JPH0449508Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、熱交換器の伝熱管のような熱膨張物
体の熱膨張を吸収すると共に、地震等の振動に対
しても充分な支持力を発揮できるようにした熱膨
張吸収装置に関するものである。

［従来の技術］ 熱膨張物体の一例として、熱交換器において従
来使用されていた伝熱管の熱膨張吸収装置を第４
図によつて説明すると、熱交換器本体ａの左右に
は管板ｂ，ｃがあつて、熱交換器本体ａの内部に
水平に配設された多数の伝熱管ｄの両端が、管板
ｂ，ｃに固着されている。伝熱管ｄの内部には、
予熱空気等の被加熱流体が右方から左方へ流れ、
伝熱管ｄの外部には、排ガス等の加熱流体が下方
から上方へ流れて、被加熱流体を加熱するように
なつている。

左側の管板ｂは熱交換器本体ａに固着されてい
るが、右側の管板ｃは熱交換器本体ａに固着しな
いで、熱交換器本体ａに対して左右に変位できる
ようにし、バネｅで管板ｃを支えてバネｅの他端
は、熱交換器本体ａに固着したブラケツトｆで押
さえている。

伝熱管ｄが加熱流体の熱により膨張すると、管
板ｃはバネｅを圧縮して右方へ変位し、伝熱管ｄ
の膨張を吸収して管板ｂ，ｃ、伝熱管ｄの破損を
防ぐことになる。また地震等による振動に対して
は、バネｅの初期発撥力によつて、管板ｃの変位
を防いでいる。

［考案が解決しようとする問題点］ 伝熱管ｄの膨張量が大きくなるに従つてバネｅ
の反力が増大する結果、伝熱管ｄおよび管板ｂ，
ｃの構造物を強固にしなければならない。しかし
構造物を強固にすると、全体の重量が増大し、価
格も高くなる。これを防ぐためには、長くてバネ
常数の小さいバネを使用すればよいが、バネの取
付空間は狭い場所に制限されるため、長くてバネ
常数の小さいバネを使用することはできなかつ
た。

本考案は、取付空間が小さく、バネ反力も小さ
く、構造物を強固にしなくてもすむようにした熱
膨張吸収装置を提供することを目的とするもので
ある。

［問題点を解決するための手段］ 本考案は、一端が熱膨張物体に結合され該熱膨
張物体の膨張により押圧され一定値以上の力を受
けたとき外れる掛金で他端が支持された第１のバ
ネと、一端が自由端で他端が固定部材に取付けら
れ、かつ、該一端は前記第１のバネの他端が前記
掛金で支持されているとき前記第１のバネの他端
から間隔をおき前記掛金が外れたとき前記第１の
バネの他端によつて押圧される第２のバネと、を
備えたことを特徴とするものである。

［作用］ 第１のバネのバネ反力が一定値以下のときは第
１のバネのみで熱膨張物体の膨張を吸収している
が、第１のバネのバネ反力が一定値以上になると
掛金が外れて第１のバネは間隔分だけ延び、反力
が少なくなつた状態で第１のバネと第２のバネと
によつて熱膨張物体の膨張を吸収することにな
る。

［実施例］ 以下、図面に基づいて、本考案の実施例を説明
する。

第１図において、熱膨張物体１の一例として示
した伝熱管の左端は、固定側の管板２に固着され
ており、右端は左右に変位可能な管板３に固着さ
れている。熱膨張物体１の右端には、管板３を介
して第１のバネ４の一端が結合されており、第１
のバネ４の他端には支持板５が取付けられてい
て、第１のバネ４の他端には支持板５が取付けら
れていて、第１のバネ４の他端は支持板５を介し
て、掛金６の先端で支持されるようになつてい
る。

掛金６は、その基端をヒンジ７により熱交換器
本体等の固定部材８に枢着されていて、反力バネ
９により掛金６の先端が左方に変位する方向に付
勢されている。従つて前述した第１のバネ４の他
端におけるバネ力は、支持板５、掛金６を介し
て、反力バネ９に負荷されるようになる。

第１のバネ４の他端が支持板５を介して掛金６
で支持されている状態のとき、第１のバネ４の他
端から間隔１０をおいて、第２のバネ１１の一端
が位置するようになつている。第２のバネ１１は
第１のバネ４の延長線上におかれていて、第２の
バネ１１の他端は固定部材８に取付けられてい
る。

熱膨張物体１が熱膨張すると、管板３は第１図
の右方に変位し、第１のバネ４を圧縮する。この
時管板３の変位量と管板３に負荷されるバネ反力
との間の関係は、第２図のOA線に沿つて変化す
ることになる。第１のバネ４が圧縮した時には反
力バネ９も圧縮されて、掛金６の先端も支持板５
に押されて右方に変位することになるが、第１の
バネ４の反力の大きさが第２図のF₂以下である
ときは、掛金６は支持板５から外れないようにな
つている。従つて熱膨張物体１の熱膨張量が小さ
い範囲では、第１のバネ４でその熱膨張を吸収す
ることになる。また通常の地震等による振動は、
第１のバネ４で支持し、破損しないようにしてい
る。

ところが、熱膨張物体１の熱膨張量が大きくな
り、第１のバネ４のバネ反力が第２図において
F₂を超えると、掛金６のヒンジ７を中心とする
回動量が一定以上になつて、掛金６が支持板５か
ら外れるようになる。掛金６が支持板５から外れ
ると、支持板５を介して掛金６で支持されていた
第１のバネ４の他端は自由状態となり、支持板５
と共に急激に間隔１０の寸法だけ右方に変位し、
第２のバネ１１の一端に当接して止まることにな
る。従つて第１のバネ４は間隔１０の寸法だけ伸
長し、バネ反力は第２図のF₂からF₁に減少する。
このとき管板３ょ変位量はS₁になつている。

管板３の変位量がS₁の状態から熱膨張物体１の
熱膨張量がさらに大きくなり、管板３の変位量が
S₁からさらに増大すると、第１のバネ４と第２の
バネ１１とは直列状態となつて共に熱膨張物体１
の熱膨張を吸収することになる。このため第１の
バネ４が単独で熱膨張を吸収していた時よりも変
位量に対するバネ反力は小さくなり、第２図の
BC線に沿つて変化することになる。従つて、管
板３の変位量がS₂になつたとき、第１のバネ４が
単独で熱膨張を吸収していると、バネ反力は大き
なF₄になるが、掛金６、間隔１０、第２のバネ
１１を設けておくことにより、小さなF₃のバネ
反力ですみ、熱膨張物体１、管板２，３に負荷さ
れる応力が小さくなるので、耐強度を小さくして
軽量にすることができる。

又、掛金６、間隔１０、第２のバネ１１の組合
せを直列に多数設けることによつて、第３図に示
すように、変位量が増加しても、バネ反力を増大
させないですむこともできる。

［考案の効果］ 本考案は、熱膨張物体の熱膨張量が大きくなつ
ても、この熱膨張を吸収するバネの反力は階段的
に低くなり、バネ反力を緩和することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の側面図、第２図、
第３図は変位とバネ反力との関係を示すグラフ、
第４図は従来の熱膨張吸収装置の一例の断面図で
ある。 １は熱膨張物体、４は第１のバネ、６は掛金、
１０は間隔、１１は第２のバネを示す。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 一端が熱膨張物体に結合され該熱膨張物体の膨
   張により押圧され一定値以上の力を受けたとき外
   れる掛金で他端が支持された第１のバネと、一端
   が自由端で他端が固定部材に取付けられ、かつ、
   該一端は前記第１のバネの他端が前記掛金で支持
   されているとき前記第１のバネの他端から間隔を
   おき前記掛金が外れたとき前記第１のバネの他端
   によつて押圧される第２のバネと、を備えたこと
   を特徴とする熱膨張吸収装置。