JPH0670558B2 - 熱交換器 - Google Patents

熱交換器

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JPH0670558B2
JPH0670558B2 JP57106273A JP10627382A JPH0670558B2 JP H0670558 B2 JPH0670558 B2 JP H0670558B2 JP 57106273 A JP57106273 A JP 57106273A JP 10627382 A JP10627382 A JP 10627382A JP H0670558 B2 JPH0670558 B2 JP H0670558B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、一体化されたそらせ板を有しており、これら
のそらせ板が、それらの設計及び胴の中における位置に
よって、胴の中の媒体に対して熱伝達に関する好適な流
れ模様を与え、同時に胴の中に置かれた管の群に対して
必要な支持を与えている、いわゆる、胴と管との形式の
熱交換器に関するものである。
熱伝達を改善するために、管に対する横断方向に胴の中
を横切る流れを与えるための種々の案内手段が公知とな
っている。しかしながら、このような案内手段による強
制的な流れ方向の変更は、高い圧力降下を伴う不均一な
速度分布を生じさせ、この圧力降下に相当する程の熱伝
達の改善は達成されない。
更に、熱交換器の中に生じる比較的に高い流速がしばし
ば管の振動を起こし、管の束の機械的破損を生じさせ
る。
その上、公知の案内手段には、低い流速の領域があり、
熱伝達を減少させ、沈殿物を形成するという問題が生ず
る。
英国特許第1,601,667号には、流れる媒体のために、ら
旋形の階段の形式の案内を形成する改良された流れ案内
装置が開示されている。この改良された配置でさえも、
最少の圧力降下で、胴の中の均一なら旋形の流れを確実
にすることはない。そして、この案内装置では、扇形の
流れ案内要素の縁が、胴の内表面に接合しており、差し
込まれた管を引締めるために何らの手段も設けられてお
らず、従ってこの装置は、管の振動の場合に、機械的破
損を受けやすいものである。
それ故、本発明は前述の欠陥を解消するためになされた
もので、その目的は、最少の圧力降下で高い熱伝達及び
種々の運転条件（圧力、温度、速度、媒体）に適用可能
であると共に多量生産の組立て部品を用いて安全の保証
される機械的構造が確保される熱交換器を得ることにあ
る。
本発明の他の目的は、軽量で且つ製作、設置、運転及び
保守の費用の低廉な熱交換器を得ることにある。
本発明によると、これらの目的は、特許請求の範囲に記
載された熱交換器の構造によって達成される。
以下、本発明をその実施例を示す添付図面に基づいて詳
細に説明する。
第１図には、加熱又は冷却媒体を接線状に流入させるた
めの入口２を有している胴１から成立っている熱交換器
の断面が、略図で示されている。対応する媒体出口が、
胴１の他端部に設けられているが、図示はされていな
い。
管の束に対する継手片４を有している胴１の底部３は、
従来の胴と管とから成立っている熱交換器の公知の構成
要素である。両端部を旋盤仕上げされ且つ管板５の中心
に固着された中心管６の中心線が、管の束の構造物に対
する基準線となっている。
熱交換器の管８がその開口を貫いて延びている多数の開
口が設けられ、同時にそれらの管８を支持している可動
のそらせ板７が、基準線としての中心線への傾斜と中心
線からの距離との両方に対して正確に調節されている。
可動のそらせ板７に係合している、中心管６の中に設け
られた押し引き棒９が、熱交換器の管８を引締めるため
に使用される。
そらせ板７の中心管６への取付手段及びそらせ板７の変
位構造が、第２図に示されている。そらせ板７には、図
に示されるように、例えば、溶接11によって取付けられ
たボルト10が設けられている。中心管６には、中心管６
に対して動くことのできるそらせ板７のボルト10の差し
込みのために、多数の案内ソケット12が設けられてい
る。
各そらせ板７は、例えば、図に示されるように、上述の
動くことのできるそらせ板７の対と、中心管６に直接的
にボルト（図には示されていない）が固着される固定そ
らせ板とに分けられる。中心管６に固着された案内ソケ
ット12には、案内スロットが設けられているが、これら
のスロットは、そらせ板７の下縁13が、そらせ板７の中
心管６の中心線及び相互に関する各位置及び角度が一定
であるように係止するものである。
案内ソケット12には、押し引き棒９が中心管６のすべて
のソケット12を貫いて差し込まれることができるよう
に、貫通開口14が設けられている。所定のそらせ板７が
案内ボルト10を介して中心管６の中心線から胴１の方の
予定位置に変位され、このようにして熱交換器の管８を
引き締めるように作動する押し引き棒９は、２つの異な
った直径を有している円柱状として形成されている。こ
れらの２つの異なった直径の間の引張り方向における移
行部分16は、円すい形を有しており、またこの円すい形
は、押し引き棒９の移動の際に熱交換器の管８の変位を
確実にする。
これによって、熱交換器の管８は引き締められ、管８の
振動は阻止される。押し引き棒９は、また、所定のそら
せ板７が中心管６に対して直角ではない他の方向に動か
されるように設計されることもできる。
第３図には、取付けボルト10に取付けられ且つ曲げられ
た縁15を形成したそらせ板７が示されている。垂直に設
置される熱交換器においては、このような曲げられたそ
らせ板の縁15は、凝縮物の排出のための集合といとして
の作用を有するが、この凝縮物は、熱交換器のある適用
の場合には、管８の表面に形成され、管８に沿って自由
に流れることによる管８中の媒体への熱伝達を減少させ
るものである。予定された位置に変位されたそらせ板７
は、中心管６にある角度で固着されるが、この角度は、
凝縮物がそらせ板７に沿って曲げられた縁15に向かって
運ばれ、更に、胴の内側にまで運ばれ、これによって、
管８の上に厚い連続的な凝縮物のフィルムが形成される
ことを減少させるようにするものである。
第１〜３図に示された本発明による熱交換器は、次のよ
うに作動する。
対とされ且つ予定位置に変位させられるそらせ板７は、
胴１の中における流れの運動の生成及び制御に関して高
い適応性を与える。多量生産された組立て部品に対し
て、そらせ板７の間の距離及びそれらの傾斜を選択する
ことによって、流速を大きな範囲内で変えること及びあ
る所定の適用、すなわち、媒体又は熱交換器の寸法又は
容量に対して、最善である流れ模様を選択することが可
能となる。それぞれの輪郭及び予定変位位置へ移動でき
るそらせ板を有する数部分から成立っている中心管６
は、流れ模様を、例えば、入口部分における高速度か
ら、出口部分におけるより低速度にまで変えることを可
能とし、このような配置は、悪条件（汚い）の操作、不
活性ガスへの適用のような困難な条件の下における性能
に関して適切にすることができる。従来の胴と管とから
成る熱交換器において典型的である減少された熱伝達及
びある部分、例えば、そらせ板の裏側などにある沈殿物
の形成を伴う、いわゆる、「死領域」の存在は、実際上
解消される。
この発明による、そらせ板７の開口の中へ差し込まれた
後の熱交換器の管８の引き締めの方法は、そらせ板７の
開口と管８との間に、より大きなすきまの存在すること
を可能とさせる。公差に対する要求はより緩く、そらせ
板７の中へ管８を差し込むための作業は簡単化され、同
時に、より安価な管を使用することができ、管の振動は
防止されることができる。
基準線となる固定された中心管６の中心線とその回りの
管の束の構造は、部品の製作及び組立ての機械化又は自
動化を容易とし、同時に、熱交換器の全構造の間におけ
る適当な程度の精度が自動的に確保される。
第１〜３図に示され且つ上に説明された熱交換器は、本
発明の単に一つの実用的な実施例を示すだけのものであ
る。上述の熱交換器の他の構造及び変形が、本発明の範
囲内において実施可能である。熱交換器の長手方向にお
ける胴の側における媒体の流れの運動について一層望ま
しい圧力降下特性を得るために、例として、管の束の中
における加熱又は冷却要素として円形の断面を有してい
る通常の対称的な管の代わりに、例えば、だ円、平らな
卵形又は液滴状の形のような変形の横断面を有している
中空管を使用することもでき、この場合には、これらの
変形横断面の長手軸の方向は、胴の中の媒体の流れの主
要方向と実質的に同一である。中心管の周りに同心円状
に配置された変形の横断面を有している管と、胴の中に
おける予定位置に変位させられたそらせ板によって形成
されたら旋流路と、媒体の接線状の入口との特別な組合
せは、熱交換器の中で生じる圧力降下を一層減少させ
る。管の束の中における径方向の管と管の間の距離は、
図に示されたのと同様に作られることができ、あるい
は、胴の横断面の場所に沿って変えることもできる。
そらせ板は、また、第３図に示されるように、曲げられ
た縁の代わりに、１個又はそれ以上の溝を設けられるこ
ともできる。溝の個数と位置とは、凝縮物の濃度、成分
及び量に応じて変えられる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、中心管及びそらせ板を有する熱交換器の略図
風の断面図、第２図は、そらせ板に対する変位すなわち
移動機構の詳細図、第３図は、凝縮物の集合及び排出の
ための曲げられた縁を有しているそらせ板の斜視図であ
る。 １…胴;6…中心管;7…そらせ板;8…管;9…押し引き棒;1
5…縁。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 エイナ−ル・バエ ノルウエ−国3670ノ−トオデン・サウヘラ −ドヴエイエン13 (56)参考文献 特開 昭50−9845（ＪＰ，Ａ) 実公 昭55−796（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】循環する媒体のための入口及び出口が設け
    られた胴（１）と、胴（１）の中に置かれると共に組付
    けられたそらせ板（７）によって支持されている多数の
    管（８）とから成立っている熱交換器において、中心管
    （６）が前記胴（１）の長手軸と同軸に置かれ、この中
    心管（６）には、中心管（６）内の押し引き機構によっ
    て中心管に対して予定された位置に変位させられたそら
    せ板（７）が配置されていることを特徴とする熱交換
    器。
  2. 【請求項２】上記そらせ板（７）が、上記中心管（６）
    に対して直角に変位していることを特徴とする特許請求
    の範囲第１項記載の熱交換器。
  3. 【請求項３】上記押し引き機構が、押し引き棒（９）で
    ある特許請求の範囲第１又は２項のいずれかに記載の熱
    交換器。
  4. 【請求項４】上記押し引き棒（９）が、２個の異なった
    直径と、これらの直径の間の円すい形の移行部分（16）
    とを有している円筒状体として形成されていることを特
    徴とする特許請求の範囲第３項記載の熱交換器。
  5. 【請求項５】上記中心管（６）が、胴（１）の長手軸に
    対して偏心的に置かれていることを特徴とする特許請求
    の範囲第１〜４項のいずれか１項に記載の熱交換器。
  6. 【請求項６】上記管（８）が、だ円形管であることを特
    徴とする特許請求の範囲第１〜５項のいずれか１項に記
    載の熱交換器。
  7. 【請求項７】上記管（８）が、断面卵形の管であること
    を特徴とする特許請求の範囲第１〜５項のいずれか１項
    に記載の熱交換器。
  8. 【請求項８】上記そらせ板（７）には、凝縮物を集合し
    排出するために曲げられた縁（15）が設けられているこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第１〜７項のいずれか１
    項に記載の熱交換器。
JP57106273A 1981-06-22 1982-06-22 熱交換器 Expired - Lifetime JPH0670558B2 (ja)

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NO812113A NO148573C (no) 1981-06-22 1981-06-22 Varmeveksler
NO812113 1981-06-22

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JPS5840493A JPS5840493A (ja) 1983-03-09
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JP57106273A Expired - Lifetime JPH0670558B2 (ja) 1981-06-22 1982-06-22 熱交換器

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EP (1) EP0068325B1 (ja)
JP (1) JPH0670558B2 (ja)
AT (1) ATE11339T1 (ja)
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FI (1) FI71009C (ja)
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