JPH1163879A

JPH1163879A - 内面溝付伝熱管

Info

Publication number: JPH1163879A
Application number: JP22998497A
Authority: JP
Inventors: Takao Fukatami; 崇夫深民; Tetsuya Kouchi; 哲哉古内; Kokoro Kikuchi; 心菊地; 俊▲緑▼ ▲すくも▼田; Toshitsuka Sukumoda
Original assignee: Mitsubishi Shindoh Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Shindoh Co Ltd
Priority date: 1997-08-26
Filing date: 1997-08-26
Publication date: 1999-03-05

Abstract

(57)【要約】【課題】熱交換性能を高めつつ圧力損失を抑えること
ができる内面溝付伝熱管を提供する。【解決手段】金属管の内周面に、この内周面の周方向
に連続してジグザグに屈折して延びるフィン２が形成さ
れ、これらフィン２の屈折部の谷側には、金属管内周面
からフィン屈折部の頂点に向けて延びる傾斜部１０が形
成されている。傾斜部１０は、金属管軸線方向に沿って
延びる傾斜した突条である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金属管の内面に、
熱交換効率を高めるためのフィンをジグザグ状に形成し
た内面溝付伝熱管に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の内面溝付伝熱管は、空調装置や
冷却装置の熱交換器等において蒸発管または凝縮管とし
て主に使用されるもので、最近では内面の全面に亙って
螺旋状のフィンを形成した伝熱管が広く市販されてい
る。

【０００３】現在主流となっている伝熱管は、引き抜き
または押し出し加工により得られたシームレス（継ぎ目
のない）管の内部に、外周面に螺旋溝が形成されたフロ
ーティングプラグを通すことにより、金属管の内周面の
全面に亙ってフィンを転造する方法により製造されてい
る。

【０００４】このような螺旋状フィンを形成した内面溝
付伝熱管では、伝熱管の内部下側に溜まる熱媒液体が、
管内を流れる蒸気流に吹き流されて螺旋状フィンに沿っ
て巻き上げられ、管内周面の全面に広がる。この作用に
より、管内周面の全面がほぼ均一に濡れるから、熱媒液
体を気化するための蒸発管として使用した場合には、沸
騰の生じる領域の面積を増して沸騰効率を高めることが
できる。また、熱媒気体を液化するための凝縮管として
使用した場合には、フィン先端が液面から露出すること
により金属面と熱媒気体との接触効率を高め、凝縮効率
を高めることができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、螺旋状フィ
ンによる伝熱効率の向上効果は、さらに改善できる余地
を残していることが判明している。そこで、本発明者ら
は、伝熱管の製造に電縫加工法を適用することにより、
伝熱管の溝の展開形状を様々に変化させて多種類の内面
溝付伝熱管を作成し、これらの性能を比較する実験を行
った。その結果、伝熱管内面に周方向へジグザグに延び
る多数のフィンを形成した場合に、単純螺旋状などのフ
ィンに比して高い熱交換性能が得られることを見い出し
た。

【０００６】しかしながら、この種のジクザグ状のフィ
ンを形成した場合、各フィンの屈折部の谷側において、
金属管内を流れる流体が進行を妨害されてフィン頂部を
越える際に激しい乱流を生じるため、圧力損失が大きい
という問題があった。圧力損失の増大を緩和するため、
ジグザグ状フィンの各屈折部に切れ目を形成し、これら
切れ目を通して流体を流すことも試みられたが、圧力損
失は幾分か減少するものの、同時に熱交換効率が顕著に
低下し、ジグザグ状フィン本来の高い熱交換効率を得る
ことができない問題を生じる。

【０００７】本発明は上記知見に基づいてなされたもの
で、熱交換性能を高めつつ圧力損失を抑えることができ
る内面溝付伝熱管を提供することを課題としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係る第１の内面溝付伝熱管は、金属管の内
周面に、この内周面の周方向に連続してジグザグに屈折
して延びるフィンが形成され、これらフィンの屈折部の
少なくとも一部には、フィン屈折角度が１８０゜より小
さい側において、前記金属管の内周面からフィン屈折部
の頂点に向けて上昇しつつ延びる傾斜部が形成されてい
ることを特徴とする。

【０００９】また、本発明に係る第２の内面溝付伝熱管
は、金属管の内周面に、この内周面の周方向に連続して
ジグザグに屈折して延びるフィンが形成され、金属管の
軸線方向に隣接したフィン屈折部同士の間には、フィン
の高さの３０〜１００％の高さを有するリブが掛け渡さ
れて形成されていることを特徴とする。

【００１０】さらに、本発明に係る第３の内面溝付伝熱
管は、金属管の内周面に、この内周面の周方向に連続し
てジグザグに屈折して延びるフィンが形成され、これら
フィンの両側面のうち、金属管の上流側に位置する側面
の金属管内周面に対してなす角度は、金属管の下流側に
位置する側面の金属管内周面に対してなす角度よりも小
さいことを特徴とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】

［第１実施形態］図１は、本発明に係る内面溝付伝熱管
の第１実施形態を示す部分展開した平面図である。この
内面溝付伝熱管１は、一般に銅，銅合金，アルミニウ
ム，アルミニウム合金等の金属で形成されており、その
内周面には、その周方向へ向けてジグザグに延びるフィ
ン２が多数平行に形成され、フィン２同士の間は一定幅
の溝部４とされている。

【００１２】図２は金属管の管軸に垂直な断面図であ
り、この図２に示すように、内面溝付伝熱管１の内周面
には、管軸方向へ延びかつ内方へ突出した一本の溶接線
６が全長に亘って形成され、この溶接線６の両側にはそ
れぞれ一定幅の溝無し部分８が形成されて、フィン２が
ここで分断されている。これら溝無し部分８は、板条材
を電縫加工して管状にする際に、板条材の端面に発生す
る溶接電流密度を均一化するために望ましいものであ
る。溶接線６は、フィン２の突出量より突出量が小さい
突条であることが好ましい。

【００１３】この実施形態の内面溝付伝熱管１の内周面
は、図１に示すように、その周方向略９０゜毎に４つの
帯状をなす領域Ｒ１〜Ｒ４に区分され、いずれか１つの
領域（この場合Ｒ１）から数えて奇数番の領域Ｒ１，Ｒ
３では、フィン２が伝熱管軸線に対して正の角度αをな
すように形成される一方、偶数番の領域Ｒ２，Ｒ４で
は、フィン２が伝熱管軸線に対して負の角度βをなすよ
うに形成されている。傾斜角度α，βの正負は逆であっ
てもよく、要はフィン２が全体としてジグザク状になる
ように、所定の長さ毎に伝熱管軸線に対し交互に逆方向
へ傾斜していればよい。

【００１４】なお、図１に示したフィン２では、同じ領
域内でフィン２が互いに平行になっているが、これらは
必ずしも平行でなくてもよく、フィン２毎に傾斜角度を
異ならせてもよいし、角度αとβが異なっていてもよ
い。領域Ｒ１〜Ｒ４の幅は等しくなくてもよく、互いに
異なっていてもよい。

【００１５】この実施形態の主たる特徴は、各領域Ｒ１
〜Ｒ４間の境界に位置する各フィン屈折部の谷側（屈折
角度が１８０゜より小さい側）に、金属管の内周面から
フィン屈折部の頂点に向けて上昇しつつ延びる傾斜部１
０が形成されていることにある。この実施形態では、フ
ィン２の末端部を除く全てのフィン屈折部に傾斜部１０
が形成されており、これら傾斜部１０は管軸方向で隣り
合うフィン屈折部へ向けて延びているが、隣り合うフィ
ン屈折部には達していない。

【００１６】この実施形態では、フィン２の末端部を除
く全てのフィン屈折部に傾斜部１０が形成されている
が、傾斜部１０はフィン２を上流側から下流側へ乗り越
える流体の流れを容易化するためのものであるから、フ
ィン２の上流側にのみ形成されていてもよい。また、例
えば、管軸方向に沿って１つおきのフィン屈折部にのみ
形成されていてもよい。

【００１７】図３は、傾斜部１０の拡大図である。この
実施形態の傾斜部１０は稜線１０Ａを有する断面凸Ｖ字
状をなし、フィン２の谷側斜面と一体化されて谷川斜面
との間には、一対の断面Ｖ字状をなす谷線１０Ｂが形成
されている。平面視した状態において稜線１０Ａは管軸
方向に一致しており、管内面に対する稜線１０Ａの傾斜
角度は限定はされないが、３０〜６０゜であることが好
ましく、さらに好ましくは４０〜５０゜とされる。この
ような範囲であると、圧力損失を低下させる効果と熱交
換効率を向上する効果とのバランスが良好であり、製造
も容易である。

【００１８】本発明者らの実験の結果、傾斜部１０を断
面凸Ｖ字状の突条として形成する場合、管軸に対して垂
直な断面での傾斜部１０の頂角が３０〜１２０゜、より
好ましくは４５〜９０゜であると、圧力損失を低下させ
る効果および熱交換効率を向上する効果とのバランスが
良好であることが判明した。傾斜部１０が前記角度の頂
角の稜線１０Ａを有すると、この稜線１０Ａの存在によ
って流体の撹拌が促進されることによると考えられる。
なお、図示の稜線１０Ａは直線状であるが、必ずしも完
全な直線でなくてもよい。

【００１９】なお、この実施形態では、傾斜部１０の頂
点がフィン２の屈折部の頂点に合致しているが、本発明
では必ずしも傾斜部１０の頂点とフィン屈折部の頂点が
一致している必要はなく、例えば、傾斜部１０の最高点
は、フィン屈折部の頂点よりも若干低い位置に設定され
てもよい。この場合、管内周面から傾斜部１０の最高点
までの高さは限定されないが、管内周面からフィン屈折
部の頂点までの高さの３０〜１００％であることが好ま
しく、より好ましくは６０〜１００％とされる。３０％
よりも低いと、圧力損失を低下させる作用が減少する。

【００２０】フィン２の管軸に対する傾斜角度α，βの
絶対値は制限されないが、一般には８〜３０゜であるこ
とが好ましく、より好ましくは１０〜２５゜とされる。
前記絶対値が３０゜を越えるとフィン２が流れに対して
垂直に近くなり、流れを遮って圧力損失が大きくなるた
め好ましくない。また、前記絶対値が８゜未満である
と、フィン２が流れに対して平行に近くなり、フィン２
による乱流発生効果が低下する。

【００２１】フィン２の断面形状は、三角形状、二等辺
三角形状、頂角が丸く面取りされた三角形状、半円状、
円弧状、台形状、面取りされた台形状などいかなる形状
であってもよいが、この実施形態では、図２に示すよう
に、頂角が丸く面取りされた二等辺三角形状とされてい
る。

【００２２】フィン２の管軸方向ピッチ（図３中Ｐ）お
よび高さ（図２中Ｈ）は、本発明では限定されないが、
一般的な内面溝付伝熱管の場合、フィン２のピッチＰが
好ましくは０．１〜０．６ｍｍ、さらに好ましくは０．
３〜０．４５ｍｍとされる。また、フィン高さＨは、好
ましくは０．１０〜０．５０ｍｍ、さらに好ましくは
０．１５〜０．３０ｍｍとされる。

【００２３】上記のように従来よりもピッチが狭く、背
の高いフィン形状を採用した場合には、フィン２による
乱流発生効果が良好であり、内面溝付伝熱管１の熱交換
効率が向上できることが本発明者らの実験から明らかに
なっている。また、このように細く高いフィン２によれ
ば、内面溝付伝熱管１の内面が熱媒液体で覆われた際に
も、フィン２の先端部における排液性が良好になるか
ら、凝縮管として使用した場合にフィン２の先端金属面
が熱媒気体と直接接触しやすく、良好な凝縮性能を得る
こともできる。その一方、背の高いフィン形状を採った
場合には、フィン屈折部における圧力損失が大きいか
ら、本発明の効果が顕著となる。

【００２４】フィン２の両側面のなす角度γ（頂角）は
本発明では限定されないが、好ましくは１０〜３０゜で
あり、さらに好ましくは１５〜２５゜とされる。このよ
うにフィン２の頂角γが小さい場合には、フィン２の側
面が管内周面から垂直に近い角度で起立するため、フィ
ン２により流体の流れを撹乱して乱流を引き起こす効果
が増す。それにも拘わらず、傾斜部１０または傾斜部１
４を形成したことにより、圧力損失の増大を防ぐことが
可能である。また、このようにフィン２の頂角γが小さ
い場合には、凝縮管として使用した際に個々のフィン２
の先端部が露出する傾向が高く、熱媒気体と金属面との
接触面積を増して、高い凝縮効率を得ることができる。

【００２５】内面溝付伝熱管１の外径、肉厚、長さ等の
寸法は限定されず、従来から使用されているいかなる寸
法の伝熱管にも本発明は適用可能である。内面溝付伝熱
管１の材質としては一般に銅または銅合金が使用される
が、本発明はそれに限定されることなく、アルミニウ
ム、アルミニウム合金を始めとする各種金属も使用可能
である。さらに、前記実施形態では、内面溝付伝熱管１
の断面形状が円形であるが、本発明は断面円形に限ら
ず、必要に応じて断面楕円形や偏平管状等としてもよ
い。さらに、内面溝付伝熱管１の内部に純水やアルコー
ル、フロン、混合溶媒などの作動液を減圧下で封入して
管の両端を閉じ、ヒートパイプとして使用することも有
効である。

【００２６】上記構成からなる内面溝付伝熱管１によれ
ば、内周面の周方向に連続してジグザグに屈折して延び
るフィン２が形成され、これらフィン２の屈折部の少な
くとも一部の谷側に傾斜部１０が形成されているから、
伝熱管１内を流れる流体がフィン屈折部に集中して流れ
込んだ際にも、傾斜部１０の緩やかなスロープ面に沿っ
てフィン屈折部を乗り越えることができ、フィン屈折部
で高い流体抵抗を発生することがない。しかも、フィン
屈折部に切り込みを形成する構成などに比べて、フィン
屈折部を乗り越えて流れることにより効果的な流体の撹
拌が行われるので、ジグザグ形状のフィン本来の高い熱
交換効率を損なうことが少ない。よって、熱交換効率を
高めつつ圧力損失を低減するという、従来は両立し難か
った効果をバランスよく奏することが可能である。

【００２７】また、この実施形態の傾斜部１０は稜線１
０Ａを有する断面凸Ｖ字状のものであるから、フィン屈
折部に集まった流体は２本の谷線１０Ｂに沿って傾斜部
１０を駆け上がり、稜線１０Ａの上方で撹拌される。よ
って、この点からも熱交換効率を高めることが可能であ
る。

【００２８】なお、第１実施形態の伝熱管１を製造する
には、図６に示すような溝加工装置を使用して金属条材
の片面にフィン２、溝部４、溝無し部分８、および傾斜
部１０を転造した後、この金属条材を周知の電縫加工装
置により管状に丸め、突き合わせた両側縁を溶接すれば
よい。この溶接により伝熱管１の内面に溶接線６が形成
される。

【００２９】図６の溝加工装置は、軸部２０に一対のフ
ランジ２２を介して各２個の溝付ロール２４Ａ，２４Ｂ
を固定したものであり、これら溝付ロール２４Ａ，２４
Ｂの外周面には、フィン２を転造するためのフィン形成
溝２６が平行かつ螺旋状に形成され、これらフィン形成
溝２６は、各溝付ロール２４Ａ，２４Ｂの境界面を境と
して面対称になるように位置決めされている。

【００３０】さらに、各溝付ロール２４Ａ，２４Ｂの両
端面では、図７および図８に示すように、フィン形成溝
２６の末端とロール端面とがなす角度が鋭角となる側に
おいて、フィン形成溝２６の壁面上端のエッジが面取り
され、面取部２８が形成されている。これら面取部２８
は溝付ロール２４Ａ，２４Ｂの合わせ面において組み合
わされ、傾斜部１０と相補的な立体形状をなす凹部が形
成される。この凹部により、金属条材の表面には傾斜部
１０が転造されることになる。なお、転造時には溝付ロ
ール２４Ａ，２４Ｂと対向して溝無しロールが配置さ
れ、これらロール間に金属条材が通されて転造が行われ
る。

【００３１】なお、第１実施形態では、内面溝付伝熱管
１の内面を周方向に４つの領域Ｒ１〜Ｒ４に分けていた
が、周方向に２つまたは６つの領域に分けてもよく、こ
れらの場合にも第１実施形態と同様の効果が得られる。
また、伝熱管の外径が大きい場合には、伝熱管の内周面
を８つ以上の領域に区画することも可能である。

【００３２】［第２実施形態］図４は、本発明の第２実
施形態を示す拡大図である。この実施形態では、各フィ
ン屈折部の傾斜部１０を形成した側とは反対側（山側）
に、平面視した場合に管軸と平行に伸びる第２傾斜部１
２が形成されている。これら第２傾斜部１２は、管軸に
対して垂直な断面が凸Ｖ字状をなす稜線１２Ａを有し、
一対の谷線１２Ｂを介して管内面と交差している。

【００３３】第２傾斜部１２は管内周面からフィン屈折
部の頂点に達している。ただし、傾斜部１０と同様、フ
ィン屈折部の頂点より若干低い位置まで伸びているだけ
であってもよい。その場合、管内周面から第２傾斜部１
２の最高点までの高さは、管内周面からフィン屈折部の
頂点までの高さの３０〜１００％であることが好まし
く、より好ましくは６０〜１００％とされる。３０％よ
りも低いと前記効果が減少する。他の構成は第１実施形
態と同様でよい。また、第２傾斜部１２を形成するに
は、前述した図６〜図８の溝加工装置において、面取部
２８と反対側のエッジも面取りしたうえで、転造を行え
ばよい。

【００３４】このような第２傾斜部１２を形成すると、
傾斜部１０およびフィン２の屈折部を乗り越えた流体
が、第２傾斜部１２に沿って滑らかに下降し、屈折部の
下流側で淀みが生じることはないから、淀みによる熱交
換効率の低下を防止する効果が得られる。これは特に、
前述したように、高く切り立ったフィン２を形成した場
合に顕著となる。

【００３５】［第３実施形態］図５は、本発明の第３実
施形態を示す拡大図である。この変形例では傾斜部１０
の代わりに、フィン屈折部の谷をなす側のそれぞれに、
平面視して三角形状をなす曲面状または平面状の扇状部
（傾斜部）１４を形成したことを特徴としている。これ
ら傾斜部１４は、傾斜部１０のような稜線１０Ａは有し
ておらず、管軸に対して垂直な断面が、管内面に対して
ほぼ平行な直線状または曲線状をなすようにされてい
る。

【００３６】管軸方向に対する傾斜部１４の傾斜角度は
限定はされないが、前述した傾斜部１０の稜線１０Ａの
管軸に対する傾斜角度と同様であることが好ましい。こ
のような範囲であると、圧力損失を低下させる効果と熱
交換効率を向上する効果とのバランスが良好であり、製
造も容易であるからである。なお、この実施形態では傾
斜部１４の最高点がフィン２の屈折部の頂点に達してい
るが、必ずしも傾斜部１４の頂点とフィン屈折部の頂点
が一致している必要はなく、例えば、傾斜部１０と同様
に、フィン屈折部の頂点よりも若干低い位置に設定され
ていてもよい。傾斜部１４も、図６〜図８で説明した方
法と同様の方法により形成することが可能である。

【００３７】このような傾斜部１４を形成した場合に
も、傾斜部１０を形成した場合と同様の効果が得られ
る。ただ、扇状部である傾斜部１４によれば、稜線１０
Ａによる撹拌効果は得られなくなるが、傾斜部１０より
も体積が小さい分、伝熱管１が軽量化できる。

【００３８】［第４実施形態］図９は、本発明の第４実
施形態を示している。この第４実施形態では、フィン屈
折部に傾斜部１０，１４を形成する代わりに、金属管１
の軸線方向に隣接したフィン屈折部同士の間に、直線状
のリブ３０が掛け渡されて形成されていることを特徴と
している。リブ３０を除く他の構成は、第１実施形態と
同じであってよい。

【００３９】リブ３０の両端は、図１０および図１１に
示すように、フィン２の屈折部とそれぞれ連結されてお
り、リブ３０の管内面からの高さＨ１は、フィン２の管
内面からの高さＨ２の３０〜１００％にされている。１
００％を越えてしまうと伝熱管１を拡管加工する際に、
拡管プラグがフィン２に当たらずにリブ３０に当たって
しまうため、拡管が均等に行われないおそれがあるから
好ましくない。より好ましくは、リブ３０の管内面から
の高さＨ１は、フィン２の管内面からの高さＨ２の５０
〜７０％にされる。フィン屈折部と交わるリブ３０の両
端部のみにおいてリブ３０の高さを相対的に大きくして
もよい。

【００４０】リブ３０の管軸と垂直な断面の形状は、凸
Ｖ字状、半円状、台形状などいかなる形状であってもよ
いが、好ましくは図１１に示すように、凸Ｖ字状（三角
形状）にされる。フィン２と同等の高さを得ながら、リ
ブ３０の体積を小さくして伝熱管１の軽量化が図れるか
らである。

【００４１】リブ３０の断面形状を三角形状とした場
合、リブ３０の管軸と垂直な断面の角度（頂角）は３０
〜１２０゜であることが好ましく、より好ましくは９０
〜１２０゜とされる。このような角度であると、圧力損
失を低下させる効果と熱交換効率を向上する効果とのバ
ランスが良好であり、製造も容易である。

【００４２】このような構成からなる伝熱管１によれ
ば、伝熱管１内を流れる流体がフィン屈折部に集中して
流れ込んだ際にも、リブ３０とフィン２との間に形成さ
れた緩やかな谷線３０Ｂの両側のスロープ面に沿って、
流体がフィン屈折部を乗り越えることができ、フィン屈
折部で高い流体抵抗を発生することがない。しかも、フ
ィン屈折部に切り込みを形成する構成などに比べて、フ
ィン屈折部を乗り越えて流体が流れることにより効果的
な流体の撹拌が行われるので、ジグザグ形状のフィン本
来の高い熱交換効率を損なうことが少ない。

【００４３】また、この実施形態のリブ３０は稜線３０
Ａを有する断面凸Ｖ字状のものであるから、フィン屈折
部に集まった流体は２本の谷線３０Ｂに沿って駆け上が
り、稜線３０Ａの上方で撹拌される。よって、この点か
らも熱交換効率を高めることが可能である。

【００４４】なお、このようなリブ３０を形成するに
は、図１２に示すように、溝付ロール２４Ａ，２４Ｂの
両端部の外周エッジを面取り加工してリブ形成用面取部
３２を形成しておき、これらに対向して溝無しロールを
配置したうえ、これらロール間に金属条材を通して転造
を行い、さらに電縫加工を行えばよい。

【００４５】［第５実施形態］図１３は、本発明の第５
実施形態を示している。この第５実施形態では、フィン
屈折部に傾斜部やリブを形成するのではなく、フィン４
０の断面形状そのものを変更したことを特徴としてい
る。すなわち、図１４に示すように、フィン４０屈折部
の両側面のうち、伝熱管１の上流側に位置する側面４０
Ａの金属管内周面に対してなす角度ｒは４０〜７０゜、
より好ましくは５０〜６０゜とされており、下流側に位
置する側面４０Ｂの金属管内周面に対してなす角度Ｓは
５０〜７５゜、より好ましくは６０〜７０゜とされてい
る。他の構成は、第１実施形態と同様でよい。

【００４６】このような構成からなる伝熱管１によれ
ば、伝熱管１内を流れる流体がフィン屈折部に集中して
流れ込んだ際にも、上流側に位置する緩斜面４０Ａに沿
って流体がフィン屈折部を乗り越えることができ、フィ
ン屈折部で高い流体抵抗を発生することがない。しか
も、フィン屈折部を乗り越えて流れた流体が急斜面４０
Ｂ側で効果的に撹拌されるので、フィン屈折部に切り込
みを形成する構成などに比べて、ジグザグ形状のフィン
本来の高い熱交換効率を損なうことが少ない。

【００４７】なお、図１３に示した例では、フィン２の
断面形状はフィン２の全長に亘って一定にされている
が、前記角度ｒ，ｓの設定はフィン２の交差部について
のみであってよく、フィン２の他の部分に関しては通常
のフィンと同様の対称な断面形状を有していてもよい。
その場合、フィン２の本来の撹拌性能を発揮できて好都
合である。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る内面
溝付伝熱管によれば、伝熱管内を流れる流体がフィン屈
折部に集中して流れ込んだ際にも、フィン屈折部に形成
された緩やかな傾斜面に沿ってフィン屈折部を乗り越え
ることができるから、フィン屈折部で高い流体抵抗を発
生することがない。しかも、フィン屈折部に切り込みを
形成する構成などに比べて、フィン屈折部を乗り越えて
流れることにより効果的な流体の撹拌が行われるので、
ジグザグ形状のフィン本来の高い熱交換効率を損なうこ
とが少ない。したがって、熱交換効率を高めつつ圧力損
失を低減するという、従来は両立し難かった効果をバラ
ンスよく奏することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る内面溝付伝熱管の第１実施形態
を示す内面を一部展開した平面図である。

【図２】第１実施形態の断面図である。

【図３】第１実施形態のフィン屈折部を示す拡大図で
ある。

【図４】第２実施形態のフィン屈折部を示す拡大図で
ある。

【図５】第３実施形態のフィン屈折部を示す拡大図で
ある。

【図６】第１実施形態を製造するための転造装置の要
部を示す正面図である。

【図７】転造装置の溝付ロールの拡大斜視図である。

【図８】転造装置の溝付ロールの拡大平面図である。

【図９】内面溝付伝熱管の第４実施形態を一部展開し
た平面図である。

【図１０】第４実施形態のフィン屈折部を示す拡大図
である。

【図１１】図１０中のＸＩ−ＸＩ線断面図である。

【図１２】第４実施形態を製造するための転造装置の
要部を示す正面図である。

【図１３】内面溝付伝熱管の第５実施形態を一部展開
した平面図である。

【図１４】第５実施形態のフィン屈折部を示す断面拡
大図である。

【符号の説明】

１内面溝付伝熱管２フィン４溝部６溶接線８溝無し部分Ｒ１〜Ｒ４区切られた領域１０，１４傾斜部１０Ａ稜線１０Ｂ谷線１２第２傾斜部２４Ａ，２４Ｂ溝付ロール２６フィン形成溝２８面取部３０リブ３０Ａ稜線３０Ｂ谷線４０フィン４０Ａ緩斜面４０Ｂ急斜面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ▲すくも▼田俊▲緑▼ 福島県会津若松市扇町128の７三菱伸銅株式会社若松製作所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金属管の内周面に、この内周面の周方向
に連続してジグザグに屈折して延びるフィンが形成さ
れ、これらフィンの屈折部の少なくとも一部には、フィ
ン屈折角度が１８０゜より小さい側において、前記金属
管の内周面からフィン屈折部の頂点に向けて上昇しつつ
延びる傾斜部が形成されていることを特徴とする内面溝
付伝熱管。
【請求項２】前記傾斜部は、前記金属管の内周面から
前記金属管の軸線方向に沿ってフィン屈折部の頂点に向
けて延びる傾斜した突条であることを特徴とする請求項
１記載の内面溝付伝熱管。
【請求項３】前記傾斜部は、前記フィン屈折部の谷を
なす側に形成された扇状部であることを特徴とする請求
項１記載の内面溝付伝熱管。
【請求項４】前記フィンのフィン長手方向に対して垂
直な方向に沿う断面の頂角は３０〜１２０゜であり、前
記傾斜部の金属管軸線方向に沿う断面の角度は３０〜６
０゜であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに
記載の内面溝付伝熱管。
【請求項５】フィンの屈折部の少なくとも一部には、
フィン屈折角度が１８０゜より大きい側において、金属
管の軸線方向に延びる第２傾斜部が形成されていること
を特徴とする請求項記載１〜４のいずれかに記載の内面
溝付伝熱管。
【請求項６】金属管の内周面に、この内周面の周方向
に連続してジグザグに屈折して延びるフィンが形成さ
れ、金属管の軸線方向に隣接したフィン屈折部同士の間
には、フィンの高さの３０〜１００％の高さを有するリ
ブが掛け渡されて形成されていることを特徴とする内面
溝付伝熱管。
【請求項７】金属管の内周面に、この内周面の周方向
に連続してジグザグに屈折して延びるフィンが形成さ
れ、これらフィンの屈折部の両側面のうち、金属管の上
流側に位置する側面の金属管内周面に対してなす角度
は、金属管の下流側に位置する側面の金属管内周面に対
してなす角度よりも小さいことを特徴とする内面溝付伝
熱管。
【請求項８】前記フィンの両側面のうち、金属管の上
流側に位置する側面の金属管内周面に対してなす角度は
６０〜９０゜であり、金属管の下流側に位置する側面の
金属管内周面に対してなす角度は７０〜１００゜である
ことを特徴とする請求項７記載の内面溝付伝熱管。
【請求項９】前記フィンの屈折数は、金属管の周方向
に２，４，６のいずれかであることを特徴とする請求項
１〜８のいずれかに記載の内面溝付伝熱管。