JPH06257981A - 凝縮蒸発器 - Google Patents

凝縮蒸発器

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JPH06257981A
JPH06257981A JP4830293A JP4830293A JPH06257981A JP H06257981 A JPH06257981 A JP H06257981A JP 4830293 A JP4830293 A JP 4830293A JP 4830293 A JP4830293 A JP 4830293A JP H06257981 A JPH06257981 A JP H06257981A
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JP
Japan
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liquid
evaporator
fluid chamber
liquid reservoir
liquid medium
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JP4830293A
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English (en)
Inventor
Ikuo Fujita
幾雄 藤田
Yoshitoyo Ookubo
吉豊 大久保
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Japan Oxygen Co Ltd
Nippon Sanso Corp
Original Assignee
Japan Oxygen Co Ltd
Nippon Sanso Corp
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Publication date
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    • F25J5/00Arrangements of cold exchangers or cold accumulators in separation or liquefaction plants
    • F25J5/002Arrangements of cold exchangers or cold accumulators in separation or liquefaction plants for continuously recuperating cold, i.e. in a so-called recuperative heat exchanger
    • F25J5/005Arrangements of cold exchangers or cold accumulators in separation or liquefaction plants for continuously recuperating cold, i.e. in a so-called recuperative heat exchanger in a reboiler-condenser, e.g. within a column
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 液媒流路の両端部に液溜と液受とを備えた、
いわゆる斜行流式蒸発器において、伝熱面積の増大によ
る小型化とともに製作コストの低減を図る。 【構成】 液溜57の底部と液受58の底部とに対応す
る液媒流路56の仕切り部分に、仕切板部60の両端に
液溜形成部61及び液受形成部62を有する仕切部材
(折曲げ部材59)を設け、凝縮蒸発器本体のろう付と
同時に液溜形成部61同士及び液受形成部62同士もろ
う付により接合する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、凝縮蒸発器に関し、詳
しくは、第1流体室に導入される液媒と第2流体室に導
入される流体とで熱交換を行い、第1流体室の液媒を蒸
発させる凝縮蒸発器に関する。
【0002】
【従来の技術】空気液化分離装置の複精留塔の上部塔等
に用いられる凝縮蒸発器は、多数の垂直方向平行な仕切
板により第1流体室(酸素室)と第2流体室(窒素室)
の2室を交互に隣接して積層した、いわゆるプレートフ
ィン型熱交換器と呼ばれているものが多く用いられてい
る。このようなプレートフィン型熱交換器を用いた凝縮
蒸発器として、前記第1流体室に上下多段に複数の伝熱
板(伝熱フィン)を配置して水平方向あるいは水平方向
に対して傾斜させた液媒流路を形成し、該流路の一端に
該流路と連通する複数の液溜を上下多段に設けるととも
に、液媒供給手段から各段の液溜に液媒を供給しながら
前記液媒流路に液媒を導入し、第2流体室の流体と熱交
換させるように構成した、いわゆる斜行流式蒸発器がい
くつか提案されている(特開昭63−267877号公
報,特開平2−309175号公報等)。
【0003】図4乃至図8は、上記斜行流式の構成を有
する凝縮蒸発器の一例を示すものである。この凝縮蒸発
器1は、垂直方向平行に設けられた多数の仕切板2によ
り多数の第1流体室(酸素室)3と第2流体室(窒素
室)4とを交互に積層して形成したもので、酸素室3に
は、上下多段に伝熱板5が配置されており、該伝熱板5
により上下方向に多数の液媒流路6a,6bが形成され
ている。この液媒流路6a,6bは、凝縮蒸発器1の一
側から他側に向かって上り勾配を有する第1流路6a
と、この第1流路6aとは逆に凝縮蒸発器1の他側から
一側に向かって上り勾配を有する第2流路6bとにより
構成されており、図5において上半分に第1流路6a
が、下側に第2流路6bが設けられている。
【0004】上記液媒流路6a,6bを有する酸素室3
の端部には、それぞれ両液媒流路6a,6bに連通する
複数の液溜7と液受8とが上下多段に設けられている。
この液溜7及び液受8は、それぞれ上部が開放された箱
状に形成されており、一方(図4右側)の液溜7に隣接
して設けられた液供給管9から液供給孔10を介して該
液溜7に供給される液媒(液化酸素)を前記一方の液媒
流路6aに導入し、該液媒流路6aから流出する未蒸発
の液化酸素を他方(図4左側)の液受8で受けて通孔1
1から隣接する他方の液溜7に流入させ、該他方の液溜
7から他方の液媒流路6bに液化酸素を導入し、該液媒
流路6bから一方の液受8及び通孔11を介して前記一
方の液溜7に液化酸素を循環させるように形成されてい
る。また、液溜7の側壁上部には、堰12が形成されて
おり、液溜7内の過剰の液化酸素を下段に流下させるよ
うに形成されている。
【0005】すなわち、上記構成の凝縮蒸発器1は、液
供給管9から供給される液化酸素LOを、液溜7から液
媒流路6a,6b及び液受8を経て隣接する液溜7に戻
る経路を循環させながら、上部ヘッダー13から供給さ
れる窒素ガスGNと熱交換させて液化酸素を蒸発させて
酸素ガスGOを生成するとともに、窒素ガスを凝縮させ
て下部ヘッダー14から液化窒素LNを導出するように
構成されている。このように構成することにより、液化
酸素の液深による影響を最小限にすることができ、凝縮
蒸発器1の能力の向上が図れるという利点を有してい
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
な構成の凝縮蒸発器1では、両流体室からなる凝縮蒸発
器本体の側方に液溜7及び液受8を液密に接合する必要
があるため、液溜7及び液受8の底板に対応する部分
に、伝熱板5よりも大きな断面積を有する仕切棒15を
配設しておかなければならなかった。すなわち、上記構
造の凝縮蒸発器1は、あらかじめろう付けにより製作し
た凝縮蒸発器本体1aの所定位置に、図8に示すような
折曲げ板材7a,8aを溶接等で接合して液溜7及び液
受け8を形成するため、厚さが数mmの伝熱板5では溶
接等に耐えることができず、10mm角程度の仕切棒1
5を設けておく必要があった。
【0007】そして、この仕切棒15の部分は、熱交換
にほとんど寄与しないため、その分だけ伝熱面積が減少
するので、仕切棒15の分だけ凝縮蒸発器を大きく形成
しなければならなかった。さらに、凝縮蒸発器本体1a
の製造後に多数の折曲げ板材7a,8aを溶接等で接合
しなければならないので、製作コストも増加するという
欠点があった。
【0008】そこで本発明は、上記構成の斜行流式蒸発
器において、伝熱面積の増大とともに製作コストの低減
が図れる凝縮蒸発器を提供することを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ため、本発明の凝縮蒸発器は、多数の垂直方向に平行な
仕切板により仕切られた第1流体室と第2流体室の2室
を交互に隣接して積層し、前記第1流体室に上下多段に
複数の伝熱板を平行に配置するとともに、該伝熱板と平
行に所定間隔で仕切部材を設けて液媒流路を形成し、該
液媒流路の一端部に上部が開放した複数の液受を、他端
部に上部が開放した複数の液溜を、それぞれ凝縮蒸発器
本体の側方に上下多段に設け、前記液溜から第1流体室
に供給される液媒と第2流体室に供給される流体とで熱
交換を行う凝縮蒸発器において、前記仕切部材は、その
両端が前記凝縮蒸発器本体の側方から突出する長さで、
かつ、該凝縮蒸発器本体から突出する部分の幅が第1流
体室の配置間隔と略同じ寸法に形成され、該仕切部材の
凝縮蒸発器本体からの突出部を所定位置で上方に折曲す
るとともに、隣接する突出部同士を液密に接合して前記
液受及び液溜を形成したことを特徴としている。
【0010】
【作 用】上記構成によれば、凝縮蒸発器本体の製造後
に液溜及び液受を溶接等により接合することがないの
で、仕切部材を薄板で形成することが可能になり、仕切
棒の分、伝熱板を設けることができ、伝熱面積の増大に
より凝縮蒸発器の小型化が図れる。また、仕切部材の突
出部同士の接合は、本体のろう付けと同時に行えるの
で、凝縮蒸発器本体と同時に液溜及び液受を一体に製造
することができ、製作コストを大幅に低減させることが
できる。
【0011】
【実施例】以下、本発明を、図面に示す一実施例に基づ
いて、さらに詳細に説明する。図1は本発明の凝縮蒸発
器の要部を示す斜視図、図2は同じく平面図、図3は仕
切部材の斜視図であって、図1及び図2は、前記図4に
示したものと同様の構成を備えた凝縮蒸発器の一部を抜
き出して示したものである。
【0012】この凝縮蒸発器51は、前記凝縮蒸発器1
と同様に、垂直方向平行に設けた多数の仕切板52によ
り多数の第1流体室(酸素室)53と第2流体室(窒素
室)54とを交互に積層して形成するとともに、酸素室
53に、上下多段に伝熱板55を配置して上下方向に多
数の液媒流路56を形成したものであり、さらに、該液
媒流路56を有する酸素室53の端部に、それぞれ液媒
流路56に連通する複数の液溜57と液受58とを上下
多段に設けたものである。
【0013】上記液溜57及び液受58は、図3に示す
折曲げ板材59により形成されている。この折曲げ板材
59は、前記酸素室53内に、前記伝熱板55と平行に
所定間隔で配置される仕切部材となる仕切板部60と、
該仕切板部60の両端で、凝縮蒸発器51の本体部51
aから突出する部分を所定位置で上方に折曲げた液溜形
成部61及び液受形成部62とを備えており、各酸素室
53の同一高さに配設された折曲げ板材59の隣接する
液溜形成部61同士及び液受形成部62同士を接合する
ことにより、液溜57及び液受58を形成するものであ
る。なお、液溜57及び液受58の両端部には、それぞ
れ塞ぎ板や液供給管が接続され、また、必要に応じて堰
が形成される。
【0014】このようにして液溜57及び液受58を形
成することにより、液溜57及び液受58を含めた凝縮
蒸発器51全体を一体に製作することが可能となる。す
なわち、仕切板52間の酸素室53部分に伝熱板55と
共に折曲げ板材59の仕切板部60及び上下両端部の塞
ぎ部材63を積層配設し、窒素室54部分に窒素室用の
伝熱板64及び両端の塞ぎ部材65を配設して、通常の
一体ろう付法で各部材を一挙に接合することにより、液
溜形成部61同士及び液受形成部62同士の接合も行う
ことができる。したがって、従来のように本体部51a
の製作後に仕切板部分に液溜用あるいは液受用の部材を
溶接する必要がないので、液媒流路56の仕切部分を、
厚さ2〜3mm程度の薄板にすることができ、従来の仕
切棒に比べて仕切り部材の厚さ寸法を約1/5程度にす
ることができる。これにより、凝縮蒸発器51の製作工
数の大幅な低減とともに、熱交換に寄与しない部分の占
有体積比率を大幅に低減することができ、凝縮蒸発器5
1の製造コストの低減と本体部51aの小型化とが図れ
る。
【0015】また、本実施例に示すように、液溜形成部
61及び液受形成部62の部分に折曲げ辺61a,62
aを形成しておくことにより、この部分の補強が図れる
とともに、ろう付も容易に行うことができる。なお、こ
の折曲げ辺61a,62aは、図3に示すように各片側
でもよく、両側に設けてもよい。さらに、過剰の液媒を
下段に流下させる堰は、あらかじめ短寸の液溜形成部6
1及び液受形成部62を有するものを用いてもよく、ろ
う付後に切欠くようにしてもよい。
【0016】なお、凝縮蒸発器の構成は、例えば、前記
従来例では酸素室を本体部厚さ方向に2分して逆方向の
上り勾配を有する2群の液媒流路を形成しているが、本
体部の一方に液溜を、他方に液受を設けて液媒を一方向
に流す構造のものなど、液溜及び液受を有する各種構成
の斜行流式蒸発器に適用することが可能であり、液媒流
路が上り勾配を有していなくてもよい。
【0017】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の凝縮蒸発
器は、液媒流路の両端部に液溜と液受とを備えた、いわ
ゆる斜行流式蒸発器において、液溜の底部と液受の底部
とに対応する液媒流路の仕切り部分に、その両端に前記
凝縮蒸発器本体の側方から突出し、上方に折曲げた液溜
形成部及び液受形成部を有する仕切部材を設け、凝縮蒸
発器本体の製造と同時に液溜形成部及び液受形成部を接
合するようにしたから、凝縮蒸発器の製作工数の大幅な
低減とともに、熱交換に寄与しない部分の占有体積比率
を大幅に低減することができ、凝縮蒸発器の製造コスト
の低減と小型化とが図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例を示す凝縮蒸発器の要部の
斜視図である。
【図2】 同じく平面図である。
【図3】 仕切部材の斜視図である。
【図4】 斜行流式蒸発器の一例を示す一部切欠き正面
図である。
【図5】 図4のV−V線断面図である。
【図6】 同じく一部切欠き側面図である。
【図7】 同じく要部の斜視図である。
【図8】 液溜及び液受形成用の折曲げ板材の一例を示
す斜視図である。
【符号の説明】
51…凝縮蒸発器、52…仕切板、53…酸素室(第1
流体室)、54…窒素室(第2流体室)、55…伝熱
板、56…液媒流路、57…液溜、58…液受、59…
折曲げ板材、60…仕切板部、61…液溜形成部、62
…液受形成部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 多数の垂直方向に平行な仕切板により仕
    切られた第1流体室と第2流体室の2室を交互に隣接し
    て積層し、前記第1流体室に上下多段に複数の伝熱板を
    平行に配置するとともに、該伝熱板と平行に所定間隔で
    仕切部材を設けて液媒流路を形成し、該液媒流路の一端
    部に上部が開放した複数の液受を、他端部に上部が開放
    した複数の液溜を、それぞれ凝縮蒸発器本体の側方に上
    下多段に設け、前記液溜から第1流体室に供給される液
    媒と第2流体室に供給される流体とで熱交換を行う凝縮
    蒸発器において、前記仕切部材は、その両端が前記凝縮
    蒸発器本体の側方から突出する長さで、かつ、該凝縮蒸
    発器本体から突出する部分の幅が第1流体室の配置間隔
    と略同じ寸法に形成され、該仕切部材の凝縮蒸発器本体
    からの突出部を所定位置で上方に折曲するとともに、隣
    接する突出部同士を液密に接合して前記液受及び液溜を
    形成したことを特徴とする凝縮蒸発器。
JP4830293A 1993-03-09 1993-03-09 凝縮蒸発器 Pending JPH06257981A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3184944A4 (en) * 2014-08-22 2018-03-21 Taiyo Nippon Sanso Corporation Multistage liquid-reservoir-type condensation evaporator

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3184944A4 (en) * 2014-08-22 2018-03-21 Taiyo Nippon Sanso Corporation Multistage liquid-reservoir-type condensation evaporator
US10408535B2 (en) 2014-08-22 2019-09-10 Taiyo Nippon Sanso Corporation Multistage bath condenser-reboiler

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