[发明专利]换热器用传热管以及使用了它的换热器

说明书

技术领域

本发明涉及换热器用传热管以及使用了它的换热器，尤其涉及自然制冷剂热泵式供热水机的水-制冷剂换热器用传热管以及使用了它的换热器。

背景技术

一直以来作为已知的自然制冷剂热泵式供热水机(以下有时简称为“热泵式供热水机”)的换热器有由水流通的外管和制冷剂流通的内管这双层管构成的双层管式换热器。

这种双层管式换热器的场合，当制冷剂流通的内管上出现因腐蚀形成的孔时，则由于水和制冷剂混合，因而在往往设置用于检测水或制冷剂的泄漏并使装置停止的泄漏检测部(具有泄漏检测槽的泄漏检测管)(通过设置泄漏检测管，实际上成为三层管构造)。

另一方面，自然制冷剂热泵式供热水机是在夜间花费时间煮沸热水的机器，由于水的流速小且为层流，所以为了提高作为换热器的性能，提高成为瓶颈的水管的传热性能是必不可少的。

作为以提高传热性能为目的的换热器，有由波纹管和配置在其外侧的外管构成的换热器，该波纹管在设波纹槽深度为Hc、波纹外径设为OD时，则有0.04≤Hc/OD的关系，在设波纹槽与管轴线Ta所成的角为螺旋角βc时，则为βc≥40°(参照专利文献1：日本特开2007-218486号公报)。

根据专利文献1记载的换热器，记载即使在如自然制冷剂热泵式供热水机那样的水的流速小的使用形态下，也能够得到可提高换热器的传热性能的换热器用传热管以及使用了它的换热器。

另外，还有在管内表面形成有管轴方向或螺旋状的连续槽，而且以含有管轴线的平面剖切的截面形状是波形的传热管(参照专利文献2：日本特开昭61-125592号公报)。

根据专利文献2记载的传热管，记载的主要内容是：能够稳定而且低成本地连续制造弯曲加工性能优良的内表面带槽的管。

专利文献1记载的传热管在与平滑管的重量相同的情况下与平滑管比较能够将性能提高到2倍以上。另外，虽然能够得到考虑了压力损失的波纹形状，作为波纹管的外表面形状可实现最优化，但是要想尽可能不增加重量而实现性能进一步的提高，必须改良波纹管的管内表面形状。

专利文献2记载的传热管是在管内表面设有螺旋状的连续槽的波纹管，若按照专利文献1记载的波纹形状进行制作的话，则有可能实现超过专利文献1的波纹管的性能。

但是，本发明的发明人等研究的结果得知，即使在波纹管上仅形成内表面槽，也存在因内表面槽的形状反而会比波纹管的性能更降低的情况。而且得知还存在性能提高时重量上升的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可提高水一制冷剂换热器的传热性能换热器用传热管以及使用了它的换热器。

本发明为了实现上述目的，提供一种换热器用传热管，是作为构成换热器的水管来使用的波纹形状的传热管，其特征是，在上述波纹管内表面上形成有螺旋状的内表面槽，当设上述波纹形状的波纹槽深度为Hc、设波纹外径为OD时，则满足0.04≤Hc/OD≤0.1的关系，当设上述内表面槽的翅片高度为Hf、设管的最大内径为ID时，则满足下述关系：

0.022{30.7×(Hc/OD)+1.13}^(-0.5)≤Hf/ID≤0.037。

而且本发明提供具备上述的换热器用传热管的换热器。

本发明的效果如下。

根据本发明，能够得到可提高水-制冷剂换热器的传热性能的换热器用传热管以及使用了它的换热器。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施方式的传热管的构造的说明图，图1(a)表示总体图，图1(b)表示图1(a)的局部放大剖视图，图1(c)表示图1(a)的椭圆A的放大剖视图。

图2是表示本发明的第二实施方式的传热管的构造的说明图。

图3是表示本发明的第三实施方式的换热器的构造的说明图。

图4是表示本发明的第四实施方式的换热器的构造的说明图。

图5是表示本发明的第五实施方式的换热器的构造的说明图。

图6是表示本发明的第六实施方式的换热器的构造的说明图。

图7是表示本发明的第七实施方式的换热器的构造的说明图。

图8表示的是雷诺数Re为1000时的波纹管的Hc/OD与传热性能的关系(对平滑管的传热性能比)。

图9表示的是雷诺数Re为1000时的波纹管的螺旋角与传热性能的关系(对平滑管的传热性能比)。

图10表示的是雷诺数Re为1000时的波纹管的Hc/OD与管摩擦系数的关系(对平滑管的管摩擦系数比)。

图11是参考例1～3的带螺旋状内表面槽的管与比较例1的平滑管的传热性能测定结果。