JP2007057120A - Heat exchanger - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、熱交換器に関する。 The present invention relates to a heat exchanger.
従来より、図7に示すように、業務用フライヤー1の油槽2内には伝熱管3が配置され、油槽2の側面外方に配されたガスバーナ4から伝熱管3内に燃焼ガスが供給され、伝熱管3内を流通する燃焼ガスによって油槽2内の調理油を加熱する形式をとっている(例えば、特許文献1を参照)。この種の熱交換器5においては、伝熱効率の向上を図るべく、伝熱管3の内周面に複数の伝熱フィン6を取り付けている。伝熱フィン6は、例えば、前後方向に細長いチャンネル形をなし、長さ方向に間隔をあけてスポット溶接等を施すことにより、伝熱管3の内周面における固定位置7に固定されている。
ところで、上記した熱交換器5にあっては、伝熱管3の周壁3Aが伝熱対象となる調理油と接することで伝熱フィン6より温度が低くなることから、伝熱管3と伝熱フィン6との間で熱膨張差を生じ易いという事情があった。そのため、熱膨張差に起因する過大な応力により、固定位置7付近をきっかけとして、伝熱管3の周壁3Aに亀裂が生じるおそれがあった(図7の一点鎖線内を参照)。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、伝熱管の周壁に亀裂が生じるのを防止することを目的とする。
By the way, in the above-mentioned
This invention is completed based on the above situations, Comprising: It aims at preventing that a crack arises in the surrounding wall of a heat exchanger tube.
上記の目的を達成するための手段として、請求項1の発明は、熱交換槽の内側または外側に配される伝熱管と、前記伝熱管の周面に沿って配され、同周面における固定位置に固定手段で固定される長板状の伝熱フィンとを備え、前記伝熱管内を通過する熱媒体と前記熱交換槽に導入される流体との間で熱交換が行われる熱交換器において、前記伝熱フィンには、前記固定位置に生じる応力に応じて変形または破断され得る変形破断部が設けられている構成としたところに特徴を有する。
As means for achieving the above object, the invention of
請求項2の発明は、請求項1に記載のものにおいて、前記固定位置は、前記伝熱管の長さ方向に間隔をあけて複数設定され、前記変形破断部は、隣接する固定位置間に設けられているところに特徴を有する。
請求項3の発明は、請求項1または請求項2に記載のものにおいて、前記変形破断部は、前記伝熱フィンの幅方向の両端部を残して中間部を切り欠いて形成されるところに特徴を有する。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, a plurality of the fixed positions are set at intervals in the length direction of the heat transfer tube, and the deformation fracture portion is provided between adjacent fixed positions. It is characterized by
According to a third aspect of the present invention, in the one according to the first or second aspect, the deformation fracture portion is formed by cutting out an intermediate portion except for both end portions in the width direction of the heat transfer fin. Has characteristics.
<請求項1の発明>
伝熱管と伝熱フィンとの間で熱膨張差が生じ、それに伴い伝熱管の固定位置に応力が加わったとしても、かかる応力に応じて伝熱フィンの変形破断部が変形または破断され得る構成としたから、固定位置に応力が集中することがなく、伝熱管の周壁に亀裂が生じるのを防止できる。
<Invention of
Even if a difference in thermal expansion occurs between the heat transfer tubes and the heat transfer fins, and stress is applied to the fixed position of the heat transfer tubes, the deformation fracture portion of the heat transfer fins can be deformed or broken according to the stress. Therefore, stress is not concentrated at the fixed position, and it is possible to prevent the peripheral wall of the heat transfer tube from cracking.
<請求項2の発明>
変形破断部が隣接する固定位置間に設けられているから、固定位置に生じる応力を効率良く分散させることができ、亀裂の発生をより有効に防止できる。
<請求項3の発明>
変形破断部が伝熱フィンを所定形状に切り欠いて形成されるから、変形動作の円滑性が保障される。
<Invention of
Since the deformation fracture portion is provided between the adjacent fixed positions, the stress generated at the fixed position can be efficiently dispersed, and the generation of cracks can be more effectively prevented.
<Invention of
Since the deformation fracture portion is formed by cutting the heat transfer fin into a predetermined shape, the smoothness of the deformation operation is ensured.
<実施形態1>
本発明の実施形態1を図1ないし図5によって説明する。本実施形態の熱交換器10は、業務用フライヤー70の内部に配される熱交換用浸管としての加熱管を例示するものであって、伝熱管20と伝熱フィン30とを備えて構成されている。
<
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The
業務用フライヤー70は、図1に示すように、調理油の注ぎ込みを可能とする相当深さの油槽71(本発明の熱交換槽に相当する)を備えている。油槽71は上面開放のボックス72内に収容され、ボックス72は複数本の支持脚73によって支持されている。油槽71の下部には槽内を横切って熱交換器10が配置され、伝熱管20の両端が油槽71の下部側面に開口している。
As shown in FIG. 1, the
油槽71の下部側面には、上部側より内側へ凹むようにして括れ部74が設けられ、括れ部74とボックス72との隙間には加熱部75が設置されている。加熱部75にはガスバーナ76が具備され、ガスバーナ76のガス供給口が伝熱管20の入口に対向して配置されている。一方、油槽71の側面のうち、括れ部74とは反対側には、伝熱管20の出口が開口するとともに、この出口が油槽71と並んで立設された排気筒77に連通している。ガスバーナ76が点火されると、伝熱管20に熱気(本発明の熱媒体に相当する)が供給されて油槽71中の調理油との間に熱交換が行われ、さらに熱気が伝熱管20を通過して排気筒77から排気されるようになっている。
A
さて、伝熱管20は、加熱部75からの熱気の流通方向に延びる円筒形をなし、その内周面に、伝熱フィン30を取り付けている。伝熱フィン30は、伝熱面積の増加によって伝熱効率の向上を実現するものであって、図3及び図4に示すように、伝熱管20の長さ方向に沿った細長いチャンネル形(断面Uの字形)をなし、伝熱管20の内周面に対し周方向に等間隔をあけて複数(例えば4つ)設けられている。
詳しくは伝熱フィン30は、伝熱管20の内周面に当着される長板状の基板31と、基板31の両側縁から略直角に立ち上げられた一対のフィン本体32とからなり、これらが曲げ加工によって一体に形成されている。基板31には、長さ方向に間隔をあけた複数位置でスポット溶接が施され、これにより伝熱管20の内周面における固定位置21に固定されるようになっている。
Now, the
Specifically, the
ところで、伝熱フィン30は、伝熱管20の内外の温度差によって伝熱管20との間に熱膨張差を生じさせることがあり、かかる熱膨張によって伝熱管20より大きく伸長しようとする嫌いがある。そうすると、伝熱管20の固定位置21に応力が加わることになるが、本実施形態においては、各固定位置21間に、固定位置21に生じる応力によって変形または破断され得る変形破断部35が複数設けられており、固定位置21に加わる応力を低減できるようにしてある。変形破断部35は、両フィン本体32の立ち上げ端部(伝熱フィン30の幅方向の両端部)にあって細帯状に形成され、基板31から両フィン本体32の高さ方向途中にかけて延びるループ状の切り欠き孔36を挟んだ両側に配置されている。切り欠き孔36は、平面視によれば基板31を幅方向に貫通する形態とされ、かつ、側面視によれば両フィン本体32を逆Uの字に貫通する形態とされている(図2を参照)。
By the way, the
また、伝熱フィン30は、切り欠き孔36を介して複数のブロック部38に分割され、長さ方向で隣接するブロック部38同士がその両側縁部で変形破断部35によって互いに連結された状態にある。そして、変形破断部35は、切り欠き孔36によって脆弱化されており、固定位置21に生じる応力によって長さ方向に圧縮されることで外向きに膨出変形されるとともに、過大な応力に対しては自身を断ち切ることでその応力に対応するようになっている。
Further, the
さらに、伝熱フィン30には、固定位置21の幅方向外方に位置する両フィン本体32を高さ方向の全域にわたって切り欠くことにより、変形補助部34が設けられている。変形補助部34は、両フィン本体32において相対向して切り立つ一対の切り欠き溝によって構成され、その両脇に位置する変形破断部35が長さ方向に圧縮変形したときに、左右の両溝縁の隙間を広げて変形破断部35の変形動作に追従することにより、変形破断部35の良好な変形動作を担保する役割を担っている。
Further, the
次に、本実施形態の作用効果を説明する。まず、金属板を所定形状に切断したあと幅方向に曲げ加工を施すことで長尺チャンネル状をなす伝熱フィン30を形成する。続いて、伝熱フィン30の基板31を伝熱管20の内周面に宛がい、その状態で伝熱管20の固定位置21へ向けてスポット溶接を施し、伝熱フィン30を伝熱管20に対して取り付け固定する。これにより、熱交換器10が製造される。
Next, the effect of this embodiment is demonstrated. First, the
その後、ガスバーナ76を点火させ、伝熱管20に熱気を流通させることにより、油槽71中の調理油を加熱する。この加熱により、調理油に接している伝熱管20と熱気に包まれている伝熱フィン30との間に温度差が生じ、伝熱管20と伝熱フィン30との熱膨張差によって伝熱管20の固定位置21に引っ張り応力が作用する。かかる引っ張り応力が過大になると、図5に示すように、この応力に応じて伝熱フィン30の変形破断部35が圧縮方向に縮み変形され、あるいはさらに変形状態から破断される。これにより、固定位置21に作用する応力が低減されるので、固定位置21付近をきっかけとして、伝熱管20に亀裂が入る事態を阻止できる。なお、変形破断部35が破断されても、各ブロック部38は、スポット溶接によって伝熱管20の固定位置21に繋ぎ止められているので、伝熱管20から脱落することはない。
Thereafter, the cooking oil in the
このように本実施形態によれば、伝熱フィン30の変形破断部35が伝熱管20との熱膨張差に起因する応力を吸収可能な構成となっているので、伝熱管20の周壁20Aに亀裂が生じるのを防止できる。また、変形破断部35が隣接する固定位置21間に設けられているから、固定位置21に生じる応力を効率良く分散させることができ、亀裂の発生をより有効に防止できる。さらに、変形破断部35が両フィン本体32の立ち上げ端部に形成されているから、変形破断部35が円滑に変形破断されることとなる。
Thus, according to this embodiment, since the deformation | transformation fracture | rupture
<実施形態2>
次に、本発明の実施形態2を図6によって説明する。実施形態2では、伝熱フィン30Aの形態が実施形態1とは異なっている。
実施形態2の伝熱フィン30Aは、伝熱管20の長さ方向に沿った細長い形態であって短片37と長片39とからなり、両者が互いの側縁同士を連ねることで断面Lの字形をなしている。そして、伝熱フィン30Aには、実施形態1と同様に、変形破断部35が設けられている。
<
Next,
The
この変形破断部35は、伝熱フィン30Aの幅方向両端部において細帯状に形成され、長片39から短片37にかけて幅方向に延びるループ状の切り欠き孔36を挟んで配置されている。そして、変形破断部35は、伝熱フィン30Aの長さ方向に間隔をあけて、単数または複数がまとまって設けられている。
また、伝熱フィン30Aのうち、変形破断部35の群間には、複数の変形補助部34が設けられている。変形補助部34は、短片37を全幅に亘って横切るとともに長片39の基端部に通じるUの字状の切り欠き溝によって構成されている。
The
Further, among the
実施形態2では、伝熱フィン30Aの短片37が伝熱管20の内周面に沿って配されてスポット溶接を施すことにより、伝熱フィン30Aが伝熱管20の内周面における固定位置21に固定される。使用時において、伝熱管20の固定位置21に応力が生じたときには、変形破断部35が変形または破断されることで固定位置21に作用する応力を低減し、伝熱管20の周壁20Aに亀裂が生じるのを阻止できる。また、変形補助部34が変形破断部35の変形動作に追従して拡開されることにより、変形破断部35の良好な変形動作が担保される。
In the second embodiment, the
<他の実施形態>
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
(1)伝熱フィンは、伝熱管の固定位置に半田溶接またはねじ止めにより固定されてもよい。
(2)伝熱フィンは、伝熱管の外周面に取り付けられてもよい。
(3)伝熱管は、油槽の外側面に沿って回曲して配置されていてもよい。
(4)伝熱管は、断面四角形や断面かまぼこ形であってもよく、特に限定されない。
(5)変形破断部は、薄肉化によって形成されてもよい。また変形破断部は、脆弱な材質で形成されてもよい。
(6)本発明は、フライヤー以外にも広く一般に適用することが可能であり、例えば、ボイラーの熱交換器として好適である。
<Other embodiments>
The present invention is not limited to the embodiments described with reference to the above description and drawings. For example, the following embodiments are also included in the technical scope of the present invention, and further, within the scope not departing from the gist of the invention other than the following. Various modifications can be made.
(1) The heat transfer fins may be fixed to the fixing position of the heat transfer tube by solder welding or screwing.
(2) The heat transfer fins may be attached to the outer peripheral surface of the heat transfer tube.
(3) The heat transfer tube may be arranged by turning along the outer surface of the oil tank.
(4) The heat transfer tube may have a rectangular cross section or a semi-cylindrical cross section, and is not particularly limited.
(5) The deformation fracture portion may be formed by thinning. The deformation fracture portion may be formed of a fragile material.
(6) The present invention can be widely applied in addition to a fryer, and is suitable, for example, as a heat exchanger for a boiler.
10…熱交換器
20…伝熱管
20A…周壁
21…固定位置
30,30A…伝熱フィン
32…フィン本体
34…変形補助部
35…変形破断部
36…切り欠き孔
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記伝熱管の周面に沿って配され、同周面における固定位置に固定手段で固定される長板状の伝熱フィンとを備え、
前記伝熱管内を通過する熱媒体と前記熱交換槽に導入される流体との間で熱交換が行われる熱交換器において、
前記伝熱フィンには、前記固定位置に生じる応力に応じて変形または破断され得る変形破断部が設けられていることを特徴とする熱交換器。 A heat transfer tube arranged inside or outside the heat exchange tank;
A long plate-like heat transfer fin disposed along the peripheral surface of the heat transfer tube and fixed by a fixing means at a fixed position on the peripheral surface;
In the heat exchanger in which heat is exchanged between the heat medium passing through the heat transfer tube and the fluid introduced into the heat exchange tank,
The heat exchanger according to claim 1, wherein the heat transfer fin is provided with a deformed fracture portion that can be deformed or broken according to a stress generated at the fixed position.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005240156A JP2007057120A (en) | 2005-08-22 | 2005-08-22 | Heat exchanger |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2007057120A true JP2007057120A (en) | 2007-03-08 |
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ID=37920764
Family Applications (1)
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Country | Link |
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JP (1) | JP2007057120A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013092265A (en) * | 2011-10-24 | 2013-05-16 | Mitsubishi Electric Corp | Heat exchanger, fin for the same, and method for manufacturing of heat exchanger |
-
2005
- 2005-08-22 JP JP2005240156A patent/JP2007057120A/en active Pending
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JP2013092265A (en) * | 2011-10-24 | 2013-05-16 | Mitsubishi Electric Corp | Heat exchanger, fin for the same, and method for manufacturing of heat exchanger |
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