JPH0689990B2 - 熱交換器 - Google Patents

熱交換器

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JPH0689990B2
JPH0689990B2 JP62262952A JP26295287A JPH0689990B2 JP H0689990 B2 JPH0689990 B2 JP H0689990B2 JP 62262952 A JP62262952 A JP 62262952A JP 26295287 A JP26295287 A JP 26295287A JP H0689990 B2 JPH0689990 B2 JP H0689990B2
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heat exchanger
matrix
tube
pipe
hot gas
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JP62262952A
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クラウス・ハーゲマイスター
アルフレート・ヒユーバー
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エム・テー・ウー・モトーレン−・ウント・ツルビーネン−ウニオーン・ミユンヘン・ゲゼルシヤフト・ミツトベシユレンクテル・ハフツング
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Publication date
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    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/06Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits having a single U-bend
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S165/00Heat exchange
    • Y10S165/355Heat exchange having separate flow passage for two distinct fluids
    • Y10S165/40Shell enclosed conduit assembly
    • Y10S165/427Manifold for tube-side fluid, i.e. parallel
    • Y10S165/436Bent conduit assemblies

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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ほぼ平行に並んで配置された2つの管案内路
と、高温ガス流に対して直角に張り出していて円弧状の
変向範囲を有するクロス向流式の成形管マトリツクスと
を備えた熱交換器であつて、成形管マトリツクスに一方
の管案内路を介して加熱すべき圧縮空気が供給され、か
つ流れ方向の変向下で他方の管案内路に供給される形式
のものに関する。
従来の技術 英国特許第2130355号明細書に基づいて公知の上記形式
の成形管熱交換器ではマトリツクスは、上下及び横に並
んで配置された湾曲管の束によつて形成され、この場合
湾曲管の端部はそれぞれ圧縮空気のための各1つの供給
管及び排出管に開口している。湾曲管はこの場合有利に
はランセツト形の成形管から製作されていて、該成形管
はその外側を環流する高温ガスの流れに有利な案内を保
証している。これらの成形管は特に環流の方向に対して
直角に柔軟であり、この結果衝撃による外力の作用下で
湾曲管の全集合体は穀物畑のうねりに似た振れもしくは
変位を受ける。この場合確かにマトリツクスの側部にあ
る縁部は成形管束の複数平面に配置されたスペーサと協
働してこの集合的な振れを制限するが、しかしながら、
スペーサにおける遊びに関する加算効果に基づいて成形
管束の部分が大きな振れを受けることを回避することは
できない。このことは特に、振れを制限する側壁から大
きく離れている湾曲管パケツトの部分つまり衝撃方向で
見て後ろの部分について言える。
この場合マトリツクスの高温ガス流路にはかなりの間隙
が開くことがあり、これらの間隙を通して高温ガスは部
分的に「バイパス」におけるように熱交換器マトリツク
スの領域を貫流し、この際に成形管の表面との熱交換作
用が行われることなく、これによつて熱交換効率の著し
い低下を甘受しなくてはならない。しかしながらまた振
れの原因としての外的な衝撃なしにも、曲げ弾性的な湾
曲管の全集合又はそのうちの一部分と上述のように邪魔
される高温ガス貫流とによつて形成される動的な系が周
期的に不安定な状態に落ち入ると(空気弾性的な不安定
性)、管共効果の振動するうねりによつて似たような現
象が生じることがある。
マトリツクス成形管の高温外流を考慮して英国特許出願
公開第2130355号明細書による公知の熱交換器では2つ
の範囲が異なつた構成を有している: 1.熱交換器マトリツクスの直線的な領域における横方向
流の範囲。この領域ではマトリツクス成形管の集合が規
定された流束を形成している。
2.マトリツクスの変向円弧の範囲においては成形管相互
の対応は確かに直線的な管脚の範囲における対応に相当
しているが、しかしながら高温ガスによる流れは局部的
に、高温ガスの流れ方向に対する曲率の半径ベクトルの
傾斜角に応じて行われる。変向部の頂点の範囲にはマト
リツクス成形管の束はつまり直線的な脚の領域における
通常の位置に対して90゜だけ回転させられた位置を占め
ており、そこで長手方向に貫流されるので、流面の特性
は完全に変化する。
流れ方向に対して直角な面積単位に関して言えば、通常
の配置に対して90゜だけ回転させられた平面におけるマ
トリツクス成形管による高温ガス遮断はわずかなので、
この方向において貫流される管束の大部分を備えた円弧
範囲の区分は外側を流れる流体(高温ガス)に、マトリ
ツクスの直線的な管脚の範囲における通常の貫流時に比
べて低い流れ抵抗しか加えない。
さらに、成形管束の円弧範囲は外側を流れる流体(高温
ガス)によつて、通常にかつ直線的に配置された管脚の
束におけるのと同じ横方向において貫流される。従つて
円弧範囲における高温ガスの横方向流の直線的な流線は
それぞれ円弧範囲における各成形管の円弧の弦を形成
し、この場合弦は、流線が円弧範囲の外側縁部の近くに
位置するほどより短くなる。この事実によつて、そこで
は局部的に高温ガスのための流れ抵抗が低くなる。
基本となる構造形式では2つの範囲(直線的な管脚及び
円弧範囲)は外側の流れに対して平行に配置された流れ
抵抗を形成するので、円弧範囲はより大量の高温ガスに
よつて貫流される。
部分的に90゜だけ回転させられた貫流方向が、同時に熱
交換される2つの流体(高温ガス/圧縮空気)の向流効
果と関連させられて、これによつて確かに熱交換の効率
が基本的には改善されているが、しかしながらこの利点
は局部的にかつわずかな程度においてしか得られない。
それというのはこの場合円弧範囲は、管の内部を流れる
流体(圧縮空気)にとつては、その大部分がクロス流の
法則下にある熱交換系の中間区分にすぎないからであ
る。
従つて、両範囲の異なつた流れ抵抗によつて生ぜしめら
れる高温ガス密度のアンバランスは全体として熱交換過
程の効率にとつて不都合である。
発明の課題 ゆえに本発明の課題は、冒頭に述べた形式の熱交換器を
改良して、運転に起因するマトリツクス成形管の振れを
許容可能な程度に制限し、特に、マトリツクスの円弧範
囲の構成に関して全体的に高い熱交換程度を得ることが
できる熱交換器を提供することである。
課題を解決するための手段 この課題を解決するために本発明の構成では、成形管マ
トリツクスが、中間壁によつて互いに隔てられていて管
案内路長手方向において連続する成形管マトリツクスに
分けられており、該成形管ブロツクが円弧状の変向範囲
において高温ガス貫流横断面を同時に減じながらそれぞ
れ成形管ブロツクの各中央端部に向かつて両側を同形状
に圧縮されて終わつている。
発明の作用並びに効果 本発明によればつまりマトリツクスの湾曲管の束が個々
の成形管ブロツクに分割されていて、これらの成形管ブ
ロツクが中間壁を用いて互いに隔てられている。これら
の中間壁は、該中間壁によつて取り囲まれた成形湾曲管
の部分量の衝撃を制限する縁部として働く。これによつ
て、スペーサにおける遊びの総和ひいては衝撃時の振れ
に際して管束において生じる間隙形成は中間壁の数に応
じて制限され、許容可能な程度に制限される。
熱交換器全体をコンパクト化するために中間壁はわずか
な壁厚しか有していないことが望ましい。従つて中間壁
はフレキシブルであり、管パケツトの当接時にもたらさ
れる支持力を曲げこわさによつて保持するのにあまり適
していない。このことは端面側のマトリツクス案内壁と
の関連においても言える。
本発明の実施態様ではゆえに、これらの力を中間壁又は
案内壁の曲げこわさを介して内方に向かつて中央の管案
内路つまり分酸管又はマニホルドにおいて支持するので
はなくて、マトリツクスの湾曲管の外側の変向範囲にお
いて支持することができる。この変向範囲においては高
温ガスの外側の流れを案内するのに必要な縁部を備えた
構造体もしくは縁部を力伝達のために利用することがで
きる。
このことはまた2重壁拡大部の配置及び構成によつても
行うことができ、この場合スペーサ平面の領域から変向
円弧への湾曲管の直線的な脚の移行部において中間壁及
び案内壁は変向円弧の範囲において2重壁に広げられて
構成される。この拡大は有利には次のように行われる。
すなわち中間壁及び案内壁は折れ目なしに中間壁又は案
内壁の平面に、外側に向かつてつまり対応する成形管ブ
ロツク中心に向かつて増大する傾斜角で、例えば、2重
壁の支持幅を増大する放物線状の経過をたどつて接続し
ている。これによつてこの中間構造物の曲げこわさは、
縁部を備えた外側の支持ベースに向かつて著しく増大さ
せられる。
本発明の基本思想の枠内において局部的な成形ブロツク
圧縮の結果として可能な中間壁の拡大並びにそれに応じ
て湾曲された中間壁の形状は、該中間壁によつて取り囲
まれた各成形管ブロツクの円弧範囲の領域において、熱
交換器マトリツクスの管束の局部的な圧縮を生ぜしめ、
この局部的な圧縮はマトリツクス成形管束において湾曲
管が外側に位置するほど大きい。これによつて特に湾曲
管の外側範囲において自由な高温ガス流横断面が狭めら
れ、この結果そこにおける流れ抵抗が増大され、クロス
流において通常負荷されるマトリツクス範囲に適合され
る。
これによつて全体として円弧範囲の高温ガス貫流の形式
も次のような影響を受ける。つまりマトリツクスの管束
の上述の圧縮は、高温ガスの横方向流に比べて短い弦長
さを有する外側の円弧範囲に当て嵌まるので、そこでは
半径方向で見て深いつまりより内側に位置する管束領域
への流れの方向付けが行われる。パケツト圧縮部又は弱
い貫流区域のコアのこの高温ガス環流によつて、変向区
分の外側を取り囲むカバー又は縁部の範囲を著しく減じ
ること並びに流出側における高温ガスの流出を均一化す
ることが可能になる。
円弧範囲における管束の圧縮はまた円弧の弦の方向にお
いて異なつた強度で行われてもよく、例えば、円弧半径
の主流方向に対して直角に位置するベクトルにおいて最
高に圧縮されていて、その前後ではそれに比べてわずか
しか圧縮されておらず、これによつて貫流に有利な形式
で影響を与えることができる。側部において成形管ブロ
ツクの円弧範囲に縁部を形成する壁は、この場合その高
さ方向において凹面状にかつその長さ方向において凸面
状に成形されていてもよい。
本発明の別の実施態様によればさらにまた外側の縁部が
カバー部材として湾曲管の外側範囲を越えて延びるよう
に配置されていてもよい。この場合さらにこの縁部が長
手方向に分割されていてもよく、このように構成されて
いると、流れる高温ガスに直接向いている縁部部分が下
流側の低温部分と無関係に膨張することができる。
1つ又は2つの部分から成る縁部は有利には、成形管ブ
ロツクの支持によつて引き起こされる反力が支持される
ように、広げられた中間壁ないし2重壁拡大部と結合さ
れている。また縁部は、熱交換器を取り囲んで保持する
構造体(例えばケーシング)と結合されていて、縁部も
しくは外側のカバーに導入される力が支持されるように
なつていてもよい。
成形管が互いに密に配属されている成形湾曲管の範囲に
おいては、局部的なパケツト密度の程度に応じた各成形
管間隔は側壁における局部的な隆起部によつて維持する
ことができる(特許請求の範囲第6項及び第11項)。こ
れらの隆起部の高さは所望の局部的な成形管パケツト密
度の経過の規則に応じて設定される。
これらの隆起部は適当な金属プレートの溶接又はろう接
によつて(特許請求の範囲第12項)もしくは成形管壁へ
の付加材料の吹付け又は溶着によつて(特許請求の範囲
第13項)製作されることができる。
実施例 本発明は第1図に示された熱交換器を出発点としてお
り、この熱交換器はほぼ平行に互いに並んで配置された
2つの圧縮空気案内路1,2から成つていて、両圧縮空気
案内路はここでは別体のマニホルドないし集合管として
構成されている。暗くされた輪郭によれば圧縮空気案内
路1,2はそれぞれ後端部において閉鎖されている。両圧
縮空気案内路1,2の横において高温ガス流Hに対して直
角にU字形に張り出した成形管マトリツクス3は、まず
初めまつすぐな互いに平行に延びた成形管ストランド4,
5から成つており、これらの成形管ストランドは共通の
円弧状の成形管変向区分6に移行している。
運転中加熱すべき圧縮空気は上側の圧縮空気案内路1に
供給され(D1)、次いでまつすぐな成形管ストランド4
を貫流し(D2)、次に変向区分6を介して変向され、そ
の後で逆向きの流れ方向でまつすぐな成形管ストランド
5を貫流し(D4)、該成形管ストランド5から下側の圧
縮空気案内路2を介して加熱された状態で流出する
(D5)。流出された圧縮空気は例えばガスタービン駆動
装置の燃料室のような適当な消費機に供給される。
成形管熱交換器の第1図に示されたこの構造形式を基礎
として、発明では成形管マトリツクス3は、中間壁7に
よつて互いに隔てられていて管案内長手方向において連
続した成形管ブロツク8に分けられ(第2図参照)、第
2図、第2a図及び第3図からわかるようにこの場合成形
管ブロツク8は円弧状の全変向範囲において、高温ガス
貫流横断面を同時に減小しながら、それぞれ所属の成形
ブロツク中心端部に向かつて両側を同形状に押し縮めら
れて終わつていることが望ましい。換言すればマトリツ
クス成形管ブロツク8は外側のブロツク中心端部に向か
つてくさび状又は放物線状に先細に終わつている。
第2図及び第2a図からわかるようにさらに、成形管マト
リツクス3の図面では前端面及び後端面に沿つて延びた
案内壁9が設けられていてもよい。
特に第2図からわかる中間壁7及び端面側の案内壁9は
フレキシブルに構成されていて、成形管マトリツクス3
の最も外側の全円弧範囲に沿つて延びた縁部10に支持さ
れていてもよい。
さらに第2図からわかるように、局部的な成形管ブロツ
クの圧縮によつてマトリツクス変向範囲6の隣接した成
形管ブロツク端部の間並びにブロツク端部と端面側の案
内壁との間にはくさび状の中間室が構成され、これらの
中間室内に中間壁7又は案内壁8は局部的な圧縮部に続
く2重壁拡大部12,13を有している。これらの2重壁拡
大部12,13は円弧外周面の外側において閉鎖されてい
て、高温ガスの貫流を阻止している。中間壁7及び案内
壁9はこの場合2重壁拡大部12,13を介してマトリツク
ス円弧側の最も外側の縁部10に支持されて固定されてい
てもよい。
第3図には、最も外側に位置していて共通のマトリツク
ス横断面において連続している成形管ブロツク8のU字
形の湾曲管14,15における本発明による局部的な成形管
ブロツク圧縮部の作用が示されている。
第3図からわかるように湾曲管14,15の間のスペーサは
側部における成形管降起部16,17から成つている。この
スペーサは第3図からさらにわかるように、成形管ブロ
ツク側の圧縮によつて生ぜしめられた高温ガス貫流横断
面減小部に合わせられている。このような成形管降起部
16,17の局部的な集積は、局部的に所望のように高温ガ
ス横断面減小にさらに貢献することができる。
第3図との関連において述べた成形管降起部16,17は適
当な金属プレートの溶接又はろう接によつて又は所属の
成形管壁への付加的な金属の吹付け又は溶着によつて製
作されることができる。
第4図には第2図、第2a図及び第3図に示された本発明
による成形管熱交換器の変化実施例が個々の熱交換器成
形ブロツク8の斜視図でかつ、外側のマトリツクス円弧
範囲に配置されていて長手方向に分割された、つまり2
つのシエル形部材18,19から成る縁部と共に示されてい
る。このようになつていることによつて、高温ガスに直
接向けられたシエル形部材18は下流側の比較的冷たいシ
エル形部材19とは無関係に膨張することができる。
以下においては第1図との関連において第5図及び第6
図を参照しながら公知の熱交換器構造における欠点につ
いて述べる。
正規の最適な高温ガス貫流状態は単に、高温ガス流Hに
対して直角に直線的かつブロツク状に張り出したマトリ
ツクス成形管列4,5に関して生ぜしめられる。これらの
局部的なマトリツクス範囲においては個々の成形管が、
所定の申し分ない均一形状の高温ガス遮断並びに高温ガ
ス絞りの保証下で均一形状に互いに入れ子式に配置され
ている。つまり成形管列は申し分ないクロス向流式の熱
交換過程の枠内において高温ガス流Hによつて環流可能
である。
円弧範囲(成形管変向区分6)における、冒頭に述べた
成形管配置形式によつて、この場合高温ガス遮断は比較
的わずかであり、円弧範囲6とまつすぐな成形管列4,5
との間における高温ガス流密度に関するアンバランスが
生じる。つまり高温ガスと圧縮空気との間における熱交
換過程は比較的不都合である。高温ガス流(矢印H′,
H″)を少なくとも円弧側において成形形状に沿つて流
したい場合には(円弧側における向流熱交換過程)、比
較的長い円弧側の縁部20,21が必要である。
マトリツクス3の円弧範囲6(第6図参照)から比較的
大きな流速度で流出する高温ガス部分(矢印H1,H2
は、残りのマトリツクスから流出する高温ガス流(矢印
H3,H4)に悪影響を与えることがある(混合乱流)。
特に第2図〜第4図によつて具体化された本発明の対象
の枠内において、局部的なくさび状の成形ブロツク圧縮
によつて場合によつては成形体14,15(第3図)のスペ
ーサとしても働く成形管隆起部16,17との関連におい
て、最も外側の湾曲側の縁部22を起点として成形管湾曲
部の湾曲範囲とそのほぼ中心において逆向きに円弧状に
交差する図面では点々で示された高温ガス弱流区域23が
構成され得る。第5図及び第6図とは異なりつまり第7
図及び第8図によればマトリツクス円弧範囲6の主な部
分は矢印H4,H5によつて示されているようにクロス向流
式の熱交換過程が可能であるように高温ガスによつて貫
流されることができる。同時に第5図及び第6図につい
て述べた、マトリツクス3の円弧範囲6とまつすぐな成
形管列4,5(第1図)との間の質量流量密度のアンバラ
ンスはほとんど取り除かれ、全マトリツクス3における
妨げられない均一な貫流が、マトリツクス3からの全高
温ガス流(矢印H,H4,H5,H6)のほぼ等しい流出速度と同
時に得られる。
第7図の実施例では高温ガスを案内するケーシング24の
構成部分として構成された縁部22がマトリツクス3の外
側の管円弧に沿つて比較的短くつまり円弧方向で見て短
く構成されているのに対して、ケーシング24は高温ガス
主流方向Hに対して平行に延びている。
第8図の実施例においても第7図の実施例において得ら
れるのと同じ有利な作用形式式が得られる。
第8図の実施例が第7図の実施例と異なつている点は、
この実施例においても円弧方向において比較的短く構成
可能なつまりわずかな内幅によつて構成された縁部25
が、支持力を伝達する部材保持体26を介して隣接した熱
交換器ケーシング27に可動に懸吊されていることであ
る。この場合縁部25とケーシング27との間には高温ガス
遮断パツキンが設けられていなくてはならず、該高温ガ
ス遮断パツキンは間接的又は直接的に運動補償するよう
に部材保持体26と協働する。
第9図に示された実施例が第8図に示された実施例と異
なつている点は、第4図について既に述べた長手方向に
分割された、2つのシエル形部材18,19から成る縁部が
使用されていることだけであり、この縁部は運動を補償
する部材保持体28,29を用いて熱交換器ケーシング27に
支持されていることが望ましい。
第10図には再び、各スペーサとの組合わせによつて生ぜ
しめられる、局部的な端部側の成形ブロツク圧縮による
高温ガス横断面狭窄部が示されている。この第10図に示
された実施例において特徴的なことは、U字形のマトリ
ツクス成形管4,5,6が共通の平面に一列に位置している
ことである。円弧範囲6におけるマトリツクス成形管の
一方の側面に取り付けられた隆起部17との関連におい
て、この場合第10図左側の側面図には内側から外側の円
弧範囲に向かつて増大する成形束管圧縮部がそれぞれ隆
起部16,17を介して互いに合致する隣接した2つの成形
管列の間に示されている。この側面図においては対応す
る相互の成形間隔は図面を明確にするために比較的大き
く選択されている。
第10図の側面図からさらにわかるように成形管は空間的
に互いに入れ子式になつており、横断面が楕円形もしく
はランセツト形の中空成形体として構成されている。
既に第7図、第8図及び第9図において述べた高温ガス
弱流区域23の局部的な集中は、第11図及び第12図によれ
ばさらに次のことによつて促進されている。すなわちこ
の場合局部的な成形ブロツク圧縮部に加えて例えば第2
図からわかるように対応する管案内路1,2から直角に張
り出したマトリツクス成形管ブロツク8がそれぞれ両側
において同形状に凹面状の湾曲区分Kが形成されるよう
にブロツク中心端部に向かつて圧縮されており、真中外
側のマトリツクス円弧範囲に、高温ガス流H(第12図)
の方向でまず初め連続的に細くなり次いで再び連続的に
広がる高温ガス弱流区域が隣接した成形管Pの間にスペ
ーサと共に構成されている。
第12図からさらにわかるように、2重壁拡大部例えば13
(第2図も参照)は図示の実施例では凹面状の区分Kに
同様に縁部を備えて続いている。このことはもちろん中
間壁7に所属の2重壁拡大部12(第2図)との関連にお
いても言える。
さらに述べておくと本発明の対象は、マトリツクスに圧
縮空気を供給するため並びにマトリツクスから圧縮空気
排出のための圧縮空気案内路が共通の1つのマニホルダ
に一体に組み込まれているような構成の成形管熱交換器
をも含む。
【図面の簡単な説明】
第1図は汎用の形式で構成された成形管熱交換器を概略
的に示す斜視図、第2図は成形管熱交換器の第1実施例
を示す図、第2a図は第2図に示された熱交換器の部分的
な側面図、第3図は第2図及び第2a図に示された成形管
ブロツクの平面図、第4図は成形管ブロツクを概略的に
示す斜視図、第5図は第1図に示された熱交換器の左側
のマトリツクス区分を示す前端面図であつて、汎用の高
温ガスマトリツクス貫流形式を示す図、第6図は第5図
とは縁部の構成が異なつた熱交換器の前端面図、第7図
は本発明による熱交換器の左側のマトリツクス区分を示
す前端面図、第8図は第7図とは異なつた実施例による
熱交換器の前端面図、第9図はさらに別の実施例による
熱交換器の前端面図、第10図はマトリツクスの鉛直に起
立した円弧状の湾曲管列区分を示す側面図、第11図はマ
トリツクス成形ブロツク圧縮部の1実施例を示す側面
図、第12図は第11図に示された成形管ブロツクの1部分
を拡大して示す図である。 1,2……圧縮空気案内路、3……成形管マトリツクス、
4,5……成形管ストランド、6……成形管変向区分、7
……中間壁、8……成形管ブロツク、9……案内壁、10
……縁部、12,13……2重壁拡大部、14,15……湾曲管、
18,19……シエル形部材、20,21,22……縁部、23……区
域、24……ケーシング、25……縁部、26……部材保持
体、27……熱交換器ケーシング、28,29……部材保持体

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ほぼ平行に並んで配置された2つの管案内
    路と、高温ガス流に対して直角に張り出していて円弧状
    の変向範囲を有するクロス向流式の成形管マトリツクス
    とを備えた熱交換器であつて、成形管マトリツクスに一
    方の管案内路を介して加熱すべき圧縮空気が供給され、
    かつ流れ方向の変向下で他方の管案内路に供給される形
    式のものにおいて、成形管マトリツクス(3)が、中間
    壁(7)によつて互いに隔てられていて管案内路長手方
    向において連続する成形管ブロツク(8)に分けられて
    おり、該成形管ブロツクが円弧状の変向範囲において高
    温ガス貫流横断面を同時に減じながらそれぞれ成形管ブ
    ロツクの各中央端部に向かつて両側を同形状に圧縮され
    て終わつていることを特徴とする熱交換器。
  2. 【請求項2】成形管マトリツクスの端面に沿つて延在す
    る案内壁(9)が配置されている、特許請求の範囲第1
    項記載の熱交換器。
  3. 【請求項3】中間壁(7)と端面側の案内壁(9)とが
    フレキシブルに構成されていて、成形管マトリツクス
    (3)の最も外側の全円弧範囲に沿つて延在する縁部
    (10)に支持されている、特許請求の範囲第1項又は第
    2項記載の熱交換器。
  4. 【請求項4】くさび形の中間室がマトリツクス変向範囲
    の隣接した成形管ブロツク端部の間並びに該成形管ブロ
    ツク端部と端面側の案内壁(9)との間に構成されてお
    り、同中間室において中間壁(7)又は案内壁(9)が
    局部的な圧縮部に続く2重壁拡大部(12,13)を有して
    いる、特許請求の範囲第1項から第3項までのいずれか
    1項記載の熱交換器。
  5. 【請求項5】中間壁(7)及び案内壁(9)が2重壁拡
    大部(12,13)を介して、マトリツクス円弧側の最外位
    の縁部(10)に支持されて固定されている、特許請求の
    範囲第1項から第4項までのいずれか1項記載の熱交換
    器。
  6. 【請求項6】マトリツクス成形管に相反するスペーサが
    設けられており、該スペーサが、成形管ブロツク側の圧
    縮によつて惹起される高温ガス流過横断面の狭窄部に合
    わされている、特許請求の範囲第1項から第5項までの
    いずれか1項記載の熱交換器。
  7. 【請求項7】高温ガス貫流横断面狭窄部が最外位の円弧
    側の縁部(22)を起点として、ほぼ中央においてマトリ
    ツクス成形管湾曲部と逆向きに湾曲して交差する弱く貫
    流される区域(23)を構成しており、該区域が成形管マ
    トリツクスの円弧範囲において主としてクロス向流式の
    熱交換過程を生ぜしめる、特許請求の範囲第1項から第
    6項までのいずれか1項記載の熱交換器。
  8. 【請求項8】最外位の円弧範囲に沿つて延びる縁部(2
    2)が、高温ガスを案内する熱交換器ケーシング(24)
    の構成部分である、特許請求の範囲第1項から第7項ま
    でのいずれか1項記載の熱交換器。
  9. 【請求項9】縁部(25)が隣接した熱交換器ケーシング
    (27)に可動に懸吊されていて、同縁部(25)と熱交換
    器ケーシング(27)との間に高温ガス遮断パツキンが配
    属されている、特許請求の範囲第1項から第7項までの
    いずれか1項記載の熱交換器。
  10. 【請求項10】縁部が、管案内路長手方向において分割
    された2つのシエル形部材(18,19)から成つている、
    特許請求の範囲第9項記載の熱交換器。
  11. 【請求項11】マトリツクス成形管(14,15)のスペー
    サが側部の成形管隆起部(16,17)によつて形成されて
    いる、特許請求の範囲第6項記載の熱交換器。
  12. 【請求項12】成形管隆起部が適当な金属プレートの溶
    接又はろう接によつて製作されている、特許請求の範囲
    第11項記載の熱交換器。
  13. 【請求項13】成形管隆起部が対応する成形管壁への付
    加材料の吹付け又は溶着によつて製作されている、特許
    請求の範囲第11項記載の熱交換器。
  14. 【請求項14】管案内路(1,2)から直角に張り出した
    マトリツクス成形管ブロツク(8)が付加的にそれぞれ
    両側において同形状に凹面状に湾曲されてブロツク中心
    端部に向かつて圧縮されており、高温ガス流(H)の方
    向でまず初め連続的に細く次いで再び連続的に拡大する
    高温ガス案内区域が、隣接した成形管(P)の間にスペ
    ーサと共に構成されている、特許請求の範囲第1項から
    第13項までのいずれか1項記載の熱交換器。
JP62262952A 1986-10-20 1987-10-20 熱交換器 Expired - Lifetime JPH0689990B2 (ja)

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