JPH0596778U - 熱交換器伝熱管の支持構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 熱交換器伝熱管の支持構造に係るもので、複
数の伝熱管の相互間隙に支持部材を挿入して伝熱管の振
動を抑制する効果を高めるものである。 【構成】 配列された伝熱管の相互間隙に、扁平チュー
ブ状の支持部材を挿入して膨らませる構成であり、挿入
時には伝熱管と接触することなく挿入され、また、挿入
後に膨らませることにより伝熱管に圧接状態とされる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、熱交換器伝熱管の支持構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

図３および図４は、Ｕ字管式熱交換器の従来例を示すものである。 該Ｕ字管式熱交換器は、円筒状をなす熱交換器シェル１の中に、基部管板２と 複数のバッフルプレート３とで支持された状態にＵ字状の伝熱管４が複数設けら れるとともに、熱交換器シェル１の端部に、基部管板２を覆うように水室ケーシ ング５が配され、該水室ケーシング５に配した水室隔離板６によって内部を区画 して、各伝熱管４の両開口に対して個々に連通状態の入口プレナム部７と出口プ レナム部８とを形成している。

【０００３】 前記バッフルプレート３は、管板２にタイロッド９によって支持されており、 熱交換器シェル１の半径方向に互い違い状にずれた位置に長手方向に間隔を空け て配設されることにより、熱交換器シェル１内を長手方向に沿って区画するとと もに、熱交換器シェル１内に蛇行流路を形成している。

【０００４】 そして、入口プレナム部７と出口プレナム部８とには、管内流体用入口１０と 管内流体用出口１１とが配設され、熱交換器シェル１には、シェル内流体用入口 １２とシェル内流体用出口１３とが配設されており、図３の各矢印で示すように 流体を挿通させることにより熱交換が行なわれる。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、このような熱交換器においては、伝熱管４と該伝熱管４を支持する バッフルプレート３とは、組み付け上の問題から完全に固定することができず、 図４に示すように、伝熱管４の外径より若干大きな口径の挿通孔３ａに伝熱管４ を挿通させるようにしている。

【０００６】 しかしながら、熱交換器シェル１内部の流体の流速の変動等によって部分的に 伝熱管４の振動が大きくなる現象が現われることがあり、特に、熱交換室３の流 体が流速の大きい流体である場合や、気液混合流体である場合には、その傾向が 顕著なものとなるが、このような場合に、従来のバッフルプレート３であると伝 熱管４の振動を十分に抑えることが困難であり、また、振動が大きくなった場合 には、伝熱管４に衝突して伝熱管４を損傷することが考えられる。

【０００７】 本考案は、上述した事情に鑑みてなされたもので、伝熱管を効果的に支持して 伝熱管の耐久性を向上させること等を目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

上述した課題を解決する手段として、本考案は、熱交換器シェル内部に挿入さ れる複数の伝熱管の相互間隙に、膨張時に伝熱管に圧接させられる扁平チューブ 状の支持部材を挿入してなる構成の熱交換器伝熱管の支持構造を採用している。

【０００９】

【作用】

本考案の熱交換器伝熱管の支持構造によれば、扁平状態のチューブ状の支持部 材を熱交換器シェル内部に間隔を空けて配列された伝熱管の相互間隙に挿入し、 該支持部材を膨張させることによって、支持部材の膨張表面を伝熱管に圧接させ て、伝熱管の振動を拘束する。

【００１０】

【実施例】

以下、図１および図２に基づいて、本考案に係る熱交換器伝熱管の支持構造の 一実施例を説明する。 該一実施例において、前述した従来例の熱交換器の各部と共通する部分には、 同一符号を付して説明を簡略化する。

【００１１】 該一実施例における熱交換器は、熱交換器シェル１、管板２、該管板２にタイ ロッド９で支持されたバッフルプレート３、配列状態の複数の伝熱管４を備えて いる点で従来技術例と共通するが、図１に示すように、支持部材２０を伝熱管４ の相互間隙Ｇに挿入している点で従来技術例と相違している。

【００１２】 支持部材２０は、図２に示すように、２枚の帯状の薄い平板材２０ａ・２０ｂ を重ね合わて、両平板材２０ａ・２０ｂの長手方向に沿う縁部を溶接して扁平状 態のスリーブ状に形成したものを、さらに一端を溶接して閉塞することにより袋 状に形成したものである。そして、この支持部材２０の厚さは、伝熱管４の相互 間隙Ｇより小さく形成されている。

【００１３】 この支持部材２０を使用して熱交換器の伝熱管４を振動しないように支持する には、伝熱管４の組み立て時に熱交換器シェル１外において、複数の支持部材２ ０を、図１に示すように、配列状態の伝熱管４の各相互間隙Ｇに異なる二方向か ら挿入することにより、全体として格子状に配置する。この挿入時には、支持部 材２０の平板材２０ａおよび２０ｂの表面がそれぞれ隣り合う伝熱管４に対面す るように挿入する。

【００１４】 このとき、支持部材２０は、その厚さが、隣り合う伝熱管４の相互間隙Ｇより 薄く形成されているので、挿入に際して伝熱管４と摩擦を生ずることがなく、し たがって伝熱管４を傷つけることがない。

【００１５】 この後に、支持部材２０の閉塞されていない一端の開口部２１から圧縮空気を 送り込むことにより、袋状に形成された支持部材２０を膨らませ、平板材２０ａ および２０ｂの表面を伝熱管４に圧接状態に接触させる。そして、この状態で圧 縮空気を送り込んだ開口部２１を溶接等によって閉塞して、支持部材２０を風船 状に保持することにより、支持部材２０と伝熱管４とが接触状態に保持されるこ とになる。

【００１６】 この支持部材２０によって、相互間隙Ｇを空けて配列された伝熱管４は一体化 され、支持強度や耐震性を向上させるものとなる。そして、このように、支持部 材２０を相互間隙Ｇに挿入状態とした伝熱管４を熱交換器シェル１内に挿入する ことにより、伝熱管４が支持部材２０に支持された熱交換器を構成することがで きる。

【００１７】 〈他の実施態様〉 なお、本考案に係る熱交換器伝熱管の支持構造にあっては、次の技術を採用す ることができる。 支持部材をバッフルプレートに固定すること。 支持部材をタイロッドに固定すること。 支持部材を他の固定手段によって固定すること。 支持部材の中に予め流体を封入した扁平状態の風船状支持部材を、伝熱管の 相互間隙に挿入しておき、熱交換器使用時の温度上昇を利用して、膨張させるこ と。 空気に代えて他の気体とすること。 支持部材を平板の溶接構造に代えて管材を平たく押し潰した形状のものとす ること。 支持部材を熱膨張率の異なる金属を合せることにより形成したバイメタルに よって構成すること。 支持部材を形状記憶合金によって構成すること。 支持部材を内部流体の温度上昇によって膨張する袋体によって構成すること 。

【００１８】

【考案の効果】

以上、説明したように本考案に係る熱交換器伝熱管の支持構造によれば、複数 の伝熱管の相互間隙に、扁平状態のチューブ状の支持部材を挿入して膨らませる 構成であるので、以下の効果を奏する。 （１）支持部材が伝熱管に擦れないように挿入され、伝熱管を傷つけることなく 支持構造を組み立てることができる。 （２）支持部材を伝熱管に圧接させるので、伝熱管の振動が確実に抑制され、伝 熱管の耐久性が向上される。 （３）支持部材を複数の伝熱管の相互間隙に挿入するので、１つの支持部材の挿 入によって複数の伝熱管を支持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る熱交換器伝熱管の支持構造の一実
施例を示す斜視図である。

【図２】図１の支持構造の支持部材を示す斜視図であ
る。

【図３】Ｕ字管式熱交換器の従来例を示す正断面図であ
る。

【図４】熱交換器伝熱管の支持構造の従来例を示す斜視
図である。

【符号の説明】

１ 熱交換器シェル ２ 管板 ３ バッフルプレート ３ａ 挿通孔 ４ 伝熱管 ５ 水室ケーシング ６ 隔離板 ７ 入口プレナム部 ８ 出口プレナム部 ９ タイロッド １０ 管内流体用入口 １１ 管内流体用出口 １２ シェル内流体用入口 １３ シェル内流体用出口 ２０ 支持部材 ２０ａ・２０ｂ 平板材 ２１ 開口部 Ｇ 相互間隙

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱交換器シェル内部に挿入される複数の
   伝熱管の相互間隙に、膨張時に伝熱管に圧接させられる
   扁平チューブ状の支持部材を挿入してなることを特徴と
   する熱交換器伝熱管の支持構造。