JPH0645186Y2 - 熱交換器のシール構造 - Google Patents
熱交換器のシール構造Info
- Publication number
- JPH0645186Y2 JPH0645186Y2 JP9187690U JP9187690U JPH0645186Y2 JP H0645186 Y2 JPH0645186 Y2 JP H0645186Y2 JP 9187690 U JP9187690 U JP 9187690U JP 9187690 U JP9187690 U JP 9187690U JP H0645186 Y2 JPH0645186 Y2 JP H0645186Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ring
- shell
- sleeve
- heat exchanger
- tube
- Prior art date
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- Gasket Seals (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、Ｏリングの形成材料が溶出せず、且つシー
ル機能を損なうことのない熱交換器のシール構造に関す
る。
ル機能を損なうことのない熱交換器のシール構造に関す
る。
従来の熱交換器のシール構造には、実開昭62−185389号
公報に記載される構造が知られている。
公報に記載される構造が知られている。
すなわち、このシール構造は、多数のプラスチックチュ
ーブを集束してなるチューブ束をシェル内に配置した熱
交換器において、チューブ束両端のスリーブをシェルの
内側と外側からシェルの外殻の一部をなすフランジで挟
み込んで固定している。そして、シェル内側の内フラン
ジとスリーブの内側端面間には第１のシールリングを介
在させ、またシェル外側の内フランジとスリーブの外側
端面間には第２のシールリングたるＯリングを介在させ
て前記シェルを二重に閉塞する構造となっている。特
に、この従来例においては第１のシールリングを断面Ｕ
字状の形状とし、スリーブとシールリングとの圧着面積
を広くすることにより水密性を高める構造としていた。
ーブを集束してなるチューブ束をシェル内に配置した熱
交換器において、チューブ束両端のスリーブをシェルの
内側と外側からシェルの外殻の一部をなすフランジで挟
み込んで固定している。そして、シェル内側の内フラン
ジとスリーブの内側端面間には第１のシールリングを介
在させ、またシェル外側の内フランジとスリーブの外側
端面間には第２のシールリングたるＯリングを介在させ
て前記シェルを二重に閉塞する構造となっている。特
に、この従来例においては第１のシールリングを断面Ｕ
字状の形状とし、スリーブとシールリングとの圧着面積
を広くすることにより水密性を高める構造としていた。
なお、これらシールリングはシェルのフランジ及びスリ
ーブの両者に密着させ水密性を高める必要があるため、
一般的には弾性に富むバイトン等のフッ素ゴムにより形
成されている。
ーブの両者に密着させ水密性を高める必要があるため、
一般的には弾性に富むバイトン等のフッ素ゴムにより形
成されている。
しかしながら、上記のような従来構造においては、第２
のシールリング、すなわちＯリングがプラスチックチュ
ーブを流通する流体と接触することとなるが、このＯリ
ングは前記したようにフッ素ゴムで形成されているため
に溶出性があり、プラスチックチューブを流通する流体
が超純水等、極めて高い純度を求められる流体である場
合は、上記のようなシール構造を有する熱交換器を使用
することが出来ないという問題点があった。
のシールリング、すなわちＯリングがプラスチックチュ
ーブを流通する流体と接触することとなるが、このＯリ
ングは前記したようにフッ素ゴムで形成されているため
に溶出性があり、プラスチックチューブを流通する流体
が超純水等、極めて高い純度を求められる流体である場
合は、上記のようなシール構造を有する熱交換器を使用
することが出来ないという問題点があった。
一方、上記問題点の解決方法として、ＯリングをPTFE,P
FA,FEP等の溶出性がほとんど無いフッ素樹脂により形成
することも考えられるが、これらフッ素樹脂は弾性に乏
しいためスリーブとシェルに対する圧着が充分ではな
く、こんどは水密性に劣ることになって、充分なシール
機能を達成することができないという問題点が生じる。
FA,FEP等の溶出性がほとんど無いフッ素樹脂により形成
することも考えられるが、これらフッ素樹脂は弾性に乏
しいためスリーブとシェルに対する圧着が充分ではな
く、こんどは水密性に劣ることになって、充分なシール
機能を達成することができないという問題点が生じる。
そこで、この考案はこれらの問題点を考慮してなされた
ものであって、この考案の目的は、Ｏリングの形成材料
として溶出性のないフッ素樹脂を用いるとともに、同時
に高い水密性を維持することができる熱交換器のシール
構造を提案することにある。
ものであって、この考案の目的は、Ｏリングの形成材料
として溶出性のないフッ素樹脂を用いるとともに、同時
に高い水密性を維持することができる熱交換器のシール
構造を提案することにある。
この考案は、多数のプラスチックチューブを集束し、そ
の両端をスリーブに内嵌してチューブ束を形成し、これ
をシェル内に配設したうえで、前記スリーブの端面と前
記シェルの外殻とをＯリングにより閉塞した熱交換器に
おいて、前記Ｏリングをフッ素樹脂で形成し、且つこの
Ｏリングには、前記プラスチックチューブを流通する流
体の流路側に開口した圧力溝を形成した熱交換器のシー
ルを構成して、上記課題を解決している。
の両端をスリーブに内嵌してチューブ束を形成し、これ
をシェル内に配設したうえで、前記スリーブの端面と前
記シェルの外殻とをＯリングにより閉塞した熱交換器に
おいて、前記Ｏリングをフッ素樹脂で形成し、且つこの
Ｏリングには、前記プラスチックチューブを流通する流
体の流路側に開口した圧力溝を形成した熱交換器のシー
ルを構成して、上記課題を解決している。
プラスチックチューブに流体を通過させると、この流体
の流路側に開いたＯリングの圧力溝に液圧がかかり、こ
の圧力溝を開く方向に力が加わる。そして、この圧力溝
が開いた分、Ｏリングの外周面がシェルの外殻及びチュ
ーブ束のスリーブの端面に圧着し、高い水密性を得る。
の流路側に開いたＯリングの圧力溝に液圧がかかり、こ
の圧力溝を開く方向に力が加わる。そして、この圧力溝
が開いた分、Ｏリングの外周面がシェルの外殻及びチュ
ーブ束のスリーブの端面に圧着し、高い水密性を得る。
また、Ｏリングはフッ素樹脂で形成されるために流体中
に材質が溶出することはなく、プラスチックチューブ内
を流通する流体の純度に影響を与えることはない。
に材質が溶出することはなく、プラスチックチューブ内
を流通する流体の純度に影響を与えることはない。
なお、上記Ｏリングは、フッ素樹脂、例えば４フッ化エ
チレン樹脂（PTFE）,4フッ化エチレン−パーフロロアル
キルビニルエーテル共重合樹脂（PFA）,4フッ化エチレ
ン−６フッ化プロピレン共重合樹脂（FEP）,4フッ化エ
チレン−エチレン共重合樹脂（ETFE）,3フッ化塩化エチ
レン樹脂（PCTFE），フッ化ビニリデン樹脂（PVdF）に
より形成することができる。
チレン樹脂（PTFE）,4フッ化エチレン−パーフロロアル
キルビニルエーテル共重合樹脂（PFA）,4フッ化エチレ
ン−６フッ化プロピレン共重合樹脂（FEP）,4フッ化エ
チレン−エチレン共重合樹脂（ETFE）,3フッ化塩化エチ
レン樹脂（PCTFE），フッ化ビニリデン樹脂（PVdF）に
より形成することができる。
〔実施例〕 以下、この考案の実施例を第１図乃至第５図に基づいて
説明する。
説明する。
第１図は熱交換器全体の一部破断側面図である。同図に
示すように、この熱交換器はいわゆるシェルアンドチュ
ーブ型の熱交換器であって、シェル２内にチューブ束４
を配置し、シェル２内を流れるシェル側流体とチューブ
束４内を流れるチューブ側流体との間で両者が混じるこ
となく、熱の交換を行うものである。
示すように、この熱交換器はいわゆるシェルアンドチュ
ーブ型の熱交換器であって、シェル２内にチューブ束４
を配置し、シェル２内を流れるシェル側流体とチューブ
束４内を流れるチューブ側流体との間で両者が混じるこ
となく、熱の交換を行うものである。
シェル２は、円筒状の外殻たる本体21にシェル側流体の
流入口22及び流出口23を有しており、シェル２の両端2
a,2aは開口して、環状の固定具24を本体21にボルト25を
用いて着脱可能に取り付け、それらが蜂の巣状の気密結
合部をなしている。そして、これら本体21と固定具24と
の間に後述するチューブ束４のスリーブ44を嵌め込む保
持機構を形成している。
流入口22及び流出口23を有しており、シェル２の両端2
a,2aは開口して、環状の固定具24を本体21にボルト25を
用いて着脱可能に取り付け、それらが蜂の巣状の気密結
合部をなしている。そして、これら本体21と固定具24と
の間に後述するチューブ束４のスリーブ44を嵌め込む保
持機構を形成している。
チューブ束４は、多数のプラスチックチューブ41を集束
させたうえで、その端部をスリーブ44に内嵌してなる。
そして、このチューブ束４をシェル２内に配置したうえ
で、両端のスリーブ44,44を前記したシェル端部2a,2aの
保持機構により保持し、プラスチックチューブ41の開口
端はシェル２の端部2a,2aから露出した状態となってい
る。なお、チューブ束４の中途部にはバッフルブレート
42に挿通しており、このバッフルブレート42がシェル側
流体の流れを制御している。
させたうえで、その端部をスリーブ44に内嵌してなる。
そして、このチューブ束４をシェル２内に配置したうえ
で、両端のスリーブ44,44を前記したシェル端部2a,2aの
保持機構により保持し、プラスチックチューブ41の開口
端はシェル２の端部2a,2aから露出した状態となってい
る。なお、チューブ束４の中途部にはバッフルブレート
42に挿通しており、このバッフルブレート42がシェル側
流体の流れを制御している。
第２図に、スリーブの保持機構の一部拡大断面図を示
す。同図に示すように、シェル２の端部2aには、別部材
を溶接するなどして外フランジ26を形成しており、また
この外フランジ26にはスリーブ44の外径とほぼ同径の開
口部を有する環状部材27を複数のボルト28を用いて止め
付けている。外フランジ26と環状部材27との間には、割
りリング29aの外周に断面Ｕ字状のフッ素ゴム29bを外嵌
してなるストップリング29を挟み込んで固定している。
す。同図に示すように、シェル２の端部2aには、別部材
を溶接するなどして外フランジ26を形成しており、また
この外フランジ26にはスリーブ44の外径とほぼ同径の開
口部を有する環状部材27を複数のボルト28を用いて止め
付けている。外フランジ26と環状部材27との間には、割
りリング29aの外周に断面Ｕ字状のフッ素ゴム29bを外嵌
してなるストップリング29を挟み込んで固定している。
また、前記したように固定具24は、複数のボルト25を用
いて、環状部材27に着脱可能に固定されるが、この固定
具24の開口部には内周面にフッ素樹脂製のライナー31を
取り付けた内フランジ30が形成されている。そして、チ
ューブ束４のスリーブ44は、環状部材27に嵌め込んだの
ちスリーブ44をストップリング29と固定具24の内フラン
ジ30との間に挟み込むことにより、同位置に固定する構
造となっている。このとき、固定具24の内フランジ30と
スリーブ44との間には第１のＯリング５を、ストップリ
ング29とスリーブ44との間には第２のＯリング６を介在
させている。
いて、環状部材27に着脱可能に固定されるが、この固定
具24の開口部には内周面にフッ素樹脂製のライナー31を
取り付けた内フランジ30が形成されている。そして、チ
ューブ束４のスリーブ44は、環状部材27に嵌め込んだの
ちスリーブ44をストップリング29と固定具24の内フラン
ジ30との間に挟み込むことにより、同位置に固定する構
造となっている。このとき、固定具24の内フランジ30と
スリーブ44との間には第１のＯリング５を、ストップリ
ング29とスリーブ44との間には第２のＯリング６を介在
させている。
第１のＯリング５は、本考案の一部を構成するＯリング
であって、このＯリングの平面図を第３図（ａ）に、同
図Ａ−Ａ線による断面図を第３図（ｂ）に示す。このＯ
リング５は、PTFE,PFA,FEP等のフッ素樹脂材料で形成さ
れた断面円形の環状体であって、その内周側から中心に
向かって圧力溝Ｇが形成されている。そして、第２図に
示すように、このＯリング５を固定具24開口部の内周面
に取り付けた場合は、その圧力溝Ｇがスリーブ44の外側
に露出し、チューブ側流体の流路に連通した状態とす
る。なお、第２図に示すこのＯリング５はスリーブ44及
び内フランジ30に圧接しているため断面形状が変形した
状態で表わされている。
であって、このＯリングの平面図を第３図（ａ）に、同
図Ａ−Ａ線による断面図を第３図（ｂ）に示す。このＯ
リング５は、PTFE,PFA,FEP等のフッ素樹脂材料で形成さ
れた断面円形の環状体であって、その内周側から中心に
向かって圧力溝Ｇが形成されている。そして、第２図に
示すように、このＯリング５を固定具24開口部の内周面
に取り付けた場合は、その圧力溝Ｇがスリーブ44の外側
に露出し、チューブ側流体の流路に連通した状態とす
る。なお、第２図に示すこのＯリング５はスリーブ44及
び内フランジ30に圧接しているため断面形状が変形した
状態で表わされている。
また、第２のＯリング６は、同様に断面円形の環状体で
あるが、この場合、シェル側流体への材質溶出は問題と
されないため、より大きな弾性を有するバイトン等のフ
ッ素ゴムにより形成されている。
あるが、この場合、シェル側流体への材質溶出は問題と
されないため、より大きな弾性を有するバイトン等のフ
ッ素ゴムにより形成されている。
次に、本実施例の作用を第１図及び第４図に基づいて説
明する。
明する。
チューブ束４を構成する各プラスチックチューブ41にチ
ューブ側流体を流通させるとともに、シェル２の流入口
22から流出口23にかけてシェル側流体を流通させること
により、両流体間で熱の交換を行う。すなわち、例え
ば、チューブ側流体の温度が高く、シェル側流体の温度
が低い場合は、チューブ側流体の熱量がプラスチックチ
ューブ41の表面を介してシェル側流体に伝達され、チュ
ーブ側流体を冷却する。
ューブ側流体を流通させるとともに、シェル２の流入口
22から流出口23にかけてシェル側流体を流通させること
により、両流体間で熱の交換を行う。すなわち、例え
ば、チューブ側流体の温度が高く、シェル側流体の温度
が低い場合は、チューブ側流体の熱量がプラスチックチ
ューブ41の表面を介してシェル側流体に伝達され、チュ
ーブ側流体を冷却する。
このとき、第１のＯリング５を形成するフッ素樹脂は溶
出性がほとんどないため、チューブ側流体に接触しても
この流体の純度に影響を与えることはない。
出性がほとんどないため、チューブ側流体に接触しても
この流体の純度に影響を与えることはない。
第４図（ａ），（ｂ）は第１のＯリングの作動を示す説
明図である。
明図である。
まず、同図（ａ）に示すように、プラスチックチューブ
41に流体が流れない状態にあっては、Ｏリング５はチュ
ーブ束４のスリーブ44と固定具24の内フランジ30に挟ま
れて断面楕円状に変形している。
41に流体が流れない状態にあっては、Ｏリング５はチュ
ーブ束４のスリーブ44と固定具24の内フランジ30に挟ま
れて断面楕円状に変形している。
次に、同図（ｂ）に示すように、プラスチックチューブ
41に流体が流れると、この流体の液圧はＯリング５の圧
力溝Ｇにかかりこれを押し広げるように作用する。その
結果、Ｏリング５の外周面はさらにスリーブ44と内フラ
ンジ30に押しつけらて密着し、水密性が向上する。
41に流体が流れると、この流体の液圧はＯリング５の圧
力溝Ｇにかかりこれを押し広げるように作用する。その
結果、Ｏリング５の外周面はさらにスリーブ44と内フラ
ンジ30に押しつけらて密着し、水密性が向上する。
以上説明したように、本実施例の熱交換器１によって
は、Ｏリングの形成材料としてフッ素樹脂を使用するた
めにチューブ側流体にＯリング５の形成材料が溶出する
ことがなく、また圧力溝Ｇが液圧を受けてＯリング５を
変形させるためにＯリングが弾性に乏しいフッ素樹脂に
より形成されていても水密性に劣ることはない。
は、Ｏリングの形成材料としてフッ素樹脂を使用するた
めにチューブ側流体にＯリング５の形成材料が溶出する
ことがなく、また圧力溝Ｇが液圧を受けてＯリング５を
変形させるためにＯリングが弾性に乏しいフッ素樹脂に
より形成されていても水密性に劣ることはない。
なお、第２のＯリング６はフッ素ゴムにより形成した
が、シェル側流体への同材質の溶出を防ぐ必要がある場
合は、第１のＯリング５と同様の構造とすればよい。
が、シェル側流体への同材質の溶出を防ぐ必要がある場
合は、第１のＯリング５と同様の構造とすればよい。
また、第１のＯリング５の断面形状及び圧力溝Ｇの形状
は本実施例のものに限られるものではなく、第５図
（ａ）〜（ｃ）に示すように、スリーブ44及び内フラン
ジ30の形状に合わせて任意の形状とすることができるの
は勿論である。
は本実施例のものに限られるものではなく、第５図
（ａ）〜（ｃ）に示すように、スリーブ44及び内フラン
ジ30の形状に合わせて任意の形状とすることができるの
は勿論である。
以上説明したように、この考案の熱交換器のシール構造
によっては、Ｏリングの形成材料としてフッ素樹脂を用
いることによりチューブ側流体に形成材料が溶出するこ
とを防止し、且つチューブ側流体の液圧を受ける圧力溝
をＯリングに形成したことにより高い水密性を維持する
ことができる。
によっては、Ｏリングの形成材料としてフッ素樹脂を用
いることによりチューブ側流体に形成材料が溶出するこ
とを防止し、且つチューブ側流体の液圧を受ける圧力溝
をＯリングに形成したことにより高い水密性を維持する
ことができる。
第１図は実施例の熱交換器の一部破断側面図、第２図は
スリーブの保持機構の拡大断面図、第３図（ａ）は第１
のＯリングの平面図、第３図（ｂ）は同図（ａ）のＡ−
Ａ線による断面図、第４図は第１のＯリングの作動状態
を示す説明図、第５図はＯリングの他の断面形状例及び
圧力溝形状例を示す説明図である。 １…熱交換器、２…シェル、４…チューブ束、41…プラ
スチックチューブ、44…スリーブ、５…第１のＯリング
（Ｏリング）、Ｇ…圧力溝
スリーブの保持機構の拡大断面図、第３図（ａ）は第１
のＯリングの平面図、第３図（ｂ）は同図（ａ）のＡ−
Ａ線による断面図、第４図は第１のＯリングの作動状態
を示す説明図、第５図はＯリングの他の断面形状例及び
圧力溝形状例を示す説明図である。 １…熱交換器、２…シェル、４…チューブ束、41…プラ
スチックチューブ、44…スリーブ、５…第１のＯリング
（Ｏリング）、Ｇ…圧力溝
フロントページの続き (72)考案者 小川 弘 東京都中央区日本橋蛎殻町２丁目14番８号 大宮化成株式会社内 (72)考案者 冨田 千秋 東京都世田谷区宮坂２丁目25番25号 株式 会社潤工社内 (56)参考文献 実開 昭63−36882（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】多数のプラスチックチューブを集束し、そ
の両端をスリーブに内嵌してチューブ束を形成し、これ
をシェル内に配設したうえで、前記スリーブの端面と前
記シェルの外殻とをＯリングにより閉塞した熱交換器に
おいて、 前記Ｏリングをフッ素樹脂で形成し、且つこのＯリング
には、前記プラスチックチューブを流通する流体の流路
側に開口した圧力溝を形成したことを特徴とする熱交換
器のシール構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9187690U JPH0645186Y2 (ja) | 1990-08-31 | 1990-08-31 | 熱交換器のシール構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9187690U JPH0645186Y2 (ja) | 1990-08-31 | 1990-08-31 | 熱交換器のシール構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0449780U JPH0449780U (ja) | 1992-04-27 |
| JPH0645186Y2 true JPH0645186Y2 (ja) | 1994-11-16 |
Family
ID=31827887
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9187690U Expired - Lifetime JPH0645186Y2 (ja) | 1990-08-31 | 1990-08-31 | 熱交換器のシール構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0645186Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4680933B2 (ja) * | 2004-11-22 | 2011-05-11 | 住友電気工業株式会社 | シェルアンドチューブ式熱交換器 |
-
1990
- 1990-08-31 JP JP9187690U patent/JPH0645186Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0449780U (ja) | 1992-04-27 |
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