JP5670672B2 - 熱交換器 - Google Patents
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Description
本発明の請求項1記載の熱交換器11は、複数の平行な外管13と、
前記外管13に挿入され両端が導出される二本の内管23と、
全ての前記内管23の入口端に接続され一端が閉鎖する一次分岐管27と、
全ての前記外管13の入口端に接続され一端が閉鎖し前記内管23が貫通する二次分岐管33と、
全ての前記内管23の出口端に接続され他端が閉鎖する一次集合管39と、
全ての前記外管13の出口端に接続され他端が閉鎖し前記内管23が貫通する二次集合管41と、
によって、
前記二本の内管23が前記各外管13の配列方向と同方向の同一水平面状となるように平行に配列されて挿入配置され、前記内管23と前記外管13とが全て同一水平面となって配置され、該同一水平面上で四角形状となる伝熱管列ユニット53が、上下複数段に積層されて形成され、
四角形の各対角位置に、一次入口ヘッダ15及び一次出口ヘッダ17と、二次入口ヘッダ19及び二次出口ヘッダ21とが立設され、
積層配置された複数の前記伝熱管列ユニット53の、前記一次分岐管27の他端が前記一次入口ヘッダ15に接続され、前記二次分岐管33の他端が前記二次入口ヘッダ19に接続され、前記一次集合管39の一端が前記一次出口ヘッダ17に接続され、前記二次集合管41の一端が前記二次出口ヘッダ21に接続されたことを特徴とする。
また、この熱交換器11では、各内管23と各外管13とが、全て同一水平面となって配置されることとなり、それぞれを固定するロウ付けが行いやすくなる。
前記一次入口ヘッダ15、前記二次入口ヘッダ19、前記一次出口ヘッダ17、及び前記二次出口ヘッダ21は、軸線方向一方となる各下端が閉鎖され、軸線方向他方となる各上端にねじ込み式管継手55が固着され、前記各下端閉鎖部は同一水平面上においてベース板57上にて固定支持されていることを特徴とする。
また、この熱交換器によれば、外管毎の二本の内管が、各外管の配列方向と同方向の同一水平面状で平行に配列されて挿入配置されることから、それぞれを固定する手段であるロウ付けが行いやすくなる。
一次入口ヘッダ、二次入口ヘッダ、一次出口ヘッダ、及び二次出口ヘッダは、その各下端が閉鎖されて、同一水平面上においてベース板上にて固定支持されており、その各上端に固着したねじ込み式管継手を介して熱交換装置に対して熱交換器を着脱自在に取り付けでき、メンテナンス時における熱交換器の交換を容易にすることができる。
図1は本発明に係る熱交換器の斜視図、図2は図1に示した伝熱管列ユニットの平面図、図3は図1に示した二次入口ヘッダ近傍の拡大断面図である。
本実施の形態に係る熱交換器11は、複数の平行な極細の外管13を有する。外管13は、真直であり、多数本が平行に互いに近接して並べられて正方形に近い四角形の配管列を同一平面状に形成する。この四角形の各対角位置には、一次入口ヘッダ15及び一次出口ヘッダ17と、二次入口ヘッダ19及び二次出口ヘッダ21とが立設される。本実施の形態において、一次入口ヘッダ15及び一次出口ヘッダ17と、二次入口ヘッダ19及び二次出口ヘッダ21は、丸パイプからなる。図3に示すように、それぞれの外管13には少なくとも二本の真直な内管23が平行となって挿入され、内管23は両端が外管13の両端から導出される。なお、内管23は外管13と同じ平行な列を形成しており、すなわち各外管13の配列方向と同方向の同一平面状となるように、各内管23が平行に配列されて挿入配置されている。
図4(a)に示すように、外管13は二次集合管41の一方の管壁に穿設された外管挿入孔47にて挿入され二次集合管41の内側で開口する。二次集合管41の他方の管壁には内管貫通孔49が穿設され、内管貫通孔49に挿通された内管23は一次分岐管27に穿設された内管挿入孔51にて一次分岐管27の内側で開口する。これらの各貫通部における管同士はロウ付けにより気密に固定される。ロウ付けは、管同士の接触面にロウ材を置き、炉中ロウ付けすることにより一体的に接合する所謂置きロウの手法を採用できる。なお、各内管23と各外管13とが、全て同一平面となって配置されることから、外管13の配列方向に対して直交方向(縦方向)に二本の内管23が配置されているよりも、それぞれを固定するロウ付けが行いやすくなる。
図5は図1に示した熱交換器11を各ヘッダの部分で断面とした模式図、図6は図1に示した熱交換器11の平面図である。
熱交換器11では、各伝熱管列ユニット53において、一次入口ヘッダ15に流れた一次熱媒R1は一次分岐管27に入り、一次分岐管27から内管23に流れる。内管23を流れた一次熱媒R1は二次熱媒R2と熱交換された後、一次集合管39に入り、一次出口ヘッダ17から外部へ出る。二次入口ヘッダ19に流れた二次熱媒R2は二次分岐管33に入り、二次分岐管33から外管13に流れる。外管13を流れた二次熱媒R2は一次熱媒R1と熱交換された後、二次集合管41に入り、二次出口ヘッダ21から外部へ出る。
13…外管
15…一次入口ヘッダ
17…一次出口ヘッダ
19…二次入口ヘッダ
21…二次出口ヘッダ
23…内管
27…一次分岐管
33…二次分岐管
39…一次集合管
41…二次集合管
53…伝熱管列ユニット
55…ねじ込み式管継手
Claims (1)
- 複数の平行な外管と、
前記外管に挿入され両端が導出される二本の内管と、
全ての前記内管の入口端に接続され一端が閉鎖する一次分岐管と、
全ての前記外管の入口端に接続され一端が閉鎖し前記内管が貫通する二次分岐管と、
全ての前記内管の出口端に接続され他端が閉鎖する一次集合管と、
全ての前記外管の出口端に接続され他端が閉鎖し前記内管が貫通する二次集合管と、によって、
前記二本の内管が前記各外管の配列方向と同方向の同一水平面状となるように平行に配列されて挿入配置され、前記内管と前記外管とが全て同一水平面となって配置され、該同一平面上で四角形状となる伝熱管列ユニットが、上下複数段に積層されて形成され、
四角形の各対角位置に、一次入口ヘッダ及び一次出口ヘッダと、二次入口ヘッダ及び二次出口ヘッダとが立設され、
積層配置された複数の前記伝熱管列ユニットの、前記一次分岐管の他端が前記一次入口ヘッダに接続され、前記二次分岐管の他端が前記二次入口ヘッダに接続され、前記一次集合管の一端が前記一次出口ヘッダに接続され、前記二次集合管の一端が前記二次出口ヘッダに接続され、
前記一次入口ヘッダ、前記二次入口ヘッダ、前記一次出口ヘッダ、及び前記二次出口ヘッダは、軸線方向一方となる各下端が閉鎖され、軸線方向他方となる各上端にねじ込み式管継手が固着され、前記各下端閉鎖部は同一水平面上においてベース板にて固定支持されていることを特徴とする熱交換器。
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