多管式熱交換器及びこれを用いた熱処理装置
【課題】外管内に複数の内管を簡単に安定配列でき、かつ、熱交換効率を良好に保つ。
【解決手段】一方の熱交換媒体ＦＬ１が流れる外管１と、この外管１内に複数設けられ且つ他方の熱交換媒体ＦＬ２が流れる内管２とを備えた多管式熱交換器であって、前記内管２が、外管１の中心に沿って延びる中央内管３と、この中央内管３の周囲に複数設けられ且つ夫々波形状に曲折形成される複数の周辺内管４とを有し、前記外管１及び中央内管３に夫々の周辺内管４を接触配置する。また、熱処理部６に多管式熱交換器５を用いた熱処理装置をも対象とする。
【解決手段】一方の熱交換媒体ＦＬ１が流れる外管１と、この外管１内に複数設けられ且つ他方の熱交換媒体ＦＬ２が流れる内管２とを備えた多管式熱交換器であって、前記内管２が、外管１の中心に沿って延びる中央内管３と、この中央内管３の周囲に複数設けられ且つ夫々波形状に曲折形成される複数の周辺内管４とを有し、前記外管１及び中央内管３に夫々の周辺内管４を接触配置する。また、熱処理部６に多管式熱交換器５を用いた熱処理装置をも対象とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外管内に複数の内管を配置し、外管と内管とに夫々熱交換媒体を流すことで両者間にて熱交換する多管式熱交換器に係り、特に、内管の構造を工夫した多管式熱交換器及びこれを用いた熱処理装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来における多管式熱交換器としては例えば特許文献１ないし４に記載のものが挙げられる。
特許文献１，２は、外管内に複数の内管を配置した多管式熱交換器において、熱交換性を向上させるという観点から、内管を波形状に曲折形成したものである。
また、特許文献３は、外管内の複数の内管を波形に曲折形成し、かつ、それらの内管の位相を一致させるようにしたものである。
更に、特許文献４は、外管内に複数の内管をスパイラル状にねじったものである。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３８２８６（発明が解決しようとする課題，図３）
【特許文献２】特開昭５９−１００３９２（発明の詳細な説明，図６）
【特許文献３】特開２００４−１０８６４１（発明の実施の形態，図１）
【特許文献４】特開２００６−１７０５７１（発明を実施するための最良の形態，図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した多管式熱交換器にあっては、外管内に複数の内管を配列する際には位置決め治具を用いて内管同士の位置関係を正確に位置決めした状態で、外管内に複数の内管を組み込むことが必要であり、多管式熱交換器の製造工程が面倒になり易い。
本発明の技術的課題は、外管内に複数の内管を簡単に安定配列でき、かつ、熱交換効率を良好に保つことが可能な多管式熱交換器及びこれを用いた熱処理装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に係る発明は、一方の熱交換媒体が流れる外管と、この外管内に複数設けられ且つ他方の熱交換媒体が流れる内管とを備えた多管式熱交換器であって、前記内管が、
外管の中心に沿って延びる中央内管と、この中央内管の周囲に複数設けられ且つ夫々波形状に曲折形成される複数の周辺内管とを有し、前記外管及び中央内管に夫々の周辺内管を接触配置したことを特徴とする多管式熱交換器である。
請求項２に係る発明は、請求項１に係る多管式熱交換器において、周辺内管が、夫々円形断面の筒体の一部に長円形断面の扁平部を有し、夫々の扁平部の長手方向端部を隣接しあうように配置することを特徴とする多管式熱交換器である。
請求項３に係る発明は、請求項１に係る多管式熱交換器において、中央内管が、内側筒体と外側筒体との二重管であり、内側筒体と外側筒体との間に熱交換媒体が通過する媒体流路を形成することを特徴とする多管式熱交換器である。
請求項４に係る発明は、請求項１に係る多管式熱交換器において、中央内管及び周辺内管は熱交換媒体の通過流量を略等しく設定したものであることを特徴とする多管式熱交換器である。
請求項５に係る発明は、請求項１に係る多管式熱交換器において、外管が、円形断面の筒体の両端部に開口を有すると共に両端部近傍の筒体の一部に熱交換媒体の入口部及び出口部を有し、内管の端部が、前記外管の両端部に装着される鍔部材の孔から突出配置され、かつ、鍔部材の孔縁に固着されることを特徴とする多管式熱交換器である。
請求項６に係る発明は、加熱若しくは放熱するための熱処理部を有し、この熱処理部として請求項１ないし５いずれかに係る多管式熱交換器を用いることを特徴とする熱処理装置である。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１に係る発明によれば、波形状の周辺内管の周囲で外管内の熱交換媒体を乱流にすることができ、その分、周辺内管の熱交換媒体と外管内の熱交換媒体との間の熱交換効率を良好に保つことができる。
特に、波形状の周辺内管は外管及び中央内管に接触配置されるため、周辺内管は外管と中央内管との間に位置決めされ、中央内管の周囲に安定的に配列される。このため、多管式熱交換器を製造する際に位置決め治具を用いなくとも、外管内に複数の内管を簡単に配列することができるほか、中央内管の周囲に周辺内管を規則的に配列することができ、その分、熱交換効率を略均一化することができる。
請求項２に係る発明によれば、周辺内管の扁平部が中央内管周囲の周辺内管同士の移動を抑えるため、中央内管の周囲に周辺内管をより安定的に配列することができる。
請求項３に係る発明によれば、中央内管の表面寄りに熱交換媒体を集中させ、外管内の熱交換媒体との熱交換効率を良好に保つことができる。
請求項４に係る発明によれば、各内管における熱交換量を略等しくし、全体の熱交換量を略均一化することができる。
請求項５に係る発明によれば、各内管は孔付き鍔部材を介して接続配管に連通接続されるため、接続配管と各内管との間で熱交換媒体をスムースに流すことができる。
請求項６に係る発明によれば、外管内の複数の内管を簡単に安定配列でき、かつ、熱交換効率を良好に保つことが可能な多管式熱交換器を熱処理部として用いた熱処理装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
◎実施の形態の概要
図１（ａ）は本発明が適用される多管式熱交換器の実施の形態の概要を示す。尚、図１(ｂ)は(ａ)中Ｂ−Ｂ線断面図である。
同図において、多管式熱交換器は、一方の熱交換媒体ＦＬ１が通過する外管１と、この外管１内に複数設けられ且つ他方の熱交換媒体ＦＬ２が通過する内管２とを備えた多管式熱交換器であって、前記内管２が、外管１の中心に沿って延びる中央内管３と、この中央内管３の周囲に複数設けられ且つ夫々波形状に曲折形成される複数の周辺内管４とを有し、前記外管１及び中央内管３に夫々の周辺内管４を接触配置したものである。
【０００８】
このような技術的手段において、外管１は少なくとも熱交換媒体ＦＬ１の入口部と出口部とを有していればよく、その態様についても、直線状に延びるものに限られるものではなく、全部若しくは一部に曲線部を有していても差し支えない。
また、内管２としては、中央内管３の周囲に波形状の周辺内管４を配置することを要する。ここで、中央内管３は外管１の中心に沿って延びる態様であればよく、外管１が直線状であれば直線状の態様になり、外管１の全部若しくは一部に曲線部を有する態様であればこれに合わせて曲線部を有する態様にすればよい。
但し、中央内管３は外管１の中心に沿って延びる態様であるため、それ自体が波形状に形成されるものではない。仮に、中央内管３が波形状に形成される態様である場合には、中央内管３の周囲に複数の波形状の周辺内管４を配置する際に、周辺内管４が中央内管３の周囲に均等に配置し難く、局部的に偏って配置される懸念があり得る。
【０００９】
更に、中央内管３は熱交換媒体が流れるものであれば一重管に限られず、二重管などでもよい。
尚、中央内管３がないと、外管１内に束ねた内管２を収容する際に収容し難く、中央内管３があることで、中央内管３の周囲に波形状の周辺内管４を束ね易いものになっている。
一方、周辺内管４は波形状に曲折形成されたものであることを要する。
ここでいう‘波形状’とは山、谷が繰り返される波状の形になっている様を意味し、その山、谷の程度については適宜選定して差し支えない。
また、周辺内管４は外管１及び中央内管３の両者に接触配置されていればよく、各周辺内管４を安定的に配列するには一つの単位波形状部毎に外管１、中央内管３に交互に接触配置されることが好ましいが、必ずしも全ての単位波形状部が外管１又は中央内管３に接触配置されていなくても差し支えない。
【００１０】
また、中央内管３、周辺内管４の好ましい態様としては以下の態様が挙げられる。
例えば中央内管３の熱交換効率を良好に保つという観点からすれば、中央内管３は、内側筒体３ａと外側筒体３ｂとの二重管であり、内側筒体３ａと外側筒体３ｂとの間に熱交換媒体が通過する媒体流路３ｃを形成する態様が好ましい。
更に、周辺内管４をより安定的に配列するには、周辺内管４は、夫々円形断面の筒体の一部に長円形断面の扁平部を有し、夫々の扁平部の長手方向端部を隣接しあうように配置するのが好ましい。
更にまた、中央内管３と周辺内管４との熱交換媒体ＦＬ２の通過流量については異なっていても差し支えないが、全体の熱交換量を略均一化するという観点からすれば、中央内管３及び周辺内管４は熱交換媒体ＦＬ２の通過流量を略等しく設定したものが好ましい。
また、外管１に対する内管２の好ましい取付構造としては、外管１は円形断面の筒体の両端部に開口を有すると共に両端部近傍の筒体の一部に熱交換媒体ＦＬ１の入口部１ａ及び出口部１ｂを有し、内管２の端部は、前記外管１の両端部に装着される鍔部材７の孔(図示せず)から突出配置され、かつ、鍔部材７の孔縁に固着される態様が挙げられる。本態様によれば、外管１内の各内管２は孔付き鍔部材７を介して図示外の接続配管に連通接続される。
【００１１】
更に、本実施の形態は多管式熱交換器５に限られるものではなく、これを用いた熱処理装置にも適用することができる。
この種の熱処理装置は、図１(ｃ)に示すように、加熱若しくは放熱するための熱処理部６を有し、この熱処理部６として上述した多管式熱交換器５を用いるようにすればよい。
ここでいう熱処理装置には、多管式熱交換器５を含んで熱処理(加熱処理、放熱処理)を施すものであればよく、加熱装置(例えば暖房装置など)、放熱装置(例えば冷房装置など)が含まれる。尚、蒸発処理などは加熱処理又は放熱処理の結果として生ずるものであり、これらも当然ながら含まれる。
【００１２】
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明をより詳細に説明する。
◎実施の形態１
―熱処理装置―
図２は本発明が適用される熱処理装置の実施の形態１を示す。
同図において、熱処理装置は給湯装置に適用されたものであり、加熱のための熱処理部Ｈに多管式熱交換器２０を用い、この多管式熱交換器２０の外管２１に高温熱交換媒体ＦＬ１を循環供給可能な構成とし、更に、前記多管式熱交換器２０の内管３０には低温熱交換媒体ＦＬ２を供給可能な構成としたものである。
図２において、高温熱交換媒体ＦＬ１は例えば別の熱交換器で空気により加熱され、例えば図示外のコンプレッサにて加圧して高温にする。
一方、低温熱交換媒体ＦＬ２は例えば供給ポンプ２５にて供給される低温水であり、多管式熱交換器２０の高温熱交換媒体ＦＬ１にて加熱された後、給湯タンク２６に貯蔵されて風呂などに供給されるものである。
【００１３】
―多管式熱交換器―
図３(ａ)は本実施の形態で用いられる多管式熱交換器２０の全体構成を示す。
同図において、多管式熱交換器２０は、例えば高温熱交換媒体ＦＬ１が流れる外管２１と、この外管２１内に設けられて例えば低温熱交換媒体ＦＬ２が流れる複数の内管３０とを有する。
＜外管＞
本実施の形態において、外管２１は、例えば銅、ステンレスなどの直線パイプ材からなる管状筒体２１１と、この管状筒体２１１の一端部近傍の周面に連結され且つ高温熱交換媒体ＦＬ１の入口部を形成するための例えば銅などのパイプ材からなる入口用連結筒体２１２と、前記管状筒体２１１の他端部近傍の周面に連結され且つ高温熱交換媒体ＦＬ１の出口部を形成するための例えば銅などのパイプ材からなる出口用連結筒体２１３とを備えている。尚、本実施の形態では、入口用連結筒体２１２及び出口用連結筒体２１３が管状筒体２１１の同じ周面側に突出配置されているが、これに限られるものではなく、例えば管状筒体２１１の互いに反対側の周面に突出配置するなど高温熱交換媒体ＦＬ１の循環経路を考慮して適宜選定して差し支えない。
【００１４】
＜内管＞
本実施の形態において、内管３０は、図４ないし図６に示すように、外管２１の中心に沿って延びる例えば銅、ステンレスなどのパイプ材からなる中央内管３１と、この中央内管３１の周囲に配設される例えば銅、ステンレスなどのパイプ材からなる複数(本例では６本)の周辺内管４０とを有する。
ここで、中央内管３１は、図５、図６及び図８に示すように、内側筒体３２と外側筒体３３との二重管であり、内側筒体３２と外側筒体３３との間に熱交換媒体ＦＬ２が通過する媒体流路３４を形成したものである。
特に、本実施の形態では、内側筒体３２の端部近傍の周面に例えば二つの通孔３５が１８０度偏位して開設されており、この内側筒体３２の略中央には内側通路を塞ぐために押し潰し部３６が内側通路の真ん中を横切るように形成されている。
また、外側筒体３３の両端部には絞り成形部３７が設けられており、この絞り成形部３７が内側筒体３２の端部近傍の周面に密接配置されると共にロー付け等にて固着されている。
尚、内側筒体３２の端部には外方に広がる鍔部３８が形成されており、後述するフランジ５０に対して係止されるようになっている。
【００１５】
また、周辺内管４０は、図４ないし図６並びに図９に示すように、直線状の円筒体４１をプレス加工等にて波形状に曲折形成したものである。
ここでいう‘波形状’は山、谷を繰り返すことで波状になっている様を指すものであり、本実施の形態において、周辺内管４０の単位波形状部４２は山部４２ａと谷部４２ｂとの間の間隔ｄを円筒体４１の半径程度以下に設定するようにしたものである。更に、この単位波形状部４２の中心に沿ったピッチｐも適宜選定して差し支えないが、周辺内管４０内の熱交換媒体ＦＬ２の流れ、並びに、外管２１内の熱交換媒体ＦＬ１の流れが損なわれない範囲で適宜選定するようにすればよい。
尚、単位波形状部４２の曲率半径Ｒも前記熱交換媒体ＦＬ１，ＦＬ２の流れが損なわれない範囲で選定するようにすればよい。
【００１６】
更に、各周辺内管４０は外管２１と中央内管３１との間に接触配置されている。本実施の形態では、周辺内管４０の単位波形状部４２の全てが外管２１又は中央内管３１に接触配置されており、各周辺内管４０は夫々の単位波形状部４２が互いに平行になるように配置されている。
更にまた、周辺内管４０の円形断面積は中央内管３１の媒体流路３４の断面積と略同程度に設定されている。
そして更に、周辺内管４０の軸方向の適宜箇所、例えば周辺内管４０の軸方向長さＬの１／３、２／３付近には、図９(ａ)(ｂ)に示すように、例えば長円形断面の扁平部４３がプレス成形されている。夫々の扁平部４３のレイアウトは適宜選定して差し支えないが、各周辺内管４０の配列位置を正確に保つという観点からすれば、夫々の扁平部４３が長手方向端部が相互に隣接しあうように配置されていることが好ましい。尚、この扁平部４３は単位波形状部４２の範囲に亘って形成されている。
また、この扁平部４３の長手方向寸法ｈ、非長手方向寸法ｋ、断面積は適宜調整しても差し支えないが、周辺内管４０内の媒体通過量を一定に保つという観点からすれば、周辺内管４０の円形断面部分の断面積と略同一に保たれるように夫々の寸法ｈ，ｋを選定するようにすればよい。
【００１７】
更に、本実施の形態において、図４、図５及び図７に示すように、外管２１の管状筒体２１１は両端部が開口しており、この両端部にはフランジ５０が嵌合装着されている。
このフランジ５０は円形鍔５１の周囲に周壁５２を形成したものであり、前記円形鍔５１には内管３０(中央内管３１，周辺内管４０)の端部が挿入される挿入孔５３が開設されている。
この挿入孔５３のうち、中央の挿入孔５３ａは中央内管３１の内側筒体３２の鍔部３８が弾性変形しながら挿入され、挿入後に前記鍔部３８が係止されるようになっている。
また、挿入孔５３のうち、周辺の複数の挿入孔５３ｂは周辺内管４０の端部が挿入される大きさで且つ等間隔に開設されている。
更に、本実施の形態では、このフランジ５０にはロート状のキャップ６０が被せられ、このキャップ６０には図示外の接続配管に接続可能な連結筒体６１が挿入結合されている。
そして、フランジ５０は外管２１の端部に嵌合した後に、内管３０(中央内管３１，周辺内管４０)がフランジ５０の挿入孔５３に挿入されると、フランジ５０と外管２１、内管３０の端部とフランジ５０の挿入孔５３縁との間がロー付けされる。
そしてまた、キャップ６０もフランジ５０に被せられるとロー付けされると共に、連結筒体６１もキャップ６０に挿入された状態でロー付けされる。
尚、フランジ５０、キャップ６０、連結筒体６１の固定方法としてはロー付けが採用されているが、これに限られるものではなく、他の手法を採用してもよいことは勿論である。
【００１８】
―多管式熱交換器の製造方法―
次に、本実施の形態で用いられる多管式熱交換器２０の製造方法について説明する。
先ず、図１０(ａ)に示すように、両端部が開口した外管２１に内管３０(中央内管３１，周辺内管４０)を束ねて挿入する。
このとき、内管３０のうち、周辺内管４０は外管２１及び中央内管３１に接触配置しながら外管２１内に挿入されるため、内管３０挿入時には複数の周辺内管４０は相互に位置決めされながら挿入されることになり、外管２１への挿入動作が完了した時点では中央内管３１の周囲に略等間隔に配置された状態に至る。
この状態において、図１０(ｂ)に示すように、外管２１の両端部にフランジ５０を嵌合装着すると共に、フランジ５０の挿入孔５３に内管３０(中央内管３１，周辺内管４０)の端部を挿入し、外管２１とフランジ５０、並びに、内管３０の端部とフランジ５０の挿入孔５３縁との間をロー付けする。
この段階で、内管３０(中央内管３１，周辺内管４０)は外管２１に位置決め固定された状態にある。
しかる後、図１０(ｃ)に示すように、フランジ５０にキャップ６０を被せ、更に、キャップ６０に連結筒体６１を嵌合させ、夫々の嵌合部をロー付けするようにすればよい。
このように、本実施の形態では、専用の位置決め治具を用いることなく、外管２１内に内管３０(中央内管３１，周辺内管４０)を位置決め配列することが可能である。
【００１９】
―多管式熱交換器の作動―
図１１に示すように、外管２１に高温熱交換媒体ＦＬ１が流れ、内管３０(中央内管３１，周辺内管４０)に低温熱交換媒体ＦＬ２が流れたと仮定する。
この状態において、外管２１には高温熱交換媒体ＦＬ１がそのまま流れ、一方、内管３０のうち、中央内管３１には低温熱交換媒体ＦＬ２が内側筒体３２の端部から通孔３５を通じて媒体流路３４に沿って流れ、周辺内管４０には低温熱交換媒体ＦＬ２がそのまま流れることになり、外管２１内の高温熱交換媒体ＦＬ１と内管３０内の低温熱交換媒体ＦＬ２との間で熱交換が行われる。
このとき、周辺内管４０は波形状に曲折形成されているため、夫々の単位波形状部４２の近傍には乱流ｍが発生し易くなり、この乱流ｍの影響で周辺内管４０内の低温熱交換媒体ＦＬ２と外管２１の高温熱交換媒体ＦＬ１との間の熱交換効率が更に高まる。
また、周辺内管４０は中央内管３１と外管２１とに接触配置された状態で位置決めされることから、中央内管３１の周囲に略等間隔で安定的に配列される。このため、各周辺内管４０は外管２１内の高温熱交換媒体ＦＬ１に対して略同じ条件で熱交換することになり、各周辺内管４０における熱交換量が略均等になり、その分、外管２１内の高温熱交換媒体ＦＬ１と内管３０、特には周辺内管４０内の低温熱交換媒体ＦＬ２との熱交換性能が略均一なものになる。
特に、本実施の形態では、各周辺内管４０は扁平部４３にて移動規制しているため、各周辺内管４０の配列関係は更に安定したものになっている。
更にまた、中央内管３１は二重管構造の外表面に近い媒体流路３４に低温熱交換媒体ＦＬ２を流すようにしており、更に、その媒体流路３４の通路面積は周辺内管４０の流路面積と略等しいものであるため、中央内管３１と周辺内管４０との間での熱交換性能も略均等になり、外管２１内の高温熱交換媒体ＦＬ１と内管３０（周辺内管４０，中央内管３１）内の低温熱交換媒体ＦＬ２との熱交換性能が全体的に略均一なものになる。
【００２０】
◎実施の形態２
図１２(ａ)(ｂ)は実施の形態２で用いられる多管式熱交換器の概要を示すものである。
同図において、多管式熱交換器２０の基本的構成は、実施の形態１と同様であるが、中央内管３１の構造が実施の形態１と相違する。尚、実施の形態１と同様な要素については実施の形態１と同様な符号を付してここではその詳細な説明を省略する。
つまり、本実施の形態では、中央内管３１は、実施の形態１と略同様に、内側筒体３２と外側筒体３３との二重管構造であり、その内側筒体３２の軸方向略中央部には押し潰し部３９を有しているが、この押し潰し部３９は、実施の形態１の押し潰し部３６と異なり、図１３(ａ)(ｂ)に示すように、内側筒体３２の半分の壁部を他の半分の壁部に向けて押し潰した態様になっている。
従って、本実施の形態では、実施の形態１と略同様な作用を奏するものである。
特に、本実施の形態では、このような押し潰し部３９を採用した場合に、内側筒体３２の中央部での径方向への張り出しが実施の形態１よりも少なくできるため、媒体流路３４での低温熱交換媒体ＦＬ２の流路抵抗をより少なく抑えることが可能であるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】（ａ）は本発明が適用される実施の形態に係る多管式熱交換器の概要を示す説明図、（ｂ）は（ａ）中Ｂ−Ｂ線断面図、（ｃ）は実施の形態に係る熱処理装置の概要を示す説明図である。
【図２】実施の形態１に係る熱処理装置の概要を示す説明図である。
【図３】（ａ）は実施の形態１で用いられる多管式熱交換器を示す一部破断説明図、（ｂ）は（ａ）中Ｂ方向から見た矢視図である。
【図４】実施の形態１で用いられる多管式熱交換器の断面説明図である。
【図５】図４の要部拡大説明図である。
【図６】（ａ）は図４中Ｃ−Ｃ線断面図、（ｂ）は図４中Ｄ−Ｄ線断面図である。
【図７】（ａ）は実施の形態１で用いられる外管の端部構造の一例を示す説明図である。
【図８】（ａ）は実施の形態１で用いられる中央内管の構成を示す説明図、（ｂ）は（ａ）中Ｂ−Ｂ線断面図である。である。
【図９】（ａ）は実施の形態１で用いられる周辺内管の構成を示す説明図、（ｂ）は（ａ）中Ｂ−Ｂ線断面図である。
【図１０】（ａ）〜（ｃ）は実施の形態１で用いられる多管式熱交換器の製造方法の一例を示す説明図である。
【図１１】実施の形態１で用いられる多管式熱交換器の作動を示す説明図である。
【図１２】（ａ）は実施の形態２で用いられる多管式熱交換器の概要を示す説明図、（ｂ）は（ａ）中Ｂ−Ｂ線断面図である。
【図１３】（ａ）は実施の形態２で用いられる中央内管の構成を示す説明図、（ｂ）は（ａ）中Ｂ−Ｂ線断面図である。
【符号の説明】
【００２２】
１…外管，２…内管，３…中央内管，４…周辺内管，５…多管式熱交換器，６…熱処理部，７…鍔部材，ＦＬ１，ＦＬ２…熱交換媒体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外管内に複数の内管を配置し、外管と内管とに夫々熱交換媒体を流すことで両者間にて熱交換する多管式熱交換器に係り、特に、内管の構造を工夫した多管式熱交換器及びこれを用いた熱処理装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来における多管式熱交換器としては例えば特許文献１ないし４に記載のものが挙げられる。
特許文献１，２は、外管内に複数の内管を配置した多管式熱交換器において、熱交換性を向上させるという観点から、内管を波形状に曲折形成したものである。
また、特許文献３は、外管内の複数の内管を波形に曲折形成し、かつ、それらの内管の位相を一致させるようにしたものである。
更に、特許文献４は、外管内に複数の内管をスパイラル状にねじったものである。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３８２８６（発明が解決しようとする課題，図３）
【特許文献２】特開昭５９−１００３９２（発明の詳細な説明，図６）
【特許文献３】特開２００４−１０８６４１（発明の実施の形態，図１）
【特許文献４】特開２００６−１７０５７１（発明を実施するための最良の形態，図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した多管式熱交換器にあっては、外管内に複数の内管を配列する際には位置決め治具を用いて内管同士の位置関係を正確に位置決めした状態で、外管内に複数の内管を組み込むことが必要であり、多管式熱交換器の製造工程が面倒になり易い。
本発明の技術的課題は、外管内に複数の内管を簡単に安定配列でき、かつ、熱交換効率を良好に保つことが可能な多管式熱交換器及びこれを用いた熱処理装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に係る発明は、一方の熱交換媒体が流れる外管と、この外管内に複数設けられ且つ他方の熱交換媒体が流れる内管とを備えた多管式熱交換器であって、前記内管が、
外管の中心に沿って延びる中央内管と、この中央内管の周囲に複数設けられ且つ夫々波形状に曲折形成される複数の周辺内管とを有し、前記外管及び中央内管に夫々の周辺内管を接触配置したことを特徴とする多管式熱交換器である。
請求項２に係る発明は、請求項１に係る多管式熱交換器において、周辺内管が、夫々円形断面の筒体の一部に長円形断面の扁平部を有し、夫々の扁平部の長手方向端部を隣接しあうように配置することを特徴とする多管式熱交換器である。
請求項３に係る発明は、請求項１に係る多管式熱交換器において、中央内管が、内側筒体と外側筒体との二重管であり、内側筒体と外側筒体との間に熱交換媒体が通過する媒体流路を形成することを特徴とする多管式熱交換器である。
請求項４に係る発明は、請求項１に係る多管式熱交換器において、中央内管及び周辺内管は熱交換媒体の通過流量を略等しく設定したものであることを特徴とする多管式熱交換器である。
請求項５に係る発明は、請求項１に係る多管式熱交換器において、外管が、円形断面の筒体の両端部に開口を有すると共に両端部近傍の筒体の一部に熱交換媒体の入口部及び出口部を有し、内管の端部が、前記外管の両端部に装着される鍔部材の孔から突出配置され、かつ、鍔部材の孔縁に固着されることを特徴とする多管式熱交換器である。
請求項６に係る発明は、加熱若しくは放熱するための熱処理部を有し、この熱処理部として請求項１ないし５いずれかに係る多管式熱交換器を用いることを特徴とする熱処理装置である。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１に係る発明によれば、波形状の周辺内管の周囲で外管内の熱交換媒体を乱流にすることができ、その分、周辺内管の熱交換媒体と外管内の熱交換媒体との間の熱交換効率を良好に保つことができる。
特に、波形状の周辺内管は外管及び中央内管に接触配置されるため、周辺内管は外管と中央内管との間に位置決めされ、中央内管の周囲に安定的に配列される。このため、多管式熱交換器を製造する際に位置決め治具を用いなくとも、外管内に複数の内管を簡単に配列することができるほか、中央内管の周囲に周辺内管を規則的に配列することができ、その分、熱交換効率を略均一化することができる。
請求項２に係る発明によれば、周辺内管の扁平部が中央内管周囲の周辺内管同士の移動を抑えるため、中央内管の周囲に周辺内管をより安定的に配列することができる。
請求項３に係る発明によれば、中央内管の表面寄りに熱交換媒体を集中させ、外管内の熱交換媒体との熱交換効率を良好に保つことができる。
請求項４に係る発明によれば、各内管における熱交換量を略等しくし、全体の熱交換量を略均一化することができる。
請求項５に係る発明によれば、各内管は孔付き鍔部材を介して接続配管に連通接続されるため、接続配管と各内管との間で熱交換媒体をスムースに流すことができる。
請求項６に係る発明によれば、外管内の複数の内管を簡単に安定配列でき、かつ、熱交換効率を良好に保つことが可能な多管式熱交換器を熱処理部として用いた熱処理装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
◎実施の形態の概要
図１（ａ）は本発明が適用される多管式熱交換器の実施の形態の概要を示す。尚、図１(ｂ)は(ａ)中Ｂ−Ｂ線断面図である。
同図において、多管式熱交換器は、一方の熱交換媒体ＦＬ１が通過する外管１と、この外管１内に複数設けられ且つ他方の熱交換媒体ＦＬ２が通過する内管２とを備えた多管式熱交換器であって、前記内管２が、外管１の中心に沿って延びる中央内管３と、この中央内管３の周囲に複数設けられ且つ夫々波形状に曲折形成される複数の周辺内管４とを有し、前記外管１及び中央内管３に夫々の周辺内管４を接触配置したものである。
【０００８】
このような技術的手段において、外管１は少なくとも熱交換媒体ＦＬ１の入口部と出口部とを有していればよく、その態様についても、直線状に延びるものに限られるものではなく、全部若しくは一部に曲線部を有していても差し支えない。
また、内管２としては、中央内管３の周囲に波形状の周辺内管４を配置することを要する。ここで、中央内管３は外管１の中心に沿って延びる態様であればよく、外管１が直線状であれば直線状の態様になり、外管１の全部若しくは一部に曲線部を有する態様であればこれに合わせて曲線部を有する態様にすればよい。
但し、中央内管３は外管１の中心に沿って延びる態様であるため、それ自体が波形状に形成されるものではない。仮に、中央内管３が波形状に形成される態様である場合には、中央内管３の周囲に複数の波形状の周辺内管４を配置する際に、周辺内管４が中央内管３の周囲に均等に配置し難く、局部的に偏って配置される懸念があり得る。
【０００９】
更に、中央内管３は熱交換媒体が流れるものであれば一重管に限られず、二重管などでもよい。
尚、中央内管３がないと、外管１内に束ねた内管２を収容する際に収容し難く、中央内管３があることで、中央内管３の周囲に波形状の周辺内管４を束ね易いものになっている。
一方、周辺内管４は波形状に曲折形成されたものであることを要する。
ここでいう‘波形状’とは山、谷が繰り返される波状の形になっている様を意味し、その山、谷の程度については適宜選定して差し支えない。
また、周辺内管４は外管１及び中央内管３の両者に接触配置されていればよく、各周辺内管４を安定的に配列するには一つの単位波形状部毎に外管１、中央内管３に交互に接触配置されることが好ましいが、必ずしも全ての単位波形状部が外管１又は中央内管３に接触配置されていなくても差し支えない。
【００１０】
また、中央内管３、周辺内管４の好ましい態様としては以下の態様が挙げられる。
例えば中央内管３の熱交換効率を良好に保つという観点からすれば、中央内管３は、内側筒体３ａと外側筒体３ｂとの二重管であり、内側筒体３ａと外側筒体３ｂとの間に熱交換媒体が通過する媒体流路３ｃを形成する態様が好ましい。
更に、周辺内管４をより安定的に配列するには、周辺内管４は、夫々円形断面の筒体の一部に長円形断面の扁平部を有し、夫々の扁平部の長手方向端部を隣接しあうように配置するのが好ましい。
更にまた、中央内管３と周辺内管４との熱交換媒体ＦＬ２の通過流量については異なっていても差し支えないが、全体の熱交換量を略均一化するという観点からすれば、中央内管３及び周辺内管４は熱交換媒体ＦＬ２の通過流量を略等しく設定したものが好ましい。
また、外管１に対する内管２の好ましい取付構造としては、外管１は円形断面の筒体の両端部に開口を有すると共に両端部近傍の筒体の一部に熱交換媒体ＦＬ１の入口部１ａ及び出口部１ｂを有し、内管２の端部は、前記外管１の両端部に装着される鍔部材７の孔(図示せず)から突出配置され、かつ、鍔部材７の孔縁に固着される態様が挙げられる。本態様によれば、外管１内の各内管２は孔付き鍔部材７を介して図示外の接続配管に連通接続される。
【００１１】
更に、本実施の形態は多管式熱交換器５に限られるものではなく、これを用いた熱処理装置にも適用することができる。
この種の熱処理装置は、図１(ｃ)に示すように、加熱若しくは放熱するための熱処理部６を有し、この熱処理部６として上述した多管式熱交換器５を用いるようにすればよい。
ここでいう熱処理装置には、多管式熱交換器５を含んで熱処理(加熱処理、放熱処理)を施すものであればよく、加熱装置(例えば暖房装置など)、放熱装置(例えば冷房装置など)が含まれる。尚、蒸発処理などは加熱処理又は放熱処理の結果として生ずるものであり、これらも当然ながら含まれる。
【００１２】
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明をより詳細に説明する。
◎実施の形態１
―熱処理装置―
図２は本発明が適用される熱処理装置の実施の形態１を示す。
同図において、熱処理装置は給湯装置に適用されたものであり、加熱のための熱処理部Ｈに多管式熱交換器２０を用い、この多管式熱交換器２０の外管２１に高温熱交換媒体ＦＬ１を循環供給可能な構成とし、更に、前記多管式熱交換器２０の内管３０には低温熱交換媒体ＦＬ２を供給可能な構成としたものである。
図２において、高温熱交換媒体ＦＬ１は例えば別の熱交換器で空気により加熱され、例えば図示外のコンプレッサにて加圧して高温にする。
一方、低温熱交換媒体ＦＬ２は例えば供給ポンプ２５にて供給される低温水であり、多管式熱交換器２０の高温熱交換媒体ＦＬ１にて加熱された後、給湯タンク２６に貯蔵されて風呂などに供給されるものである。
【００１３】
―多管式熱交換器―
図３(ａ)は本実施の形態で用いられる多管式熱交換器２０の全体構成を示す。
同図において、多管式熱交換器２０は、例えば高温熱交換媒体ＦＬ１が流れる外管２１と、この外管２１内に設けられて例えば低温熱交換媒体ＦＬ２が流れる複数の内管３０とを有する。
＜外管＞
本実施の形態において、外管２１は、例えば銅、ステンレスなどの直線パイプ材からなる管状筒体２１１と、この管状筒体２１１の一端部近傍の周面に連結され且つ高温熱交換媒体ＦＬ１の入口部を形成するための例えば銅などのパイプ材からなる入口用連結筒体２１２と、前記管状筒体２１１の他端部近傍の周面に連結され且つ高温熱交換媒体ＦＬ１の出口部を形成するための例えば銅などのパイプ材からなる出口用連結筒体２１３とを備えている。尚、本実施の形態では、入口用連結筒体２１２及び出口用連結筒体２１３が管状筒体２１１の同じ周面側に突出配置されているが、これに限られるものではなく、例えば管状筒体２１１の互いに反対側の周面に突出配置するなど高温熱交換媒体ＦＬ１の循環経路を考慮して適宜選定して差し支えない。
【００１４】
＜内管＞
本実施の形態において、内管３０は、図４ないし図６に示すように、外管２１の中心に沿って延びる例えば銅、ステンレスなどのパイプ材からなる中央内管３１と、この中央内管３１の周囲に配設される例えば銅、ステンレスなどのパイプ材からなる複数(本例では６本)の周辺内管４０とを有する。
ここで、中央内管３１は、図５、図６及び図８に示すように、内側筒体３２と外側筒体３３との二重管であり、内側筒体３２と外側筒体３３との間に熱交換媒体ＦＬ２が通過する媒体流路３４を形成したものである。
特に、本実施の形態では、内側筒体３２の端部近傍の周面に例えば二つの通孔３５が１８０度偏位して開設されており、この内側筒体３２の略中央には内側通路を塞ぐために押し潰し部３６が内側通路の真ん中を横切るように形成されている。
また、外側筒体３３の両端部には絞り成形部３７が設けられており、この絞り成形部３７が内側筒体３２の端部近傍の周面に密接配置されると共にロー付け等にて固着されている。
尚、内側筒体３２の端部には外方に広がる鍔部３８が形成されており、後述するフランジ５０に対して係止されるようになっている。
【００１５】
また、周辺内管４０は、図４ないし図６並びに図９に示すように、直線状の円筒体４１をプレス加工等にて波形状に曲折形成したものである。
ここでいう‘波形状’は山、谷を繰り返すことで波状になっている様を指すものであり、本実施の形態において、周辺内管４０の単位波形状部４２は山部４２ａと谷部４２ｂとの間の間隔ｄを円筒体４１の半径程度以下に設定するようにしたものである。更に、この単位波形状部４２の中心に沿ったピッチｐも適宜選定して差し支えないが、周辺内管４０内の熱交換媒体ＦＬ２の流れ、並びに、外管２１内の熱交換媒体ＦＬ１の流れが損なわれない範囲で適宜選定するようにすればよい。
尚、単位波形状部４２の曲率半径Ｒも前記熱交換媒体ＦＬ１，ＦＬ２の流れが損なわれない範囲で選定するようにすればよい。
【００１６】
更に、各周辺内管４０は外管２１と中央内管３１との間に接触配置されている。本実施の形態では、周辺内管４０の単位波形状部４２の全てが外管２１又は中央内管３１に接触配置されており、各周辺内管４０は夫々の単位波形状部４２が互いに平行になるように配置されている。
更にまた、周辺内管４０の円形断面積は中央内管３１の媒体流路３４の断面積と略同程度に設定されている。
そして更に、周辺内管４０の軸方向の適宜箇所、例えば周辺内管４０の軸方向長さＬの１／３、２／３付近には、図９(ａ)(ｂ)に示すように、例えば長円形断面の扁平部４３がプレス成形されている。夫々の扁平部４３のレイアウトは適宜選定して差し支えないが、各周辺内管４０の配列位置を正確に保つという観点からすれば、夫々の扁平部４３が長手方向端部が相互に隣接しあうように配置されていることが好ましい。尚、この扁平部４３は単位波形状部４２の範囲に亘って形成されている。
また、この扁平部４３の長手方向寸法ｈ、非長手方向寸法ｋ、断面積は適宜調整しても差し支えないが、周辺内管４０内の媒体通過量を一定に保つという観点からすれば、周辺内管４０の円形断面部分の断面積と略同一に保たれるように夫々の寸法ｈ，ｋを選定するようにすればよい。
【００１７】
更に、本実施の形態において、図４、図５及び図７に示すように、外管２１の管状筒体２１１は両端部が開口しており、この両端部にはフランジ５０が嵌合装着されている。
このフランジ５０は円形鍔５１の周囲に周壁５２を形成したものであり、前記円形鍔５１には内管３０(中央内管３１，周辺内管４０)の端部が挿入される挿入孔５３が開設されている。
この挿入孔５３のうち、中央の挿入孔５３ａは中央内管３１の内側筒体３２の鍔部３８が弾性変形しながら挿入され、挿入後に前記鍔部３８が係止されるようになっている。
また、挿入孔５３のうち、周辺の複数の挿入孔５３ｂは周辺内管４０の端部が挿入される大きさで且つ等間隔に開設されている。
更に、本実施の形態では、このフランジ５０にはロート状のキャップ６０が被せられ、このキャップ６０には図示外の接続配管に接続可能な連結筒体６１が挿入結合されている。
そして、フランジ５０は外管２１の端部に嵌合した後に、内管３０(中央内管３１，周辺内管４０)がフランジ５０の挿入孔５３に挿入されると、フランジ５０と外管２１、内管３０の端部とフランジ５０の挿入孔５３縁との間がロー付けされる。
そしてまた、キャップ６０もフランジ５０に被せられるとロー付けされると共に、連結筒体６１もキャップ６０に挿入された状態でロー付けされる。
尚、フランジ５０、キャップ６０、連結筒体６１の固定方法としてはロー付けが採用されているが、これに限られるものではなく、他の手法を採用してもよいことは勿論である。
【００１８】
―多管式熱交換器の製造方法―
次に、本実施の形態で用いられる多管式熱交換器２０の製造方法について説明する。
先ず、図１０(ａ)に示すように、両端部が開口した外管２１に内管３０(中央内管３１，周辺内管４０)を束ねて挿入する。
このとき、内管３０のうち、周辺内管４０は外管２１及び中央内管３１に接触配置しながら外管２１内に挿入されるため、内管３０挿入時には複数の周辺内管４０は相互に位置決めされながら挿入されることになり、外管２１への挿入動作が完了した時点では中央内管３１の周囲に略等間隔に配置された状態に至る。
この状態において、図１０(ｂ)に示すように、外管２１の両端部にフランジ５０を嵌合装着すると共に、フランジ５０の挿入孔５３に内管３０(中央内管３１，周辺内管４０)の端部を挿入し、外管２１とフランジ５０、並びに、内管３０の端部とフランジ５０の挿入孔５３縁との間をロー付けする。
この段階で、内管３０(中央内管３１，周辺内管４０)は外管２１に位置決め固定された状態にある。
しかる後、図１０(ｃ)に示すように、フランジ５０にキャップ６０を被せ、更に、キャップ６０に連結筒体６１を嵌合させ、夫々の嵌合部をロー付けするようにすればよい。
このように、本実施の形態では、専用の位置決め治具を用いることなく、外管２１内に内管３０(中央内管３１，周辺内管４０)を位置決め配列することが可能である。
【００１９】
―多管式熱交換器の作動―
図１１に示すように、外管２１に高温熱交換媒体ＦＬ１が流れ、内管３０(中央内管３１，周辺内管４０)に低温熱交換媒体ＦＬ２が流れたと仮定する。
この状態において、外管２１には高温熱交換媒体ＦＬ１がそのまま流れ、一方、内管３０のうち、中央内管３１には低温熱交換媒体ＦＬ２が内側筒体３２の端部から通孔３５を通じて媒体流路３４に沿って流れ、周辺内管４０には低温熱交換媒体ＦＬ２がそのまま流れることになり、外管２１内の高温熱交換媒体ＦＬ１と内管３０内の低温熱交換媒体ＦＬ２との間で熱交換が行われる。
このとき、周辺内管４０は波形状に曲折形成されているため、夫々の単位波形状部４２の近傍には乱流ｍが発生し易くなり、この乱流ｍの影響で周辺内管４０内の低温熱交換媒体ＦＬ２と外管２１の高温熱交換媒体ＦＬ１との間の熱交換効率が更に高まる。
また、周辺内管４０は中央内管３１と外管２１とに接触配置された状態で位置決めされることから、中央内管３１の周囲に略等間隔で安定的に配列される。このため、各周辺内管４０は外管２１内の高温熱交換媒体ＦＬ１に対して略同じ条件で熱交換することになり、各周辺内管４０における熱交換量が略均等になり、その分、外管２１内の高温熱交換媒体ＦＬ１と内管３０、特には周辺内管４０内の低温熱交換媒体ＦＬ２との熱交換性能が略均一なものになる。
特に、本実施の形態では、各周辺内管４０は扁平部４３にて移動規制しているため、各周辺内管４０の配列関係は更に安定したものになっている。
更にまた、中央内管３１は二重管構造の外表面に近い媒体流路３４に低温熱交換媒体ＦＬ２を流すようにしており、更に、その媒体流路３４の通路面積は周辺内管４０の流路面積と略等しいものであるため、中央内管３１と周辺内管４０との間での熱交換性能も略均等になり、外管２１内の高温熱交換媒体ＦＬ１と内管３０（周辺内管４０，中央内管３１）内の低温熱交換媒体ＦＬ２との熱交換性能が全体的に略均一なものになる。
【００２０】
◎実施の形態２
図１２(ａ)(ｂ)は実施の形態２で用いられる多管式熱交換器の概要を示すものである。
同図において、多管式熱交換器２０の基本的構成は、実施の形態１と同様であるが、中央内管３１の構造が実施の形態１と相違する。尚、実施の形態１と同様な要素については実施の形態１と同様な符号を付してここではその詳細な説明を省略する。
つまり、本実施の形態では、中央内管３１は、実施の形態１と略同様に、内側筒体３２と外側筒体３３との二重管構造であり、その内側筒体３２の軸方向略中央部には押し潰し部３９を有しているが、この押し潰し部３９は、実施の形態１の押し潰し部３６と異なり、図１３(ａ)(ｂ)に示すように、内側筒体３２の半分の壁部を他の半分の壁部に向けて押し潰した態様になっている。
従って、本実施の形態では、実施の形態１と略同様な作用を奏するものである。
特に、本実施の形態では、このような押し潰し部３９を採用した場合に、内側筒体３２の中央部での径方向への張り出しが実施の形態１よりも少なくできるため、媒体流路３４での低温熱交換媒体ＦＬ２の流路抵抗をより少なく抑えることが可能であるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】（ａ）は本発明が適用される実施の形態に係る多管式熱交換器の概要を示す説明図、（ｂ）は（ａ）中Ｂ−Ｂ線断面図、（ｃ）は実施の形態に係る熱処理装置の概要を示す説明図である。
【図２】実施の形態１に係る熱処理装置の概要を示す説明図である。
【図３】（ａ）は実施の形態１で用いられる多管式熱交換器を示す一部破断説明図、（ｂ）は（ａ）中Ｂ方向から見た矢視図である。
【図４】実施の形態１で用いられる多管式熱交換器の断面説明図である。
【図５】図４の要部拡大説明図である。
【図６】（ａ）は図４中Ｃ−Ｃ線断面図、（ｂ）は図４中Ｄ−Ｄ線断面図である。
【図７】（ａ）は実施の形態１で用いられる外管の端部構造の一例を示す説明図である。
【図８】（ａ）は実施の形態１で用いられる中央内管の構成を示す説明図、（ｂ）は（ａ）中Ｂ−Ｂ線断面図である。である。
【図９】（ａ）は実施の形態１で用いられる周辺内管の構成を示す説明図、（ｂ）は（ａ）中Ｂ−Ｂ線断面図である。
【図１０】（ａ）〜（ｃ）は実施の形態１で用いられる多管式熱交換器の製造方法の一例を示す説明図である。
【図１１】実施の形態１で用いられる多管式熱交換器の作動を示す説明図である。
【図１２】（ａ）は実施の形態２で用いられる多管式熱交換器の概要を示す説明図、（ｂ）は（ａ）中Ｂ−Ｂ線断面図である。
【図１３】（ａ）は実施の形態２で用いられる中央内管の構成を示す説明図、（ｂ）は（ａ）中Ｂ−Ｂ線断面図である。
【符号の説明】
【００２２】
１…外管，２…内管，３…中央内管，４…周辺内管，５…多管式熱交換器，６…熱処理部，７…鍔部材，ＦＬ１，ＦＬ２…熱交換媒体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の熱交換媒体が流れる外管と、
この外管内に複数設けられ且つ他方の熱交換媒体が流れる内管とを備えた多管式熱交換器であって、
前記内管は、
外管の中心に沿って延びる中央内管と、
この中央内管の周囲に複数設けられ且つ夫々波形状に曲折形成される複数の周辺内管とを有し、前記外管及び中央内管に夫々の周辺内管を接触配置したことを特徴とする多管式熱交換器。
【請求項２】
請求項１記載の多管式熱交換器において、
周辺内管は、夫々円形断面の筒体の一部に長円形断面の扁平部を有し、夫々の扁平部の長手方向端部を隣接しあうように配置することを特徴とする多管式熱交換器。
【請求項３】
請求項１記載の多管式熱交換器において、
中央内管は、内側筒体と外側筒体との二重管であり、内側筒体と外側筒体との間に熱交換媒体が通過する媒体流路を形成することを特徴とする多管式熱交換器。
【請求項４】
請求項１記載の多管式熱交換器において、
中央内管及び周辺内管は熱交換媒体の通過流量を略等しく設定したものであることを特徴とする多管式熱交換器。
【請求項５】
請求項１記載の多管式熱交換器において、
外管は、円形断面の筒体の両端部に開口を有すると共に両端部近傍の筒体の一部に熱交換媒体の入口部及び出口部を有し、
内管の端部は、前記外管の両端部に装着される鍔部材の孔から突出配置され、かつ、鍔部材の孔縁に固着されることを特徴とする多管式熱交換器。
【請求項６】
加熱若しくは放熱するための熱処理部を有し、この熱処理部として請求項１ないし５いずれかに記載の多管式熱交換器を用いることを特徴とする熱処理装置。
【請求項１】
一方の熱交換媒体が流れる外管と、
この外管内に複数設けられ且つ他方の熱交換媒体が流れる内管とを備えた多管式熱交換器であって、
前記内管は、
外管の中心に沿って延びる中央内管と、
この中央内管の周囲に複数設けられ且つ夫々波形状に曲折形成される複数の周辺内管とを有し、前記外管及び中央内管に夫々の周辺内管を接触配置したことを特徴とする多管式熱交換器。
【請求項２】
請求項１記載の多管式熱交換器において、
周辺内管は、夫々円形断面の筒体の一部に長円形断面の扁平部を有し、夫々の扁平部の長手方向端部を隣接しあうように配置することを特徴とする多管式熱交換器。
【請求項３】
請求項１記載の多管式熱交換器において、
中央内管は、内側筒体と外側筒体との二重管であり、内側筒体と外側筒体との間に熱交換媒体が通過する媒体流路を形成することを特徴とする多管式熱交換器。
【請求項４】
請求項１記載の多管式熱交換器において、
中央内管及び周辺内管は熱交換媒体の通過流量を略等しく設定したものであることを特徴とする多管式熱交換器。
【請求項５】
請求項１記載の多管式熱交換器において、
外管は、円形断面の筒体の両端部に開口を有すると共に両端部近傍の筒体の一部に熱交換媒体の入口部及び出口部を有し、
内管の端部は、前記外管の両端部に装着される鍔部材の孔から突出配置され、かつ、鍔部材の孔縁に固着されることを特徴とする多管式熱交換器。
【請求項６】
加熱若しくは放熱するための熱処理部を有し、この熱処理部として請求項１ないし５いずれかに記載の多管式熱交換器を用いることを特徴とする熱処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００９−１６２４１７（Ｐ２００９−１６２４１７Ａ）
【公開日】平成２１年７月２３日（２００９．７．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３４１５７０（Ｐ２００７−３４１５７０）
【出願日】平成１９年１２月３０日（２００７．１２．３０）
【出願人】（５０１３１５７６２）株式会社サカエ (18)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月２３日（２００９．７．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月３０日（２００７．１２．３０）
【出願人】（５０１３１５７６２）株式会社サカエ (18)
【Ｆターム（参考）】
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