JP2010112597A - スパイラル式熱交換器 - Google Patents

Abstract

【課題】 中央の芯筒に一端が接合された２枚以上の帯状伝熱板が、該芯筒から巻き始められ、渦巻状に多数回巻回されて構成されるスパイラル式熱交換器は、製造が困難であるばかりでなく、分解掃除が困難であった。
このスパイラル式熱交換器を容易に組立てと分解が出来るようにする。
【解決手段】 中央の芯筒を組立て分解が可能な構造で、少なくとも２つに分割する。
即ち中央の芯筒が半円筒状芯筒として２分割されることによって、これに接続する帯状伝熱板と筐体とで夫々１つ、即ち対称的な２つのユニット部材Ｇ、Ｇ’が構成される。
ユニット部材Ｇ、Ｇ’の半円筒状芯筒ＥとＥ’の隔壁７に設けられた楔Ｍと楔受Ｎとを結合し、そしてこれらを渦巻状に巻回されて１つのスパイラル式熱交換器とする。
【選択図】 図７

Description

この発明は少なくとも２枚の帯状伝熱を互いに所定の間隔をあけて渦巻状に多数回巻回して構成されたスパイラル式熱交換器に関する。

詳しくは、前記帯状伝熱板の一端が、夫々接合された中央の芯筒の一端から巻き始められ、そして外に向かって渦巻状に巻回されて円筒状の胴部筒体の中に収められて１つ熱交換器として構成されたスパイラル式熱交換器に関するものである。

更に詳しくは上記芯筒が少なくとも２つ以上に分解できることによって、分割された芯筒が半円筒状となり、該半円筒状芯筒の一端がこれに接合する帯状伝熱板の他の一端即ち半円筒状の筐体が夫々独立した１つのユニット部材として構成さるスパイラル式熱交換器に関するものである。

即ち少なくとも２つに分割されたて成る半円筒状芯筒を中心として、２つのユニット部材が組み合わせられ、そして渦巻状に巻回されて１つのスパイラル式熱交換器になることを特徴とするスパイラル式熱交換器に関するものである。

スパイラル式熱交換器は図１、図２に示すように、２枚の長尺の帯状伝熱板２、２’を所定の間隔をあけて渦巻状に多数回巻回されたもので、流体の一方は流路Ａを外周から芯筒Ｅへ、他方流路Ｂは芯筒Ｅ’から外周のＢ’へ、それぞれ完全な対向流となって流れ、熱交換するようになっている。

そして帯状伝熱板２、２’の一端３は、図１、図２に示されているよう、仕切板Ｄで半円筒形になっている芯筒の端部４に溶接されてから巻き始められ、所定の流路間隔をあけて渦巻状に多数回巻回される。

又は図３のように、帯状伝熱板２、２’が中央仕切板Ｄで折り返され、半円筒状芯筒Ｅと、半円筒状芯筒Ｅ’を構成したものがある。（特許文献１）
或いは、図４に示すように、帯状伝熱板２、２’を中央の芯筒Ｅの両側に溶接し、これを巻き始めとしてこれから外に向かって渦巻状に巻回されたもの。（特許文献２）。

そして中央の芯筒Ｅを第１の流路とし、その中に第２の管Ｈの流路を設けた芯筒が円筒状であるもの（特許文献３）。

更に、図５に示すように中央の芯筒Ｅが円筒状で、これに帯状伝熱板２、２’を片側１箇所から外に向かって渦巻状に巻回されるもの（特許文献４）が示されている。
特開平０６‐２７３０８１号 特表２００３‐５１０５４７号 特表２００７‐５３８２１８号 特開平０８−１６６１９４号

この発明が解決しょうとする課題は、以下の通りである。

即ち上記中央の芯筒Ｅが、仕切板Ｄを用いたものであっても、円筒状のものであっても、どれも芯筒Ｅを中心に、該芯筒Ｅの一部に帯状伝熱板２、２’の一端３ね３’が溶接され、そして帯状伝熱板２、２’の他の一端５ね５’が筐体Ｃ、Ｃ’に溶接されている。

即ち従来のスパイラル式熱交換器は、芯筒Ｆを中心として帯状伝熱板２、２’が翼のように左右対称に、又は揃えて巻回され、１つの部材として胴部筒体Ｃに取り付けられていた。

このため、中心部となる芯筒Ｆ付近の溶接が困難である問題がある。

これ等は何れも帯状伝熱板２の巻き始めが１つの芯筒Ｆと結合しているため、全体として製造と分解が困難な問題がある。
而して巻き始めとなる芯筒Ｆは直径が小さく、且つ該芯Ｆに近いほど間隔も小さくなるために、たとえ上下の閉止フランジＪを取り払っても芯筒Ｅ及びこれに近い帯状伝熱板２の掃除は困難であった。

また第６図で示す１枚の帯状伝熱板２の両端縁を曲げ、他の１枚の帯状伝熱板２’の両端縁に溶接して長い筒状にして渦巻状に巻回されものは、一度組み立てたものは分解するとスクラップになる問題がある。

この発明は、上記した従来例に鑑み、スパイラル式熱交換器全体の強度を損なうことなく、スパイラル式熱交換器を２つ以上のユニット部材に分割することができ、そしてこれ等を組合せて組立てることができ、取り扱いが容易になり、ストダウンができるスパイラル式熱交換器を提供しようとするものである。

前記課題を達成するため、このスパイラル式熱交換器では、中央の芯筒を組立て分解が可能な構造で、少なくとも２つに分割することである。

中央の芯筒が２分割されることによって、これに接続する帯状伝熱板と筐体とで夫々１つ、即ち２つのユニット部材が構成される。

スパイラル式熱交換器の熱交換部が少なくとも２つのユニット部材に分割さ
れることで、各ユニット部材の組立て作業を簡略にし、取扱う重量が半分になり、而して容易に分解と掃除が出来るスパイラル式熱交換器が提供できる。

以下実施例によって本発明の詳細を図面について説明するが、本発明がこれらの実施例に限定されるものではなく、芯筒Ｆが２つ以上に分解されもので、且つ帯状伝熱板が渦巻状に巻回さて２つ以上のユニット部材に分解、及び組立てができるものであれば何でも対応できる。即ち本発明の適用がスパイラル式熱交換器の熱交換部に限定するものではない。

同一又は類似の目的で他の用途に用いられることは当然である。

渦巻状に巻回された熱交換器の流路が対向流だけではなく、軸方向の流路と直交する、直交流型にも適用できる。

また従来からスパイラル式熱交換器として用いられる、ディスタンスバー、ディスタンスピン方式、図６に示す端部溶接方式その他に利用できることは当然である。

以下、この実施例では、同一構成要素には同一符号を付してその説明を省略する。
更に、軸方向及び直径方向の流体の出入口の記載は全て省略している。

この実施例の図７（イ）は組立てられたスパイラル式熱交換器１の断面図である
即ち、中央の芯筒は半円筒状芯筒Ｅと半円筒状芯筒Ｅ’の２つに分解して、図７（ロ）に示すユニット部材Ｇと、図７（ハ）に示すユニット部材Ｇ’となる。

この実施例において（イ）のスパイラル式熱交換器１は、
先ず（ロ）の隔壁７の楔受Ｎに、（ハ）の隔壁７’の楔Ｍを嵌合しながら、夫々のユニット部材Ｇ、Ｇ’の帯状伝熱板２、２’と筐体Ｃ、Ｃ’を組合せる。楔Ｍには必要に応じて例えば図７（ニ）に示すゴムのシール部材９が設けられ、隔壁７を気密に固定する。

そして、一体となった隔壁７を固定しながら、緩んだ状態になっている２つの筐体Ｃ、Ｃ’を矢印８の方向に締めると、図７（イ）に示すように全体が一体化する。

このとき、必要に応じて筐体Ｃ、Ｃ’の外側に、調節可能な締め付けバンド（図示しない）を設けてこれを締め付け固定する。

或いは、図８に示すように筐体Ｃの一端に締結部材１０を溶接、筐体Ｃ’には締結部材１１を溶接してこれ等を調節螺子１２で接続される。
そして図１に示す、上下のフランジＪを締めてスパイラル式熱交換器１となる。

図１は従来のスパイラル式熱交換器の一部を裁除して示した説明図。 図２は図１のＡ−Ａ線断面図 図３は（特許文献１・特開平０６−２７３０８１号）の説明図。 図４は（特許文献２・特表２００３−５１０５４７号）及び （特許文献３・特表２００７−５３８２１８号）の説明図 図５は（特許文献４・特開平０８−１６６１９４号）の説明図。 図６は（特許文献５・特開平０６−８２１７９号）の説明図である。 図７（イ）は実施例１を断面で示す説明図。

（ロ）、（ハ）は（イ）を分離して示したものである
(ニ）はシール部材の説明図である。
図８は締結材の斜視図である。

符号の説明

Ａ．流路
Ｂ．流路
Ｃ．筐体
Ｄ．仕切板
Ｅ．半円筒状芯筒
Ｆ．芯筒
Ｇ．ユニット部材
Ｈ．管
Ｊ．閉止フランジ
Ｍ．楔
Ｎ．楔受
１．スパイラル式熱交換器
２．帯状伝熱板
３．帯状伝熱板の一端
４．半円筒状芯筒の端部
５．帯状伝熱板の他の一端
６．溶接
７．隔壁
８．矢印
９．シール部材
１０．締結部材
１１．締結部材
１２．調節螺子

Claims (3)

1. 中央の半円筒状芯筒Ｅの端部４と帯状伝熱板２の一端３を接合し、帯状伝熱板２の他の一端５は筐体Ｃを接合したユニット部材Ｇを構成し、これに対称に構成されたユニット部材Ｇ’の半円筒状芯筒Ｅ’の楔Ｍと、ユニット部材Ｇの楔受Ｎなどの結合部材によって着脱可能に組み合わせられ、そしてこれ等が渦巻状に巻回されて一体に構成されることを特徴とするスパイラル式熱交換器。
2. 前記一端３が半円筒状芯筒Ｅと結合された伝熱板２の他の一端５は、分割された筐体Ｃに接合されて構成されたユニット部材Ｇと、これと対称に伝熱板２’の他の一端５’は、分割された筐体Ｃ’に接合されて構成されユニット部材Ｇ’の半円筒状芯筒Ｅ’とが楔Ｍ、楔受Ｎなどで組み立てられ、そしてユニット部材Ｇ、Ｇ’の全体が渦巻状に巻回されて、筐体Ｃと筐体Ｃ’とで１つの胴部筒体が構成されることを特徴とする請求項１に記載のスパイラル式熱交換器。
3. 前記ユニット部材Ｇ、Ｇ’の全体が渦巻状に巻回されて、筐体Ｃと筐体Ｃ’とで構成された胴部筒体は筐体Ｃと筐体Ｃ’に溶接で固定された締結部材、又はベルト状の締め付けバンドによって一体化されることを特徴とする請求項１〜２に記載のスパイラル式熱交換器。
   
   
   
   
   
   

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