JPH02233991A - 熱交換器のための成形管配管設備 - Google Patents

熱交換器のための成形管配管設備

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JPH02233991A
JPH02233991A JP2026248A JP2624890A JPH02233991A JP H02233991 A JPH02233991 A JP H02233991A JP 2026248 A JP2026248 A JP 2026248A JP 2624890 A JP2624890 A JP 2624890A JP H02233991 A JPH02233991 A JP H02233991A
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JP
Japan
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curve
point
molded
tube
section
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JP2026248A
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English (en)
Inventor
Klaus Hagemeister
クラウス・ハーゲマイスター
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MTU Aero Engines AG
Original Assignee
MTU Motoren und Turbinen Union Muenchen GmbH
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Publication date
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    • 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
    • F28F9/007—Auxiliary supports for elements
    • F28F9/013—Auxiliary supports for elements for tubes or tube-assemblies
    • Y—GENERAL 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S165/00—Heat exchange
    • Y10S165/355—Heat exchange having separate flow passage for two distinct fluids
    • Y10S165/40—Shell enclosed conduit assembly
    • Y10S165/401—Shell enclosed conduit assembly including tube support or shell-side flow director
    • Y10S165/416—Extending transverse of shell, e.g. fin, baffle
    • Y10S165/423—Bar

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  • Physics & Mathematics (AREA)
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、熱交換器のだめの成形管配管設備であって、
２つの集合容器が等間隔を置いた複数の成形管を介して
互いに結合ざ扛ておク、しかも該成形管はＳ字状に曲げ
られており、さらに成形青の最大変向個所及びこの個所
から同じ距離だけ離扛た中間個所においてスペーサｔ有
しており、鈑スペーサによって譲接さ扛る成形雷の間隔
が決めら扛ている形式のものに関する。
〔従来の技術〕
ドイツ連邦共和国特許第３５４３８９３号明＃１曹にお
いて公知であるＡｉ７述の形式の成形Ｗ配管設備におい
ては、Ｓ字状に曲げられた複数の成形管が集合管とマ｝
　ＩＪツクス変向区分との間に取付けられている。個々
の成形管を曲げることによって、直線的に延びる成形′
Ｕに較べて多数の利点が得られる。しかしこのような公
知のものは、成形管の個々の伸び補償が、最大変向個所
のスペーサを配置している個所でのみ成形管集合体を横
方向に振ることになる。このことによって、伸び補・原
がスペーサの所に存在丁る遊びを越える場合には、伸び
補慎は妨害される。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明の課題は、熱交換器設備を変史させることなしに
、全ての運転条件下で妨害ざｌしずに成形管の伸びを袖
ｊ賞することができるようにすることである。
〔課題を解決するための手段〕
前述の課題を解決するために講じた本発明の手段は、成
形管が互いに突き合わされる複数のカーブ区分を有して
おシ、シかも最大変向個所と中間個所との間に反対向き
に聞げられた２つのカーブ区分が位直しており、さらに
最大変向１固所及び中間個所にかげる成形管延びの接線
がほほ平行であることにある。
〔作用〕
複数のカーブ区分を本発明のように列状にすることにエ
ジ、成形管の全長にわたって完全な波形状が得られ、こ
の波形状によって、熱膨張又はｔ＋＋ｉＵ１に起因する
伸びもしくは圧縮によって成形管の外側の１罰付げに対
して相対的に伸びる際に、成形管全体もしくは一層の成
形管集合体全体をコントロールして曲げることができる
。
このため、成形管は、両側で固定的に姉付けられている
にもかかわらず、またストツパの個所で不動に粕合され
ているにもかかわらずコントロールさｎ、さらに戊形管
は温度差及び温度勾配の作用下でわずかな内側応力だけ
によって、隣接する成形管の間の流過慎断面を変化きせ
ることなしに長さにおいて伸ばしかつ引佇められる。こ
の場合、成形管は一体に製造さｎており、かつ複数のカ
ーブ区分は１本の成形管において曲げた複数の部分区分
を意味することを強調しておく。
成形管をＳ字状に曲げた結果、スペーサの間でカーブ区
分をねじることによる成形管層の一平面内のねじれの補
偵が行なわｎ１このことに工ってねじれに対する小さな
抵抗ひいては曲げてない成形管より小さい応力が侍らｎ
る。
〔発明の効果〕
本発明による成形管の者しい利点は、スペーサを成形管
の最大変向個所と中間個所に遊びなしに固定することが
できることにアリ、このことによって成形管集合坏はこ
ｎらの個所で振動及び衝突力に対して固く支持されるこ
とができる。さらに、伸び補慣は、互いに矢き合わさｆ
た２つのカーブ区分の長さのそれぞｎにおける、すなわ
ち成形管の全区分に膚って少なくとも二回生じる２つの
固定個所のそれぞｎの間における成形管の圧縮又は伸び
によって行なわれる。
この際同じ相対的な伸びのために、公知の構成の要素よ
りほほ６つの要素だけ少ない債方向変向が得られる。
本発明の有利な構成では、カーデ区分が一定の囲率半径
を有しており、このことによってカーブ区分を間単に製
造することができる。ざらに、全てのカーデ区分が、カ
ーブ区分の長さの１〜２倍の範囲でめる同じ凹率半径を
Ｍしていると有利である。このような形式により、例え
ば８つのカーブ区分から成る成形管の一合ＶＣは、Ｕ１
ｃ過のだめに竃安な、成形管間の間隔が、温度差が大き
い鵬合にも十分に大きく維持される。
２つの成形管の間の最小間隔の個所が、変向個所、すな
わち互いに逆向きに曲げられた２つのカーブ区分の突さ
合わせ個所に生じる。
有利な構成に．Ｃシ、カーデ区分は正弦曲線状の延びを
有している。この嬌合、正弦曲線状の延びの２つの構成
が可能でるる。有利な摘成によれば、２つのカーブ区分
が一緒に１つの完全な正弦曲線を形成し、この際改想の
中心線は２つの固定個所を結ぶ直巌を示す。このことに
よって固定個所は角度０もしくは２πに相応しており、
互いに矢き合わ８ａる逆向きに曲げら賞だ２つのカーブ
区分における変向個所は角度π／２に相応する。
別の有利な構成により、２つのカーブ区分が一緒に半分
の余弦曲線を形成する。すなわち、仮想の中心線は、両
方の固定涸所における成形′Ｕ接巌に対して婦間隔に平
行でるる。このことによって、両方の固定個所は角度口
及びπである。
別の有利な構成では、成形管がほほ苗円形慣析面を肩し
ており、しηｊもカーブ区分が、半軸周りに曲げ易い方
に（曲げ抵抗モーメントの小さい方）曲げられている。
このような慣円形横断面は、個々の，戎形管の周り全空
気力学的に有利に流すことができる。さらに、製造を間
単にするために成形管を円形横断面形状にすることもで
きる。
〔実施例〕
第１図に示された成形管１は、２つの乗合容器向定個所
２　ａ　，　２　ｂ？介して単に部分的にしか示さない
２つの集合容器，｛ａ，３１）Ｋ取付けら０ている。両
方の集合容器のうち一方が、例えばＵ字状の成形管マト
リッタスの夏向区分であってもよい。成形管１に対して
平行に、同形の、かつ均一に間隔を置いた複数の成形・
ｇ４が設けられており、該成形管は図示の成形ｖ１と一
紹に１つの完全なマトリックスを形成し、このマトリッ
クスを通って流過媒体は例えば一方の集合答器３ａから
他方の集合答器３ｂへ案内される。この場合、成形管１
．４内をｔｊＬｎる流体流は、丸れ方向１２で示さ汎て
いる外側をクロス方向に（ｊＬｔＬる流過流によって熱
交換さ扛る。この際、一般的には成形営１，４内で運動
する流坏流は加熱さＣる。
図示の成形管１は、主に８つの同じ長さのカーブ区分５
から成っており、こｎらのカーブ区分は変向個所６で互
いに接続さｎている。この場合、カーデ区分５は、一体
成形さ扛た成形肯１の種々に曲げら扛る範囲でるり、す
なわち成形管は複数のカーブ区分５を組合わせたのでは
なく、相応してカーブ区分に曲げられているのである。
さらに、カーブ区分５は、蛇行状の輪郭を形成するため
に父査的に反対向きに（左向きもしくは右向き）曲げら
れており、この輪郭は１２　＆−ｆ　Ｓ字状の延びで■
ねられている。
成形管１は２つの最大変位個所７ａ，７ｂを有しておク
、該最大変位個所の間には、これら両方の最大変位個所
７ａ，７ｂから同じ距離を離れた中間個所８が設けられ
ている。最大変位個所γａ，７ｂの間の範囲では、各２
つのカーブ区分５は、曲げ中心点が成形管１０交査的に
反対になる側に位置するように配置さｎており、従って
父互に左曲げ部及び右曲げ部が存在している。全体的に
、最大変位個所γａと７ｂとの間に４つのカーブ区分５
が位置している。
最大変位個所７ａ，７ｂ及び中間個所８における奴形管
延びの接線１１は平行でるる。さらに、最大変位個所７
ａ，７ｂ及び中間個所８においてスペーサ９が設けられ
ており、このスペーサによって、隣接する成形管４（見
通しを良くする理由から図示されていない〕の間隔が保
たれている（固定点）。集合容器固定個所２ａ，２ｂに
おける成形管延びの接線１１も同様に前記接線に対して
平行でるる。カーブ区分５は一厘の曲率半径を有してい
てもよく、従ってカーブ区分は円弧区分と見なされるし
、るるいは正弦曲線を有することもできる。
運転中、熱交侯器は熱的な伸びにさらされ、この場合同
時に揚合容器３ａ，３ｂ及びスペーサ９を定置に固定す
ることができる。このことによって、成形看１は破線で
示された延び１０全生せしめられ、便するにこの延びが
、熱父侠器の全不を変形丁ることなしに成形管の熱膨張
を許容する。成形管１のカーブ区分５がこのように熱に
起因して変形する際に、固定個所ではない変向制所６で
は陶接する成形管が可能な限り接近し、これに対して最
大変位個所７ａ，７ｂ及び中間個所８においては、スペ
ーサ９に基づいて個々の成形管間の間隔はほとんど変化
しないように考慮されている。全ての運転条件下で、隣
接する成形管１，４の流過流のために必要な最小間隔を
維持するために、カーグ区分５の曲率半径もしくは正弦
曲線のカーブ区分５の振幅は、温度により最大に伸びる
場合にもなお最小間隔が、瞬接する成形管１，４の間の
最小許容流過横断面を下回らない程の大きさでめるよう
に設計されている。例えば、成形盲１，４が１．６正の
厚さでめジ、及び温暖状態と冷間状態との間の温度差が
１　００Ｋである場合に、曲率半径は、カーブ区分の長
さが２．５Ｃ７ｎでめる除にほほ６〜４αの範囲に選ば
れている。
第２図に示す成形管列の平面図において、成形管１．４
は第１図によるＩｌｔｌＩＩＩＩｌｉ図における工り幅
広く見えるが、これは成形管がほぼ偵円形慣祈面をｍし
ていることに起因する。有利には、流過流は符号１２で
示す流ｎ方向で、ひいては慣円形の成形管１，４の長軸
の方向で行なわれる。等間隔を置いた個所に浴ってスペ
ーサ９が設けらｎており、しかもこれらスペーサは隣接
する成形管の桶円長軸の方向でも、弟１図に示す成形管
のように悄円短軸の方向でも、規定さ扛た間隔を有して
いる。
【図面の簡単な説明】
第１図は成形管の概略的１１１１１面図、弟２図は成形
管列の平面図でるる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、熱交換器のための成形管配管設備であつて、２つの
    集合容器が等間隔を置いた複数の成形管を介して互いに
    結合されており、しかも該成形管はＳ字状に曲げられて
    おり、さらに成形管の最大変向個所及びこの個所から同
    じ距離だけ離れた中間個所においてスペーサを有してお
    り、該スペーサによつて隣接される成形管の間隔が決め
    られている形式のものにおいて、前記成形管（１、４）
    が互いに突き合わされる複数のカーブ区分（５）を有し
    ており、しかも最大変向個所（７ａ、７ｂ）と中間個所
    （８）との間に反対向きに曲げられた２つのカーブ区分
    （５）が位置しており、さらに最大変向個所（７ａ、７
    ｂ）及び中間個所（８）における成形管延びの接線（１
    １）がほぼ平行であることを特徴とする、熱交換器のた
    めの成形管配管設備。 ２、カーブ区分（５）が一定の曲率半径を有している請
    求項１記載の成形管配管設備。 ３、各成形管（１）が、最大変向個所（７ａ、７ｂ）と
    集合容器固定個所（２ａ、２ｂ）との間、並びに最大変
    向個所（７ａ、７ｂ）と中間個所（８）との間にそれぞ
    れ２つのカーブ区分（５）が設けられているように８個
    のカーブ区分を有しており、さらに集合容器固定個所（
    ２ａ、２ｂ）における成形管延びの接線（１１）と、中
    間個所（８）における成形管延びの接線（１１）とが整
    合している請求項２記載の成形管配管設備。 ４、カーブ区分の曲率半径がカーブ区分の長さの１乃至
    ２倍である請求項２又は３記載の成形管配管設備。 ５、カーブ区分（５）が正弦曲線状の延びを有している
    請求項１記載の成形管配管設備。 ６、２つのカーブ区分（５）が一緒に完全な正弦曲線（
    ０・・・２π）を形成する請求項５記載の成形管配管設
    備。 ７、２つのカーブ区分（５）が一緒に半分の余弦曲線（
    ０・・・π）を形成する請求項５記載の成形管配管設備
    。 ８、成形管（１）が円形横断面を有している請求項１か
    ら７までのいずれか１項記載の成形管配管設備。 ９、成形管（１）がほぼ楕円形横断面を有しており、し
    かもカーブ区分が、半軸周りに曲げ易い方に曲げられて
    いる請求項１から７までのいずれか１項記載の成形管配
    管設備。
JP2026248A 1989-02-11 1990-02-07 熱交換器のための成形管配管設備 Pending JPH02233991A (ja)

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ES (1) ES2040520T3 (ja)

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