JPH03137534A

JPH03137534A - 伝熱管及びこれを用いた漏洩検知システム

Info

Publication number: JPH03137534A
Application number: JP1275581A
Authority: JP
Inventors: Shinji Hatsutori; 服部　進司; Umeo Inoue; 梅夫井上
Original assignee: Takuma Co Ltd
Current assignee: Takuma Co Ltd
Priority date: 1989-10-23
Filing date: 1989-10-23
Publication date: 1991-06-12

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、主に熱交換器等に用いられる伝熱管及びこれ
を用いた漏洩検知システムに関する。

（従来の技術）第９図は従来から一般的に使用されている熱交換器の概
略断面図であって、当該熱交換器は、ダクト２４に介設
したケーシング２５内に多数の伝熱管２６を配置して成
り、ダクト２４内を流れる高温（低温）の気体Ａと伝熱
管２６内を流れる低温（高温）の液体Ｂとの間で熱交換
を行なうように為されている。

尚、図に於いて、２７は液体入口、２８は入口八ッダー
、２９は液体出口、３ｏは出口ヘッダ−３１はスリーブ
、３２はカバーである。

（発明が解決しようとする課題）ところで、伝熱管２６を有する従来の熱交換器は、不可
避的に生じる伝熱管２６の損傷による漏洩が生じた場合
に異なる二つの流体Ａ、Ｂが混合して様々な弊害を招く
ことがあった。

即ち、気体Ａ中に液体Ｂが混入することによって気体へ
の清浄性が損なわれたり、気体Ａと液体Ｂが反応して有
害な作用を生じたり、液体Ｂが失われることによって液
体系統に障害が生じたり、或いは気体Ａと液体Ｂの圧力
バランスが崩れて有害な作用を生じたりする等、様々な
弊害を招いていた。

これらの弊害を無くすには伝熱管２６のグレードを上げ
て伝熱管２６に損傷が生じないようにするか、或いは伝
熱管２６の溶接部（接合部）を両流体Ａ、Ｂが接しない
ケーシング２５外に配置する等の対策が通常行われてい
る。

然し乍ら、流体による伝熱管２６の腐食、熱応力や繰り
返し応力による亀裂、膨張・収縮・振動による部品同志
の摩耗等によって生じる伝熱管２６の損傷を皆無とする
ことは事実上困難であった。

本発明は、このような実情に鑑み、損傷によって漏洩が
生じた場合に管内外を流れる流体が混合する前に漏洩を
速やかに検知し得る伝熱管及びこれを用いた漏洩検知シ
ステムを提供するにある。

（課題を解決する為の手段、）上記目的を達成する為に、本発明の伝熱管は、内管の外
周面に外管を密接状態で配設し、両管の密接部に全長に
亘って螺旋状の溝を形成し、前記外管の両端部に溝に連
通ずる漏洩検知孔を夫々形成したものである。

又、漏洩検知システムは、内管の外周面に外管を密接状
態で配設し１両管の密接部に全長に亘って螺旋状の溝を
形成し、前記外管の両端部に溝に連通ずる漏洩検知孔を
夫々形成した伝熱管と、伝熱管の溝内にパージ用流体を
流すポンプ若しくは真空ポンプと、溝内を通過したパー
ジ用流体を検査する漏洩検知装置とから構成したもので
ある。

更に、他の漏洩検知システムは、内管の外周面に外管を
密接状態で配設し、両管の密接部に全長に亘って螺旋状
の溝を形成し、前記外管の両端部に溝に連通ずる漏洩検
知孔を夫々形成し、溝内を真空若しくは減圧状態に保っ
た伝熱管と、伝熱管の漏洩検知孔に接続された圧力計若
しくは圧力スイッチとから構成したものである。

（作用）伝熱管の内・外管に損傷が生じて流体が漏洩すると、こ
の流体は両管の密接部に形成した溝内に流入する。溝内
への流体の流入は、伝熱管の端部に形成した漏洩検知孔
から容易に検知することができる。

即ち、伝熱管の溝内にパージ用流体を流し、漏洩検知孔
から排出されたパージ用流体を漏洩検知装置によって検
査した場合には流体の漏洩を速やかに検知することがで
きる。

又、伝熱管の溝内を真空若しくは減圧状態に保ち、漏洩
検知孔に圧力計や圧力スイッチ等を接続した場合には、
溝内の圧力変化によって流体の漏洩を速やかに検知する
ことができる。

（実施例）以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

第１図及び第２図は本発明の実施例に係る伝熱管ｌの断
面図であって、当該伝熱管１は内管２とこれの外周面に
密接状態で配設された外管３とから成り、両管２，３の
密接部には全長に亘って螺旋状の溝４が形成されている
。

即ち、内管２は、円筒状の平滑管の外周面に螺旋状の溝
４を形成して成り、この溝４は管の略全長に亘って一条
若しくは数条形成されている。

又、内管２は、溝４を形成した部分が内方へ膨出されて
伝熱面積が大きくなるように為されて居り、管内を流れ
る流体の熱伝達率を通常の平滑管の１．５〜２．０倍に
高めることができる。

一方、外管３は、通常の平滑管から成り、内管２の外周
面に、焼ばめ、外管３の絞り加工、内管２のバルジ加工
等によって熱の伝達に悪影響のない程度の接触圧でもっ
て密接状態で配設されている。

又、外管３の両端と内管２の外周面との間は必要に応じ
てシール溶接等のシール加工によってシールされている
。

更に、外管３の両端部には内管２の溝４に連通する漏洩
検知孔５が夫々形成されている。

尚、内管２及び外管３の材質には、用途に応じて炭素鋼
、特殊鋼、銅、アルミニウム、ステンレス等が用いられ
て居り、種々の組合せで使用されている。

而して、前記伝熱管１は、主に熱交換器に用いられ、内
管２内と外管３外とを温度の異なる二つの流体が流れる
ことによって熱交換が行われる。

若し、内管２又は外管３若しくは両方の管２゜３に微細
な損傷が生じて流体が漏洩すると、漏洩した流体は漏洩
個所が両管２，３の密接部である場合には両管２，３の
界面を浸透して溝４内に流入し、又、漏洩個所が溝４部
分である場合には直ちに溝４内に流入する。この溝４は
管の略全長に亘って形成され、且つ管端には溝４に連通
ずる漏洩検知孔５を形成しているので、微細な損傷によ
る漏洩であっても漏洩検知孔５から迅速且つ容易に検知
することができる。

従って、前記伝熱管を使用した場合には例え漏洩が生じ
ても、伝熱管１の内外を流れる二つの流体が混合するま
でに対策を講じることが可能となり、流体の混合による
様々な弊害を未然に防止することができ、装置全体の安
全性や信頼性が向上することになる。

第３図は他の実施例に係る伝熱管ｌの断面図であって、
これは外管３の外周面に多数のフィン６を付けたもので
あり、管外側の伝熱面積が２〜１５倍に増大したもので
ある。この伝熱管１も上記実施例の伝熱管１と同様に漏
洩を迅速且つ容易に検知することができる。

尚、上記実施例に於いては、内管２のみに溝４を形成し
たが、他の実施例に於いては、第４図に示す如く、外管
３の内周面に螺旋状の溝４を形成しても良く、或いは第
５図に示す如く、内管２の外周面と外管３の外周面との
両方に螺旋状の溝４を形成するようにしても良い。これ
らの伝熱管１も上記実施例の伝熱管１と同様に熱伝達率
が向上すると共に、流体の漏洩を迅速且つ容易に検知す
ることができる。

第６図は上記構造の伝熱管１を用いた漏洩検知システム
の概略系統図であって、これは伝熱管１の溝４内にポン
プ７若しくは真空ポンプ８によって空気等のパージ用流
体９（伝熱管１の内外を流れる流体と異なる種類の流体
）を流し、溝４内を通過したパージ用流体９を漏洩検知
器１０等から成る漏洩検知装置１１で検査することによ
って流体の漏洩を検知するものであり、流体の漏洩に対
しては、電極式、フロート式、静電容量式等の検知方法
により、又、気体の漏洩に対しては、各種気体検知器に
より夫々概存の技術で検知することができるようになっ
ている。

この漏洩検知システムではパージにより速やかに漏洩を
検知できるので、流体の混合による様々な弊害を未然に
防止することができる。

尚、複数の伝熱管１を用いるときにはこれらを第６図に
一点鎖線で示す如く、配管１２によって並列的に接続す
るようにしても良い、この場合にはポンプ７．８と漏洩
検知装置１１とは単一で機能させることができる。

第７図は他の実施例に係る漏洩検知システムの概略系統
図であって、これは伝熱管１の溝４内を真空装置によっ
て真空若しくは減圧状態に保ち、一方の漏洩検知孔５を
閉塞して他方の漏洩検知孔５に圧力計１３や圧力スイッ
チ１４等を接続したものである。

若し、内管２若しくは外管３に微細な損傷が生じて流体
が少しでも漏洩すると、溝４内の総容積は極めて小さい
ので、少しの漏洩によっても溝４内の圧力が速やかに上
昇し、これを圧力計１３の目視又は計器による監視若し
くは圧力スイッチ１４による感知によって速やかに流体
の漏洩を検知することができる。

従って、流体の混合による弊害を未然に防止することが
できる。

第８図は本発明の伝熱管１を用いた熱交換器の概略断面
図であって、１５は伝熱管１の漏洩検知孔５に接続され
た配管、１６はタンク、１７はパージ用ポンプ、１８は
漏洩検知器、１９はケーシング、２０はダクト、２１は
入口へラダー、２２は出口ヘッダー、２３はカバーであ
る。

この場合にも流体が少しでも漏洩すると、これを速やか
に検知することができ、流体が混合するまでに対策を講
じることができる。

（発明の効果）請求項１の伝熱管に於いては、内管の外周面に外管を密
接状態で配設し、両管の密接部に全長に亘って螺旋状の
溝を形成し、前記外管の両端部に溝に連通ずる漏洩検知
孔を夫々形成する構成とした為、管が損傷して流体が漏
洩すると、この流体は溝内に流入することになる。その
結果、これを漏洩検知孔から容易に検知することができ
る。即ち、溝並びに漏洩検知孔によって伝熱管の漏洩を
迅速且つ容易に検知することができ、伝熱管の内外を流
れる流体が混合する前に対策を講じることが可能となる
。

又、Ｕｌ請求項の漏洩検知システムに於いては、伝熱管
の溝内にポンプ等によってパージ用流体を流し、溝内を
通過したパージ用流体を漏洩検知装置で検査する構成と
した為、流体の漏洩をより一層速やかに検知することが
でき、流体の混合による弊害を未然に防止することがで
きる。その結果、装置全体の安全性、信頼性の向上を図
れる。

更に、請求項３の漏洩検知システムにあっては、伝熱管
の溝内を真空若しくは減圧状態に保ち、伝熱管の漏洩検
知孔に圧力計等を接続する構成とした為、流体の漏洩を
溝内の圧力変化によって速やかに検知することができ、
上記漏洩検知システムと同様の効果を奏し得る。

このように、本発明の伝熱管及び漏洩検知システムは、
従来は流体の混合の可能性の為に使用できなかった場合
でも使用することができ、技術的、経済的効果は顕著で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る伝熱管の断面図、第２図
は第１図のｎ−ｎ線断面図、第３図は他の実施例に係る
伝熱管の断面図、第４図及び第５図は更に他の実施例に
係る伝熱管の一部を示す概略断面図、第６図は本発明の
漏洩検知システムの概略系統図、第７図は他の実施例に
係る漏洩検知システムの概略系統図、第８図は本発明の
伝熱管を用いた熱交換器の概略断面図、第９図は従来の
伝熱管を用いた熱交換器の概略断面図である。１は伝熱管、２は内管、３は外管、４は溝、５は漏洩検
知孔、７はポンプ、８は真空ポンプ、９はパージ用流体
、１１は漏洩検知装置、１３は圧力計、１４は圧力スイ
ッチ。

Claims

【特許請求の範囲】１、内管（２）の外周面に外管（３）を密接状態で配設
し、両管（２）、（３）の密接部に全長に亘って螺旋状
の溝（４）を形成し、前記外管（３）の両端部に溝（４
）に連通する漏洩検知孔（５）を夫々形成したことを特
徴とする伝熱管。２、内管（２）の外周面に外管（３）を密接状態で配設
し、両管（２）、（３）の密接部に全長に亘って螺旋状
の溝（４）を形成し、前記外管（３）の両端部に溝（４
）に連通する漏洩検知孔（５）を夫々形成した伝熱管（
１）と、伝熱管（１）の溝（４）内にパージ用流体（９
）を流すポンプ（７）若しくは真空ポンプ（８）と、溝
（４）内を通過したパージ用流体（９）を検査する漏洩
検知装置（１１）とから構成したことを特徴とする漏洩
検知システム。３、内管（２）の外周面に外管（３）を密接状態で配設
し、両管（２）、（３）の密接部に全長に亘って螺旋状
の溝（４）を形成し、前記外管（３）の両端部に溝（４
）に連通する漏洩検知孔（５）を夫々形成し、溝（４）
内を真空若しくは減圧状態に保った伝熱管（１）と、伝
熱管（１）の漏洩検知孔（５）に接続された圧力計（１
３）若しくは圧力スイッチ（１４）とから構成したこと
を特徴とする漏洩検知システム。