JPH0620884Y2 - 高粘性流体の輸送管 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は高粘性流体の輸送管に関し、特に二重構造の
輸送管の内部構造に関する。

〔従来の技術〕

反応釜にて製造された高粘度の樹脂溶液は輸送管にてサ
ービスタンクへ輸送されたり、或いはミキサーへ輸送さ
れ、またその他高粘度の油脂なども同様に製造過程にお
いて輸送管にて次工程へ輸送される。これら種々の高粘
性流体は輸送に当たり、低温たとえば零℃以下に冷却さ
れた状態で輸送しなければならない場合がある。

このような場合、第４図に示すように、輸送管１は二重
構造のものを用いて、中心側の管路２内に高粘性流体３
を流す一方、その外部を同心円状に取り巻く管路４内に
は冷媒５を流し、その冷媒５にて高粘性流体３を冷却し
つつ輸送するようにしている。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかし、同図に高粘性流体３の流速分布Ａを示すよう
に、冷媒５にて冷却される高粘性流体３は管路２の内壁
近傍部の中心に向かう一定の範囲においては、充分に冷
却されて粘度が高くなり過ぎて高粘性流体３はほとんど
流れない。一方、管路２の内壁からさらに中心方向へ行
くにしたがい高粘性流体３の温度が高くなってその粘度
が低下するにつれて流速を増すという流速分布Ａを示す
こととなる。

管路２の内壁近傍部の冷却され過ぎて粘度の高い高粘性
流体３は、その内部を流れる速度の速い高粘性流体３の
流体抵抗などにより塊状に剥離させられて下流に流さ
れ、その剥離させられた箇所には温度の高い高粘性流体
３が直ちに充満させられると同時にしだいに冷却されて
再び内壁に付着することとなる。かかる作用が繰り返し
てなされるため、輸送管１にて輸送される高粘性流体３
中には冷却され過ぎて粘度が高くなった塊状部分が混在
させられることとなる。このような状態の高粘性流体３
にたとえばミキサーなどで硬化剤を混合させようとして
も、容易に均一に混合し得なかった。

また、管路２の内壁近傍部に冷却されて粘性の高い高粘
性流体３が付着して層を成すことにより、同第４図に二
点鎖線で示すように、その輸送管１の流通路断面積が狭
められてしまう結果となる。そのため、必要とする流量
を得るには口径の大きい輸送管を使用するか、あるいは
能力の大きいポンプを使用する必要があった。輸送管の
口径を大きくすると冷媒の冷却能力を高める必要が生ず
るなど、いずれも設備費およびその維持費が高くなると
いう問題があった。

〔課題を解決するための手段〕

本考案はかかる課題を解決するために為されたものであ
り、本考案に係る高粘性流体の輸送管の要旨とするとこ
ろは、高粘性流体を側壁から冷却しつつ輸送させる二重
構造の輸送管において、前記高粘性流体が導通させられ
る中心側の管路内の適宜箇所に、該高粘性流体の流れを
正逆任意の方向に旋回させる螺旋状の邪魔板を１又は２
以上設けて、該高粘性流体の温度分布がほぼ一定になる
ようにしたことにある。

〔作用〕

かかる本考案によれば、高粘性流体は輸送管の中心側の
管路内に設けられた螺旋状の邪魔板に衝突して旋回流を
起こし、一方向にあるいは交互に正逆二方向に螺旋状に
流される。高粘性流体は螺旋状に流れることにより、管
路の内壁近傍部の冷却された高粘性流体と管路の内部の
冷却されていない高粘性流体とが置き換えられあるいは
混合されて、流れ管路を流れる高粘性流体の温度分布は
ほぼ一定にされる。

したがって、管路の内壁近傍部において、高粘性流体が
冷却され過ぎて粘度が高くなり過ぎることはなく、故に
高粘性流体が内壁に付着することもないため、粘度の高
い高粘性流体の塊が発生することはなく、しかも管路の
流通路断面積が狭められることもない。更に、管路の内
壁面を新しい高粘性流体が常に流動することとなり、熱
伝導の効率が良く、高粘性流体は全体にかつ均一に良く
冷却される。

〔実施例〕 次に、本考案の実施例を図面に基づいて詳しく説明す
る。

第１図において、符号１０は高粘性流体を輸送する輸送
管であり、その輸送管１０は二重構造を成しており、中
心側の管路１２とその管路１２を同心円状に取り巻く管
路１４とから構成されている。中心側の管路１２には高
粘性流体１６が流され、一方その外部の管路１４には冷
媒１８が流されて、冷媒１８が高粘性流体１６の熱を管
路１２の側壁を介して吸収し、高粘性流体１６を冷却す
るようにされている。

中心側の管路１２の内部には、軸方向（高粘性流体１６
の流れの方向）に対して、時計方向に捩じられた螺旋状
の邪魔板２０と、反時計方向に捩じられた螺旋状の邪魔
板２２とが交互に連続して配設された一群の邪魔板２
０，２２から成るユニット２３が適宜複数箇所に設けら
れている。

したがって、輸送管１０の中心側の管路１２内を流れる
高粘性流体１６は管路１２の側壁を介して冷媒１８によ
って熱が吸収され、高粘性流体１６は外周部から冷却さ
れつつ輸送される。この管路１２内を流れる高粘性流体
１６は邪魔板２０により２分割されて、その螺旋形状に
沿って時計方向に強制的に旋回させられる。次に、邪魔
板２２により更に２分割されて、その螺旋形状に沿って
反時計方向に強制的に旋回させられ、更に邪魔板２０に
より同様の作用が為される。

高粘性流体１６は邪魔板２０，２２により旋回させられ
ることにより、軸方向の力以外に管路１２の内壁に沿っ
た円周方向の力がさらに働き、管路１２の内壁近傍部の
冷却された高粘性流体１６を強制的に押し流して攪拌し
つつ、内壁に付着することなく流れることとなる。その
後、高粘性流体１６は邪魔板２０により旋回流として管
路１２内を流され、その旋回流が弱まった所で再度、邪
魔板２０，２２により旋回させられるとともに攪拌・混
合させられ、高粘性流体１６の温度分布がほぼ均一化さ
れる。

このように高粘性流体１６を邪魔板２０，２２により正
逆２方向に旋回させて攪拌し、管路１２の側壁部から冷
却される高粘性流体１６の温度分布をほぼ均一化させ
て、管路１２の側面に冷却され過ぎて粘度の高くなった
高粘性流体１６を付着させないようにされる。

したがって、輸送される高粘性流体１６中に粘度の高い
塊が混在することはなく、また管路１２の壁面に高粘性
流体１６の層が発生しないため、冷媒１８による冷却作
用が円滑に為されることとなる。しかも、管路１２の流
通路断面積が高粘性流体１６の付着によって狭められる
ことがないため、口径の小さい管路を用いることが可能
となり、全体として輸送管１０の管径を小さくでき、更
に高粘性流体１６を圧送させるポンプ自体も小型化する
ことが可能となる。また、仮に流れの中に高粘性流体１
６の過冷却による塊状部分が生じても、高粘性流体１６
が邪魔板２０，２２により分割さされることによって、
その塊状部分が細分割されるとともに温度が均一にさ
れ、塊が消滅することとなる。

以上、本考案の一実施例を詳述したが、本考案はその他
の形態でも実施することが可能である。

たとえば、第２図に示すように、輸送管２４の中心側の
管路１２内に、軸方向に対して時計方向に捩じられた邪
魔板２０を一定間隔をおいて断続的に配設し、その内部
に流される高粘性流体１６の旋回方向を一方向に規制す
ることも可能であり、上例とほぼ同様の作用効果が得ら
れる。

また、第３図に示すように、輸送管２６の中心側の管路
１２内に、軸方向に対して時計方向に捩じられた邪魔板
２０と、その逆に反時計方向に捩じられた邪魔板２２と
を交互に、一定間隔をおいて断続的に配設しても良い。
本例においては、管路１２の内部を流れる高粘性流体１
６は正逆２方向に交互に旋回させられ、一層攪拌されて
温度分布が均一にされ、前述と同様の作用効果が得られ
る。

これらの実施例は前述の第一の実施例と較べて邪魔板に
よる流体抵抗が小さくて済み、高粘性流体を圧送させる
ポンプを更に小型化できる。

その他、邪魔板の配列あるいは配置は上例に限定される
ものではなく、たとえば前述の邪魔板２０と邪魔板２２
とを連続的に２個接続したものを一ユニットとして、そ
のユニットをほぼ一定間隔毎に管路１２内に複数配設し
ても良い。

また、邪魔板の長さは図面の寸法割合に限定されるもの
ではなく、たとえば邪魔板を軸方向に長く形成したもの
や、逆に短く形成したものであっても良く、また邪魔板
の捩じり角も任意に設定し得るものであるなど、本考案
はその趣旨を逸脱しない範囲内で、当業者の知識に基づ
き種々なる変形，改良，修正を加えた形態で実施し得る
ものである。

〔考案の効果〕

本考案は高粘性流体が圧送される管路内に螺旋状の邪魔
板が配設されているため、その邪魔板により高粘性流体
が旋回させられ、管路内壁部近傍の冷却された高粘性流
体が円周方向の力により押し出されるようにして攪拌・
混合されて、高粘性流体の温度分布は均一化させられ
る。

したがって、冷却された高粘性流体が管路の内壁に付
着，停滞して、粘度の高い高粘性流体の層が管路の内壁
部に形成されることはないため、圧送される高粘性流体
の流れの中に粘度の高い高粘性流体の塊が混在させられ
ることはない。

また、粘度の高い高粘性流体の層により管路の内径が狭
められることがないため、設定値通りの流量が得られる
こととなり、管路の内径が小さいものを使用することが
でき、しかも高粘性流体を圧送させるポンプとして小型
のものを使用することが可能となる。

更に、管路の内面に粘度の高い高粘性流体の層が形成さ
れないため、その管路の外部を取り巻く冷媒にて熱が伝
達される伝導効率が良くなり、効率的かつ経済的に高粘
性流体を冷却することが可能となるなど、本考案は優れ
た効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る高粘性流体の輸送管の一実施例を
示す断面図であり、第２図及び第３図はそれぞれ、本考
案に係る高粘性流体の輸送管の他の実施例を示す断面図
である。 第４図は従来の高粘性流体の輸送管の不具合を説明する
ための断面図である。 １０，２４，２６；輸送管 １２；中心側の管路 １６；高粘性流体 １８；冷媒 ２０，２２；邪魔板

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】高粘性流体を側壁から冷却しつつ輸送させ
   る二重構造の輸送管において、前記高粘性流体が導通さ
   せられる中心側の管路内の適宜箇所に、該高粘性流体の
   流れを正逆任意の方向に旋回させる螺旋状の邪魔板を１
   又は２以上設けて、該高粘性流体の温度分布がほぼ一定
   になるようにしたことを特徴とする高粘性流体の輸送
   管。