JPS6344690Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、２流体間で熱交換を行なわせる場合
に使用される熱交換器に関するものである。

例えば、ヘリウム冷凍液化装置等においては第
１図に示すように、図示しない圧縮機からジユー
ル・トムソン弁ａへ送給する高圧のヘリウムガス
と、前記ジユール・トムソン弁ａにより液化し
きれなかつたデユワーｂ内の低温、低圧のリター
ンヘリウムガスとの間で熱交換を行なわせるた
めに多くの熱交換器ｃが使用されている。ところ
が、従来の熱交換器ｃは、第２図に示すように第
１のガスが流通する伝熱材製のガス案内パイプ
ｄを第２のガスが流通するガス案内管路ｅ内に
挿通させ、このガス案内パイプｄの外周に熱交換
を促進するための多数枚のプレートｆ…やフイン
等を固着したものが一般的である。そのため、組
立てに当つては、前記ガス案内パイプｄにフイン
やプレートｆ…を固着するための多くの部分溶接
作業や接合作業が必要となり、製作に多大な手間
を要するという問題がある。

また、他の形式の熱交換器として、例えば、特
開昭50−84952号公報に示されるように、複数本
のパイプを並列に接続して内部に第１の流体が流
通し得る帯板状のシートを構成し、そのシートを
螺旋状に巻回して第２の流体を流通する案内管路
内に収容するようにしたものが知られている。と
ころが、このような構成のものは、多数本のパイ
プを所定の長さに切りそろえるとともに、それら
のパイプを帯板状に並べて相互に接合する必要が
ある。そのため、このものも製作に手間がかかる
という課題を有している。

他の分野で使用される熱交換器についても事情
は同じであり、製作が容易でコストダウンを図る
ことができる熱交換器の出現が望まれている。

本考案は、このような事情に着目してなされた
もので、伝熱材製の対をなす薄板を密着防止手段
を介して重合させるとともに、それら薄板の側縁
部同士を接合して、内部に第１の流体を流通させ
得るプレート状の案内シートを構成し、その案内
シートを所要の形状に変形させてガス案内管路内
に配設してなるものにすることによつて、前述し
た要望にこたえることができるようにした熱交換
器を提供するものである。

以下、本考案の一実施例を第３図〜第１１図を
参照して説明する。

第１図は本考案に係る熱交換器１の全体を示す
斜視図、第２図は、同熱交換器１の拡大した側面
図である。この熱交換器１は、内部に第１の流体
が貫流する流路２ｄを有してなる案内シート２
を断面うず巻形に巻回し、この巻回した案内シー
ト２を第２の流体が流通する案内管路３内に配
設したものである。案内シート２は、第５図、第
６図に示すように、熱伝導の良好な材料により作
られた対をなす薄板４，５を密着防止手段たる発
泡金属６を介して重合させ、その両側縁部４ａ，
５ａを溶接により気密に接合させて袋状となした
もので、内方に流路２ｄが形成されている。そし
て一端側に前記両薄板４，５間へ第１の流体を
導入するための入口２ａが設けてあるとともに、
他端側に前記両薄板４，５間から前記流体を導
出させるための出口２ｂが設けてある。発泡金属
６は、無数の連続気泡を有したもので、前記両薄
板４，５間に層状に充填されている。このように
してなるプレート状の案内シート２を、まず、第
７図および第８図に示すように２つ折りにし、し
かる後に、第９図、第１０図に示すように折曲部
２ｃが芯になるようにして巻回する。そして、こ
のようにして巻いた棒状の案内シート２を、第１
１図に示すように円筒体状の案内管路３の内部に
挿入する。なお、この案内管路３の周壁には、長
孔３ａ，３ｂが穿設してある。しかして、これら
の長孔３ａ，３ｂを通して前記案内シート２の入
口２ａ部および出口２ｂ部を外部に導出させ、そ
の導出部にできる隙間を溶接継手７や接着剤等に
より密閉することによつて本熱交換器が完成す
る。

このような構成のものであれば、案内シート２
の入口２ａから該シート２内に導入された第１の
流体は、発泡金属６により形成された薄板４５
間の空間を通つて出口２ｂ方向へ導びかれ、該出
口２ｂから該案内シート２外へ導出される。一
方、案内管路３内に導入された第２の流体は、
前記案内シート２の外面に接触しつつ流通し逐次
案内管路３外へ導出される。そのため、前記第１
の流体と第２の流体とが前記薄板４，５を介
して熱交換を行なうことになる。

しかして、かかる熱交換器によれば、案内シー
ト２を適当に変形させて第２の流体に対する接
触面積を大きく設定しておきさえすれば、効率の
高い熱交換を行なわせることができる。しかも前
記案内シート２は、薄板４，５を発泡金属６を介
して重合させたものであるため、該案内シート２
を変形させても前記薄板４，５が密着して第１の
流体の流れが阻外されるという不都合は生じな
い。しかも、このようなものであれば、所定形状
に裁断した薄板４，５を発泡金属６を介して重合
させ、その両側縁部４ａ，５ａ同士を接合するだ
けで案内シート２を構成することができる。その
ため、ガス案内パイプに多数のフインやプレート
を接合したり、多数本のパイプを切りそろえて相
互に接合する場合に比べて、製作に要する工数を
少なくすることが可能である。

なお、密着防止手段は、前記実施例のものに限
られないのは勿論であり、例えば、第１２図〜第
１５図に示すようなものであつてもよい。すなわ
ち、第１２図、第１３図に示す案内シート１２
は、一方の薄板１５の内面に入口１２ａから出口
１２ｂに向かう複数本の突条１６…をエツチング
によつて形成し、これらの突条１６…を、該薄板
１５とこれに重合させる薄板１４とが密着するの
を防ぐための密着防止手段としたものである。ま
た、第１４図、第１５図に示す案内シート２２
は、一方の薄板２５の内面に入口２２ａから出口
２２ｂに向かう複数本の突条２６…をプレスによ
つて形成しこれらの突条２６…を、該薄板２５と
これに重合させる薄板２４との密着を防ぐ密着防
止手段としたものである。密着防止手段のさらに
他の実施例としては、両薄板の内面にエツチング
やプレス等により突条を形成したものや、エツチ
ングやプレス等により突条を形成した格別な中板
を前記両薄板間に介在させたもの等も考えられ
る。

また、案内シートの形状や変形の態様も、図示
実施例のものに限定されるものではなく、本考案
の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能であ
る。第１６図、第１７図は、その変形例の一つで
ある。すなわち、この案内シート３２は、一端側
に前記入口２ａと同様な入口３２ａを有するとと
もに他端側にパイプ状の出口３２ｂを有してなる
ものであり、この出口３２ｂ部分を芯にしてうず
巻状に巻回したものである。

取り扱う流体としては、ガス以外に気液２相の
流体とかあるいは液体のみの場合もあり、これら
の熱交換器としてもこの考案は適用できる。

本考案は、以上のような構成であるから、次の
ような効果が得られる。

まず、案内シート内を流れる第１の流体と該案
内シート外を流れる第２の流体との間で熱交換を
行なわせ得るようにしているので、案内シートを
適当に変形させて案内管路内に配設することによ
つて大きな熱交換面積を確保することができる。
そのため、小形で効率の高い熱交換器を提供でき
るものである。

また、前記案内シートは、薄板を密着防止手段
を介して重合させたものであるため、該案内シー
トを変形させても薄板が密着して第１の流体の流
れが阻止されるという不都合が生じない。そのた
め、前記案内シートを比較的自由な形状に変形さ
せて熱交換の最適化を図ることができる。

しかも、前記案内シートは、対をなす薄板を密
着防止手段を介して重合させ、その側縁部を適宜
接合させるだけで出来上るため、ガス案内パイプ
の外周に多数のフインやプレートを固着する場合
や、多数のパイプを切りそろえて並列に接合する
場合に比べてはるかに製作が容易である。そのた
め安価な熱交換器を提供できるものである。

特に、前記実施例のように密着防止手段とし
て、発泡金属あるいはエツチングやプレスによる
突条を採用すれば、大量生産が容易になるため、
大幅なコストダウンを図ることができるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例を示す回路説明図、第２図は同
従来例を示す概略断面図である。第３図〜第１１
図は本考案の一実施例を示し、第３図は斜視図、
第４図は拡大した側面図、第５図は変形前のガス
案内シートを示す一部分解した正面図、第６図は
第５図におけるＡ−Ａ線断面図、第７図は変形途
中のガス案内シートを示す正面図、第８図は第７
図におけるＢ矢視図、第９図は変形途中のガス案
内シートを示す正面図、第１０図は第９図におけ
るＣ矢視図、第１１図は組立過程を示す斜視図で
ある。第１２図は本考案の他の実施例を示す一部
分解した正面図、第１３図は第１２図におけるＤ
−Ｄ線断面図、第１４図は本考案のさらに他の実
施例を示す一部分解した正面図、第１５図は第１
４図におけるＥ−Ｅ線断面図、第１６図は本考案
のさらに他の実施例を示す斜視図、第１７図は第
１６図におけるＦ−Ｆ線断面図である。 １……熱交換器、２，１２，２２，３２……案
内シート、３……案内管路、４，５，１４，１
５，２４，２５……薄板、４ａ，５ａ……側縁
部、６……密着防止手段（発泡金属）、１６……
密着防止手段（エツチングによる突条）、２６…
…密着防止手段（プレスによる突条）。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 伝熱材製の対をなす薄板を密着防止手段を介
   して重合させるとともに、それら薄板の側縁部
   同士を接合して内部に第１の流体が流通する流
   路を形成してなる案内シートを具備し、この案
   内シートを所要の形状に変形させて第２の流体
   が流通する案内管路内に配設したことを特徴と
   する熱交換器。 (2) 前記密着防止手段が、発泡金属であることを
   特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項記載
   の熱交換器。 (3) 前記密着防止手段が、前記薄板の内面にエツ
   チングにより形成した複数本の突条であること
   を特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項記
   載の熱交換器。 (4) 前記密着防止手段が、前記薄板の内面にプレ
   スにより形成した複数本の突条であることを特
   徴とする実用新案登録請求の範囲第１項記載の
   熱交換器。