JP2024000307A - Manufacturing method of heat exchanger - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、熱交換器の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a heat exchanger.
従来、この種の熱交換器としては、第1媒体が流れる複数の内管と、複数の内管の全体を覆い、第2媒体が流れる外管と、を備えた熱交換器が提案されている(例えば、特許文献1参照)。この熱交換器は、複数の内管を挿通した状態で、外管の両端において外管を封止する一対のエンドプレートがさらに設けられている。この熱交換器によれば、複数の内管を流れる第1媒体と、外管を流れる第2媒体と、の間で、熱交換を行うことができる。 Conventionally, as this type of heat exchanger, a heat exchanger has been proposed that includes a plurality of inner tubes through which a first medium flows, and an outer tube that covers the entire plurality of inner tubes and through which a second medium flows. (For example, see Patent Document 1). This heat exchanger is further provided with a pair of end plates that seal the outer tube at both ends of the outer tube with the plurality of inner tubes inserted therethrough. According to this heat exchanger, heat exchange can be performed between the first medium flowing through the plurality of inner tubes and the second medium flowing through the outer tube.
ところで、特許文献1に示す如き熱交換器において、第2媒体が流れる流路を形成するように、外管の内壁面に当接し、外管の長手方向に沿って間隔を空けて配列される複数の整流板を配列する場合が想定される。しかしながら、熱交換器の製造時に、外管の内壁面と整流板とが当接すべき部分に、隙間が形成されてしまうと、第2媒体がこの隙間をすり抜けて流れることがあり、熱交換器に熱ムラが生じるおそれがある。
By the way, in a heat exchanger as shown in
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであって、外管の内壁面と整流板とが当接すべき部分に隙間が形成されることを抑えることができる熱交換器の製造方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of such problems, and is directed to the manufacture of a heat exchanger that can suppress the formation of a gap in the portion where the inner wall surface of the outer tube and the rectifier plate should come into contact. The purpose is to provide a method.
前記課題に鑑みて、本発明に係る熱交換器の製造方法は、第1媒体が流れる複数の内管と、前記複数の内管の全体を覆い、第2媒体が流れる外管と、前記複数の内管を挿通した状態で、前記外管の両端において前記外管を封止する一対のエンドプレートと、前記複数の内管を支持するとともに、前記第2媒体が流れる流路を形成するように、前記外管の内壁面に当接し、前記外管の長手方向に沿って間隔を空けて配列される複数の整流板と、を備えた熱交換器の製造方法であって、前記複数の内管を前記一対のエンドプレートに挿通し、前記一対のエンドプレートの間において、前記複数の内管を支持するように、前記複数の整流板が配置された組立体を準備する準備工程と、前記外管を前記長手方向に分割した複数の分割材を、前記組立体の周りに配置する配置工程と、前記組立体の前記一対のエンドプレートと前記複数の整流板とに、前記分割材が接触するように、前記一対のエンドプレートと前記複数の整流板のそれぞれの位置において、固定バンドで、前記複数の分割材を締め上げる締め上げ工程と、前記長手方向に沿って形成された分割材同士の隙間を埋めるように、前記分割材同士を溶接することにより、前記外管を作製するとともに、溶接材を介して前記分割材に前記一対のエンドプレートと前記複数の整流板とを固定する固定工程と、を少なくとも含むことを特徴とする。 In view of the above problems, the method for manufacturing a heat exchanger according to the present invention includes: a plurality of inner tubes through which a first medium flows; an outer tube that covers the entirety of the plurality of inner tubes and through which a second medium flows; a pair of end plates that seal the outer tube at both ends of the outer tube when the inner tube is inserted therethrough, and a pair of end plates that support the plurality of inner tubes and form a flow path through which the second medium flows. A method for manufacturing a heat exchanger, comprising: a plurality of rectifying plates that contact an inner wall surface of the outer tube and are arranged at intervals along the longitudinal direction of the outer tube, the method comprising: a preparation step of inserting an inner tube through the pair of end plates and preparing an assembly in which the plurality of baffle plates are arranged so as to support the plurality of inner tubes between the pair of end plates; an arrangement step of arranging a plurality of dividing members obtained by dividing the outer tube in the longitudinal direction around the assembly; and a step of arranging the dividing members on the pair of end plates and the plurality of current plates of the assembly; a tightening step of tightening the plurality of divided members with a fixing band at respective positions of the pair of end plates and the plurality of rectifying plates so as to be in contact with each other; and a tightening step of tightening the plurality of divided members formed along the longitudinal direction. The outer tube is produced by welding the divided members to each other so as to fill the gaps therebetween, and the pair of end plates and the plurality of rectifying plates are fixed to the divided members via the welding material. The method is characterized in that it includes at least a fixing step.
本発明によれば、締め上げ工程において、固定バンドで、外管となる複数の分割材を締め上げると、固定バンドの締め付け力により、分割材が変形し、組立体の一対のエンドプレートと複数の整流板とに、分割材を接触させることができる。この締め付け状態で、固定工程において、分割材同士の隙間を埋めるように、分割材同士を溶接することにより、外管を作製するとともに、溶接材を介して分割材に一対のエンドプレートと複数の整流板とを固定する。これにより、外管の内壁面と整流板との間に隙間が無い状態で、整流板を外管に固定することができる。このような結果、熱交換器の熱ムラを低減することができる。 According to the present invention, in the tightening process, when the plurality of divided members forming the outer tube are tightened with the fixed band, the divided members are deformed by the tightening force of the fixed band, and the plurality of divided members are deformed by the tightening force of the fixed band. The dividing member can be brought into contact with the current plate. In this tightened state, in the fixing process, the divided materials are welded to each other so as to fill the gaps between the divided materials, thereby producing an outer tube.A pair of end plates and a plurality of Fix the current plate. Thereby, the current plate can be fixed to the outer tube with no gap between the inner wall surface of the outer tube and the current plate. As a result, heat unevenness in the heat exchanger can be reduced.
以下、本発明の実施形態に係る熱交換器の製造方法の一実施形態を図面に基づき詳細に説明する。まず、熱交換器の構造を簡単に説明する。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, one embodiment of the manufacturing method of the heat exchanger based on embodiment of this invention is described in detail based on drawing. First, the structure of the heat exchanger will be briefly explained.
1.熱交換器1について
図2(a)および(b)に示すように、本実施形態に係る熱交換器1は、アルミニウム、ステンレス鋼などの金属製の熱交換器であり、第1媒体が流れる複数の内管2と、複数の内管2の全体を覆い、オイルなどの第2媒体が流れる外管4と、を備えている。
1. About the
内管2および外管4は、円筒状であり、熱交換器1は、これらを流れる第1媒体と第2媒体との間で熱交換が行われる。外管4の長手方向に沿った一方側の側壁部には、第2媒体が流入する流入ポート41が形成されており、他方の側壁部には、第2媒体が流出する流出ポート42が形成されている。
The
熱交換器1は、一対のエンドプレート3と、複数の整流板5と、をさらに備えている。一対のエンドプレート3は、複数の内管2を挿通した状態で、外管4の両端において外管4の内部空間を封止している。各エンドプレート3は、円板状であり、外管4の内壁面43に当接した状態で、外管4に溶接により取り付けられている。
The
整流板5は、一対のエンドプレート3の間において、第2媒体が流れる流路11(図2参照)を形成するように、外管4の内壁面43に当接し、外管4の長手方向に沿って間隔を空けて配列される。整流板5は、円板状のプレートの一部としてアーチ状の部分を切り落とした形状である。複数の整流板5は、この切り落とした部分が、外管4の長手方向に沿って、交互に配列されるように、外管4に固定されている。これにより、流路11は、サーペンタイン状の流路となる。さらに、整流板5は、複数の内管2を支持しており、整流板5には、内管2が挿通されている。なお、エンドプレート3および整流板5と、内管2との間には、第2媒体が流れないように、シール材が設けられていてもよい。
The
ところで、図3に示す比較となる熱交換器90は、円筒状の外管4で、一対のエンドプレート3と、複数の整流板5を覆うように、外管4を配置し、エンドプレート3の周縁と、外管4の内壁面43を溶接材9により、溶接することにより、製造される。しかしながら、外管4の内壁面43と整流板5とが当接すべき部分に、隙間が形成されてしまうと、第2媒体がこの隙間をすり抜けて流れることがあり、熱交換器90に熱ムラが生じるおそれがある。このような観点から、本実施形態では、以下のようにして、熱交換器1を製造する。
By the way, in the
2.熱交換器1の製造方法について
図1(a)に示すように、組立体10と複数の分割材4aとを準備する(準備工程)。準備する組立体10は、上述した如く、複数の内管2を一対のエンドプレート3に挿通し、一対のエンドプレート3の間において、複数の内管2を支持するように複数の整流板5が配置された組立体である。なお、本実施形態では、エンドプレート3の外径は、整流板5の外径よりも大きいが、これらと、外管4との間に隙間が形成されないのであれば、これらの外径は同じであってもよく、エンドプレート3の外径は、整流板5の外径よりも小さくてもよい。
2. Regarding the manufacturing method of the
図1(b)に示すように、複数の分割材4aは、外管4を外管4の長手方向に分割したものであり、本実施形態では、外管4を半割にした(すなわち、2分割に分割した)分割材である。一方の分割材4aには流入ポート41と流出ポート42とが形成されている。
As shown in FIG. 1(b), the plurality of dividing
次に、図1(c)に示すように、複数(2つ)の分割材4aを、組立体10の周りに配置する(配置工程)。ここで、2つの分割材4aの内周長よりも、整流板5の見かけ上の外周長(円板状としたときの円周長さ)の方が長いため、2つの分割材4aを配置した状態で、これらの間に隙間8が形成される(図2(a)参照)。
Next, as shown in FIG. 1(c), a plurality of (two) dividing
次に、図2(a)、(b)に示すように、組立体10の一対のエンドプレート3と複数の整流板5とに、分割材4aが接触するように、一対のエンドプレート3と複数の整流板5のそれぞれの位置において、固定バンド7で、複数の分割材4aを締め上げる(締め上げ工程)。
Next, as shown in FIGS. 2(a) and 2(b), the pair of
次に、固定バンド7で締め上げた状態で、図2(c)等に示すように、外管4の長手方向に沿って形成された分割材4a、4a同士の隙間8を埋めるように、分割材4a同士を溶接することにより、外管4を作製する。この溶接により形成された溶接材9を介して分割材4aに一対のエンドプレート3と複数の整流板5とを固定する(固定工程)。
Next, with the
このようにして、締め上げ工程において、固定バンド7で、外管4となる2つの分割材4aを締め上げると、固定バンド7の締め付け力により、分割材4aが変形し、一対のエンドプレート3と複数の整流板5とに、分割材4aを接触させることができる。この締め付け状態で、分割材4a同士の隙間を埋めるように、分割材4a同士を溶接することにより、外管4が作製され、溶接材9を介して分割材4aに一対のエンドプレート3と複数の整流板5とが固定される。これにより、外管4の内壁面43と整流板5との間に隙間が無い状態で、整流板5を外管4に固定することができる。
In this way, in the tightening process, when the two
1:熱交換器、2:内管、3:エンドプレート、4:外管、4a:分割材、5:整流板、7:固定バンド、8:隙間、9:溶接材 1: Heat exchanger, 2: Inner tube, 3: End plate, 4: Outer tube, 4a: Split material, 5: Straightening plate, 7: Fixed band, 8: Gap, 9: Welding material
Claims (1)
前記複数の内管の全体を覆い、第2媒体が流れる外管と、
前記複数の内管を挿通した状態で、前記外管の両端において前記外管を封止する一対のエンドプレートと、
前記複数の内管を支持するとともに、前記第2媒体が流れる流路を形成するように、前記外管の内壁面に当接し、前記外管の長手方向に沿って間隔を空けて配列される複数の整流板と、を備えた熱交換器の製造方法であって、
前記複数の内管を前記一対のエンドプレートに挿通し、前記一対のエンドプレートの間において、前記複数の内管を支持するように、前記複数の整流板が配置された組立体を準備する準備工程と、
前記外管を前記長手方向に分割した複数の分割材を、前記組立体の周りに配置する配置工程と、
前記組立体の前記一対のエンドプレートと前記複数の整流板とに、前記分割材が接触するように、前記一対のエンドプレートと前記複数の整流板のそれぞれの位置において、固定バンドで、前記複数の分割材を締め上げる締め上げ工程と、
前記長手方向に沿って形成された分割材同士の隙間を埋めるように、前記分割材同士を溶接することにより、前記外管を作製するとともに、溶接材を介して前記分割材に前記一対のエンドプレートと前記複数の整流板とを固定する固定工程と、
を少なくとも含むことを特徴とする熱交換器の製造方法。 a plurality of inner tubes through which the first medium flows;
an outer tube that entirely covers the plurality of inner tubes and through which a second medium flows;
a pair of end plates that seal the outer tube at both ends of the outer tube when the plurality of inner tubes are inserted therethrough;
Abutting against the inner wall surface of the outer tube and arranged at intervals along the longitudinal direction of the outer tube so as to support the plurality of inner tubes and form a flow path through which the second medium flows. A method for manufacturing a heat exchanger comprising a plurality of rectifier plates,
Preparing an assembly in which the plurality of baffle plates are arranged so as to insert the plurality of inner tubes into the pair of end plates and support the plurality of inner tubes between the pair of end plates. process and
arranging a plurality of divided members obtained by dividing the outer tube in the longitudinal direction around the assembly;
At each position of the pair of end plates and the plurality of rectifying plates, a fixing band is attached to the plurality of rectifying plates so that the dividing member contacts the pair of end plates and the plurality of rectifying plates of the assembly. A tightening process of tightening the divided materials,
The outer tube is produced by welding the divided members to each other so as to fill the gaps between the divided members formed along the longitudinal direction, and the pair of ends are attached to the divided members via the welding material. a fixing step of fixing the plate and the plurality of rectifying plates;
A method for manufacturing a heat exchanger, comprising at least the following:
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