JPS5929991A - 熱交換チユ−ブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ボイラや熱交換器等に用いられる熱交換チュ
ーブに関する。

ボイラや熱交換器にあっては、管を用いて熱の授受を行
なう場合が多く、とりわけ、管外に液体を、管内に気体
を夫々配してこれらの間で熱交換させる場合が多々ある
。

一−−−−−−−−− ところが、単なる一管を用い−てこの様な異なる流体の
熱交換を行なう場合には、周知の如く、液体側の熱伝達
率が大であると共に気体側の熱伝達率が小であるので、
両者の間には著しい差が存し、効率の良い熱交換が行な
えなかった。

この為、従来にあっては、例えば第９図に示す様な熱交
換チューブ１１が知られていた。

これは、管１２の内部に、板を捻って形成したレターダ
１３を挿入して構成されている。レターダは、管内を通
流する気体を螺旋流にする事に依りその流速を減する為
に挿入される。

然［２ながら、当該熱交換チューブは、レターダを管内
に単に挿入しであるだけで管内壁とは密着していない。

従って、管内を通流する気体を螺旋させて乱流させるだ
けで、その熱伝達率が僅かに向上する程度のものに過き
なかった。

本発明は、斜上の問題点に鑑みこれを解消する為に創案
されたものであり、その目的とする処は、管内を通る気
体との接触面積を増大し、てその熱伝達率を飛躍的に向
上させると共に、これに依り管外の液体との熱交換効率
を著しく高める様にした熱交換チューブを提供するにあ
る。

本発明の熱交換チューブは、管と、肢管の内面に付設さ
れて管軸方向に平行なる適数条のフィンとから構成した
事に特徴が存する。

つまり、管の内面に適数条のフィンを設ける事に依り管
内を通流する気体との接触面積を増大させてその熱伝達
率を向上させ、これに依り管外の液体との熱交換効率を
高める様にしたものである。

以下、本発明の実施例を示す図面に基つきその詳細を説
明する。

第１図は、本発明に係る熱間換チューブの構造を示す一
部切欠剥視図。第２図は、その展開図。

第３図は、第２図の縦断面図を示す。

本発明に係る熱交換チューフ１は、管２と、フィン３と
からその主要部が構成されている。

管２は、所定長さて且つ断面円形状を呈する。

フィン３は、管２と略同長で且つ細長い板状を呈してい
る。

フィン３は、適数枚あり、管２の内面に付設され、その
長手方向は管軸方向に平行に為されている。

この例では、８枚のフィン３を管２の内周の等角度毎（
４５度毎）に向心状に配設され、各フィン３は互に接触
しない様に管２の中心部手前まで延びている。

而して、この様な熱交換チューブ１は、その内部に気体
を流通させると共に、外部には液体を接触させて使用す
る。

管２の内部には、適数のフィン３か存する事に依り伝熱
面積か増大し、ここを通流する気体は効果的に接触し７
てその熱伝達率は向上する。

他方、管２の外面には液体が接触するが、これは単なる
管と同様である。

従って、気体側の熱伝達率が向上する事に依り液体側の
熱伝達率との差が小さくなり、それだけ熱交換効率を高
める事かできる。

熱交換チューブ１は、市販されている円形管を用いてこ
の内面に各フィン３を電気抵抗溶接法等にて溶着する事
に依り製造する事かできる。

又、第２図並びに第３図に示す如く、管２となる平板の
一表面に適当間隔毎にフィン３となる板を溶接して置き
、この様にしたものをフィン３となる板が内側となる様
に平板を彎曲させて管状と為し、平板の継目を溶着Ｉ−
で製造する事もできる。

更に、第４図に示す如く、管２となる平板の一表面にフ
ィン３となる板を所定角度傾斜させて適当間隔角に溶着
し、この様にしたものを螺旋状に巻いてその継目を溶着
する事に依り製造しても良い。

第２図乃至第４図は、溶接管の製管方法を応用したもの
であるか、継目なし管の製管方法を応用して熱交換チュ
ーブ１を製造する様にしても差支えない。

尚、前記実施例では、各フィン３が管軸方向に連続する
様に［７たか、この様に限る事はなく、各フィン３が管
軸方向に於て断続する様ににても良い。

つまり、各フィン３は、その長手方向に於て所定長さの
フィン素体と間隙とで構成されて、こわらが交互に配列
される様にしても差支えない。

第５図乃至第７図に示す熱交換チューブ１は、フィン３
かフィン素体４と間隙５とて構成されて夫々の長さが同
長であると共に、管周方向に於けるフィン素体４の両隣
りに間隙５か位置する様に配列した場合を例示している
。

この様な熱交換チューブ１は、例えは第６図に示すもの
を巻いて製造する事もてきるし、第７図に示すものを螺
旋状に巻いて造る事ができる。

フィン３を断続させた熱交換チューブ１にあっては、こ
の内部を通流する気体か集合課隔を繰返すから温度境界
層が厚くなるのを防止する事ができると共に、乱流の発
生に依り熱伝達率の大幅な向上を図る事ができる。

尚、管２の断面形状は、円形に限らす、例えは楕円形、
角形等でも良い。

フィン３の数並びに配列も前述した実施例に限る事はな
く、適宜設計変更て缶る。

管２並ひにフィン３の材質は、鋼以外のものでも差支え
ない。

以上既述した如く、本発明に依れば、次の様な優れた効
果を奏する事かできる。

（１）管の内面にフィンを軸方向に平行に付設したので
、ここを通流する気体との接触面積が増大してその熱伝
達率か飛躍的に向上すると共に、管外の液体との熱伝達
率の差が少なくなるのて熱交換効率を著し７く高める事
ができる。

（２）管の内面にフィンを付設したから、このフィンか
りブとして機能し、強度か増大する。

その結果、済内の気体並ひに管外の液体が高圧であって
も使用する事か可能となる。

（３）　　フィンを断続的に設けたものにあっては、こ
こを通流する気体が集合離隔を繰返すから温度境界層が
厚くなるのを防止する事かできると共に、乱流か起生ず
るので熱伝達率の一層の向Ｊ二を図る事ができる。

（４）　　フィンを断続的に設けたものにあっては、ダ
ストやスートを含む気体を通流させても、乱流作用に依
シフこれらタストやスートか管内面及びフィンに付着す
るのを防止する事ができる。つまり、セルフクリーニン
グ効果か期待てきる。

（５）構造は、比較的簡単であり、コストも余り掛らな
いので、容易に実施する事ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る熱交換チューブの構造を示す一
部切欠斜視図。 第２図は、その展開図。 第３図は、第２図の縦断面図。 第４図は、第１図に示した熱交換チューブの製造法の一
例を示す正面図。 第５図は、フィンか断続した熱交換チューブを示す一部
切欠斜視図。 第６図は、その展開図。 第７図は、第６図の縦断面図。 第８図は、第５図に示した熱交換チューブの製造法の一
例を示す正面図。 第９図は、管内にレクータを十…人した従来の熱交換チ
ューブの一例を示す一部切欠正面図である。 １・・・・熱交換チューブ ２・・・・管 ３・・・・・・フ　ィ　ン 出願代理人　弁理士　岩　越　重　雄

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 管と、肢管の内面に付設されて管軸方向に平行なる適数
   条のフィンとから構成した事を特徴とする熱交換チュー
   ブ。