JPS5923964Y2 - ボイラ−系における試料冷却器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案はボイラー系における試料分析装置のための試
料冷却器に関するもので、特に、冷却水供給管、出口管
及び試料供給管、出口管をすべてヘッダーに取付け、該
ヘッダーの下方に着脱自在に外部筒を装着し、該外部筒
内に内部筒を垂設し、前記外部筒と内部筒との間の環状
空間内に冷却コイルを巻回して戒るボイラー系における
試料冷却器に係るものである。

ボイラー系においては、該ボイラー系を循環する高温水
若しくは蒸気中に不純物が混入しているとボイラーの運
転に障害が生ずるために、該高温水若しくは蒸気を分析
し不純物の存在の有無を監視する必要がある。

そして、該分析装置に対して上記高温水若しくは蒸気（
以下試料という）をボイラー系より抽出し、分析装置の
作動に適した温度になるように冷却することが不可欠で
ある。

かかる試料冷却器として従来は第１図に示すようなもの
が使用されていた。

即ち、円筒体１にはその開放上下端にそれぞれ上端板２
と下端板３とが適宜固着手段により装着され、前記上端
板には冷却水供給管４と試料出口管７が取付けられ、前
記下端板には冷却水出口管５と試料供給管６が取付けら
れている。

そして、前記円筒体１内には冷却コイル８が巻回して設
けられ、上下端でそれぞれ前記試料出口管７と試料供給
管６とに接続されている。

而して、抽出される試料は試料供給管６より冷却コイル
８内に導入され該冷却コイル内を上昇する。

一方、冷却水は冷却水供給管４より円筒体１内に供給さ
れ下方に流下する。

このように冷却コイル８内の試料は冷却水との向流接触
によって冷却されるわけであるが、冷却水供給管４に比
較して円筒体１の断面積が非常に大きく、ために冷却水
の下降速度が小さくなり、冷却水と試料との間の熱交換
効率が低く、冷却器が大型になるという欠点があった。

又、冷却水の流速が低いために冷却コイル８の表面に不
純物が堆積してスケールとなり、増々熱交換効率の低下
を招くという難点があった。

そして、かかるスケールを除去するために試料冷却器を
取外し分解して清掃せわばならず、このため冷却水供給
、出口管及び試料供給、出口管はそれぞれ冷却水系及び
試料抽出系に対して螺着等により着脱可能に取付けられ
ており、清掃のたびに冷却器全体を取外すという煩雑な
手間がかかるという欠点があった。

更に、上記した通り、試料供給管及び出口管に螺子等の
着脱接栓を設けであるため、該接栓部で高温高圧の試料
が漏洩したり、外部空気、不純物等が試料中に混入する
といった保守管理及び分析操作上の不都合が生ずること
が多かった。

この考案の目的は上記従来技術に基づく試料冷却器の構
造の制約による熱交換効率や保守点検清掃等の問題点に
鑑み、冷却器を内外同軸二重筒構造とし、外部筒を分割
構造とすることによって前記種々の欠点を除去し、難点
を解消するのみならず、不都合をも無くし極めて効率よ
く試料を冷却し、しかも、清掃が簡単に行なえる優れた
試料冷却器を提供せんとするものである。

上記目的に沿うこの考案の構成は試料の冷却に際し、上
部より冷却器内に供給された試料は、冷却器の内外同軸
二重部間の環状空間内の冷却コイル内を螺旋状に下方に
流下し、一方、内部筒内に上部より供給された冷却水は
内部筒下端より反転して前記環状空間を高速度で上昇し
、かくして該環状空間で試料と冷却水の間で効果的な熱
交換を行なって試料を冷却し、又、外部筒を上方部で分
割可能とすることによって冷却器内部の保守点検清掃を
容易に行なうことができるようにしたことを要旨とする
ものである。

次にこの考案の実施例を第２図以下の図面に基づいて説
明すれば以下の通りである。

第２図及び第３図において１０はヘッダーであって、下
部には円筒部１１が一体的に垂設されており、該円筒部
１１の下端部にはフランジ１１ ａが設けられている。

該ヘッダー１０の下面には前記円筒部１１と同軸の内部
筒１２が固着されており、該内部筒１２の下端部１２ａ
は開放されていて、円筒部１１と該内部筒１２との間に
は環状空間１３が形成されている。

前記ヘッダー１０には上記内部筒１２内に開口する冷却
水供給管１４と試料出口管１７とが設けられており、又
、上記環状空間１３に開口する冷却水出口管１５と試料
供給管１６とが設けられている。

前記ヘッダー１０の円筒部１１には下端部の閉鎖された
外部筒１８がフランジ１８ ａを介して着脱自在に装着
されていて、前記内部筒１２との間には同様に環状空間
１３が形成されている。

１９は冷却コイルで、前記環状空間１３内を上記内部筒
１２の周囲を囲繞するように巻回されており、上端部で
前記試料供給管１６に接続される。

更に、該冷却コイル１９は前記内部筒１２の開放下端部
１２ ａで反転し、該内部筒内に設けられた試料上昇管
２０に接続されている。

該試料上昇管２０は上端部において前記試料出口管１７
に接続される。

２１は継手であって、前記ヘッダー１０の円筒部１１と
前記外部筒１８を取外し自在に結合するためのもので、
プラスチックなどのようなある程度の弾性力をもった材
料から戊る。

該継手２１は分割された二つの構成要素２１ａ、２１ｂ
から成り、これら二つの構成要素は互に同形である。

構成要素２１ ａは略半円形状であって、内周面には溝
２２ ａが形成されており、該溝２２ ａの幅員は前記
円筒部１１と外部筒１８のフランジｌｌａ、１８ａの厚
さの合計に略々等しくなっている。

構成要素２１ ａの一端部には構造２３ａが形成されて
おり、他端部にはこれと係合しうる大きさの膨出部２４
ａが形成されている。

そして、前記継手２１は、一方の構成要素２１ ａの一
端部の縦溝２３ ａに他方の構成要素２１ ｂの膨出部
２４ ｂを弾発嵌入し、同様に縦溝２３ ｂに膨出部２
４ ａを嵌入することによって前記フランジ１１ａ、Ｉ
ｇａを挟圧保持するものである。

２５は両フランジ間に介在されるシーリングである。

尚、２６は該試料冷却器をボイラー系近傍の壁面等に取
付けるための取付片である。

上記構成において、抽出される試料は鎖線矢印で示すよ
うに試料供給管１６より環状空間１３内の冷却コイル１
９に導入され下方に巻回流下し、内部筒１２の下端部１
２ ａで反転して該内部筒１２内に垂設された試料上昇
管２０内を上昇し、試料出口管１７より流出する。

一方、冷却水は実線矢印で示すように冷却水供給管１４
から内部筒１２内に導入され、該内部筒内を下方に流下
した後、内部筒の下端部１２ａで反転し、環状空間１３
内に流入し、該環状空間１３内を上昇して冷却水出口管
１５より流出される。

この様に前記環状空間１３内で試料は冷却コイル１９内
を巻回流下し、冷却水は上昇することによって両者は向
流接触し熱交換されるものであるが、該環状空間１３の
流路断面積は第１図に示されるような従来の試料冷却器
における冷却水流路断面積に比し極めて小であるため、
該環状空間１３内を上昇する冷却水の流速が従来のもの
に比して非常に高速となり、この結果極めて効率的な熱
交換が実現されるものである。

又、冷却水の流速が大きいため、不純物が冷却コイル１
９の表面に堆積しにくくなる。

又、内部の清掃をする際には、継手２１の二つの構成要
素２１ ａ 、２１ ｂ（７）溝部２３ ａ 、２３
ｂと膨出部２４ ａ 、２４ ｂの互の保合状態を離脱
させ、外部筒１８をヘッダー１０から取外せば冷却コイ
ル１９及び内部筒１２が外部に露出させれようになるの
で、容易に清掃できる。

このようにして取外された外部筒１８の内面の清掃も容
易である。

上記のようにこの考案によれば、冷却水供給管、冷却水
出口管、試料供給管及び試料出口管を有するヘッダーに
内部筒を垂設し、該ヘッダーに外部筒を着脱自在に装着
して同軸二重筒構造とし、該内外部部間の環状空間内に
冷却コイルを配設する構成としたため、該環状空間で冷
却水と試料の向流熱交換が行われることになり、該環状
空間は従来の試料冷却器の冷却水流路に比べその断面積
が非常に小さく、このため冷却水の流速が大きくなり、
従って熱交換効率が著しく向上させるという優れた効果
がある。

この結実装置全体を小型化することができるという実益
がある。

更に、冷却水流速が大きいため冷却コイル表面に不純物
が堆積しに＜＜、長期間スケールが形成されないため熱
交換効率の低下を招くことがなく、清掃の回数を極めて
少なくできるという利点がある。

又、配管をすべてヘッダーに集中配置し、外部筒を着脱
自在に構成したため、内部の清掃に際しても装置全体を
取外す必要はなく、内部筒及び冷却コイルが装着された
ヘッダーをボイラー系に取付けたままで、単に外部筒の
みを取外すことによって冷却器の内部が露出し容易に清
掃することができ、保守点検作業上極めて有益である。

加えて、ヘッダーを取外す必要がないことから、配管、
特に高温、高圧の試料が流れる試料供給管、出口管を着
脱接栓を用いることなく試料管系に溶着等により一体的
に接続することができるので、接栓部からの試料の漏洩
とか外部空気や不純物の混入という保守管理上及び分析
作業上の不都合を避けることができるという効果もある
。

しかも、ヘッダーと外部筒との結合には分割型の簡単な
継手を使用しているため、その着脱が何等特種な道具を
用いることなくワンタッチで行えるという操作上の著し
い有益性がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の試料冷却器の断面図、第２図以下はこの
考案の実施例を示すものであり、第２図は一部を分解し
た斜視図、第３図は断面図、第４図以下は外観図であり
、第４図は正面図、第５図は右側面図、第６図は上面図
、第７図は下面図、第８図は左側面図、第９図は背面図
である。 １０・・・・・・ヘッダー、１２・・・・・・内部筒、
１３・・・・・・環状空間、１４・・・・・・冷却水供
給管、１５・・・・・・冷却水出口管、１６・・・・・
・試料供給管、１７・・・・・・試料出口管、１８・・
・・・・外部筒、１９・・・・・・冷却コイル、２０・
・・・・・上昇管、２１・・・・・・継手。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 冷却水供給管１４、冷却水出口管１５、試料供給管１６
   及び試料出口管１７を有するヘッダー１０、該ヘッダー
   １０の下方に着脱自在に装着される外部筒１８、上記ヘ
   ッダーから垂設され前記外部筒との間に適宜の環状空間
   １３を形成する下端開放の内部筒１２、前記試料供給管
   に接続し上記環状空間を下向きに巻回された冷却コイル
   １９、該冷却コイルに接続し前記内部筒内を上昇して上
   記試料出口管に接続する試料上昇管２０とから成り、前
   記冷却水供給管は上記内部筒内に開口し、前記冷却水出
   口管は上記環状空間に開口することを特徴とするボイラ
   ー系における試料冷却器。