JP2019128056A - 円筒型熱交換器 - Google Patents

Abstract

【課題】製作の容易化を図ることができる円筒型熱交換器を提供する。【解決手段】内筒１５と外筒１６との間の円筒状の流路形成空間内に、第１流体を流路形成空間の筒軸心方向に流動させる第１流路Ｒ１と第２流体を筒軸心方向に流動させる第２流路Ｒ２とが、流路形成空間の周方向に沿って交互に並ぶ状態で設けられ、筒軸心方向に沿う筒状に各別に形成された複数の流路形成用筒体Ｔが、内筒１５と外筒１６との間に、第１流路Ｒ１を形成する状態で、流路形成空間の周方向に沿って間隔を隔てて並置され、周方向に隣接する流路形成用筒体Ｔの間の隙間空間が、第２流路Ｒ２を形成するように構成されている。【選択図】図２

Description

本発明は、内筒と外筒との間の円筒状の流路形成空間内に、第１流体を前記流路形成空間の筒軸心方向に流動させる第１流路と第２流体を前記筒軸心方向に流動させる第２流路とが、前記流路形成空間の周方向に沿って交互に並ぶ状態で設けられる円筒型熱交換器に関する。

かかる円筒型熱交換器は、第１流路を流動する第１流体と第２流路を流動する第２流体との間で熱交換するのに使用されるものであって、一般には、多数の第１流路及び第２流路を流路形成空間の周方向に沿って並ぶようにして、熱交換効率を高めるようにすることが多い。

このような円筒型熱交換器の従来例として、一枚の帯状金属板を、内筒に対応する箇所の第１折り返し縁と外筒に対応する箇所の第２折り返し縁にて屈曲させる形態で、葛折り状に繰り返し屈曲させて、第１流路と第２流路とを形成したものがある。

説明を加えると、第１折り返し縁が、Ｖ字状に屈曲され、第２折り返し縁がＵ字状に屈曲され、第１折り返し縁の両側に位置する一対の板部分が、周方向外方側に膨出する部分を備えるように膨出形成された状態で、その周囲部分を接続されることにより、筒状のエレメントが形成される。
そして、周方向に並ぶ複数のエレメント夫々の筒軸心方向の両端部の外周部に、流体出入用の開口を形成して、エレメントの内部が、流体を筒軸心方向に流動させる流路に構成され、隣接するエレメントの間の隙間空間が、流体を筒軸心方向に流動する流路とするように構成されている（例えば、特許文献１（図９〜図１１）参照。）。

尚、特許文献１においては、第２折り返し縁が外筒を構成し、また、第１折り返し縁が内筒を構成すると記載されているが、第２折り返し縁が外筒を構成することは、図面から読み取ることができるものの、第１折り返し縁が内筒を構成することは、図面からは読み取ることはできない。

特開２００３−１３０５７３号公報

特許文献１においては、一枚の帯状金属板を葛折り状に繰り返し屈曲させる形態で円筒型熱交換器を製作するものであるため、円筒型熱交換器の製作が煩雑になる虞がある。
つまり、特許文献１には、円筒型熱交換器を製作するための具体的な製作方法については記載されていないが、一枚の帯状金属板を葛折り状に繰り返し屈曲させるには、大型で複雑な折曲げ加工機が必要になるものであり、円筒型熱交換器の製作が煩雑になる虞がある。

本発明は、上記実状に鑑みて為されたものであって、その目的は、製作の容易化を図ることができる円筒型熱交換器を提供する点にある。

本発明の円筒型熱交換器は、内筒と外筒との間の円筒状の流路形成空間内に、第１流体を前記流路形成空間の筒軸心方向に流動させる第１流路と第２流体を前記筒軸心方向に流動させる第２流路とが、前記流路形成空間の周方向に沿って交互に並ぶ状態で設けられるものであって、その特徴構成は、
前記筒軸心方向に沿う筒状に各別に形成された複数の流路形成用筒体が、前記内筒と前記外筒との間に、前記第１流路を形成する状態で、前記流路形成空間の周方向に沿って間隔を隔てて並置され、
前記周方向に隣接する前記流路形成用筒体の間の隙間空間が、前記第２流路を形成するように構成されている点にある。

すなわち、内筒と外筒との間に、第１流路を形成する流路形成用筒体を、円筒状の流路形成空間の周方向に沿って間隔を隔てて並置し、周方向に隣接する流路形成用筒体の間の隙間空間にて、第２流路を形成するものであるから、製作の容易化を図ることができる。

つまり、円筒状の流路形成空間の周方向に沿って並置する複数の流路形成用筒体は、夫々を個別に製作することにより、容易に製作できるものであり、そして、複数の流路形成用筒体を、内筒と外筒との間に、円筒状の流路形成空間の周方向に沿って間隔を隔てて並置することも、複雑な加工機を用いることなく行えるものであるから、製作の容易化を図ることができる。

要するに、本発明の円筒型熱交換器の特徴構成によれば、製作の容易化を図ることができる。

本発明の円筒型熱交換器の更なる特徴構成は、前記流路形成用筒体が、横断面形状が三角状に形成されて、一辺を前記外筒の存在側に位置させかつ当該一辺に対向する頂部を前記内筒の存在側に位置させる状態に配設されている点にある。

すなわち、流路形成用筒体を、横断面形状が三角状となる筒状に形成して、一辺を外筒の存在側に位置させかつ当該一辺に対向する頂部を内筒の存在側に位置させる状態に配設するものであるから、流路形成用筒体の製作の容易化を一層進めて、円筒型熱交換器の製作の一層の容易化を図ることができる。

つまり、例えば、流路形成用筒体を、横断面形状が４角状となる状態に形成して、対向する一対の辺のうちの一方の辺を外筒の存在側に位置させ、他方の辺を内筒の存在側に位置させる状態に配置することが考えられるが、横断面形状が４角状となる流路形成用筒体は、角部の数が多い等に起因して、製作が煩雑になる傾向となるが、横断面形状が３角状となる流路形成用筒体は、角部の数が少ないこと等により、製作し易いものである。

要するに、本発明の円筒型熱交換器の更なる特徴構成によれば、製作の容易化を一層図ることができる。

本発明の円筒型熱交換器の更なる特徴構成は、前記流路形成用筒体の前記筒軸心方向の両端部が、前記第１流体が出入する第１流体用入口部及び第１流体用出口部として開口するように構成され、
前記隙間空間における前記筒軸心方向の両端部に対応する箇所を閉塞する閉塞部材が設けられ、
前記内筒又は前記外筒の前記筒軸心方向の端部に相当する箇所に、前記第２流体が出入する第２流体用入口部及び第２流体用出口部を形成する開口部が設けられている点にある。

すなわち、周方向に隣接する流路形成用筒体の間の隙間空間における筒軸心方向の両端部を閉塞部材にて閉塞する。
そして、第１流体を、流路形成用筒体の筒軸心方向の端部の第１流体用入口部及び第１流体用出口部を通して、流路形成用筒体の内部の第１流路に対して出入させる状態で、第１流路を流動させ、また、第２流体を、内筒又は外筒の筒軸心方向の端部に相当する箇所に形成した第２流体用入口部及び第２流体用出口部を通して、周方向に隣接する流路形成用筒体の間の第２流路に対して出入させる状態で、第２流路を流動させることになる。

このように、周方向に隣接する流路形成用筒体の間の隙間空間における筒軸心方向の両端部を閉塞部材にて閉塞して、流路形成用筒体の筒軸心方向の端部を第１流体用入口部及び第１流体用出口部とし、かつ、内筒又は外筒の筒軸心方向の端部に相当する箇所に形成した開口部を第２流体用入口部及び第２流体用出口部とするものであるから、第１流体及び第２流体を、第１流路及び第２流路を通して適切に流動させることができる。

つまり、第１流体用入口部及び第１流体用出口部が、筒軸心方向に沿って開口される状態に形成され、第２流体用入口部及び第２流体用出口部が、筒軸心方向と交差する方向に沿って開口される状態に形成されるものであるから、第１流体を第１流体用入口部及び第１流体用出口部を通して流動させ、且つ、第２流体を第２流体用入口部及び第２流体用出口部を通して流動させることを良好に行いながら、第１流体及び第２流体を、第１流路及び第２流路を通して適切に流動させることができる。

要するに、本発明の円筒型熱交換器の更なる特徴構成によれば、第１流体及び第２流体を、第１流路及び第２流路を通して適切に流動させることができる。

本発明の円筒型熱交換器の更なる特徴構成は、前記流路形成用筒体の前記筒軸心方向の両端部に、前記周方向に沿って外方に延びる形態で、前記閉塞部材を形成するための張出部材が設けられ、
前記閉塞部材が、前記張出部材の端縁を前記周方向に隣接する前記流路形成用筒体に接続することにより形成されている点にある。

すなわち、流路形成用筒体の筒軸心方向の両端部に、周方向に沿って外方に延びる形態で、閉塞部材を形成するための張出部材を設けておき、この張出部材の端縁を周方向に隣接する流路形成用筒体に接続することにより閉塞部材を形成する。

このように、流路形成用筒体に張出部材を予め設けておき、この張出部材の端縁を周方向に隣接する流路形成用筒体に接続することにより閉塞部材を形成するものであるから、閉塞部材の形成の容易化を図りながら閉塞部材を適切に形成することができる。

要するに、本発明の円筒型熱交換器の更なる特徴構成によれば、閉塞部材の形成の容易化を図りながら閉塞部材を適切に形成することができる。

本発明の円筒型熱交換器の更なる特徴構成は、前記流路形成用筒体が、前記流路形成空間の径方向に沿う板状に形成された第１筒体形成部材と、前記流路形成空間の径方向に沿う内方板状部と当該内方板状部における前記流路形成空間の外周側の端縁より前記周方向に沿って延びる外周板部とを備える第２筒体形成部材とを接続して構成されている点にある。

すなわち、流路形成空間の径方向に沿う板状に形成された第１筒体形成部材と、流路形成空間の径方向に沿う内方板状部と当該内方板状部における流路形成空間の外周側の端縁より周方向に沿って延びる外周板部とを備える第２筒体形成部材とを接続することにより、横断面形状が三角状の流路形成用筒体が形成されることになる。

このように、横断面形状が三角状の流路形成用筒体を、第１筒体形成部材と第２筒体形成部材との２つの部材を接続することにより形成するものであるから、流路形成用筒体の製作の容易化を図ることができる。
つまり、一枚の板材を折曲げ加工して流路形成用筒体を一体的に形成することが考えられるが、この場合には、板材の折曲げ加工が煩雑となることにより、流路形成用筒体の製作が煩雑化する虞があるが、第１筒体形成部材と第２筒体形成部材との２つの部材を接続して流路形成用筒体を形成することにより、流路形成用筒体の製作の容易化を図ることができる。

要するに、本発明の円筒型熱交換器の更なる特徴構成によれば、流路形成用筒体の製作の容易化を図ることができる。

本発明の円筒型熱交換器の更なる特徴構成は、前記第１筒体形成部材及び前記第２筒体形成部材における前記筒軸心方向において異なる端部の夫々に、前記張出部材が前記周方向でかつ逆方向に張出す状態で一体形成されている点にある。

すなわち、第１筒体形成部材及び第２筒体形成部材の夫々に、張出部材を一体形成するものであるから、張出部材を一体形成するものでありながらも、第１筒体形成部材や第２筒体形成部材の製作の容易化を図ることができる。

つまり、第１筒体形成部材及び第２筒体形成部材のうちのいずれか一方の部材における筒軸心方向の両端部に、張出部材を周方向でかつ同方向に張出す状態で一体形成することが考えられるが、この場合、筒軸心方向の両端部に張出部材を備える形態で第１筒体形成部材又は第２筒体形成部材を製作することが煩雑となるので、筒軸心方向の両端に位置させる一対の張出部材を、第１筒体形成部材と第２筒体形成部材とに分散して備えさせることにより、第１筒体形成部材や第２筒体形成部材の製作の容易化を図ることができる。

要するに、本発明の円筒型熱交換器の更なる特徴構成によれば、張出部材を一体形成するものでありながらも、第１筒体形成部材や第２筒体形成部材の製作の容易化を図ることができる。

本発明の円筒型熱交換器の更なる特徴構成は、前記第１筒体形成部材及び前記第２筒体形成部材における前記内方板状部に、複数の凹凸部が形成されている点にある。

すなわち、第１流路を流動する第１流体及び第２流路を流動する第２流体が、第１筒体形成部材及び第２筒体形成部材における内方板状部に形成された複数の凹凸部によって、乱流を形成する状態で流動することになる。
したがって、第１流体及び第２流体が、乱流を形成する状態で第１流路及び第２流路を流動することになるから、第１流体と第２流体との間での熱交換を促進させることができる。

要するに、本発明の円筒型熱交換器の更なる特徴構成によれば、熱交換を促進させることができる。

本発明の円筒型熱交換器の更なる特徴構成は、前記第２流体が、炉加熱用バーナの燃焼用空気であり、
前記第１流体が、前記炉加熱用バーナが配設された加熱炉の炉内ガスである点にある。

すなわち、加熱炉の内部には、炉加熱用バーナの高温の燃焼ガスが炉内ガスとして存在することになるが、炉加熱用バーナの燃焼用空気を、炉内ガスにて予熱することにより、加熱炉の炉内温度の高温化を図ることができる。

ちなみに、炉内ガスの温度は、例えば９００℃等、高温であるから、流路形成用筒体が熱膨張することになるが、筒軸心方向に沿う筒状に形成された流路形成用筒体は、筒軸心方向や流路形成空間の径方向に沿って熱膨張しても、特別に応力の集中する箇所がないため、熱膨張により損傷することを回避できる。

要するに、本発明の円筒型熱交換器の更なる特徴構成によれば、炉加熱用バーナの燃焼用空気を、炉内ガスにて予熱することにより、加熱炉の炉内温度の高温化を図ることができる。

本発明の円筒型熱交換器の更なる特徴構成は、前記内筒及び前記外筒が、前記炉加熱用バーナにおける一次燃焼用筒体を囲繞する形態に配置され、
前記第２流体が、前記一次燃焼用筒体にて生成された燃焼炎に対して二次燃焼空気として供給される点にある。

すなわち、炉加熱用バーナにおける一次燃焼用筒体にて生成された燃焼炎に対して、円筒型熱交換器を用いて炉内ガスにて加熱した燃焼用空気を高温の二次燃焼空気として供給して、炉加熱用バーナを適切の燃焼させることができる。

そして、内筒及び外筒を、炉加熱用バーナにおける一次燃焼用筒体を囲繞する形態で配置する、換言すれば、内筒の内部空間を、炉加熱用バーナにおける一次燃焼用筒体を配置する空間として利用しながら、円筒型熱交換器を炉加熱用バーナに配置するものであるから、円筒型熱交換器を備える炉加熱用バーナを加熱炉に対して設置スペースの減少を図りながら良好に設置することができる。

要するに、本発明の円筒型熱交換器の更なる特徴構成によれば、円筒型熱交換器を備える炉加熱用バーナを加熱炉に対して設置スペースの減少を図りながら良好に設置することができる。

炉加熱用バーナの縦断側面図 円筒型熱交換器の一部を省略した正面図 図２におけるＩＩＩ―ＩＩＩ線矢視図 流路形成用筒体の正面図 流路形成用筒体の横断面図 円筒型熱交換器の一部を示す切欠斜視図 第１筒体形成部材の正面図 第１筒体形成部材の側面図 第２筒体形成部材の正面図 第２筒体形成部材の側面図

〔実施形態〕
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
（炉加熱用バーナの全体構成）
図１に示すように、加熱炉Ｋの炉壁１に、炉内に向けて火炎を形成する炉加熱用バーナＢが装着されている。
炉加熱用バーナＢは、燃焼用筒体２を備え、その燃焼用筒体２の内部に、この燃焼用筒体２よりも小径の噴出用筒体３を同心状に備えている。
そして、噴出用筒体３の先端部３Ａからガス燃料を噴出し、且つ、燃焼用筒体２と噴出用筒体３との間に形成される空気流路の先端の空気噴出部２Ａから燃焼用空気を噴出することにより、燃焼するように構成されている。

説明を加えると、噴出用筒体３の内部には、燃料噴出口４Ａを先端に備えた燃料供給管４が配置され、当該燃料供給管４の基端部に、都市ガス等の燃料ガス供給源からの燃料ガスを供給する燃料ガス供給部５が設けられている。
尚、噴出用筒体３の後端部には、点火用燃焼用空気を供給する点火用空気供給口３Ｂが設けられて、点火用燃焼用空気が、燃料供給管４と噴出用筒体３との間の隙間を通して流動するように構成されている。

そして、燃料噴出口４Ａから燃料ガスが噴出され、燃料噴出口４Ａの周囲から点火用燃焼空気が噴出されるように構成されている。
ちなみに、燃料供給管４の先端部には、保炎板７が外嵌され、また、点火用のスパークプラグ８が、保炎板７を挿通する状態で設けられている。

燃焼用筒体２における炉壁１に挿入される部分を覆う状態で第１熱交換部９が設けられ、燃焼用筒体２における炉壁１から突出する部分を覆う状態で第２熱交換部１０が設けられている。
そして、第１熱交換部９及び第２熱交換部１０により、空気噴出部２Ａから噴出する燃焼用空気を、加熱炉Ｋの炉内ガスにて加熱するように構成されている。
尚、図１においては、燃焼空気の流れを実線の矢印にて示し、炉内ガスの流れを破線の矢印にて示す。

（第１熱交換部の構成）
図１に示すように、円筒状の外側ケーシング１１が、燃焼用筒体２を覆う状態で、且つ、燃焼用筒体２と同心状に設けられている。
ちなみに、外側ケーシング１１の周囲には、筒状の断熱材１４が配置されている。

そして、燃焼用筒体２と噴出用筒体３との間の空気流路が、第２熱交換部１０にて加熱された後の燃焼空気を通流させるように構成され、燃焼用筒体２と外側ケーシング１１との間が、環状の炉内ガス導入口１３から導入した炉内ガスを第２熱交換部１０に向けて流動させる炉内ガス流路に形成されている。

したがって、第１熱交換部９は、第２熱交換部１０にて加熱された後の燃焼空気を、燃焼用筒体２と噴出用筒体３との間の空気流路を通して流動させ、かつ、炉内ガス流路を通して炉内ガス導入口１３から導入した炉内ガスを流動させることにより、空気流路を流動する燃焼空気を加熱するように構成されている。

（第２熱交換部の設置部分の概要）
第２熱交換部１０は、図２及び図３に示すように、内筒１５と外筒１６との間の円筒状の流路形成空間内に、第１流体としての炉内ガスを流路形成空間の筒軸心方向に流動させる第１流路Ｒ１と、第２流体としての燃焼空気を流路形成空間の筒軸心方向に流動させる第２流路Ｒ２とを、流路形成空間の周方向に沿って交互に並ぶ状態で設ける円筒型熱交換器として構成されるものであって、その詳細は後述の通りである。

図１に示すように、内筒１５が、燃焼用筒体２と同径となる状態に形成されて、燃焼用筒体２の後方側に並ぶ状態で設けられている。そして、内筒１５と燃焼用筒体２との間に、第２熱交換部１０にて加熱された空気を、第１熱交換部９の空気流路に案内する空気通路が形成されている。

第２熱交換部１０における第１熱交換部９から離れる側の端部には、第２熱交換部１０を通過した炉内ガスを回収する環状の炉内ガス回収部１７が設けられ、その炉内ガス回収部１７には、回収した炉内ガスを外部に排出する排出筒１７Ａが接続されている。
尚、図示は省略するが、排出筒１７Ａには、炉内ガスを吸引排出する排気ファンが連通接続されることになる。

また、第２熱交換部１０を覆う状態で円筒状の空気供給箱１８が設けられ、その空気供給箱１８には、空気供給筒１８Ａが接続されている。
尚、図示は省略するが、空気供給筒１８Ａには、空気を供給する送風ファンが連通接続されることになる。

ちなみに、第１熱交換部９から排出された炉内ガスは、上述した流路形成空間の筒軸心方向（燃焼用筒体２の軸心方向）に沿って、第２熱交換部１０の内部を流動して、炉内ガス回収部１７に流動することになる。
また、空気供給箱１８から導入される空気は、第２熱交換部１０における第１熱交換部９から離れる側の端部の外周部から第２熱交換部１０の内方側に向けて流動し、次に、上述した流路形成空間の筒軸心方向（燃焼用筒体２の軸心方向）に沿って、第２熱交換部１０の内部を流動し、その後、第２熱交換部１０における第１熱交換部９に近接する側の端部の内周部から上述した空気流路に向けて流動することになる。

（第２熱交換部の詳細）
図１に示すように、内筒１５及び外筒１６が、炉加熱用バーナＢにおける燃焼用筒体２の後部に連なる状態で配置されている。
そして、図２に示すように、内筒１５と外筒１６との間に、筒軸心方向に沿う筒状に各別に形成された複数の流路形成用筒体Ｔが、流路形成空間の周方向に沿って間隔を隔てて並置されている。
そして、流路形成用筒体Ｔの内部にて、第１流路Ｒ１が形成され、周方向に隣接する流路形成用筒体Ｔの間の隙間空間にて、第２流路Ｒ２が形成されている。

流路形成用筒体Ｔが、横断面形状が三角状（詳しくは、細長い二等辺三角形状）に形成されて、一辺（３辺のうちの最も短い一辺）を外筒１６の存在側に位置させかつ当該一辺に対向する頂部を内筒１５の存在側に位置させる状態に配設されている（図４参照）。

流路形成用筒体Ｔの筒軸心方向の両端部が、第１流体が出入する第１流体用入口部１９Ａ及び第１流体用出口部１９Ｂとして開口するように構成されている（図６参照）。
また、隙間空間における筒軸心方向の両端部に対応する箇所を閉塞する閉塞部材Ｄが設けられている（図２参照）。

そして、図３に示すように、外筒１６の筒軸心方向において第１熱交換部９から離れる側の端部に相当する箇所に、第２流体（二次燃焼空気）が流入する第２流体用入口部２０Ａを形成する開口部が設けられ、内筒１５の筒軸心方向において第１熱交換部９に近接する側の端部に相当する箇所に、第２流体（二次燃焼空気）が流出する第２流体用出口部２０Ｂを形成する開口部が設けられている。

具体的には、図３に示すように、外筒１６が、流路形成用筒体Ｔの筒軸心方向において第１熱交換部９から離れる側の端部を露出する状態に設けられ、且つ、内筒１５が、流路形成用筒体Ｔの筒軸心方向において第１熱交換部９に近接する側の端部を露出する状態に設けられて、第２流体用入口部２０Ａ及び第２流体用出口部２０Ｂが形成されている。
ちなみに、図３において、１５Ａは、内筒１５との間に間隔を隔てる状態でかつ上述した分離筒１２に接続される状態で配置される円筒状の接続筒である。

流路形成用筒体Ｔが、図４及び図５に示すように、流路形成空間の径方向に沿う板状に形成された第１筒体形成部材２１と、流路形成空間の径方向に沿う内方板状部２２ａと当該内方板状部２２ａにおける流路形成空間の外周側の端縁より周方向に沿って延びる外周板部２２ｂとを備える第２筒体形成部材２２とを接続して構成されている。
ちなみに、本実施形態においては、第１筒体形成部材２１における流路形成空間の径方向内方側部分と第２筒体形成部材２２の内方板状部２２ａにおける流路形成空間の径方向内方側部分との間に、板状の挿入材２３を、第１筒体形成部材２１及び内方板状部２２ａに接続する状態で配設してあるが、この挿入材２３を省略する形態で実施してもよい。

流路形成用筒体Ｔの筒軸心方向の両端部に、周方向に沿って外方に延びる形態で、上述した閉塞部材Ｄを形成するための張出部材２１ｈ、２２ｈが設けられている。
つまり、図７〜図１０に示すように、第１筒体形成部材２１及び第２筒体形成部材２２における筒軸心方向において異なる端部の夫々に、張出部材２１ｈ、２２ｈが周方向でかつ逆方向に張出す状態で一体形成されている。
そして、閉塞部材Ｄが、張出部材２１ｈ、２２ｈの端縁を周方向に隣接する流路形成用筒体Ｔに接続することにより形成されている。

従って、第２熱交換部１０を製作する際には、先ず、第１筒体形成部材２１と第２筒体形成部材２２とを接続して、流路形成用筒体Ｔを形成し、次に、流路形成用筒体Ｔの張出部材２１ｈ、２２ｈの端縁を周方向に隣接する流路形成用筒体Ｔに接続することにより、多数（例えば、１００個）の流路形成用筒体Ｔを流路形成空間の周方向に並ぶ状態に接続した円筒状の熱交換用エレメントを形成する。

その後、円筒状の熱交換用エレメントの内部に、内筒１５を内嵌し、円筒状の熱交換用エレメントの外周部に、外筒１６を装着する手順で行うことになる。
ちなみに、内筒１５は、管状体を用いて構成されることになるが、外筒１６としては、薄板状の帯部材を熱交換用エレメントの外周部に巻き付けて、端縁同士を溶接する形態で構成することが好ましいが、外筒１６を構成する管状体を熱交換用エレメントの外周部に外嵌させるようにしてもよい。

また、図５及び図６に示すように、第１筒体形成部材２１及び第２筒体形成部材２２における内方板状部２２ａには、熱交換を促進する乱流を形成するための複数の凹凸部Ｕが形成されている。
つまり、図７及び図９に示すように、流路形成用空間の径方向に沿って凹凸部Ｕが３個並ぶ部分と凹凸部Ｕが４個並ぶ部分とを、流路形成用空間の筒軸心方向に沿って交互に位置させる形態で、複数の凹凸部Ｕが千鳥格子状に配置されている。

〔別実施形態〕
次に、別実施形態を列記する。
（１）上記実施形態においては、流路形成用筒体Ｔを、横断面形状が三角状に形成する場合を例示したが、例えば、横断面形状を台形状や４角状に形成する等、流路形成用筒体Ｔの具体的形状は各種変更できる。

（２）上記実施形態においては、流路形成用筒体Ｔを、第１筒体形成部材２１と第２筒体形成部材２２とを接続して形成する場合を例示したが、例えば、１つの板材を折曲げ加工して流路形成用筒体Ｔを形成する等、流路形成用筒体Ｔの具体的構成は変更できる。

（３）上記実施形態においては、閉塞部材Ｄを構成する張出部材２１ｈ、２２ｈを、第１筒体形成部材２１及び第２筒体形成部材２２の夫々に分散して備えさせる場合を例示したが、第１筒体形成部材２１及び第２筒体形成部材２２のうちの一方に、張出部材２１ｈ、２２ｈを集中して備えさせるようにしてもよい。

（４）上記実施形態においては、円筒型熱交換器としての第２熱交換部１０を、炉加熱用バーナＢに装備して、二次燃焼空気を加熱する場合を例示したが、例えば、加熱された空気を、一次燃焼空気と二次燃焼空気とに分割して流動させるようにする等、加熱された空気の使用形態は種々変更できる。

（５）上記実施形態では、円筒型熱交換器としての第２熱交換部１０を炉加熱用バーナＢに装備するに当たり、第２熱交換部１０に加えて、第１熱交換部９を備えさせる場合を例示したが、第１熱交換部９を省略する形態で実施しても良い。

（６）上記実施形態では、本願発明の円筒型熱交換器としての第２熱交換部１０を、炉加熱用バーナＢに装備する場合を例示したが、本願発明の円筒型熱交換器は、燃焼ガスにて蒸気を生成する場合に使用する等、種々の用途に使用できるものである。

尚、上記実施形態（別実施形態を含む、以下同じ）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能であり、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。

１５ 内筒
１６ 外筒
１９Ａ 第１流体用入口部
１９Ｂ 第１流体用出口部
２０Ａ 第２流体用入口部
２０Ｂ 第２流体用出口部
２１ 第１筒体形成部材
２１ｈ 張出部材
２２ 第２筒体形成部材
２２ａ 内方板状部
２２ｂ 外周板部
２２ｈ 張出部材
Ｂ 炉加熱用バーナ
Ｄ 閉塞部材
Ｒ１ 第１流路
Ｒ２ 第２流路
Ｔ 流路形成用筒体

Claims (9)

1. 内筒と外筒との間の円筒状の流路形成空間内に、第１流体を前記流路形成空間の筒軸心方向に流動させる第１流路と第２流体を前記筒軸心方向に流動させる第２流路とが、前記流路形成空間の周方向に沿って交互に並ぶ状態で設けられる円筒型熱交換器であって、
   前記筒軸心方向に沿う筒状に各別に形成された複数の流路形成用筒体が、前記内筒と前記外筒との間に、前記第１流路を形成する状態で、前記流路形成空間の周方向に沿って間隔を隔てて並置され、
   前記周方向に隣接する前記流路形成用筒体の間の隙間空間が、前記第２流路を形成するように構成されている円筒型熱交換器。
2. 前記流路形成用筒体が、横断面形状が三角状に形成されて、一辺を前記外筒の存在側に位置させかつ当該一辺に対向する頂部を前記内筒の存在側に位置させる状態に配設されている請求項１記載の円筒型熱交換器。
3. 前記流路形成用筒体の前記筒軸心方向の両端部が、前記第１流体が出入する第１流体用入口部及び第１流体用出口部として開口するように構成され、
   前記隙間空間における前記筒軸心方向の両端部に対応する箇所を閉塞する閉塞部材が設けられ、
   前記内筒又は前記外筒の前記筒軸心方向の端部に相当する箇所に、前記第２流体が出入する第２流体用入口部及び第２流体用出口部を形成する開口部が設けられている請求項１又は２記載の円筒型熱交換器。
4. 前記流路形成用筒体の前記筒軸心方向の両端部に、前記周方向に沿って外方に延びる形態で、前記閉塞部材を形成するための張出部材が設けられ、
   前記閉塞部材が、前記張出部材の端縁を前記周方向に隣接する前記流路形成用筒体に接続することにより形成されている請求項３記載の円筒型熱交換器。
5. 前記流路形成用筒体が、前記流路形成空間の径方向に沿う板状に形成された第１筒体形成部材と、前記流路形成空間の径方向に沿う内方板状部と当該内方板状部における前記流路形成空間の外周側の端縁より前記周方向に沿って延びる外周板部とを備える第２筒体形成部材とを接続して構成されている請求項４記載の円筒型熱交換器。
6. 前記第１筒体形成部材及び前記第２筒体形成部材における前記筒軸心方向において異なる端部の夫々に、前記張出部材が前記周方向でかつ逆方向に張出す状態で一体形成されている請求項５記載の円筒型熱交換器。
7. 前記第１筒体形成部材及び前記第２筒体形成部材における前記内方板状部に、複数の凹凸部が形成されている請求項５又は６記載の円筒型熱交換器。
8. 前記第２流体が、炉加熱用バーナの燃焼用空気であり、
   前記第１流体が、前記炉加熱用バーナが配設された加熱炉の炉内ガスである請求項１〜７のいずれか１項に記載の円筒型熱交換器。
9. 前記内筒及び前記外筒が、前記炉加熱用バーナにおける一次燃焼用筒体を囲繞する形態に配置され、
   前記第２流体が、前記一次燃焼用筒体にて生成された燃焼炎に対して二次燃焼空気として供給される請求項８記載の円筒型熱交換器。

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