JP2007064514A - 熱交換器用伝熱管および該伝熱管が組込まれた熱交換器 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡略な構造であるにも拘らず、効率的な熱交換作用を促進して、優れた冷却効率が得られる熱交換器用伝熱管並びに該伝熱管が組込まれた熱交換器を提供する。
【解決手段】 金属性線材を、その断面形状が偏平となるように巻き回したコイルスプリングからなるフィン構造体の少なくとも１本が、伝熱管の内周壁面および／または該伝熱管の該周壁面と外管の内周壁面に接して、軸心に対して平行若しくは螺旋状に巻回されると共に、該コイルスプリングからなるフィン構造体の配設ピッチＰが、所定の間隔となるようして密着固定して配設される熱交換器用伝熱管、並びに当該伝熱管の複数を一体として組込んだ多管式熱交換器、若しくは当該伝熱管を内管として組込んだ２重管式熱交換器。
【選択図】図１

Description

本発明は、熱交換器用伝熱管および該伝熱管を一体として組込んだ熱交換器に係り、詳しくは熱交換型冷却装置における伝熱管内に配設され、該伝熱管内を通流する被冷却媒体からなる流体に対し、乱流や渦流の攪拌作用を生起させ、伝熱管壁面と流体の接触を大ならしめると共に、該伝熱管内を通流する前記流体に対するエッジ効果がもたらされることによって、優れた熱交換性能が得られるフィン構造体を配設した熱交換器用伝熱管と、該伝熱管を内管として組込んだ２重管式熱交換器、若しくは該伝熱管の複数をシェル内に一体として組込んだ多管式熱交換器に関する。

近年、自動車の排気ガス再循環用のＥＧＲクーラーを初め、排気ガスクーラー、燃料クーラー、オイルクーラー、インタークーラーなどの液−液、液−気体、気体−気体等、様々な形態の流体に対する熱交換器が多用されているが、これらの流体が通流する伝熱管内には、該流体の保有する熱を効率的に放熱したり、或いは吸収したりするために様々な工夫がなされている。例えば、ディーゼルエンジンの排気系から排気ガスの一部を取り出して再びエンジンの吸気系に戻し、混合気に加える方法は、ＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ Ｇａｓ Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ：排気再循環）と称され、ＮＯｘ（窒素酸化物）の発生を抑制し、ポンプ損失の低減や燃焼ガスの温度低下に伴う冷却液への放熱損失の低減、作動ガス量・組成変化による比熱比の増大と、それに伴うサイクル効率の向上など、多くの効果が得られるところから、ディーゼルエンジンの排気ガスの浄化や、熱効率を改善するための有効な方法として広く採り入れられている。

ところが、ＥＧＲガスの温度が上昇し、ＥＧＲガス量が増大すると、その熱作用によってＥＧＲバルブの耐久性が劣化し、早期に破損する惧れが生ずるため、その防止策として冷却系を設けて水冷構造とする必要に迫られたり、吸気温度の上昇に伴い充填効率が低下して燃費が低下するという現象を招来する。このような事態を回避するためにエンジンの冷却液、カーエアコン用冷媒または冷却風などによってＥＧＲガスを冷却する装置が用いられ、とりわけ、気体であるＥＧＲガスをエンジン冷却水で冷却する気−液熱交換タイプのＥＧＲガス冷却装置が多数提案され、その熱交換性能を向上させるための手段として、ＥＧＲガスが通流する管内に様々な形態のフィンを内装させている。例えば、ガスを通す内管の外側に液体を通す外管を配設し、ガスと液体間で熱交換を行う交換器において、内管内に金属コルゲート板がフィンとして挿入されている２重管式熱交換器（例えば、特許文献１参照）、内側に被冷却媒体を流通させる内管と、該内管の外周を離間して囲むように設けられた外管と、前記内管の内部に配設された熱応力緩和機能を有する放熱フィンとから構成された２重管式熱交換器（例えば、特許文献２参照）、多管式ＥＧＲガス冷却装置において、胴管（シェル）内部のチューブシートに固着配列される伝熱管の内部に、管径方向に突出すると共に、管軸方向に連続したフィンが一体に形成された伝熱管（例えば、特許文献３参照）、同様多管式ＥＧＲガス冷却装置における伝熱管において、該伝熱管の断面形状を二葉状ないし四葉状に形成すると同時に、伝熱管内部にスパイラル状の凸状を設けることによって、伝熱面積の向上を図ると共に、ＥＧＲガス中に混在する煤の伝熱管内面への付着を防止した伝熱管（例えば、特許文献４参照）、多管式熱交換器やラジエーター組込み式オイルクーラーに用いられる伝熱管において、長方形の平板を螺旋状に形成したフィンを、該フィンの幅と略等しい内径の伝熱管内周面に挿入し、この挿入状態において伝熱管内周壁面に、１本以上の螺旋状の溝を形成して該溝にフィンの幅方向の両側面を当接することによって得られる伝熱管（例えば、特許文献５参照）、さらには、内側に被冷却媒体を流通させる内管と、該内管の外周を離間して囲むように設けられた外管と、前記内管の内部に配設されたクロスフィンとから構成された２重管式熱交換器（例えば、特許文献６参照）等が提案されている。
特開平１１−２３１８１号公報 特開２０００−１１１２７７号公報 特開２００１−２２７４１３号公報 特開２００１−２８９５８３号公報 特開２００２−２９５９８７号公報 特開２００３−２１４７８号公報

上記各従来技術において、特許文献１〜２に開示されている２重管タイプのＥＧＲガス冷却器の場合は、コルゲートフィンを内装させることによって、ガスの流れを細流化してフィンに対する接触面積の増大を図る点においては、それなりの成果が得られるものの、ＥＧＲガス流路を構成するパイプの内面は、長さ方向の全長に渡ってその内周面が平滑となっているものが多く、パイプの中心付近における熱伝達が不十分となり、その上ガス流がＥＧＲガス配管に沿ってストレートに流れるため、ガス流の乱流化が不十分となり、伝熱面の境界層が十分に薄くならず、伝熱性能が不足するという問題が残されていた。多管式ＥＧＲガス冷却装置用として用いられる特許文献３の伝熱管においても、伝熱管内部に突出したフィンを様々な形状に代えることによって、優れた伝熱性能を示すものの、形状が複雑となって加工コストが大幅に上昇する点に難があり、一方、特許文献４に開示される伝熱管は、スパイラル状に形成された流路によって流体の乱流化や渦流化が強制され、発明課題の一つであるＥＧＲガスに混在する煤の付着を防止する機能等を含めて、優れた成果が見られるものの、伝熱管中央部に置ける流体に対する対策においてはなお改善の余地があり、特許文献５における螺旋状のプレートフィンにおいても同様、流体の渦流化が強制されて優れた攪拌作用が期待されるが、一端プレートフィンの流線に沿うようにして流れはじめた流体の層流に対しては対策がなされておらず、層流の剥離など更なる改善が望まれるものであった。

また、上記特許文献６に開示されている２重管式熱交換器によれば、図１８に示すように被冷却媒体（具体的にはＥＧＲガス）ｇを流通させる内管５４と、その外側を離間して囲むように設けられる外管５３と、該内管５４の内部に配設された略放射状の断面を有するクロスフィン５１とによって基本的に構成され、該外管５３の両端部５９が前記内管５４の外周面に溶接等によって固着され、該内管５４と外管５３との間に冷却媒体（具体的にはエンジン冷却水等）ｃが通流する流通室５２が設けられ、該流通室５２には冷却媒体入口５７並びに冷却媒体出口５８がそれぞれ設けられている。この２重管式熱交換器５０によれば、内管５４の縮径部５５に形成されるテーパー部５６をガイドとして、クロスフィン５１を圧入して固定し得るため、内管５４内の任意の位置にクロスフィン５１を容易に固定することが可能となり、クロスフィン５１の設置位置の自由度が向上し、該クロスフィン５１の存在しない部分での内外管５３、５４の曲げ加工を容易とし、更には組み上がった熱交換器５０全体を、所望の形状に曲げることが可能となって、熱交換器５０としての幅広い用途が期待される構造となっている。ところがこの熱交換器５０は図１９に示すように、クロスフィン５１が内装された内管５４の軸心部分が、ストレートな空洞部分となり、これをＥＧＲガス冷却装置として採用すると、冷却媒体通流室５２に最も遠い中心部分を高温のＥＧＲガスが殆ど抵抗無く流下して、効果的な熱交換が得られないという未解決な課題が残されていた。

さらに、近時上記ＥＧＲガス冷却装置に止まらず、該ＥＧＲガス冷却装置や排熱回収用を含む他の排気ガスの熱交換型冷却装置の一例として、図２０に示すようなシェルアンドチューブ型の多管式熱交換器２０が幅広く採用され、冷却水が通流するシェル２１内に、管板２５を介して複数の伝熱管群２３が形成され、胴蓋２２−１に設けられた被冷却媒体入口ｇ１から導入された高温の流体が、反対側の胴蓋２２−２に設けられた被冷却媒体出口ｇ２から排出されるまでの間に、該伝熱管群２３を形成する伝熱管の管壁を介して、前記シェル２１内を被冷却媒体の流れに対して直交状態で通流する冷却水に熱交換され、所定温度にまで冷却される構造となっている。また、該伝熱管群２３を形成する個々の伝熱管２３−１を、図２１（ａ）、（ｂ）に示すような偏平管とすることによって、その接触面積を広くしたり、該偏平伝熱管２３−１内に断面が矩形で、長手方向に自由形状を有するのコルゲート状のプレートフィン２６を内装して、被冷却媒体である高温流体の流路を複数の小流路に区画したり、該プレートフィン２６を同図（ｃ）に示すような波形に形成して、該小流路内を通流する流体を蛇行させることによって、熱伝達面積を大ならしめ、熱交換効率の一層の向上を図るためのフィン構造体が提案され、それぞれ初期の成果を達成している。然しながら、一枚の金属製薄板からなるプレート材料に、特殊な塑性加工を施すことによって形成されたフィン構造体を内装した上記伝熱管においても、該フィン構造体によって形成された小流路内における流体の圧力損失が低く、該小流路間を通流する流体の分配が均等にならず、流速に不均一な分布が発生し、しかも一枚の金属性薄板によって成形されたプレートフィンによって分割された上記小流路は、それぞれに独立した流路を形成し、相互に連通していないため、一旦発生した流速の分布の不均一を解消させることは不可能であり、この流速分布の偏りに起因して熱交換効率が不十分になるという未解決な課題が残されていた。また、上記伝熱管において分割された小流路における流体分配の不均一は、過剰量の流体が通流した場合には所望の温度域にまで冷却することが不可能となり、一方、流体流量が設計値より少ない場合においては、流体の冷却は進行するものの所定流量に達しないため、結果として交換熱量は減少することとなる。即ち、熱交換効率を向上させるべく改善された上記フィン構造体においても、煩雑な塑性加工などその加工や取付け方法に多大の困難を要するのに比較して、十分な性能を得るまでには至らず、更に改良を望まれる大きな課題が残されていた。本発明は斯かる課題を解決することを所期の目的とし、伝熱管に装入されるフィン構造体を改良することにより、簡略な構造であるにも拘らず、熱交換効率が優れる熱交換器用伝熱管と、該伝熱管を内装した２重管式若しくは多管式の熱交換器を提供するものである。

上記課題を解決するための本発明による熱交換器用伝熱管は、金属性線材を、その断面形状が偏平となるように巻き回したコイルスプリングからなるフィン構造体の少なくとも１本が、伝熱管の内周壁面に接して螺旋状に巻回されると共に、該コイルスプリングからなるフィン構造体の配設ピッチＰが、所定の間隔となるようして密着固定して、配設されることを特徴的構成要件とする熱交換器用伝熱管を要旨とするものである。

また、本発明による前記熱交換器用伝熱管が、断面形状円形の円筒体であり、該伝熱管の内周壁面に螺旋状に巻回されて配設される、1本のコイルスプリングからなる前記フィン構造体は、その偏平の断面最大径Ｈが、該伝熱管の内径Ｄに対して１／２以上であり、少なくとも1本以上が配設されるコイルスプリングからなる前記フィン構造体は、その偏平の断面最大径Ｈｘが、該伝熱管の内径Ｄに対して１／２以下であることを特徴とするものである。

さらに、本発明による前記熱交換器用伝熱管が、断面形状非円形であることを好ましい態様とするものである。

本発明による熱交換器用伝熱管はまた、前記伝熱管の内周壁面に所定間隔で密着固定して配設されるコイルスプリングからなる前記フィン構造体が、その巻線ピッチｐが０〜１０ｍｍであり、該伝熱管の内周壁面に螺旋状に巻回される該フィン構造体の配設ピッチＰが１０〜２００ｍｍであることを好ましい態様とするものである。

本願に関連する他の発明による熱交換器用伝熱管は、断面形状円形の外管の内側に、断面形状円形の伝熱管が間隔を隔てて挿通される２重管式熱交換器用伝熱管において、該伝熱管の内周壁面および／または該伝熱管の外周壁面と前記外管の内周壁面との間に、金属製線材を、その断面形状が偏平となるように巻き回したコイルスプリングからなるフィン構造体の少なくとも１本が、それぞれの壁面に接して管軸方向に対して平行に、かつ該フィン構造体の配設ピッチＰが、所定の間隔となるよう密着固定して、配設されることを特徴的構成要件とする熱交換器用伝熱管を要旨とするものである。

また、本発明による上記熱交換器用伝熱管によれば、前記コイルスプリングからなるフィン構造体の少なくとも１本が、前記伝熱管の内周壁面および／または該伝熱管の外周壁面と前記外管の内周壁面との間に、それぞれの壁面に接して管軸方向に対して螺旋状に巻き回され、かつ該フィン構造体の配設ピッチＰが、所定の間隔となるよう密着固定して、配設されることを特徴とするものである。

さらに、本発明による上記熱交換器用伝熱管における前記外管および伝熱管が、それぞれ非円形であることを好ましい態様と刷るものである。

本発明における上記熱交換器用伝熱管において、前記伝熱管の内周面に形成される流路を冷却媒体若しくは被冷却媒体のいずれかが通流し、該伝熱管の外周壁面と前記外管の内周壁面との間に形成される流路を被冷却媒体若しくは冷却媒体のいずれかが通流し、それぞれの流体相互の間で熱交換することを特徴とするものである。

上記本発明による熱交換器用伝熱管によれば、前記コイルスプリングからなるフィン構造体が、その巻線ピッチｐが０〜１０ｍｍであり、前記伝熱管の内周壁面若しくは該伝熱管の外周壁面と前記外管の内周壁面に接して、所定の間隔で密着固定して配設される際の配設ピッチＰが、５０〜３００ｍｍであるのことを特徴とするものである。

上記の本発明における熱交換器用伝熱管のおいて、前記伝熱管の内周壁面若しくは該伝熱管の外周壁面および前記外管の内周壁面に、予め少なくとも１条の溝を形成し、該溝を介して前記コイルスプリングからなるフィン構造体を、密着固定して配設することを好ましい態様とするものである。

本発明に係る上記熱交換器用伝熱管において、前記フィン構造体の伝熱管内周壁面若しくは該伝熱管の外周壁面および前記外管の内周壁面への固定手段が、溶接、ろう付け、接着その他の接合手段の中から適宜に選択され、一体として接合されることによって固定されることを好ましい態様とするものである。

本発明に係る上記熱交換器用伝熱管はまた、前記伝熱管内周壁面若しくは該伝熱管の外周壁面および前記外管の内周壁面に、管軸方向に対して平行に、若しくは螺旋状に巻回して配設されるコイルスプリングからなる前記フィン構造体が、金属製線材をその断面形状が偏平となるように巻回したコイルスプリングからなり、該断面形状が略長円形、略楕円形、略長方形、略六角形およびその他任意形状に形成されることを特徴とするものである。

本発明に係る上記熱交換器用伝熱管はさらに、前記コイルスプリングを形成する金属製線材の断面形状が、円形若しくは該円形を基準として任意形状に成形された略楕円形または略長円形、三角形、正方形若しくは該正方形を基準として任意形状に成形された略長方形、略五角形、略六角形、略多角形、または星型などから選択される断面形状を有することを特徴とするものである。

また、本発明による上記熱交換器用伝熱管において、前記コイルスプリングによって形成されるフィン構造体が、ドーナツ状型の環状に形成されることを好ましい態様とするものである。

さらに、本発明に係る上記熱交換器用伝熱管において、前記コイルスプリングを形成する金属製線材が、ステンレススチール、アルミニウム、アルミニウム基合金、銅、銅基合金、鉄、鉄基合金等からなり、所望によりこれら金属に鍍金若しくは塗装を施してなることを好ましい態様とするものである。

本願に関連する他の発明による熱交換器によれば、上記構成における熱交換器用伝熱管から選択された複数の伝熱管を、一体として組込んでなる多管式熱交換器を特徴的構成要件とするものである。

本願に関連する他の発明による熱交換器によれば、上記構成における熱交換器用伝熱管から選択された伝熱管が、内管として組込まれる２重管式熱交換器を特徴的構成要件とするものである。

本発明に係る上記熱交換器用伝熱管によれば、該伝熱管に内装されるフィン構造体が、金属製線材からなるコイルスプリングを、その巻回した断面形状が偏平となるように加工することによって形成され、該コイルスプリングからなるフィン構造体の少なくとも１本を、該伝熱管内周面にスパイラル状に巻回すと共に、該コイルスプリングのピッチが所定の間隔となるように調整しつつ、その長径側両端部を該伝熱管の内周面に密着固定して配設するように構成されているので、該伝熱管内を通流する被冷却媒体からなる流体の流線が複雑に撹乱され、流体間の混合、衝突が頻繁に発生して、作動流体の乱流化や渦流化が恒常的に発生し、同時に多数の線材によるエッジ効果によって層流は効果的に剥離され、該伝熱管内を通流する流体は繰返し伝熱管壁面やフィンと接触して効果的な熱交換が可能となり、加えて巻回した断面形状が偏平のフィン構造体がもたらす伝熱面積の拡大などが相乗的に作用して、優れた伝熱性能を発揮し得る熱交換器用伝熱管として、熱交換性能の一層の向上を図ることができる。

また、上記伝熱管を内装した本発明による熱交換器は、該伝熱管を選択的に内管として組込んだ２重管式熱交換器、並びに該伝熱管の複数を選択的に組込んだ多管式熱交換器として、ＥＧＲガスの冷却装置は勿論のこと、排気ガスクーラー、燃料用クーラー、オイルクーラー、インタークーラー等、液−液型、液−気体型、気体−気体型など様々な形態の冷却装置に搭載される熱交換器として好適に採用し得ると同時に、該伝熱管を内装した本発明による上記熱交換器は、２重管式熱交換器、多管式熱交換器のいずれにおいても、その優れた熱交換性能によってそれらの装置の小型軽量化を可能とし、該装置のコンパクト化に貢献して、限られたスペースに容易に設置することができる熱交換型冷却装置を、比較的安価に提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について添付した図面に基づいて更に詳細に説明する。
図１は本発明に係る第１実施例による伝熱管と、該伝熱管に内装されたフィン構造体を説明するため模式的な２面図で、（ａ）はその要部拡大斜視図、（ｂ）はその正面図、図２は本発明に係る第２実施例による伝熱管と、該伝熱管に内装されたフィン構造体を説明するための模式的な２面図で、（ａ）はその要部拡大斜視図、（ｂ）はその正面図、図３は本発明に係る第３実施例による伝熱管と該伝熱間に内装されたフィン構造体を説明するための模式的な２面図で、（ａ）はその要部拡大斜視図、（ｂ）はその正面図、図４は本発明に係る第４実施例による伝熱管と、該伝熱管に内装されたフィン構造体を説明するための模式的な２面図で、（ａ）はその要部拡大斜視図、（ｂ）はその正面図、図５は本発明に係る第５実施例による伝熱管と、該伝熱管に内装されたフィン構造体を説明するための模式的な３面図で、（ａ）はその要部拡大斜視図、（ｂ）はその正面図、（ｃ）はその要部拡大断面図、図６は本発明に係る第６実施例を示し、（ａ）は伝熱管単体を示す要部側面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ線断面図、（ｃ）は同実施例の応用例を示す前記（ｂ）相当の断面図、図７は本発明に係る第７実施例を示し、（ａ）はその模式的な要部縦断側面図、（ｂ）はその第１応用例の模式的な要部縦断側面図、（ｃ）その第２応用例の模式的な要部縦断側面図、図８は本発明に係る第８実施例を示し、（ａ）はその模式的な要部斜視図、（ｂ）はその模式的な要部側面図、図９は本発明に関連する第９実施例による２重管式熱交換器用伝熱管と、フィン構造体の内装状態を模式的に示す要部斜視図、図１０は同じく第１０実施例による模式的な要部斜視図、図１１は同じく第１１実施例による模式的な要部拡大正面図、図１２は同実施例の模式的な要部拡大縦断側面図、図１３同じく第１２実施例による模式的な要部拡大正面図、図１４は同実施例の要部拡大縦断側面図、図１５は同じく第１３実施例を示し、（ａ）はその模式的な要部斜視図、（ｂ）はその模式的な要部側面図、図１６は本発明に係るフィン構造体を形成するコイルスプリングの、巻回し断面形状を示し、（ａ）〜（ｆ）はその巻回した断面形状を偏平に形成した状態を例示したそれぞれの正面図、図１７は本発明に係る上記コイルスプリングを形成する金属性線材の断面形状を示し、（ａ）〜（ｈ）はその断面形状を例示したそれぞれの断面図である。
［実施例］

以下本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明はこれによって拘束されるものではなく、本発明の主旨の範囲内において自由に設計変更が可能である。

本発明に係る第１実施例による伝熱管１に内装されるフィン構造体２は、図１７（ｂ）に示すように引き抜き加工によって、その断面形状が楕円形に形成されたＳＵＳ３０４オーステナイト系ステンレス鋼からなる線材３ａを用意し、該線材３ａを巻線ピッチが１ｍｍとなるようにコイルスプリング状に巻回すと共に、その巻回した断面形状が偏平になるように圧縮加工して、図１６（ｂ）に示すような巻回した断面形状が偏平のコイルスプリング２ａ−１を形成して、本実施例に用いられるフィン構造体２を作製した。得られたフィン構造体２を１本、同一の素材からなる厚さ０．５ｍｍで円筒状の内管１−１の内周壁面に、螺旋状に巻回してその配設ピッチＰが４０ｍｍとなるよう調整すると同時に、その長径側両端部を該内周壁面に密着せしめ、次いでろう付によってろう付けによって一体に接合することにより、図１（ａ）および（ｂ）に示すような本実施例によるフィン構造体２を内装した伝熱管１を得た。この際、該伝熱管１の内周面に螺旋状に密着固定される巻回した断面形状が偏平の当該フィン構造体２の、該伝熱管１内周面の流体流路空間における位置関係は、該伝熱管１に内装される該フィン構造体２が１本の場合には、偏平に巻回されるフィン構造体２の断面最大外径Ｈが、円筒状の伝熱管１の内径Ｄに対して１／２以上であることが望ましく、該伝熱管１内に内装される当該フィン構造体が少なくとも１本以上、即ち複数の場合には該フィン構造体の最大外径Ｈｘは１／２以下であることが、流体に対する攪拌作用やエッジ効果を生ずる上で望ましいが、本実施例による両者の関係は、図１（ｂ）に示すように伝熱管１の内径Ｄに対するフィン構造体２の最大外径は、ほぼ１／２に調整されている。このようにして形成された本実施例による伝熱管１を複数本用意し、ＥＧＲガス冷却装置（図示せず）におけるガス流路として冷却ジャケット内に組み込み、冷却性能試験に供した結果、内装されているフィン構造体２の作用によって、該伝熱管１内を通流する高温のＥＧＲガスは、当該流路内において複雑に撹乱され、乱流や渦流が絶え間なく生起し、コイルスプリングによってもたらされる繰返しのエッジ効果が伴って、層流は至る所で分断されて、伝熱管１管壁を介してその外周の冷却ジャケットへの熱交換が効果的に促進され、高い温度効率が得られることが確認された。

円筒状の内管１ａ−１の内径Ｄ−１に対するフィン構造体２ａの最大外径Ｈ−１が、３／４となるようにした以外は実施例１と同様にしてフィン構造体２ａを形成した。得られたフィン構造体２ａ１本をその配設ピッチＰが３５ｍｍとなるように前記内管１ａ−１の内周壁面に螺旋状に密着せしめ、実施例１と同様の手段によって一体として接合し、図２（ａ）および（ｂ）に示すようなフィン構造体２ａを内装した本実施例による熱交換器用伝熱管１ａを複数本得た。次いで該伝熱管１ａを実施例１と同様のＥＧＲガス冷却装置（図示せず）に組込んで、実施例１と同一の条件で冷却性能試験に供した結果、実施例１と同様優れた冷却効率を得られることが確認された。

円筒状の内管１ｂ−１の内径Ｄ−２に対するフィン構造体２ｂの最大外径Ｈ−２が、図３（ｂ）に示すように略同寸法となるようにした以外は実施例２と同様にしてフィン構造体２ｂを形成した。得られたフィン構造体２ｂの１本をその配設ピッチＰが２５ｍｍとなるように前記内管１ｂ−１の内周壁面に螺旋状に密着せしめ、実施例１と同様の手段によって一体として接合し、図３（ａ）および（ｂ）に示すようなフィン構造体２ｂを内装した、本実施例による熱交換器用伝熱管１ｂを複数本得た。次いで該伝熱管１ｂを実施例２と同様のＥＧＲガス冷却装置（図示せず）に組込んで、実施例２と同一の条件で冷却性能試験に供した結果、実施例２と同様に優れた冷却効率を得られることが確認された。

円筒状の内管１ｃ−１の内径Ｄ−３に対するフィン構造体２ｃの最大外径Ｈｘが、図４（ｂ）に示すように略１／３となるようにした以外は実施例２と同様にしてフィン構造体２ｃを形成した。得られたフィン構造体２ｃ３本をそのピッチが６０ｍｍとなるように前記内管１ｃ−１の内周壁面に螺旋状に密着せしめ、実施例１と同様の手段によって一体として接合して、図４（ａ）および（ｂ）に示すようなフィン構造体２ｃを内装した本実施例による熱交換器用伝熱管１ｃを複数本得た。次いで該伝熱管１ｃを実施例２と同様のＥＧＲガス冷却装置（図示せず）に組込み、実施例２と同一の条件で冷却性能試験に供した結果、実施例２と同様優れた冷却効率を得られることが確認された。

本発明に基づく上記各実施例において用いられるフィン構造体を、円筒状の伝熱管に固着する手段は任意であり特に制限しないが、一般的に、フィン構造体と伝熱管との接合はろう付けが採用され、該偏平伝熱管と冷却ジャケット（シェル本体）やボンネット部（ダクト）等との接合部はろう付や溶接が好ましく採用される。また、本発明に係る上記各実施例においては、伝熱管内を通流する流体は被冷却熱媒体流体であるＥＧＲガスのみが例示されているが、他の実施例においては、伝熱管内に冷却熱媒体流体たる冷却水を通流し、該伝熱管の外側を被冷却熱媒体流体たるガス流路とすることも可能であり、この場合においては伝熱管内を通流する冷却水に乱流や渦流を生起せしめ、該伝熱間外周面に接触するガスの熱を効率的に熱交換させることが可能となる。すなわち、熱媒体流体の流し方は問わない。

図５（ａ）〜（ｃ）に示すように内管１ｄ−１の内周壁面に、配設ピッチＰが４０ｍｍになるようにして螺旋状の溝部１ｄ−２を形成し、該溝部１ｄ−２に沿って実施例１によって得られたものと同様のフィン構造体２を密着固定して配設した以外は、実質的に実施例１と同様にして本実施例による伝熱管１ｄを複数本得た。次いで該伝熱管１ｄを実施例１と同様のＥＧＲガス冷却装置（図示せず）に組込み、実施例１と同一の条件で冷却性能試験に供した結果、実施例１と同様優れた冷却効率を得られることが確認された。

実施例１と同様の金属製素材からなる金属チューブに捻り加工を施し、図６（ａ）に示すように部分的に山部１ｅ−４と条溝部１ｅ−３とが、３条のスパイラル状に形成された断面形状略三角形の伝熱管１ｅとし、該伝熱管１ｅの山部１ｅ−４における内周壁面である凹部１ｅ−５に、実質的に実施例１において用いられたものと同様のフィン構造体２を、図６（ｂ）に示すように密着固定した。なお、この際の伝熱管１ｅにおける内周壁面における配設ピッチＰは実施例１と同様であった。このようにして得られた伝熱管１ｅを複数本実施例１と同様にして、ＥＧＲガス冷却装置（図示せず）に組込み、実施例１と同一の条件で冷却性能試験に供した結果、実施例１と同様優れた冷却効率を得られることが確認された。

上記実施例６の応用例として、伝熱管１ｆの断面形状を図６（ｃ）に示すように４条のスパイラル状の山部１ｆ−４と条溝部１ｆ-５により略正方形とし、凹部１ｆ−５の一方には大径のフィン構造体２ｅが、他方には小径のフィン構造体２ｆが、それぞれ配設ピッチＰが同一で密着固定される以外は、上記実施例６と同様にして本応用例による伝熱管１ｆを複数本得、上記実施例６と同様にして、ＥＧＲガス冷却装置（図示せず）に組込み、実施例６と同一の条件で冷却性能試験に供した結果、実施例６と同様優れた冷却効率を得られることが確認された。

実施例１と同様の金属性素材を用いて断面形状偏平のコイル状に巻き回し、図７（ａ）〜（ｃ）に示すように個々にはドーナツ型の環状に形成された、多数のフィン構造体２ｇを作製し、該フィン構造体２ｇを内管１ｇ−１の内周壁面に、図７（ａ）に示すようにそれぞれ密着して連なるように密着固定することにより本実施例による伝熱管１ｇを得た。このようにして得られた伝熱管１ｇを複数本実施例１と同様にして、ＥＧＲガス冷却装置（図示せず）に組込み、実施例１と同一の条件で冷却性能試験に供した結果、実施例１と同様優れた冷却効率を得られることが確認された。

上記実施例７によって得られたフィン構造体２ｇを、内管１ｈ−１の内周壁面に一定の間隔を保つように密着固定して、図７（ｂ）に示すような上記実施例７に基づく第１応用例の伝熱管１ｈを得、一方、該環状のフィン構造体２ｇを、内管１ｉ−１の内周壁面に任意の間隔で密着固定して、図７（ｃ）に示すような上記実施例７に基づく第２応用例の伝熱管１ｉを得た。このようにして得られた伝熱管１ｈおよび１ｉのそれぞれ複数本を、上記実施例７と同様にしてＥＧＲガス冷却装置（図示せず）に組込み、実施例７と同一の条件で冷却性能試験に供した結果、実施例７と同様優れた冷却効率を得られることが確認された。

巻き回した断面形状が偏平のコイルスプリングからなるフィン構造体２ｈの該断面形状が、図１６（ｆ）に示すように花弁状としたコイルスプリング２ｆ−１を形成し、これを本実施例におけるフィン構造体２ｈとした以外は、実質的に実施例３と同様にして本実施例における伝熱管１ｊを得た。なお、該フィン構造体２ｈの内管１ｊ−１内周壁面への密着固定に際し、図８（ａ）に示すように該フィン構造体２ｈの要所を、ワイヤー２ｈ−１で固定した状態で該内管１ｊ−１の内周面に一括して挿入することにより、容易にかつ所望の配設ピッチＰで密着固定することができる。このようにして得られた伝熱管１ｊ複数本を、上記実施例３と同様にしてＥＧＲガス冷却装置（図示せず）に組込み、実施例３と同一の条件で冷却性能試験に供した結果、実施例３と同様優れた冷却効率を得られることが確認された。

本発明に係る第９実施例によるフィン構造体は、図１７（ｂ）に示すようにその断面形状が楕円形のＳＵＳ３０４オーステナイト系ステンレス鋼からなる線材３ａを用意し、該線材３ａを巻線ピッチ３ｍｍのコイルスプリング状に巻回すと共に、その巻回した断面形状が偏平になるように加工して、図１６（ｂ）に示すような巻回した断面形状が偏平のコイルスプリング２ａ−１を形成して、本実施例によるフィン構造体２ｉを作製した。一方、外径２５．４ｍｍ、厚さ１．０ｍｍのＳＵＳ３０４オーステナイト系ステンレス鋼製円筒状チューブからなる伝熱管１ｋ−２の外側に、間隔を隔てて同種の素材で外径４４．４５ｍｍ、厚さ１.５ｍｍからなる外管１ｋ−１を配置することにより、図９に示すように同心円の２重管式熱交換器１ｋを形成し、該伝熱管１ｋ−２の外周面と外管１ｋ−１の内周面との間に形成される空間に、前記コイルスプリングからなるフィン構造体２ｉを３本挿入して、その配設ピッチＰが１５０ｍｍとなるよう調整しながら螺旋状に密着せしめ、次いでろう付によって一体に接合することにより、本実施例によるフィン構造体２ｉを内装した２重管式熱交換器１ｋを得た。この際のろう付は予め前記コイルスプリングからなるフィン構造体２ｉの外周面に塗布したろう材を、該フィン構造体２ｉを所定位置に配設した後、加熱することによって前記外管１ｋ−１の内周面、並びに該伝熱管１ｋ−２の外周面に螺旋状に密着固定し、巻回した断面形状が偏平のコイルスプリングからなるフィン構造体２ｉが３本、螺旋状に巻着されたＥＧＲガス流路Ｅが形成された。このようにして形成された本実施例による２重管式熱交換器１ｋを、クールドＥＧＲシステム（図示せず）に組み込み、伝熱管１ｋ−２内にエンジン冷却水Ｗを通流させると同時に、その外側の前記流路に高温のＥＧＲガスＥを導入して、冷却性能試験に供した結果、内装されているフィン構造体２ｉの作用によって、該伝熱管１ｋ−２の外周壁面と外管１ｋ−１の内周壁面との間に形成された流路を通流する高温のＥＧＲガスは複雑に攪拌され、乱流や渦流が絶え間なく生起し、コイルスプリングによってもたらされる繰返しのエッジ効果によって、層流は至る所で分断されて、伝熱管１ｋ−２外周壁面を介しての熱交換が効果的に促進されることにより、高い温度効率が得られることが確認された。

巻回した断面形状が偏平のコイルスプリングからなるフィン構造体２ｊを、前記高温ガス流路Ｅに加え、図１０に示すように冷却水流路である伝熱管１ｙ−２の内周面に１本、螺旋状に配設して密着固定した以外は上記実施例９と同様にして２重管式熱交換器１ｙを形成した。得られた２重管式熱交換器１ｙを実施例９と同様のクールドＥＧＲシステム（図示せず）に組込み、実施例９と同一の条件で冷却性能試験に供した結果、伝熱管１ｙ−２内外に内装されたフィン構造体２ｊの作用により、実施例９を凌いでより優れた冷却効率を得られることが確認された。

高温ガス流路Ｅに内装されるコイルスプリングからなるフィン構造体２ｋの巻回した断面形状を、図１１に示すように円周方向に偏平に加工し、図１２に示すように外管１ｍ−１の内周壁面および伝熱管１ｍ−２の外周壁面に沿って、管軸に対して平行に配設して密着固定した以外は、実施例９と同様にして２重管式熱交換器１ｍを形成し、実施例９と同一の条件で冷却性能試験に供した結果、実施例９と同様優れた冷却効率が確認された。

高温ガス流路Ｅに内装されるコイルスプリングからなるフィン構造体２ｙの巻回した断面形状を、上記実施例１１と同様円周方向に偏平に加工し、図１３および１４に示すように伝熱管１ｎ−２の外周に螺旋状に巻着して、外管１ｎ−１の内周壁面並びに該伝熱管１ｎ−２の外周壁面に配設固定した以外は、上記実施例１１と同様にして２重管式熱交換器１ｎを形成し、実施例１１と同一の条件で冷却性能試験に供した結果、螺旋状に配設して内装されたフィン構造体２ｙが効果的に作用して、上記実施例１１を凌いでより優れた冷却効率が確認された。

巻き回した断面形状が偏平のコイルスプリングからなるフィン構造体の該断面形状が、図１６（ｆ）に示すように花弁状としたコイルスプリング２ｆ−１を形成し、これを本実施例におけるフィン構造体２ｍとして、図１５（ａ）および（ｂ）に示すように２重管式熱交換器１ｏにおける伝熱管１ｏ−２に内装し、該伝熱管１ｏ−２内をＥＧＲガス流路Ｅとした以外は、実質的に実施例１２と同様にして本実施例における伝熱管１ｏ−２を得た。なお、該フィン構造体２ｍの伝熱管１ｏ−２内周壁面への密着固定に際しては、図１５（ａ）に示すように該フィン構造体２ｍの要所を、ワイヤー２ｍ−１で固定した状態で該内管１ｏ−２の内周面に一括して挿入することにより、容易にかつ所望の配設ピッチＰで密着固定することができる。このようにして得られた伝熱管１ｏ−２を、上記実施例９と同様にして２重管式熱交換器の内管として組込み、実施例９と同一の条件で冷却性能試験に供した結果、実施例９と同様優れた冷却効率を得られることが確認された。

図示を省略するが、図７に示すようにドーナツ型の環状に形成されたフィン構造体２ｇを、同図（ａ）に示すような密着型、同図（ｂ）に示すような等間隔形および同図（ｃ）に示すような任意間隔型に、それぞれ伝熱管内周壁面に密着固定し、得られた伝熱管を２重管式熱交換器の内管として組込み、上記実施例１３と同一の条件で冷却性能試験に供した結果、上記各実施例と同様それぞれ優れた冷却効率が確認された。

上記各実施例においては、フィン構造体を形成するコイルスプリング用の金属製線材として、主体的に図１７（ｂ）に示すような断面形状楕円形に引き抜き加工されたＳＵＳ３０４オーステナイト系ステンレス鋼からなる線材を採用したが、一定の機械的強度を有し、耐熱性と耐食性並びに伝熱性に優れ、かつ加工性が良好な素材であれば、その他の金属材料から適宜選択することを妨げるものではない。また、コイルスプリン用金属製線材の断面形状は、上記本実施例においては図１７（ｂ）に示すように断面形状楕円形の線材３ａを採用したが、これを同図（ａ）〜（ｈ）に示すような断面形状、或いはこれに類似する断面形状を有するその他の線材を用いることも自由であり、巻回されたコイルスプリングの断面形状においても、上記各実施例における図１６（ｂ）に示す略楕円形の偏平形状を含む、同図１６（ａ）〜（ｆ）に示す偏平形状か、これに類似するその他の任意の偏平形状であっても差し支えない。

なお、該伝熱管の内周壁面に螺旋状に密着固定される巻回した断面形状が偏平のフィン構造体の、該伝熱管内周面の流体流路空間における位置関係は、該伝熱管の内周面に偏平で螺旋状に巻回して内装されるフィン構造体が１本の場合には、偏平に巻回されるフィン構造体２の断面最大外径Ｈが、円筒状の伝熱管１の内径Ｄに対して１／２以上であることが望ましく、該伝熱管１内に内装されるフィン構造体が少なくとも１本以上、即ち複数の場合には該フィン構造体の最大外径Ｈｘは１／２以下であることが、流体に対する攪拌作用やエッジ効果を生ずる上で望ましいが、その数値、即ちＨが１／２未満の場合やＨｘが１／２以上の場合には、伝熱管内周面におけるフィン構造体の螺旋状の巻回しに不都合が生じ、流体に対する攪拌作用が減少し、同時にエッジ効果が不十分となって、効率的な熱交換が得られない場合がある。一方、フィン構造体を形成するコイルスプリングの巻線ピッチｐは０〜１０ｍｍ、フィン構造体の伝熱管内周壁面における配設ピッチＰが１０〜２００ｍｍないしは５０〜３００ｍｍの範囲内にあることも、本発明に効果をさらに高める上で望ましいが、該配設Ｐピッチが１０ｍｍ未満の場合や、３００ｍｍを超える場合には、スプリングコイル状フィン構造体がもたらす特有のエッジ効果や、攪拌作用が減少して期待される熱交換効率が得られなくなる。

上記各実施例並びに比較例からも明らかなように、本発明に係る上記熱交換器用伝熱管によれば、被冷却媒体が通流する伝熱管の内周面に内装されるフィン構造体が、基本的に金属製線材によって形成されたコイルスプリングからなり、該コイルスプリングの巻回された断面形状が偏平となるように加工して、伝熱管の内周壁面および／または該伝熱管の外周壁面と外管の内周壁面との間に、少なくとも１本を螺旋状に巻回すと共に、その巻線ピッチ並びに配設ピッチが所定の間隔となるように調整して密着固定することにより、伝熱管内および／または該伝熱管の外周壁面と外管の内周壁面との間に形成されて流路を通流する、被冷却媒体若しくは冷却媒体からなる流体の流線が複雑に変化し、流体の攪拌作用が増大すると同時に螺旋状に巻回されたコイルスプリングによって多数のエッジ効果が得られ、加えて偏平に加工されたフィン構造体がもたらす伝熱面積の拡大などが相乗的に作用して、優れた伝熱性能を発揮する。従って伝熱管の内外を通流する被冷却媒体若しくは冷却媒体からなる流体相互の間において、効果的な熱交換が促進され、該伝熱管を内管として組込んだ２重管式熱交換器、または該伝熱管の複数を組込んだ多管式熱交換器の熱交換効率が上昇し、それぞれの熱交換器を搭載する熱交換型冷却装置の冷却効率が著しく向上する。

このように本発明による上記伝熱管は、ＥＧＲガス冷却装置用の２重管式熱交換器や多管式熱交換器は勿論のこと、排気ガスクーラー、燃料用クーラー、オイルクーラー、インタークーラー等の熱交換器用伝熱管として好適に内装し得ると同時に、その優れた熱交換性能によってそれらの装置の小型軽量化を可能とし、該装置のコンパクト化に寄与して、限られたスペースに容易に設置することができる熱交換器を比較的安価に提供することができるため、当業界における幅広い用途が期待できる。

本発明に係る第１実施例による伝熱管と、該伝熱管に内装されたフィン構造体を説明するため模式的な２面図で、（ａ）はその要部拡大斜視図、（ｂ）はその正面図である。 本発明に係る第２実施例による伝熱管と、該伝熱管に内装されたフィン構造体を説明するための模式的な２面図で、（ａ）はその要部拡大斜視図、（ｂ）はその正面図である。 本発明に係る第３実施例による伝熱管と該伝熱間に内装されたフィン構造体を説明するための模式的な２面図で、（ａ）はその要部拡大斜視図、（ｂ）はその正面図である。 本発明に係る第４実施例による伝熱管と、該伝熱管に内装されたフィン構造体を説明するための模式的な２面図で、（ａ）はその要部拡大斜視図、（ｂ）はその正面図である。 本発明に係る第５実施例による伝熱管と、該伝熱管に内装されたフィン構造体を説明するための模式的な３面図で、（ａ）はその要部拡大斜視図、（ｂ）はその正面図、（ｃ）はその要部拡大断面図である。 本発明に係る第６実施例を示し、（ａ）は伝熱管単体を示す要部側面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ線断面図、（ｃ）は同実施例の応用例を示す前記（ｂ）相当の断面図である。 本発明に係る第７実施例を示し、（ａ）はその模式的な要部縦断側面図、（ｂ）はその第１応用例の模式的な要部縦断側面図、（ｃ）その第２応用例の模式的な要部縦断側面図である。 本発明に係る第８実施例を示し、（ａ）はその模式的な要部斜視図、（ｂ）はその模式的な要部側面図である。 本発明に関連する第９実施例による２重管式熱交換器用伝熱管と、フィン構造体の内装状態を模式的に示す要部斜視図である。 上記本発明に係る第１０実施例による２重管式熱交換器用伝熱管の模式的な要部斜視図である。 本発明に係る第１１実施例による２重管式熱交換器用伝熱管の模式的な要部拡大正面図である。 同実施例における模式的な要部拡大縦断側面図である。 本発明に係る第１２実施例による２重管式熱交換器用伝熱管の模式的な要部拡大正面図である。 同実施例における模式的な要部拡大縦断側面図である。 本発明に係る第１３実施例を示し、（ａ）はその模式的な要部斜視図、（ｂ）はその模式的な要部側面図である。 本発明に係るフィン構造体を形成するコイルスプリングの、巻回し断面形状を示し、（ａ）〜（ｆ）はその巻回した断面形状を偏平に形成した状態を例示したそれぞれの正面図である。 本発明に係る上記コイルスプリングを形成する金属性線材の断面形状を示し、（ａ）〜（ｈ）はその断面形状を例示したそれぞれの断面図である。 従来の二重管式ＥＧＲクーラーの一例を示す模式的な縦断側面図である。 上記図１８におけるＡ−Ａ線上断面図である。 従来のシェルアンドチューブ型の多管式熱交換器の一例を示す模式的な縦断側面図である。 上記シェルアンドチューブ型の多管式熱交換器に搭載されるコルゲート状プレートフィンを内装した偏平伝熱管と、冷却ジャケット（シェル本体）を示し、（ａ）はその正面図、（ｂ）は偏平伝熱管単体を示す正面図、（ｃ）は該偏平伝熱管に内装されるプレートフィンの平面図である。

符号の説明

１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｅ、１ｆ、１ｇ、１ｈ、
１ｉ、１ｊ、１ｋ、１ｙ、１ｍ、１ｎ、１ｏ 伝熱管
１−１、１ａ−１、１ｂ−１、１ｃ−１、１ｅ−１、
１ｆ−１、１ｇ−１、１ｈ−１、１ｉ−１、１ｊ−１ 内管
１ｄ−２、１ｅ−３、１ｆ−３ 条溝部
１ｅ−４、１ｆ−４ 山部
１ｅ−５、１ｆ−５ 凹部
２、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｅ、２ｆ、２ｇ、２ｈ、
２ｉ、２ｊ、２ｋ、２ｙ、２ｍ、 フィン構造体
２ｈ−１、２ｍ−１ ワイヤー
２−１、２ａ−１、２ｂ−１、２ｃ−１、
２ｄ−１、２ｅ−１、２ｆ−１ 巻回し断面形状
３、３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ
３ｅ、３ｆ、３ｇ 線材断面形状
ｇ ＥＧＲガス

Claims (17)

1. 金属製線材を、その断面形状が偏平となるように巻き回したコイルスプリングからなるフィン構造体の少なくとも１本が、伝熱管の内周壁面に接して螺旋状に巻回されると共に、該コイルスプリングからなるフィン構造体の配設ピッチＰが、所定の間隔となるように密着固定して、配設されることを特徴とする熱交換器用伝熱管。
2. 前記伝熱管が断面形状円形の円筒体であり、該伝熱管の内周壁面に螺旋状に巻回されて配設される、１本のコイルスプリングからなる前記フィン構造体は、その偏平の断面最大径Ｈが、該伝熱管の内径Ｄに対して１／２以上であり、少なくとも１本以上が配設されるコイルスプリングからなる前記フィン構造体は、その偏平の断面最大径Ｈｘが、前記伝熱管の内径Ｄに対して１／２以下であることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器用伝熱管。
3. 前記伝熱管が断面形状非円形であることを特徴とする請求項１または２に記載の熱交換器用伝熱管。
4. 前記伝熱管の内周壁面に所定間隔で密着固定して配設されるコイルスプリングからなる前記フィン構造体が、その巻線ピッチＰが０〜１０ｍｍであり、該伝熱管の内周壁面に螺旋状に巻回される該フィン構造体の配設ピッチＰが、１０〜２００ｍｍであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の熱交換器用伝熱管。
5. 断面形状円形の外管の内側に、断面形状円形の伝熱管が間隔を隔てて挿通される２重管式熱交換器用伝熱管において、該伝熱管の内周壁面および／または該伝熱管の外周壁面と前記外管の内周壁面との間に、金属製線材を、その断面形状が偏平となるように巻き回したコイルスプリングからなるフィン構造体の少なくとも１本が、それぞれの壁面に接して管軸方向に対して平行に、かつ該フィン構造体の配設ピッチＰが、所定の間隔となるよう密着固定して、配設されることを特徴とする熱交換器用伝熱管。
6. 前記コイルスプリングからなるフィン構造体の少なくとも１本が、前記伝熱管の内周壁面および／または該伝熱管の外周壁面と前記外管の内周壁面との間に、それぞれの壁面に接して管軸方向に対して螺旋状に巻き回され、かつ該フィン構造体の配設ピッチＰが、所定の間隔となるよう密着固定して、配設されることを特徴とする請求項５に記載の熱交換器用伝熱管。
7. 前記外管および伝熱管の断面形状が、それぞれ非円形であることを特徴とする請求項５または６に記載の熱交換器用伝熱管。
8. 前記伝熱管の内周面に形成される流路を冷却媒体若しくは被冷却媒体のいずれかが通流し、該伝熱管の外周壁面と前記外管の内周壁面との間に形成される流路を被冷却媒体若しくは冷却媒体のいずれかが通流し、それぞれの流体相互の間で熱交換することを特徴とする請求項５乃至７のいずれか１項に記載の熱交換器用伝熱管。
9. 前記コイルスプリングからなるフィン構造体が、その巻線ピッチＰが０〜１０ｍｍであり、前記伝熱管の内周壁面若しくは該伝熱管の外周壁面と前記外管の内周壁面に接して、所定の間隔で密着固定して配設される際の配設ピッチＰが、５０〜３００ｍｍであるのことを特徴とする請求項５乃至８のいずれか１項に記載の熱交換器用伝熱管。
10. 前記伝熱管の内周壁面若しくは該伝熱管の外周壁面および前記外管の内周壁面に、予め少なくとも１条の溝を形成し、該溝を介して前記コイルスプリングからなるフィン構造体を、密着固定して配設すること特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の熱交換器用伝熱管。
11. 前記フィン構造体の伝熱管内周壁面若しくは該伝熱管の外周壁面および前記外管の内周壁面への固定手段が、溶接、ろう付け、接着その他の接合手段の中から適宜に選択され、一体として接合されることによって固定されることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の熱交換器用伝熱管。
12. 前記伝熱管内周壁面若しくは該伝熱管の外周壁面および前記外管の内周壁面に、管軸方向に対して平行に、若しくは螺旋状に巻回して配設されるコイルスプリングからなる前記フィン構造体が、金属製線材をその断面形状が偏平となるように巻回したコイルスプリングからなり、該断面形状が略長円形、略楕円形、略長方形、略六角形およびその他任意形状に形成されることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の熱交換器用伝熱管。
13. 前記コイルスプリングを形成する金属製線材の断面形状が、円形若しくは該円形を基準として任意形状に成形された略楕円形または略長円形、三角形、正方形若しくは該正方形を基準として任意形状に成形された略長方形、略五角形、略六角形、略多角形、または星型などから選択される断面形状を有することを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の熱交換器用伝熱管。
14. 前記コイルスプリングによって形成されるフィン構造体が、ドーナツ状型の環状に形成されることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の熱交換器用伝熱管。
15. 前記コイルスプリングを形成する金属製線材が、ステンレススチール、アルミニウム、アルミニウム基合金、銅、銅基合金、鉄、鉄基合金等からなり、所望によりこれら金属に鍍金若しくは塗装を施してなることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の熱交換器用伝熱管。
16. 前記請求項１乃至４および請求項１０乃至１５のいずれか１項に記載の熱交換器用伝熱管の複数が、一体として組込まれることを特徴とする多管式熱交換器。
17. 前記請求項５乃至１５のいずれか１項に記載の熱交換器用伝熱管が、内管として組込まれることを特徴とする２重管式熱交換器。
    
    

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