JPH0953894A - 両管板固定式の熱交換器及びその組立方法 - Google Patents
両管板固定式の熱交換器及びその組立方法Info
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- JPH0953894A JPH0953894A JP20711695A JP20711695A JPH0953894A JP H0953894 A JPH0953894 A JP H0953894A JP 20711695 A JP20711695 A JP 20711695A JP 20711695 A JP20711695 A JP 20711695A JP H0953894 A JPH0953894 A JP H0953894A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 伸縮継手を設けなくても流路形成体の加熱伸
びによる冷却管の引張応力を吸収緩和できる両管板固定
式の熱交換器を提供することにある。 【解決手段】 熱交換時における流路形成体１と冷却管
１０との温度差によって流路形成体１が冷却管１０より
も伸びる両管板固定式の熱交換器において、この熱交換
器の組立時に前記冷却管１０に、熱交換時における流路
形成体１の加熱伸びによる冷却管１０の引張応力を吸収
緩和でき且つ前記冷却管１０が座屈しない範囲の圧縮応
力をかけておく構成としたことを特徴とする。
びによる冷却管の引張応力を吸収緩和できる両管板固定
式の熱交換器を提供することにある。 【解決手段】 熱交換時における流路形成体１と冷却管
１０との温度差によって流路形成体１が冷却管１０より
も伸びる両管板固定式の熱交換器において、この熱交換
器の組立時に前記冷却管１０に、熱交換時における流路
形成体１の加熱伸びによる冷却管１０の引張応力を吸収
緩和でき且つ前記冷却管１０が座屈しない範囲の圧縮応
力をかけておく構成としたことを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は熱交換時における流
路形成体と冷却管との温度差によって流路形成体が冷却
管よりも伸びる両管板固定式の熱交換器及びこの熱交換
器を組立てる組立方法に関するものである。
路形成体と冷却管との温度差によって流路形成体が冷却
管よりも伸びる両管板固定式の熱交換器及びこの熱交換
器を組立てる組立方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図１６は従来の両管板固定式熱交換器を
示した中央縦断面図、図１７（Ａ）及び（Ｂ）は図１６
のＡ部及びＢ部の拡大断面図を示す。この従来の両管板
固定式の熱交換器は、両端周側部に高温流体（例えば高
温ガス）の流入口２及び流出口３を有する円筒形の胴か
らなる流路形成体１と、この流路形成体１の両端開口部
を閉塞する円板形状をなし流路形成体１の両端開口部に
カラーボルト５のナット５ａによる締め付けによりパッ
キン６，７を介して固定される両管板８，９と、この両
管板の孔８ａ，９ａに管端部を挿入し該管板孔に対する
管端挿入部１０ａ，１０ｂを拡管して両管板８，９に固
定される低温流体（例えば冷却水）が内部流通可能な複
数本の冷却管１０と、前記両管板８，９の外側にパッキ
ン１１，１２を挟んで当接し円周方向に１本おきに配置
される通しボルト４とカラーボルト５を用いて締着固定
されるヘッダー１３，１４とを具備する構成となってい
る。
示した中央縦断面図、図１７（Ａ）及び（Ｂ）は図１６
のＡ部及びＢ部の拡大断面図を示す。この従来の両管板
固定式の熱交換器は、両端周側部に高温流体（例えば高
温ガス）の流入口２及び流出口３を有する円筒形の胴か
らなる流路形成体１と、この流路形成体１の両端開口部
を閉塞する円板形状をなし流路形成体１の両端開口部に
カラーボルト５のナット５ａによる締め付けによりパッ
キン６，７を介して固定される両管板８，９と、この両
管板の孔８ａ，９ａに管端部を挿入し該管板孔に対する
管端挿入部１０ａ，１０ｂを拡管して両管板８，９に固
定される低温流体（例えば冷却水）が内部流通可能な複
数本の冷却管１０と、前記両管板８，９の外側にパッキ
ン１１，１２を挟んで当接し円周方向に１本おきに配置
される通しボルト４とカラーボルト５を用いて締着固定
されるヘッダー１３，１４とを具備する構成となってい
る。
【０００３】なお、前記通しボルト４は一端にナット４
ａが螺合されるねじ部を有した図１７（Ａ）に示すよう
な六角ボルトであり、また前記カラーボルト５は両端に
管板締着ナット５ａとヘッダー締着ナット５ｂが螺合さ
れるねじ部を有し、長さ方向中間位置に両管板８，９の
座ぐり穴に図１７（Ｂ）の如く係合する鍔部５ｃを設け
た鍔付きボルトであって、この通しボルト４とカラーボ
ルト５を用いて固定される一方のヘッダー１３には低温
流体の流入口１３ａと流出口１３ｂが図１６の如く設け
られている。
ａが螺合されるねじ部を有した図１７（Ａ）に示すよう
な六角ボルトであり、また前記カラーボルト５は両端に
管板締着ナット５ａとヘッダー締着ナット５ｂが螺合さ
れるねじ部を有し、長さ方向中間位置に両管板８，９の
座ぐり穴に図１７（Ｂ）の如く係合する鍔部５ｃを設け
た鍔付きボルトであって、この通しボルト４とカラーボ
ルト５を用いて固定される一方のヘッダー１３には低温
流体の流入口１３ａと流出口１３ｂが図１６の如く設け
られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前記従来の両管板固定
式熱交換器は、流路形成体１の両端開口部に両管板８，
９をカラーボルト５のナット５ａによる締め付けで固定
してから、前記冷却管１０の管板孔８ａ，９ａに対する
管端挿入部１０ａ，１０ｂを拡管して固定する作業を行
ない、この冷却管１０の拡管固定作業の終了後に前記両
管板８，９の外側にヘッダー１３，１４を通しボルト４
とカラーボルト５を用いて締着固定するという方法で組
立てている。
式熱交換器は、流路形成体１の両端開口部に両管板８，
９をカラーボルト５のナット５ａによる締め付けで固定
してから、前記冷却管１０の管板孔８ａ，９ａに対する
管端挿入部１０ａ，１０ｂを拡管して固定する作業を行
ない、この冷却管１０の拡管固定作業の終了後に前記両
管板８，９の外側にヘッダー１３，１４を通しボルト４
とカラーボルト５を用いて締着固定するという方法で組
立てている。
【０００５】従って、前記従来の両管板固定式熱交換器
では、熱交換時における流路形成体１と冷却管１０との
温度差によって流路形成体１が冷却管１０よりも長く伸
びた場合に、この流路形成体１の加熱伸びによって冷却
管１０に引張応力が作用し、この引張応力により両管板
８，９に対する冷却管１０の拡管固定部が外れたり冷却
管１０が切れたりする問題が発生する。
では、熱交換時における流路形成体１と冷却管１０との
温度差によって流路形成体１が冷却管１０よりも長く伸
びた場合に、この流路形成体１の加熱伸びによって冷却
管１０に引張応力が作用し、この引張応力により両管板
８，９に対する冷却管１０の拡管固定部が外れたり冷却
管１０が切れたりする問題が発生する。
【０００６】このため、流路形成体（胴）１に図１６に
示すような伸縮継手１５（エキスパンションジョイン
ト）を設けて、熱交換時における流路形成体１の加熱伸
びを吸収緩和しなければならず、その構造が複雑で製品
コストが高くなるという問題があった。
示すような伸縮継手１５（エキスパンションジョイン
ト）を設けて、熱交換時における流路形成体１の加熱伸
びを吸収緩和しなければならず、その構造が複雑で製品
コストが高くなるという問題があった。
【０００７】本発明は前記従来の問題を解消するために
なされたもので、その第１の目的は前記従来の如き伸縮
継手を設けなくても、熱交換時における流路形成体の加
熱伸びによる冷却管の引張応力を吸収緩和できる両管板
固定式の熱交換器を提供することにある。また、第２の
目的は第１の目的を達成し得る両管板固定式熱交換器の
組立方法を提供することにある。
なされたもので、その第１の目的は前記従来の如き伸縮
継手を設けなくても、熱交換時における流路形成体の加
熱伸びによる冷却管の引張応力を吸収緩和できる両管板
固定式の熱交換器を提供することにある。また、第２の
目的は第１の目的を達成し得る両管板固定式熱交換器の
組立方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記第１の目的を達成す
るために、第１の発明では熱交換時における流路形成体
と冷却管との温度差によって流路形成体が冷却管よりも
伸びる両管板固定式の熱交換器において、この熱交換器
の組立時に前記冷却管に、熱交換時における流路形成体
の加熱伸びによる冷却管の引張応力を吸収緩和でき且つ
前記冷却管が座屈しない範囲の圧縮応力をかけておく構
成とした。
るために、第１の発明では熱交換時における流路形成体
と冷却管との温度差によって流路形成体が冷却管よりも
伸びる両管板固定式の熱交換器において、この熱交換器
の組立時に前記冷却管に、熱交換時における流路形成体
の加熱伸びによる冷却管の引張応力を吸収緩和でき且つ
前記冷却管が座屈しない範囲の圧縮応力をかけておく構
成とした。
【０００９】前記第２の目的を達成するために、第２の
発明による両管板固定式熱交換器の組立方法は、流路形
成体に両管板をボルト止めする際に、流路形成体と管板
との間に一定の厚さのライナーを挟んでおき、このライ
ナー挾持の管板取着状態で両管板に対する冷却管の拡管
固定作業を行ない、この冷却管の拡管固定作業の終了後
に前記ライナーを取り外し、前記ボルトを管板接合状態
に締め付けて、前記冷却管に流路形成体の加熱伸びによ
る冷却管の引張応力を吸収緩和でき且つ前記冷却管が座
屈しない範囲の圧縮応力を発生させることを特徴とす
る。
発明による両管板固定式熱交換器の組立方法は、流路形
成体に両管板をボルト止めする際に、流路形成体と管板
との間に一定の厚さのライナーを挟んでおき、このライ
ナー挾持の管板取着状態で両管板に対する冷却管の拡管
固定作業を行ない、この冷却管の拡管固定作業の終了後
に前記ライナーを取り外し、前記ボルトを管板接合状態
に締め付けて、前記冷却管に流路形成体の加熱伸びによ
る冷却管の引張応力を吸収緩和でき且つ前記冷却管が座
屈しない範囲の圧縮応力を発生させることを特徴とす
る。
【００１０】第３の発明による両管板固定式熱交換器の
組立方法は、流路形成体と両管板との間に介在される一
対のパッキンのうち少なくとも一方のパッキンを伸縮可
能なガスケットとし、このガスケットを流路形成体と管
板との間に挾持するように前記ボルトを１段階に締め付
けたガスケット挾持の管板取着状態で両管板に対する冷
却管の拡管固定作業を行ない、この冷却管の拡管固定作
業の終了後に前記ボルトの締め付け力を２段階に変えて
締め付けることにより前記ガスケットを厚さが薄くなる
ように圧縮させて、前記冷却管に流路形成体の加熱伸び
による冷却管の引張応力を吸収緩和でき且つ前記冷却管
が座屈しない範囲の圧縮応力を発生させることを特徴と
する。
組立方法は、流路形成体と両管板との間に介在される一
対のパッキンのうち少なくとも一方のパッキンを伸縮可
能なガスケットとし、このガスケットを流路形成体と管
板との間に挾持するように前記ボルトを１段階に締め付
けたガスケット挾持の管板取着状態で両管板に対する冷
却管の拡管固定作業を行ない、この冷却管の拡管固定作
業の終了後に前記ボルトの締め付け力を２段階に変えて
締め付けることにより前記ガスケットを厚さが薄くなる
ように圧縮させて、前記冷却管に流路形成体の加熱伸び
による冷却管の引張応力を吸収緩和でき且つ前記冷却管
が座屈しない範囲の圧縮応力を発生させることを特徴と
する。
【００１１】第４の発明による両管板固定式熱交換器の
組立方法は、前記流路形成体が対向離間する一対の側板
で構成される場合において、前記両管板を側板に対する
管板組付間隔よりも所定の寸法だけ広く取った間隔に保
持して対向離間する状態に固定し、この間隔規制の管板
固定状態で両管板に対する冷却管の拡管固定作業を行な
い、この冷却管の拡管固定作業の終了後に前記側板を両
管板の間にボルト孔が合致するように位置決めして介在
させ、前記ボルトを両管板がパッキンを介して側板に圧
接される状態に締め付けて、前記冷却管に側板の加熱伸
びによる冷却管の引張応力を吸収緩和でき且つ前記冷却
管が座屈しない範囲の圧縮応力を発生させることを特徴
とする。
組立方法は、前記流路形成体が対向離間する一対の側板
で構成される場合において、前記両管板を側板に対する
管板組付間隔よりも所定の寸法だけ広く取った間隔に保
持して対向離間する状態に固定し、この間隔規制の管板
固定状態で両管板に対する冷却管の拡管固定作業を行な
い、この冷却管の拡管固定作業の終了後に前記側板を両
管板の間にボルト孔が合致するように位置決めして介在
させ、前記ボルトを両管板がパッキンを介して側板に圧
接される状態に締め付けて、前記冷却管に側板の加熱伸
びによる冷却管の引張応力を吸収緩和でき且つ前記冷却
管が座屈しない範囲の圧縮応力を発生させることを特徴
とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施例を図
１乃至図３に従い具体的に説明する。図中１は両端周側
部に高温流体（例えば２００度位の高温ガス）の流入口
２及び流出口３を有した円筒形の胴からなる流路形成体
で、この流路形成体１の両端フランジ部１ａ，１ｂには
円板形状をなした両管板８，９がカラーボルト５の締め
付けによりパッキン６，７を介して固定されている。
１乃至図３に従い具体的に説明する。図中１は両端周側
部に高温流体（例えば２００度位の高温ガス）の流入口
２及び流出口３を有した円筒形の胴からなる流路形成体
で、この流路形成体１の両端フランジ部１ａ，１ｂには
円板形状をなした両管板８，９がカラーボルト５の締め
付けによりパッキン６，７を介して固定されている。
【００１３】１０は両管板８，９の孔８ａ，９ａに管端
部を挿入し該管板孔に対する管端挿入部１０ａ，１０ｂ
をローラエキスパンダ作業で図４の如く拡管して両管板
８，９に固定される低温流体（例えば冷却水）が内部流
通可能な複数本の冷却管で、この冷却管１０には後述す
る本発明の組立方法を適用することにより、流路形成体
１の熱交換時における加熱伸びによる冷却管１０の引張
応力を吸収緩和でき且つ前記冷却管１０が座屈しない範
囲の圧縮応力がかけられている。
部を挿入し該管板孔に対する管端挿入部１０ａ，１０ｂ
をローラエキスパンダ作業で図４の如く拡管して両管板
８，９に固定される低温流体（例えば冷却水）が内部流
通可能な複数本の冷却管で、この冷却管１０には後述す
る本発明の組立方法を適用することにより、流路形成体
１の熱交換時における加熱伸びによる冷却管１０の引張
応力を吸収緩和でき且つ前記冷却管１０が座屈しない範
囲の圧縮応力がかけられている。
【００１４】１３，１４は両管板８，９の外側にパッキ
ン１１，１２を挟んで当接し前記カラーボルト５にヘッ
ダー締着ナット５ｂを螺合締着して固定されるヘッダー
で、この一方のヘッダー１３には低温流体の流入口１３
ａと流出口１３ｂが図１の如く設けられている。
ン１１，１２を挟んで当接し前記カラーボルト５にヘッ
ダー締着ナット５ｂを螺合締着して固定されるヘッダー
で、この一方のヘッダー１３には低温流体の流入口１３
ａと流出口１３ｂが図１の如く設けられている。
【００１５】なお、前記カラーボルト５は流路形成体１
の両端フランジ部１ａ，１ｂのねじ孔に螺挿される一端
ねじ部と、ヘッダー締着ナット５ｂが螺合される他端ね
じ部とを有し、長さ方向中間位置に両管板８，９の座ぐ
り穴に図２の如く係合する鍔部５ｃを設けた鍔付きボル
トとして形成されている。
の両端フランジ部１ａ，１ｂのねじ孔に螺挿される一端
ねじ部と、ヘッダー締着ナット５ｂが螺合される他端ね
じ部とを有し、長さ方向中間位置に両管板８，９の座ぐ
り穴に図２の如く係合する鍔部５ｃを設けた鍔付きボル
トとして形成されている。
【００１６】図３乃至図５は前記構成の両管板固定式熱
交換器を組立てる第１の組立方法を示す。この第１の組
立方法は、前記両管板８，９を流路形成体１にボルト止
めする際に、流路形成体１と高温流体流入口２側の管板
９との間に流路形成体１の熱交換時における加熱伸び量
に関係した一定の厚さ（例えば１mm位の厚さ）のライナ
ー１６を図３の如く挟んでおき（この時、高温流体流出
口３側の管板８は流路形成体１のフランジ部１ａに図３
の如くボルト締着されている）、このライナー挾持の管
板取着状態で両管板８，９に対する冷却管１０の図４に
示すような拡管固定作業を行ない、この冷却管１０の拡
管固定作業の終了後に前記ライナー１６を取り外して、
流路形成体１のフランジ部１ｂ（パッキン７）と前記管
板９との間に１mm位の間隙ｇが図５（Ａ）の如く形成さ
れる状態にする。
交換器を組立てる第１の組立方法を示す。この第１の組
立方法は、前記両管板８，９を流路形成体１にボルト止
めする際に、流路形成体１と高温流体流入口２側の管板
９との間に流路形成体１の熱交換時における加熱伸び量
に関係した一定の厚さ（例えば１mm位の厚さ）のライナ
ー１６を図３の如く挟んでおき（この時、高温流体流出
口３側の管板８は流路形成体１のフランジ部１ａに図３
の如くボルト締着されている）、このライナー挾持の管
板取着状態で両管板８，９に対する冷却管１０の図４に
示すような拡管固定作業を行ない、この冷却管１０の拡
管固定作業の終了後に前記ライナー１６を取り外して、
流路形成体１のフランジ部１ｂ（パッキン７）と前記管
板９との間に１mm位の間隙ｇが図５（Ａ）の如く形成さ
れる状態にする。
【００１７】次に、前記ボルト５の他端ねじ部にボルト
締付け用の袋ナット５ｂ´を螺合して前記ボルト５を図
５（Ｂ）に示す管板接合状態（前記管板９がパッキン７
を介してフランジ部１ｂに圧接される状態）に締め付け
て、前記冷却管１０に流路形成体１の加熱伸びによる冷
却管１０の引張力を吸収緩和でき且つ冷却管１０が座屈
しない範囲の圧縮応力（例えば流路形成体１が熱交換時
の温度差によって冷却管１０よりも２mm位長く伸び、１
２kg／mm2 程度の引張応力の発生が予測される場合、１
mm厚位のライナー１６を用いて常温で６kg／mm2 程度の
圧縮応力）を発生させる。これにより熱交換時に冷却管
１０にかかる引張応力を１２kg／mm2 から６kg／mm2 に
緩和することができる。
締付け用の袋ナット５ｂ´を螺合して前記ボルト５を図
５（Ｂ）に示す管板接合状態（前記管板９がパッキン７
を介してフランジ部１ｂに圧接される状態）に締め付け
て、前記冷却管１０に流路形成体１の加熱伸びによる冷
却管１０の引張力を吸収緩和でき且つ冷却管１０が座屈
しない範囲の圧縮応力（例えば流路形成体１が熱交換時
の温度差によって冷却管１０よりも２mm位長く伸び、１
２kg／mm2 程度の引張応力の発生が予測される場合、１
mm厚位のライナー１６を用いて常温で６kg／mm2 程度の
圧縮応力）を発生させる。これにより熱交換時に冷却管
１０にかかる引張応力を１２kg／mm2 から６kg／mm2 に
緩和することができる。
【００１８】このようにして冷却管１０に圧縮応力をか
けた後に、袋ナット５ｂ´を取り外し、前記ボルト５に
ヘッダー締着ナット５ｂを螺合して、ヘッダー１３，１
４を両管板８，９の外側に固定することにより、図１に
示すような両管板固定式の熱交換器を組み立てる。
けた後に、袋ナット５ｂ´を取り外し、前記ボルト５に
ヘッダー締着ナット５ｂを螺合して、ヘッダー１３，１
４を両管板８，９の外側に固定することにより、図１に
示すような両管板固定式の熱交換器を組み立てる。
【００１９】なお、前記の組立方法はライナー１６の厚
さを１mm位とし、このライナー１６を流路形成体１と高
温流体流入口２側の管板９との間に一枚挟んで、冷却管
１０の両管板８，９に対する拡管固定作業を行なう場合
について説明したが、前記両管板８，９を流路形成体１
にボルト止めする際に、流路形成体１と両管板８，９と
の間に０．５mm位の厚さのライナーを二枚挟んで、両管
板８，９に対する冷却管１０の拡管固定作業を行なうこ
とも可能である。
さを１mm位とし、このライナー１６を流路形成体１と高
温流体流入口２側の管板９との間に一枚挟んで、冷却管
１０の両管板８，９に対する拡管固定作業を行なう場合
について説明したが、前記両管板８，９を流路形成体１
にボルト止めする際に、流路形成体１と両管板８，９と
の間に０．５mm位の厚さのライナーを二枚挟んで、両管
板８，９に対する冷却管１０の拡管固定作業を行なうこ
とも可能である。
【００２０】図６は図１及び図２に示す構成の両管板固
定式熱交換器を組立てる第２の組立方法を示す。この第
２の組立方法は、流路形成体１と両管板８，９との間に
介在される一対のパッキン６，７のうち少なくとも一方
のパッキン７を流路形成体１の熱交換時における加熱伸
び量よりも大きい厚さ（例えば２mm位の厚さ）を有する
伸縮可能なガスケット１７とし、このガスケット１７を
流路形成体１と管板９との間に挾持するように前記ボル
ト５を１段階に締め付けた図６（Ａ）に示すガスケット
挾持の管板取着状態で両管板８，９に対する冷却管１０
の拡管固定作業を行ない、この冷却管１０の拡管固定作
業の終了後に前記ボルト５の締め付け力を２段階に変え
て締め付けることにより、前記ガスケット１７を厚さが
薄く（例えば１mm位の厚さに）なるように図６（Ｂ）の
如く圧縮させて、前記冷却管１０に流路形成体１の加熱
伸びによる冷却管１０の引張応力を吸収緩和でき且つ前
記冷却管１０が座屈しない範囲の圧縮応力を発生させる
ようにしたものである。
定式熱交換器を組立てる第２の組立方法を示す。この第
２の組立方法は、流路形成体１と両管板８，９との間に
介在される一対のパッキン６，７のうち少なくとも一方
のパッキン７を流路形成体１の熱交換時における加熱伸
び量よりも大きい厚さ（例えば２mm位の厚さ）を有する
伸縮可能なガスケット１７とし、このガスケット１７を
流路形成体１と管板９との間に挾持するように前記ボル
ト５を１段階に締め付けた図６（Ａ）に示すガスケット
挾持の管板取着状態で両管板８，９に対する冷却管１０
の拡管固定作業を行ない、この冷却管１０の拡管固定作
業の終了後に前記ボルト５の締め付け力を２段階に変え
て締め付けることにより、前記ガスケット１７を厚さが
薄く（例えば１mm位の厚さに）なるように図６（Ｂ）の
如く圧縮させて、前記冷却管１０に流路形成体１の加熱
伸びによる冷却管１０の引張応力を吸収緩和でき且つ前
記冷却管１０が座屈しない範囲の圧縮応力を発生させる
ようにしたものである。
【００２１】なお、カラーボルト５を用いたヘッダー１
３，１４の取付方法等については、前記実施例と同様で
あるから、詳細な説明は省略する。図７乃至図９は本発
明の第２の実施例による両管板固定式の熱交換器を示
す。
３，１４の取付方法等については、前記実施例と同様で
あるから、詳細な説明は省略する。図７乃至図９は本発
明の第２の実施例による両管板固定式の熱交換器を示
す。
【００２２】この第２の実施例による両管板固定式の熱
交換器は、高温流体（例えば２００度位の高温ガス）が
図８の矢印イ，ロで示す方向に流通する流路形成体２１
（本実施例の場合には上下に対向離間する一対の側板２
１ａ，２１ｂで構成されているが、枠体の上下部に一対
の側板を取付けた構成のものであっても良い）と、この
流路形成体２１の流体流れ直交方向に対する両端部にカ
ラーボルト５の締め付けによりパッキンを介して固定さ
れる両管板８，９と、この両管板の孔に管端部を挿入し
該管板孔に対する管端挿入部１０ａ，１０ｂをローラエ
キスパンダ作業で拡管して両管板８，９に固定される低
温流体（例えば冷却水）が内部流通可能な複数本の冷却
管１０（この冷却管には図７及び図８に示すようにフィ
ン２２が取付けられている）と、前記両管板８，９の外
側にパッキンを挟んで当接し図９で示す両側列のスタッ
ドボルト４´と上下列のカラーボルト５を用いて固定さ
れるヘッダー１３，１４とを具備し、この熱交換器の組
立時に前記冷却管１０に流路形成体２１の加熱伸びによ
る冷却管１０の引張応力を吸収緩和でき且つ前記冷却管
１０が座屈しない範囲の圧縮応力をかけておく構成とし
ている。
交換器は、高温流体（例えば２００度位の高温ガス）が
図８の矢印イ，ロで示す方向に流通する流路形成体２１
（本実施例の場合には上下に対向離間する一対の側板２
１ａ，２１ｂで構成されているが、枠体の上下部に一対
の側板を取付けた構成のものであっても良い）と、この
流路形成体２１の流体流れ直交方向に対する両端部にカ
ラーボルト５の締め付けによりパッキンを介して固定さ
れる両管板８，９と、この両管板の孔に管端部を挿入し
該管板孔に対する管端挿入部１０ａ，１０ｂをローラエ
キスパンダ作業で拡管して両管板８，９に固定される低
温流体（例えば冷却水）が内部流通可能な複数本の冷却
管１０（この冷却管には図７及び図８に示すようにフィ
ン２２が取付けられている）と、前記両管板８，９の外
側にパッキンを挟んで当接し図９で示す両側列のスタッ
ドボルト４´と上下列のカラーボルト５を用いて固定さ
れるヘッダー１３，１４とを具備し、この熱交換器の組
立時に前記冷却管１０に流路形成体２１の加熱伸びによ
る冷却管１０の引張応力を吸収緩和でき且つ前記冷却管
１０が座屈しない範囲の圧縮応力をかけておく構成とし
ている。
【００２３】なお、前記カラーボルト５は側板２１ａ，
２１ｂのねじ孔に螺挿される一端ねじ部とヘッダー締着
ナット５ｂが螺合される他端ねじ部を有し、長さ方向中
間位置に両管板８，９の座ぐり穴に図７の如く係合する
鍔部５ｃを設けた鍔付きボルトであって、この複数本の
カラーボルト５と前記スタッドボルト４´を用いて固定
される一方のヘッダー１３には低温流体の流入口１３ａ
と流出口１３ｂが図８の如く設けられている。
２１ｂのねじ孔に螺挿される一端ねじ部とヘッダー締着
ナット５ｂが螺合される他端ねじ部を有し、長さ方向中
間位置に両管板８，９の座ぐり穴に図７の如く係合する
鍔部５ｃを設けた鍔付きボルトであって、この複数本の
カラーボルト５と前記スタッドボルト４´を用いて固定
される一方のヘッダー１３には低温流体の流入口１３ａ
と流出口１３ｂが図８の如く設けられている。
【００２４】図１０及び図１１は前記構成の両管板固定
式熱交換器を組立てる第３の組立方法を示す。この第３
の組立方法は、流路形成体２１に両管板８，９をボルト
止めする際に流路形成体２１と一方の管板９との間に一
定の厚さ（例えば１mm位の厚さ）のライナー１６を図１
０の如く挟んでおき（この時、他方の管板８は流路形成
体２１に図１０の如くボルト締着されている）、このラ
イナー挾持の管板取着状態で両管板８，９に対する冷却
管１０の拡管固定作業を行ない、この冷却管１０の拡管
固定作業の終了後に前記ライナー１６を取り外して、流
路形成体２１（パッキン７）と前記管板９との間に１mm
位の間隙ｇが図１１（Ａ）の如く形成される状態にす
る。
式熱交換器を組立てる第３の組立方法を示す。この第３
の組立方法は、流路形成体２１に両管板８，９をボルト
止めする際に流路形成体２１と一方の管板９との間に一
定の厚さ（例えば１mm位の厚さ）のライナー１６を図１
０の如く挟んでおき（この時、他方の管板８は流路形成
体２１に図１０の如くボルト締着されている）、このラ
イナー挾持の管板取着状態で両管板８，９に対する冷却
管１０の拡管固定作業を行ない、この冷却管１０の拡管
固定作業の終了後に前記ライナー１６を取り外して、流
路形成体２１（パッキン７）と前記管板９との間に１mm
位の間隙ｇが図１１（Ａ）の如く形成される状態にす
る。
【００２５】次に、前記ボルト５の他端ねじ部にボルト
締付け用の袋ナット５ｂ´を螺合して前記ボルト５を図
１１（Ｂ）に示す管板接合状態（前記管板９がパッキン
７を介して流路形成体２１に圧接される状態）に締め付
けて、前記冷却管１０に流路形成体２１の加熱伸びによ
る冷却管１０の引張応力を吸収緩和でき且つ前記冷却管
１０が座屈しない範囲の圧縮応力を発生させ、その後に
前記袋ナット５ｂ´を取り外し、前記ボルト４´，５に
ヘッダー締着ナット５ｂを螺合して、ヘッダー１３，１
４を両管板８，９の外側に固定することにより、図７乃
至図９に示すような両管板固定式の熱交換器を組み立て
る。
締付け用の袋ナット５ｂ´を螺合して前記ボルト５を図
１１（Ｂ）に示す管板接合状態（前記管板９がパッキン
７を介して流路形成体２１に圧接される状態）に締め付
けて、前記冷却管１０に流路形成体２１の加熱伸びによ
る冷却管１０の引張応力を吸収緩和でき且つ前記冷却管
１０が座屈しない範囲の圧縮応力を発生させ、その後に
前記袋ナット５ｂ´を取り外し、前記ボルト４´，５に
ヘッダー締着ナット５ｂを螺合して、ヘッダー１３，１
４を両管板８，９の外側に固定することにより、図７乃
至図９に示すような両管板固定式の熱交換器を組み立て
る。
【００２６】なお、前記の組立方法はライナー１６の厚
さを１mm位とし、このライナー１６を流路形成体２１と
一方の管板９との間に一枚挟んで、冷却管１０の両管板
８，９に対する拡管固定作業を行なう場合について説明
したが、前記両管板８，９を流路形成体２１にボルト止
めする際に、流路形成体２１と両管板８，９との間に
０．５mm位の厚さのライナーを二枚挟んで、両管板８，
９に対する冷却管１０の拡管固定作業を行なうことも可
能である。
さを１mm位とし、このライナー１６を流路形成体２１と
一方の管板９との間に一枚挟んで、冷却管１０の両管板
８，９に対する拡管固定作業を行なう場合について説明
したが、前記両管板８，９を流路形成体２１にボルト止
めする際に、流路形成体２１と両管板８，９との間に
０．５mm位の厚さのライナーを二枚挟んで、両管板８，
９に対する冷却管１０の拡管固定作業を行なうことも可
能である。
【００２７】図１２及び図１３は図７乃至図９に示す構
成の両管板固定式熱交換器を組立てる第４の組立方法を
示す。この第４の組立方法は、流路形成体２１と両管板
８，９との間に介在される一対のパッキン６，７のうち
少なくとも一方のパッキン７を流路形成体２１の熱交換
時における加熱伸び量（例えば１mm位）よりも大きい厚
さ（例えば２mm位の厚さ）を有する伸縮可能なガスケッ
ト１７とし、このガスケット１７を流路形成体２１と管
板９との間に挾持するように前記ボルト５を１段階に締
め付けた図１２に示すガスケット挾持の管板取着状態で
両管板８，９に対する冷却管１０の拡管固定作業を行な
い、この冷却管１０の拡管固定作業の終了後に前記ボル
ト５の締め付け力を２段階に変えて締め付けることによ
り、前記ガスケット１７をその厚さが薄くなるように図
１３の如く圧縮させて、前記冷却管１０に流路形成体２
１の加熱伸びによる冷却管１０の引張応力を吸収緩和で
き且つ前記冷却管１０が座屈しない範囲の圧縮応力を発
生させるようにしたものである。
成の両管板固定式熱交換器を組立てる第４の組立方法を
示す。この第４の組立方法は、流路形成体２１と両管板
８，９との間に介在される一対のパッキン６，７のうち
少なくとも一方のパッキン７を流路形成体２１の熱交換
時における加熱伸び量（例えば１mm位）よりも大きい厚
さ（例えば２mm位の厚さ）を有する伸縮可能なガスケッ
ト１７とし、このガスケット１７を流路形成体２１と管
板９との間に挾持するように前記ボルト５を１段階に締
め付けた図１２に示すガスケット挾持の管板取着状態で
両管板８，９に対する冷却管１０の拡管固定作業を行な
い、この冷却管１０の拡管固定作業の終了後に前記ボル
ト５の締め付け力を２段階に変えて締め付けることによ
り、前記ガスケット１７をその厚さが薄くなるように図
１３の如く圧縮させて、前記冷却管１０に流路形成体２
１の加熱伸びによる冷却管１０の引張応力を吸収緩和で
き且つ前記冷却管１０が座屈しない範囲の圧縮応力を発
生させるようにしたものである。
【００２８】なお、スタッドボルト４とカラーボルト５
を用いたヘッダー１３，１４の取付方法等については、
前記実施例と同様であるから、詳細な説明は省略する。
図１４及び図１５は図７乃至図９に示す構成の両管板固
定式熱交換器を組立てる第５の組立方法を示す。
を用いたヘッダー１３，１４の取付方法等については、
前記実施例と同様であるから、詳細な説明は省略する。
図１４及び図１５は図７乃至図９に示す構成の両管板固
定式熱交換器を組立てる第５の組立方法を示す。
【００２９】この第５の組立方法は、流路形成体２１が
対向離間する一対の側板２１ａ，２１ｂで構成される場
合において、前記両管板８，９を側板２１ａ，２１ｂに
対する管板組付間隔ａよりも所定の寸法ｂ（例えば１mm
位の寸法）だけ広く取った間隔Ｌに万力等の治具２３で
保持して図１４の如く対向離間する状態に固定し、この
間隔規制の管板固定状態で両管板８，９に対する冷却管
１０の図４に示すような拡管固定作業を行ない、この冷
却管１０の拡管固定作業の終了後に前記側板２１ａ，２
１ｂを両管板８，９の間にボルト孔が合致するように位
置決めして図１５の如く介在させ、前記ボルト５を両管
板８，９がパッキン６，７を介して側板２１ａ，２１ｂ
に圧接される図１１（Ｂ）で示すような状態に締め付け
て、前記冷却管１０に側板２１ａ，２１ｂの加熱伸びに
よる冷却管１０の引張応力を吸収緩和でき且つ前記冷却
管１０が座屈しない範囲の圧縮応力を発生させるように
したものである。
対向離間する一対の側板２１ａ，２１ｂで構成される場
合において、前記両管板８，９を側板２１ａ，２１ｂに
対する管板組付間隔ａよりも所定の寸法ｂ（例えば１mm
位の寸法）だけ広く取った間隔Ｌに万力等の治具２３で
保持して図１４の如く対向離間する状態に固定し、この
間隔規制の管板固定状態で両管板８，９に対する冷却管
１０の図４に示すような拡管固定作業を行ない、この冷
却管１０の拡管固定作業の終了後に前記側板２１ａ，２
１ｂを両管板８，９の間にボルト孔が合致するように位
置決めして図１５の如く介在させ、前記ボルト５を両管
板８，９がパッキン６，７を介して側板２１ａ，２１ｂ
に圧接される図１１（Ｂ）で示すような状態に締め付け
て、前記冷却管１０に側板２１ａ，２１ｂの加熱伸びに
よる冷却管１０の引張応力を吸収緩和でき且つ前記冷却
管１０が座屈しない範囲の圧縮応力を発生させるように
したものである。
【００３０】
【発明の効果】本発明の両管板固定式の熱交換器によれ
ば、熱交換時に流路形成体が冷却管よりも長く伸びて
も、この流路形成体の加熱伸びによる冷却管の引張応力
を冷却管にかけられた圧縮応力で吸収緩和することがで
き、このため従来の如き伸縮継手を設けなくても、流路
形成体の加熱伸びによって冷却管の両管板に対する拡管
固定部が外れたり冷却管が切れたりする問題を解消する
ことができる。
ば、熱交換時に流路形成体が冷却管よりも長く伸びて
も、この流路形成体の加熱伸びによる冷却管の引張応力
を冷却管にかけられた圧縮応力で吸収緩和することがで
き、このため従来の如き伸縮継手を設けなくても、流路
形成体の加熱伸びによって冷却管の両管板に対する拡管
固定部が外れたり冷却管が切れたりする問題を解消する
ことができる。
【００３１】また、本発明の両管板固定式熱交換器の組
立方法によれば、冷却管に熱交換時における流路形成体
の加熱伸びによる冷却管の引張応力を吸収緩和できる圧
縮応力をかけた両管板固定式の熱交換器を作業性よく組
立てることができる。
立方法によれば、冷却管に熱交換時における流路形成体
の加熱伸びによる冷却管の引張応力を吸収緩和できる圧
縮応力をかけた両管板固定式の熱交換器を作業性よく組
立てることができる。
【図１】本発明の第１の実施例による両管板固定式の熱
交換器を示した中央縦断面図。
交換器を示した中央縦断面図。
【図２】同図（Ａ）及び（Ｂ）は図１のＡ部及びＢ部の
拡大図。
拡大図。
【図３】前記第１実施例の熱交換器を組立てる第１の組
立方法をライナー挾持の管板取着状態で示した断面図。
立方法をライナー挾持の管板取着状態で示した断面図。
【図４】両管板に対する冷却管の拡管固定部を示した拡
大断面図。
大断面図。
【図５】前記第１の組立方法をライナーを取外した状態
の工程分図（Ａ）と、ボルトを締め付けて冷却管に圧縮
応力を発生させる工程分図（Ｂ）として示した説明図。
の工程分図（Ａ）と、ボルトを締め付けて冷却管に圧縮
応力を発生させる工程分図（Ｂ）として示した説明図。
【図６】図１に示す構成の両管板固定式熱交換器を組立
てる第２の組立方法を、ボルトを１段階に締め付けたガ
スケット挾持の工程分図（Ａ）と、ボルトを２段階に締
め付けて冷却管に圧縮応力を発生させる工程分図（Ｂ）
として示した説明図。
てる第２の組立方法を、ボルトを１段階に締め付けたガ
スケット挾持の工程分図（Ａ）と、ボルトを２段階に締
め付けて冷却管に圧縮応力を発生させる工程分図（Ｂ）
として示した説明図。
【図７】本発明の第２の実施例による両管板固定式の熱
交換器を示した一部切欠の正面図。
交換器を示した一部切欠の正面図。
【図８】図７を上方から見た一部切欠の平面図。
【図９】図７を左側から見た前記熱交換器の左側図。
【図１０】図７に示す構成の両管板固定式熱交換器を組
立てる第３の組立方法をライナー挾持の管板取着状態で
示した断面図。
立てる第３の組立方法をライナー挾持の管板取着状態で
示した断面図。
【図１１】前記第３の組立方法をライナーを取外した状
態の工程分図（Ａ）と、ボルトを締め付けて冷却管に圧
縮応力を発生させる工程分図（Ｂ）として示した説明
図。
態の工程分図（Ａ）と、ボルトを締め付けて冷却管に圧
縮応力を発生させる工程分図（Ｂ）として示した説明
図。
【図１２】図７に示す構成の両管板固定式熱交換器を組
立てる第４の組立方法をガスケット挾持の管板取着状態
で示した断面図。
立てる第４の組立方法をガスケット挾持の管板取着状態
で示した断面図。
【図１３】前記第４の組立方法を冷却管に圧縮応力を発
生させる工程図として示した要部断面図。
生させる工程図として示した要部断面図。
【図１４】図７に示す構成の両管板固定式熱交換器を組
立てる第５の組立方法を間隔規制の管板固定状態で示し
た断面図。
立てる第５の組立方法を間隔規制の管板固定状態で示し
た断面図。
【図１５】前記第５の組立方法を両管板の間に側板を位
置決め介在させた状態で示す断面図。
置決め介在させた状態で示す断面図。
【図１６】従来の両管板固定式熱交換器を示した中央縦
断面図。
断面図。
【図１７】同図（Ａ）及び（Ｂ）は図１６のＡ部及びＢ
部の拡大断面図。
部の拡大断面図。
１（２１）…流路形成体、２１ａ，２１ｂ…側板、 ２
…高温流体の流入口、３…高温流体の流出口、 ５…カ
ラーボルト、 ５ｂ…ヘッダー締着用ナット、６，７…
パッキン、８，９…両管板、８ａ，９ａ…両管板孔、
１０…冷却管、１０ａ，１０ｂ…管端挿入部、１１，１
２…パッキン、１３，１４…ヘッダー、１３ａ…低温流
体の流入口、 １３ｂ…低温流体の流出口、 １６…ラ
イナー、１７…ガスケット。
…高温流体の流入口、３…高温流体の流出口、 ５…カ
ラーボルト、 ５ｂ…ヘッダー締着用ナット、６，７…
パッキン、８，９…両管板、８ａ，９ａ…両管板孔、
１０…冷却管、１０ａ，１０ｂ…管端挿入部、１１，１
２…パッキン、１３，１４…ヘッダー、１３ａ…低温流
体の流入口、 １３ｂ…低温流体の流出口、 １６…ラ
イナー、１７…ガスケット。
Claims (4)
- 【請求項１】 熱交換時における流路形成体と冷却管と
の温度差によって流路形成体が冷却管よりも伸びる両管
板固定式の熱交換器において、この熱交換器の組立時に
前記冷却管に、熱交換時における流路形成体の加熱伸び
による冷却管の引張応力を吸収緩和でき且つ前記冷却管
が座屈しない範囲の圧縮応力をかけておく構成としたこ
とを特徴とする両管板固定式の熱交換器。 - 【請求項２】 高温流体が流通する流路形成体と、この
流路形成体の両端部にボルトの締め付けによりパッキン
を介して固定される両管板と、この両管板の孔に管端部
を挿入し該管板孔に対する管端挿入部を拡管して両管板
に固定される低温流体が内部流通可能な複数本の冷却管
とを具備する両管板固定式の熱交換器を組立てる方法で
あって、前記両管板を流路形成体にボルト止めする際に
流路形成体と管板との間に一定の厚さのライナーを挟ん
でおき、このライナー挾持の管板取着状態で両管板に対
する冷却管の拡管固定作業を行ない、この冷却管の拡管
固定作業の終了後に前記ライナーを取り外し、前記ボル
トを管板接合状態に締め付けて、前記冷却管に流路形成
体の加熱伸びによる冷却管の引張応力を吸収緩和でき且
つ前記冷却管が座屈しない範囲の圧縮応力を発生させる
ことを特徴とする両管板固定式熱交換器の組立方法。 - 【請求項３】 高温流体が流通する流路形成体と、この
流路形成体の両端部にボルトの締め付けによりパッキン
を介して固定される両管板と、この両管板の孔に管端部
を挿入し該管板孔に対する管端挿入部を拡管して両管板
に固定される低温流体が内部流通可能な複数本の冷却管
とを具備する両管板固定式の熱交換器を組立てる方法で
あって、前記流路形成体と両管板との間に介在される一
対のパッキンのうち少なくとも一方のパッキンを伸縮可
能なガスケットとし、このガスケットを流路形成体と管
板との間に挾持するように前記ボルトを１段階に締め付
けたガスケット挾持の管板取着状態で両管板に対する冷
却管の拡管固定作業を行ない、この冷却管の拡管固定作
業の終了後に前記ボルトの締め付け力を２段階に変えて
締め付けることにより、前記ガスケットを厚さが薄くな
るように圧縮させて、前記冷却管に流路形成体の加熱伸
びによる冷却管の引張応力を吸収緩和でき且つ前記冷却
管が座屈しない範囲の圧縮応力を発生させることを特徴
とする両管板固定式熱交換器の組立方法。 - 【請求項４】 高温流体が流通する流路形成体と、この
流路形成体の両端部にボルトの締め付けによりパッキン
を介して固定される両管板と、この両管板の孔に管端部
を挿入し該管板孔に対する管端挿入部を拡管して両管板
に固定される低温流体が内部流通可能な複数本の冷却管
とを具備する両管板固定式の熱交換器を組立てる方法で
あって、前記流路形成体が対向離間する一対の側板で構
成される場合に、前記両管板を側板に対する管板組付間
隔よりも所定の寸法だけ広く取った間隔に保持して対向
離間する状態に固定し、この間隔規制の管板固定状態で
両管板に対する冷却管の拡管固定作業を行ない、この冷
却管の拡管固定作業の終了後に前記側板を両管板の間に
ボルト孔が合致するように位置決めして介在させ前記ボ
ルトを両管板がパッキンを介して側板に圧接される状態
に締め付けて、前記冷却管に側板の加熱伸びによる冷却
管の引張応力を吸収緩和でき且つ前記冷却管が座屈しな
い範囲の圧縮応力を発生させることを特徴とする両管板
固定式熱交換器の組立方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7207116A JP2769449B2 (ja) | 1995-08-14 | 1995-08-14 | 両管板固定式の熱交換器及びその組立方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7207116A JP2769449B2 (ja) | 1995-08-14 | 1995-08-14 | 両管板固定式の熱交換器及びその組立方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0953894A true JPH0953894A (ja) | 1997-02-25 |
| JP2769449B2 JP2769449B2 (ja) | 1998-06-25 |
Family
ID=16534466
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7207116A Expired - Fee Related JP2769449B2 (ja) | 1995-08-14 | 1995-08-14 | 両管板固定式の熱交換器及びその組立方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2769449B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009243924A (ja) * | 2008-03-28 | 2009-10-22 | Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd | 高速増殖炉型原子力発電システム |
| JP2010270931A (ja) * | 2009-05-19 | 2010-12-02 | Nekken Sangyo Kk | 多管式熱交換器 |
| KR20190045657A (ko) * | 2017-10-24 | 2019-05-03 | 롯데알미늄 주식회사 | 보일러용 스테인리스 열교환기의 측판 구조 |
| KR101990810B1 (ko) * | 2018-11-20 | 2019-06-19 | (주)귀뚜라미 | 착탈 가능한 유로캡을 갖는 열교환장치 |
| CN110873481A (zh) * | 2018-08-31 | 2020-03-10 | 临沂市云旭新能源科技有限公司 | 一种水源热泵冷凝器 |
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| JPH0579791A (ja) * | 1991-09-17 | 1993-03-30 | Calsonic Corp | 排気熱回収用熱交換器 |
-
1995
- 1995-08-14 JP JP7207116A patent/JP2769449B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| CN111828677A (zh) * | 2020-05-29 | 2020-10-27 | 武汉船用机械有限责任公司 | 管道的流速调节装置及输送管道 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2769449B2 (ja) | 1998-06-25 |
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