JPH08166194A - スパイラル式熱交換器 - Google Patents

スパイラル式熱交換器

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JPH08166194A
JPH08166194A JP33264894A JP33264894A JPH08166194A JP H08166194 A JPH08166194 A JP H08166194A JP 33264894 A JP33264894 A JP 33264894A JP 33264894 A JP33264894 A JP 33264894A JP H08166194 A JPH08166194 A JP H08166194A
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spiral
heat transfer
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JP33264894A
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Shigeru Arako
繁 荒古
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D9/04Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being formed by spirally-wound plates or laminae

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 溶接箇所、ピース数を減少して製作を容易に
し、かつ軸方向流路幅を一定として流体の熱交換を均一
に行う。 【構成】 複数枚の伝熱板6,7を中央円筒1の外周に
渦巻状に巻き付け、渦巻状流路Aと渦巻形の軸方向の流
路Bとを交互に配設して熱交換を行うスパイラル式熱交
換器において、軸方向流路B及び渦巻状流路Aを形成す
る伝熱板6,7の基端側を中央円筒1に溶着したピース
5の段面部に、夫々流路幅となるようにして取り付け
る。そしてこの軸方向流路B用の伝熱板7の巻終端側を
渦巻状流路A内に納める。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は製作が簡易で、熱交換す
べき流体物質の偏流等の流れむらをなくし、熱交換を均
一に行うようにしたスパイラル式熱交換器に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】流体物質の冷却、又は加熱をコンパクト
な装置で、連続的に行うためにスパイラル式熱交換器が
汎用されている。従来のスパイラル式熱交換器は複数枚
の隔板(伝熱板)を夫々その巻き始め端にピースを取り
付けて渦巻状に巻き付け、熱交換を行う流体流路を互い
に隔板を介して隣接して構成している。そして渦巻状流
路Aと渦巻形の軸方向流路Bとを交互に配設する熱交換
器として図4乃至図6に示すものがある。これは中央円
筒の外周面長手軸方向に沿って、しかもほぼ対向位置に
夫々流路間隔となるピースを溶着し、この各ピースに各
隔板の基端側を溶着し、その後この2枚の隔板を中央円
筒外周に渦巻状に巻き付けて渦巻状流路Aと軸方向流路
Bとを交互に配設するようにして構成している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従って、従来の軸方向
流路を持つスパイラル式熱交換器は流路の隔板となる伝
熱板の巻き始め部分は、図4、図5に示すように各伝熱
板毎にピースを介して円筒に取り付けるため、伝熱板数
に匹敵する数のピースを取り付けることが必要で、この
ピース及び伝熱板取り付けの溶接箇所が多数となり、さ
らにこの伝熱板巻き始め部分においてピース分のみ軸方
向の流路幅が他の部分に比べて広くなりその幅が一定と
ならないので、熱交換すべき流体物質の熱交換が不均一
となる欠点がある。さらに伝熱板の巻き終わり部分にお
いて軸方向流路が外方へ突出するため、この軸方向流路
に高温流体を流通させる場合には、火傷防止、熱回収の
ための保温手段を施す必要があり、またこの外側に突出
部分での熱交換が不均一になる欠点がある。
【0004】本発明は溶接箇所、ピース数を減少して製
作を容易にし、かつ軸方向流路幅を一定として流体の熱
交換を均一に行うことを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するためになしたもので、複数枚の伝熱板を中央円筒の
外周に渦巻状に巻き付け、渦巻状流路と渦巻形の軸方向
の流路とを交互に配設して熱交換を行うスパイラル式熱
交換器において、軸方向流路及び渦巻状流路を形成する
伝熱板の基端側を中央円筒に溶着したピースの段面部
に、夫々流路幅となるようにして取り付けると共に、こ
の軸方向流路用の伝熱板の巻終端側を渦巻状流路内に納
めたことを要旨とする。
【0006】
【作用】渦巻状流路と軸方向流路を互いに隔板を介して
隣接して構成する伝熱板の基端側を中央円筒に溶着した
ピースの有段部に溶着固定して巻き付けるようにしてい
るので、伝熱板巻き始め部における取付ピース数が減少
し省力化を行えると共に、有段状ピースとすることによ
り軸方向側の流路が全周に亘って均一な幅となるので、
偏流などの流れむらが防止でき、粘度の高い流体物質で
も均一な熱交換が行えるものとなる。さらに軸方向流路
側の伝熱板巻き終わり端において、この伝熱板がすべて
渦巻状流路内に納まり、覆われるようになっているの
で、軸方向流路端部にても均一な熱交換を行えると共
に、従来のように保温を施す必要もなくなる。
【0007】
【実施例】以下本発明のスパイラル式熱交換器を図示の
実施例にもとづいて説明する。図において1はスパイラ
ル式熱交換器の内部に配設する密閉された中央円筒で、
この中央円筒1を外筺2内に収納すると共に、この外筺
2の両端面には流体の流入口21を備えた端板3と、流
出口22を備えた端板4とを夫々設けて外筺2を密封す
るようにする。
【0008】この中央円筒1の外周に2枚の隔板となる
伝熱板6,7を渦巻状に巻き付けてスパイラル式熱交換
器とするが、この2枚の伝熱板6,7の巻き始め側端は
図1、図2に詳示するように、ピース5を用いる。この
ピース5は中央円筒1の外周面軸方向の全長に亘って添
わせ、中央円筒1に水密的に溶着固定する。
【0009】またこのピース5は図2に示すように外側
面を階段式の段面51と52を形成すると共に、この段
面51,52に夫々伝熱板6,7の板厚分のみ切削して
伝熱板取付部51a,52aを夫々形成する。この時ピ
ースの段面の間隔、即ちスパイラル式熱交換器の直径方
向の間隔は、渦巻状流路Aと軸方向流路Bの夫々の幅と
なるようにして定める。
【0010】中央円筒1に溶着したピース5の各段の伝
熱板取付部51a,52aに、夫々伝熱板6,7の基端
側を重ねて溶着する。これはピースの伝熱板取付部51
a上に伝熱板6を溶着した後、伝熱板取付部52a上に
伝熱板7を溶着して一体とする。
【0011】そして伝熱板6,7を各流路幅を保つよう
にディスタンスピースを介して渦巻状に巻き付ける。こ
の巻収数は、予め定めた渦巻流路長となるようにして定
めると共に、軸方向流路Bを形成する伝熱板7の終端部
は図1に詳示するように渦巻状流路A内に覆われるよう
にする。
【0012】また中央円筒1の外周に伝熱板6,7を巻
き付けて構成したスパイラル式熱交換器の本体は、外筺
2内に収納されると共に、軸方向流路Bは外筺2内と夫
々導通するようにし、渦巻状流路Aの伝熱板6の巻き終
わり側に流入口11を、中央円筒1側に流出口12を夫
々突設し、この流入口11、流出口12を外筺2より外
方へ突出するようにする。
【0013】従って上述の如く構成するスパイラル式熱
交換器にて、粘度の高い高温の流体を軸方向流路Aに流
通させ、これを冷却する冷却水を渦巻状流路B内を流通
させると、伝熱板6,7を介して粘度の高い流体は、こ
の均一幅の軸方向流路A内流通時、所望の熱交換が行わ
れる。この時軸方向流路幅が均一なため、偏流などの流
れむらが生じないので、均一な熱交換が確実に行われる
ものとなる。
【0014】なおこのスパイラル式熱交換器は、高粘度
の流体物質以外の気体の加熱・冷却や、凝縮などの流体
にも採用できる。さらに上記実施例では1つのピース5
に2枚の伝熱板6,7を有段状に取り付けたが、これを
3枚の伝熱板を取り付けることも可能である。また2枚
の伝熱板の基端側を有段状に取り付けるピース5を1つ
の中央円筒に2箇所取り付け、合計4枚の伝熱板を渦巻
き状に同時に巻き付けて4つの流路を形成したスパイラ
ル式熱交換器とすることも可能である。
【0015】
【発明の効果】本発明のスパイラル式熱交換器は、中央
円筒の外周に巻き付ける伝熱板の巻き始め部において
は、取付ピースの数が減少するので省力化が達成でき、
そのピースの形状を工夫することにより軸方向側の流路
の幅を均一にすることができる。これにより偏流などの
流れむらを防止できる。また伝熱板の巻き終わり部にお
いては、軸方向側の伝熱板がすべて渦巻側流路に覆われ
ることになり、均一な熱交換と、保温を施工する必要が
なくなる等の利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のスパイラル式熱交換器の一実施例を示
す横断面図である。
【図2】同伝熱板巻き始め部分の拡大断面図である。
【図3】同縦断面図である。
【図4】従来例の横断平面図である。
【図5】同伝熱板巻き始め部分の拡大断面図である。
【図6】同縦断面図である。
【符号の説明】
A 渦巻状流路 B 軸方向流路 1 中央円筒 2 外筺 5 ピース 51 段面 52 段面 6 伝熱板 7 伝熱板

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数枚の伝熱板を中央円筒の外周に渦巻
    状に巻き付け、渦巻状流路と渦巻形の軸方向の流路とを
    交互に配設して熱交換を行うスパイラル式熱交換器にお
    いて、軸方向流路及び渦巻状流路を形成する伝熱板の基
    端側を中央円筒に溶着したピースの段面部に、夫々流路
    幅となるようにして取り付けると共に、この軸方向流路
    用の伝熱板の巻終端側を渦巻状流路内に納めたことを特
    徴とするスパイラル式熱交換器。
  2. 【請求項2】 軸方向流路をその全周に亘って均一な幅
    となるようにして、伝熱板を渦巻状に巻き付けた請求項
    1記載のスパイラル式熱交換器。
JP6332648A 1994-12-13 1994-12-13 スパイラル式熱交換器 Expired - Lifetime JP2824404B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2993648A1 (fr) * 2012-07-23 2014-01-24 Commissariat Energie Atomique Absorbeur a echangeur a plaque spiralee avec alimentation fluidique homogene
CN109357562A (zh) * 2018-10-16 2019-02-19 甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司 一种耐高压螺旋板式换热器

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WO2014016128A3 (fr) * 2012-07-23 2014-03-20 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Absorbeur a echangeur a plaque spiralee avec alimentation fluidique homogene
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CN109357562B (zh) * 2018-10-16 2024-05-14 甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司 一种耐高压螺旋板式换热器

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