JP3174970B2 - 熱交換器 - Google Patents
熱交換器Info
- Publication number
- JP3174970B2 JP3174970B2 JP13001792A JP13001792A JP3174970B2 JP 3174970 B2 JP3174970 B2 JP 3174970B2 JP 13001792 A JP13001792 A JP 13001792A JP 13001792 A JP13001792 A JP 13001792A JP 3174970 B2 JP3174970 B2 JP 3174970B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- core
- heat exchanger
- tank
- tubes
- tanks
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- 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
- F28F9/001—Casings in the form of plate-like arrangements; Frames enclosing a heat exchange core
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F2265/00—Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction
- F28F2265/26—Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction for allowing differential expansion between elements
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Details Of Heat-Exchange And Heat-Transfer (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は建設機械等に使用される
比較的チューブの長さの長い大型の熱交換器にかかり、
特にその熱交換器コア側端におけるチューブの水漏れ事
故を防止するものに関する。
比較的チューブの長さの長い大型の熱交換器にかかり、
特にその熱交換器コア側端におけるチューブの水漏れ事
故を防止するものに関する。
【０００２】
【従来の技術】建設機械等のエンジン冷却用熱交換器
は、そのコアの縦方向長さ及び横方向長さが共に大きく
なり、長いチューブを用いるため、その熱歪が問題とな
っていた。即ち、チューブとフィンとからなるコア部分
の熱による線膨張と、その両側に配置されて上下タンク
に両端が接合されるサイドサポートの線膨張とに差が生
じる。これは両者間に温度差が存在することや、両者の
材料が異なる金属を用いるため両線膨張率が違うことに
基づく。
は、そのコアの縦方向長さ及び横方向長さが共に大きく
なり、長いチューブを用いるため、その熱歪が問題とな
っていた。即ち、チューブとフィンとからなるコア部分
の熱による線膨張と、その両側に配置されて上下タンク
に両端が接合されるサイドサポートの線膨張とに差が生
じる。これは両者間に温度差が存在することや、両者の
材料が異なる金属を用いるため両線膨張率が違うことに
基づく。
【０００３】即ち、コア部分には高温の冷却水が流通す
るため、サイドサポートより高温になる。またコアは伝
熱性がよく線膨張率の高い銅、アルミニューム等の材料
が用いられ、サイドサポートは強度の高いステンレス鋼
等の線膨張率が前記コアのそれに比較して低い材料が用
いられることが多い。そして、エンジンの使用及び停止
の繰り返し並びにエンジンの駆動状態の変化に基づき、
熱歪にも変化が生じる。そのため、特にコア最側端にお
けるチューブとタンクのチューブプレートとのろう付け
部又はハンダ付け部に亀裂が生じることがあった。
るため、サイドサポートより高温になる。またコアは伝
熱性がよく線膨張率の高い銅、アルミニューム等の材料
が用いられ、サイドサポートは強度の高いステンレス鋼
等の線膨張率が前記コアのそれに比較して低い材料が用
いられることが多い。そして、エンジンの使用及び停止
の繰り返し並びにエンジンの駆動状態の変化に基づき、
熱歪にも変化が生じる。そのため、特にコア最側端にお
けるチューブとタンクのチューブプレートとのろう付け
部又はハンダ付け部に亀裂が生じることがあった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明はコア３
の熱膨張とサイドメンバの熱膨張とを近づけ、両者間の
熱歪を可及的に少なくして信頼性の高い熱交換器を提供
することを目的とし、その目的達成のために次の構成を
とる。本発明の熱交換器は並列された多数のチューブ
(1) に、多数のフィン(2) が接触して固定されたコア
(3) と、夫々のチューブ(1) の両端が夫々の孔に挿通さ
れ該挿通部が液密に接合された一対のタンク(4) と、前
記コア(3) の両側に配置された一対のサイドメンバ(5)
と、を具備し、一方の前記タンク(4) に流入した高温の
液体が多数の前記チューブ(1) を介して他方のタンクに
流通し、該チューブ外面に冷却用空気流が流通する熱交
換器において、 前記コア(3) は、その冷却用空気流の流
通方向の厚みがコア平面の横幅および高さに比較して著
しく小に形成され、 前記サイドメンバ(5) は、断面コ字
状の溝型に形成され、その溝底が前記コア(3) の側面に
隙間を空けて対向され、その長手方向両端部が一対の前
記タンクに固定され、 前記溝底と前記コア側面との隙間
に、一方の前記タンクと他方の前記タンクとが連通され
て前記液体を流通させる側部加温用流路(6) が設けら
れ、 その側部加温用流路(6) がそのサイドメンバ(5) の
溝型の両側壁部に覆われて、その内部に前記冷却用空気
流が流通するのを阻止されたことを特徴とするものであ
る。
の熱膨張とサイドメンバの熱膨張とを近づけ、両者間の
熱歪を可及的に少なくして信頼性の高い熱交換器を提供
することを目的とし、その目的達成のために次の構成を
とる。本発明の熱交換器は並列された多数のチューブ
(1) に、多数のフィン(2) が接触して固定されたコア
(3) と、夫々のチューブ(1) の両端が夫々の孔に挿通さ
れ該挿通部が液密に接合された一対のタンク(4) と、前
記コア(3) の両側に配置された一対のサイドメンバ(5)
と、を具備し、一方の前記タンク(4) に流入した高温の
液体が多数の前記チューブ(1) を介して他方のタンクに
流通し、該チューブ外面に冷却用空気流が流通する熱交
換器において、 前記コア(3) は、その冷却用空気流の流
通方向の厚みがコア平面の横幅および高さに比較して著
しく小に形成され、 前記サイドメンバ(5) は、断面コ字
状の溝型に形成され、その溝底が前記コア(3) の側面に
隙間を空けて対向され、その長手方向両端部が一対の前
記タンクに固定され、 前記溝底と前記コア側面との隙間
に、一方の前記タンクと他方の前記タンクとが連通され
て前記液体を流通させる側部加温用流路(6) が設けら
れ、 その側部加温用流路(6) がそのサイドメンバ(5) の
溝型の両側壁部に覆われて、その内部に前記冷却用空気
流が流通するのを阻止されたことを特徴とするものであ
る。
【０００５】
【作用】従って、本発明の熱交換器によれば、側部加温
用流路６内に高温の液体が流通するため、サイドサポー
トが比較的高温に保たれ、その線膨張がコアの線膨張に
近づき、熱歪みを取り除いてチューブの付け根部の亀裂
が防止される。
用流路６内に高温の液体が流通するため、サイドサポー
トが比較的高温に保たれ、その線膨張がコアの線膨張に
近づき、熱歪みを取り除いてチューブの付け根部の亀裂
が防止される。
【０００６】
【実施例】次に図面に基づいて本発明の実施例を説明す
る。図１は本発明の熱交換器の斜視略図である。この熱
交換器は、建設機械等に用いられる比較的大型の熱交換
器である。上下に離間して一対のタンク４が設けられ、
それらの間にコア３が配置されている。このコア３は多
数のチューブ１とそれに接触して固定されたフィン２と
を有する。チューブ１の両端部はタンク４のチューブプ
レートに貫通し、その貫通部がろう付け又はハンダ付け
固定されている。又、フィン２はこの実施例ではプレー
ト型のものからなるが、コルゲートフィンを用いる場合
もある。コアは銅、アルミニューム、黄銅等の線膨張率
の高い材料からなる。一対のタンク４の両側端には夫々
ブラケット７が固定され、サイドメンバ５の両側端が夫
々のブラケット７にボルト９を介して固定されている。
る。図１は本発明の熱交換器の斜視略図である。この熱
交換器は、建設機械等に用いられる比較的大型の熱交換
器である。上下に離間して一対のタンク４が設けられ、
それらの間にコア３が配置されている。このコア３は多
数のチューブ１とそれに接触して固定されたフィン２と
を有する。チューブ１の両端部はタンク４のチューブプ
レートに貫通し、その貫通部がろう付け又はハンダ付け
固定されている。又、フィン２はこの実施例ではプレー
ト型のものからなるが、コルゲートフィンを用いる場合
もある。コアは銅、アルミニューム、黄銅等の線膨張率
の高い材料からなる。一対のタンク４の両側端には夫々
ブラケット７が固定され、サイドメンバ５の両側端が夫
々のブラケット７にボルト９を介して固定されている。
【０００７】サイドメンバ５は、ステンレス鋼等の強度
が高く且つ、その線膨張率は前記コアのそれに比較して
低い材料からなる。又、タンク４にはパイプ８が突設固
定され、その先端部に図示しないホースの一端が連結さ
れ、その他端がエンジンのウォータージャケットに連結
される。そして、上部のタンク４内に高温のエンジン冷
却水が流入し、各チューブ１を流下して他方のタンク４
からエンジンに還流するものである。上下のタンク４の
長手方向両端（一方の端部を省略）に夫々小連結管11が
突設され、金属製のパイプからなる側部加温用流路６の
両端が夫々の小連結管11に接続されている。この側部加
温用流路６はサイドメンバ５内面に沿って蛇行状に配置
されている。側部加温用流路６はサイドメンバ５内面に
固定され、或いはろう付け等の手段により接合される。
この側部加温用流路６には、上部のタンク４に流入した
高温の液体の一部が小連結管11を介して流通し、それが
下部のタンク４に導かれる。
が高く且つ、その線膨張率は前記コアのそれに比較して
低い材料からなる。又、タンク４にはパイプ８が突設固
定され、その先端部に図示しないホースの一端が連結さ
れ、その他端がエンジンのウォータージャケットに連結
される。そして、上部のタンク４内に高温のエンジン冷
却水が流入し、各チューブ１を流下して他方のタンク４
からエンジンに還流するものである。上下のタンク４の
長手方向両端（一方の端部を省略）に夫々小連結管11が
突設され、金属製のパイプからなる側部加温用流路６の
両端が夫々の小連結管11に接続されている。この側部加
温用流路６はサイドメンバ５内面に沿って蛇行状に配置
されている。側部加温用流路６はサイドメンバ５内面に
固定され、或いはろう付け等の手段により接合される。
この側部加温用流路６には、上部のタンク４に流入した
高温の液体の一部が小連結管11を介して流通し、それが
下部のタンク４に導かれる。
【０００８】この側部加温用流路６はサイドメンバ５に
より覆われているため、コア３の平面に直交する方向に
流通する冷却用空気流が存在しても、側部加温用流路６
近傍は冷却しにくい構造となっている。そのため、コア
側端に位置するチューブが冷却し過ぎるのを防止する。
次に、図２は本発明の他の実施例であり、この実施例で
は前記実施例におけるブラケット７の一部が温水槽を形
成し、この温水槽を介してタンク４と側部加温用流路６
とが連通されている。そして、温水槽によっても、コア
の最側端におけるチューブ１が加温される構造を有す
る。それと共に、側部加温用流路６の配管が容易となる
構造をとる。なお、サイドメンバ５全体に側部加熱用流
路６を形成してもよい。
より覆われているため、コア３の平面に直交する方向に
流通する冷却用空気流が存在しても、側部加温用流路６
近傍は冷却しにくい構造となっている。そのため、コア
側端に位置するチューブが冷却し過ぎるのを防止する。
次に、図２は本発明の他の実施例であり、この実施例で
は前記実施例におけるブラケット７の一部が温水槽を形
成し、この温水槽を介してタンク４と側部加温用流路６
とが連通されている。そして、温水槽によっても、コア
の最側端におけるチューブ１が加温される構造を有す
る。それと共に、側部加温用流路６の配管が容易となる
構造をとる。なお、サイドメンバ５全体に側部加熱用流
路６を形成してもよい。
【０００９】
【発明の効果】本発明の熱交換器は、サイドメンバ５と
コア３との間に側部加温用流路６を設けたから、サイド
メンバを比較的高温に保ち、その熱膨張をコアの熱膨張
に近づけ、チューブに熱歪みが生じることを防止でき
る。そしてチューブ１の付け根部における水漏れ事故を
防止することができる。しかも、本熱交換器は一方のタ
ンクに流入する高温の液体を利用し、それを側部加温用
流路６を介して他方のタンク４に流通させるという極め
て簡単な構成でチューブの水漏れ事故を防止することが
できる。
コア３との間に側部加温用流路６を設けたから、サイド
メンバを比較的高温に保ち、その熱膨張をコアの熱膨張
に近づけ、チューブに熱歪みが生じることを防止でき
る。そしてチューブ１の付け根部における水漏れ事故を
防止することができる。しかも、本熱交換器は一方のタ
ンクに流入する高温の液体を利用し、それを側部加温用
流路６を介して他方のタンク４に流通させるという極め
て簡単な構成でチューブの水漏れ事故を防止することが
できる。
【図１】本発明の第一実施例の熱交換器の要部斜視図。
【図２】本発明の第二実施例の要部を示す縦断面図。
１ チューブ ２ フィン ３ コア ４ タンク ５ サイドメンバ ６ 側部加温用流路 ７ ブラケット ８ パイプ ９ ボルト 10 端部 11 小連結管
Claims (1)
- 【請求項１】 並列された多数のチューブ(1) に、多数
のフィン(2) が接触して固定されたコア(3) と、夫々の
チューブ(1) の両端が夫々の孔に挿通され該挿通部が液
密に接合された一対のタンク(4) と、前記コア(3) の両
側に配置された一対のサイドメンバ(5) と、を具備し、
一方の前記タンク(4) に流入した高温の液体が多数の前
記チューブ(1) を介して他方のタンクに流通し、該チュ
ーブ外面に冷却用空気流が流通する熱交換器において、前記コア(3) は、その冷却用空気流の流通方向の厚みが
コア平面の横幅および高さに比較して著しく小に形成さ
れ、 前記サイドメンバ(5) は、断面コ字状の溝型に形成さ
れ、その溝底が前記コア(3) の側面に隙間を空けて対向
され、その長手方向両端部が一対の前記タンクに固定さ
れ、 前記溝底と前記コア側面との隙間に、 一方の前記タンク
と他方の前記タンクとが連通されて前記液体を流通させ
る側部加温用流路(6) が設けられ、その側部加温用流路(6) がそのサイドメンバ(5) の溝型
の両側壁部に覆われて、その内部に前記冷却用空気流が
流通するのを阻止された ことを特徴とする熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13001792A JP3174970B2 (ja) | 1992-04-22 | 1992-04-22 | 熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13001792A JP3174970B2 (ja) | 1992-04-22 | 1992-04-22 | 熱交換器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05296683A JPH05296683A (ja) | 1993-11-09 |
| JP3174970B2 true JP3174970B2 (ja) | 2001-06-11 |
Family
ID=15024106
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13001792A Expired - Fee Related JP3174970B2 (ja) | 1992-04-22 | 1992-04-22 | 熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3174970B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3531057A1 (en) * | 2018-02-23 | 2019-08-28 | Unison Industries LLC | Heat exchanger assembly |
-
1992
- 1992-04-22 JP JP13001792A patent/JP3174970B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3531057A1 (en) * | 2018-02-23 | 2019-08-28 | Unison Industries LLC | Heat exchanger assembly |
| JP2019158329A (ja) * | 2018-02-23 | 2019-09-19 | ユニゾン・インダストリーズ，エルエルシー | 熱交換器アセンブリ |
| US11536521B2 (en) | 2018-02-23 | 2022-12-27 | Unison Industries, Llc | Heat exchanger assembly with a manifold additively manufactured onto a core and method of forming |
| US11927405B2 (en) | 2018-02-23 | 2024-03-12 | Unison Industries, Llc | Heat exchanger assembly with unitary body and manifold and methods of formng same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05296683A (ja) | 1993-11-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |