フィン高さＨとフィン根元半径Ｒとの比Ｈ／Ｒに底肉厚ｔを乗じたパラメータγ＝（Ｈ／Ｒ）×ｔを用いることとする。つまり、機械拡管に必要な力が大きい程、又はフィン高さが高くなる程、フィン根元半径を大きくする必要があるため、フィン根元半径Ｒを底肉厚ｔ及びフィン高さＨに比例させるべき値であるとする。γが０．２未満の場合、底肉厚及びフィン高さに比してフィン根元の半径が大きくなるため、管内面の内表面積が減少し、伝熱量が低下する。一方、γが２．０より大きいと、底肉厚及びフィン高さに比してフィン根元の半径が小さくなるため、フィン潰れ及び倒れが生じ、蒸発伝熱性能が急激に低下する。従って、フィン高さＨとフィン根元半径Ｒとの比Ｈ／Ｒに底肉厚ｔを乗じたパラメータγ＝（Ｈ／Ｒ）×ｔは０．２乃至２．０である。
【００２６】
「管内面の溝数Ｎ：２０乃至６０個」
管内面に存在する溝の数が多いほど、管内面の内表面積が大きくなり伝熱量が大きくなる。しかし、溝数が６０を超えると、フィンが管内の冷媒の流れを妨げる抵抗となり、伝熱面積の増大による熱伝達率の向上よりも圧力損失の増加量の方が多くなり、蒸発伝熱性能が低下する。一方、溝数が２０未満であると、伝熱面積の増大が熱伝達率の向上につながらず、平滑管と同等の蒸発伝熱性能しか得られない。従って、管内面の溝数Ｎは２０乃至６０個である。
【００２７】
「フィンの頂角θ：１２乃至４０°」
フィンの頂角が小さいほど溝底幅が広くなり、溝部に保持しうる冷媒の量が増え、更に伝熱面積も増えるため熱伝達率が向上し、更に、管内の冷媒の流れに直交するフィンの断面積が減り圧力損失が減少するため、蒸発伝熱性能が高くなる。しかし、山頂角が１２°未満になるとフィン幅が小さくなるため、熱交換器フィンと内面溝付管とを密着させる機械拡管の際フィン潰れ、倒れが起こり、伝熱面積が減少するため蒸発伝熱性能は低下してしまう。一方、山頂角が４０°を超えると溝底幅が小さくなるため、溝に溜まる冷媒が膜厚となってフィン斜面を覆うようになり、この液膜によって管の熱抵抗が増加するため、蒸発伝熱性能が低下する。更に、管内の冷媒の流れに直交するフィンの断面積が増えて圧力損失が増大するため、蒸発伝熱性能は低下する。従って、フィンの頂角θは１２乃至４０°である。
【００２８】
次に、この管の製造方法について説明する。製造装置は縮径部、転造部、整径部からなり、素管はまず縮径部に挿入され、テーパ状に内径が減少する縮径ダイス及び管内に挿入される縮径プラグによって縮径される。縮径された素管は転造部に入り、管外面に転接しながら遊星回転する転造ボールもしくは転造ロール並びに管内面に配置された溝付プラグによって縮径及び溝加工が施される。このとき、溝付プラグは縮径プラグと回転可能に連結され、素管の引き抜き力に抗してフローティング状態でその位置に保持されており、管外面を転造ボール又は転造ロールによって押圧することにより溝付プラグの外面に形成された螺旋状の溝内に素管内面の管肉が侵入して管内面に溝が形成される。更に、溝加工を施された管は、整径部で縮径され、所望する外径の内面溝付管を得る。素管の外径、肉厚、縮径部における縮径率、転造部における縮径率、及び整径部における縮径率を適当に組合わせることにより、所定の外径、肉厚の内面溝付管を製造することができる。
【実施例】
【００２９】
以下、本発明の実施例の効果について比較例と対比して説明する。下記表１乃至表３は、実施例及び比較例の形状条件を示す。熱伝達率測定は図３に示される装置を使用して行った。図４はその蒸発器の構成を示す。図３に示されるように、本実施例で使用した測定装置には、ＣＯ２冷媒を圧縮する事により高温にする圧縮機２と、凝縮器であるガス冷却器４と、ＣＯ２冷媒を膨張させて低温にする膨張弁７と、試験部である蒸発器１が設けられている。また、圧縮機２の出口には、冷媒中の冷凍機油を分離するオイルセパレータ３aが設けられており、更に、圧縮機２の入口及びガス冷却器４の出口には夫々冷媒の脈動をなくすアキュームレータ５a及び５ｂが設けられている。
【００３０】
本実施例においては圧縮機用の冷凍機油としてポリアルキレングリコール系油を使用し、蒸発器１の出口に設けたオイルセパレータ３ｂによってＣＯ２冷媒中の冷凍機油を分離し、この分離した冷凍機油をオイル冷却器１０で冷却した後、オイルポンプ１１及び流量計１２を経由して再度ＣＯ２冷媒中に添加することにより蒸発器１の直前の部分における冷凍機油含有量を調節した。なお、ＣＯ２冷媒中の冷凍機油含有量は、予熱器８の直前のサンプリングポート１４においてＣＯ２冷媒を採取し、精密化学天秤によりその質量を測定することにより求めた。
【００３１】
また、図４に示されるように蒸発器１に実施例または比較例の内面溝付管を内部に配置した二重管３本を直列に接続し、実施例または比較例の内面溝付管の内部にＣＯ２を通流させ、これらの伝熱管と外管の間には冷却水を流通させた。その際、ＣＯ２冷媒の通流方向は冷却水の流通方向と逆になるようにし、この冷却水の入側と出側の温度を測定する事により交換熱量を測定した。この交換熱量を用いて、管の熱伝達率を測定した。
【００３２】
性能比を内面溝付管の熱伝達率/平滑管の熱伝達率とする。
【００３３】
実施例または比較例の内面溝付管とアルミニウム製熱交換器フィンとを機械拡管することにより密着させ、拡管後の管の内面形状を調査し、フィン潰れ、倒れの有無を確認した。
【００３４】
また、フィン倒れがあったものとなかったものについて、それぞれ１種類について熱交換器を製作し、風洞実験を行い、性能評価を行った。
【００３５】
【表１】
2009228929.tif 000003
【００３６】
【表２】
2009228929.tif 000004
【００３７】
【表３】
2009228929.tif 000005
【００３８】
この表１乃至３に示すように、実施例１乃至１５は管外径Ｄが本発明の請求項１を満足するので、請求項１を満足しない比較例１に比して拡管性がよい。また、実施例１乃至１５はフィン高さＨ及びフィン高さＨと外径Ｄとの比Ｈ／Ｄに底肉厚ｔを乗じたパラメータα＝(Ｈ／Ｄ)×ｔが本発明の請求項１を満足するので、請求項１を満足しない比較例４に比して拡管性がよい。実施例１乃至１５はフィン高さＨと外径Ｄとの比Ｈ／Ｄが本発明の請求項１を満足するので、請求項１を満足しない比較例５に比して伝熱性能がよい。実施例１乃至１５はリード角βが本発明の請求項１を満足するので、請求項１を満足しない比較例６に比して伝熱性能がよい。実施例１乃至１５は管内面の溝数Ｎが本発明の請求項１を満足するので、請求項１を満足しない比較例２及び３に比して伝熱性能がよい。実施例１乃至１５はフィンの頂角θが本発明の請求項１を満足するので、請求項１を満足しない比較例７及び８に比して伝熱性能が高く、比較例７に比して拡管性がよい。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】（ａ）は、本発明の実施形態に係る内面溝付伝熱管における管軸を含む縦断面図、（ｂ）は管軸直交断面における内面溝付伝熱管の一部を示す断面図である。
【図２】フィン根元のＲ部を示す図である。
【図３】熱伝達率及び圧力損失の測定に使用した装置の構成を示す図である。
【図４】図３に示す蒸発器の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００４０】
１；蒸発器、２；圧縮機、３ａ、３ｂ；オイルセパレータ、４；ガス冷却器、５ａ、５ｂ；アキュームレータ、６、１２；流量計、７；膨張弁、８；予熱器、９；過熱器、１０；オイル冷却器、１１；オイルポンプ、１３；熱源、１４；サンプリングポート、１５ａ〜１５ｃ；二重管、１６ａ〜１６ｆ；熱源水混合室、１７ａ〜１７ｄ；差圧変換器、１８ａ〜１８ｅ；冷媒混合室、１９ａ〜１９ｅ；熱電対、２０ａ〜２０ｅ；圧力変換器、２１:内面溝付伝熱管、２２:溝、２３:フィン、β:リード角、Ｄ:管内径、Ｈ:フィン高さ、ｔ:底肉厚、θ:山頂角、Ｒ:フィン根元半径
【図１】
2009228929.tif 000006
【図２】
2009228929.tif 000007
【図３】
2009228929.tif 000008
【図４】
2009228929.tif 000009