JP2534751Y2 - 熱交換器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は産業用機械主としてガス状流体を利用する
機器の熱交換器に関する。

（従来の技術） 産業用機械例えばドライクリーニング機では、第４図
のように洗浄ドラムＤ内に適宜の被洗浄物を収容して洗
浄し、洗浄終了後、パークロロエチレンなどの溶剤をド
ラムＤから排出する。

そして、溶剤を排出した後、ドラムＤ内およびその中
の被洗浄物を乾燥させるために、ドラムＤを回転させつ
つドラムＤ内の蒸発溶剤で充満した空気を循環用ブロア
ーＢで取出し、ブロアーＢの吸入側に設けられたフイル
タ室Ｆ内の材Faによってせんい屑や浮遊水分などの挟
雑物を除去し、次いでブロアーＢの吐出側に配設された
クーラ（熱交換器）Ｃに通して溶剤ベーパを冷却し、一
部の溶剤と共にベーパ中に含まれた水分を液化させ、こ
れを戻りダクトｄの途中で水分離器側に取出す一方、溶
剤分が少なくなり冷却された大部分の溶剤ベーパは蒸気
または電気を熱源とするヒータＨで再び100°Ｃ〜120°
Ｃ程度に加熱してドラムＤに送り込み、この操作を繰り
返して被洗浄物を乾燥させると共に溶剤の回収を図るよ
うにしている。

そして、上記クーラＣとしては、第５図イ，ロのよう
に外面の軸方向に沢山の伝熱フインｆを取付けた細管ａ
を多数並設し、それらの両端部を端板ｂに架設ろう付け
した熱交換器が用いられ、その並列細管ａが溶剤ベーパ
の流れを横切る状態にブロアー吐出側のダクトｄの途中
に配設され、入口パイプp₁から器体中に送り込んだ冷媒
（主に水道水）を各細管ａに流す一方、その周りのフイ
ン空間に溶剤ベーパを流して相互に熱交換させ、溶剤ベ
ーパの温度を30°Ｃ〜25°Ｃに降下させて一部の溶剤と
共に洗浄作業時にベーパ中に含まれた水分を液化させる
ようにしている。

（考案が解決しようとする課題） ところで、上記従来の熱交換器では流量が10m³／分程
度の溶剤ベーパを取扱うところから、比較的に圧力損失
の少ない多管式のものが用いられているが、一面では細
管上に多数の伝熱フインをろう付けするのが厄介であ
り、かつ細管が長いもの（約1.2m）となって装置が大型
となり、大型の割りに熱交換効率が低く、また、溶剤ベ
ーパの温度降下に基づく液化水分を除去する手段を持た
ず、熱交換器を出たダクトの途中で除去するようにして
いるため、一たん液化したものがまた蒸気化するという
不具合がある。

そこで、この考案は器体を小型コンパクトにまとめら
れ、プレート型にかかわらず圧力損失が少なくて熱交換
効率が高く、しかも液化水分の取り出しと溶剤の回収を
やり易くした熱交換器を提供するものである。

（課題を解決するための手段） したがってこの考案はガス状流体を処理する熱交換器
として、表カバープレートと冷媒の入口と出口を有する
裏カバープレートの間に、一端下隅部と他端上隅部に冷
媒通孔を設けた第１プレートと第２プレートを交互に所
要数重ね合せ、その重ね合せ体の両端面に取入れといと
排出といを接合して器体を形成し、第１プレートの表面
の上側には両端角隅部と冷媒通孔の周りにスペーサを取
付けると共に下側には一端下隅部の冷媒通孔を包囲しか
つ杆部が他端下がりに傾いた杆状のスペーサを取付け
て、両端に上記各とい内に通じる幅広な開放口を設け、
また、表面には波板状のフインを複数列に分割して配設
し、各フイン側に縦隙間を設けると共に杆状スペーサと
の間に横隙間を設けて第１プレート上を被処理流体の通
路となし、第２プレートの表面の両端部には端縁と角隅
上下縁に沿ったスペーサを設けると共に両スペーサの間
に波板状のフインを取付けて第２プレート上を冷媒通路
となし、排出といの底部にはドレーンパイプを設けたこ
とを設けたことを特徴とするものである。

（作用） 取入れといから被処理流体を器体中に送り込むと同時
に裏カバープレートの入口から冷媒を送り込めば、被処
理流体は各第１プレート一端の開放口から各ベーパ通路
に入り、その中を直進して他端の開放口から排出とい内
に出ていき、冷媒は一端下隅の冷媒通孔を通って各冷媒
通路に入り、その中を斜めに流れ他端上隅の通孔を経て
出口から出ていく。その過程で両者の間に熱交換が行わ
れ、被処理流体が冷却され、その流体の一部およびその
中に入り込んだ水分が液化し、液化したものの多くは滞
ることなく直ちに分割されたフイン間の縦隙間を伝って
流下すると共に下側の横隙間を伝って排出とい中に流れ
落ちる。

（実施例） 第１図はこの考案に係る熱交換器を分解して示すもの
であり、１は横長な表カバープレートで上下縁片が後向
きにハの字状を呈するように折曲げられてみぞ形をな
し、表面の両端部には幅狭縦長な補強端板1aが固定され
ている。

２は溶剤ベーパ通路用の第１プレートで、表カバープ
レート１と同じ大きさで同じみぞ形をなし、左下隅部と
右上隅部には冷媒通孔2a,2bが一つの対角線上に位置す
るように穿設されており、表面の下側には、左端部が下
向きのフック状をなして左下の冷媒通孔2aの周りを囲み
杆部が右端に向って下方に傾斜したかぎ形杆状のスペー
サ2cが取付けられ、上側の両端角隅部には下側スペーサ
2cと同じ高さで縦片を短くした横長Ｌ字状のスペーサ2d
が取付けられると共に右上の冷媒通孔2bの周りには高さ
を同じくする環状スペーサ2eが取付けられ、第１プレー
ト１の両端には上に他のプレートを重ねたとき、それと
の間に幅広な開放口2fを形成するようになされている。
また、第１プレート２の表面には、下側スペーサ2cの上
で両端Ｌ字状のスペーサ2dの間に位置する部分にこれら
と高を同じくする板波状のフイン2gが複数列（図では３
列）に分割されて配設され、各列のフインの間には細い
縦隙間2hが設けられると共に下側のかぎ杆状スペーサ2c
との間には横隙間2iが左端部（溶剤ベーパの入口側）を
塞ぐようにして設けられている。

３は冷媒通路用の第２プレートで、大きさと形体を上
記第１プレート２と同じくし、左上隅部と右上隅部には
冷媒通孔3a,3bが第１プレートの冷媒通孔2a,2bと重なり
合うように穿設されており、表面の両端部には端縁と上
下縁に沿い第１プレート上のスペーサと同じ高さのコ字
状のスペーサ3cが取付けられ、両スペーサ3cの間には波
板状のフイン3dが配設されている。

４は上記各プレートと大きさおよび形体を同じくする
裏カバープレートで裏面の両端部に幅狭縦長な補強用端
板4aが固定され、一方の端板（図で左側）4aの下部には
第１、第２プレートの左下隅部の冷媒通孔2a,3aに一致
させて冷媒の入口パイプ4bが取付けられると共に他方の
端板（右側）4aの上部には第１、第２プレートの右上隅
部の冷媒通孔2b,3bに一致させて出口パイプ4cが取付け
られている。

５は溶剤ベーパの取入れといで、上記各プレートとの
接合側が拡張された角形の漏斗状をなしていて、両端に
長尺、短尺の接続用のつば5b,5cを備えている。

また、６は排出といで、上記取入れとい５と同じ形体
をなし、両端に長尺、短尺のつば6b,6cを備える一方、
各プレートとの接合側の拡張室6aの底面は中くぼみして
いて中心部にはドレーンパイプ6aが設けられている。

かくて、上記のような第１プレート２と第２プレート
３とを交互に所要段数重ね合せ、その前側には表カバー
プレート１を重ねると共に後側には裏カバープレート３
を重ね、かつその重ね合せ体の両側面に取入れとい５お
よび排出とい６を長尺つば5b,6bを介してそれぞれ接合
することにより、第２図のようなハウジングレスの熱交
換器に組立てられる。その際には、各プレート1,2,3,4
の上下縁片が前側のものに後側のものが嵌まり込む状態
になり、第３図のように第１プレート２上のかぎ形杆状
のスペーサ2c,L字状のスペーサ2d,環状スペーサ2bの表
面と複数列に分割された波板状のフイン2gの波山ならび
に第２プレート３上の両端部のコ字状スペーサ3cの表面
と両スペーサの間に配設された波板状フイン3gの波山が
前側プレートの裏面に当接することになり、前後のプレ
ートの間にはベーパ通路７と冷媒通路８が交互に形成さ
れ、そして、上記プレートの重ね合せ体の両端面の周囲
部は取入れとい５または排出とい６のつば5b,6bによっ
て密封され、各冷媒通路８の両端はスペーサ3cによって
閉じられているが各ベーパ通路７に両端は幅広な開放口
2fを介して両端とい5,6内に通じている。

上記の組立て過程において、各部材間の所要の箇所に
箔状のろう材を介在させて適宜に治具でクランプし、こ
れを中に収容して各部材を全一体的にろう付ける。

その使用時には、第３図のように取入れとい５をつば
5cを介して前記ブロアーの吐出側ダクトに接続する一
方、排出とい６をつば6cを介してヒータ側のダクトに接
続し、裏カバープレート４の入口パイプ4bと出口パイプ
4cには冷媒の供給管と排出管をそれぞれ接続し、排出と
い６のドレーンパイプ6aは配管を介して水分離器に連結
する。

そこで、前記ブロアーにより使用ずみの溶剤ベーパを
取入れとい５から器体中に送り込むと同時に裏カバープ
レートの入口パイプ4bから冷媒としての冷却水を送り込
めば、溶剤ベーパは重ね合せプレートの一段おきに形成
された入口側の開放口2fを通って実線矢印のように各ベ
ーパ通路７に入り、その中を突き進んで出口側の開放口
2fを経て排出とい６内に出てヒータ側に流れていき、冷
却水は重ね合せプレートの入口側の冷媒通孔3a,2aを通
って点線矢印のように各冷媒通路８内に入り、その中を
直進して対角線上反対側の冷媒通孔2b,3bを通って出口
パイプ4cから外部に出ていく。

その間において、高温の溶剤ベーパと低温の冷却水と
の間に熱交換が伝熱面積の大きな波板状のフイン2g,3g
の介在により高率よく行われ、ベーパ通路７を通る溶剤
ベーパは速やかに冷却され、この冷却作用で溶剤ベーパ
の一部と洗浄作業中にベーパ中に入り込んだ水分が液化
するが、第１プレート２上に設けられた波板状のフイン
2gは複数列に分割され、各列のフイン2gの間には細い縦
隙間2hが設けられているため、液化したものの多くは出
口までベーパにより連行されることなく直ちに各縦隙間
2hを伝って流れ落ち、下側スペーサ2cの傾斜杆部に沿っ
て停滞することなく順次に排出とい６中に入り、各フイ
ン2gを通り抜けたものと一緒になってドレーンパイプ6a
から水分離器側に排出される。

なお、図示の例では前側から奇数番目の空間を溶剤ベ
ーパの通路となし、偶数番目の空間を冷媒の通路とした
が、これは逆でもよく、また、上述の例ではドライクリ
ーニング機の溶剤ベーパの処理について説明したが、こ
の考案はこれに限らず、蒸気状の気体を一つの回路中に
循環させ、その途中で入り込んだ水分などを除去するこ
とを必要とする機器に使用することができる。

（考案の効果） 以上のよにこの考案では、単位時間に多量のガス状の
被処理流体を処理する熱交換器として、交互に重ね合せ
られる第１プレートと第２プレートのそれぞれの表面に
スペーサと波板状のフインを設けて熱交換を行わせるよ
うにしたので、これまでの多管式のものに比べて、大き
な伝熱面積を確保することができ、器体を小型コンパク
トにまとめられると同時に熱交換効率を高めることがで
き、そして、被処理流体の通路となる第１プレートの両
端に取入れといと排出といに通じる幅広な開放口を設
け、この開放口を介して被処理流体を器体中に直線状に
流すようにしたので、圧力損失を軽減させることがで
き、また、第１プレートの表面に波板状のフインを複数
列に分割して配設し、各フイン間には縦隙間を設けると
共に下側の杆状スペーサとの間に横隙間を設けたので、
熱交換中に生じた液化物をまんべんなく容易迅速に取出
すことができ、液化溶剤などの回収効率を向上させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の実施例の分解斜視図。 第２図はその組立状態の斜視図。 第３図は第２図のＸ−Ｘ線に沿った平断面図。 第４図はドライクリーニング機の一部の回路図。 第５図イは従来の熱交換器の断面図。 同図ロはその平断面図。 図中 １……表カバープレート、２……第１プレート 2a,2b……冷媒通孔 2c,2d,2e……スペーサ 2h……縦隙間、2i……横隙間 2f……開放口、2g……フイン ３……第２プレート、3a,3b……冷媒通孔 3d……フイン、４……裏プレート 4b……入口パイプ、4c……出口パイプ ５……取入れとい、６……排出とい 6a……ドレーンパイプ、７……ベーパ通路 ８……冷媒通路

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】表カバープレートと冷媒の入口と出口を有
   する裏カバープレートの間に、一端下隅部と他端上隅部
   に冷媒通孔を設けた第１プレートと第２プレートを交互
   に所要数重ね合せ、その重ね合せ体の両端面に取入れと
   いと排出といを接合して器体を形成し、第１プレートの
   表面の上側には両端角隅部と冷媒通孔の周りにスペーサ
   を取付けると共に下側には一端下隅部の冷媒通孔を包囲
   しかつ杆部が他端下がりに傾いた杆状のスペーサを取付
   けて、両端に上記各とい内に通じる幅広な開放口を設
   け、また、表面には波板状のフインを複数列に分割して
   配設し、各フイン間に縦隙間を設けると共に杆状スペー
   サとの間に横隙間を設けて第１プレート上を被処理流体
   の通路となし、第２プレートの表面の両端部には端縁と
   角隅上下縁に沿ったスペーサを設けると共に両スペーサ
   の間に波板状のフインを取付けて第２プレート上を冷媒
   通路となし、排出といの底部にはドレーンパイプを設け
   てなる熱交換器。