JPH0449504Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は温度の異なる複数の流体の熱交換を
する熱交換器に関する。

〔従来の技術〕

熱交換器には、シエル内にプラスチツクチユー
ブを配し、このシエルとチユーブに温度の異なる
流体を流通させて、高温の流体の熱がチユーブを
介して低温の流体へ伝達するようにしているもの
がある（特表昭56−500864など）。そして、この
場合の伝熱係数が高くなるようにするため、チユ
ーブを複数本の細いチユーブから構成して、前記
シエル内を流通する流体とチユーブとの接触面積
が大きくなるようにしている。ここで、複数本の
細いチユーブは、その両端にプラスチツク製のス
リーブが外嵌され、それらは熱融着等により一体
化され、蜂の巣状の気密結合部が形成されてい
る。そして、従来は、第５図に示すような形状の
バツフルプレート１０をチユーブ束に挿通し、こ
のバツフルプレート１０をシエル内に所定の間隔
で複数配置して、チユーブの中途部を保持してい
る。このバツフルプレート１０は、その直径がシ
エルの内径とほぼ等しく、複数の円形の挿通孔１
０ａと、これらの挿通孔１０ａよりも面積の大き
な流通孔１０ｂを有しており、これらの挿通孔１
０ａ内にチユーブを複数の群に分けて挿通させて
チユーブを保持している。そしてこの場合、各バ
ツフルプレート１０を、この大きな流通孔１０ｂ
を開設した部位を上下交互に配置する。この場
合、前記円形の挿通孔１０ａ内には複数のチユー
ブが密に配され、このため、挿通孔１０ａ内を挿
通するチユーブ相互間及びチユーブとバツフルプ
レート１０との間に生じる隙間は小さい。これに
よつて、シエル内を流通する流体の、挿通孔１０
ａを通じる量は少なく、チユーブ相互の間を流通
して、上下交互に配置されたバツフルプレート１
０の流通孔１０ｂを通じるため、乱流状態とな
り、熱交換効率を上昇させることができる。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながら、前記従来の熱交換器にあつて
は、バツフルプレートの１つの円形の孔内に複数
のチユーブが挿通されている。そのため、これら
のチユーブのうち、各挿通孔１０ａの中央部分を
挿通しているチユーブは、周囲を他のチユーブに
囲繞されてシエル内を流通する流体と接触するこ
とがほとんどないため、この挿通孔１０ａの中央
部分を挿通しているチユーブ内を流通する流体
と、シエル内を流通する流体とはあまり熱交換が
行われないという問題がある。

また、熱交換器はある期間連続使用すると、シ
エルおよびチユーブの内面や、チユーブの表面
に、流体を含有されていたスケール等が付着し
て、熱交換効率が低下することもあり、その場
合、このスケール等を除去する作業行わなけれな
らない。この場合、チユーブの一本一本を掃除す
るためには、バツフルプレートをチユーブから取
り外したほうが作業がやりやすいが、前記従来の
熱交換器のバツフルプレートは、チユーブ束の両
端がそれぞれ一体化されて分離することができな
いため、チユーブから取り外すことができないと
いう問題点があつた。また、バツフルプレート１
０を取付ける場合にも、あらかじめバツフルプレ
ート１０の孔１０ａにチユーブの端部を挿入させ
て端末成形を行うから、作業がやりにくく、さら
に、バツフルプレート１０を所定の位置まで移動
させる作業を行わなければならないが、この場
合、チユーブが各挿通孔１０ａに密に挿入されて
いるから移動しにくく、意外と面倒であつた。

かくして、従来技術においては、チユーブを離
間保持することができ、且つチユーブに対する取
付け及び取外しが容易なバツフルプレートを有す
る熱交換器が存在しないという未解決の課題があ
つた。

〔課題を解決するための手段〕

そこで考案では、流体を通過させる複数本のチ
ユーブを束にしたチユーブ束を、シエル内に挿入
した熱交換器において、一端を外周に開放させた
複数スリツトを開設してなるバツフルプレート
を、前記シエル内に、流体の流れ方向と交差させ
且つ適宜の間隔をおいて配置して、このスリツト
にチユーブを挿通させることによつてチユーブの
中途部を支持する。

〔作用〕

この熱交換器はシエル内にチユーブの束を挿入
し、その中途部をバツフルプレートに開設したス
リツトに、その開放端から係入して挿通させるこ
とによつて保持している。このため、チユーブの
側面には間隙な形成されて異なるスリツト内を挿
通するチユーブ相互間に間隙を生じさせることが
できるため、シエル内を流通する流体がこのチユ
ーブ相互間の間隙を流れることができる。また、
熱交換器の分解組立時に、チユーブ中途部を直接
バツフルプレートのスリツトに嵌脱させることが
できる。

〔実施例〕

以下、この考案の実施例を図面に基づいて説明
する。

第１図は、熱交換器の構成図である。

この熱交換器は、管胴式熱交換器であり、シエ
ル１内に複数のプラスチツクチユーブの束７が配
管されている。

シエル１は、円筒状のフランジ管であるシエル
本体１ａと右上部に設けられた流入用のシエルノ
ズル１ｂと、左下部に設けられた流出用のシエル
ノズル１ｃとを備える。シエルノズル１ｂ，１ｃ
は、シエル本体１ａと一体成形されており、流入
用のシエルノズル１ｂから流入した流体はシエル
本体１ａ内を通過して流出用のシエルノズル１ｃ
から流出するようになつている。

このシエル１の両端にはエンドキヤツプ２が取
りつけられており、このエンドキヤツプ２には後
述するスリーブ６が嵌入され、スリーブ６はこの
エンドキヤツプ２とスプリツトリング９とによつ
て、シエル本体１ａのフランジ部分にシールリン
グ１０を会して密封固定されている。

シエル１の内部には、プラスチツクチユーブの
束７が長さ方向に沿つて挿入されている。このチ
ユーブの束７を構成する各チユーブ７ａには、シ
エル１内及びチユーブ内を流通する流体の性質に
適応した特性を有する素材が用いられる。腐食性
の液体または気体、高純度の薬品または水などの
多方面にわたる用途に使用する場合にはフツ素樹
脂、特にPFA（四フツ化エチレン−パーフルオロ
アルキルビニルエーテル共重合体）が最も好適で
ある。なお、第１図においては、チユーブ束７を
構成する各プラスチツクチユーブ７ａについては
図示していない。

プラスチツクチユーブの束７の両端には、外周
に前記スリーブ６が装着されており、第２図に示
すように、このスリーブ６の端部開口部が熱融着
等によりハニカム型になるように構成されてい
る。

チユーブの束７は、シエル１内に適宜の間隔で
配置されたバツフルプレート５に、各チユーブ７
ａを挿通することによつて、その中途部を保持さ
れいる。

このバツフルプレート５は第３図に示すよう
に、シエル１の内周とほぼ同じ外周を有する円形
のプレートに、流体を通過させるための楕円形の
流通孔５ａと、チユーブ７ａの直径とほぼ同じ幅
を有し、一端がバツフルプレート５の外周に開放
されて櫛状に開設されたスリツト５ｂと、外周縁
部に開設された複数の孔５ｃとを有している。そ
して、端末成形を終えたチユーブ束７の所々にバ
ツフルプレート５を、各スリツト５ｂにチユーブ
７ａがほぼ均等に配置されるように、外側から嵌
め込み、さらにバツフルプレート５の外周縁部に
開設された複数の孔５ｃにステンレスなどからな
る棒状の固定ロツド８を挿通すると共に、この固
定ロツド８の各バツフルプレート５間と両側のバ
ツフルプレート５をスプリツトリンク９との間の
部分にチユーブ（図示せず）を嵌挿する。これに
よつて固定ロツド８に取りつけられる各バツフル
プレート５の位置を固定している。

また、第４図は、第３図のバツフルプレート５
をシエル１内に配置した状態でのＡ−Ａ線断面図
である。このバツフルプレート５は、シエル内に
楕円形の流通孔５ａの位置が上下交互になるよう
に配置してあり、スリツト５ｂの幅はプラスチツ
クチユーブ７ａの外径とほぼ等しいため、バツフ
ルプレート５とスリツト５ｂに挿通されたプラス
チツクチユーブ７ａとの間にはほとんど隙間は生
じないが、バツフルプレート５間にあつては、ス
リツト５ｂ相互間の間隙に対応して、プラスチツ
クチユーブ７ａ相互間に間隙が生じる。

次に作用を説明する。

この管胴式熱交換器は、シエル１の両側の端末
部のエンドキヤツプ２にチユーブの束７に流通さ
せる流体の供給管と排出管とを接続し、供給口側
のエンドキヤツプ２からチユーブの束７に流体を
供給して排出口側のエンドキヤツプ２を経て排出
させ、シエル１の流入用のシエルノズル１ｂと流
出用のシエルノズル１ｃとにシエル１内に流通さ
せる流体の流入管と流出管を接続し、流入用のシ
エルノズル１ｂから供給したシエル側流体をシエ
ル１内に沿つて流通させ、流出用のシエルノズル
１ｃから排出させることにより、チユーブ側流体
とシエル側流体との間で熱交換を行わせる。

この場合、シエル１内の中途部には、バツフル
プレート５が所定の間隔で配置されており、この
バツフルプレートに設けられたスリツト５ｂは、
その幅がプラスチツクチユーブ７ａの外径にほぼ
等しいため、バツフルプレート５とプラスチツク
チユーブ７ａとの間の隙間は小さい。また、この
スリツト５ｂ内には、ほとんど隙間無くプラスチ
ツクチユーブ７ａが挿通されている。そのため、
スリツト５ｂとプラスチツクチユーブ７ａの隙間
を通つて流れる流体の量は少なく、シエル１内を
流れる流体は流通孔５ａ通つて、流出用のシエル
ノズル１ｃに向かつて流れる。そして、シエル内
に配置されている複数のバツフルプレート５は、
前記流通孔５ａの位置が上下交互になるように配
置されているため、シエル１内を流通する流体
は、各バツフルプレート５に設けられた流通孔５
ａを通過するように流れることによつて、乱流状
態となり、シエル１内を流れる流体とチユーブ７
ａとの接触時間が長くなり、熱交換効率が向上す
る。

また、バツフルプレート５のスリツト５ｂ相互
の間隔に対応して、異なるスリツト５ｂを挿通す
るチユーブ７ａ相互間には間隙が生じている。こ
れによつて、このチユーブ７ａ相互間を流体が流
れ、流体と各チユーブ７ａが接することができ、
流体とチユーブ７ａとの接触面積が大きくなるた
め、熱交換効率が向上する。

また、熱交換器はある期間連続使用すると、シ
エル１およびチユーブ７ａの内面や、チユーブ７
ａの表面に、流体に含有されていたスケール等が
付着して、熱交換効率が低下することもあり、そ
の場合、この泥分やスケールを除去する作業を行
わなけれならない。この場合、チユーブ束７の一
本一本を掃除するためには、シエル内からチユー
ブ束７を抜き取り、バツフルプレート５をチユー
ブ束７から取り外すほうが洗浄しやすく、本考案
においては、バツフルプレート５に設けられてい
るスリツト５ｂの開放端からチユーブ７ａを抜き
取るだけでバツフルプレート５をチユーブ束７か
ら取り外すことができるため、作業効率が良い。
また、バツフルプレート５をチユーブ束７に取付
ける場合にも、スリツト５ｂに直接チユーブ７ａ
の中途部を嵌挿することができる。

なお、、この実施例においては、バツフルプレ
ートを、チユーブ７ａの直径とバツフルプレート
に開設したスリツト５ｂの幅が等しいタイプのも
のを採用したが、チユーブ７ａの直径よりバツフ
ルプレートに開放したスリツト５ｂの幅が大き
く、チユーブ７とバツフルプレート５との間のオ
リフイスを通じて流体が流通するタイプのものを
採用してもよい。

さらに、前記実施例においては、各スリツト５
ｂを平行にしてバツフルプレート５を櫛歯状とし
たが、各スリツト５ｂは必ずしも平行である必要
はなく、例えば放射状に開設してもよい。

〔考案の効果〕

以上説明したように本考案では、熱交換器はシ
エル内に複数のチユーブを配し、その中途部をバ
ツフルプレートに開設されたスリツトに、その開
放端から係入して挿通させることによつて保持し
ている。このため、異なるスリツト内を挿通する
チユーブ相互間に間隙を生じさせることができる
ため、シエル内を流通する流体がチユーブ相互間
の間隙を流れることによつて、これらのチユーブ
と接することができ、シエル内を流れる流体とチ
ユーブ内を流れる流体との熱交換効率を向上させ
ることができる。また、この熱交換器の分解組立
時に、チユーブ中途部を直接バツフルプレートの
スリツトに嵌脱させることができるため、作業効
率をよくすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は熱交換器の断面図、第２図はスリーブ
にチユーブを挿入した状態での斜視図、第３図は
バツフルプレートの正面図、第４図はシエルにチ
ユーブを挿入した状態の拡大図、第５図は従来例
の熱交換器に使用されているバツフルプレートで
ある。 １……シエル、５……バツフルプレート、５ｂ
……スリツト、７……チユーブの束、７ａ……チ
ユーブ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 流体を通過させる複数本のチユーブを束にした
   チユーブ束を、シエル内に挿入した熱交換器にお
   いて、一端を外周に開放させた複数スリツトを開
   設してなるバツフルプレートを、前記シエル内
   に、流体の流れ方向と交差させ且つ適宜の間隔を
   おいて配置して、このスリツトにチユーブを挿通
   させることによつてチユーブの中途部を支持した
   ことを特徴とする熱交換器。