JPH0552558U - 二重管式熱交換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 内管を肉薄としたままで、また、内管にステ
ンレス等の高強度材料を使用することなく、この内管の
耐圧性能を向上させることができ、冷媒圧力が高い場合
でも内管の座屈を防ぐことができる。 【構成】 長手方向に延びる内向きフィン１ａを円周方
向に間隔をおいて設けた銅製外管１に対して円形の銅製
内管２を装着して 二重管を形成し、該二重管をコイル
状に曲成し、二重管の端部において内管２の所要長を外
管より突出させるとともに少なくとも該突出部分の内管
内面に補強管６を装着し、外管１と内管２の間に冷媒が
通流できるように二重管端部の外管と内管にわたって冷
媒用給排用のヘッダ５をろう付接合した。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、工業用水等を冷媒で冷却するための二重管式熱交換器に関する。

【０００２】

【従来の技術】

図２〜図４はこのような二重管式熱交換器を示すもので、図４に示すように銅 管による外管１と同じく銅管による円形の内管２で構成した二重管を図３に示す ようにコイル状に曲成したものである。前記外管１は内周面に長さ方向に延びる 山形の内向きフィン１ａを一体成形により周方向に適宜間隔で放射状に突設し、 この内向きフィン１ａの先端が内管２の外周面に当接する。そして、内向きフィ ン１ａで区画された外管１と内管２との間の空間が冷媒通路３となり、また、内 管２内は被冷却水通路４となる。

【０００３】 図３に示すように内管２端は外管１端よりも所要長を突出させて水入口、水出 口として通水配管（図示せず）に接続するが、この内管２端よりも短い外管１端 には銅製の冷媒用給排用のヘッダ５を設けている。該ヘッダ５は二重管端部の外 管１と内管２にわたってろう付接合されるものであり、図２にこのヘッダ５の設 置部分の詳細をしめす。

【０００４】 このようにして被冷却水は内管２の端部から内管２内に入り、内管２内の被冷 却水通路４を流れてこの内管２の他の端部から出ていくが、その間にヘッダ５よ り外管１と内管２との間の冷媒通路３に入りこれを流れる冷媒により冷却される 。特に内向きフィン１ａはかかる冷却作用の際の熱交換性能を向上させるのに役 立つ。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

前記のごとき構成の二重管式熱交換器では、ヘッダ５をろう付する際に、銅管 である外管１や内管２が加熱により軟化され強度が低下する。このため、冷媒圧 力が高い場合には図５に示すように内管２が座屈するおそれがある。ちなみに、 冷媒圧力が静圧40kgf ／cm² 以下では内管２の座屈はないが、繰り返しの耐圧試 験では２万回以下で座屈することが判明した。なお、外管１については内向きフ ィン１ａの存在により補強されたものでこの内管２ほど変形の心配はない。

【０００６】 かかる内管２の座屈を防止するために、内管２の肉厚を増すことや内管２にス テンレス等の高強度材料を使用することも考えられる。しかし、長手方向に延び る内向きフィン１ａを周方向に間隔をおいて設けた外管１を有する関係上、コイ ル状への曲げ加工がこれは元々むずかしい要因をかかえているが、一層困難とな る。さらに、重量も増加するので、コストアップにもつながる。

【０００７】 本考案の目的は前記従来例の不都合を解消し、銅製の内管を肉薄としたままで 、耐圧性能を向上させることができる二重管式熱交換器を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案は前記目的を達成するため、長手方向に延びる内向きフィンを円周方向 に間隔をおいて設けた銅製外管に対して円形の銅製内管を装着して二重管を形成 し、該二重管をコイル状に曲成し、二重管の端部において内管の所要長を外管よ り突出させるとともに少なくとも該突出部分の内管内面に補強管を装着し、外管 と内管の間に冷媒が通流できるように二重管端部の外管と内管にわたって冷媒用 給排用のヘッダをろう付接合したことを要旨とするものである。

【０００９】

【作用】

本考案によれば、外管より所要長が突出する内管の内管内面に補強管を装着し 、この補強管で内管を補強して強度を上げ座屈の発生を防止できる。また、補強 管で補うので内管自体の肉厚は大きくする必要がなく、しかもこの補強管は二重 管端部の外管と内管にわたって冷媒用給排用のヘッダをろう付接合した個所に配 設されるので、特にかかるろう付の加熱によりにより軟化され強度が低下する部 分のみを効果的に補強するものである。

【００１０】

【実施例】

以下、図面について本考案の実施例を詳細に説明する。図１は本考案の二重管 式熱交換器の１実施例を示す要部の縦断側面図で、前記従来例を示す図２と同一 構成要素には同一参照符号を付したものである。

【００１１】 本考案の二重管式熱交換器の全体的構成は前記従来例と同じく図３に示すよう にコイル状に曲成したもので、図４に示すように内周面に長さ方向に延びる山形 の内向きフィン１ａを一体成形により周方向に適宜間隔で放射状に突設した銅管 による外管１とこの外管１内に挿入する円形の内管２で構成した二重管構造のも のである。かかる二重管構造は外管１に内管２を装着して抽伸加工することによ り一体に嵌合させて得られる。

【００１２】 そして、内管２端は外管１端よりも所要長を突出させて水入口、水出口として 通水配管（図示せず）に接続し、この内管２端よりも短い外管１端には銅製の冷 媒用給排用のヘッダ５をろう付接合により設けるが、本考案は内管２の外管１端 からの突出部分の内面に補強管６を装着した。この補強管６は前記冷媒用給排用 のヘッダ５の設ける部分に対応してその端は外管１端内に達する長さである。

【００１３】 外管１の材質はＪＩＳＣ１２２０Ｔのリン脱酸銅管であり、内管２の材質や冷 媒用給排用のヘッダ５の材質もこのＪＩＳＣ１２２０Ｔのリン脱酸銅管である。 そして、前記補強管６にはＪＩＳＣ１２２０Ｔの復水器用白銅管を使用した。こ の補強管６の材質は、該補強管６を装着すると内管２を通流する冷媒の圧力損失 が増加することを考慮し、なるべく薄肉のものでも強度があることを条件とした 。

【００１４】 なお、この内管２と補強管６の端部相互は本来銀ろう付すれば固定可能である が、銀ろうのフラックスの残留により異常腐食が懸念される場合には、内管２と 補強管６の端部相互はＴＩＧ溶接７により接合してもよい。

【００１５】 このようにして、補強管６により内管２の耐圧性能が改善され、冷媒圧力が静 圧90kgf ／cm² 以下では内管２の座屈がみられないものとなる。

【００１６】

【考案の効果】

以上述べたように本考案の二重管式熱交換器は、長手方向に延びる内向きフィ ンを円周方向に間隔をおいて設けた銅製外管に対して円形の銅製内管を装着して 二重管を形成し、該二重管をコイル状に曲成し、二重管の端部において内管の所 要長を外管より突出させるとともに外管と内管の間に冷媒が通流できるように二 重管端部の外管と内管にわたって冷媒用給排用のヘッダをろう付接合した熱交換 器において、内管を肉薄としたままで、また、内管にステンレス等の高強度材料 を使用することなく、この内管の耐圧性能を向上させることができ、冷媒圧力が 高い場合でも内管の座屈を防ぐことができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の二重管式熱交換器の１実施例を示す要
部の縦断側面図である。

【図２】従来例を示す要部の縦断側面図である。

【図３】二重管式熱交換器の全体の側面図である。

【図４】二重管式熱交換器の部分断面図である。

【図５】内管の座屈を示す二重管式熱交換器の部分断面
図である。

【符号の説明】

１…外管 １ａ…内向きフィン ２…内管 ３…冷媒通路 ４…被冷却水通路 ５…ヘッダ ６…補強管 ７…ＴＩＧ溶接

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 長手方向に延びる内向きフィンを円周方
   向に間隔をおいて設けた銅製外管に対して円形の銅製内
   管を装着して二重管を形成し、該二重管をコイル状に曲
   成し、二重管の端部において内管の所要長を外管より突
   出させるとともに少なくとも該突出部分の内管内面に補
   強管を装着し、外管と内管の間に冷媒が通流できるよう
   に二重管端部の外管と内管にわたって冷媒用給排用のヘ
   ッダをろう付接合したことを特徴とする二重管式熱交換
   器。