JPH0449503Y2 - - 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
ブを使用する析出性液体用熱交換器の改良に係
り、詳しくは、耐久性の向上した熱交換器に関す
る。

〔従来の技術〕

従来、メツキ槽、脱脂槽、各種反応槽におい
て、強い腐食性の液体の加熱あるいは冷却に使用
される熱交換器として、弗素樹脂等の耐食性樹脂
からなるチユーブを伝熱管として使用するものが
ある。例えば、実開昭60−43876号には、多数の
細径且つ薄肉のプラスチツクチユーブを、スペー
サに設けられた複数の貫通孔にいくつかの群に分
けて挿通し、それらの両端部を束ねて端末部に蜂
の巣状の結合部を形成し、さらにこのプラスチツ
クチユーブ束に沿つて液槽内での浮き上がり防止
のための錘りを設けた熱交換器を開示され、また
実開昭61−34391号には、両端に蜂の巣状の結合
部を形成したプラスチツクチユーブの束を耐食性
の支持板に取り付けることにより、液槽内での浮
き上がりや揺動を阻止した熱交換器が開示されて
いる。

〔考案が解決しようとする課題〕

ところで、かかる熱交換器を例えば無電解メツ
キ、あるいは鉄鋼の防錆のための塗装下地として
行なわれているリン酸塩皮膜処理などにおける各
種析出性処理液の加温に使用した場合、これら処
理液が、液中においてプラスチツクチユーブ束の
各プラスチツクチユーブ間やプラスチツクチユー
ブとスペーサのチユーブ挿通孔と隙間に滞留しや
すいために、滞留した液がプラスチツクチユーブ
内を通るスチームなどにより過度に熱せられ、処
理液中に溶解していた金属塩、錯化剤等がそれら
の隙間やスペーサの上に結晶として析出し、ま
た、液面付近ではプラスチツクチユーブが密集し
ているため特に析出が顕著であり、その結果、こ
れら結晶がプラスチツクチユーブを損傷するとい
う問題点があつた。この場合、析出する結晶が針
状であると、チユーブの寿命は著しく短いものと
なり、その改善が待たれていた。

そこで、この考案は上記した従来技術の問題点
を解消し、メツキ槽などにおいて使用した場合に
もチユーブが結晶により損傷されることのない耐
久性に優れた析出性液体用の熱交換器の提供をそ
の目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記この考案が解決しようとする目的を達成す
るため、この考案によれば、複数本のプラスチツ
クチユーブを束ね、それらの両端末部分をスリー
ブと一体結着させて蜂の巣状に配列したプラスチ
ツクチユーブ束の中途部分を、析出性液体中に浸
漬して熱交換を行なうものにおいて、複数本のプ
ラスチツクチユーブは、液面上方位置においてス
ペーサにより互いに離間支持されると共に、それ
らの液中に没する部分が、少なくともその一部を
支持体により一体に緩く把持されて所定範囲内で
揺動可能に支持される析出性液体用熱交換器を構
成する。

〔作用〕

上記のように構成された熱交換器を、例えばメ
ツキ液などの析出性液体中に浸漬し、スチーム等
の高温流体を各プラスチツクチユーブ内に流して
液体の加温を行なつた場合、各プラスチツクチユ
ーブが、液面の上方に設けられたスペーサに、よ
り液面付近では互いに離間状態で支持されている
から、液面付近のプラスチツクチユーブ間の隙間
を液体が円滑に流れて滞留することがない。した
がつて、液体の過度な加熱が阻止されるから、こ
れまで特に顕著であつたこの部分での結晶の析出
がなくなる。

また、液中にあつては、複数本のプラスチツク
チユーブが支持体により緩く結束され、所定範囲
内で揺動可能に支持されているから、各プラスチ
ツクチユーブは、チユーブ側流体の流通や液槽内
の液体の撹拌によつて揺動する。この揺動によ
り、各プラスチツクチユーブ間には隙間が形成さ
れ、しかもそれらは変動しているので、液槽内の
液体はチユーブ間に滞留しにくく、また結晶の析
出があつてもすぐに除去され、付着して成長する
ことがない。

〔実施例〕

第１図は、この考案による析出性液体用熱交換
器の一実施例を示す全体正面図であつて、図示の
析出性液体用熱交換器１は、プラスチツクチユー
ブ束１０、スペーサ２０、および支持体３０から
構成されている。

ここで、プラスチツクチユーブ束１０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（以下PFAと称す）
からなるプラスチツクチユーブ１１を複数本束
ね、その両端末部分に四フツ化エチレン樹脂から
なるスリーブ１２を外嵌し、それらを熱融着等の
手段により一体結着させて端末部に蜂の巣状の気
密結合部を形成したもので、実施例では略Ｕ字状
に屈曲されている。

スペーサ２０は、第２図に平面図として詳細に
示されるように、多数のチユーブ挿通孔２１が正
三角形の頂点上に配列された耐食性のプラスチツ
ク板からなり、前記プラスチツクチユーブ束１０
の各プラスチツクチユーブ１１をこれらチユーブ
挿通孔２１に受け入れて該プラスチツクチユーブ
１１が互いに等間隔となるように離間支持すると
共に、短辺に近い所には後述する支持体３０の支
持棒３４が挿通されるロツド挿通孔２２を有し、
そしてこのスペーサ２０は、前記プラスチツクチ
ユーブ束１０の両端末部分に近い位置に配設され
ている。

次に、支持体３０は、２枚の支持板３１と２本
の支持棒３４からなり、ここで支持板３１は、第
３図に示すように、大きな楕円状のチユーブ束挿
通孔３２とその両側に二個のロツド挿通孔３３と
を有する耐食性のプラスチツク板であつて、前記
略Ｕ字状のプラスチツクチユーブ束１０の二個所
の屈曲部分に設けられ、該プラスチツクチユーブ
束１０を緩く束ねた状態に保持する。また、支持
棒３４としては、例えばPFAで被覆された鉛ロ
ツドが使用され、プラスチツクチユーブ束１０の
形状に沿つて屈曲されると共に、これら支持板３
１と前記スペーサ２０の各ロツド挿通孔２２を通
してプラスチツクチユーブ束１０の内周側と外周
側にそれぞれ一本ずつ配設され、この支持棒３４
が支持板３１とスペーサ２０をプラスチツクチユ
ーブ束１０の所定位置に固定し、さらにプラスチ
ツクチユーブ束１０の曲げ形状を保持している。

このようにして、プラスチツクチユーブ束１０
は、その端末部付近でスペーサ２０により各プラ
スチツクチユーブ１１が互いに離間保持され、ま
たその中途部分においては、支持体３０である二
枚の支持体３１と二本の支持棒３４とによりその
形状が保持されると共に、プラスチツクチユーブ
束１０が二個所で緩く結束される結果、各プラス
チツクチユーブ１１が所定範囲内で揺動可能とな
つている。この場合、プラスチツクチユーブ１１
の揺動範囲内は、液槽内の状況に応じ、例えば支
持板３１のチユーブ束挿通孔３２の大きさや、支
持板３１の数およびその位置などを変えることに
より、適宜選択することができる。また、支持棒
３４の数とその位置の変更ももちろん可能であ
る。

かかる構成の熱交換器１を例えばメツキ液等の
溶存物質が析出しやすい液体の加熱に適用する場
合は、スリーブ１２に端末継手（図示せず）を接
続し、さらにこの端末継手に蒸気供給管などの接
続配管（図示せず）を連結し、スペーサ２０が液
面の上部に位置するようにしてプラスチツクチユ
ーブ束１０を液槽内の所定位置に浸漬して使用さ
れる。ここで、各プラスチツクチユーブ１１は、
液面付近ではスペーサ２０により確実に離間保持
されているから、これまで結晶の析出が多くみら
れた液面付近の各プラスチツクチユーブ１１間の
隙間に液の滞留が生じ難く、このため結晶の析出
が阻止される。また、液中にあつては、プラスチ
ツクチユーブ束１０が支持体３０の支持板３１に
より緩く把持され、各プラスチツクチユーブ１１
は所定範囲内で揺動可能に支持されているからプ
ラスチツクチユーブ１１内を流通する流体の圧力
変化や液槽Ｔ内の流体の撹拌によつて各プラスチ
ツクチユーブ１１が揺動して、それらの間に隙間
が生じ、しかもこの隙間が常に変動しているの
で、液体が滞留しにくく、結晶が析出してもすぐ
に除去され、付着して成長することはない。

なお、実施例では図示していないが、スペーサ
２０と支持板３１の支持棒３４に対する位置固定
手段としては、例えば実開昭60−43877号に記載
の固定用チユーブを支持棒３４に挿通する方法、
あるいは固定用チユーブを使用せずにモノフイラ
メントで縛るなどして固定することができ、また
鉛ロツドの代わりに他の材質からなるロツドやパ
イプを使用してもよい。さらに、例えば支持棒３
４の代わりにモノフイラメントを用い、このモノ
フイラメントをスペーサ２０と支持板３１に順番
に結び付け。その両端をそれぞれスリーブ１２に
結び付けるようにすれば、必ずしも支持棒３４を
設ける必要はない。さらにまた、支持板３１の代
わりに、ものフイラメントを用いてプラスチツク
チユーブ束１０を結束保持するようにしてもよ
い。

第４図と第５図は、それぞれの考案による析出
性液体用熱交換器の他の実施例である。なお、第
１図実施例と重複する部分の説明は省略すると共
に、同一部分は同一符号で示す。

第４図実施例の熱交換器４０では、プラスチツ
クチユーブ束１０の各プラスチツクチユーブ１１
を互いに離間保持するためのスペーサとして、プ
ラスチツクチユーブ束１０の両方の端末を一括し
て保持する一枚のプラスチツク板４１が用いられ
ている。このスペーサ４１に対して支持体として
のプラスチツク板４２が、その上部において該ス
ペーサ４１の中央部と交差して係止されている。
そして、プラスチツクチユーブ束１０が、支持体
４２の下部に設けられた前記第３図に示す支持板
３１のチユーブ束挿通孔３２と同様な孔に挿通さ
れ、ほぼその中央部分を緩く把持された構成とな
つている。この場合、プラスチツクチユーブ束１
０は、その両端の近くと中央部分の三個所で支持
されているから、各プラスチツクチユーブ１１が
ばらけることがなく、しかも中央部分では緩く把
持されているので、各プラスチツクチユーブ１１
は適度に働き、これにより液体の滞留は阻止さ
れ、また結晶の析出があつても、それはすぐに除
去される。第５図に示す熱交換器５０において
は、プラスチツクチユーブ束１０が、コイル状に
形成された金属もしくはプラスチツクからなる支
持体としてのロツド５１の内空部分に挿通されて
外側から緩く把持され、さらにこのコイル状のロ
ツド５１は、プラスチツクチユーブ束１０を略Ｕ
字状に形状保持している。このロツド５１の両端
はスペーサ２０に固定され、各プラスチツクチユ
ーブ１１は、このロツド５１内で揺動できるよう
に構成されている。この場合、ロツド５１として
は第１図実施例で支持棒３４として使用する
PFAで被覆された鉛ロツドが好適で、第１図実
施例の熱交換器と同様に、液槽内の状況に応じて
その曲げ形状の調整が可能になるばかりか、プラ
スチツクチユーブ１１内にスチームを流したとき
に錘りとなつてその浮き上がりを阻止する効果が
ある。

〔考案の効果〕 以上説明したように、この考案によれば、複数
本のプラスチツクチユーブを束ね、それらの両端
末部分をそれぞれスリーブと一体結着させて蜂の
巣状の気密結合部を形成したプラスチツクチユー
ブ束の中途部分を、例えばメツキ液などの結晶性
物質が溶存する溶液中に浸漬して熱交換を行うも
のにおいて、複数本のプラスチツクチユーブが、
液面上方位置においてスペーサにより互いに離間
支持されると共に、それらの液中に没する部分
が、支持体により一体に緩く把持されて所定範囲
内で揺動可能に支持された構成の析出性液体用熱
交換器であるから、液面付近のプラスチツクチユ
ーブ間の隙間を液体が自由に流通するので滞留す
ることがない。また、液中においても各プラスチ
ツクチユーブが揺動してチユーブ間に隙間が生
じ、しかもその隙間が変動するので、液体がチユ
ーブ間に滞留しにくく、結晶の析出があつてもそ
れはすぐ除去される。したがつて、従来のように
プラスチツクチユーブ間やプラスチツクチユーブ
とスペーサのチユーブ挿通孔との間に析出した結
晶によりプラスチツクチユーブが損傷するような
ことはなく、耐久性が大幅に向上するという効果
がある。

なお、この考案は上記実施例に限定されるもの
ではなく、例えば支持体の材質や形状を変更した
り、あるいはスペーサのチユーブ挿通孔の配列を
四角形配列に変更するなど、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析出性液体用熱交換器
の一実施例を示す全体正面図、第２図は第１図実
施例の析出性液体用熱交換器において使用するス
ペーサの一部分を省略して図示した平面図、第３
図は同じく支持板の平面図、第４図と第５図はそ
れぞれ他の実施例を示す全体正面図である。 １０……プラスチツクチユーブ束、１１……プ
ラスチツクチユーブ、１２……スリーブ、２０，
４１……スペーサ、３１……支持板、３０，４
２，５１……支持体。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 複数本のプラスチツクチユーブを束ね、それら
   の両端末部分をスリーブと一体結着させて蜂の巣
   状に配列したプラスチツクチユーブ束の中途部分
   を、析出性液体中に浸漬して熱交換を行なうもの
   において、複数本のプラスチツクチユーブは、液
   面上方位置においてスペーサにより互いに離間支
   持されると共に、それらの液中に没する部分が、
   少なくともその一部を支持体により一体に緩く把
   持されて所定範囲内で揺動可能に支持されている
   ことを特徴とする析出性液体用熱交換器。