JPH025279Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、伝熱管としてプラスチツクチユー
ブを用いたプラスチツクチユーブ熱交換器を、例
えばシユルアンドチユーブ型熱交換器として、あ
るいは溶剤回収装置等で使用するためにその容器
の壁面を貫通させて取り付ける場合に、低コスト
で信頼性の高いシールと固定を可能にするプラス
チツクチユーブ熱交換器の取付構造に関する。

〔従来の技術〕

従来、メツキ槽、脱脂槽、各種反応槽等におい
て腐食性の液体あるいは気体雰囲気の加熱あるい
は冷却、さらに最近では、半導体製造工場におい
て用いられる超純水の加熱などに使用される熱交
換器の伝熱管として、ステンレススチーム管など
の耐食性金属管、あるいは弗素樹脂、ポリオレフ
イン系合成樹脂など耐薬品性高分子材料を素材と
したプラスチツクチユーブが使用されている。

ところで、後者のプラスチツクチユーブを用い
た熱交換器は、素材自体の熱伝導率は金属に比べ
て劣るものの、多数の極細のプラスチツクチユー
ブを束ねた構成となつていることにより、単位容
積当たりの伝熱面積は大きく、小型、軽量化が可
能となる。中でも、弗素樹脂でプラスチツクチユ
ーブを形成した場合（例えば特公昭43−3851号公
報）には、強酸、強アルカリ等の腐食液体あるい
は有機溶剤等に対して化学的にほとんど不活性
で、しかも非粘着性であることからスケールやス
ラツジが付着しにくく安定した熱交換を行うこと
ができ、さらに液槽内の液体あるいはプラスチツ
クチユーブ内の流体に有害物質の溶出がないた
め、純度の高い製品づくりに特に最適である。

かかるプラスチツクチユーブ熱交換器は、その
使用目的、被熱交換流体、あるいは熱交換流体の
種類等に応じて適宜選択された方法で液槽等に固
定して使用されている。例えば、メツキ等の場合
には液槽上部で端末継手を固定し、プラスチツク
チユーブ束部分をＵ字状に液体中に浸漬して開放
状態で使用している。

それに対して、有機溶剤の回収等のように有害
な蒸気を取り扱う場合においては、有機溶剤の漏
洩揮散を防止する必要があるため、プラスチツク
チユーブ束部分を容器内下部に配置し、その端末
部を容器から突出させて取り付け、且つその取付
部分をシールして密封状態とした取付構造となつ
てる。

また、半導体製造工場における半導体の洗浄工
程において用いられる超純水の加熱、あるいは化
学工場における製造工程中での化学薬品の加熱ま
たは冷却などのように、不純物の混入や揮散等を
考慮して製造ラインの中に組み込まれて連続的に
熱交換を行う必要のある場合には、例えば熱交換
器のプラスチツクチユーブ束部分を筒状の容器内
に配置し、それぞれの端末部を容器の両端部分に
取り付けるか、あるいはプラスチツクチユーブ束
部分を折り返して取り付けてシールし、さらに容
器側には少なくとも２個以上の流体流出入口を設
けてなる、いわゆるシエルアンドチユーブ型熱交
換器の形にして広く利用されている。

この種の取付構造として、例えば実公昭52−
21469号公報には、テフロン管束を端末において
集合する鍔付コアー（スリーブ）の外周面に分割
座金（割りリング）を取出ノズルと該鍔間に位置
させて配設し、接続管継手（端末継手）を締付ボ
ルトにより取付ノズルに固定して該継手の内周面
に設けたシールパツキングを該鍔部に圧接させ、
該継手の外周面に螺合されたネジリングによりこ
れに対するシールパツキングを該取付ノズルに圧
接せしめてテフロン管束使用熱交換器の管束取付
部が開示されている。

しかしながら、このように接続管継手の鍔に雄
ネジ部を設け、これに螺合するネジリングと前記
鍔とでシールパツキングを容器側の鍔に圧接せし
めてシールする構成では、部品点数が多く、しか
も接続管継手の加工が複雑になるから、取付部に
対する経費が嵩むという欠点がある。また、かか
る使用方法においては信頼性の高いシール性と固
定状態の得られる取付構造であることはもちろん
のこと、組立、保守作業の面から取付け、取外し
が簡単に行えることが要求され、その点からもこ
のように部品点数を多く必要とする取付構造は好
ましくない。

〔考案が解決しようとする問題点〕

この考案は、上記した従来技術の欠点に鑑みな
されたもので、プラスチツクチユーブ熱交換器を
液槽等の容器の壁面を貫通させて取り付ける場
合、あるいはシエルアンドチユーブ型熱交換器と
する場合などに、簡単な構造で信頼性の高いシー
ルを可能にする取付構造の提供をその目的とす
る。

〔問題点を解決するための手段〕

この考案は上記従来技術の問題点を解決するた
めになされたものであり、そのためこの考案によ
れば、端末部を鍔付スリーブと一体融着させ蜂の
巣状に配列したプラスチツクチユーブ束を具備す
るプラスチツクチユーブ熱交換器を容器内に配
し、鍔付スリーブを容器側フランジ部分で取り付
けるものにおいて、鍔付スリーブの鍔の内側端面
に一方の面が当接し且つ他方の面が容器側フラン
ジに当接する割りリングと、この割りリングを容
器側フランジとで挾持しながら容器側フランジに
第一のシールリングを介して圧接し、且つ鍔付ス
リーブを受け入れる貫通孔の内周面に雌ネジ部を
有する支持板と、この支持板の雌ネジ部に螺合す
る雄ネジ部を外周面に有すると共に、前記鍔付ス
リーブが嵌挿される貫通孔の内周面には鍔付スリ
ーブの鍔の外側端面に対向する突出部を有し、前
記支持板の雌ネジ部と該雄ネジ部を螺合せしめて
該突出部の容器側端面で鍔付スリーブの鍔の外側
端面に第二のシールリングを介して圧接する押え
部材と、この押え部材の外周面と前記支持板の貫
通孔の内周面に接して封止保持する第三のシール
リングと、前記支持板を容器側フランジに係止す
るための第一の係止手段と、支持板に第四のシー
ルリングを介して圧接して熱交換器に流体を供給
するためのフランジ付端末継手と、このフランジ
付端末継手を支持板に係止するための第二の係止
手段とを備えてなるプラスチツクチユーブ熱交換
器の取付構造を構成する。

この構成において、押え部材の突出部を貫通孔
のフランジ付端末継手側の先端部に設けると共
に、第四のシールリングとして、例えば突出部と
フランジ付端末継手側端面を被覆するように成形
された耐薬品性高分子材料からなるフランジ付円
筒体状のライナーを用いれば、腐食性流体の熱交
換を行う場合に、支持板の腐食による不純物の混
入が防止されると共に、化学変化を受けることが
極めて少ないことから支持板とフランジ付端末継
手との間のシール性も長期にわたつて良好に保持
される。

〔作用〕

この考案によれば、上記のごとく、プラスチツ
クチユーブ熱交換器を容器内に配し、端末部をそ
の壁面を貫通させて取り付ける場合や、シエルア
ンドチユーブ型熱交換器としてその端末部を容器
のフランジ部分に取り付ける場合などに、鍔付ス
リーブの鍔の内側端面に一方の面が当接し且つ他
方の面が容器側フランジに当接する割りリング
と、この割りリングを容器側フランジとで挾持し
ながら容器側フランジに第一のシールリングを介
して圧接し、且つ鍔付スリーブを受け入れる貫通
孔の内周面に雌ネジ部を有する支持板と、この支
持板の雌ネジ部に螺合する雄ネジ部を外周面に有
すると共に、前記鍔付スリーブが嵌挿される貫通
孔の内周面には鍔付スリーブの鍔の外側端面に対
向する突出部を有し、前記支持板の雌ネジ部と該
雄ネジ部を螺合せしめて該突出部の容器側端面で
鍔付スリーブの鍔の外側端面に第二のシールリン
グを介して圧接する押え部材と、この押え部材の
外周面と前記支持板の貫通孔の内周面に接して封
止保持する第三のシールリングと、前記支持板を
容器側フランジに係止するための第一の係止手段
と、支持板に第四のシールリングを介して圧接し
て熱交換器に流体を供給するためのフランジ付端
末継手と、このフランジ付端末継手を支持板に係
止するための第二の係止手段とを備えて構成され
るものであるから、前記従来例に比べて構造が簡
略化され、特に、プラスチツクチユーブ熱交換器
の鍔付スリーブは、割りリングにその鍔が係止さ
れると共に、鍔の外側端面が、支持板に螺合する
押え部材の突出部により第二のシールリングを介
して圧接されるものであるから、該押え部材を回
転することによつて任意に締め付けることが可能
となり、そのため、プラスチツクチユーブ束の端
末部を鍔付スリーブと一体融着する際に生じやす
い鍔付スリーブの軸方向への収縮のバラツキに対
して、確実に対応してシールすることができる。

また、支持板、押え部材、フランジ付端末継手
へと、それぞれシールリングを介して順次取り付
けていく構造になつているので、取り付けが簡単
且つ確実で、信頼性の高い取付構造となるばかり
か、取付部材コストの低減及び取付け作業の能率
向上により経済的な取付構造となる。

さらに、取付構造が簡単であるから取外し作業
も容易になり、保守点検作業の面でも改善される
と共に、特に、それぞれのシールリングが個々に
簡単に増締めできるものであるから、使用中に漏
洩を生じた場合などに、全体を分解する必要がな
く、迅速に対処することができる。

なお、プラスチツクチユーブ熱交換器を弗素樹
脂等の耐薬品性材料で形成すると共に、押え部材
の突出部及びフランジ付端末継手側端面を被覆す
るように形成された同様な高分子材料からなるラ
イナーを第四のシールリングとして用いれば、熱
交換器内に例えば超純水等の被熱交換流体を通し
たときに、熱交換器からの不純物の溶出、混入等
がなくなり、純度の高い製品作りに最適である。
また、腐食性の流体を通した場合に支持板が腐食
されることがないので、良好なシール性が保持さ
れる。

〔実施例〕

第１図はプラスチツクチユーブ熱交換器をシエ
ルアンドチユーブ型熱交換器に適用したときの取
付構造を示す部分断面図、第２図はその全体図で
ある。

このプラスチツクチユーブ熱交換器の取付構造
においては、例えばテトラフルオロエチレン−パ
ーフルオロアルキルビニルエーテル共重合樹脂
（PFA）からなるプラスチツクチユーブ束１の端
末をそれぞれ束ね、個々のチユーブを鍔付スリー
ブ２に一体融着させて端末部を蜂の巣状に成形し
た密封構造のプラスチツクチユーブ熱交換器３
を、鍔付スリーブ２が容器側フランジ１１より突
出するように容器１０内に配し、該鍔付スリーブ
２の外周部には鍔付スリーブ２の鍔４の内側端面
と一方の面２１が当接し且つ他方の面２２が容器
側フランジ１１のフランジ面に当接する割りリン
グ２０を配設し、この割りリング２０の外縁部を
容器側フランジ１１のフランジ面とで挾持しなが
ら容器側フランジ１１に第一のシールリング４０
を介して圧接し、且つ鍔付スリーブ２を受け入れ
る貫通孔３１の内周面の反容器側先端部には雌ネ
ジ部３２を有し、さらに内周面の容器側には第三
のシールリング４２を受け入れる環状溝３３を有
する支持板３０を設け、この支持板３０と容器側
フランジ１１とをボルト３４で締め付けて固定す
る。この支持板３０の雌ネジ部３２に螺合する雄
ネジ部５１を外周面に有すると共に、鍔付スリー
ブ２が嵌挿される貫通孔５２の内周面には鍔付ス
リーブ２の鍔４の外側端面に対向する突出部５３
を有し、支持板３０の雌ネジ部３２と前記雄ネジ
部５１とを螺合せしめて突出部５３の容器側端面
で鍔付スリーブ２の外側端面に第二のシールリン
グ４１を介して圧接する押え部材５０が設けら
れ、さらにこの押え部材５０に第四のシールリン
グ４３を介して圧接してプラスチツクチユーブ熱
交換器３に流体を供給するためのフランジ付端末
継手６０を設けて、このフランジ付端末継手６０
と支持板３０とをボルト６１で締め付けて固定し
た構造となつている。なお、支持板３０の内周面
に設けられた環状溝３３に配置された第三のシー
ルリング４２は、押え部材５０の外周面にも接し
て支持板３０と押え部材５０との間を封止保持す
る。

第２図は、プラスチツクチユーブ熱交換器３を
シエルアンドチユーブ型熱交換器として容器（シ
エル）に取り付けたときの全体図で、外周面の２
個所に流体流出入口１２，１３、を有すると共に
両端にフランジ１１を有する円筒状の容器１０内
にプラスチツクチユーブ熱交換器３を配し、プラ
スチツクチユーブ束の両方の端末部に融着された
鍔付スリーブ２をフランジ１１に第１図に示すよ
うに支持板３０等を用いて固定し、さらに該支持
板３０にフランジ付端末継手６０が接続されてい
る。

なお、この実施例においては耐薬品性等を考慮
し、第１図に示すようにフランジ付端末継手６０
の内周面及びフランジ部分には例えば四弗化エチ
レン樹脂等の耐薬品性高分子材料からなるライニ
ング層６２が設けられ、さらに第四のシールリン
グ４３として、押え部材５０の突出部５３とフラ
ンジ付端末継手側端面を被覆するようにフランジ
付円筒体状に成形されたPFAからなるライナー
が兼用され、このライナーのフランジ部分４４で
押え部材５０とフランジ付端末継手６０との間を
封止保持する構成となつている。この場合、ライ
ナーはあらかじめ成形したものを加熱軟化させて
所定位置に嵌入され、その際、シール性を向上さ
せるためにフランジ部分４４と押え部材５０の端
面との間にはガスケツト４５が挿入され、さらに
フランジ付端末継手６０のフランジ部分にも同様
にガスケツト６３が設けられている。

したがつて、被熱交換流体として超純水等をプ
ラスチツクチユーブ熱交換器３に通す場合には、
その接触面が化学的に不活性な高分子材料からな
るために不純物の溶出、混入が防止され、純度の
高い製品作りが可能になる。さらに、腐食性流体
に対しても不活性であるからシール部分の信頼性
が大幅に向上する。

また、ライナーを弗素ゴム等の耐薬品性高分子
弾性材料で形成すれば、ガスケツト４５及び６３
を用いなくても充分なシール性を得ることができ
る。

この構成において、押え部材５０は支持板３０
と螺合して鍔付スリーブ２の軸方向に対して任意
に進退させることのできるものであるから、プラ
スチツクチユーブ束１の端末部を束ねて鍔付スリ
ーブ２と一体融着する際に生じることの多い、鍔
付スリーブ２の軸方向への収縮のバラツキにも確
実に対応してシールすることが可能である。さら
に、従来のものに比べて構造が簡略化されると共
に取付けも簡単であるから、経済的な取付構造と
なる。

なお、図示はしないが、第四のシールリングと
して上記実施例のようなライナーを用いる代わり
に、例えば押え部材５０のフランジ付端末継手側
端面またはフランジ付端末継手６０のフランジ面
に環状溝を設け、該環状溝にＯリングを設けるこ
とによつてシールしてもよく、あるいは弾性材料
からなるガスケツトを押え部材５０とフランジ付
端末継手６０のフランジ面との間に設けてシール
することもできる。

〔考案の効果〕

以上説明したように、この考案によれば、プラ
スチツクチユーブ熱交換器を容器内に配し、その
端末部を容器のフランジに取り付ける場合に、鍔
付スリーブの鍔の内側端面に一方の面が当接し且
つ他方の面が容器側フランジに当接する割りリン
グと、この割りリングを容器側フランジとで挾持
しながら容器側フランジに第一のシールリングを
介して圧接し、且つ鍔付スリーブを受け入れる貫
通孔の内周面に雌ネジ部を有する支持板と、この
雌ネジ部に螺合する雄ネジ部を有すると共に、鍔
付スリーブが嵌挿される貫通孔の内周面には鍔付
スリーブの鍔の外側端面に対向する突出部を有
し、支持板の雌ネジ部とこの雌ネジ部を螺合せし
めて突出部の容器側端面で鍔付スリーブの鍔の外
側端面に第２のシールリングを介して圧接する押
え部材と、この押え部材の外周面と支持板の貫通
孔の内周面に接して封止保持する第三のシールリ
ングと、この支持板を容器側フランジに係止する
ためのための第一の係止手段と、支持板に第四の
シールリングを介して圧接するフランジ付端末継
手と、このフランジ付端末継手を支持板に係止す
るための第二の係止手段とを備えて構成されるも
のであるから、それぞれのシールリングが有効に
作用して信頼性の高いシール構造とすることがで
きるばかりか、特に、プラスチツクチユーブ束の
端末部と鍔付スリーブの融着加工の際に生じる鍔
付スリーブの軸方向への収縮のバラツキが有つて
も、押え部材５０の調節によつて確実にシールす
ることができる。更に部品点数も少なくしかもフ
ランジ付端末継手は市販品を用いることができる
ので、取付部材コストの低減及び取付作業も簡単
になり、その結果経済的な取付構造となる。

また、取り外し作業も簡単に行うことができる
から、保守、点検作業も容易になり実用面での効
果は極めて大である。

なお、この考案は上記実施例に限定されるもの
ではなく、たとえば容器側フランジとフランジ付
端末継手の係止手段の変更、プラスチツクチユー
ブの材質の変更、シールリングの形状の変更な
ど、この考案の技術思想内での種々の変更はもち
ろん可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案によるプラスチツクチユーブ
熱交換器の取付構造を示す部分断面図、第２図は
その全体図である。 １：プラスチツクチユーブ束、２：鍔付スリー
ブ、１０：容器、２０：割りリング、３０：支持
板、４０：第一のシールリング、４１：第二のシ
ールリング、４２：第三のシールリング、４３：
第四のシールリング、５０：押え部材、５３：突
出部、６０：フランジ付端末継手。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 端末部を鍔付スリーブと一体融着させ蜂の巣
   状に配列したプラスチツクチユーブ束を具備す
   るプラスチツクチユーブ熱交換器を容器内に配
   し、前記鍔付スリーブを容器側フランジ部分で
   取り付けるものにおいて、前記鍔付スリーブの
   鍔の内側端面に一方の面が当接し且つ他方の面
   が容器側フランジに当接する割りリングと、こ
   の割りリングを容器側フランジとで挾持しなが
   ら容器側フランジに第一のシールリングを介し
   て圧接し、且つ前記鍔付スリーブを受け入れる
   貫通孔の内周面に雌ネジ部を有する支持板と、
   この支持板の雌ネジ部に螺合する雌ネジ部を外
   周面に有すると共に、前記鍔付スリーブが嵌挿
   される貫通孔の内周面には鍔付スリーブの鍔の
   外側端面に対向する突出部を有し、前記支持板
   の雌ネジ部と該雄ネジ部を螺合せしめて該突出
   部の容器側端面で鍔付スリーブの鍔の外側端面
   に第二のシールリングを介して圧接する押え部
   材と、この押え部材の外周面と前記支持板の貫
   通孔の内周面に接して封止保持する第三のシー
   ルリングと、前記支持板を前記容器側フランジ
   に係止するための第一の係止手段と、前記支持
   板に第四のシールリングを介して圧接して熱交
   換器に流体を供給するためのフランジ付端末継
   手と、このフランジ付端末継手を前記支持板に
   係止するための第二の係止手段とを備えてなる
   プラスチツクチユーブ熱交換器の取付構造。 (2) 実用新案登録請求の範囲第１項に記載のプラ
   スチツクチユーブ熱交換器の取付構造におい
   て、押え部材の突出部は貫通孔のフランジ付端
   末継手側先端部に設けられると共に、フランジ
   付端末継手をシールする第四のシールリングは
   該突出部とフランジ付端末継手側端面を被覆す
   るように形成されたフランジ付円筒体状のライ
   ナーからなり、このライナーのフランジ部分で
   押え部材とフランジ付端末継手との間を封止保
   持することを特徴とするプラスチツクチユーブ
   熱交換器の取付構造。