特許 6907062 熱交換器のフランジまたはブラケットの構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6907062

(24)【登録日】2021年7月2日

(45)【発行日】2021年7月21日

(54)【発明の名称】熱交換器のフランジまたはブラケットの構造

(51)【国際特許分類】

   F28F 9/00 20060101AFI20210708BHJP

【ＦＩ】

   F28F9/00 321

【請求項の数】2

【全頁数】6

(21)【出願番号】特願2017-146950(P2017-146950)

(22)【出願日】2017年7月28日

(65)【公開番号】特開2019-27666(P2019-27666A)

(43)【公開日】2019年2月21日

【審査請求日】2020年5月27日

(73)【特許権者】

【識別番号】000222484

【氏名又は名称】株式会社ティラド

(74)【代理人】

【識別番号】100082843

【弁理士】

【氏名又は名称】窪田 卓美

(72)【発明者】

【氏名】関谷 将仁

(72)【発明者】

【氏名】杉本 弘仁

(72)【発明者】

【氏名】所 徹明

【審査官】 古川 峻弘

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−１６９８５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−１６１８９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６４−００６１２３（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２８Ｆ ９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

熱交換器本体（１）の外周にろう付により取り付けられ、そのろう付面（８）から離れた自由端側に取付用のボルト孔（４）が形成された熱交換器のフランジまたはブラケットであって、
前記ろう付面（８）と前記ボルト孔（４）との中間に、両者間を二分するように溝（５）が形成されると共に、
前記溝（５）はブラケットまたはフランジの、取付面（６）またはその反対側の面に形成され、その溝（５）の両端がフランジまたはブラケットの縁まで形成され、
前記溝（５）の存在により、ろう付の際、フランジ（２）またはブラケット（３）のボルト孔（４）の孔縁部の近傍にろう材が侵入しないように形成すると共に、前記取付面（６）に他の機器本体またはたのフランジが締結される際、ろう付部に応力が集中しないように、前記取付面（６）のボルト孔（４）側が前記溝（５）を境に変形することが可能な熱交換器のフランジまたはブラケットの構造。

【請求項2】

前記溝（５）が弧状に形成された請求項１に記載された熱交換器のフランジまたはブラケットの構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、炉内で部分的にろう付される熱交換器のフランジ又はブラケットの構造に関する。

【背景技術】

【0002】

下記特許文献１に記載の熱交換器ヘッダーのブラケット連結構造は、炉中ろう付において、溶融状態のろう材がボルト孔に流れ込むことを防止するため溝部が設けられている。この溝はろう付部に沿って直線的に形成され、ろう付時に流下したろう材をそこに保持するものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０００−１６１８９２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明は、炉内で熱交換器本体の外周に部分的にろう付され、本体から突出して取付けられたフランジまたはブラケットにおいて、その表面に別部材がボルトを介して接続されたとき、フランジまたはブラケットのろう付部に生じる応力集中を防止低減し、ろう付部の付根に生じる脆弱部の範囲及び大きさを小さくすることを目的とする。それと共に、ろう付中に生じる溶融ろう材がブラケットやフランジのボルト孔の周りに浸入しないようにするものである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

請求項１に記載の本発明は、熱交換器本体（１）の外周にろう付により取り付けられ、そのろう付面（８）から離れた自由端側に取付用のボルト孔（４）が形成された熱交換器のフランジまたはブラケットであって、
前記ろう付面（８）と前記ボルト孔（４）との中間に、両者間を二分するように溝（５）が形成されると共に、
前記溝（５）はブラケットまたはフランジの、取付面（６）またはその反対側の面に形成され、その溝（５）の両端がフランジまたはブラケットの縁まで形成され、
前記溝（５）の存在により、ろう付の際、フランジ（２）またはブラケット（３）のボルト孔（４）の孔縁部の近傍にろう材が侵入しないように形成すると共に、前記取付面（６）に他の機器本体またはたのフランジが締結される際、ろう付部に応力が集中しないように、前記取付面（６）のボルト孔（４）側が前記溝（５）を境に変形することが可能な熱交換器のフランジまたはブラケットの構造である。

【0006】

請求項２に記載の本発明は、前記溝５が弧状に形成された請求項１に記載された熱交換器のフランジまたはブラケットの構造である。

【発明の効果】

【0007】

本発明においては、請求項１及び請求項２に記載のごとく、溝５が構成されている。その溝５の存在により、ろう材がボルト孔４の孔縁部側に進入せず、孔縁部の回りを平坦に保持できる。そのため、ボルト孔４を介して、フランジ２またはブラケット３に別部材を隙間なく取り付けることができる。
さらに、フランジ２またはブラケット３の取付面６に別部材が取付られたとき、その別部材とフランジ２またはブラケット３との間に生じる応力が低減される。これは、表面に刻設された溝５から先が変形し易くなり、フランジ２またはブラケット３のろう付部に生じる応力集中を低減し、ろう付の付根に生じる脆弱部位９の範囲および大きさを小さくできるものである。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の熱交換器本体１の外周に取付けられたフランジ２およびブラケット３の正面側の斜視図。

【図2】フランジ２の平面図（Ａ）及び、（Ａ）のＢ−Ｂ矢視断面図（Ｂ）。

【図3】同熱交換器の背面側の斜視図。

【図4】ブラケット３の側面図であって、そのろう付側に他の部材が締結されたときの変形状態を示す説明図。

【図5】同ろう付部の付根に生じる脆弱部位９であって、溝５が存在する場合の説明図。

【図6】同脆弱部位９であって、溝５が存在しない場合の説明図。

【図7】本発明のフランジの構造における第２実施形態。

【図8】本発明のフランジの構造における他の実施形態。

【発明を実施するための形態】

【0009】

次に、図面に基づいて本発明の実施の形態につき説明する。
図１は、本発明の熱交換器であって、その熱交換器本体１の長手方向両端部に一対のフランジ２が設けられ、その中間部の上方にブラケット３が突設された例である。熱交換器本体１と各フランジ２及びブラケット３とは、それらの接触部間で部分的にろう付固定されている。さらに、熱交換器本体の外周には一対の冷却水の出入口パイプ７が突設されている。この例では、一対のフランジ２の取付面６ａに図示しない別のフランジを介して、ガスパイプが接続される。また、ブラケット３の取付面６ｂが、図示しない機器等にボルトを介して締結固定される。

【0010】

一例として、図２に示す如く、フランジ２は偏平であり、その輪郭が略菱形に形成され、両端部に一対のボルト孔４が設けられている。フランジ２の輪郭は、菱形に限定されるものではなく、楕円形であってもよい。そして、取付面６ａの反対側の面には、ボルト孔４の孔縁部を取り囲むように、ボルト孔４の孔縁部の回りに、弧状の溝５が形成され、その溝５の両端がフランジ２の縁２ａ、２ｂまで延在する。この弧状の溝５は、図２に示す如く、ボルト孔４の中心Ｏに対してその孔縁と略同心の円弧状に刻設することができる。この溝５の形状により、ろう付の際、溝５に沿って流れてきたろう材を円滑に排出することができる。この溝５の深さは、図２（Ｂ）に示す如く、フランジ２の全幅に比べてその半分以下の深さとすることができる。

【0011】

次に、図３は同熱交換器の背面側から見たブラケット３およびフランジ２の斜視図である。また、図４はブラケット３の側面図であり、そのブラケット３は断面Ｌ字状に形成され、その下面側のろう付面８が熱交換器本体１の上面に接合される。
そして、そのブラケット３の取付面６ｂとは反対側の面に弧状の溝５が図１及び図４に示す如く、形成されている。即ち、ボルト孔４の孔縁部を取り囲むようにボルト孔４の孔縁部の回りに、弧状の溝５が刻設され、溝５の両端がブラケット３の両縁３ａ、３ｂまで達する。フランジ２の例と同様に、この弧状の溝５は、ボルト孔４の中心に対してその孔縁と略同心の円弧状に刻設することができる。
そして、この例では図１の如く、ブラケット３の先端が上方に位置した姿勢で、冷却水流通用のパイプ７等とともに炉内で一体にろう付される。また、フランジ２はその取付面６ａの反対側が熱交換器本体に部分的にろう付される。このとき溶融するろう材は、フランジに刻設された弧状の溝５によりせき止められる。

【0012】

このようにしてなる熱交換器は、図１においてブラケット３の取付面６ｂが他の機器等の部材にボルト孔４及び図示しないボルトを介して接合される。また、一対のフランジ２の取付面６ａにはそれぞれ配管の図示しない別のフランジがボルトを介して接合される。
そして、ブラケット３の取付面６ｂが図示しないボルトを介して取付けられと、その締結に伴い、図４に示す如く、その実線状態から鎖線状態に僅かに変形する。その変形は主として溝５を境として起こる。

【0013】

すると、図５に示す如く、ブラケット３のろう付面８の縁部に応力集中が生じ、そこに脆弱部位９が生じる。なお、ブラケット３に溝５が存在しない場合には、図６に示す如く、脆弱部位９は図５よりもより広い範囲で、且つ大きく形成される。逆にいうと、弧状の溝５が応力集中の低減と、ろう材の流出防止を兼ねる。
このブラケット３に設けた弧状の溝５の応力集中の低減の効果は、フランジ２のろう付部にも同じことが言える。また、図１〜図４に示す如く、ブラケット３及びフランジ２の弧状の溝５は、ボルト孔４の中心に対してその孔縁と略同心の円弧状に刻設することができる。

【0014】

図７は、本発明の第２実施形態のフランジの構造である。
第１実施形態との違いは、溝５が曲線からなる弧状ではなく、直線からなる溝５を刻設している。この溝形状の場合でも、本発明の効果である、ろう流れ防止機能及び応力集中防止機能を得ることができる。ブラケット３についても直線からなる溝５を適用することができる。また、図８に示す如く、フランジ２の縁２ａから縁２ｂまで角を持たない一直線状の溝５を刻設しても良い。

【0015】

本実施形態では、ボルト孔４の回りに形成される弧状の溝５は、取付面６の反対側の面に刻設している例を示したが、フランジ２またはブラケット３の取付面６の側にも同様に溝５を設けることもできる。

【符号の説明】

【0016】

１ 熱交換器本体
２ フランジ
２ａ 縁
２ｂ 縁
３ ブラケット
３ａ 縁
３ｂ 縁
４ ボルト孔
５ 溝
６ 取付面
６ａ 取付面
６ｂ 取付面
７ パイプ
８ ろう付面
９ 脆弱部位
１０ 変形部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】