(57)【要約】      （修正有）【課題】大きな乱流発生効果を発揮させることで熱効率を飛躍的に向上させることができ、加工をも容易に行えるようにする。【解決手段】管壁内周面５に管軸に対して傾斜した内溝８を多数形成した伝熱管において、管壁２に周方向に長い凸条部６と凹条部７とを管軸方向交互に形成する。これにより、内周面に内溝８を形成することで伝熱面積を拡大できると共に、管壁に設けられた周方向に長い凸状部６と凹状部７により大きな乱流が発生して、熱効率を向上させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
管壁内周面（５）に管軸に対して傾斜した内溝（８）を多数形成した伝熱管において、
前記管壁（２）に周方向に長い凸条部（６）と凹条部（７）とを管軸方向交互に形成していることを特徴とする伝熱管。
【請求項２】
前記管壁（２）の凸条部（６）はリング状または螺旋状であることを特徴とする請求項１に記載の伝熱管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、伝熱管に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の伝熱管としては、特許文献１のように、伝熱管本体の内周面に内溝を備え、管壁には内側に突隆した半球状の凸部を複数備え、熱効率を向上させたものがある。
前記従来技術は、熱効率を向上をさせるために内周面に溝を設けて表面積を拡大化するとともに、管壁に凸部を設けて乱流を生じさせ、溝を設けていない伝熱管に比して熱効率を向上させることができるものである。
【特許文献１】特開平１０−１１５４９５号公報（第１頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記従来技術は突隆した半球状の凸部が乱流を生じさせることで熱効率が向上しているが、いまだ不十分であると共に加工が困難である。
本発明は、このような問題点を解決し得る伝熱管を提供することを目的とする。
本発明は、凸条部と凹条部を設けることでより大きな乱流発生効果を発揮し、熱効率を飛躍的に向上し得ると共に簡単に加工ができるようにした伝熱管を提供すること目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
前記目的を達成するため、本発明は、次の手段を講じた。即ち、
管壁内周面に管軸に対して傾斜した内溝を多数形成した伝熱管において、前記管壁に周方向に長い凸条部と凹条部とを管軸方向交互に形成している。
これによって、内周面に溝を形成することで伝熱面積を拡大できると共に、管壁に設けられた周方向に長い凸条部と凹条部とが大きな乱流発生効果を発揮させることができ、熱効率を飛躍的に向上させることができ、かつ加工も簡単になる。
前記管壁の凸条部はリング状または螺旋状である。
【０００５】
これによって、管壁に周方向に長い凸条部を容易に形成することができる
【発明の効果】
【０００６】
本発明により、内溝によって伝熱面積を拡大した伝熱管を更に、凸条部と凹条部により大きな乱流発生効果を発揮させることができ、熱効率を飛躍的に向上させることができ、かつ加工も簡単にできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
本発明の第１実施形態の伝熱管１は、図１及び図２において示すように、管状の金属管であって、管壁内周面５に内溝８が管軸方向に対して傾斜しつつ多数形成されている。内溝８は複数の互いに平行な溝であって、管軸に対する傾斜角が異なる２種類の第１内溝８ａと第２内溝８ｂから構成されている。
第１内溝８ａは管壁内周面５を管軸方向に向かって伸びる内溝境界線９に対して傾斜角Ａを有し、第２内溝８ｂは内溝境界線９に対して傾斜角Ｂを有している。傾斜角Ａと傾斜角Ｂは傾斜方向が正負逆であって、内溝境界線９を境に互いに線対称となっている。
【０００８】
内溝境界線９は、管壁内周面５に１８０度変位して２本形成されており、その内の一本は伝熱管１の接合部によって形成されている。
内溝８を管壁内周面５に設けると、管壁内周面５の伝熱面積は大きくなり、熱交換率が向上する。また、第１内溝８ａに沿って上昇または下降する流体は、内溝境界線９近傍において、第２内溝８ｂに沿って移動してきた流体と衝突し、乱流を発生させ、伝熱を活性化するので熱交換率が良好となる。
前記伝熱管１は、管軸方向の端部にストレート管状の管端部１１を有し、管端部１１に隣接して、管壁２が太鼓状に突隆している凸条部６を管軸方向に間隔をおいて設けると共に、凸条部６の間にストレート管状の凹条部７を形成し、凸条部６と凹条部７とを管軸方向に交互に設けている。管壁２は、管壁外周面１０、管壁内周面５の双方で管軸方向に凹凸が連続した構造をとるため、管内外を移動する流体に乱流を発生させることができ、伝熱管１の熱交換率を向上させることができる。
【０００９】
前記伝熱管１の加工方法は、金属板の一面に内溝８を左右対称にロールで圧延形成し、金属板の両端部を内溝８が内周にくるように接合して管状に成形し、次いでバルジ加工によって管壁２を拡管して凸条部６を管軸方向に間隔をおいて形成し、凸条部６間に凹条部７を形成する。そのため、拡管加工されていない管端部１１の内外径は凹条部７に略等しく、凸条部６のみが拡管形成された構造となっている。
なお、凸条部６を管軸方向で設けるピッチ、凸条部６と凹条部７の長さおよび凸条部６と凹条部７の長さの比はその用途や得たい熱効率に合わせて適宜設定する事ができる。
【００１０】
図３及び４は、本発明の第２実施形態を示しており、管軸方向の端部にストレート管状の管端部１１を有し、管端部１１に隣接して、管壁２が略Ｖ字状に窪んだ凹条部７が管軸方向に間隔をおいて設けられ、凹条部７間に管端部１１と内外径の等しい凸条部６が設けられている。凹条部７の窪みは、用いる転造用金型の形状によって、滑らかに凹条部７と凸条部６が連続するようにすることもできる。凹条部７はリング状に転造加工されて形成されており、管端部１１と凸条部６には転造加工が加えられておらず、凹条部７と凸条部６とが管軸方向に交互に設けることで管軸方向に凹凸が連続した構造をとるようになっている。このような凹凸が連続した構造を設けることで、管内外を移動する流体に乱流を発生させることができ、伝熱管１の熱交換率を向上させることができる。
【００１１】
本発明の第２施形態では、管壁内周面５に設けられる内溝８は等しく一方向に伸びており、内溝８は必ずしも傾斜角が異なる複数の溝から形成される必要がないことを示している。また、第２実施形態の内溝境界線９は管壁内周面５に接合部によって形成される１本のみであり、内溝境界線９に対する内溝８の傾斜角度は一定となっている。
第２実施形態の伝熱管１の加工方法は、金属板の両端部を内溝８が内周にくるように接合して管状とした後、転造加工によって伝熱管１に凹条部７を成形する。そのため、管端部１１と凸条部６の内外径が等しくなり、凹条部７の内外径が管端部１１より小さくなる。
【００１２】
図５は、本発明の第３実施形態を示しており、管軸方向の端部にストレート管状の管端部１１を有し、管端部１１に隣接して、凸条部６と凹条部７が管軸方向に交互に螺旋状に連続して設けられる構造を有している。凸条部６または凹条部７の加工方法は、バルジ加工により凸条部６を太鼓状に突隆させてもよく、凹条部７を転造によって略Ｖ字状に窪ませてもよい。バルジ加工により凸条部６を太鼓状に突隆させた場合は、凸条部６は管端部１１より内外径が大きくなり、凹条部７は管端部１１と同じ内外径となる。凹条部７を転造によって略Ｖ字状に窪ませた場合、凸条部６は管端部１１と同じ内外径となり、凹条部７は管端部１１に比べて小さい内外径となる。バルジ加工または転造によって管軸方向に交互に形成される凸条部６と凹条部７は、管壁２が管軸方向に凹凸が連続する構造を有するので、管内外を移動する流体に乱流を発生させることができ、伝熱管１の熱交換率を向上させることができる。
【００１３】
本発明の第３実施形態では、内溝８は第２実施形態同様に等しく一方向に伸び、接合部によって形成される１本の内溝境界線９に一定の傾斜角を有している。
第３実施形態の管壁２の加工方法は、バルジ加工または転造によってり凸条部６と凹条部７を形成することができ、加工時に伝熱管１に送りを加える等により、螺旋状に成形することができる。第３実施形態の螺旋状の管壁２は、加工対象の伝熱管１を送るか否かで、容易に管壁２をリング状にするか螺旋状にするかの選択ができる。
本発明は前記実施形態における各部材の形状およびそれぞれの前後・左右・上下の位置関係は、図１〜５に示すように構成することが最良である。しかし、前記実施形態に限定されるものではなく、部材、構成を種々変形したり、組み合わせを変更したりすることもできる。
【００１４】
例えば、内溝８は第１内溝８ａと第２内溝８ｂを周方向でそれぞれ複数有するように内溝８を加工することもできる。また、内溝８と内溝境界線９の角度は特に限定はしていないが、好ましくは傾斜角が４５°以下、さらに好ましくは１０〜３０°とするのが良い。傾斜角４５°以上になると内溝８による圧損が大きくなるからである。
管壁２は凸条部６と凹状部７とを滑らかに連続して設け、正面視波状なるようにしたりすることもできる。さらに、管壁外周面１０に内溝８を設けて熱効率を更に向上させることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態の伝熱管の正面図である。
【図２】同斜視図である。
【図３】第２実施形態の伝熱管の正面図である。
【図４】同斜視図である。
【図５】第３実施形態の伝熱管の斜視図である。
【符号の説明】
【００１６】
１    伝熱管
２    管壁
５    管壁内周面
６    凸条部
７    凹条部
８    内溝
【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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