JP2005221196A - Heat exchanger - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は熱交換器に係り、特には粘性が高い被処理流体の熱交換を行う熱交換器に関する。被処理流体を冷却する熱交換器において、例えば被処理流体の粘性が高い場合には、冷却中に被処理媒体の粘性が増大して、熱交換器の中で固着してしまう場合があった。 The present invention relates to a heat exchanger, and more particularly, to a heat exchanger that performs heat exchange of a fluid to be treated with high viscosity. In a heat exchanger that cools a fluid to be treated, for example, when the viscosity of the fluid to be treated is high, the viscosity of the medium to be treated may increase during cooling, and may adhere to the heat exchanger. .
そのため、被処理流体の流路に、当該被処理流体が流れることで当該被処理流体が撹拌される効果を奏するエレメントを挿入して、当該被処理流体の冷却時の固着を防止する熱交換器が提案されている。 Therefore, a heat exchanger that inserts an element that has an effect of stirring the fluid to be treated by flowing the fluid to be treated into the flow path of the fluid to be treated to prevent the fluid to be treated from sticking when cooled Has been proposed.
図1は、被処理流体の流路に、当該被処理流体が撹拌される構造を有するエレメントが挿入された、被処理流体を冷却する熱交換器100の断面図を模式的に示したものである。
FIG. 1 schematically shows a cross-sectional view of a
図1を参照するに、熱交換器100の概略は、内部を熱交換媒体が流れる外部管状体101を有し、熱交換媒体が流れる当該外部管状体101の内部に、被処理流体がその内部に流れる複数の内部管状体103が設置されてなる。
Referring to FIG. 1, the
前記被処理流体の粘性が高い場合には、前記内部管状体103の内部で当該被処理流体が固着してしまう場合がある。また、被処理流体の粘性が高くない場合にも、前記内部管状体103の内部の流路壁付近では、被処理流体が過冷却により凝固してしまう可能性がある。このため、前記内部管状体103の内部には、被処理流体の流れる方向に延伸したエレメント104が挿入されている。例えば、前記エレメント104は前記内部管状体103の内部の被処理流体の流れる方向に延伸した螺旋形状を有しており、当該エレメント104に沿って被処理流体が流れる場合に、被処理流体の転換作用が生じ、そのせん断力によって被処理流体が撹拌されて被処理流体が凝固することを防止し、またそのために熱交換器の熱交換能力が低下することを防止している。
When the viscosity of the fluid to be treated is high, the fluid to be treated may be fixed inside the inner
前記外部管状体101には、熱交換媒体導入口110Bから熱交換媒体が導入され、熱交換媒体排出口110Aから排出されるようにして流れることで、前記内部管状体103の内部の被処理流体を冷却することが可能になっている。また、前記熱交換媒体の温度を変更することで被処理流体を加熱することも可能である。
A heat exchange medium is introduced into the outer
前記内部管状体103の第1の端部は、略円盤状の支持板105Aの複数の挿入穴部に、例えば挿入されるようにして支持され、例えば溶接されることで固定されている。前記支持板105Aは、前記外部管状体101の第1の端部に、熱交換媒体の流路を覆うようにして設置され、その周囲を例えば溶接、またはネジ止めなどにより、前記外部管状体101に固定される。
The first end of the inner
さらに、前記支持板105Aに接するように、略円盤状の支持板106Aが設置されている。前記支持板106Aには、被処理流体の流路となる通過孔107Aが形成され、当該通過孔107Aは被処理流体の流路に、すなわち前記内部管状体103に対応した位置に複数設けられている。
Furthermore, a substantially disk-
前記通過孔107Aは、前記内部管状体103の内径より小さく、さらに前記エレメント104が通過できない大きさとされ、そのために前記支持板106Aは、前記エレメント104を支持して、当該エレメント104が前記内部管状体103より抜け落ちることを防止している。
The
例えば、熱交換器100は、設置面に対して前記外部管状体101および内部管状体103を起立させた状態で前記支持板105Aを下にした状態で用いられるため、前記支持板106Aを設けて、当該支持板106Aによって前記エレメント104を支持し、当該エレメント104が前記内部管状体103から抜け落ちることを防止する構造としている。
For example, since the
また、前記外部管状体101の第1の端部には、前記通過孔107Aを介して複数の前記内部管状体103の被処理流体の流路に連通する、端部配管102Aが、前記第1の端部から前記第1の端部から離れる方向にむかってその断面積を小さくするように形成されている。前記外部管状体101と前記端部配管102Aの係合面にはシールリング109Aが挿入されてシールされている。
In addition, an
また、前記支持板106Aは、前記端部配管102Aの内壁に設置された、保持部品108Aによって保持される構造になっている。
The
さらに、前記外部管状体101の、前記第1の端部に対向する第2の端部には、当該第1の端部と同様の構造が形成されている。すなわち、前記第2の端部には、前記支持板105A、支持板106A、通過孔107A、保持部品108A、端部配管102Aおよびシールリング109Aと同様の構造を有する、支持板105B、支持板106B、通過孔107B、保持部品108B、端部配管102Bおよびシールリング109Bが設けられている。
Furthermore, a structure similar to that of the first end portion is formed at the second end portion of the outer
前記熱交換器100によって、被処理流体を、例えば冷却する場合には、前記端部配管102Aより導入された被処理流体が、前記通過孔107Aから前記内部管状体103の内部に導入され、前記外部管状体101の内部を流れる熱交換媒体によって冷却され、前記通過孔107Bから前記端部配管102Bに流れるようになっている。
しかし、前記熱交換器100のメンテナンスを考えた場合、例えば洗浄を行う場合に、以下に説明するように被処理流体の洗浄が困難となる部分があり、メンテナンス性が充分でない問題があった。
However, when considering the maintenance of the
図2は、図1に示した熱交換器100の、a部の拡大図である。ただし図中、先に説明した部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
FIG. 2 is an enlarged view of part a of the
図2を参照するに、例えば前記支持板105Aと前記支持板106Aが接する領域Dにおいては、被処理流体の洗浄が不十分となる問題があった。前記支持板105Aと前記支持板106Aは係合するように設置されるが、実際には前記支持板105Aと前記支持板106Aが接する領域Dには僅かな隙間が生じてしまい、完全に隙間を無くすことは困難である。そこで前記領域Dには、被処理流体が侵入することとなる。
Referring to FIG. 2, for example, in the region D where the
そこで、例えば熱交換器のメンテナンスや、被処理流体の入れ替えなどを行う場合に、被処理流体を洗浄する場合、洗浄液を被処理流体の流路に流した場合に、前記領域Dに滞留する被処理流体を完全に除去することが困難となり、洗浄に時間を要する、または洗浄が不十分になるなどのメンテナンス上の問題が生じていた。 Therefore, for example, when performing maintenance of the heat exchanger or replacement of the fluid to be processed, when cleaning the fluid to be processed, or when the cleaning liquid is caused to flow through the flow path of the fluid to be processed, the object retained in the region D is retained. It has become difficult to completely remove the processing fluid, resulting in maintenance problems such as time-consuming cleaning or insufficient cleaning.
そこで、本発明では上記の問題を解決した、新規で有用な熱交換器を提供することを課題としている。 Therefore, an object of the present invention is to provide a new and useful heat exchanger that solves the above problems.
本発明の具体的な課題は、熱交換器のメンテナンス性を向上させることであり、被処理流体の流路の洗浄において、残留する被処理流体の除去を容易にする構造を有する熱交換器を提供することである。 A specific problem of the present invention is to improve the maintainability of the heat exchanger, and a heat exchanger having a structure that facilitates removal of the remaining fluid to be processed in cleaning the flow path of the fluid to be processed. Is to provide.
本発明は、上記の問題を、内部に熱交換媒体が流れる第1の管状体と、前記第1の管状体の内部に設けられた、内部に被処理流体が流れる第2の管状体と、前記第2の管状体に挿入されたエレメントと、前記第2の管状体の端部を支持する第1の支持板と、前記第1の支持板と面するように設けられた、前記エレメントを支持し、前記被処理流体が通過する通過孔を有する第2の支持板と、を有する熱交換器であって、前記第1の支持板と前記第2の支持板の間に間隙を形成する支持体を設けたことを特徴とする熱交換器により、解決する。 The present invention relates to the above-described problem, a first tubular body through which a heat exchange medium flows, a second tubular body provided inside the first tubular body, through which a fluid to be treated flows, An element inserted into the second tubular body; a first support plate for supporting an end of the second tubular body; and the element provided to face the first support plate. And a second support plate having a passage hole through which the fluid to be treated passes, wherein the support forms a gap between the first support plate and the second support plate. It solves with the heat exchanger characterized by providing.
本発明によれば、被処理流体が存在する、前記第1の支持板と前記第2の支持板の間に間隙を形成する支持体を設けたことで、被処理流体の洗浄を行った場合に当該間隙を洗浄することが容易となり、洗浄の効率を良好として熱交換器のメンテナンス性が良好となる効果を奏する。 According to the present invention, when the fluid to be processed is cleaned by providing a support body that forms a gap between the first support plate and the second support plate where the fluid to be processed exists. It becomes easy to clean the gap, and the effect of improving the cleaning efficiency and improving the maintainability of the heat exchanger is achieved.
また、前記間隙は、5mm以上10mm以下であるようにすると好適であり、当該間隙を5mm以上とすることで当該間隙に洗浄液が行き渡るようになるために洗浄効率が良好となり、また当該間隙を10mm以下とすることで熱交換の効率の低下を防止する。 The gap is preferably 5 mm or more and 10 mm or less, and by setting the gap to 5 mm or more, the cleaning liquid is spread over the gap, so that the cleaning efficiency is good, and the gap is 10 mm. By making it below, the fall of the efficiency of heat exchange is prevented.
また、前記支持体は、前記第2の支持板の、前記第1の支持板に面する側の面上に設置される構造とすると当該支持体の設置が容易となり、さらに当該先端部を略半球上とすると、当該支持体と当該第1の支持板の間に前記被処理流体が滞留する部分の面積が最小となって被処理流体の洗浄の効率が良好となり、好適である。 Further, if the support is structured to be installed on the surface of the second support plate on the side facing the first support plate, the support can be easily installed, and the tip portion is substantially omitted. The hemisphere is preferable because the area of the portion where the fluid to be treated stays between the support and the first support plate is minimized and the cleaning efficiency of the fluid to be treated is good.
また、前記支持体は、前記第1の支持板の、前記第2の支持板に面する側の面上に設置されると構造とすると当該支持体の設置が容易となり、さらに当該先端部を略半球上とすると、当該支持体と当該第2の支持板の間に前記被処理流体が滞留する部分の面積が最小となって被処理流体の洗浄の効率が良好となり、好適である。 In addition, when the support is structured on the surface of the first support plate facing the second support plate, the support can be easily installed, and the tip portion is further provided. A substantially hemispherical shape is preferable because the area of the portion where the fluid to be treated stays between the support and the second support plate is minimized and the cleaning efficiency of the fluid to be treated is good.
また、前記通過孔は、前記被処理流体の流れる方向に向かって大きくなる形状であると、前記被処理流体が滞留する影響が小さくなり、洗浄時に、被処理流体や当該被処理流体の成分が残留する量が減少して被処理流体の洗浄が容易となって好適である。 Further, if the passage hole has a shape that increases in the direction in which the fluid to be treated flows, the influence of the fluid to be treated is reduced, and the fluid to be treated and the components of the fluid to be treated are removed during cleaning. The remaining amount is reduced, which facilitates cleaning of the fluid to be processed.
また、複数の前記第2の管状体の内部に連通する、被処理流体が流れる端部配管が前記第1の管状体の端部に設置され、前記端部配管の内壁面には前記第2の支持板を保持する保持部品が設置されて、当該保持部品の突起部により、前記第2の支持板を保持するようにすると、当該保持部品と当該第2の支持板の間に前記被処理流体が滞留する部分の面積が最小となって被処理流体の洗浄の効率が良好となり、好適である。 Further, an end pipe that communicates with the inside of the plurality of second tubular bodies and through which the fluid to be treated flows is installed at an end of the first tubular body, and the second wall is provided on the inner wall surface of the end pipe. When a holding component for holding the supporting plate is installed and the second supporting plate is held by the protrusion of the holding component, the fluid to be processed is placed between the holding component and the second supporting plate. The area of the staying portion is minimized and the cleaning efficiency of the fluid to be processed is improved, which is preferable.
また、さらに、前記第2の管状体の端部に対向する、前記第2の管状体の別の端部を支持する第3の支持板と、前記第3の支持板と面するように設けられた、前記被処理流体が通過する通過孔を有する第4の支持板と、前記第3の支持板と前記第4の支持板の間に間隙を形成する別の支持体と、を設けるようにすると、被処理流体が存在する、前記第3の支持板と前記第4の支持板の間にも間隙が形成されるため、被処理流体の洗浄を行った場合に当該間隙を洗浄することが容易となり、洗浄の効率を良好として熱交換器のメンテナンス性が良好となる効果を奏する。 Furthermore, a third support plate that faces the end of the second tubular body and supports another end of the second tubular body, and is provided so as to face the third support plate. A fourth support plate having a passage hole through which the fluid to be treated passes, and another support member that forms a gap between the third support plate and the fourth support plate are provided. In addition, since a gap is also formed between the third support plate and the fourth support plate where the fluid to be processed exists, it becomes easy to clean the gap when cleaning the fluid to be processed. There is an effect that the efficiency of cleaning is improved and the maintainability of the heat exchanger is improved.
また、前記第2の管状体の内部を洗浄する洗浄液の供給源と、前記供給源と前記第2の管状体の第1の側を接続する第1の配管と、前記供給源と前記第2の管状体の前記第1の側に対向する第2の側を接続する第2の配管と、前記洗浄液が、前記第2の管状体の前記第1の側から前記第2の側へ、および前記第2の側から前記第1の側へ流れるように制御する制御装置と、をさらに設けると、被処理流体の流れる方向へ、また当該方向と逆方向の双方向に洗浄液を流す洗浄を行う事が可能となり、残留する被処理流体を効率よく洗浄することが可能となって、熱交換器の洗浄の効率が向上する。 In addition, a supply source of cleaning liquid for cleaning the inside of the second tubular body, a first pipe connecting the supply source and the first side of the second tubular body, the supply source, and the second A second pipe connecting a second side opposite to the first side of the tubular body, the cleaning liquid from the first side of the second tubular body to the second side, and And a control device for controlling the flow from the second side to the first side to perform cleaning in which the cleaning liquid flows in a direction in which the fluid to be processed flows and in a direction opposite to the direction. This makes it possible to efficiently wash the remaining fluid to be treated, and improves the efficiency of washing the heat exchanger.
本発明によれば、熱交換器のメンテナンス性が向上し、被処理流体の流路の洗浄において、残留する被処理流体の除去を容易にすることが可能となる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the maintainability of a heat exchanger improves and it becomes possible to make easy removal of the to-be-processed fluid remaining in the washing | cleaning of the flow path of a to-be-processed fluid.
次に、本発明の実施の形態に関して図面に基づき、以下に説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図3は、本発明の実施例1による、被処理流体の流路に、当該被処理流体が撹拌される構造を有するエレメントが挿入された、被処理流体を冷却する熱交換器10の断面図を模式的に示したものである。
FIG. 3 is a cross-sectional view of a
図3を参照するに、熱交換器10の概略は、内部を熱交換媒体が流れる外部管状体11を有し、熱交換媒体が流れる当該外部管状体11の内部に、被処理流体がその内部に流れる複数の内部管状体13が設置されてなる。
Referring to FIG. 3, the outline of the
前記被処理流体の粘性が高い場合には、前記内部管状体13の内部で当該被処理流体が固着してしまう場合がある。また、被処理流体の粘性が高くない場合にも、前記内部管状体13の内部の流路壁付近では、被処理流体が過冷却により凝固してしまう可能性がある。このため、前記内部管状体13の内部には、被処理流体の流れる方向に延伸したエレメント14が挿入されている。例えば、前記エレメント14は前記内部管状体13の内部の被処理流体の流れる方向に延伸した螺旋形状を有しており、当該エレメント14に沿って被処理流体が流れる場合に、被処理流体の転換作用が生じ、そのせん断力によって被処理流体が撹拌されて被処理流体が凝固することを防止し、またそのために熱交換器の熱交換能力が低下することを防止している。
When the viscosity of the fluid to be treated is high, the fluid to be treated may be fixed inside the inner
前記外部管状体11には、熱交換媒体導入口20Bから熱交換媒体が導入され、熱交換媒体排出口20Aから排出されるようにして流れることで、前記内部管状体13の内部の被処理流体を冷却することが可能になっている。また、前記熱交換媒体の温度を変更することで被処理流体を加熱することも可能であり、熱交換媒体の導入口と排出口は、その接続を逆にしてもよい。
A heat exchange medium is introduced into the outer
前記内部管状体13の第1の端部は、略円盤状の支持板15Aの複数の挿入穴部に、例えば挿入されるようにして支持され、例えば溶接されることで固定されている。前記支持板15Aは、前記外部管状体11の第1の端部に、熱交換媒体の流路を覆うようにして設置され、その周囲を例えば溶接、またはネジ止めなどにより、前記外部管状体11に固定される。
The first end of the inner
さらに、前記支持板15Aに面するように、略円盤状の支持板16Aが設置されている。前記支持板16Aには、被処理流体の流路となる通過孔17Aが形成され、当該通過孔17Aは被処理流体の流路に、すなわち前記内部管状体13に対応した位置に複数設けられている。
Further, a substantially disc-shaped
前記通過孔17Aは、前記外部管状体13の内径より小さく、さらに前記エレメント14が通過できない大きさとされ、そのために前記支持板16Aは、前記エレメント14を支持して、当該エレメント14が前記内部管状体13より抜け落ちることを防止している。
The
例えば、熱交換器10は、設置面に対して前記外部管状体11および内部管状体13を起立させた状態で前記支持板15Aを下にした状態で用いられるため、前記支持板16Aを設けて、当該支持板16Aによって前記エレメント14を支持し、当該エレメント14が前記内部管状体13から抜け落ちることを防止する構造としている。
For example, since the
また、前記外部管状体11の第1の端部には、前記通過孔17Aを介して、複数の前記内部管状体13の被処理流体の流路に連通する、端部配管12Aが、前記第1の端部から前記第1の端部から離れる方向にむかってその断面積を小さくするように形成されている。前記外部管状体11と前記端部配管12Aの係合面にはシールリング19Aが挿入されてシールされている。
The first end of the outer
また、前記支持板16Aは、前記端部配管12Aの内壁に設置された、保持部品18Aによって保持される構造になっている。
Further, the
さらに、前記管状体11の、前記第1の端部に対向する第2の端部には、当該第1の端部と同様の構造が形成されている。すなわち、前記第2の端部には、前記支持板15A、支持板16A、通過孔17A、保持部品18A、端部配管12Aおよびシールリング19Aと同様の構造を有する、支持板15B、支持板16B、通過孔17B、保持部品18B、端部配管12Bおよびシールリング19Bが設けられている。
Furthermore, the same structure as the first end portion is formed at the second end portion of the
前記熱交換器10によって、被処理流体を、例えば冷却する場合には、前記端部配管12Aより導入された被処理流体が、前記通過孔17Aから前記管状体13の内部に導入され、前記外部管状体11の内部を流れる熱交換媒体によって冷却され、前記通過孔17Bから前記端部配管12Bに流れるようになっている。
When the fluid to be treated is cooled by the
本実施例による熱交換器10の場合、前記支持板15Aと前記支持板16Aの間に間隙を形成する支持体21Aを設けたことにより、被処理流体の洗浄を行った場合に当該間隙を洗浄することが容易となり、従来の熱交換器と比較して、洗浄の効率を良好として熱交換器のメンテナンス性が良好となる効果を奏する。
In the case of the
図4は、図3に示した熱交換器10のA部を拡大した図である。ただし図中、先に説明した部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
FIG. 4 is an enlarged view of part A of the
図4を参照するに、本実施例による熱交換器10の場合には、前記支持板15Aと前記支持板16Aの間に、例えば前記支持板16A上に、支持体21Aが設置されている。このため、前記支持板15Aと前記支持板16Aの間に間隙CLが形成されている。
Referring to FIG. 4, in the case of the
このため、被処理流体の流路の洗浄を行う場合に、前記支持板15Aと前記支持板16Aの間に被処理流体が滞留したままとなることがなく、洗浄液によって前記支持板15Aと前記支持板16Aの間の被処理流体を洗浄することが容易となる。そのために、洗浄の効率が向上し、メンテナンス性が良好となる効果を奏する。
Therefore, when cleaning the flow path of the fluid to be processed, the fluid to be processed does not stay between the
また、前記間隙CLの大きさ、すなわち前記支持板15Aと支持板16Aの距離は、本実施例の場合、例えば5mmとしているが、5mm以上とすると、洗浄液が進入しやすくなり、洗浄液によって被処理流体が洗浄される効果が大きくなり、好適である。
In addition, the size of the gap CL, that is, the distance between the
また、当該間隙のCLの大きさは、10mmを超えると、熱交換媒体によって被処理流体の熱交換を行う効率が低下するため、熱交換の効率を維持するために、当該間隙CLの大きさは10mm以下とすることが好ましい。 In addition, if the CL of the gap exceeds 10 mm, the efficiency of heat exchange of the fluid to be processed by the heat exchange medium decreases. Therefore, in order to maintain the efficiency of the heat exchange, the size of the gap CL Is preferably 10 mm or less.
また、本実施例では、例えば前記内部管状体13の内径は、753mm、前記内部管状体13の長さは、1500mmのものを用いており、前記外部管状体の内径は、151mmであり、前記通過孔17Aは、109個設けられている。
In this embodiment, for example, the inner
また、前記支持体21Aは、その先端部、すなわち前記支持板15Aに接する部分の面積が、小さくなるような形状、例えば半球状に形成されている。そのため、前記支持板15Aと前記支持体21Aが接触する面積が小さくなり、被処理流体の流路を洗浄する場合に、前記支持体21Aと前記支持板15Aの間に被処理流体が残留する量が少なくなるために洗浄の効率が良好となり、好適である。
In addition, the
また、前記支持体21Aの先端部の形状は半球状に限定されるものではなく、例えば円錐状など、前記支持体21Aと前記支持板15Aが接触する面積が小さくなるように形成すれば、当該支持体21Aの先端部を半球状に形成した場合と同様の効果を奏する。
In addition, the shape of the tip of the
また、前記支持体21Aは、前記支持板16A上以外の箇所に形成することも可能であり、必要に応じて前記支持板15Aと前記支持板16Aの間に挿入されるように形成されればよい。
Further, the
例えば図5には、支持体21aを、前記支持板15Aの、前記支持板16Aと面する側の面上に形成した例を示す。ただし図中、先に説明した部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。図5に示す場合においても、前記支持体21aは、その先端部、すなわち前記支持板16Aに接する部分の面積が、小さくなるような形状、例えば半球状に形成されている。そのため、前記支持体16Aと前記支持体21aが接触する面積が小さくなり、被処理流体の流路を洗浄する場合に、前記支持体21aと前記支持板16Aの間に被処理流体が残留する量が少なくなるために洗浄の効率が良好となる効果を奏する。
For example, FIG. 5 shows an example in which the
また、前記支持板15Aが形成されている、前記内部管状体13の前記第1の端部に対向する、前記内部管状体13の第2の端部の側には、前記第1の端部と同様の構造が形成されている。
Further, the first end portion is formed on the side of the second end portion of the inner
すなわち、前記内部管状体13の第2の端部を支持する支持板15Bと、前記支持板15Bと面するように設けられた、前記被処理流体が通過する通過孔17Bを有する支持板16Bと、前記支持板15Bと前記支持板16Bの間に間隙を形成する支持体21Bが形成されている。
That is, a
そのため、前記第2の端部の側の前記支持体21Bが、前記第1の端部の側の支持体21Aと同様の効果を奏する。すなわち、被処理流体の流路の洗浄を行う場合に、前記支持板15Bと前記支持板16Bの間に被処理流体が滞留したままとなることがなく、洗浄液によって前記支持板15Bと前記支持板16Bの間の被処理流体を洗浄することが容易となる。そのために、洗浄の効率が向上し、メンテナンス性が良好となる効果を奏する。
Therefore, the
また、前記支持板16Aに形成された前記通過孔17Aは、次に図6(A)、(B)に示すように変形して用いることも可能である。
Further, the
図6(A)、(B)は、前記支持板16Aの変形例の一部を拡大した断面図である。ただし図中、先に説明した部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
6A and 6B are cross-sectional views in which a part of a modification of the
図6(A)を参照するに、本図に示す場合には、被処理流体が通過する流路である通過孔17Cが、被処理流体が流れる方向Fに向かって小さくなるように、例えば被処理体の流れの方向Fにそって通過孔が小さくなるようなテーパー形状で形成されている。そのため、前記被処理流体の圧力損失を低下させることが可能となり、当該被処理流体が滞留する影響が小さくなり、洗浄時に、被処理流体や当該被処理流体の成分が残留する量が減少して被処理流体の洗浄が容易となる効果を奏する。
Referring to FIG. 6 (A), in the case shown in the figure, for example, the
例えば隣接する通過孔の間には、被処理流体が滞留しやすい、被処理流体の流速が低下して、流れが渦状となる領域が存在する場合がある。この場合、被処理流体の粘性が増大する、または被処理流体中の成分が析出するなどして、滞留物または残留物となって例えば前記支持板16Aなどに付着し、洗浄が困難となってしまう場合があった。
For example, there may be a region between the adjacent through holes where the fluid to be treated is likely to stay, the flow velocity of the fluid to be treated is reduced, and the flow is vortexed. In this case, the viscosity of the fluid to be treated increases, or components in the fluid to be treated are deposited, so that they become a stagnant material or a residue and adhere to, for example, the
そこで、通過孔の形状を変更し、被処理流体が流れる方向に向かって小さくなるように形成することで、被処理流体が滞留する影響が小さくなり、洗浄時に、被処理流体や当該被処理流体の成分が残留する量が減少して被処理流体の洗浄が容易となる。 Therefore, by changing the shape of the passage hole so that the fluid to be processed becomes smaller in the direction in which the fluid to be processed flows, the influence of the fluid to be processed is reduced, and the fluid to be processed and the fluid to be processed at the time of cleaning are reduced. The amount of the remaining component is reduced, so that the fluid to be treated can be easily cleaned.
また、通過孔の形状は図6(A)に示すテーパー形状に限定されるものではなく、例えば図6(B)に示すような曲面を有する形状としてもよい。 Further, the shape of the passage hole is not limited to the tapered shape shown in FIG. 6A, and may be a shape having a curved surface as shown in FIG. 6B, for example.
図6(B)を参照するに、本図に示す通過孔17Dの場合には、通過孔17Dの、被処理流体の出口付近が、通過孔が小さくなるような緩やかな曲面形状で形成されており、本図に示す場合には、図6(A)に示す場合に比べてさらに被処理流体が滞留する影響が小さくなる効果を奏する。
Referring to FIG. 6B, in the case of the
また、前記支持板16Bの場合にも、前記支持板16Aの場合と同様に、被処理流体が通過する流路である通過孔17Bが、被処理流体が流れる方向に向かって小さくなるように形成されると、前記被処理流体の圧力損失を低下させることが可能となり、当該被処理流体が滞留する影響が小さくなり、洗浄時に、被処理流体や当該被処理流体の成分が残留する量が減少して被処理流体の洗浄が容易となる効果を奏する。
Also in the case of the
図6(C)および図6(D)には、前記支持板16Bに形成した通過孔17Eおよび17Fの形状を示すが、それぞれ図6(A)および図6(B)に示した場合と同様の効果を奏する。
6 (C) and 6 (D) show the shapes of the passage holes 17E and 17F formed in the
また、図4に示したように、前記支持板16Aは、前記端部配管12Aの内壁に設置された前記保持部品18Aによって、その周縁部を保持されるようにして設置されている。この場合、前記支持体21Aの場合と同様に、前記保持部品18Aと、前記支持板16Aの接触面積は小さいことが好ましい。
Further, as shown in FIG. 4, the
図7には、前記保持部品18Aの斜視図を示す。図7を参照するに、前記保持部品18Aは、突起部18aを有し、当該突起部18aにより前記支持板16Aを保持する構造になっている。そのため、前記保持部品18aは前記突起部18Aの先端部18bで前記支持板16Aを保持することとなり、前記保持部品18Aと前記支持板16Aの接触面積を小さくすることができる。
FIG. 7 shows a perspective view of the holding
そのため、被処理流体の流路を洗浄する場合に、前記保持部品18Aと前記支持板16Aの間に被処理流体が残留する量が少なくなるために洗浄の効率が良好となる効果を奏する。
Therefore, when cleaning the flow path of the fluid to be processed, the amount of the fluid to be processed remaining between the holding
次に、前記熱交換器10の、配管や、接続される制御装置を含めた全体図を、図8に模式的に示す。ただし図中、先に説明した部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。また、前記外部管状体11の内部の部品である内部管状体や支持板、エレメントなどは図示を省略している。
Next, FIG. 8 schematically shows an overall view of the
図8を参照するに、前記熱交換媒体導入口20Bには、配管30Bが接続され、また前記熱交換媒体排出口20Aには、配管30Aが接続され、それぞれ前記配管30A、30Bが熱交換媒体供給器30に接続されて、当該熱交換供給器30を介して熱交換媒体が前記外部管状体11を循環するように流れる構造になっている。
Referring to FIG. 8, a
また、前記端部配管12A、12Bにはそれぞれ配管32A、32Bが接続されている。前記配管32Aには、バルブ34aを介して被処理流体供給源33Aが接続され、前記配管32Aを介して前記端部配管12Aに、熱交換が必要な被処理流体を供給する構造になっている。前記配管32Bには、バルブ34bを介して被処理流体保持部33Bが接続され、熱交換、例えば冷却が完了した被処理流体を保持する構造になっている。
Also,
本実施例による熱交換器10の場合、さらに洗浄液供給源31が、前記端部配管12Aおよび12Bに接続された構造になっている。前記洗浄液供給源31は、バルブ31aを付した配管31Aによって前記端部配管12Aに接続され、またバルブ31bを付した配管31Bによって前記端部配管12Bに接続されている。
In the case of the
また、洗浄に用いられた、洗浄後の洗浄液を排出するために、前記配管32Aには、バルブ35aを付した排出配管36Aが、同様に前記配管32Bには、バルブ34bを付した排出配管36Bが接続されている。
In addition, in order to discharge the cleaning liquid used for cleaning, the
本実施例による熱交換器10によって、被処理流体の熱交換、例えば冷却を行う場合には、前記バルブ34aおよび34bを開放する。そこで、被処理流体が前記被処理流体供給源33Aから前記配管32Aを介して、本図では図示を省略している、前記内部管状体13に供給される。当該被処理流体は、前記内部管状体13の内部を、前記端部配管12Aから前記端部配管12Bに向かう方向、図中のX1方向に流れて冷却され、前記端部配管12Bから前記配管32Bを介して前記被処理流体保持部33Bに貯蔵される。
When the
この場合、前記配管32Aまたは前記配管32Bに設けられた、図示を省略するポンプにより、被処理流体の流れが形成される。
In this case, the flow of the fluid to be processed is formed by a pump (not shown) provided in the
次に、熱交換器10の被処理流体の流路を洗浄する場合について、以下に説明する。熱交換器10を洗浄する場合には、まず前記バルブ34aを閉じて、被処理流体の供給を停止した後、前記内部管状体13内に残留する被処理流体を、エアー抜き用のバルブ37a、および前記バルブ35aを開放することで、前記排出配管36Aから排出する。
Next, the case where the flow path of the fluid to be processed of the
次に、前記バルブ34b、37aを閉じた後、前記バルブ31aを開放して、前記洗浄液供給源より、洗浄液を、前記配管31Aを介して前記端部配管12Aから、前記内部管状体13に導入する。そこで、洗浄液を前記X1方向に流して、被処理流体の流路を洗浄する。洗浄液は、バルブ35bを開放することで、前記排出配管36Bから排出される。
Next, after closing the
次に、前記バルブ31a、35bを閉じた後に、前記バルブ31b、35aを開放する。洗浄液は、前記X1方位と逆方向であるX2方向、すなわち前記内部管状体13の内部を、前記端部配管12Bの側から前記端部配管12Aに向かう方向に流れ、被処理流体の流路を洗浄して、前記配管32Aから、前記排出配管36Aを介して排出される。
Next, after closing the
従来、洗浄液を前記X1方向に流すのみの洗浄では、被処理媒体の流路に残留した被処理媒体の洗浄が不十分となる可能性があった。例えば、図4に示した間隙CLに残留した被処理流体は、前記X1方向のみに洗浄液を流して洗浄を行う場合、前記通過孔17Aの間で洗浄液の流速が低下する部分(流れが渦状となる部分)が形成されて、局所的に洗浄が不十分となる可能性があった。 Conventionally, cleaning by simply flowing the cleaning liquid in the X1 direction may result in insufficient cleaning of the target medium remaining in the flow path of the target medium. For example, the fluid to be processed remaining in the gap CL shown in FIG. 4 is a portion in which the flow rate of the cleaning liquid decreases between the passage holes 17A when the cleaning liquid is flowed only in the X1 direction (the flow is vortexed). There is a possibility that the cleaning becomes locally insufficient.
そこで本実施例では、洗浄液を前記X1方向と反対の方向である前記X2方向に流すことにより、前記X1方向の洗浄では除去できなかった、洗浄液の流速が低下する部分に滞留する被処理流体の洗浄を行う事が可能となる。 Therefore, in this embodiment, the flow of the cleaning fluid that stays in the portion where the flow rate of the cleaning liquid decreases, which could not be removed by the cleaning in the X1 direction, by flowing the cleaning liquid in the X2 direction that is opposite to the X1 direction. It is possible to perform cleaning.
また、必要に応じて、洗浄液を前記X1方向に流す洗浄とX2方向に流す洗浄を所定の回数を繰り返して行うと洗浄効果が高まり、好適であり、洗浄液は、図示を省略するポンプなどの圧縮手段によって供給される。 Further, if necessary, it is preferable that the cleaning liquid flowing in the X1 direction and the cleaning flowing in the X2 direction are repeated a predetermined number of times to improve the cleaning effect, and the cleaning liquid is preferably compressed by a pump or the like not shown. Supplied by means.
このような、熱交換器10の洗浄は、制御装置10Aによって制御される。前記制御装置10Aは、例えば前記バルブ31a,31b,34a,34b,35aおよび35bなどのバルブの開閉の制御や、ポンプなどの圧縮手段の可動の制御など、熱交換器の熱交換や、洗浄に係る制御など、熱交換器10を可動するための制御を行う。なお、前記制御装置10Aの電気配線は図示を省略している。
Such cleaning of the
このように、制御装置10Aを用いた制御を行うことによって、被処理流体の流れる方向へ、また当該方向と逆方向の双方向に洗浄液を流す洗浄を行う事が可能となり、残留する被処理流体を効率よく洗浄することが可能となって、熱交換器の洗浄の効率を向上させることが可能となる。
As described above, by performing the control using the
また、前記熱交換器10によって熱交換を行う被処理流体としては、例えば食品など様々な流体を用いることが可能であるが、食品以外にでも食品と同様にサニタリー性を要求される化粧品など、例えば乳液などを用いることが可能であり、本実施例による熱交換器をこれら乳液などの製造工程に用いることが可能である。
In addition, as the fluid to be treated for heat exchange by the
以上、本発明を好ましい実施例について説明したが、本発明は上記の特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した要旨内において様々な変形・変更が可能である。 Although the present invention has been described with reference to the preferred embodiments, the present invention is not limited to the specific embodiments described above, and various modifications and changes can be made within the scope described in the claims.
本発明によれば、熱交換器のメンテナンス性が向上し、被処理流体の流路の洗浄において、残留する被処理流体の除去を容易にすることが可能となる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the maintainability of a heat exchanger improves and it becomes possible to make easy removal of the to-be-processed fluid remaining in the washing | cleaning of the flow path of a to-be-processed fluid.
10,100 熱交換器
11,101 外部管状体
12A,12B,102A,102B 端部配管
13,103 内部管状体
14,104 エレメント
15A,15B,105A,105B 支持板
16A,16B,106A,106B 支持板
17A,17B,17C,17D,17E,17F,107A,107B 通過孔
18A,18B,108A,108B 保持部品
18a 突起部
18b 先端部
19A,19B,109A,109B シールリング
20A,110A 熱交換媒体排出口
20B,110B 熱交換媒体導入口
21A,21a 支持体
CL 間隙
D 領域
30 熱交換媒体供給源
31 洗浄液供給源
33A 被処理流体供給源
33B 被処理流体保持部
30A,30B,31A,31B,32A,32B,36A,36B 配管
31a,31b,34a,34b,35a,35b バルブ
10A 制御装置
10, 100
Claims (10)
前記第1の管状体の内部に設けられた、内部に被処理流体が流れる第2の管状体と、
前記第2の管状体に挿入されたエレメントと、
前記第2の管状体の端部を支持する第1の支持板と、
前記第1の支持板と面するように設けられた、前記エレメントを支持し、前記被処理流体が通過する通過孔を有する第2の支持板と、を有する熱交換器であって、
前記第1の支持板と前記第2の支持板の間に間隙を形成する支持体を設けたことを特徴とする熱交換器。 A first tubular body through which a heat exchange medium flows;
A second tubular body provided inside the first tubular body, through which a fluid to be treated flows;
An element inserted into the second tubular body;
A first support plate for supporting an end of the second tubular body;
A heat exchanger having a second support plate provided to face the first support plate and supporting the element and having a passage hole through which the fluid to be processed passes,
A heat exchanger comprising a support body that forms a gap between the first support plate and the second support plate.
前記第3の支持板と面するように設けられた、前記被処理流体が通過する通過孔を有する第4の支持板と、
前記第3の支持板と前記第4の支持板の間に間隙を形成する別の支持体と、をさらに設けたことを特徴とする請求項1〜8のうち、いずれか1項記載の熱交換器。 A third support plate for supporting another end of the second tubular body opposite to the end of the second tubular body;
A fourth support plate provided to face the third support plate and having a passage hole through which the fluid to be treated passes;
The heat exchanger according to any one of claims 1 to 8, further comprising another support body that forms a gap between the third support plate and the fourth support plate. .
前記供給源と前記第2の管状体の第1の側を接続する第1の配管と、
前記供給源と前記第2の管状体の前記第1の側に対向する第2の側を接続する第2の配管と、
前記洗浄液が、前記第2の管状体の前記第1の側から前記第2の側へ、および前記第2の側から前記第1の側へ流れるように制御する制御装置と、をさらに設けたことを特徴とする請求項1〜9のうち、いずれか1項記載の熱交換器。 A supply source of cleaning liquid for cleaning the inside of the second tubular body;
A first pipe connecting the supply source and a first side of the second tubular body;
A second pipe connecting the supply source and a second side facing the first side of the second tubular body;
And a controller for controlling the cleaning liquid to flow from the first side to the second side and from the second side to the first side of the second tubular body. The heat exchanger according to any one of claims 1 to 9, characterized in that
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JP2004032091A JP2005221196A (en) | 2004-02-09 | 2004-02-09 | Heat exchanger |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2013234841A (en) * | 2012-05-10 | 2013-11-21 | Alstom Technology Ltd | Integrated gas cooling system for electric arc furnace |
-
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- 2004-02-09 JP JP2004032091A patent/JP2005221196A/en not_active Withdrawn
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