JP2000297991A - 熱交換器管 - Google Patents

熱交換器管

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JP2000297991A
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Helmut Beykirch
ヘルムート・バイキルヒ
Stefan Geissler
シユテフアン・ガイスレル
Joachim Kautz
ヨアヒム・カウツ
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hde Metallwerk GmbH
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    • F28D7/10—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 一方では一層容易に分解可能であり、他方で
は大きい時間間隔でのみ掃除可能な新しい熱交換器管を
提供する。 【構成】 熱交換器管は、内管及び外管を持ち、これら
の内管及び外管のうち少なくとも一方の管が複数のリブ
状変形部を持ち、これらの変形部が、内管と外管との間
に、ほぼ軸線方向全長にわたってらせん状に延びる加熱
又は冷却すべき生成物用の少なくとも１つの流路を構成
し、リブ状変形部が、対向する内管又は外管の周面に少
なくともすきまばめのように接近せしめられるカム面を
持ち、内管及び外管が、軸線方向相対運動により互いに
分離可能である。本発明により内管及び外管の対向する
リブ状変形部のカム面の間に、短絡流用に設けられる間
隙が存在し、主生成物の流れは流路を通って行われる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内管及び外管を持
ち、これらの内管及び外管のうち少なくとも一方の管が
複数のリブ状変形部を持ち、これらの変形部が、内管と
外管との間に、ほぼ軸線方向全長にわたってらせん状に
延びる加熱又は冷却すべき生成物用の少なくとも１つの
流路を構成し、リブ状変形部が、対向する内管又は外管
の周面に少なくともすきまばめのように接近せしめられ
るカム面を持ち、内管及び外管が、軸線方向相対運動に
より互いに分離可能である、熱交換器管に関する。
【０００２】
【従来の技術】この熱交換器官は例えばドイツ連邦共和
国特許出願第４５５４４Ｄ号明細書から公知である。こ
れは基本的に分解可能な熱交換器管であり、組立て状態
で内管及び外管のリブ状変形部の対向するカム面が、密
封するように互いに重なっている。しかしこの熱交換器
管は、一方では比較的大きい力を費やしてのみ分解可能
であり、他方ではこのような熱交換器管は流路の縁範囲
で速やかに汚れる傾向があるので、比較的短い掃除間隔
が必要である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来技術から
出発して本発明の課題は、一方では一層容易に分解可能
であり、他方では大きい時間間隔でのみ掃除可能な新し
い熱交換器管を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この課題の解決策は、請
求項１の特徴から得られ、この特徴によれば、内管及び
外管の対向するリブ状変形部のカム面の間に、短絡流用
に設けられる間隙が存在し、主生成物の流れは流路を通
って行われる。
【０００５】本発明による熱交換器管は、従来技術に比
較して、２つの主要な利点を持っている。即ち一方では
本発明による熱交換器の内管及び外管は、内管及び外管
の面部分が直接互いに接しないので、著しく少ない力で
分解することができる。他方リブ状変形部の対向するカ
ム面の間の環状間隙により、流路の縁範囲における汚れ
を生じる付着物を最小にする短絡流用の僅かな流路しか
生じないので、掃除間隔従って熱交換器管の分解は大き
い間隔でしか必要でない。それにより本発明による熱交
換器管の著しく経済的な運転が行われる。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明の別の有利な実施形態で
は、リブ状変形部が少なくとも１つのほぼ長方形の流路
を構成している。長方形流路は流れ技術的な利点を持っ
ている。なぜならば、長方形流れ断面の縦面である主熱
伝達面の間隔は、比較的小さいからである。それにより
理論によれば、伝達媒体への熱伝達経路は比較的短い。
十分な渦巻きが起こらない非常に粘性のある媒体でも、
主伝熱伝達面の小さい間隔は非常に有利である。なぜな
らば、それによりまだ比較的良好な熱交換を行うことが
できるからである。
【０００７】本発明の別の有利な実施形態では、内管及
び外管から成る管装置が、内側覆い管及び外側覆い管を
備えている。それにより今や逆流又は並流で、熱交換器
管の周りを流れる液体をシステムを通して送ることがで
きるので、熱交換器管は液体を導く環状間隙内にある。
この場合外側管の外側輪郭又は内側管の内側輪郭は、付
加的に環状通路内に乱流を生じ、この乱流も同様に熱交
換にとって有利である。
【０００８】この乱流は、別の実施形態の範囲内で、内
側覆い管又は外側覆い管が、乱流度を高める歯形部を持
っていることによって増大することができる。
【０００９】最後に内管と外管の対応を正確に確実にす
るため、内管及び外管は例えば共通な球面凹所により形
成される標識を持つことができる。
【００１０】本発明のそれ以外の利点は、次の請求項及
び実施例の説明から明らかになる。
【００１１】
【実施例】図面において熱交換器は全体に符号１０をつ
けられている。後で説明する間隙２４がそこに認められ
なくても、図５による熱交換器１０を縮小して示す図面
として、図１ないし４を理解すべきことを予め断ってお
く。
【００１２】図１からわかるように、熱交換器１０は取
付けられた状態で両側に接続ブロツク１１を持ち、これ
らの接続ブロツク１１を介して冷却媒体又は伝熱媒体及
び生成物の導入及び導出が行われる。
【００１３】図１には、液状伝熱媒体又は冷却媒体を持
つ典型的に単管熱交換器１０が示されている。生成物の
導入はＰ１を介して行われ、生成物はらせん状流路１８
を通った後Ｐ２を経て熱交換器１０から出る。これに反
し入口ｗは出口ｋを経て入るか又は出る冷却媒体又は伝
熱媒体は、流路１８を収容する収容する内側覆い管２１
と外側覆い管２２との間の環状間隙２３を通って流れ
る。
【００１４】熱交換器１０は、後述するように組合わせ
ることができる内管１２（図２参照）及び外管（図３）
を持っている。
【００１５】内管１２はらせん状に包囲しかつ外方へ向
くリブ状変形部１５を持ち、この変形部がカム面１４を
形成している。これに反し外管１３は内方へ向くリブ状
変形部１６を持ち、この変形部１６も同様にらせん状に
設けられ、内方へ突出するカム面１７を持っている。内
管１２では外方へ突出するカム面１４の間にそれぞれ流
路１８を形成する範囲１９が存在し、一方外管１３はカ
ム面の間に流路１８を形成する範囲２０を持っている。
これは特に図４からよくわかる。ここではカム面１４及
び１７が対向し、範囲１９及び２０は流路１８となるよ
うに補足し合っている。
【００１６】図５からわかるように、内管１２及び外管
１３の組合わせ後も管１２と１３との間に間隙２４が存
在し、この間隙２４を通して所望のように軸線方向短絡
流が流れる。生成物主流は流路１８を経て流れるが、図
に少し誇張して示す間隙２４のため短絡流が生じて、流
路１８内の汚れ及び付着物を減少する。それにより熱交
換器１０の分解は大きい時間間隔でしか必要でない。
【００１７】図５は流路１８の有利な長方形構成も示
し、それにより主熱伝達面２５は僅か互いに離れている
だけであり、熱伝達媒体への熱伝達経路も比較的小さ
い。
【００１８】最後に図６及び７には、図４による熱交換
器１０が拡大図で認められ、内管１２および外管１３は
それぞれ球面凹所３０，３１を持っている。球面凹所３
０，３１は内管１２及び外管１３の標識であり、これら
の標識により管の正確な相互対応を確実にすることがで
きる。球面凹所３０，３１が正しく対応せしめられる
と、管１２及び１３の運転位置が得られ、即ちカム面１
４及び１７が対向している。これらの図においてもカム
面１４及び１７の間に間隙２４（図５）は認められな
い。
【図面の簡単な説明】
【図１】両側に接続ブロツクを設けられる熱交換器管の
縦断面図である。
【図２】図１による熱交換器管の内管の一部の縦断面図
である。
【図３】図１による熱交換器管の外管の一部の縦断面図
である。
【図４】図１による熱交換器管の内管及び外管の拡大図
である。
【図５】内管と外管との間の間隙が見える図１の熱交換
器官の一部の拡大図である。
【図６】内管及び外管の相互対応を確実にする装置を持
つ図４による熱交換器管の一部を切欠いた平面図であ
る。
【図７】内管及び外管の相互対応を確実にする装置を持
つ図６による熱交換器管の横断面図である。
【符号の説明】
１０ 熱交換器（管） １２ 内管 １３ 外管 １４，１７ カム面 １５，１６ 変形部 １８ 流路 ２４ 間隙
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 シユテフアン・ガイスレル ドイツ連邦共和国 ノルドキルヒエン・ビ ルケンヴエーク１ (72)発明者 ヨアヒム・カウツ ドイツ連邦共和国 ヴアルベ・アム・ホー レン・ シユタイン２アー

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 熱交換器管であって、内管及び外管を持
    ち、これらの内管及び外管のうち少なくとも一方の管が
    複数のリブ状変形部を持ち、これらの変形部が、内管と
    外管との間に、ほぼ軸線方向全長にわたってらせん状に
    延びる加熱又は冷却すべき生成物用の少なくとも１つの
    流路を構成し、リブ状変形部が、対向する内管又は外管
    の周面に少なくともすきまばめのように接近せしめられ
    るカム面を持ち、内管及び外管が、軸線方向相対運動に
    より互いに分離可能であるものにおいて、内管（１２）
    及び外管（１３）の対向するリブ状変形部（１５，１
    ６）のカム面（１４，１７）の間に、短絡流用に設けら
    れる間隙（２４）が存在し、主生成物の流れは流路（１
    ８）を通って行われることを特徴とする、熱交換器管。
  2. 【請求項２】 リブ状変形部（１５，１６）が少なくと
    も１つのほぼ長方形の流路（１８）を構成していること
    を特徴とする、請求項１に記載の熱交換器管。
  3. 【請求項３】 内管（１２）及び外管（１３）から成る
    管装置が、内側覆い管（２１）及び外側覆い管（２２）
    を備えていることを特徴とする、請求項１又は２に記載
    の熱交換器管。
  4. 【請求項４】 内側覆い管又は外側覆い管が、乱流度を
    高める歯形部を持っていることを特徴とする、請求項３
    に記載の熱交換器管。
  5. 【請求項５】 内管（１２）及び外管（１３）が、これ
    らの管（１２，１３）の正確な対応を確実にする標識を
    持っていることを特徴とする、請求項１〜４の１つに記
    載の熱交換器管。
  6. 【請求項６】 必要な相互対応が、内管（１２）及び外
    管（１３）に設けられる球面凹所（３０，３１）により
    行われることを特徴とする、請求項５に記載の熱交換器
    管。
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