JPH026825A - 物質及び/又は熱交換器 - Google Patents

物質及び/又は熱交換器

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JPH026825A
JPH026825A JP1048662A JP4866289A JPH026825A JP H026825 A JPH026825 A JP H026825A JP 1048662 A JP1048662 A JP 1048662A JP 4866289 A JP4866289 A JP 4866289A JP H026825 A JPH026825 A JP H026825A
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JP
Japan
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casing
hollow fiber
heat exchanger
hollow
tube
Prior art date
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Pending
Application number
JP1048662A
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English (en)
Inventor
Peter Czernin
ペーター・ツエルニン
Hermann Gemeinhardt
ヘルマン・ゲマインハルト
Elmar Hoff
エルマー・ホフ
Werner Dr Sticksel
ヴエルナー・シユテイツクゼル
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Akzo NV
Original Assignee
Akzo NV
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/02Tubular elements of cross-section which is non-circular
    • F28F1/04Tubular elements of cross-section which is non-circular polygonal, e.g. rectangular
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D63/00Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/02Hollow fibre modules
    • B01D63/04Hollow fibre modules comprising multiple hollow fibre assemblies
    • B01D63/043Hollow fibre modules comprising multiple hollow fibre assemblies with separate tube sheets
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F21/00Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
    • F28F21/06Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of plastics material
    • F28F21/062Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of plastics material the heat-exchange apparatus employing tubular conduits
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2313/00Details relating to membrane modules or apparatus
    • B01D2313/02Specific tightening or locking mechanisms
    • B01D2313/025Specific membrane holders
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
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    • B01D2313/221Heat exchangers

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  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は中空°繊維束を含む物質及び/又は熱交換器に
関する。
従来の技術 中空繊維束は、可能な限り小さな容積の物質及び/又は
熱交換器のために大きな交換面積を調達しようとする場
合に、物質及び/又は熱交換器に常に使用されている。
そのため中空繊維束は管板の内部に密に嵌め込まれてお
り、その際管板はケーシング内で、中空繊維の外部空間
と内部空間との間に、密な仕切りが達成されるような役
割を果している。大きな交換面積に対しては何千本もの
中空繊維が必要である。何千本もの中空繊維を1本の管
坂内に配置しようとすると、その製作が複雑である。そ
の作業には多種多様の製品パレットが必要で、品質管理
が困難になり、自動的な大量生産は到底望むべくもない
このため小さなユニットを製作して、このユニットを所
要の交換面積に応じて、並列及び/又は直列接続で組み
合わせようとする方向に既に移行している。今まで公知
となった、ケーシングと、該ケーシング内に配置されて
夫々少なくとも1つの管板を備えた多数の中空繊維束と
から成る物質及び/又は熱交換器であって、中空繊維束
のケーシング内に配置されており、これにより、該ケー
シング内には、中空繊維の周りの外部空間と、中空繊維
の内部中空空間及び管仮に1つとケーシングの1部とに
より形成された空間から成る内部空間とが形成されてお
りその際ケーシング内に、外部空間と内部空間用に夫々
少なくとも1つの流体接続口が設けられている物質及び
/又は熱交換器にあっては、管板が1枚又は2枚の保持
プレート内に密に嵌め込まれている。
このような配置の場合には、中空繊維束の交換の際に多
大の時間と正確な作業とが必要であるが、それは特に管
板と保持板との間の封止を保証する必要があるからであ
る。この外、支持プレートに必要な安定性を確保するた
めに、隣接する中空繊維束の間に自由空間が生じ、その
結果、公知の物質及び、/又は熱交換器にあっては、ケ
ーシング内に、総ての中空繊維が唯1つの管坂内に装着
される場合よりももつと多くの容積が必要となる。
発明が解決しようとする課題 従って本発明の課題は上述の欠点を除去することにある
。特にケーシングと、該ケーシング内に配置されて夫々
少なくとも1つの管板を備えた多数の中空繊維束とから
成る物質及び/又は熱交換器を改良して、中空繊維束の
交換が簡単にでき、かつ消費時間が少なくて済むような
装置を提供することにある。その外、ケーシングの容積
は極力小さく維持しなければならないしかし同時に、ケ
ーシング内に多数の中空繊維束を挿入することによって
生ずる利点は、これをそのまま保持しなければならない
課題を解決するための手段 上記課題は、ケーシングと、該ケーシング内に配置され
て夫々少なくとも1つの管板を備えた多数の中空繊維束
とから成る物質及び/又は熱交換器であって、中空繊維
束のケーシング内に配置されており、これにより、該ケ
ーシング内には、中空繊維の周りの外部空間と、中空繊
維の内部中空空間及び管仮に1つとケーシングの1部と
により形成された空間から成る内部空間とが形成されて
おり、その際ケーシング内に、外部空間と内部空間用に
夫々少なくとも1つの流体接続口が設けられている形式
のものにおいて、管板の外方輪郭が多角形に形成されて
おり、その際隣接する管板の外方輪郭の互いに隣接する
長手縁部がほぼ平行に配置されており、封止部材を介し
て管板が互いに密に結合されている物質及び/又は熱交
換器によって、これを解決することができた。
発明の作用・効果 外部輪郭を多角形に形成することにより、隣接する管板
間の間隔を減少することが可能である。多角形の外部輪
郭のもう1つの利点は、管板を互いに密に詰めることが
できることでありその結果、今市通常使用されていた保
持プレートを省略することができる。
本発明は連理的に、物質及び/又は熱交換器の場合にも
利用できるものであり、この場合は中空繊維の代わりに
より大きな断面寸法の管が使用される。併し水力直径が
ほんの数mm又はそれより小さいような中空繊維の場合
には、特に利点が生ずる。それは1つ1つ検査すること
のできる小さなユニットの製作が可能なことであり、そ
の結果、交換面積が大きい場合には小さなユニットの集
積によってこれに対応できるので、品質基準が向上し、
品質管理が簡単になり、不良品を減少することができる
。交換面積が異なる場合には基準部材の組合せによって
これに対応でき、基準部材の製作は自動生産ラインで行
うことができる。本発明の配置により、同一容積の交換
器ケーンング内の、交換面積を増大させることができる
本発明の物質交換器は、特に精密濾過の場合に、クロス
フローフィルトレージョンだけでなくデッドエンドフィ
ルトレージョンにも使用することができる。クロス70
−フイルトレーンヨンにあっては、−船釣に管板が中空
繊維束の両端部に配置されており、他方デッドエンドフ
ィルトレーンヨンにあっては一般的に管板が1つ存在し
ているだけで、該管板内に中空繊維束の一端の中空繊維
だけが配置されている(この場合中空繊維束の他端の中
空繊維は例えば溶着により閉鎖されているか、或は中空
繊維束の両端の中空繊維が配置されているかのどちらか
である。後者では中空繊維は細長いU字形の形状を有し
ている。しかしデッドエンドフィルトレーンヨンにおい
ても中空繊維束の両端に管板が設けられていても差支え
ない。
用いられる中空繊維は、−船釣に円形の断面を有してい
る。併し例えば楕円形、多角形又はそれに類似の断面形
状であっても宜い。
管板の外部輪郭としては、長方形、正方形、三角形又は
六角形状に形成することが最良であることが判った。
個々の管板の密な結合を達成するためには、隣り合う管
板の外部輪郭の長手縁部に沿って、封止部が必要である
。この密な結合は種々の形式で達成することができる。
例えばテンションバンドを廻して管板を互いに押圧する
。この時端面側にはもう1つの封止部があり、該封止部
は例えばそれ相応に形成されたキャップを介して、管板
の長手縁部に対して押圧され、該キャップはケーシング
の流体接続口の1つと結合される。
封止部が隣り合う管板の外方輪郭に溶接されているよう
な場合は、特に宵利であることが判明した。
此旭でも封止部を単一の部材として大量生産することが
勧められる。それは該封止部がこの単一の部材から組み
立てられ、かつ管板との溶接の際、互いに同時に溶接さ
れることができるからである。
ただ内部空間用の流体接続口に対しては、種々の交換面
積用の、例えばキャップの形状をした種々の接続部材が
必要である。併し中空繊維束に関しては、本発明の物質
及び/又は熱交換機のために大量生産が可能である。
中空繊維は多くの場合非常に敏感であり、その損傷を防
止するために、多数の中空繊維束から組み立てられた中
空繊維束集合体の外表面に、少なくとも保護格子を配置
するとを利である。併し大量生産のためには、個々の中
空繊維束の夫々に保護格子を設けるのが好ましく、これ
によって特別に安定した中空繊維束集合体を形成するこ
とかできる。
実施例 本発明の実施例を図面に示し、以下に詳しく説明する。
第1図は六角形の外方輪郭を備えた管板lを使用した場
合の、可能性のある配列を正面からみた概略図である。
図面を見易くするために、中空繊維2の端部は、1つの
管板の1部分内の中空繊維束を示しただけでる。符号3
は1つの管板1の外接円を表している。管板が六角形状
の外部輪郭をしている場合には、次のようにコンパクト
な配列を達成することができる。
3個の管板の組合わせ、外接円4に相当、7個の管板の
組合わせ、外接円5に相当、−19個の管板の組合わせ
、外接円6に相当、等 第2図は、中空繊維束が3個の場合の分解斜親図である
。ここには、付属する物質及び/又は熱交換器のケーシ
ングは図示されてない。図面を見易くするために、夫々
2枚の管板を備えた、3個の中空繊維束だけから成る配
置が図示されている。第2図では中空繊維束7は、部分
的に保護格子9で覆うわれており、該保護格子9は例え
ばスナップ結合部材10(第2図では輪郭だけが示され
ている)によって互いに結合可能になっている。端面側
の管板8の上に、管板8の外方縁部13に沿って延びる
封止部材11が載置されており、該部材11は例えば管
板8に溶接され、場合によっては保護格子9とも溶接さ
れる。ケーシング内の流体接続口のための連結部材(図
示なし)として、2つのキャップ12が使用されており
、該キャップ12は同様に、例えば外方輪郭14に沿っ
て封止部材11に溶接することができる。
勿論、自明のことであるが、本発明の物質及び/又は熱
交換器の総ての部品が同一材料、例えば耐熱プラスチッ
クから成っている場合には特に何利な製作が可能である
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の実施例を示すもので、第1図は六角形の
外方輪郭を備えた管板を使用した場合の、可能性のある
配列を、端面側からみた概略正面図、第2図は3個の中
空繊維束で組み立て可能な中空繊維束の配列を、斜め上
方からみた分解図である。 l・・・管板、2・・・中空繊維、3,4,5.6・・
・外接円、7・・・中空繊維束、8・・・管板、9・・
・保護格子、lO・・・スナップ結合部材、11・・・
封止部材、12・・・キャップ、13・・・外方長手縁
部、14・・・外方輪郭

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、ケーシングと、該ケーシング内に配置されて夫々少
    なくとも1つの管板を備えた多数の中空繊維束とから成
    る物質及び/又は熱交換器であって、中空繊維束のケー
    シング内に配置されており、これにより、該ケーシング
    内には、中空繊維の周りの外部空間と、中空繊維の内部
    中空空間及び管板に1つとケーシングの1部とにより形
    成された空間から成る内部空間とが形成されており、そ
    の際ケーシング内に、外部空間と内部空間用に夫々少な
    くとも1つの流体接続口が設けられている形式のものに
    おいて、管板の外方輪郭が多角形に形成されており、そ
    の際隣接する管板の外方輪郭の互いに隣接する長手縁部
    がほぼ平行に配置されており、封止部材を介して管板が
    互いに密に結合されていることを特徴とする物質及び/
    又は熱交換器。 2、管板の外方輪郭が長方形、正方形、三角形又は六角
    形状に形成されていることを特徴とする、請求項1記載
    の物質及び/又は熱交換器。 3、封止部材が隣接する管板の外方輪郭部に溶接されて
    いることを特徴とする、請求項1又は2記載の物質及び
    /又は熱交換器。 4、中空繊維束集合体の外周に、少なくとも1つの保護
    格子が配置されていることを特徴とする請求項1から3
    までのいずれか1項記載の物質及び/又は熱交換器。
JP1048662A 1988-03-02 1989-03-02 物質及び/又は熱交換器 Pending JPH026825A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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DE8802771U DE8802771U1 (de) 1988-03-02 1988-03-02 Stoff- und/oder Wärmetauscher
DE8802771.6 1988-03-02

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JPH026825A true JPH026825A (ja) 1990-01-11

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ID=6821333

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EP (1) EP0331067A3 (ja)
JP (1) JPH026825A (ja)
AU (1) AU3100989A (ja)
DE (1) DE8802771U1 (ja)

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EP0331067A2 (de) 1989-09-06
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