(57)【要約】【課題】高効率に伝熱し、かつ、流体が流れる圧力損失を低減する。【解決手段】流路６の内壁を形成する管２と、その内壁に螺旋に沿って断続的に配置される複数の突起物７−１〜７−ｎとを備えている。このような伝熱管１は、流路６を流れる流体が気体と液体とが混合された混合物であるときに、その流体の旋回流が生成され、その旋回流の遠心力によりその液体がその内壁に押し付けられ、その内壁の全体をその液体で濡らすことができる。このため、このような伝熱管１は、管２の外部からその流体に熱をより高効率に伝熱することができる。伝熱管１は、さらに、複数の突起物７−１〜７−ｎが断続的に形成されていることにより、その螺旋の全部に突起物が形成されている他の伝熱管に比較して、流路６を流体が流れる圧力損失を低減することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流路の内壁を形成する管と、
前記内壁に螺旋に沿って断続的に配置される複数の突起物
とを備える伝熱管。
【請求項２】
前記複数の突起物は、ねじれている板状に形成されるねじりテープから形成される請求項１に記載される伝熱管。
【請求項３】
前記ねじりテープは、孔が形成されている請求項２に記載される伝熱管。
【請求項４】
前記ねじりテープは、互いに別個の複数のねじりテープ部分から形成され、
前記複数のねじりテープ部分の任意のねじりテープ部分は、前記複数のねじりテープ部分のうちの前記任意のねじりテープ部分と異なる他のすべてのねじりテープ部分から前記流路の長手方向に離れて配置される請求項２〜請求項３のうちのいずれか一項に記載される伝熱管。
【請求項５】
複数のロッドをさらに備え、
前記複数のロッドのうちの任意のロッドは、前記複数のねじりテープ部分のうちの第１ねじりテープ部分を、前記複数のねじりテープ部分のうちの前記第１ねじりテープ部分と異なる第２ねじりテープ部分に固定する請求項４に記載される伝熱管。
【請求項６】
前記内壁は、
前記流路の長手方向に平行である平面の一方の側に配置される上側内壁部分と、
前記平面の前記上側内壁部分が配置される側の反対側に配置される下側内壁部分とを含み、
前記複数の突起物は、前記上側内壁部分に形成されないで、前記下側内壁部分に形成される請求項１〜請求項５のうちのいずれか一項に記載される伝熱管。
【請求項７】
流路の内壁を形成する管と、
ねじれている板状に形成されるねじりテープとを備え、
前記ねじりテープは、孔が形成され、前記内壁に螺旋に沿って配置される突起物を形成している伝熱管。
【請求項８】
螺旋に沿う溝が形成されている内壁と、
他の螺旋に沿う溝が形成されている外壁とを備え、
前記内壁は、さらに、前記内壁に囲まれる流路を形成する伝熱管。
【請求項９】
請求項１〜請求項８のうちのいずれか一項に記載される伝熱管と、
燃焼設備から排気される排気ガスが流れる流路を形成するダクトとを備え、
前記伝熱管は、前記流路に配置され、前記排気ガスに接触することにより、前記流路を流れる流体を加熱する排熱回収ボイラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、伝熱管および排熱回収ボイラに関し、特に、排熱を回収するときに利用される伝熱管および排熱回収ボイラに関する。
【背景技術】
【０００２】
高温の排ガスから排熱を回収する排熱回収ボイラが知られている。その排熱回収ボイラは、煙道に伝熱管が設けられている。その排熱回収ボイラは、煙道に高温の排ガスを流し、伝熱管に水を流すことにより、その排ガスの熱をその水に伝熱させる。その排ガスからその水により高効率に伝熱させる伝熱管が望まれている。
【０００３】
特許第４９４８５４３号公報には、管内室にスパイラル状にねじれた複数のワイヤが配置されている蒸気発生管が開示されている。このため、その蒸気発生管を貫流する媒体は、旋回が与えられ、遠心力により管内壁に濡れ液膜を形成することによって、管内壁からその媒体へ高効率に伝熱させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４９４８５４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような伝熱管は、内面が旋回流を発生する形状に形成されているために、その流路を流体が流れる圧力損失が増加する。
【０００６】
本発明の課題は、一方の流体から他方の流体に高効率に伝熱し、かつ、その流体が流れる圧力損失を低減する伝熱管および排熱回収ボイラを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による伝熱管は、流路の内壁を形成する管と、その内壁に螺旋に沿って断続的に配置される複数の突起物とを備えている。
【０００８】
このような伝熱管は、その流路を流れる流体が気体と液体とが混合された混合物であるときに、その流体の旋回流が生成され、その旋回流の遠心力によりその液体がその内壁に押し付けられ、その内壁の全体をその液体で濡らすことができる。このため、このような伝熱管は、その管の外部からその流体に熱をより高効率に伝熱することができる。このような伝熱管は、さらに、その螺旋に断続的に突起物が形成されていることにより、その螺旋の全部に突起物が形成されている他の伝熱管に比較して、その流路を流体が流れる圧力損失を低減することができる。
【０００９】
その複数の突起物は、ねじれている板状に形成されるねじりテープから形成されている。
【００１０】
このような伝熱管は、そのねじりテープを管に挿入することにより作製されることができ、管を加工することにより形成される他の伝熱管に比較して、より容易に作製されることができる。
【００１１】
そのねじりテープは、孔が形成されている。
【００１２】
このような伝熱管は、そのねじりテープに孔が形成されていることにより、孔が形成されていないねじりテープから突起物が形成されている他の伝熱管に比較して、その流路の圧力損失をより低減することができる。
【００１３】
そのねじりテープは、互いに別個の複数のねじりテープ部分から形成されている。その複数のねじりテープ部分の任意のねじりテープ部分は、その複数のねじりテープ部分のうちのその任意のねじりテープ部分と異なる他のすべてのねじりテープ部分からその流路の長手方向に離れて配置されている。
【００１４】
このような伝熱管は、その流路の長さ方向にその突起物が断続的に配置されることにより、流路の長さ方向の全部に突起物が形成される他の伝熱管に比較して、その流路の圧力損失をより低減することができる。
【００１５】
本発明による伝熱管は、複数のロッドをさらに備えている。このとき、その複数のロッドのうちの任意のロッドは、その複数のねじりテープ部分のうちの第１ねじりテープ部分を、その複数のねじりテープ部分のうちのその第１ねじりテープ部分と異なる第２ねじりテープ部分に固定する。
【００１６】
このとき、その複数のねじりテープ部分は、その複数のロッドを介して同体に接合される。このため、このような伝熱管は、その複数のねじりテープ部分を管に一気に挿入することにより作製されることができ、その複数のねじりテープ部分を別途にその管に挿入されることにより形成される他の伝熱管に比較して、より容易に作製されることができる。
【００１７】
その内壁は、その流路の長手方向に平行である平面の一方の側に配置される上側内壁部分と、その平面のその上側内壁部分が配置される側の反対側に配置される下側内壁部分とを含んでいる。このとき、その複数の突起物は、その上側内壁部分に形成されないで、その下側内壁部分に形成されている。
【００１８】
このような伝熱管は、その流体が水平方向に流れるようにその管が配置された場合で、その下側内壁部分がその上側内壁部分より鉛直下側に配置されるときに、その内壁の全体を液体で濡らすことができ、その流体からその管の外部に熱をより高効率に伝熱することができる。このような伝熱管は、さらに、その上側内壁部分に突起物が形成されないことにより、流路の上側内壁部分と下側内壁部分との両方に突起物が配置される他の伝熱管に比較して、その流路の圧力損失をより低減することができる。
【００１９】
本発明による伝熱管は、流路の内壁を形成する管と、ねじれている板状に形成されるねじりテープとを備えている。そのねじりテープは、孔が形成され、その内壁に螺旋に沿って配置される突起物を形成されている。
【００２０】
このような伝熱管は、その流路を流れる流体が気体と液体とが混合された混合物であるときに、その突起物によりその流体の旋回流が生成され、その旋回流の遠心力によりその液体がその内壁に押し付けられ、その内壁の全体をその液体で濡らすことができる。このため、このような伝熱管は、その管の外部からその流体に熱をより高効率に伝熱することができる。このような伝熱管は、そのねじりテープを管に挿入することにより作製されることができ、管を加工することにより形成される他の伝熱管に比較して、より容易に作製されることができる。このような伝熱管は、さらに、そのねじりテープに孔が形成されていることにより、孔が形成されていないねじりテープから突起物が形成されている他の伝熱管に比較して、その流路の圧力損失をより低減することができる。
【００２１】
本発明による伝熱管は、螺旋に沿う溝が形成されている内壁と、他の螺旋に沿う溝が形成されている外壁とを備えている。その内壁は、さらに、その内壁に囲まれる流路を形成している。
【００２２】
このような伝熱管は、その流路を流れる流体が気体と液体とが混合された混合物であるときに、その突起物によりその流体の旋回流が生成され、その旋回流の遠心力によりその液体がその内壁に押し付けられ、その内壁の全体をその液体で濡らすことができる。このため、このような伝熱管は、その管の外部からその流体に熱をより高効率に伝熱することができる。このような伝熱管は、直管を塑性変形させることにより作製されることができ、管を切削加工することにより形成される他の伝熱管に比較して、より容易に作製されることができる。
【００２３】
本発明による排熱回収ボイラは、本発明による伝熱管と、燃焼設備から排気される排気ガスが流れる流路を形成するダクトとを備えている。その伝熱管は、その流路に配置され、その排気ガスに接触することにより、その流路を流れる流体を加熱する。
【００２４】
このような排熱回収ボイラは、その伝熱管の熱をその流体に高効率に伝熱することができることにより、その流体を高効率に加熱することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明による伝熱管および排熱回収ボイラは、螺旋に沿う複数の突起物が流路の内壁に形成されていることにより、その内壁の全体を液体で濡らすことができ、その流路を流れる流体にその伝熱管から熱をより高効率に伝熱することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明による伝熱管を示す縦断面図である。
【図２】本発明による伝熱管を示す横断面図である。
【図３】ねじりテープを示す平面図である。
【図４】ねじりテープ部品を示す平面図である。
【図５】構造物を示す平面図である。
【図６】他のねじりテープを示す平面図である。
【図７】他のねじりテープ部品を示す平面図である。
【図８】他の伝熱管を示す横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下に、図面を参照して、伝熱管の実施の形態が記載される。その伝熱管１は、図１に示されているように、管２とフィン３とを備えている。管２は、金属から形成され、管状に形成され、中心軸５の周りに回転することにより得られる回転体に形成されている。管２は、内部に流路６を形成している。フィン３は、金属から形成され、帯状に形成されている板から形成されている。フィン３は、管２の外壁から外側に張り出すように、管２の外壁上の螺旋に沿って管２に接合されている。
【００２８】
伝熱管１は、さらに、複数の突起物７−１〜７−ｎ（ｎ＝２，３，４，…）を備えている。複数の突起物７−１〜７−ｎのうちの任意の突起物７−ｉ（ｉ＝１，２，３，…，ｎ）は、管２の内壁から突出するように形成され、管２の内壁に沿って所定の長さに帯状に延びる突起に形成されている。突起物７−ｉは、さらに、螺旋に沿うように、形成されている。その螺旋は、中心軸５の周りに回転しながら、中心軸５に平行に平行移動する点の軌跡である。
【００２９】
複数の突起物７−１〜７−ｎは、さらに、図２に示されるように、管２の内壁のうちの平面８の一方の側に配置される上側内壁部分に形成されないように、かつ、管２の内壁のうちの平面８の他方の側に配置される下側内壁部分にのみ形成されるように、形成されている。平面８は、中心軸５を含んでいる。すなわち、管２は、その下側内壁部分が雌ねじのように形成され、その上側内壁部分が円筒面に形成されている。
【００３０】
伝熱管１が製造される製造方法は、管部品を作製する動作と、フィンを管部品に接合する動作とを備えている。その管部品を作製する動作では、管２と複数の突起物７−１〜７−ｎとから形成される管部品が作製される。その管部品は、管２と複数の突起物７−１〜７−ｎとが一体に形成されるように、すなわち、管２と複数の突起物７−１〜７−ｎとが同一の材料から形成されるように、たとえば、管を切削加工することにより形成される。
【００３１】
そのフィンを管部品に接合する動作では、まず、帯状の板が準備される。その板は、複数の切り込みが形成されることにより、フィン部品に作製される。その複数の切り込みは、それぞれ、一方の側の縁からその縁に垂直に切り込まれるように形成され、所定の間隔をあけて並んでいる複数の平行線に沿って形成されている。その複数の切り込みは、さらに、その板のうちのその縁から所定の長さだけ離れた領域に到達しないように形成されている。そのフィン部品は、そのフィン部品のその複数の切り込みが形成されている側の反対側の縁がその管部品の外壁に溶接により接合される。そのフィン部品は、その管の外壁のうちのそのフィン部品に接合されている点の軌跡が螺旋に形成されるように、その管の外壁に接合される。伝熱管１は、その管とそのフィン部品とがこのように接合されることにより作製される。
【００３２】
伝熱管１は、排熱回収ボイラに適用される。その排熱回収ボイラは、伝熱管１とダクトとを備えている。伝熱管１は、平面８が鉛直方向と垂直になるように、かつ、管２の内壁のうちの複数の突起物７−１〜７−ｎが形成される下側内壁部分が、その内壁のうちの複数の突起物７−１〜７−ｎが形成されない上側内壁部分より鉛直下側に配置されるように、そのダクトが形成する煙道に配置されている。その排熱回収ボイラは、ボイラに例示される燃焼装置から排気される高温（たとえば、５００℃〜６００℃）の排ガスをその煙道に流し、伝熱管１の流路６に水を流す。その排ガスは、その煙道を流れるときに、伝熱管１の近傍を流れる。
【００３３】
その排ガスは、伝熱管１の近傍を流れるときに、伝熱管１に接触することにより、伝熱管１を加熱し、伝熱管１により冷却される。このとき、その排ガスから伝熱管１のフィン３に伝熱された熱は、管２に伝熱され、流路６に流れる水に伝熱される。すなわち、伝熱管１は、その排ガスに接触しているときに、その排ガスの熱を流路６に流れる水に伝熱することにより、その水を加熱する。
【００３４】
流路６を流れる水は、沸騰することにより気液２相に分離し、すなわち、気体と液体とが混合された混合物から形成されている。伝熱管１は、その混合物が流路６を流れるときに、複数の突起物７−１〜７−ｎにより中心軸５を中心にその混合物を回転させ、その混合物の旋回流を生成する。伝熱管１は、その旋回流の遠心力によりその液体がその内壁に押し付けられ、その内壁の全体をその液体で濡らすことができる。その液体は、その気体に比較して、熱伝導率が大きい。このため、伝熱管１は、伝熱管１の熱をその混合物により高効率に伝熱することができる。
【００３５】
その液体は、その気体に比較して、より重く、重力により鉛直下側に配置され易い。伝熱管１は、管２の内壁のうちの複数の突起物７−１〜７−ｎが形成される下側内壁部分が、その内壁のうちの複数の突起物７−１〜７−ｎが形成されない上側内壁部分より鉛直下側に配置されるように形成されていることにより、複数の突起物７−１〜７−ｎがより確実にその混合物のうちの液体に衝突する。このため、伝熱管１は、その下側内壁部分に複数の突起物７−１〜７−ｎが形成されていない他の伝熱管に比較して、旋回流をより確実に生成することができ。伝熱管１の熱をその混合物により高効率に伝熱することができる。
【００３６】
伝熱管１は、さらに、複数の突起物７−１〜７−ｎが管２の内壁のうちの上側内壁部分に形成されていないことにより、管２の内壁の全体に複数の突起物が形成されている他の伝熱管に比較して、その混合物が流路６を流れる圧力損失がより低減される。このため、伝熱管１が適用される排熱回収ボイラは、その水をより低圧で流路６に流すことができる。
【００３７】
なお、伝熱管１は、平面８が鉛直方向と垂直でない他の姿勢に配置されているときに利用されることもできる。その姿勢としては、平面８と水平面とが交差する交線と中心軸５とがなす角が直角である姿勢が例示される。伝熱管１は、このような姿勢に配置されたときでも、同様にして、その伝熱管の熱をその混合物により高効率に伝熱することができ、かつ、その混合物が流路６を流れる圧力損失をより低減することができる。
【００３８】
なお、平面８は、中心軸５を含まない他の平面に置換されることもできる。その平面は、中心軸５に概ね平行であり、管２の内壁に交差している。このような平面が適用された伝熱管も、既述の実施の形態における伝熱管１と同様にして、その伝熱管の熱をより高効率にその混合物に伝熱することができ、かつ、その混合物が流路６を流れる圧力損失をより低減することができる。
【００３９】
伝熱管の実施の他の形態は、既述の実施の形態における複数の突起物７−１〜７−ｎが、管２と別個であるねじりテープに置換されている。そのねじりテープ１０は、金属から形成され、図３に示されるように、ねじれている板に形成されている。ねじりテープ１０は、中央に孔１９が形成され、第１部分１１と第２部分１２と第３部分１４と第４部分１５とを備えている。第１部分１１と第２部分１２と第３部分１４と第４部分１５とは、孔１９の外周を形成している。
【００４０】
第１部分１１は、ねじれている帯状に形成されている。第１部分１１は、一端が第３部分１４に接合され、その一端の反対側の他端が第４部分１５に接合されている。第１部分１１は、縁１６が形成され、縁１６が螺旋に沿うように形成されている。その螺旋は、中心軸１８の周りに回転しながら、中心軸１８に平行に平行移動する点の軌跡である。第２部分１２は、ねじれている帯状に形成されている。第２部分１２は、一端が第３部分１４に接合され、その一端の反対側の他端が第４部分１５に接合されている。第２部分１２は、縁１７が形成され、縁１７が螺旋に沿うように形成されている。その螺旋は、中心軸１８の周りに回転しながら、中心軸１８に平行に平行移動する点の軌跡である。中心軸１８から縁１６または縁１７までの距離は、中心軸５から管２に内壁までの距離に概ね等しい。
【００４１】
第３部分１４は、帯状に形成され、概ね平坦に形成されている。第３部分１４は、一端が第１部分１１に接合され、その一端の反対側の他端が第２部分１２に接合されている。第４部分１５は、帯状に形成され、概ね平坦に形成されている。第４部分１５は、一端が第１部分１１に接合され、その一端の反対側の他端が第２部分１２に接合されている。
【００４２】
ねじりテープ１０は、中心軸１８が中心軸５に重なるように、かつ、縁１６と縁１７とが管２の内側に接触するように、管２の内側に配置され、管２に固定されている。
【００４３】
ねじりテープ１０が適用された伝熱管は、気体と液体とが混合された混合物が流路６を流れるときに、既述の実施の形態における伝熱管と同様にして、その混合物の旋回流を生成し、その内壁の全体をその液体で濡らすことができ、伝熱管の熱をその混合物により高効率に伝熱することができる。
【００４４】
ねじりテープ１０は、さらに、ねじりテープ１０に孔が形成されていることにより、孔が形成されていないねじりテープが適用されている他の伝熱管に比較して、その混合物が流路６を流れる圧力損失がより低減される。このため、伝熱管１が適用される排熱回収ボイラは、その水をより低圧で流路６に流すことができる。
【００４５】
ねじりテープ１０が適用された伝熱管が製造される製造方法は、ねじりテープを作製する動作と、管部品を作製する動作と、フィンを管部品に接合する動作とを備えている。そのねじりテープを作製する動作では、まず、ねじりテープ部品が作製される。そのねじりテープ部品２０は、図４に示されるように、金属から形成され、平坦である長方形状の板状に形成されている。そのねじりテープ部品２０は、さらに、中央に孔２３が形成され、第１部分２１と第２部分２２と第３部分２４と第４部分２５とを備えている。第１部分２１と第２部分２２と第３部分２４と第４部分２５とは、孔２３の外周を形成している。
【００４６】
第１部分２１は、帯状に形成されている。第１部分２１は、一端が第３部分２４に接合され、その一端の反対側の他端が第４部分２５に接合されている。第１部分２１は、縁２６が形成されている。第２部分２２は、帯状に形成されている。第２部分２２は、一端が第３部分２４に接合され、その一端の反対側の他端が第４部分２５に接合されている。第２部分２２は、縁２７が形成されている。第３部分２４は、帯状に形成されている。第３部分２４は、一端が第１部分２１に接合され、その一端の反対側の他端が第２部分２２に接合されている。第４部分２５は、帯状に形成されている。第４部分２５は、一端が第１部分２１に接合され、その一端の反対側の他端が第２部分２２に接合されている。
【００４７】
ねじりテープ部品２０は、中心軸２８を中心にねじり加工されることにより、縁２６と縁２７とが２つの螺旋にそれぞれ沿うように、塑性変形される。その２つの螺旋は、それぞれ、ある中心軸の周りに回転しながら、その中心軸に平行に平行移動する点の軌跡である。ねじりテープ部品２０は、このように塑性変形されることにより、ねじりテープ１０に作製される。
【００４８】
その管部品を作製する動作では、管２にねじりテープ１０が挿入されることにより、管部品が作製される。その管部品は、ねじりテープ１０の縁１６と縁１７とがその管の内壁に接触するように、管２の内部にねじりテープ１０が配置されている。その管部品は、さらに、溶接により、管２にねじりテープ１０が固定される。
【００４９】
そのフィンを管部品に接合する動作では、既述の実施の形態におけるフィンを管部品に接合する動作と同様にして、フィン部品が作製され、そのフィン部品がその管部品の外壁に螺旋に沿って接合されることにより伝熱管が作製される。
【００５０】
ねじりテープ１０が適用された伝熱管は、ねじりテープ１０を管２に挿入することにより、既述の実施の形態における伝熱管１に比較して、複数の突起物をより容易に形成することができ、より容易に作製されることができる。
【００５１】
伝熱管の実施のさらに他の形態は、既述の実施の形態におけるねじりテープ１０が他の構造物に置換されている。その構造物３０は、図５に示されるように、複数のねじりテープ３１−１〜３１−ｎと複数のロッド３２−１〜３２−（ｎ−１）とを備えている。複数のねじりテープ３１−１〜３１−ｎのうちの任意のねじりテープ３１−ｉは、金属から形成され、ねじれている板状に形成されている。ねじりテープ３１−ｉは、縁３３と縁３４とが形成されている。ねじりテープ３１−ｉは、縁３３が螺旋に沿うように、かつ、縁３４が螺旋に沿うように、形成されている。その螺旋は、中心軸３５の周りに回転しながら、中心軸３５に平行に平行移動する点の軌跡である。
【００５２】
複数のロッド３２−１〜３２−（ｎ−１）は、複数のねじりテープ３１−１〜３１−（ｎ−１）に対応している。複数のロッド３２−１〜３２−（ｎ−１）のうちのねじりテープ３１−ｉに対応するロッド３２−ｉは、金属から形成され、棒状に形成されている。ロッド３２−ｉは、一端がねじりテープ３１−ｉに接合され、その一端の反対側の他端がねじりテープ３１−（ｉ＋１）に接合されている。すなわち、複数のロッド３２−１〜３２−（ｎ−１）は、複数のねじりテープ３１−１〜３１−ｎが互いに固定されるように、複数のねじりテープ３１−１〜３１−ｎを同体に接合している。
【００５３】
構造物３０は、任意のねじりテープ３１−ｉの縁３３と縁３４とが管２の内壁に接触するように、管２の内側に配置され、管２に固定されている。
【００５４】
構造物３０が適用された伝熱管は、気体と液体とが混合された混合物が流路６を流れるときに、既述の実施の形態における伝熱管と同様にして、その混合物の旋回流を生成し、その内壁の全体をその液体で濡らすことができ、伝熱管の熱をその混合物により高効率に伝熱することができる。
【００５５】
構造物３０は、さらに、中心軸３５と平行な方向に複数のねじりテープ３１−１〜３１−ｎが断続的に配置されることにより、流路６の全体にねじりテープが配置される他の伝熱管に比較して、その混合物が流路６を流れる圧力損失がより低減される。このため、伝熱管１が適用される排熱回収ボイラは、その水をより低圧で流路６に流すことができる。
【００５６】
構造物３０が適用された伝熱管が製造される製造方法では、まず、構造物３０が作製される。構造物３０は、任意のねじりテープ３１−ｉの縁３３と縁３４とが管２の内壁に接触するように、管２に挿入されることにより、管部品に形成される。その管部品は、さらに、溶接により、管２にねじりテープ１０が固定される。その管部品は、さらに、既述の実施の形態におけるフィンを管部品に接合する動作と同様にして、そのフィン部品がその管部品の外壁に螺旋に沿って接合されることにより伝熱管が作製される。
【００５７】
構造物３０が適用された伝熱管は、構造物３０を管２に挿入することにより、既述の実施の形態における伝熱管１に比較して、複数の突起物をより容易に形成することができ、より容易に作製されることができる。
【００５８】
なお、このような伝熱管は、複数のロッド３２−１〜３２−（ｎ−１）を省略することもできる。このような伝熱管は、複数のロッド３２−１〜３２−（ｎ−１）が省略されたときに、任意のねじりテープ３１−ｉの縁３３と縁３４とが管２の内壁に接触するように、複数のねじりテープ３１−１〜３１−ｎが１個ずつ管２に挿入されることにより、作製される。このような伝熱管も、既述の実施の形態における伝熱管と同様にして、流路６を流れる混合物をより高効率に加熱することができ、かつ、中心軸３５と平行な方向に複数のねじりテープ３１−１〜３１−ｎが断続的に配置されることにより、その混合物が流路６を流れる圧力損失がより低減される。
【００５９】
伝熱管の実施のさらに他の形態は、既述の実施の形態における伝熱管伝熱管の実施のさらに他の形態は、既述の実施の形態におけるねじりテープ１０が他のねじりテープに置換されている。そのねじりテープ４０は、金属から形成され、図６に示されるように、複数の帯状部分と支持部分４２とを備えている。
【００６０】
その複数の帯状部分のうちの任意の帯状部分４１−ｉは、ねじれている帯状に形成され、両端が支持部分４２に接合されている。帯状部分４１−ｉは、縁４３が形成されている。帯状部分４１−ｉは、縁４３が螺旋に沿うように、形成されている。その螺旋は、中心軸４５の周りに回転しながら、中心軸４５に平行に平行移動する点の軌跡である。支持部分４２は、ねじれている帯状に形成されている。その複数の帯状部分は、帯状部分４１−ｉの両端が支持部分４２に接合されることにより、互いに固定されている。
【００６１】
ねじりテープ４０は、帯状部分４１−ｉの縁４３が管２の内壁に接触するように、管２の内側に配置され、管２に固定されている。ねじりテープ４０は、さらに、管２の内壁のうちの平面８より鉛直上側の上側内壁部分にその複数の帯状部分が配置されないように、すなわち、その複数の帯状部分が管２の内壁のうちの平面８より鉛直下側の下側内壁部分のみに配置されるように、形成されている。
【００６２】
ねじりテープ４０は、ねじりテープ部品から作製される。そのねじりテープ部品５０は、図７に示されるように、平坦な板状に形成され、複数の帯状部分と支持部分５２とを備えている。その複数の帯状部分のうちの任意の帯状部分５１−ｉは、帯状に形成されている。帯状部分５１−ｉは、縁５３が形成されている。支持部分５２は、その複数の帯状部分が互いに固定されるように、帯状部分５１−ｉの両端に接合されている。
【００６３】
ねじりテープ部品５０は、中心軸５５を中心にねじり加工されることにより、縁５３が螺旋に沿うように、塑性変形される。その螺旋は、それぞれ、ある中心軸の周りに回転しながら、その中心軸に平行に平行移動する点の軌跡である。ねじりテープ部品５０は、このように塑性変形されることにより、ねじりテープ４０に作製される。
【００６４】
ねじりテープ４０は、任意の帯状部分４１−ｉの縁４３が管２の内壁のうちの平面８より鉛直下側の下側内壁部分に接触するように、管２に挿入されることにより、管部品に形成される。その管部品は、さらに、溶接により、管２にねじりテープ４０が固定される。その管部品は、さらに、既述の実施の形態におけるフィンを管部品に接合する動作と同様にして、そのフィン部品がその管部品の外壁に螺旋に沿って接合されることにより伝熱管が作製される。
【００６５】
ねじりテープ４０が適用された伝熱管は、ねじりテープ４０を管２に挿入することにより、既述の実施の形態における伝熱管１に比較して、複数の突起物をより容易に形成することができ、より容易に作製されることができる。
【００６６】
ねじりテープ４０が適用された伝熱管は、気体と液体とが混合された混合物が流路６を流れるときに、既述の実施の形態における伝熱管と同様にして、その混合物の旋回流を生成し、その内壁の全体をその液体で濡らすことができ、伝熱管の熱をその混合物により高効率に伝熱することができる。
【００６７】
ねじりテープ４０は、さらに、その複数の帯状部分が流路６に断続的に配置されることにより、流路６の円周全体にねじりテープが配置される他の伝熱管に比較して、その混合物が流路６を流れる圧力損失がより低減される。このため、伝熱管１が適用される排熱回収ボイラは、その水をより低圧で流路６に流すことができる。
【００６８】
図８は、伝熱管の実施のさらに他の形態を示している。その伝熱管６０は、コルゲート管６２とフィン６３とを備えている。コルゲート管６２は、金属から形成されている。コルゲート管６２は、概ね管状に形成されている。コルゲート管６２は、内壁６５と外壁６６とを備えている。内壁６５は、コルゲート管６２の内側に形成されている。内壁６５は、雌ねじのように、螺旋に沿う複数条の溝が形成されている。外壁６６は、コルゲート管６２の外側に形成されている。外壁６６は、雄ねじのように、螺旋に沿う複数条の溝が形成されている。その螺旋は、中心軸６７の周りに回転しながら、中心軸６７に平行に平行移動する点の軌跡である。コルゲート管６２は、さらに、厚さが概ね一様になるように形成され、すなわち、内壁６５の任意の点から外壁６６までの距離が概ね一様になるように形成されている。すなわち、コルゲート管６２は、その溝の条数ｎを用いて、中心軸６７の周りを２π／ｎだけ回転させると自らと重なる回転対称を有している。
【００６９】
フィン６３は、金属から形成され、帯状に形成されている板から形成されている。フィン６３は、コルゲート管６２の外壁６６から外側に張り出すように、外壁６６の上の螺旋に沿ってコルゲート管６２に接合されている。
【００７０】
コルゲート管６２が適用された伝熱管６０は、気体と液体とが混合された混合物が流路６４を流れるときに、既述の実施の形態における伝熱管と同様にして、内壁６５に形成された溝によりその混合物の旋回流を生成し、内壁６５の全体をその液体で濡らすことができ、伝熱管の熱をその混合物により高効率に伝熱することができる。
【００７１】
コルゲート管６２は、いわゆる直管を加工することにより作製されることができ、市場販売されている。このため、コルゲート管６２が適用された伝熱管６０は、さらに、既述の実施の形態における伝熱管１に比較して、より容易に作製されることができる。
【符号の説明】
【００７２】
１  ：伝熱管
２  ：管
６  ：流路
７−１〜７−ｎ：複数の突起物
１０：ねじりテープ
１９：孔
３０：構造物
３１−１〜３１−ｎ：複数のねじりテープ
３２−１〜３２−（ｎ−１）：複数のロッド
４０：ねじりテープ
４１−ｉ：帯状部分
４２：支持部分
６２：コルゲート管
６５：内壁
６６：外壁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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