JPH11325754A - 熱交換器および熱交換器用ｕ字管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フィンによる熱伝達率向上効果を確保しなが
ら、伝熱管内を流れる熱媒の圧力損失を最低化する。 【解決手段】 熱交換器１は、平行に一定間隔をあけて
配置された多数の平板状フィン６と、平板状フィン６に
固定され全体として蛇行形状をなす伝熱管３とからな
る。伝熱管３は、平板状フィン６を垂直に貫通する直管
部３Ｂ，３Ｄと、直管部の端部同士をつなぐ曲管部３
Ａ，３Ｃとを具備し、各直管部３Ｂ，３Ｄの内壁面に
は、各直管部３Ｂ，３Ｄの上流側から一定長さのフィン
無し部分２Ａ，２Ｄと、それ以外のフィン付き部分２
Ｂ，２Ｆとが形成され、フィン付き部分２Ｂ，２Ｆに
は、多数のフィン８が互いに平行に形成されている。ま
た、曲管部３Ａ，３Ｃの内壁面にはフィンが形成されて
いない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空調装置や冷却装
置に使用される熱交換器、熱交換器用Ｕ字管およびその
製造装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般の空調装置等に使用されている熱交
換器は、平行に間隔をあけて配置された多数の平板状フ
ィンと、これら平板状フィンに固定され全体として蛇行
形状をなす伝熱管とからなり、この伝熱管の上流端から
下流端へ熱媒を流しつつその熱媒を蒸発または凝縮させ
ることにより、平板状フィンを介して外部との間で熱交
換を行わせるようになっている。

【０００３】ところで、前記伝熱管は、平板状フィンを
垂直に貫通して固定された多数の直管部と、これら直管
部の端部同士をつなぐ曲管部とを有しており、一般に、
その内面には、直管部と曲管部に関わりなく、全長に亘
って螺旋状等をなす細かいフィンが形成されている。こ
のフィンは、伝熱管内における熱媒の流れを撹乱して熱
伝達率の向上を図るためのものである。

【０００４】しかし、フィンは熱伝達率を高める一方、
熱媒の圧力損失を増す問題も有している。熱媒の圧力損
失が増大すると、熱交換器へ熱媒を送り込むポンプの負
担が増し、エネルギーコストが余計にかかるばかりか、
熱媒の圧力降下により蒸発温度が低下するので、熱効率
が低下するなどの問題も生じる。したがって、熱交換器
内での圧力損失を極力下げることが、熱交換器の熱交換
効率を高めるために要求されている。

【０００５】この問題に関連して、特公平５−４５３３
７号公報（特開昭６３−２７８６２２号公報）では、平
板状フィンによって補強されていない曲管部の内面には
フィンを形成しないことにより、曲管部の強度を高め亀
裂等を防ぐ熱交換器が提案され、副次的な効果として管
内の圧力損失も低減できると記載されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、本発明者ら
はさらに、伝熱管の熱伝達率を下げずに圧力損失を低下
させるために、伝熱管内の熱媒の挙動を詳細に研究した
結果、伝熱管の直管部では熱媒の流れ方が一定ではな
く、特定の部分で激しい乱れ（二次流れ）が生じている
こと、並びに、この二次流れ発生部分ではフィンが流体
抵抗を必要以上に増大させているばかりであることを発
見した。

【０００７】本発明はこれらの新規な知見に基づいてな
されたものであり、伝熱管の熱伝達率を維持しながら圧
力損失を低下することにより熱交換効率を向上できる熱
交換器、熱交換器用Ｕ字管、並びにその製造装置を提供
することを課題としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係る熱交換器は、平行に間隔をあけて配置
された多数の平板状フィンと、これら平板状フィンに固
定され全体として蛇行形状をなす伝熱管とからなり、前
記伝熱管は、前記平板状フィンを垂直に貫通して固定さ
れた多数の直管部と、これら直管部の端部同士をつなぐ
曲管部とを具備し、前記各直管部の内壁面には、各直管
部の上流側から一定長さのフィン無し部分と、それ以外
のフィン付き部分とが形成されていることを特徴として
いる。

【０００９】また、本発明に係る熱交換器用Ｕ字管は、
平行に配置された上流側直管部および下流側直管部と、
前記上流側直管部の下流側端部と前記下流側直管部の上
流側端部とをつなぐ曲管部とを具備し、前記上流側直管
部の上流側端部から一定長の部分および前記下流側直管
部の上流側端部から一定長の部分の内壁面にはそれぞれ
フィン無し部分が形成され、これらフィン無し部分以外
の部分にはフィン付き部分が形成され、さらに、前記曲
管部の内面にはフィンが形成されていないことを特徴と
する。

【００１０】また、本発明に係る第１の熱交換器用Ｕ字
管の製造方法は、板条材を走行させる板条材供給機構
と、この板条材の片面にフィンを転造するフィン転造機
構と、前記板条材に形成されたフィンを一定の周期で押
し潰すことにより前記板条材の片面にフィン無し部分と
フィン付き部分を形成するフィン平坦化機構と、前記フ
ィン無し部分とフィン付き部分を形成された板条材を、
フィン形成面が内側になるように管状に連続成形するロ
ールフォーミング機構と、前記管状に丸められた板条材
の両側縁を溶接する溶接機構とを具備することを特徴と
する。

【００１１】さらに、本発明に係る第２の熱交換器用Ｕ
字管の製造方法は、板条材を走行させる板条材供給機構
と、この板条材の片面に一定の周期でフィンを転造する
ことによりフィン無し部分とフィン付き部分を交互に形
成するフィン転造機構と、前記フィン無し部分とフィン
付き部分を形成された板条材を、フィン形成面が内側に
なるように管状に連続成形するロールフォーミング機構
と、前記管状に丸められた板条材の両側縁を溶接する溶
接機構とを具備することを特徴としている。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は、本発明に係る熱交換器の
一実施形態を示す断面図である。この熱交換器１は、平
行に一定間隔をあけて配置された多数の平板状フィン６
と、これら平板状フィン６に固定され全体として蛇行形
状をなす伝熱管３とからなり、この伝熱管３の上流端
（図１中の上端）から下流端（図１中の下端）へ熱媒が
流れるようになっている。

【００１３】伝熱管３は、平板状フィン６を垂直に貫通
して固定された多数の直管部３Ｂ，３Ｄと、これら直管
部３Ｂ，３Ｄの端部同士をつなぐ曲管部３Ａ，３Ｃとを
具備しており、直管部３Ｂ，３Ｄには、そのほぼ全長に
亘って平板状フィン６が固定されている。各直管部３
Ｂ，３Ｄの内壁面には、各直管部３Ｂ，３Ｄの上流側か
ら一定長さのフィン無し部分２Ａ，２Ｄと、それ以外の
フィン付き部分２Ｂ，２Ｆとが形成されている。フィン
付き部分２Ｂ，２Ｆには、多数のフィン８が互いに平行
に形成されている。一方、曲管部３Ａ，３Ｃの内壁面に
はフィンは形成されておらず、ほぼ平滑面となってい
る。ただし、フィン無し部分２Ａ，２Ｄおよび曲管部３
Ａ，３Ｃの内面は完全な平滑面である必要はなく、要
は、フィン付き部分２Ｂ，２Ｆのようなフィンが形成さ
れていなければよい。例えば、フィン付き部分２Ｂ，２
Ｆでは図８に示すような高いフィン８が形成されている
一方、フィン無し部分２Ａ，２Ｄではフィン８が潰され
て、図９または図１０に示すような形状になっていても
よい。

【００１４】本発明の主たる特徴は、直管部３Ｂ，３Ｄ
の一部にフィン無し部分２Ａ，２Ｄが形成されているこ
とにある。すなわち、従来はこの部分にもフィンを形成
することが行われていたが、本発明者らの実験による
と、曲管部３Ａ，３Ｃに流れ込んだ熱媒は曲管部３Ａ，
３Ｃ内で急激に進路を曲げられ、二次流れが発生する。
そして、この二次流れは曲管部３Ａ，３Ｃを通り過ぎて
直管部３Ｂ，３Ｄに入った後も一定の距離に亘って持続
される。この二次流れをさらにフィン８で撹乱すること
は熱伝達率の点からは無意味であるにも拘わらず、二次
流れがフィン８に当たると、熱媒の圧力損失を顕著に高
めることを本発明者らは見いだしたのである。これに対
し、直管部３Ｂ，３Ｄ内の二次流れ発生領域にフィン無
し部分２Ａ，２Ｄを形成しておくと、熱伝達率に対する
影響はほとんどないにも拘わらず、伝熱管３全体として
の圧力損失を低減することができる。

【００１５】フィン無し部分２Ａ，２Ｄの長さは限定さ
れないが、一般には伝熱管３の内径の４〜１０倍である
ことが好ましい。生じた二次流れが消失するには概ねこ
の程度の長さが必要であることが本発明者らの実験によ
り明らかになっている。一般的な外径９．５２ｍｍの伝
熱管でいえば、フィン無し部分２Ａ，２Ｄの長さは３５
〜９５ｍｍ程度であることが好ましく、より好ましくは
３７〜９０ｍｍである。本発明者らが実験により求めた
最適なフィン無し部分２Ａ，２Ｄの長さＬは、伝熱管３
の内径ｄ、曲管部の曲率半径Ｒとしたとき、０．５≦Ｒ
／ｄ≦２の範囲において、下式で表される。 Ｌ＝ｄ・１０ｅ^X Ｘ＝−０．６５・ｌｎ（Ｒ／ｄ）−０．４８

【００１６】この実施形態の伝熱管３は、具体的には、
平板状フィン６を貫通して固定された長いＵ字管２と、
これらＵ字管２の開口端を相互につなぐ半円状の半円状
管４とを、交互に連結して構成されたものである。Ｕ字
管２は、互いに平行な上流側直管部３Ｂおよび下流側直
管部３Ｄと、上流側直管部３Ｂの下流側端部と下流側直
管部の上流側端部とをつなぐ半円状の曲管部３Ｃとから
なるものであり、一般には一本の金属管をＵ字状に曲げ
ることにより形成されている。一方、半円状管４は曲管
部３Ａを構成している。

【００１７】Ｕ字管２と半円状管４との連結構造の一例
を図２に示す。Ｕ字管２の開口端にはテーパ状に拡径す
るテーパ部分１０が形成され、このテーパ部分１０内に
半円状管４の端部を差し込んで溶接またはロウ付けする
ことにより、両者は気密的に連結されている。半円状管
４とＵ字管２との内径はほぼ等しい。

【００１８】平板状フィン６には多数の円形をなす開口
部６Ｂが形成されると共に、各開口部６Ｂの周縁にフラ
ンジ部６Ａが形成されている。そして、開口部６ＢにＵ
字管２の直管部３Ｂ，３Ｄを挿通し、直管部３Ｂ，３Ｄ
の開口端から拡径プラグを直管部３Ｂ，３Ｄ内に押し込
むことにより、直管部３Ｂ，３Ｄが拡径され、その外周
面がフランジ部６Ａに密着固定されている。この操作を
全てのＵ字管２に対して行うことにより、平板状フィン
６と伝熱管３とが強固に固定されている。

【００１９】フィン付き部分２Ｂ，２Ｆに形成されるフ
ィン８の形状は限定されないが、この実施形態では、図
３および図４に示すように、断面三角形状をなすフィン
８が多数平行に形成されている。フィン８の管軸に対す
る螺旋角αは限定されず、管軸に対して平行であって
も、垂直であってもよいが、一般には５〜４５゜である
ことが望ましい。すなわち、フィン８は管軸を取り巻く
螺旋状に形成されていることが好ましい。前記範囲であ
ると、フィン付き部分２Ｂ，２Ｆを流れる熱媒の圧力損
失をそれほど高めずに、熱媒の流れを効果的に乱流化す
ることができ、層流の発生を防いで熱伝達率を高めるこ
とが可能である。螺旋角αは、より好ましくは１５〜３
５゜であり、最適には１８〜２５゜である。

【００２０】フィン８の寸法は限定されないが、一般的
な熱交換器においては、熱伝達率を高めるために、フィ
ン８のピッチは０．３〜０．８ｍｍ程度、フィン８の高
さは０．１〜０．３ｍｍ程度、フィン８の両側面のなす
角度は１５〜６０゜程度であることが好ましい。この範
囲であると、高い熱伝達率を得ることができ、しかも製
造しやすい。より好ましくは、フィン８のピッチは０．
４〜０．６ｍｍ程度、フィン８の高さは０．１３〜０．
２６ｍｍ程度、フィン８の両側面のなす角度は１７〜３
０゜程度である。

【００２１】なお、この実施形態では、フィン８を螺旋
状に形成しているが、本発明はこれに限定されず、フィ
ン付き部分２Ｂ，２Ｆに互いに交差する２種のフィンを
重ねて形成してもよいし、あるいはジグザグ状に管の周
方向に延びるフィン８を形成してもよいし、不連続な短
いフィンを一定パターンで配列してもよい。

【００２２】この実施形態のＵ字管２の内面には、その
全長に亘って溶接部１２が形成され、さらに溶接部１２
の両側には、溶接部１２と平行かつ間隔をあけて一対の
突条部１４が管軸と平行に形成されている。溶接部１２
は後述する電縫加工により生じたものである。突条部１
４は必ずしも必要ではないが、この実施形態ではフィン
８の末端形状を整えるために形成されている。これら溶
接部１２および突条部１４により、図４に示すようにフ
ィン８を分断する一定幅のフィン無し部分１３が形成さ
れている。このフィン無し部分１３は、少なくともいず
れかの直管部３Ｂ，３Ｄの内壁面の下端に位置するよう
に位置決めされていることが望ましい。このような位置
関係にあると、少なくとも直管部３Ｂ，３Ｄの一方で
は、フィン無し部分１３が管内の下端に位置するので、
熱媒液体がこのフィン無し部分１３を集中的に流れ、熱
媒液体の圧力損失を低減することが可能だからである。

【００２３】伝熱管３の材質は限定されないが、一般に
は金属、特に銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム
合金などが好適である。平板状フィン６の材質は限定さ
れないが、一般には金属、特にアルミニウム、アルミニ
ウム合金、銅、銅合金などが好適である。

【００２４】上記構成からなる熱交換器および熱交換器
用Ｕ字管２によれば、直管部３Ｂ，３Ｄの必然的に二次
流れが発生する箇所にフィン無し部分２Ａ，２Ｄが形成
されたことにより、フィン８による熱伝達率向上効果を
得ながら、伝熱管３内を流れる熱媒の圧力損失を最低化
することができる。

【００２５】［Ｕ字管製造装置の第１実施形態］次に、
本発明に係る熱交換器用Ｕ字管２の製造装置を説明す
る。この装置は、図５に示すように、板条材Ｔの片面
に、フィン無し部分２Ａ、フィン付き部分２Ｂ、フィン
無し部分２Ｃ＋２Ｄ、フィン付き部分２Ｆを交互に形成
したのち、この板条材Ｔを溝付き面を内側にした状態で
管状に丸め、さらに突き合わせた両側縁を溶接して管体
を得るものであり、この管体を切断してＵ字状に曲げる
ことにより、Ｕ字管２が製造できる。

【００２６】前記管体の製造装置の一例を図７に示す。
この製造装置は、板条材Ｔを走行させる板条材供給機構
２０と、この板条材Ｔの片面にフィン８を転造するフィ
ン転造機構２４，２６と、板条材Ｔに形成されたフィン
８を一定の周期で押し潰すことによりフィン無し部分２
Ａ，２Ｄとフィン付き部分２Ｂ，２Ｆを形成するフィン
平坦化機構２８，３０と、板条材Ｔをフィン形成面が内
側になるように管状に連続成形するロールフォーミング
機構３４，３６と、管状に丸められた板条材の両側縁を
溶接する溶接機構３８，４０，４２とを具備している。

【００２７】より具体的に説明すると、板条材供給機構
２０は一定幅の金属製板条材Ｔを連続的に繰り出すアン
コイラであり、繰り出された板条材Ｔは一対の押さえロ
ール２２を経て、対をなす溝付ロール２４および平滑ロ
ール２６の間を通され、溝付ロール２４により、その全
長に亘ってフィン８および突条部１４が転造される。こ
うして形成されたフィン８の断面形状は図８に示すよう
に高い山状をなす。

【００２８】溝形成ロール群２４，２６の次には、図６
に示すように、フィン潰しロール群２８，３０が配置さ
れている。上側に位置するフィン潰しロール２８の外周
面には、凸部２８Ａ、凹部２８Ｂ、凸部２８ＣＤ、凹部
２８Ｆが順に形成され、それらの周方向における長さ
は、板条材Ｔに形成すべきフィン無し部分２Ａ、フィン
付き部分２Ｂ、フィン無し部分２Ｃ＋２Ｄ、フィン付き
部分２Ｆの各長さに対応している。そして、板条材Ｔの
走行に同期してフィン潰しロール群２８，３０を回転さ
せることにより、フィン潰しロール２８の凸部２８Ａ、
２８ＣＤが当たった位置のフィン８が潰され、フィン無
し部分２Ａ、２Ｃ、２Ｄが形成される。

【００２９】フィン潰しロール２８の凸部２８Ａ、２８
ＣＤによるフィン８の潰し量は、図９に示すようにフィ
ン８が両側に広がってなだらかな凸部８Ａになる程度で
よい。このようななだらかな凸部８Ａが残存しても、圧
力損失にはほとんど影響を与えない。一方、さらにフィ
ン８の潰し量を増すと、図１０に示すように、凸部８Ａ
が管壁内に押し込まれ、それに伴って管壁内にスリット
が形成されるため、管壁の強度が若干低下する場合があ
る。したがって、フィン８の潰し量は、フィン８の高さ
の５０〜８０％程度であることが好ましい。ただし、管
壁強度の低下が無視できるのであれば、フィン８を完全
に潰して図１０のような埋没部分８Ｂが形成されてもか
まわない。

【００３０】こうして、フィン無し部分２Ａ，２Ｄおよ
びフィン付き部分２Ｂ，２Ｆが形成された板条材Ｔは、
図７に示すように、一対のロール３２を経て、複数対配
列されたフォーミングロール３４，３６を通して徐々に
管状に丸められ、ローリングセパレータ３８により突き
合わせるべき両端縁間の間隙量が一定に保たれたうえ、
誘導加熱コイル４０に通されて両側縁部が加熱される。
管状に成形され加熱された板条材Ｔは、一対のスクイズ
ロール４２を通され、両側方から押されることにより加
熱された両側縁部が突き合わされ、溶接される。こうし
て溶接された管体の外周面には、はみ出した溶融材料に
よりビードが形成されるので、このビードを切削するた
めのビードカッタ４４が設けられている。

【００３１】ビードが切削された管体は冷却槽４６を通
されて強制冷却されたうえ、複数対配列されたサイジン
グロール４８を通され、所定の外径までに縮径される。
さらに、縮径された管体Ｐは、ラフコイラ５０で巻き取
られるようになっている。こうして巻き取られた管体Ｐ
は、次工程において、フィン無し部分２Ａとフィン付き
部分２Ｆとの境で切断され、Ｕ字管成形装置によりＵ字
状に曲げられて、Ｕ字管２となる。

【００３２】なお、本発明を一般的な外径３〜１５ｍｍ
程度の伝熱管製造に適用する場合には、溝形成前の板条
材Ｔの厚さは０．３〜１．２ｍｍであることが好まし
く、かつ板条材Ｔに形成する溝の深さ（＝フィン８の高
さ）は板条材Ｔの厚さの３０〜６０％であることが好ま
しい。

【００３３】［Ｕ字管製造装置の第２実施形態］図１１
は、本発明に係る熱交換器用Ｕ字管製造装置の他の実施
形態の要部を示している。この実施形態では、先の実施
形態で使用していたフィン転造機構２４，２６およびフ
ィン平坦化機構２８，３０の代わりに、板条材Ｔの片面
に一定の周期でフィン８を転造することによりフィン無
し部分とフィン付き部分を交互に形成するフィン転造機
構を設けたことを特徴としている。

【００３４】このフィン転造機構は、対向配置された溝
付ロール２４およびそれと連動する平滑ロール（図示
略）を有し、これらの間に板条材Ｔを挟んでフィン８を
転造する。溝付ロール２４の外周面には、凹部２４Ａ、
凸部２４Ｂ、凹部２４ＣＤ、凸部２４Ｆが順に形成さ
れ、それらの周方向における長さは、板条材Ｔに形成す
べきフィン無し部分２Ａ、フィン付き部分２Ｂ、フィン
無し部分２Ｃ＋２Ｄ、フィン付き部分２Ｆの各長さに対
応している。さらに、凸部２４Ｂ、２４Ｆの外周面にの
みフィン８を転造するための転造溝（図示略）が形成さ
れている。これにより、板条材Ｔの走行に同期して溝付
ロール２４を回転させることにより、溝付ロール２４の
凸部２４Ｂ、２４Ｆが当たった位置でのみフィン８が形
成され、フィン付き部分２Ｂ，２Ｆが形成されるので、
第１実施形態の装置と同じ作用効果が得られる。装置の
他の構成は第１実施形態と同じでよい。

【００３５】［Ｕ字管製造装置の第３実施形態］図１２
は、本発明に係る熱交換器用Ｕ字管製造装置の他の実施
形態の要部を示している。この実施形態でも、第１実施
形態で使用していたフィン転造機構２４，２６およびフ
ィン平坦化機構２８，３０の代わりに、板条材Ｔの片面
に一定の周期でフィン８を転造することによりフィン無
し部分とフィン付き部分を交互に形成するフィン転造機
構を設けたことを特徴としている。

【００３６】この実施形態のフィン転造機構は、対向配
置された溝付ロール２４およびそれと連動する平滑ロー
ル２６と、平滑ロール２６を溝付ロール２４に向けて接
近離間させる駆動機構５２とを有している。溝付ロール
２４の外周面には全周に亘ってフィン８を形成するため
の転造溝２４Ｇが形成されており、平滑ロール２６が上
昇して板条材Ｔを溝付ロール２４の外周面に押しつける
と、板条材Ｔの上面にフィン８が形成されるようになっ
ている。したがって、駆動機構５２により平滑ロール２
６を一定のパターンで昇降させることにより、板条材Ｔ
の上面にフィン無し部分２Ａ、フィン付き部分２Ｂ、フ
ィン無し部分２Ｃ＋２Ｄ、フィン付き部分２Ｆを順に形
成することが可能である。駆動機構５２の動作はコンピ
ューターなどによって制御される。装置の他の構成は第
１実施形態と同じでよい。

【００３７】［熱交換器の第２実施形態］図１３は、本
発明に係る熱交換器の第２実施形態を示している。この
熱交換器では、曲管部３Ａ，３Ｃおよびフィン無し部分
２Ａ，２Ｃ，２Ｄの内面に、１または複数本のガイドレ
ール（突条）６０，６２を管の軸線に対して平行に形成
したことを特徴としている。このようなガイドレール６
０，６２を形成すると、二次流れを沈静させる効果が得
られ、二次流れに起因する騒音発生を低減することが可
能であるだけでなく、フィン付き部分２Ｂ，２Ｆへ流れ
込む前に流れを落ち着かせる効果が得られるため、フィ
ン付き部分２Ｂ，２Ｆのフィン８が有効に機能するとい
う利点を有する。

【００３８】ガイドレール６０，６２の本数は限定され
ないが、２〜８本であることが好ましい。ガイドレール
６０，６２の形成位置も限定されないが、より好ましく
は管内面の上端および下端に形成されているとよい。図
１３の例では、管内面の上下端および左右端に計４本形
成されている。ガイドレール６０，６２の深さおよび幅
は限定されないが、高さは管内径ｄの１〜５％程度、幅
は高さの４０〜３００％程度であることが好ましい。な
お、ガイドレール６０，６２の代わりに溝を形成して
も、ある程度、二次流れを沈静化する効果が得られる。

【００３９】なお、本発明は以上説明した各実施形態に
限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範
囲で、必要に応じて適宜構成を変更してよい。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る熱交
換器および熱交換器用Ｕ字管によれば、直管部の必然的
に二次流れが発生する箇所にフィン無し部分が形成され
たことにより、フィンによる熱伝達率向上効果を確保し
ながら、伝熱管内を流れる熱媒の圧力損失を最低化する
ことができ、結果として熱交換効率を高めることができ
る。また、本発明に係る熱交換器用Ｕ字管の製造装置に
よれば、上記のような優れた効果を奏するＵ字管を効率
よく製造することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る熱交換器の一実施形態を示す断
面図である。

【図２】 同熱交換器の要部の断面図である。

【図３】 同熱交換器における直管部のフィン付き部分
の断面図である。

【図４】 同熱交換器における直管部のフィン付き部分
の内面展開図である。

【図５】 同熱交換器のＵ字管の製造方法を示す平面図
である。

【図６】 Ｕ字管の製造装置の一実施形態の要部を示す
側面図である。

【図７】 同Ｕ字管製造装置の全体を示す側面図であ
る。

【図８】 同製造装置で形成されたフィン付き部分の断
面拡大図である。

【図９】 同製造装置で形成されたフィン無し部分の断
面拡大図である。

【図１０】 同製造装置で形成されたフィン無し部分の
断面拡大図である。

【図１１】 Ｕ字管の製造装置の他の実施形態の要部を
示す側面図である。

【図１２】 Ｕ字管の製造装置の他の実施形態の要部を
示す側面図である。

【図１３】 本発明に係る熱交換装置の第２実施形態を
示す要部の断面図である。

【符号の説明】

１ 熱交換器 ２ Ｕ字管 ２Ａ，２Ｃ，２Ｄ フィン無し部分 ２Ｂ，２Ｆ フィン付き部分 ３ 伝熱管 ３Ａ，３Ｃ 曲管部 ３Ｂ，３Ｄ 直管部 ４ 半円状管 ６ 平板状フィン ８ フィン １２ 溶接部 １４ 突条部 ２４，２６ フィン転造機構 ２８，３０ フィン平坦化機構 ３４，３６ ロールフォーミング機構 ３８，４０，４２ 溶接機構 ６０，６２ 溝

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 深民 崇夫 福島県会津若松市扇町128の７ 三菱伸銅 株式会社若松製作所内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平行に間隔をあけて配置された多数の平
   板状フィンと、これら平板状フィンに固定され全体とし
   て蛇行形状をなす伝熱管とからなり、この伝熱管の上流
   端から下流端へ熱媒を流すことができる熱交換器であっ
   て、前記伝熱管は、前記平板状フィンを垂直に貫通して
   固定された多数の直管部と、これら直管部の端部同士を
   つなぐ曲管部とを具備し、前記各直管部の内壁面には、
   各直管部の上流側から一定長さのフィン無し部分と、そ
   れ以外のフィン付き部分とが形成されていることを特徴
   とする熱交換器。
2. 【請求項２】 前記直管部のフィン無し部分の長さは、
   前記直管部の内径の４〜１０倍であることを特徴とする
   請求項１記載の熱交換器。
3. 【請求項３】 前記直管部の内壁面の少なくとも一部の
   下端には、直管部の長手方向に延びる溶接部が形成さ
   れ、この溶接部によりフィン付き部分のフィンが分断さ
   れていることを特徴とする請求項１または２記載の熱交
   換器。
4. 【請求項４】 平行に配置された上流側直管部および下
   流側直管部と、前記上流側直管部の下流側端部と前記下
   流側直管部の上流側端部とをつなぐ曲管部とを具備する
   熱交換器用Ｕ字管であって、前記上流側直管部の上流側
   端部から一定長の部分および前記下流側直管部の上流側
   端部から一定長の部分の内壁面にはそれぞれフィン無し
   部分が形成され、これらフィン無し部分以外の部分には
   フィン付き部分が形成され、さらに、前記曲管部の内面
   にはフィンが形成されていないことを特徴とする熱交換
   器用Ｕ字管。
5. 【請求項５】 板条材を走行させる板条材供給機構と、
   この板条材の片面にフィンを転造するフィン転造機構
   と、前記板条材に形成されたフィンを一定の周期で押し
   潰すことにより前記板条材の片面にフィン無し部分とフ
   ィン付き部分を形成するフィン平坦化機構と、前記フィ
   ン無し部分とフィン付き部分を形成された板条材を、フ
   ィン形成面が内側になるように管状に連続成形するロー
   ルフォーミング機構と、前記管状に丸められた板条材の
   両側縁を溶接する溶接機構とを具備することを特徴とす
   る熱交換器用Ｕ字管の製造装置。
6. 【請求項６】 板条材を走行させる板条材供給機構と、
   この板条材の片面に一定の周期でフィンを転造すること
   によりフィン無し部分とフィン付き部分を交互に形成す
   るフィン転造機構と、前記フィン無し部分とフィン付き
   部分を形成された板条材を、フィン形成面が内側になる
   ように管状に連続成形するロールフォーミング機構と、
   前記管状に丸められた板条材の両側縁を溶接する溶接機
   構とを具備することを特徴とする熱交換器用Ｕ字管の製
   造装置。