JPS63500958A - 板形熱交換器用フレ−ム板装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 板形熱交換器用フレーム板装置 この発明は、板形熱交換器用フレーム板肉の装置に関し、該装置において、環状 フランジを有しかつ熱交換媒体用の２つのチューブが、各チューブの内部がフレ ーム板の各ポートと連通されるように、フレーム板と連結されかつ２つのボート 間の中心距離が、フレーム板の外側の平面内で見て、チューブフランジの外側半 径の総和よりも小さくかつ、従って、チューブフランジがフレーム板から異なる 距離に配置されるように構成される。

板形熱交換器は、基本的に一方の固定されたフレーム板と他方の可動なフレーム 板間に合体保持された熱交換板ユニットから成る。熱交換板は、互いに整合して 位置づけられた多数のポートをもち、これらのポートは共に、２つの熱交換媒体 用の板ユニットを通って流入および流出通路を形成するように構成される。通常 は、各板のポートは、例えば４個、板の上部に２個および底部に２個というよう に、対をなして配置されるＯ 熱交換板内の各対のポートに対し、フレーム板肉に設けられた対応して対をなす ポートが配設され、これらの対応して対をなすポートは、熱交換媒体の移送用の ２つのチューブに連結される。これらのチューブは。

チューブ端に配置された環状フランジを用いてフレーム板に取付けられる。チュ ーブフランジはチューブに直接に溶接されるか、或はチューブを囲みかつチュー ブ端に固定された小型の止めフランジと当接してチューブにはめ合わされる。

わずかに数ａｍの幅をもつ成る種の小型熱交換器においては、フレーム板肉のポ ートが互いに余りに接近して位置づけられるので連結チューブのチューブフラン ジの横並び配置の余地がないという問題があったことが示されている。

上記問題点を解決する既知の装置の一つにおいて（第１図および第２図参照）、 チューブ連結構造は、各チューブフランジがフレーム板から異なる距離に配設さ れるように配置されている。これにより、チューブフランジは干渉せずに互いに 半径方向に重畳できる〇この既知の装置は、一つのチューブフランジに連結され るように構成された一端をもつ環状フランジをもちかつその他端が溶接などによ ってフレーム板に固定された継手パイプを含む。

この既知の装置は見た目では上記問題点を簡単に解決するという事実にもかかわ らず、製造費を上昇させるいくつかの欠点を伴なっている。その一つの欠点は、 高価な材料の使用量が大きいことである。ここで対象としている種類の熱交換器 は、主として活性媒体用であるので、継手パイプおよびそのフランジは、高価な 不銹性材料、通常はステンレス鋼やチタニウム、で造らなければならない。さら に、この継手パイプは、熱交換媒体および連結されたパイプによって生じた歪に 抗し得なければならないので、継手パイプの壁は比較的厚く造らなければならな い。そのうえ、継手パイプは、継手パイプのフランジとフレーム板の外側面間に 工具を取付ける余地をもつような長さをもたなければならない。

別の欠点は、この既知の装置の製造には多数の、製造費を高騰させる加工作業が 必要なことである。例えば、前記環状フランジは継手パイプに溶接される。さら に、フレーム板は、圧縮された熱交換ユニットカラノ圧力に対して、膨らむこと なく抵抗できなければならないので、可成りの厚さをもつ０費用上の理由から。

フレーム板は高価でない材料で造られ、かつポート内のフレーム板が活性媒体に 対して保護されるために、ポートを貫通してフレーム板の内側に延びるように不 銹性継手パイプが配設される。この継手パイプはボート内に固定されなければな らず、従って、末端に溶接された別のフランジをもつ。この別のフランジは次に フレーム板の内側に溶接される。

前記別のフランジには、強度上の理由から成る程度の厚さが与えられなければな らない。フレーム板に最も接近して位置する熱交換板の変形に因る問題を避ける ために、前記別のフランジ用のフレーム板の内側上のポートの周囲に環状の凹所 がフライス加工されなければならない。

別の欠点は、多くの国においてこの種の既知の装置は、現用の圧力容器規定文書 に対して責任を果たし得ることを当局によって立証されなければならないことで ある。

要約すれば、この既知の装置は多量の高価な材料の消費とその製造のために多数 の加工を要し、それに伴って高価な最終製品価格をもたらす。

この発明の目的は、既知の装置のもつ上述の欠点を無くシ、かつそれにより可能 な限り簡単かつ廉価な連結装置を得ることにある。

上記目的は、この発明による上記規定する種類の装置によって達成され、すなわ ち該装置が主として特徴とするところは、フレーム板と環状チューブフランジ間 の少くとも１つのポートの位置に、該ポートとチューブの内部との間の連通通路 を囲む少くとも１つの間隔部材が配設され、このチューブフランジはさらに、間 隔部材がフレーム板とチューブフランジ間で緊締されるように１間隔部材から隔 てる装置によってフレーム板と連結されることである。

時によると、フレーム板のポートに、例えばゴム、プラスチック、ステンレス鋼 またはチタニウムなどの不銹性材料のライニングを配設することがある０この発 明による間隔部材を有するポートにおいて、ライニングは間隔部材さえも貫通す ることが好適で、間隔部材はライニングの各端に形成されたフランジによって一 定位置に保持される。よって、一方のライニングフランジはフレーム板の内側面 と尚接し、また他方のライニングフランジは間隔部材とチューブフランジ間に配 置される。これによって５間隔部材は熱交換媒体とは接触することはなく、従っ て１間隔部材は高価でない非不銹性材料で造ることができる。

ライニングは活性媒体に対する保護のみを目的としているので、ＩＩＩＪという ような薄い壁厚を与えることが好ましい。これにより、ライニングフランジ用と してフレーム板の内側面に環状の溝を設ける必要が避けられる。

ライニングの壁厚が薄いことは、プレス加工によってライニングの両端を外方へ のフレアを形成するという簡単な方法でそのフランジを形成できることを意味す る。

１つのポートを貫通するライニングおよび関連の間隔部材を有する板形熱交換器 において、この発明による間隔部材は、当該ポートと連結されたチューブの内部 間の連通通路の周囲に延びるその周縁部分に複数の開口を設けることができる。

さらに、この発明の範囲内において１間隔部材は数個の個々の部品をもって構成 することもできる。

この発明により計画された装置は、現用の圧力容器規定には規制されない。

附図を参照して、この発明を以下に詳細に説明する。

図面の簡単な説明 附図において、第１図は、フレーム板の従来から知られた装置を示す。第２図は 、第１図の線■−■に沿った断面図で、併せて連結されたチューブフランジの断 面を示す。第３図は、この発明による間隔部材を具備したフレーム板を示す。第 ４図および第５図は、第３図の線ＩＶ−ｍＶおよびｖ−■それぞれに沿った断面 図で、併せてチューブフランジおよびフレーム板と連結されたライニングの断面 を示す〇 第１図および第２図に示す既知の装置は、フレーム板ｌの外側の平面内に見られ る中心間隔りをもつ２つのポートを有するフレーム板ｌを含む。距離りはこれら のポートに連結された２つのチューブによって支持された２つのフランジの外側 半径の和よりも小さい。

２つの継手パイプ２，３は、そのうちの一方のパイプ２は他方のパイプ３よりも 長く、それらがフレーム板ｌの外側面から異なる距離まで突出するように各ポー トに挿入される。継手パイプ２，３の突出末端部分には、環状フランジ４，５が 溶接されこれらのフランジは、該フランジと対応して連結チューブに形成された 環状フランジ４ａ、５ａと連結される。継手パイプのフランジ４，５は、前記フ ランジをチューブフランジ４ａ、５ａと連結する部材用の穴ｌＯを有する。継手 パイプ２，３の他方の末端部分には別の環状フランジ６．７が溶接される。これ らのフランジはフレーム板ｌの内側面上のポートの周囲に設けられた環状の凹所 ８．９内に配置されかつ溶接などによって該凹所に固定される。継手パイプ２， ３およびそれらのフランジ４〜７は不銹性材料で造られるが、活性媒体とは接触 されないフレーム板は高価でない非不銹性材料で造られる。

第３，４および５図には、この発明による一実施例が示されている・口 第３図は、非不銹性材料のフレーム板１１の外側面を示し、これは板形熱り換器 の固定または可動フレーム板を構成する。フレーム板の２つのポート１２．１３ は、２つの連結チューブのチューブフランジｌ　６　、１７（第４図および第５ 図）がフレーム板から同一距離において互いに横方向に並んで余地をもたないよ うに互いに接近して配置される（第１図および第２図と比較されたい）。第３図 の左方ボート１２まわ・りには取外し可能な間隔部材１４が示され、この部材は 環状の断面をもちかつポート１２と、フレーム板と連結されるチューブの内部と の間の連通通路を形成する。各ポートのまわりで、かつ間隔部材１４の半径方向 外側において、フレーム板１１はねじ山付き穴１５をもつ０第４図および第５図 に示すように、チューブフランジ１６．１７はチューブフランジ１６．１７の穴 ２０を貫通しかつフレーム板の穴１５内に固定されたスタッドスクリュー１８． １９によってフレーム板１１と連結される。不図示のナツトが、チューブフラン ジの穴から延びるスタッドスクリュー１８．１９の末端部分に配設される。ポー ト１２．１３には、不銹性材料のライニング２１．２２が挿入される０間隔部材 １４が配置されたポート１２において（第４図）、ライニング２１は間隔部材を 貫通する０このライニングは、間隔部材１４とチューブフランジ１６間に固定さ れた環状フランジ２３を有する。ライニング２１は、フレーム板１１の内側面と 当接する別の環状フランジ２４を有する。

他方のポート１３（第５図）は１間隔部材を有せずかつ従って、フレーム板１１ の厚さに和尚する長さのライニング２２をもつ。また、ライニング２２はその両 端に環状フランジを有し、そのうちの一方のフランジ２５はフレーム板１１とチ ューブフランジ１７間に配置され、また他方のフランジ２６はフレーム板の内側 面と当接する。

間隔部材１４は、ライニングが存在するために活性媒体とは接触せず、従ってフ レーム板１１と同じ材料が好適な、高価でない非不銹性材料で造ることができる 。

また・図面に示された以外の他の実施例も、この発明の範囲内において考えられ る。例えば、間隔部材はフレーム板の外側面と垂直に見て異なる長さをもって、 両方のポートに配置することもできる。さらに、ライニングはポート内に必ずし も配置する必要はない。フレーム板にチューブフランジを連結する装置は、上述 のスタッドスクリューにおけるナツトと同じ機能をもつヘッド付きのスクリュー ボルトによって構成することもできる。

Ｆｉｇ、３　Ｆｉｇ、４　Ｆｉｇ、５ シミＩ齢烏ＩＩＩＩＩａ１＾ｅｍｅｕ嗜ｅ＊陶、ＰｃＴ／Ｓε８５１００４８４ １′１″１１１１１″１１１１１１＾−”’−ｐｅＴ／ｓ＋：ｓｓ１０ｏａｑａ

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．環状フランジ（１６，１７）を有しかつ熱交換媒体用の２つのチューブが、 各チユーブの内部がフレーム板（１１）と、該フレーム板に設けられた各ポート （１２，１３）と連通するように、連結され、フレーム板の外側面において見て ポートの中心間の距離がチューブフランジの外側半径の和よりも小さく、従って チユーブフランジ（１６，１７）がフレーム板（１１）から異なる距離に配置さ れ、 フレーム板（１１）と環状のチューブフランジ（１６）間において少くとも１つ のポート（１２）に、ポート（１２）とチューブの内部間の連通通路を囲む少く とも１つの取外し可能な間隔部材（１４）が配設され、チユーブフランジ（１６ ）がさらに、フレーム板（１１）とチユーブフランジ（１６）間に間隔部材（１ ４）が緊締されるように、間隔部材（１４）から隔てる装置（１８）によってフ レーム板（１１）と連結されることを特徴とする板形熱交換器用フレーム板（１ １）装置。
2. ２．間隔部材（１４）が、一つのポート（１２）のみに配設されることを特徴と する特許請求の範囲第１項記載の装置。
3. ３．間隔部材（１４）が、各ポートに配設され、それらの間隔部材がフレーム板 の外側面と垂直方向に見て異なる寸法をもつことを特徴とする特許請求の範囲第 １項記載の装置。
4. ４．間隔部材（１４）が環状断面をもち、かつ前記連通通路を形成することを特 徴とする特許請求の範囲第１項から第３項までのいずれか一項に記載の装置。
5. ５．チユーブフランジ（１６）をフレーム板（１１）と連結する装置（１８）が 協働するナットを有するスタッドスクリューによって構成されることを特徴とす る特許請求の範囲第１項から第４項までのいずれか一項に記載の装置。
6. ６．各スタッドスクリューがチユーブフランジの穴を貫通しかつその一端によっ て該スクリューに垂直なフレーム板に取付けられ、チユーブフランジの穴から延 びるスタツドスクリユーの末端部分にナットが配設されることを特徴とする特許 請求の範囲第５項記載の装置。
7. ７．チューブフランジ（１６）とフレーム板（１１）とを連結する装置が、チュ ーブフランジの穴を貫通しかつフレーム板（１１）のねじ山付き穴（１５）内に 螺合されるスクリユーボルトによって構成されることを特徴とする特許請求の範 囲第１項から第４項までのいずれか一項に記載の装置。
8. ８．例えばゴム、プラスチック、ステンレス鋼またはチタニウムなどの不銹性材 料のライニング（２１）が各ポートに配設されることを特徴とする特許請求の範 囲第１項から第７項までのいずれか一項に記載の装置。
9. ９．ライニング（２１）が、間隔部材を貫通しかつ間隔部材（１４）とチューブ フランジ（１６）間に配置された環状フランジ（２３）を有することを特徴とす る特許請求の範囲第８項記載の装置。
10. １０．ライニング（２１）が、フレーム板の内側面と当接する環状フランジを有 することを特徴とする特許請求の範囲第８項または第９項に記載の装置。