JPH09217994A

JPH09217994A - 伝熱管及びその製造方法

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Publication number: JPH09217994A
Application number: JP4833596A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Kushima; 大資久島; Tomihisa Ouchi; 富久大内; Michihiko Aizawa; 道彦相沢; Satoshi Miyake; 聡三宅; Takeshi Suzuki; 竹四鈴木; Masami Takahashi; 正美高橋; Yoshiji Saito; 好次斉藤
Original assignee: Mitsubishi Shindoh Co Ltd; Hitachi Ltd
Current assignee: Mitsubishi Shindoh Co Ltd; Hitachi Ltd
Priority date: 1996-02-09
Filing date: 1996-02-09
Publication date: 1997-08-19
Anticipated expiration: 2016-02-09
Also published as: JP3297838B2

Abstract

(57)【要約】【課題】熱伝達性能及び耐食性が高く、かつ加工が容
易な伝熱管を提供する。【解決手段】吸収液１０が流下される部位の伝熱管１
の外面に、塑性変形加工によって複数の窪み２が形成さ
れ、かつ管壁の下面に窪み２が形成されていない平滑部
３が管の軸方向に延在されたものとすることにより、内
部流体である冷却材１５の通流を停止した時に異物が平
滑部３に沈着しても、冷却材１５を通流させることによ
りその流れに乗って異物が排出される結果、異物の付着
を抑制又は防止して耐食性を高めることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、流下液膜式の熱交
換器等に用いられる伝熱管及びその製造方法にかかり、
特に臭化リチウム水溶液などの腐食作用のある吸収溶液
や冷媒を用いた吸収冷凍機等に好適な伝熱管及びその製
造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】流下液膜式の熱交換器は吸収冷暖房機等
の吸収器や蒸発器に多く利用されている。例えば、吸収
器では、密閉容器内に伝熱管を水平にかつ多段に多数配
置し、最上段の伝熱管から下段に向かって吸収溶液を順
次流下させる一方、蒸発器より発生する冷媒蒸気を密閉
容器に導入し、伝熱管の表面の吸収液に冷媒蒸気を吸収
させるようにしている。そして、その吸収反応で発生す
る吸収熱を、伝熱管内に通流する冷却媒体によって冷却
するようにしている。

【０００３】このような流下液膜式の熱交換器に用いら
れる伝熱管としては、例えば、特開平５−３４０６４６
号公報又は特開平１−１３４１８０号公報等に記載され
ているように、伝熱管の表面にフィンを等ピッチで形成
し、伝熱面積を増大して熱伝達向上を図るようにしたも
のが提案されている。しかし、このようなフィン形式の
伝熱管の場合、フィンのピッチを細かくすると、フィン
間に形成される流下液膜の厚みが厚くなってしまう場合
がある。液膜の厚みが厚くなると、流下液膜の表面のみ
で起こる吸収現象により発生した吸収熱の熱移動が低下
し、冷却能力が低下してしまうことになる。そこで、フ
ィンのピッチを粗くし、フィン間に形成される液膜を薄
くすることも提案されているが、一方でフィンの伝熱面
積が減少することになり、流下液膜式の伝熱管に適用す
る場合には、期待されるほど吸収能力の増大を実現する
ことが困難であるという問題がある。

【０００４】このような問題とは別に、フィン式伝熱管
の場合、フィンにより液膜が管軸方向に広がる作用が阻
害されるという問題がある。そのため、流下液が多段に
配設された伝熱管を流下する際、伝熱管の軸方向への液
膜の広がりが悪くなり、伝熱管の下段に行けば行くほど
液膜の均一性が悪くなり、液膜が存在しない箇所が生ず
ることになる。このように、伝熱管上に吸収溶液等の液
膜が存在しない領域では吸収現象が起きないため、結果
的には吸収現象促進のために形成したフィンが有効に働
かないという問題が生ずる。

【０００５】この点、特開平５−３４０６４６号公報
に、伝熱管の液膜流下方向の下部のフィンの一部を切り
取って、液膜の軸方向の広がり性を向上させる方法が提
案されている。しかし、フィン切削等の後工程が必要に
なるため、加工が困難であり、製造法及びコストなどか
ら見て、実用的でないという問題がある。

【０００６】一方、上述したフィン式の伝熱管に代え
て、特開平６−２５７１２号公報に記載されているよう
に、伝熱管の管壁外面に塑性変形加工によって複数の窪
みを形成し、かつその窪みの深さを窪みの径よりも小さ
くすることにより、熱伝達性能及び吸収性能を高めるよ
うにしたものが提案されている。そして、これによれ
ば、流下液膜の管軸方向の広がり均一になるとしてい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記特開平６−２５７
１２号公報に記載された窪み式の伝熱管は、加工が容易
で、かつ流下液膜の管軸方向の広がり均一になるなど、
流下液膜式の伝熱管に好適なものであるが、次に述べる
ような解決すべき課題がある。

【０００８】すなわち、水冷の吸収器のように伝熱管の
内部冷媒として水を用い、その水を屋外のクーリング塔
等から循環するようにしているが、その冷却水に大小の
ゴミ、塵、埃、その他の異物等が含まれている場合が多
い。一方、伝熱管の管壁に窪みなどを施した内面には、
その窪みに対応する凸部が形成される。冷却水が流れて
いる間は、それらの異物は流れに乗って移動している
が、冷却水が止まり、それらの異物が凸部と凸部の間の
窪み部分に滞留して付着してしまうと、伝熱性能の低下
や、腐食の可能性が高くなるなどの問題が生ずる。例え
ば、微細な線状の異物が管内面の特定部分に固定され、
冷媒の流動に応じて繰り返し管の内面をたたくことにな
ると、管の内面を覆っている耐食性の被膜が局部的に剥
離され、その面で集中的な腐食が起こるという問題点が
出てくる。また、継目無管（シームレス管）ではなく、
帯状板を円管状に折り曲げ、その突合せ部を溶接して管
を形成する継目管（シーム管）の場合、ＴＩＧ溶接など
の通常の溶接によると、バリやスケールなどが溶接ライ
ン近辺に残るため、さらに腐食の可能性が高くなる。

【０００９】本発明は、熱伝達性能及び耐食性が高く、
加工が容易な伝熱管及びその製造方法を提供することを
課題とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を次
の手段により解決しようとするものである。基本的に、
管壁外面に塑性変形加工によって形成された複数の凹部
を有してなる伝熱管とする。これにより、特開平６−２
５７１２号公報に記載のように、熱伝達性能を高めるこ
とができ、かつ加工が容易である。そして、管壁の周面
の一部に前記凹部が形成されていない平滑部を形成し、
この平滑部を管の軸方向に延在させて設けたものとす
る。これによれば、その伝熱管を水平に配設した場合に
おいて、凹部が形成されていない平滑部を下側にして配
置することにより、内部流体の通流を停止した時に異物
が平滑部に沈着しても、内部流体を通流させることによ
り異物が排出される。その結果、異物の付着を抑制又は
防止でき、耐食性を高めることができる。

【００１１】ここで、管面の一部に平滑部を設けても、
全面に凹部を設けたものに比べて伝熱性能及び吸収性能
が低下するものではないことを説明する。流下液膜式の
伝熱管を断面でみると、図３（Ａ）に示すように、上方
から流下される液１０は、伝熱管１の上部外面から両側
部の外面を伝って流下して下部外面に達し、ここから次
の下段の伝熱管の上部に流下する。このとき、伝熱管１
の下部外面から流れ落ちる液流の様子は、同図に示した
ように、重力、液の表面張力及び粘性等の液性状に応じ
て、ロート状の断面を有する液膜流１１が形成される。
このような厚みを有する液膜流１１が形成され部分は、
前述したように、液膜の熱伝達が阻害される。そのた
め、伝熱面積等を増加させる凹部が存在しても、伝熱性
能の向上の寄与は小さい。また、この部分に凹部を形成
しても、液膜の表面積は増加しないので、吸収性能も向
上できない。このような知見に鑑み、本発明は、伝熱管
下部の液流下膜による伝熱及び吸収作用と、冷却水中の
異物の付着防止作用とを有機的に結び付け、管面の一部
に平滑部を設け、本発明の課題を解決したのである。

【００１２】ところで、管軸方向に延在する平滑部を形
成しながら、管壁に複数の凹部を形成することは、転造
法などによるシームレス管の場合は、コストなどを考慮
すると実用的に困難である。すなわち、転造法は、凹部
に対応した突起を有するロールを管外面に押し当てなが
ら管を軸周りに回転し、かつ軸方向に送りながら管壁外
面に凹部を形成するのである。このような転造方の場
合、加工に伴い伝熱管の周長が変化するから、ロールと
伝熱管の平滑部に対応する相対的な位置関係が回転につ
れて移動してしまい、管軸方向に直線状の平滑部を形成
することは困難である。

【００１３】一方、管壁外周の全面に凹部を形成した伝
熱管を、シーム管で形成しようとすると、凹部のために
突き合わせ溶接部が直線状にならないから、きれいで円
滑な溶接線が得られないため、実用的でない。

【００１４】この点、本発明の伝熱管は、管軸方向に平
滑部を形成しているからに、平滑部を利用して、電縫溶
接等の溶接によりシーム管を容易に、かつ円滑に製作で
きるから、シーム管で形成するのが好ましい。この場
合、溶接は、高周波溶接によることが、溶接線をバリな
どのない更に円滑なものにでき、かつ溶接部の結晶粒径
を小さくできるので耐食性を向上できるので好ましい。

【００１５】上記の場合において、平滑部の周方向の幅
は、２ｍｍ以上で、かつ円周角にして１２０°以下の範
囲であることが好ましい。２ｍｍ以上が好ましいのは、
図３（Ｂ）に示すように、内部流体を停止した時に異物
が沈殿する領域に凹凸が存在すると、凹部に沈殿した異
物は内部流体の通流を再開しても排出されにくいこと、
シーム溶接する場合には、凹凸加工していない平坦な突
合せ部が必要なことからである。１２０°以下が好まし
いのは、図３（Ａ）で説明したように、流下液の粘性や
表面張力によって液膜流１１の厚みが決まってくるが、
１２０°を超えて平滑部を設けると、凹凸がないことに
よる熱伝達効果の減少割合が大きくなるからである。

【００１６】管壁に形成する凹部は、窪み又は溝とする
ことができる。特に、窪み又は溝は、管軸方向と周方向
に一定の規則性を持って連続的に配置することが好まし
い。窪みの大きさに、大小の相違を持たせることができ
る。さらに、大径管の場合は、管外面の窪み又は溝の大
きさ及び深さを大きくし、その凹面部に小さな窪み又は
突起を形成することが、吸収効率を向上させ、かつ内部
流体との熱交換効率を向上させる点で好ましい。

【００１７】さらに、平滑部を除く管壁外面の最大表面
粗さを０．０８μｍ乃至１００μｍ、同じく管壁内面の
最大表面粗さを０．０４μｍ乃至１０μｍにすると、濡
れ性を高めて、伝熱性能を向上させるができるので好ま
しい。最大表面粗さの上限は異物や残留物の付着を抑え
て洗浄しやすくすることを基準とし、下限は製造性（例
えば、潤滑性、加工性、送り性等）を考慮して設定する
ことが好ましい。

【００１８】シーム溶接部の結晶粒径は、母材の結晶粒
径の３倍以内にすることが、耐食性を高める点で好まし
い。さらに、少なくとも溶接後に母材の再結晶温度以上
の温度で焼鈍処理することが、さらに耐食性を高める点
で好ましい。

【００１９】伝熱管の材質は、加工性、溶接性、耐食性
などの点で、銅又は銅を主成分とする合金を用いること
が好ましい。

【００２０】本発明の伝熱管は、塑性変形加工により帯
状金属板の両側縁部を除く領域に複数の凹部を形成する
工程と、該帯状金属板を円管状に折り曲げて両側縁部を
突合せ、該突合せ部に押圧力をかけながら高周波溶接を
施す工程を有する伝熱管の製造方法により、製造するこ
とが好ましい。

【００２１】この場合、高周波溶接によって前記突合せ
部の管壁内面側と外面側に押し出された溶融金属部分
を、切削工具によって切削除去する工程を付加すること
が望ましい。また、高周波溶接後に、伝熱管を母材の再
結晶温度以上の温度で焼鈍処理する工程を付加すること
が好ましい。また、濡れ性を改善した凹部を形成するに
は、最大表面粗さが０．０８μｍ乃至１００μｍの凸型
と、最大表面粗さが０．０４μｍ乃至１０μｍの凹型を
組み合わせた金型によってプレス加工することにより、
実現できる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図を用いて説明する。図１は、本発明にかかる伝熱
管を、吸収式冷暖房装置の吸収器の伝熱管として用いた
場合の概念構成を示し、図２はその伝熱管の断面を示し
ている。図１に示すように、伝熱管１は、被吸収媒体の
蒸気が導入される容器内に水平にかつ間隔をあけて多段
に配設して用いられ、伝熱管１の上方から吸収液１０を
流下させ、伝熱管１の表面を流下する吸収液に被吸収媒
体の蒸気を吸収させるとともに、吸収反応により発生す
る熱を伝熱管内部に通流する冷却材１５と熱交換させる
ものである。そして、図１，２に示すように、吸収液１
０が流下される部位の伝熱管外面には、塑性変形加工に
よって複数の窪み２が形成され、かつ管壁の下面に窪み
２が形成されていない平滑部３を有し、平滑部３が管の
軸方向に延在されている。吸収液１０としては、例え
ば、臭化リチュウム水溶液が用いられるまた、窪み２
は、管軸方向、及び円周方向に一定の規則性を持って連
続的に配置されている。そして、この窪み２を塑性変形
加工により形成した場合、その窪み２に対応する管内面
側の断面形状は、球面、円形又は滑らか閉曲面の凸部４
が形成されている。この窪み２の形状としては、円錐台
状、角錐状、等様々な形状を採用できる。また、点状の
窪みに限らず、管軸方向あるいは螺旋方向に伸びる溝状
の凹部でもよい。伝熱管１の材質は、加工性、溶接性、
耐食性などの点で、銅あるいは銅を主成分とする合金が
好ましい。

【００２３】図１に示した伝熱管を用いた吸収器によれ
ば、伝熱管１の外表面に窪み２を複数形成しているか
ら、特開平６−２５７１２号公報に記載のように、流下
液の液膜を薄くかつ均一化でき、かつ軸方向の広がりを
よくすることができる。その結果、下段の伝熱管１に流
下するに従って流下液膜の管軸方向の幅が狭くなり、伝
熱管１の外表面に乾いた部分が生じて、吸収能力や熱交
換能力が低下するという問題を解決して、熱伝達性能及
び吸収性能を高めることができ、かつ加工が容易であ
る。特に、窪み２が存在しない平滑部３を吸収液１０の
流下方向の下部に形成しているから、液膜が伝熱管１を
離れる際に管軸方向に液膜が広がる効果が高い。

【００２４】特に、伝熱管１が水平に配設される場合に
おいて、凹部が形成されていない平滑部３を下側にして
配置しているから、内部流体である冷却材１５の通流を
停止した時に異物が平滑部３に沈着しても、冷却材１５
を通流させることによりその流れに乗って異物が排出さ
れる。その結果、異物の付着を抑制又は防止でき、耐食
性を高めることができる。また、図３（Ａ）を用いて前
述したように、管面の一部に平滑部３を設けても、全面
に窪み２を設けたものに比べて伝熱性能及び吸収性能が
低下するものではない。

【００２５】しかし、平滑部３の周方向の幅は、図３
（Ｂ）に示すように、内部流体を停止した時に異物が沈
殿する領域に凹凸が存在すると、凹部に沈殿した異物は
内部流体の通流（例えば、流速２ｍ／ｓ程度）を再開し
ても排出されにくいこと、あるいはシーム溶接する場合
は凹凸がない平坦な突合せ部が必要なこと等から、２ｍ
ｍ以上であることが好ましい。また、平滑部３の周方向
の幅の上限は、あまり大きいと、濡れ性向上のための凹
凸がないことによる熱伝達効果及び吸収性能の減少割合
が大きくなるから、円周角にして１２０°以下の範囲で
あることが好ましい。また、伝熱管１に窪み２の加工を
施す場合、加工コストがかかると同時に、単位長さ当た
りの重量が重くなるので、伝熱管のコストが高くなる。
そこで、伝熱促進あるいは吸収促進効果の割合が小さい
部分については、窪みなどを設けないことが、性能向上
とコスト低減を総合的に考慮すると有利である。

【００２６】また、管壁に形成する凹部は、窪み又は溝
とすることができる。特に、窪み又は溝は、管軸方向と
周方向に一定の規則性を持って連続的に配置することが
好ましい。窪みの大きさに、大小の相違を持たせること
ができる。さらに、大径管の場合は、管外面の窪み又は
溝の大きさ及び深さを大きくし、その凹面部に小さな窪
み又は突起を形成することが、吸収効率を向上させ、か
つ内部流体との熱交換効率を向上させる点で好ましい。

【００２７】次に、本発明にかかる伝熱管の好ましい製
造方法を、図４を用いて説明する。前述したように、転
造法などにより、管軸方向に延在する平滑部３を形成し
ながら、管壁に複数の窪み２を形成することは、コスト
などを考慮すると実用的に困難である。そこで、平滑部
３の存在を利用して、図４に示すプロセスにより、電縫
溶接によるシーム管法により形成するのが好ましい。

【００２８】まず、帯状の板材又は条の段階で、プレス
加工あるいは圧延加工等の塑性変形加工により、所望の
窪み又は溝を形成する。そして、窪み等の加工を施した
板条材２１を窪み形成面を外側にして、溝加工したもの
については溝形成面を内側にして、図４に示す管形成部
２２に導き、複数のロール対を通して条の両側縁部を突
き合わせて管状に成形する。次に、電縫溶接部２３に導
き高周波コイル２４に高周波電流を流し、突合せ部を高
周波溶接する。このとき、条の両側縁部の突き合わせ部
に、突合せ方向の圧力をかけながら溶接をおこない、溶
融部分を管の内外あるいは一方の面に押し出すことによ
り、条端部の汚れや付着物を溶接部から除去するととも
に、溶接部近傍の金属組織を整える。その後、管の外面
もしくは内面に押し出されて凝固したビードを、バイト
等で削除した後、必要ならば絞り部２６において、引き
抜き加工により管成形を施す。さらに、必要に応じ、溶
接線２５近傍の腐食防止のため、溶接後、母材の再結晶
温度以上の温度で焼鈍処置をおこなう。このとき、溶接
部の結晶粒径が母材結晶粒径の３倍以内であると効果が
高い。なお、結晶粒度の測定は、ＪＩＳＨ０５０１
（１９５７年制定）に規定された比較法、切断法及び求
積法が適用できるが、切断法によることが好ましい。

【００２９】上述のように、突合せ溶接部の溶融組織を
押し出しながら溶接することにより、図５に示すよう
に、溶接部（矢印３１）における金属の結晶構造の不均
一を小さくすることができる。図５は高周波溶により形
成した伝熱管の溶接部分の断面写真であり、図６は比較
のためＴＩＧ溶接により形成した伝熱管の溶接部分の断
面写真を示す。図５に示す高周波溶接によると、溶接線
ははっきりしていない。これは、溶融部分を管外に押し
出して加工しているためであり、溶接線部は凝固組織で
はなく母材組織に近いものとなり、結晶構造が溶接線近
傍で変化していないことを示している。

【００３０】これに対して、図６に示すＴＩＧ溶接の例
では、溶融後凝固した組織がそのまま残るため、また溶
接の影響により、断面形状を見ると溶接線（矢印３２）
近辺で、母材とは結晶の大きさが異なる組織が存在する
ことが分かる。さらに、溶接によって酸化物やボイドな
どの介在物が巻き込まれる可能性も高くなっている。

【００３１】図７，８は、図５，６に対応する伝熱管
を、５５％の臭化リチウム水溶液に３週間浸漬処理した
後、溶接部を破断して得られた断面写真である。図７
は、高周波溶接のものであるが、溶接部分にはまったく
変化が現れていない。これに対して図８のＴＩＧ溶接の
ものは、写真右側の溶接部分で腐食が始まっていること
が認められた。図９，１０は、同様に図５，６に対応す
る伝熱管を、１０％の塩酸に３日間浸漬した結果を示
す。臭化リチウム水溶液の場合と同様に、高周波溶接
（図９）と比較すると、ＴＩＧ溶接（図１０）の腐食が
始まっていると認められる。したがって、伝熱管を腐食
性のある冷媒や吸収溶液を使用する環境で使用する場合
は、ＴＩＧ溶接ではなく、高周波溶接を利用すると、耐
食性を高めることができる。

【００３２】ここで、突合せ溶接時の押出し量について
検討すると、溶接前の管の周長に対する溶接後の管の周
長の減少量が、２〜１０ｍｍの範囲に抑えるように設定
することが好ましい。つまり、周囲長の減少量が２ｍｍ
未満の場合は、溶融組織の影響が溶接部に残りやすく、
また結晶粒の粗大化が起こりやすくなる。一方、１０ｍ
ｍを超えると、伝熱管の寸法精度に影響を与え、かつ溶
接部近傍の残留歪が大きくなり、耐食性等に悪影響を及
ぼすことになる。

【００３３】さらに、防食性能を高めるためには、溶接
部の結晶粒径が母材結晶粒径の３倍以内とするか、溶接
後、母材の再結晶温度以上の温度で焼鈍処置することが
望ましい。

【００３４】上述したように、図４に示した製造法によ
れば、シームレス管成形後に転造法により窪み等を加工
することに比べて、技術的にも経済的にも有利な方法で
ある。特に、プレスの金型あるいは上下ロールの適切な
設計により、板条材の上面および下面に対応する窪み構
造を付与することができる。

【００３５】また、窪みの無い平滑部に溶接線４を持っ
てくることにより、溶接線で起こる液膜の不均一流下を
なくすことができる。しかも、この溶接線４を高周波溶
接で形成することにより、液膜の不均一流下の原因とな
りやすいバリ等を減少させることができる。このとき、
溶接時に条の両端短部を突き合わせ、圧力をかけながら
溶接部分を管の内外あるいは一方の面に押し出すことに
より、溶接部における金属の結晶構造を適正化して、耐
食性を高めることができる。

【００３６】次に、本発明にかかる伝熱管の窪み２につ
いての変形例を図１１〜１９に示す。伝熱管１の内外表
面の濡れ性をよくするために、図１１〜１４に示すよう
に、外面及び窪み２の最大表面粗さを、０．０８μｍか
ら１００μｍにすることが好ましい。また、内面の最大
表面粗さを、０．０４μｍから１０μｍにすることが好
ましい。このような粗さは、最大表面粗さが０．０８μ
ｍから１００μｍの凸型と、最大表面粗さが０．０４μ
ｍから１０μｍの凹型を組み合わせた金型により、プレ
ス成形することにより形成できる。このような加工を容
易にするために、伝熱管１の材質は、銅あるいは銅を主
成分とする合金であることが望ましい。

【００３７】伝熱管の口径が大きい場合は、ある程度、
内面側の突起を大きくしないと内部の伝熱性能の向上効
果は得られない。つまり、伝熱管１の外表面についてみ
ると、流下する液膜の厚みは１０分の数ｍｍであり、窪
みの深さは１〜２ｍｍ程度で十分な伝熱性能の向上が得
られ、その深さは管の口径に関係しない。しかし、伝熱
管１の内側についてみると、冷却水が断面の全域にわた
って流れており、伝熱性能を上げる最適な凸状部の高さ
は、管の口径によって変わってくる。例えば、その凸状
部の高さは管径の数十分の１から数分の１で伝熱性能を
上げる効果が高いとされているから、管径に応じて内面
の凸状部の高さを大きくする必要がある。

【００３８】そこで、図１５〜１８に示すように、伝熱
管１の表面に大きな窪み３５を形成し、その内部に小さ
な窪み３６，３７を形成したり、あるいは小さな突起３
８，３９形成することが好ましい。または、図１９に示
すように、大きな窪み４０と小さな窪み１６を隣接させ
て形成することも有効である。

【００３９】上記においては、本発明にかかる伝熱管を
吸収器に適用したものを例に説明したが、本発明の伝熱
管は、これに限らず、流下液膜式熱交換器の伝熱管に適
用して同一の効果を得ることができる。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
流下液膜方式に好適で、熱伝達性能及び吸収性能が高
く、かつ耐食性が高く、加工が容易な伝熱管を実現でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる伝熱管の一例を吸収器に適用し
た場合の概念構成を示す図である。

【図２】図１に示した伝熱管の断面図である。

【図３】本発明にかかる伝熱管の作用などを説明するた
めの断面図である。

【図４】本発明にかかる伝熱管の製造装置の一例を示す
図である。

【図５】高周波溶接により溶接した溶接部の金属組織を
表す写真である。

【図６】ＴＩＧ溶接により溶接した溶接部の金属組織を
表す写真である。

【図７】高周波溶接により溶接して形成した伝熱管を５
５％の臭化リチウム水溶液に３週間浸漬処理した後の溶
接部の金属組織を表す写真である。

【図８】ＴＩＧ溶接により溶接して形成した伝熱管を５
５％の臭化リチウム水溶液に３週間浸漬処理した後の溶
接部の金属組織を表す写真である。

【図９】高周波溶接により溶接して形成した伝熱管を１
０％の塩酸に３週間浸漬処理した後の溶接部の金属組織
を表す写真である。

【図１０】ＴＩＧ溶接により溶接して形成した伝熱管を
１０％の塩酸に３週間浸漬処理した後の溶接部の金属組
織を表す写真である。

【図１１】伝熱管の窪みを含む内面及び外面を粗した例
を示す拡大断面図である。

【図１２】伝熱管の窪みを含む内面及び外面を粗した例
を示す拡大断面図である。

【図１３】伝熱管の窪みを含む内面及び外面を粗した例
を示す拡大断面図である。

【図１４】伝熱管の窪みを含む内面及び外面を粗した例
を示す拡大断面図である。

【図１５】伝熱管の窪みの内外面に小さな窪みを形成し
た例を示す拡大断面図である。

【図１６】伝熱管の窪みの内外面に小さな突起を形成し
た例を示す拡大断面図である。

【図１７】伝熱管の窪みの外面に小さな窪みを形成した
例を示す拡大断面図である。

【図１８】伝熱管の窪みの外面に小さな突起を形成した
例を示す拡大断面図である。

【図１９】伝熱管の外面に大きさが異なる窪みを複数形
成した例を示す拡大断面図である。

【符号の説明】

１伝熱管２窪み３平滑部４凸状部１０吸収液１１流下液膜２１板条材２２管形成部２３電縫溶接部２４高周波コイル２５溶接線２６絞り部３１、３２溶接線３５，４０，４１窪み３６，３７小さな窪み３３８，３９突起

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者相沢道彦茨城県土浦市神立町603番地株式会社日立製作所土浦工場内 (72)発明者三宅聡茨城県土浦市神立町603番地株式会社日立製作所土浦工場内 (72)発明者鈴木竹四福島県会津若松市扇町128−７三菱伸銅株式会社内 (72)発明者高橋正美福島県会津若松市扇町128−７三菱伸銅株式会社内 (72)発明者斉藤好次東京都中央区銀座１−６−２三菱伸銅株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】管壁外面に塑性変形加工によって形成さ
れた複数の凹部を有してなる伝熱管において、管壁の周
面の一部に前記凹部が形成されていない平滑部を有し、
該平滑部が管の軸方向に延在されてなることを特徴とす
る伝熱管。
【請求項２】管壁外面に塑性変形加工によって形成さ
れた複数の凹部を有し、水平にかつ間隔をあけて多段に
配設される伝熱管において、管壁の下面の一部に前記凹
部が形成されていない平滑部を有し、該平滑部が管の軸
方向に延在されてなることを特徴とする伝熱管。
【請求項３】前記平滑部に、電縫溶接の溶接線が形管
の軸方向に延在されてなることを特徴とする請求項１又
は２に記載の伝熱管。
【請求項４】前記溶接線が、高周波溶接により形成さ
れたものであることを特徴とする請求項３に記載の伝熱
管。
【請求項５】前記平滑部の周方向の幅が、２ｍｍ以上
であり、かつ円周角に対して１２０°以内の範囲である
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の伝
熱管。
【請求項６】前記凹部は窪み又は溝であることを特徴
とする請求項１乃至５のいずれかに記載の伝熱管。
【請求項７】前記窪み又は溝が、管軸方向と周方向に
一定の規則性を持って連続的に配置されてなることを特
徴とする請求項６に記載の伝熱管。
【請求項８】前記窪みの大きさに、大小の相違を持た
せたことを特徴とする請求項６又は７に記載の伝熱管。
【請求項９】前記窪みの凹面部に、該窪みよりも小さ
な窪み又は突起を形成したことを特徴とする請求項６乃
至８のいずれかに記載の伝熱管。
【請求項１０】前記平滑部を除く管壁外面の表面粗さ
が０．０８μｍ乃至１００μｍ、同じく管壁内面の最大
表面粗さが０．０４μｍ乃至１０μｍであることを特徴
とする請求項１乃至９のいずれかに記載の伝熱管。
【請求項１１】前記溶接線にかかる溶接部の結晶粒径
が、母材の結晶粒径の３倍以内であることを特徴とする
請求項４に記載の伝熱管。
【請求項１２】少なくとも前記溶接線にかかる溶接部
が、溶接後に母材の再結晶温度以上の温度で焼鈍処理さ
れたものであることを特徴とする請求項４に記載の伝熱
管。
【請求項１３】伝熱管の材質が、銅又は銅を主成分と
する合金であることを特徴とする請求項１乃至１２のい
ずれかに記載の伝熱管。
【請求項１４】塑性変形加工により帯状金属板の両側
縁部を除く領域に複数の凹部を形成する工程と、該帯状
金属板を円管状に折り曲げて両側縁部を突合せ、該突合
せ部に押圧力をかけながら高周波溶接を施す工程を有す
る伝熱管の製造方法。
【請求項１５】前記高周波溶接によって前記突合せ部
の管壁内面側と外面側に押し出された溶融金属部分を、
切削工具によって切削除去する工程を付加したことを特
徴とする請求項１４に記載の伝熱管の製造方法。
【請求項１６】前記高周波溶接後に、伝熱管を母材の
再結晶温度以上の温度で焼鈍処理する工程を付加したこ
とを特徴とする請求項１４又は１５に記載の伝熱管の製
造方法。
【請求項１７】前記凹部を形成する工程がプレス加工
によるものであり、最大表面粗さが０．０８μｍ乃至１
００μｍの凸型と、最大表面粗さが０．０４μｍ乃至１
０μｍの凹型を組み合わせた金型によって加工すること
を特徴とする請求項１４乃至１６のいずれかに記載の伝
熱管の製造方法。
【請求項１８】被吸収媒体の蒸気が導入される容器内
に伝熱管を水平にかつ間隔をあけて多段に配設し、該伝
熱管の上方から吸収液を流下させ、伝熱管表面に流下す
る吸収液に前記被吸収媒体の蒸気を吸収させるととも
に、吸収反応により発生する熱を伝熱管内部に通流する
冷却材と熱交換させる吸収器において、前記伝熱管が、
管壁外面に塑性変形加工によって形成された複数の凹部
を有し、かつ管壁の下面の一部に前記凹部が形成されて
いない平滑部を有し、該平滑部が管の軸方向に延在され
てなるものであることを特徴とする吸収器。