JP2701959B2 - 掻面式熱交換器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、熱交換器、塔槽類に利用でき、例えば糖
液、薬品（医薬，農薬，ゴムのような化学品）、ジュー
ス類の間接的な加熱による濃縮あるいは間接的な加熱又
は冷却による反応といった種々の用途に利用されている
掻面式熱交換器に関するものである。

［従来の技術］ 従来、この種の掻面式熱交換器は、間接的な加熱を例
にとれば第２図に示すように、蒸気、熱媒体等の加熱流
体が循環するジャケット４を外周部に有する２重構造の
熱交換器本体１の下部1aから、被加熱物を供給し、熱交
換を行なって上部1bから排出するようになっている。

また、熱交換器本体１内に供給される被加熱物は内周
壁面に付着して伝熱効率の低下を招くことから、熱交換
器本体１内にスクレーパ２を設け、熱交換器本体１の内
周壁面に付着している被加熱物を掻き取るようにしてお
り、スクレーパ２は熱交換器本体１の長さ方向に沿って
延びる回転軸３に取付けられている。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、このうような掻面式熱交換器において、ス
クレーパ２は単に熱交換器本体１の内周壁面に付着して
いる被加熱物あるいは被冷却物を掻き取るという機能の
みしかなく、熱交換器本体１内の被加熱物あるいは被冷
却物を中心部方向へ移動させるような撹拌作用がないた
め、熱交換器本体１を大型化するために内径を大きくす
ると、熱交換器本体１内における被加熱物あるいは被冷
却物の半径方向における温度分布が不均一となる問題が
あった。

本発明の目的は、熱交換器本体内における被加熱物あ
るいは被冷却物の半径方向における温度分布を均一にす
ることができる掻面式熱交換器を提供することを目的と
するものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明の目的を達成するための構成は、上下に延びる
塔内に収容される被加熱物あるいは被冷却物を該塔の周
壁面を介して間接的な加熱あるいは冷却すると共に、該
塔内の上下方向に沿って設けられる回転軸に取付けたス
クレーパにより塔の内壁面に付着した被加熱物あるいは
被冷却物を掻き取る掻面式熱交換器において、該スクレ
ーパは、その所定方向の回転により、その先端部側の被
加熱物あるいは被冷却物をスクレーパに沿って半径方向
の中心側に向けて誘導するガイド部を有することを特徴
とする掻面式熱交換器にある。

［作 用］ 上記の如く構成した掻面式熱交換器は、スクレーパに
よる塔の内壁面に付着している被加熱物あるいは被冷却
物の掻き取り動作と同時に、被加熱物あるいは被冷却物
を半径方向の中心側に向けて移動させる。

［実施例］ 以下本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明
する。

第１図は本発明による間接的な加熱を行なう場合の掻
面式熱交換器の一実施例を示し、同図（ａ）は縦断面
図、同図（ｂ）は要部の斜視図、同図（ｃ）は同図
（ｂ）の横断面図である。

10は熱交換器本体で、ジャケット11内を蒸気，熱媒体
等の加熱流体が下方から上方へ、あるいは上方から下方
へ供給され、塔12内に供給される被加熱物をその内壁面
を介して加熱する。被加熱物は、塔12内へ矢印Ａ方向に
高圧ポンプ（不図示）等によって供給され、熱交換を経
て矢印Ｂ方向へ排出される。塔12内には、矢印Ｃ方向に
回転する回転軸13が回転可能に設けられ、上下方向に適
当間隔で複数のスクレーパ14が配置されている。

スクレーパ14は、第１図（ｂ）、（ｃ）に示すよう
に、矩形平板形状の板材で形成されていて、回転時に被
加熱物との抵抗を少なくするための矩形の開口部15が形
成され、矢印Ｃで示す回転方向（正面側）へ向けて折曲
された先端部16により塔12の内周壁面に付着している非
加熱物を掻き落すようになっている。また、先端部16の
折れ曲がり基部の近傍には小開口部17が形成され、回転
軸13方向に開口を有する箱型のガイドカバー18がこの小
開口部17を覆うようにスクレーパ14の背面側に固着され
ている。

このように構成した掻面式熱交換器は、従来の掻面式
熱交換器と同様に、塔12の内周壁面を介して非加熱物が
加熱されることになり、該内周壁面に近いほど非加熱物
の加熱温度が高くなる。その際、回転軸13が矢印Ｃ方向
に回転しているため、スクレーパ14の先端部側の非加熱
物は小開口部17からガイドカバー18内に押込まれてスク
レーパ14に沿って、半径方向内側に向きを変えて移動
し、非加熱物は塔12内を下から上へ向けてゆっくり移動
しつつ径方向の平面において循環し撹拌された状態とな
るため、半径方向における温度分布の均一化が図られる
こととなる。

なお、上下に離隔するスクレーパ14は、回転軸に13に
対し同位相に設けても、また位相を変えて設けるように
しても良い。

なお、上述の説明では本発明の掻面式熱交換器を被加
熱物を間接的に加熱する場合を例にして説明したが、被
加熱物に変えて冷却媒体を用いて被冷却物を間接的に冷
却する場合にも本発明装置が用いられることはいうまで
もなく、半径方向における温度分布の均一化が図られる
ことになることは同じである。

［発明の効果］ 以上説明してきたように、本発明によれば、 塔内半径方向において温度の高い内周壁面側の被加熱
物あるいは温度の低い内周壁面の被冷却物を温度の相違
する中心部に向けて、スクレーパを利用した自己撹拌作
用により移動でき、また塔の内壁への被加熱物あるいは
被冷却物の付着を少なくして、塔内の半径方向における
温度分布の平均化が促進されて熱交換の促進効果が向上
しその有益性は大なるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による掻面式熱交換器の一実施例を示
し、同図（ａ）は縦断面図、同図（ｂ）は要部の斜視
図、同図（ｃ）は同図（ｂ）の横断面図である。第２図
は従来の掻面式熱交換器の縦断面図である。 10:熱交換器本体、11:ジャケット 12:塔、13:回転軸 14:スクレーパ、15:開口部 16:先端部、17:小開口部 18:ガイドカバー。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】上下に延びる塔内に収容される被加熱物あ
   るいは被冷却物を該塔の周壁面を介して間接的に加熱あ
   るいは冷却すると共に、該塔内の上下方向に沿って設け
   られる回転軸に取付けたスクレーパにより塔の内壁面に
   付着した被加熱物あるいは被冷却物を掻き取る掻面式熱
   交換器において、 該スクレーパは、その所定方向の回転により、その先端
   部側の被加熱物あるいは被冷却物をスクレーパに沿って
   半径方向の中心側に向けて誘導するガイド部を有するこ
   とを特徴とする掻面式熱交換器。