JPS62280586A - 伝熱管支持構造 - 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】 ３、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 本発明は、熱交換器の伝熱管を支持する構造に係り、特
に、冷却ダクト内にフィン付伝熱管を配置した気体冷却
熱交換器に好適な伝熱管支持構造に関するものである。

〔従来技術〕

冷却ダクト内にフィン付伝熱管を配置した気体冷却熱交
換器における伝熱管支持構造の従来例を第４図について
説明する。

本第４図は、フィン付伝熱管１の支持点にフィン無しの
領域（裸管部）２を設けて支持する方式の構造例を描い
たもので１本図の（ａ）は縦断面図を示し、同じく（ｂ
）は横断面を示している。

フィン付伝熱管１の裸管部２に生別状の円筒スリーブ３
を取付け（本図（ｂ）参照）、支持梁４および押え板５
で上下方向から挾んで固定ボルト６により固定される構
造となっている。伝熱管の中心間隔は、隣り合った伝熱
管同志の間に配置された円筒形のスペーサ７により一定
に保持され。

該スペーサ７は伝熱管１と共に押え板５および固定ボル
ト６にて支持梁４に固定される。

なお、本従来例に近い公知例として、実開５９−１４４
３８５が挙げられる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

一般に気体冷却熱交換器においては、伝熱管配列を可能
な限り密配列とし、機器の小型化を図っている。また、
伝熱管を密配列とすることにより、伝熱管外側を流れる
流体の流速が増大し、伝熱性能が向上するため、更に機
器を小型化することが可能となる。このように、伝熱管
を密配列とすることは、気体冷却熱交換器の小型化に有
効な方法であるが、第４図に示す従来例では、固定ボル
ト６の長さとの兼ね合いから、支持梁４の寸法が大きく
なるために、密な伝熱管配列を構成することが難しいと
いう問題があった。また上記従来例では、機器の組立て
に際し、伝熱管１の１本毎に（各支持点にて）固定ボル
ト６を締める作業が必要であり１Ｍ立て工数が多く、か
つ組立てに多大なる時間を要する。

本発明の目的は、伝熱管の密配列が可能であり。

構造が簡素で、かつ、組立てが容易で製作コストの安い
気体冷却熱交換器の伝熱管支持構造を提供することであ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の目的を達成するため、本発明の支持構造は、冷却
ダクト内にフィン付伝熱管を配設した熱変換器の伝熱管
支持構造において、 （ａ）上記フィン付伝熱管のフィン付領域内に、フィン
の無い裸管部を設け。

（ｂ）該フィン付伝熱管のフィン付領域の両側の端部近
傍、及び前記裸管部にスリーブを外嵌固着し、 （ｃ）上記スリーブの内１片端部を除くスリーブの外径
は、これをフィン外径よりも大とし、（ｄ）前記冷却ダ
クトの壁、及び、該冷却ダクト内に設けられる伝熱管サ
ポートに、前記のスリーブに嵌合する孔を設け、 （ｅ）上記の孔にフィン付伝熱管を挿通すると共に。

前記のスリーブを上記の孔に嵌合せしめて支承する。

〔作用〕

上述の構成においては、フィン付伝熱管に取付けられた
スリーブの外径がフィンの外径よりも若干大きくなって
おり、一方、フィン付伝熱管を支持するダクト壁及び伝
熱管サポートには、スリーブ外径よりも若干大きな孔部
が設けられている。

そのため、伝熱管支持構造がフィン付伝熱管の配列ピッ
チを制約する事がなく、密な管束群を形成する事ができ
る。さらに、フィン付伝熱管管束群の組立て時において
、多数のフィン付伝熱管を一方のダクト壁側から順次に
挿入することが可能であるため、非常に能率的であり、
しかも作業が安全、容易である。

また、運転に伴う熱膨張、収縮によってフィン付伝熱管
は支持部材に対して摺動するが、前述の構成によればス
リーブ外周面が摺動面とな゛す、フィン付伝熱管が保護
される。

なお、フィン付領域内に設けたスリーブを、複数要素（
例えば、二つ側構造）とし、これをボルト等により締め
つけるように構成すると、その締め付方を調整する事が
可能となり、過度に伝熱管を締めつけることがない。

〔実施例〕

次に、本発明の一実施例について、第１図乃至第３図を
順次に参照しつつ説明する。

第１図は、本発明に係る気体冷却熱交換器の伝熱管支持
構造の一実施例を示し１本第１図（ａ）はフィン付伝熱
管１の支持状況を示す断面図である。

フィン付伝熱管１は、冷却気体流路を形成する矩形のダ
クト８内に配置され、相対する１組のダクト壁を貫通し
ている。

ダクト８内のフィン付伝熱管１の一部及びダクト８貫通
部、並びに伝熱管サポート１４貫通部には、フィン９の
取付けていない領域（裸管部）２が設けられており、ダ
クト８貫通部の裸管部２には円筒状スリーブ１０が設け
られている。また、フィン付領域１１内に位置する裸管
部２には半割りスリーブ１２が設けられている。円筒状
スリーブ１ｏは伝熱管１の拡管により、また、半割りス
リーブ１２は機械的締付は力により伝熱管裸管部２を挾
みつけて、それぞれ固定されている。両スリーブ１０．
１２の外径は、フィン９外径よりも大きくなっている。

フィン付伝熱Ｉｆ！１がダクト８を貫通する部分には１
円筒状スリーブ１０の外径よりもわずかに大きい孔１３
が設けられており。

この孔１３によって円筒状スリーブ１０を介してフィン
付伝熱管１を支承している。そして、上記のスリーブ１
０と孔１３とは摺動自在に嵌合し、伝熱管１の熱伸び（
縮み）を拘束しないようになっている。同様に、半割り
スリーブ１２は、伝熱管サポート１４に設けた孔１３を
貫通し、伝熱管１は該半割りスリーブ１２を介して支持
されている。

各フィン付伝熱管１はその端部１５を曲がり管１６によ
って接続され、管側流体の流路を形成している。管側流
体入口１８側に設けられた曲がり管１６は、耐震の観点
から支持装置１７によりフィン付伝熱管１の軸方向位置
を拘束されている。

このため、円筒状スリーブ１０及び半割りスリーブ１２
は、各支持点でのフィン付伝熱管の熱膨張による変位置
を考慮して、伸び起端側、すなわち、管側流体入口１８
側に偏らせて設置されている。

第１図（ｂ）は同図（ａ）のｂ−ｂ断面図で、ダクト８
の壁が円筒スリーブ１０を支持している状況を示してい
る。また、第１図（ｃ）は、同じ＜Ｃ−Ｃ断面図で、伝
熱管サポート１４が半割りスリーブ１２を支持している
状況を示している。

第２図は、フィン付領域１１内に１２置される半割りス
リーブ１２の取付状況を示したものであって、第２図（
ａ）は平面図、同（ｂ）は縦断面図。

同（ｃ）は横断面図である。本図の（ｃ）に示すごとく
、半割りスリーブ１２は上部スリーブ１２ａと下部スリ
ーブ１２ｂとに分割され、両者をフィン付伝熱管１の裸
管部２に取付けるための取付ボルト２０を備えている。

上部スリーブ１２ａには。

取付ボルト２０の頭を上部スリーブ１２ａの円周面内に
収納するためのミゾ２１が設けられている。

上記スリーブ１２ａと下部スリーブ１２ｂとを裸管部２
に取付けた場合に、上部スリーブ１２ａと下部スリーブ
１２ｂとの間にギャップ２２が生じるように設定し、取
付ボルト２０の締め付は力を調整できる構造としている
。

被冷却媒体は、（第１図（ａ）参照）フィン付伝熱管１
の入口１８から管内に流入し、フィン付伝熱管１内を流
動し、フィン付伝熱管出口２３がら流出する。冷却気体
は、ダクト８壁で形成される流路を上昇し、フィン付伝
熱管１内を流れる被冷却媒体を冷却する。

第３図は、フィン付伝熱管１の組立手順を示す説明図で
ある。

第３図（ａ）はダクト８壁と伝熱管サポート１４との同
軸上に設けられた孔１３にフィン付伝熱管１を挿入して
いる状況を示すものである。第３図（ｂ）は、フィン付
伝熱管１挿入完了状態を示し、第３図（ｃ）は曲がり管
１６を接続し、管群部組立て作業が完了した状態を示す
。本第３図から容易に理解し得るように、管群部の組立
所要工数は非常に少なく、かつ、組立に際して、作業員
がスペースの狭いダクト内で行う作業がほとんどないの
で、能率的であり、組立に要する時間は従来例の場合に
比べて大幅に低減されるのみならず、作業が安全かつ容
易である。

本実施例によれば、密でコンパクトな管群構成ができ、
組立が容易であり、また伝熱管群が直接支持点に接触し
ていないため摺動による伝熱管の損耗が無く製作コスト
が安く、かつ、信頼性の高い気体冷却熱交換器の伝熱管
支持構造が得られる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、伝熱管の密配列が可能となり構造が簡
素で、かつ組立てが容易で、効率的であり、伝熱管壁が
直接支持点に接触しないので、製作コストが安く、信頼
性の高い気体冷却熱交換器の伝熱支持構造を提供できる
という優れた実用的効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明の一実施例を示し、第１図（
ａ）は組立完了状態の側断面を模式的に描いた説明図、
同図（ｂ）はそのｂ−ｂ断面図。 同図（ｃ）はそのｃ−ｃ断面図である。 第２図は半割りスリーブを示し、第２図（ａ）は伝熱管
に組みつけた状態の平面図、同図（ｂ）は同じく縦断面
図、同図（ｃ）は同じく横断面図である。 第３図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は組立工程図である。 第４図は従来の伝熱管支持構造の一例を示し、同図（ａ
）は縦断面図、同図（ｂ）は横断面図である。 １・・・フィン付伝熱管、２・・・裸管部、８・・・冷
却ダクト、１０・・・円筒状スリーブ、１２・・・半割
りスリーブ、１２ａ・・・上部スリーブ、１２ｂ・・・
下部スリーブ、１３・・・孔、１４・・・伝熱管サポー
ト、１６・・・曲がり管、２０・・・取付ボルト、２１
・・・ミゾ、２２・・・ギャップ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、冷却ダクト内にフィン付伝熱管を配設した熱変換器
   の伝熱管支持構造において、 （ａ）上記フィン付伝熱管のフィン付領域内に、フィン
   の無い裸管部を設け、 （ｂ）該フィン付伝熱管のフィン付領域の両側の端部近
   傍、及び前記裸管部にスリーブを外嵌固着し、 （ｃ）上記スリーブの内、片端部を除くスリーブの外径
   は、これをフィン外径よりも大とし、（ｄ）前記冷却ダ
   クトの壁、及び、該冷却ダクト内に設けられる伝熱管サ
   ポートに、前記のスリーブに嵌合する孔を設け、 （ｅ）上記の孔にフィン付伝熱管を挿通すると共に、前
   記のスリーブを上記の孔に嵌合せしめて支承したことを
   特徴とする伝熱管支持構造。 ２、前記のスリーブの内の少なくとも１つのスリーブを
   縦割円筒状の複数個の部分に分割し、この分割されたス
   リーブで前記の裸管部を挾みつけて該裸管部に外嵌固着
   したものであることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   に記載の伝熱管支持構造。