JP2015059716A - 伝熱管及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の伝熱管10の製造方法は、管体12の内面12Aに金属粉体32を接触させる粉体接触工程と、管体12の内面12Aに金属粉体32を接触させた状態で、管体12の外側から管体12及び金属粉体32に向けて高エネルギービーム22を照射することにより管体12の一部及び金属粉体32の一部を溶融させて溶融池を生成すると共に、この溶融池を固化させることにより管体12の内側に突出する凸部14を管体12に一体に形成して伝熱管10を得る溶接工程とを備えている。
【選択図】図1
Description
図5に示される第一具体例に係る伝熱管10には、複数の凸部14(一例として、4つの凸部14)が形成されている。この複数の凸部14は、それぞれらせん状に形成されている。また、この複数の凸部14は、いずれも同一の形状とされており、互いに管体12の周方向に一定の間隔を空けて形成されている。各凸部14におけるらせん形状のピッチは、一定とされている。
図6に示される第二具体例に係る伝熱管10には、一つの凸部14が形成されている。この凸部14は、らせん状に形成されている。また、この凸部14におけるらせん形状のピッチは、変化されている。つまり、この凸部14におけるらせん形状のピッチは、管体12の軸方向一方側から他方側に向かうに従って増加されている。
図7に示される第三具体例に係る伝熱管10には、複数の凸部14が形成されている。この複数の凸部14は、それぞれ管体12の周方向に沿う環状に形成されている。また、管体12の軸方向一方側では、複数の凸部14の間隔が広く、管体12の軸方向他方側では、複数の凸部14の間隔が狭くなっている。また、管体12の軸方向一方側では、複数の凸部14の数が少なく、管体12の軸方向他方側では、複数の凸部14の数が多くなっている。管体12の軸方向他方側は、一例として、伝熱性を高めたい領域とされる。このように、伝熱性を高めたい領域では、複数の凸部14の数が増加されると共に複数の凸部14の間隔が狭くされると、伝熱管10の内側を流れる流体と伝熱管10との接触面積が増加するので好適である。
図8に示される第四具体例に係る伝熱管10には、複数の凸部14(一例として、4つの凸部14)が形成されている。この複数の凸部14は、それぞれ管体12の軸方向に沿って直線状に延びている。また、この複数の凸部14は、いずれも同一の形状とされており、互いに管体12の周方向に一定の間隔を空けて形成されている。
図9に示される第五具体例に係る伝熱管10では、管体12が屈曲して形成されている。また、この伝熱管10には、複数の凸部14(一例として、4つの凸部14)が形成されている。この複数の凸部14は、それぞれ管体12の軸方向に沿って延びている。また、この複数の凸部14は、互いに管体12の周方向に一定の間隔を空けて形成されている。
上記実施形態では、図1に示されるように、管体12の内側に金属粉体32が充填されていた。しかしながら、図10に示されるように、充填されるよりも少ない量の金属粉体32が管体12の内側に収容されていても良い。つまり、図10に示される変形例において、管体12は、その中心軸が水平方向に延びるように配置されている。また、管体12の側面断面視において管体12の中心軸よりも低く且つ凸部14よりも高い位置に金属粉体32の表面が位置するように金属粉体32の量は設定されている。
また、上記実施形態では、図1に示されるように、管体12の中心軸が水平方向に延びるように管体12が配置された状態で、この管体12の周壁部に凸部14が形成されていた。しかしながら、図11に示されるように、管体12の中心軸が鉛直方向に延びるように管体12が配置された状態で、この管体12の周壁部に凸部14が形成されても良い。また、凸部14は、管体12の軸方向に離間した複数個所に形成されても良い。
また、上記実施形態では、図1に示されるように、管体12の内側に金属粉体32が充填されることにより、管体12の内面12Aに金属粉体32が接触されていた。しかしながら、例えば、図12(A)に示されるように、例えば接着剤等のペースト剤58に金属粉体32が含有されると共に、この金属粉体32を含有するペースト剤58が管体12の内面12Aに貼り付けられることにより、管体12の内面12Aに金属粉体32が接触されても良い。
また、上記実施形態において、伝熱管10は、管体12及び凸部14によって構成されていた。しかしながら、図13に示されるように、伝熱管10は、管体12(外管)と、保持部材としての内管62と、凸部14とによって構成されていても良い。内管62は、管体12の内側に挿入されている。この管体12及び内管62は、二重構造体としての二重管64を構成しており、管体12及び内管62の間には、空間が設けられている。
また、上記実施形態では、金属製の管体12と同一の金属である金属粉体32が使用されていたが、金属製の管体12と異なる金属である金属粉体32が使用されても良い。なお、金属製の管体12と異なる金属である金属粉体32が使用された場合、凸部14は、異種金属の合金により形成される。この異種金属として、例えば、耐食性の良い金属と伝熱性の良い金属などの組み合わせが用いられると、凸部14における耐食性及び伝熱性を確保することができるので好適である。
Claims (6)
- 金属製の管体の内面に金属粉体を接触させる粉体接触工程と、
前記管体の内面に前記金属粉体を接触させた状態で、前記管体の外側から前記管体及び前記金属粉体に向けて高エネルギービームを照射することにより前記管体の一部及び前記金属粉体の一部を溶融させて溶融物を生成すると共に、前記溶融物を固化させることにより前記管体の内側に突出する凸部を前記管体に一体に形成して伝熱管を得る溶接工程と、
を備えた伝熱管の製造方法。 - 前記溶接工程において、前記管体及び前記金属粉体に対して前記高エネルギービームを相対移動させて、前記高エネルギービームの相対移動方向に沿って前記管体の一部及び前記金属粉体の一部を溶融させる、
請求項1に記載の伝熱管の製造方法。 - 前記溶接工程において、前記高エネルギービームを照射することにより、前記管体の一部及び前記金属粉体の一部に前記溶融物としての溶融池を形成すると共に、前記溶融池にキーホールを形成しながら、前記高エネルギービームを相対移動させる、
請求項2に記載の伝熱管の製造方法。 - 前記溶接工程において、前記高エネルギービームの焦点を前記管体の外面から前記金属粉体の内部までのいずれかの位置に設定した状態で、前記管体の外側から前記管体及び前記金属粉体に向けて前記高エネルギービームを照射する、
請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の伝熱管の製造方法。 - 前記粉体接触工程において、前記管体の内側に前記金属粉体を充填することにより、前記管体の内面に前記金属粉体を接触させる、
請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の伝熱管の製造方法。 - 金属製の管体と、
前記管体の内面に金属粉体が接触された状態で前記管体の外側から前記管体及び前記金属粉体に向けて高エネルギービームが照射されることにより前記管体の一部及び前記金属粉体の一部が溶融されて形成された溶融物が固化されることにより前記管体に一体に形成され前記管体の内側に突出する凸部と、
を備えた伝熱管。
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