JPH04155193A - 管支持格子体およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） 本発明は多管式熱交換器に係り、特に格子状に組合わせ
た薄板の間の空間に伝熱管を差し込み、その伝熱管の振
動の抑制とたわみの防止とを確実に果たす管支持格子体
およびその製造方法に関する。

（従来の技術） 伝熱管の振動の抑制とたわみの防止とを効果的に果たす
手段として代表的なものはある厚さのある板に伝熱管の
外径よりも若干大きい孔径の管孔を多数穿ち、その孔に
伝熱管を挿入して支持するバッフルプレートである。し
かし、このバッフルプレートに管孔を穿つには、何枚か
のバッフルプレートに間怠を保って孔加工することが難
しく、少しでも芯がずれてしまうと、バッフルプレート
を並べて伝熱管を管孔に差し込んだとき、芯のずれた管
孔の部分では伝熱管を通すことが難しく　ｆ４す、組立
に非常に難渋する。この隘路を取り除くべく考えられた
のは厚さか薄く、しかも幅の狭（・板を格子状に組合わ
せてその板の間の空間に伝舛管を差し込んで伝熱管を支
持するもので、これはエラグクレートと呼ばれている。

このような例は、例えば、特開昭５５−１４４９３号公
報や、特公昭４８−３２０３４号公報に見られる。第８
図および第９図にエラグクレート構成材による支持の仕
方を示している。第８図では格子状に組合う薄板１．２
は菱形の空間を形成しており、この菱形の空間に伝熱管
３が差し込まれ、伝熱管３は半径方向への移動が拘束さ
れると共に、管軸方向に複数列にわたってこれを並べ、
伝熱管３の振動の抑制とたわみの防止に役立てている。

第９図は双方が組合う前の薄板１．２の形状を示してい
る。

一方、第１０図に示されるように、台形状に折り曲げた
薄板４をハニカム状に組合わせて構成する別なやり方も
ある。上記の菱形のものと同様に伝熱管３は六角形の空
間に差し込まれて支持される。ここで、第１１図は薄板
４が組合う前の形状を示しており、また第１２図はこの
薄板４同士の接合方法を示す説明図であって、図中、符
号５で示される点にスポット溶接が施される。

（発明が解決しようとする課題） 上記のエラグクレート構成材を用いる支持の仕方は伝熱
管の振動防止とたわみの防止とを果たすうえで有効なも
のであるが、次のような難点もある。

すなわち、薄板１．２同士を組合わせた管支持構造体は
双方の交差部に対して機械的な強度の確保のために溶接
が施されるが、この際、部材間に起こる熱収縮は一様で
なく、歪みが大きくなることが避けられない。この歪み
によって組上がった管支持構造体の菱形の空間の位置精
度が保てなくなり、特に芯が大きく狂った箇所では伝熱
管を通すのに非常に難渋する。

一方、薄板４を組合わせたハニカム状の管支持、　構造
体の製作ではスポット溶接による接合箇所（第１２図参
照）が極めて多く、大形の熱交換器になればなる程、薄
板枚数の増加あるいはその支持構造体の使用個数の増加
により多大な労力か必要であり、製造コストか大きくか
さむことになる。

さらに、この溶接における上記薄板１．２の場合と同様
な歪みにより寸法精度の維持がしばしば難しくなること
がある。

そこで、本発明の目的は、組立精度の狂いが大きくなる
溶接工程の介在を減少せしめ、単位空間の間怠を正確に
維持することのできる管支持構造体を提供することにあ
る。

また、別の目的は部分的に溶接によらない単位空間の形
成を可能とすることにより製作所要時間の短縮を果たす
ことのできる管支持構造体の製造方法を提供することに
ある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために請求項１記載によるところの
本発明は、伝熱管ピッチと等しいピッチの単位空間を複
数枚の薄板を組合わせて多数個形成し、伝熱管を単位空
間にそれぞれ差し込んて支持するようにした管支持構造
体において、薄板の幅方向全域にわたり単位空間を規定
する一対の、　凸部および凹部を幅方向略中心を境に互
い違いに形成したことを特徴とするものである。

また、請求項２によるところの本発明は伝熱管ピッチと
等しいピッチの単位空間を複数枚の薄板を組合わせて多
数個形成する管支持構造体の製造方法において、初めに
薄板の素材を所定の幅および長さを保って切断し、次に
薄板の幅方向略中心に伝熱管ピッチと等しいピッチでス
リットを切り、次にスリットを境として単位空間を規定
する一対の凸部および四部をプレス型をもって成形し、
最後に薄板を単位空間がハニカム状に並ぶようにスポッ
ト溶接により互いに接合するようにしたことを特徴とす
るものである。

（作用） 請求項１の発明において、単位空間が、例えば、薄板の
幅方向全域にわたって形成される一対の角形の凸部およ
び凹部によって形成されるとき、スポット溶接による単
位空間の形成はこの凸部および凹部からなる単位空間に
対しては不要になる。

これにより、同じ数の単位空間を持つハニカム状の管支
持構造体を構成する場合、従来のものと比べてスポット
溶接による接合点を半減することができる。したがって
、溶接による歪が発生する機会を大幅に減らすことがで
き、組立精度が低下するのを確実に防止することが可能
になる。

また、請求項２の発明において、かかる手順を経て管支
持構造体が作られるとき、同じ数の単位空間を形成する
ものとして、薄板の枚数は従来方法によるものと比べて
半減させることができ、さらにプレス型によって凸部お
よび凹部からなる単位空間が形成されることから、溶接
による接合点を半減させることが可能になる。これによ
り、半減した薄板に対する成形加工時間、さらに半減し
た溶接点への溶接作業時間を大幅に節約することができ
る。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を第１図ないし第３図を参照し
て説明する。

第１図において、符号１１は伝熱管ピッチと等しいピッ
チを保って多数の正六角形の単位空間を形成する薄板を
示しており、ここで、伝熱管１２は千鳥に並ぶ多数の正
六角形の単位空間に各々差し込まれて半径方向への移動
が拘束される。

第２図はこの薄板１１の詳細形状を示すもので、薄板１
１の幅方向全域にわたるように台形の角形凸部１１ａお
よび角形凹部１１ｂが幅方向略中心を境に互い違いに形
成されている。伝熱管ピッチと等しいピッチを保って千
鳥に並ぶ一方の列の単位空間はこの角形凸部１１ａと角
形凹部１１ｂとにより形成され、他方の列の単位空間は
隣接する角形凸ｌｌＢ１１　ａおよび凹部１１ｂの間に
形成される平面部１１Ｃの上側と下側との間に形成され
る。

一方、薄板１１同士の固定は第３図に示されるように、
薄板１１の上にもう一つの薄板１１を凸部１１ａと凹部
１１ｂとが重なるように合わせ、スポット溶接によって
各４点１３の位置で一体に接合される。

なお、平板状の素材から角形凸部１１ａおよび凹部１１
ｂならびに平面部１１ｃを形成する方法は後に図面を参
照して詳しく説明される。

本実施例は上記の構成からなるもので、従来のハニカム
状の管支持構造体と比べてスポット溶接による接合点１
３を半減することができる。すなわち、従来の薄板４か
らなる管支持構造体は単位空間を形成するために１箇所
につき１点の割合で接合箇所が必要であったが、本実施
例においては角形凸部１１ａおよび凹部１１ｂからなる
単位空間が形成されており、２箇所に１点の割合で接合
すればこと足りる（第１２図および第３図参照）。

かくして、組立精度に狂いをもたらす溶接における歪み
を大幅に減少させることができ、多数形成される単位空
間の同志を正確に維持することが可能である。

次に、本発明の上記実施例と異なる他の実施例を第４図
を参照して説明する。上記実施例の角形凸部１１ａおよ
び凹部１１ｂは何れも伝熱管ピッチと等しいピッチで薄
板１１の長手方向に沿って一列に配置されたものであっ
たが、本実施例においては薄板２１の長手方向に沿って
角形凸部２１ａおよび凹部２１ｂが千鳥に配置される。

このとき、上記実施例と同様に平面部２１ｃは角形凸部
２１ａおよび角形凹部２１ｂの間に形成される。

本実施例の組立状態は第３図と同様な関係が保たれるの
で、上記実施例と同様に単位空間２箇所につき１点の割
合で接合すればよく、溶接における歪みを大幅に減少さ
せることができる。

一方、次に述べる各実施例は伝熱管配列が規則正しい基
盤目配列のものに適する。すなわち、第５図の実施例は
薄板３１の長手方向に沿って一列に半円形の凸部３１ａ
および半円形の凹部３１ｂをそれぞれ形成するもので、
これに対して第６図の実施例は薄板４１の長手方向に沿
って千鳥に半円形の凸部４１ａおよび半円形の凹部４１
ｂを各々形成するものである。そして、これらの半円形
の凸部３１ａと凹部３１ｂおよび凸部４１ａと凹部４１
ｂにより伝熱管の外径より僅かに大きい円形の単位空間
が形成され、伝熱管はこの単位空間に全周が当接された
状態で支持される。これらの実施例のものは伝熱管配列
が規則正しい基盤目配列のものに適用することになるが
、管支持構造体としては上記実施例と同様に製作上、高
い組立精度を得ることと併せ、より優れた支持特性を与
えることが可能である。

次に、管支持構造体の製造方法に関する実施例を第７図
を参照して説明する。初めに、薄板２１は素材から所定
の幅と長さを有する第７図（ａ）に示される形状に切断
される。次に、薄板２１１；は（ｂ）に示されるスリッ
ト２２が所定の間隔を保って切られる。このスリット２
２の形成は例えば放電加工によって切るが、他の加工に
よってもよいことは勿論である。この後、スリット２２
を境として（Ｃ）で示される台形の凸部および凹部を備
えた薄板２１かプレス型、によって成形される（凸部お
よび凹部の詳細は第４図参照）。最後に（ｄ）に示され
るように薄板２１は正六角形の単位空間かハニカム状に
並ぶように組立られる。この組立中、スポット溶接が使
用されるのは第３図を参照する説明において既に述べた
とおりである。

上記手順で進められる製造方法によれば、同じ数の単位
空間を形成するものとして、薄板の必要枚数を従来に比
べて半減させることができ、さらに溶接による接合箇所
もプレス曲げ加工中に部分的に正六角形が形成されるこ
とから半減可能であって、これらの半減した薄板に対す
る加工時間および半減した溶接接合点に対する溶接作業
時間を大幅に節約することができる。したがって、管支
持構造体は従来の所要時間と比べてほぼ半分か、それに
近い所要時間で製作可能である。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明による管支持構
造体は薄板の幅方向全域にわたり単位空間を規定する一
対の凸部および凹部を幅方向略中心を境に互い違いに形
成ししたので、溶接による組立精度の低下を防止するこ
とができ、単位空間の同志を正確に維持することが可能
である。したがって、本発明によれば、伝熱管の単位空
間への差し込みが容易であり、組立における作業性を大
きく向上することができる。

また、本発明による管支持構造体の製造方法は薄板の素
材を所定の幅および長さを保って切断し、次に薄板の幅
方向略中心に伝熱管ピッチと等しいピッチでスリットを
切り、次にこのスリットを境として単位空間を規定する
一対の凸部および凹部プレス型をもって成形し、最後に
薄板を単位空間がハニカム状に並ぶようにスポット溶接
により互に接合するようにしたから、薄板の必要枚数と
共に、溶接施工箇所を半減させることができ、これらの
加工時間および溶接作業時間を大幅に節約することか可
能である。したがって、本発明によれば、管支持構造体
の製作所要時間が短縮させられ、製造コストを大きく低
減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による管支持構造体の一実施例を示す正
面図、第２図は本発明に係る薄板の斜視図、第３図は本
発明に係る管支持構造体の溶接施工箇所を示す説明図、
第４図ないし第６図は本発明のそれぞれ異なる実施例を
示す斜視図、第７図は本発明に係る管支持構造体の製造
手順を示す工程図、第８図は従来の管支持構造体の一例
を示す正面図、第９図は第８図の管支持構造体で使用さ
れる薄板の詳細を示す平面図、第１０図は従来の８二カ
ム状の管支持構造体を示す正面図、第１１図は第１０図
の管支持構造体で使用される薄板の詳細を示す正面図、
第１２図は第１０図の管支持構造体の溶接施工箇所を示
す説明図である。 １１．２１．３１．４１・・・薄板 １１ａ、２１ａ・・・角形凸部 １１ｂ、２１ｂ・・・角形凹部 １１　ｃ　ｓ　２１　ｃ・・平面部 ２２・・・スリット ３１ａ、４１ａ・・・凸部 ３１ｂ、４１ｂ・・・凹部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）伝熱管ピッチと等しいピッチの単位空間を複数枚
   の薄板を組合わせて多数個形成し、伝熱管を前記単位空
   間にそれぞれ差し込んで支持するようにした管支持格子
   体において、前記薄板の幅方向全域にわたり該単位空間
   を規定する一対の凸部および凹部を幅方向略中心を境に
   互い違いに形成したことを特徴とする管支持格子体。
2. （２）伝熱管ピッチと等しいピッチの単位空間を複数枚
   の薄板を組合わせて多数個形成する管支持格子体の製造
   方法において、初めに前記薄板の素材を所定の幅および
   長さを保って切断し、次に前記薄板の幅方向略中心に伝
   熱管ピッチと等しいピッチでスリットを切り、次に該ス
   リットを境として前記単位空間を規定する一対の凸部お
   よび凹部をプレス型をもって成形し、最後に前記薄板を
   該単位空間がハニカム状に並ぶようにスポット溶接によ
   り互いに接合するようにしたことを特徴とする管支持格
   子体の製造方法。