WO2014038142A1 - 空冷式熱交換装置 - Google Patents

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WO2014038142A1
WO2014038142A1 PCT/JP2013/004861 JP2013004861W WO2014038142A1 WO 2014038142 A1 WO2014038142 A1 WO 2014038142A1 JP 2013004861 W JP2013004861 W JP 2013004861W WO 2014038142 A1 WO2014038142 A1 WO 2014038142A1
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header
upstream
air
main pipe
heat exchange
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PCT/JP2013/004861
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正雄 上野
善明 坂本
文明 坂井
健作 鈴木
敦正 石川
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千代田化工建設株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an air-cooled heat exchange device, and more particularly to a device used in a chemical plant, an LNG plant, a power plant or the like.
  • an air-cooled heat exchange device may be used to cool a medium (fluid) heated by heat exchange, compression, distillation, reaction, or the like (for example, Patent Document 1).
  • An air-cooled heat exchange device according to Patent Document 1 includes a rectangular steel frame, a heat exchanger including a finned tube-type heat transfer tube provided so as to cover an upper opening of the frame, and a heat transfer tube.
  • a fan device that supplies air to the outer surface, an upstream manifold that is provided at the upstream end of the heat exchanger and supplies high-temperature fluid to the heat exchanger, and a downstream header that returns the fluid that has passed through the heat exchanger to the high-temperature equipment And have.
  • the upstream manifold has a main pipe as a header portion on the upstream side and a plurality of branch pipes branched from the main pipe, and is connected to a plurality of heat exchangers at the downstream ends of the branch pipes.
  • the temperature of the main pipe rises due to the flow of a high-temperature medium inside, and the thermal expansion of the main pipe occurs. Displaces in the extending direction.
  • the plurality of heat exchangers are individually expanded by the circulation of the medium, they are separated from each other. Become. Therefore, the relative position between the downstream end and the upstream end of the branch pipe changes, and stress is generated in the branch pipe, in particular, the connection between the branch pipe and the main pipe and the connection between the branch pipe and the heat exchanger, and the branch pipe is damaged. There is a risk of doing.
  • a plurality of bent portions (elbow portions) 204 bent at substantially right angles are formed in the middle portion of the branch pipe 203 that connects the main pipe 201 and the heat exchanger 202, and the branch pipe 203 is formed during thermal expansion. May be bent at the bent portion 204 (the bending angle (opening angle) changes), thereby minimizing the stress of the branch pipe 203.
  • the elbow portion is formed in the branch pipe, there is a problem that the pipe line of the branch pipe becomes long, the structure becomes complicated, the material cost and the manufacturing man-hour increase, and the manufacturing cost increases.
  • the elbow part is damaged by repeating the deformation at the elbow part.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and in an air-cooled heat exchanger, it is possible to relieve stress generated during thermal expansion in a pipe connecting the upstream manifold and the heat exchanger with a simple configuration. Let it be an issue.
  • an air-cooled heat exchange device (1) comprising a gantry (3), an upstream main pipe (16) extending in a first direction, and the upstream main pipe.
  • An upstream having an upstream collecting pipe (17) communicating with the upstream main pipe for supplying fluid and a plurality of branch pipes (18) extending from different points of the upstream main pipe along the first direction
  • a side manifold (6) an inlet header (31) connected to each of the branch pipes and displaceably mounted on the mount, a heat transfer pipe bundle (35) connected to the inlet header at one end,
  • a heat exchanger (4) having an outlet header (33) connected to the other end of the heat transfer tube bundle, and connecting members (41, 75) for connecting at least two of the inlet headers to each other.
  • the coefficient of thermal expansion of the connecting member is the same as that of the upstream main pipe. It is achieved by providing air-cooled heat exchanger, characterized by having.
  • the temperature of the upstream manifold is increased by the medium passing through the interior, and the connecting member and the inlet header are thermally in the same environment as the upstream manifold (particularly, the upstream main pipe). Similarly, the temperature is raised. Therefore, these members perform the same thermal expansion. As a result, the relative position change between the upstream end and the downstream end of the branch pipe is reduced. Therefore, it is possible to reduce damage to the branch pipe without introducing a deformable structure (for example, an elbow portion) into the branch pipe itself, and the manufacturing cost can be reduced by simplifying the structure of the branch pipe.
  • a deformable structure for example, an elbow portion
  • the inlet header may be attached so as to be displaceable by allowing it to slide on the frame via a low friction material or an easily deformable material.
  • the connecting member In order to place the connecting member in the same thermal state as the upstream manifold, it is preferable to cover at least a part of the connecting member with a heat insulating material.
  • the inlet header and the outlet header are arranged one above the other, and the heat transfer tube bundle has a first heat transfer in which the inlet header extends in a second direction substantially perpendicular to the first direction.
  • a heat tube bundle (35) and a second heat transfer tube bundle (36) extending in parallel with the first heat transfer tube bundle from the distal end of the first heat transfer tube bundle toward the outlet header.
  • a downstream manifold (7) comprising a plurality of branch pipes (53) extending from different points of the downstream main pipe along the first direction and communicating with the outlet header of the corresponding heat exchanger.
  • the inlet header and the outlet header of each heat exchanger cooperate to form a header unit (37), and the header unit can be slid by the frame, etc. It should be supported so that it can be displaced.
  • each of the inlet header and the outlet header of the heat exchanger is supported by the gantry so as to be individually displaceable, so that the inlet header and the outlet header are respectively an upstream manifold and a downstream manifold. It can be displaced so as to correspond to the thermal expansion.
  • the intermediate part (19) of the upstream main pipe is coupled to a fixed support member, and the upstream collecting pipe is connected to the intermediate part of the upstream main pipe.
  • the inlet header of the heat exchanger adjacent to the support member may be coupled to the support member by a connecting member.
  • the row of the inlet header and the connecting member can be thermally expanded in the same manner as the upstream main pipe of the upstream manifold.
  • FIG. 1 Side view showing an air-cooled heat exchange device according to the first embodiment.
  • the side view which shows 1 unit (1 bay) of the air-cooling type heat exchange apparatus which concerns on 1st Embodiment.
  • Sectional drawing which shows the heat exchanger which concerns on 1st Embodiment.
  • Explanatory drawing which shows the time of (A) normal time of the air-cooling type heat exchange apparatus which concerns on 1st Embodiment, and (B) thermal expansion.
  • Sectional drawing which shows the heat exchanger which concerns on 2nd Embodiment.
  • Explanatory drawing which shows the time of (A) normal time of the air-cooling type heat exchange apparatus which concerns on 2nd Embodiment, and (B) thermal expansion.
  • the air-cooled heat exchange device 1 is used to cool a refrigerant or the like used in various plants, for example, to cool a refrigerant used in a natural gas liquefaction process.
  • the refrigerant may be a known refrigerant such as water, ammonia, ethylene refrigerant, or propylene refrigerant.
  • the air-cooled heat exchange device 1 As shown in FIGS. 1 and 2, the air-cooled heat exchange device 1 according to the first embodiment is mounted on a gantry 3 erected on a base surface (ground or floor surface) 2, and the gantry 3. A plurality of heat exchangers 4 and a fan device 5, an upstream manifold 6 that supplies refrigerant to the heat exchanger 4, and a downstream manifold 7 that discharges the refrigerant that has passed through the heat exchanger 4. .
  • the gantry 3 is a metal skeleton body, and includes a plurality of pillars 11 and a plurality of beams 12 spanned horizontally between the pillars 11.
  • the beam 12 forms a rectangular frame at the top of the column 11 and forms a heat exchanger support 13 for supporting the heat exchanger 4. Further, the beam 12 forms a rectangular frame below the heat exchanger support 13 and forms a fan support 14 for supporting the fan device 5.
  • the upper surfaces of the heat exchanger support 13 and the fan support 14 are formed in a smooth horizontal plane.
  • the upstream manifold 6 extends linearly in the horizontal direction, and is connected to the upstream main pipe 16, one upstream collecting pipe 17 connected to an intermediate portion in the longitudinal direction of the upstream main pipe 16, and the upstream main pipe 16.
  • the plurality of upstream branch pipes 18 are arranged at intervals in the longitudinal direction of the upstream main pipe 16.
  • the refrigerant is supplied from the upstream collecting pipe 17 to the upstream main pipe 16 and is distributed from the upstream main pipe 16 to each upstream branch pipe 18.
  • the upstream main pipe 16 has a sufficiently large inner diameter with respect to the upstream branch pipe 18, and the pressure of the refrigerant supplied to each upstream branch pipe 18 is substantially uniform.
  • the upstream manifold 6 includes a coupling member 22 (for example, a U-bolt) on a columnar support 21 that stands upright with respect to the base surface 2 at a connecting portion 19 between the upstream collecting pipe 17 and the upstream main pipe 16. And clamps).
  • the support body 21 may be formed integrally with the gantry 3.
  • a straight line extending through the connecting portion 19 between the upstream collecting pipe 17 and the upstream main pipe 16 and extending vertically is defined as a reference line (center line) A of the air-cooling heat exchange device 1, the upstream manifold 6 is thermally expanded.
  • the upstream main pipe 16 mainly expands outward in the extending direction with the reference line A as the center of expansion.
  • the connecting portion 19 is substantially fixed and is not displaced.
  • the upstream manifold 6 may be supported by the support 21 via a deformable member (for example, a spring) so as not to inhibit thermal expansion in each part of the upstream main pipe 16.
  • each heat exchanger 4 includes a first header 31, an intermediate header 32, an outlet header 33, and a plurality of heat transfer tubes 34 that communicate with each other inside the inlet header 31 and the intermediate header 32.
  • One tube bundle 35 and a second tube bundle 36 composed of a plurality of heat transfer tubes 34 communicating the inside of the intermediate header 32 and the outlet header 33 are provided.
  • the inlet header 31, the outlet header 33, and the intermediate header 32 each have a box shape that defines a space therein.
  • the inlet header 31 and the outlet header 33 are physically connected to each other on the outer surface so that the internal spaces do not communicate with each other, and constitute an integral header unit 37.
  • the first tube bundle 35 extends from the inlet header 31 in a direction orthogonal to the upstream main tube 16, and the intermediate header 32 is arranged at a distance from the header unit 37 by being connected to the distal end of the first tube bundle 35. Is done.
  • the second tube bundle 36 extends in parallel with the first tube bundle 35 from the intermediate header 32 toward the outlet header 33.
  • the individual heat transfer tubes 34 constituting the first tube bundle 35 and the second tube bundle 36 are tubes extending in a straight line, and may have fins on the outer peripheral surface in order to increase the surface area.
  • Each of the first tube bundle 35 and the second tube bundle 36 is disposed so that the heat transfer tubes 34 constitute a flat panel and face each other.
  • each heat transfer tube 34 constituting the first tube bundle 35 and the second tube bundle 36 is inserted into a tube spacer 38 in which a plurality of through holes are formed.
  • the tubes of the first tube bundle 35 and the second tube bundle 36 are inserted into the tube spacer 38, so that the tubes are held at relative positions separated from each other.
  • the heat exchanger 4 is slidably mounted on the heat exchanger support 13 of the gantry 3 at the outlet header 33 and the intermediate header 32 of the header unit 37.
  • the inlet header 31 is disposed above the outlet header 33, and the first tube bundle 35 and the second tube bundle 36 extend in a substantially horizontal direction.
  • the heat exchanger 4 is arranged so that the extending direction of the heat transfer tubes 34 of the first tube bundle 35 and the second tube bundle 36 is orthogonal to the extending direction of the upstream main tube 16 of the upstream manifold 6 in plan view. Placed on the gantry 3.
  • the plurality of heat exchangers 4 are arranged at predetermined intervals in the extending direction of the upstream main pipe 16.
  • the header unit 37 of an arbitrary heat exchanger 4 is connected to the header unit 37 of the heat exchanger 4 arranged adjacent to the extending direction of the upstream main pipe 16 via a connecting plate 41.
  • the connection plate 41 is connected to the header unit 37 so as to be able to exchange heat, and grease may be applied to the contact surface in order to increase heat exchange efficiency.
  • the header unit 37 of the heat exchanger 4 adjacent to the reference line A is connected to the support body 21 via a connecting plate 41.
  • the connecting plate 41 is formed in a flat plate shape, the main surface is orthogonal to the extending direction of the heat transfer tubes 34 of the first and second tube bundles 35, 36, and the header units 37 at both ends in the extending direction of the upstream main tube 16. Alternatively, it is fastened to the support 21 with bolts. In other embodiments, the connecting plate 41 may be coupled to the header unit 37 or the support body 21 by other coupling methods such as welding. Most of each connecting plate 41 is covered with a heat insulating material 42 except for a connecting portion with the header unit 37 or the support 21. By providing the heat insulating material 42, the temperature of the connecting plate 41 can be brought close to the header unit 37.
  • Each inlet header 31 has a linear inlet pipe 45 extending upward.
  • the end of the inlet pipe 45 is connected to the end of the upstream branch pipe 18 by bolt fastening, welding, or the like.
  • Each outlet header 33 has an outlet pipe 46 extending downward.
  • the inlet header 31 and outlet header 33 of each heat exchanger 4 have a pair of inlet tubes 45 and a pair of outlet tubes 46, respectively.
  • the inlet header 31 and the outlet header 33 of each heat exchanger 4 may have only one inlet pipe 45 and only one outlet pipe 46, respectively.
  • a plurality of branch pipes belong to the scope of the right of the present invention even when they are commonly connected to the header of the same heat exchanger 4.
  • the downstream manifold 7 includes a downstream main pipe 51 that extends linearly and parallel to the upstream main pipe 16 below the upstream main pipe 16 of the upstream manifold 6, and a downstream main pipe.
  • One downstream collecting pipe 52 connected to an intermediate portion in the longitudinal direction of 51 and a plurality of linear downstream branch pipes 53 connected to the downstream main pipe 51.
  • the plurality of downstream branch pipes 53 are arranged at intervals in the longitudinal direction of the downstream main pipe 51.
  • the downstream manifold 7 is connected to the outlet pipe 46 of the outlet header 33 of each heat exchanger 4 by bolt fastening, welding, or the like at the end of the downstream branch pipe 53.
  • the downstream main pipe 51 has a sufficiently large inner diameter with respect to the downstream branch pipe 53.
  • a connecting portion 54 between the downstream main pipe 51 and the downstream collecting pipe 52 is disposed on the reference line A, and a connecting member 55 (for example, a U bolt, a clamp, or the like) is connected to the support 21 on the reference line A. ).
  • the downstream main pipe 51 is mainly expanded outward in the extending direction with the reference line A as the center of expansion.
  • the connecting portion 54 is fixed and is not displaced.
  • the downstream manifold 7 may be supported by the support 21 via a deformable member (for example, a spring) so as not to inhibit thermal expansion in each part of the downstream main pipe 51.
  • the upstream side manifold 6, the header unit 37, the downstream side manifold 7 and the connecting plate 41 in this embodiment are made of materials having substantially the same coefficient of thermal expansion.
  • the upstream manifold 6, the header unit 37, the downstream manifold 7 and the connecting plate 41 are formed of the same metal material so that the thermal expansion coefficients are the same.
  • the fan device 5 includes a fan main body 63 including a cylindrical fan ring 61 and a fan 62 rotatably supported inside the fan ring 61, and a driving device 64 for rotating the fan 62. .
  • the drive device 64 includes an electric motor 65 and a transmission mechanism 66 that connects the rotation shaft of the electric motor 65 and the rotation shaft of the fan 62.
  • Each fan device 5 is supported by a fan support portion 14 below each heat exchanger 4 in the fan main body 63.
  • the fan device 5 supplies air from the downstream side to the outer surfaces of the first tube bundle 35 and the second tube bundle 36 as the fan 62 rotates.
  • a configuration in which one fan device 5 is arranged for one heat exchanger 4 is shown.
  • one fan device 5 is arranged for a plurality of heat exchangers 4. It is good also as a structure.
  • the refrigerant is supplied to the upstream main pipe 16 via the upstream collecting pipe 17 of the upstream manifold 6 and distributed to each upstream branch pipe 18. It is supplied to the heat exchanger 4.
  • the refrigerant sequentially passes through the inlet pipe 45, the inlet header 31, the first pipe bundle 35, the intermediate header 32, the second pipe bundle 36, the outlet header 33, and the outlet pipe 46.
  • the refrigerant that has passed through each heat exchanger 4 flows from each outlet pipe 46 to each downstream branch pipe 53 of the downstream manifold 7, joins in the downstream main pipe 51, and then flows to the downstream collecting pipe 52.
  • the refrigerant flows through the first tube bundle 35 and the second tube bundle 36, the refrigerant exchanges heat with the air supplied by the fan device 5 via the heat transfer tubes 34 constituting each tube bundle and is cooled.
  • the upstream manifold 6 and the downstream manifold 7 are obtained by circulating the refrigerant. Since the position of each heat exchanger 4 also changes with respect to the gantry 3 during thermal expansion, the stress generated in the upstream branch pipe 18, the downstream branch pipe 53, the inlet pipe 45, and the outlet pipe 46 is reduced.
  • the temperature of the header unit 37 is raised by the refrigerant passing through the header unit 37, and the connecting plate 41 connected to the header unit 37 is raised. Be warmed.
  • the header unit 37 and the connecting plate 41 form a row coupled to the support 21 at the midpoint. Therefore, this column thermally expands outward from the reference line A in the extending direction of the upstream main pipe 16 and the downstream main pipe 51. Therefore, the relative position change of the upstream end and the downstream end of the upstream branch pipe 18 is reduced, and the stress generated in the upstream branch pipe 18 is reduced.
  • the relative position change between the upstream end and the downstream end of the downstream branch pipe 53 is reduced, and the stress generated in the downstream branch pipe 53 is reduced. Therefore, the necessity for providing an additional structure such as an elbow portion in the upstream branch pipe 18 and the downstream branch pipe 53 is reduced, and the structure can be simplified. Thereby, the manufacturing cost can be reduced.
  • an air-cooled heat exchange device 1 according to a second embodiment With reference to FIGS. 5 to 7, an air-cooled heat exchange device 1 according to a second embodiment will be described.
  • the air-cooled heat exchange device 100 according to the second embodiment is different from the air-cooled heat exchange device 1 according to the first embodiment in the configurations of the heat exchanger 4 and the connecting plate 41, and the other configurations are the same. It is.
  • the same configurations as those of the air-cooled heat exchange device 1 according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • the heat exchanger 70 of the air-cooled heat exchange apparatus 100 has a configuration in which the inlet header 31 and the outlet header 33 are separated from each other.
  • the upper surface of the outlet header 33 is formed in a smooth plane, and a plate-shaped interposed member 71 is placed on the upper surface.
  • the interposed member 71 is made of a material having a small friction coefficient such as a fluororesin. Alternatively, the interposed member 71 may be formed of a material that can be easily deformed.
  • the inlet header 31 is placed on the upper surface of the intervention member 71.
  • the tube spacer 38 is separated into a portion that holds the first tube bundle 35 and a portion that holds the second tube bundle 36.
  • the inlet header 31 can be displaced in the extending direction of the upstream main pipe 16 with respect to the outlet header 33.
  • the inlet header 31 may slide with respect to the interposed member 71, or the interposed member 71 may slide with respect to the outlet header 33.
  • the interposed member 71 may be deformed.
  • the inlet header 31 may be placed directly on the upper surface of the outlet header 33 so that the inlet header 31 slides with respect to the outlet header 33.
  • first tube bundle 35 and the second tube bundle 36 are sufficiently long with respect to the displacement amount of the inlet header 31 with respect to the outlet header 33, even if the inlet header 31 is displaced with respect to the outlet header 33, the first tube bundle 35 and the second tube bundle 36.
  • the tube bundle 36 is not damaged.
  • the inlet header 31 of the heat exchanger 70 is connected to the inlet header 31 of the heat exchanger 70 disposed adjacent to the upstream main pipe 16 in the extending direction via an inlet side connecting plate 75. Further, the inlet header 31 of the heat exchanger 70 closest to the reference line A is connected to the support 21 via the inlet side connecting plate 75. Similarly, the outlet header 33 of the heat exchanger 70 is connected to the outlet header 33 of the heat exchanger 70 disposed adjacent to the upstream main pipe 16 in the extending direction via an outlet side connecting plate 76. Further, the outlet header 33 of the heat exchanger 70 closest to the reference line A is connected to the support 21 via the outlet side connecting plate 76. In the present embodiment, the support 21 is connected to the gantry 3.
  • the inlet side connecting plate 75 and the outlet side connecting plate 76 are formed in a flat plate shape, and the main surface is orthogonal to the extending direction of the first and second tube bundles 35 and 36, and the inlet header 31, the outlet header 33 or the support body 21. It is fastened with bolts.
  • the inlet side connecting plate 75 and the outlet side connecting plate 76 may be mostly covered with a heat insulating material.
  • the upstream manifold 6, the inlet header 31, the outlet header 33, the downstream manifold 7, the inlet side connecting plate 75, and the outlet side connecting plate 76 are made of materials having substantially the same coefficient of thermal expansion.
  • the upstream manifold 6, the header unit 37, the downstream manifold 7 and the connecting plate 41 are formed of the same metal material so that the thermal expansion coefficients are the same.
  • the inlet header 31 can be relatively displaced with respect to the outlet header 33, and the outlet header 33 can be relatively displaced with respect to the gantry 3. Since the refrigerant is cooled by passing through the first tube bundle 35 and the second tube bundle 36, the temperatures of the upstream manifold 6 and the inlet header 31 before that are substantially equal, and the outlet header 33 and the downstream manifold 7 thereafter. The temperatures of are approximately equal. Therefore, as shown in FIG. 7B, the displacement amount of the inlet header 31 and the inlet side connecting plate 75 connected to each other is larger than the outlet header 33 and the outlet side connecting plate 76 connected to each other.
  • the air-cooling type heat exchange device 100 according to the second embodiment further reduces the stress generated in the upstream branch pipe 18 and the downstream branch pipe 53. can do.
  • each component is connected to the support 21 so that thermal expansion occurs around the reference line A, but the support 21 may be omitted in other embodiments.
  • the shape of the gantry 3 and the installation position of the fan device 5 can be changed as appropriate.
  • the fact that the connecting member has the same coefficient of thermal expansion as that of the upstream main pipe does not necessarily mean that the coefficients of thermal expansion are approximately equal, and the row consisting of the inlet header and the corresponding connecting plate is upstream. It should be understood that it is broadly meant to show the same tendency of thermal expansion as the side main pipe.

Abstract

　空冷式熱交換装置において、簡単な構成により上流側マニフォールドと熱交換器とを繋ぐ管に熱膨張時に生じる応力を緩和する。　空冷式熱交換装置（１）であって、下流側に複数の上流側分岐管（１８）を備えた上流側マニフォールド（６）と、上流側分岐管に連結されると共に架台（３）上に変位可能に載置された入口ヘッダ（３１）及び入口ヘッダに連結された複数の伝熱管（３４）を備えた熱交換器（４）と、入口ヘッダの隣り合うもの同士を連結する連結部材（４１）と、を有し、上流側マニフォールド、入口ヘッダ及び連結部材は、熱膨張率が略同一に設定され、上流側マニフォールドが熱膨張する際に、入口ヘッダ及び連結部材が熱膨張し、入口ヘッダが上流側マニフォールドの熱膨張量に対応する量をもって、架台に対して移動する。

Description

空冷式熱交換装置
　本発明は、空冷式熱交換装置に係り、特に化学プラントやＬＮＧプラント、発電所等において使用されるものに関する。
　発電所等の大型設備において、熱交換、圧縮、蒸留、反応等によって昇温された媒体（流体）を冷却するために空冷式熱交換装置が使用されることがある（例えば、特許文献１）。特許文献１に係る空冷式熱交換装置は、矩体状の鉄骨製の架台と、架台の上部開口を覆うように設けられたフィンチューブ型の伝熱管を備えた熱交換器と、伝熱管の外面に空気を供給するファン装置と、熱交換器の上流端に設けられ、熱交換器に高温の流体を供給する上流側マニフォールドと、熱交換器を通過した流体を高温設備に戻す下流側ヘッダとを有している。上流側マニフォールドは、上流側にヘッダ部としての主管と、主管から分岐した複数の分岐管とを有し、各分岐管の下流端において複数の熱交換器にそれぞれ連結されている。
特開平９－７９７６８号公報
　このような空冷式熱交換装置の上流側マニフォールドは、内部を高温の媒体が流通することによって、主管の温度が上昇して熱膨張し、分岐管の上流端の位置が架台に対して主管の延在方向に変位する。一方、複数の熱交換器は、媒体が流通することによって個々に膨張するものの、互いに離間しているため、熱交換器が架台に対して変位する量は、主管の架台に対する変位量よりも小さくなる。そのため、分岐管の下流端と上流端との相対位置が変化し、分岐管、特に分岐管と主管との連結部及び分岐管と熱交換器との連結部に応力が生じ、分岐管が損傷する虞がある。
　そのため、図８に示すように、主管２０１と熱交換器２０２とを繋ぐ分岐管２０３の中間部に略直角に屈曲された屈曲部（エルボ部）２０４を複数形成し、熱膨張時に分岐管２０３が屈曲部２０４において撓む（屈曲角（開き角）が変化する）ことによって、分岐管２０３の応力を最小化することがある。しかしながら、分岐管にエルボ部を形成すると、分岐管の管路が長くなると共に、構造が複雑になり、材料費及び製造工数が増大し、製造コストが高くなるという問題がある。また、エルボ部での変形を繰り返すことによって、エルボ部が損傷するという問題がある。
　本発明は、以上の問題を鑑みてなされたものであって、空冷式熱交換装置において、簡単な構成で上流側マニフォールドと熱交換器とを繋ぐ管に熱膨張時に生じる応力を緩和することを課題とする。
　上記課題を解決するために、本発明は、空冷式熱交換装置（１）であって、架台（３）と、第１の方向に延在する上流側主管（１６）、該上流側主管に流体を供給するために前記上流側主管に連通する上流側集合管（１７）及び前記第１の方向に沿う前記上流側主管の異なる点から延出する複数の分岐管（１８）を備えた上流側マニフォールド（６）と、前記分岐管のそれぞれに連結されると共に前記架台上に変位可能に取り付けられた入口ヘッダ（３１）、一端にて前記入口ヘッダに連結された伝熱管束（３５）、及び前記伝熱管束の他端に連結された出口ヘッダ（３３）を備えた熱交換器（４）と、前記入口ヘッダの少なくとも２つを互いに連結する連結部材（４１、７５）とを有し、前記連結部材が前記上流側主管と同様の熱膨張率を有すること特徴とする空冷式熱交換装置提供することにより達成される。
　この構成によれば、上流側マニフォールドが内部を通過する媒体によって昇温され、連結部材及び入口ヘッダも、熱的には上流側マニフォールド（特に、上流側主管）とは同様の環境にあることから、同様に昇温される。そのため、これらの部材は互いに同様の熱膨張を行う。その結果、分岐管の上流端及び下流端の相対位置変化が小さくなる。そのため、分岐管自体に変形可能な構造（例えば、エルボ部）を導入しなくても、分岐管の損傷を低減することができ、分岐管の構造を簡素にして製造コストの低減が図れる。
　入口ヘッダは、低摩擦材或いは変形容易材を介して前記架台上に摺動可能とする等して変位可能に取り付けられているものであって良い。
　連結部材を、上流側マニフォールドと同様の熱的状態にするためには、連結部材の少なくとも一部を断熱材により覆うと良い。
　通常は、前記入口ヘッダ及び前記出口ヘッダが互いに上下に配置され、前記伝熱管束が、前記入口ヘッダが前記第１の方向に実質的に直交する第２の方向に延出する第１の伝熱管束（３５）と、前記第１の伝熱管束の遠位端から前記出口ヘッダに向けて、前記第１の伝熱管束に平行に延在する第２の伝熱管束（３６）とを有し、当該装置が、更に前記第１の方向に延在する下流側主管（５１）、該下流側主管から流体を排出するために前記下流側主管に連通する下流側集合管（５２）、及び前記第１の方向に沿う前記下流側主管の異なる点から延出し、対応する前記熱交換器の前記出口ヘッダに連通する複数の分岐管（５３）を備えた下流側マニフォールド（７）を有する。
　この場合、各熱交換器の入口ヘッダ及び出口ヘッダは、互いに固着されていることにより協働してヘッダユニット（３７）を構成し、該ヘッダユニットが前記架台により摺動可能にする等して変位可能に支持されていると良い。
　或いは、前記熱交換器のそれぞれの前記入口ヘッダ及び前記出口ヘッダが前記架台により個別に変位可能に支持されているものとすることにより、入口ヘッダ及び出口ヘッダが、それぞれ上流側マニフォールド及び下流側マニフォールドの熱膨張に対応するように変位するものとすることができる。
　このようにして、入口ヘッダの変位と上流側マニフォールドの熱膨張とのマッチング及び出口ヘッダ変位と下流側マニフォールドの熱膨張とのマッチングを特に正確に達成することができる。
　好ましくは、前記上流側主管の中間部（１９）が、固定された支持部材に結合され、前記上流側集合管が、前記上流側主管の前記中間部に接続されていると良い。
　この場合、前記支持部材に隣接する前記熱交換器の前記入口ヘッダが、連結部材により前記支持部材に結合されているとよい。
　この構成によれば、入口ヘッダ及び連結部材からなる列が、上流側マニフォールドの上流側主管と同様に熱膨張することができる。
　以上の構成によれば、空冷式熱交換装置において、簡単な構成で上流側マニフォールドと熱交換器とを繋ぐ管に熱膨張時に生じる応力を緩和することができる。
第１実施形態に係る空冷式熱交換装置を示す側面図 第１実施形態に係る空冷式熱交換装置の１ユニット（１ベイ）を示す側面図 第１実施形態に係る熱交換器を示す断面図 第１実施形態に係る空冷式熱交換装置の（Ａ）通常時、（Ｂ）熱膨張時を示す説明図 第２実施形態に係る空冷式熱交換装置を示す側面図 第２実施形態に係る熱交換器を示す断面図 第２実施形態に係る空冷式熱交換装置の（Ａ）通常時、（Ｂ）熱膨張時を示す説明図 従来技術に関する上流側マニフォールドと熱交換器とを接続する接続管を示す図
　以下、図面を参照して、本発明に係る空冷式熱交換装置１の各種実施形態を詳細に説明する。実施形態に係る空冷式熱交換装置１は、各種プラントにおいて使用される冷媒等を冷却するために使用され、例えば天然ガスの液化プロセスにおいて使用される冷媒を冷却するために使用される。冷媒は、水やアンモニア、エチレン冷媒、プロピレン冷媒等の公知の冷媒であってよい。
　（第１実施形態）
　図１及び図２に示すように、第１実施形態に係る空冷式熱交換装置１は、基面（地面又は床面）２上に立設された架台３と、架台３上に載置された複数の熱交換器４及びファン装置５と、熱交換器４に冷媒を供給する上流側マニフォールド６と、熱交換器４を通過した冷媒が排出される下流側マニフォールド７とを有している。
　架台３は、金属製の骨格体であって、複数の柱１１と、各柱１１間に水平に掛け渡された複数の梁１２とを有する。梁１２は、柱１１の頂部に矩形状の枠体をなし、熱交換器４を支持するための熱交換器支持部１３を形成する。また、梁１２は、熱交換器支持部１３の下方に、矩形状の枠体をなし、ファン装置５を支持するためのファン支持部１４を形成する。熱交換器支持部１３及びファン支持部１４の上面は、平滑な水平面に形成されている。
　上流側マニフォールド６は、水平方向に直線状に延在し、上流側主管１６と、上流側主管１６の長手方向における中間部に連結された１つの上流側集合管１７と、上流側主管１６に連結された複数の直線状の上流側分岐管１８とを有している。複数の上流側分岐管１８は、上流側主管１６の長手方向に間隔をおいて配置されている。冷媒は、上流側集合管１７から上流側主管１６に供給され、上流側主管１６から各上流側分岐管１８に分配される。上流側主管１６は、上流側分岐管１８に対して内径が十分に大きく、各上流側分岐管１８に供給される冷媒は圧力が概ね均一になる。上流側マニフォールド６は、上流側集合管１７と上流側主管１６との連結部１９において、基面２に対して変位不能に立設された柱状の支持体２１に結合部材２２（例えば、Ｕボルトやクランプ等）によって締結されている。他の実施形態では、支持体２１は架台３に一体に形成されていてもよい。上流側集合管１７と上流側主管１６との連結部１９を通り、鉛直に延びる直線を空冷式熱交換装置１の基準線（中心線）Ａとすると、上流側マニフォールド６が熱膨張する際には、基準線Ａを膨張の中心として主に上流側主管１６が延在方向に外側に向けて膨張する。この時、連結部１９は実質的に固定され、変位しない。また、上流側マニフォールド６は、更に上流側主管１６の各部において、熱膨張を阻害しないように、変形可能な部材（例えば、ばね）を介して支持体２１に支持されていてもよい。
　図３に示すように、各熱交換器４は、入口ヘッダ３１と、中間ヘッダ３２と、出口ヘッダ３３と、入口ヘッダ３１及び中間ヘッダ３２の内部同士を連通する複数の伝熱管３４からなる第１管束３５と、中間ヘッダ３２及び出口ヘッダ３３の内部同士を連通する複数の伝熱管３４からなる第２管束３６とを有している。入口ヘッダ３１、出口ヘッダ３３及び中間ヘッダ３２は、それぞれ内部に空間を画成する箱形をなす。入口ヘッダ３１と出口ヘッダ３３とは、互いの内部空間同士が連通しないように、外面において互いに物理的に連結され、一体のヘッダユニット３７を構成している。第１管束３５は入口ヘッダ３１から、上流側主管１６に直交する向きに延出し、中間ヘッダ３２は、第１管束３５の遠位端に接続されることにより、ヘッダユニット３７から離間して配置される。第２管束３６は、中間ヘッダ３２から出口ヘッダ３３に向けて、第１管束３５と平行に延設されている。第１管束３５及び第２管束３６を構成する個々の伝熱管３４は、直線に延在する管であり、表面積を増大させるために、外周面にフィンを備えていてもよい。第１管束３５及び第２管束３６のそれぞれは、伝熱管３４が平板状のパネルを構成し、互いに対向するように配置されている。第１管束３５及び第２管束３６を構成する各伝熱管３４の長手方向における中間部は、複数の貫通孔が形成された管スペーサ３８に挿通されている。第１管束３５及び第２管束３６の各管が管スペーサ３８に挿通されることによって、各管が互いに離間した相対位置に保持される。
　熱交換器４は、ヘッダユニット３７の出口ヘッダ３３及び中間ヘッダ３２において、架台３の熱交換器支持部１３上に摺動可能に載置されている。熱交換器４が熱交換器支持部１３上に載置された状態で、入口ヘッダ３１は出口ヘッダ３３の上方に配置され、第１管束３５及び第２管束３６は略水平方向に延在する。このとき、平面視において、第１管束３５及び第２管束３６の各伝熱管３４の延在方向が、上流側マニフォールド６の上流側主管１６の延在方向と直交するように熱交換器４は架台３に載置される。複数の熱交換器４は、上流側主管１６の延在方向に所定の間隔をおいて列設される。任意の熱交換器４のヘッダユニット３７は、上流側主管１６の延在方向において隣りに配置された熱交換器４のヘッダユニット３７に、連結板４１を介して接続されている。連結板４１は、ヘッダユニット３７と熱交換可能に連結されており、熱交換効率を高めるために接触面にグリースが塗布されていてもよい。また、複数の熱交換器４の内で、基準線Ａに隣接した熱交換器４のヘッダユニット３７は、連結板４１を介して支持体２１に連結されている。連結板４１は、平板状に形成され、主面が第１及び第２管束３５、３６の各伝熱管３４の延在方向に直交し、上流側主管１６の延在方向における両端においてヘッダユニット３７又は支持体２１にボルトによって締結されている。なお、他の実施形態では、連結板４１は溶接等の他の結合方法によってヘッダユニット３７又は支持体２１に結合されてもよい。各連結板４１は、ヘッダユニット３７又は支持体２１との連結部を除いて、大部分が断熱材４２によって被覆されている。断熱材４２を設けることによって、連結板４１の温度をヘッダユニット３７に近づけることができる。
　各入口ヘッダ３１は、上方へと延びる直線状の入口管４５を有している。入口管４５の端部は、ボルト締結や溶接等によって上流側分岐管１８の端部と連結されている。各出口ヘッダ３３は、下方へと延びる出口管４６を有している。図示された実施例では、各熱交換器４の入口ヘッダ３１及び出口ヘッダ３３は、それぞれ１対の入口管４５及び１対の出口管４６を有しており、入口管４５及び出口管４６は、それぞれ対応する分岐管１８，５３に１対１の関係で接続されている。しかしながら、各熱交換器４の入口ヘッダ３１及び出口ヘッダ３３が、それぞれ唯１つの入口管４５及び唯１つの出口管４６を有するものであってもよい。また、複数の分岐管が、同一の熱交換器４のヘッダに共通に接続するような場合でも、本発明の権利範囲に属することを了解されたい。
　図１及び図２に示すように、下流側マニフォールド７は、上流側マニフォールド６の上流側主管１６の下方において直線状かつ上流側主管１６と平行に延在する下流側主管５１と、下流側主管５１の長手方向における中間部に連結された１つの下流側集合管５２と、下流側主管５１に連結された複数の直線状の下流側分岐管５３とを有している。複数の下流側分岐管５３は、下流側主管５１の長手方向に間隔をおいて配置されている。下流側マニフォールド７は、下流側分岐管５３の端部においてボルト締結や溶接等によって各熱交換器４の出口ヘッダ３３の出口管４６に連結されている。これにより、冷媒は、各熱交換器４の出口ヘッダ３３から、各出口管４６及び各下流側分岐管５３を介して下流側主管５１に流れ、下流側主管５１から下流側集合管５２へと流れる。下流側主管５１は、下流側分岐管５３に対して内径が十分に大きい。下流側マニフォールド７は、下流側主管５１と下流側集合管５２との連結部５４が基準線Ａ上に配置され、基準線Ａ上において支持体２１に結合部材５５（例えば、Ｕボルトやクランプ等）によって締結されている。これにより、下流側マニフォールド７が熱膨張する際には、基準線Ａを膨張の中心として主に下流側主管５１が延在方向外側に膨張する。一方、連結部５４は固定され、変位しない。また、下流側マニフォールド７は、更に下流側主管５１の各部において、熱膨張を阻害しないように、変形可能な部材（例えば、ばね）を介して支持体２１に支持されていてもよい。
　本実施形態における上流側マニフォールド６、ヘッダユニット３７、下流側マニフォールド７及び連結板４１は、熱膨張率が略同一の材料から形成されている。例えば、上流側マニフォールド６、ヘッダユニット３７、下流側マニフォールド７及び連結板４１は、熱膨張率が同一になるように、同一の金属材料から形成されている。
　ファン装置５は、円筒状のファンリング６１及びファンリング６１の内部に回転可能に支持されたファン６２とからなるファン本体６３と、ファン６２を回転させるための駆動装置６４とを有している。駆動装置６４は、電動モータ６５と、電動モータ６５の回転軸とファン６２の回転軸とを連結する伝達機構６６とを有している。各ファン装置５は、ファン本体６３において、各熱交換器４の下方のファン支持部１４に支持されている。ファン装置５は、ファン６２が回転することによって第１管束３５及び第２管束３６の外面に下流側から空気を供給する。本実施形態では、１つの熱交換器４に対して１つのファン装置５を配置する構成を示すが、他の実施形態では、複数の熱交換器４に対して１つのファン装置５を配置する構成としてもよい。
　以上のように構成した空冷式熱交換装置１では、冷媒は、上流側マニフォールド６の上流側集合管１７を介して上流側主管１６に供給され、各上流側分岐管１８に分配されて、各熱交換器４に供給される。冷媒は、各熱交換器４において、入口管４５、入口ヘッダ３１、第１管束３５、中間ヘッダ３２、第２管束３６、出口ヘッダ３３、及び出口管４６を順に通過する。各熱交換器４を通過した冷媒は、各出口管４６から下流側マニフォールド７の各下流側分岐管５３に流入し、下流側主管５１にて合流した後、下流側集合管５２へと流れる。冷媒は、第１管束３５及び第２管束３６を流れる際に、各管束を構成する伝熱管３４を介してファン装置５によって供給される空気と熱交換し、冷却される。
　本実施形態に係る空冷式熱交換装置１では、各熱交換器４のヘッダユニット３７が連結板４１によって互いに連結されているため、冷媒が流通することによって、上流側マニフォールド６及び下流側マニフォールド７が熱膨張する際に、各熱交換器４も架台３に対して位置が変化するため、上流側分岐管１８、下流側分岐管５３、入口管４５、及び出口管４６に生じる応力が低減される。図４に示すように、上流側マニフォールド６及び下流側マニフォールド７を冷媒が流れ、上流側マニフォールド６及び下流側マニフォールド７がそれぞれ昇温され、固定された静止中心点を画定する基準線Ａを中心として上流側主管１６及び下流側主管５１の延在方向に熱膨張する際には、ヘッダユニット３７を通過する冷媒によってヘッダユニット３７が昇温され、ヘッダユニット３７に連結された連結板４１が昇温される。ヘッダユニット３７及び連結板４１は、中間点で支持体２１に結合された列をなす。従って、この列は、基準線Ａから外向きに、上流側主管１６及び下流側主管５１の延在方向に熱膨張する。そのため、上流側分岐管１８の上流端及び下流端の相対位置変化が小さくなり、上流側分岐管１８に生じる応力が低減される。同様に、下流側分岐管５３の上流端及び下流端の相対位置変化が小さくなり、下流側分岐管５３に生じる応力が低減される。そのため、上流側分岐管１８及び下流側分岐管５３に、エルボ部等の可撓性を付与する付加的な構造を設ける必要性が小さくなり、構造を簡素にすることができる。これにより、製造コストの低減が図れる。
　（第２実施形態）
　図５～図７を参照して、第２実施形態に係る空冷式熱交換装置１について説明する。第２実施形態に係る空冷式熱交換装置１００は、第１実施形態に係る空冷式熱交換装置１と比較して、熱交換器４及び連結板４１の構成が相違し、他の構成は同様である。以下の説明において、第１実施形態に係る空冷式熱交換装置１と同様の構成は、同一の符号を付して説明を省略する。
　空冷式熱交換装置１００の熱交換器７０は、入口ヘッダ３１と出口ヘッダ３３とが互いに分離した構成となっている。出口ヘッダ３３の上面は平滑な平面に形成され、上面上には板状の介装部材７１が載置されていている。介装部材７１は、例えばフッ素樹脂等の摩擦係数が小さい材料から形成されている。或いは、介装部材７１は変形容易な材料から形成されているものであっても良い。介装部材７１の上面上には入口ヘッダ３１が載置されている。管スペーサ３８は、第１管束３５を保持する部分と、第２管束３６を保持する部分とで分離している。以上の構成により、入口ヘッダ３１が出口ヘッダ３３に対して上流側主管１６の延在方向に変位可能となっている。入口ヘッダ３１が出口ヘッダ３３に対して変位するときには、入口ヘッダ３１が介装部材７１に対して摺動してもよいし、介装部材７１が出口ヘッダ３３に対して摺動してもよく、或いは介装部材７１が変形してもよい。なお、他の実施形態においては、出口ヘッダ３３の上面に入口ヘッダ３１を直接に載せ、入口ヘッダ３１が出口ヘッダ３３に対して摺動するようにしてもよい。入口ヘッダ３１が出口ヘッダ３３に対して摺動する際には、第１管束３５及び第２管束３６の少なくとも一方が、弾性変形によって撓む。第１管束３５及び第２管束３６は、出口ヘッダ３３に対する入口ヘッダ３１の変位量に対して十分に長いため、出口ヘッダ３３に対して入口ヘッダ３１が変位しても第１管束３５及び第２管束３６が破損することはない。
　熱交換器７０の入口ヘッダ３１は、上流側主管１６の延在方向において隣りに配置された熱交換器７０の入口ヘッダ３１に、入口側連結板７５を介して接続されている。また、基準線Ａに最も近接した熱交換器７０の入口ヘッダ３１は、入口側連結板７５を介して支持体２１に連結されている。同様に、熱交換器７０の出口ヘッダ３３は、上流側主管１６の延在方向において隣りに配置された熱交換器７０の出口ヘッダ３３に、出口側連結板７６を介して接続されている。また、基準線Ａに最も近接した熱交換器７０の出口ヘッダ３３は、出口側連結板７６を介して支持体２１に連結されている。本実施形態では、支持体２１は架台３に連結されている。入口側連結板７５及び出口側連結板７６は、平板状に形成され、主面が第１及び第２管束３５、３６の延在方向に直交し、入口ヘッダ３１、出口ヘッダ３３又は支持体２１にボルトによって締結されている。入口側連結板７５及び出口側連結板７６は、断熱材によって大部分を被覆されていてもよい。
　本実施形態における上流側マニフォールド６、入口ヘッダ３１、出口ヘッダ３３、下流側マニフォールド７、入口側連結板７５及び出口側連結板７６は、熱膨張率が略同一の材料から形成されている。例えば、上流側マニフォールド６、ヘッダユニット３７、下流側マニフォールド７及び連結板４１は、熱膨張率が同一になるように、同一の金属材料から形成されている。
　第２実施形態に係る空冷式熱交換装置１００では、入口ヘッダ３１が出口ヘッダ３３に対して相対変位可能になっており、出口ヘッダ３３が架台３に対して相対変位可能になっている。冷媒は、第１管束３５及び第２管束３６を通過することによって冷却されるため、その前の上流側マニフォールド６及び入口ヘッダ３１の温度は概ね等しくなり、その後の出口ヘッダ３３及び下流側マニフォールド７の温度は概ね等しくなる。そのため、図７（Ｂ）に示すように、互いに連結された入口ヘッダ３１及び入口側連結板７５は、互いに連結された出口ヘッダ３３及び出口側連結板７６よりも架台３に対する変位量が大きくなり、高温のため下流側主管５１よりも膨張量が大きくなる上流側主管１６に対応することができる。これにより、第１実施形態に係る空冷式熱交換装置１に比べて第２実施形態に係る空冷式熱交換装置１００は、上流側分岐管１８及び下流側分岐管５３に生じる応力をより一層低減することができる。
　以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。上記の実施形態では、基準線Ａを中心として熱膨張が生じるように支持体２１に各構成を連結したが、他の実施形態では支持体２１を省略してもよい。また、架台３の形状や、ファン装置５の設置位置を適宜変更することができる。更に、連結部材が前記上流側主管と同様の熱膨張率を有するとは、必ずしも熱膨張率が近似的に等しいことを意味するものでなく、入口ヘッダ及び対応する連結板からなる列が、上流側主管と同様の熱膨張の傾向を示すことを広く意味するものであることを了解されたい。
　また、本出願の優先権主張の基礎となる元の日本国出願及び本出願中に於いて言及されている従来技術の文献は、それに言及することをもって、その内容が本出願明細書の一部をなすものとする。
　１、１００…空冷式熱交換装置、２…基面、３…架台、４、７０…熱交換器、５…ファン装置、６…上流側マニフォールド、７…下流側ヘッダ、１６…上流側主管、１７…上流側集合管、１８…上流側分岐管、２１…支持体、３１…入口ヘッダ、３２…中間ヘッダ、３３…出口ヘッダ、３４…伝熱管、３５…第１管束、３６…第２管束、３７…ヘッダユニット、４１…連結板（連結部材）、４２…断熱材、４５…入口管、４６…出口管、５１…下流側主管、５２…下流側集合管、５３…下流側分岐管、７１…介装部材、７５…入口側連結板（連結部材）、７６…出口側連結板（連結部材）、Ａ…基準線 

Claims (11)

  1. 　空冷式熱交換装置であって、
    　架台と、
    　第１の方向に延在する上流側主管、該上流側主管に流体を供給するために前記上流側主管に連通する上流側集合管、及び前記第１の方向に沿う前記上流側主管の異なる点から延出する複数の分岐管を備えた上流側マニフォールドと、
    　前記分岐管のそれぞれに連結されると共に前記架台上に変位可能に取り付けられた入口ヘッダ、一端にて前記入口ヘッダに連結された伝熱管束、及び前記伝熱管束の他端に連結された出口ヘッダを備えた熱交換器と、
    　前記入口ヘッダの少なくとも２つを互いに連結する連結部材とを有し、
    　前記連結部材が前記上流側主管と同様の熱膨張率を有すること特徴とする空冷式熱交換装置。
  2. 　前記入口ヘッダが低摩擦材を介して前記架台上に変位可能に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の空冷式熱交換装置。
  3. 　前記入口ヘッダが変形容易材を介して前記架台上に変位可能に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の空冷式熱交換装置。
  4. 　前記連結部材は、少なくとも部分的に断熱材によって覆われていることを特徴とする請求項１に記載の空冷式熱交換装置。
  5. 　前記入口ヘッダ及び前記出口ヘッダが互いに上下に配置され、前記伝熱管束が、前記入口ヘッダが前記第１の方向に実質的に直交する第２の方向に延出する第１の伝熱管束と、前記第１の伝熱管束の遠位端から前記出口ヘッダに向けて、前記第１の伝熱管束に平行に延在する第２の伝熱管束とを有し、
    　当該装置が、更に前記第１の方向に延在する下流側主管、該下流側主管から流体を排出するために前記下流側主管に連通する下流側集合管、及び前記第１の方向に沿う前記下流側主管の異なる点から延出し、対応する前記熱交換器の前記出口ヘッダに連通する複数の分岐管を備えた下流側マニフォールドを有することを特徴とする請求項１に記載の空冷式熱交換装置。
  6. 　前記熱交換器のそれぞれが、前記第１の伝熱管束の遠位端と前記第２の伝熱管束の対応端との間に連結された中間ヘッダを有することを特徴とする請求項５に記載の空冷式熱交換装置。
  7. 　前記熱交換器のそれぞれの前記入口ヘッダ及び前記出口ヘッダが互いに固着されていることにより協働してヘッダユニットを構成し、該ヘッダユニットが前記架台により変位可能に支持されていることを特徴とする請求項５に記載の空冷式熱交換装置。
  8. 　前記熱交換器のそれぞれの前記入口ヘッダ及び前記出口ヘッダが前記架台により個別に変位可能に支持されていることを特徴とする請求項５に記載の空冷式熱交換装置。
  9. 　前記出口ヘッダが、前記入口ヘッダとは別個に、互いに対応する連結部材により互いに連結されていることを特徴とする請求項８に記載の空冷式熱交換装置。
  10. 　前記上流側主管の中間部が、固定された支持部材に結合され、前記上流側集合管が、前記上流側主管の前記中間部に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の空冷式熱交換装置。
  11. 　前記支持部材に隣接する前記熱交換器の前記入口ヘッダが、連結部材により前記支持部材に結合されていることを特徴とする請求項１０に記載の空冷式熱交換装置。

     
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