JPH0443734Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 イ 考案の目的 〔産業上の利用分野〕 本考案は熱交換器、更に詳しくはバイオネツト
式熱交換器に関する。

〔従来の技術〕

バイオネツト式熱交換器は、外管としての伝熱
管と、その管内に挿入された内管としてのバイオ
ネツト管からなる内外２重直管の多数本並行管群
をシエル（胴体）内に挿設した構造形態の、多
管・貫流式熱交換器（液−液、液−気体、気体−
気体）の一種であり、蒸発器・予熱器・加熱器・
冷却器・凝縮器等として広く活用されている。

第４図はその具体的一例（縦型蒸発器）の概略
構成を示す途中省略縦断面図である。

１はスカート（上面を開放口とした有低下胴
体）、２は該スカート１内の途中部に配設された
バイオネツト管管板であり、スカート１内は該管
板２を境としてその下側の蒸気（スチーム）導入
室３と、上側の凝縮水（ドレン）集留室４の上下
２室に仕切られる。５は室３に対する蒸気導入
管、６は室４の凝縮水出口管である。

バイオネツト管管板２の上面側にはその面内の
各部に数多（例えば20〜40本）の細長バイオネツ
ト管７を互いに所定の間隔をあけて管下端を管板
２に固着（溶接・かしめ・ねじ込み等）して立設
支持させてある。各バイオネツト管７の下端は管
板２の下面側に開口していて、各管７は蒸気導入
室３と連通している。各バイオネツト管７の上端
側はスカート１の上面開口から上方へ長く突出し
ていて、上端は開放口となつている。

８はスカート１の上面開口周縁のフランジ９の
上にガスケツト１０を介して受止め支持された伝
熱管板である。該管板８の上面側にはその面内の
各部に、前記バイオネツト管管板２側の個々のバ
イオネツト管７に対応する本数の伝熱管１１を各
バイオネツト管７に対応する位置に下端を管板８
に固着（溶接・かしめ・ねじ込み等）して立設支
持させてある。各伝熱管１１の下端は管板８の下
面側に開口していてそれ等の下端開口を通して
個々の伝熱管１１内にバイオネツト管管板２側の
対応バイオネツト管７が挿入状態となつており、
従つて各伝熱管１１はそれ自体を外管とし、バイ
オネツト管７を内管とする横断面内外２重管構造
となつている。各伝熱管１１の上端は閉塞されて
おり、各伝熱管内の挿入バイオネツト管７の開放
口上端は伝熱管１１の閉塞上端位置よりも少し下
位に位置している。各伝熱管１１の内径は挿入バ
イオネツト管７の外径よりも適当に大径のものに
してあり、従つて各バイオネツト管７は対応伝熱
管１１内に余裕をもつて挿入していてバイオネツ
ト管７の外周面と伝熱管１１の内周面との間には
管長手に沿つて適当間隔の隙間通路が存在してい
る。

１，２は上記伝熱管１１の管群全体をおおうシ
エル（下面を開放口とした有蓋上胴体）であり、
下面開放口周縁のフランジ１３をガスケツト１４
を介して伝熱管管板８の周縁に沿う上面に受けさ
せ、そのフランジ１３，伝熱管管板８，スカート
１側のフランジ９の３者をボルト・ナツト１５で
緊締してスカート１とシエル１２とを気密・水密
に結合させてある。

１６はシエル１２の側周の下部側に設けた被加
熱流体導入管、１７は上部側に設けた被加熱流体
の蒸発気化ガス出口管である。

而して、スカート１の蒸気導入室３内に管５か
ら蒸気Ｓが導入されると、その蒸気は各バイオネ
ツト管７内に下端開口から入り、管７内を上方へ
流れ、上端開放口から出てバイオネツト管７の外
周と伝熱管１１の内周との隙間通路内に入り、そ
の通路内を下方に流れる。一方シエル１２内に管
１６から被加熱流体Ｌが導入される。そうすると
シエル内へ導入された被加熱流体は各伝熱管１１
の外面と接触することにより伝熱管内を通る蒸気
の熱で加熱（熱交換）されて蒸気化し、その気化
ガスが管１７からシエル１２外へ取り出される。
バイオネツト管７の外周と伝熱管１１の内周との
隙間通路を下方に流れる蒸気はその流れ過程で被
加熱流体を加熱することにより奪熱されて凝縮
し、その凝縮水が伝熱管１１の下端開口からスカ
ート１内の凝縮水集留室４内に入り、管６から排
流Saされる。

熱媒（又は冷媒）として温風又は熱風（冷風）、
或は液体熱媒体（冷媒）を使用する場合はそれ等
の熱媒体（冷媒）をスカート１の上室４内に管６
から導入することによりその熱媒（冷媒）は上記
スチームの場合とは逆の経路、即ち個々の伝熱管
１１の下端開口→伝熱管１１の内周とバイオネツ
ト管７の外周との隙間通路内→バイオネツト管７
の上端開口→該管７内→該管７の下端開口→スカ
ート１の下室３内→管５の経路で流れ、シエル１
２内に導入した被加熱流体（又は被冷却流体）の
効率的な蒸発（又は凝縮）・加熱（又は冷却）が
なされる。

〔考案が解決しようとする問題点〕

ところで上記のような構造の熱交換器は、メー
カサイドでの製造時の最初の組立の際、及びユー
ザサイドでのオーバーホール等のために一旦分解
した後の再組立の際の、伝熱管管板８側の個々の
伝熱管１１に対するバイオネツト管管板２側の
個々の対応バイオネツト管７の挿入処理作業に大
いに手間が掛る。

即ち熱交換器の全体的な組立は、 スカート１内に、上面側に所要数多の細長バ
イオネツト管７を立設支持させたバイオネツト
管管板２を定着する。

スカート１の上面開口から上方へ長く突出し
ている状態のバイオネツト管群の上方に上面側
に所要数多の伝熱管１１を立設支持させた伝熱
管管板８をクレーン等の引き上げ装置で吊り上
げる。

伝熱管管板８の下面がバイオネツト管群の頂
部位置に略位置するように伝熱管管板８の吊り
下げ位置を調節する。

伝熱管管板８の下面側に開口している個々の
伝熱管１１の下端開口に対して、バイオネツト
管群の個々の対応バイオネツト管７を管１本ず
つ必要に応じて弾性に抗して適当にたわめて先
端部を嵌入させていく。

全てのバイオネツト管７の先端部を、対応す
る伝熱管１１の下端開口に嵌入したら伝熱管管
板８を下げていきスカート１の上面開口周縁の
フランジ９に対してガスケツト１０を介して受
止めさせる。この伝熱管管板８の引下げにより
個々のバイオネツト管７が対応伝熱管１１内に
十分に挿入状態となる。

次いでシエル１２を伝熱管群の上方へ吊り上
げ、次いで引き下げ、シエル１２の下面開口周
縁のフランジ１３を伝熱管管板８の周縁に沿う
上面にガスケツト１４を介して受け止めさせ
る。これにより伝熱管群の全体がシエル１２内
に内蔵される。

シエル１２側のフランジ１３、伝熱管管板
８、スカート１側のフランジ９の３者をボル
ト・ナツト１５で緊締してスカート１とシエル
１２とを気密・水密に結合させる。

以上により組立が完了する。

尚、分解は上記とは逆の手順、即ちボルト・ナ
ツト１５の取り出し、シエル１２の引き上げ取外
し、伝熱管群を立設支持させた伝熱管管板８の引
き上げ取外し、バイオネツト管群を立設支持させ
たバイオネツト管管板２のスカート１に対する定
着解除・引き上げ取外しの手順でなされる。

而して上記の組立に於て、項のようにスカー
ト１内にバイオネツト管管板２を定着した状態に
おいてスカート１の上面開口から上方へ長く突出
している各バイオネツト管７は、下端については
管板２に対して所定の相互位置関係で固着されて
夫々自立はしているものの、細く長いものである
から可撓性により竹林の竹のように夫々容易に自
由に揺れ動きを生じ、そのために各バイオネツト
管７の上端の相互位置関係は各バイオネツト管下
端の相互位置関係、即ち伝熱管管板８側の各伝熱
管１１の相互位置関係には保持されず、それとは
非対応のランダムな状態にある。

そこで伝熱管管板８側の各伝熱管１１に対する
バイオネツト管管板２側の対応バイオネツト管７
の挿入は、項に記載したようにバイオネツト管
群の頂部に吊り上げ位置させた伝熱管管板８の下
面側に開口している個々の伝熱管１１の下端開口
に対して、バイオネツト管群の個々の対応バイオ
ネツト管７を管１本ずつ必要に応じて弾性に抗し
て抵当にたわめて上端部を嵌入させ、こうして全
てのバイオネツト管上端部の対応伝熱管下端開口
に対する嵌入を行つた後に項のように伝熱管管
板８を引き下げていくもので、従つて項の作業
に大いに手間がかかり、全体的な組立作業に長時
間を要するという問題点があつた。

本考案はこの問題点を解決することを目的とす
る。

ロ 考案の構成 〔問題点を解決するための手段〕 本考案は、バイオネツト式熱交換器において、
バイオネツト管管板と伝熱管管板との間に、バイ
オネツト管管板の面内に所定の相互配列・間隔関
係をもつて一端側が取付けられている全ての並行
バイオネツト管が個々に貫通していて且つバイオ
ネツト管長手に沿つてスライド移動操作自由の型
孔板を配設し、該型孔板の個々のバイオネツト管
貫通孔の孔径を、バイオネツト管の外径寸法と、
伝熱管のバイオネツト管嵌入口孔径寸法との間の
寸法に設定した、ことを特徴とするバイオネツト
式熱交換器を要旨とする。

〔作用〕

即ち伝熱管管板をバイオネツト管群の上方に吊
り上げ位置させ該管板下面側の各伝熱管の下端開
口にバイオネツト管群の個々の対応バイオネツト
管の上端を嵌入させるに際しては、上記配設具備
させた型孔板をバイオネツト管群の上端近傍位置
までバイオネツト管長手に沿つて引き上げ移動さ
せる。そうすると各バイオネツト管の上端部は、
型孔板の各バイオネツト管貫通孔相互間のスペー
サ作用により揺れ動き動作が拘束されて伝熱管管
板側の各伝熱管相互位置関係に対応する所定の相
互位置関係に引き揃えられ、その引き揃え状態が
安定に保持される。

そこでその上端部引き揃え状態のバイオネツト
管群に対してその上方に吊り上げられている伝熱
管管板を、その下面側の各伝熱管下端開口が夫々
対応する各バイオネツト管上端部に対向するよう
に回動角姿勢を調節して下げていくことにより、
各伝熱管下端開口に対してそれ等に対応するバイ
オネツト管の上端部が一括して同時に嵌入され
る。

従つて、各伝熱管に対する対応バイオネツト管
の挿入作業は手間なく容易に行われ、この種の熱
交換器の組立作業を全体的に短時間に迅速に行う
ことが可能となるものである。

〔実施例〕

第１図は前述第４図例の熱交換器について本考
案に従つて型孔板を配設具備させた例の要部の縦
断面図である。

２０はバイオネツト管管板２と伝熱管管板８と
の間に配設した型孔板であり、バイオネツト管管
板２側の個々のバイオネツト管７が型孔板側の対
応孔２１を通つて該型孔板を貫通し、上端側は対
応する伝熱管１１内に十分に挿入状態にある。型
孔板の個々のバイオネツト管貫通孔２１の孔径は
バイオネツト管７の外径寸法と、伝熱管管板８側
の伝熱管下端開口径（伝熱管内径）との間の寸法
に設定してある。又本例の場合、該型孔板２０は
伝熱管管板８の下面側に下向きに設けた支持杆２
２，２２の下端にナツト止めして保持させてあ
る。

而して該熱交換器をオーバーホール等のために
分解するときには従来と同様にボルト・ナツト１
５を取外し、シエル１２を引き上げて取外す。

次いで伝熱管管板８を引き上げていく。このと
き型孔板２０も伝熱管管板８の下面側に支持杆２
２，２２を介して取付け保持されているから伝熱
管管板８と一緒に引き上げられる。該伝熱管管板
８の引き上げは少なくとも型孔板２０が各バイオ
ネツト管７の上端から抜け外れてしまわない途中
位置で一時停止させ（第２図）、型孔板２０を伝
熱管管板８側の支持杆２２，２２の下端からナツ
トを取り去つて外し（第２図２点鎖線）、その型
孔板２０はバイオネツト管７に沿つてバイオネツ
ト管管板２の上面側へ下げ戻す。

次いで伝熱管管板８をバイオネツト管群の上方
へ再引き上げし、バイオネツト管群から完全に抜
き外して（第３図）他所へ移す。

次いで必要に応じてバイオネツト管管板２もス
カート１内から引き上げて外す。

再組立は次の要領で行われる。

バイオネツト管管板２をスカート１内から外
されているときは該管板２をスカート１内に戻
して定着する。

伝熱管管板８をバイオネツト管群の上方へ引
き上げて位置させる（第３図）。

バイオネツト管管板２の上面側に下げ置かれ
ている型孔板２０をバイオネツト管７に沿つて
上方へ各バイオネツト管の上端近傍位置まで引
き上げ、その位置に手で或は適当な支持具を使
用して保持させる（第３図）。

これにより前記作用の項で説明したように、
各バイオネツト管の上端部は上記引き上げられ
た型孔板２０の各バイオネツト管貫通孔相互間
のスペーサ作用により揺れ動きが拘束されて伝
熱管管板８側の各伝熱管相互位置関係に対応す
る所定の相互位置関係に引き揃えられ、その引
き揃え状態が安定に保持される。

上記のように上端部引き揃え状態のバイオネ
ツト管群の頂部に対してその上方に吊り上げら
れている伝熱管管板８を、その下面側の各伝熱
管下端開口が夫々対応する各バイオネツト管上
端に対向するように回動角姿勢を調節して下げ
ていく。そうすると各伝熱管下端開口に対して
それ等に対応するバイオネツト管の上端部が一
括して同時に嵌入することになる（第３図２点
鎖線示）。

伝熱管管板８を適当量下げた時点で該管板の
引き下げを一時停止させ、型孔板２０を該管板
下面側の支持杆２２，２２の下端に再びナツト
で止めて取付け支持状態にする（第２図実線
示）。

次いで伝熱管管板８を再び下げていき、スカ
ート１側のフランジ９に対してガスケツト１０
を介して受け止めさせる。この伝熱管管板８の
引き下げにより個々のバイオネツト管７が対応
伝熱管１１内に十分に挿入状態となる。

以後は前述の従来手順の・項と同様にシ
エル１２の引き上げ・引き下ろし、フランジ１
３・伝熱管管板８・フランジ９の３者のボル
ト・ナツト１５による緊締により、再組立が完
了する（第１図）。

熱交換器の製造時、バイオネツト管管板２に
対して個々のバイオネツト管７の一端側を順次
に取付けるとき、個々のバイオネツト管７を型
孔板２０の対応貫通孔２１に通しながら管板２
に固着処置していくことにより型孔板２０の各
孔にバイオネツト管７を挿入状態にしたバイオ
ネツト管７付の該管板２が得られる。従つて熱
交換器製造時のメーカサイドでの最初の全体組
立も上記〜と同様の手順で容易・迅速に行
うことができる。

尚、以上の実施例は縦型の熱交換器であるが、
横型のものについても本考案を適用して同様の効
果・利点を得ることができることは勿論である。

ハ 考案の効果 以上のように本考案によればバイオネツト熱交
換器について、メーカサイドにおける製造時の最
初の組立の際、及びユーザサイドにおけるオーバ
ーホール等のために一旦分解した後の再組立の際
の、伝熱管管板８側の個々の伝熱管１１に対する
バイオネツト管管板２側の個々の対応バイオネツ
ト管７の挿入を容易・迅速に行うことができ、従
つてこの種の熱交換器の組立作業をメーカサイド
及びユーザサイドの何れでも全体的に短時間に実
行することができ、所期の目的がよく達成され
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に従つて型孔板を配設具備させ
たバイオネツト式熱交換器の一実施例の要部の縦
断面図、第２図、第３図は夫々型孔板の扱い要領
説明図、第４図はバイオネツト式熱交換器の一例
の途中省略縦断面図。 １……スカート、３……蒸気導入室、４……凝
縮水集留室、１２……シエル、９，１３……フラ
ンジ、１０，１４……ガスケツト、１５……緊締
ボルト。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) バイオネツト式熱交換器において、バイオネ
   ツト管管板２と伝熱管管板８との間に、バイオ
   ネツト管管板の面内に所定の相互配列・間隔関
   係をもつて一端側が取付けられている全ての並
   行バイオネツト管７が個々に貫通していて且つ
   バイオネツト管長手に沿つてスライド移動操作
   自由の型孔板２０を配設し、該型孔板の個々の
   バイオネツト管貫通孔２１の孔径を、バイオネ
   ツト管７の外径寸法と、伝熱管１１のバイオネ
   ツト管嵌入口孔径寸法との間の寸法に設定し
   た、ことを特徴とするバイオネツト式熱交換
   器。 (2) 型孔板２０を伝熱管管板８側に着脱自由に支
   持させた、実用新案登録請求の範囲第１項に記
   載のバイオネツト式熱交換器。