JP5448596B2 - Resin heat exchanger - Google Patents
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Description
この発明は、半導体や液晶の製造プロセスにおけるプロセス流体を加熱したり、冷却したりする樹脂製熱交換器の製造方法に関する。 The present invention, or by heating the process fluid in the semiconductor and liquid crystal manufacturing process, a method for producing a resin-made heat exchanger or cooling.
従来より、例えば、ふっ素樹脂半導体や液晶の製造プロセスにおけるプロセス流体の温度制御は重要であり、多くの熱交換器が提案されている。
例えば、下記特許文献1の樹脂製熱交換器もその1つである。
Conventionally, for example, temperature control of a process fluid in a manufacturing process of a fluororesin semiconductor or a liquid crystal has been important, and many heat exchangers have been proposed.
For example, the resin heat exchanger of the following patent document 1 is one of them.
上記樹脂製熱交換器は、プロセス流体を流入出させるケーシング内部に、多数本を円筒状に束ねてハニカム状に結束したふっ素樹脂チューブを配置している。
このように構成した樹脂製熱交換器では、冷媒体あるいは温熱媒体として機能する流体状熱媒体をケーシング内部に流入出させるとともに、プロセス流体をケーシング内部に配置したふっ素樹脂チューブを導通させ、ケーシング内部の流体状熱媒体との間で熱交換して、プロセス流体を所望の温度に制御することができるとされている。
In the resin heat exchanger, a fluororesin tube in which a large number are bundled in a cylindrical shape and bound in a honeycomb shape is disposed inside a casing through which a process fluid flows in and out.
In the resin heat exchanger configured as described above, a fluid heat medium functioning as a refrigerant body or a heat medium is caused to flow into and out of the casing, and a fluororesin tube having a process fluid disposed inside the casing is brought into conduction so that the inside of the casing It is said that the process fluid can be controlled to a desired temperature by exchanging heat with the fluid heat medium.
しかし、上記樹脂製熱交換器は、ハニカム状に結束したふっ素樹脂チューブの内部を導通する多量のプロセス流体を、ケーシング内部に流入出する流体状熱媒体で急激に熱交換するため、細やかな温度制御に適していなかった。 However, since the resin heat exchanger rapidly exchanges heat with a fluid heat medium flowing into and out of the casing, a large amount of process fluid that conducts through the inside of the fluororesin tube bundled in a honeycomb shape has a fine temperature. It was not suitable for control.
したがって、例えば、製造対象の構造の複雑化等により、プロセス流体の温度制御の高精度化が求められているが、上記樹脂製熱交換器ではふっ素樹脂チューブを通過するプロセス流体を高精度で温度制御することは困難であった。 Therefore, for example, the process fluid temperature control is required to be highly accurate due to the complexity of the structure to be manufactured. However, in the above resin heat exchanger, the temperature of the process fluid passing through the fluororesin tube is highly accurate. It was difficult to control.
そこで本発明では、高効率且つ高精度に、プロセス流体を温度制御できる樹脂製熱交換器の製造方法を提供することを目的とする。 Therefore, in the present invention, the high efficiency and high precision, and it is an object of the process fluid to provide a method of manufacturing a tree fat-made heat exchanger Ru can temperature control.
この発明は、プロセス流体を流体状熱媒体で熱交換して所望の温度に温度制御する樹脂製熱交換器の製造方法であって、前記プロセス流体を導通させる樹脂製のプロセス流体用チューブと、前記流体状熱媒体を導通させる樹脂製の流体状熱媒体用チューブとを外面同士を密着させて融着金型に並行配置し、前記融着金型に並行配置した前記プロセス流体用チューブ及び前記流体状熱媒体用チューブを、前記融着金型ごと加熱して、外面同士が密着する密着部分を融着によって一体化させて前記プロセス流体と前記流体状熱媒体とで熱交換する熱交換部を形成するとともに、前記融着金型の外部で、並行配置した前記プロセス流体用チューブ及び前記流体状熱媒体用チューブを相互に離間させる離間治具を、前記加熱前に装着して、前記プロセス流体用チューブ及び前記流体状熱媒体用チューブが相互に離間するチューブ離間部を前記熱交換部の長手方向両側に形成することを特徴とする。 This invention, a process fluid to a method for producing a resin-made heat exchanger controlling the temperature to the desired temperature by heat exchange with a fluid-like heat medium, and the process fluid tube for resin of the process fluid to conduct the The process fluid tube disposed in parallel with the fusion mold, and the resin fluid heat medium tube for conducting the fluid heat medium in close contact with each other with the outer surfaces in close contact with each other. Heat exchange in which the fluid heat medium tube is heated together with the fusion mold, and the close contact portions where the outer surfaces are in close contact with each other are integrated by fusion so that the process fluid and the fluid heat medium exchange heat. And forming a separation jig for separating the process fluid tube and the fluid heat medium tube arranged in parallel outside the fusion mold before the heating, Process Wherein the fluid tube and the fluid-like heat medium tubes to form a tube spaced edges spaced apart from each other in the longitudinal direction on both sides of the heat exchanger.
この発明により、プロセス流体と流体状熱媒体とを高効率で熱交換させ、プロセス流体を高精度に温度制御することができる樹脂製熱交換器を確実に製造することができる。 According to the present invention, it is possible to reliably manufacture a resin heat exchanger capable of exchanging heat between a process fluid and a fluid heat medium with high efficiency and controlling the temperature of the process fluid with high accuracy.
詳しくは、熱交換部を、プロセス流体用チューブ及び流体状熱媒体用チューブの外面同士を密着させて並行配置した融着金型ごと加熱することで、密着部を確実に融着させて形成することができる。 Specifically, the heat exchange part is formed by heating together the fusion molds arranged in parallel with the outer surfaces of the process fluid tube and the fluid heat medium tube being in close contact with each other, thereby forming the contact part reliably. be able to.
また、前記融着金型の外部で、並行配置した前記プロセス流体用チューブ及び前記流体状熱媒体用チューブを相互に離間させる離間治具を、前記加熱前に装着して、前記プロセス流体用チューブ及び前記流体状熱媒体用チューブが相互に離間するチューブ離間部を前記熱交換部の長手方向両側に形成することにより、密着するように並列配置したプロセス流体用チューブ及び流体状熱媒体用チューブを、離間治具によって幅方向及び長手方向に広がった状態で形状保持して確実にチューブ離間部を形成できるとともに、プロセス流体用チューブ及び流体状熱媒体用チューブが幅方向及び長手方向に広がったチューブ離間部によって、プロセス流体用チューブ及び流体状熱媒体用チューブのそれぞれに、プロセス流体や流体状熱媒体の供給あるいは送出する供給管あるいは送出管を確実に接続することができるチューブ離間部を、確実且つ容易に形成することができる。 In addition, a separation jig for separating the process fluid tube and the fluid heat medium tube arranged in parallel to each other outside the fusion mold is attached before the heating, and the process fluid tube And a process fluid tube and a fluid heat medium tube arranged in parallel so as to be in close contact with each other by forming tube spacing portions on which the fluid heat medium tubes are spaced apart from each other in both longitudinal directions of the heat exchange portion. The tube can be securely formed by holding the shape in a state of being spread in the width direction and the longitudinal direction by the spacing jig, and the tube for the process fluid and the fluid heat medium tube are spread in the width direction and the longitudinal direction. Process fluid and fluid heat medium are supplied to each of the process fluid tube and the fluid heat medium tube by the separation portion. It can be the tube spacing portion can be reliably connected to the supply pipe or delivery tube to deliver, to reliably and easily formed.
なお、温度制御対象である上記プロセス流体及び冷媒体あるいは温熱媒体として機能する上記流体状熱媒体は、液体状、ジェル状あるいは気体状の流体とすることができる。 The process fluid to be temperature-controlled and the fluid heat medium that functions as a refrigerant body or a heat medium can be a liquid, gel, or gas fluid.
上記プロセス流体用チューブと流体状熱媒体用チューブとは、同樹脂材料で構成したチューブあるいは異なる樹脂材料で構成したチューブとすることができるとともに、同形状で形成したチューブあるいは異なる形状で形成したチューブとすることができる。 The process fluid tube and the fluid heat medium tube can be a tube made of the same resin material or a tube made of a different resin material, and a tube formed in the same shape or a tube formed in a different shape. It can be.
本発明により、高効率且つ高精度に、プロセス流体を温度制御できる樹脂製熱交換器の製造方法を提供することができる。 The present invention, in high efficiency and high accuracy, the process fluid can provide a method for producing dendritic fat-made heat exchanger Ru can temperature control.
この発明の一実施形態を以下図面と共に説明する。
図1は樹脂製熱交換器1の斜視図を示し、図2は樹脂製熱交換器1についての断面図による説明図を示している。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a perspective view of a resin heat exchanger 1, and FIG. 2 shows an explanatory view of the resin heat exchanger 1 by a cross-sectional view.
樹脂製熱交換器1は、所定の長さで形成した5本のプロセス流体用チューブ10と、4本の液状熱媒体用チューブ20とを束ねて構成しており、長手方向Lの中間部分にある熱交換部2と、熱交換部2の長手方向Lの両側に配置したチューブ離間部3(3a,3b)とを構成している。
The resin heat exchanger 1 is configured by bundling five
詳しくは、熱交換部2の断面図である図2(a)に示すように、幅方向Wに密着させて並行配置した5本のプロセス流体用チューブ10と、幅方向Wに密着させて並行配置した4本の液状熱媒体用チューブ20とを、隣り合うチューブの間に配置されるように高さ方向Hに密着させて台形状に構成している。
Specifically, as shown in FIG. 2A, which is a cross-sectional view of the
なお、プロセス流体用チューブ10と液状熱媒体用チューブ20とは、外径4mm×内径2.5mmの変性PTFE樹脂製であり、適宜の変形性を有するふっ素樹脂チューブで構成しているが、これに限定されず、PTFE樹脂ふっ素樹脂チューブで構成してもよい。
The
また、プロセス流体用チューブ10を導通させ、温度制御対象である上記プロセス流体及び冷媒体あるいは温熱媒体として機能し、液状熱媒体用チューブ20を導通する液状熱媒体20aは液状の流体であるが、これに限定されず、ジェル状あるいは気体状の流体としてもよい。
In addition, the
さらに、5本のプロセス流体用チューブ10及び4本の液状熱媒体用チューブ20は、図2(b)に示すように、それぞれが密着する密着部分mを熱融着によって一体化している。
Further, as shown in FIG. 2B, the five
また、図1に示すように、熱交換部2の長手方向L両側のチューブ離間部3(3a,3b)は、それぞれのプロセス流体用チューブ10及び液状熱媒体用チューブ20が適宜の間隔を隔てて高さ方向H及び幅方向W方向に広がるように構成している。
As shown in FIG. 1, the tube separation portions 3 (3a, 3b) on both sides in the longitudinal direction L of the
このように構成された樹脂製熱交換器1は、プロセス流体10aや液状熱媒体20aを供給する側である供給側チューブ離間部3aにおけるプロセス流体用チューブ10の端部に、プロセス流体用チューブ10に導通させるプロセス流体10a(図2)を供給するプロセス流体供給管(図示省略)を接続し、プロセス流体10aや液状熱媒体20aを送出する側である送出側チューブ離間部3bにおけるプロセス流体用チューブ10の端部に、プロセス流体用チューブ10を導通したプロセス流体10aの送出を受けるプロセス流体送出管(図示省略)を接続する。
The resin heat exchanger 1 configured as described above has the
同様に、供給側チューブ離間部3aにおける液状熱媒体用チューブ20の端部に、液状熱媒体用チューブ20に導通させる液状熱媒体20a(図2)を供給する流体状熱媒体供給管(図示省略)を接続し、送出側チューブ離間部3bにおける液状熱媒体用チューブ20の端部に、液状熱媒体用チューブ20を導通した液状熱媒体20aの送出を受ける流体状熱媒体送出管(図示省略)を接続する。
Similarly, a fluid heat medium supply pipe (not shown) that supplies the
そして、プロセス流体供給管からプロセス流体10a(図2)を供給し、プロセス流体送出管から送出するとともに、流体状熱媒体供給管から液状熱媒体20aを供給し、流体状熱媒体送出管から送出することで、熱交換部2において、プロセス流体用チューブ10を導通するプロセス流体10aと、液状熱媒体用チューブ20を導通する液状熱媒体20aとで熱交換する。
Then, the
詳しくは、液状熱媒体20aがプロセス流体10aより高温の液状温熱媒体である場合は、プロセス流体用チューブ10や液状熱媒体用チューブ20を介して液状熱媒体20aからプロセス流体10aに熱が移動するため、プロセス流体10aの温度が向上する。逆に、液状熱媒体20aがプロセス流体10aより低温の液状冷媒体である場合は、プロセス流体用チューブ10や液状熱媒体用チューブ20を介してプロセス流体10aから液状熱媒体20aに熱が移動するため、プロセス流体10aの温度が低下する。
Specifically, when the
このように、樹脂製熱交換器1は、プロセス流体用チューブ10を導通するプロセス流体10aと、液状熱媒体用チューブ20を導通する液状熱媒体20aとを高効率で熱交換させることによって、温度変化勾配の緩やかな熱交換を実現でき、高精度にプロセス流体10aを温度制御することができる。
As described above, the resin heat exchanger 1 is configured to perform heat exchange between the
詳しくは、熱交換部において、プロセス流体10aを導通させる樹脂製のプロセス流体用チューブ10と、前記液状熱媒体20aを導通させる樹脂製の液状熱媒体用チューブ20との密着部分mが、樹脂製熱交換器1の熱交換部2において、融着によって一体化して形成されているため、プロセス流体用チューブ10及び液状熱媒体用チューブ20との密着部分mに界面が無く、プロセス流体10aと液状熱媒体20aとの熱交換における熱伝達ロスが低減でき、熱交換効率を向上することができる。
Specifically, in the heat exchanging section, a contact portion m between the resin
また、細いチューブであるプロセス流体用チューブ10を導通するプロセス流体10aと、プロセス流体用チューブ10に一体化された液状熱媒体用チューブ20を導通する液状熱媒体20aとで温度変化勾配の緩やかな熱交換を行うため、プロセス流体10aの全体を高精度で温度制御することができる。
Further, the
さらにまた、それぞれのプロセス流体用チューブ10及び液状熱媒体用チューブ20が適宜の間隔を隔てて高さ方向H及び幅方向W方向に広がって構成しているチューブ離間部3で、プロセス流体用チューブ10及び液状熱媒体用チューブ20に供給管及び送出管を接続することができるとともに、プロセス流体10a及び液状熱媒体20aがそれぞれ異なるプロセス流体用チューブ10と液状熱媒体用チューブ20を導通するため、プロセス流体10a及び液状熱媒体20aが混ざることを防止できる。
Furthermore, each of the
詳述すると、例えば、供給管あるいは送出管と、プロセス流体用チューブ10及び液状熱媒体用チューブ20の接続が不確実な場合、プロセス流体10aや液状熱媒体20aが不確実な接続部分から漏出してそれぞれが混ざるおそれがある。
More specifically, for example, when the connection of the supply pipe or the delivery pipe to the
しかし、チューブ離間部3を形成したことにより、プロセス流体用チューブ10及び液状熱媒体用チューブ20に供給管及び送出管を確実に接続することができるため、プロセス流体10aや液状熱媒体20aが供給管及び送出管との接続部分から漏出するおそれがない。
However, since the tube separation portion 3 is formed, the supply pipe and the delivery pipe can be reliably connected to the
また、プロセス流体10aと液状熱媒体20aとはプロセス流体用チューブ10と液状熱媒体用チューブ20とに分かれて導通されるため、例えば、一方のチューブからプロセス流体10aと液状熱媒体20aのいずれかが漏出した場合であっても、他方のプロセス流体10aや液状熱媒体20aとが混ざることはない。
In addition, since the
また、プロセス流体用チューブ10や液状熱媒体用チューブ20をPTFE樹脂や変性PTFE樹脂で構成しているため、安定した品質であり、耐薬性の高い樹脂製熱交換器1を構成できるため、プロセス流体10aや液状熱媒体20aとが混ざることをより確実に防止している。
In addition, since the
詳しくは、PTFE樹脂や変性PTFE樹脂はふっ素樹脂の中でも多く用いられているふっ素樹脂であるため、プロセス流体用チューブ10及び液状熱媒体用チューブ20を安定供給することができ、また、耐薬品性が高いため、様々な種類のプロセス流体10aや液状熱媒体20aに適用することができる。
Specifically, since PTFE resin and modified PTFE resin are fluororesins that are often used among fluororesins, the
なお、プロセス流体用チューブ10には個々に異なるプロセス流体10aを導通させてもよい。また、例えば、左端の液状熱媒体用チューブ20には温かい液状熱媒体20aを導通させ、右端の液状熱媒体用チューブ20には冷たい液状熱媒体20aを導通させるなど、液状熱媒体用チューブ20に互いに異なる様々な温度の液状熱媒体20aを導通させてもよい。
このように、様々な温度分布の管理が可能となり、極めて汎用性が高く、品質の安定した樹脂製熱交換器1を得ることができる。
Note that
In this way, it is possible to manage various temperature distributions, and it is possible to obtain a resin heat exchanger 1 having extremely high versatility and stable quality.
次に、図3から図7とともに、樹脂製熱交換器1の製造方法について説明する。
図3は樹脂製熱交換器1を製造する準備工程についての説明図を示し、図4はプロセス流体用チューブ10及び液状熱媒体用チューブ20を熱融着する融着金型100に配置する配置工程についての説明図を示し、図5は融着金型100を組付ける組付け工程についての説明図を示し、図6はチューブ離間部3を形成するための離間部形成プレート200を装着するプレート装着工程についての説明図を示し、図7は融着金型100の構成及び密着部分mの熱融着についての説明図を示している。
Next, the manufacturing method of the resin heat exchanger 1 will be described with reference to FIGS.
FIG. 3 is an explanatory view of a preparation process for manufacturing the resin heat exchanger 1, and FIG. 4 is an arrangement in which the
最初に、樹脂製熱交換器1を製造するための融着金型100,離間部形成プレート200及び中芯300について説明する。
樹脂製熱交換器1の熱交換部2を形成する融着金型100は、熱交換部2と同程度の長さの直方体形状であり、上金型110と、下金型120と、左右の側部押え金型130,130とで構成している。
First, the
The
上金型110は、図7(a)に示すように、底面側の中央に、プロセス流体用チューブ10及び液状熱媒体用チューブ20、下金型120の嵌合凸部121並びに側部押え金型130の嵌合を許容する嵌合凹部111を有する門型断面で形成している。
As shown in FIG. 7A, the
なお、上金型110の3/4程度の幅を占める嵌合凹部111における底面111aには上に凸な半円断面が幅方向Wに4つ連続し、4本の液状熱媒体用チューブ20に対応する液状熱媒体用チューブ係止溝112を有している。
The
また、上金型110における嵌合凹部111の幅方向Wの外側において、長手方向Lに所定間隔を隔てて3箇所配置された固定ボルト100aの貫通を許容する固定ボルト貫通孔113を備えている。
In addition, on the outer side in the width direction W of the
下金型120は、下に凸な半円断面が幅方向Wに5つ連続し、5本のプロセス流体用チューブ10に対応するプロセス流体用チューブ係止溝122を上面121aに形成した嵌合凸部121を有する凸状断面で形成している。
The
また、下金型120における嵌合凸部121の幅方向Wの外側において、融着金型100の固定ボルト貫通孔113に対応する位置に、固定ボルト100aの螺入を許容するボルト螺入孔123を備えている。
Further, a bolt screw hole that allows the fixing
嵌合凸部121の上面121aに載置して、プロセス流体用チューブ10及び液状熱媒体用チューブ20の側方を押える側部押え金型130は、液状熱媒体用チューブ20の下外側及びプロセス流体用チューブ10の上外側に接する円弧面131を有しており、幅方向Wの外側面を嵌合凸部121の外側面に合わせた状態で、嵌合凹部111に嵌合する。
The
なお、プロセス流体用チューブ10及び液状熱媒体用チューブ20が接する液状熱媒体用チューブ係止溝112、プロセス流体用チューブ係止溝122及び円弧面131は、プロセス流体用チューブ10及び液状熱媒体用チューブ20の融着を防止する融着防止メッキを施している。本実施例において、融着防止メッキとして、化学反応によってニッケル燐合金をコーティングするカニゼンメッキを施している。また、上金型110、下金型120及び側部押え金型130は同素材で構成している。
In addition, the liquid heat medium
離間部形成プレート200は、図6に示すように、プロセス流体用チューブ10及び液状熱媒体用チューブ20の貫通を許容する貫通孔201を適宜の間隔を隔てて、各プロセス流体用チューブ10と液状熱媒体用チューブ20との本数分備えた薄板状鋼板であり、融着金型100の長手方向Lの両側に装備するように2枚備えている。
As shown in FIG. 6, the separation
中芯300は、一方の端部に握持用のプレート部301を備え、プロセス流体用チューブ10及び液状熱媒体用チューブ20を構成する変性PTFE樹脂性チューブ30の内部空間に挿入可能な径の細棒である。なお、中芯300は、内部空間に挿入した変性PTFE樹脂性チューブ30の形状を保持することのできる適宜の強度で構成している。
The
次に、融着金型100、離間部形成プレート200及び中芯300を用いた樹脂製熱交換器1の製造方法について説明する。
まず、図3(a)に示す樹脂製熱交換器1の準備工程では、プロセス流体用チューブ10及び液状熱媒体用チューブ20を形成するために、変性PTFE樹脂性チューブを所定本数分所定の長さに切断し、図3(b)に示すように、各変性PTFE樹脂性チューブ30に中芯300を挿入する。
Next, a method for manufacturing the resin heat exchanger 1 using the
First, in the preparation step of the resin heat exchanger 1 shown in FIG. 3A, a predetermined number of modified PTFE resin tubes are formed for a predetermined length in order to form the
4本の液状熱媒体用チューブ20と5本のプロセス流体用チューブ10で樹脂製熱交換器1を構成する本実施例においては、所定の長さに切断した9本の変性PTFE樹脂性チューブ30のそれぞれに中芯300を挿入する。
In the present embodiment in which the resin heat exchanger 1 is constituted by four liquid
なお、所定の長さに切断した9本の変性PTFE樹脂性チューブ30のうち、5本のプロセス流体用チューブ用のチューブを変性PTFE樹脂性チューブ30aとし、4本の液状熱媒体用チューブ用のチューブを変性PTFE樹脂性チューブ30bとしている。
Of the nine modified
図4に示す配置工程では、中芯300を挿入した変性PTFE樹脂性チューブ30において、熱交換部2に対応する部分を下金型120のプロセス流体用チューブ係止溝122に嵌め込み、その熱交換部2に対応する部分を幅方向Wの両側から側部押え金型130で挟みこむ。
In the arrangement step shown in FIG. 4, in the modified
そして、図5に示す組付け工程では、下金型120の上方から嵌合凸部121が嵌合凹部111に嵌合するように上金型110を装着し、固定ボルト100aで固定するとともに(図7(b)参照)、中芯300を変性PTFE樹脂性チューブ30から抜き出す。
Then, in the assembling step shown in FIG. 5, the
そして、図6に示すプレート装着工程では、融着金型100を装着した変性PTFE樹脂性チューブ30の長手方向Lの両側から離間部形成プレート200を装着する。詳しくは、4本の液状熱媒体用チューブ20と5本のプロセス流体用チューブ10を構成する変性PTFE樹脂性チューブ30を離間部形成プレート200の貫通孔201に挿入する。これにより、密着するように台形状に並列配置した変性PTFE樹脂性チューブ30は、幅方向W及び長手方向Lに広がった状態で形状保持することができる。
In the plate mounting step shown in FIG. 6, the separation
この状態で、雰囲気温度が予め360℃に設定された電気炉(図示省略)の中に融着金型100及び離間部形成プレート200ごと変性PTFE樹脂性チューブ30をセットし、1時間加熱し、その後金型温度が50℃になるまで冷却する。
In this state, the modified
これにより、図7(c),(d)に示すように、外面が密着するように並列配置した変性PTFE樹脂性チューブ30の密着部分mが融着して一体化したプロセス流体用チューブ10及び液状熱媒体用チューブ20で構成する熱交換部2を形成することができる。
Thereby, as shown in FIGS. 7C and 7D, the
また、離間部形成プレート200により、変性PTFE樹脂性チューブ30が幅方向W及び高さ方向Hに所定間隔を隔てて離間させていたため、隣り合う変性PTFE樹脂性チューブ30が融着することなく、チューブ離間部3を構成することができる。
Further, since the modified
このように、融着金型100、離間部形成プレート200及び中芯300を用いた上記製造方法によって、プロセス流体10aと液状熱媒体20aとを高効率で熱交換させ、高精度にプロセス流体10aを温度制御できる樹脂製熱交換器1を確実に製造することができる。
As described above, the
詳しくは、熱交換効率を向上することが熱交換部2を、プロセス流体用チューブ10及び液状熱媒体用チューブ20の外面同士を密着させて並行配置した融着金型100ごと加熱することで、密着部分mを確実に融着させて形成することができる。
Specifically, improving the heat exchange efficiency by heating the
また、離間部形成プレート200を加熱前に装着するため、プロセス流体用チューブ10及び液状熱媒体用チューブ20のそれぞれに、プロセス流体10aや液状熱媒体20aの供給あるいは送出する供給管あるいは送出管を確実に接続することができるチューブ離間部3を、確実且つ容易に形成することができる。
Further, in order to mount the separation
また、中芯300を挿入してから変性PTFE樹脂性チューブ30における熱交換部2に対応する部分を下金型120のプロセス流体用チューブ係止溝122に嵌め込むため、変性PTFE樹脂性チューブ30の形状を中芯300で保持でき、変性PTFE樹脂性チューブ30をプロセス流体用チューブ係止溝122に容易に嵌め込むことができる。
Since the portion corresponding to the
また、プロセス流体用チューブ10及び液状熱媒体用チューブ20が接する液状熱媒体用チューブ係止溝112、プロセス流体用チューブ係止溝122及び円弧面131に、融着防止メッキを施しているため、融着金型100を加熱した後に、融着金型100からプロセス流体用チューブ10及び液状熱媒体用チューブ20を離型することができる。
Further, since the liquid heat medium
したがって、例えば、融着金型100に融着したプロセス流体用チューブ10や液状熱媒体用チューブ20を引き剥がすことでプロセス流体用チューブ10と液状熱媒体用チューブ20との融着がはがれる場合と比較して、確実に一体化した熱交換部2を形成することができる。
Therefore, for example, the
また、融着金型100を構成する上金型110、下金型120及び側部押え金型130を同素材で構成しているため、変性PTFE樹脂性チューブ30の密着部分mを融着するために加熱した場合であっても、上金型110、下金型120及び側部押え金型130における加熱による熱膨張が同程度であるため、異なる素材で構成して異なった熱膨張する場合と比較して、確実に密着部分mが融着によって一体化した樹脂製熱交換器1を得ることができる。
Further, since the
以上、本発明の構成と、前述の実施態様との対応において、
流体状熱媒体は、液状熱媒体20aに対応し、
以下同様に、
流体状熱媒体用チューブは、液状熱媒体用チューブ20に対応し、
離間治具は、離間部形成プレート200に対応するも、上記実施形態に限定するものではない。
例えば、上述の説明において、幅方向Wに密着させて5本のプロセス流体用チューブ10と、4本の液状熱媒体用チューブ20とで台形状に構成した樹脂製熱交換器1について説明したが、図8(a)に示すように、幅方向Wに密着させて並行配置した6本の液状熱媒体用チューブ20と、密着させて並行配置した3本のプロセス流体用チューブ10と、1本分開けて配置した1本のプロセス流体用チューブ10で左右非対称形状に構成してもよい。
As described above, in the correspondence between the configuration of the present invention and the above-described embodiment,
The fluid heat medium corresponds to the
Similarly,
The fluid heat medium tube corresponds to the liquid
The separation jig corresponds to the separation
For example, in the above description, the resin heat exchanger 1 configured in a trapezoidal shape with five
これにより、左側の3本のプロセス流体用チューブ10を導通させるプロセス流体10aと、右側のプロセス流体用チューブ10に導通させるプロセス流体10aとでは、導通するプロセス流体用チューブ10に密接する液状熱媒体用チューブ20の本数が異なるため、異なる温度制御を実現することができる。
As a result, the
また、図8(b)に示すように、幅方向Wに密着させて並行配置した5本のプロセス流体用チューブ10の上下両側に、隣り合うプロセス流体用チューブ10の間に、幅方向Wに密着させて並行配置した6本の液状熱媒体用チューブ20を配置してもよい。このように、プロセス流体用チューブ10の上下両側に液状熱媒体用チューブ20が配置されているため、プロセス流体用チューブ10を導通するプロセス流体10aをより高温化或いは低温化する温度制御を実現することができる。
Further, as shown in FIG. 8B, in the width direction W between the
また、図8(c)に示すように、1本のプロセス流体用チューブ10の周りに密接した状態で液状熱媒体用チューブ20を配置してもよく、さらには、図8(d)に示すように、1本の液状熱媒体用チューブ20の周りに密接した状態でプロセス流体用チューブ10を配置し、さらに、その周りを密接した状態の液状熱媒体用チューブ20を配置してもよい。
これにより、プロセス流体用チューブ10の周囲を液状熱媒体用チューブ20で取り囲んでいるため、より効率の高い熱交換を実現することができる。
Further, as shown in FIG. 8C, the liquid
Thereby, since the circumference | surroundings of the
さらにまた、上述の説明においては、同じ形状の変性PTFE樹脂性チューブ30を用いてプロセス流体用チューブ10と液状熱媒体用チューブ20とを形成していたが、図8(e)に示すように、太いプロセス流体用チューブ10の周りに密接する状態で液状熱媒体用チューブ20を配置してもよい。これにより、所望の温度に温度制御されたプロセス流体10aを所望の流量で得ることができる。
Furthermore, in the above description, the
1…樹脂製熱交換器
2…熱交換部
3…チューブ離間部
10…プロセス流体用チューブ
10a…プロセス流体
20…液状熱媒体用チューブ
20a…液状熱媒体
100…融着金型
200…離間部形成プレート
L…長手方向
m…密着部分
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
Claims (1)
前記プロセス流体を導通させる樹脂製のプロセス流体用チューブと、前記流体状熱媒体を導通させる樹脂製の流体状熱媒体用チューブとを外面同士を密着させて融着金型に並行配置し、
前記融着金型に並行配置した前記プロセス流体用チューブ及び前記流体状熱媒体用チューブを、前記融着金型ごと加熱して、外面同士が密着する密着部分を融着によって一体化させて前記プロセス流体と前記流体状熱媒体とで熱交換する熱交換部を形成するとともに、
前記融着金型の外部で、並行配置した前記プロセス流体用チューブ及び前記流体状熱媒体用チューブを相互に離間させる離間治具を、前記加熱前に装着して、前記プロセス流体用チューブ及び前記流体状熱媒体用チューブが相互に離間するチューブ離間部を前記熱交換部の長手方向両側に形成する
樹脂製熱交換器の製造方法。 A method for manufacturing a resin heat exchanger, in which a process fluid is heat-exchanged with a fluid heat medium to control the temperature to a desired temperature,
A resin process fluid tube for conducting the process fluid and a resin fluid heat medium tube for conducting the fluid heat medium are arranged in parallel in a fusion mold with the outer surfaces in close contact with each other,
The process fluid tube and the fluid heat medium tube arranged in parallel to the fusion mold are heated together with the fusion mold, and the close contact portions where the outer surfaces are in close contact with each other are integrated by fusion. Forming a heat exchange section for exchanging heat between the process fluid and the fluid heat medium;
A separation jig for separating the process fluid tube and the fluid heat medium tube arranged in parallel to each other outside the fusion mold is attached before the heating, and the process fluid tube and the fluid A method for producing a resin heat exchanger, wherein tube-separating portions where the fluid heat medium tubes are separated from each other are formed on both longitudinal sides of the heat-exchanging portion.
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