JPS6360314B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、管形熱交換器に使用される管束の熱
伝達性能の改善に関する。他の側面では、本発明
は、振動で生じる損傷を軽減または排除するため
の管束の引締めに関する。更に他の側面では、本
発明は、振動で生じる束に対する使用中の損傷を
軽減または排除するための剛性管束の組立てに関
する。更に他の側面では、本発明は、圧力降下の
最小の増加を伴い増大された熱伝達を有する変更
された板バツフル付き管束に関する。更に他の側
面では、本発明は、熱交換器の新奇なバツフルに
関する。

熱伝達は、多くの工程の中で重要なものであ
る。周知の如く、一媒体から他の媒体への熱伝達
は、多く型式の熱交換器の使用によつて実施され
ている。例えば、２重管、管形、板状等の熱交換
器が存在する。熱交換器の設計技術は著しく高度
に進歩している。しかしながら、圧力降下の低
減、熱伝達係数の増大、付着の低減および特に、
例えばフイン付き管および／または板バツフルが
使用される管形熱交換器での振動で生じる損傷の
防止の様な幾つかの領域における改善の余地は、
依然として存在する。

大抵の板バツフル型熱交換器では、管が貫通す
る板バツフルの通路は、管束の構成を容易にする
ため、管の外径よりも直径が僅かに大きい。該管
束の熱伝達係数は、管束にフイン付き管を使用す
ることで改善可能なことは公知である。しかしな
がら、フイン付き管の著しく一般的な種類では、
管のフイン無し端部の直径は、管のフイン付き部
分の直径よりも大きい。板を貫通する通路は、熱
交換器を構成するために管のフイン無し端部の通
過を許容する如く充分に大きくなければならない
ため、その結果として生じるのは、板の貫通する
通路の壁と、管のフイン付き部分の面との間の過
大な空間である。熱交換器の使用中、この過大な
空間は、管振動の発生を許容し、過早な管故障を
生じさせることが多い。

米国特許第4136736号に開示される様なロツド
バツフルは、完全な半径方向支持を管束の管に与
え、振動で生じる管の損傷をかなり低減する。し
かしながら、熱交換器の使用中の管の振動損傷を
防止する如く、ロツドバツフルを有するフイン付
き管使用の管束を構成することは、困難であつ
た。

圧力降下のかなりな増大を招くことなくその熱
伝達係数を更に改善することは、板バツフルを使
用する管束において望ましい。

本発明によると、列の間に通路を有する少くと
も第１と第２の複数の平行な管列をなし２つの管
板間に幾何学的に配置される複数の管を有する管
束は、平行な管の列間に限定される少くとも１つ
の通路において少くとも部分的に管束を横切つて
延びる少くとも１つの非支持渦流発生装置を備え
ている。

更に、本発明によると、引締められて構成され
る管束は、複数の平行な渦流発生装置に平行な複
数の平行な管列を形成する如く複数の平行な弦と
して固定される複数の渦流発生装置を有するリン
グを介して複数の管を挿入し、平行な管列の間に
複数の第２渦流発生装置を挿入し、複数の第１渦
流発生装置と、複数の第２渦流発生装置との間に
平行な管の少くとも一部を楔止めすることで組立
てられる。

また更に、本発明によると、２つの隣接する管
列間を通る少くとも１つの非支持渦流発生装置を
弦として固定されるリングで少くとも部分的に包
囲される少くとも第１と第２の複数の平行な管列
を形成する如く配置される複数の平行な管を備え
る管束が提供される。

本出願の１発明の熱交換器は、「外側管胴と、
該外側管胴内に長手方向に設けられた少くとも１
つの管束とを有し、該管束は１つの方向に平行な
複数の管列と該管列に交差する第２方向に平行な
複数の管列を格子状で対称的に配置された平行な
複数の管の配列を有し、前記管列は該管列の間に
前記管胴を長手方向に通る平行な流路を画定して
おり、前記管を通る第１の流体媒体と該第１の流
体媒体と間接熱交換接触する前記流路を通る第２
流体媒体を供給するための装置を有する型の熱交
換装置において、前記管束の長手の長さに沿う離
れた位置において、各個々の管の少くともいくつ
かについての中間の支持点が設けられており、前
記管束は該管の両端の中間点に前記流路の少くと
もいくつかに設けられた非支持渦流発生装置を有
し、前記非支持渦流発生装置は前記管を横切つて
延びる複数のロツドを有し、各ロツドはロツドが
置かれているそれぞれの流路の巾の50％から90％
の径であり、第２流体媒体が前記流路に沿つて流
れかつ渦流発生装置を通るとき該流体媒体内に渦
を発生するように各ロツドは置かれており、管束
の一端から他端へのそれらの通路における実質的
にすべての管が管束の両端の中間点で、少くとも
１つの前記渦流発生装置のロツドに隣接して通り
かつ離れた関係を有する熱交換器」が提示されて
いる。本出願の他の発明の熱交換器は「前記の発
明の熱交換装置において、前記管束は前記流路の
いくつかの内にその両端の中間に置かれかつそこ
を横切つて延びた非支持渦流発生装置を有し、該
非支持渦流発生装置は前記第２流体媒体が前記流
路に沿いかつ渦流発生装置を通過するとき、該第
２流体媒体内に渦流を発生するように形成されて
いて、前記渦流発生装置はその両端の中間に管束
を部分的に囲む少くとも１つのリングによつて支
持された複数のロツドを有し、前記ロツドの少く
ともいくつかはそれぞれの流路を画定している隣
接した管から離されて設けられている流路の幅よ
りも小さい径を有し、そして前記流路の少くとも
いくつかにその両端の中間に位置する複数のロツ
ドを有する支持渦流発生装置の少くとも１つの別
の組を有し、前記渦流発生装置の別の組はそれぞ
れの流路を部分的にふさぎかつ前記流路を画定し
ている管列又は管柱の何れかの側に隣接しかつ前
記流路に沿つて流れかつ前記渦流発生装置を通る
とき、第２流体媒体内に更に複数の渦流を発生す
るように形成され、前記ロツドは、非支持渦流発
生装置を有する普通のリング上に装架されている
か、管束の両端の中間に該管束を少くとも部分的
に囲む別のリング上に装架されている熱交換器」
が提示されている。

本発明はかくして、隣接する管の間に充分に離
されている（管の巾の90％より大でない）が、充
分な径（流路の巾の少くとも50％）を有し、管の
間を通過する流体の熱伝達係数を増大させるのに
充分な渦流を発生するが、流路の実質的閉鎖の如
きものを起さない（流路の巾の90％を越えない）
ものであり、これによつて、隣接する管のすべて
に接した先行技術のロツドでは自動的に導かれる
かなり高い圧力損失になつていたが、そのような
ことは本願発明では起らない。先行技術において
は、ある段階では、ロツド又は管の何れかのそり
（warping）による如き不測の非直線性による若
干の支持ロツドによつて熱交換器の管の無意識の
非接触があつたことは考慮されるべきである。し
かしながら、本発明において要求した如き管束の
両端の中間のある点において、90％の閉塞が実質
的にすべての管に関して存在するであろうような
不測の非接触は流路の閉鎖の単なる90％の最大値
は達成されないであろう。

従つて、本発明によると、熱交換器の熱伝達
は、圧力降下の最小の増加のみで著しく増大可能
である。引締められた管束が、構成されてもよ
く、弛い管束が、簡単で安価な手順で引締められ
てもよく、これは、振動損傷による管の故障に対
する保護を与える上に、管束の熱伝達係数を向上
する。管束の熱伝達係数は、本発明により振動損
傷に対し著しく耐性の剛性管束に組合わされるフ
イン付き管を使用することで更に向上可能であ
る。これ等とその他の利点および側面は、添付図
面を参照する下記の詳細な説明によつて明瞭にな
る。

本発明によると、熱伝達率は、管束中の少くと
も１つの流路を少くとも部分的に横切る少くとも
１つの渦流発生装置を設けることで、圧力降下の
最小の増大のみを有し殆んど任意の管形熱交換器
において増大可能なことが判明した。ここに使用
される渦流発生装置は、渦流発生装置から胴側流
体の流れで測定される下流方向で渦流の通りを形
成する如く熱交換器の胴側を流れる流体に作用す
る単に一要素である。従つて、ここに使用される
渦流発生装置は、管の隣接する別の間の空間より
も小さい直径を有するロツドの様な非支持の要素
と共に、1979年１月30日登録のW.M.スモールに
よる米国特許第4136736号に記載されるロツドバ
ツフルを形成するのに使用されるロツドの様な支
持の要素を包含する。本発明の渦流発生装置は、
好ましくは、構成の容易さのため、管束の長手方
向軸線にほぼ垂直の少くとも１つの平面で管束を
貫通する。しかしながら、渦流発生装置は、管束
の長手方向軸線に垂直の平面と鋭角を形成する少
くとも１つの平面において使用されてもよく、こ
の場合には、圧力降下の増大は、更に少い。渦流
発生装置の目的は、渦流の通り、即ち、渦流発生
装置から下流に延長される平面内に延びる乱流の
領域を形成することであるため、渦流発生装置
は、流体の流れの方向と、渦流発生装置の長手方
向軸線および流体の流れの方向の両者に垂直な直
線とで限定される平面内に渦流発生断面を示さね
ばならない。渦流発生装置の円形断面は、それが
良好な結果で試験され該渦流発生装置を構成可能
な材料が容易に入手可能なため、好ましい。更
に、円形断面を有する渦流発生装置は、費用上最
も効果的であると現在信じられる。その他の好適
な形態の渦流発生装置は、凸形断面、例えば、楕
円、滴状およびナイフ状の断面を示すものを包含
する。

第１図を参照すると、符号１０で全体を示され
る熱交換器は、２枚の管板１２ａ，１２ｂと、８
つのバツフル１４，１６，１８，２０，２２，２
４，２６，２８とを有している。各バツフルは、
熱交換器の胴３４内に位置する管束３２を少くと
も部分的に包囲するリング３０を備えている。図
示の如く、各バツフル１４−２８は、管束３２の
長手方向軸線に対して垂直であるが、前述の如
く、管束３２の長手方向軸線に対して垂直な平面
内にないバツフルを使用することは、可能であ
り、或る場合には望ましい。熱交換器１０の胴側
は、第１流体が複数の管４４の外面上を通過する
のを許容する如く、入口ノズル３６と、出口ノズ
ル３８とを有し、熱交換器１０の管側は、熱交換
媒体の対向流を採用し第２流体が管４４の内面上
を通過するのを許容する如く、入口ノズル４０
と、出口ノズル４２とを有している。管束３２の
管４４は、第２図から第９図までに最も明瞭に示
される如く幾何学的模様の図示される様な正方形
ピツチにおいて管板１２ａ，１２ｂ間に設置され
る。各管４４は、図示の如く、管のフイン付き部
分よりも大きい直径のフイン無し端部を有するフ
イン付き管であり、管板１２ａ，１２ｂにフイン
無し端部で固定される。

第２図から第９図までを参照すると、管４４
は、少くとも２組の平行な管列４６，４８をなし
て配置され、平行な少くとも２組の通路５０，５
２は、該列の間に限定される。バツフル１４，１
８，２２，２６は、同一であり、90゜の倍数の回
転により管束３２に対するその方向性においての
み異なる。また、バツフル１６，２０，２４，２
８、は、同一であり、前者と同様な方向性を有し
ている。バツフル１４，１８，２２，２６では、
非支持渦流発生装置５４が、第３図の様に弦とし
てリング３０に固定される。非支持渦流発生装置
５４は、管４４に接触ないし支持せず、各非支持
渦流発生装置５４は、小さい円の配列として第２
図から第９図までに断面で示される管束３２に対
する渦流の通りを生じる如く作用する。複数の平
行な非支持渦流発生装置５４は、管束３２をほぼ
横切つて延び、リング３０と組合わされて非支持
ロツドバツフル１４，１８，２２，２６を形成す
る。バツフル１６，２０，２４，２８では、支持
渦流発生装置５６が、第６図に示される如く弦と
してリング３０に固定される。支持渦流発生装置
５６は、管４４の一部に接触して支持し、支持ロ
ツドバツフル１６，２０，２４，２８の支持渦流
発生装置５６は、一緒に、管４４に対する半径方
向支持を与え、渦流の通りを生じると共に、管４
４の長手方向軸線に対して垂直な任意の方向の運
動から管４４を拘束する。非支持渦流発生装置５
４および支持渦流発生装置５６は共に通常ロツド
で形成される。

平行な通路の組における平行な各通路を通過す
る如くリング３０に弦として非支持渦流発生装置
５４または支持渦流発生装置５６を固定すること
は、必要ではない。バツフル１６，２０，２４，
２８の様な支持ロツドバツフルの組と、90゜回転
配列とを使用することにより、各支持ロツドバツ
フル１６，２０，２４，２８の支持渦流発生装置
５６が、図示の如く約半分の平行な通路の組の平
行な通路５０または５２のかなり小さな部分のみ
を通過することは、可能であり、実際上、少い圧
力降下のために好ましい。

第１図に示す実施例では、交代する支持ロツド
バツフルと、交代する非支持ロツドバツフルと
は、管束３２の管を支持すると共に、管束３２の
熱伝達係数を増大する如く渦流の通りを提供する
様に使用される。当該技術分野では、管束３２を
構成する管４４の数と、管束３２に組合わされて
使用されるバツフルの数とが異常に少いことが、
直ちに認められる。市販の或る熱交換器は、例え
ば、1000本の管４４を有し、バツフルは、管束が
使用される熱交換の目的に依存して5.08cmから
45.72cmまで（2″から18″まで）離隔する。例え
ば、気体冷却のために熱交換器１０の管束３２を
使用するとき、約5.08cmから25.4cmまで（約2″か
ら約10″まで）、通常約15.24cm（約6″）離隔した
ロツドバツフルを設けることが望ましいが、リボ
イラでは、ロツドバツフル間の間隔は、約15.24
cmから20.32cmまで（約6″から約8″まで）、通常約
30.48cm（約12″）でもよい。明らかに、市販の規
模の管束３２に使用されるロツドバツフルの数
は、第１図に示す様な８よりも遥かに多くてもよ
く、通常遥かに多い。

非支持渦流発生装置５４の直径は、勿論、該装
置５４が挿通される通路５０または５２の巾より
も小さい。支持渦流発生装置５６の直径は、該装
置５６が挿通される通路５０または５２の巾にほ
ぼ等しい。この実施例の非支持渦流発生装置５４
の直径は、該装置５４の挿通される通路５０また
は５２の巾の約50％と90％との間にある。この範
囲の下限に近い直径を有する非支持渦流発生装置
５４は、圧力降下を著しく増大しないことの利点
を有し、この範囲の上限に近い直径を有する非支
持渦流発生装置５４は、支持ロツドバツフル１
６，２０，２４，２８間の管４４の衝突を一層良
好に防止するのに役立つことの利点を有し、これ
は、バツフルが、比較的大きい直径の非支持渦流
発生装置５４を使用することで生じる増大する圧
力降下を少くとも部分的に相殺する如く更に離隔
して設置されるのを許している。

本発明のこの実施例による装置を設計する際、
該装置の胴側の流体が管束の長手方向軸線に平行
な方向へ主として流れることを認めることは重要
である。管４４の内側の流体と、熱交換器内の胴
側流体との関係を維持するには、例えば、管束３
２と熱交換器の胴３４との間ではなく平行な管列
４６，４８で限定される通路５０，５０を流下す
る如く流体を強制することが重要である。この理
由により、リング３０は、胴３４と、管束３２と
の間の胴側流体の流れを制限せねばならない。

第１０図から第１８図までを参照すると、本発
明の一実施例が示され、これでは、支持渦流発生
装置と、非支持渦流発生装置との両者は、圧力降
下の僅かな増大のみで熱伝達を改善すると共に管
を支持する如く同様なリングに組合わされて使用
される。

第１０図を参照すると、管束５８は、入口ノズ
ル５９と、出口ノズル６１とを有する熱交換器胴
６０の一部に示される。複数の管６２は、平行な
管列の幾何学的模様において２枚の管板６４ａ，
６４ｂの間に配置される。各管６２は、そのほぼ
全長に延びる環状うね（リツジ）６６を有するフ
イン付き管である。拡大されたフイン無し端部６
８は、各管６２の各端部に設けられる。フイン無
し端部６８は、端部６８の間のリツジ付きないし
フイン付きの部分に沿う管６２の直径よりも大き
い直径を有し、従つて、その端部での管６２の外
面は、管板６４ａ，６４ｂを貫通する孔の内面に
対して密に嵌合する。

管束の組立ての際、バツフルは、通常、最初に
組立てられ、ケージとして所望の位置に配置さ
れ、管は、ケージ内に長手方向に挿入される。特
に、フインが銅の様な軟質の金属の場合には、該
フインが容易に曲がるため、管束の使用の際の振
動の損傷を防止する如く上述のフイン付き管の引
締められた管束を構成することは、困難なことが
判明した。ここに使用される引締められた管束と
は、管が半径方向に支持され、管束の各管の長手
方向軸線に垂直な方向への運動が著しく阻止され
ることを意味する。従来技術で遭遇する問題は、
各管の拡大された端部が、管の中間の外面に対し
その内面が支持を与える如く充分に小さい孔を通
過不能なことであつた。このため、フイン付き管
を有する管束は、弛くなることが多く、管の振動
の際に受ける衝撃の損傷に基づき管の破損を生じ
る。

第１０図に示される本発明の実施例では、各ロ
ツドバツフル６９は、リング７０と、リング７０
に弦として固定される少くとも１つの支持渦流発
生装置７２と、リング７０に弦として固定される
少くとも１つの非支持渦流発生装置７４とを備え
ている。支持渦流発生装置７２は、好ましくは、
２つの隣接する管列の間に限定される通路の巾と
ほぼ同一の直径を有している。非支持渦流発生装
置７４は、支持渦流発生装置の直径よりも小さい
直径、例えば、支持渦流発生装置の直径の約89％
の直径を有している。ロツドバツフル間の間隔
は、管束の組立ての際、各フイン付き管６２の拡
大されたフイン無し端部６８がバツフルケージの
各ロツドバツフルをくねつて通り得る如く、充分
に大きい。各ロツドバツフルの渦流発生装置は、
勿論、管６２のフイン無し端部６８の直径よりも
狭く一体に近づけてはならず、そうであれば、管
は、ケージに挿入不能である。第１０図に示す如
く、ロツドバツフルの渦流発生装置７２，７４
は、複数の平行な管列で限定される通路の約半分
のみで交差する。１つ置きの通路は、渦流発生装
置で占められ、同一のロツドバツフルで相互に隣
接する渦流発生装置は、同一ではない。図示の実
施例では、８つのロツドバツフルは、管束の各管
に半径方向の支持を与えるロツドバツフルの組を
提供する。隣接するロツドバツフル間の間隔は、
全体的に約10.16cmから38.10cmまで（4″から15″ま
で）である。この範囲の下限に近くロツドバツフ
ルを離隔することは、非常に丈夫な管束を提供
し、一方、この範囲の上限に近いロツドバツフル
の間隔は、管束の組立てを容易にし、圧力降下の
大きな増大を与えない。

第１１図から第１８図までを参照すると、下記
でＡ型ロツドバツフルと呼ぶ第１１図、第１３
図、第１５図、第１７図のロツドバツフルは、同
一であり、方向性においてのみ相互に異なり、下
記でＢ型ロツドバツフルと呼ぶ第１２図、第１４
図、第１６図、第１８図のロツドバツフルは、同
様に同一であることが認められる。

図示の如くＡ型とＢ型とのロツドバツフルは、
管束の長さに沿い交代するが、他の配置は、同様
に使用可能である。Ａ型と、Ｂ型とのロツドバツ
フルは、その支持と、非支持との渦流発生装置の
位置において異なり、該渦流発生装置は、２つの
ロツドバツフル間で交換された位置を占める。図
示の如くＡ型とＢ型とのロツドバツフルの両者で
は、渦流発生装置は、１つ置きの通路を通過し、
同一のロツドバツフルの隣接する渦流発生装置７
２，７４は、異なる直径を有している。Ｂ型ロツ
ドバツフルは、単に、支持渦流発生装置７２が非
支持渦流発生装置７４の代りに使用されるＡ型ロ
ツドバツフルであり、またこの逆のものである。
渦流発生装置の該位置の配列は、複数の平行な管
列の奇数の管列を有する対称的な管束は特に良好
である。

胴側流体用入口ノズル５９に隣接するロツドバ
ツフルは、流入する流体を分割する如く方向づけ
られることが望ましい。通常、これは、そのロツ
ドが流入する流体の取る方向に直角である様な位
置へ該ロツドバツフルを方向づけることで実施可
能である。

第１９図から第２３図までを参照すると、上述
のフイン付き管を有する管束の好適なロツドとバ
ツフルの配列が示される。複数のフイン付き管７
６を有する管束７４の一部は、入口ノズル７９を
有する熱交換器胴７８の一部内に示される。各フ
イン付き管７６は、管板８２を貫通する孔に固着
される拡大されたフイン無し端部８０を有してい
る。管７６は、管板８２により、少くとも２つの
複数の平行な管列をなして配置される。複数の平
行な管列の各々で限定される複数の平行な通路が
ある。管束７４は、直列のロツドバツフル８４，
８６，８８，９０を有し、該各ロツドバツフル
は、管束７４を少くとも部分的に包囲し好ましく
は、熱交換器胴７８の内面に近く装着されるリン
グ９２を有している。複数の太い渦流発生装置９
４と、細い渦流発生装置９６とは、各リング９２
に弦としてその端部で固定される。入口ノズル７
９に近いロツドバツフル８４は、流入する流体の
流れを分割する如く方向づけられる。

本発明のこの実施例では、渦流発生装置は、溶
接の様な任意の好適な手段で各リングの上流と下
流との端部の両者に固定される。各リング９２
は、熱交換器の長手方向軸線に沿い任意の好適な
長さを有してもよい。例えば、或る用途に対し、
30.48cm（12″）のバツフル間隔に15.24cm（6″）の
長さを有するリングを使用することが望ましい。
図示の如く、細い直径の渦流発生装置９６は、リ
ングの上流端部に固定され、太い直径の渦流発生
装置９４は、リングの下流端部に固定されるが、
この関係は、所望により逆にしてもよい。実際
上、圧力降下が非常に重要な場合には、太い渦流
発生装置９４の直ぐ上流で該装置９４と同一のロ
ツドバツフルの細い直径の渦流発生装置９６を省
略することが望ましく、所望により、太い渦流発
生装置をリングの上流端部へ移動してもよい。

下記ではＡ型ロツドバツフルと呼ぶロツドバツ
フル８４，８８は、その方向性においてのみ異な
る。下記ではＢ型ロツドバツフルと呼ぶロツドバ
ツフル８６，９０は、同様に同一であり、その方
向性でのみ異なる。４つのロツドバツフルは、完
全な半径方向支持を各管束７４に与えるロツドバ
ツフルの組を共に構成する。管束７４は、Ａ型と
Ｂ型とのロツドバツフルにおける如くリングに細
い渦流発生装置９６を固定することで構成され
る。ロツドバツフルは、ケージを形成する如く順
次配置される。管は、弛い管束を形成する如くケ
ージに挿入される。弛い管束は、太い渦流発生装
置９４と細い渦流発生装置９６との間に各管７６
を強固に楔止めする如く太い渦流発生装置９４を
挿入しリング９０の１つに固定することで引締め
られる。

細い渦流発生装置９６の直径は、２つの隣接す
る平行な管列間の通路の巾よりも小さい。図示の
実施例では、細い渦流発生装置９６の直径は、隣
接する通路を占める細い渦流発生装置９６間のフ
イン付き管７６の拡大されたフイン無し端部８０
の通路を許容する如く充分に小さくなければなら
ない。太い渦流発生装置９４の直径は、２つの隣
接する平行な管列間の通路の巾よりも大きい。細
い渦流発生装置９６の直径と、太い渦流発生装置
９４の直径との和は、太い渦流発生装置９４の挿
入が細い渦流発生装置９６に対して強固に管７６
を楔止めする様に充分に管７６を歪ませる如く、
２つの隣接する平行な管列間の通路の巾の約２倍
に等しくなければならない。太い渦流発生装置９
４は、所要により、打込まれてもよい。組立て中
の軟質フインの平坦化で生じる管の損傷は、この
手順に従うことで低減ないし殆んど排除され、非
常に引締められた管束が構成可能である。通常、
この実施例の細い渦流発生装置９６の直径は、太
い渦流発生装置９４の直径の50％またはそれ以上
である。

本発明のこの実施例のＡ型と、Ｂ型とのロツド
バツフルの両者では、細い渦流発生装置９６は、
平行な管列間の１つ置きの対の隣接する通路を占
める。ロツドバツフルは、両者の型のロツドバツ
フルの渦流発生装置が同一の複数の平行な管列で
限定される通路を通る如く、またその反対である
如く両者の型のロツドバツフルが方向づけられる
際、Ｂ型ロツドバツフルの細い渦流発生装置が、
Ａ型ロツドバツフルの細い渦流発生装置の占めな
い通路を占める点で異なる。ロツドバツフルの両
者の型では、太い渦流発生装置９４は、細い渦流
発生装置からリング９２の反対側に固定される。
太い渦流発生装置９４は、リング９２の反対側の
細い渦流発生装置９６と同一通路に位置し、同一
のロツドバツフルの細い渦流発生装置９６に対し
管７６の１つの例を楔止めし、異なるロツドバツ
フルの細い渦流発生装置９６に対し管７６の他の
列を楔止めする。管の列に接触しない細い渦流発
生装置９６は、渦流の通りを生じる如く作用し、
熱伝達を改善する。管７６の列に接触する細い渦
流発生装置９６は、圧力降下の僅かな増加のみで
管７６を支持する。個々のロツドバツフルの太い
渦流発生装置９４は、複数の平行な管列で限定さ
れる通路のほぼ半分以下で図示の如く約１／４の
みを通り、従つて、圧力降下の僅かな増加のみで
管を支持する如く作用する。

第２４図から第２６図までを参照すると、非支
持渦流発生装置のロツドバツフルが、交代するセ
グメント状板バツフル９３と組合わされて使用さ
れる本発明の一実施例が示される。入口ノズル９
７と、出口ノズル９８とを有する熱交換器胴９５
の一部は、２枚の管板１０４ａ，１０４ｂの間に
装着される複数の平行な管１０２を有する管束１
００を収容する。各セグメント状板バツフル９３
は、管１０２の一部を挿通する複数の孔１０６を
有している。孔１０６は、管１０２の直径よりも
僅かに大きいのみであり、入口ノズル９７から出
口ノズル９８へ流れる流体が曲折した通路をたど
り管１０２を横切つて流れるのを強制すると共
に、管を部分的に支持する如く作用する。通常、
交代する各ゼグメント状板バツフル９２は、平行
な管列間に限定される流体の流路の面積の40％か
ら80％までの間を効果的に閉塞する。

また、管束１００は、第２図から第５図までに
示す如く、複数の渦流発生装置のロツドバツフル
を有している。ロツドバツフルの渦流発生装置の
直径は、平行な管列間の通路の巾よりも小さい。
好ましくは、渦流発生装置の直径は、セグメント
状板バツフル９３間の管のスパンに沿う管の振動
に基づく管１０２の衝突を防止するクツシヨンと
して作用する如く平行な管列間の通路の巾の約75
％から95％までである。図示の実施例では、２つ
のロツドバツフルは、隣接するセグメント状板バ
ツフル９３の間に設置されるが、任意の数のロツ
ドバツフルは、空間の制限のみを受けてセグメン
ト状板バツフル９３間に設置可能なものである。
板バツフルと組合わせて非支持ロツドバツフルを
使用する際、少くとも幾つかの非支持渦流発生装
置は、熱伝達を更に改善する如く流体の速度に対
して垂直に方向づけられることが望ましい。本発
明のこの側面は、ロツドバツフル１０８，１１０
と、その間に位置する板バツフル９３との間の関
係として第２４図に明瞭に示される。胴側流体が
管１０２を横切つて押圧される際、最も中央の板
バツフル９３のため、バツフル１０８の渦流発生
装置は、板バツフル９３の端部のまわりの下流方
向で高度な攪乱の渦流の通りを形成し、管束の熱
伝達係数を更に改善する。所望により、管束１０
０と協働する非支持渦流発生装置のすべては、管
束の熱伝達係数を更に改善する如くロツドバツフ
ル１０８，１１０と同様に方向づけられてもよ
い。更に、所望により、該ロツドバツフルの配置
での単一のロツドバツフルの非支持渦流発生装置
は、平行な管列で限定される各通路を通つて延び
てもよい。

第２７図から第２９図までに示される本発明の
実施例では、非支持ロツドバツフルは、円板およ
びドーナツ板のバツフルと組合わされて使用され
る。入口ノズル１１４と、出口ノズル１１６とを
有する熱交換器胴１１２の一部は、２枚の管板１
２２ａ，１２２ｂの間に装着される複数の平行な
管１２０を有する管束１１８を収容する。管束
は、１つのドーナツバツフル１２４と、２つの円
板バツフル１２８とを有し、これ等の各々は、管
１２０の一部が挿通される複数の孔１３０を有し
ている。更に、管束は、少くとも該管束１１８の
一部を横切つて延びる非支持渦流発生装置を有す
る複数のロツドバツフルを備えている。使用され
る非支持ロツドバツフルは、第２図から第５図ま
でに示す如くである。本発明のこの実施例では、
管１２０を横切つて流れる胴側流体は、管束１１
８の長手方向軸線に対して半径方向の速度成分を
有している。従つて、本発明のこの実施例の渦流
発生装置は、管束１１８の管１２０の少くとも大
部分が流体の流れの方向に対して垂直方向の渦流
発生装置による渦流の通りに接触する如く、複数
の平行な管列で限定される複数の通路の１つより
も多くに設置されることが望ましい。

第２４図から第２９図までに示される実施例で
は、すべての非支持ロツドバツフルは、１つの複
数の平行な通路中の平行な通路内に置かれる渦流
発生装置を有してもよく、好ましくは、次に隣接
する非支持ロツドバツフルの渦流発生装置に比し
異なる平行な通路内の１つの非支持ロツドバツフ
ルの渦流発生装置を有している。

第３０図から第３２図に示される本発明の実施
例では、板バツフル付き管形熱交換器は、熱伝達
と共に構造的完全性を向上する如く支持ロツドバ
ツフルを有すると共に、熱伝達を改善する如く非
支持ロツドバツフルを有している。入口ノズル１
３４と、出口ノズル１３８とを有する熱交換器胴
１３４の一部は、管板１４４ａ，１４４ｂ間の少
くとも２つの複数の平行な管列をなして配置され
る複数の平行な管１４２を有する管束１４０を収
容する。管束１４０は、交代するセグメント状板
バツフル１４６，１４８を有し、該バツフルの各
各は、切断された円板の形状であり、管１４２の
一部を挿通するために、貫通する複数の孔１５０
を有している。管束１４０は、１組の支持ロツド
バツフル１５４，１５６，１５８，１６０と、２
組の非支持ロツドバツフル１６２，１６４，１６
６，１６８とを更に備えている。支持ロツドバツ
フルの組は、第６図から第９図までに示す如くで
あり、非支持ロツドバツフルの組は、第２図から
第５図までに示す如くである。市販の熱交換器
は、２組の間に交代する板バツフルと共に、交代
する支持ロツドバツフルの組と、非支持ロツドバ
ツフルの組とを使用可能である。このバツフリン
グの配列は、同様な方向性の板バツフル間の非支
持の管のスパンを約25％低減する。非支持ロツド
バツフルは、熱交換器の燃伝達を増大する如く渦
流の通りを発生するのに加えて、非支持の管のス
パンに沿う管の衝突の防止に役立つ。

第３３図から第４０図までは、本発明の実施例
のロツドバツフルを示す。理解を容易にするた
め、バツフルは、断面の胴１７０と、胴内の管束
の管１７２とにより、管形熱交換器の環境におい
て示される。

第３３図を参照すると、非支持渦流発生装置１
７４は、非支持ロツドバツフルを形成する如く任
意の好適な手段でリング１７６に弦として固定さ
れる。図示の如く、非支持渦流発生装置１７４
は、リング１７６の一端に溶接される。非支持渦
流発生装置１７４は、隣接する管列で限定される
１つ置きの水平な通路において管束を貫通する。

第３５図では、非支持渦流発生装置１７４は、
非支持ロツドバツフルを形成する如くリング１７
６の両端部に弦として固定される。リング１７６
の一端部では、非支持渦流発生装置１７４は、隣
接する管列で限定される１つ置きの水平な通路に
おいて管束を貫通し、リングの他の端部では、渦
流発生装置は、隣接する管列で限定される１つ置
きの垂直な通路において管束を貫通する。この特
別なロツドバツフルは、渦流発生装置が、胴側流
体の流れに半径方向速度成分のある際、渦流の通
りを発生するのに良好に方向づけられているた
め、円板およびドーナツ型板バツフルと組合わせ
るのに特に好適であると思われる。リング１７６
は、本発明のこの実施例では任意の所望の長さ、
例えば、約2.54cmから約30.48cmまで（約1″から約
12″まで）の長さを有してもよい。

第３６図を参照すると、非支持渦流発生装置１
７４と、支持渦流発生装置１７８との両者が、支
持／非支持のロツドバツフルを形成する如くリン
グ１７６の同一端部に弦として固定される本発明
の一実施例が示される。非支持渦流発生装置１７
４は、支持渦流発生装置１７８の如く、平行な管
列で限定される１つ置きの垂直な通路内に位置す
る。支持渦流発生装置１７８は、同一のロツドバ
ツフルの非支持渦流発生装置の占めない通路内に
位置する。

第３４図を参照すると、支持渦流発生装置１７
８と、非支持渦流発生装置１７４との両者が、１
つの複数の平行な管列で限定される隣接する通路
に１つ置きに位置し、非支持渦流発生装置１７４
が、他の複数の平行な管列で限定される１つ置き
の通路内に位置する本発明の一実施例が示され
る。図示の如く、リング１７６の第１端部の支持
渦流発生装置１７８と、非支持渦流発生装置１７
４とは、平行な弦としてリング１７６に固定さ
れ、リング１７６の第２端部の非支持渦流発生装
置１７４は、第１端部の弦に対して垂直に平行な
弦として固定される。

第４０図を参照すると、支持渦流発生装置１７
８が、リング１７６の第１端部に平行な弦として
固定され、第１の複数の平行な管列で限定される
平行な通路の一部において管束を貫通し、非支持
渦流発生装置１７４が、リング１７６の第２端部
に平行な弦として固定され、第２の複数の平行な
管列で限定される平行な通路の一部において管束
を貫通する本発明の一実施例が示される。

第３７図は、第３４図に示されるバツフルの反
対側の図である。

第３８図では、支持渦流発生装置１７８と、非
支持渦流発生装置１７４との両者は、リング１７
６の第１端部に平行な弦として固定され、複数の
支持ロツド１７８は、リング１７６の第２端部に
平行な弦として固定され、リング１７６の第１端
部の支持渦流発生装置１７８と、非支持渦流発生
装置１７４とに交差する通路を通る如く位置す
る。

第３９図では、リング１７６の両綻部は、支持
渦流発生装置１７８と、非支持渦流発生装置１７
４との両者を有している。リングの各端部では、
交代する支持渦流発生装置１７８と、非支持渦流
発生装置１７４とは、複数の平行な管列で限定さ
れる通路を占める。リング１７６の各側部では、
渦流発生装置は、リング１７６に弦として固定さ
れる。リング１７６の第１端部に固定される渦流
発生装置は、第２端部の渦流発生装置とは異なる
複数の平行な通路を通る。

下記の実例は、本発明の代表的な実施例を使用
する管束の構造と詳細とを例示するために与えら
れる。記載される装置は、実際には作られなかつ
たが、本発明を明瞭に理解するために述べられ
る。

実例 単一通過の管形熱交換器は、1.75cm（0.6875″）
の正方形のピツチで設置され1.27cm（0.5″）の外
径を有し2.96ｍ（9.7フイート）の長さの137本の
炭素鋼管を収容し、26.04cm（10.25″）の胴径を有
している。該熱交換器は、49.78cm（19.6″）の管
支持距離を有する如く設計される。

バツフルの配置は、第１図に示す如くである。
バツフルの組当り８つのバツフルは、6.1cm
（2.4″）のバツフル間の間隔で使用される。支持
ロツドは、円形断面と、0.48cm（0.1875″）の直径
とを有している。非支持ロツドは、円形断面と、
0.32cm（0.125″）の直径とを有している。非支持
ロツドはかくして支持ロツドの径の67％の径を有
している。ロツドは、1.27cm（0.5″）のロツド材
料から形成される円形リングの一端に弦としてそ
れ等の端部で溶接される。ロツドの直径の点を除
き、バツフルは、１つ置きの通路を通る様なロツ
ド位置を有する同一構造を備えている。従つて、
ロツドは、3.4926cm（1.375″）の中心距離で弦と
してリングに取付けられる。

２４の支持ロツドバツフルと、２４の非支持ロ
ツドバツフルとは、別個の堆積で置かれ、同一方
向の方向性を有している。各堆積の側部は、異な
る色で90゜間隔に色信号を設けられる。

次に、バツフルは、1.9cm（3/4″）の厚さと、
4.76cm（1.87″）の巾の材料から形成される2.9ｍ
（9.5フイート）の長さの４本のスキツドバーに溶
接される。ノツチは、良好な嵌合を保証する如
く、色信号で90゜毎にバツフルリングに刻まれる。
バツフルは、支持ロツドバツフルと、非支持ロツ
ドバツフルとを交代させ6.1cm（2.4″）の中心間の
間隔で単一のバーに最初に装着される。スキツド
バーに溶接される第１ロツドバツフルは、支持ロ
ツドバツフルであり、その次は、該支持ロツドバ
ツフルから時計方向に180゜回転された非支持ロツ
ドバツフルである。次のバツフルは、第１ロツド
バツフルから90゜の時計方向の回転で方向づけら
れた支持ロツドバツフルである。次のロツドバツ
フルは、第１非支持ロツドバツフルから90゜の時
計方向の回転で方向づけられた非支持ロツドバツ
フルであり、以下この様に行われる。第１スキツ
ドバーへのバツフルの設置が完了すると、幾つか
の案内管は、ケージの各象限に挿入され、管束
は、整合を仕上げる如く床を転動される。残りの
３本のスキツドバーは、管束用ゲージを形成する
如く所定の位置に溶接される。スキツドバーは、
バツフルリングの外側端縁に高さが一致する。

次に、残りの管は、管束に挿入され、管板が設
置され、管は、管板へ転動して挿入される。

実例 単一通過の管形熱交換器は、1.75cm（0.6875″）
の正方形のピツチで設置され1.27cm（0.5″）の外
径を有し2.96ｍ（9.7フイート）の長さの137本の
炭素鋼管を収容し、26.04cm（10.25″）の胴径を有
している。該熱交換器は、約40％（40％の開口面
接）に切断されたセグメント状板バツフルを有
し、隣接するバツフルは、熱交換器の一側から他
側へ胴流体の流れを偏向する。隣接するバツフル
の各組の間には、一対の隣接し離隔する渦流発生
装置のバツフルがあり、各渦流発生装置のバツフ
ルは、離隔して平行なロツドを有し、各対の渦流
発生装置のバツフルは、他の渦流発生装置のバツ
フルのロツドに対し90゜の１つの渦流発生装置の
バツフルの組の平行なロツドを有している。渦流
発生器バツフルの平行ロツドは管１０６の間の列
の巾の50から90％の径を有する。

第２４図に示す如く、１つの管支持板バツフル
は、胴流体をその下方へ偏向する如く位置し、次
の管支持板バツフルは、該流体をその上方へ偏向
する如く位置している。

この説明は、胴流体をその下方へ流す如く位置
する第１垂直板バツフルの管サポートと、水平の
平行なロツドを使用する次の隣接する渦流発生装
置のバツフルと、垂直の平行なロツドを有する次
の隣接する渦流発生装置のバツフルと、胴流体を
その上方へ流す如く位置する第２垂直板バツフル
の管サポートと、垂直の平行なロツドを使用する
次の隣接する渦流発生装置のバツフルと、水平の
平行なロツドを使用する次の渦流発生装置のバツ
フルとを備える第１セクシヨンを包含する（これ
に続き、第２垂直板バツフルの管サポートが、そ
の下方へ胴流体を流す如く位置し、従つて、次の
セクシヨンを開始するか、または上述の第１セク
シヨンを反復する）。

例えば、胴流体が各バツフルの下を流れる２つ
の下方へ位置する板バツフルの管サポートの間の
間隔は、91.4cm（36″）である。

胴側流体の流れを横切つて延びる離隔した水平
の平行なロツドを有する第１渦流発生装置バツフ
ルは、第１板バツフルの管サポートに隣接して下
流へ離隔して位置し、該サポートは、1.9cm（3/
４″）の厚さと、4.76cm（1.87″）の巾の材料から形
成されるスキツドバーに溶接され、交換器の管を
収容して支持する如く孔を有している。該ロツド
は、非支持であり（支持性でもよい）、管の間に
位置し、各ロツドは、円形断面と、0.32cm
（0.125″）の直径とを有している。該ロツドは、
1.27cm（0.5″）のロツド材料から形成される端部
の円形の保持リングに平行な弦としてその端部で
溶接される。１つのロツドは、隣接する管の１つ
置きの対の間に位置する。次に、渦流発生装置バ
ツフルの円形保持リングは、スキツドバーに溶接
される。

胴側流体の流れを横切つて延びる離隔した垂直
の平行なロツドを有する様に作られる第２渦流発
生装置バツフルは、第１渦流発生装置バツフルに
隣接して下流へ離隔する。同一寸法のロツドは、
この第２渦流発生装置バツフルに使用される。１
つのロツドは、１つ置きの管の間に位置する。ロ
ツドは、円形保持リングにその端部で溶接され
る。円形リングは、スキツドバーに溶接される。

胴流体がその上方を通過する如く位置すること
を除き、第１板バツフルの管サポートと同様な態
様に設置される第２板バツフルの管サポートは、
この第２渦流発生装置バツフルに隣接して下流へ
離隔する。離隔する垂直の平行なロツド（第２渦
流発生装置バツフルの如く）を有する第３渦流発
生装置バツフルは、この第２板バツフルの次に隣
接して離隔して設けられ、該ロツドの端部は円形
保持リングに溶接される。該円形保持リングは、
スキツドバーに溶接される。１つのロツドは、隣
接する管の１つ置きの対の間に位置する。最後
に、隔離して平行な水平ロツドを有し隣接する渦
流発生装置バツフルは、この第１セクシヨン内に
ある。この渦流発生装置バツフルは、円形保持リ
ングに溶接されるそのロツドの端部を有し、該リ
ングは、スキツドバーに溶接される。１つのロツ
ドは、隣接する管の１つ置きの対の間に位置す
る。これは、熱交換器の長さに所要な繰返えして
反復される１つのセクシヨンを形成する。

実施例 単一通過の管形熱交換器は、フイン無し端部の
直径よりも0.7mm（0.026″）小さいフイン直径を有
し2.54cm（1″）の正方形のピツチで装着される
141本の炭素鋼フイン付き管（ウオルベリンＳ／
Ｔ型フイン管）を備えている。各フイン付き管
は、1.91cm（0.75″）のフイン無し端部の外径と、
1.84cm（0.724″）のフイン直径とを有し2.96ｍ
（9.7フイート）の長さである。フイン無し端部間
の0.64cm（0.25″）の正方形ピツチの間隙は、管取
付け作業の際、非支持ロツドと、管のフイン付き
部分との間の非支持ロツド間隙を許容するために
設けられる。胴径は、36.2cm（141/4″）である。
この熱交換器は、30.48cm（12″）の管支持距離を
有する如く設計される。

バツフルの配置は、第１９図に示される。１組
当り４つのバツフルが使用され。引締めないし支
持のロツドと、非支持ロツドとを有する２つの隣
接するバツフルの１つの小さい組は、２つの隣接
するバツフルの次の隣接する小さい組の引締めな
いし支持のロツドと、非支持ロツドとから90゜の
方向に位置している。隣接するバツフルの各対の
間の間隔は、15.24cm（6″）である。各引締めな
いし支持のロツドは、円形断面と、0.87cm
（0.35″）の直径とを有している。各非支持性ロツ
ドは、円形断面と、0.64cm（0.25″）の直径とを有
している。非支持ロツドはかくして支持ロツドの
径の73％を有している。非支持ロツドは、1.27cm
（1/2″）のロツド材料から形成される円形リング
の端部ないし面に弦としてその端部で溶接され
る。各バツフルの支持ロツドと、非支持ロツドと
は、相互に対して平行である。特大ないし引締め
ないし支持の各ロツドは、一対の隣接する管のフ
イン付き部分間に非支持ロツドがある状態でフイ
ン付き管が組立てられた後、所定の位置に押込ま
れる。支持ロツドの端部は、円形リングの端部な
いし面に弦として溶接される。

第１バツフル組立体では、２つの非支持ロツド
の１つの隣接する組は、フイン付き部分の第１管
の各側部のロツドによつて位置決めされ、２つの
非支持ロツドの次の組は、フイン付き部分の第２
管位置で各側部のロツドによつて位置決めされ、
第２管は、３つの中間の隣接するフイン付き管に
よつて第１管から離隔される。この第１バツフル
では、これ等の非支持ロツドは、関連する円形リ
ングに溶接される。非支持ロツドの組立て後、支
持ロツドは、非支持ロツドが溶接される円形リン
グの反対側の面に隣接してフイン付き部分の管の
間に設置され、該反対側の面は、好ましくは、胴
流体の流れに対してバツフルの上流側にある。各
支持ロツドは、隣接するフイン付き管の間の支持
ロツドの楔止めを生じる様な位置でフインに対し
て管束を貫通して押込まれる。このバツフルで
は、支持ロツドは、第１フイン付き管と、その次
の隣接するフイン付き管との間に楔止めする如く
挿入され、従つて、支持ロツドは、その位置の非
支持ロツドに隣接するが、該非支持ロツドに対し
円形リングの反対側で隣接する。付加的な支持ロ
ツドは、この第１バツフルの全体にわたり同様に
設置される。次に、支持ロツドは、円形リングに
溶接される。

この第１バツフルに隣接する次のバツフルで
は、支持ロツドと、非支持ロツドとは、相互に平
行であると共に、第１バツフルのロツドにも平行
であり、２つの非支持ロツドの組は、上述の第１
バツフルの第１管から第２の隣接する管の各側部
のロツドによつて位置決めされる。これと同様
に、２つの非支持ロツドの他の組は、熱交換器に
設置される。これ等の非支持ロツドは、このバツ
フルの円形リングに溶接される。２つのバツフル
のこの小さい組の第１バツフルと、次の隣接する
バツフルとの非支持ロツドは、従つて、各管がそ
の各側部に非支持ロツドを有する如く配置され、
図示の如く、第１バツフルでは、第１管、第５
管、第９管および第13管は、その各側部に非支持
ロツドを有し、該第１バツフルに隣接する次のバ
ツフルでは、第３管、第７管および第12管は、そ
の各側部に非支持ロツドを有している。また、第
２管、第６管、および第10管は、その各側部に非
支持ロツドを有し、１つの非支持ロツドは、第１
バツフルにあり、他の非支持ロツドは、第１バツ
フルに隣接する次のバツフルにある。

非支持ロツドが、次に隣接するこのバツフルの
円形リングに溶接された後、支持ないし引締め用
のロツドは、第１バツフルに関して説明した様に
挿入され、次に隣接するこのバツフルの支持リン
グの反対側に設置される。支持ロツドは、フイン
付部分で隣接するフイン付き管の間に楔止めする
如く設置される。支持ロツドは、図示の如く、第
３管と第４管の間、第７管と第８管の間および第
11管と第12管の間に設置される。次に、支持ロツ
ドは、その円形リングに溶接される。

第１９図に認められる如く、各管は、２つのバ
ツフルの小さい各組において支持ロツドで楔止め
され、即ち、第１対の隣接する管は、第１バツフ
ルの支持ロツドで楔止めされ、隣接する第２対の
隣接する管は、２つのバツフルの小さい組の次の
隣接するバツフルの他の支持ロツドで楔止めされ
る。

組当り４つのバツフルの１組における２つのバ
ツフルの隣接する次の小さい組は、非支持ロツド
と、支持ロツドとが２つのバツフルの小さい第１
組のロツドに対し90゜であるのを除き、小さい第
１組に関して説明された様に組立てられる。

1.3cm（1/2″）の厚さと、3.2cm（１ 1/4″）の
巾とを有するスキツドバーは、円形リングに溶接
される。

本発明の妥当な変更と変形とは、開示された発
明の範囲内と、本特許請求の範囲内とで当該技術
分野において可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は胴が断面で示されフイン付き管を有す
る管形熱交換器に使用される本発明の一実施例の
図、第２図から第９図までは表示線に沿う第１図
の熱交換器のバツフルの立面図、第１０図は熱交
換器の一部に位置するフイン付き管を有する管束
に使用される本発明の他の実施例の図、第１１図
から第１８図までは表示線に沿う第１０図に示さ
れる本発明のバツフルの立面図、第１９図は熱交
換器の一部で使用されるフイン付き管を有する管
束に使用される本発明の他の実施例の図、第２０
図から第２３図までは表示線に沿う第１９図に示
される装置のバツフルの平面図、第２４図は非支
持ロツドバツフルの形態の渦流発生装置が管形熱
交換器のセグメント状板バツフルと組合わされて
使用される本発明の他の実施例の図、第２５図、
第２６図は表示される線に沿う第２４図の装置の
断面図、第２７図は非支持ロツドバツフルの形態
の渦流発生装置が管形熱交換器の円板とドーナツ
板のバツフルに組合わされて使用される本発明の
他の実施例の図、第２８図、第２９図は表示線に
沿う第２７図の装置の断面図、第３０図は支持と
非支持とのロツドバツフルの形態の渦流発生装置
が管形熱交換器の板バツフルと組合わされて使用
される本発明の他の実施例の図、第３１図、第３
２図は表示された線に沿う第３０図の装置の断面
図、第３３図から第４０図までは本発明の新規な
渦流発生装置バツフルの別の実施例の図を示す。 １４，１８，２２，２６，６９，８４，８６，
８８，９０……バツフル、３０，７０，９２，１
７６……リング、３２，５８……管束、４４，６
２，７６，１７２……管、４６，４８……管列、
５０，５２……通路、５４，７４，９６，１７４
……非支持渦流発生装置、５６，７２，９４，１
７８……支持渦流発生装置、９３，１４６，１４
８……板バツフル、１２４……ドーナツバツフ
ル、１２８……円板バツフル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 外側管胴と、該外側管胴内に長手方向に設け
   られた少くとも１つの管束とを有し、該管束は１
   つの方向に平行な複数の管列と該管列に交差する
   第２方向に平行な複数の管列を格子状で対称的に
   配置された平行で実質的にまつすぐな複数の管の
   配列を有し、前記管列は該管列の間に前記管胴を
   長手方向に通る平行な流路を画定しており、前記
   管を通る第１の流体媒体と該第１の流体媒体と間
   接熱交換接触する前記流路を通る第２流体媒体を
   供給するための装置を有する型の熱交換装置にお
   いて、前記管束は長手の長さに沿うはなれた位置
   において、各個々の管の少くともいくつかについ
   ての中間の支持点が設けられており、前記管束は
   該管の両端の中間点に前記流路の少くともいくつ
   かに設けられた非支持渦流発生装置を有し、前記
   非支持渦流発生装置は前記管を横切つて延びる複
   数のロツドを有し、各ロツドはロツドが置かれて
   いるそれぞれの流路の巾の50％から90％の径であ
   り、第２流体媒体が前記流路に沿つて流れかつ渦
   流発生装置を通るとき該流体媒体内に渦を発生す
   るように各ロツドは置かれており、管束の一端か
   ら他端へのそれらの通路における実質的にすべて
   の管が、管束の両端の中間点で、少くとも１つの
   前記渦流発生装置のロツドに隣接して通りかつ離
   れた関係を有する熱交換装置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の熱交換装置にお
   いて、１組が前記管列によつて画定された平行な
   流路内に設けられ、別の組が前記管柱によつて画
   定される平行流路に設けられているようにされた
   ２組の渦流発生装置を前記管束が有している熱交
   換装置。 ３ 特許請求の範囲第１項又は第２項記載の熱交
   換装置において、前記管列と管柱は相互に直交し
   ている熱交換装置。 ４ 特許請求の範囲第１項から第３項までの何れ
   か１つの項に記載の熱交換装置において、前記非
   支持渦流発生装置はリングを横切る複数の平行な
   弦を形成する複数のロツドを有する熱交換装置。 ５ 特許請求の範囲第１項から第４項までの何れ
   か１つの項に記載の熱交換装置において、前記管
   束は該管束の軸に沿つて相互に離れた少くとも２
   組の非支持渦流発生装置及び／又は少くとも２組
   の支持渦流発生装置を有する熱交換装置。 ６ 特許請求の範囲第１項から第５項までの何れ
   か１つの項に記載の熱交換装置において、前記管
   束は該管束の両端の中間で該管束を部分的に横断
   して延びかつ前記管によつて交差して延びる少く
   とも１つの板バツフルをさらに有する熱交換装
   置。 ７ 特許請求の範囲第１項から第６項までの何れ
   か１つの項に記載の熱交換装置において、前記管
   束の管はフイン付中間部分と該フイン付中間部分
   よりも大きい横断寸法の２つの平らな端部を有す
   る熱交換装置。 ８ 特許請求の範囲第１項から第７項までの何れ
   か１つの項に記載の熱交換装置において、前記管
   は正方形ピツチで前記管束内に配置されかつ前記
   第１と第２管列の大多数のそれぞれの管列の数は
   奇数である熱交換装置。 ９ 外側管胴と、該外側管胴内に長手方向に設け
   られた少くとも１つの管束とを有し、該管束は１
   つの方向に平行な複数の管列と該管列に交差する
   第２方向に平行な複数の管列を格子状で対称的に
   配置された平行な複数の管の配列を有し、前記管
   列は該管列の間に前記管胴を長手方向に通る平行
   な流路を画定しており、前記管を通る第１の流体
   媒体と該第１の流体媒体と間接熱交換接触する前
   記流路を通る第２流体媒体を供給するための装置
   を有する型の熱交換装置において、前記管束は前
   記流路のいくつかの内にその両端の中間に置かれ
   かつそこを横切つて延びた非支持渦流発生装置を
   有し、該非支持渦流発生装置は前記第２流体媒体
   が前記流路に沿いかつ渦流発生装置を通過すると
   き、該第２流体媒体内に渦流を発生するように形
   成されていて、前記渦流発生装置はその両端の中
   間に管束を部分的に囲む少くとも１つのリングに
   よつて支持された複数のロツドを有し、前記ロツ
   ドの少くともいくつかはそれぞれの流路を画定し
   ている隣接した管から離されて設けられている流
   路の幅よりも小さい径を有し、そして前記流路の
   少くともいくつかにその両端の中間に位置する複
   数のロツドを有する支持渦流発生装置の少くとも
   １つの別の組を有し、前記渦流発生装置の別の組
   はそれぞれの流路を部分的にふさぎかつ前記流路
   を画定している管列又は管柱の何れかの側に隣接
   しかつ前記流路に沿つて流れかつ前記渦流発生装
   置を通るとき、第２流体媒体内に更に複数の渦流
   を発生するように形成され、前記ロツドは、非支
   持渦流発生装置を有する普通のリング上に装架さ
   れているか、管束の両端の中間に該管束を少くと
   も部分的に囲む別のリング上に装架されている熱
   交換装置。 １０ 特許請求の範囲第９項記載の熱交換装置に
   おいて、前記管束は２組の支持渦流発生装置を有
   し、前記一方の組は前記管列によつて画定される
   平行な流路内に設けられそして前記別の組は前記
   管柱によつて画定される平行な流路内に設けられ
   る熱交換装置。 １１ 特許請求の範囲第９項又は第１０項記載の
   熱交換装置において、前記管束はその両端の中間
   を該管束を少くとも部分的に取り巻く１つ又は複
   数のリングを有し、そして、前記支持渦流発生装
   置は前記リングを横切る複数の平行な弦を形成す
   る複数のロツドを有し、該ロツドのそれぞれは前
   記ロツドが置かれた流路の幅に実質的に等しい直
   径を有する熱交換装置。 １２ 特許請求の範囲第１１項に記載の熱交換装
   置において、非支持及び支持渦流発生装置のロツ
   ドは普通のリングの複数の平行な弦を形成しかつ
   これらの弦によつて支持されている熱交換装置。 １３ 特許請求の範囲第１２項に記載の熱交換装
   置において、前記非支持渦流発生装置のロツドと
   前記支持渦流発生装置のロツドは前記普通の支持
   リングの対向する側に安全に支持されている熱交
   換装置。 １４ 特許請求の範囲第９項から第１３項までの
   何れか１つの項に記載の熱交換装置において、非
   支持渦流発生装置のロツドの径は支持渦流発生装
   置のロツドの径の50ないし90％である熱交換装
   置。 １５ 特許請求の範囲第９項から第１４項までの
   何れか１つの項に記載の熱交換装置において、前
   記管束は該管束の軸に沿つて相互に離れた少くと
   も２組の非支持渦流発生装置及び／又は少くとも
   ２組の支持渦流発生装置を有する熱交換装置。 １６ 特許請求の範囲第９項から第１５項までの
   何れか１つの項に記載の熱交換装置において、前
   記管束は該管束の両端の中間で該管束を部分的に
   横断して延びかつ前記管によつて交差して延びる
   少くとも１つの板バツフルをさらに有する熱交換
   装置。 １７ 特許請求の範囲第９項から第１６項までの
   何れか１つの項に記載の熱交換装置において、前
   記管束の管はフイン付中間部分と該フイン付中間
   部分よりも大きい横断寸法の２つの平らな端部を
   有する熱交換装置。 １８ 特許請求の範囲第９項から第１７項までの
   何れか１つの項に記載の熱交換装置において、前
   記管は正方形ピツチで前記管束内に配置されかつ
   前記第１と第２管列の大多数のそれぞれの管列の
   数は奇数である熱交換装置。