JPS61205795A - 浮動プレ−ト型熱交換器のシ−ル装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、炉、ボイラー、焼却炉等において、流出する
排ガスの熱を回収し流入する空気を予熱するのに用いら
れる、特に個々の熱交換板が外枠に対して浮遊支持され
ている形式の浮動プレート型熱交換器に関する。

従来の技術 浮動プレート型熱交換器は例えば特表昭５９−５００５
８０号公報に示す熱交換器構造を備えている。　すなわ
ち第３図に於て、交互に交差する二つの流体のための流
路を備え連続して平行に間隔を置いて配置された四角形
の熱交換板３からなる積層体４が、二つの鏡板５及び両
鏡板５の対応する隅部間に延び両鏡板５を相互に連結す
る四つのコーナーポスト６によリ一体的に構成される外
枠２に支持され、これらの熱交換板３は瞬接する熱交換
板との間に弾性セパレータ（図示しない。）を介在する
ことによつて、使用時に生じる板面に垂直な方向の熱膨
張を弾性セパレータに吸収させて外枠２内で自由に膨張
することができ、また板面に平行な方向の熱膨張に対し
ても積層体４とコーナーポスト６との間に弾性スペーサ
（図示しない。）を介在させてこれを吸収し同様に自由
に膨張可能にされており、このように外枠２内ですべて
の方向に変位可能に、いわゆる浮遊支持されていること
を特徴としている。

特に第３図に示すものは上記弾性スペーサに相当する構
造として、積層体４の隅部にコーナーアングル８を当接
し、コーナーアングル８の長手方向に延びる直交する二
平面と、コーナーポスト６のこれに対向して長手方向に
延びる一つの平担面との間に一対のスプリングロール１
１を弾性的に圧接した状態で介在して積層体４を弾接力
で浮遊支持し、かつこの弾接力を利用して弾接部を密封
して二つの流体流間の漏洩を防止する構造を備えている
。

発明が解決しようとする問題点 ところで、炉等に流入する空気は水分を含み、また炉等
で発生した燃焼排ガスは多量の水分、硫黄酸化物および
窒素酸化物を含み、低温部に接触して水分や稀硫酸、硝
酸を生じ、これらが金属を著しく腐食させることが知ら
れている。

熱交換器においてこれを避けるためには、排ガスが流入
空気に混入して本体内部に入らないようにすることはも
とより、両流体のシール部での材料の腐食を未然に防止
するためにシール部自体に排ガスまたは流入空気が侵入
しないようにすることもまた重要である。　排ガスが隅
部に設けられた一対のスプリングロール１１によりシー
ルされて低圧の空気流入側に洩れ出すのを防止する上述
の従来装置の場合、一対のスプリングロール１１で形成
されたシール室１４は一つの容量室を構成するので、室
内に滞溜する排ガスはそこで冷却されてこの部分に上述
した腐食を発生させるおそれがあり、また、コーナーア
ングル８側は積層体４の熱応動に伴って移動するので互
に対向する二平面とスプリングロール１１の最外層の湾
曲面との間に転勤を生じ、加えて、硬質材料間の面接触
でもあるため、排ガス中の粒子を噛み込んでシール不良
をひき起し腐食を更に助長することにもなる。　本発明
はこの種の浮動プレート型熱交換器のシール装置が有す
る構造上避は難い上記問題点を解決し、排ガスが流入空
気側に洩漏したり、シール部へ排ガスまたは流入空気が
侵入するのを効果的に防止する装置を提供することを目
的とするものである。

問題点を解決するための手段 本発明は、浮動プレート型熱交換器１において複数の熱
交換板３からなる積層体４の隅部にコーナーアングル８
を当接し、コーナーアングル８の直交する二平面とコー
ナーポスト６のこれに対向する二平面との間にスプリン
グロール１１をそれぞれ弾接状態で介装し、積層体４を
スプリングロール１１で四方から外枠２に浮遊支持する
と共に、互に対向する二平面および一対のスプリングロ
ール１１でシール室１４を形゛−５− 成し、このシール室１４にパージ用流体を導入してその
圧力を二つの流体流の圧力より高圧に保持するようにし
ている。　コーナーポスト６は、コーナーアングル８の
直交する二平面に対向する二平面を共通する単−平担面
として備えるものであってもよく、あるいはコーナーア
ングル８の直交する二平面にそれぞれ平行な直交する二
平面を備えるものであってもよい。　また積層体４は、
スプリングロール１１の支持力のみによらず、コーナー
ポスト６上に配置した台金物９上に載置しておくことも
でき、その他本発明の思想を逸脱しない範囲内で種々の
改変が可能である。

作　　用 コーナーアングル８の直交する二平面、コーナーポスト
６のこれらに対向する二平面、および互に対向する二手
面間に弾接介装された一対のスプリングロール１１によ
って形成されたシール室１４には、外部からシール室１
４に隣接して流動する二つの流体流の圧力より高圧のパ
−ジ用流体が導入される。　熱交換板３の積層体４は外
枠２に浮遊支持されているので、コーナーポスト６に対
し変位し、その結果スプリングロール１１は相対的に移
動する１平面間で追従して転動され、または伸縮される
。　さらにこれらの弾接面は硬質材料間の面接触である
から、排ガス中のダストを噛み込む等により間隙を生じ
る。　空気通路側の弾接部にこの間隙が生じた場合には
シール室１４のパージ用流体は空気通路側に漏洩するが
、シール室１４は漏洩量に対して十分な補給量を有しほ
ぼ一定の流体圧が保持されるので、排ガス通路側に間隙
を生じても、圧力差に相当する流速でパージ用流体が一
方的に排ガス通路側に流出し排ガスがシール室に侵入す
ることは起り得ない。　このようにして排ガスが空気通
路側に漏洩することはもとより排ガス及び流入空気がシ
ール室１４に洩れ込むことも防止される。　特に、コー
ナーアングル８の直交する二平面とコーナーポストのこ
れに対向する二平面とがそれぞれ平行面をなす場合には
、一対のスプリングロール１１がともに二つの平行面間
で弾接されることになるので相対移動に対し容易に追従
して転動し、また片寄った伸縮変形を受けることもない
。

実施例 以下、本発明の一実施例について第１図および第２図を
参照して説明する。　熱交換器１は外枠２と、外枠２に
浮遊支持された熱交換板３の積層体４とからなる。　外
枠２は補強７ランジを周縁に有する四角形の二つの鏡板
５と、両鏡板の対応する四つの隅部間に延び両鏡板５と
溶接またはボルト結合されるコーナーポスト６とにより
一体的に構成され、鏡板５にはカバーがボルト止めされ
ている。　熱交換板３は通常、対向端縁部をそれぞれ９
０°づつ１度相反する方向に平行に折曲して形成される
折曲面を側壁７とする幅広の溝状空間を流体通路として
備えており、熱交換板３は流体通路が９０°をなして交
互に交差するように９０°づつ向きを変えて配列されて
積層体４を構成し、流体通路は排ガスダクトまたは空気
ダクトに連通される。

積層体４の隅部には、熱交換板３に設けられた交互に交
差する流体通路を分離するためにコーナーアングル８が
当接され、コーナーアングル８の直交する二平面とコー
ナーポスト６のこれに対向する二平面との間には、合金
物６またはスペーサ１０を挾んで一対のスプリングロー
ル１１および弾性シール部材１２が配置されてコーナー
ポスト６に固設されている支持片１５がこれらを所定位
置に保持する。

スプリングロール１１は厚さ０．１ｍｍ乃至１胴程度の
金属製またはプラスチック製の弾性薄板を巻き紙状にほ
ぼ一層乃至複数層巻回したもので、対向する二面間に介
装され、弾性復元力によってその最外層を両面に弾接し
てシール作用を行つ。　スプリングロール１１はこの弾
性による圧接力でコーナーアングル８を介して積層体４
を押圧する。　積層体４は、四方からの押圧力が平衡す
る位置で使用時、熱変化に応じ、水平、垂直両方向に自
由に膨張、収縮可能に浮遊支持されており、必要に応じ
コーナーポスト６上に配置した台金物９上に載置するこ
ともできる。

コーナーアングル８の直交する二面、コーナーポスト６
のこれに対向する二面、および対向する二面間に弾接状
態で介装された一対のスプリングロール１１により囲ま
れた空間はシール室１４をなし、外枠２の外部に連通ず
る導管１３によりパージ用流体が導入される。　シール
室１４内の圧力を防接する二つの流体流の圧力より高圧
に保持し、スプリングロール１１の弾接部に間隙を生じ
た場合、パージ用流体は二つの流体流側には流れ得るが
、その逆方向の流れを不可能とし、二つの流体流間の漏
洩およびシール室への侵入を完全に防止する。　パージ
用流体には二つの流体に混入しても支障のない流体、例
えば空気または窒素を用いる０ スプリングロール１１は対向する１平面間に介装される
ので、その軸心に関し、はぼ対称位置にある最外層上の
二面が圧接面となるが、その圧接力を高めシール効果を
増大するためには、スブリングロール１１の長手方向に
延びる端縁が同様に長手方向に延びる他の端縁との間に
形成する開口、または最外層の長手方向に延びる端縁が
これより内層の面との間に形成する開口がシール室１４
側に開放されるようにスプリングロール１１の角度位置
を定めることが望ましい。　このようにすれば、スプリ
ングロール１１内部の圧力はパージ用流体圧と等しくな
り、排ガス圧または流入空気圧との差圧に応じた拡開力
がスプリングロール１１の最外層に生じ、これがスプリ
ングロール１１自体の有する弾性復元力による圧接力に
重畳して付加的にシール、効果を増大することになる。

　な札スプリングロール１１の長手方向両端部は外枠２
を構成する二つの鏡板５にシール部材を介して当接され
ているので密封は確保される。

発明の効果 以上述べたことから明らかなように、本発明によれば、
熱交換板の積層体を外枠に浮遊支持するスプリングロー
ルと、スプリングロールが弾接介装されるコーナーアン
グル及びコーナーポストの対向面との間の圧接面に間隙
が生じても、排ガスが流入空気側に洩れることはなく、
また排ガスまたは流入空気がその間隙を通ってシール室
に侵入するのを完全に防止することができ、排ガス及び
流入空気に起因するシール部での腐食作用をきわめて有
効に排除する効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例で第２図のＩ−Ｉ断面図、第２
図は本発明の同実施例の斜視図、第３図は従来装置の分
解斜視図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 二つの流体流間で熱交換を行うために交互に交差する流
   路を備え連続して平行に隔置された四角形の熱交換板か
   らなる積層体を、四角形の二つの鏡板と両鏡板の対応す
   る隅部間に延び鏡板を相互に連結するコーナーポストで
   一体構成した外枠に浮遊支持してなる浮動プレート型熱
   交換器のシール装置において、積層体の隅部にコーナー
   アングルを当接し、コーナーアングルの直交する二平面
   とコーナーポストのこれに対向する二平面との間にそれ
   ぞれスプリングロールを弾接介装して積層体を浮遊支持
   すると共に、上記互に対向する二平面および上記一対の
   スプリングシールによりシール室を形成し、このシール
   室にパージ用流体を導入してその圧力をシール室に隣接
   する二つの流体流の圧力より高圧に保持するようにした
   ことを特徴とする浮動プレート型熱交換器のシール装置
   。