JPH0691336A - 熱交換器における伝熱管の取付方法 - Google Patents
熱交換器における伝熱管の取付方法Info
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- JPH0691336A JPH0691336A JP24505592A JP24505592A JPH0691336A JP H0691336 A JPH0691336 A JP H0691336A JP 24505592 A JP24505592 A JP 24505592A JP 24505592 A JP24505592 A JP 24505592A JP H0691336 A JPH0691336 A JP H0691336A
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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
- F28F9/02—Header boxes; End plates
- F28F9/04—Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates
- F28F9/16—Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates by permanent joints, e.g. by rolling
- F28F9/162—Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates by permanent joints, e.g. by rolling by using bonding or sealing substances, e.g. adhesives
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 多管式熱交換器において、管板に伝熱管を取
付ける場合、薄肉伝熱管に対しても十分な固着力を有
し、かつ作業も簡便な取付方法を提供することができ
る。 【構成】 管板の管穴と管外面に接着剤を充填し、管穴
に熱膨張率の大きい金属でつくられた中子を挿入した状
態で加熱せしめると、中子の膨張力により拡管されると
ともに接着剤の硬化時に圧着力となって作用し、強力な
固着力を形成する取付方法。
付ける場合、薄肉伝熱管に対しても十分な固着力を有
し、かつ作業も簡便な取付方法を提供することができ
る。 【構成】 管板の管穴と管外面に接着剤を充填し、管穴
に熱膨張率の大きい金属でつくられた中子を挿入した状
態で加熱せしめると、中子の膨張力により拡管されると
ともに接着剤の硬化時に圧着力となって作用し、強力な
固着力を形成する取付方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば、化学工業、発
電プラント等に使用される熱交換器に適用されるもの
で、特に管板に伝熱管を取付ける場合の取付方法に関す
るものである。
電プラント等に使用される熱交換器に適用されるもの
で、特に管板に伝熱管を取付ける場合の取付方法に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、化学プラント及び発電プラン
ト等に使用されている代表的な熱交換器の概略図を図６
に示す。管板１には伝熱管２が多数取付けられている
が、例えば、発電プラントの復水器では、材質は管板及
び伝熱管ともチタンでつくられ、管板の厚さが５０mm、
伝熱管は外径２５．４mm、肉厚０．５mm、約本数１５，
０００本である。この復水器の場合、胴４内の蒸気を伝
熱管に流れる冷たい海水で冷却してドレン化させる機能
を有している。
ト等に使用されている代表的な熱交換器の概略図を図６
に示す。管板１には伝熱管２が多数取付けられている
が、例えば、発電プラントの復水器では、材質は管板及
び伝熱管ともチタンでつくられ、管板の厚さが５０mm、
伝熱管は外径２５．４mm、肉厚０．５mm、約本数１５，
０００本である。この復水器の場合、胴４内の蒸気を伝
熱管に流れる冷たい海水で冷却してドレン化させる機能
を有している。
【０００３】図７は、伝熱管２を管板１に取付けている
状態を示す。すなわち、管板１には、事前に多数のリー
マ穴があけられ、さらには、２条の溝１０が切られてい
る。そこに伝熱管２を挿入し、図８のように専用の治具
であるエキスパンダー９によって拡管される。
状態を示す。すなわち、管板１には、事前に多数のリー
マ穴があけられ、さらには、２条の溝１０が切られてい
る。そこに伝熱管２を挿入し、図８のように専用の治具
であるエキスパンダー９によって拡管される。
【０００４】管取付部には、伝熱管及び管板にかかる荷
重、例えば、チャンネル３に内圧、熱荷重、液流動等が
作用し、又、胴４にはチャンネル３内とは異なる内圧、
熱荷重、液流動等がかかる。又、伝熱管２内には、チャ
ンネル３に入った高圧（例えば、１０kg／cm2 G)の海水
が、多数の伝熱管２に分岐し、高速（例えば、３ｍ/se
c）で通過し、温度変動及び内圧変動を伴う流動挙動を
受ける。従って、前記の荷重を支えている管板１と伝熱
管２は内圧、熱応力、振動等の荷重がかかり、管板１と
伝熱管２の取付部には、相互にかかる荷重が伝播され、
かつ、集中する厳しい負荷状態を呈する。
重、例えば、チャンネル３に内圧、熱荷重、液流動等が
作用し、又、胴４にはチャンネル３内とは異なる内圧、
熱荷重、液流動等がかかる。又、伝熱管２内には、チャ
ンネル３に入った高圧（例えば、１０kg／cm2 G)の海水
が、多数の伝熱管２に分岐し、高速（例えば、３ｍ/se
c）で通過し、温度変動及び内圧変動を伴う流動挙動を
受ける。従って、前記の荷重を支えている管板１と伝熱
管２は内圧、熱応力、振動等の荷重がかかり、管板１と
伝熱管２の取付部には、相互にかかる荷重が伝播され、
かつ、集中する厳しい負荷状態を呈する。
【０００５】故に、本取付部は、強固な固着力が必要と
なり、長期に亘る固着力の保証が必須となる。万一、こ
の固着力が得られない状況になると、チャンネル３内の
液と胴４内の液が混合することとなり、事故発生又は運
動停止等に至る。従って、図８に示すようにエキスパン
ダー９で拡管された取付部の伝熱管２は、塑性変形を受
け、管板の管穴及び溝１０に、伝熱管の管内の一部がく
い込むことによって、前記固着力を確保している。
なり、長期に亘る固着力の保証が必須となる。万一、こ
の固着力が得られない状況になると、チャンネル３内の
液と胴４内の液が混合することとなり、事故発生又は運
動停止等に至る。従って、図８に示すようにエキスパン
ダー９で拡管された取付部の伝熱管２は、塑性変形を受
け、管板の管穴及び溝１０に、伝熱管の管内の一部がく
い込むことによって、前記固着力を確保している。
【０００６】一方、近年、伝熱管の肉厚をより一段と薄
くし、例えば、０．７mmから、０．５mm、さらには、
０．３mmへと薄肉化して、より伝熱性能を向上させると
共に、コストダウンを計られてきている。しかしなが
ら、伝熱管を薄肉化すればする程、前記エキスパンダー
による固着力が低下し、必要な固着力を確保することが
難しくなってきている。
くし、例えば、０．７mmから、０．５mm、さらには、
０．３mmへと薄肉化して、より伝熱性能を向上させると
共に、コストダウンを計られてきている。しかしなが
ら、伝熱管を薄肉化すればする程、前記エキスパンダー
による固着力が低下し、必要な固着力を確保することが
難しくなってきている。
【０００７】又、管板と伝熱管との接合を簡便に行える
方法として、実開昭６１−１８１９８６号公報に記載さ
れている、例えば、自動車等に使われるオイル冷却器の
ように、内圧、熱応力又は振動等の荷重が極めて小さい
場合の例を図９に示す。図９の管板１に図示のように、
リーマ穴をあけ、伝熱管２（例えば、アルミニウム）を
挿入して、接着剤１３を充填、接着させる。この方法
は、簡便であり、前述のように接着力（拡管による固着
力に相当）が小さくてもよいような、クーラー等に使用
されている。しかしながら、本発明を適用している前記
の熱交換器、又は、復水器においては、大きな固着力が
必要なので、これらの方法は適していない。
方法として、実開昭６１−１８１９８６号公報に記載さ
れている、例えば、自動車等に使われるオイル冷却器の
ように、内圧、熱応力又は振動等の荷重が極めて小さい
場合の例を図９に示す。図９の管板１に図示のように、
リーマ穴をあけ、伝熱管２（例えば、アルミニウム）を
挿入して、接着剤１３を充填、接着させる。この方法
は、簡便であり、前述のように接着力（拡管による固着
力に相当）が小さくてもよいような、クーラー等に使用
されている。しかしながら、本発明を適用している前記
の熱交換器、又は、復水器においては、大きな固着力が
必要なので、これらの方法は適していない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】前述のように、従来法
の拡管による方法では、次のような課題がある。 (1) 例えば、チタン管の肉厚を一段と薄肉化していく
と、図１２に示すように前述の固着力がそれに比例して
低下する。更に、伝熱管の取付時には、必要な固着力が
得られても、長期運転で受けるヒートサイクル、圧力サ
イクル等によって、初期固着力が漸次減少してくる。従
って、長期に亘る固着力の確保が不完全な場合が生じて
いた。更に、管板の管穴へ２条の溝加工が事前に必要で
あり、その分、製作コスト及び期間が多くかかる。
の拡管による方法では、次のような課題がある。 (1) 例えば、チタン管の肉厚を一段と薄肉化していく
と、図１２に示すように前述の固着力がそれに比例して
低下する。更に、伝熱管の取付時には、必要な固着力が
得られても、長期運転で受けるヒートサイクル、圧力サ
イクル等によって、初期固着力が漸次減少してくる。従
って、長期に亘る固着力の確保が不完全な場合が生じて
いた。更に、管板の管穴へ２条の溝加工が事前に必要で
あり、その分、製作コスト及び期間が多くかかる。
【０００９】又、自動車等のクーラーに使用されている
接着法の場合は次の課題がある。 図９に示すように、管穴をストレートにあけ、伝熱管
２を挿入して、接着剤を充填する際、管穴の方は、ほぼ
完全な真円度が得られるが、伝熱管の方は、製造上、外
径公差が±０．５mmであり、真円でない。従って、図１
１に示すように、伝熱管の外径の公差及び管穴の中心を
伝熱管の中心との不一致等から、管穴と伝熱管の隙間
に、円周上のバラツキが生じる。このため、接着厚さに
ムラが生じ、一定の接着力が得られず、かつ、接着力が
減少する。
接着法の場合は次の課題がある。 図９に示すように、管穴をストレートにあけ、伝熱管
２を挿入して、接着剤を充填する際、管穴の方は、ほぼ
完全な真円度が得られるが、伝熱管の方は、製造上、外
径公差が±０．５mmであり、真円でない。従って、図１
１に示すように、伝熱管の外径の公差及び管穴の中心を
伝熱管の中心との不一致等から、管穴と伝熱管の隙間
に、円周上のバラツキが生じる。このため、接着厚さに
ムラが生じ、一定の接着力が得られず、かつ、接着力が
減少する。
【００１０】又、管穴と伝熱管の中心の位置決めを容
易にするために、図１０に示すように、管穴をテーパー
状に加工し、伝熱管を挿入した場合でも、伝熱管の公差
があるため、上記隙間のバラツキは避けられない。
易にするために、図１０に示すように、管穴をテーパー
状に加工し、伝熱管を挿入した場合でも、伝熱管の公差
があるため、上記隙間のバラツキは避けられない。
【００１１】更に、接着剤を充填して、凝固していく
過程で、接着剤の厚さの不均一、又は、必要以上の量の
ために、凝集力にバラツキが生じ、空隙や気泡の介在が
発生する。従って、必要な接着力が得られず、かつ運転
に入り、高温に加熱されると、空隙や気泡部が膨張及び
収縮を繰返して劣化が著しく進行する。
過程で、接着剤の厚さの不均一、又は、必要以上の量の
ために、凝集力にバラツキが生じ、空隙や気泡の介在が
発生する。従って、必要な接着力が得られず、かつ運転
に入り、高温に加熱されると、空隙や気泡部が膨張及び
収縮を繰返して劣化が著しく進行する。
【００１２】
【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、本発明は次の構成を採用することにより解決し
た。すなわち、（１）伝熱管と管板とで構成される熱交
換器であって、管板の管穴に伝熱管を挿入後、前記管穴
と伝熱管との隙間に接着剤を充填し、その後、伝熱管内
部に熱膨脹率の大きい金属製の中子を装着して、前記管
板、伝熱管及び中子とを加熱昇温後冷却することを特徴
とする熱交換器における伝熱管の取付方法。
めに、本発明は次の構成を採用することにより解決し
た。すなわち、（１）伝熱管と管板とで構成される熱交
換器であって、管板の管穴に伝熱管を挿入後、前記管穴
と伝熱管との隙間に接着剤を充填し、その後、伝熱管内
部に熱膨脹率の大きい金属製の中子を装着して、前記管
板、伝熱管及び中子とを加熱昇温後冷却することを特徴
とする熱交換器における伝熱管の取付方法。
【００１３】（２）伝熱管と管板とで構成される熱交換
器であって、管板の管穴に伝熱管を挿入後、前記管穴と
伝熱管との隙間に接着剤を充填し、伝熱管を拡管したる
後、伝熱管内部に熱膨張率の大きい金属製の中子を装着
して、前記管板、伝熱管及び中子を加熱昇温後、冷却す
ることを、特徴とする熱交換器における伝熱管の取付方
法。
器であって、管板の管穴に伝熱管を挿入後、前記管穴と
伝熱管との隙間に接着剤を充填し、伝熱管を拡管したる
後、伝熱管内部に熱膨張率の大きい金属製の中子を装着
して、前記管板、伝熱管及び中子を加熱昇温後、冷却す
ることを、特徴とする熱交換器における伝熱管の取付方
法。
【００１４】
【作用】伝熱管を管穴に挿入し、接着剤を万全に塗布す
るだけの隙間を確保でき、更に、加熱昇温によって熱膨
張率の大きい中子が管板及び伝熱管の膨張分より、遥か
に大きく膨張することによって、前記、隙間に充填され
た接着剤をより、充填かつ浸透ならしめると共に、バラ
ツキのない均一な厚さに装着できる。
るだけの隙間を確保でき、更に、加熱昇温によって熱膨
張率の大きい中子が管板及び伝熱管の膨張分より、遥か
に大きく膨張することによって、前記、隙間に充填され
た接着剤をより、充填かつ浸透ならしめると共に、バラ
ツキのない均一な厚さに装着できる。
【００１５】更に、接着剤が硬化する迄の時間に亘っ
て、漸次、加熱昇温して、中子の膨張力を絶えず接着剤
に圧着力として作用せしめることで、接着剤の硬化中の
空隙、気泡等の欠陥を取り除くと共に、接着力の大幅な
増加が期待できる。次に、伝熱管挿入時に大きな隙間が
ある時に、接着剤を容易に充填せしめ、その後、一定の
隙間を残して拡管し、略真円を形成せしめ、中子の装着
を容易ならしめている。
て、漸次、加熱昇温して、中子の膨張力を絶えず接着剤
に圧着力として作用せしめることで、接着剤の硬化中の
空隙、気泡等の欠陥を取り除くと共に、接着力の大幅な
増加が期待できる。次に、伝熱管挿入時に大きな隙間が
ある時に、接着剤を容易に充填せしめ、その後、一定の
隙間を残して拡管し、略真円を形成せしめ、中子の装着
を容易ならしめている。
【００１６】更に、本発明では、中子自体に電熱ヒータ
ーを配設し、自在に加熱昇温をして、熱膨張の大きい中
子の膨張量を他の部材、すなわち、管板及び伝熱管の膨
張量より、一段と正確に制御して、接着剤に作用せしめ
る圧着力及び最適隙間を容易に得るものである。
ーを配設し、自在に加熱昇温をして、熱膨張の大きい中
子の膨張量を他の部材、すなわち、管板及び伝熱管の膨
張量より、一段と正確に制御して、接着剤に作用せしめ
る圧着力及び最適隙間を容易に得るものである。
【００１７】
（実施例１）図１に、本発明の第１の実施例として、復
水器用として、使用される熱交換器における伝熱管取付
工程を示す。図１（ａ）において、チタンでつくられた
管板１は、図示のような管穴、すなわち、接着剤溜り口
１２を有している。本例の場合、管板１には、１５，０
００個の管穴があけられる。管板１の板厚は５０mmであ
る。この管穴に伝熱管２、すなわち、外径２５mm、肉厚
０．３mmのチタン製溶接管が図１（ａ）のように挿入さ
れる。伝熱管の長さは５ｍ、外径公差は、製作精度上±
０．３mmである。隙間１１の間隔δ1 は平均で約０．３
５mmにセットする。
水器用として、使用される熱交換器における伝熱管取付
工程を示す。図１（ａ）において、チタンでつくられた
管板１は、図示のような管穴、すなわち、接着剤溜り口
１２を有している。本例の場合、管板１には、１５，０
００個の管穴があけられる。管板１の板厚は５０mmであ
る。この管穴に伝熱管２、すなわち、外径２５mm、肉厚
０．３mmのチタン製溶接管が図１（ａ）のように挿入さ
れる。伝熱管の長さは５ｍ、外径公差は、製作精度上±
０．３mmである。隙間１１の間隔δ1 は平均で約０．３
５mmにセットする。
【００１８】次の工程として、図１（ｂ）に形状図を示
しているように、隙間１１及び接着剤溜り口１２に嫌気
性強力接着剤１３を精密接着剤自動吐出装置で注入し充
填する。充填が完了すると、図１（ｂ）に示すように、
外径２４．３mmの中子１４を押し込み装着する。その際
のδ2 は、約０．３５mmであるが、伝熱管は中子１４を
押し込むことによってかなり真円に近く矯正されている
ので、円周上、ほぼ均等な隙間が形成されている。中子
１４は熱膨張係数の大きい金属、１例としてＴｉ50−Ｎ
ｉ47.5−Ｆｅ2.5 合金を使って、製作されている。本合
金の熱膨張挙動を図５に示す。尚、チタンの熱膨張係数
は、８．８×１０-6／℃であり、本合金は大きな膨張性
能を有している。
しているように、隙間１１及び接着剤溜り口１２に嫌気
性強力接着剤１３を精密接着剤自動吐出装置で注入し充
填する。充填が完了すると、図１（ｂ）に示すように、
外径２４．３mmの中子１４を押し込み装着する。その際
のδ2 は、約０．３５mmであるが、伝熱管は中子１４を
押し込むことによってかなり真円に近く矯正されている
ので、円周上、ほぼ均等な隙間が形成されている。中子
１４は熱膨張係数の大きい金属、１例としてＴｉ50−Ｎ
ｉ47.5−Ｆｅ2.5 合金を使って、製作されている。本合
金の熱膨張挙動を図５に示す。尚、チタンの熱膨張係数
は、８．８×１０-6／℃であり、本合金は大きな膨張性
能を有している。
【００１９】更に、次の工程として、図１（ｃ）に示し
ているように、管板１、伝熱管２及び中子１４等を常温
から７０℃迄に加熱昇温する。この加熱昇温によって、
チタンで形成されている管板の管穴及び伝熱管の外径
は、各々約０．０１mm増加する。チタンの熱膨張係数は
約８×１０-6／℃である。一方、中子１４は、加熱昇温
されることによって、外径が約０．８５mm程増加する。
ているように、管板１、伝熱管２及び中子１４等を常温
から７０℃迄に加熱昇温する。この加熱昇温によって、
チタンで形成されている管板の管穴及び伝熱管の外径
は、各々約０．０１mm増加する。チタンの熱膨張係数は
約８×１０-6／℃である。一方、中子１４は、加熱昇温
されることによって、外径が約０．８５mm程増加する。
【００２０】従って、中子の外径の膨張量が管穴及び伝
熱管の外径の膨張量より約０．８４mm程大きく増加する
ため、伝熱管は拡管され、肉厚減少を伴う塑性変形を受
けつつ、かつ接着剤の厚さを０．３５mmから、０．０１
mmに圧着しつつ硬化せしめる。この圧着力によって、接
着剤はより全体に均一に浸透しつつ、かつ、金属表面の
凹凸内部にまで侵入し、内部の空隙及び気泡等の有害成
分が除去されると共に、硬化中に中子の膨張力が圧着力
として作用する。更に、接着剤の最大の接着力が得られ
る最適厚さ約０．０１mmを保持できるために、最大の接
着力、すなわち、約５１０kg／cm2 を得ることができ
た。次の工程として、図１（ｄ）に示すように常温まで
冷却し、中子１４を抜取ることによって完了する。δ4
は約０．０１mmに保持された。
熱管の外径の膨張量より約０．８４mm程大きく増加する
ため、伝熱管は拡管され、肉厚減少を伴う塑性変形を受
けつつ、かつ接着剤の厚さを０．３５mmから、０．０１
mmに圧着しつつ硬化せしめる。この圧着力によって、接
着剤はより全体に均一に浸透しつつ、かつ、金属表面の
凹凸内部にまで侵入し、内部の空隙及び気泡等の有害成
分が除去されると共に、硬化中に中子の膨張力が圧着力
として作用する。更に、接着剤の最大の接着力が得られ
る最適厚さ約０．０１mmを保持できるために、最大の接
着力、すなわち、約５１０kg／cm2 を得ることができ
た。次の工程として、図１（ｄ）に示すように常温まで
冷却し、中子１４を抜取ることによって完了する。δ4
は約０．０１mmに保持された。
【００２１】以上の各工程における膨張及び収縮挙動に
伴う各部寸法の変化をまとめてみると下記の表１にな
る。表１から明らかなように、温度を２０℃から７０℃
に加熱昇温した場合の管穴の増加は０．０１mmなのに対
し、中子外径の増加は０．８５mmと大きく、この差０．
８４mm分が伝熱管を拡管すると共に、管穴への圧着力と
なって作用する訳である。
伴う各部寸法の変化をまとめてみると下記の表１にな
る。表１から明らかなように、温度を２０℃から７０℃
に加熱昇温した場合の管穴の増加は０．０１mmなのに対
し、中子外径の増加は０．８５mmと大きく、この差０．
８４mm分が伝熱管を拡管すると共に、管穴への圧着力と
なって作用する訳である。
【００２２】
【表１】
【００２３】次に、本実施例によって得られた接着力の
１例を図１３の線Ａに示す。又、従来法の拡管による固
着力の１例を図１２に、更に従来の接着法による接着力
の１例を図１３の線Ｂに示す。図１３では横軸に接着剤
の厚さ（単位×１０-2mm）をとり、縦軸に接着力（単位
kg／cm2 ）をとっている。
１例を図１３の線Ａに示す。又、従来法の拡管による固
着力の１例を図１２に、更に従来の接着法による接着力
の１例を図１３の線Ｂに示す。図１３では横軸に接着剤
の厚さ（単位×１０-2mm）をとり、縦軸に接着力（単位
kg／cm2 ）をとっている。
【００２４】図中Ａ線が本発明による接着力を示してお
り、実線がヒートサイクル（最低１０℃、最高７０℃）
１回の場合、破線が同１００回の場合を示している。接
着力は、接着剤の厚さが０．０１mmの時、約５１０kg／
cm2 に達している。使用した接着剤は嫌気性硬化型接着
剤である。又、ヒートサイクルを１００回繰返しても、
約８％程度しか減少しなかった。次に図１３のＢ線は、
加熱昇温をしない従来の接着力の１例を示している。実
線及び破線は上記ヒートサイクルと同様で、本発明に比
べかなり低い接着力しか得られないことがわかった。
り、実線がヒートサイクル（最低１０℃、最高７０℃）
１回の場合、破線が同１００回の場合を示している。接
着力は、接着剤の厚さが０．０１mmの時、約５１０kg／
cm2 に達している。使用した接着剤は嫌気性硬化型接着
剤である。又、ヒートサイクルを１００回繰返しても、
約８％程度しか減少しなかった。次に図１３のＢ線は、
加熱昇温をしない従来の接着力の１例を示している。実
線及び破線は上記ヒートサイクルと同様で、本発明に比
べかなり低い接着力しか得られないことがわかった。
【００２５】（実施例２）次に、別の取付方法を図２に
示す。まず、図２（ａ）に示すように、管板１の管穴に
伝熱管２を挿入し、接着剤１３を充填した後、従来法の
エキスパンダーで拡管する。次に、図２（ｂ）に示すよ
うに、中子１４を装着して、更に図２（ｃ）に示すよう
に加熱昇温し、図２（ｄ）の如く、冷却し中子を抜取っ
て工程を完了する。この場合の各工程における膨張及び
収縮挙動に伴う各部寸法の変化を下記の表２に示す。
示す。まず、図２（ａ）に示すように、管板１の管穴に
伝熱管２を挿入し、接着剤１３を充填した後、従来法の
エキスパンダーで拡管する。次に、図２（ｂ）に示すよ
うに、中子１４を装着して、更に図２（ｃ）に示すよう
に加熱昇温し、図２（ｄ）の如く、冷却し中子を抜取っ
て工程を完了する。この場合の各工程における膨張及び
収縮挙動に伴う各部寸法の変化を下記の表２に示す。
【００２６】
【表２】
【００２７】表２から、明らかなように、中子装着の前
に事前に軽い拡管を行うことによって、伝熱管の真円度
を矯正し、次の中子装着をスムースに行うことができ
た。又、拡管によって、隙間を狭め、かつ伝熱管の肉厚
を若干減肉せしめることによって、加熱温度を図１の例
の７０℃を５０℃とすることができ、低温作業を計るこ
とが可能となった。但し、接着力は実施例１より若干少
なく、４５０kg／cm2 を得たが、実用上は十分な強度で
ある。
に事前に軽い拡管を行うことによって、伝熱管の真円度
を矯正し、次の中子装着をスムースに行うことができ
た。又、拡管によって、隙間を狭め、かつ伝熱管の肉厚
を若干減肉せしめることによって、加熱温度を図１の例
の７０℃を５０℃とすることができ、低温作業を計るこ
とが可能となった。但し、接着力は実施例１より若干少
なく、４５０kg／cm2 を得たが、実用上は十分な強度で
ある。
【００２８】（実施例３）次に、別の取付方法を図３に
示す。図３の取付方法は、図１の取付方法を改良したも
のであり、異なっている点は、中子自体に電熱ヒータ１
５を装備したことである。図３（ｂ）及び図３（ｃ）に
示すように、加熱昇温する際に、中子の温度コントロー
ルを任意にかつ正確にできるように前記電熱ヒータを装
備した。これによって中子自体の膨張・収縮挙動の温度
管理を効率よく、かつ正確に行うことができ、より最大
の固着力を得ることが可能となった。
示す。図３の取付方法は、図１の取付方法を改良したも
のであり、異なっている点は、中子自体に電熱ヒータ１
５を装備したことである。図３（ｂ）及び図３（ｃ）に
示すように、加熱昇温する際に、中子の温度コントロー
ルを任意にかつ正確にできるように前記電熱ヒータを装
備した。これによって中子自体の膨張・収縮挙動の温度
管理を効率よく、かつ正確に行うことができ、より最大
の固着力を得ることが可能となった。
【００２９】（実施例４）次に、更に別の取付方法を図
４に示す。図４の取付方法は、図２の取付方法を改良し
たものであり、異なっている点は実施例３と同様で、中
子自体に電熱ヒータ１５を装備したことである。その他
は、実施例３と同様の効果が可能となった。
４に示す。図４の取付方法は、図２の取付方法を改良し
たものであり、異なっている点は実施例３と同様で、中
子自体に電熱ヒータ１５を装備したことである。その他
は、実施例３と同様の効果が可能となった。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明により、前
述の課題を解決することができた。その結果、高温で繰
り返し使用される熱交換器においても長期間にわたっ
て、管板と伝熱管との固着力が強くそのため取付部での
確実なシールを保てる。又、取付構造が簡素であるため
製作コスト、製作期間が短くなる。
述の課題を解決することができた。その結果、高温で繰
り返し使用される熱交換器においても長期間にわたっ
て、管板と伝熱管との固着力が強くそのため取付部での
確実なシールを保てる。又、取付構造が簡素であるため
製作コスト、製作期間が短くなる。
【図１】本発明の実施例を示す。
【図２】本発明の実施例を示す。
【図３】本発明の実施例を示す。
【図４】本発明の実施例を示す。
【図５】中子に使用したＴｉ，Ｎｉ，Ｆｅの形状記憶合
金の熱膨張係数である。
金の熱膨張係数である。
【図６】多管式熱交換器の概略図である。
【図７】従来法の管と管板の取付図である。
【図８】従来法のエキスパンダーによる拡管法を示して
いる。
いる。
【図９】従来法の接着剤装入図である。
【図１０】従来法の接着剤装入図である。
【図１１】従来法による接着による管装入時の形状図で
あり、伝熱管と管外径との隙間にバラツキがある状態を
示している。
あり、伝熱管と管外径との隙間にバラツキがある状態を
示している。
【図１２】従来法の拡管による固着力を示す。
【図１３】接着剤による本発明と従来法との接着力のデ
ータを示す。
ータを示す。
１ 管板 ２ 伝熱管 １１ 隙間 １２ 接着剤溜り口 １３ 接着剤 １４ 中子 １５ 電熱ヒータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 芝村 謙太郎 福岡県北九州市戸畑区大字中原46−59 新 日本製鐵株式会社機械・プラント事業部内
Claims (2)
- 【請求項１】 伝熱管と管板とで構成される熱交換器で
あって、管板の管穴に伝熱管を挿入後、前記管穴と伝熱
管との隙間に接着剤を充填し、その後、伝熱管内部に熱
膨脹率の大きい金属製の中子を装着して、前記管板、伝
熱管及び中子とを加熱昇温後冷却することを特徴とする
熱交換器における伝熱管の取付方法。 - 【請求項２】 伝熱管と管板とで構成される熱交換器で
あって、管板の管穴に伝熱管を挿入後、前記管穴と伝熱
管との隙間に接着剤を充填し、伝熱管を拡管したる後、
伝熱管内部に熱膨張率の大きい金属製の中子を装着し
て、前記管板、伝熱管及び中子を加熱昇温後、冷却する
ことを、特徴とする熱交換器における伝熱管の取付方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24505592A JPH0691336A (ja) | 1992-09-14 | 1992-09-14 | 熱交換器における伝熱管の取付方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24505592A JPH0691336A (ja) | 1992-09-14 | 1992-09-14 | 熱交換器における伝熱管の取付方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0691336A true JPH0691336A (ja) | 1994-04-05 |
Family
ID=17127916
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24505592A Withdrawn JPH0691336A (ja) | 1992-09-14 | 1992-09-14 | 熱交換器における伝熱管の取付方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0691336A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09206864A (ja) * | 1996-01-31 | 1997-08-12 | Press Kogyo Kk | 軸管部材とそのプレス成形法 |
| CN108709456A (zh) * | 2018-08-06 | 2018-10-26 | 常州奥特斯丹智能装备科技有限公司 | 强冷式管板 |
-
1992
- 1992-09-14 JP JP24505592A patent/JPH0691336A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09206864A (ja) * | 1996-01-31 | 1997-08-12 | Press Kogyo Kk | 軸管部材とそのプレス成形法 |
| CN108709456A (zh) * | 2018-08-06 | 2018-10-26 | 常州奥特斯丹智能装备科技有限公司 | 强冷式管板 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19991130 |