JP2006038286A - Multitubular heat exchanger - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、排ガス再循環装置(EGR)として最適な多管型熱交換器に関する。 The present invention relates to a multi-tube heat exchanger that is optimal as an exhaust gas recirculation device (EGR).
従来の多管型EGRクーラは、下記特許文献1に記載の如く、断面円形の直線管を互いに離間して複数列配設し、その管の両端部をヘッダに連通し、その連通部を拡開後、溶接或いはろう付け等により気密に固定していた。そして直線管の内部に高温の排ガスを流通させ、外面側に冷却用の空気流を流通させて、内部の排ガスを冷却するものであった。
In the conventional multi-tube type EGR cooler, as described in
次に、チューブの軸線を波形に蛇行させたコンパクトな多管型熱交換器として、下記特許文献2或いは本出願人自身が提案している特願2003−145967号が存在する。
これは夫々の管を一平面内で波形に曲折すると共に、管の両端部はその軸線を直線にしたものであり、夫々の波の位相を一致させるように互いに平行に配置されたものである。
Next, there is Japanese Patent Application No. 2003-145967 proposed by the following
This is because each tube is bent into a waveform in one plane, and both ends of the tube are made straight in the axis, and are arranged in parallel to each other so that the phases of the respective waves coincide with each other. .
熱交換性能を向上させると共にコンパクトな熱交換器を実現するため、管を波形に曲折した一例として図3のようなものが考えられる。これは同図(A)の如く、円形管の軸線をその両端部を除いて波形に曲折したものである。
なお、この例は上記本出願人の提案にかかるもので、管の両端部の軸線dと波形曲折部の中心線cとには、ズレtが形成されている。このようなズレtを設けることにより、製造された多数の管1を同一方向に並列することが容易となる。即ち、図3(A)において一対の曲折部の点Eで管1を自由状態で支持すると、全ての管1はその自重により同一方向に整列される。そこで、その整列状態を保って一対のヘッダ2に管1の両端部を挿通し、その部分を拡開後溶接等により接合することができる。その整列状態において各管1は図3(B)の如く形成される。
In order to improve the heat exchange performance and realize a compact heat exchanger, an example in which the pipe is bent into a corrugated shape can be considered as shown in FIG. As shown in FIG. 6A, the axis of the circular tube is bent into a waveform except for both ends.
Note that this example is related to the above-mentioned proposal by the applicant, and a gap t is formed between the axis d of both ends of the tube and the center line c of the corrugated bent portion. By providing such a shift t, it becomes easy to arrange a large number of
ところが図3(B)の状態から夫々の管1の両端に拡開治具を挿入し、それを拡開して管1の外周をヘッダ2の孔縁部に密着させようとすると、その際に管1がその軸線の回りに回転して図3(C)の如くなる場合がある。すると、その管1の曲折部どうしが接触することになり、その接触部で共振破壊を起こるおそれがある。即ち、熱交換器の使用中に振動が生じ、その振動が共振振動に一致すると、管の中間部において管どうしが衝突を繰り返して破壊されるおそれがある。
そこで本発明は、簡単な構造で各管1の曲折部どうしが接触することなく、その曲折方向を互いに平行に保つことができる多管型熱交換器を提供することを課題とする。
However, when an expansion jig is inserted into both ends of each
Then, this invention makes it a subject to provide the multi-tube type heat exchanger which can keep the bending direction mutually parallel without the bending parts of each pipe |
請求項1に記載の本発明は、軸線がその両端部を除き一平面内で波形に曲折された多数の断面円形の管(1) と、
夫々の管(1) の曲折方向が互いに一致するように、各管の両端が貫通して、その貫通部が気密に固定された一対のヘッダ(2) と、を有する多管型熱交換器において、
各管(1) の端部外周に、非円形の外周を有する膨出部(3) が形成され、
各管(1) は、ヘッダ(2) の平面に千鳥状に取付られると共に、隣接する管(1) どうしが夫々の前記膨出部(3) のみの一部で接触し、その接触により各管(1) の軸線回りの回動を互いに阻止するように構成された多管型熱交換器である。
The present invention as set forth in
A multi-tube heat exchanger having a pair of headers (2) in which both ends of each pipe penetrate and the through-holes are hermetically fixed so that the bending directions of the respective pipes (1) coincide with each other In
A bulging portion (3) having a non-circular outer periphery is formed on the outer periphery of the end of each tube (1),
Each pipe (1) is attached to the plane of the header (2) in a staggered manner, and adjacent pipes (1) are in contact with only a part of each of the bulging portions (3), and the respective contacts are caused by the contact. It is a multi-tube heat exchanger configured to prevent the rotation of the pipe (1) around the axis line.
請求項2に記載の本発明は、請求項1において、
前記膨出部(3) の外周の断面が楕円形に形成され、その長軸側の外周で隣合う管(1) どうしが接触する多管型熱交換器である。
The present invention according to
The bulge portion (3) is a multi-tube heat exchanger in which the outer periphery of the bulge (3) has an elliptical cross section and adjacent tubes (1) are in contact with each other on the outer periphery on the long axis side.
本発明の多管型熱交換器は、管1の端部外周に、非円形の外周を有する膨出部3が形成され、隣接する管1の膨出部3が互いに接触し、その接触により管1の軸線周りの回動を阻止するように構成したから、管1が両端部を除き一平面内で波形に曲折されていても、その波形部が互いに接触して共振破壊されるおそれがない。
即ち、両端部の軸線が直線で、中間部が波形に曲折された管1は、その端部をヘッダに挿通固定する際に、その軸線の回りに回転させられるおそれがある。すると、隣り合う管1の波形曲折部どうしが接触することになり、使用中の振動に基づき接触部が共振破壊するおそれがある。
しかしながら、本発明では管1の付根部において膨出部3が互いに接触し、軸線周りの回動を阻止するようにしているから、管1の中間部の接触を阻止し、共振破壊することを防止すると共に、各管1間を均等に離間させ熱交換を促進し得る。
In the multi-tube heat exchanger of the present invention, a bulging
That is, there is a possibility that the
However, in the present invention, the bulging
上記構成において、膨出部3の外周の断面を楕円形にし、その長軸側の外周で隣合う管1どうしが接触するように構成できる。その場合には、膨出部3の成形が容易で且つ、軸線周りの回動阻止効果を確実に行い得る。
In the said structure, the cross section of the outer periphery of the
次に、図面に基づいて本発明の実施の形態につき説明する。
図1は本発明の多管型熱交換器に用いられる管1の正面図および側面図である。また、図2はその多管型熱交換器の要部断面図およびB−B矢視断面図である。
この熱交換器に用いられる管1は、軸線がその両端部を除き、一平面内で波形に曲折された断面円形のものである。そしてその波形曲折部1aの中心線cと直線部1bの軸線dとの間にズレtが存在する。
このように中心線cと軸線dをズラしたのは、前述のように、多数の同一形状の管1を製造後に、それらを自重により同一方向に整列させるためである。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a front view and a side view of a
The
The reason why the center line c and the axis line d are shifted in this way is that, as described above, after manufacturing a large number of the
このような管1において本発明の特徴するところは、少なくともその一端部に断面の外周が非円形の膨出部3が形成されている点である。この膨出部3は、管1の一端部に僅かな直線部分を残して環状に形成され、その断面外周が図1(B)の如く楕円形に形成されている。即ち、この例では膨出部3は図において、上下方向に長軸が存在し、水平方向に短軸が存在する。このように形成された夫々の管1は、図2(A)に示す如く、ヘッダ2に予め穿設された円形孔にその端部が挿通され、膨出部3がその孔縁部に接触する。それにより、夫々の管1の軸線方向はヘッダ2に対して位置決めされる。
A feature of the present invention in such a
このとき、夫々の管1の曲折方向は互いに平行になるように配置される。その状態で各膨出部3は図2(B)の如く、隣接する管1の膨出部3どうしが、膨出部3の長軸側で互いに接触する。そして中央部に位置する管1は、その四周に位置する管1の膨出部3と互いに接触し、それによって管1がその軸線の周りに回転するとこを阻止される。即ち、管1が回転しようとすると、隣接する管1の膨出部3どうしが干渉し合い、その回転を阻止するものとなる。従って、図2(A)の状態で管1の開口端に拡開治具を挿入し、それを拡開しても、その拡開の際に、管1自体がその軸線の周りに回転することはない。そのため、夫々の管1の波の曲折方向は互いに平行に位置される。次いで、管1の端部とヘッダ2との間が溶接固定される。
At this time, the bending directions of the
なお、図2(A)の如く、膨出部3によって管1の一端部が軸線方向に位置決めされると、管1の他端部にその膨出部3が存在しなくても、その長さを一定とすれば、他端部もヘッダの面に対して正規の位置に位置決めされる。
そこで、このように他端部側に膨出部3が存在しない場合、膨出部3の存在する側を初めに拡開治具で拡開し、次いで、膨出部3の存在しない側を拡開して、ヘッダ2の円形孔に管端を固定することができる。
なお、上記実施の形態では波形曲折部1aの軸線cと直線部1bの軸線dとが一致しないものについて述べたが、両者が一致するものにおていも本発明は適用される。
2A, when one end of the
Therefore, when the bulging
In the above-described embodiment, the case where the axis c of the
1 管
1a 波形曲折部
1b 直線部
2 ヘッダ
3 膨出部
c 中心線
d 軸線
t ズレ
E 点
1
Claims (2)
夫々の管(1) の曲折方向が互いに一致するように、各管の両端が貫通して、その貫通部が気密に固定された一対のヘッダ(2) と、を有する多管型熱交換器において、
各管(1) の端部外周に、非円形の外周を有する膨出部(3) が形成され、
各管(1) は、ヘッダ(2) の平面に千鳥状に取付られると共に、隣接する管(1) どうしが夫々の前記膨出部(3) のみの一部で接触し、その接触により各管(1) の軸線回りの回動を互いに阻止するように構成された多管型熱交換器。 A number of circular tubes (1) whose axes are bent in a waveform in one plane except for both ends;
A multi-tube heat exchanger having a pair of headers (2) in which both ends of each pipe penetrate and the through-holes are hermetically fixed so that the bending directions of the respective pipes (1) coincide with each other In
A bulging portion (3) having a non-circular outer periphery is formed on the outer periphery of the end of each tube (1),
Each pipe (1) is attached to the plane of the header (2) in a staggered manner, and adjacent pipes (1) are in contact with only a part of each of the bulging portions (3), and the respective contacts are caused by the contact. A multi-tube heat exchanger configured to prevent the pipes (1) from rotating around the axis.
前記膨出部(3) の外周の断面が楕円形に形成され、その楕円の長軸側の外周で隣合う管(1) どうしが接触する多管型熱交換器。
In claim 1,
A multi-tube heat exchanger in which a cross section of the outer periphery of the bulging portion (3) is formed in an elliptical shape, and adjacent tubes (1) are in contact with each other on the outer periphery on the long axis side of the ellipse.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004215830A JP2006038286A (en) | 2004-07-23 | 2004-07-23 | Multitubular heat exchanger |
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JP2004215830A JP2006038286A (en) | 2004-07-23 | 2004-07-23 | Multitubular heat exchanger |
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JP (1) | JP2006038286A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7992553B2 (en) * | 2004-02-17 | 2011-08-09 | Areva Solar Pty Limited | Multi-tube solar collector structure |
CN103307813A (en) * | 2013-07-05 | 2013-09-18 | 丹佛斯公司 | Heat exchanger and shaping method thereof |
-
2004
- 2004-07-23 JP JP2004215830A patent/JP2006038286A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US7992553B2 (en) * | 2004-02-17 | 2011-08-09 | Areva Solar Pty Limited | Multi-tube solar collector structure |
CN103307813A (en) * | 2013-07-05 | 2013-09-18 | 丹佛斯公司 | Heat exchanger and shaping method thereof |
WO2015000421A1 (en) * | 2013-07-05 | 2015-01-08 | 丹佛斯公司 | Heat exchanger and shaping method thereof |
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