JPS6139599B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6139599B2 JPS6139599B2 JP52129030A JP12903077A JPS6139599B2 JP S6139599 B2 JPS6139599 B2 JP S6139599B2 JP 52129030 A JP52129030 A JP 52129030A JP 12903077 A JP12903077 A JP 12903077A JP S6139599 B2 JPS6139599 B2 JP S6139599B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tube
- outer tube
- hot water
- heat exchanger
- water storage
- 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.)
- Expired
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 241000287227 Fringillidae Species 0.000 description 3
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D7/10—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically
- F28D7/14—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically both tubes being bent
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
- F28D20/0034—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using liquid heat storage material
-
- 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
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/14—Thermal energy storage
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Geometry (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は給湯用の貯湯タンクや食品加工プラン
トにおいて用いられる２重管形熱交換器に関する
ものである。
トにおいて用いられる２重管形熱交換器に関する
ものである。
従来例の構成とその問題点
従来のこの種の２重管形熱交換器は第１図に示
すようにフインチユーブの内管１の上に、ベアチ
ユーブの外管２を覆い、フイン３によりスパイラ
ル状の空隙部４を形成していたが、貯湯タンク内
においては外管と貯湯液は自然対流による熱伝達
のため、外管がベアチユーブでは伝熱面積が少な
く、熱交換性が低いという問題を有していた。ま
たフインチユーブとベアチユーブの接触はフイン
の先端部であるため、密着の度合が弱く、したが
つて内部１と外管２の熱伝導が悪くなり、２重管
形熱交換器としての熱交換効率が低かつた。さら
に、内管１に用いるフインチユーブは加工上の制
約から単位長さ当りの重量がベアチユーブに比較
して２倍以上になり、その結果、熱交換器自体が
重くなるため、片持ち状態で貯湯タンク内へ挿入
設置した場合、運送時の振動により損傷するなど
の問題を有していた。
すようにフインチユーブの内管１の上に、ベアチ
ユーブの外管２を覆い、フイン３によりスパイラ
ル状の空隙部４を形成していたが、貯湯タンク内
においては外管と貯湯液は自然対流による熱伝達
のため、外管がベアチユーブでは伝熱面積が少な
く、熱交換性が低いという問題を有していた。ま
たフインチユーブとベアチユーブの接触はフイン
の先端部であるため、密着の度合が弱く、したが
つて内部１と外管２の熱伝導が悪くなり、２重管
形熱交換器としての熱交換効率が低かつた。さら
に、内管１に用いるフインチユーブは加工上の制
約から単位長さ当りの重量がベアチユーブに比較
して２倍以上になり、その結果、熱交換器自体が
重くなるため、片持ち状態で貯湯タンク内へ挿入
設置した場合、運送時の振動により損傷するなど
の問題を有していた。
発明の目的
本発明はかかる従来の問題を解決するもので、
２重管形熱交換器の外管外側の自然対流による熱
交換を促進し、さらに外管と内管の密着強度を増
大させても熱交換効率を向上させることができる
ようにするとともに、軽量化を図ることを目的と
する。
２重管形熱交換器の外管外側の自然対流による熱
交換を促進し、さらに外管と内管の密着強度を増
大させても熱交換効率を向上させることができる
ようにするとともに、軽量化を図ることを目的と
する。
発明の構成
上記目的を達成するために本発明は、片持ち状
態で貯湯タンク内に挿入される２重管形熱交換器
において、内管の両端を固定した状態で、前記内
管を覆う外管の両端を互いに逆方向に回転させる
捩り加工によつて外管の外周面にスパイラル状の
凸部を形構するとともに、この凸部の内側に位置
して、前記内管外面の平滑面とによりスパイラル
状の空隙を設け、さらに前記捩り加工時に前記内
管外面に外管内面の一部を密着させたものであ
る。
態で貯湯タンク内に挿入される２重管形熱交換器
において、内管の両端を固定した状態で、前記内
管を覆う外管の両端を互いに逆方向に回転させる
捩り加工によつて外管の外周面にスパイラル状の
凸部を形構するとともに、この凸部の内側に位置
して、前記内管外面の平滑面とによりスパイラル
状の空隙を設け、さらに前記捩り加工時に前記内
管外面に外管内面の一部を密着させたものであ
る。
この構成によつて外管外周面に設けた凸部が伝
熱フインの役割を果たし、外管の外側にある貯湯
液への自然対流熱交換が促進されて熱交換効率が
向上するとともに、外管の捩り加工により内管と
外管の一部が強固に密着されて内管と外管の熱伝
導が向上し、この点からも熱交換効率が向上す
る。さらに、内管または外管の管壁に穴があいた
場合、熱媒または貯湯液は内管と外管との間のス
パイラル状の空隙に流入し、熱媒と貯湯液は混合
することなく、熱交換器外部へ排出されるという
作用を有する。
熱フインの役割を果たし、外管の外側にある貯湯
液への自然対流熱交換が促進されて熱交換効率が
向上するとともに、外管の捩り加工により内管と
外管の一部が強固に密着されて内管と外管の熱伝
導が向上し、この点からも熱交換効率が向上す
る。さらに、内管または外管の管壁に穴があいた
場合、熱媒または貯湯液は内管と外管との間のス
パイラル状の空隙に流入し、熱媒と貯湯液は混合
することなく、熱交換器外部へ排出されるという
作用を有する。
実施例の説明
以下、本発明の一実施例を第２図、第３図にも
とづいて説明する。
とづいて説明する。
第２図において、５は貯湯タンク６のフランジ
７によつて片持ち状態に固定されている２重管形
熱交換器である。８は熱媒が流入する入口部、９
は流出する出口部である。なお、入口部８および
出口部９は２重管の内管により構成されている。
第３図は２重管形熱交換器５の一部断面図であ
る。１０はベアチユーブの内管、１１はフランジ
１２に溶接される外管である。内管１０を覆う外
管１１に捩り加工することにより、内管１０と外
管１１の一部が強固に密着し、外管１１の外周部
に凸部１３を形成している。一方、凸部１３の内
側には外管１１の内面と内管１０の外面で構成さ
れるスパイラル状の空隙１４が設けられている。
前記スパイラル状の空隙１４は、外管１１の捩り
加工により形成される。すなわち、製造時には、
まず第４図ａに示すように、内管１０を外管１１
で覆つた状態とする。これを治具を用いて形づく
る。第４図ｂは製造過程の途中の状態を示したも
ので、この第４図ｂに示すように、まず内管１０
の両端を治具１５ａ，１５ｂでそれぞれ固定する
とともに、外管１１の両端に治具１５ｃ，１５ｄ
をそれぞれ固定し、そしてこの治具１５ｃ，１５
ｄを互いに逆方向に回転させるか、あるいは治具
１５ｄを固定した状態で治具１５ｃをモータ等の
駆動源によつて回転させる。これにより、外管１
１が捩れ、この外管１１の内面底部が内管１０の
外面に強固に密着するとともに、外管１１の外周
面にスパイラル状の凸部１３が形成される。この
時、凸部１３の内側に位置して、内管１０の外面
の平滑面とによりスパイラル状の空隙１４が形成
される。そして前記凸部１３は外管１１の永久歪
となつて残るため、前記内管１０、外管１１を治
具１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄから取外した
後に、全体をＵ字状に湾曲させると、所望の形状
の２重管形熱交換器が得られる。
７によつて片持ち状態に固定されている２重管形
熱交換器である。８は熱媒が流入する入口部、９
は流出する出口部である。なお、入口部８および
出口部９は２重管の内管により構成されている。
第３図は２重管形熱交換器５の一部断面図であ
る。１０はベアチユーブの内管、１１はフランジ
１２に溶接される外管である。内管１０を覆う外
管１１に捩り加工することにより、内管１０と外
管１１の一部が強固に密着し、外管１１の外周部
に凸部１３を形成している。一方、凸部１３の内
側には外管１１の内面と内管１０の外面で構成さ
れるスパイラル状の空隙１４が設けられている。
前記スパイラル状の空隙１４は、外管１１の捩り
加工により形成される。すなわち、製造時には、
まず第４図ａに示すように、内管１０を外管１１
で覆つた状態とする。これを治具を用いて形づく
る。第４図ｂは製造過程の途中の状態を示したも
ので、この第４図ｂに示すように、まず内管１０
の両端を治具１５ａ，１５ｂでそれぞれ固定する
とともに、外管１１の両端に治具１５ｃ，１５ｄ
をそれぞれ固定し、そしてこの治具１５ｃ，１５
ｄを互いに逆方向に回転させるか、あるいは治具
１５ｄを固定した状態で治具１５ｃをモータ等の
駆動源によつて回転させる。これにより、外管１
１が捩れ、この外管１１の内面底部が内管１０の
外面に強固に密着するとともに、外管１１の外周
面にスパイラル状の凸部１３が形成される。この
時、凸部１３の内側に位置して、内管１０の外面
の平滑面とによりスパイラル状の空隙１４が形成
される。そして前記凸部１３は外管１１の永久歪
となつて残るため、前記内管１０、外管１１を治
具１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄから取外した
後に、全体をＵ字状に湾曲させると、所望の形状
の２重管形熱交換器が得られる。
上記構成において、内管１０を流れる熱媒は入
口部８より内管１０に流入し貯湯タンク６内の貯
湯液１６と熱交換し、出口部９より流出する。仮
に、内管１０の管壁に何らかの因で孔があいたと
すると、熱媒はこの孔を通りスパイラル状の凸部
１３の内側のスパイラル状の空隙１４を通つて２
重管形熱交換器の外に排出される。また外管１１
の管壁に孔があいたとしても、貯湯タンク６内の
貯湯液１６が内管１０と外管１１の間の空隙１４
を通り２重管形熱交換器５ならびに貯湯タンク６
の外に排出される。このように、熱媒回路の圧力
と貯湯タンク５内の圧力関係にかかわらず、熱媒
と貯湯タンク６内の貯湯液１６は混合せずに孔が
あいた側の壁面に接する流体が熱交換システム系
統外に排出される。さらに外管１１はスパイラル
状の凸部１３を有するために、この凸部１３がフ
イン効果をも生じ、貯湯タンク５内での自然対流
熱伝達量を増大させる。また、内管１０と外管１
１の接触部を通して熱が伝導するが、熱伝導の度
合は、接触強度、すなわち密着の度合に依存す
る。外管１１は捩り加工により内管１０に密着し
ているので、捩りの度合を強めるに従がい接触強
度も強まり、内管１０と外管１１との熱伝導が向
上し、その結果、熱交換効率が高まる。
口部８より内管１０に流入し貯湯タンク６内の貯
湯液１６と熱交換し、出口部９より流出する。仮
に、内管１０の管壁に何らかの因で孔があいたと
すると、熱媒はこの孔を通りスパイラル状の凸部
１３の内側のスパイラル状の空隙１４を通つて２
重管形熱交換器の外に排出される。また外管１１
の管壁に孔があいたとしても、貯湯タンク６内の
貯湯液１６が内管１０と外管１１の間の空隙１４
を通り２重管形熱交換器５ならびに貯湯タンク６
の外に排出される。このように、熱媒回路の圧力
と貯湯タンク５内の圧力関係にかかわらず、熱媒
と貯湯タンク６内の貯湯液１６は混合せずに孔が
あいた側の壁面に接する流体が熱交換システム系
統外に排出される。さらに外管１１はスパイラル
状の凸部１３を有するために、この凸部１３がフ
イン効果をも生じ、貯湯タンク５内での自然対流
熱伝達量を増大させる。また、内管１０と外管１
１の接触部を通して熱が伝導するが、熱伝導の度
合は、接触強度、すなわち密着の度合に依存す
る。外管１１は捩り加工により内管１０に密着し
ているので、捩りの度合を強めるに従がい接触強
度も強まり、内管１０と外管１１との熱伝導が向
上し、その結果、熱交換効率が高まる。
発明の効果
以上のように本発明の２重管形熱交換器によれ
ば次の効果が得られる。
ば次の効果が得られる。
(1) 内管を覆う外管を捩り加工することにより、
内管と外管の一部を強固に密着させているた
め、内管と外管の熱伝導が良く、２重管にもか
かわらず内管内の熱媒と外管の外の貯湯液との
熱交換を高効率に行う事ができる。
内管と外管の一部を強固に密着させているた
め、内管と外管の熱伝導が良く、２重管にもか
かわらず内管内の熱媒と外管の外の貯湯液との
熱交換を高効率に行う事ができる。
(2) 外管外周面に凸部を有するため、凸部が伝導
フインとして作用し、外管外周面と貯湯液との
熱交換は自然対流による熱伝達にもかかわら
ず、高効率で行う事ができる。
フインとして作用し、外管外周面と貯湯液との
熱交換は自然対流による熱伝達にもかかわら
ず、高効率で行う事ができる。
(3) 内管および外管ともに薄肉管に使用すること
ができるので、従来のフインチユーブに比較し
て、大幅な軽量化を図ることができ、貯湯タン
クへ片持ち状態で取付けても、熱交換器自体の
重量が軽いため、運送時などの振動に対しても
損傷せず、十分に耐え得る構成となり、安価な
システムを実現できる。
ができるので、従来のフインチユーブに比較し
て、大幅な軽量化を図ることができ、貯湯タン
クへ片持ち状態で取付けても、熱交換器自体の
重量が軽いため、運送時などの振動に対しても
損傷せず、十分に耐え得る構成となり、安価な
システムを実現できる。
(4) 内管および外管の径を適当に選定することに
より、特別な生産設備を必要とせずに任意のス
パイラル状の空隙を有する２重管形熱交換器を
安価に製造することができる。
より、特別な生産設備を必要とせずに任意のス
パイラル状の空隙を有する２重管形熱交換器を
安価に製造することができる。
第１図は従来の２重管形熱交換器の一部拡大断
面図、第２図は本発明の一実施例における２重管
形熱交換器の使用状態を示す一部断面図、第３図
は同２重管形熱交換器の一部拡大断面図、第４図
ａは同熱交換器の加工前の状態を示す斜視図、第
４図ｂは同熱交換器の加工時の状態を示す斜視図
である。 ５……２重管形熱交換器、６……貯湯タンク、
１０……内管、１１……外管、１３……凸部、１
４……空隙。
面図、第２図は本発明の一実施例における２重管
形熱交換器の使用状態を示す一部断面図、第３図
は同２重管形熱交換器の一部拡大断面図、第４図
ａは同熱交換器の加工前の状態を示す斜視図、第
４図ｂは同熱交換器の加工時の状態を示す斜視図
である。 ５……２重管形熱交換器、６……貯湯タンク、
１０……内管、１１……外管、１３……凸部、１
４……空隙。
Claims (1)
- １ 片持ち状態で貯湯タンク内に挿入される２重
管形熱交換器において、内管の両端を固定した状
態で、前記内管を覆う外管の両端を互いに逆方向
に回転させる捩り加工によつて外管の外周面にス
パイラル状の凸部を形成するとともに、この凸部
の内側に位置して、前記内管外面の平滑面とによ
りスパイラル状の空隙を設け、さらに前記捩り加
工時に前記内管外面に外管内面の一部を密着させ
た２重管形熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12903077A JPS5462547A (en) | 1977-10-26 | 1977-10-26 | Double pipe type heat exchanger |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12903077A JPS5462547A (en) | 1977-10-26 | 1977-10-26 | Double pipe type heat exchanger |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5462547A JPS5462547A (en) | 1979-05-19 |
| JPS6139599B2 true JPS6139599B2 (ja) | 1986-09-04 |
Family
ID=14999379
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12903077A Granted JPS5462547A (en) | 1977-10-26 | 1977-10-26 | Double pipe type heat exchanger |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5462547A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57100074U (ja) * | 1980-12-10 | 1982-06-19 | ||
| JP2011226763A (ja) * | 2010-03-31 | 2011-11-10 | Noritz Corp | 熱交換器 |
-
1977
- 1977-10-26 JP JP12903077A patent/JPS5462547A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5462547A (en) | 1979-05-19 |
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