JP2003194486A - フィンチューブ - Google Patents

フィンチューブ

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JP2003194486A
JP2003194486A JP2001401164A JP2001401164A JP2003194486A JP 2003194486 A JP2003194486 A JP 2003194486A JP 2001401164 A JP2001401164 A JP 2001401164A JP 2001401164 A JP2001401164 A JP 2001401164A JP 2003194486 A JP2003194486 A JP 2003194486A
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Japan
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fin
turbulence
fin member
imparting
turbulent flow
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JP2001401164A
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Masayoshi Usui
正佳 臼井
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Usui Kokusai Sangyo Kaisha Ltd
Original Assignee
Usui Kokusai Sangyo Kaisha Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • 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
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 フィン部材の表面積を増大し放熱による熱交
換機能を向上する事ができる。また、フィン部材に形成
したピン状、短冊状等の乱流化部材により、接触する流
体に渦巻状の乱流を発生させ、境界層の剥離による放熱
効果により熱交換機能を更に向上する事ができる。 【解決手段】 金属管1の外周に金属材よりなるフィン
部材2を螺旋状に巻き付けてなるフィンチューブに於い
て、フィン部材2の表面に、フィン部材2とは別個に設
けた乱流化部材3を、フィン部材2の表面とは垂直方向
に突出固定している。そして、この乱流化部材3は、ピ
ン状に形成しても良いし、短冊状に形成したものであっ
ても良い

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車や建設機械の油
冷却管、居住用空間の温湿度を調整する空調機、食品の
鮮度を保って保存する冷凍冷蔵庫、化学設備の反応塔等
に広く使用されるフィンチューブに係るものである。
【0002】
【従来の技術】従来、上述のごときフィンチューブとし
ては、特開平9ー42573号公報記載の発明の如く、
金属管の外周面に、一定幅で両側面ともに平滑で長尺な
金属板を、螺旋状に巻き付けてフィン部材を形成してい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ごとき従来技術では、フィン部材が両側面ともに平滑な
ものとしているから、フィン部材での放熱性を高めるた
めに十分な表面積が得られないと共に螺旋状に巻き付け
たフィン部材の、フィン間の流体の流速が遅く、境界層
が厚いため、放熱による熱交換機能を十分に発揮し得な
い欠点を有している。
【0004】本発明は上述の如き課題を解決しようとす
るもので、フィン部材の放熱性を高めるために十分な表
面積を得ると共に、フィン部材の表面の凹凸によって、
流体の流れに渦巻き流を生じさせ、この渦巻き流によっ
て境界層の剥離を行い、フィンチューブとしての放熱に
よる熱交換機能を高めることを可能にしようとするもの
である。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述の如き課
題を解決するため、金属管の外周に金属材よりなるフィ
ン部材を螺旋状に巻き付けてなるフィンチューブに於い
て、フィン部材の表面に、フィン部材とは別個に設けた
乱流化部材を、フィン部材の表面とは垂直方向に突出固
定して成るものである。
【0006】また、乱流化部材は、ピン状に形成したも
のであっても良い。
【0007】また、乱流化部材は、短冊状に形成したも
のであっても良い。
【0008】また、乱流化部材は、フィン部材の一方の
面にのみ突出形成したものであっても良い。
【0009】また、乱流化部材は、フィン部材の両面に
突出形成したものであっても良い。
【0010】また、乱流化部材は、フィン部材を貫通し
て固定したものであっても良い。
【0011】
【作用】本発明は、上述の如く構成したものであるか
ら、フィン部材の表面積を増大し放熱による熱交換機能
を向上する事ができる。また、フィン部材の表面に突出
した乱流化部材により、流体の渦巻状の乱流を発生さ
せ、境界層の剥離による放熱効果により熱交換機能を更
に向上する事ができる。
【0012】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に於て説明す
れば、(1)は金属管で、鉄、ステンレス、銅、真鍮、ア
ルミニュウム等により、管径30mm以下の比較的細径
に形成している。この金属管(1)の外周には、長尺な平
板の一側縁を金属管(1)の外周に密着して螺旋状に巻き
回すことにより、フィン部材(2)を形成している。この
フィン部材(2)は、鉄、ステンレス、銅、真鍮、アルミ
ニュウム等により形成し、金属管(1)の外周面と接触す
る部分を、ろう付け、溶接等により金属管(1)に固定し
ている。
【0013】また、このフィン部材(2)は、表面に、フ
ィン部材(2)とは別個に設けた乱流化部材(3)を、フィ
ン部材(2)の表面とは垂直方向に突出固定している。こ
の乱流化部材(3)は、ピン状に形成している。このピン
状に形成した乱流化部材(3)は、金属管(1)の外周面に
固定する前のフィン部材(2)に予め固定し、この乱流化
部材(3)を固定したフィン部材(2)を金属管(1)の表面
に巻き付け固定するもので、図1、図6は、この巻き付
け過程を示す側面図である。また、乱流化部材(3)のフ
ィン部材(2)への固定方法は、フィン部材(2)に貫通孔
(4)を開口し、図3に示す如く、この貫通孔(4)に挿通
したピン状の乱流化部材(3)を、ろう付けまたは溶接に
よりフィン部材(2)に固定するものである。
【0014】この乱流化部材(3)の固定位置は、フィン
部材(2)の任意の位置に固定することができるが、図1
に示す如くフィン部材(2)の外周縁から一定の間隔を介
した位置に任意の間隔で固定する。また、フィン部材
(2)への他の固定方法では、図2に示す如く、フィン部
材(2)の外周縁方向と内周縁方向とに交互に乱流化部材
(3)を固定するものとしても良い。
【0015】このように、ピン状の乱流化部材(3)をフ
ィン部材(2)の一方の面(5)及び又は他方の面(6)に形
成することにより、フィン部材(2)の表面積を増大し放
熱による熱交換機能を向上する事ができる。また、フィ
ン部材(2)の一方の面(5)及び又は他方の面(6)にピン
状の乱流化部材(3)を突出することにより、フィン部材
(2)の両面に流体の渦巻状の乱流を発生させ、螺旋状に
巻き回されたフィン部材(2)間に発生し易い境界層を剥
離し、放熱効果により熱交換機能を更に向上する事がで
きるものである。
【0016】また、上記の実施例に於いては、フィン部
材(2)の両面にピン状の乱流化部材(3)を突出している
が、他の異なる第2実施例では、図4に示す如く、ピン
状の乱流化部材(3)をT字形に形成し、このT字形の乱
流化部材(3)を、貫通孔(4)を介してフィン部材(2)の
一方の面(5)から他方の面(6)側へ突出し、T字形の鍔
部(7)をフィン部材(2)に、ろう付け又は溶接により固
定している。この実施例では乱流化部材(3)はフィン部
材(2)の他方の面(6)にのみ突出する。乱流化部材(3)
をフィン部材(2)の他方の面(6)にのみ突出した場合
は、金属管(1)に接触する流体に渦巻状の乱流を発生さ
せる効果は減少するものの、流体の流動抵抗を少なくす
ると共に乱流化部材(3)のフィン部材(2)への固定を強
固に行うことが可能となる。
【0017】また、第3実施例では、乱流化部材(3)の
フィン部材(2)への固定を強固に行ないながら、ピン状
の乱流化部材(3)をフィン部材(2)の両面に突出しよう
とするものである。この実施例では、図5に示す如く、
ピン状の乱流化部材(3)の中間部に鍔部(7)を形成し、
この鍔部(7)をフィン部材(2)にろう付け、溶接等をす
ることにより固定している。この実施例では、第1実施
例と同様にピン状の乱流化部材(3)を、フィン部材(2)
の両面に突出しながら、第1実施例の場合よりも強固に
ピン状の乱流化部材(3)をフィン部材(2)に固定するこ
とが可能となる。しかしながら、第1実施例の場合より
もピン状の乱流化部材(3)の製造に多くの手数を要し、
高価なものとなる。
【0018】また、上記の第1〜第3実施例では乱流化
部材(3)にピン状のものを使用したが、他の異なる第4
実施例では図6、7に示す如く、短冊形の乱流化部材
(3)を使用している。この短冊形の乱流化部材(3)とフ
ィン部材(2)との固定方法は、フィン部材(2)の外周縁
から軸方向にスリット(8)を開口し、このスリット(8)
に短冊形の乱流化部材(3)を挿入する。この挿入状態
で、短冊形の乱流化部材(3)とフィン部材(2)とをろう
付け、溶接等をすることにより固定している。
【0019】この第4実施例の如く短冊形の乱流化部材
(3)をフィン部材(2)に固定することにより、ピン状の
乱流化部材(3)を用いる場合に比較して、フィン部材
(2)の表面積が大きなものとなり、流体の渦巻状の乱流
を大きく発生させ、境界層の剥離による放熱効果により
熱交換機能を向上する事ができる。しかし、乱流化部材
(3)を短冊形として大きなものとすれば、それだけ製造
に手数を要するものとなるし、金属管(1)の表面を流れ
る流体の流動抵抗を増すものとなるから、乱流化部材
(3)の突出量、大きさ等は、フィンチューブの使用目的
に応じて任意に調整するものである。
【0020】
【発明の効果】本発明は上述の如く構成したものである
から、フィン部材の表面積を増大し放熱による熱交換機
能を向上する事ができる。また、フィン部材に形成した
ピン状、短冊状等の乱流化部材により、接触する流体に
渦巻状の乱流を発生させ、境界層の剥離による放熱効果
により熱交換機能を更に向上する事ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】フィン部材の巻き付け固定状態の金属管の側面
図。
【図2】乱流化部材の配置の一例を示すフィン部材の部
分拡大断面図。
【図3】乱流化部材とフィン部材との固定状態を示す部
分拡大断面図。
【図4】乱流化部材とフィン部材との固定状態を示す第
2実施例の部分拡大断面図。
【図5】乱流化部材とフィン部材との固定状態を示す第
3実施例の部分拡大断面図。
【図6】乱流化部材を短冊形とした第4実施例の側面
図。
【図7】乱流化部材を短冊形とした第4実施例の部分拡
大断面図。
【符号の説明】
1 金属管 2 フィン部材 3 乱流化部材 5 一方の面 6 他方の面

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金属管の外周に金属材よりなるフィン部
    材を螺旋状に巻き付けてなるフィンチューブに於いて、
    フィン部材の表面に、フィン部材とは別個に設けた乱流
    化部材を、フィン部材の表面とは垂直方向に突出固定し
    て形成したことを特徴とするフィンチューブ。
  2. 【請求項2】 乱流化部材は、ピン状に形成したもので
    あることを特徴とする請求項1のフィンチューブ。
  3. 【請求項3】 乱流化部材は、短冊状に形成したもので
    あることを特徴とする請求項1のフィンチューブ。
  4. 【請求項4】 乱流化部材は、フィン部材の一方の面に
    のみ突出形成したものであることを特徴とする請求項
    1、2または3のフィンチューブ。
  5. 【請求項5】 乱流化部材は、フィン部材の両面に突出
    形成したものであることを特徴とする請求項1、2また
    は3のフィンチューブ。
  6. 【請求項6】 乱流化部材は、フィン部材を貫通して固
    定したものであることを特徴とする請求項1、2、3、
    4または5のフィンチューブ。
JP2001401164A 2001-12-28 2001-12-28 フィンチューブ Pending JP2003194486A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7093650B2 (en) 2003-09-01 2006-08-22 Usui Kokusai Sangyo Kaisha, Ltd. Heat conduction pipe externally covered with fin member
CN110370623A (zh) * 2019-07-30 2019-10-25 重庆工业职业技术学院 一种3d打印设备

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7093650B2 (en) 2003-09-01 2006-08-22 Usui Kokusai Sangyo Kaisha, Ltd. Heat conduction pipe externally covered with fin member
CN110370623A (zh) * 2019-07-30 2019-10-25 重庆工业职业技术学院 一种3d打印设备

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