JP2011231993A - ステンレス製フィンアンドチューブ式熱交換器の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 フィン1bのチューブ挿通孔2bの最上縁位置に、チューブ挿通孔2bに向けて下向きに開口する矩形状の保持部材挿通孔9を形成する。チューブ5に臨んで下向きに開口した溝形の保持部材内にペースト状ろうPを充填して保持させてなるろう保持部材11を予め用意し、チューブ挿通孔9に対しチューブ5を挿通した後、ろう保持部材11を保持部材挿通孔9に挿通させる。炉に入れて高温環境下にしてペースト状ろうPを溶融させてチューブ5の外周面に沿って流下させることで、ろう付部Wによるろう付が完了する。
【選択図】 図15
Description
図1は、本発明の実施形態に係る製造方法に熱交換器のフィンを示す。このフィン1にはチューブ挿通孔2,2,…と、後述のろう担持部材3が挿通される担持部材挿通孔4,4,…が貫通形成されている。チューブ挿通孔2,2,…は図例のものでは上段に3つと、下段に4つの7つ(奇数個)のものが千鳥配置にて形成されている。各担持部材挿通孔4は、後述のろう担持部材3の形状に対応した矩形状の形状を有し、所定の傾斜角度で斜めに配向され、図例のものはチューブ挿通孔2と同数のものがそれぞれチューブ挿通孔2毎に対応する位置に形成されている。詳しくは、各担持部材挿通孔4は、後述の如くろう担持部材3がろう付のために使用された後に熱交換器となった際には整流板として機能する幅と傾斜を有することになるように所定位置で所定の傾斜角度で斜め下向きに延び、かつ、延びた先の最も下位となる角の鉛直下方に、対応するチューブ挿通孔4の最も上縁が位置することになるように配置されている(図1(a)に一点鎖線で示す鉛直線を参照)。これは、炉内において、上記の最下位の角から後述のろう担持部材3のペースト状ろうが溶けて、上記チューブ挿通孔4に挿通されたチューブ5の最上位の外表面に滴下もしくは溶け落ちるようにするためである。なお、図1(a)には担持部材挿通孔4,4,…の全てが上段のチューブ挿通孔2,2,…よりも上方位置に配置された形態を示しているが、これに限らず、下段のチューブ挿通孔2,2,…のろう付用のための担持部材挿通孔を、上記の一点鎖線の鉛直線上の位置で、かつ、上段のチューブ挿通孔2,2,…と下段のチューブ挿通孔2,2,…との間の上下方向中間位置に配置するようにしてもよい。
図7(a)は第2実施形態で用いるフィン1aを示す。このフィン1aは、上下方向に5段にわたり千鳥配置に形成したチューブ挿通孔2a,2a,…を有している。図例のものは最も上の1段目に7つのチューブ挿通孔2a,2a,…、2段目に6つのチューブ挿通孔2a,2a,…、3段目に7つのチューブ挿通孔2a,2a,…、4段目に6つのチューブ挿通孔2a,2a,…、5段目に7つのチューブ挿通孔2a,2a,…がそれぞれ形成されている。各チューブ挿通孔2aは図7(b)及び図7(c)に示すようにバーリング加工により一側にバーリング縁21が突出するように形成されており、さらに各チューブ挿通孔2aの最上縁位置で各チューブ挿通孔2aと連通する、つまり開口する小径孔7が、同様にバーリング加工によりバーリング縁71を上記バーリング縁21と同じ側に突出させて形成されている。つまり、チューブ挿通孔2aと小径孔7とは上下方向に互いの周縁位置において切り欠かれたように連続して連通しているのである。双方のバーリング縁21,71は互いに同じバーリング高さSになるように形成され、このバーリング高さSはフィン組立体10(図8等参照)のフィン間隔と同じになるように設定されている。
図12(a)は第3実施形態で用いるフィン1bを示す。このフィン1bは、第2実施形態のフィン1aと同様に、上下方向に5段にわたり千鳥配置に形成したチューブ挿通孔2b,2b,…を有している。各チューブ挿通孔2bは図12(b)及び図12(c)に示すようにチューブ5に対応した円形の貫通孔として形成されており、さらに各チューブ挿通孔2bの最上縁位置に臨んで開口するように保持部材挿通孔9も併せて形成されている。保持部材挿通孔9は図例では矩形状に設定されている。
ろう付により製造された熱交換器の用途として、潜熱回収用と顕熱回収用との双方を1つの熱交換器で兼ねる場合がある。第4実施形態はこのような場合の熱交換器の製造方法に係るものである。
なお、本発明は上記第1〜第4実施形態に限定されるものではなく、その他種々の実施形態を包含するものである。すなわち、上記第1〜第4実施形態では、ペースト状ろうPとしてニッケルろうを用いているが、その他のペースト状ろうを用いてもよい。
2,2a,2b チューブ挿通孔
3,3a ろう担持部材
4,4a,4b,4c 担持部材挿通孔
5 チューブ
6 熱交換器
6a 潜熱回収用の熱交換器の部分
6b 顕熱回収用の熱交換器の部分
7,7a 小径孔
9,9a,9b 保持部材挿通孔
10,10a,10b フィン組立体
11,11a,11b,11c,11d ろう保持部材
21 バーリング縁
31,31a 基板(杆状部材)
70,70a 充填孔
71,71a バーリング縁
111,111c,111d 保持部材
Claims (8)
- ステンレス製の複数のフィンを所定間隔で整列させたフィン組立体に対し所定数のステンレス製のチューブを貫通配置し、フィン組立体を構成する各フィンと各チューブとを炉内でろう付する、ステンレス製フィンアンドチューブ式熱交換器の製造方法であって、
上記チューブ貫通方向に対し上記フィン組立体に挿通し得る長さの杆状部材に対し、外周面の少なくとも一部の面であって長手方向の略全長にわたりペースト状ろうを予め塗布してなるろう担持部材を用意する一方、上記各フィンに対しチューブが貫通配置されるチューブ挿通孔の上下方向位置に上記ろう担持部材に対応する形状の担持部材挿通孔を貫通形成し、
上記フィン組立体にチューブを貫通配置させる一方、上記フィン組立体の各フィンの担持部材挿通孔に対しろう担持部材を挿通させた後、これを炉内に入れてろう付する、
ことを特徴とするステンレス製フィンアンドチューブ式熱交換器の製造方法。 - 請求項1に記載のステンレス製フィンアンドチューブ式熱交換器の製造方法であって、
上記担持部材挿通孔を上記チューブ挿通孔の上下方向に対し斜めに横切るように形成する一方、上記ろう担持部材の杆状部材を板状にして、ろう付後は上記上下方向に流れる流体の整流板として機能し得るようにする、ステンレス製フィンアンドチューブ式熱交換器の製造方法。 - ステンレス製の複数のフィンを所定間隔で整列させたフィン組立体に対し所定数のステンレス製のチューブを貫通配置し、フィン組立体を構成する各フィンと各チューブとを炉内でろう付する、ステンレス製フィンアンドチューブ式熱交換器の製造方法であって、
上記各フィンに対しチューブが貫通配置されるチューブ挿通孔の上側位置にそのチューブ挿通孔の最上位の部位に臨んで開口するよう小径孔を形成し、かつ、その小径孔をバーリング加工によりバーリング縁が少なくとも上記フィン組立体のフィン間隔と同等に突出するように形成しておき、上記フィン組立体にすることにより相隣接する一方のフィンのバーリング縁が他方のフィンに当接してチューブ貫通方向に連続して連通する充填孔が形成されるようにし、
上記フィン組立体にチューブを貫通配置させた後に、このフィン組立体に形成された上記充填孔に対し一側から他側にかけてペースト状ろうを充填し、この後、これを炉内に入れてろう付する、
ことを特徴とするステンレス製フィンアンドチューブ式熱交換器の製造方法。 - 請求項3に記載のステンレス製フィンアンドチューブ式熱交換器の製造方法であって、
上記小径孔を、そのバーリング縁が上記フィン間隔よりも所定量長く突出し、かつ、相隣接する一方のフィンのバーリング縁の先端が他方のフィンのバーリング縁の内側に内嵌し得るように先細り形状となるテーパ状に形成し、
フィン組立体にすることにより相隣接する一方のフィンのバーリング縁の先端が他方のフィンのバーリング縁の内側に内嵌した状態で上記充填孔が形成されるようにする、ステンレス製フィンアンドチューブ式熱交換器の製造方法。 - ステンレス製の複数のフィンを所定間隔で整列させたフィン組立体に対し所定数のステンレス製のチューブを貫通配置し、フィン組立体を構成する各フィンと各チューブとを炉内でろう付する、ステンレス製フィンアンドチューブ式熱交換器の製造方法であって、
上記チューブ貫通方向に対し上記フィン組立体に挿通し得る長さを有しかつその長さ方向の全長に亘り開口を有する筒状の保持部材に対し、その内部にペースト状ろうを予め充填してなるろう保持部材を用意する一方、上記各フィンに対しチューブが貫通配置されるチューブ挿通孔の最上位の部位に臨んで開口するよう保持部材挿通孔を貫通形成し、
上記フィン組立体にチューブを貫通配置させた後に、上記フィン組立体の各フィンの保持部材挿通孔に対しろう保持部材をその開口がチューブの外表面に臨むように挿通させ、この後、これを炉内に入れてろう付する、
ことを特徴とするステンレス製フィンアンドチューブ式熱交換器の製造方法。 - 請求項5に記載のステンレス製フィンアンドチューブ式熱交換器の製造方法であって、
上記保持部材として円形以外の異形の断面形状を有するものとする一方、上記保持部材挿通孔をその保持部材と対応する形状に形成するようにする、ステンレス製フィンアンドチューブ式熱交換器の製造方法。 - 請求項5に記載のステンレス製フィンアンドチューブ式熱交換器の製造方法であって、
上記保持部材としてメッシュ状の小径円筒材又は多孔状の小径円筒材を用いる一方、上記保持部材挿通孔をその保持部材と対応する形状に形成するようにする、ステンレス製フィンアンドチューブ式熱交換器の製造方法。 - 請求項1〜請求項7のいずれかに記載のステンレス製フィンアンドチューブ式熱交換器の製造方法を、潜熱回収用として使用する熱交換器の部分に適用し、他の部分は固形ろう材を用いてろう付するようにする、ステンレス製フィンアンドチューブ式熱交換器の製造方法。
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