JP2002147976A - 熱交換器 - Google Patents
熱交換器Info
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- heat exchanger
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D7/00—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
- 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
- F28D7/106—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 consisting of two coaxial conduits or modules of two coaxial conduits
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D7/00—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
- F28D7/0066—Multi-circuit heat-exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat-exchangers for more than two fluids
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D7/00—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
- F28D7/0066—Multi-circuit heat-exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat-exchangers for more than two fluids
- F28D7/0083—Multi-circuit heat-exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat-exchangers for more than two fluids with units having particular arrangement relative to a supplementary heat exchange medium, e.g. with interleaved units or with adjacent units arranged in common flow of supplementary heat exchange medium
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D7/00—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
- F28D7/02—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 helically coiled
- F28D7/022—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 helically coiled the conduits of two or more media in heat-exchange relationship being helically coiled, the coils having a cylindrical configuration
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F2265/00—Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction
- F28F2265/26—Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction for allowing differential expansion between elements
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 効率良く熱交換が可能な構造により、単純で
コンパクトに装置を構成し、従来品よりも安価に熱交換
器を提供することを課題とする。 【解決手段】 伝熱管１内に被処理流体２と熱媒３との
いずれか一方の流体を流通させ、内外筒５，６との間に
形成され、上下端部８により閉鎖された空間７内に、内
外筒５，６の中心軸Ｃの方向に摺動可能に当接するよう
に伝熱管１を螺旋状に配位し、前記空間７内の伝熱管１
と伝熱管１に挟まれる螺旋状空間４を前記他方の流体流
路としたことを特徴とする熱交換器を提供する。これに
より、熱交換の効率を上げることができ、熱交換器をコ
ンパクトに構成することができる。また、従来品に比べ
て構造を簡略化できるため、製造工数を圧縮でき、よっ
て安価に熱交換器を提供することができる。そして、伝
熱管１の熱による伸縮を伝熱管１自体で吸収できるた
め、構成部品にも無理が生じず、従来のような伸縮継手
が不要となる。
コンパクトに装置を構成し、従来品よりも安価に熱交換
器を提供することを課題とする。 【解決手段】 伝熱管１内に被処理流体２と熱媒３との
いずれか一方の流体を流通させ、内外筒５，６との間に
形成され、上下端部８により閉鎖された空間７内に、内
外筒５，６の中心軸Ｃの方向に摺動可能に当接するよう
に伝熱管１を螺旋状に配位し、前記空間７内の伝熱管１
と伝熱管１に挟まれる螺旋状空間４を前記他方の流体流
路としたことを特徴とする熱交換器を提供する。これに
より、熱交換の効率を上げることができ、熱交換器をコ
ンパクトに構成することができる。また、従来品に比べ
て構造を簡略化できるため、製造工数を圧縮でき、よっ
て安価に熱交換器を提供することができる。そして、伝
熱管１の熱による伸縮を伝熱管１自体で吸収できるた
め、構成部品にも無理が生じず、従来のような伸縮継手
が不要となる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本願発明は、液体や蒸気等の
流体に対して加熱あるいは冷却作用をなすことを目的と
する熱交換器に関するものである。
流体に対して加熱あるいは冷却作用をなすことを目的と
する熱交換器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】製薬および食品製造の工程や医療機関に
て用いられ、細菌や異物に対して管理がなされている、
蒸留水や無菌瀘過水等の被処理流体に使用する熱交換器
においては、交差汚染防止の目的で二重管式熱交換器や
実用新案登録３０６１８１０号に開示されるような二重
管板式熱交換器が使用されている。これらは、伝熱管内
を流通する被処理流体と熱媒を間接的に接触させること
により熱交換をするものである。また、これらの熱交換
器においては、細菌や異物に対しての管理を行うため、
液漏れ等による被処理流体の汚染の発生を防止する必要
があり、また、被処理流体の流路内部に残留液が無いよ
うに、ドレン完全排出の機能も必要とされている。
て用いられ、細菌や異物に対して管理がなされている、
蒸留水や無菌瀘過水等の被処理流体に使用する熱交換器
においては、交差汚染防止の目的で二重管式熱交換器や
実用新案登録３０６１８１０号に開示されるような二重
管板式熱交換器が使用されている。これらは、伝熱管内
を流通する被処理流体と熱媒を間接的に接触させること
により熱交換をするものである。また、これらの熱交換
器においては、細菌や異物に対しての管理を行うため、
液漏れ等による被処理流体の汚染の発生を防止する必要
があり、また、被処理流体の流路内部に残留液が無いよ
うに、ドレン完全排出の機能も必要とされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】これら従来の熱交換器
は、必要な設置スペースが大きかったり、構造が比較的
複雑なために製作費が割高になる傾向があった。特に二
重管式熱交換器の場合は個々に独立した熱交換ユニット
を複数製作し、それぞれを接続する必要があるため、接
続箇所が多くなり、接続箇所が増えれば増えるほど、液
漏れの発生の可能性が高くなり、被処理流体の汚染の発
生の可能性も高くなる。従って、接続に手間がかかるこ
とは勿論、接続後の漏れ発生等に関しての対策も面倒で
あった。そして、処理温度差が大きい場合は伸縮継手を
要した。また、滅菌処理として高温蒸気を伝熱管内に通
す場合に、伝熱管が熱により膨張して、構成部品の各部
に無理が発生する恐れがあった。本願発明は、効率良く
熱交換が可能な構造により、単純でコンパクトに装置を
構成し、従来品よりも安価に熱交換器を提供することを
課題とする。特に、製薬および食品製造の工程や医療機
関にて用いられ、細菌や異物に対して管理がなされてい
る、蒸留水や無菌瀘過水、或いは薬液や食品等を被処理
流体として使用した場合にあっても、これらの被処理流
体の汚染の発生を極力低減させることのできる熱交換器
を提供せんとするものである。
は、必要な設置スペースが大きかったり、構造が比較的
複雑なために製作費が割高になる傾向があった。特に二
重管式熱交換器の場合は個々に独立した熱交換ユニット
を複数製作し、それぞれを接続する必要があるため、接
続箇所が多くなり、接続箇所が増えれば増えるほど、液
漏れの発生の可能性が高くなり、被処理流体の汚染の発
生の可能性も高くなる。従って、接続に手間がかかるこ
とは勿論、接続後の漏れ発生等に関しての対策も面倒で
あった。そして、処理温度差が大きい場合は伸縮継手を
要した。また、滅菌処理として高温蒸気を伝熱管内に通
す場合に、伝熱管が熱により膨張して、構成部品の各部
に無理が発生する恐れがあった。本願発明は、効率良く
熱交換が可能な構造により、単純でコンパクトに装置を
構成し、従来品よりも安価に熱交換器を提供することを
課題とする。特に、製薬および食品製造の工程や医療機
関にて用いられ、細菌や異物に対して管理がなされてい
る、蒸留水や無菌瀘過水、或いは薬液や食品等を被処理
流体として使用した場合にあっても、これらの被処理流
体の汚染の発生を極力低減させることのできる熱交換器
を提供せんとするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本願第１の発明は、伝熱管１内に被処理流体２と熱
媒３とのいずれか一方の流体を流通させ、伝熱管外の空
間４を流通させる前記他方の流体との間で熱交換が行わ
れることにより、被処理流体２に加熱あるいは冷却作用
をなす熱交換器において、外筒５と内筒６との間に形成
される空間７内に、伝熱管１を螺旋状に配位し、前記空
間７内の伝熱管１と伝熱管１に挟まれる螺旋状空間４を
流体の流路としたことを特徴とする熱交換器を提供す
る。これにより、熱交換の効率を上げることができ、熱
交換器をコンパクトに構成することができる。
に、本願第１の発明は、伝熱管１内に被処理流体２と熱
媒３とのいずれか一方の流体を流通させ、伝熱管外の空
間４を流通させる前記他方の流体との間で熱交換が行わ
れることにより、被処理流体２に加熱あるいは冷却作用
をなす熱交換器において、外筒５と内筒６との間に形成
される空間７内に、伝熱管１を螺旋状に配位し、前記空
間７内の伝熱管１と伝熱管１に挟まれる螺旋状空間４を
流体の流路としたことを特徴とする熱交換器を提供す
る。これにより、熱交換の効率を上げることができ、熱
交換器をコンパクトに構成することができる。
【０００５】また、本願第２の発明は、伝熱管１内に被
処理流体２を流通させ、伝熱管外の空間４を流通させる
熱媒３との間で熱交換が行われることにより、被処理流
体２に加熱あるいは冷却作用をなす熱交換器において、
外筒５と内筒６との間に形成される空間７内に、伝熱管
１が螺旋状に配位され、前記空間７内の伝熱管１と伝熱
管１に挟まれる螺旋状空間４が熱媒３の流路とされ、外
筒５および内筒６の軸方向に摺動可能な状態で、この伝
熱管１が、外筒５の内面および内筒６の外面に対して当
接することにより、伝熱管１の膨張や収縮を許容できる
ようにしたことを特徴とする熱交換器を提供するもので
ある。ここで、「摺動可能に当接」とは、伝熱管１と内
外筒５，６との固定がなされておらず、隙間なく当接し
ている状態若しくは熱媒３の自由な流通がされない程度
の僅かな隙間が保たれている状態を言う。これにより、
伝熱管１の熱による伸縮を伝熱管１自体で吸収できるた
め、構成部品にも無理が生じず、従来のような伸縮継手
が不要となるのである。
処理流体２を流通させ、伝熱管外の空間４を流通させる
熱媒３との間で熱交換が行われることにより、被処理流
体２に加熱あるいは冷却作用をなす熱交換器において、
外筒５と内筒６との間に形成される空間７内に、伝熱管
１が螺旋状に配位され、前記空間７内の伝熱管１と伝熱
管１に挟まれる螺旋状空間４が熱媒３の流路とされ、外
筒５および内筒６の軸方向に摺動可能な状態で、この伝
熱管１が、外筒５の内面および内筒６の外面に対して当
接することにより、伝熱管１の膨張や収縮を許容できる
ようにしたことを特徴とする熱交換器を提供するもので
ある。ここで、「摺動可能に当接」とは、伝熱管１と内
外筒５，６との固定がなされておらず、隙間なく当接し
ている状態若しくは熱媒３の自由な流通がされない程度
の僅かな隙間が保たれている状態を言う。これにより、
伝熱管１の熱による伸縮を伝熱管１自体で吸収できるた
め、構成部品にも無理が生じず、従来のような伸縮継手
が不要となるのである。
【０００６】
【発明の実施の形態】次に、図面に基づいて、本願発明
の実施の一形態について説明する。図１は、本願発明の
実施の形態に係る熱交換器の構造説明図であり、図２は
この熱交換器の平面図である。また、図３はこの熱交換
器の製造方法に関する説明図である。
の実施の一形態について説明する。図１は、本願発明の
実施の形態に係る熱交換器の構造説明図であり、図２は
この熱交換器の平面図である。また、図３はこの熱交換
器の製造方法に関する説明図である。
【０００７】本願発明に係る熱交換器は、外観が中空で
円筒状のものである。外部の材質としてはステンレス等
が使用される。また、必要により周囲に断熱材が付加さ
れる。この熱交換器の側面は外筒５と内筒６から成り、
両筒間の上下端部８，８は閉鎖されている。この例で
は、上下端部８，８をドーナツ状の蓋部材で閉鎖した
が、外筒５と略同じ大きさの円板状の蓋部材で閉鎖して
もよい。
円筒状のものである。外部の材質としてはステンレス等
が使用される。また、必要により周囲に断熱材が付加さ
れる。この熱交換器の側面は外筒５と内筒６から成り、
両筒間の上下端部８，８は閉鎖されている。この例で
は、上下端部８，８をドーナツ状の蓋部材で閉鎖した
が、外筒５と略同じ大きさの円板状の蓋部材で閉鎖して
もよい。
【０００８】内外筒５，６間の空間７には所定の間隔を
持つ螺旋状の伝熱管１が配位されており、その伝熱管１
は内外筒５，６間の上下端部８，８を貫通して、外部に
フランジ１ａ，１ａ等の配管接続手段が設けられてい
る。この伝熱管１の内部に蒸留水や無菌瀘過水等の被処
理流体２が流通する。なお、伝熱管１の材質には通常ス
テンレス等が使用されている。伝熱管１は螺旋状であ
り、勾配がついているため、熱交換器の中心軸Ｃの方向
が垂直方向になるように熱交換器を配置することによ
り、残留液が伝熱管１内部にほとんど溜まることがな
い。よって、ドレン完全排出の機能を熱交換器に付加す
る必要がなく、細菌や異物に対しての管理が有利であ
る。また、残留液による管内のスケール付着が発生しに
くい。なお、伝熱管１の熱交換器外部への取り出し位置
は、上下端部８，８部分に限られるものではなく、例え
ば外筒５や中筒６の側面としても良く、各種変更して実
施し得る。
持つ螺旋状の伝熱管１が配位されており、その伝熱管１
は内外筒５，６間の上下端部８，８を貫通して、外部に
フランジ１ａ，１ａ等の配管接続手段が設けられてい
る。この伝熱管１の内部に蒸留水や無菌瀘過水等の被処
理流体２が流通する。なお、伝熱管１の材質には通常ス
テンレス等が使用されている。伝熱管１は螺旋状であ
り、勾配がついているため、熱交換器の中心軸Ｃの方向
が垂直方向になるように熱交換器を配置することによ
り、残留液が伝熱管１内部にほとんど溜まることがな
い。よって、ドレン完全排出の機能を熱交換器に付加す
る必要がなく、細菌や異物に対しての管理が有利であ
る。また、残留液による管内のスケール付着が発生しに
くい。なお、伝熱管１の熱交換器外部への取り出し位置
は、上下端部８，８部分に限られるものではなく、例え
ば外筒５や中筒６の側面としても良く、各種変更して実
施し得る。
【０００９】伝熱管１は、内外筒５，６間の空間７に所
定の間隔を持つ螺旋状に配位されるため、伝熱管１のそ
れぞれと内外筒５，６とで囲まれる所定の間隔を持つ螺
旋状空間４が形成される。この螺旋状空間４が熱媒３の
流通する空間となる。この螺旋状空間４への熱媒３の出
入りは内外筒５，６間の上下端部８に突設された配管４
ａ，４ａにより行われる。配管４ａ，４ａの末端には、
フランジ４ｂ，４ｂ等の配管接続手段が形成されてい
る。ここで、伝熱管１は、熱交換器の熱交換室内（この
例では、内外筒５，６及び両筒間の閉鎖された上下端部
８，８により形成される空間７）においては、接続部分
を持たない一本の連続した管として実施し、熱交換室外
において外部の管等の流路と接続するようにすること
が、液漏れの発生の防止、液漏れの発生による外部の雰
囲気との接触による伝熱管１内の被処理液の汚染の防止
のためには、最も望ましい。伝熱管１と内外筒５，６と
の間は固定がされておらず、熱媒３の自由な流通がされ
ない程度であって、螺旋状空間４に比べ非常に小さい隙
間が保たれている。これにより、熱媒３のほぼ全ては熱
交換器内部を螺旋状空間４に従って螺旋状に流れる。そ
して、伝熱管１と内外筒５，６間に僅かな隙間が存在す
るため、伝熱管１は内外筒５，６に対して摺動可能とな
っている。そのため加熱や冷却による伝熱管１の膨張や
収縮を、伝熱管１が熱交換器の中心軸Ｃ方向に移動する
ことで、伝熱管１全体がコイルばねのような挙動をし、
吸収することができる。よって、高温蒸気による伝熱管
１内の滅菌処理を行う際においても、伝熱管１が膨張し
て、各部に無理が発生するようなことがない。他に、螺
旋状流路の利点としては、直管に比べ流路内で乱流が発
生しやすく、総括伝熱係数が大きいことがある。また急
な屈曲部やヘッダー部が存在しないため、流路の圧力損
失が小さく流れがスムーズであり、そのため流れの淀み
による流路内のスケール付着が起こりにくい。なお、配
管４ａ，４ａの取り付け位置は、上下端部８，８に限ら
れるものではなく、例えば外筒５や中筒６の側面であっ
ても良く、各種変更して実施し得る。
定の間隔を持つ螺旋状に配位されるため、伝熱管１のそ
れぞれと内外筒５，６とで囲まれる所定の間隔を持つ螺
旋状空間４が形成される。この螺旋状空間４が熱媒３の
流通する空間となる。この螺旋状空間４への熱媒３の出
入りは内外筒５，６間の上下端部８に突設された配管４
ａ，４ａにより行われる。配管４ａ，４ａの末端には、
フランジ４ｂ，４ｂ等の配管接続手段が形成されてい
る。ここで、伝熱管１は、熱交換器の熱交換室内（この
例では、内外筒５，６及び両筒間の閉鎖された上下端部
８，８により形成される空間７）においては、接続部分
を持たない一本の連続した管として実施し、熱交換室外
において外部の管等の流路と接続するようにすること
が、液漏れの発生の防止、液漏れの発生による外部の雰
囲気との接触による伝熱管１内の被処理液の汚染の防止
のためには、最も望ましい。伝熱管１と内外筒５，６と
の間は固定がされておらず、熱媒３の自由な流通がされ
ない程度であって、螺旋状空間４に比べ非常に小さい隙
間が保たれている。これにより、熱媒３のほぼ全ては熱
交換器内部を螺旋状空間４に従って螺旋状に流れる。そ
して、伝熱管１と内外筒５，６間に僅かな隙間が存在す
るため、伝熱管１は内外筒５，６に対して摺動可能とな
っている。そのため加熱や冷却による伝熱管１の膨張や
収縮を、伝熱管１が熱交換器の中心軸Ｃ方向に移動する
ことで、伝熱管１全体がコイルばねのような挙動をし、
吸収することができる。よって、高温蒸気による伝熱管
１内の滅菌処理を行う際においても、伝熱管１が膨張し
て、各部に無理が発生するようなことがない。他に、螺
旋状流路の利点としては、直管に比べ流路内で乱流が発
生しやすく、総括伝熱係数が大きいことがある。また急
な屈曲部やヘッダー部が存在しないため、流路の圧力損
失が小さく流れがスムーズであり、そのため流れの淀み
による流路内のスケール付着が起こりにくい。なお、配
管４ａ，４ａの取り付け位置は、上下端部８，８に限ら
れるものではなく、例えば外筒５や中筒６の側面であっ
ても良く、各種変更して実施し得る。
【００１０】次に、この熱交換器の基本的な製造方法に
ついて、図３に基づき簡単に説明する。なお、図３に記
した各構成要素は、一部簡略化して描かれている。ま
ず、内筒６を外筒５の内側に挿入する。そして、別途螺
旋状に成形した伝熱管１を、前記のように組み合わされ
た内外筒５，６間の空間（後に空間７となる部分）に挿
入する。次に、上下端部８，８に設けられた穴８ａ，８
ａに伝熱管１の両端部１ｂ，１ｂを貫通させ、上下端部
８，８を内外筒５，６及び伝熱管１の両端部１ｂ，１ｂ
に溶接等により固定し、フランジ１ａ，１ａを伝熱管１
の両端部１ｂ，１ｂに、配管４ａ，４ａ及びフランジ４
ｂ，４ｂを上下端部８，８に設けられた穴８ｂ，８ｂに
取り付けて完成する。この製造方法は、従来の二重管式
熱交換器や二重管板式熱交換器のものと比較すると、固
定や接続を要する箇所が少なくなっているため、製造工
数を圧縮でき、よって従来に比べ安価に熱交換器を提供
することができる。なお、前記のように伝熱管１の両端
部１ｂ，１ｂの熱交換器外部への取り出し位置や、配管
４ａ，４ａの取付け位置は、上下端部８，８部分に限ら
れるものではなく、例えば外筒５や中筒６の側面として
も良く、各種変更して実施し得る。
ついて、図３に基づき簡単に説明する。なお、図３に記
した各構成要素は、一部簡略化して描かれている。ま
ず、内筒６を外筒５の内側に挿入する。そして、別途螺
旋状に成形した伝熱管１を、前記のように組み合わされ
た内外筒５，６間の空間（後に空間７となる部分）に挿
入する。次に、上下端部８，８に設けられた穴８ａ，８
ａに伝熱管１の両端部１ｂ，１ｂを貫通させ、上下端部
８，８を内外筒５，６及び伝熱管１の両端部１ｂ，１ｂ
に溶接等により固定し、フランジ１ａ，１ａを伝熱管１
の両端部１ｂ，１ｂに、配管４ａ，４ａ及びフランジ４
ｂ，４ｂを上下端部８，８に設けられた穴８ｂ，８ｂに
取り付けて完成する。この製造方法は、従来の二重管式
熱交換器や二重管板式熱交換器のものと比較すると、固
定や接続を要する箇所が少なくなっているため、製造工
数を圧縮でき、よって従来に比べ安価に熱交換器を提供
することができる。なお、前記のように伝熱管１の両端
部１ｂ，１ｂの熱交換器外部への取り出し位置や、配管
４ａ，４ａの取付け位置は、上下端部８，８部分に限ら
れるものではなく、例えば外筒５や中筒６の側面として
も良く、各種変更して実施し得る。
【００１１】なお本願発明においては、伝熱管１の方に
被処理流体２を、対する螺旋状空間４に熱媒３を流通さ
せているが、それぞれの関係はこれに限定されず、使用
目的に応じて逆転させても良い。但し、被処理液が、蒸
留水、無菌瀘過水、薬品、食品等の無菌管理が必要な被
処理流体に使用する熱交換器においては、伝熱管１の方
に被処理流体２を流通させることが望ましい。即ち、螺
旋状空間４に被処理流体２を通した場合、伝熱管１の外
面と内筒６または外筒５の壁面との間等にコールドスポ
ット（液溜まり箇所）が生ずるおそれが高くなる。ま
た、伝熱管１の両端部１ｂ，１ｂと上下端部８，８との
間等の接合箇所から液漏れが発生した場合に被処理流体
２が汚染されることとなる。これに対して、伝熱管１に
被処理流体２を通した場合、伝熱管１は螺旋状でかつ内
部に一切の造作物も無いことにより、コールドスポット
が生ずるおそれが無くかつフランジ等の接合箇所も存在
しないことにより、液漏れが発生するおそれが無い。こ
れにより、完全な洗浄や滅菌が保証でき、被処理流体２
が汚染される可能性を皆無とすることができる。
被処理流体２を、対する螺旋状空間４に熱媒３を流通さ
せているが、それぞれの関係はこれに限定されず、使用
目的に応じて逆転させても良い。但し、被処理液が、蒸
留水、無菌瀘過水、薬品、食品等の無菌管理が必要な被
処理流体に使用する熱交換器においては、伝熱管１の方
に被処理流体２を流通させることが望ましい。即ち、螺
旋状空間４に被処理流体２を通した場合、伝熱管１の外
面と内筒６または外筒５の壁面との間等にコールドスポ
ット（液溜まり箇所）が生ずるおそれが高くなる。ま
た、伝熱管１の両端部１ｂ，１ｂと上下端部８，８との
間等の接合箇所から液漏れが発生した場合に被処理流体
２が汚染されることとなる。これに対して、伝熱管１に
被処理流体２を通した場合、伝熱管１は螺旋状でかつ内
部に一切の造作物も無いことにより、コールドスポット
が生ずるおそれが無くかつフランジ等の接合箇所も存在
しないことにより、液漏れが発生するおそれが無い。こ
れにより、完全な洗浄や滅菌が保証でき、被処理流体２
が汚染される可能性を皆無とすることができる。
【００１２】被処理流体２と熱媒３は、液体に限定され
るものではなく、蒸気等の気体についても適用可能であ
る。また、被処理流体２と熱媒３の流通方向について
は、本願発明の実施の形態においては、それぞれの流れ
が対向する方式の向流形とすることが、熱交換率の向上
の点から好ましいが、設計条件により、それぞれの流れ
が並行する方式の並流形を採用しても良い。
るものではなく、蒸気等の気体についても適用可能であ
る。また、被処理流体２と熱媒３の流通方向について
は、本願発明の実施の形態においては、それぞれの流れ
が対向する方式の向流形とすることが、熱交換率の向上
の点から好ましいが、設計条件により、それぞれの流れ
が並行する方式の並流形を採用しても良い。
【００１３】また、本願発明の実施の形態においては、
それぞれの流路を一重の円周状としているが、円筒の中
空部にも流路を設けて、多重流路の熱交換器として設計
しても良い。図４に示すものはその一例であり、流路を
二重としたものである。内壁６ｘ，６ｙにより設けられ
た空間に、内側伝熱管１ｘと内側螺旋状空間４ｘが設け
られ、それぞれの流路に被処理流体２ｘと熱媒３ｘを流
通させる構造となっている。なお、この多重流路の熱交
換器については、図４に示す構造に限定されるものでは
なく、被処理流体２，２ｘと熱媒３，３ｘの流入及び流
出口を系統毎に１つにまとめ、熱交換器内で分岐させる
ようなものとしても良いし、伝熱管１と内側伝熱管１ｘ
の配管抵抗を調整するため、それぞれの管径や螺旋の巻
き角度を異なるものとしても良い。
それぞれの流路を一重の円周状としているが、円筒の中
空部にも流路を設けて、多重流路の熱交換器として設計
しても良い。図４に示すものはその一例であり、流路を
二重としたものである。内壁６ｘ，６ｙにより設けられ
た空間に、内側伝熱管１ｘと内側螺旋状空間４ｘが設け
られ、それぞれの流路に被処理流体２ｘと熱媒３ｘを流
通させる構造となっている。なお、この多重流路の熱交
換器については、図４に示す構造に限定されるものでは
なく、被処理流体２，２ｘと熱媒３，３ｘの流入及び流
出口を系統毎に１つにまとめ、熱交換器内で分岐させる
ようなものとしても良いし、伝熱管１と内側伝熱管１ｘ
の配管抵抗を調整するため、それぞれの管径や螺旋の巻
き角度を異なるものとしても良い。
【００１４】
【発明の効果】本願発明に係る熱交換器は、効率良く熱
交換することのできる構造であるため、装置全体をコン
パクトに構成することができ、また、従来品に比べて構
造を簡略化できるため、製造工数を圧縮でき、よって安
価に熱交換器を提供することができる。また、流路内の
流体の流れがスムーズであるため、スケールの付着や残
留液がほとんど無く、熱交換器の管理が容易となる。こ
れに加えて、請求項２に記載の発明にあっては、被処理
液に無菌性が求められる流体を使用した場合において、
被処理液に対する汚染の発生の可能性を、極力少なくし
た熱交換器を提供することができたものである。
交換することのできる構造であるため、装置全体をコン
パクトに構成することができ、また、従来品に比べて構
造を簡略化できるため、製造工数を圧縮でき、よって安
価に熱交換器を提供することができる。また、流路内の
流体の流れがスムーズであるため、スケールの付着や残
留液がほとんど無く、熱交換器の管理が容易となる。こ
れに加えて、請求項２に記載の発明にあっては、被処理
液に無菌性が求められる流体を使用した場合において、
被処理液に対する汚染の発生の可能性を、極力少なくし
た熱交換器を提供することができたものである。
【図１】本願発明の実施の形態に係る熱交換器の構造説
明図である。
明図である。
【図２】本願発明の実施の形態に係る熱交換器の平面図
である。
である。
【図３】本願発明の実施の形態に係る熱交換器の製造方
法に関する説明図である。
法に関する説明図である。
【図４】本願発明の他の実施の形態に係る熱交換器の構
造説明図である。
造説明図である。
１ 伝熱管 ２ 被処理流体 ３ 熱媒 ４ 伝熱管外の空間，螺旋状空間 ５ 外筒 ６ 内筒 ７ （内外筒間）空間
Claims (2)
- 【請求項１】 伝熱管（１）内に被処理流体（２）と熱
媒（３）とのいずれか一方の流体を流通させ、伝熱管外
の空間（４）を流通させる前記他方の流体との間で熱交
換が行われることにより、被処理流体（２）に加熱ある
いは冷却作用をなす熱交換器において、 外筒（５）と内筒（６）との間に形成される空間（７）
内に、伝熱管（１）を螺旋状に配位し、前記空間（７）
内の伝熱管（１）と伝熱管（１）に挟まれる螺旋状空間
（４）を流体の流路としたことを特徴とする熱交換器。 - 【請求項２】 伝熱管（１）内に被処理流体（２）を流
通させ、伝熱管外の空間（４）を流通させる熱媒（３）
との間で熱交換が行われることにより、被処理流体
（２）に加熱あるいは冷却作用をなす熱交換器におい
て、 外筒（５）と内筒（６）との間に形成される空間（７）
内に、伝熱管（１）が螺旋状に配位され、前記空間
（７）内の伝熱管（１）と伝熱管（１）に挟まれる螺旋
状空間（４）が熱媒（３）の流路とされ、 外筒（５）および内筒（６）の軸方向に摺動可能な状態
で、この伝熱管（１）が、外筒（５）の内面および内筒
（６）の外面に対して当接することにより、伝熱管
（１）の膨張や収縮を許容できるようにしたことを特徴
とする熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000345030A JP2002147976A (ja) | 2000-11-13 | 2000-11-13 | 熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000345030A JP2002147976A (ja) | 2000-11-13 | 2000-11-13 | 熱交換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002147976A true JP2002147976A (ja) | 2002-05-22 |
Family
ID=18819136
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000345030A Pending JP2002147976A (ja) | 2000-11-13 | 2000-11-13 | 熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002147976A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4517248B1 (ja) * | 2009-11-24 | 2010-08-04 | エム・テクニック株式会社 | 熱交換器 |
| US8042608B2 (en) | 2005-04-07 | 2011-10-25 | Benjamin Paul Baker | Heat exchanger |
| JP2015502516A (ja) * | 2011-12-22 | 2015-01-22 | テトラ・ラヴァル・ホールディングス・アンド・ファイナンス・ソシエテ・アノニムＴｅｔｒａ Ｌａｖａｌ Ｈｏｌｄｉｎｇｓ ＆ Ｆｉｎａｎｃｅ Ｓ．Ａ． | コイル型熱交換器 |
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| CN104848538A (zh) * | 2014-02-19 | 2015-08-19 | 曹亚非 | 一种废热水余热回收热泵热水器 |
| CN105841404A (zh) * | 2016-05-18 | 2016-08-10 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种换热装置和具有该换热装置的储液箱以及热水器 |
| WO2018158843A1 (ja) * | 2017-02-28 | 2018-09-07 | 株式会社巴商会 | 熱交換器 |
| JP2019103825A (ja) * | 2014-02-07 | 2019-06-27 | ゾール サーキュレイション インコーポレイテッドＺＯＬＬ Ｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ，Ｉｎｃ． | 複数の熱交換様式用の複数の冷却剤室を有する患者体温制御用の熱交換システム |
| WO2021124582A1 (ja) | 2019-12-20 | 2021-06-24 | エム・テクニック株式会社 | 熱交換器 |
-
2000
- 2000-11-13 JP JP2000345030A patent/JP2002147976A/ja active Pending
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2011064839A1 (ja) | 2009-11-24 | 2011-06-03 | エム・テクニック株式会社 | 熱交換器 |
| KR101358271B1 (ko) * | 2009-11-24 | 2014-02-05 | 엠. 테크닉 가부시키가이샤 | 열교환기 |
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| JP7257030B2 (ja) | 2014-02-07 | 2023-04-13 | ゾール サーキュレイション インコーポレイテッド | 複数の熱交換様式用の複数の冷却剤室を有する患者体温制御用の熱交換システム |
| CN104848538A (zh) * | 2014-02-19 | 2015-08-19 | 曹亚非 | 一种废热水余热回收热泵热水器 |
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| WO2018158843A1 (ja) * | 2017-02-28 | 2018-09-07 | 株式会社巴商会 | 熱交換器 |
| JPWO2018158843A1 (ja) * | 2017-02-28 | 2019-03-07 | 株式会社巴商会 | 熱交換器 |
| WO2021124582A1 (ja) | 2019-12-20 | 2021-06-24 | エム・テクニック株式会社 | 熱交換器 |
| KR20220111248A (ko) | 2019-12-20 | 2022-08-09 | 엠. 테크닉 가부시키가이샤 | 열교환기 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20040518 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |