JPS6218856Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、積層形熱交換器に係り、特に、室
温、すなわち常温からの予冷却を短時間で行うの
に好適な積層形熱交換器の改良に関するものであ
る。

従来のヘリウム冷凍機に適用される積層形熱交
換器では、運転が停止されていたヘリウム冷凍機
を再び運転して極低温ヘリウムを生成させようと
したときに、室温、すなわち常温まで温度が上昇
しており、ヘリウム冷凍機の運転を開始しても極
低温ヘリウムの生成は行なわれない。このため、
積層形熱交換器を所定の温度レベルまで冷やす予
冷却が必要となる。この室温、すなわち常温から
の予冷却は、膨張エンジンの寒冷又は液体窒素等
の副作動流体の冷熱を利用し冷却された作動用の
冷媒ガスであるヘリウムガスを積層形熱交換器内
に循環させて行なうものや、積層形熱交換器の外
周に予冷却用のパイプを巻き付けて、パイプ内に
液体窒素を循環させて行なうものがある。

前者のように積層形熱交換器内にヘリウムガス
を流して予冷却する場合は、ヘリウムガスがもつ
冷熱を積層形熱交換器に伝達するときのヘリウム
ガスの伝達係数が小さいため、その予冷却時間が
長くなるという問題がある。なお、この場合、ヘ
リウムガスの代わりに液体窒素や液体ヘリウム等
を流せば、伝熱係数を大きくとることができる
が、ヘリウム以外の不純物となるものは流せず、
また、液体ヘリウムのように極低温液を常温状態
のところに流すと、急激に気化して系内の圧力が
急上昇し機器に損傷を与えるので流すことはでき
ない。

また、後者のように積層形熱交換器の外周に巻
き付けた予冷却用のパイプに液体窒素を流して予
冷却する場合は、パイプと伝熱板との接触はパイ
プの外周の一部分しか接触しておらず、かつ、パ
イプ材を介して間接的に冷却するので、充分な伝
熱効果を得ることができず、また、パイプが積層
形熱交換器の両温端部まで接触しているので、ヘ
リウム冷凍機の運転時にパイプ材を伝導して積層
形熱交換器の高温部から低温部に熱が侵入し、積
層形熱交換器の効率が低下するという問題があ
る。

本考案の目的は、多孔を有する伝熱板の縁端に
多孔を有する予冷却用端部を設け、スペーサに予
冷却用の副作動流体流路を有する端部を伝熱板の
予冷却用端部に対向する位置に設けて、積層形熱
交換器に積層形熱交換器予冷却用の流路を形成し
たことを特徴とし、この積層形熱交換器予冷却用
の流路に冷却用冷媒を通すことによつて、室温、
すなわち常温からの予冷却を短時間で行なうこと
のできる積層形熱交換器を提供することにある。

本考案の一実施例を第１図、第２図により説明
する。

第１図において、１は伝熱板であり、伝熱板１
の縁端、つまり、中央伝熱部２の両端には中央伝
熱部２と同じく多孔を有する予冷却用端部３が設
けられている。第２図において、４はスペーサで
あり、スペーサ４には伝熱板１の予冷却用端部３
に対向する位置に予冷却用の副作動流体流路５を
有する端部６が設けられている。

このような多孔を有する伝熱板１とスペーサ４
を交互に積層し接着若しくは溶着して一体化し、
側部に予冷却用の流路を形成してなる積層形熱交
換器（図示省略）では、室温、すなわち常温から
の予冷却時に副作動流体、例えば、液体窒素を流
通させる。

このように副作動流体流路５部に副作動流体、
例えば、液体窒素を流通させて積層形熱交換を室
温、すなわち常温から予冷却する場合は、液体窒
素により伝熱板１の予冷却用端部３を直接冷却し
ているので伝熱板１に伝える伝熱係数は大きく、
また、液体窒素と予冷却用端部３との接触面積は
予冷却用のパイプを積層形熱交換器の外周に巻き
付けたものと比べて広いので、伝熱板１に伝える
冷熱量を多くでき、積層形熱交換器を急速に冷却
することができる。

また、副作動流体流路５を積層形熱交換器内の
流路とは別に分離して配置し、伝熱板１への冷熱
の熱伝導により冷却するので、室温、すなわち常
温からの予冷却を簡単、すなわち容易に行なうこ
とができる。

なお、本積層形熱交換器の予冷却用の流路、す
なわち伝熱板１の予冷却用端部３とスペーサ４の
副作動流体流路５で形成される流路は、伝熱板１
の中央伝熱部２の流路とは隔離されており、か
つ、積層形熱交換器の予冷却用の流路は、伝熱板
１とスペーサ４とが交互に積層されており、流路
の長手方向に対して熱的に隔離されているので、
予冷却用のパイプを積層形熱交換器の外周に巻き
付けたもののように、実際の運転中に高温部の熱
が冷却用のパイプを伝わつて低温部に侵入すると
いうことはないので、予冷却終了後の積層形熱交
換器の伝熱効率の低下は生じない。

本考案は、以上説明したように、積層形熱交換
器を構成する伝熱板の縁端に多孔を有する予冷却
用端部を設け、同じくスペーサに予冷却用の副作
動流体流路を有する端部を伝熱板の予冷却用端部
に対向する位置に設けたということで、積層形熱
交換器の室温、すなわち常温からの予冷却時間を
短縮できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は、本考案の一実施例を説明す
るもので、第１図は、予冷却用端部を中央伝熱部
の両端に設けた伝熱板の平面図、第２図は、予冷
却用の副作動流体流路を有する端部を伝熱板の予
冷却用端部に対向する位置に設けたスペーサの平
面図である。 １……伝熱板、２……中央伝熱部、３……予冷
却用端部、４……スペーサ、５……副作動流体流
路、６……端部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 多孔を有する伝熱板とスペーサとを交互に積層
   し接着若しくは溶着して一体化して成る積層形熱
   交換器において、前記伝熱板の縁端に多孔を有す
   る予冷却用端部を設け、前記スペーサに前記予冷
   却用端部に対向する予冷却用の副作動流体流路を
   有する端部を設けて、前記積層形熱交換器に前記
   積層形熱交換器予冷却用の流路を形成したことを
   特徴とする積層形熱交換器。