(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
管内が第一の流路とされて、そこを流通せしめられる第一の流体と、管の外側に第二の流路が形成されて、そこを流通せしめられる第二の流体との間で、熱交換を行うようにした熱交換器用の伝熱管であって、
管内面に、Ｖ字状の平面形態を呈する複数の突起が、管軸方向において４〜８ｍｍのピッチにて、相互に独立して形成されていると共に、該Ｖ字状の突起が、かかるＶ字の角部となる左右２つの斜辺部の連結部の高さがそれら斜辺部の高さよりも低くなるように且つ０．２ｍｍ以上の高さとなるように、形成されており、そしてそれら複数の突起が、それぞれ、そのＶ字形状が前記第一の流体の流れの上流側に向かって拡開するように、配置されている一方、管外面には、かかる突起に対応して、Ｖ字状凹所の複数が、相互に独立して形成されていることを特徴とする熱交換器用伝熱管。
【請求項２】
前記突起のＶ字形状を為す角度が、３０°〜１４０°である請求項１に記載の熱交換器用伝熱管。
【請求項３】
前記Ｖ字状の複数の突起が、管周方向に所定間隔をもって位置せしめられると共に、管周方向において隣接するＶ字状突起の斜辺部の先端部間の間隔が０．３ｍｍ以上となるように、配設されている請求項１又は請求項２に記載の熱交換器用伝熱管。
【請求項４】
管外径が９．５２〜３０ｍｍ、管肉厚が０．５〜１．０ｍｍである伝熱管であって、前記Ｖ字状の突起が、そのＶ字を形成する左右２つの斜辺部の長さ：０．５〜３．０ｍｍ、該斜辺部の幅：０．５〜２．０ｍｍ、及び該斜辺部の高さ：０．２〜１．０ｍｍにおいて、形成されている請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の熱交換器用伝熱管。
【請求項５】
外管とその管内に収容された内管とからなる二重管式熱交換器において、かかる内管として、請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の伝熱管が用いられていることを特徴とする二重管式熱交換器。
【請求項６】
管内が第一の流路とされる大径管と、該大径管の外周面に密接されて配設され、管内が第二の流路とされる、該大径管よりも細径の小径管の１本又は複数本とからなる熱交換器において、かかる大径管として、請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の伝熱管が用いられていることを特徴とする熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換器用伝熱管及びそれを用いた熱交換器に係り、特に、管の内側を流れる第一の流体と管の外側を流れる第二の流体との間で熱交換を行なうようにした熱交換器用伝熱管、及びそれを用いた熱交換器に関するものである。中でも、本発明は、管の内側を流れる第一の流体側の、より一層の伝熱促進を図った熱交換器用伝熱管と、それを用いた熱交換器の改良を図るものであって、特に、第一の流体が水である給湯用熱交換器に対して、有利に適用せしめ得るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、第一の流体を流通させる第一の伝熱管と、第二の流体を流通させる第二の伝熱管との２つの伝熱管を組み合わせて、それら第一の流体と第二の流体との間で熱交換を行うように構成した熱交換器が各種用いられてきており、そのような熱交換器の一つが、特開２００２−２２８３７０号公報（特許文献１）にも明らかにされている。そこでは、水が流通する芯管の外周に、冷媒が流通する冷媒管を螺旋状に巻き付けたり、芯管と冷媒管とを管軸方向に平行に配置して伝熱接合してなる形態において、それら水と冷媒との間の熱交換が行われるようになっている。
【０００３】
しかしながら、かかる従来の熱交換器に用いられる伝熱管、特に、内部に水を流通させる伝熱管に、単純な円形断面とされた、内面が平滑な管を用いると、その外部を流通する冷媒等の流体との熱交換性能が充分でないという問題があった。
【０００４】
そこで、そのような熱交換器においては、その熱交換効率を向上させるべく、従来から様々な工夫が為されてきている。例えば、特開２００９−２７０７５５号公報（特許文献２）においては、管外面に管軸方向に螺旋状に連続して延びる凹条に対応して、管内面に螺旋状の連続した凸条を設けると共に、その凸条の頂部に複数の突起を所定間隔及び所定の大きさで形成してなる構造の熱交換器用伝熱管が提案されており、また特開２０１１−１２９０９号公報（特許文献３）においては、管外周面に螺旋状に設けたコルゲート溝に対応した凸条部を管内周面に螺旋状に形成すると共に、かかるコルゲート溝に隣接して設けた複数の窪み部に対応した突起部を管内周面に形成してなる伝熱管が、明らかにされている。
【０００５】
しかしながら、それら特許文献２や特許文献３に明らかにされた熱交換器用伝熱管においても、その熱交換性能は充分であるとは言えず、更なる熱交換性能の向上が求められているのである。また、特許文献２の図７や特許文献３の図３〜６には、特許文献１に示される構成の熱交換器とは異なる、所謂二重管式熱交換器が明らかにされているが、そのような二重管式熱交換器に用いられる伝熱管においても、同様な問題が内在しているのである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２２８３７０号公報
【特許文献２】特開２００９−２７０７５５号公報
【特許文献３】特開２０１１−１２９０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここにおいて、本発明は、かかる事情を背景にして為されたものであって、その解決課題とするところは、簡単な構造にて、熱交換性能の一層の向上を有利に図ることの出来る熱交換器用伝熱管を提供することにあり、また、他の課題とするところは、そのような熱交換器用伝熱管を用いた、熱交換特性に優れた熱交換器を提供することにもある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そして、本発明にあっては、かくの如き課題の解決のために、管内が第一の流路とされて、そこを流通せしめられる第一の流体と、管の外側に第二の流路が形成されて、そこを流通せしめられる第二の流体との間で、熱交換を行うようにした熱交換器用の伝熱管であって、管内面に、Ｖ字状の平面形態を呈する複数の突起が、相互に独立して形成されていると共に、それら複数の突起が、それぞれ、そのＶ字形状が前記第一の流体の流れの上流側に向かって拡開するように、配置されていることを特徴とする熱交換器用伝熱管を、その要旨とするものである。
【０００９】
なお、このような本発明に従う熱交換器用伝熱管の望ましい態様の一つによれば、前記Ｖ字状の複数の突起が、管軸方向に所定の距離を隔てて独立して配設されていることであり、また、前記突起のＶ字形状を為す角度が、３０°〜１４０°となるように構成されていることである。
【００１０】
また、本発明にあっては、上述した熱交換器用伝熱管を用い、それを、かかる伝熱管よりも大径の外管内に収容して、伝熱管の内側に第一の流体を流通させる一方、伝熱管の外側には、第二の流体を流通させて、それら２つの流体間にて熱交換を行うように構成してなる二重管式熱交換器をも、その要旨とするものである。
【００１１】
さらに、本発明にあっては、管内が第一の流路とされる大径管と、該大径管の外周面に密接されて配設され、管内が第二の流路とされる、該大径管よりも細径の小径管の１本又は複数本とからなる熱交換器において、かかる大径管として、前述した熱交換器用伝熱管を用いてなる構造の熱交換器をも、その要旨とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
従って、このような本発明に従う構成とされた熱交換器用伝熱管によれば、第一の流体の流れに対して上流側に拡開した形態のＶ字状突起の複数が、管内面に設けられているこ
とによって、その管内を流通せしめられる水等の第一の流体は、管内面に設けられたＶ字状突起によって効果的に撹乱されて、流体から伝熱管への熱の伝達が有利に促進されることとなるのであり、これによって、熱交換性能が効果的に向上せしめられることとなるのである。
【００１３】
なお、伝熱管の内面側の第一の流体が外面側の第二の流体から熱を受けるような熱交換器において、撹乱された第一の流体は、温度が上昇したかたちで、管内表面の極近傍を下流側に流れることとなるが、この下流側における伝熱管内面においては、接触する第一の流体の温度が上昇していることによって、熱交換効率は上流側より低下することになる。しかしながら、本発明に従う伝熱管においては、温度が上昇した第一の流体が、管内面に設けられたＶ字状突起の上流側の開口部から突起に沿って下流側のＶ字の角部（基部）に集められると共に、Ｖ字の角部において突起を乗り越え、管内表面から管の中心軸方向への流れが形成される。これと同時に、管の中心近傍より温度の低い第一の流体（フレッシュな流体）がＶ字角部の下流側へ流れ込み、この温度の低い第一の流体との熱交換によって、下流側における管内面での熱交換効率が高められることとなる。そして、更に、その下流側に設けられた別のＶ字状突起により、上記と同様の第一の流体の流れが惹起され、管の長手方向（上流から下流に向かった第一の流体の流れ方向）において、熱交換効率の向上効果をもたらすようになるのである。
【００１４】
また、本発明にあっては、そのような熱交換性能向上効果が得られる構造が、単純な構造とされているところから、管内を流通せしめられる第一の流体の圧力損失が効果的に低減され得る利点も有していることに加えて、本発明に従う構成とされた熱交換器用伝熱管にあっては、管外周面に対して転造加工を施す等の比較的簡単な加工によって、目的とするＶ字状突起を容易に形成することが出来るところから、伝熱管の生産コストを、有利に低減することも可能となるのである。
【００１５】
さらに、上述せる如き本発明に従う熱交換器用伝熱管を用いた熱交換器にあっては、伝熱管の熱伝達効率が高いために、伝熱管の内部を流通せしめられる第一の流体と伝熱管の外部に形成された流路を流通せしめられる第二の流体との間の熱伝達を、効果的に向上させることが可能となって、熱交換器として高い熱交換性能を発揮することが出来る特徴を有しているのである。しかも、そのような熱交換器用伝熱管は、比較的単純な構造とされており、そのために低いコストで製作し得るところから、熱交換器の生産コストも有利に低減され得て、その生産性を、効果的に高めることが出来る特徴も有しているのである。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に従う熱交換器用伝熱管の一例を示す説明図であって、（ａ）は、その外観の部分説明図であり、（ｂ）は、その展開図において、管外面側を示す説明図であり、（ｃ）は、管内面に突出形成されたＶ字状突起の一つを示す管内面拡大斜視部分説明図であり、（ｄ）は、（ｂ）におけるＤ−Ｄ断面の拡大説明図であり、（ｅ）は、（ｂ）におけるＥ−Ｅ断面の拡大説明図である。
【図２】Ｖ字状突起についての平面説明図であって、（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、異なる例を示すものである。
【図３】本発明に従うＶ字状突起の異なる形態を示す説明図であって、（ａ）は、Ｖ字状突起の変形例の一つを示す平面説明図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＢ−Ｂ断面説明図であり、（ｃ）及び（ｄ）は、それぞれ、Ｖ字状突起の他の異なる形態を示す拡大平面説明図である。
【図４】Ｖ字状突起の断面形状について明らかにする説明図であって、（ａ）は、Ｖ字状突起の一つの自由端側部位を示す平面部分図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＡ−Ａ断面形状の一例を示す拡大断面説明図であり、（ｃ）は、Ｖ字状突起の横断面の異なる形状を示す、（ｂ）に相当する断面説明図である。
【図５】Ｖ字状突起の配設形態を示す説明図であって、（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、それぞれ、複数のＶ字状突起が管軸方向及び／又は管周方向において異なる形態において配設されている例を示す展開説明図である。
【図６】本発明に従う熱交換器用伝熱管を製造する転造加工装置の一例を、管軸に直角な横断面形態において示す断面説明図である。
【図７】Ｖ字状突起の形成される形態を示す説明図であって、（ａ）は、図６に示される転造加工装置における転造用工具によるＶ字状突起の加工形態を示す縦断面部分説明図であり、（ｂ）は、Ｖ字状突起を管軸方向に形成する形態を示す、（ａ）に対応する説明図である。
【図８】本発明に従う熱交換器用伝熱管を用いて構成した熱交換器の一例を示す部分説明図であって、（ａ）は、大径管の外周面に小径管が螺旋状に巻き付けられて、固定せしめてなる構造の外巻き式熱交換器の一例を示す一部断面部分説明図であり、（ｂ）は、二重管式の熱交換器の一例を示す断面部分説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明することとする。
【００１８】
先ず、図１には、本発明に従う熱交換器用伝熱管の一実施形態が示されている。そこにおいて、伝熱管１０には、（ａ）や（ｂ）から明らかな如く、その外面に、平面形態がＶ字形状を呈する凹所１２の複数（ここでは３個）が、管軸方向に所定距離隔てて配設されており、それによって、そのようなＶ字状の凹所１２に対応して、管内面には、（ｃ）、（ｄ）及び（ｅ）に示される如く、Ｖ字状の平面形態を呈する突起１４の複数（ここでは３個）が、相互に独立して設けられている。そして、それら複数のＶ字状突起１４は、伝熱管１０の管内にて与えられる第一の流路を流通せしめられる第一の流体の流れの上流側に向かって、換言すれば、図１の（ａ）において右方に向かって拡開するように配置され、これによって、熱交換効率の効果的な向上が図られ得るようになっている。
【００１９】
すなわち、そのようなＶ字状の突起１４を内面に設けてなる伝熱管１０にあっては、管内表面の極近傍を流れる、温度が上昇した第一の流体が、管内面に設けられたＶ字状突起１４の拡開した上流側の開口部から、Ｖ字に沿って、下流側のＶ字の角部（基部）に収束せしめられるようになると共に、そのＶ字の角部において、突起１４を乗り越えるような流れとなることによって、管内表面から管の中心側への流れが形成されるようになる。そして、これと同時に、管の中心側より、温度の低い第一の流体（フレッシュな流体）が、Ｖ字状突起１４のＶ字角部の下流側へ流れ込み、これによって、かかる温度の低い第一の流体が、下流側における管内面での熱交換効率を高めることとなるのである。そして、更に、その下流側に設けられた別のＶ字状突起１４によって、上記と同様な第一の流体の流れが惹起され、以て管の長手方向、換言すれば上流から下流に向かう第一の流体の流れ方向において、熱交換効率の有効な向上効果が惹起されることとなるのである。
【００２０】
そして、そのような複数のＶ字状突起１４による第一の流体の攪乱による熱伝達効率の向上効果は、外径（Ｄ）が９．５２〜３０ｍｍ程度、肉厚（ｔ）が０．５〜１．０ｍｍ程度の伝熱管１０において、長さ（ｌ）：０．５〜３．０ｍｍ、幅（ｗ）：０．５〜２．０ｍｍ、高さ（ｈ）：０．２〜１．０ｍｍ、角度（α）：３０〜１４０°の寸法を有するＶ字状突起１４を、管軸方向のピッチ（ｐ）が４〜８ｍｍ程度において、配設することが有利に採用されることとなる。特に、角度（α）を３０°以上とすることによって、Ｖ字形状内に流体を効果的に受けることが出来るようになるのである。なお、そのような伝熱管１０の内部を流通せしめられる第一の流体を水とした場合において、その流量は、一般に、０．５〜２．０Ｌ／ｍｉｎ程度の割合とされることとなる。
【００２１】
ところで、本発明に従って、伝熱管１０内面に形成されるＶ字状突起１４は、図２（ａ）に示される如く、一般的には、中心線Ａに対して左右対称の形状とされている。即ち、かかるＶ字状突起１４を構成する左右二つの斜辺部１４ａ，１４ｂの長さ：ｌ1 ，ｌ2 、幅：ｗ1 ，ｗ2 、高さ：ｈ1 ，ｈ2 が、それぞれ同一の寸法とされている（ｌ1 ＝ｌ2 、ｗ1 ＝ｗ2 、ｈ1 ＝ｈ2 ）と共に、中心線Ａに対して左右の斜辺部１４ａ，１４ｂの為す角度：α1 ，α2 も、同一の角度とされている（α1 ＝α2 ）。
【００２２】
しかしながら、本発明は、そのような左右対称形状を呈するＶ字状突起１４に限定されるものでは決してなく、図２（ｂ）に示される如く、左右非対称の斜辺部１４ａ，１４ｂからなるＶ字状突起１４とすることも可能である。そこでは、角度：αは、左右の斜辺部の中心線Ａに対して為す角度α1 ，α2 の和として表され（α＝α1 ＋α2 ）、そしてそれらα1 ，α2 が、それぞれ、中心線Ａに対して、０°よりも大きく、７０°以下の角度を為すように設けられ、そしてその長さ：ｌ1 ，ｌ2 において、短い方の長さ（ここではｌ1 ）は、少なくとも０．５ｍｍ以上とされ、またそれら斜辺部１４ａ，１４ｂのうち、低い方の高さは、少なくとも０．２ｍｍ以上とされ、更にその幅：ｗ1 ，ｗ2 は、少なくとも０．５ｍｍ以上とされることとなる。なお、二つの角度α1 ，α2 に関して、その小さい方の角度（ここではα1 ）は、流体をＶ字で受けるように、少なくとも０°よりも大きくする必要があり、また流体を有効に受ける上において、Ｖ字は、流体の流れに対して、その上流側に開いており、そしてＶ字形状の角部（基部）側に流体をスムーズに導くべく、大きい方の角度（ここではα2 ）は、７０°以下とすることが望ましいのである。
【００２３】
また、かかるＶ字状突起１４は、図３（ａ）〜（ｅ）に示される如き、各種のＶ字状平面形態と為され得るものである。即ち、図３（ａ）においては、Ｖ字の角部（基部）となる左右２つの斜辺部１４ａ，１４ｂの連結部の高さが、図３（ｂ）に示される如く、低くされて（ｈ1’ ＜ｈ1 ）、これによって左右２つの斜辺部１４ａ，１４ｂにて案内されて収束せしめられる流体の流れが、かかるＶ字の角部において乗り越え易くして、下流側に流され易くなっている。なお、かかる左右両側の斜辺部１４ａ，１４ｂの連結部の高さ：ｈ1’ が低くなり過ぎると、第一の流体の管表面から管中心方向への有効な流れが惹起され難くなるところから、かかるｈ1’ は、０．２ｍｍ以上とされることが望ましい。また、図３（ｃ）においては、Ｖ字状突起１４におけるＶ字の角部が湾曲形状とされているのであり、更に図３（ｄ）においては、そのようなＶ字の角部が、屈曲部の形態ではなく、湾曲した形状において、左右の斜辺部１４ａ，１４ｂが連結されて、全体としてＶ字形状を呈する形態とされている。
【００２４】
さらに、Ｖ字状突起１４を構成する左右の斜辺部１４ａ，１４ｂの横断面形状にあっても、図１に示される如き角張った形状の他、図４に示される如き丸みのついた形状とすることも可能である。即ち、図４（ｂ）に示される如く、円弧形状の横断面形態や、図４（ｃ）に示される如く、台形形状の角部を湾曲形状としてなる横断面形態とすることも、可能である。
【００２５】
更にまた、本発明に従って伝熱管１０の内面に形成される複数のＶ字状突起１４の配設形態についても、図１に示される如く、管軸方向に１列に相互に独立して配設される場合のみならず、図５（ａ）〜（ｃ）に示される如き、各種の配設形態とすることが可能である。具体的には、図５（ａ）に示される例にあっては、管軸方向に所定のピッチ（間隔）：ｐで配設される複数のＶ字状突起１４が、管周方向に、所定大きさのずれ：ｘをもって、配設されているのである。この場合において、流体の流れが乱されることなく、連続的に良好な熱交換特性を得る上において、ｘ／ｐが０．３以下であることが好ましい。また、図５（ｂ）に示される例にあっては、管軸方向に所定ピッチで配列されてなる複数のＶ字状突起１４の列が、管周方向に間隔：ｄ及びＶ字形状の斜辺部の先端間の間隔：ｙをもって、複数列において設けられているものである。そして、その場合において、かかるＶ字状突起１４の斜辺部の先端部間の間隔：ｙは０．３ｍｍ以上とされることが望ましく、これによって、Ｖ字形状間の流体の流れが良好となり、良い熱交換特性を得ることが出来る。更に、図５（ｃ）に示される例は、管周方向に複数列のＶ字状突起１４が配列されていると共に、隣り合う列のＶ字状突起１４が、管軸方向にずれ量：ｅをもって配設されてなる形態において、構成されている。
【００２６】
ところで、上述の如き構成とされた本発明に従う伝熱管１０は、以下に示すように、公知の転造加工法に従って、例えば図６に示されるような転造加工装置２０を用いて、製作されることとなる。
【００２７】
すなわち、転造加工装置２０は、回転駆動軸２４に、Ｖ字加工部２７が外周面に所定間隔で設けられてなるＶ字状突起形成ディスク２６が取り付けられた突起転造用工具２２の１つと、回転駆動軸２４に、外周面が平坦な当接面とされた管保持用ディスク２８が取り付けられた保持用工具３０の２つとが、図６に示される如く、目的とする伝熱管１０を与える大きさとされた素管３２の周りに、略１２０°の位相差をもって配置されて、構成されている。なお、それぞれの回転軸２４は、素管３２の管軸に対して、伝熱管１０の表面に螺旋状に位置するように形成される窪み（Ｖ字状凹所１２）のリード角（螺旋角度：β）に相当する角度をもって、それぞれ、位置せしめられている。
【００２８】
そして、このような転造加工装置２０によって、素管３２を一定の速度で送りながら、かかる素管３２の外表面に対して、突起転造用工具２２のＶ字状突起形成ディスク２６を回転させつつ押し当てることによって、素管３２の外表面に、Ｖ字状突起形成ディスク２６の外周面のＶ字加工部２７に対応した窪み（Ｖ字状凹所１２）が形成されるようにするのである。なお、２つの保持用工具３０，３０の管保持用ディスク２８，２８の外周面が、Ｖ字状突起形成ディスク２６の素管３２に対する当接位置とはそれぞれ１２０°の位相差をもって（図６参照）、素管３２の外周面に当接せしめられて、回転駆動軸２４，２４にて回転させられるようになっているところから、Ｖ字状突起形成ディスク２６による押圧力が、それら２つの管保持用ディスク２８，２８にて効果的に受け止められて、素管３２の直線的な走行を有利に確保し得るようになっている。
【００２９】
また、このようにして、素管３２の外周面に、転造加工によって、所定の窪み（Ｖ字状凹所１２）の複数が、それぞれ相互に独立して、螺旋状に形成されることにより、素管３２の内周面には、かかる窪み（Ｖ字状凹所１２）に対応したＶ字状突起（１４：図１等参照）が螺旋状に位置するように形成されることとなり、これによって、本発明の対象とする伝熱管１０を得ることが出来るのである。
【００３０】
なお、図６に示される転造加工装置２０は、図７（ａ）の如く、素管３２に対して、窪み（Ｖ字状凹所１２）を螺旋状に形成するためのものであるが、そのような転造加工を、図７（ｂ）に示される如く、素管３２の軸方向に平行な方向に実施するようにすれば、図１や図５等に示されるＶ字状突起１４を、管軸方向に容易に配列形成することも可能である。その場合においては、Ｖ字状突起形成ディスク２６は、素管３２の外周面に対して、管軸方向に平行な方向に、相対的に押圧移動せしめられることとなる。
【００３１】
このように、本発明に従う構造とされた伝熱管１０は、管内外周面が平滑な管体に対して、その管外周面に転造加工を施す等の、比較的簡単な加工によって作製することが出来るところから、その優れた熱交換性能に加えて、かかる伝熱管１０の生産コストを、有利に低減することが可能となったのである。
【００３２】
ところで、本発明にあっては、上述のような伝熱管１０を用いて、２つの流体間で熱交換を行う熱交換器をも、その対象とするものであって、例えば、図８の（ａ）や（ｂ）に示されるような熱交換器を挙げることができる。
【００３３】
具体的には、図８（ａ）に示される熱交換器４０は、管内が第一の流路とされる大径管４２と、この大径管４２の外周面に密接されて配設され、管内が第二の流路とされる、大径管４２よりも細径の小径管４４の１本又は複数本とからなる、外巻き式熱交換器であって、そこでは、大径管４２として、本発明に従う伝熱管１０が用いられているのである。そして、大径管４２（伝熱管１０）内には、第一の流体として低温の水が流通せしめられる一方、細径管４４には、第二の流体として高温の冷媒が流通せしめられて、それら低温の水と高温の冷媒との間において、熱交換が行われるようになっているのである。なお、ここでは、大径管４２に対して、小径管４４が、所定のピッチ：ｐ０をもって螺旋状に巻き付けられていると共に、それら大径管４２と小径管４４とが、ろう付け等の接合手法に従って接合されることにより、密接して配設されている。
【００３４】
また、図８（ｂ）に示される熱交換器５０は、大径の外管５２と、その管内に同軸的に収容された小径の内管５４とからなる二重管式の熱交換器であって、かかる内管５４に、本発明に従う伝熱管１０が用いられて、その管内が、第一の流路とされる一方、内管５４と外管５２との間に所定の間隔が設けられて、第二の流路が形成されている。そして、ここでは、内管５４と同軸的に配置された外管５２の両端部を縮径するように絞り込むことによって、外管５２の端部を内管５４の外周面に密着させて、それら内管５４の外周面と外管５２の内周面との間の間隙に、密閉された第二の流路が形成されていると共に、外管５２の一方の端部付近に水入口（図示せず）を形成する一方、他方の端部付近に水出口５６を形成することによって、水入口から導入される低温の水等の流体が、第二の流路を流通せしめられる一方、内管５４内には、高温の水が流通せしめられることにより、それら低温水と高温水との間での熱交換が、行われるようになっている。
【００３５】
以上、本発明の代表的な実施形態について詳述してきたが、それは、あくまでも例示に過ぎないものであって、本発明は、そのような実施形態に係る具体的な記述によって、何等限定的に解釈されるものではないことが、理解されるべきである。
【００３６】
本発明は、当業者の知識に基づいて、種々なる変更、修正、改良等を加えた態様において実施され得るものであり、またそのような実施の態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、何れも、本発明の範疇に属するものであることは、言うまでもないところである。
【実施例】
【００３７】
以下に、本発明の代表的な実施例を示し、本発明の特徴を更に明確にすることとするが、また、本発明が、そのような実施例の記載によって、何等の制約をも受けるものでないことは、言うまでもないところである。
【００３８】
先ず、本発明に従う構造を有する伝熱管（１０）を形成するために、外径（Ｄ）：１０ｍｍ、肉厚（ｔ）：０．７ｍｍのりん脱酸銅（ＪＩＳ−Ｈ−３３００−Ｃ１２２０）からなる、断面が単純な円形の平滑管（３２）を準備した。そして、この準備された平滑管（３２）に対して、図７（ｂ）に示される如く、Ｖ字状突起形成ディスク（２６）を平滑管（３２）に押し当て、その軸方向に相対的に回転移動せしめることにより、かかる平滑管（３２）の内面に、互いに独立した複数のＶ字状突起（１４）を、管軸と平行に、且つ１列に、ピッチ（ｐ）：６．０ｍｍにおいて、転造加工した。なお、その形成されたＶ字状突起（１４）のサイズは、図２（ａ）の如き左右対称の形態において、長さ（ｌ1 ＝ｌ2 ）：２．０ｍｍ、幅（ｗ1 ＝ｗ2 ）：１．０ｍｍ、高さ（ｈ1 ＝ｈ2 ）：０．８ｍｍ、角度（α1 ＝α2 ）：４５°（α＝α1 ＋α2 ＝９０°）であった。
【００３９】
このようにして得られた伝熱管（１０）を、図８（ａ）における大径管（４２）として用いて、その外周面に、外径：６ｍｍ、肉厚：０．７ｍｍのりん脱酸銅（ＪＩＳ−Ｈ−３３００−Ｃ１２２０）からなる、断面が単純な円形の小径管（４４）の２本を、巻付けピッチ（ｐ0 ）：６．０ｍｍにおいて巻き付け、ろう付け固定することにより、外巻き式熱交換器（４０）を作成した。
【００４０】
次いで、かかる得られた外巻き式熱交換器（４０）を用いて、その大径の伝熱管（１０）内には、１７℃の低温水を１．７Ｌ／ｍｉｎの流量で流通させる一方、細径の小径管（４４）には、８０℃の二酸化炭素冷媒を、管１本あたり１１Ｌ／ｍｉｎの流量で、上記低温水の流れに対して対向的に流通せしめることにより、それら低温水と二酸化炭素冷媒との間の熱交換を行い、その熱交換性能について評価した。なお、熱交換性能の評価は、小径管（４４）内を流通せしめられる二酸化炭素冷媒の温度が８０℃から２０℃に変化したときに、大径管（１０）内の水の温度が１７℃から何度まで上昇するかを測定し、その温度差と熱容量から熱量を求めて、熱交換性能とした。
【００４１】
一方、比較例として、大径管（４２）に、上記の伝熱管（１０）と同じ外径、肉厚、材質であって、内面にＶ字状突起（１４）が設けられていない内面平滑管を用いて、図８（ａ）に示される如き外巻き式熱交換器（４０）を製作して、上記と同様な熱交換性能の評価を行なった。なお、冷媒や水の流量等の条件は、上記した熱交換性能の評価の場合と同様とされている。
【００４２】
その結果、かかる比較例において、外巻き式熱交換器の大径管（４２）として、内面平滑管を用いた場合における熱交換性能を１００としたとき、本発明に従う管内面にＶ字状突起（１４）が形成されてなる上記した伝熱管（１０）を用いた外巻き式熱交換器の熱交換性能は、１０８となった。このことから、伝熱管（１０）の内面に設けたＶ字状突起（１４）によって、熱交換性能の有効な向上効果が実現され得ることを、確認することが出来た。
【符号の説明】
【００４３】
１０  伝熱管                  １２  凹所
１４  突起                    １４ａ，１４ｂ  斜辺部
２０  転造加工装置            ２２  突起転造用工具
２４  回転駆動軸              ２６  Ｖ字状突起形成ディスク
２７  Ｖ字加工部              ２８  管保持用ディスク
３０  保持用工具              ３２  素管
４０  熱交換器                ４２  大径管
４４  小径管                  ５０  熱交換器
５２  外管                    ５４  内管
５６  水出口
【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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