JP2017156046A - 熱交換器用フランジ - Google Patents

Abstract

【課題】 プレス成形により製造される熱交換器用フランジにおいて、その製造過程で、積層されたフランジのパッキン取付面に傷が生じることを防止し、フランジ表面の気密性・液密性を確保すること。【解決手段】 本発明のフランジは、平面４の外周の側縁部６の３個所以上に同一高さの突出縁７を形成し、その突出縁７のみが下側のフランジの平面４に部分的に接触するようにする。【選択図】図３

Description

本発明は、熱交換器の端部に配置される熱交換器用フランジであって、その表面のパッキンの取付部に損傷が生じにくいものに関する。

熱交換器の出入口にはフランジが配置され、それが配管の相フランジにパッキンを介して取付けられ、それらの間がボルト等により締結固定される。図７は、従来の熱交換器用フランジ１６の一例を示している。図７（Ａ）はその正面図、図７（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ矢視断面図である。図８はその接触部１１を示し、略全周縁部が接触する。

この熱交換器用フランジ１６は、その全体が略楕円形に形成され、その外周縁が長軸側の端部を除いて、平面４に対して直角な側縁部６が立ち下げられている。また、平面４の中心には筒部１８が側縁部６側に形成され、その内周に図７では、図示しない熱交換器の出入口部が接合される。
そして、熱交換器用フランジ１６の平面４に対向し、図示しない相フランジがパッキンを介して配置され、それらの各ボルト孔９にボルトおよびナットを介して両者間が締結固定される。

このようなフランジは、金属板をプレス成形して製作される。そのプレス成形時において、多数の熱交換器用フランジ１６は、通常、図７（Ａ）、（Ｂ）に示す如く、多数積層される。そのため、図８に示す如く、上側に位置する熱交換器用フランジ１６の側縁部６の接触部１１が、下側に位置する熱交換器用フランジ１６の平面４に接触する。即ち、上下の熱交換器用フランジ１６は、接触部１１において接触する。この接触部１１は、図８において、平面４の周縁部に位置する。そして、その底にパッキン２が取付けられる。このパッキン２は対向する相フランジとの間に位置する。

ところが、フランジの積層の際、この平面４の一部が上下の接触部１１となる。即ち、この接触部１１は、上側の側縁部６の下面と下側の熱交換器用フランジ１６の上面との間にあり、各熱交換器用フランジ１６の重量や振動により、そこに僅かな傷がつく。すると、熱交換器用フランジ１６と相フランジとをパッキン２を介して締結した時、接触部１１の傷によって、漏れが生じるおそれがある。
従来は、この問題を回避するため、その平面４の表面は熱交換器に取付ける前に、平坦に研磨する必要があった。このような研磨工程は、フランジの制作上、コスト増になる原因となっていた。
そこで、本発明は、パッキンの取付部に傷のつかないフランジを提供することを課題とする。

請求項１に記載の発明は、対向する相フランジ（１）との間にパッキン（２）を介して締結具（３）で接続される熱交換器用フランジにおいて、
前記フランジは、パッキン（２）側の全面が平坦な平面（４）に形成された本体（５）と、その本体（５）の外周からパッキン（２）側と反対側に曲折された側縁部（６）と、を有し、
その平面（４）の中央部に、前記パッキン（２）が取付られ、
そのパッキン（２）の取付面を除いて、前記側縁部（６）の周方向に互いに離間し、側縁部（６）の先端方向に２以上の突出縁（７）が同一高さに突出され、その突出縁（７）間に相対的に凹陥した凹陥部（８）が形成され、
同一形状の複数のフランジの製作時において、その各側縁部（６）側を同一向きにして積層したとき、上側に位置するフランジの前記突出縁（７）が、下側のフランジの平面（４）のパッキン（２）の取付面とは接触せず、その取付面に傷が生じないように構成したことを特徴とする熱交換器用フランジである。

請求項２に記載の熱交換器用フランジは、請求項１において、
前記本体（５）の平面（４）が楕円形または円形に形成された熱交換器用フランジである。

請求項３に記載の熱交換器用フランジは、請求項２において、
前記楕円形の長軸方向の両端部で、前記側縁部（６）に側縁欠切部（１０）が形成され且つ、その側縁欠切部（１０）に隣接した側縁部（６）の四隅に前記突出縁（７）が形成された熱交換器用フランジである。

本発明のフランジは、本体５の外周の周縁部６の２箇所以上に同一高さの突出縁７を有し、その突出縁７のみが、下側のフランジの平面４に部分的に接触するように形成されたものである。
そのため、同一形状の複数のフランジの製作時において、その積層状態で平面４のパッキンの取付面には傷が生じない。そのため、体裁のよいフランジを提供できる。また、パッキン取付面には傷が付かないので、フランジ製作後に、その表面を研磨する必要がなく、量産性の高いフランジとなる。また、平面４に傷が生じないので、そこから漏れが生じるおそれがない。

請求項２に記載のフランジは、平面４が楕円形または円形に形成されたものである。
そのため、積層状態で下側のフランジの平面との接触がより少なくなると共に、フランジの取付面に傷を付けるおそれが、より少なくなる。

請求項３に記載のフランジは、平面楕円の長軸方向の両端部で、前記側縁部６に側縁欠切部が形成され且つ、その欠切部に隣接した側縁部６の四隅に前記突出縁７が形成されたものである。
そのため、フランジの積層時に安定しており、不用意に下側フランジのパッキンの取付面に傷を付けるおそれがない。

本発明のフランジの平面図（Ａ）、正面図（Ｂ）、側面図（Ｃ）。 本発明の熱交換器用フランジ１２の使用状態を示す側面図。 同熱交換器用フランジ１２の積層時におけるフランジどうしの接触部１１の説明図。 同積層状態を示す正面図（Ａ）、Ｂ−Ｂ矢視断面図（Ｂ）。 本発明の他の実施例のフランジの平面図（Ａ）、正面図（Ｂ）、側面図（Ｃ）。 本発明のさらに他の実施例のフランジの平面図（Ａ）、正面図（Ｂ）。 従来型熱交換器用フランジ１６の同積層状態を示す正面図（Ａ）、Ｂ−Ｂ矢視断面図（Ｂ）。 同熱交換器用フランジ１２の積層時におけるフランジどうしの接触部１１の説明図。

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、本発明の熱交換器用フランジ１２の平面図（Ａ）、正面図（Ｂ）、側面図（Ｃ）であり、図２は、その使用状態を示す平面図である。
この熱交換器用フランジ１２の特徴は、図１の正面図（Ｂ）および側面図（Ｃ）の側縁部６の突出縁７として表されている。この熱交換器用フランジ１２は、図１（Ａ）（Ｂ）に示す如く、本体５とその両側縁に本体５から直角に折り曲げられた一対の側縁部６と、を有する。本体５は、平面視での形状が略楕円形状に形成され、その中心に中心孔２０が穿設され、その長軸上に一対のボルト孔９が穿設されている。

その中心孔２０には、筒部１８が側縁部６の方向に突設され、そこにタンク１９の出入口部１７が嵌着される。本体５から直角に折り曲げられた一対の側縁部６は、図１（Ｂ）に示す如く、その両端部に一対ずつの突出縁７が形成されている。その各突出縁７は、本体５からの高さが等しく且つ、その下端縁が平面４に平行に形成されている。そして、一対の突出縁７の間には相対的にへこんだ凹陥部８が存在する。なお、各側縁部６の両端には、それが存在しない側縁欠切部１０が存在する（図１（Ｂ））。

このようにしてなる熱交換器用フランジ１２は、金属板のプレス成形により形成される。そして、その製造時において、熱交換器用フランジ１２は図４（Ａ）、図４（Ｂ）の如く、積層される。そして、上側に位置する熱交換器用フランジ１２の突出縁７が、下側に位置する熱交換器用フランジ１２の平面４に着座される。

図３に示す如く、その接触部１１は、熱交換器用フランジ１２の四隅に存在する。この接触部１１の位置は、図３において、環状のパッキン２の取付面から外れた位置にある。そのため、仮に本体５の四隅に接触部１１が傷として存在しても、熱交換器用フランジ１２のシール性に影響を与えることがない。

なお、図２において、熱交換器１３は熱交換器本体を示し（図２の右方側は省略）、その長手方向の両側にタンク１９が突設されている。そして、そのタンク１９の出入口部１７が、熱交換器用フランジ１２の筒部１８に挿通され、そこがろう付される。また、熱交換器１３の側部には冷却水パイプ１４が設けられている。

このような熱交換器用フランジ１２には、パッキン２を介して相フランジ１が対向し、その両者間がボルトおよびナットからなる締結具３によって締結される。このとき、パッキン２は両フランジ間を液密または気密に締結するものである。この例では、配管１５から高温の流体が熱交換器１３のコア内に導かれ、冷却水パイプ１４から冷却水がコアの外周に導かれ、両流体間に熱交換が行われる。
なお、本実施例においては側縁部６を本体５に対し直角としたが、これに限定されるものではなく、適度に鋭角でも鈍角でも構わない。

次に、図５は、本発明の第２実施例であり、この例が図３の例と異なる点は、側縁部６の形状である。この例では、側縁部６が熱交換器用フランジ１２の全周に形成されている。その他は図３のものと同一である。
次に、図６は本発明の第３実施例である。この熱交換器用フランジ１２は、平面視での形状が円形に形成されている。図６の場合も、全周にわたり側縁部６が形成されているが、図１同様に一対の側縁欠切部１０を設けてもよい。
なお、熱交換器用フランジ１２は、平面視での形状は、略楕円形又は円形に限られるものではない。例えば、平面視で略方形、六角形等の多角形の形状にすることもできる。

（変形例）
上記の実施例では、パッキン２は外周が円形の環状に形成されているが、その形状を楕円形にしてもよい。その場合パッキンの長軸方向両端部にボルト孔が形成される。また、パッキンの長軸方向の両端部の外周はフランジの平面４より小さく形成される。

１ 相フランジ
２ パッキン
３ 締結具
４ 平面
５ 本体
６ 側縁部
７ 突出縁
８ 凹陥部
９ ボルト孔
１０ 側縁欠切部

１１ 接触部
１２ 熱交換器用フランジ
１３ 熱交換器
１４ 冷却水パイプ
１５ 配管
１６ 熱交換器用フランジ
１７ 出入口部
１８ 筒部
１９ タンク
２０ 中心孔

Claims (3)

1. 対向する相フランジ（１）との間にパッキン（２）を介して締結具（３）で接続される熱交換器用フランジにおいて、
   前記フランジは、パッキン（２）側の全面が平坦な平面（４）に形成された本体（５）と、その本体（５）の外周からパッキン（２）側と反対側に曲折された側縁部（６）と、を有し、
   その平面（４）の中央部に、前記パッキン（２）が取付られ、
   そのパッキン（２）の取付面を除いて、前記側縁部（６）の周方向に互いに離間し、側縁部（６）の先端方向に２以上の突出縁（７）が同一高さに突出され、その突出縁（７）間に相対的に凹陥した凹陥部（８）が形成され、
   同一形状の複数のフランジの製作時において、その各側縁部（６）側を同一向きにして積層したとき、上側に位置するフランジの前記突出縁（７）が、下側のフランジの平面（４）のパッキン（２）の取付面とは接触せず、その取付面に傷が生じないように構成したことを特徴とする熱交換器用フランジ。
2. 請求項１に記載の熱交換器用フランジにおいて、
   前記本体（５）の平面（４）が楕円形または円形に形成された熱交換器用フランジ。
3. 請求項２に記載の熱交換器用フランジにおいて、
   前記楕円形の長軸方向の両端部で、前記側縁部（６）に側縁欠切部（１０）が形成され且つ、その側縁欠切部（１０）に隣接した側縁部（６）の四隅に前記突出縁（７）が形成された熱交換器用フランジ。

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