JP2005299971A - フィンアンドチューブ型熱交換器とその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】冷蔵庫等に用いられるフィンアンドチューブ型熱交換器において、高腐食環境下に置かれた場合でも優れた防食効果を発揮することができる。
【解決手段】フィンカラー１５を有し一定間隔をおいて平行に配置する複数のフィン１２と、チューブ１３と、フィン１２と平行に配置された取付板１４とからなり、フィンカラー１５の反対方向に配置された取付板１４ａには、取付板１４ａの隣のフィン１２ａの方向に突出するように略Ｌ字形の切り起こし１６ａを設け、取付板１４ａの隣のフィン１２ａと取付板１４ａに隙間をもたせ、隙間に耐食性塗料を塗装したことにより、高腐食環境下に置かれた場合でも優れた防食効果を発揮することができ、冷凍システムとして長期間運転が維持できる
【選択図】図１

Description

本発明は冷蔵庫等に用いられるフィンアンドチューブ型熱交換器とその製造方法に関するものである。

従来、冷蔵庫用のフィンアンドチューブ型熱交換器（エバポレータ）は庫内雰囲気環境に曝された状態にあり、特に業務用冷蔵庫は庫内に腐食性の強いガスが発生するような食品を多量に保存し、家庭用冷蔵庫と比べると食品にラップなどをしていない場合が多いため腐食性の強いガスが発生しやすい。例えば、タマゴ、マヨネーズ、チーズ、魚介類などから硫黄系ガスが発生し、マヨネーズ、ソース、パン酵母菌などからカルボン酸（酢酸、蟻酸などの有機酸）が発生する。また食品が腐敗するとき、食品そのものがもつタンパク質及び脂肪質などの有機物が酸化分解や加水分解を起こし、硫黄系ガス、カルボン酸、アンモニアガス、エチレンガスが発生する。

最近では病原性大腸菌Ｏ−１５７の問題より漂白剤、殺菌剤または消毒用アルコールが使用される頻度が高くなってきている。漂白剤、殺菌剤は次亜塩素酸ナトリウムなどが使われ、塩素系ガスが発生する。消毒用アルコールは酸化分解よりカルボン酸が発生する。

このように庫外から冷蔵庫の扉の開け閉めより庫内に腐食性ガスが進入してくる。

以上のような腐食環境下に庫内が曝されると冷蔵庫を冷却するときに発生する結露水に腐食媒である硫黄、蟻酸や酢酸などのカルボン酸、塩素などが溶け込み、さらにデフロストなどをすることにより乾湿の繰り返しが起こり、フィンやチューブ腐食が始まる。腐食が始まると白錆、黒錆、緑青などの腐食生成物が発生する。このような腐食生成物が発生するとファンからの風により腐食生成物が剥離して飛ばされ、庫内にある食品に付着して商品価値がなくなるという問題が起こる。さらに腐食が促進されるとチューブが腐食電池作用によって孔食され、ついには冷媒ガスリークに至り、冷えなくなるという致命的な欠陥に繋がるという問題があった。

従来、以上のようなフィンアンドチューブ型熱交換器の腐食を防止する技術としては熱交換器の組立後に熱交換器全面に防食性塗料を塗装することが主体で行われる（例えば、特許文献１参照）。

以下、図面を参照しながら上記従来のフィンアンドチューブ型熱交換器について説明する。

図１２は、従来のフィンアンドチューブ型熱交換器の組立を示す要部斜視図、図１３は、従来のフィンアンドチューブ型熱交換器の要部正面図、図１４は、従来のフィンアンドチューブ型熱交換器の斜視図である。

図１２から図１４に示すように、フィンアンドチューブ型熱交換器１は、一定方向にフィンカラー５を有し一定間隔をおいて平行に配置する複数のフィン２と、チューブ３と、フィン２と平行に配置された取付板４とからなる。

フィンアンドチューブ型熱交換器１は、内部を流体が流動するチューブ３を拡管することにより、フィン２、及び取付板４を密着させる。

フィンカラー５は一定方向に向いているため、取付板４ｂと隣のフィン２ｂとは、一定間隔があるものの、一方、図１３に示すように、取付板４ａと隣のフィン２ａとは重なり合った状態になる。

そして、フィンアンドチューブ型熱交換器１の全面に防食性塗料を浸漬塗装方式またはスプレー塗装方式などの塗装方式で塗装することによってチューブ３とフィン２は防食効果がある。
特開２０００−２９７９９５号公報

しかしながら、フィンカラーの反対方向に配置された取付板と取付板の隣のフィンとは、重なり合った状態になり密着している為、この部分は隙間が狭く、粘度の高い防食性塗料がチューブまで到達せず、非塗装となりこの部分から腐食が促進され、冷媒ガスリークに至り、冷えなくなるという課題を有していた。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、フィンカラーの反対方向に配置された取付板と取付板の隣のフィンとの隙間箇所の防食効果の高いフィンアンドチューブ型熱交換器を提供することを目的とする。

上記従来の課題を解決するために、本発明のフィンアンドチューブ型熱交換器は、取付板と取付板の隣のフィンとを密着させず、隙間をもたせた箇所に防食性塗料を塗装したものである。

これによって、取付板と取付板の隣のフィンの隙間に防食性塗料を塗装することができる。

本発明のフィンアンドチューブ型熱交換器は、取付板と取付板の隣のフィンとを密着させず、隙間をもたせることにより、塗料をチューブまで到達させることで、チューブの表面に防食性塗料を塗装し、高腐食環境下に置かれた場合でも優れた防食効果を発揮することができ、冷凍システムとして長期間運転が維持できる。

請求項１に記載の発明は、筒状のフィンカラーを有し平行に配置された複数のフィンと、前記フィンカラーの逆方向に前記フィンに平行に配置された取付板と、前記フィンと前記取付板に貫通し内部を流体が流動するチューブとを備え、前記取付板と前記取付板の隣のフィンとを密着させず隙間をもたせた箇所に防食性塗料を塗装したことにより、塗料をチューブまで到達させることで、高腐食環境下に置かれた場合でも優れた防食効果を発揮することができる。

請求項２に記載の発明は、前記取付板に前記取付板の隣のフィンの方向に突出するように切り起こしを設け、前記取付板と前記取付板の隣のフィンとを密着させず隙間をもたせた箇所に防食性塗料を塗装したことにより、塗料をチューブまで到達させることで、高腐食環境下に置かれた場合でも優れた防食効果を発揮することができる。

請求項３に記載の発明は、前記取付板に前記取付板の隣のフィンの方向に突出するように前記チューブを被覆する筒状の突出部を設け、前記取付板と前記取付板の隣のフィンとを密着させず隙間をもたせた箇所に防食性塗料を塗装したことにより、チューブへの腐食促進物の侵入を阻止させることで、高腐食環境下に置かれた場合でも更に優れた防食効果を発揮することができる。

請求項４に記載の発明は、筒状のフィンカラーを有し平行に配置された複数のフィンと、前記フィンカラーの逆方向に前記フィンに平行に配置された取付板と、前記フィンと前記取付板に貫通し内部を流体が流動するチューブとを備え、前記取付板と前記取付板の隣のフィンとを密着させず隙間をもたせ、その後、前記隙間をもたせた箇所に防食性塗料を塗装したものであり、塗料をチューブまで到達させることで、高腐食環境下に置かれた場合でも優れた防食効果を発揮することができる。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のフィンアンドチューブ型熱交換器の製造方法で、前記取付板と前記取付板の隣のフィンとの間に隙間板を挿入し、前記フィンと前記チューブを密着させ、その後、前記隙間板を除去し、耐食性塗料を塗装したものであり、比較的簡易な方法で隙間をもたせることができる。

以下、本発明によるフィンアンドチューブ型熱交換器の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１におけるフィンアンドチューブ型熱交換器の組立を示す要部斜視図、図２は、同実施の形態のフィンアンドチューブ型熱交換器の要部正面図、図３は、同実施の形態のフィンアンドチューブ型熱交換器の斜視図、図４は、同実施の形態の他のフィンアンドチューブ型熱交換器の要部正面図、図５は、同実施の形態の他のフィンアンドチューブ型熱交換器の要部正面図である。

図１から図３に示すように、本発明の実施の形態１のフィンアンドチューブ型熱交換器１１は、一定方向にフィンカラー１５を有し一定間隔をおいて平行に配置する複数のフィン１２と、チューブ１３と、フィン１２と平行に配置された取付板１４とからなる。

尚、フィンカラー１５はフィン１２の間隔をとるために設けたものである。

フィンアンドチューブ型熱交換器１１は、内部を流体が流動するチューブ１３を拡管することにより、フィン１２、及び取付板１４を密着させる。

フィンカラー１５は一定方向に向いているため、フィンカラー１５の方向に配置された取付板１４ｂと隣のフィン１２ｂとは、フィンカラー１５により、一定の間隔がある。

フィンカラー１５の反対方向に配置された取付板１４ａには、取付板１４ａの隣のフィン１２ａの方向に突出するように略Ｌ字形の切り起こし１６ａを設け、フィン１２ａと取付板１４ａとに隙間をもたせる。

そして、フィンアンドチューブ型熱交換器１１の全面に防食性塗料を浸漬塗装方式またはスプレー塗装方式などの塗装方式で塗装する。

以上のように構成されたフィンアンドチューブ型熱交換器について、以下その動作、作用を説明する。

フィンカラー１５の反対方向に配置された取付板１４ａには切り起こし１６ａを設け、フィン１２ａと取付板１４ａとに隙間をもたせることにより、チューブ１３とフィン１２に満遍なく塗料を塗布することができ、塗料をチューブ１３まで到達させることで、高腐食環境下に置かれた場合でも優れた防食効果を発揮することができ、冷凍システムとして長期間運転が維持できる。

尚、取付板１４ａに加工する切り起こしの形状は、図４に示すように略Ｖ字形、図５に示すような直線的な形状にしても同等な効果が得られることはいうまでもない。

尚、本実施の形態では、取付板１４は、１４ａ、１４ｂの２枚を設けているが、フィンカラー１５の方向に配置された取付板１４ｂについては、必ずしも必要ない。

（実施の形態２）
図６は、本発明の実施の形態２におけるフィンアンドチューブ型熱交換器の組立を示す要部斜視図、図７は、同実施の形態のフィンアンドチューブ型熱交換器の要部正面図、図８は、同実施の形態のフィンアンドチューブ型熱交換器の斜視図である。

図６から図８に示すように、本発明の実施の形態２のフィンアンドチューブ型熱交換器２１は、一定方向にフィンカラー２５を有し一定間隔をおいて平行に配置する複数のフィン２２と、チューブ２３と、フィン２２と平行に配置された取付板２４とからなる。

フィンアンドチューブ型熱交換器２１は、内部を流体が流動するチューブ２３を拡管することにより、フィン２２、及び取付板２４を密着させる。

ここで、フィンカラー２５の反対方向に配置された取付板２４ａには、取付板２４ａの隣のフィン２２ａの方向に突出するようにチューブ２３を被覆する筒状の突出部２６を設け、フィン２２ａと取付板２４ａとに隙間をもたせる。

そして、フィンアンドチューブ型熱交換器２１の全面に防食性塗料を浸漬塗装方式またはスプレー塗装方式などの塗装方式で塗装する。

以上のように構成されたフィンアンドチューブ型熱交換器について、以下その動作、作用を説明する。

フィンカラー２５の反対方向に配置された取付板２４ａにはチューブ２３を被覆する筒状の突出部２６を設け、フィン２２ａと取付板２４ａとに隙間をもたせることにより、隙間に満遍なく塗料を塗布することができ、高腐食環境下に置かれた場合でも優れた防食効果を発揮することができ、冷凍システムとして長期間運転が維持できる。また、チューブへの腐食促進物の侵入を阻止させることで、高腐食環境下に置かれた場合でも更に優れた防食効果を発揮することができる。

（実施の形態３）
図９は本発明の実施の形態３におけるフィンアンドチューブ型熱交換器の組立を示す要部斜視図、図１０は、同実施の形態のフィンアンドチューブ型熱交換器の組立を示す要部正面図、図１１は、同実施の形態のフィンアンドチューブ型熱交換器の組立を示す斜視図である。

図９から図１１に示すように、本発明の実施の形態３のフィンアンドチューブ型熱交換器３１は、一定方向にフィンカラー３５を有し一定間隔をおいて平行に配置する複数のフィン３２と、チューブ３３と、フィン３２と平行に配置された取付板３４とからなる。

フィンアンドチューブ型熱交換器３１は、内部を流体が流動するチューブ３３を拡管することにより、フィン３２、及び取付板３４を密着させる。

具体的には、フィンカラー３５の反対方向に配置された取付板３４ａと取付板３４ａの隣のフィン３２ａとの間に、隙間板３６を挿入し、フィン３２ａと取付板３４ａに隙間をもたせる。そして、拡管ボール（図示せず）などにより、フィン３２とチューブ３３を密着させる。その後、隙間板３６を除去する。そして、フィンアンドチューブ型熱交換器３１の全面に防食性塗料を浸漬塗装方式またはスプレー塗装方式などの塗装方式で塗装する。

以上のように構成されたフィンアンドチューブ型熱交換器は、比較的簡易な方法で、フィンカラー３５の反対方向に配置された取付板３４ａと取付板３４ａの隣のフィン３２ａとの間に隙間をもたせることができる。

以上のように、本発明のフィンアンドチューブ型熱交換器は、取付板と取付板の隣のフィンとを密着させず隙間をもたせることにより、隙間に耐食性塗料を塗装することができ、高腐食環境下に置かれた場合でも優れた防食効果を発揮することができので、冷蔵庫、ショーケース等の用途にも適用できる。

本発明の実施の形態１におけるフィンアンドチューブ型熱交換器の組立を示す要部斜視図 同実施の形態のフィンアンドチューブ型熱交換器の要部正面図 同実施の形態のフィンアンドチューブ型熱交換器の斜視図 同実施の形態の他のフィンアンドチューブ型熱交換器の要部正面図 同実施の形態の他のフィンアンドチューブ型熱交換器の要部正面図 本発明の実施の形態２におけるフィンアンドチューブ型熱交換器の組立を示す要部斜視図 同実施の形態のフィンアンドチューブ型熱交換器の要部正面図 同実施の形態のフィンアンドチューブ型熱交換器の斜視図 本発明の実施の形態３におけるフィンアンドチューブ型熱交換器の組立を示す要部斜視図 同実施の形態のフィンアンドチューブ型熱交換器の組立を示す要部正面図 同実施の形態のフィンアンドチューブ型熱交換器の組立を示す斜視図 従来のフィンアンドチューブ型熱交換器の組立を示す要部斜視図 従来のフィンアンドチューブ型熱交換器の要部正面図 従来のフィンアンドチューブ型熱交換器の斜視図

符号の説明

１１、２１、３１ フィンアンドチューブ型熱交換器
１２、２２、３２ フィン
１３、２３、３３ チューブ
１４、２４、３４ 取付板
１５、２５、３５ フィンカラー
１６ 切り起こし
２６ 筒状の突出部
３６ 隙間板

Claims (5)

1. 筒状のフィンカラーを有し平行に配置された複数のフィンと、前記フィンカラーの逆方向に前記フィンに平行に配置された取付板と、前記フィンと前記取付板に貫通し内部を流体が流動するチューブとを備え、前記取付板と前記取付板の隣のフィンとを密着させず隙間をもたせた箇所に防食性塗料を塗装したことを特徴とするフィンアンドチューブ型熱交換器。
2. 前記取付板に前記取付板の隣のフィンの方向に突出するように切り起こしを設け、前記取付板と前記取付板の隣のフィンとを密着させず隙間をもたせた箇所に防食性塗料を塗装したことを特徴とする請求項１に記載のフィンアンドチューブ型熱交換器。
3. 前記取付板に前記取付板の隣のフィンの方向に突出するように前記チューブを被覆する筒状の突出部を設け、前記取付板と前記取付板の隣のフィンとを密着させず隙間をもたせた箇所に防食性塗料を塗装したことを特徴とする請求項１に記載のフィンアンドチューブ型熱交換器。
4. 筒状のフィンカラーを有し平行に配置された複数のフィンと、前記フィンカラーの逆方向に前記フィンに平行に配置された取付板と、前記フィンと前記取付板に貫通し内部を流体が流動するチューブとを備え、前記取付板と前記取付板の隣のフィンとを密着させず隙間をもたせ、その後、前記隙間をもたせた箇所に防食性塗料を塗装したことを特徴とするフィンアンドチューブ型熱交換器の製造方法。
5. 前記取付板と前記取付板の隣のフィンとの間に隙間板を挿入し、前記フィンと前記チューブを密着させ、その後、前記隙間板を除去し、耐食性塗料を塗装したことを特徴とする請求項４に記載のフィンアンドチューブ型熱交換器の製造方法。

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