JPH0463318B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、相互間で熱交換される第一流体と第
二流体の各閉鎖形流路を所定間隔置きに並設され
たプレート間に形成し、各プレート間の閉鎖形流
路内を流通する第一流体と第二流体との間での熱
交換を前記各プレートを介して行わせるように構
成されたパネル型熱交換器に関するものである。

（従来の技術及びその問題点） 前記のようなパネル型熱交換器は、第一流体供
給管と第一流体排出管、及び第二流体供給管と第
二流体排出管の合計４本の管体に多数枚のプレー
トを並列状に嵌合させ、各プレートの周辺部間に
は各プレート間に流路を形成するシール材を介在
させると共に、一つ置きに位置する前記流路の両
側プレート間には各管体の周囲で環状シール材を
介在させ、以て、前記各流路の内、一つ置きに位
置する流路は、前記第一流体供給管と第一流体排
出管の外周流通穴に連通させ、残る流路は、前記
第二流体供給管と第二流体排出管の外周流通穴に
連通させるように構成されている。

このような従来のパネル型熱交換器では、各流
路を形成するプレートを個々に分解し得るので、
分解することにより全ての流路内部、即ち各プレ
ートの側面を保守点検することが出来る。従つて
流路側面にスケールが付着し易いような流体を取
り扱う熱交換器としても活用し得るが、全ての流
路をプレートとシール材とから組み立てるのであ
るから、部品点数が非常に多く、組み立て分解に
多大な労力と時間を必要とする欠点があつた。

（問題点を解決するための手段） 一方、この種の熱交換器に供給されて相互間で
熱交換を行う２種類の流体は、両方共スケールの
発生付着し易い流体であることは稀であり、例え
ば一方の流体は、水や湯、或いは蒸気のように、
どちかと云えばスケールの発生付着し難い流体で
あることが普通である。

本発明はこのような点に鑑み、上記のような従
来の問題点を解決し得る新しいタイプのパネル難
熱交換器を提案するものであつて、その特徴は、
２枚のプレートを両者間に流路を形成するように
互いに接合して構成された熱交換用中空パネル
に、第一流体供給管と第一流体排出管を各別に貫
通させる貫通穴を前記中空パネル内部の流路と連
通する状態に設けると共に、第二流体供給管と第
二流体排出管を各別に貫通させる貫通穴を前記中
空パネル内部の流路とは遮断された状態に設け、
夫々外周に流通穴を備えた第一流体供給管と第一
流体排出管、及び第二流体供給管と第二流体排出
管に、夫々対応する前記貫通穴を介して所要枚数
の前記中空パネルを嵌合し、各中空パネル間に、
前記第一流体供給管及び第一流体排出管の周囲と
中空パネル周辺部とに於いて中空パネル間に介装
された無端状シール材により外界から遮断され且
つ前記第二流体供給管及び第二流体排出管の外周
流通穴にのみに連通する第二流体流路を形成した
状態で、各中空パネルを管軸方向に引き抜き分解
可能に締結一体化した点にある。

（作用） 上記のような本発明の構成に於いては、前記第
一流体供給管及び排出管の外周流通穴は、各中空
パネル内部の流路にのみ連通し、前記第二流体供
給管及び排出管の外周流通穴は、各中空パネル間
で無端状シール材によつて外界及び前記第一流体
供給管及び排出管の周囲から遮断された閉鎖形の
第二流路にのみ連通することになる。従つて第一
流体供給管に供給された第一流体は、各中空パネ
ル内部の流路を流通して第一流体排出管に流入
し、第二流体供給管に供給された第二流体は、各
中空パネル間に形成された閉鎖形の第二流路内を
流通して第二流体排出管に流入することになり、
第一及び第二両流体間での熱交換作用が各中空パ
ネルの側壁プレートを介して行われることにな
る。

そして各中空パネル間に形成された第二流路の
保守点検作業等が必要となつた場合には、各中空
パネルの管軸方向の締め付けを解いて各中空パネ
ル及び無端状シール材を前記第一及び第二両流体
供給管及び排出管より軸方向に抜き取ることによ
り、各中空パネルを分離して第二流路を開放する
ことが出来る。

また、組み立てにあたつては、各管を貫通させ
る各中空パネルの貫通穴が貫通穴が各中空パネル
の位置決め穴として作用し、しかして第一流体供
給管、第一流体排出管、第二流体供給管及び第二
流体排出管に、当該貫通穴を介して所要枚数の中
空パネルを嵌合することにより、各中空パネルは
自動的に位置決めがされることになる。

（実施例） 以下に本発明の一実施例を添付の例示図に基づ
いて説明する。

第１図乃至第３図に於いて、１は矩形状の熱交
換用中空パネルであつて、２枚のプレート２間に
流路３を形成するように両プレート２の周辺をシ
ーム溶接部４により互いに接合一体化して構成し
たものである。この各中空パネル１の四隅の内、
対角方向に位置する二隅には、第一流体供給管５
を貫通させる貫通穴６と第一流体排出管７を貫通
させる貫通穴８が設けられ、残りの二隅には、第
二流体供給管９を貫通させる貫通穴１０と第二排
出管１１を貫通させる貫通穴１２が設けられてい
る。

第４図及び第５図に示すように第一流体供給管
５を貫通させる貫通穴６が設けられた箇所には、
両側プレート２間に補強リング１３が貫通穴６と
同心状に嵌合固定されている。この補強リング１
３は内径が前記貫通穴６と同一径であつて、内周
環状溝１４が刻設され、この環状溝１４の底部か
ら補強リング外周面に貫通する流通穴１５が放射
状に多数設けられている。詳細構造の図示は省略
したが、第一流体排出管７を貫通させる貫通穴８
が設けられた箇所にも第２図に示すように前記補
強リング１３が同様に嵌合固定されている。これ
ら補強リング１３の位置固定は、溶接等によつて
も良いが、両側プレート２に補強リング１３を位
置決めする突出部を一体成形しておくのが望まし
い。

第７図及び第８図に示すように第二流体供給管
９を貫通させる貫通穴１０は、一方のプレート２
から他方のプレート２に向かつて一体に成形突設
された筒状部分１６によつて形成され、この筒状
部分１６の遊端部と他方のプレート２の貫通穴内
周縁とを互いに溶接して、貫通穴１０が中空パネ
ル内部の流路３とは遮断されるように構成してい
る。詳細構造の図示は省略したが、第二流体排出
管１１を貫通させる貫通穴１２も第３図に示すよ
うに同様に構成されている。

前記第一流体供給管５、第一流体排出管７、第
二流体供給管９、及び第二流体排出管１１は、第
１図乃至第３図に示すように夫々流体供給主管１
８，１９と流体排出主管２０，２１の内端に継手
管２２〜２５を介してＴ字形に固着突設されたも
のであつて、遊端にはねじ部２６〜２９を備える
と共に、中空パネル１の取り付け領域には軸方向
にそつて延びるスリツト状の流通穴３０〜３３が
周方向複数箇所（図示例では４箇所）に設けられ
ている。

前記中空パネル１は、前記第一流体供給管５、
第一流体排出管７、第二流体供給管９、及び第二
流体排出管１１に夫々対応する貫通穴６，８，１
０，１２を利用して所要枚数が並列状に嵌合せし
められるが、このとき各継手管２２〜２５とこれ
に隣接する中空パネル１との間には、前記各管
５，７，９，１１に外嵌する環状シール材３４が
介装され、各中空パネル１の間には、前記第一流
体供給管５及び第一流体排出管７に外嵌する環状
シール材３５、前記第二流体供給管９及び第二流
体排出管１１に外嵌する間隔保持用リング３６、
及び各中空パネル１の周辺部間に位置する無端状
シール材３７が夫々介装される。

第４図及び第６図に示すように前記各環状シー
ル材３４，３５には、隣接する中空パネル１間の
間隔を規制するバツクアツプリング３８を外嵌さ
せている。又、前記間隔保持用リング３６は、第
７図及び第９図に示すように各中空パネル１内に
嵌合固定された補強リング１３と構造及び寸法が
全く同一のものを使用しており、内周の環状溝３
９と放射状の流通穴４０とを備えている。

上記のように所要枚数の中空パネル１を各管
５，７，９，１１に嵌合したならば、外端位置に
ある中空パネル１との間にも各管５，７，９，１
１に外嵌する環状シール材４１とバツクアツプリ
ングとを介装した状態で前記各管５，７，９，１
１の遊端ねじ部２８〜３１に螺嵌したナツト４２
〜４５の締め付けにより、各管５，７，９，１１
の軸方向に中空パネル１群を締結一体化する。こ
のとき間隔保持用リング３６とバツクアツプリン
グ３８との存在により、各環状シール材３４，３
５及び無端状シール材３７を一定状態に圧縮して
所期通りのシール効果が得られると同時に、各中
空パネル１間には一定の間隙が保持される。この
各中空パネル１間の間隙が、環状シール材３５と
無端状シール材３７とによつて外界と第一流体供
給管５及び第一流体排出管７の周囲に対して遮断
された閉鎖形の第二流路４６を形成している。

更に前記各管５，７，９，１１の遊端ねじ部２
８〜３１にはロツクナツト兼用のキヤツプ４７〜
５０が螺嵌され、前記各管５，７，９，１１の遊
端開口部が閉じられている。

尚、各中空パネル１の側辺部適当箇所には、各
中空パネル１のシーム溶接部４を貫通し且つ各中
空パネル１間に於いてスペーサー５１が遊嵌せし
められた連結用軸杆５２と、当該軸杆５２の両端
螺軸部に螺嵌されたナツト５３とによつて同様に
締結一体化されている。これによつて各中空パネ
ル１の周辺部間に介装された無端状シール材３７
を適当に圧縮し、所期通りのシール効果を得るこ
とが出来る。５４は前記軸杆５２の内、両側辺に
位置する軸杆５２の中央位置を保持するためのプ
レートであつて、前記各管５，７，９，１１の中
央に位置する継手管２２〜２５にブラケツト５５
及びボルトナツト５６を介して取り付けられてい
る。勿論、全ての軸杆５２を前記プレート５４で
保持させても良い。

以上のように構成されたパネル型熱交換器に於
いては、第一流体供給主管１８から供給される第
一流体は継手管２２から第一流体供給管５内に入
り、スリツト状流通穴３０から流出する。この流
体は、各中空パネル１内の補強用リング１３の内
周環状溝１４から放射状の流通路１５を経由して
各中空パネル１内の流路３内に流入し、この流路
３内を流動した後、第一流体排出管７に遊嵌する
補強用リング１３の放射状流通路１５、内周環状
溝１４、及び第一流体排出管７のスリツト状流通
穴３１を経由して当該流体排出管７内に流入し、
この流体排出管７内から継手管２４及び第一流体
排出主管２０を経由して排出される。

一方、第二流体供給主管１９から供給される第
二流体は継手管２３から第二流体供給管９内に入
り、スリツト状流通穴３２から流出する。この流
体は、各中空パネル１間の間隔保持用リング３６
の内周環状溝３９からの放射状の流通路４０を経
由して各中空パネル１間の第二流路４６内に流入
し、この流路４６内を流動した後、第二流体排出
管１１に遊嵌する間隔保持用リング３６の放射状
流通路４０、内周環状溝３９、及び第二流体排出
管１１のスリツト状流通穴３３を経由して当該流
体排出管１１内に流入し、この流体排出管１１内
から継手管２５及び第二流体排出主管２１を経由
して排出される。

従つて各中空パネル１内の流路３を流動する第
一流体と各中空パネル１間の第二流路４６を流動
する第二流体とは、両流路３，４６間を仕切つて
いるプレート２を介して熱交換作用を行い、一方
の流体に対する加熱又は冷却を伴う所期の熱処理
が行われる。

上記のように使用されるパネル型熱交換器は、
次のように分解掃除することが出来る。即ち、各
連結用軸杆５２の遊端に螺嵌されたナツト５３を
除去して各軸杆５２を各中空パネル１から引き抜
くと共に各スペーサー５１を除去し、そして各管
５，７，９，１１の遊端に螺嵌されているキヤツ
プ４７〜５０及びナツト４２〜４５を除去するこ
とにより、各中空パネル１、環状シール材３４，
３５，４１、及びバツクアツプリング３８を前記
各管５，７，９，１１からその軸方向に引き抜く
と共に、無端状シール材３７を除去することが出
来る。この結果、各中空パネル１を単独で自在に
取り扱うことが出来ると共に、第二流路４６の両
側面となる各中空パネル１の外側面が開放される
ので、必要な保守作業を簡単容易に行うことが出
来る。

尚、補強リング１３や間隔保持用リング３６は
本発明の必須条件ではない。勿論、既に説明した
ようにこれらリング１３，３６の使用は好結果を
持たらすので使用することが望ましいが、その場
合でも構造や成形材料は限定されない。例えば、
補強リング１３に代えて、片側のプレート２から
一体に成形された筒状体や別材料で成形された筒
状体を貫通穴６と同心状に両側プレート２間に介
在させ、この筒状体に前記流通穴１５に相当する
流通穴を設けることも出来る。更に、貫通穴１０
を中空パネル１内の流路３に対して遮断する方法
も、片側のプレート２から一体に成形された筒状
部分１６を使用する実施例の方法に限定されな
い。

又、実施例では各中空パネル１の周辺部間をシ
ールする無端状シール材３７として、第４図及び
第７図に示すように両側面に凹溝を有するものを
使用し、中空パネル１側には前記凹溝に嵌合する
突条部２ａを形成して、無端状シール材３７の位
置決めを容易ならしめることが、この無端状シー
ル材３７の断面形状や位置決め方法もこの実施例
に限定されない。例えば環状シール材３５と同一
断面形状で同一断面寸法のものを使用することも
出来る。

更に実施例では、中空パネル１内の流路３の巾
（両側プレート２間の間隙）と各中空パネル１間
に形成される第二流路４６の巾とが等しくなるよ
うに構成したが、巾を変えても良い。又、中空パ
ネル１内の流路３に於いて流体の流れ経路を規制
するための内側への突出リブを両側プレート２の
少なくともに一方から一体成形又は別部材を利用
して突設することが出来る。同様に、各中空パネ
ル１間の第二流路４６に於いて流体の流れ経路を
規制するための突出リブを、両側に位置する中空
パネル１の外側面（プレート２の外側面）の少な
くとも一方から一体成形又は別部材を利用して突
設することも出来る。

（発明の効果） 以上のように実施し得る本発明のパネル型熱交
換器は、相互間で熱交換作用を行う第一流体と第
二流体が何れも閉鎖形の流路内を流動するもので
ありながら、一方の流路は中空パネルの内部流路
によつて形成されており、この流路を特定させる
ためのシール材は不要なものである。即ち、他方
の流路を形成する中空パネル間にのみシール材を
使用すれば良いので、部品点数が少なく、組み立
て及び分解が非常に容易に行える。従つて、スケ
ールの発生付着し易い流体を各中空パネル間の流
路に供給するように使用すれば、適当時期に各中
空パネルを各管から抜き取つて分離することによ
り、各中空パネル間の流路を開放してスケールの
除去等、必要な保守点検作業を極めて簡単容易に
行うことが出来る。

また、本発明のパネル型熱交換器によれば、組
み立てにあたつては、各管を貫通させる各中空パ
ネルの貫通穴が貫通穴が各中空パネルの位置決め
穴として作用するため、第一流体供給管、第一流
体排出管、第二流体供給管及び第二流体排出管
に、当該貫通穴を介して所要枚数の中空パネルを
嵌合すれば、その嵌合作業によつて自動的に中空
パネルの位置決めができ、したがつて中空パネル
を所要枚数重ね合せた後でこれらパネルが定位置
に整然と揃うようにパネルの位置決め作業を行う
といつた余分な作業が省略できる。これは、熱交
換器が大型化した場合に大きさ効果を発揮するこ
とができる。即ち、熱交換器の大型化によつて各
中空パネルの大きさ、重量が大となつた場合、パ
ネルの位置決め手段がなければその位置決め作業
に大変な労苦を強いられるが、本発明によれば、
そのような労作業を要することなくきわめて容易
に位置決めを行うことができる。

また、各中空パネル間に介装される無端状シー
ル材はこれ自体が流体シール機能を有すると同時
に、隣り合う両側の中空パネルとともに第二流体
流路を形成するものであるから、この第二流体流
路を形成するための特別な構成部材が不要とな
り、このため構造を簡素化でき、製作コスト安く
できる効果がある。また、上記シール材は、各中
空パネル間に配置させるものであつて、このシー
ル材自体には位置決め手段はないけれども、無端
状に形成されていて取扱い易い上に、各シール材
が各中空パネルに対し必ずしも定位置に正確に配
置されなくても、つまり中空パネルに当接してい
る限り多少位置ずれして配置されても第二流体流
路を形成する上で、また流シールを確保する上で
何ら問題がないため、熱交換器の組み立てにあた
つて各中空パネル間への挿入作業も容易となり、
したがつて前述した中空パネルの嵌合作業と共に
熱交換器の組み立作業を容易に行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は一部縦断側面図、第２図は第一流体の
流動経路を示す一部縦断正面図、第３図は第二流
体の流動経路を説明する要部の一部縦断正面図、
第４図は各中空パネル内への第一流体の供給箇所
を示す縦断正面図、第５図及び第６図は同縦断側
面図、第７図は各中空パネル間の流路に対する第
二流体の供給箇所を示す縦断正面図、第８図及び
第９図は同縦断側面図である。 １……熱交換用中空パネル、２……中空パネル
構成プレート、３……中空パネル内部の流路、５
……第一流体供給管、６，８，１０，１２……各
管貫通穴、７……第一流体排出管、９……第二流
体供給管、１１……第二流体排出管、１３……補
強リング、１４，３９……内周環状溝、１５，４
０……放射状流通穴、１６……筒状部分、１８，
１９……流体供給主管、２０，２１……流体排出
主管、２２〜２５……継手管、３０〜３３……ス
リツト状流通穴、３４，３５，４１……環状シー
ル材、３６……間隔保持用リング、３７……無端
状シール材、３８……バツクアツプリング、４２
〜４５……中空パネル締結用ナツト、４６……第
二流路、４７〜５０ロツクナツト兼用のキヤツ
プ、５１……スペーサー、５２……連結用軸杆、
５４……軸杆支持プレート。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ２枚のプレートを両者間に流路を形成するよ
   うに互いに接合して構成された熱交換用中空パネ
   ルに、第一流体供給管と第一流体排出管を各別に
   貫通させる貫通穴を前記中空パネル内部の流路と
   連通する状態に設けると共に、第二流体供給管と
   第二流体排出管を各別に貫通させる貫通穴を前記
   中空パネル内部の流路とは遮断された状態に設
   け、夫々外周に流通穴を備えた第一流体供給管と
   第一流体排出管、及び第二流体供給管と第二流体
   排出管に、夫々対応する前記貫通穴を介して所要
   枚数の前記中空パネルを嵌合し、各中空パネル間
   に、前記第一流体供給管及び第一流体排出管の周
   囲と中空パネル周辺部とに於いて中空パネル間に
   介装された無端状シール材により外界から遮断さ
   れ且つ前記第二流体供給管及び第二流体排出管の
   外周流通穴にのみ連通する第二流体流路を形成し
   た状態で、各中空パネルを管軸方向に引き抜き分
   解可能に締結一体化したことを特徴とするパネル
   型熱交換器。