JPH09229579A - 伝熱管およびこれを使用した多管式熱交換器 - Google Patents
伝熱管およびこれを使用した多管式熱交換器Info
- Publication number
- JPH09229579A JPH09229579A JP6177196A JP6177196A JPH09229579A JP H09229579 A JPH09229579 A JP H09229579A JP 6177196 A JP6177196 A JP 6177196A JP 6177196 A JP6177196 A JP 6177196A JP H09229579 A JPH09229579 A JP H09229579A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat transfer
- tube
- corrugated
- transfer tube
- heat exchanger
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
- F28F1/08—Tubular elements crimped or corrugated in longitudinal section
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geometry (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
面積の拡大により、該伝熱管の管壁付近を流れる流体の
管壁との接触時間が長くなりかつ該管壁との相対速度が
早くなるとともに、流体通路面積の拡狹変化によって特
に内周面附近に乱流機能を生ぜしめて流れの境界層を極
力薄くなし、同時に乱流の促進による内周面での水垢、
油滓、汚れ等の不純物或いはゴミ、煤等の付着の減少、
除去とによって、長期に亘って熱交換効率を高め、さら
に、該効率の向上により製品全体を比較的小型、軽量体
となすことができるようにする。 【解決手段】 少なくとも内周面を、長さ方向に亘って
少なくとも1個所の巻き方向を異にする螺旋状の波形面
(6)となして構成した。またこのように構成した伝熱
管を使用した多管式熱交換器。
Description
るために用いられる伝熱管、および例えば化学プラン
ト、食品プラント等の加熱、冷却、排熱回収、或いはス
チーム、ボイラー等の高温水による空調、給湯、または
プール、温泉等での加熱、昇温、さらにエアー、排気ガ
ス、フロンガス体もしくは油圧機器等の加熱、冷却用等
として広い分野に亘って使用される前記伝熱管を使用し
た多管式熱交換器に関するものである。
一般に図8に示すように、個々の横断面円形となす平滑
な内外周面を有するものを使用しており、これら伝熱管
を使用して多管式熱交換器を組立てる場合、図9および
図10のように該伝熱管(P′)を束状に配列して熱交
換器として胴体(11)内部に内装して構成していた。
うな従来の技術においては、単に円形のなす平滑な内周
面と、一定からなる流体通路の断面積とにより伝熱管
(P′)内部での流体の流れを略直滑状となすため、内
周面附近に生ずる流れの境界層を厚くなし、また長期に
亘って該内周面に付着する水垢、油滓、汚れ等の不純物
或いはゴミ、煤等とに起因して熱交換効率の低下を招く
こととなり、且つ該効率の低下に関連して概して製品全
体の大型化及び重量体を余儀なくされる問題を有するも
のであった。
ッフル・プレート(13)が胴体(11)内部にあって
も流入孔(11′)より流入した伝熱管(P′)の外側
を流れる流体は、図9および図10に点線で示すように
サインカーブ状にほぼ最短距離をとるよう流れて流出孔
(11″)より流出するため、伝熱管(P′)の外周面
との接触時間が短く、したがって熱交換効率が十分でな
くその改善が求められていた。
てなされたものであり、内外周面、特に該内周面での単
位長さ当りの表面積の拡大により流体の伝熱管とのなす
接触時間を増すとともに、流体通路面積の拡狹変化によ
って内周面や内外周面附近に乱流機能を生ぜしめて流れ
の境界層を極力薄くなし、同時に乱流の促進による該内
周面での水垢、油滓、汚れ等の不純物或いはゴミ、煤等
の付着の減少及びその除去効果とによって、長期に亘っ
て熱交換効率を高め、さらに製品全体を比較的小型、軽
量体となすことのできる伝熱管およびこれを用いた多管
式熱交換器を提供することを目的とするものである。
本発明の第1の実施態様は、少なくとも内周面を、長さ
方向に亘って少なくとも1個所の巻き方向を異にする螺
旋状の波形面となして構成した伝熱管を要旨とし、さら
に前記波形面と同一位相をもって外周面にも波形面を形
成し、またコルゲート管またはフィン付き管からなるよ
う構成し、前記巻き方向が変化する非螺旋状部に、所定
幅の平滑面または軸方向への波面を介在して形成したも
のである。
を仕切壁により区劃した該端部附近の外周側に、内部に
通ずる流入孔壁と流出孔壁とを有する胴体内部の長手方
向に亘って、バッフル・プレートを貫通して相互に流通
間隙を保持した多数の伝熱管を束状に配列してその両端
部を前記仕切壁の少なくとも一方に貫設、固着せしめ、
さらに該仕切壁の外側を少なくとも1つのボンネットで
密閉すると共に、該ボンネットに内部の伝熱管に通ずる
流入口と流出口とを設けて構成した熱交換器において、
前記伝熱管の少なくとも内周面を、長さ方向に亘って少
なくとも1個所の巻き方向を異にする螺旋状の波形面と
なして構成した多管式熱交換器を要旨とし、さらに隣接
する前記伝熱管の外周面の波形面を相互に巻き方向を異
にして配列して形成し、また前記伝熱管の巻き方向が変
化する非螺旋状部にバッフル・プレートを位置して形成
し、前記伝熱管の外周面の波形面をバッフル・プレート
に対して対称で、かつ該バッフル・プレートの自由端に
向かって開放するよう設けるものである。
前記伝熱管のなす少なくとも内周面での長さ方向に亘る
少なくとも1個所の巻き方向を異にする螺旋状の波形面
によって、内外周面、特に該内周面での単位長さ当りの
表面積の拡大によって流体の伝熱管とのなす接触時間を
増し、同時に流体の通路面積を拡狹変化せしめることと
なるため、伝熱管の内周面附近の流れに乱流機能を生ぜ
しめて該附近での流れの境界層を極力薄くなすことがで
き、また乱流の促進による該内周面での水垢、油滓、汚
れ等の不純物或いはゴミ等の付着を減少、除去せしめる
こととにより、長期に亘って熱交換効率を高める結果と
なり、また該効率の向上によって製品全体を比較的小
型、軽量体となすこととなる。
づいて説明すれば、図1は本発明の要部に係る伝熱管単
体の一実施例の一部切欠きによる拡大平面図、図2及び
図3はそれぞれ他の実施例の図1相当図、図4はさらに
別の実施例を示す半截断面図で、(a)はコルゲート管
を示す図、(b)はフィン付き管を示す図、(c)はコ
ルゲート管の凹溝にフィンを嵌合してなるフィン付きチ
ューブを示す図、図5は本発明に係る伝熱管を使用した
多管式熱交換器の一部切欠きによる縦断面図、図6は他
の実施例の同上図5相当図、図7はさらに他の実施例の
同上図5相当図であって、本発明に係る伝熱管(P)
は、Ti、SUS或いはCu材等種々の金属材料からな
るものであって、少なくともその内周面を長さ方向に亘
って少なくとも1個所の巻き方向を異にする螺旋状に形
成した波形面(6)とし、該波形面によって伝熱管
(P)のなす内周面での単位長さ当りの表面積を拡大せ
しめて該伝熱管の管壁付近を流れる流体の管壁との接触
時間が長くなりかつ該管壁との相対速度が早くなるとと
もに、流体通路面積を拡狹変化せしめるのである。
(6′)は所望に応じて図2に示すように外周面にも形
成した波形面であり、前記内周面のなす波形面(6)と
同一位相をもってなるものである。
面(6)或いは/及び波形面(6′)の巻き方向が変化
する非螺旋状部(6″)に所定幅からなる平滑面(7)
を設けたり、また図3のように前記と同様に非螺旋状部
(6″)に軸方向への波面(8)を設けることもでき
る。さらに、前記波形面を有する伝熱管(P)を図4
(a)のようにコルゲート管としたり、図4(b)のよ
うにフィン付き管、図4(c)のようにコルゲート管の
螺旋状凹溝にフィンを嵌合してフィン付き管として構成
することもできる。
器を図5ないし図7のように組立てるに際し、(1)は
SUS、銅合金或いは鉄鋼材等からなる円筒状の胴体で
あり、その両側端部をハブによる仕切壁(2,2′)に
より区劃した該端部附近の外周側に内部に通ずる一方の
流体の流入孔壁(1′)と流出孔壁(1″)とを有して
なるものである。そして該胴体内部の長手方向に亘って
欠円状からなる複数のバッフル・プレート(3)を貫通
して相互に前記一方の流体の流通間隙を保持して、前記
伝熱管(P)の多数を束状に配列して、その両端部を前
記仕切壁(2,2′)の組付け孔部に貫設した状態で固
着される。(4,4′)は左右のボンネットであり、前
記仕切壁(2,2′)の外側にパッキングを敷設した状
態で位置して図5のように双方、もしくは図6のように
その一方に前記伝熱管(P)に通ずる他方の流体の流入
口(5)と流出口(5′)を設けてそれぞれ封塞してな
るものである。(9)はボンネット(4,4′)の双方
(図5)もしくはその一方(図6)に設けた内部での防
食亜鉛棒部材である。
熱交換器は、図5および図6のような熱交換器の他に図
7のような多管式熱交換器にも用いることができる。図
7の熱交換器ではその底部が球面となる有底円筒体に形
成された胴体(1)の一側端部を仕切壁(2)により区
劃した該端部附近の外周側に内部に通ずる一方の流体の
流入孔壁(1′)と流出孔壁(1″)とを有してなり、
胴体内部の長手方向に亘って欠円状からなる複数のバッ
フル・プレート(3)を貫通して相互に前記一方の流体
の流通間隙を保持して、ほぼU字状に曲げられた伝熱管
(P)の多数を束状に配列して、その両端部を前記仕切
壁(2)の組付け孔部に貫設した状態で固着される。一
方仕切壁(2)の外側にパッキングを敷設した状態でボ
ンネット(1)を位置して該ボンネットに前記伝熱管
(P)に通ずる他方の流体の流入口(5)と流出口
(5′)を設けて封塞してなるものである。
れの方向を示し、また図5において実線による矢印は隣
接する伝熱管(P)相互の外周面の波形面(6′)の巻
き方向を異にして配列した該伝熱管での外側流体の蛇行
状からなる流れを示すものであって、伝熱管(P)での
熱交換機能を内周面のみならず外周面で一層効果的に発
揮するものであり、また図6および図7のように伝熱管
(P)の外周面の波形面(6′)をバッフル・プレート
(3)に対して対称で、かつ該バッフル・プレートの自
由端に向かって開放するよう設けることにより、外側流
体は軸方向にほぼZ字状に流れるため単位長さ当りの表
面積の拡大により流体の伝熱管とのなす接触時間を増す
ことになり、外周面における熱交換機能が一層効果的に
なる。
熱交換器は、特に伝熱管(P)の内周面または内外周面
を長さ方向に亘って少なくとも1個所の巻き方向を異に
する螺旋状の波形面(6)となして構成するため、螺旋
状のなす該波形面によって内外周面、特に内周面での単
位長さ当りの表面積を拡大して該伝熱管(P)の管壁付
近を流れる流体の管壁との接触時間が長くなりかつ該管
壁との相対速度が早くなるとともに、流体の通路面積を
拡狹変化せしめることとなり、従って伝熱管(P)の内
外周面、特に内周面附近の流れに乱流機能を生ぜしめて
該附近での流れの境界層を極力薄くなすことができ、ま
た乱流の促進により該内周面での水垢、油滓、汚れ等の
不純物或いはゴミ、煤等の付着を減少、除去することと
なり、長期に亘って熱交換効率を高める結果となり、ま
た該効率の向上によって製品全体を比較的小型、軽量体
となすことができる等、極めて有用な多管式熱交換器で
ある。
部切欠きによる拡大平面図である。
ルゲート管を示す図、(b)はフィン付き管を示す図、
(c)はコルゲート管の凹溝にフィンを嵌合してなるフ
ィン付きチューブを示す図である。
施例の一部切欠きによる縦断面図である。
実施例の同上図5相当図である。
に他の実施例の同上図5相当図である。
面図である。
一部切欠きによる縦断面図である。
例の同上図9相当図である。
Claims (8)
- 【請求項1】 少なくとも内周面を、長さ方向に亘って
少なくとも1個所の巻き方向を異にする螺旋状の波形面
(6)となして構成したことを特徴とする伝熱管。 - 【請求項2】 前記波形面(6)と同一位相をもって外
周面にも波形面(6′)を形成したことを特徴とする請
求項1記載の伝熱管。 - 【請求項3】 コルゲート管またはフィン付き管からな
ることを特徴とする請求項1または2記載の伝熱管。 - 【請求項4】 前記巻き方向が変化する非螺旋状部
(6″)に、所定幅の平滑面(7)または軸方向への波
面(8)を介在して形成したことを特徴とする請求項1
または2記載の伝熱管。 - 【請求項5】 両側端部を仕切壁により区劃した該端部
附近の外周側に、内部に通ずる流入孔壁と流出孔壁とを
有する胴体内部の長手方向に亘って、バッフル・プレー
トを貫通して相互に流通間隙を保持した多数の伝熱管を
束状に配列してその両端部を前記仕切壁の少なくとも一
方に貫設、固着せしめ、さらに該仕切壁の外側を少なく
とも1つのボンネットで密閉すると共に、該ボンネット
に内部の伝熱管に通ずる流入口と流出口とを設けて構成
した熱交換器において、前記伝熱管(P)の少なくとも
内周面を、長さ方向に亘って少なくとも1個所の巻き方
向を異にする螺旋状の波形面(6)となして構成したこ
とを特徴とする多管式熱交換器。 - 【請求項6】 隣接する前記伝熱管(P)の外周面の波
形面(6′)を相互に巻き方向を異にして配列して形成
したことを特徴とする請求項5記載の多管式熱交換器。 - 【請求項7】 前記伝熱管(P)の巻き方向が変化する
非螺旋状部(6″)にバッフル・プレート(3)を位置
して形成したことを特徴とする請求項5記載の多管式熱
交換器。 - 【請求項8】 前記伝熱管(P)の外周面の波形面
(6′)をバッフル・プレート(3)に対して対称で、
かつ該バッフル・プレートの自由端に向かって開放する
よう設けることを特徴とする請求項6記載の多管式熱交
換器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP06177196A JP3591970B2 (ja) | 1996-02-23 | 1996-02-23 | 多管式熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP06177196A JP3591970B2 (ja) | 1996-02-23 | 1996-02-23 | 多管式熱交換器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09229579A true JPH09229579A (ja) | 1997-09-05 |
JP3591970B2 JP3591970B2 (ja) | 2004-11-24 |
Family
ID=13180711
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP06177196A Expired - Fee Related JP3591970B2 (ja) | 1996-02-23 | 1996-02-23 | 多管式熱交換器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3591970B2 (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1221579A1 (de) * | 2001-01-05 | 2002-07-10 | hde Metallwerk GmbH | Wärmetauscherrohr für flüssige und gasförmige Medien |
EP1669568A1 (en) * | 2004-12-10 | 2006-06-14 | LG Electronics, Inc. | Exhaust gas heat exchanger for cogeneration system |
US20100243209A1 (en) * | 2007-10-05 | 2010-09-30 | Mika Ojala | Collector |
JP2011226763A (ja) * | 2010-03-31 | 2011-11-10 | Noritz Corp | 熱交換器 |
CN104154794A (zh) * | 2013-12-06 | 2014-11-19 | 北京大学工学院包头研究院 | 换热管及使用该换热管的换热器 |
CN104154795A (zh) * | 2013-12-06 | 2014-11-19 | 北京大学工学院包头研究院 | 换热管及使用该换热管的换热器 |
-
1996
- 1996-02-23 JP JP06177196A patent/JP3591970B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1221579A1 (de) * | 2001-01-05 | 2002-07-10 | hde Metallwerk GmbH | Wärmetauscherrohr für flüssige und gasförmige Medien |
EP1669568A1 (en) * | 2004-12-10 | 2006-06-14 | LG Electronics, Inc. | Exhaust gas heat exchanger for cogeneration system |
US20100243209A1 (en) * | 2007-10-05 | 2010-09-30 | Mika Ojala | Collector |
US9546802B2 (en) * | 2007-10-05 | 2017-01-17 | Muovitech Ab | Pipe collector for heat pump systems |
JP2011226763A (ja) * | 2010-03-31 | 2011-11-10 | Noritz Corp | 熱交換器 |
CN104154794A (zh) * | 2013-12-06 | 2014-11-19 | 北京大学工学院包头研究院 | 换热管及使用该换热管的换热器 |
CN104154795A (zh) * | 2013-12-06 | 2014-11-19 | 北京大学工学院包头研究院 | 换热管及使用该换热管的换热器 |
CN104154795B (zh) * | 2013-12-06 | 2017-01-18 | 北京大学包头创新研究院 | 换热管及使用该换热管的换热器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3591970B2 (ja) | 2004-11-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6367869B2 (ja) | 螺旋状通路を備えた向流式熱交換器 | |
EP1714100B1 (en) | Method of forming a brazed plate fin heat exchanger | |
JP4756585B2 (ja) | 熱交換器用伝熱管 | |
US2804284A (en) | Heat exchanger | |
US4086959A (en) | Automotive oil cooler | |
CN103629952A (zh) | 管道式换热器、其制造方法以及换热设备 | |
ITMI951001A1 (it) | Scambiatore di calore | |
AU596145B2 (en) | Heat exchanger & method to produce same | |
US4862955A (en) | Heat exchanger | |
JPS5924792B2 (ja) | 横断面が多角形状のフイン付き導管を有する多流熱交換器 | |
US4393926A (en) | Clover heat exchanger core | |
JPH09229579A (ja) | 伝熱管およびこれを使用した多管式熱交換器 | |
JPH06180194A (ja) | 多管式熱交換器 | |
RU185103U1 (ru) | Теплообменник для охлаждения отработавших газов двигателя внутреннего сгорания | |
US4269265A (en) | Tubular heat exchanger with turbulator | |
US3460613A (en) | Heat exchangers | |
RU182250U1 (ru) | Теплообменный аппарат | |
JPH11183062A (ja) | 二重管式熱交換器 | |
JPS59164895A (ja) | 弓形じやま板付き高性能多管式熱交換器 | |
JP2002350071A (ja) | 二重管式熱交換器 | |
JPH0412373Y2 (ja) | ||
CN213543293U (zh) | 一种高效节能钛钢复合换热器 | |
RU18097U1 (ru) | Кожухотрубный теплообменник | |
JPS61291894A (ja) | 熱交換器用襞付管及びそれを用いた熱交換器 | |
JP2694894B2 (ja) | 熱交換器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040213 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20040218 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040419 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040519 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040716 |
|
A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Effective date: 20040803 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Effective date: 20040824 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040824 |
|
R150 | Certificate of patent (=grant) or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R154 | Certificate of patent or utility model (reissue) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R154 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080903 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090903 Year of fee payment: 5 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |