JPH03238128A - 熱交換器及びその製造方法 - Google Patents
熱交換器及びその製造方法Info
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- JPH03238128A JPH03238128A JP2034957A JP3495790A JPH03238128A JP H03238128 A JPH03238128 A JP H03238128A JP 2034957 A JP2034957 A JP 2034957A JP 3495790 A JP3495790 A JP 3495790A JP H03238128 A JPH03238128 A JP H03238128A
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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
- F28D7/106—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 consisting of two coaxial conduits or modules of two coaxial conduits
-
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-
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- 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
- F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
- F28F1/40—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only inside the tubular element
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、内部を通過する流体の圧力損失が低く、しか
も効率の良い、主として液体等を冷却する場合に使用す
る熱交換器及びその製造方法に関する。
も効率の良い、主として液体等を冷却する場合に使用す
る熱交換器及びその製造方法に関する。
第６図に海水を冷却する用途に使用する熱交換器１０の
主要部の断面を示すが、図に示すようにチタン製の内管
１１の外側に放射状にフィン板１２が内方向に形成され
た銅製の外管１３を配置し、内管１１に海水を通し、外
管１３と内管１１との間に冷媒を通して該海水を冷却す
る構造となっていた。
主要部の断面を示すが、図に示すようにチタン製の内管
１１の外側に放射状にフィン板１２が内方向に形成され
た銅製の外管１３を配置し、内管１１に海水を通し、外
管１３と内管１１との間に冷媒を通して該海水を冷却す
る構造となっていた。
上記内方向にフィン板１２が放射状に形成された外管１
３は、熱間静水圧押出あるいは熱間鍛造成形によって製
造されていたので、小径管の場合には製造ができても、
大径管の場合には内側に放射状に突出するフィン板の高
さを充分に有して製造することは困難であった。
３は、熱間静水圧押出あるいは熱間鍛造成形によって製
造されていたので、小径管の場合には製造ができても、
大径管の場合には内側に放射状に突出するフィン板の高
さを充分に有して製造することは困難であった。
勿論、大径管であってもフィン板の高さが低ければ製造
可能であるが、この場合には冷媒の通る断面積が減少す
る為、圧力損失が大きくなるという問題点があった。
可能であるが、この場合には冷媒の通る断面積が減少す
る為、圧力損失が大きくなるという問題点があった。
そこで、本発明者は鋭意研究の結果、上記フィン板を内
方向に備えたフィン管をアルミ（アルミ合金も含む）に
よって製造すれば、高さの高いフィン板を形成すること
が可能であることが分かった。
方向に備えたフィン管をアルミ（アルミ合金も含む）に
よって製造すれば、高さの高いフィン板を形成すること
が可能であることが分かった。
ところが、フィン管をアルミによって構成するとフレオ
ンガス等の冷媒には強いが外側から海水等がかかった場
合、含まれている塩分等で外側が腐食し易く、また、端
部の部分でアルミと異種金属との溶接が困難となるとい
う問題点があった。
ンガス等の冷媒には強いが外側から海水等がかかった場
合、含まれている塩分等で外側が腐食し易く、また、端
部の部分でアルミと異種金属との溶接が困難となるとい
う問題点があった。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、圧力
損失が低く、大型径の物も安価に製造できる、しかも従
来の熱交換器より更に効率を向上させた熱交換器及びそ
の製造方法を提供することを目的とする。
損失が低く、大型径の物も安価に製造できる、しかも従
来の熱交換器より更に効率を向上させた熱交換器及びそ
の製造方法を提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段］
上記目的に沿う請求の範囲第１項記載の熱交換器は、入
口部と出口部を有するチタン製の内管と、該チタン製の
内管の外側にその先端部が当接する多数のフィン板を断
面放射状に内方向に突出させたアルミ製のフィン管と、
該フィン管の外側に密着して配置されその両端には冷媒
あるいは熱媒の入口部と出口部とが夫々設けられる耐蝕
性及び溶接性の良い金属からなる外管とを有し、しかも
上記フィン板は表面に凹凸が形成され、半径方向に圧縮
されて上記内管に押し付けられて構成されている。
口部と出口部を有するチタン製の内管と、該チタン製の
内管の外側にその先端部が当接する多数のフィン板を断
面放射状に内方向に突出させたアルミ製のフィン管と、
該フィン管の外側に密着して配置されその両端には冷媒
あるいは熱媒の入口部と出口部とが夫々設けられる耐蝕
性及び溶接性の良い金属からなる外管とを有し、しかも
上記フィン板は表面に凹凸が形成され、半径方向に圧縮
されて上記内管に押し付けられて構成されている。
また、請求の範囲第２項記載の熱交換器は、請求の範囲
第１項記載の熱交換器において、外管は鋼管であって、
該外管の両端には銅製の継手を接続し、該継手とチタン
からなる内管のシール部には、中間にチタン銅クラッド
を使用し、全体を溶接にて密着接合して構成されている
。
第１項記載の熱交換器において、外管は鋼管であって、
該外管の両端には銅製の継手を接続し、該継手とチタン
からなる内管のシール部には、中間にチタン銅クラッド
を使用し、全体を溶接にて密着接合して構成されている
。
そして、請求の範囲第３項記載の熱交換器の製造方法は
、予め所定径のチタン製の内管、内部に放射状にフィン
板が形成されたアル藁製のフィン管及び銅あるいは銅合
金製の外管を製作し、まず外管の内部にフィン管を装入
しダイスに通して縮径し、次にこの縮径されたフィン管
の内部に隙間を有して上記内管を装入し、全体をダイス
に通して更に縮径し、然る後、両端に所定の継手を接合
するようにして構成されている。
、予め所定径のチタン製の内管、内部に放射状にフィン
板が形成されたアル藁製のフィン管及び銅あるいは銅合
金製の外管を製作し、まず外管の内部にフィン管を装入
しダイスに通して縮径し、次にこの縮径されたフィン管
の内部に隙間を有して上記内管を装入し、全体をダイス
に通して更に縮径し、然る後、両端に所定の継手を接合
するようにして構成されている。
また、請求の範囲第４項記載の熱交換器の製造方法は、
予め所定径のチタン製の内管、内部に放射状にフィン板
が形成されたアルミ製のフィン管及び銅あるいは銅合金
製の外管を製作し、まずフィン管に内管を装入しダイス
に通して縮径して上記フィン板を内管に押付け、次にこ
の縮径されたフィン管を外管に装入し、ダイスに通して
外管をフィン管に押圧し、然る後両端に継手を接合する
ようにして構成されている。
予め所定径のチタン製の内管、内部に放射状にフィン板
が形成されたアルミ製のフィン管及び銅あるいは銅合金
製の外管を製作し、まずフィン管に内管を装入しダイス
に通して縮径して上記フィン板を内管に押付け、次にこ
の縮径されたフィン管を外管に装入し、ダイスに通して
外管をフィン管に押圧し、然る後両端に継手を接合する
ようにして構成されている。
ここで、アルミとは純アルミ及びアルミ合金を含み、銅
には銅及び銅合金を含むものである。
には銅及び銅合金を含むものである。
請求の範囲第１項記載の熱交換器においては、フィン管
にアルミを使用しているので、半径方向高さが高くて表
面に凹凸を形成したフィン板を備えたフィン管を容易に
製造でき、これによって圧力損失の低下と、熱交換効率
とが向上する。
にアルミを使用しているので、半径方向高さが高くて表
面に凹凸を形成したフィン板を備えたフィン管を容易に
製造でき、これによって圧力損失の低下と、熱交換効率
とが向上する。
そして、該フィン板は半径方向に圧縮されて内管に当接
しているので、熱伝達効率を向上することができ、更に
は該フィン管の外側には耐蝕性及び溶接性の良い金属管
からなる外管が密着して配置されているので、これによ
ってアルミ製のフィン管を保護し、防蝕性を確保する。
しているので、熱伝達効率を向上することができ、更に
は該フィン管の外側には耐蝕性及び溶接性の良い金属管
からなる外管が密着して配置されているので、これによ
ってアルミ製のフィン管を保護し、防蝕性を確保する。
次に、請求の範囲第２項記載の熱交換器においては、更
に外管を鋼管とし、端部に銅製の継手を接続し、該継手
と内管との接合はチタン銅クラッドを使用しているので
、外管と継手を溶接接合し、継手とチタン銅クラッドの
銅部分を溶接し、チタン銅クラッドのチタン部分と内管
とを溶接することによって外管と内管との間のシールが
完全になされる。
に外管を鋼管とし、端部に銅製の継手を接続し、該継手
と内管との接合はチタン銅クラッドを使用しているので
、外管と継手を溶接接合し、継手とチタン銅クラッドの
銅部分を溶接し、チタン銅クラッドのチタン部分と内管
とを溶接することによって外管と内管との間のシールが
完全になされる。
請求の範囲第３項記載の熱交換器の製造方法においては
、予め内管、フィン管及び外管を製造し、まず外管にフ
ィン管を装入して、全体を縮径し、次に縮径されたフィ
ン管の内部に内管を入れて更に縮径しているので、フィ
ン板を内管に押圧状態で当接させることができ、これに
よって熱交換効率が向上する。また、フィン管にアルミ
を使用しているので、押出成形を行うことによってフィ
ン板の長いフィン管を容易に製造でき、大型の熱交換器
の製造が容易となる。
、予め内管、フィン管及び外管を製造し、まず外管にフ
ィン管を装入して、全体を縮径し、次に縮径されたフィ
ン管の内部に内管を入れて更に縮径しているので、フィ
ン板を内管に押圧状態で当接させることができ、これに
よって熱交換効率が向上する。また、フィン管にアルミ
を使用しているので、押出成形を行うことによってフィ
ン板の長いフィン管を容易に製造でき、大型の熱交換器
の製造が容易となる。
請求の範囲第４項記載の熱交換器の製造方法においては
、フィン板が内管に押圧された状態で製造され、更にそ
の外側を外管で押圧しているので、熱交換効率が向上し
、アルミの成形が容易であるので大型の熱交換器を製造
することが可能となる。
、フィン板が内管に押圧された状態で製造され、更にそ
の外側を外管で押圧しているので、熱交換効率が向上し
、アルミの成形が容易であるので大型の熱交換器を製造
することが可能となる。
〔実施例］
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化し
た実施例につき説明し、本発明の理解に供する。
た実施例につき説明し、本発明の理解に供する。
ここに、第１図は本発明の一実施例に係る熱交換器の主
要部の断面図、第２図は同熱交換器の平面図、第３図は
同熱交換器の側面図、第４図は同熱交換器の部分断面図
、第５図は同熱交換器の製造工程を示すフロー図である
。
要部の断面図、第２図は同熱交換器の平面図、第３図は
同熱交換器の側面図、第４図は同熱交換器の部分断面図
、第５図は同熱交換器の製造工程を示すフロー図である
。
第１図に示すように本発明の一実施例に係る熱交換器１
５は、チタン製の内管１６の外側にアルミ製のフィン管
１７が配置され、その外側に銅あるいは銅合金（例えば
ｌＯ％Ｎｉ９０％Ｃｕ）製の外管１８が配置されている
。
５は、チタン製の内管１６の外側にアルミ製のフィン管
１７が配置され、その外側に銅あるいは銅合金（例えば
ｌＯ％Ｎｉ９０％Ｃｕ）製の外管１８が配置されている
。
上記フィン管１７は放射状に配置され、表面には凹凸が
形成された多数のフィン板２１と、該フィン板２１を外
側から支持する支持管２２とを有し、しかも上記フィン
板２１は内管１６に押圧状態で取付けられるようになっ
ている。
形成された多数のフィン板２１と、該フィン板２１を外
側から支持する支持管２２とを有し、しかも上記フィン
板２１は内管１６に押圧状態で取付けられるようになっ
ている。
この熱交換器１５の製造方法を第５図を参照しながら説
明すると、予め所定径の外管１８、内管１６及び引抜き
製法にてアルご製のフィン管１７を製造する。ここで、
上記フィン管１７の内側のフィン板２１の側面には第１
図に示すように引抜き方向に線状の凹凸が形成されてい
るものとするそして、まずフィン管１７の外側に銅製の
外管１８を装着する。この場合、フィン管１７の外径に
対し外管１８の内径を１〜２ｍｍ程度大きく製造してお
く。
明すると、予め所定径の外管１８、内管１６及び引抜き
製法にてアルご製のフィン管１７を製造する。ここで、
上記フィン管１７の内側のフィン板２１の側面には第１
図に示すように引抜き方向に線状の凹凸が形成されてい
るものとするそして、まずフィン管１７の外側に銅製の
外管１８を装着する。この場合、フィン管１７の外径に
対し外管１８の内径を１〜２ｍｍ程度大きく製造してお
く。
次に、これらをこれらをダイスに通して例えば、外管の
外径が６０ｍｍである場合にはその直径を５問程度縮径
する。これによってフィン管１７に外管１８が密着する
。
外径が６０ｍｍである場合にはその直径を５問程度縮径
する。これによってフィン管１７に外管１８が密着する
。
そして、該フィン管１７の内側に内管１６を挿入するが
、この場合の内管１６の外径とフィン板２１の内径との
間に１〜２ｍｍ程度の隙間を設けるように、その寸法を
選定する。
、この場合の内管１６の外径とフィン板２１の内径との
間に１〜２ｍｍ程度の隙間を設けるように、その寸法を
選定する。
この後、該内管１６が挿入された状態で再度ダイスにか
けて冷間引抜きを行い全体を約５１程度縮径する。これ
によってフィン板２１が圧縮状態で内管１６に当接する
ので、フィン板２１と内管１６との接触が良くなり、熱
伝導性が向上することになる。
けて冷間引抜きを行い全体を約５１程度縮径する。これ
によってフィン板２１が圧縮状態で内管１６に当接する
ので、フィン板２１と内管１６との接触が良くなり、熱
伝導性が向上することになる。
次に、該熱交換器１５の端部構造を第４図を参照しなが
ら説明すると、外管１８の端部に装着できる径を有する
銅または調合金製のＴ継手２３を用意し、一端２４の部
分で外管１８に溶接取付けし、他端２５には銅または調
合金製のレデューサ−２６の一端を装着して溶接接合す
る。
ら説明すると、外管１８の端部に装着できる径を有する
銅または調合金製のＴ継手２３を用意し、一端２４の部
分で外管１８に溶接取付けし、他端２５には銅または調
合金製のレデューサ−２６の一端を装着して溶接接合す
る。
そして、該レデューサ−２６の他端部にはリング２７を
装着すると共に、該リング２７の内側に内管１６が通る
ようにする。このリング２７は、内側がチタン管２８、
外側が銅管２９となったチタン銅クラッドからなって、
内側のチタン製の内管１６と溶接接合する部分３０は完
全に銅が除去され、チタン同士及び銅同士が溶接できて
、完全に密封接合できるようになっている。
装着すると共に、該リング２７の内側に内管１６が通る
ようにする。このリング２７は、内側がチタン管２８、
外側が銅管２９となったチタン銅クラッドからなって、
内側のチタン製の内管１６と溶接接合する部分３０は完
全に銅が除去され、チタン同士及び銅同士が溶接できて
、完全に密封接合できるようになっている。
この熱交換器１５を使用する場合には、内管１６の内部
に海水等を通し、外側のフィン管１７内にＴ継手２３か
ら冷媒（例えば、フレオンガス）を流す。この場合、フ
ィン板２１には凹凸が形成された表面積が増加している
ので、伝熱効率が向上すると共に、該フィン板２１及び
設けられている凹凸は冷媒の進行方向に平行に形成され
ているので、流体抵抗を減少することができる。
に海水等を通し、外側のフィン管１７内にＴ継手２３か
ら冷媒（例えば、フレオンガス）を流す。この場合、フ
ィン板２１には凹凸が形成された表面積が増加している
ので、伝熱効率が向上すると共に、該フィン板２１及び
設けられている凹凸は冷媒の進行方向に平行に形成され
ているので、流体抵抗を減少することができる。
また、端部にはチタン銅クラッドのリングを介して銅（
または銅合金）とチタンの溶接が行われているので、全
体を完全にシールすることができ、長期の寿命を得るこ
とができる。
または銅合金）とチタンの溶接が行われているので、全
体を完全にシールすることができ、長期の寿命を得るこ
とができる。
１
なお、上記製造方法においては、まずフィン管を外管に
入れて縮径し、次に内管を縮径されたフィン管に入れて
更に縮径したが、まずフィン管に内管を入れて縮径し、
次に外管に縮径されたフィン管を入れて更に縮径して熱
交換器を製造することもできる。
入れて縮径し、次に内管を縮径されたフィン管に入れて
更に縮径したが、まずフィン管に内管を入れて縮径し、
次に外管に縮径されたフィン管を入れて更に縮径して熱
交換器を製造することもできる。
請求の範囲第１項記載の熱交換器は、以上の説明からも
明らかなように、内管の外側に配置されているフィン板
に凹凸が形成され、しかも抑圧状態で内管に接している
ので、熱交換効率が向上する。
明らかなように、内管の外側に配置されているフィン板
に凹凸が形成され、しかも抑圧状態で内管に接している
ので、熱交換効率が向上する。
また、上記フィン板が設けられているフィン管をアルミ
によって構成しているので、押出成形が容易となり、大
径の熱交換器であっても、フィン板の長さを充分に確保
し、しかもその表面に凹凸を設けて製造できる。
によって構成しているので、押出成形が容易となり、大
径の熱交換器であっても、フィン板の長さを充分に確保
し、しかもその表面に凹凸を設けて製造できる。
そして、アル竜で製造したフィン管の外側には耐蝕性及
び溶接性の良い金属からなる外管を密着配置しているの
で、内側のアルミからなるフィン２ 管の保護を図ることができると共に、その端部に継手を
容易に溶接接合することができる。
び溶接性の良い金属からなる外管を密着配置しているの
で、内側のアルミからなるフィン２ 管の保護を図ることができると共に、その端部に継手を
容易に溶接接合することができる。
請求の範囲第２項記載の熱交換器においては、外管を銅
及び端部の継手を銅によって構威し、チタンからなる内
管との接合は中間にチタン銅クランドを使用しているの
で、チタン同士及び銅同士を溶接することによってシー
ルができるので、製造が安価となり、更にはシールを完
全に行うことが可能となった。
及び端部の継手を銅によって構威し、チタンからなる内
管との接合は中間にチタン銅クランドを使用しているの
で、チタン同士及び銅同士を溶接することによってシー
ルができるので、製造が安価となり、更にはシールを完
全に行うことが可能となった。
また、請求の範囲第３項及び第４項記載の熱交換器の製
造方法においては、フィン管がアルミ製であるので、長
いフィン板を有するフィン管を容易に製造でき、更には
これらを組み合わせてダイスに通すことで、内管に体す
るフィン板の押圧力が増加し、伝熱効率が向上すると共
に、縮径された外管の押圧力がフィン管に伝わり、フィ
ン管が薄い場合であっても、確実にフィン板を外管の押
圧力でチタン製の内管に押し付けることができる第１図
は本発明の一実施例に係る熱交換器の主要部の断面図、
第２図は同熱交換器の平面図、第３図は同熱交換器の側
面図、第４図は同熱交換器の部分断面図、第５図は同熱
交換器の製造工程を示すフロー図、第６図は従来例に係
る熱交換器の主要部断面図である。
造方法においては、フィン管がアルミ製であるので、長
いフィン板を有するフィン管を容易に製造でき、更には
これらを組み合わせてダイスに通すことで、内管に体す
るフィン板の押圧力が増加し、伝熱効率が向上すると共
に、縮径された外管の押圧力がフィン管に伝わり、フィ
ン管が薄い場合であっても、確実にフィン板を外管の押
圧力でチタン製の内管に押し付けることができる第１図
は本発明の一実施例に係る熱交換器の主要部の断面図、
第２図は同熱交換器の平面図、第３図は同熱交換器の側
面図、第４図は同熱交換器の部分断面図、第５図は同熱
交換器の製造工程を示すフロー図、第６図は従来例に係
る熱交換器の主要部断面図である。
Claims (4)
- （１）入口部と出口部を有するチタン製の内管と、該チ
タン製の内管の外側にその先端部が当接する多数のフィ
ン板を断面放射状に内方向に突出させたアルミ製のフィ
ン管と、該フィン管の外側に密着して配置されその両端
には冷媒の入口部と出口部とが夫々設けられる耐蝕性及
び溶接性の良い金属からなる外管とを有し、しかも上記
フィン板は表面に凹凸が形成され、半径方向に圧縮され
て上記内管に押し付けられていることを特徴とする熱交
換器。 - （２）外管は銅管であって、該外管の両端には銅製の継
手を接続し、該継手とチタンからなる内管のシール部に
は、中間にチタン銅クラッドを使用し、全体を溶接にて
密着接合している請求の範囲第１項記載の熱交換器。 - （３）予め所定径のチタン製の内管、内部に放射状にフ
ィン板が形成されたアルミ製のフィン管及び銅あるいは
銅合金製の外管を製作し、まず外管の内部にフィン管を
装入しダイスに通して縮径し、次にこの縮径されたフィ
ン管の内部に隙間を有して上記内管を装入し、全体をダ
イスに通して更に縮径し、然る後、両端に所定の継手を
接合することを特徴とする熱交換器の製造方法。 - （４）予め所定径のチタン製の内管、内部に放射状にフ
ィン板が形成されたアルミ製のフィン管及び銅あるいは
銅合金製の外管を製作し、まずフィン管に内管を装入し
ダイスに通して縮径して上記フィン板を内管に押付け、
次にこの縮径されたフィン管を外管に装入し、ダイスに
通して外管をフィン管に押圧し、然る後両端に継手を接
合することを特徴とする熱交換器の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2034957A JPH03238128A (ja) | 1990-02-14 | 1990-02-14 | 熱交換器及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2034957A JPH03238128A (ja) | 1990-02-14 | 1990-02-14 | 熱交換器及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03238128A true JPH03238128A (ja) | 1991-10-23 |
| JPH0474099B2 JPH0474099B2 (ja) | 1992-11-25 |
Family
ID=12428635
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2034957A Granted JPH03238128A (ja) | 1990-02-14 | 1990-02-14 | 熱交換器及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03238128A (ja) |
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1990
- 1990-02-14 JP JP2034957A patent/JPH03238128A/ja active Granted
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0474099B2 (ja) | 1992-11-25 |
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