JPH0429259Y2

JPH0429259Y2 -

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Publication number: JPH0429259Y2
Application number: JP1986125653U
Authority: JP
Priority date: 1986-08-18
Filing date: 1986-08-18
Publication date: 1992-07-15
Also published as: JPS6336883U

Description

【考案の詳細な説明】「技術分野」本考案は、複数本の伝熱管を共通のフインに挿
通してなる伝熱エレメントを伝熱管の長手方向に
接続するようにした伝熱エレメントの接続構造に
関する。

「従来技術およびその問題点」近年、高温ガス、腐食性の排ガス等から熱回収
を行なうため、セラミツクス管を用いた熱交換器
が利用されるようになつてきた。この熱交換器
は、複数本のセラミツクス管を平行に配列し、こ
れらの両端部を管板で支持していた。そして、装
置を大型化する際には、各セラミツクス管を管板
を介してその長手方向に連結した構造が採用され
ていた。

セラミツクス管の接続に際しては、特にシール
性が問題となる。このシール性を確保すべく、従
来では、セラミツクス管の端部をシール材を介在
させて管板に接続し、この管板同士をボルト、ナ
ツトによつて締め付けることで、対応するセラミ
ツクス管を接続するようにしていた。

ところが、上記の連結構造では、ボルト、ナツ
トや管板がいずれも一般的には金属製であるた
め、これらが高温の腐食性ガスに触れると、セラ
ミツクス管との熱膨張差や腐食等が生じ、シール
部分が不完全となつて、当該部分での信頼性が低
下していた。また、ボルト、ナツトによる締め付
け作業のため、作業性も悪くなつていた。これら
の連結部分をセラミツクスで作成することも考え
られるが、これによると、腐食やシール性の低下
は解消できるが、柔軟性がなくなり、セラミツク
スの脆弱な性質から組み立てたままでの運搬の場
合、破損等が生じ易く、また、ケーシングへの組
み付けが困難となる。

「考案の目的」本考案の目的は、上記従来技術の問題点を解消
し、シール性が良好で、接続作業も容易となり、
かつ、接続部の柔軟性を保つことができるように
した腐食性の排ガスから熱回収を行なうための伝
熱エレメントの接続構造を提供することにある。

「考案の概要」本考案は、腐食性の排ガスから熱回収を行なう
ための伝熱エレメントの接続構造において、所定
間隔で配列された複数枚のセラミツクスフイン
に、複数本のセラミツクス伝熱管がほぼ平行に挿
通支持されて伝熱エレメントが構成され、この伝
熱エレメントが前記伝熱管の長手方向に複数配列
され、対応する前記伝熱管の管端同士がシリコー
ンゴムチユーブまたはフツ素ゴムチユーブに圧入
されて接続されていることを特徴とする。

このように、本考案では、互いに連結された複
数枚のセラミツクスフインに複数本のセラミツク
ス伝熱管をほぼ平行に挿通支持した伝熱エレメン
トを採用することにより、この伝熱エレメントを
伝熱管の長手方向に接続するだけで装置の大型化
が可能となるので、組立作業性が極めて良好とな
る。また、伝熱エレメントの対応する伝熱管の管
端同士をシリコーンゴムチユーブまたはフツ素ゴ
ムチユーブに圧入して接続するようにしたので、
接続部における曲がりや位置ずれが多少生じたと
してもシリコーンゴムチユーブまたはフツ素ゴム
チユーブによりその曲がりや位置ずれをある程度
吸収することができ、セラミツクス伝熱管に無理
な応力がかからないようにして破損を防止でき
る。このため、伝熱エレメントを接続して熱交換
器本体内に収容した状態で運搬することも可能と
なる。さらに、伝熱エレメントの配列方向に柔軟
性を持たせることができるので、ケーシング内へ
の組み付けも容易になる。加えて、シリコーンゴ
ムチユーブまたはフツ素ゴムチユーブは、耐熱性
及び耐食性を有しており、伝熱管の接続に際して
金属の接続具を用いないので、腐食性の排ガスか
らの熱回収に適用しても、十分な耐久性を得るこ
とができる。

本考案の好ましい態様によれば、前記複数枚の
フインは、ハニカム状とされてなる。ハニカム状
とすることにより、フインの破損が防止され、伝
熱エレメントの取扱いも容易になる。

本考案のさらに好ましい態様によれば、前記伝
熱管の管端と前記シリコーンゴムチユーブまたは
フツ素ゴムチユーブとの間に接着剤が介在されて
いる。このように、接着剤で両者を固定すること
により、シール性や接続強度を高めることができ
る。

本考案のさらに好ましい態様によれば、前記シ
リコーンゴムチユーブまたはフツ素ゴムチユーブ
の外側に耐熱性材質からなる保護管が装着されて
いる。この保護管によつて、シリコーンゴムチユ
ーブまたはフツ素ゴムチユーブが高温ガスや腐食
性ガスに直接接触することを防止し、耐久性を向
上させることができる。なお、保護管の材質とし
ては、例えばポリテトラフルオロエチレンなどの
フツ素樹脂あるいはカーボンなどが好ましく使用
できる。

「考案の実施例」第１図には、本考案による伝熱エレメントの接
続構造の実施例が示されている。

複数本のセラミツクス管２１が伝熱管として平
行に配列され、複数枚のセラミツクスフイン２２
に挿通支持されている。フイン２２は、それらの
両側を紙面に平行な連結板２３で連結されて一体
化されると共に、図において上下方向に連通する
加熱ガスの流路が形成されている。かかるフイン
２２としては、ハニカム状のものが好適に用いら
れる。こうして、セラミツクス管２１とフイン２
２とが一体に組付けられ、伝熱エレメント２０が
構成されている。

このような各伝熱エレメント２０をセラミツク
ス管２１の長手方向に連結するため、本考案で
は、シリコーンゴムチユーブまたはフツ素ゴムチ
ユーブからなる可撓性チユーブ２４を用いてい
る。この可撓性チユーブ２４は、自由時の内径が
セラミツクス管２１の外径よりもやや小さく設定
されている。したがつて、各伝熱エレメント２０
におけるセラミツクス管２１の対応する管端部同
士の連結は、可撓性チユーブ２４内にそれぞれの
管端部を圧入することによつて行なわれる。な
お、この圧入に際し、セラミツクス管２１の接続
部外周に接着材２５を塗着しておくことにより、
接続強度およびシール性を向上させるようにして
いる。さらに、可撓性チユーブ２４の外周には、
保護管２６が取り付けられている。この保護管２
６は、例えばフツ素樹脂等からなつている。この
保護管２６により、可撓性チユーブ２４が直接高
温ガスや腐食性ガスに接触することが防止される
ので、耐久性が向上する。こうして接続された各
セラミツクス管２１は、それぞれ水などの被加熱
流体の通路を構成している。

このように、本考案では、伝熱エレメント２０
のセラミツクス管２１を可撓性チユーブ２４で接
続するようにしたので、接続作業が極めて容易と
なると共に、接続部における多少の曲がりや位置
ずれを許容することができる。このため、後述す
るように、熱交換器本体への収容が容易となると
共に、運搬の際にセラミツクス管２１に曲げ応力
等がかかるのを防止して破損しにくくすることが
できる。また、熱膨張差などに起因する応力を可
撓性チユーブ２４で吸収することもできる。

第２図、第３図および第４図には、上記伝熱エ
レメントの接続構造が適用された熱交換器の一例
が示されている。

この熱交換器は、ケーシング１１の上下が開口
され、加熱流体が上下に流通するようになつてい
る。ケーシング１１の下部には複数の支持板１２
が取り付けられ、この支持板１２上には、複数の
伝熱エレメント２０を保持する断面Ｕ字状の可動
枠体１３が支持されている。この可動枠体１３
は、ガイド板１４によつて複数に仕切られた区画
に収容され、伝熱エレメント２０の配列方向にス
ライド可能とされている。そして、可動枠体１３
はケーシング１１に対して挿脱可能となつてい
る。また、可動枠体１３の底部には、各伝熱エレ
メント２０に対応する通気孔１５が形成されてい
る。

前述したように、複数（この実施例の場合３
つ）の伝熱エレメント２０がセラミツクス管２１
の長手方向に配列され、対応する伝熱管２１が可
撓性チユーブ２４および保護管２６で接続され
て、一列の伝熱エレメント群を構成している。こ
の伝熱エレメント群は、可動枠体１３上に保持さ
れている。各列の伝熱エレメント群の両端部に
は、ヘツダ３０が同じく可撓性チユーブ２４およ
び保護管２６を介して接続されている。このヘツ
ダ３０には、各セラミツクス管２１の流路を一体
化する接続管３１が設けられている。接続管３１
の端部は、それぞれケーシング１１の両側面に設
けられたカバー３２から突出した状態となつてい
る。カバー３２はケーシング１１の両側面にボル
トや押え板によつて着脱自在に取付けられてい
る。なお、接続管３１はカバー３２に挿通され、
バンド３３によつてシールされている。

次に、本考案によつて接続された伝熱エレメン
ト２０の群をケーシング１１内に組み付ける手順
を説明する。

すなわち、予め前述したように接続された伝熱
エレメント群を可動枠体１３上に保持する。この
場合、各伝熱エレメント２０のセラミツクス管２
１の接続が可撓性チユーブ２４により行なわれて
いるので、接続部分に柔軟性があり、伝熱エレメ
ント群を可動枠体１３に装着するのが容易とな
る。この状態で、ケーシング１１のカバー３２を
取り外し、伝熱エレメント群を保持した可動枠体
１３を、長手方向にスライドさせてケーシング１
１内に収容する。ケーシング１１内に収容された
伝熱エレメント群は、その両端の接続管３１がケ
ーシング１１外に突出した状態になつている。次
に、この接続管３１にカバー３２を嵌め、カバー
３２の周縁部を図示を略したボルト等の適宜な固
定手段によつてケーシング１１に固定し、バンド
３３でカバー３２と接続管３１を固定する。これ
で、両端の接続管３１は、カバー３２によりシー
ルされ、上記構造で連結された伝熱エレメント２
０がケーシング１１内に配置される。なお、接続
箇所における可撓性チユーブ２４、保護管２６の
点検や、セラミツクス管２１に破損が生じた場合
における修理は、上記と逆の手順で伝熱エレメン
ト群を可動枠体１３と共にケーシング１１から引
出して取り外せばよい。

「考案の効果」以上説明したように、本考案によれば、複数枚
のセラミツクスフインに複数本のセラミツクス伝
熱管をほぼ平行に挿通支持して伝熱エレメントを
構成し、この伝熱エレメントを伝熱管の長手方向
に複数配列し、対応するセラミツクス管端部をシ
リコーンゴムチユーブまたはフツ素ゴムチユーブ
に圧入して接続するようにしたので、簡単な作業
で伝熱エレメントを接続することができ、熱交換
器の規模に応じた装置を自由に設計することがで
きる。また、伝熱管の端部をシリコーンゴムチユ
ーブまたはフツ素ゴムチユーブに圧入して接続す
ることにより、良好なシール性が得られると共
に、接続部における柔軟性が得られる。このた
め、装置本体への収容が容易となると共に、運搬
中に伝熱管が破損したりすることも防止できる。

さらに、耐熱性、耐食性を有するシリコーンゴ
ムチユーブまたはフツ素ゴムチユーブを用い、金
属等の締め具を用いることなく圧入によつて接続
したので、腐食性の排ガスからの熱回収に適用し
ても十分な耐久性を得ることができる。したがつ
て、本考案は、従来適切な方法がなかつた腐食性
の排ガスからの熱回収に適用して、コンパクトで
耐久性があり、信頼性の高い装置を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案によるセラミツクス伝熱エレメ
ントの接続構造を示す接続部分の断面図、第２図
は本考案構造を一例としての熱交換器に適用した
場合の立断面図、第３図は第２図における−
線に沿つた断面図、第４図は第３図における−
線に沿つた断面図である。図中、１１はケーシング、１２は可動枠体、２
０は伝熱エレメント、２１はセラミツクス管、２
２はフイン、２３は連結板、２４は可撓性チユー
ブ、２５は接着剤、２６は保護管、３０はヘツ
ダ、３１は接続管、３２はカバーである。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】 (1) 腐食性の排ガスから熱回収を行なうための伝
熱エレメントの接続構造において、所定間隔で
配列された複数枚のセラミツクスフインに、複
数本のセラミツクス伝熱管がほぼ平行に挿通支
持されて伝熱エレメントが構成され、この伝熱
エレメントが前記伝熱管の長手方向に複数配列
され、対応する前記伝熱管の管端同士がシリコ
ーンゴムチユーブまたはフツ素ゴムチユーブに
圧入されて接続されていることを特徴とする伝
熱エレメントの接続構造。 (2) 実用新案登録請求の範囲第１項において、前
記複数枚のフインは、ハニカム状とされてなる
伝熱エレメントの接続構造。 (3) 実用新案登録請求の範囲第１項または第２項
において、前記伝熱管の管端と前記シリコーン
ゴムチユーブまたはフツ素ゴムチユーブとの間
に接着剤が介在している伝熱エレメントの接続
構造。 (4) 実用新案登録請求の範囲第１項ないし第３項
のいずれか１において、前記シリコーンゴムチ
ユーブまたはフツ素ゴムチユーブの外側に耐熱
性材質からなる保護管が装着されている伝熱エ
レメントの接続構造。