JPS6060404A - ガス通路を有する熱交換器 - Google Patents

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】 本発明はガス通路を有する熱交換器にして該ガス通路か
実質的にその縦［１ｆｌｌ線と平行に延びかつ相互に気
密となるようＶｃ酵接された媒体齢送壁管よりなり、前
記ガス通路か少なくともそσ）一端において媒体搬送管
によって終結し、該媒体搬送管が同様に相互に気密とな
るように溶接されかつガス通路の縦軸線の横方向に延び
るようになっている熱交換器に関する。

（従来の技術） この型の熱交換器は蒸気発生器の形として周知であり、
そのガス通路は矩形断面を有している。

このガス通路の頭端を終結させるために該ガス通路の二
つの相対する側壁の管はその頭端において９０度の角度
で内方に曲げられ、かつガス通路の中心まで延びるよう
にされており、したがってこのようになすことは簡単で
ある。前記二つの曲成された側壁が出合う個所において
壁管は上向きに曲げられ、かつｉＩｉ！、＃ｉｌ状管寄
せにして、カバーと平行となるようにかつ管に対して垂
直に配設された管寄せに延びている。この構造は簡単で
あるがいくつかの基本的な欠点を有している。

この構造においては前記側壁の曲管は他の二つの倶１壁
の管より長くなる。したがってこの曲％・を通って流れ
る媒体は他の非湾曲壁管な通る媒体よりも長時間にわた
ってガス通路内の畠温煙道ガスにさらされる。したかつ
てガス通路の４個の壁から発出する媒体は二つの異なる
熱力学的状態ＶＣある。

こい周知の構造は矩形断面を有するガス通路たけに使用
し得るものであり、すなわちガス通路か４個以上の側部
よりなる断面を有する場合、または円形断面を有する場
合には使用できない。

さらにガス通路の１ｆｌ１１壁をガス通路端部の配管か
ら、これら２組の配管が、それぞれ相互に連結されてい
ない管寄せに連結されるようになすことによって完全に
分離することも周知である。このような構造な実際的に
使用することは非常に困難である。その理由は特に問題
とするガス通路９大きさにより該ガ゛ス通路の配管とガ
ス通路の端部配管との間に異なる熱膨張を発生せしめ、
これを解決するために非常に複雑なかつ高価な装置を必
要とするようになるからである。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明の目的は前記の型の熱交換器に対し、ガして、ガ
ス通路の任意の断面に対して使用し得ると共に、周知の
配管の長さの著しい不同を避は得るようになった構造を
供することである。

（問題点な解決するだめの手段） ＝ｆＩ記目的のために本発明においては、ガス通路の一
端において終結するすべての管が媒体側において該ガス
通路の壁管の少なくとも８０％に連結される。壁管を通
る媒体の少なくとも８０チかガス通路端部いすべての管
に送給されるようにしたこの解決法によれは、特に任意
の断面を有するガス通路の構造な著しく簡単にすること
ができる。

この新規な解決方法によれは、周知の熱交換器に比して
管の長さの差をより少なくすることかできる。

（発明の効果） 本解決法によ」１は熱交換器の構造を簡単となし得るは
かりでなく、在来の技術な製造および組立てにそのまま
使用することができ、かつ特に保守作業を行う時に必要
なガス通路配管に対する近接性が得られる。

（実施例） 次に添付図面によって本発明の詳細な説明する。

第１図および第２図において熱交換器、たとえは蒸気発
生器の垂直ガス通路１は入角形断面を有する直立プリズ
ムの形を呈している。フ０リズム１の８個の各側部はガ
ス通路の縦方向に延ひる管１５よりなり、かつこれらの
管はウェブ６を介して気密となるように相互にｍ接され
、ガス通路境界壁を形成している。第２図に示される如
くガス通路１の用端において、管１５は内方に向って９
０度の角度をなすように曲けられ、実質的に水平ＶＣ延
びる管５を形成している。こ旧らσ）管ｋｉｔ次に７０
リズムの各側においてガス通路４ｔｈ中心に向って相互
に平行ＶＣ延ひている。六角形（第１図）の一つの側部
と関連する各三角形面の中の平行管５は（”Ｊ　ｈも、
＠接三角形面の出会う縁２４まで延びている。前記縁２
４において管は上向きに曲けられかつ容管は管寄せ２２
に導かれ、各管寄せは縁２４と平行となるように、かつ
ガス通路１の上方において水平となるように配置されて
いる。同様にこの三角形面の中に含まれるウェブ６と共
に、８個の三角形面内に位首するすべての管５はガス通
路１に対する気密なカバー２０を形成している。

第１図によって明らかな如く、相互に整合する二つの管
寄せ２２は結合されてガス通路の全幅員にワタッて延び
る管寄せを形成するようになっている。

したがってこの実施例においてはガス通路１のすべての
壁管１５はカバー２８の延長であり、すべてのカバー管
が媒体側のガス通路の壁管の全部と直列に連結されるよ
うになっている。「関連三角面を有する六角形の各側部
における管の長さの差は実際に同一となり、」シたがっ
て管の中な流れる冷却剤の熱吸収はガス通路の全体を考
えた時にさらに均一となり、したがってまた管寄せに流
入する時の状態も均一となる。冷却剤の状態を流動冷却
剤の混合によって平衡せしめるようになった管寄せ２２
から流出する作業媒体は合併され（その態様は図示され
ていないが）、かつ蒸気発生器の他の加熱表面に送給さ
れ、または直接に消費部門に送給される。

第６図および第４図に示された実施例においては、たと
えは蒸気発生器燃焼室として働ちく垂■。

ガス通路１は６個の同じ側部な有する直立六角形プリズ
ムの形を有している。前記９１１１部も壁管１５によっ
て形成され、該壁管はガス通路１の縦方向に延υ・、か
つウェブ６により気密となるように相互に溶接されてい
る。第１垂直面Ｃにおいては６個の非隣接０１１［部の
管か内向きＶＣ９ｏｉの角度で曲けられ、官５′の形で
相互にガス通路のカバー２の第１層３を形成している。

プリズムσ）他の６個のＩＨ１１部も第１垂直面Ｃの上
方に位置す２・第２垂直面りにおいて内向きに９０度の
角度で曲けられ、かつ管５”の形でカバー２の第２層４
な形成している。

前記二つの層３．４において壁管１５の１１４１に酊接
されたウェブ６は管５′、５“の間を延ひている。

第６図に示された第１層３において、ガ゛ス通路１の外
方左側壁から発出した管５′は関連ウェブ６と共に、こ
の壁の二つの最外方管がこの層の他の二つの壁の＠抜殻
外方管５′と出会う位置に延び、これら二つの位置゛の
一つは第６図において参照文字Ｅによって衣わされてい
る。これら二つの位置を連結する線にｆｄいて、外方左
から発出しかつウェブ６を有しないＩ＃５′は上向きに
曲けられ、９０度に曲けられた別の湾曲部分となった後
、水平に端部管寄せ８に導かれる。他の二つの側部か店
発出した第１層３の管５′は先ず前記外方左から発出し
た管と同様に第６図の位＃Ｆまで延びるが、この時これ
らの管は位置Ｆから二つの位腸ＥＫ延びる連結線によっ
て（垂直面Ｃ内にある間に）、この二つの位置Ｅの連結
線の方に向って相互に平行に延ひる。前言Ｃ６本の連結
線によって画定された三角形面内においては管５′のピ
ッチはこの三角形の外部におけるよりは小さり、シたが
ってウェブもこれに対応してせまくなる。加１１輌３の
すべての管５′か出会う位１１　Ｅを連結する線におい
て、ウェブ６を有しないかつピッチの小さい肯５′は上
向きに曲けられ、端部管冒せ８に導かねる一カバー２の
第１１脅３は３飴の三角形開口１３を有し、該開口の一
つけその一部分が第３図に示さｈている。前記開口は第
２層４を彫蔵する管５“によって被慎されている。何れ
の場合においてもガス通路の一つの倶１部から発出する
管５”のほぼ半分は中央帯状部分を形成し、該中央帯状
部分はガス通路の中心に向って、第１層３の三角形面内
において位置Ｆ、またはこれに最も近いＦを乗り越える
ようになるまで延ひる。各中央帯状部分σ）この端部に
おいて、管５“は垂直上向きに曲げ后オ′１、別の湾曲
部となった後、水平に管をせ７ｖｃＩＡひている。

各中央帯状部分の谷側において関連ガス通路壁から発出
した他の管５”しま前記中央帯状部分の管の距離の半分
にわたって延ひ、次に垂直上向きに曲けられ、最後に別
の湾曲部として水平に曲けられ、かつ中央帯状部分の他
の管が連結さＪまた中間管寄せ７に連結される。第２１
−４のウェブ６しま垂直面りにおいてのみ管５“の間を
延びている。中ｍ１管寄せ７は連結管１２（第４図）Ｋ
よって端部管寄せ８に連結されている。

端部管寄せ８と同様に、中間管寄せ７は実質的に水平に
配置さね、かつ該中間管をせ７および端部管寄せ８はこ
れち管寄せに連結される管５′、５“に対して直角をな
すように位置決めされている。

連結管１２と、！！、１層３の外部および第４層４の外
部を延びる管５’、５″の部分とは、カバー２内の異な
る熱膨張および地震等に起因する変形に容易に順応する
ために必要な可撓性を表わす長さおよび形状を有するよ
うにされている。

４個の水平部拐９が対ななし、かつガス通路１の縦軸線
に対して対称となるように配分さね、かつ第２層４と中
間管寄せ７との間においである高さな有するように配設
されている。前記部材９はその中心の剛直な連結部分、
およびその長さにわたって配分されかつ長さの方向に摺
動し得るように配分された複数の連結部分により、周知
の態様で（図示せず）カバー２に連結され、さらに該部
材９はその端部において継手によりガス通路１の垂直壁
に連結されている。したがってカバー２い曲げ応力は部
材９によって引受けれられかつ純粋の引張または圧縮応
力とし℃ガス通路１の壁に伝達され、この時前記摺動部
分および継手が部＠９の縦方向熱膨張を引受ける。

部材９のまわりを延びる管５Ｎはこの部材から、肢管が
その機能を自由に果し得るように隔置されている。

第１層３内の三角形開口１３の縁に沿ってシート全域の
帯片１１が該第１層３を第４；脅４に連結し、ガス通路
１の内部がその周囲から密封されるようになっている。

第５図および第６図に示される如く、カバー板１０は前
記三角形開口１３の缶縁と平行に、第２層４の下側に連
結され、かつ前記各板は二つの隣接管５”を連結し、隣
接するカバー板１０が相互に接触し、かつすべての板１
０が共に平ちな面を形成するようにされている。開口１
３を画定する管５′の縦軸線とほぼ同じレベルにおいて
前記シート金属帯片１１が前記平らな面と、前記管５′
とに密封関係を有するように溶接されている。前記浴接
は製造時に下方から容易に行うことかできかつ続いて行
われる検査も可能となるようにされている。ガス通路１
の内部とその周囲とを確実に密封するために、カバー板
１０の二つの端部は管５“間のウェブ６まで延ひ、かつ
密封関係な有するようにこのウェブＦｃ？６接されてい
る。

第１図および第２図の場合と同様に第７図および第８図
に示さＪまた実施例は正八角形断面を有するガス通路の
カバー２０に関するものである。しかしながらこの場合
はガス煙道の壁管１５はその頂端の近くにおいて外方に
曲けられ、かつ中間管冨せ２１に延ひており、この型の
管寄せ２１はガス煙道１の各側部と平行に配置されてい
る。各中間管寄せ２１から出た管５は平行に延び、かつ
何れの場合においても二つの壁管１５の間にお（・てガ
ス通路ＩＦｃ入り、カバー２０を形成するようになって
いる。前記管はなおりバー２０内にお（入て平行関係を
倭するように縁２４まで延び、ここで隣接中間管寄せ２
１から出た管５と出会う。

第１図および第２図の実施例と同様に、管５）′！カバ
ーの縁２４から上向きに曲けられ、かつ該縁２４に沿っ
て延びる管をせ２２に連結されて℃・る。

カバー２０から上向きに突出する′ｇ一部分の長さは、
熱膨張または地震等に起因する変形を容易に引受ける十
分な可撓性を有するようにされている。

中間管寄せ２１は第７図に示された態様と異なる態様で
媒体の流動内に配設することかできる。

たとえはがヌ通路１の壁の壁管１５は関連する中間管寄
せを介して、前記壁に隣接するカバー２０の三角形部分
に位置していない管５ｖｃ連結することができる。

本発明のすべての実施例においては、カバー内の管は水
平に対しである程度σ）１頃剰を有するように配設し、
肢管の中に含まれる液状流体および残留物かこの管から
流出し、腐食および（または）始動時に問題が生じるの
を阻止するようにする方が存利である。

もちろん前記カバーＶＣは周知の態様でマンホール等の
如き出入用σ）マンホールを設けることかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるガス通路の一端の略平面図、第２
図は第１図の線■−Ｈに沿って取られた略断面図、第６
図は第１図に対する変型構造を有するガス通路の一端の
略平面図、第４図は第６図の線ＩＶ−ＩＶに沿って取ら
れた略断面図、第５図は第４図の（Ａ）の方向に見た拡
大詳細図、第６図は第４図の（Ｂ）の方向に見た拡大詳
細図、第７図は本発明の他の実施例の略平面図、第８図
は第７図の線■−■に沿って取られた断面の詳細を示す
図。 １：ガス通路、３：第１層、４：第２層、５゜５′、５
”：水平管、７：中間管寄せ、８：端部管寄せ、９：水
平部拐、１２：連結管、１５：壁管、２０：カバー。 代理人　浅　村　皓

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　ガス通路な有する熱交換器にして、該ガス通路
   が実質的にその縦軸線と平行に延び、かつ気密となるよ
   うに相互に溶接された媒体搬送壁管よりなり、前記ガス
   通路が少なくとも媒体搬送管によってその一端に達し、
   該媒体搬送管も気密となるように相互に溶接され、かつ
   ガス通路の横方向に延びるようになっている熱交換器に
   おいて、前記ガス通路の一端に達するすべての管が該ガ
   ス通路の壁管の少なくとも８０％にわたって前記媒体側
   に連結されていることな特徴とする熱交換器。 （２）　特許請求の範囲第１項記載の熱交換器において
   、前記壁管がガス通路によって囲繞されている内部に向
   ってほぼ９０度の角度で曲げちれ、ガス通路の一端に対
   する管を形成するようＫなって（・る熱交換器。 （３）　特許請求の範囲第１項記載の熱交換器におし・
   て、前記壁管が９０度の角度で、前記ガス通路によって
   囲繞される内部に向って曲けられ、該ガス通路の一端に
   延びる管を形成するようになっており、かつ一つ面と平
   行関係を有する群として延ひ、さらに前記端部管が、他
   の群の端部管と出会う区域において、ガス通路の縦軸線
   と平行な該管の関連面から外方に曲げられかつ前記管群
   が出合う区域と平行に延びる管寄せに導かれるよ５ｉな
   っている熱交換器。 （４）特許請求の範囲第１項記載の熱交換器においけら
   れている熱交換器。 （５１特許請求の範囲第４項記載の熱交換器において、
   前記管寄せがその中な通る媒体に対する混合器として構
   成されている熱交換器。 （６）　特許請求の範囲第１項から第５頂までの何れか
   一つの功に記載された熱交換器において、ガス通路内に
   おける壁管のピッチおよび該ガス通路の一端に延びる管
   のピッチが等しくなるようにされている熱交換器。 （７１特許請求の範囲第１項記載の熱交換器において、
   ＠配ガス通路が四つの側部より多い側部と、同じ長さの
   等数の側部とを有する多角形断面を有し、ガス通路の交
   互の６壁の壁管が９０度の角度で、端末となるべき該ガ
   ス通路端部に近い第１垂直面（Ｃ）に向って曲げられ、
   かつ各場合共一つの線すなわち隣接する交互の壁の最外
   方曲管が出合う二つの点を連結する線上の位置に延ひ、
   前記連結線によって囲繞された面が該連結線まで延びる
   曲管の少なくともあるものの延長部分によって満され、
   かつガス通路の他の壁の管が、端末となるべきガス通路
   端部の近くに位置する第２垂直面（Ｄ）内において、９
   ０度の角度で内方に曲けられ、かつある距離にわたって
   延ひ、これら容管が関連する他の壁およびこの壁に隣接
   する二つの交互の壁の関連する最外方曲管によって画定
   された三角面を被覆するようになっている熱交換器。 （８）特許請求の範囲第７項記載の熱交換器において、
   前記ガス通路内の壁管のピッチおよび該ガス管のピッチ
   が等しくなるようにされている熱交換器。 （９）　特許請求の範囲第８項記載の熱交換器において
   、前記ガス通路内の壁管のピッチが前記三角面な被覆す
   る管のピッチと等しくなるようにされている熱交換器。 ＱＯｉ　特許請求の範囲第８項または第９項記載の熱交
   換器において、前記連結線によって囲繞された面積な満
   す管のピッチが、ガス通路の交互の６壁から外方に曲げ
   られた管のピッチと等しくなるようにされている熱交換
   器。 Ｑｌｌ　特許請求の範囲第７項記載の熱交換器において
   、前記ガス通路の交互の６壁から外方に曲けられた管が
   共通の管冒ぜに導かれ、かつ該ガス通路の、他の壁から
   外方に曲けられた管がそれぞれ関連する三角面を被覆し
   た後、管をせに導かれるようになっている熱交換器。 （１２１特許請求の範囲第１１項記戦の熱交換器におい
   て、前記ガス通路の他の壁から外方に曲げられた管が導
   かれている前記管寄せが共通管寄せである熱交換器。 ０３）％許請求の範囲第１１項記戦の熱交換器にして前
   記ガス通路が縦軸線を有する熱交換器において、複数の
   平行部材が一端において終結する管Ｃｒ）近くにおいて
   ガス通路の外側に配設され、一方においてはがス通路の
   他の壁から外方に曲けられた管が導かねる管寄せと、他
   方においてはガス通路の端部において終結する管との間
   に位り′シ、かつ共通管寄せと平行に延び前記ガス通路
   の壁に枢動自在に連結されている熱交換器。 ０４１　特許請求の範囲第１１項記載の熱交換器におい
   て、少なくとも前記共通管をせがその中を通る媒体に対
   する混合器として構成されている熱交換器。