JPH02502938A - 熱交換器 - Google Patents
熱交換器Info
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- JPH02502938A JPH02502938A JP63509515A JP50951588A JPH02502938A JP H02502938 A JPH02502938 A JP H02502938A JP 63509515 A JP63509515 A JP 63509515A JP 50951588 A JP50951588 A JP 50951588A JP H02502938 A JPH02502938 A JP H02502938A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat exchanger
- tubular
- blade
- tubular helical
- cylindrical body
- 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.)
- Pending
Links
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
- F28F5/00—Elements specially adapted for movement
- F28F5/06—Hollow screw conveyors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
- B65G33/00—Screw or rotary spiral conveyors
- B65G33/24—Details
- B65G33/26—Screws
- B65G33/265—Screws with a continuous helical surface
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S165/00—Heat exchange
- Y10S165/135—Movable heat exchanger
- Y10S165/139—Fully rotatable
- Y10S165/147—Fluid impeller or material advancer
- Y10S165/148—Auger
- Y10S165/149—Auger having hollow blade
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Screw Conveyors (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
熱交換器
技 術 分 野
本発明は熱交換器の技術に係り、特に熱交換媒体が流れる回転式熱交換器に被熱
交換材が接触して、ハウジングに沿って運搬されるタイプの熱交換器に関する。
本発明は、特にらせん状回転式熱交換器に適用され、さらに特定の実施例につい
て述べる。しかしながら、本発明は広範囲に適用され、ある特色は他の熱交換せ
ずに運搬材を運搬するために使用されるフンベインゲスクリニー(Convey
ing screw)のようなものでも使用されるであろう。
背景技術
回転式熱交換器は相対向する端部を回転できるように支持しており、コンベイン
ゲスクリユーの中央部は運搬材がそれに沿って動かされるときに、高圧力を受け
る。
コンベインゲスクリユーの円筒体に沿って、ヘリカル羽根(Helical
flight)を溶接することは非常に不経済である。これは時間を要するから
である。
さらに、コンベインゲスクリユーの中央部に溶接することは、材料の疲労の要因
である応力集中の原因となる。
コンベインゲスクリユ一本体の中央部に沿って溶接することなく、コンベインゲ
スクリユーの円筒体にヘリカル羽根を取り付けた装置を得ることが望ましい。
本発明の主な目的はコンベインゲスクリユーの中央本体にヘリカル羽根を取り付
けるための改良装置を提供することにある。また、本発明の目的は、改良された
回転式熱交換器を提供することにある。さらにまた、本発明の目的は安価で生産
することができ、材料の疲労の要因を最小限に抑えることのできる回転式熱交換
器を提供することにある。さらに、本発明の目的は耐摩耗障壁を有する改良され
た管状のヘリカル羽根を提供することにある。
発明の概要
上述したタイプの回転式熱交換器は相対向する端部と、外表面と中空部とを備え
た円筒部材を含んでいる。相対向した羽根終端部を有するヘリカル羽根は本体外
表面に沿って延長されており、相対向した羽根終端部だけが本体に装着されてい
る。そして、コンベインゲスクリユーは極端に長く、中間に付属部が設けられて
いる。しかしながら、ヘリカル羽根は相対向する羽根終端部の中間部で本体には
全く装着されていない。ヘリカル羽根が相対向する羽根終端部の中間部で本体に
は全く装着されていない場合には、少なくとも1つの付属部が設けられた装置を
含むようにしたものである。
好ましい装置において、ヘリカル羽根は管状を呈し、相対向する羽根終端部で本
体中空部と連絡している。本体の中空部に入れられた熱交換媒体はコンベインゲ
スクリユーによって搬送されている運搬材の熱交換をするために管状のヘリカル
羽根を通って流れる。
管状のヘリカル羽根は好ましくは長方形の横断面形状を呈している。管状のヘリ
カル羽根は内側と外側の表面、前面および後面を有している。また、耐摩耗障壁
が外側の羽根表面の前面側に取り付けられている。
連結管は相対する本体両端部に隣接した本体の外表面から外部に延びている。そ
して、この連結管は中空部と管状のヘリカル羽根とを連結している。
図面の簡単な説明
第1図は本願における回転式熱交換器が取り付けられたハウジングの側面図、第
2図は第1図における2−2線に沿う断面図、第3図は本発明の回転式熱交換器
の側面図、第4図は第3図における4−4線に沿う断面図、第5図は第4図にお
ける5−5線に沿う部分断面図、第5A図は耐摩耗障壁の代わりに耐久性の良い
ストリップを示す第5図に類似する断片的な断面図、第6図は第3図における6
−6線に沿う部分断面図、及び第7図は第4図中円7で指示された部分断面図で
ある。
実施例の詳細な説明
以下、図面を参照して、本発明の実施例について説明する。なお、本発明はここ
に示された図面に限定されるものではない。
第1図は入口12と出口14とを有する細長いノ\ウジングAを示したものであ
る。ハウジングAの両端部には、軸受支持部20.22を装着するためのプレー
ト16.18が設けられており、この軸受支持部20.22に回転式コンベイン
ゲスクリニーの回転軸端部24.26が回動可能に装着されている。
第2図に示すように、ハウジングAは内壁30および外壁32を有し、これら両
壁30.32はスペーサ、すなわちエンボス加工された突起34によって相互に
離間されて内部空間36を形成している。また、導管38.40.42は内部空
間36に連通している。そして、熱交換流体は導管38.40を通って内部空間
36内に導かれ、導管42を通り、そこから排出される。また、熱交換流体は上
述とは逆に流すことも可能である。入口12と出口14との間をハウジングAに
沿って運搬された運搬材は内部空間36を通って流れている熱交換流体と熱交換
する。
コンベインゲスクリユーBは相対向した閉端部48.50を有する細長い円筒体
46と、外表面52と、中空48から一定間隔を保持した第一隔壁54と、閉端
部50から一定間隔を保持した第二隔壁56とによって、3つの部屋に分割され
ている。また、第二隔壁56には複数の孔58が貫通している。入口室60は閉
端部48と第一隔壁54との間に形成されている。また、出口室62は閉端部5
0と第二隔壁56との間に形成されている。さらに、リターン室64は第一隔壁
54と第二隔壁56との間に形成されている。そして、このリターン室64は入
口室60や出口室62よりも長く、円筒体46の長さの大部分を占めている。
閉端部48に装着されたコンベインゲスクリユー軸24は貫通した軸穴66を有
するとともに、このコンベインゲスクリユー軸24にはロータリジヨイント68
が連結されており、このロータリジヨイント68を介して熱交換流体が入口室6
0に供給される。軸穴66の直径よりも十分に小さい直径を有する流体回収管7
0がロータリジヨイント68を貫通して軸方向に延びている。流体回収管70は
回転せずに固定され、第一隔壁54のベアリング72に支持されている。そのた
め、コンベインゲスクリユーBは流体回収管70に対して相対的に回転する。外
方に延びる入口管74はリターン室64から熱交換流体を受けるために円筒体4
6の内周表面にぴったりと隣接して位置された入口端部を有している。
なお、熱交換流体の流れを逆流させるようにしてもよい。すなわち、流体は流体
回収管70、入口管74を通して導かれ、入口室60と軸穴66を通して排出さ
れるようにしてもよい。
管状のヘリカル羽根80は円筒体46の外表面52に沿って延設されている。第
5図に示すように、管状のヘリカル羽根80は内側表面82、外側表面84、前
面86、後面88および中空部90を有している。管状のヘリカル羽根80はほ
ぼ長方形断面形状を呈し、内側表面82と外側表面84は円筒体46の外表面5
2にほぼ平行に延びている。また、前面86、後面88は円筒体46の縦軸を横
切って延びている。第5図に示すように、前面86、後面88は内側表面82と
外側表面840幅の何倍かの高さを有している。はぼ長方形断面形状のらせん状
の耐摩耗障壁92が、第5図に示すように、外側表面84上に溶接されている。
この耐摩耗障壁92は好ましくは、この前面94が上記前面86と同一平面でほ
ぼ面一となるように装着されている。また、この代わりに第5A図に示すように
、耐磨耗片93を外側表面84に装着することもできる。この時、耐磨耗片93
は外側表面84近傍で前面86に重なるようにして固定される。
管状のヘリカル羽根80は本体端部48.50にぴったりと隣接して位置された
取り付は装置CとC′によって、それを中空内部に連通する円筒体46に装着さ
れたヘリカル羽根の両端部を有している。取り付は装置Cには円筒体46の外表
面52に貫通された適当な孔に溶接され、閉塞端部104を有する連結管102
が設けられている=管状のヘリカル羽根80の両開端部はそこを横切って溶接さ
れたプレート106を有している。搬送管108.110を接続するための適当
な孔がプレート106と連結管102に穿設されており、この搬送管108と搬
送管110とには、プレート106と連結管102とが溶接されている。取り付
は装置Cは管状のヘリカル羽根80と円筒体46との間を連結するただ1つの連
結部を有している。コンベインゲスクリユーが極端に長い状態では、管状のヘリ
カル羽根80の両端部に少なくとも1つの付加的な連結部を装着することができ
る。
例えば、短い溶接点が円筒体46の外表面52と管状のヘリカル羽根80との間
に設けられている。これは、管状のヘリカル羽根80が極端に長く、それに加わ
る力がヘリカル羽根80を円筒体46の軸に沿って作用させる場合に必要である
。しかしながら、好ましい形状は管状のヘリカル羽根80の両端部の取付は装置
Cはヘリカル羽根80と円筒体46との間をただ1つの連結部で構成することで
ある。管状のヘリカル羽根80の両端部の中間で円筒体46に装着されてい、な
い場合に、少なくとも1つの付加装着装置が設けられる。
管状のヘリカル羽根80はできるなら継ぎ目のない管であって、長手方向の溶接
部がないものが良い。コンベインゲスクリユー軸26には、スプロケットあるい
はこのようなものに一般に知られているモータにより、回動されるように連結す
るためのキー溝120が設けられている。また、第二隔壁56に孔58を設ける
代わりに、熱交換流体が通る通路としてこの第二隔壁56の円周上に、複数の切
欠きを設けるようにしてもよい。
管状のヘリカル羽根80は両端部の間に非常に多くの方向変換部を有している。
たとえ、管状のヘリカル羽根80が一定のピッチを有するように図示されたとし
てもコンベインゲスクリユーに沿って移動された搬送材の膨張および収縮を可能
にするためにピッチを変化させるようにしてもよい。ハウジングAとコンベイン
ゲスクリユーBとを通って循環された熱交換流体はハウジングAに沿って移動さ
れた運搬材と熱交換することができる。また、円筒体46はコンベインゲスクリ
ユーの駆動軸の中央部を成し、かなりの応力を受ける。円筒体46の長さのほと
んどの部分に溶接部がないことは、材料の疲労を最小限に抑えることができる。
管状のヘリカル羽根80は円筒体46に非常に近接して取付けである。管状のヘ
リカル羽根80を必要な長さより少し短めにすることができるので、連結部c、
c’を形成するためにヘリカル羽根80を引張る必要がある。管状のヘリカル羽
根80を引張ることは、その内径を縮め、その内周面に円筒体46の外表面をし
っかりとつかむようにさせる。
本装置のより好ましい作用について、熱交換流体はロータリジヨイント68を通
って軸24の軸穴66に供給され、入口室60に入る。さらに、この熱交換流体
は取り付は装置C′の管102’ 、106’ 、108’を通って入口室60
から流れ出て、管状のヘリカル羽根80に入る。そして、熱交換流体は出口室6
2の入口である取り付は装置Cまで管状のヘリカル羽根80の全長に亘って流れ
る。それから、この熱交換流体は円筒体46の主要部を加熱するために、第二隔
壁56の孔58を通ってリターン室64に入る。さらに、それから、この熱交換
流体はリターン室64から入口管74、流体回収管70を通って回収される。な
お、熱交換流体の流れ方向は逆であってもよい。
たとえ、本発明が好ましい実施例に関して示し述べたとしても、適当な変更およ
び部分的な変更が本明細書から読み理解される技術の他の技術にも広範囲に適用
される。本発明はこのようなすべての均等な変更および修正を含み、本クレーム
の範囲にのみ限定される。
補正書の翻訳文提出書(特許法第184条の7第1項)平成 元年 6月 29
日
特許庁長官 吉 1)文 毅 殿
1 特許出願の表示
PCT/US8g103526
2発明の名称
熱交換器
3特許出願人
住 所 アメリカ合衆国、ペンシルバニア州 19100、フィラデルフィア
、マーケット ストリート 1500、センター スフウェア ウェスト 30
00(郵便番号103)
5 補正書の提出年月日
1989年 5月 26日
6 添付書類の目録
(1)補正書の翻訳文 1 通請求の範
囲
1、 スクリューの回転時に運搬材を搬送するコンベインゲスクリユーにおいて
、このコンベインゲスクリユーは外表面を備えた略円筒形状の本体と、運搬材係
合表面をなすヘリカル羽根とを有し、この運搬材係合表面は上記円筒本体の外表
面に隣接した内側表面を有するとともに、この内側表面から外方に延び、これに
より運搬材がスクリューの回転時に搬送され、上記ヘリカル羽根は上記円筒本体
の外表面に沿って延びるとともに、両端部を有し、上記ヘリカル羽根は上記両端
部で上記円筒本体に装着されているとともに、上記ヘリカル羽根は上記円筒本体
の中間部では実質的に装着されていないことを特徴とするコンベインゲスクリユ
ー。
2、 上記ヘリカル羽根は管状を呈していることを特徴とする請求項1記載のコ
ンベインゲスクリユー。
3、 上記本体は中空部を有し、上記管状のヘリカル羽根は上記中空部に上記両
端部で接続されていることを特徴とする請求項2記載のコンベインゲスクリユー
。
4、 上記管状のヘリカル羽根はほぼ長方形断面形状を呈していることを特徴と
する請求項2記載のコンベインゲスクリニー。
5、 上記管状のヘリカル羽根は上記本体の外表面に面する内側表面と、外方に
向く対向面と、耐摩耗障壁とを有し、この耐摩耗障壁は上記管状のヘリカル羽根
に装着されるとともに、そこから外方に延びていることを特徴とする請求項2記
載のコンベインゲスクリユー。
6、 上記管状のヘリカル羽根はほぼ長方形断面形状を呈し、前面と後面とを有
し、上記耐摩耗障壁は上記前面に隣接して管状のヘリカル羽根に装着されている
ことを特徴とする請求項5記載のコンベインゲスクリユー。
7、 上記本体は本体両端部と、中空内部と、上記中空内部と連結されるととも
に上記本体端部に隣接する本体外表面から外方に延びる接続管と、そこで流体を
連通ずる上記接続管に上記管状のヘリカル羽根の端部を装着するための取付は装
置とを備えていることを特徴とする請求項2記載のコンベインゲスクリユー。
8、 熱交換器において、この熱交換器は入口と出口とを有する細長いハウジン
グと、上記入口と上記出口との間を運搬材を搬送させるために上記ハウジングに
回動可能に設けられたコンベインゲスクリユーとを有し、このコンベインゲスク
リニーは両端部、中空部、および外表面を有する円筒体を備え、上記熱交換器は
上記円筒体の上記外表面に沿って延びるとともに、両端部を備えた管状のヘリカ
ル羽根を有し、この管状のヘリカル羽根は運搬材係合表面を形成し、この運搬材
係合表面は上記円筒本体の外表面に隣接した内側表面を有するとともに、この内
側表面から外方に延び、これにより運搬材がスクリューの回転時に搬送され、上
記熱交換器は上記円筒体に上記中空部に連通する上記羽根両端部を取着するだめ
の取り付は装置を有し、上記管状のヘリカル羽根は上記羽根両端部の中間部では
円筒本体に実質的に装着されておらず、上記熱交換器は上記管状のヘリカル羽根
を通って搬送する上記中空部に熱交換媒体を導くための装置を有していることを
特徴とする熱交換器。
9、 上記ヘリカル羽根は管状を呈していることを特徴とする請求項8記載の熱
交換器。
10、 上記管状のヘリカル羽根は内側表面と外側表面とを存し、耐摩耗障壁が
上記コンベインゲスクリユーの長手方向に沿2て上記外側表面に装着されている
ことを特徴とする請求項9記載の熱交換器。
11、 上記管状のヘリカル羽根は前面と後面とを有し、上記耐摩耗障壁は上記
前面に隣接して装着されていることを特徴とする請求項10記載の熱交換器。
12、 上記中空部に熱交換媒体を導く上記装置は上記本体端部の一方を介して
中空内部と連通し、後衝板が上記中空内部を横切って、上記入口室を形成し、上
記羽根端部の一方は上記中空部に接続されていることを特徴とする請求項8記載
の熱交換器。
13、 上記羽根の両端部は上記本体端部に隣接する本体外表面を通って上記中
空内部に接続されていることを特徴とする請求項8記載の熱交換器。
国際調受報告
1、I@、、+a噛mmm、PCT/US8B103526
Claims (16)
- 1.外表面を有する略円筒体と、この円筒体の外表面に沿って延び、相対向する 両端部を有するヘリカル羽根とを備え、このヘリカル羽根は上記両端部で上記円 筒体に装着され、上記両端部の中間部では円筒体に実質的に装着されていないこ とを特徴とするコンベイングスクリュー。
- 2.上記ヘリカル羽根は管状を呈していることを特徴とする請求項1記載のコン ペインダスクリュー。
- 3.上記本体は中空部を有し、上記管状のヘリカル羽根は上記中空部に上記両端 部で接続されていることを特徴とする請求項2記載のコンベイングスクリュー。
- 4.上記管状のヘリカル羽根はほぼ長方形断面形状を呈していることを特徴とす る請求項2記載のコンベイングスクリュー。
- 5.上記管状のヘリカル羽根は上記本体の外表面に面する内側表面と、外方に向 く対向面と、耐摩耗障壁とを有し、この耐摩耗障壁は上記管状のヘリカル羽根に 装着されるとともに、そこから外方に延びていることを特徴とする請求項2記載 のコンベイングスクリュー。
- 6.上記管状のヘリカル羽根はほぼ長方形断面形状を呈し、前面と後面とを有し 、上記耐摩耗障壁は上記前面に隣接して管状のヘリカル羽根に装着されているこ とを特徴とする請求項5記載のコンベイングスクリュー。
- 7.上記本体は本体両端部と、中空内部と、上記中空内部と連結されるとともに 上記本体端部に隣接する本体外表面から外方に延びる接続管と、そこで流体を連 通する上記接続管に上記管状のヘリカル羽根の端部を装着するための取付け装置 とを備えていることを特徴とする請求項2記載のコンペインダスクリュー。
- 8.熱交換器において、この熱交換器は入口と出口とを有する細長いハウジング と、上記入口と上記出口との間を運搬材を搬送させるために上記ハウジングに回 動可能に設けられたコンベイングスクリューとを有し、このコンベイングスクリ ューは両端部、中空部、および外表面を有する円筒体を備え、上記熱交換器は上 記円筒体の上記外表面に沿って延び、両端部を有する管状のヘリカル羽根と、上 記円筒体に上記中空部に連通する上記羽根両端部を取着するための取り付け装置 とを有し、上記管状のヘリカル羽根は上記羽根両端部の中間部では円筒体に実質 的に装着されておらず、上記熱交換器は上記管状のヘリカル羽根を通って搬送す る上記中空部に熱交換媒体を導くための装置を有していることを特徴とする熱交 換器。
- 9.上記ヘリカル羽根は管状を呈していることを特徴とする請求項8記載の熱交 換器。
- 10.上記管状のヘリカル羽根は内側表面と外側表面とを有し、耐摩耗障壁が上 記コンベイングスクリューの長手方向に沿って上記外側表面に装着されているこ とを特徴とする請求項9記載の熱交換器。
- 11.上記管状のヘリカル羽根は前面と後面とを有し、上記耐摩耗障壁は上記前 面に隣接して装着されていることを特徴とする請求項10記載の熱交換器。
- 12.上記中空部に熱交換媒体を導く上記装置は上記本体端部の一方を介して中 空内部と連通し、後衝板が上記中空内部を横切って、上記入口室を形成し、上記 羽根端部の一方は上記中空部に接続されていることを特徴とする請求項8記載の 熱交換器。
- 13.上記羽根の両端部は上記本体端部に隣接する本体外表面を通って上記中空 内部に接続されていることを特徴とする請求項8記載の熱交換器。
- 14.内側表面と外側表面とを有し、耐摩耗障壁が上記外側表面に沿って、そこ から外方に延びて上記管状のヘリカル羽根に装着されていることを特徴とする管 状のヘリカル羽根。
- 15.上記管状のヘリカル羽根はほぼ長方形断面形状を呈し、前面と後面とを有 し、上記耐摩耗障壁が上記前面に隣接して上記外側表面に装着されていることを 特徴とする請求項14記載の管状のヘリカル羽根。
- 16.上記管状のヘリカル羽根は対向する両端部と、他の本体に流体を連通する 上記端部を装着する取り付け装置とを備えていることを特徴とする請求項14記 載の管状のヘリカル羽根。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US07/114,837 US4856580A (en) | 1987-10-30 | 1987-10-30 | Heat exchanger |
US114,837 | 1987-10-30 |
Publications (1)
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---|---|---|---|
JP63509515A Pending JPH02502938A (ja) | 1987-10-30 | 1988-10-07 | 熱交換器 |
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