JPS6346393A

JPS6346393A - 伝熱管

Info

Publication number: JPS6346393A
Application number: JP18801586A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Hasegawa; 潔長谷川; Shozo Okazaki; 岡崎　章三; Masanori Kiyoshige; 清重　正典; Shigetomo Matsui; 繁朋松井
Original assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd
Current assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd
Priority date: 1986-08-11
Filing date: 1986-08-11
Publication date: 1988-02-27

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。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は流動床ボイラ等において使用する伝熱管に関
するものである。

（従来の技術）第５図に従来の伝熱管の一例を示す。図において、３１
は伝熱管、３２はその内管（母管）であって、上記内管
３２の外周面３３は耐摩耗性の外管（プロテクタ）３４
によって覆われている。この場合、上記外管３４は、一
対の半円弧状部材３５．３６から成っており、一方の半
円弧状部材３５により内管外周面３３の上半分を覆うと
共に、他方の半円弧状部材３６により内管外周面３３の
下半分を覆っている。そして両半円弧状部材３５．３６
の両端縁部同士が溶接され、これにより内管３２側に固
定されているが、上記の溶接は仮付は程度に行なわれて
いる。これはできるだけ外管３４自体に溶接熱の影響を
与えないようにするためである。図中、３７．３７は上
記の溶接による溶着部を示している。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、上記従来の伝熱管３１においては、第５
図からも明らかなように、内管外周面３３と他方の半円
弧状部材３６の内周面４１との間に大きな隙間４２．４
２が形成されており、この隙間４２．４２が内外両管３
２．３４の接触面積を減少して熱伝導を低下させること
となっている。

また外管３４は半円弧状部材３５．３６同士を溶接する
ことによって内管３２側に固定されていることから、内
外両管３２．３４．は単に接触しているだけであって、
両者の固着は堅固ではなく、このため使用時において、
振動その他の外的な力によって内管３２と外管３４とが
個々に軸方向に移動することがあるという問題がある。

ところで本出願人は先の出願において、次のような二重
管の製造方法を提案した。すなわちこの方法は、内管の
外周面を覆う外管を一端側から他端側に向けて順次、環
状の加熱、冷却処理を行ない、これにより上記外管を縮
径して内管側に圧着するというものであるが、この方法
によれば、内外両管が堅固に固着した二重管を製造する
ことができる。そこでこの方法を用いて上記伝熱管３１
を製造することにより、上記隙間４２．４２の無い、か
つ内外両管３２．３４が個々に軸方向に移動することの
ない伝熱管を製造することが考えられる訳であるが、こ
のようなりラッド管の場合でも、内管外周面の表面粗さ
による凹凸と、外管内周面の表面粗さによる凹凸とによ
って、内外両管の間には、第６図に示すように内管外周
面５１の表面粗さによる凹凸（約２０μｍ程度）と、外
管内周面５２の表面粗さによる凹凸（約２０μｍ程度）
によって比較的小さな隙間が多数形成されることから、
これらの隙間によって内外両管の接触面積が減少して、
第４図に示すように接触熱コンダクタンスが低下し、熱
伝導性が悪くなることになる。

この発明は上記した従来の欠点を解決するためになされ
たものであって、その目的は、内外両管の接触面積を従
来の伝熱管よりも増大することができ、これにより熱伝
導を向上することのできる伝熱管を提供することにある
。

（問題点を解決するための手段）そこでこの発明の伝熱管においては、内管と、その外周
面を覆う耐摩耗性の外管と、内外両管の間に介設された
ろう材層とから成り、上記外管は一端側から他端側に向
けて順次、環状の加熱、冷却処理が行なわれ、これによ
って縮径して上記内管側に圧着している構成としである
。

（作用）上記のように、内外両管の間にろう材層が介設されると
共に、外管が縮径されて内管側に圧着されていると、上
記第５図の従来の伝熱管３１の場合よりも内管外周面と
外管内周面とが密着すると共に、それらの表面の凹凸に
よって形成される隙間もろう材層により埋まることとな
る。したがって内外両管の接触面積は従来の伝熱管３１
よりも増大し、その結果、熱伝導が向上することとなる
。

また外管が縮径されて内管側に固定されていることから
、内外両管の固着は堅固であり、したがってこれらの管
が使用時において振動等により個々に軸方向に移動する
というような事態も防止されることとなる。

（実施例）次にこの発明の伝熱管の具体的な実施例につき、図面を
参照しつつ詳細に説明する。

第１図において、１は伝熱管、２はその内管であって、
この内管２の外周面３は耐摩耗性の外管４によって覆わ
れている。また上記内管２の外周面３と外管４の内周面
５との間には熱伝導性の良いろう材層６が介設されてい
る。この場合、上記内管２は例えば５ＴＢＡ２４等の低
合金鋼にて製作されると共に、上記外管４は例えば５Ｏ
３３０４等のオーステナイト系ステンレス鋼にて製作さ
れ、また上記ろう材層６は銀ろうにて形成されている。

ところで上記外管４は縮径されて内管２側に圧着してお
り、拡大図に示すように、上記ろう材層６は　内管外周
面３の表面粗さによる凹凸と外管内周面５の表面粗さに
よる凹凸とにより形成される隙間７・・７を埋めている
が、上記外管４の縮径は次のような処理を行なうことに
よってなされている。

第２図は上記伝熱管１の製造中の様子を示している。図
のように、まず内管２の外周面３に例えば箔状の銀ろう
１１を、外管４内に内管２を挿入できる範囲の厚みで貼
着し、この銀ろう１１を貼着した内管２を外管４内に挿
入する。一方、図中１２は、上記外管４を縮径させるた
めの環状の産熱縮径装置であるが、この産熱縮径装置１
２は、軸方向中央部に例えばガスバーナ、赤外線ヒータ
、誘導コイル等を環状に配置して成る加熱部１３を有す
ると共に、この加熱部１３の軸方向両側部に例えば冷却
水噴射ノズル、冷却空気噴射ノズル等を環状に配置して
成る一対の冷却部１４．１５を有するものである。そし
て上記外管４の縮径を行なうに際しては、先ず上記環外
縮径装置１２内に上記伝熱管ｌを挿入し、装置１２と伝
熱管１とのいずれか一方を徐々に軸方向に移動させる。

そうするとその間に上記加熱部１３及び再冷却部１４．
１５により、上記外管４の一端側から他端側に向けて順
次、環状の加熱、冷却処理が行なわれる。

つまり先ず一方の冷却部１４により外管４の一部が冷却
処理され、次にこの冷却処理された部分が・加熱部１３
により加熱処理され、さらに上記加熱処理された部分が
他方の冷却部１５により冷却処理される訳である。した
がって上記処理中の外管４の温度分布は第３図のように
なって現れ、上記の処理を受けた部分が順次、縮径する
こととなる。

なお上記の処理は、必要に応じて外管４の全長に亘って
３〜４回繰り返して行なわれる。一方、上記銀ろう１１
は、上記加熱処理の際に溶融し、第１図に示すように内
管外周面３の表面粗さによる凹凸と、外管内周面５０表
面粗さによる凹凸とによって形成される多数の小さな隙
間７・・７を略完全に埋めることになる。そして冷却部
１５により冷却されるのと共に上記溶融した銀ろう１１
も冷却、固化し、その結果、内外両管２．４の間に上記
ろう材層６が形成されることとなる。ところで上記環外
縮径装置１２の加熱部１３による外管４の加熱温度は例
えば８００℃程度に設定される。

この場合、伝熱管１の使用温度が３００〜４００℃であ
ることから、上記銀ろう１１の熔融温度としては６００
℃程度が好ましく、このよう゛な銀ろう１１の具体例と
しては、Ａｇ　：　４５％、Ｃｕ　：　１５％、Ｚｎ　
：　１６％、Ｃｄ　：　２４％の成分のものを挙げるこ
とができる。

上記伝熱管１においては、内外両管２．４の間にろう材
層６を介設すると共に、外管４を縮径して内管２側に圧
着させであるので、上記第５図の従来の伝熱管３１の場
合よりも内管外周面３と外管内周面５とを密着させるこ
とができると共に、第１図に示すように、それらの表面
３．５の凹凸によって形成される隙間７・・７もろう材
層６によって埋めることができる。したがって内外両管
２．４の接触面積を従来の伝熱管３１よりも増大して熱
伝導を向上することが可能となる（第４図参照）。また
外管４が縮径されて内管２側に固定されていることから
、第５図の伝熱管３と異なって内外両管２．４の固着が
堅固であるので、これらの管２．４が使用時において振
動等により個々に軸方向に移動するのも防止できること
となる。

なお上記実施例においては、内管２として５ＴＢＡ２４
を使用する場合を例に挙げたが、他にＳＴＢ　３５．４
５等の炭素鋼を使用するようにしてもよい。また外管４
の製作部材としてオーステナイト系ステンレス鋼を使用
する場合を例に挙げたが、他に耐摩耗性を有する表面処
理鋼を使用するようにしてもよい。さらに内外両管２．
４の間に銀ろう１１を介設する方法として、銀ろう１１
を箔状にして内管外周面３に貼着する場合を例に挙げた
が、ろう材の介設方法はこれに限られるものではなく、
例えば粉末の銀ろうＩＩを揮発性の溶剤に溶いて内管外
周面３に塗布するようにしてもよいし、あるいは内管外
周面に予めろう付するようにしてもよい。またワイヤ状
にして巻回するようにしてもよいし、ペースト状として
塗布するようにしてもよい。また使用するろう材も上記
銀ろう１１に躍られるものではないが、ただ上記外管４
を縮径させる際の加熱温度により熔融し、かつ伝熱管使
用温度により熔融しないものが好ましい。

（発明の効果）この発明の伝熱管においては、内外両管の間にろう材層
を介設すると共に、外管を縮径して内管側に圧着させで
あるので、従来の伝熱管におけるよりも内管外周面と外
管内周面とを密着させることができると共に、それらの
表面の凹凸によって形成される隙間もろう材層によって
埋めることができる。したがって内外両管の接触面積が
従来の伝熱管よりも増大し、第４図のように接触熱コン
ダクタンスが増大しく例えば、表面粗さ１μｍ以下に相
当する程度まで）、熱伝導性を向上することができる。

また内外両管の固着が堅固であるので、これらの管が使
用時において振動等により個々に軸方向に移動するのを
防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図はこの発明の伝熱管の一実施例を説明す
るためのものであって、第１図は伝熱管の横断面図、第
２図は製造中の伝熱管の縦断面図、第３図は第２図の伝
熱管の温度分布をあられす図、第４図は表面粗さと接触
熱コンダクタンスとの関係をあられすグラフ、第５図は
従来の伝熱管の横断面図、第６図は内外両管の接触状態
を示す拡大断面図である。１・・・伝熱管、２・・・内管、３・・・外周面、４・
・・外管、６・・・ろう材層。

Claims

【特許請求の範囲】

１、内管と、その外周面を覆う耐摩耗性の外管と、内外
両管の間に介設されたろう材層とから成り、上記外管は
一端側から他端側に向けて順次、環状の加熱、冷却処理
が行なわれ、これによって縮径して上記内管側に圧着し
ていることを特徴とする伝熱管。