JPH0539331Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、熱交換器用の熱交換伝熱管に関し、
特に氷が浮遊するような低温冷水に対応できる熱
交換伝熱管に関する。

（従来の技術及び考案が解決しようとする問題
点） 従来、冷暖房装置等の熱源を得るために、大気
等を利用して、冷凍サイクルによりその熱を集熱
又は放熱することが一般に行われている。

従来の冷凍機の蒸発器（以下、熱交換器とい
う）において熱媒として水を用いる場合、外気温
が０℃より低くなつて氷が浮遊する状態になる
と、熱交換伝熱管内に通される水が管内で氷結す
る。

水が管内で氷結すると、熱交換伝熱管が破裂す
るに至ることがあるので、これを回避するために
冷水の使用温度を５℃以上に抑えるか、あるいは
伝熱管内に凍結の恐れがないブライン溶液等の不
凍液を加えるなどにより対処していた。

しかしながら、５℃以上の冷水を使用する場合
にあつては、交換熱を蓄熱槽に蓄熱する方式にに
しても十分な温度差が採れないため、蓄熱容量が
制限されてしまう。これはまた、大温度差利用に
よる搬送動力の削減を追及する観点からも不満足
なものである。

そして、熱交換液としてブライン溶液、不凍液
も加えたものを用いる場合は、溶液を管理する面
で困難性があり、かつそれらは循環水とするため
に熱交換器を介して熱交換する必要があつて手間
がかかることと、利用温度差を縮めるため全体効
率も下がる結果となつていた。

なお、熱交換器の熱交換伝熱管内に、両端が密
閉された可撓性チユーブの外周にフインを巻回し
たものを挿設して、管内水が氷結した場合の熱交
換伝熱管の破裂を回避する考案も提案されている
が、管内水が氷結した場合は管内の通水が停止し
てしまつて熱交換器の機能を失つてしまう。

（問題点を解決するための手段及び作用） 本考案者は前期問題点に鑑み鋭意研究の結果、
０℃前後の氷が浮遊するような低温冷水が循環さ
れても熱交換伝熱管が凍結破裂されることがな
く、かつ氷結によつて伝熱管内の循環水が不通と
なることを回避できる熱交換伝熱管を開発した。

すなわち本考案は、氷が浮遊するように低温冷
水循環される熱交換伝熱管において、熱交換伝熱
管内に、外周に異形突起部を有し、内部に両端ま
で貫通した長孔を有するゴム製インナーチユーブ
を挿設し、かつ熱交換伝熱管内面に非氷着性コー
テイング層を設けてなることを特徴とする低温冷
水対応交換熱伝熱管である。

なお、インナーチユーブはその所々に外周面に
連通する孔後を設けたものは更に好ましい。

本考案においては、インナーチユーブがゴム製
であり、それ自体が伸縮性を有することと、さら
にインナーチユーブ内には長孔からなる空間部が
あるため、管内水が氷結して体積膨張した場合に
おいても、それを吸収する結果、熱交換伝熱管を
破裂させることはない。

また、インナーチユーブは両端まで貫通した長
孔を有するため、伝熱管とインナーチユーブとの
間の管内水が氷結した場合においても、インナー
チユーブ内の貫通した長孔が通水路として作用す
る結果、前記従来技術におけるごとく管内の通水
が停止してしまつて熱交換器の機能を失う問題が
解決できる。

さらに、熱交換伝熱管内面に非氷着性コーテン
グ層（例えば、テフロンコーテイング）を設けた
ので、伝熱管内面に氷が付着析出し難く、仮に氷
が生成しても流水と共に連行される結果、冷水の
循環スムースに確保される。

そしてさらに、インナーチユーブの所々に外周
面に連結する孔部を設けたものにあつては、熱交
換器内の温度が低下して管内水が伝熱管内面から
インナーチユーブ側へと氷結して行く際に、イン
ナーチユーブの内外において通水が保持されるた
め、好適である。

なお、インナーチユーブの外部を異形として、
例えば第１，２図図示のごとく旋回フインを設け
てあるので、循環水に乱流を付与でき、管内に氷
着した氷は剥離されて流され、かつ熱交換効率も
上昇する。

（実施例） 以下に本考案の一実施例を、図面にしたがつて
説明する。

第１図は、本考案実施例に係るインナーチユー
ブの斜視図、第２図はインナーチユーブが挿通さ
れた熱交換伝熱管の斜視図、第３図は本実施例熱
交換伝熱管を用いた多管式熱交換器の概略図であ
る。

図面において、１は熱交換伝熱管、２は非氷着
性コーテイング層、３はインナーチユーブ、３′
は旋回フイン、４は貫通孔、４′は連結孔、５は
多管式熱交換器、６はヘツダー、７は冷水入口、
７′は出口、８はブライン（又は冷媒液）入口、
８′は出口を各々示す。

本例では、第３図に示す多管式熱交換器５に熱
交換伝熱管１を取り付けた。

熱交換器５の両端にはヘツダー６，６′があり、
左右両ヘツダー６，６′には熱交換伝熱管１の開
孔端が結合されており、左ヘツダー６には冷水入
口７が、右ヘツダー６′には冷水出口７′が設けら
れている。

なお、多数の熱交換伝熱管１の外周部はブライ
ン（又は冷媒液）入口８から流入されるブライン
（又は冷媒液）に接触されて、熱交換伝熱管１内
の冷水との間で熱交換され、その後ブライン（又
は冷媒液）は出口８′から導出される（冷媒液の
場合が冷媒ガスが導出される）。

本実施例では、第１図、第２図に図示するごと
く、熱交換伝熱管１内に両端まで貫通した長孔４
を有する、伸縮性弾性部材料であるゴム製インナ
ーチユーブ３が挿通されている。

インナーチユーブ３には処所に、その外周面に
連結する孔部、連結孔４′が設けられており、ま
た、旋回フイン３′が突設されている。さらに、
熱交換伝熱管１の内面には、非氷着性材料のテフ
ロンコーテイング層（非氷着性コーテイング層）
２が形成されている。

このような、熱多管式熱交換器５において、氷
が浮遊するような低温冷水が循環され、温度が更
に低下して熱交換伝熱管１内の水は氷結した場合
には、氷となつて膨張した分はインナーチユーブ
３がそれ自体体積収縮し、また中の長孔空間部と
相俟つて圧縮されて、氷生成による固体体積膨張
分を吸収し、したがつて熱交換伝熱管１に強圧が
加わることがなくなるためにそれの破壊は十分に
回避される。

なお、本考案の技術は寒冷地における水道管の
破裂防止にも応用でき、例えば氷結が予想される
水道管部内に本考案を適用することも好ましい。

（考案の効果） 上記のとおり本考案は、氷が浮遊するような低
温冷水が循環される熱交換伝熱管において、熱交
換伝熱管内に、外周に異形突起部を有し、内部に
両端まで貫通した長孔を有するゴム製インナーチ
ユーブを挿設し、かつ熱交換伝熱管内面に非氷着
性コーテイング層を設けてなる低温冷水対応交換
熱伝熱管であり、インナーチユーブそれ自体が伸
縮性を有することと、さらにインナーチユーブ内
には長孔からなる空間部があるため、管内水が氷
結して体積膨張した場合においても、それを吸収
する結果、熱交換伝熱管を破裂させることはな
い。

また、インナーチユーブは両端まで貫通した長
孔を有するため、伝熱管とインナーチユーブとの
間の管内水が氷結した場合においても、インナー
チユーブ内の貫通した長孔が通水路として作用す
る結果、前記従来技術におけるごとく管内の通水
が停止してしまつて熱交換器の機能を失う問題が
解決できる。

さらに、熱交換伝熱管内面に非氷着性コーテイ
ング層（例えば、テフロンコーテイング）を設け
たので、伝熱管内面に氷が付着析出し難く、仮に
氷が生成しても流水と共に連行される結果、冷水
の循環スムーズに確保される。

そしてさらに、インナーチユーブの所々に外周
面に連結する孔部を設けたものにあつては、熱交
換器内の温度が低下して管内水が伝熱管内面から
インナーチユーブ側へと氷結して行く際に、イン
ナーチユーブの内外において通水が維持される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案実施例に係るインナーチユー
ブの斜視図、第２図はインナーチユーブが挿設さ
れた熱交換伝熱管の斜視図、第３図は本実施例熱
交換伝熱管を用いた多管式熱交換器の概略図であ
る。 図中、１……熱交換伝熱管、２……非氷着性コ
ーテイング層、３……インナーチユーブ、３′…
…旋回フイン、４……長孔、４′……連結孔、５
……多管式熱交換器、６……ヘツダー、７……冷
水入口、７′……出口、８……ブライン（又は冷
媒液）入口、８′出口。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 氷が浮遊するような低温冷水が循環される熱
   交換伝熱管において、熱交換伝熱管内に、外周
   に異形突起部を有し、内部に両端まで貫通した
   長孔を有するゴム製インナーチユーブを挿設
   し、かつ熱交換伝熱管内面に非氷着性コーテイ
   ング層を設けてなることを特徴とする低温冷水
   対応交換熱伝熱管。 (2) インナーチユーブが、所々に外周面に連通す
   る孔部を有するものであることを特徴とする実
   用新案登録請求の範囲第１項記載の低温冷水対
   応交換熱伝熱管。