JP2002156196A - 多管式熱交換器 - Google Patents
多管式熱交換器Info
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
- F28F9/02—Header boxes; End plates
- F28F9/04—Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates
- F28F9/16—Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates by permanent joints, e.g. by rolling
- F28F9/18—Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates by permanent joints, e.g. by rolling by welding
- F28F9/182—Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates by permanent joints, e.g. by rolling by welding the heat-exchange conduits having ends with a particular shape, e.g. deformed; the heat-exchange conduits or end plates having supplementary joining means, e.g. abutments
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D7/16—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation
- F28D7/1607—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation with particular pattern of flow of the heat exchange media, e.g. change of flow direction
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- F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
- F28F9/02—Header boxes; End plates
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- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 チューブシートと伝熱管のろう付け部の強度
および耐久性を高め、信頼性に富む品質良好な多管式熱
交換器の提供。 【解決手段】 胴管と、該胴管の内壁の両端部付近に設
けられるチューブシート、該チューブシートに支持され
る伝熱管群、および前記胴管の両端部に配設される端部
キャップが、それぞれろう付けにて一体化された構造の
多管式熱交換器において、前記伝熱管の少なくとも片端
の内端面および外端面がチューブシートにろう付けされ
ていることを特徴とする。
および耐久性を高め、信頼性に富む品質良好な多管式熱
交換器の提供。 【解決手段】 胴管と、該胴管の内壁の両端部付近に設
けられるチューブシート、該チューブシートに支持され
る伝熱管群、および前記胴管の両端部に配設される端部
キャップが、それぞれろう付けにて一体化された構造の
多管式熱交換器において、前記伝熱管の少なくとも片端
の内端面および外端面がチューブシートにろう付けされ
ていることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般産業用、自動
車用などに用いられる多管式熱交換器とその製造方法に
関する。
車用などに用いられる多管式熱交換器とその製造方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】ＥＧＲガスの冷却等に用いられる多管式
熱交換器としては、図５にその一例を示すごとく、両端
部に第１熱交換流体入口１１−１および出口１１−２を
設けた胴管（シェル）１１内部において、伝熱管（チュ
ーブ）群１２の両端部が板金製のチューブシート１３に
ろう付けにより固定され、一方、チューブシート１３は
その外周端部を胴管１１の内壁にろう付けにより固着し
て配列され、前記胴管１１の両端部には第２熱交換流体
入口１４−１および出口１４−２が設けられた端部キャ
ップ（ボンネット）１４が固着された構成となしてい
る。
熱交換器としては、図５にその一例を示すごとく、両端
部に第１熱交換流体入口１１−１および出口１１−２を
設けた胴管（シェル）１１内部において、伝熱管（チュ
ーブ）群１２の両端部が板金製のチューブシート１３に
ろう付けにより固定され、一方、チューブシート１３は
その外周端部を胴管１１の内壁にろう付けにより固着し
て配列され、前記胴管１１の両端部には第２熱交換流体
入口１４−１および出口１４−２が設けられた端部キャ
ップ（ボンネット）１４が固着された構成となしてい
る。
【０００３】このような構成で全体がろう付けされた構
造の多管式熱交換器は、両端部に第１熱交換流体入口１
１−１および出口１１−２が設けられた胴管１１、該胴
管１１の内壁の両端部付近に設けられるチューブシート
１３、該チューブシートに支持される伝熱管群１２、お
よび前記胴管１１の両端部に配設される第２熱交換流体
入口および出口が設けられた端部キャップ１４を組立て
た後、全体をろう付け炉に装入し炉中ろう付けする方法
にて製造される。
造の多管式熱交換器は、両端部に第１熱交換流体入口１
１−１および出口１１−２が設けられた胴管１１、該胴
管１１の内壁の両端部付近に設けられるチューブシート
１３、該チューブシートに支持される伝熱管群１２、お
よび前記胴管１１の両端部に配設される第２熱交換流体
入口および出口が設けられた端部キャップ１４を組立て
た後、全体をろう付け炉に装入し炉中ろう付けする方法
にて製造される。
【０００４】図５に示すような従来の多管式熱交換器に
おけるチューブシートに貫通支持される伝熱管のろう付
け部は、図６に示すごとく伝熱管１２−１の外周面のみ
チューブシート１３にろう付けされたものが一般的であ
る。すなわち、図６（ａ）は、薄肉チューブシート１３
−１に伝熱管１２−１の端部をろう付けする例であり、
この場合は外向きのバーリング壁１３−１ａを設けた貫
通孔に伝熱管１２−１の端部を挿入した状態で当該伝熱
管の外周面をバーリング壁１３−１ａにろう付けしたも
の、（ｂ）も同じく薄肉チューブシート１３−１に伝熱
管１２−１の端部をろう付けする例であり、この場合は
内向きのバーリング壁１３−１ｂを設けた貫通孔に伝熱
管１２−１の端部を挿入した状態で当該伝熱管の外周面
をバーリング壁１３−１ｂにろう付けしたもの、（ｃ）
は厚肉チューブシート１３−２に伝熱管１２−１の端部
をろう付けする例であり、この場合は厚肉チューブシー
ト１３−２に設けた貫通孔に伝熱管１２−１の端部を挿
入した状態で当該伝熱管の外周面を厚肉チューブシート
１３−２にろう付けしたものである
おけるチューブシートに貫通支持される伝熱管のろう付
け部は、図６に示すごとく伝熱管１２−１の外周面のみ
チューブシート１３にろう付けされたものが一般的であ
る。すなわち、図６（ａ）は、薄肉チューブシート１３
−１に伝熱管１２−１の端部をろう付けする例であり、
この場合は外向きのバーリング壁１３−１ａを設けた貫
通孔に伝熱管１２−１の端部を挿入した状態で当該伝熱
管の外周面をバーリング壁１３−１ａにろう付けしたも
の、（ｂ）も同じく薄肉チューブシート１３−１に伝熱
管１２−１の端部をろう付けする例であり、この場合は
内向きのバーリング壁１３−１ｂを設けた貫通孔に伝熱
管１２−１の端部を挿入した状態で当該伝熱管の外周面
をバーリング壁１３−１ｂにろう付けしたもの、（ｃ）
は厚肉チューブシート１３−２に伝熱管１２−１の端部
をろう付けする例であり、この場合は厚肉チューブシー
ト１３−２に設けた貫通孔に伝熱管１２−１の端部を挿
入した状態で当該伝熱管の外周面を厚肉チューブシート
１３−２にろう付けしたものである
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、これらの多
管式熱交換器は、エンジンや走行中に生じる振動やＥＧ
Ｒガス自体の圧力変動に伴う脈動等による振動環境下に
置かれるため、伝熱管とチューブシートとの接合箇所に
応力集中し易い。このため伝熱管の外周面のみチューブ
シートにろう付けされた短いろう付け長さのため接合部
ではかかる応力集中により接合部に亀裂が入り、強度低
下をきたすとともに、該亀裂より熱交換流体が漏れるな
どの現象が起こり、伝熱管とチューブシートとのろう付
け部の信頼性に問題があった。
管式熱交換器は、エンジンや走行中に生じる振動やＥＧ
Ｒガス自体の圧力変動に伴う脈動等による振動環境下に
置かれるため、伝熱管とチューブシートとの接合箇所に
応力集中し易い。このため伝熱管の外周面のみチューブ
シートにろう付けされた短いろう付け長さのため接合部
ではかかる応力集中により接合部に亀裂が入り、強度低
下をきたすとともに、該亀裂より熱交換流体が漏れるな
どの現象が起こり、伝熱管とチューブシートとのろう付
け部の信頼性に問題があった。
【０００６】本発明はこのような従来技術の問題を解決
するためになされたもので、各伝熱管の内外周面をチュ
ーブシートにろう付けすることによりろう付け長さが長
くなって、前記応力に十分耐え得るチューブシートと伝
熱管のろう付け部を有する、高耐久性と信頼性に富む高
品質の多管式熱交換器を提供しようとするものである。
するためになされたもので、各伝熱管の内外周面をチュ
ーブシートにろう付けすることによりろう付け長さが長
くなって、前記応力に十分耐え得るチューブシートと伝
熱管のろう付け部を有する、高耐久性と信頼性に富む高
品質の多管式熱交換器を提供しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は前記した従来技
術の課題を解決する手段として、各伝熱管の少なくとも
一方の内外周面をチューブシートにろう付けすることに
より、該ろう付け部の強度を高めて耐久性の向上をはか
ろうとするもので、その要旨は、両端部に第１熱交換流
体入口および出口が設けられた胴管、該胴管の内壁の両
端部付近に設けられるチューブシート、該チューブシー
トに支持される伝熱管群、および前記胴管の両端部に配
設される第２熱交換流体入口および出口が設けられた端
部キャップが、それぞれろう付けにて一体化された構造
の多管式熱交換器において、前記伝熱管の少なくとも片
端の内端面および外端面がチューブシートにろう付けさ
れていることを特徴とするものである。この多管式熱交
換器において、前記伝熱管の内端面および外端面とチュ
ーブシートとのろう付け構造としては、チューブシー
トが薄肉の場合は当該チューブシートの貫通孔部に断面
Ｕ字形の環状折返し部を設け、該環状折返し部に伝熱管
の開口端部を嵌入し当該部分をろう付けして構成してな
るろう付け構造、チューブシートが薄肉の場合は当該
チューブシートに断面Ｕ字形の環状折返し部を設け、該
薄肉チューブシートより厚肉で剛性の高い平板に前記Ｕ
字形の環状折返し部を設けた貫通孔と対応する位置に前
記貫通孔より僅かに大径の貫通孔を設けた背面板とチュ
ーブシートとを一体化し、前記環状折返し部に伝熱管の
開口端部を嵌入し当該部分をろう付けして構成してなる
ろう付け構造、チューブシートが厚肉の場合は当該チ
ューブシートに伝熱管の外径より大きい貫通孔を穿設
し、該貫通孔に伝熱管の端部を挿入した状態でチューブ
シートの内面および外面にサポートプレートを介してろ
う付けして構成してなるろう付け構造、チューブシー
トが厚肉の場合は当該チューブシートの貫通孔に伝熱管
の端部を挿入した状態で、チューブシートの外面に伝熱
管内面側にバーリング壁を有するサポートプレートを介
してろう付けするとともに、チューブシートの内面に伝
熱管の外面をろう付けして構成してなるろう付け構造を
用いることができる。
術の課題を解決する手段として、各伝熱管の少なくとも
一方の内外周面をチューブシートにろう付けすることに
より、該ろう付け部の強度を高めて耐久性の向上をはか
ろうとするもので、その要旨は、両端部に第１熱交換流
体入口および出口が設けられた胴管、該胴管の内壁の両
端部付近に設けられるチューブシート、該チューブシー
トに支持される伝熱管群、および前記胴管の両端部に配
設される第２熱交換流体入口および出口が設けられた端
部キャップが、それぞれろう付けにて一体化された構造
の多管式熱交換器において、前記伝熱管の少なくとも片
端の内端面および外端面がチューブシートにろう付けさ
れていることを特徴とするものである。この多管式熱交
換器において、前記伝熱管の内端面および外端面とチュ
ーブシートとのろう付け構造としては、チューブシー
トが薄肉の場合は当該チューブシートの貫通孔部に断面
Ｕ字形の環状折返し部を設け、該環状折返し部に伝熱管
の開口端部を嵌入し当該部分をろう付けして構成してな
るろう付け構造、チューブシートが薄肉の場合は当該
チューブシートに断面Ｕ字形の環状折返し部を設け、該
薄肉チューブシートより厚肉で剛性の高い平板に前記Ｕ
字形の環状折返し部を設けた貫通孔と対応する位置に前
記貫通孔より僅かに大径の貫通孔を設けた背面板とチュ
ーブシートとを一体化し、前記環状折返し部に伝熱管の
開口端部を嵌入し当該部分をろう付けして構成してなる
ろう付け構造、チューブシートが厚肉の場合は当該チ
ューブシートに伝熱管の外径より大きい貫通孔を穿設
し、該貫通孔に伝熱管の端部を挿入した状態でチューブ
シートの内面および外面にサポートプレートを介してろ
う付けして構成してなるろう付け構造、チューブシー
トが厚肉の場合は当該チューブシートの貫通孔に伝熱管
の端部を挿入した状態で、チューブシートの外面に伝熱
管内面側にバーリング壁を有するサポートプレートを介
してろう付けするとともに、チューブシートの内面に伝
熱管の外面をろう付けして構成してなるろう付け構造を
用いることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１は本発明に係る多管式熱交換
器のチューブシートと伝熱管のろう付け部の一実施例を
示す一部拡大断面図、図２は同じくチューブシートと伝
熱管のろう付け部の他の実施例を示す一部拡大断面図、
図３は同じくチューブシートと伝熱管のろう付け部の別
の実施例を示す一部拡大断面図、図４は同じくチューブ
シートと伝熱管のろう付け部のさらに他の実施例を示す
一部拡大断面図であり、１は胴管、２は伝熱管、３Ａ、
３Ｂ、３Ｃ、３Ｄはチューブシート、４は端部キャッ
プ、５は背面板である。
器のチューブシートと伝熱管のろう付け部の一実施例を
示す一部拡大断面図、図２は同じくチューブシートと伝
熱管のろう付け部の他の実施例を示す一部拡大断面図、
図３は同じくチューブシートと伝熱管のろう付け部の別
の実施例を示す一部拡大断面図、図４は同じくチューブ
シートと伝熱管のろう付け部のさらに他の実施例を示す
一部拡大断面図であり、１は胴管、２は伝熱管、３Ａ、
３Ｂ、３Ｃ、３Ｄはチューブシート、４は端部キャッ
プ、５は背面板である。
【０００９】すなわち図１に示す多管式熱交換器は、薄
肉のチューブシート３Ａに伝熱管２をろう付けしたもの
で、その薄肉チューブシート３Ａと伝熱管２のろう付け
部の構造は、薄肉チューブシート３Ａの貫通孔部に外側
に突出する断面Ｕ字形の環状折返し部３Ａ−１を設け、
この環状折返し部３Ａ−１に伝熱管２の端部を嵌入し、
当該部分をろう付けすることにより伝熱管２の内端面お
よび外端面がチューブシート３Ａにろう付けされてい
る。すなわち、この多管式熱交換器の場合は、各伝熱管
２の管端の内外両面および端面が薄肉チューブシート３
Ａにろう付けされている。
肉のチューブシート３Ａに伝熱管２をろう付けしたもの
で、その薄肉チューブシート３Ａと伝熱管２のろう付け
部の構造は、薄肉チューブシート３Ａの貫通孔部に外側
に突出する断面Ｕ字形の環状折返し部３Ａ−１を設け、
この環状折返し部３Ａ−１に伝熱管２の端部を嵌入し、
当該部分をろう付けすることにより伝熱管２の内端面お
よび外端面がチューブシート３Ａにろう付けされてい
る。すなわち、この多管式熱交換器の場合は、各伝熱管
２の管端の内外両面および端面が薄肉チューブシート３
Ａにろう付けされている。
【００１０】次に図２に示す多管式熱交換器は、図１に
示すものと同様、断面Ｕ字形の環状折返し部３Ｂ−１を
設けた貫通孔を有する薄肉チューブシート３Ｂに伝熱管
２をろう付けしたものを、該薄肉チューブシート３Ｂよ
り厚肉で剛性の高い平板に前記環状折返し部３Ｂ−１を
設けた貫通孔と対応する位置に前記貫通孔より僅かに大
径の貫通孔５−１を設けた背面板５とろう付けてして一
体化したもので、この多管式熱交換器の場合も各伝熱管
２の管端の内外両面および端面が、背面板５と一体の薄
肉チューブシート３Ｂにろう付けされている。
示すものと同様、断面Ｕ字形の環状折返し部３Ｂ−１を
設けた貫通孔を有する薄肉チューブシート３Ｂに伝熱管
２をろう付けしたものを、該薄肉チューブシート３Ｂよ
り厚肉で剛性の高い平板に前記環状折返し部３Ｂ−１を
設けた貫通孔と対応する位置に前記貫通孔より僅かに大
径の貫通孔５−１を設けた背面板５とろう付けてして一
体化したもので、この多管式熱交換器の場合も各伝熱管
２の管端の内外両面および端面が、背面板５と一体の薄
肉チューブシート３Ｂにろう付けされている。
【００１１】一方、図３、図４に示す多管式熱交換器
は、厚肉のチューブシート３Ｃ、３Ｄに伝熱管２をろう
付けしたもので、図３に示す厚肉チューブシート３Ｃと
伝熱管２のろう付け構造は、厚肉チューブシート３Ｃに
伝熱管２の外径より僅かに大きい貫通孔３Ｃ−１を穿設
し、該貫通孔に伝熱管２の端部を挿入した状態で厚肉チ
ューブシート３Ｃの内面および外面に２個のサポートプ
レートＰ１、Ｐ２を介してろう付けして構成するもの
で、この場合、厚肉チューブシート３Ｃの内面と伝熱管
２の外面との間に設けるサポートプレートＰ１は、伝熱
管２が摺動可能な貫通孔の周縁部に外向きに形成したバ
ーリング壁Ｐ１−１を有し、このバーリング壁Ｐ１−１
を有する貫通孔に伝熱管２の端部を挿入してろう付けす
る。また、厚肉チューブシート３Ｃの外面と伝熱管２の
内面との間に設けるサポートプレートＰ２は、伝熱管２
内に嵌入し得るバーリング壁Ｐ２−１を有し、このバー
リング壁Ｐ２−１を伝熱管２内に嵌入してろう付けす
る。したがって、この多管式熱交換器の場合も各伝熱管
２管端の少なくとも内外両面が、好ましくは端面が、２
つのサポートプレートＰ１、Ｐ２を介して厚肉チューブ
シート３Ｃにろう付けされている。
は、厚肉のチューブシート３Ｃ、３Ｄに伝熱管２をろう
付けしたもので、図３に示す厚肉チューブシート３Ｃと
伝熱管２のろう付け構造は、厚肉チューブシート３Ｃに
伝熱管２の外径より僅かに大きい貫通孔３Ｃ−１を穿設
し、該貫通孔に伝熱管２の端部を挿入した状態で厚肉チ
ューブシート３Ｃの内面および外面に２個のサポートプ
レートＰ１、Ｐ２を介してろう付けして構成するもの
で、この場合、厚肉チューブシート３Ｃの内面と伝熱管
２の外面との間に設けるサポートプレートＰ１は、伝熱
管２が摺動可能な貫通孔の周縁部に外向きに形成したバ
ーリング壁Ｐ１−１を有し、このバーリング壁Ｐ１−１
を有する貫通孔に伝熱管２の端部を挿入してろう付けす
る。また、厚肉チューブシート３Ｃの外面と伝熱管２の
内面との間に設けるサポートプレートＰ２は、伝熱管２
内に嵌入し得るバーリング壁Ｐ２−１を有し、このバー
リング壁Ｐ２−１を伝熱管２内に嵌入してろう付けす
る。したがって、この多管式熱交換器の場合も各伝熱管
２管端の少なくとも内外両面が、好ましくは端面が、２
つのサポートプレートＰ１、Ｐ２を介して厚肉チューブ
シート３Ｃにろう付けされている。
【００１２】また、図４に示す厚肉チューブシート３Ｄ
と伝熱管２のろう付け構造は、厚肉チューブシート３Ｄ
に伝熱管２の外径とほぼ等しい径の貫通孔３Ｄ−１を穿
設し、この貫通孔３Ｄ−１に伝熱管２の端部を挿入した
状態で、伝熱管２の管端の少なくとも外周面を厚肉チュ
ーブシート３Ｄの貫通孔３Ｄ−１の内面にろう付けする
とともに、バーリング壁Ｐ３−１を有するサポートプレ
ートＰ３を介して伝熱管２の管端の内周面および好まし
くは端面を厚肉チューブシート３Ｄの外面にろう付けし
て構成したものである。
と伝熱管２のろう付け構造は、厚肉チューブシート３Ｄ
に伝熱管２の外径とほぼ等しい径の貫通孔３Ｄ−１を穿
設し、この貫通孔３Ｄ−１に伝熱管２の端部を挿入した
状態で、伝熱管２の管端の少なくとも外周面を厚肉チュ
ーブシート３Ｄの貫通孔３Ｄ−１の内面にろう付けする
とともに、バーリング壁Ｐ３−１を有するサポートプレ
ートＰ３を介して伝熱管２の管端の内周面および好まし
くは端面を厚肉チューブシート３Ｄの外面にろう付けし
て構成したものである。
【００１３】なお、伝熱管の材質としては、ＳＵＳ３０
４、ＳＵＳ３０４Ｌ、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３１６Ｌ、
ＳＵＳ３２１などのオーステナイト系ステンレス鋼など
が用いられ、外径は種々のものが使用されるがＥＧＲク
ーラー用では８．０ｍｍ〜５．００ｍｍで、長さは１２
０〜６００ｍｍ程度のものが多いが特に長さの制限はな
い。また、胴管やチューブシートも伝熱管と同様の材質
である。このような材質の多管式熱交換器における伝熱
管群とチューブシートの固着に使用されるろう材として
は、例えばＣｒ７ｗｔ％、Ｂ３ｗｔ％、Ｓｉ４ｗｔ％、
Ｆｅ３ｗｔ％、残部ＮｉからなるＮｉ基ろう材である。
４、ＳＵＳ３０４Ｌ、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３１６Ｌ、
ＳＵＳ３２１などのオーステナイト系ステンレス鋼など
が用いられ、外径は種々のものが使用されるがＥＧＲク
ーラー用では８．０ｍｍ〜５．００ｍｍで、長さは１２
０〜６００ｍｍ程度のものが多いが特に長さの制限はな
い。また、胴管やチューブシートも伝熱管と同様の材質
である。このような材質の多管式熱交換器における伝熱
管群とチューブシートの固着に使用されるろう材として
は、例えばＣｒ７ｗｔ％、Ｂ３ｗｔ％、Ｓｉ４ｗｔ％、
Ｆｅ３ｗｔ％、残部ＮｉからなるＮｉ基ろう材である。
【００１４】
【発明の効果】以上説明したごとく、本発明に係る多管
式熱交換器は、各伝熱管の少なくとも片側端部の内面お
よび外面をチューブシートにろう付けしてなるから、ろ
う付け長さが長くなり強度的に優れたろう付け部が得ら
れ、したがって該ろう付け部には応力集中により亀裂が
入ることもなくなり、耐久性、信頼性に富む。また、特
に断面Ｕ字形の環状折返し部を設けたチューブシートの
場合は、ろう付け時の熱膨張に伴う伝熱管の膨張収縮に
追従可能であることから、熱応力の発生を防止あるいは
緩和できる効果もある。
式熱交換器は、各伝熱管の少なくとも片側端部の内面お
よび外面をチューブシートにろう付けしてなるから、ろ
う付け長さが長くなり強度的に優れたろう付け部が得ら
れ、したがって該ろう付け部には応力集中により亀裂が
入ることもなくなり、耐久性、信頼性に富む。また、特
に断面Ｕ字形の環状折返し部を設けたチューブシートの
場合は、ろう付け時の熱膨張に伴う伝熱管の膨張収縮に
追従可能であることから、熱応力の発生を防止あるいは
緩和できる効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る多管式熱交換器のチューブシート
と伝熱管のろう付け部の一実施例を示す一部拡大断面図
である。
と伝熱管のろう付け部の一実施例を示す一部拡大断面図
である。
【図２】同じくチューブシートと伝熱管のろう付け部の
他の実施例を示す一部拡大断面図である。
他の実施例を示す一部拡大断面図である。
【図３】同じくの別の実施例を示す一部拡大断面図であ
る。
る。
【図４】同じくチューブシートと伝熱管のろう付け部の
さらに他の実施例を示す一部拡大断面図である。
さらに他の実施例を示す一部拡大断面図である。
【図５】本発明の対象とする従来の多管式熱交換器の一
例を中央部を省略して示す横断平面図である。
例を中央部を省略して示す横断平面図である。
【図６】同上従来の多管式熱交換器におけるチューブシ
ートと伝熱管のろう付け部を示す一部拡大断面図で、
（ａ）は薄肉チューブシートに伝熱管をろう付けした
例、（ｂ）は薄肉チューブシートに伝熱管をろう付けし
た他の例、（ｃ）は厚肉チューブシートに伝熱管をろう
付けした例をそれぞれ示す。
ートと伝熱管のろう付け部を示す一部拡大断面図で、
（ａ）は薄肉チューブシートに伝熱管をろう付けした
例、（ｂ）は薄肉チューブシートに伝熱管をろう付けし
た他の例、（ｃ）は厚肉チューブシートに伝熱管をろう
付けした例をそれぞれ示す。
１ 胴管 １−１ 第１熱交換流体入口 １−２ 第１熱交換流体出口 ２ 伝熱管 ３、３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ チューブシート ４ 端部キャップ ５ 背面板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ２８Ｄ 7/16 Ｂ２３Ｋ 101:14 // Ｂ２３Ｋ 101:14 Ｆ２８Ｆ 9/00 ３１１Ｊ ３１１Ｃ ３１１Ｈ
Claims (5)
- 【請求項１】 両端部に第１熱交換流体入口および出口
が設けられた胴管、該胴管の内壁の両端部付近に設けら
れるチューブシート、該チューブシートに支持される伝
熱管群、および前記胴管の両端部に配設される第２熱交
換流体入口および出口が設けられた端部キャップが、そ
れぞれろう付けもしくは溶接にて一体化された構造の多
管式熱交換器において、前記伝熱管の少なくとも片端の
内端面および外端面がチューブシートにろう付けされて
いることを特徴とする多管式熱交換器。 - 【請求項２】 前記伝熱管の内端面および外端面とチュ
ーブシートとのろう付け構造は、チューブシートが薄肉
の場合は当該チューブシートの貫通孔部に断面Ｕ字形の
環状折返し部を設け、該環状折返し部に伝熱管の開口端
部を嵌入し当該部分をろう付けして構成したことを特徴
とする請求項１記載の多管式熱交換器。 - 【請求項３】 前記伝熱管の内端面および外端面をチュ
ーブシートにろう付けした構造は、チューブシートが薄
肉の場合は当該チューブシートに断面Ｕ字形の環状折返
し部を設け、該薄肉チューブシートより厚肉で剛性の高
い平板に前記Ｕ字形の環状折返し部を設けた貫通孔と対
応する位置に前記貫通孔より僅かに大径の貫通孔を設け
た背面板とチューブシートとを一体化し、前記環状折返
し部に伝熱管の開口端部を嵌入し当該部分をろう付けし
て構成したことを特徴とする請求項１記載の多管式熱交
換器。 - 【請求項４】 前記伝熱管の内端面および外端面をチュ
ーブシートにろう付けした構造は、チューブシートが厚
肉の場合は当該チューブシートに伝熱管の外径より大き
い貫通孔を穿設し、該貫通孔に伝熱管の端部を挿入した
状態でチューブシートの内面および外面にサポートプレ
ートを介してろう付けして構成したことを特徴とする請
求項１記載の多管式熱交換器。 - 【請求項５】 前記伝熱管の内端面および外端面をチュ
ーブシートにろう付けした構造は、チューブシートが厚
肉の場合は当該チューブシートの貫通孔に伝熱管の端部
を挿入した状態で、チューブシート外面および伝熱管内
面側にバーリング壁を有するサポートプレートを介して
ろう付けするとともに、チューブシートの内面に伝熱管
の外面をろう付けして構成したことを特徴とする請求項
１記載の多管式熱交換器。
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|---|---|---|---|
| JP2000350752A JP4646383B2 (ja) | 2000-11-17 | 2000-11-17 | 多管式熱交換器 |
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| JP2000350752A JP4646383B2 (ja) | 2000-11-17 | 2000-11-17 | 多管式熱交換器 |
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|---|---|
| JP2002156196A true JP2002156196A (ja) | 2002-05-31 |
| JP4646383B2 JP4646383B2 (ja) | 2011-03-09 |
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| JP2000350752A Expired - Fee Related JP4646383B2 (ja) | 2000-11-17 | 2000-11-17 | 多管式熱交換器 |
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