JP2001280864A - 熱交換器およびその製造方法 - Google Patents

熱交換器およびその製造方法

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JP2001280864A JP2000097822A JP2000097822A JP2001280864A JP 2001280864 A JP2001280864 A JP 2001280864A JP 2000097822 A JP2000097822 A JP 2000097822A JP 2000097822 A JP2000097822 A JP 2000097822A JP 2001280864 A JP2001280864 A JP 2001280864A
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tube
heat transfer
transfer tube
heat
heat exchanger
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Hidefumi Araki
秀文 荒木
Mitsugi Nakahara
中原  貢
Koichi Chino
耕一 千野
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Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】可燃性流体などの熱交換器で、加熱側流体と被
加熱側流体の混合を抑制する熱交換器を提供する。 【解決手段】多管円筒型熱交換器において、二重管構造
の伝熱管を形成し、二重管の外管と内管の間隙流路に不
活性ガスを流動させる。また、二重管の外管表面を熱伝
導性の部材により互いに結合する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、可燃性物質や毒物
等、流路から漏洩することが望ましくない流体を安全に
熱交換させるのに好適な熱交換器に関する。
【0002】
【従来の技術】従来技術としては、可燃性の液化天然ガ
ス(以下、LNGと称する)と圧縮空気とを熱交換する
熱交換器に関しては、特開平10−47080 号公報に記載の
ものがある。この従来技術には、漏洩による不測の事象
を回避するため、不燃性の中間冷媒を介在させて熱交換
させることが提案されている。また、特開平9−279132
号公報では、LNGと熱交換をさせるための不燃性の冷
媒についての検討がなされている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前述の2つの従来技術
では、可燃性のLNGと熱交換させるために不燃性の中
間冷媒を想定しているが、熱交換媒体としてLNGとい
った可燃性物質や毒物等を使用する熱交換器にあって
は、媒体の漏洩、あるいは加熱側流体と被加熱側流体と
の混合によって燃焼や爆発,汚染といった事象に発展し
てしまう虞があるため、安全性についても考慮されるこ
とが望まれていた。
【0004】本発明は上記した点に鑑みなされたもので
あって、その目的とするところは、熱交換媒体の混合を
抑制する熱交換器を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する為
に、本発明の熱交換器は、複数の伝熱管によって構成さ
れる伝熱管群と、該伝熱管群を収納する胴体と、前記伝
熱管群の両端部側に夫々設置され、該伝熱管群の端部を
夫々保持する管板と、前記胴体内部空間に流路を形成す
るように設置されるバッフル板とを備えた熱交換器にお
いて、前記伝熱管は、内管と外管とにより構成されたも
のであって、該内管の外表面の一部と前記外管の外表面
の一部が、直接或いは熱伝導性の部材を介して互いに接
触するように形成されていることを特徴とする。
【0006】
【発明の実施の形態】図4に、本発明による熱交換器を
備えた、LNG冷熱利用型ガスタービン発電システムの
一実施例を示す。本実施例の主要な構成要素としては、
空気を高圧に圧縮する圧縮機51,圧縮された空気とL
NG等の燃料を燃焼させる燃焼器5,高温高圧の燃焼ガ
スの膨張により駆動されるガスタービン7,ガスタービ
ン7と同一軸上に配置される発電機8,ガスタービン7
の排気ガスの熱を回収する再生熱交換器9である。さら
に、本実施例ではLNG貯蔵タンク43から配管40を
経由して供給されるLNGと圧縮機51の吸気とを熱交
換させる熱交換器70を備えている。
【0007】図1は、本発明の一実施例である熱交換器
の縦断面図であり、図4に示す熱交換器70の詳細構造
を示す図、図2は伝熱管の横断面図を示したものであ
る。本実施例では、図1と図2に示すように、内管23
と外管24からなる二重管33が、管軸とは垂直な向き
に面をもつアルミニウム合金製の板状フィン22によっ
て互いに連結されている。これら二重管のうちの内管2
3の管内流路はヘッダ26に連通しており、ノズル12
に接続されている。外管24と内管23の間の間隙に形
成される流路は、管板27により仕切られた空間を経由
して、ノズル13に連通している。外管24の表面に
は、板状フィン22の中に混じって、鋼製のバッフル板
31が配置されており、該バッフル板には、ノズル11
を経由して胴30内を流動する空気の流れが板状フィン
の表面に沿って、胴30内部を蛇行して流動する流路を
形成するような開口部を有している。
【0008】なお、図1に示す本実施例では、圧縮機の
吸気として熱交換器70に導かれた空気は、ノズル11
aから二重管33が設置された胴30内部を蛇行する過
程で、二重管33の内管23内を流通するLNGの冷熱
と熱交換した後、ノズル11bより圧縮機に供給される。
また、ノズル12aからヘッダ26aに導かれたLNG
は、内管23を流通して空気との熱交換で加熱された
後、ヘッダ26b及びノズル12bを経由して外部に供
給される。また、ノズル13aから導かれる不活性ガス
は、内管23と外管24との間に形成された間隙流路を
通過した後、ノズル13bから外部に導かれる構造とな
っている。
【0009】この熱交換器の安全システムの構成を図5
に示す。熱交換器70に不活性ガスとして窒素ガスを供
給する窒素ガス供給装置76は、ガス圧力制御弁75を
介して、熱交換器70のノズル13aに接続されてい
る。ノズル13bには、圧力計81およびガス検知器8
2が設置してあり、万が一天然ガス(以下、NGと称す
る)の流路に故障が発生して、NGが不活性ガスの流
路、つまり内管と外管との間隙流路に漏洩した場合に
は、制御回路83の指令により遮断弁85a〜85dが
自動閉鎖する設計となっている。また、この不活性ガス
の流路には、圧力がある限度より上昇すると自動的に開
口するラプチャーディスク86が設置されており、ラプ
チャーディスク86の他端は配管87によりフレアスタ
ック88に接続されている。
【0010】この熱交換器の製造方法は、まず、図3
(A)に示すように、内面に溝加工が施してある銅製の
外管24の内部に、その外径が外管24の最小内径より
も小さい内管23を挿入する。内管の材質は、ヘッダへ
の溶接性を考慮して、ステンレス鋼とした。次に、外管
24の外表面から、圧延機などにより内向きの機械力を
作用させ、外管24の外径を縮径する。これにより、内
管23の外面と外管24の内面の凸部は、機械的,熱的
に接触し、内管23の管内と、外管24の管外とで、つ
まり空気とLNGとを熱交換することが可能となる。ま
た、内管23と、外管24に挟まれた領域には、間隙が
形成され、不活性ガスなどを流動させることが可能とな
る。
【0011】さらに、この二重管33を必要な本数配置
し、二重管の外面に、予め孔開け加工された板状フィン
22を、管端部から順次圧入する。板状フィン22の孔
形状は、圧入しやすいように、切り込みを入れるなど、
弾力性を持たせておくことが望ましい。また、必要な間
隔で、予め孔開け加工されたバッフル板31も挿入す
る。バッフル板も同様に孔加工するが、バッフル板は、
胴内の流れの向きを制限するために設置され、熱伝達作
用は必ずしも必要でないので、バッフル板の孔には、弾
力性があるゴムや、テフロンなどのパッキンを設置して
もよい。その場合は気密性を向上させることができる。
【0012】この例では、二重管33を必要本数だけ固
定して、板状フィン22やバッフル板31を、管端部か
ら順次圧入したが、予め板状フィン22やバッフル板3
1を必要な枚数だけ整列して固定し、二重管33を順次
挿入してもよい。二重管33の本数が少ない場合は、前
者の方法が圧入に必要な力が小さく、二重管の本数が多
い場合は後者のほうが小さな力で圧入できるという利点
がある。
【0013】次に、管板27を、銅製の外管24の外表
面に取り付ける。接合の方法は、ロウ接または、不活性
ガス中での溶接である。次に、ヘッダ26を、ステンレ
ス鋼製内管23の管端に溶接により取り付ける。これら
を胴30に収納し、ノズル11,12,13,ふた32
などを取り付ける。なお、図示していないが、胴30に
は、ベローズなどを取り付け、熱膨張による応力を緩和
することが望ましい。
【0014】図1と図4を用いて本実施例の動作を説明
する。熱交換器70のノズル11aには、空気ブロア8
0により、加熱側流体として常温、大気圧程度の吸入空
気が供給され、ノズル12aには、被加熱側流体として
温度−150℃程度、圧力5MPa程度のLNGが供給
される。ノズル11aから流入した吸入空気は、バッフ
ル板31に仕切られた胴30内の空間を、板状フィン2
2の面と平行に、フィンと強制対流による熱伝達をしな
がら、ノズル11bの方向へ流動していく。バッフル板
31の効果により、流れは板状フィン22の部材に平行
に整流され、吸入空気が胴30内を蛇行して移動するた
め、移動距離が長くなり、熱交換の温度効率を高めるこ
とが出来る。また、流路が制限されるため、流速が増大
し、熱伝達率も増大する効果がある。さらに、板状フィ
ンの表面伝熱面積は非常に大きく、アルミニウム合金製
なのでフィン効率も大きいため、低密度な吸入空気の熱
交換には都合がよい。
【0015】ノズル12aから供給された−150℃の
LNGは、ヘッダ26aから、二重管33の内管23の
管内へ分岐して流入していく。この流体は、密度が大き
く、熱伝導率も大きいことから、管内の熱伝達率は大き
い。全体の伝熱の経路は、空気と板状フィン22の強制
対流熱伝達,板状フィン内部の熱伝導,板状フィンと外
管24の接触熱伝達,外管の管材質中の熱伝導,外管の
内壁面の凸部と内管23の外壁面の接触熱伝達,内管の
管材質中の熱伝導,内管の管内表面とLNGの強制対流
熱伝達がある。この経路で最も熱抵抗が大きいのは、低
密度の空気と板状フィンの強制対流熱伝達であるが、本
実施例のように外管の外部に板状フィンを配置して、熱
伝達率が小さい部分の伝熱面積を大きくする手段によ
り、全体の熱貫流率を向上することが可能となる。
【0016】この熱交換の作用により、吸入空気がノズ
ル11bから流出するときには、−130℃程度まで冷
却され、NGがヘッダ26bを経由して、ノズル12b
から流出する時には、−10℃まで加熱されている。
【0017】−130℃まで冷却された吸入空気は、圧
縮機51の作用により15気圧程度まで圧縮される。こ
の時、冷却されて密度が大きな空気を圧縮するため、常
温の空気を15気圧程度まで圧縮するのと比較して、半
分以下程度の動力で圧縮可能である。圧縮された空気
は、温度が70℃程度まで上昇するが、再生熱交換器9
によりガスタービン排ガスと熱交換され、さらに500
℃程度まで加熱され、燃焼器5でLNG等の燃料50と
共に燃焼させる。ガスタービン7では、この高温高圧の
燃焼ガスの膨張力により、発電機8が駆動され、電力を
発生する。ガスタービン7の排気ガスは、再生熱交換器
9により熱回収され、スタック55から大気に排出され
る。このシステムの特徴は、LNGが保有する冷熱を利
用することにより、通常はガスタービン出力の50〜6
0%を消費する空気圧縮機の動力を大幅に削減出来るこ
とであり、結果として発電出力が大幅に増加できる。
【0018】次に、図1と図5を用いて、本実施例にお
いて、万が一、熱交換器70において漏えいが発生した
場合の動作を説明する。本実施例では、前記したよう
に、空気流路18には、常温,大気圧程度の空気が流動
する。天然ガス流路19(内管23の内部流路)には、
加圧したLNGが供給され、空気との熱交換により加熱
されてNGとなる。また、窒素ガス流路20(内管23
と外管24との間隙流路)には、窒素ガス供給装置76
から窒素ガスが供給されている。熱交換器70の運転に
伴い、供給された窒素ガスも冷却され、体積が収縮する
ので、ガス圧力制御弁75の自動制御により、窒素ガス
流路20内での窒素ガス圧力が大気圧程度になるように
制御する。また、運転を停止して、熱交換器70全体の
温度が上昇した場合には、窒素ガス流路20の圧力が上
昇するので、窒素ガス排出弁77を操作して、圧力を大
気圧程度に制御する。
【0019】ここで、万が一、NGが流動する天然ガス
流路19の何れかの部位が損傷した場合を想定する。図
1に示すように、天然ガス流路19とは、ノズル12a
〜ヘッダ26a〜内管23〜ヘッダ26b〜ノズル12
bという経路である。この経路の外表面は、窒素ガス流
路20すなわち、ノズル13a〜管板27bと胴30と
ふた32bで覆われた空間〜外管24〜管板27aと胴
30とふた32aで覆われた空間〜ノズル13bという
領域で、連続的に覆われている。従って、万が一、天然
ガス流路19の何れかが損傷した場合、相対的に圧力が
高いNGは、必然的に窒素ガス流路20へ流出する。加
熱側流体である空気は、空気流路18すなわち、ノズル
11a〜胴30〜ノズル11bという経路を流動するた
め、このような事象が発生した場合でも、NGが助燃性
の空気と混合することは無く、安全性が確保される。
【0020】窒素ガス流路20には、図5に示すように
圧力計81およびガス検知器82が設置してあり、圧力
の変化と、ガス濃度の変化を検出することにより、制御
回路83の指令により遮断弁85a〜85dが閉鎖す
る。さらに、窒素ガス流路20の圧力が、設定した限度
より上昇すると、ラプチャーディスク86が自動的に破
裂して開口し、NGは不活性ガスである窒素と混合しな
がら配管87を経由してフレアスタック88に導かれ、
未燃ガスを燃焼しながら安全に系外に排出される。これ
らの事象は、熱交換器70の遮断弁85aおよび85b
の内側に存在するNGが全て放出され次第、速やかに終
了する。
【0021】本実施例では、二重管を構成する際に、内
面に溝加工あるいは突起加工がなされた外管を用い、図
3(A)のような二重管を得たが、外面に溝加工あるい
は突起加工がなされた内管を用いてもよく、その場合は
図3(B)のような二重管形状となる。内管23の材質
がステンレス鋼の場合など、加工が容易でない場合には
図3(A)の方式が有利である。管の外部には、機械加
工などで大きな凹凸を付けることが比較的容易であり、
不活性ガスの流れる環状流路面積を大きくしたい場合に
は、図3(B)の方式が有利となる。
【0022】さらに、図3(C)に示すように、内管2
3の外面と、外管24の内面の両方に溝加工あるいは突
起加工を施してもよい。その場合の利点は、不活性ガス
の流路面積が大きく採れる事であるが、製造コストは高
価になる。
【0023】また、図3(D)に示すように、溝加工あ
るいは突起加工をせずに、伝熱性のワイヤ35を内管2
3と外管24の間に挿入してから二重管を構成してもよ
い。この場合、溝加工あるいは突起加工は不要となる利
点があるが、加工時に多数のワイヤ35を適切な位置に
保持する手段が必要となる。
【0024】加えて、二重管33を組み立てる方法とし
て、前記した実施例では、外管24に外部から機械力を
加えて縮径する方法を例示したが、以下に、別の組み立
て方法について説明する。
【0025】まず、予め孔開け加工されたアルミニウム
合金製の板状フィン22を、孔の位置が揃うように、必
要な枚数整列させておく。板状フィン22の孔形状は、
孔の最小内径が外管24の外径よりも少し大きくなるよ
うに、エッジ部分を折り込み、カラー形状にしておく。
また、必要な間隔で、予め孔開け加工されたバッフル板
31も挿入する。バッフル板の孔は、同様のカラー形状
でも良いが、前記実施例と同様に、弾力性があるゴム
や、テフロンなどのパッキンを設置してもよい。その場
合は、気密性を向上させることができる。
【0026】これら整列されたフィンとバッフル板の孔
加工部分に対し、内面に溝加工を施した銅製の外管24
を挿入する。挿入時点では、外管24とフィンの孔と
は、僅かな隙間があるので、マンドレルなどを外管24
の管内に挿入し、管の外径を拡管する。あるいは、外管
24の端部に仮配管を接続し、水圧などの流体力を作用
させて拡管してもよい。銅製の外管24は、展延性に富
むので、比較的容易に拡管でき、板状フィン22と外管
24は、機械的,熱的に接合される。このとき、管板2
7a,27bも予め挿入しておけば、拡管により管板と
外管24を接合することが可能である。拡管による接合
では強度に問題がある場合は、管板と外管の接合は、ロ
ウ接,溶接など通常の方法で接合する。
【0027】次に、外管24のそれぞれの管内に、外径
が外管24の最小内径よりも小さい、銅製の内管23を
挿入する。さらに、同様にマンドレルまたは水圧力を作
用させて内管23を拡管し、外管24の内面の凸部と内
管23の外面を機械的,熱的に接合する。このとき、ヘ
ッダ26a,26bの中の管板部分も予め挿入しておけ
ば、拡管によりヘッダと外管24を接合することが可能
である。但し、拡管による接合では強度に問題がある場
合は、ロウ接,溶接など通常の方法で接合する。これら
を胴30に収納し、ノズル11,12,13、ふた32
などを取り付ける。なお、前記と同様に、胴30には、
ベローズなどを取り付け、熱膨張による応力を緩和する
ことが望ましい。
【0028】この組み立て方法の利点は、最初に説明し
た実施例とは異なり、外管の縮径や、二重管の圧入とい
った、特殊な機械装置が不要である点である。
【0029】また、説明した例では、板状フィン22や
バッフル板31を、孔の位置が揃うように、必要な枚数
整列してから外管24を順次挿入したが、予め必要な本
数の外管24を固定しておき、その管端部に板状フィン
22やバッフル板31を順次挿入してもよい。前記の実
施例の場合と同様に、挿入時に発生する摩擦力の観点か
ら、有利な方法を選択することができる。
【0030】本実施例では、二重管を構成する際に、内
面に溝加工あるいは突起加工がなされた外管を用い、図
3(A)のような二重管を得たが、前記実施例でも記載
したように、図3(B)や、図3(C),図3(D)に
示した二重管を得る場合も、同様に実現可能であり、そ
の場合の特有の性質などは、それぞれ前記実施例と同様
であることはいうまでもない。
【0031】以上、本発明の一実施例による熱交換器の
製造方法と、熱交換器を備えたLNG冷熱利用型ガスター
ビン発電システムの実施形態について例示したが、本発
明は、これらの他にも、例えば、LNG冷熱利用型液体
空気製造システム等、LNGの冷熱を利用するシステム
の全てに適用可能である。
【0032】本実施例の熱交換器によれば、二重管構造
の伝熱管を形成し、二重管の外管と内管の間隙流路に不
活性ガスを流動させることにより、可燃性物質や毒物
等、漏えいすることが望ましくない流体を熱交換する場
合に、万が一、伝熱管に漏洩が発生した場合にも、加熱
側流体と被加熱側流体の直接的な混合を抑制することが
可能となる。
【0033】また、該二重伝熱管の該外管の外表面を他
の該外管の外表面と互いに熱伝導性の部材により結合す
ることにより、管外の伝熱面積を大きくし、流速と熱伝
達率を増大させることができ、熱交換器全体の効率を高
めることができる。
【0034】さらに、該胴の片側には、第一の管板と第
二の管板を有し、第一の管板は該二重伝熱管の該外管の
管端部に接続され、第二の管板は該二重伝熱管の該内管
の管端部に接続されているので、万が一、ヘッダ部分に
漏洩が発生した場合にも、加熱側流体と被加熱側流体の
直接的な混合を防ぐことができる。
【0035】このように、本実施例によれば、可燃性物
質や毒物等、流路から漏えいすることが望ましくない流
体を安全にかつ高効率に熱交換させることが可能とな
る。よって、本実施例の熱交換器をLNG冷熱利用シス
テムの熱交換器に適用することにより、安全で高効率な
LNG冷熱利用システムを提供することができる。
【0036】
【発明の効果】本発明の目的は、例えば可燃性物質や毒
物等、漏えいすることが望ましくない流体を熱交換する
熱交換器において、加熱側流体と被加熱側流体の混合を
抑制することができる熱交換器を提供することにある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例である熱交換器の縦断面図。
【図2】本発明の一実施例である熱交換器の伝熱管部分
の横断面図。
【図3】本発明の一実施例である熱交換器の二重管部分
の拡大断面図。
【図4】本発明の一実施例であるLNG冷熱利用型ガス
タービン発電システムの概要図。
【図5】本発明の一実施例である安全機構の概要図。
【符号の説明】
5…燃焼器、7…ガスタービン、8…発電機、9…再生
熱交換器、11,12,13…ノズル、18…空気流
路、19…天然ガス流路、20…不活性ガス流路、22
…板状フィン、23…内管、24…外管、26…ヘッ
ダ、27…管板、30…胴、31…バッフル板、32…
ふた、33…二重管、35…ワイヤ、40,87…配
管、43…LNG貯蔵タンク、51…空気圧縮機、55
…スタック、70…熱交換器、75…ガス圧力制御弁、
76…窒素ガス供給装置、77…窒素ガス排出弁、80
…空気ブロア、81…圧力計、82…ガス検知器、83
…制御回路、85…遮断弁、86…ラプチャーディス
ク、88…フレアスタック。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 千野 耕一 茨城県日立市大みか町七丁目2番1号 株 式会社日立製作所電力・電機開発研究所内 Fターム(参考) 3L103 AA44 CC21 CC22 CC26 DD08 DD18 DD33 DD38 DD42 DD62

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数の伝熱管によって構成される伝熱管群
    と、該伝熱管群を収納する胴体と、前記伝熱管群の両端
    部側に夫々設置され、該伝熱管群の端部を夫々保持する
    管板と、前記胴体内部空間に流路を形成するように設置
    されるバッフル板とを備えた熱交換器において、 前記伝熱管は、内管と外管とにより構成されたものであ
    って、該内管の外表面の一部と前記外管の外表面の一部
    が、直接或いは熱伝導性の部材を介して互いに接触する
    ように形成されていることを特徴とする熱交換器。
  2. 【請求項2】複数の伝熱管によって構成される伝熱管群
    と、該伝熱管群を収納する胴体と、前記伝熱管群の両端
    部側に夫々設置され、該伝熱管群の端部を夫々保持する
    管板と、前記胴体内部空間に流路を形成するように設置
    されるバッフル板とを備えた熱交換器において、 前記伝熱管は、内管と、該内管の外周面と所定の間隙を
    有するように配置される外管とにより構成されたもので
    あって、該内管の外表面の一部と前記外管の内表面の一
    部が、直接或いは熱伝導性の部材を介して互いに接触す
    るように形成されていることを特徴とする熱交換器。
  3. 【請求項3】第1の流体を流通させる複数の伝熱管によ
    って構成される伝熱管群と、該伝熱管群を収納する胴体
    と、前記伝熱管群の両端部側に夫々設置され、該伝熱管
    群の端部を夫々保持する管板と、前記胴体内部空間であ
    って前記伝熱管群の外周部に第2の流体を流通させる流
    路を形成するように設置されるバッフル板とを備えた熱
    交換器において、 前記伝熱管は、内管と外管とにより構成され、該内管と
    外管の間には第3の流体を流通させるように、前記内管
    の外周面と外管の内表面とに所定の間隙を有し、前記内
    管の外表面の一部と前記外管の内表面の一部が、直接或
    いは熱伝導性の部材を介して互いに接触するように形成
    されていることを特徴とする熱交換器。
  4. 【請求項4】前記伝熱管は、前記外管の外表面が他の伝
    熱管外管の外表面と、互いに熱伝導性の部材により結合
    されていることを特徴とする請求項1から3の何れかに
    記載の熱交換器。
  5. 【請求項5】内面に溝加工あるいは突起加工が施してあ
    る第1の伝熱管の管内に、外径が該第1の伝熱管の最小
    内径よりも小さい第2の伝熱管を挿入し、外側となる第
    2の伝熱管の外表面から内向きの機械力を作用させて前
    記第2の伝熱管の外径を縮径し、形成された二重管の外
    面に、予め孔開け加工されたフィンを圧入することを特
    徴とする熱交換器の製造方法。
  6. 【請求項6】予め孔開け加工された板状のフィンに、内
    面に溝加工あるいは突起加工が施してある第1の伝熱管
    を挿入し、該第1の伝熱管内に流体圧力または機械力を
    作用させて拡管し、前記板状フィンと第1の伝熱管とを
    接合し、該第1の伝熱管の管内に、外径が第1の伝熱管
    の最小内径よりも小さい第2の伝熱管を挿入し、該第2
    の伝熱管に流体圧力または機械力を作用させて拡管し、
    二重管を形成することを特徴とする熱交換器の製造方
    法。
  7. 【請求項7】前記熱交換器の製造方法は、二重管を製造
    する際、内面に溝加工あるいは突起加工がなされた第1
    の伝熱管を用いる代わりに、外面に溝加工あるいは突起
    加工がなされた第2の伝熱管を用いることを特徴とする
    請求項5または6に記載の熱交換器の製造方法。
  8. 【請求項8】前記熱交換器の製造方法は、二重管を製造
    する際、内面に溝加工あるいは突起加工がなされた第1
    の伝熱管を用いるに加え、外面に溝加工あるいは突起加
    工がなされた第2の伝熱管を用いることを特徴とする請
    求項5または6に記載の熱交換器の製造方法。
  9. 【請求項9】前記熱交換器の製造方法は、二重管を製造
    する際、内面に溝加工あるいは突起加工がなされた第1
    の伝熱管を用いる代わりに、第1の伝熱管と第2の伝熱
    管の間の環状領域に熱伝導性の部材を挿入することを特
    徴とする請求項5または6に記載の熱交換器の製造方
    法。
  10. 【請求項10】前記熱交換器の製造方法は、予め孔開け
    加工されたフィンを二重管の外面に圧入する工程におい
    て、フィンに混在して、少なくとも1枚の予め孔開け加
    工されたバッフル板を圧入することを特徴とする請求項
    5に記載の熱交換器の製造方法。
  11. 【請求項11】前記熱交換器の製造方法は、予め孔開け
    加工されたフィンに伝熱管を挿入する工程において、フ
    ィンの中に、少なくとも1枚の予め孔開け加工されたバ
    ッフル板を混在させることを特徴とする請求項6に記載
    の熱交換器の製造方法。
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Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030097212A (ko) * 2002-06-20 2003-12-31 서울금속산업주식회사 이중관의 열교환기를 갖는 보일러
JP2006264568A (ja) * 2005-03-25 2006-10-05 Nissan Diesel Motor Co Ltd 冷房・冷凍装置及びそれを搭載した自動車
WO2008089777A1 (fr) * 2007-01-24 2008-07-31 Bougriou Cherif Echangeur de chaleur a doubles tubes concentriques et calandre
WO2009074441A1 (en) * 2007-12-12 2009-06-18 M.T.A. S.P.A. Heat exchanger
JP2011515646A (ja) * 2008-03-27 2011-05-19 レール・リキード−ソシエテ・アノニム・プール・レテュード・エ・レクスプロワタシオン・デ・プロセデ・ジョルジュ・クロード 熱産生流体との熱交換により極低温液体を気化させるための方法
JP2012002363A (ja) * 2010-06-14 2012-01-05 Mitsubishi Electric Corp 供給ヘッダ、加湿装置及び空気調和装置
WO2012008348A1 (ja) * 2010-07-12 2012-01-19 株式会社Cku 熱交換器
CN102410527A (zh) * 2011-11-10 2012-04-11 王海波 用于锅炉烟气余热回收的复合相变换热器
EP2713131A1 (en) * 2012-09-27 2014-04-02 Tai-Her Yang Tri-piece thermal energy body heat exchanger having multi-layer pipeline and transferring heat to exterior through outer periphery of pipeline
JP2014118141A (ja) * 2012-12-13 2014-06-30 Hyundai Motor Company Co Ltd 車両用クーリングモジュール
CN103994681A (zh) * 2014-06-11 2014-08-20 上海立殊换热技术设备有限公司 竖直烟道复合相变换热器
JP2014159948A (ja) * 2014-04-03 2014-09-04 Mayekawa Mfg Co Ltd 製氷装置
KR101547964B1 (ko) * 2014-06-13 2015-08-27 주식회사 티이애플리케이션 건조 시스템
CN105953212A (zh) * 2016-06-02 2016-09-21 河南益丰源科技有限公司 膜式蒸发相变换热水加热器
KR20160130285A (ko) * 2014-09-30 2016-11-10 가부시키가이샤 나노테크 용액 이송 냉각 장치
JP2019120465A (ja) * 2018-01-10 2019-07-22 三菱日立パワーシステムズ株式会社 熱交換器のリーク検知方法
JP2019120468A (ja) * 2018-01-10 2019-07-22 三菱日立パワーシステムズ株式会社 熱交換器及び熱交換器のリーク箇所隔離方法
CN110038315A (zh) * 2019-04-02 2019-07-23 天津科技大学 可同时处理多种介质的管式降膜蒸发装置
CN110118453A (zh) * 2019-06-19 2019-08-13 浙江银轮机械股份有限公司 集成式换热器及具有其的电动汽车
EP3680468A3 (en) * 2018-12-19 2020-09-16 Honeywell International Inc. Three-way heat exchanger system for auxiliary power unit
JPWO2020144764A1 (ja) * 2019-01-09 2021-09-30 三菱電機株式会社 冷凍サイクル装置

Cited By (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030097212A (ko) * 2002-06-20 2003-12-31 서울금속산업주식회사 이중관의 열교환기를 갖는 보일러
JP2006264568A (ja) * 2005-03-25 2006-10-05 Nissan Diesel Motor Co Ltd 冷房・冷凍装置及びそれを搭載した自動車
WO2008089777A1 (fr) * 2007-01-24 2008-07-31 Bougriou Cherif Echangeur de chaleur a doubles tubes concentriques et calandre
WO2009074441A1 (en) * 2007-12-12 2009-06-18 M.T.A. S.P.A. Heat exchanger
JP2011515646A (ja) * 2008-03-27 2011-05-19 レール・リキード−ソシエテ・アノニム・プール・レテュード・エ・レクスプロワタシオン・デ・プロセデ・ジョルジュ・クロード 熱産生流体との熱交換により極低温液体を気化させるための方法
JP2012002363A (ja) * 2010-06-14 2012-01-05 Mitsubishi Electric Corp 供給ヘッダ、加湿装置及び空気調和装置
WO2012008348A1 (ja) * 2010-07-12 2012-01-19 株式会社Cku 熱交換器
JP2012021668A (ja) * 2010-07-12 2012-02-02 Cku:Kk 熱交換器
CN103097847A (zh) * 2010-07-12 2013-05-08 株式会社Cku 热交换器
CN102410527A (zh) * 2011-11-10 2012-04-11 王海波 用于锅炉烟气余热回收的复合相变换热器
EP2713131A1 (en) * 2012-09-27 2014-04-02 Tai-Her Yang Tri-piece thermal energy body heat exchanger having multi-layer pipeline and transferring heat to exterior through outer periphery of pipeline
JP2014074581A (ja) * 2012-09-27 2014-04-24 Yang Tai He 熱交換器
AU2013234402B2 (en) * 2012-09-27 2017-09-21 Tai-Her Yang Tri-piece thermal energy body heat exchanger having multi-layer pipeline and transferring heat to exterior through outer periphery of pipeline
JP2014118141A (ja) * 2012-12-13 2014-06-30 Hyundai Motor Company Co Ltd 車両用クーリングモジュール
JP2014159948A (ja) * 2014-04-03 2014-09-04 Mayekawa Mfg Co Ltd 製氷装置
CN103994681B (zh) * 2014-06-11 2016-01-13 上海立殊换热技术设备有限公司 竖直烟道复合相变换热器
CN103994681A (zh) * 2014-06-11 2014-08-20 上海立殊换热技术设备有限公司 竖直烟道复合相变换热器
KR101547964B1 (ko) * 2014-06-13 2015-08-27 주식회사 티이애플리케이션 건조 시스템
KR20160130285A (ko) * 2014-09-30 2016-11-10 가부시키가이샤 나노테크 용액 이송 냉각 장치
KR101851486B1 (ko) * 2014-09-30 2018-06-07 가부시키가이샤 나노테크 용액 이송 냉각 장치
CN105953212A (zh) * 2016-06-02 2016-09-21 河南益丰源科技有限公司 膜式蒸发相变换热水加热器
JP7000166B2 (ja) 2018-01-10 2022-01-19 三菱パワー株式会社 熱交換器のリーク検知方法
JP2019120468A (ja) * 2018-01-10 2019-07-22 三菱日立パワーシステムズ株式会社 熱交換器及び熱交換器のリーク箇所隔離方法
JP2019120465A (ja) * 2018-01-10 2019-07-22 三菱日立パワーシステムズ株式会社 熱交換器のリーク検知方法
JP7051448B2 (ja) 2018-01-10 2022-04-11 三菱重工業株式会社 熱交換器及び熱交換器のリーク箇所隔離方法
EP3680468A3 (en) * 2018-12-19 2020-09-16 Honeywell International Inc. Three-way heat exchanger system for auxiliary power unit
US11454450B2 (en) 2018-12-19 2022-09-27 Honeywell International Inc. Three-way heat exchanger system for auxiliary power unit
JPWO2020144764A1 (ja) * 2019-01-09 2021-09-30 三菱電機株式会社 冷凍サイクル装置
JP7460550B2 (ja) 2019-01-09 2024-04-02 三菱電機株式会社 冷凍サイクル装置
CN110038315A (zh) * 2019-04-02 2019-07-23 天津科技大学 可同时处理多种介质的管式降膜蒸发装置
CN110118453A (zh) * 2019-06-19 2019-08-13 浙江银轮机械股份有限公司 集成式换热器及具有其的电动汽车

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