JPH0220637Y2 - - Google Patents
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- JPH0220637Y2 JPH0220637Y2 JP14294885U JP14294885U JPH0220637Y2 JP H0220637 Y2 JPH0220637 Y2 JP H0220637Y2 JP 14294885 U JP14294885 U JP 14294885U JP 14294885 U JP14294885 U JP 14294885U JP H0220637 Y2 JPH0220637 Y2 JP H0220637Y2
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- casing
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Landscapes
- Details Of Heat-Exchange And Heat-Transfer (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本考案は主として、内燃機関と過給器との間に
介装されるインタークーラとしての熱交換器にか
かり、特にそのケーシングと熱交換器コアを構成
する管との熱膨脹の差に基づき、インタークーラ
が破損するのを防止するものに関する。[Detailed description of the invention] [Industrial application field] The present invention mainly relates to a heat exchanger as an intercooler interposed between an internal combustion engine and a supercharger, and in particular, the casing and heat exchanger are interposed between an internal combustion engine and a supercharger. This invention relates to something that prevents an intercooler from being damaged due to the difference in thermal expansion between the core and the tubes.
従来型インタークーラは、一例としてアルミニ
ウム鋳物製のケーシングと該ケーシングに内装さ
れる熱交換器コアと該コアの両端に設けられる一
対のタンクとからなるものが存在した。この熱交
換器コアは一般に偏平管を多数並列に離間し、そ
れらの間にコルゲートフイン又はプレートフイン
を接触配設すると共に、偏平管の両端部に管板を
挿通して固定したものである。そして、偏平管内
には冷却水が流通し、偏平管の外面及びフイン外
面には比較的高温のチヤージエアーが流通する。
そして、それらの間に熱交換が行われてチヤージ
エアーが冷却され、それが内燃機関に供給される
ものである。
For example, a conventional intercooler includes a casing made of aluminum casting, a heat exchanger core housed in the casing, and a pair of tanks provided at both ends of the core. This heat exchanger core generally has a large number of flat tubes spaced apart in parallel, corrugated fins or plate fins arranged in contact between them, and tube sheets inserted and fixed at both ends of the flat tubes. Cooling water flows within the flat tube, and relatively high temperature charge air flows through the outer surface of the flat tube and the outer surface of the fins.
Then, heat exchange is performed between them to cool the charge air, which is then supplied to the internal combustion engine.
ここにおいて、偏平管とケーシングとではその
内部に流通する熱交換媒体の温度が異なるため、
両者の温度差により夫々の熱膨脹に差が生じる。
そこで、特に大型のインタークーラでは管板とケ
ーシングとの間に熱膨脹の差を吸収するための湾
曲した金属板が取付けられていた。しかしなが
ら、比較的小型のインタークーラでは管板とケー
シングとは直接溶接等の手段により固定されてい
た。そのため、熱膨脹により管と管板との接合部
分に多大な力が加わり、その接合部や管に亀裂を
生じることがあつた。 Here, since the temperature of the heat exchange medium circulating inside the flat tube and the casing is different,
The temperature difference between the two causes a difference in their respective thermal expansions.
Therefore, especially in large intercoolers, a curved metal plate is installed between the tube sheet and the casing to absorb the difference in thermal expansion. However, in relatively small intercoolers, the tube sheet and the casing are fixed together by means such as direct welding. Therefore, due to thermal expansion, a large amount of force is applied to the joint between the tube and the tube sheet, which sometimes causes cracks in the joint and the tube.
〔考案の概要〕
そこで、本考案は管板とケーシングとの間にシ
ール剤を介装し、それを硬化させて弾性変形でき
るように構成することにより、それらの熱歪の差
を吸収するようにしたものである。そして、その
要旨とするところは次のとおりである。[Summary of the invention] Therefore, the present invention is designed to absorb the difference in thermal strain between the tube sheet and the casing by interposing a sealant between the tube sheet and the casing, and by hardening it and making it elastically deformable. This is what I did. The main points are as follows.
即ち、ケーシング４はその厚み方向に熱交換媒
体流通口１が開口されると共に、その長手方向両
端にコア挿通口２が開口される。そして、その挿
通口外周に管板被着用のフランジ部３が形成され
たものである。次に、ケーシング４のフランジ部
３には互いに離間して複数のボルト６が着脱自在
に挿通される。このボルト６はその段付き面５が
フランジ部３の端面より突出されるように形成し
ている。そして、少なくともその突出高さ分だけ
の厚みにシール剤７がフランジ部端面と管板８と
の間に気密に塗布又は充填されて弾性的に硬化さ
れる。そして、シール剤７を介し、その硬化前に
フランジ部３に管板８が被着される。さらに、管
板８にはタンク本体９が被嵌される。さらに、
夫々の管板８に複数の管１０の両端が挿通固定さ
れる。そして、各管１０，１０間にフイン１１が
接触して配設される。そして、熱膨脹に基づくケ
ーシング４の伸縮と前記管１０のそれとの伸縮差
をシール剤７を介して吸収するように構成したも
のである。 That is, the casing 4 has a heat exchange medium flow port 1 opened in its thickness direction, and core insertion ports 2 opened at both longitudinal ends thereof. A flange portion 3 for attaching the tube plate is formed on the outer periphery of the insertion opening. Next, a plurality of bolts 6 are detachably inserted through the flange portion 3 of the casing 4 at a distance from each other. This bolt 6 is formed so that its stepped surface 5 protrudes from the end surface of the flange portion 3. Then, the sealant 7 is airtightly applied or filled between the end face of the flange portion and the tube sheet 8 to a thickness equal to at least the protrusion height, and is elastically hardened. Then, the tube sheet 8 is attached to the flange portion 3 via the sealant 7 before the sealant 7 hardens. Furthermore, a tank body 9 is fitted onto the tube plate 8 . moreover,
Both ends of a plurality of tubes 10 are inserted through and fixed to each tube plate 8. A fin 11 is disposed in contact with each other between the tubes 10, 10. The structure is such that the difference in expansion and contraction between the expansion and contraction of the casing 4 and that of the tube 10 due to thermal expansion is absorbed through the sealant 7.
次に、図面に基づいて本考案の一実施例につき
説明する。
Next, one embodiment of the present invention will be described based on the drawings.
第１図は本考案の要部を示す縦断面図であり、
第２図はその組立状態における同要部縦断面図で
ある。又、第３図は本考案の熱交換器の全体的平
面図、第４図は第３図の−矢視横断面図であ
る。 FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing the main parts of the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal cross-sectional view of the same essential parts in the assembled state. Further, FIG. 3 is an overall plan view of the heat exchanger of the present invention, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the - arrow in FIG.
この実施例の熱交換器は水冷型インタークーラ
であり、そのケーシング４は長手方向両端及び上
方が開口されたものである。そして、ケーシング
４の下部側壁には第４図の如くエンジンの気筒数
に等しいパイプ１４が連設される。又、ケーシン
グ４上端の熱交換媒体流通口１には過給機に連通
したエアータンク１２が被嵌される。そして、こ
のケーシング４内には偏平な複数の管１０とそれ
らの間に接触してろう付け固されるコルゲート型
のフイン１１とが内装される。これらの管１０の
両端には夫々第１図〜第３図の如く、一対の管板
８が設けられている。そして、管板８と管１０と
の挿通部がろう付け固定されるものであるが、一
対の管板８，８はフランジ部３にシール剤７を介
して当接されて片側づつ順次管１０の端部にろう
付け又は溶接されるものである。なお、少なくと
も一方の管板８は予め管１０の端部にろう付け固
定した状態であつてもよい。次に、フランジ部３
と管板８との間にはシール剤７が塗布又は充填さ
れる。なお、このシール剤７の塗布前にボルト６
がフランジ部３の各穿設孔に挿通され、その段付
き面５がフランジ部３端面からわずかに突出され
る。そこで、その突出分だけ前記したシール剤７
が充填されるものである。このシール剤７は一例
としてシリコンゴム系の二液混合型のものを用い
ることができる。而して、第２図の如くフランジ
部３にボルト６を介して管板８を被着させ、その
状態で充填されたシール剤７がある程度の弾性を
有するように硬化させる。なお、フランジ部３の
周縁には第１図の如く環状リブ１３が管板１５の
縁よりわずか外方へ突設形成され、シール剤７の
漏出を防止している。又、管板８の周縁部にはタ
ンク本体９の裾部がパツキン１５を介して被嵌さ
れ、それがボルト６によりフランジ部３に管板８
と共に締結固定される。 The heat exchanger of this embodiment is a water-cooled intercooler, and its casing 4 is open at both longitudinal ends and at the top. As shown in FIG. 4, pipes 14 equal in number to the number of cylinders of the engine are connected to the lower side wall of the casing 4. Further, an air tank 12 communicating with a supercharger is fitted into the heat exchange medium flow port 1 at the upper end of the casing 4. Inside the casing 4 are a plurality of flat tubes 10 and corrugated fins 11 which are brought into contact and solidified by brazing between them. A pair of tube plates 8 are provided at both ends of these tubes 10, respectively, as shown in FIGS. 1 to 3. The insertion portion between the tube sheet 8 and the tube 10 is fixed by brazing. It is brazed or welded to the end of the Note that at least one tube sheet 8 may be brazed and fixed to the end of the tube 10 in advance. Next, the flange part 3
A sealant 7 is applied or filled between the tube plate 8 and the tube plate 8 . Note that before applying this sealant 7, the bolt 6
is inserted into each perforation hole of the flange portion 3, and its stepped surface 5 slightly protrudes from the end surface of the flange portion 3. Therefore, the above-mentioned sealant 7 is
is filled. As the sealant 7, for example, a silicone rubber-based two-component mixture type can be used. Then, as shown in FIG. 2, a tube plate 8 is attached to the flange portion 3 via bolts 6, and in this state, the filled sealant 7 is hardened so as to have a certain degree of elasticity. As shown in FIG. 1, an annular rib 13 is formed on the periphery of the flange portion 3 to protrude slightly outward from the edge of the tube plate 15 to prevent leakage of the sealant 7. Further, the hem of the tank body 9 is fitted onto the peripheral edge of the tube plate 8 via a packing 15, and the tube plate 8 is attached to the flange portion 3 by bolts 6.
It is fastened and fixed together.
なお、この実施例における管１０は一般に用い
られている偏平管であつても、第５図に示すよう
に管１０の内面側に撹拌用凸条部１６が多数形成
されたものを用いてもよい。 The tube 10 in this embodiment may be a commonly used flat tube, or may be a tube with a large number of stirring protrusions 16 formed on the inner surface of the tube 10 as shown in FIG. good.
次に、本考案の作用につき説明する。 Next, the operation of the present invention will be explained.
先ず、第４図においてエアータンク１２に図示
しない過給器の出口側が連結され、比較的高温の
チヤージエアーが第４図において本熱交換器の上
方から下方に流通する。そして、夫々の管１０内
には冷却水が流通し、その外面側にはチヤージエ
アーが通過するので、その際に熱交換されたる。
そして、冷却されたチヤージエアーがパイプ１４
から図示しないエンジンの各気筒に供給される。
このとき冷却水が流通する管１０よりもチヤージ
エアーが流通するケーシング４の方がより大きく
熱膨脹する。そして、このケーシング４の長手方
向における伸びはシール剤７により吸収される。
即ち、ケーシング４がより長く伸張することによ
り、フランジ部３がボルト６の軸部に案内されて
外方に移動し、シール剤７が弾性変形するもので
ある。このようにして両者の伸びの差が吸収され
るから、管１０と管板８とのろう付け部に亀裂が
生じることがない。 First, in FIG. 4, the outlet side of a supercharger (not shown) is connected to the air tank 12, and relatively high temperature charge air flows from above to below the main heat exchanger in FIG. Cooling water flows through each tube 10, and charge air passes through the outer surface thereof, so that heat is exchanged at that time.
Then, the cooled charge air is transferred to the pipe 14.
The air is supplied to each cylinder of the engine (not shown).
At this time, the casing 4 through which the charge air flows thermally expands more than the pipe 10 through which the cooling water flows. The elongation of the casing 4 in the longitudinal direction is absorbed by the sealant 7.
That is, as the casing 4 extends longer, the flange portion 3 is guided by the shaft portion of the bolt 6 and moves outward, and the sealant 7 is elastically deformed. Since the difference in elongation between the two is absorbed in this way, cracks do not occur at the brazed portion between the tube 10 and the tube sheet 8.
次に第６図及び第７図は本考案の要部を示す他
の実施例であり、この実施例ではボルト６の頭部
に回り止め部１７及び抜け止め部１８が夫々形成
されている。そして第６図においては、この回り
止め部１７が、それに整合するフランジ３の孔に
嵌着してボルト６の回り止めを行うものである。
又第７図においては、回り止め部１７にスパナを
嵌着させることによりボルト６のネジ部にナツト
を螺着締結することができるものである。従つて
本考案による段付ボルトは第１図に示すようなも
のに限定されるものではなく、要は、段付面５を
頭部に有するとともにナツトにより締結固定でき
るものであれば良い。
Next, FIGS. 6 and 7 show another embodiment showing the main parts of the present invention, and in this embodiment, a rotation prevention part 17 and a removal prevention part 18 are formed on the head of the bolt 6, respectively. In FIG. 6, the rotation preventing portion 17 is fitted into a matching hole of the flange 3 to prevent the bolt 6 from rotating.
Further, in FIG. 7, a nut can be screwed onto the threaded portion of the bolt 6 by fitting a wrench into the locking portion 17. Therefore, the stepped bolt according to the present invention is not limited to the one shown in FIG. 1, but any bolt may be used as long as it has a stepped surface 5 on the head and can be fastened and fixed with a nut.
本考案の熱交換器は以上のような構成からな
り、次の効果を有する。
The heat exchanger of the present invention has the above configuration and has the following effects.
(1) 本熱交換器は少なくともフランジ部３からボ
ルト６が突出する高さ分だけシール剤７が設け
られ、このフランジ部３に管板８が被着された
状態で気密に介装されたシール剤７が弾性的に
硬化されたものであるから、ケーシング４と管
板８との間を余すところなく確実に且つ容易に
シールすることができる。(1) This heat exchanger is provided with a sealant 7 at least as far as the height of the bolt 6 protruding from the flange portion 3, and the tube plate 8 is attached to the flange portion 3 in an airtight manner. Since the sealant 7 is elastically hardened, the space between the casing 4 and the tube plate 8 can be completely and reliably and easily sealed.
(2) 又、管１０の熱膨脹とケーシング４の熱膨脹
の差はシール剤７の弾性変形により吸収できる
ように構成されているから、耐久性のある熱交
換器を提供できる。即ち、管板８と管１０との
付け根部の亀裂等を防止できる。(2) Furthermore, since the structure is such that the difference between the thermal expansion of the tubes 10 and the thermal expansion of the casing 4 can be absorbed by the elastic deformation of the sealant 7, a durable heat exchanger can be provided. That is, cracks at the base of the tube plate 8 and the tube 10 can be prevented.
(3) 又、本熱交換器はフランジ部３に段付き面５
を用いているから、シール剤７の厚みを均一に
設定し、この点からもシール効果の高い熱交換
器となり得る。(3) Additionally, this heat exchanger has a stepped surface 5 on the flange portion 3.
Since the sealant 7 is used, the thickness of the sealant 7 can be set uniformly, and from this point as well, the heat exchanger can have a high sealing effect.
第１図は本考案の熱交換器の要部縦断面分解
図、第２図はその組立状態における要部縦断面
図、第３図は同平面図、第４図は第３図の−
矢視断面図、第５図は本考案の管１０の他の実施
例を示す斜視図、第６図及び第７図は本考案のボ
ルト６の他の実施例を夫々示す斜視図。
１……熱交換媒体流通口、２……コア挿通口、
３……フランジ部、４……ケーシング、５……段
付き面、６……ボルト、７……シール剤、８……
管板、９……タンク本体、１０……管、１１……
フイン、１２……エアータンク、１３……環状リ
ブ、１４……パイプ、１５……パツキン、１６…
…撹拌用凸条部、１７……回り止め部、１８……
抜け止め部。
Fig. 1 is an exploded longitudinal sectional view of the main parts of the heat exchanger of the present invention, Fig. 2 is a longitudinal sectional view of the main parts in the assembled state, Fig. 3 is a plan view of the same, and Fig. 4 is the same as shown in Fig. 3.
5 is a perspective view showing another embodiment of the tube 10 of the present invention, and FIGS. 6 and 7 are perspective views showing other embodiments of the bolt 6 of the present invention. 1... Heat exchange medium distribution port, 2... Core insertion port,
3...Flange part, 4...Casing, 5...Stepped surface, 6...Bolt, 7...Sealant, 8...
Tube plate, 9...Tank body, 10...Pipe, 11...
Fin, 12...Air tank, 13...Annular rib, 14...Pipe, 15...Putskin, 16...
... Stirring protrusion, 17... Stopping part, 18...
Retainer part.
Claims (1)
ると共に、長手方向両端にコア挿通口２が開口さ
れ且つ、該挿通口２外周に管板被着用のフランジ
部３が形成されたケーシング４と、該フランジ部
３に互いに離間して着脱自在に挿通され、その段
付き面５が前記フランジ部３の端面より突出され
る複数の段付きボルト６と、少なくとも該突出高
さ分だけの厚みでそのフランジ部端面と管板との
間に気密に塗布又は充填されて弾性的に硬化され
るシール剤７と、該シール剤７を介し、その硬化
前に前記フランジ部３に被着される前記管板８
と、前記管板８に裾部が被嵌されるタンク本体９
と、夫々の前記管板８に両端が挿通固定される複
数の管１０と、該各管１０，１０間に接触して配
設されたフイン１１と、を具備し、熱膨脹に基づ
く前記ケーシング４の伸縮と前記管１０のそれと
の伸縮差を前記シール剤７を介して吸収するよう
に構成した熱交換器。 A casing 4 has a heat exchange medium flow port 1 opened in its thickness direction, a core insertion port 2 opened at both ends in the longitudinal direction, and a flange portion 3 for attaching a tube plate to the casing 4 formed on the outer periphery of the insertion port 2. , a plurality of stepped bolts 6 which are detachably inserted into the flange portion 3 at a distance from each other and whose stepped surfaces 5 protrude from the end surface of the flange portion 3; A sealant 7 that is airtightly applied or filled between the end face of the flange portion and the tube sheet and hardens elastically; Tube plate 8
and a tank body 9 whose skirt portion is fitted onto the tube plate 8.
, a plurality of tubes 10 having both ends inserted through and fixed to each of the tube sheets 8, and a fin 11 disposed in contact between each of the tubes 10, 10, and the casing 4 based on thermal expansion. A heat exchanger configured to absorb the expansion/contraction difference between the expansion/contraction of the tube 10 and that of the tube 10 via the sealant 7.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14294885U JPH0220637Y2 (en) | 1985-09-19 | 1985-09-19 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14294885U JPH0220637Y2 (en) | 1985-09-19 | 1985-09-19 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6252793U JPS6252793U (en) | 1987-04-02 |
| JPH0220637Y2 true JPH0220637Y2 (en) | 1990-06-05 |
Family
ID=31052167
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14294885U Expired JPH0220637Y2 (en) | 1985-09-19 | 1985-09-19 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0220637Y2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102012211857A1 (en) * | 2012-07-06 | 2014-01-09 | Behr Gmbh & Co. Kg | Heat exchanger |
-
1985
- 1985-09-19 JP JP14294885U patent/JPH0220637Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6252793U (en) | 1987-04-02 |
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