JP3706254B2 - Heat exchange apparatus equipped with fluororesin heat exchange pipe and surface treatment apparatus equipped with the same - Google Patents
Heat exchange apparatus equipped with fluororesin heat exchange pipe and surface treatment apparatus equipped with the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP3706254B2 JP3706254B2 JP19808398A JP19808398A JP3706254B2 JP 3706254 B2 JP3706254 B2 JP 3706254B2 JP 19808398 A JP19808398 A JP 19808398A JP 19808398 A JP19808398 A JP 19808398A JP 3706254 B2 JP3706254 B2 JP 3706254B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat exchange
- pipe
- surface treatment
- header
- fluororesin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F21/00—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
- F28F21/06—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of plastics material
- F28F21/062—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of plastics material the heat-exchange apparatus employing tubular conduits
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F2225/00—Reinforcing means
- F28F2225/04—Reinforcing means for conduits
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Treatment Of Metals (AREA)
Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、フッ素樹脂製の熱交換パイプを具備し、パイプ内に熱交換媒体を通過させ、パイプ外に存在する液体を加熱する際等に使用する熱交換装置及びそれを装備した表面処理装置に関する。より詳細にはフッ素樹脂製の熱交換パイプ内に加熱媒体である水蒸気を通過させ外部に存在する表面処理液体等の被加熱液体を100℃未満の温度に加熱する際等に好適に使用できる熱交換装置及びそれを装備した加熱処理液による表面処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
フッ素樹脂製の熱交換パイプを具備した熱交換装置は従前から知られており、それを使用して熱交換パイプに加熱蒸気を通過させパイプ外に存在する液体を加熱することも既に大分以前から実用に供されていることである。そのフッ素樹脂は、高価であって、かつ熱伝導率が特に優れているわけでもないが、それは耐蝕性を有することから金属酸洗あるいはリン酸処理等の腐食性の表面処理液の加熱に好適に利用されている。
【0003】
そして、その際には前記したようなフッ素樹脂単独で熱交換パイプに使用する場合もあれば、その内側に金属パイプを密接して配置しフッ素樹脂を被覆材のようにしたタイプのものも存在する。このようなフッ素樹脂の利用は、いずれの場合にあってもフッ素樹脂が有する耐蝕性に着目したものであることは前記したとおりである。その際の利用形態としては、熱伝導率が低いことから内部に水蒸気を流し、外部に液体を存在させ100℃未満の温度に加熱するケースが最も一般的である。
【0004】
このようなフッ素樹脂製パイプを具備する熱交換装置は、熱伝導率が低いにもかかわらず耐蝕性の故に採用されているものであるが、この樹脂を使用しても微細な亀裂が発生することは回避できず、その原因が静電気の発生にあることを本発明者が知見し、それを回避するためにパイプ中にステンレス製のアース用導線を配置した図7に図示する構造の熱交換装置も既に開発し特許された(特公昭61−53640号公報)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者はこのようにフッ素樹脂製パイプを具備する熱交換装置の普及及び技術開発に貢献しているものであるが、このような中でフッ素樹脂製熱交換パイプがヘッダー管取付部分(図7の(A)の部分参照)で時々切断あるいは破損等を起こし、その度に破損等を起こした不良状態のパイプを新規なパイプと交換していた。そのようなことでかかる対策には苦慮していたが、現在までのところ、その完全なる解決策を見出すことはできなかった。
【0006】
ところが、先行技術に開示されているアース用導線のステンレスの直径をそこに具体的に記載されたものより多少太めにし、かつ端部を移動可能の自由な状態にしたままにしておくのではなく、ヘッダー管に固定した構造のものを作成し、これを長期間に亘ってリン酸処理液の加熱に使用して試験した。その結果多数のフッ素樹脂製熱交換パイプが設置されているもかかわらず、従前のように前記パイプのヘッダー管取付部分における切断あるいは破損等の損傷が全く発生しないという予想外の結果が出た。
【0007】
以上のとおりであるから、本発明はかかる新規な知見に基づいて開発されたものであって、優れた効果を奏することのできる発明である。したがって、本発明はフッ素樹脂製熱交換パイプのヘッダー管取付位置における切断あるいは破損等の損傷の発生を抑制した熱交換装置及びそれを装備した表面処理装置を提供することを解決課題とするものであり、またかかる熱交換装置及び表面処理装置を提供することを目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明において上記目的を達成するために採用した熱交換装置は、熱交換パイプ取付孔を長軸に沿って多数有する2本の並列するヘッダー管、両端部がヘッダー管の取付孔に取り付けられているフッ素樹脂製熱交換パイプ及び該パイプ内をパイプの長軸に沿って貫通すると共に両端部をヘッダー管を直交する方向で貫通した後に前記取付孔とは反対側でヘッダー管に固定されている棒状体あるいは線状体(本明細書おいては全体を通して棒状体と呼称する)を具備することからなるものである。またそのための表面処理装置はこの熱交換装置を表面処理槽内に懸架したことからなるものであり、以上の両者が本発明において上記目的を達成するために採用した解決手段である。
【0009】
【発明の実施の形態】
本発明を図面に記載された熱交換装置及び表面処理装置に基づいて具体的に説明するが、本発明はこの具体例に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて把握されるものであることはいうまでもないことである。
まず本発明の全体的内容を図1及び2に記載された表面処理装置に基づいて説明する。
【0010】
図1及び2に記載の本発明の表面処理装置1については、上部は水平断面が長方形で、下部がテーパー状に狭くなる形状の表面処理槽2にフッ素樹脂製熱交換パイプを具備する熱交換装置11を装備するものである。その熱交換装置11は表面処理槽2の両側部に配置され、かつそのヘッダー管12の両端部を槽壁最上部に掛けて熱交換パイプ15が槽2内に垂下するように槽壁に懸架された状態で表面処理槽2に装備されている
【0011】
このように配置してあるので、表面処理槽の中央部には表面処理対象物を浸漬できる広い空間が存在する。熱交換装置11を表面処理槽2に装備する際にはヘッダー管12のうち蒸気供給側のヘッダー管12aを処理槽2の中央側に配置し、排出側のヘッダー管12bを外側にするのが好ましい。その理由は加熱対象の処理液が内側に存在するので加熱効率が良好となるからである。また両ヘッダー管12はフランジ16とボルト17によって蒸気供給管13及び排出官14と結合されている。さらに底部には劣化した使用済みの処理液を排出するための排出口3が設けられている。
【0012】
そして、この熱交換装置11の細部構造は、図4を利用して説明すると以下のとおりである。ヘッダー管12には、その下面側に開口部18が設けられており、そこに熱交換パイプ取付具21用が装着される。その取付具21は中心に熱交換パイプを挿入する貫通開口があり、その外周側には中央部にレンチ等の締付具が装着できるように6角等の角状構造の締付具取付部21aがある。その取付部21aの両側には雄ねじが形成されていて、この雄ねじによって取付具21はヘッダー管12の開口部18に螺着してしっかりと取り付けられる。
【0013】
次いで熱交換パイプ15を中心に挿通した袋ナット22を熱交換パイプ取付具21のヘッダー管12と反対側の外周に形成されている雄ねじにねじ込み螺着して熱交換パイプ15をヘッダー管12に取り付ける。その際には蒸気等の熱媒体の漏洩あるいは熱交換パイプの脱離を防止するために各種の常套手段が採用できる。それには例えば図5に図示するような金属製の係止用リング27あるいはゴム製のOリング等が採用できる。さらに熱交換パイプを安定して取り付けるにはパイプ内に金属製のチューブスペーサー26を挿入するのがよく、それは図6に図示される構造のものが例示できインサートと呼称される。
【0014】
金属製の係止用リングを使用して熱交換パイプをヘッダー管に取り付ける場合について図5を使用して更に具体的に説明と以下のとおりである。熱交換パイプ取付具21、袋ナット22並びにフロントフェルール27a及びバックフェルール27bと呼称される2個の組合係止用リング27を図5に図示するような位置関係で組み合わせ使用する。それらの取付はまず該取付具21をヘッダー管に螺着し、次いで熱交換パイプを袋ナット22及び係止用リング27a、bの中心に存在する開口を通過させ、それに続いて袋ナット22を該取付具21に螺着することによって行う。このようにすることによって熱交換パイプはしっかりと固定される。
【0015】
今回本発明で特に採用した棒状体23の新規な取付構造について説明すると、棒状体23は熱交換パイプ15に沿って該パイプ内を一端から他端まで貫通し、それに続いて袋ナット22の中心に形成された開孔及び熱交換パイプ取付具21の中心の貫通開口を貫通し、更にヘッダー管を一面から他面まで貫通している。そしてヘッダー管12を貫通後は熱交換パイプ取付具21とは反対側において蒸気等の熱媒体が漏洩するがなく、かつ脱離することのないようにヘッダー管12にしっかりと取り付けられる。
【0016】
その取付構造は、熱交換パイプ15をヘッダー管に取り付ける際の構造と同様のものであり、具体的にはヘッダー管の上面側に開口が設けられており、そこに棒状体係止具24が装着される。その係止具24は中心に棒状体を挿入する貫通孔があり、その外周側には中央部にレンチ等の締付具が装着できるように6角等の角状構造の締付具取付部24aがある。その取付部24aの両側には雄ねじが切ってあり、この雄ねじによって係止具24はヘッダー管12の開口に螺着してしっかりと取り付けられる。
【0017】
この係止具24にもヘッダー管の反対側の外周にも雄ねじが切られており、この雄ねじに棒状体23が中心を挿通した袋ナット25をねじ込み螺着して、棒状体23をヘッダー管12にしっかり固定する。その際には蒸気等の熱媒体の漏洩あるいは棒状体の脱離を防止するために各種の常套手段が採用できることは熱交換パイプの取付の場合と同様であり、熱交換パイプの取付の場合に具体的に記載した手段は同様に採用できる。
【0018】
本発明は、このような構造を採用することによって従来回避することのできなかった熱交換パイプにおける袋ナット直下の部分(図4のAの部分)、すなわち熱交換パイプをヘッダー管に取り付けるために挿入する袋ナットとの境目あるいはそれより多少下側で従来発生した切断あるいは破損等の損傷発生を回避することができるという卓越した効果を奏するものである。
【0019】
本発明の熱交換装置の利用形態及び使用範囲等については、それで採用する熱交換パイプの素材がフッ素樹脂であることから耐蝕性という特性は有するものの、金属に比し耐熱性及び伝熱性が低くかつ高価であることから、その特性を活用できる範囲に自ずと限られる。その結果、その特性を活用するために加熱に利用されることが多く、そのため100℃未難の加熱に利用されのが通常である。その際に熱交換パイプ内に供給する水蒸気の圧力及び温度は1〜7kg/cm2G及び120〜170℃の範囲のものが好ましい。以上のとおりではあるが、熱媒体は95℃前後の熱水あるいは油性液状熱媒体であってもよい。さらにこれを冷却に利用することも可能であり、本発明はそれを排除するものではない。
【0020】
本発明において、熱交換パイプにフッ素樹脂製のものを使用するのは、フッ素樹脂が耐熱性、耐薬品性及び固体非付着性等の特性を有するからであり、したがって、フッ素樹脂としてはこれらの特性を有する限り何等制限されることなく使用できる。そのフッ素樹脂としては具体的にはエチレンの水素の一部あるいは全てをフッ素化し重合したもので、先の特性を有するものであれば何等制限されるものではなく、単独重合体あるいは共重合体のいずれであってもよい。
【0021】
このようなフッ素樹脂としては、具体的にはポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(EPE)、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体、ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFE)、クロロトリフルオロエチレン−エチレン共重合体(ECTFE)、ポリビニリデンフルオライド(PVDF)あるいはポリビニルフルオライド(PVF)等が例示できる。
【0022】
それらの中で、本発明において好ましく使用できるフッ素樹脂としてはポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)及びテトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)がある。
【0023】
この熱交換パイプの素材であるフッ素樹脂の伝熱性は熱良導体の金属に比較すると低いから、その直径は余り大きくすることはできず、1.5〜25mm程度がよく、好ましくは4〜15mmがよい。20mmより太くなると伝熱性が低下しすぎるので避けるのがよい。また1.5mm未満になると細くなり過ぎ、棒状体の挿入が難しくなり、かつ熱媒体も流通し難くなるので好ましくない。
【0024】
そして、熱交換パイプの形状については、図1及び図2に図示されたような細長く一巻きした陸上競技場のトラックのような形状が好ましいが、一巻しないままのU字状の形状であってもよいし、また二巻き以上巻いてもよく、特に制限されるものではない。要はそれが設置された各種装置の使用目的を害さない形状であればよい。
【0025】
本発明において熱交換パイプ内に配置する棒状体は、その端部をヘッダー管に固定することによって熱交換パイプとヘッダー管との係合部付近で従前発生していた熱交換パイプの切断あるいは破損等を抑制するものであるから、該棒状体は、それとその外側にある熱交換パイプとがヘッダー管に長期間安定して維持できるように取り付けられ、かつ熱交換パイプと棒状体の空間を適正な速度で蒸気等の熱媒体が通過可能であるのがよい。
【0026】
そして、その素材については特に制限されることはなく、耐熱性のエンジニアリングプラスチック等も使用可能であるが、高温の熱媒体に曝され、かつフッ素樹脂と同時にループ状等に加工される必要があることから、自ずと金属が好ましく採用されることになる。また金属を採用する際には、蒸気等の熱媒体に対して耐蝕性のあるものがよく、しかも前記したように静電気による微細な亀裂の発生も回避するのが好ましいので電気伝導性にも優れた静電気をアースすることのできる素材を選択するのがよい。なお棒状体に電気伝導性の良くない材料を採用した場合には、棒状体にアース用の導体を沿わせるあるいはコイル状に巻き付けるのがよい。
【0027】
そのような金属材料としては具体的にはステンレス、チタン又はハステロイ等が好ましい。その金属は熱膨張係数がフッ素樹脂に比較し小さく、それの約1/10であるから、このような差があっても、それによって熱交換パイプ及び棒状体の取付及び固定状態に悪影響を与えないように配慮することも必要である。棒状体は以上のとおりのことを意図して使用されるものであるから、棒状体の太さについても考慮することが好ましい。
【0028】
その太さについては、棒と呼称するには不適切な細い線状ものから太い棒状のものまで使用できるが、先の意図を的確に達成するには棒状体と熱交換パイプとの間の間隙を考慮することも必要であり、それは棒状体の外側に位置する熱交換パイプの内径との関連で変動するので、両者の直径を対比した関係で示すと棒状体の外径は熱交換パイプの内径の10〜80%がよく、好ましくは20〜60%がよい。
【0029】
また、その形状についてはヘッダー管等への装着性あるいは対面するフッ素樹脂と接触した際の損傷回避等からして断面が円形であるのが好ましいが、四角、6角、8角等の多角形丸状あるいは楕円等の異形断面であってもよい。またそれは太くなるに従いフッ素樹脂製パイプ内で該パイプと同一形状に加工することが難しくなるので、中心を中空としたパイプであってもよく、特に太くなった場合にはこの方が望ましい。
【0030】
【実施例】
(実施例)
図4に図示するところの熱交換装置2基を、図1ないし3に図示するように表面処理槽2に懸架し、該処理槽2内にリン酸亜鉛溶液(22%)を供給して温度80℃で鉄鋼材料を継続して表面処理した。その際に使用した熱交換パイプはポリテトラフルオロエチレン(PTFE)製で内径12mmであり、棒状体はステンレス製で外径3mmである。また熱交換装置に供給した加熱蒸気は、圧力5kg/cm2G、温度158℃であった。
【0031】
そして、使用開始2月経過後に全熱交換パイプを詳細に観察したが、ヘッダー管取付位置付近での熱交換パイプの破損あるいは切断等は一切発見することができず、従前の熱交換装置のような損傷は発生していなかった。さらに使用を継続し、6月後に同様に観察したが、この際にも損傷の発生はなかった。その結果、この実施例により多数の熱交換パイプを取り付けた熱交換装置を長期間使用した場合においても従前のような損傷の発生がないことを確認することができた。またその表面には付着物もほとんど形成されていなかった。
さらに直径7mmの棒状体を使用した場合にも同様に損傷も発生せず、かつ付着物の形成もなかった。
【0032】
(比較例)
この比較例で使用した熱交換装置は熱交換パイプ内を貫通するステンレス線の太さ、取付及び固定が実施例のものと異なっている。すなわち熱交換パイプ内を貫通するステンレス線は、図4に図示する本発明の場合のようにヘッダー管を反対側まで貫通することはなく、その端部は図7に図示する従来技術の場合と同様に何等固定せずにヘッダー管内に位置させた。その結果端部は何等拘束されことなく自由な状態となっている。またステンレス線の太さについては従来技術に近い直径1mmのものを使用した。
【0033】
これ以外の点については実施例の場合と同様にして表面処理を開始した。その結果使用開始20日後に熱交換パイプから蒸気漏洩が発生したので、熱交換パイプを観察したところヘッダー管取付位置付近での熱交換パイプの損傷が確認できた。そのパイプを新しいパイプに交換後更に処理を継続したところ10日後に他のパイプの同じ位置で同様の損傷が発生した。また2月経過後には厚さ2mmの付着物が形成された。
以上のことから熱交換パイプ内を貫通させる棒(線)状体については、その端部をヘッダー管に固定した場合には、固定しない場合に比しヘッダー管取付位置付近での熱交換パイプの損傷が抑制できる卓越した効果を奏することが明らかとなる。
【0034】
【発明の効果】
本発明では、熱交換パイプ内を貫通する棒状体をヘッダー管も貫通させ熱交換パイプ取付側とは反対側面でヘッダー管に固定することにより、ヘッダー管取付位置付近での熱交換パイプの切断あるいは破損等の損傷を抑制できる卓越した効果を奏するものである。
またこのよう構造を採用し、かつ熱交換パイプに内に配置する棒状体の径を特定の範囲に選択することにより俗にスケールと称されることもある付着物の形成も回避できることも判った。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の表面処理装置の側面断面図。
【図2】本発明の表面処理装置の平面図。
【図3】本発明の表面処理装置の正面断面図。
【図4】本発明の熱交換装置の部分側面図。
【図5】蒸気漏洩を防止等のための係止用リング等を含む熱交換パイプ取付具の好ましい構造の1例を図示する図。
【図6】熱交換パイプ取付具の位置において熱交換パイプ内に挿入するチューブスペーサーを示す図。
【図7】従来の熱交換装置の構造を図示する図。
【符号の説明】
1 表面処理装置
2 表面処理槽
11 熱交換装置
12 ヘッダー管
15 熱交換パイプ
21 熱交換パイプ取付具
23 棒状体
24 棒状体係止具
22、25 袋ナット[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention has a heat exchange pipe made of fluororesin, passes a heat exchange medium through the pipe, and heats a liquid existing outside the pipe, etc., and a surface treatment apparatus equipped with the heat exchange apparatus About. More specifically, heat that can be suitably used for heating a liquid to be heated such as a surface treatment liquid existing outside by passing water vapor as a heating medium through a heat exchange pipe made of a fluororesin, to a temperature of less than 100 ° C. The present invention relates to an exchange device and a surface treatment device using a heat treatment liquid equipped with the exchange device.
[0002]
[Prior art]
A heat exchange device equipped with a heat exchange pipe made of fluororesin has been known for a long time, and it has already been used for a long time to pass a heated steam through the heat exchange pipe to heat the liquid existing outside the pipe. It is for practical use. The fluororesin is expensive and not particularly excellent in thermal conductivity, but it has corrosion resistance, so it is suitable for heating corrosive surface treatment solutions such as metal pickling or phosphoric acid treatment. Has been used.
[0003]
In such a case, the fluororesin alone may be used for the heat exchange pipe, or there may be a type in which the metal pipe is arranged in close contact with the inside and the fluororesin is used as a coating material. To do. As described above, the use of such a fluororesin focuses on the corrosion resistance of the fluororesin in any case. As a form of utilization at that time, the case where water vapor is allowed to flow inside due to low thermal conductivity, liquid is present outside and heating to a temperature of less than 100 ° C. is the most common.
[0004]
The heat exchange device having such a fluororesin pipe is used for corrosion resistance despite its low thermal conductivity. However, even if this resin is used, fine cracks are generated. The present inventor has found that the cause is the generation of static electricity, and in order to avoid this, heat exchange of the structure shown in FIG. 7 in which a lead wire made of stainless steel is disposed in the pipe The device has already been developed and patented (Japanese Patent Publication No. 61-53640).
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The present inventor has thus contributed to the popularization and technical development of heat exchange devices equipped with fluororesin pipes. In such a situation, the fluororesin heat exchange pipes are attached to the header pipe mounting portion (see FIG. 7 (see part (A)), the pipes were sometimes cut or damaged, and the defective pipes that were damaged each time were replaced with new pipes. This has been difficult for such measures, but so far no complete solution has been found.
[0006]
However, the diameter of the stainless steel wire of the grounding conductor disclosed in the prior art is slightly larger than that specifically described therein, and the end portion is not left in a freely movable state. A structure fixed to a header tube was prepared, and this was used for a long period of time to test the phosphating solution. As a result, despite the fact that a large number of fluororesin heat exchange pipes are installed, an unexpected result is obtained that damage such as cutting or breakage does not occur at all in the header pipe mounting portion of the pipe as before.
[0007]
As described above, the present invention has been developed on the basis of such novel findings, and is an invention that can exhibit excellent effects. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a heat exchange device that suppresses the occurrence of damage such as cutting or breakage at the header tube mounting position of the fluororesin heat exchange pipe, and a surface treatment device equipped with the heat exchange device. And an object of the present invention is to provide such a heat exchange device and a surface treatment device.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention, the heat exchange device employed to achieve the above object has two parallel header pipes having a large number of heat exchange pipe attachment holes along the major axis, and both end parts are attached to the attachment holes of the header pipe. The heat exchange pipe made of fluororesin and the inside of the pipe are penetrated along the long axis of the pipe, and both ends are penetrated in the direction orthogonal to the header pipe, and then fixed to the header pipe on the side opposite to the mounting hole. It comprises a rod-like body or a linear body (referred to as a rod-like body throughout this specification). Moreover, the surface treatment apparatus for that purpose consists of this heat exchange device suspended in the surface treatment tank, and both of the above are solution means adopted to achieve the above object in the present invention.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention will be specifically described based on the heat exchange device and the surface treatment device described in the drawings, but the present invention is not limited to this specific example, and is understood based on the description of the scope of claims. It goes without saying that it is a thing.
First, the overall contents of the present invention will be described based on the surface treatment apparatus described in FIGS.
[0010]
1 and 2, the surface treatment apparatus 1 of the present invention described in FIGS. 1 and 2 has a heat treatment pipe comprising a heat treatment pipe made of a fluororesin in a
Since it arrange | positions in this way, the wide space which can immerse a surface treatment target object exists in the center part of a surface treatment tank. When the
[0012]
The detailed structure of the
[0013]
Next, the
[0014]
The case where the heat exchange pipe is attached to the header pipe using a metal locking ring will be described in more detail with reference to FIG. The heat exchange pipe fitting 21, the
[0015]
The novel mounting structure of the rod-shaped
[0016]
The mounting structure is the same as the structure when the
[0017]
A male screw is also cut on the outer periphery of the locking
[0018]
The present invention adopts such a structure in order to attach the heat exchange pipe to the header pipe, that is, the part immediately below the cap nut (part A in FIG. 4) of the heat exchange pipe that could not be avoided conventionally. The present invention has an excellent effect that it is possible to avoid the occurrence of damage such as cutting or breakage that has conventionally occurred at the boundary with the cap nut to be inserted or slightly below it.
[0019]
About the utilization form and use range of the heat exchange device of the present invention, although the material of the heat exchange pipe adopted by it is a fluororesin, it has the characteristic of corrosion resistance, but has lower heat resistance and heat transfer than metal. And since it is expensive, it is naturally limited to a range where its characteristics can be utilized. As a result, in order to utilize the characteristics, it is often used for heating, and therefore, it is usually used for heating at 100 ° C. At that time, the pressure and temperature of the steam supplied into the heat exchange pipe are preferably in the range of 1 to 7 kg / cm 2 G and 120 to 170 ° C. As described above, the heat medium may be hot water at around 95 ° C. or an oily liquid heat medium. Further, this can be used for cooling, and the present invention does not exclude it.
[0020]
In the present invention, the heat exchange pipe made of fluororesin is used because the fluororesin has characteristics such as heat resistance, chemical resistance and solid non-adhesiveness. As long as it has characteristics, it can be used without any limitation. Specifically, the fluororesin is obtained by fluorinating and polymerizing part or all of the hydrogen of ethylene, and is not limited as long as it has the above characteristics. Either may be sufficient.
[0021]
Specific examples of such a fluororesin include polytetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA), tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (FEP), tetra Fluoroethylene-hexafluoropropylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (EPE), tetrafluoroethylene-ethylene copolymer, polychlorotrifluoroethylene (PCTFE), chlorotrifluoroethylene-ethylene copolymer (ECTFE), poly Examples thereof include vinylidene fluoride (PVDF) and polyvinyl fluoride (PVF).
[0022]
Among them, as the fluororesin which can be preferably used in the present invention, polytetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA) and tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (FEP) )
[0023]
Since the heat conductivity of the fluororesin, which is the material of this heat exchange pipe, is lower than that of a metal with a good thermal conductor, its diameter cannot be increased too much, and is preferably about 1.5 to 25 mm, preferably 4 to 15 mm. Good. If it is thicker than 20 mm, the heat conductivity is too low, so it should be avoided. On the other hand, if the thickness is less than 1.5 mm, it becomes too thin, it becomes difficult to insert the rod-shaped body, and the heat medium is also difficult to circulate.
[0024]
The shape of the heat exchange pipe is preferably the shape of a track of an athletic stadium track as shown in FIGS. 1 and 2, but it is a U-shape that is not wound. There may be two or more turns, and there is no particular limitation. In short, it may be a shape that does not impair the purpose of use of the various devices in which it is installed.
[0025]
In the present invention, the rod-like body arranged in the heat exchange pipe is cut or damaged in the heat exchange pipe that has been generated in the vicinity of the engagement portion between the heat exchange pipe and the header pipe by fixing the end of the rod-like body to the header pipe. The rod-shaped body is attached to the header tube so that it can be stably maintained over a long period of time, and the space between the heat-exchange pipe and the rod-shaped body is appropriate. It is preferable that a heat medium such as steam can pass at a high speed.
[0026]
The material is not particularly limited, and heat-resistant engineering plastics can be used, but it is necessary to be exposed to a high-temperature heat medium and processed into a loop or the like simultaneously with the fluororesin. For this reason, metal is naturally preferably employed. Also, when adopting metal, it should be resistant to heat medium such as steam, and it is preferable to avoid the occurrence of fine cracks due to static electricity as mentioned above, so it has excellent electrical conductivity. It is recommended to select a material that can ground static electricity. When a material having poor electrical conductivity is adopted for the rod-shaped body, it is preferable to place a grounding conductor around the rod-shaped body or to wind it in a coil shape.
[0027]
Specifically, such a metal material is preferably stainless steel, titanium, or hastelloy. Since the metal has a smaller coefficient of thermal expansion than fluororesin, which is about 1/10 of that, even this difference will adversely affect the mounting and fixing of heat exchange pipes and rods. It is also necessary to take care not to. Since the rod-shaped body is intended to be used as described above, it is preferable to consider the thickness of the rod-shaped body.
[0028]
As for its thickness, it can be used from a thin line that is unsuitable to be called a rod to a thick rod, but the gap between the rod and the heat exchange pipe can be used to accurately achieve the above intention. It is also necessary to consider this, and it varies in relation to the inner diameter of the heat exchange pipe located outside the rod-shaped body, so the outer diameter of the rod-shaped body is the 10 to 80% of the inner diameter is good, preferably 20 to 60%.
[0029]
Further, the shape is preferably circular in view of the mounting property to a header tube or the like, or the avoidance of damage when coming into contact with the facing fluororesin, but it is polygonal such as square, hexagonal, octagonal, etc. It may be an irregular cross section such as a round shape or an ellipse. Moreover, since it becomes difficult to process into the same shape as this pipe in a fluororesin pipe as it gets thicker, it may be a pipe with a hollow center, and this is desirable when it gets thicker.
[0030]
【Example】
(Example)
4 are suspended in the
[0031]
And after the start of use in February, the total heat exchange pipe was observed in detail, but no damage or breakage of the heat exchange pipe near the header pipe mounting position could be found. No serious damage occurred. Further use was continued and the same observation was made after 6 months, but there was no damage at this time. As a result, according to this embodiment, it has been confirmed that even when a heat exchange apparatus having a large number of heat exchange pipes is used for a long period of time, there is no damage as in the past. Moreover, almost no deposits were formed on the surface.
Further, when a rod-shaped body having a diameter of 7 mm was used, no damage was similarly generated, and no deposit was formed.
[0032]
(Comparative example)
The heat exchange device used in this comparative example is different from that of the embodiment in the thickness, attachment and fixation of the stainless steel wire penetrating through the heat exchange pipe. That is, the stainless steel wire penetrating through the heat exchange pipe does not penetrate the header pipe to the opposite side as in the case of the present invention shown in FIG. 4, and its end is the same as in the case of the prior art shown in FIG. Similarly, it was placed in the header tube without fixing anything. As a result, the end portion is free without any restriction. As for the thickness of the stainless steel wire, one having a diameter of 1 mm, which is similar to that of the prior art, was used.
[0033]
For other points, the surface treatment was started in the same manner as in the example. As a result, steam leakage occurred from the heat exchange pipe 20 days after the start of use, and when the heat exchange pipe was observed, it was confirmed that the heat exchange pipe was damaged near the header pipe mounting position. When the pipe was replaced with a new pipe and the process was continued, 10 days later, similar damage occurred at the same position of the other pipe. After 2 months, a deposit having a thickness of 2 mm was formed.
From the above, regarding the rod (wire) -like body that penetrates the heat exchange pipe, when its end is fixed to the header pipe, the heat exchange pipe in the vicinity of the header pipe mounting position is not as fixed. It becomes clear that the outstanding effect which can suppress damage is produced.
[0034]
【The invention's effect】
In the present invention, a rod-like body penetrating through the heat exchange pipe is also passed through the header pipe and fixed to the header pipe on the side opposite to the heat exchange pipe attachment side, thereby cutting the heat exchange pipe near the header pipe attachment position or It has an excellent effect of suppressing damage such as breakage.
It has also been found that by adopting such a structure and selecting the diameter of the rod-like body disposed in the heat exchange pipe within a specific range, it is possible to avoid the formation of deposits that are sometimes called scales. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side sectional view of a surface treatment apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of the surface treatment apparatus of the present invention.
FIG. 3 is a front sectional view of the surface treatment apparatus of the present invention.
FIG. 4 is a partial side view of the heat exchange device of the present invention.
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a preferable structure of a heat exchange pipe fitting including a locking ring for preventing steam leakage and the like.
FIG. 6 is a view showing a tube spacer inserted into the heat exchange pipe at the position of the heat exchange pipe fitting.
FIG. 7 is a diagram illustrating the structure of a conventional heat exchange device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19808398A JP3706254B2 (en) | 1998-06-30 | 1998-06-30 | Heat exchange apparatus equipped with fluororesin heat exchange pipe and surface treatment apparatus equipped with the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19808398A JP3706254B2 (en) | 1998-06-30 | 1998-06-30 | Heat exchange apparatus equipped with fluororesin heat exchange pipe and surface treatment apparatus equipped with the same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000018884A JP2000018884A (en) | 2000-01-18 |
JP3706254B2 true JP3706254B2 (en) | 2005-10-12 |
Family
ID=16385238
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19808398A Expired - Lifetime JP3706254B2 (en) | 1998-06-30 | 1998-06-30 | Heat exchange apparatus equipped with fluororesin heat exchange pipe and surface treatment apparatus equipped with the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3706254B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101567038B1 (en) * | 2014-02-06 | 2015-11-09 | 주식회사 신안테크 | Tube type corrosion-resistant heat exchanger |
-
1998
- 1998-06-30 JP JP19808398A patent/JP3706254B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101567038B1 (en) * | 2014-02-06 | 2015-11-09 | 주식회사 신안테크 | Tube type corrosion-resistant heat exchanger |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2000018884A (en) | 2000-01-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20180245208A1 (en) | Evaporation source | |
KR102348093B1 (en) | Reagent delivery system freeze prevention heat exchanger | |
TWI435021B (en) | Piping and handling systems with heating devices | |
JPWO2013180047A1 (en) | High efficiency heat exchanger and high efficiency heat exchange method | |
TW201001596A (en) | Manufacturing apparatus for depositing a material and an electrode for use therein | |
Müller‐Steinhagen et al. | The effect of surface properties on CaSO4 scale formation during convective heat transfer and subcooled flow boiling | |
TW201001597A (en) | Manufacturing apparatus for depositing a material and an electrode for use therein | |
JP3706254B2 (en) | Heat exchange apparatus equipped with fluororesin heat exchange pipe and surface treatment apparatus equipped with the same | |
CN208726762U (en) | A kind of vertical film-rising evaporator | |
JP2022518518A (en) | Shielded cooling assembly, reaction chamber, and semiconductor processing equipment | |
US20140353147A1 (en) | Electrode for use with manufacturing apparatus | |
US2193667A (en) | Apparatus for electrolytic protection of vessels | |
US4902390A (en) | Electrostatic water treatment | |
CA2115719C (en) | Anodic protection method and system | |
CN114941953B (en) | Formation tank and heat exchange device thereof | |
CN108373205B (en) | Permanent magnet deironing polarization device | |
JP5747647B2 (en) | Barrel type vapor phase growth system | |
JP2011190822A (en) | Corrosion prevention structure of connection part of piping and method of preventing the corrosion | |
CN221444497U (en) | On-line tube shell type heater | |
CN210320681U (en) | Heating pipe convenient to install for water heater | |
CN204142036U (en) | Non-metal heat dissipator | |
CN219415219U (en) | Multi-strand fluid pipeline external electric heater | |
CN212198572U (en) | Evaporation device | |
JPS5997500A (en) | Plastic made heat exchanger | |
KR20200001891A (en) | Heat transfer tube having improved heat-transfer performance and manufacturing method thereof |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050614 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050719 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050728 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080805 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110805 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110805 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140805 Year of fee payment: 9 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |