JPS5925946B2 - 熱交換器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は回転ドラム型熱交換器に関する。

本発明の目的は、廃棄流体（その性質やその源を問わな
い）、一般的な化学プロセサ、特には漂白および染色プ
ラントなどからの廃棄水の如く浮遊する固体を含有する
特にヘドロ、廃棄水などの残留熱を回収する熱交換器を
提供することにある。

本発明の別の目的は、いかなる作動条件の下でも温度の
ファンクションとして２つの流体の間での連続した効果
的な熱交換を行なわせる一方、（必要に応じて）定期的
な清掃、保守などのため熱交換器自体の各部（特にヘド
ロおよび／又は廃棄水を処理する部分）に容易に接近す
ることを可能ならしめる特別の形式の熱交換器を提供す
ることである。

本発明の熱交換器は、熱交換器であって、殻と；該殻内
に回転可能に収納された中空の回転体とを含み；該回転
体はそのまわりに回転可能な長手方向の軸を有し：核間
転体はその内部とその外部との間で熱伝達が行なわれる
に適するように構成され；前記殻はその内部に前記回転
体と熱的に接触する第一の流体の流路が形成され：かつ
前記回転体はその内部に長手方向の第二の流体の流路が
形成されもって第一の流体と第二の流体間で熱交換を行
なわしめ；該回転体の内部は前記殻の内部の他の部分か
ら液体的にシールされ；該回転体はそれらの内部が相互
に連通された多数の中空体から成り；これらの各中空体
はそこを流れる流体の流量を制御するダイヤフラムを備
えており；これらの各中空体はその内部に設けられた前
記ダイヤフラムと共働して収縮領域を規定し前記中空体
を、該中空室を通過する流体の流量を制御する複数の連
通室に分割し；さらに前記回転体を前記殻内に回転可能
に取り付ける取付手段と：前記中空体およびダイヤプラ
ムを含む前記回転体を回転させる手段とを含んで成る熱
交換器を特徴とする。

熱交換器の成る便宜な型の実施例においては（少なくと
も１つの回転体を回転可能に収納する）殻はその対向端
部に穴をありた支持壷金を有し該壷金は中空体の室を外
部と連結せしめ殻の側壁に移動自在に接続された支持体
により２持され；壷金の開口は固定した壷金内のシール
具によって水圧的に相互に接続されこれらは回転体を便
宜に回転せしめ且つ熱交換器の異なる部分の清掃および
保守のため殻を転覆せしめる支持体によりベース構造に
締結される。

以下、添付図面に示す実施例に基すいて本発明の詳細な
説明する。

以下に示す実施例は、本発明の熱交換器の好捷しい態様
であって、本発明は、それらに限定されるものではない
。

この実施例は主として廃棄水からの熱の回収のために使
用されるものであるがその用途に限られるものではない
。

図に示す熱交換器は殻Ａを含んで成り、この場合処理さ
れる２つの流体の中の一方は循環せしめられる。

該殻は１つ以上のドラム又は回転体Ｂを回転自在に収納
し、その中で処理される他方の液体が反対方向に循環さ
れる。

実施例において、殻Ａは略平行六面体形状をした筐体１
０からなり、この筐体１００対向する側壁１２と１４は
好適に補強され中心部に支持体１６．１８を具備し、該
支持体は筐体１０自体の内部に向って突出している。

支持体１６，１８の各個には、筐体の側壁１２と１４か
ら長手方向又は軸方向外方に突出する管状の壷金２４，
２６の回転シール部材２２０ローラベアリング２０（第
３図参照）が組み込まれている。

該壷金２４゜２６０内側端哄該壺金２４．２６に結合さ
れかつ筐体１０の壁１２，１４にも固着されたフランジ
２８．３０で終端している。

更にフランジ２８゜３０には、ねじ２５を受容するよう
好適な穴が形成され、このねじ２５は該支持体１６．１
８を筐体の壁１２．１４に固着せしめる。

壷金２４．２６の端部は、回転シール２２を介して回転
体Ｂを担持する軸３６の穴を形成した端部３２，３４に
水圧的に連結されている。

軸３６の端面ば、必要に応じて殻Ａから回転体Ｂを取り
外し得るよう、フランジ２８，３０の長手方向の内面と
同平面にある。

このため回転体Ｂは、殻Ａ内に回転可能に支持され且つ
管状循金２４，２６の自由端内に取り外し可能に設りら
れた取付具３８，４０を介して外部と水圧的に連結され
る。

この取付具３８゜４０は、壷金２４ 、２６を処理され
る２つの液体の中の第２の液体を運ぶパイプに接続する
ためのものである。

管状の壷金２４．２６はブラケット４２．４４にそれぞ
れ固着され、該ブラケット４２．４４は柱４６の上端に
取り付けられ、この柱４６はベースプレート４８に固定
されている。

ラッチ装置５０が各プラタン）［支持されており、ブラ
ケットの一部が殻Ａを関連するベースプレート４８から
取り外すのを許容する一方で、残りの部分が殻Ａの側壁
１２，１４と係合してこの殻Ａを（図示の如き）作動位
置に保持し、又は筐体１０の清掃を可能ならしめるよう
壷金２４，２６の回りに殻Ａが揺動し得る転覆位置とす
る。

上記の説明から明らかなように、殻Ａは単一の組のラッ
チ５０により作動位置にロックすることができる。

このようなラッチ５０は、例えば、ブラケット４２．４
４のアームを相互に、従って壷金２４゜２６をも保持す
るに適した装置から成る。

回転体６Ｂ”の軸３６は、相互に関して連続的に隣接し
かつ同軸に配置された複数個のレンズ形状をした中空体
５２をしっかりと保持し、該レンズ形状をした中空体５
２は、それぞれ、端部が例えば溶接−より接合された２
つの凹型の覆い又はキャップ５４．５５（第３図参照）
からなる。

該覆い又はキャップ５４．５５の中心部には穴が形成さ
ね、その縁部５６．５７は隣接する中空体５２の縁部５
７．５６と対向しく且つシール密閉した関係で）係合す
るよう反対の方向に向けられる。

該中空体５２は、これらの間に介在せしめられた２組の
穴を形成したダイアフラム５８゜６０により軸３６に固
着される。

特に、第１のダイアフラム５８は該軸３６に部分的に係
合するように折り返された縁部をもったリングにより形
成され、２つの隣接する中空体５２の他の折り曲げ縁部
５６，５７は例えば連続する２つの中空体５２の溶接に
より相互に接合されると共に、ダイヤフラム５Ｂを形成
するリングの中間壁部分には多孔が形成される。

他方、環状のダイアフラム６０は、軸３６から中空体５
２の内部に延在する多孔の円板からなり、その折り曲げ
た縁部６２は軸３６と係合する。

また該円板の半径方向外側の領域は、中空体５２の内部
にそのエレメントが突出するリッヂ６４゜６５の内側対
向面の間に例えば溶接により保持されかつ所定位置にロ
ックされる。

一方、各リッヂ６４．６５は、各中空体５２の内部に３
つの連通室Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３を形成するように相互に関
して適宜の間隔を設けている。

中空体５２の軸方向に最も外側の縁部５６と５７は、溶
接によりキャップ５５に接合される。

該キャップ５５の底部は軸３６の中空端部３２と３４を
挿入せしめるよう穴が形成されている。

軸３６の中空端部にも、半径方向の穴が形成さね、キャ
ップ５５の内部の環状の室Ｃ４と中空体５２の室Ｃ１〜
Ｃ３との間の連通な可能ならしめる。

中空体５２の内側にダイアフラム５８と６０が存在する
ことにより、中空体５２に好適な硬さが与えられる。

従って、これらの中空体が相当の大きさを有し必然的に
薄い鋼板材料で製造される場合に効果がある。

別のダイアフラム６６が筐体１０の内側にしっかりと固
着されその十分な高さに亘って延在している。

ある特定の配置によると、筐体の内部に一連の室が連続
して形成され、該室は単一のダイアフラム６６の頂部の
開口６８を介して相互に水圧的に連結さね、これらの開
口６Ｂにより中空体５２の折り曲げた縁部５６，５７に
より形成されたカラーが通過せしめられる。

回転体Ｂは筐体１００頂部に板７０によって固着された
モータＤにより好適な速度で回転せしめられる。

該モータは液圧式でありピニオン７２、チェーン７４お
よびクラウン歯車７５によって回転体Ｂを有利に駆動す
る。

熱交換器の第１の液体ループは側壁１２内のダクト７６
から始１す、処理されるべき一方の液体、この実施例の
場合ヘドロ、廃棄水などを筐体１０の内部へ供給する。

対向壁１４にはエルボ型の排水ダクト７８が設けられて
おり、このダクト７８は底部ドレン８２を有するあふれ
容器又は堰８０内に導びかれる。

これらのダクトの径は処理される流体（前述したように
ヘドロ又は廃棄水である）の性質および流量に関係する
。

上述した構成とすることにより特にダイアフラム６６に
より形成される室を通る流れにおいて障碍のない入口か
ら出口に至る液体の流れが可能となる。

これらのダイアフラムの底部には必要があれば流量オリ
フィス又はポートが設けられる。

熱交換器の第２の液体ループは第１の液体ループとは反
対方向に作動し、取り外し可能な取付具４０から始まり
、第１の集液室Ｃ４を通って流れた後に、すべての中空
体の室Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３を通って連続的に流れ、その後
筒２の液体は最終的には他方の集液室Ｃ４内に集まりポ
ート３８を通って排水される。

本発明の目的はこのようにして充分に達成される。

すなわち一般にヘドロのような残留液体からの熱の回復
が達成され更に回転体Ｂの熱交換表面の筐体１０の内の
循環液体に関して連続的に更新され、このため一定した
熱交換が確実に行なわわ、その結果好ましい熱効率が達
成される。

同様に熱交換器の金属表面に形成されたスケールは殻Ａ
および回転体Ｂから容易に取り外すことができ、従って
清掃および取り外しが確実となる。

というのは、回転体Ｂがラッチ５０および支持体１８を
筐体１０の壁１２と１４に固着させる関連したねじ２５
を介して殻Ａから取り外すことができ、軸３６の端部３
２，３４の接触面および壺金２４．２６の接触面がフラ
ンジ３２，３４の面に一致するからである。

このように熱交換器のすべての外側表面は清掃手段（水
ジェツト、ブラシなど）と接近可能とされ特に筐体１０
の内側面においてそうである。

覆い８４と回転体“Ｂ″がいったん筐体１０から取り外
されると、この筐体１０は必要に応じて壺金２４．２６
上で便宜に反転可能となり、必要があれば、ダイアフラ
ム６６も取り外すことが可能となる。

例えば、筐体１０の壁にダイアフラムを摺動自在に杷持
するためのガイドを取付けることによりダイアフラムが
筐体１０の壁に固着される場合においてである。

なお本発明は上述した実施例に限定されるものではなく
本発明の思想と範囲から逸脱することなく種々の応用改
変をなすことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は熱交換器を断面で示した正面図、第２図は熱交
換器の端部を示す図、第３図は第１図に示す熱交換器の
左側端部の軸方向の（右側断面に対応する）拡大断面図
である。 Ａ・・・殻、Ｂ・・・回転体、Ｃ１＃’Ｃ２？Ｃ３・・
・室、１０・・・筐体、１２．１４・・・側壁、１６．
１８・・・支持体、２２・・・回転シール体、２４．２
６・・・固定壷金、３２，３４・・・支持壷金、３６・
・・回転体の軸、３８．４０・・・取付、興、４２ｓ４
４・・・支持体、５２・・・中空体、５４．５５・・・
凹型のキャップ、５８゜６０・・・ダイアフラム。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 熱交換器であって、 殻Ａと； 該殻Ａ内に回転可能に収納された中空の回転体Ｂとを含
   み；該回転体Ｂはそのまわりに回転可能な長手方向の軸
   を有し；該回転体Ｂはその内部とその外部との間で熱伝
   達が行なわれるに適するように構成され；前記数Ａはそ
   の内部に前記回転体と熱的に接触する第一の流体の流路
   が形成され；かつ前記回転体Ｂはその内部に長手方向の
   第二の流体の流路が形成されもって第一の流体と第二の
   流体間で熱交換を行なわしめ；該回転体Ｂの内部は前記
   数Ａの内部の他の部分から液体的にシールされ；該回転
   体Ｂはそれらの内部が相互に連通された多数の中空体５
   ２から成り：これらの各中空体５２はそこを流れる流体
   の流量を制御するダイヤフラム５Ｂ、６０を備えており
   ；これらの各中空体５２はその内部に設けられた前記ダ
   イヤフラム５８，６０と共働して収縮領域を規定し前記
   中空体を、該中空室を通過する流体の流量を制御する複
   数Ｑ連通室ｃ１ｔｃ２ ｔｃ３に分割し：さらに前記
   回転体Ｂを前記殻Ａ内に回転可能に取り付ける取付手段
   と： 前記中空体５２およびダイヤフラム５Ｂ、６０を含む前
   記回転体Ｂを回転させる手段とを含んで成る熱交換器。 ２ 前記回転体Ｂは、該回転体と同軸でかつ前記軸のま
   わりに回転するように前記取付手段により前記殻Ａ内部
   に回転可能に取り付けられたシャフト３６を備えている
   特許請求の範囲第１項記載の熱交換器。 ３ 前記シャフト３６はその第一および第二の端部な有
   し、これらのシャフト端部は中空であり、該シャフト端
   部の内部は前記中空体５２の内部に連通１−ている特許
   請求の範囲第２項記載の熱交換器。 ４ 前記中空体５２は前記シャフト３６に保持されてい
   る特許請求の範囲第３項記載の熱交換器。 ５ 前記回転体Ｂは、前記シャフト３６に同軸に保持さ
   れた第一および第二の中空キャップ５４゜５５を含み、
   各キャップは前記各中空体５２の内部に直接連通し、シ
   ャフト３６の端部は、該キャップが取り付けられている
   該シャフトの部分をも含めて、中空でありかつ該シャフ
   トの中空端部の内部はそこに形成された半径方向の孔を
   介して前記中空キャップの内部に連通している特許請求
   の範囲第４項記載の熱交換器。 ６ 前記中空体５２は前記シャツ）３６に列状に取り付
   けられており、各中空体５２は前記シャフト３６に隣接
   する各中空体の領域を介して隣接する中空体に連通して
   いる特許請求の範囲第３項記載の熱交換器。 ７ 前記中空体はレンズ状である特許請求の範囲第６項
   記載の熱交換器。 パ８ 多数の第一の環状のダイヤフラムを含み、こ
   れらの各第一環状ダイヤフラム５８は、２つの隣接する
   前記中空体の間の中間点で前記シャフト３６に保時され
   、各第一環状ダイヤフラムは隣接する前記中空体間での
   流通を可能ならしめるべく多孔に形成されている特許請
   求の範囲第２項記載の熱交換器。 ９ 前記第二環状ダイヤフラム５８は前記シャフト３
   ６に液密に保持され、前記各中空体５２は前記シャフト
   と同軸で前記軸に垂直な対称面を有し、第二の環状のダ
   イヤフラム６０は前記各中空体５２の前記対称面に配置
   されている特許請求の範囲第８項記載の熱交換器。 １０＠記第−および第二の環状ダイヤフラム５８゜６０
   は、前記レンズ状の中空体５２の構造的支持体を成す特
   許請求の範囲第９項記載の熱交換器。 １１ 前記各中空体５２は、それの選定位置に形成さ
   れた複数の窪み部を有し、各窪み部は前記中空体５２の
   内部に配置された前記第二環状ダイヤフラム６０に接触
   し、これらの各第二環状ダイヤフラムと窪み部とは、該
   中空体を前記連通室Ｃ１゜Ｃ２、Ｃ３に分割している特
   許請求の範囲第９項記載の熱交換器。 １２ 前記殻Ａおよび回転体Ｂは、その中に、互いに
   反対方向の前記第一および第二〇流路がそれぞれ形成さ
   れる特許請求の範囲第１項記載の熱交換器。 １３ 前記回転体Ｂは前記殻Ａの内部の長さよりも大
   きくない長さを有し、もって前記回転体は前記殻Ａより
   容易に取り外しうるようになした特許請求の範囲第１項
   記載の熱交換器。 １４ 前記取付手段は第一および第二の壷金を含み、
   これらの各壷金は殻Ａの各端部に保持さへこれらの壷金
   は前記第二の流体が貫通できるように中空になっている
   特許請求の範囲第１項記載の熱交換器。 １５ 前記取付手段は前記・殻Ａの前記端部の内部に
   取外し可能に保持された第一および第二の支持体を含み
   、前記壷金はこれらの各支持体に保持されることにより
   殻Ａに保持され、かつ前記回転体Ｂは前記支持体の間に
   支持される特許請求の範囲第１４項記載の熱交換器。 １６ 前記取付手段は、前記殻Ａの前記各端部に保持
   されたシールフランジを含み、前記支持体は該シールフ
   ランジに保持することにより前記％ｉに保持される特許
   請求の範囲第１５項記載の熱交換器。 １７ 前記支持体は回転シールを含む特許請求の範囲第
   １５項記載の熱交換器。