JPH0443738Y2 - - Google Patents
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- JPH0443738Y2 JPH0443738Y2 JP1987004653U JP465387U JPH0443738Y2 JP H0443738 Y2 JPH0443738 Y2 JP H0443738Y2 JP 1987004653 U JP1987004653 U JP 1987004653U JP 465387 U JP465387 U JP 465387U JP H0443738 Y2 JPH0443738 Y2 JP H0443738Y2
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- JP
- Japan
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- tube
- fin
- welding
- tubes
- pair
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- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Description
産業上の利用分野
本考案は排ガスの持つ熱エネルギーを回収して
他の流体を加熱するのに利用される熱交換器のた
めの伝熱用フイン付きチユーブのフインに関する
ものである。
従来の技術
従来、熱交換器の伝熱チユーブに伝熱面積増大
のためのプレート型フインを取り付ける場合、第
6図〜第9図に示すように、チユーブ71の外周
に、半円ずつ、あるいは四分の一円ずつ接当する
ように予め打ち抜き成形したフインエレメント7
2,73を、チユーブ1本に対してフインエレメ
ントを一対ずつ、電気抵抗溶接によつて溶接し、
この作業を繰り返してフイン付きチユーブ74を
製造していた。このようにして各チユーブに所定
数のフインエレメントを取り付け終ると、複数の
フイン付きチユーブをUベンド管75で連結して
熱交換器のチユーブネスト76を形成していた。
考案が解決しようとする問題点
この種のフインエレメントを電気抵抗溶接によ
つて取り付ける場合、溶接面に均一に電流が流れ
るようにする必要があるため、フインエレメント
とチユーブ外周との接当長さを制限せざるを得
ず、このため、フインエレメントとチユーブ外周
と接当長さを大きくすることができなかつた。ま
た、そのように制限しても電流を完全に均一に流
すことは実際には不可能であるため、接当面全体
にわたつて完全な溶着を得ることはできなかつ
た。これらの原因からフイン効率が低くなり、同
じ交換熱量に対して、より大きい伝熱面積を必要
とするので、熱交換器の寸法、重量、コストが大
きくなるという問題があつた。
さらに、電流を接当面に均一に流す必要上、必
然的にチユーブ1本に対して、フインエレメント
を一対ずつ順次取り付けていかざるを得ず、多数
のフインエレメントを取り付けるためには多大な
作業時間を要すると共にフインエレメントを取り
付け終つた各チユーブをチユーブネストに組み立
てるに際して、チユーブを1本づつUベント管に
溶接結合せねばならないが、この作業に手間を要
するのみならず、この溶接部が熱応力や振動など
によりしばしば破損するという問題があつた。
本考案の目的は、フイン付きチユーブのフイン
効率を高めることにより所要伝熱面積を節減し、
熱交換器の寸法、重量、コストを低減させるこ
と、および電気抵抗溶接法に固有の、チユーブ1
本ずつに対してフインエレメントを一対ずつ溶接
していく手間を省き、アーク溶接による溶着を可
能にするフインの提供と、フインエレメントの取
り付け後にチユーブ相互をUベンド管で連結する
必要性をなくすることにある。
問題点を解決するための手段
上記目的を達成するために、本考案によるフイ
ン付きチユーブは、直管チユーブをあらかじめ複
数の折れ曲がり部と直線部とをもつた蛇行状に曲
げ成型しておき、そして複数の直管部にまたがる
長さを持ち、かつ各チユーブの外周に接当するた
めの複数の半円形の凹部を設けるとともに凹部と
凹部の中間にスリツトを穿設した一対の半割フイ
ンエレメントをあらかじめ板材から打ち抜いてお
き、このフインエレメントを各チユーブ外周へ順
次アーク溶接によつて取り付けるようにしてい
る。また、スリツトはフインエレメントの凹部と
凹部との各中間に、僅少なウエブを残す狭幅に設
けてある。従つてある一つのチユーブ外周とそれ
に接当するフインエレメントの凹部とを溶接して
いる間に発生する熱がスリツトにより遮断される
ため、フインエレメントが歪み隣接の凹部がチユ
ーブ外周と正しく接当しなくなるのを防止する。
作 用
本考案の構成によればフインエレメントにスリ
ツトを設けて溶接熱の伝達および溶接歪みの伝播
を遮断するようにしたので、あらかじめ蛇行状に
曲げ成型したチユーブの複数直管部に対してフイ
ンエレメントと一対だけで対応することができ、
しかもアーク溶接によつて取り付けることができ
る。電気抵抗溶接の場合と異なり、アーク溶接に
より、フインエレメントとチユーブとの接当長さ
はチユーブ全周となり、しかも接着が完全となる
ため、フイン効率が最高になるほか、チユーブ1
本ごとにフインエレメントを一対ずつ取り付けて
いく手間が省ける。さらに、フインエレメントを
取り付けたあとで各チユーブをUベント管で溶接
連結する必要もなくなる。これらの効果により、
熱交換器の寸法、重量、製作コストが節減される
ほか、従来の電気抵抗法に比べて溶接装置への投
資額が大幅に軽減される。また、複数のチユーブ
が多数のフインエレメントと一体構造となるた
め、チユーブ群の強度が増すとともに、フインエ
レメントの一部をチユーブの支持具として兼用で
きるのでチユーブ支持具が不要となる。
実施例
以下に本考案の一実施例を図面に基づいて説明
する。
第1図〜第4図において、1はチユーブで、複
数並列状態とするために直管をUベンド部11で
反転させて蛇行状に曲げ成型される。このように
蛇行状に形成したチユーブ1の複数並列部(直管
部)12の全スパンにわたつて、かつ各チユーブ
の外周間にまたがつて、連続した短冊状(平板
状)のフインエレメント2が取り付けられる。こ
のフインエレメント2は左右一対の半割フインエ
レメント2A,2Bの結合体からなるもので、こ
れら半割フインエレメント2A,2Bの相対向面
21A,21Bにはチユーブ1の複数並列部(直
管部)12の外周に合つた凹部22A,22B
が、チユーブ複数並列部(直管部)12のピツチ
に合わせて複数形成されている。また、凹部22
Aと凹部22Aの各中間、および凹部22Bと凹
部22Bの各中間に、かつ相対向面21A,21
Bに直角方向(幅方向)に、僅少なウエブ23
A,23Bを残して幅の狭いスリツト24A、2
4Bを設ける。この場合、ウエブ23A,23B
を第1図、第2図に示すように相対向面21A,
21Bの反対面側に残しても、あるいは、第5図
に示すように相対向面21A,21B側に残して
も、スリツト24A,24Bは同等の効果を発揮
する。
第1図に示すように、一対の半割フインエレメ
ント2A,2Bは、チユーブ1をはさむように左
右から接近され、第2図に示すように、凹部22
A,22Bをチユーブ1の外周に接当させるとと
もに、相対向面21A,21Bどうしを接当させ
る。この状態で半割フインエレメント2A,2B
の凹部22A,22Bとチユーブ1の外周との間
をアーク溶接により円周方向に溶接することによ
り、チユーブ1にフインエレメント2を取り付け
る。また必要に応じて相対向面21A,21B間
が溶接される。その際には溶接は連続的に行え
る。
同様の作業により、第3図に示すように、多数
のフインエレメント2をチユーブ軸心方向に所定
ピツチで並列して取り付けることにより、フイン
付きチユーブ3を形成し複数列のフイン付きチユ
ーブ3を流体入口のヘツダ4および出口ヘツダ5
で連結することによつて、第4図に示すように、
熱交換器としてのフイン付きチユーブネスト6を
形成し得る。
考案の効果
上記本考案の構成によると、次のような効果を
期待できる。すなわち、フインエレメントにスリ
ツトが設けてあるために、ある1本のチユーブ外
周とそれに接当するフインエレメントの凹部とを
溶接するときに発生する熱およびフインエレメン
トの歪みが、隣接の凹部を含むフインエレメント
部に熱伝達および歪み伝播しないようにしたの
で、あらかじめ蛇行状に曲げ成型した複数並列チ
ユーブの全スパンにわたるフインエレメントを、
アーク溶接により順次複数の並列したチユーブに
取り付けることができる。
これらによつて、
(ア) アーク溶接のためにフインエレメントとチユ
ーブ外周との溶着が完全となり、かつ接当長さ
がチユーブ全周となるため、フイン効率は最高
になり、伝熱面積を少なくできる。
(イ) 複数チユーブに対してフインエレメントは一
対だけで対応でき、チユーブ1本ごとに、フイ
ンエレメントを一対ずつ取り付ける手間が省け
る。
(ウ) チユーブにフインエレメントを取り付けたあ
とでチユーブどうしをUベンド管で溶接結合す
るという困難な作業がなくなり、これに起因す
るトラブルがなくなる。
(エ) フインエレメントが連続していることによ
り、ガスの流れ抵抗が減少するとともに、排ガ
ス中の煤の付着が減少する。
(オ) フインエレメントが数本のチユーブと一体化
していることにより、チユーブ群の強度が増加
し、さらにチユーブの支持具として利用できる
ため支持具が不要となる。
などの効果が得られ、従つて、このようにして
製作されたフイン付きチユーブから構成される熱
交換器の寸法、重量、製作コストを節減すること
ができ、さらに電気抵抗溶接に比べて設備コスト
を大きく低減できる。
因みに、本考案によるフイン付きチユーブの製
作実験の結果およびこのフイン付きチユーブから
構成した熱交換器の試設計の結果を従来の電気抵
抗溶接による場合と比較したところ、次の値が得
られた。
INDUSTRIAL APPLICATION FIELD The present invention relates to a heat transfer finned tube fin for a heat exchanger used to recover the thermal energy of exhaust gas and heat another fluid. BACKGROUND ART Conventionally, when attaching plate-type fins to increase the heat transfer area to a heat transfer tube of a heat exchanger, as shown in FIGS. Fin elements 7 are punched and formed in advance so that they abut each quarter circle.
2.73, one pair of fin elements are welded to each tube by electric resistance welding,
The finned tube 74 was manufactured by repeating this operation. After a predetermined number of fin elements were attached to each tube in this manner, the plurality of finned tubes were connected by a U-bend pipe 75 to form a tube nest 76 of the heat exchanger. Problems to be solved by the invention When attaching this type of fin element by electric resistance welding, it is necessary to ensure that current flows uniformly across the welding surface, so the length of contact between the fin element and the outer circumference of the tube must be Therefore, it was not possible to increase the contact length between the fin element and the outer circumference of the tube. Further, even with such restrictions, it is actually impossible to flow the current completely uniformly, so it has not been possible to obtain complete welding over the entire contact surface. Due to these reasons, the fin efficiency decreases, and a larger heat transfer area is required for the same amount of heat exchanged, resulting in a problem that the size, weight, and cost of the heat exchanger increase. Furthermore, because it is necessary to uniformly flow current to the contact surface, it is necessary to attach fin elements one pair at a time to each tube, and it takes a lot of work time to install a large number of fin elements. In addition, when assembling the tubes into the tube nest after the fin elements have been attached, the tubes must be welded to the U-bent tube one by one, but not only is this process time-consuming, but the welded parts are susceptible to thermal stress and There was a problem that it often broke due to vibration. The purpose of this invention is to reduce the required heat transfer area by increasing the fin efficiency of the finned tube.
Tube 1, inherent in reducing heat exchanger size, weight, cost, and electric resistance welding
To provide fins that enable welding by arc welding by eliminating the trouble of welding a pair of fin elements to each book, and to eliminate the need to connect tubes with each other with a U-bend pipe after installing fin elements. There is a particular thing. Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the finned tube according to the present invention is obtained by bending a straight tube into a meandering shape having a plurality of bent portions and straight portions, and A pair of half-split fin elements each having a length extending over a plurality of straight pipe portions, having a plurality of semicircular recesses for contacting the outer periphery of each tube, and having a slit bored between the recesses. The fin elements are punched out from a plate material in advance and attached to the outer periphery of each tube one by one by arc welding. Further, the slits are provided with a narrow width that leaves a slight web between each of the recesses of the fin element. Therefore, the heat generated during welding between the outer periphery of one tube and the concave part of the fin element that contacts it is blocked by the slit, so the fin element is distorted and the adjacent concave part makes proper contact with the outer periphery of the tube. prevent it from disappearing. Effects According to the configuration of the present invention, the fin element is provided with slits to block the transmission of welding heat and the propagation of welding distortion. Can be handled with just one pair of elements,
Moreover, it can be attached by arc welding. Unlike electric resistance welding, with arc welding, the length of contact between the fin element and the tube is the entire circumference of the tube, and the adhesion is perfect.
This saves you the trouble of attaching a pair of fin elements to each book. Furthermore, there is no need to weld and connect each tube with a U-bent pipe after installing the fin element. Due to these effects,
In addition to reducing the size, weight and manufacturing costs of the heat exchanger, the investment in welding equipment is significantly reduced compared to traditional electrical resistance methods. Further, since the plurality of tubes are integrated with a large number of fin elements, the strength of the tube group is increased, and since a part of the fin elements can also be used as a support for the tube, a tube support is not required. Embodiment An embodiment of the present invention will be described below based on the drawings. In FIGS. 1 to 4, numeral 1 designates a tube, which is formed into a meandering shape by inverting a straight tube at a U-bend portion 11 to form a plurality of tubes in parallel. A continuous strip-shaped (flat plate-shaped) fin element 2 is formed over the entire span of the plurality of parallel parts (straight pipe parts) 12 of the tube 1 formed in a meandering shape and between the outer peripheries of each tube. can be installed. This fin element 2 is made up of a combination of a pair of left and right half-split fin elements 2A, 2B, and the opposing surfaces 21A, 21B of these half-split fin elements 2A, 2B are provided with a plurality of parallel parts (straight pipe parts) of the tube 1. ) Recesses 22A and 22B that fit the outer periphery of 12
A plurality of tubes are formed in accordance with the pitch of the plurality of parallel tube sections (straight tube sections) 12. In addition, the recess 22
A and the recess 22A, and between the recess 22B and the recess 22B, and the opposing surfaces 21A, 21
A slight web 23 in the direction perpendicular to B (width direction)
Leaving A, 23B, narrow slits 24A, 2
4B will be provided. In this case, the webs 23A, 23B
As shown in FIGS. 1 and 2, the opposing surfaces 21A,
The slits 24A and 24B exhibit the same effect even if they are left on the opposite side of the slit 21B, or even if they are left on the facing sides 21A and 21B as shown in FIG. As shown in FIG. 1, the pair of half-split fin elements 2A and 2B are approached from the left and right so as to sandwich the tube 1, and as shown in FIG.
A, 22B are brought into contact with the outer periphery of the tube 1, and the facing surfaces 21A, 21B are brought into contact with each other. In this state, halved fine elements 2A, 2B
The fin element 2 is attached to the tube 1 by welding the concave portions 22A, 22B and the outer periphery of the tube 1 in the circumferential direction by arc welding. Further, the facing surfaces 21A and 21B may be welded if necessary. In this case, welding can be performed continuously. By similar operation, as shown in FIG. 3, a large number of fin elements 2 are installed in parallel at a predetermined pitch in the tube axis direction to form a finned tube 3, and multiple rows of finned tubes 3 are Inlet header 4 and outlet header 5
By connecting with , as shown in Figure 4,
A finned tube nest 6 can be formed as a heat exchanger. Effects of the invention According to the configuration of the invention described above, the following effects can be expected. In other words, since the fin element is provided with a slit, the heat and distortion of the fin element generated when welding the outer periphery of a certain tube and the concave part of the fin element that is in contact with it is transferred to the adjacent fin including the concave part. In order to prevent heat transfer and strain propagation to the element part, the fin element that spans the entire span of multiple parallel tubes that have been bent into a serpentine shape in advance is
It can be attached to multiple parallel tubes in sequence by arc welding. (a) Because of arc welding, the fin element and the outer circumference of the tube are perfectly welded, and the contact length is the entire circumference of the tube, so the fin efficiency is maximized and the heat transfer area is reduced. can. (a) Only one pair of fin elements can be used for multiple tubes, saving the effort of installing one pair of fin elements for each tube. (c) The difficult work of welding the tubes together with a U-bend pipe after attaching the fin element to the tubes is eliminated, and troubles caused by this are eliminated. (d) Continuous fin elements reduce gas flow resistance and reduce soot adhesion in exhaust gas. (e) Since the fin element is integrated with several tubes, the strength of the tube group increases, and furthermore, it can be used as a support for the tubes, so no support is required. Therefore, it is possible to reduce the size, weight, and manufacturing cost of a heat exchanger composed of finned tubes manufactured in this way, and also to reduce equipment costs compared to electric resistance welding. can be significantly reduced. Incidentally, when the results of a fabrication experiment of a finned tube according to the present invention and the results of a trial design of a heat exchanger constructed from this finned tube were compared with those using conventional electric resistance welding, the following values were obtained.
【表】【table】
【表】
また、アーク溶接の場合、通常、溶接部位の開
先をとることが必要であるが、本考案の場合、開
先をとらない方がかえつて良好な溶着を示した。
従つて、フインエレメントを板材から打ち抜いた
あと、開先をとるための機械加工が不要であると
いう大きな効果を得た。[Table] Furthermore, in the case of arc welding, it is usually necessary to remove a groove at the welding site, but in the case of the present invention, better welding was achieved when the groove was not removed.
Therefore, after punching out the fin element from the plate material, there is no need for machining to create a groove, which is a great advantage.
第1図〜第4図は本考案の一実施例を示し、第
1図、第2図はフインエレメントおよびチユーブ
の構造および製作状態を示す側面図、第3図はフ
イン付きチユーブ1列分を示す正面図、第4図は
フイン付きチユーブネストの斜視図、第5図は他
の実施例のフインエレメントを示す側面図であ
り、第6図〜第9図は従来例を示し、第6図は正
面図、第7図は同側面図、第8図は同チユーブネ
ストの斜視図、第9図は別の従来例を示す側面図
である。
1……チユーブ、11……Uベンド管、12…
…複数並列部(直管部)、2……フインエレメン
ト、2A,2B……半割フインエレメント、21
A,21B……相対向面、22A,22B……凹
部、23A,23B……ウエブ、24A,24B
……スリツト、3……1列フイン付きチユーブ、
4……流体入口ヘツダ、5……流体出口ヘツダ、
6……フイン付きチユーブネスト。
Figures 1 to 4 show one embodiment of the present invention, Figures 1 and 2 are side views showing the structure and manufacturing state of the fin element and tube, and Figure 3 shows one row of finned tubes. 4 is a perspective view of a tube nest with fins, FIG. 5 is a side view of a fin element of another embodiment, FIGS. 6 to 9 show a conventional example, and FIG. 7 is a front view, FIG. 7 is a side view of the same, FIG. 8 is a perspective view of the same tube nest, and FIG. 9 is a side view showing another conventional example. 1...Tube, 11...U-bend pipe, 12...
...Multiple parallel part (straight pipe part), 2...Fin element, 2A, 2B...Half fin element, 21
A, 21B... Opposite surfaces, 22A, 22B... Concavity, 23A, 23B... Web, 24A, 24B
...Slit, 3...1 row finned tube,
4...Fluid inlet header, 5...Fluid outlet header,
6...Tube nest with fins.
Claims (1)
パンにわたる長さをもつ短冊状の一対の半割フイ
ンエレメントの相対向面に各チユーブの外周に接
当する凹部を設けて、この一対の半割フインエレ
メントの各凹部に各チユーブの外周を接当させて
溶接により固着させてなるフイン付きチユーブ用
フインにおいて、凹部と凹部の各中間に僅少なウ
エブを残す狭幅のスリツトを設けたことを特徴と
するフイン付きチユーブ用フイン。 A pair of half-split fin elements in a rectangular shape having a length spanning the entire span of tubes arranged in parallel over multiple stages are provided with recesses that contact the outer periphery of each tube on opposing surfaces, and the pair of half-split fin elements are A fin for a finned tube in which the outer periphery of each tube is brought into contact with each concave part of the element and fixed by welding is characterized by providing a narrow slit that leaves a slight web between each concave part. Fins for tubes with fins.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1987004653U JPH0443738Y2 (en) | 1987-01-16 | 1987-01-16 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1987004653U JPH0443738Y2 (en) | 1987-01-16 | 1987-01-16 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63116774U JPS63116774U (en) | 1988-07-28 |
| JPH0443738Y2 true JPH0443738Y2 (en) | 1992-10-15 |
Family
ID=30785512
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1987004653U Expired JPH0443738Y2 (en) | 1987-01-16 | 1987-01-16 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0443738Y2 (en) |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50156858U (en) * | 1974-06-13 | 1975-12-25 | ||
| JPS5333880Y2 (en) * | 1974-07-11 | 1978-08-21 | ||
| JPS5510793Y2 (en) * | 1975-05-30 | 1980-03-08 | ||
| JPS60118884U (en) * | 1984-01-20 | 1985-08-10 | 三菱電機株式会社 | Sheathed heater with fins |
| JPS61106783U (en) * | 1984-12-12 | 1986-07-07 |
-
1987
- 1987-01-16 JP JP1987004653U patent/JPH0443738Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63116774U (en) | 1988-07-28 |
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