JPS60259898A - 熱交換器用ptfe製チューブ束の製造方法 - Google Patents

熱交換器用ptfe製チューブ束の製造方法

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JPS60259898A
JPS60259898A JP59107467A JP10746784A JPS60259898A JP S60259898 A JPS60259898 A JP S60259898A JP 59107467 A JP59107467 A JP 59107467A JP 10746784 A JP10746784 A JP 10746784A JP S60259898 A JPS60259898 A JP S60259898A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、フッ素樹脂製熱交換器およびその製造方法に
関し、さらに詳しくはポリテトラフルオルエチレン(以
下FTPKと略記することがおる)製の機械的強度、耐
熱性ならびに耐薬品性に優れた多管式熱交換器およびそ
の製造方法に関する。
〔発明の技術的背景ならびにその問題点〕従来熱交換器
としては、ステンレス鋼、ニッケル、銅などの金属製多
管式熱交換器が広く用いられてきた。このようか金属製
熱交換器は大きな熱伝導率ならびに総括伝熱係数を有し
ているが、酸液などに対する耐腐食性が充分ではなく、
捷た表面にスケールが付着しやすいという問題点があっ
た0 このためフッ素樹脂製の多管式熱交換器が開発されてい
る。このフッ素樹脂製熱交換器は、多数のフッ素樹脂製
伝熱管を束ねて両端を熱融着によりハニカム状に一体化
した構造を有しており、優れた耐熱性、耐薬品性を有す
るとともに、表面が滑らかであるためスケールが付着し
にくいという別府をも有している。ところが、上記のフ
ッ素樹脂製熱交換器では、多数のフッ素樹脂製チー−ブ
の両端部を熱融着によりハニカム状に一体化する必要が
あるため、熱溶融性を有するフッ素樹脂製チー−ブを用
いる必要があった。このためフッ素樹脂としては、たと
えばFF!P (テトラフルオルエチレンとへキサフル
オルプロピレンとの共重合体)、PI’A()e−フル
オルアルコキシ基−0Rfが側鎖に導入されたポリテト
ラフルオルエチレンに和尚)などが用いられてきたが、
最も機械的強度、耐熱性、耐薬品性ならびに耐汚性に優
れたテトラフルオルエチレン(F T F F、 )は
実際上用いることができなかった。これは、PTFll
iが著しく非粘着性であるため、PTFIIC製のチー
ーブを互いに熱融着することが容易には達成されなかっ
たためである。オたもしPTFE製のチューブが得られ
たとしても、各チーープは充分に一体化されていないた
め、機械的強度の弱いものしか得られなかった。
ところで、もし充分子r機械的伸度を有するPTFll
n製の多管式熱交換器を作成することが可能であるなら
ば、FBP製あるいはPFA製の多管式熱交換器と比較
して、ざらに優れた機械的強度、耐熱性、耐薬品性なら
びに耐汚性を有する熱交換器が得られると期待される。
〔発明の目的ならびにその概要〕
本発明は、フッ素樹脂のなかでも機械的強度、耐熱性、
耐薬品性(耐腐食性)ならびに耐汚性(スケールなどの
付着が起こりにくいという性質)の点で特に優れた性質
を有するPTFE製の多管式熱交換器ならびにその製造
方法を提供することを目的としている。
本発明に係る多管式熱交換器は、両端部がほぼ揃うよう
に集められた複数本のポリテトラフルオルエチレン製テ
島−ブと、このチューブの両端部(3) 周囲に外嵌された?リテトラフルオルエチレン製外枠ス
リーブとからなり、各テーーブの両端部は熱溶融性フッ
素樹脂により互いに一体化されているとともに該外枠ス
リーブとも一体化されていることを特徴としている、 また、本発明に係る多管式熱交換器の製造方法は、内部
に耐熱性材料が充填されるとともに両端部外周に熱溶融
性フッ素樹脂が設けられた複数本のポリテトラフルオル
エチレン製チューブをその両端部がほぼ揃うように集め
、この両端部周囲にポリテトラフルオルエチレン製外枠
スリーブヲ嵌め込むとともにこの外枠スリーブの引用を
固定し、次いでこの両端部を加熱することによって各テ
島−ブの一体化ならびに該外枠スリーブと各チ−ブとの
一体化を行なうことを特徴としている。
〔発明の詳細な説明〕
以下、本発明を図面に示す具体例により説明するO 本発明に係る多管式熱交換器/は、第1図にその正面図
が示されるように、両端部がほぼ揃うよ(グ) うに集められた複数本のポリテトラフルオルエチレン(
FTFFf)製チューブコと、このチューブの両端部周
囲に外嵌され7’cP T F I!!製外枠スリーブ
3とからなり、各テーーゾの側部は両端部において、熱
溶融性フッ素樹脂(図示せず)により互いに一体化され
ている。またチーーブコと外枠スリーブ3とは、同様に
熱溶融性フッ素樹脂により一体化されている。このよう
に各チューブコおよび外枠スリーブ3は両端部で熱溶融
性フッ素樹脂により一体化されており、各テーーブコは
本来円筒状であるが、両端部においてはその平面図が第
2図に示されるように加熱接着時に変形してハニカム状
とガっていることが好ましい・ pTymgチューブを互いにそしてPTFEi製外枠と
一体化する際に用いられる熱溶融性フッ素樹脂としては
、A−フルオルアルコキシ基−OR。
が側鎖に導入されたポリテトラフルオルエチレンJ’ 
l” j!’ l” はフッ化アルキル基でおる)、テトラフルオルエチレン
とへキサフルオルプロピレンとの共重合体BPE樹脂(
テトラフルオルエチレンとへキサフルオルプロピレンと
パーフルオルビニルエーテルとの多元共重合体)などが
用いられる@ 次に、本発明に係る多管式熱交換器の製造方法について
説明する。
本発明に係るPTFI!f製多管式熱交換器の製造方法
は、原理的には複数本のPTF’E製チー−ブチ一部に
PTFK製外枠スリーブを設け、この外枠スリーブを加
熱した際にPTFFi製外枠スリーブの熱膨張に伴なっ
て生ずる膨張圧でPTFFt製テー−ブを互いに圧着さ
せるとともに外枠スリーブを該チーーブに圧着させ、同
時に該テーーブを変形させてハニカム構造に形成するこ
とにある。
しかしPTFFf製チューブをそのまま用いると、PT
FFI製外枠スリーブの膨張圧により該チ−ブは使用に
耐えない程変形するかあるいは破壊してしまう。また、
PTFE製チー−ゾ同士の一体化が充分に達成されずに
完全なシールができない。
このため本発明においては、以下に述べるような方法に
より多管式熱交換器が製造される。
まず、PTFln製チー−ブチ一部に耐熱性材料を充填
する。これはPTFE製外枠スリーブの加熱によって生
ずる膨張圧によってFTF]l[!製チ−ブが著しく変
形あるいは破壊することを防止するためである。
この耐熱性材料としては、PTFE製外枠スリーブの膨
張圧によってPTFE製テー−ブが破壊せず、しかもP
TFE製チー−ブがハニカム構造をとりうる程度の流動
性を有するものが好ましく、具体的には粉末状あるいは
粒状の材料たとえばガラスピーズ、金層粉末、無機塩類
、などが用いられる。
次に、このようにして得られた内部に耐熱性材料が充填
された複数本のPTFIIC製テー−ブ製画−7) 端部外周に、熱溶融性フッ素樹脂を設ける、この熱溶融
性フッ素樹脂は、FTFIチー−ブを互いに一体化する
働きをする。該チーーブの、両端部外周に熱溶融性フッ
素樹脂を設けるには、PTF’F!製チー−ブ製画一部
外周に、熱溶融性フッ素樹脂フィルムを巻きつけるか、
あるいは熱溶融性フッ素樹脂テー−ブをPTFK製チー
−ブにかぶせるなどにより達成される。この際会ずしも
すべてのPTFItj製テー−ブ製画一部外周に熱溶融
性フッ素樹脂を設ける必要はなく、PTFE製チー−ブ
の一体化が達成される限りにおいては、一部のPTFI
!:製チーーブの両端部外周には熱溶融性フッ素樹脂を
設けなくともよい。
なお、pTyJl!lチー−ブの内部に耐熱性材料を充
填する工程と、該チーーブの端部外周に熱可塑性フッ素
樹脂を設ける工程とは、どちらを先に行ってもよい。
次に、第3図に示すように、両端部外周に熱溶融性フッ
素樹脂(図示せず)が設けられた複数本のPTFI製チ
瓢−ブコをその両端部がほぼ揃う(ざ) ように集め、この両端部周囲にPTFE製外枠スリーブ
3を嵌め込むとともに、この外枠スリーブの外周を、金
属型などの固定枠4により固定する。
この際、外枠スリーブ外径は、固定枠内径の少なくとも
9oチ以上好ましくは95俤以上としておくことが望ま
しい。また、PTFE製外枠スリーブは肉厚で外径の大
きいものを用いることが望ましい。
PTFE製外枠スリーブ外径が固定枠内径の90%未満
であると、該外枠スリーブを加熱した際に生ずる膨張圧
が充分に内部にまでかかりにくいために好ましくなく、
また該スリーブの外径が小さいと同様に膨張圧が内部に
までかかりにくいため好ましくない。
外枠スリーブの内径面積に対して、PTFE製チューブ
の合計電断面積は、80%以上望ましくは84〜85係
以上となることが好ましい。
またこの際、外枠スリーブの加熱時に発生する膨張圧を
有効に内部Kまでかけるため、外枠スリーブの上面を押
えることが好ましい場合がある。
次にPTFE製チューブの両端部を、PTFE製外枠ス
リーブの外側から、たとえば固定枠の外側に設けられた
ヒータ5により加熱する。
この際の加熱温度は、PTFEの融点である327℃を
多少上まわることが好ましく、具体的には3306〜t
too’cの温度に加熱することが好ましい。
P’l’FIJJ外枠スリーブおよびFT?111i製
チューブをヒータjにより加熱すると、FTPKは固定
枠すよシも大きく膨張し、この時に生ずる膨張圧により
、PTFF!製チ纂−ブおよび核外枠スリーブは互いに
圧接されて一体化するとともに、該チューブは変形され
てノ蔦二カム状となり、本発明に係る多管式熱交換器が
得られるO 〔発明の効果〕 本発明に係る多管式熱交換器は、ポリテトラフルオルエ
チレン製であるため以下のようか効果を有する。
(a) 金属製の熱交換器と比較して、耐薬品性(耐腐
食性)および耐汚性(スケールなどが付着しにくいとい
う性質)の点で著しく優わている。
(b) 従来のPFA製またはFIP製の多管式熱交換
器と比較して、機械的強度が高められており。
成形時のチーーブの破損がなくなるとともに耐久性に優
れている。
(c) 各’PTFE製テーーブは、熱溶融性フッ素樹
脂によって一体化され、またFTFF!gテ−プは外枠
スリーブと完全に一体化されているため、良好な密封状
態が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る多管式熱交換器の正面図でおり、
第2図はその端部の平面図であり、第3図は本発明に係
る多管式熱交換器の製造工程の一部を示す断面図でおる
。 ハ・・多管式熱交換器、コ・・・PTFE製チ纂−ブ、
3・・・PTFZ製外枠スリーブ、グ・・・固定枠、!
・・・ヒータ。 出願人代理人 猪 股 消 / 1

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、両端部がほぼ揃うように集められた複数本のポリテ
    トラフルオルエチレン製チューブと、このチーーブの両
    端部周囲に外嵌されたポリテトラフルオルエチレン製外
    枠スリーブとからな9、各テーーブおよび外枠スリーブ
    は熱溶融性フッ素樹脂により一体化されていることを特
    徴とするフッ素樹脂製熱交換器。 λ 内部に耐熱性材料が充填されるとともに両端部外周
    に熱溶融性フッ素I樹脂が設けられた複数本のポリテト
    ラフルオルエチレン製チー−ブをその両端部がほぼ揃う
    ように集め、この両端部周囲にポリテトラフルオルエチ
    レン製外枠スリーブを嵌め込むとともにこの外枠スリー
    ブの外周を固定し、次いでこの両端部を加熱することに
    よって各チューブおよび外枠スリーブの一体化を行なう
    ことを特徴とする、フッ素樹脂製熱交換器の製造方法。
JP59107467A 1984-05-29 1984-05-29 熱交換器用ptfe製チューブ束の製造方法 Granted JPS60259898A (ja)

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