JPS5923967Y2 - 熱交換器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 熱交換器には従来から種々形態のものが知られているが
、一般に、熱交換効率を高めるために流速を大とし得る
形態のものでは掃除等のメンテナンスが困難であるとい
う傾向があった。

例えば熱交換用第一流体の流動パイプを螺旋状やジグザ
グ状に曲げてこれを熱交換用第二流体の貯溜容器に内装
したものでは、螺旋状やジグザグ状パイプの取出しによ
りメンテナンスは比較的容易に行なえるが貯溜容器は容
積が大である割にパイプとの有効伝熱面積が小さい故、
流速を小とせざるを得なかったし、又、第一、第二両流
体の流動パイプを内外二重筒構造に互嵌したものでは、
有効伝熱面積が大で熱効換効率が高いがメンテナンスが
非常に困難、或いは、不可能であった。

本考案はかかる実情に鑑みて、流速大にして境膜伝熱抵
抗を減少させることで熱交換効率を高めることができな
がら製作容易で、掃除等、メンテナンスをも容易に行な
うことができる熱交換器を提供せんとする点にその目的
を有する。

先ず本考案の実施態様を図面に基づいて説明すると、基
本的には、一対の対向断熱壁体１，２間に、熱交換用第
一流体の流動パイプ３を壁面と平行又はほぼ平行な一次
元面内において渦巻き状に配設するとともに、前記対向
断熱壁体１，２間において前記渦巻きパイプ３の外側に
この渦巻きパイプ３に沿う状態の熱交換用第二流体の渦
巻き流路４を形成したものであって、実施化に当っての
好適具体構造は次の通りである。

渦巻きパイプ３を挟圧するとともに渦巻き流路４を介在
形成している対向断熱壁体１，２を立上がり側壁６ａと
フランジ６ｂを有する外装ケーシング６内に収容し、ケ
ーシング６にカバー７を着脱自在に連結しである。

ケーシング６（カバー７でも可）よりパイプ３の両端を
導出するとともに流路４の両端に連通するパイプ４ ａ
、４ ｂを延出しである。

前記渦巻き流路４は、それの径方向対向側壁が、渦巻き
パイプ３の径方向で相隣るパイプ部分３ａ、３ｂ間にそ
れらに沿って渦巻き状に配設された仕切板５の径方向で
相隣る仕切板部分５ａ、５ａをもって構成されている。

この仕切板５の巾方向両端縁が対向断熱壁体１，２に対
し水密的ないし気密的に接合されている。

断熱壁体１，２はある程度の弾性を有する独立気泡の発
泡材で構成され、がつ仕切板５に対して圧接、離脱自在
で、掃除等のメンテナンス時に容易に開放でき、かつこ
れにより大きな作業空間を現出できる。

相隣るパイプ部分３ ａ 、３ ａ相互の間隔規制およ
び相隣る仕切板部分５ ａ 、５ ａ相互の間隔規制を
図る手段として、例えば第３図のように、前記仕切板５
に、それを挾むパイプ部分３ ａ 、３ ａに接当する
内方および外方への膨出部５ｂ、５ｂを、仕切板５の渦
巻き方向に沿って交互に、かつ流路確保、流動抵抗減少
のために板巾全体には亙らない巾の状態で一体形成する
ことが有効である。

尚、この間隔規制手段としては第４図イ９口のように突
片５ｂ’、５ｂ’を付設しても良い。

但し、パイプ３が円形である故、流路は確保できるので
膨出部５ｂや突片５ｂ’を板巾全体に亙らせても良い。

又、仕切板５を扁平帯状体を波形加工したものに構成し
ても良い。

又、対向断熱壁体１，２のうち何れが一方、好ましくは
ケーシング６側の壁体２から一体連設状態に立上げても
良い。

更に第５図のようにケーシング自体を断熱壁体２に兼用
しても良い。

パイプ３に低温流体を、流路４に高温流体を流動させる
ときは、熱交換効率の向上のためにパイプ３を第６図の
ように上方に持ち上げ支持する支持板又は支持突起５Ｃ
を仕切板５に付設するのも有効である。

但し、パイプ３に高温流体を流すときはパイプ３が下方
にある方が好ましいことは言うまでもない。

流体は、パイプ３、流路４ともに液体の場合、ともに気
体の場合、何れか一方が液体で他方が気体の場合がある
。

そして何れにせよ、流動方向を逆にする、つまり対向流
とするのが熱交換効率の向上にとって良いことは言うま
でもない。

前記′：、−巻き流路４は、それの径方向対向側壁を第
７図イ又は口のように渦巻きパイプ３の径方向で相隣る
パイプ部分３ａ、３ａ、又はこの相隣るパイプ部分３
ａ 、３ ａとそこから一体延出のヒレ板３ｂ、３ｂと
もって構成しても良い。

この場合第７図ハのように下方の断熱壁体２（又は上方
もしくは両方でも可）に突条又は突起２ａを一体形成し
てパイプ部分３ａ、３ａの間隔規制を図るのが有効であ
る。

尚、カバー７をなくシ、ケーシング７を常時開放状態と
して掃除をしやすくするようにしても良い。

又、ケーシング６、カバー７を省略し、対向断熱壁体１
，２自体でケーシング、カバーを兼用するべく構成して
も良い。

又、図示の水平姿勢以外、鉛直姿勢その他の姿勢で使用
しても良いことは言うまでもない。

更に、軸芯を通る断面において、パイプ３、流路４を第
８図のように軸芯から遠ざがる程低くなるように、或い
は図示は省くがこれとは逆に高くなるように構成して、
第二流体をこの勾配によって自然流動させるようにする
も良い。

又、第９図のようにパイプ３および流路４を角形の渦巻
き状に構成しても良い（角数が多く円に近いものがより
良い）。

以上種々の態様について述べたが、要するに本考案の熱
交換器は、一対の対向断熱壁体１，２間に、熱交換用第
一流体の流動パイプ３を壁面と平行又はほぼ平行な一次
元面内において渦巻き状に配設するとともに、前記対向
断熱壁体１，２間において前記渦巻きパイプ３の外側に
この渦巻きパイプ３に沿う状態の熱交換用第二流体の渦
巻き流路４を形成しであることを特徴とするのであって
、パイプ３および流路４ともに渦巻き状に構成されてい
るが故に、両者３．４間の有効伝熱面積が十分大とでき
るとともに両者３，４ともにその流速を大にできて境膜
伝熱抵抗の減少によって熱交換効率の大巾な向上を図る
ことができながら、製作容易であり、がつ掃除等のメン
テナンスに当っては対向断熱壁体１．２のうち少なくと
も一方を取外せば、大なる作業空間を容易に現出でき、
メンテナンＺをも迅速、容易に行なうことかで゛きるに
至った。

【図面の簡単な説明】 図面は本考案に係る熱交換器の実施の態様を例示し、第
１図は縦断正面図、第２図は第１図における■■−■■
線矢視断面図、第３図ないし第５図は仕切板の変形を示
し第３図は一部切欠斜視図、第４図イ９口は一部切欠平
面図、第５図は一部切欠縦断正面図、第６図はパイプの
浮上げ構成を示す一部切欠縦断正面図、第７図イ９口、
ハは仕切板を省略しパイプ自体で流路を形成させた場合
の縦断正面図、第８図は応用例の断面図、第９図は別の
応用例の平面図である。 １．２・・・・・・断熱壁体、３・・・・・・渦巻きパ
イプ、３ａ・・・・・・パイプ部分、３ｂ・・・・・・
ヒレ板、４・・・・・・渦巻き流路、５・・・・・・渦
巻き仕切板、５ａ・・・・・・仕切板部分、５ｂ・・・
・・・膨出部。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 ■ 一対の対向断熱壁体１，２間に、熱交換用第一流体
   の流動パイプ３を壁面と平行又はほぼ平行な一次元面内
   において渦巻き状に配設するとともに、前記対向断熱壁
   体１，２間において前記渦巻きパイプ３の外側にこの渦
   巻きパイプ３に沿う状態の熱交換用第二流体の渦巻き流
   路４を形成しであることを特徴とする熱交換器。 ■ 前記渦巻き流路４は、それの径方向側壁が渦巻きパ
   イプ３の径方向で相隣るパイプ部分３ａ、３ａ、又はこ
   の相隣るパイプ部分３ ａ 、３ ａとそこから一体延
   出のヒレ板３ｂ、３ｂとをもって構威されたものである
   実用新案登録請求の範囲第■項に記載の熱交換器。 ■ 前記渦巻き流路４は、それの径方向対向側壁が、渦
   巻きパイプ３の径方向で相隣るパイプ部分３ ａ 、３
   ａ間にそれらに沿って渦巻き状に配設された仕切板５
   の径方向で相隣る仕切板部分５ａ、５ａをもって構成さ
   れたものである実用新案登録請求の範囲第■項に記載の
   熱交換器。 ■ 前記仕切板５は、それを挾むパイプ部分３ａ。 ３ａに接当する内方および外方への膨出部５ｂ、５ｂを
   、仕切板５の渦巻き方向に沿って交互に形成したもので
   ある実用新案登録請求の範囲第■項に記載の熱交換器。 ■ 前記仕切板５は扁形帯状体を波形加工したものであ
   る実用新案登録請求の範囲第■項に記載の熱交換器。 ■ 前記渦巻きパイプ３および渦巻き流路４を、半径方
   向外方部と内方部とで落差をもつように構威しである実
   用新案登録請求の範囲第■項ないし第■項の何れかに記
   載の熱交換器。