JPH01502213A - Heat exchanger - Google Patents
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Classifications
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- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D7/10—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically
- F28D7/103—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically consisting of more than two coaxial conduits or modules of more than two coaxial conduits
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F28F9/02—Header boxes; End plates
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】 熱交換器 この発明は、束にし互いに同心状に配設した多数の熱伝導性円管とこれ等の円管 に対向させて放射状で等間隔に配設した多数の熱伝導性円管を装備し、これ等の 円管の間に形成された空間の少なくとも二種の媒体の間で熱を交換するための熱 交換器に関するものである。この場合、両方の媒体に対する接続部として、また 上記円管に対する恒久的な保持部として、これ等の円管が複数の締め付は分配ヘ ッドの間に装備してあり、これ等の分配ヘッドを用いて前記円管の前面で媒体を 封止連結し、放射状に応力を加え、これ等の分配ヘッドには前記円管の間にある 空間を接続部に導く、同心状の分布に配設した中間室がある。[Detailed description of the invention] Heat exchanger This invention relates to a large number of thermally conductive circular tubes arranged concentrically in a bundle, and Equipped with a large number of thermally conductive circular tubes arranged radially at equal intervals facing the Heat for exchanging heat between at least two media in the space formed between the circular tubes It concerns exchangers. In this case, as a connection to both media and As a permanent retainer for the above-mentioned circular tubes, multiple clamps of these circular tubes can be used to These distribution heads are used to distribute the media at the front of the tube. These dispensing heads are sealed, connected and radially stressed between the circular tubes. There are intermediate chambers arranged in a concentric distribution that lead the space to the connection.
この種の熱交換器は、西独特許第2748183号公報によって公知である。こ こでは、これ等の分配ヘッドは束円管に対向するこれ等のヘッドの端部に向けて 縮小していて、トーラス状に階段を付けた複数の座面を形成している。これ等の 座面の上には、円管が封止リングの中間軸受にして差し込まれ、分配ヘッドの軸 方向ストッパに対して一定位置にしである。内部では、分配ヘッドは円周上で隣 接した二つのみか刃状集合空間を形成している6両方の集合空間は、放射状の貫 通孔を経由して束円管の隣接する二つの円管の間にある接続すべき各中間室に連 結している。前記みか刃状の集合空間は、束円管に対向する分配ヘッドの前面で 相互に熱交換する二種の媒体用の隣接している二つの接続部め管に移行している 0束円管を恒久的な二つの分配ヘッド間で軸方向に引張ることは、内部円管によ って導入され、二つの分配ヘッドを互いに連結する一本の中心伸長棒を介して行 われる。A heat exchanger of this kind is known from DE 27 48 183. child Here, these distribution heads are directed towards the end of these heads opposite the bundle tube. It has been reduced in size to form multiple seating surfaces with steps attached to the torus. These Above the seat, a circular tube is inserted as an intermediate bearing of the sealing ring, and the axis of the distribution head It is in a fixed position relative to the direction stop. Internally, the dispensing heads are circumferentially adjacent. Only two adjacent spaces form an edge-shaped collection space.6 Both collection spaces form a radial penetrating space. Connects to each intermediate chamber to be connected between two adjacent circular tubes of the bundled circular tube via a through hole. It is tied. The blade-shaped collecting space is located in front of the distribution head facing the bundled circular pipe. Transition to two adjacent connections for two media that exchange heat with each other Pulling a zero-bundle circular tube axially between two permanent distribution heads is achieved by means of an internal circular tube. is introduced through a single central elongated rod that connects the two dispensing heads to each other. be exposed.
上記の公知構造で必要とされることは、束円管中の円管の長さが外側から内側に 向けて縮小しているので、例えば洗浄のためこの熱交換器を解体する場合、取り 出したり並べることが困難である0束円管の隣接する円管の間に形成される流れ 断面積に関して言えば、この分配ヘッドを形成すると、最終的な決定がなされて しまうので、公知種類に属する上記熱交換器を種々の流れ断面積の必要な別な使 用ケースに対して装備することが不可能である。この公知の熱交換器を中心引張 棒で合体させる必要性があるので、そのことによって材料経費がかかり重量のあ る付加的な構造が要求されることになる。What is required in the above known structure is that the length of the circular tube in the bundled circular tube is from the outside to the inside. For example, when dismantling this heat exchanger for cleaning, it is difficult to remove it. A flow formed between adjacent circular tubes in a 0-bundle circular tube that is difficult to extract or line up. When it comes to the cross-sectional area, forming this distribution head, the final decision is made Therefore, the above-mentioned heat exchangers belonging to the known types can be used for other purposes requiring different flow cross-sections. It is impossible to equip it for the case. This known heat exchanger is centered Since it is necessary to combine them with a rod, this increases material costs and increases weight. Additional structures will be required.
しかしながら、この公知の構造で非常に問題となる欠点は、熱交換に利用する媒 体を円周上に隣接設置し完全に分離している集合空間を経由して分配ヘッドに導 入する必要があるため、この分配空間が熱交換に関して完全に利用されていな( て、この熱交換に関して設置場所及び材料の重大な損失をもたらすことにある。However, a very problematic drawback of this known structure is that the medium used for heat exchange is The bodies are placed adjacent to each other on the circumference and are led to the distribution head via a completely separate gathering space. This distribution space is not fully utilized in terms of heat exchange ( This results in a significant loss of space and material for this heat exchange.
加えて、集合空間を対向配置すると、個々の集合空間から全循環断面を経由して 延びる隣接熱交換空間に移行する場合、先ず媒体が全熱交換空間で徐々に分散す るので、上記熱交換器の各端部で実質上貫流しなくて、流れに対してデッドゾー ン領域が生じる。この領域内では、媒体と一緒に導入される固体物質が集まって 詰まりが生じ得る。このことは、更に個々の熱交換空間がそれぞれ一つ又は二三 の分配ヘッドの横断面で中断している半径方向の孔だけを経由して前記集合空間 に連結していることによって必要とされる。従って、長時間の運転後には、束円 管の中の円管がその端部の間に詰まった固体物質で、この熱交換器を解体する場 合、力を使用して初めて解体できるように固まってしまう危険、ないしは可能性 が生じる。In addition, by arranging the gathering spaces facing each other, it is possible to When transferring to an extended adjacent heat exchange space, the medium is first gradually dispersed in the total heat exchange space. Since there is virtually no throughflow at each end of the heat exchanger, there is no dead zone for the flow. This results in a blank area. Within this region, the solid material introduced together with the medium collects Blockage may occur. This further means that each individual heat exchange space has one or two or three said collecting space only via radial holes interrupted in the cross section of the distribution head. required by being connected to Therefore, after driving for a long time, When disassembling this heat exchanger, the tube inside the tube is filled with solid material between its ends. risk or possibility of solidification in such a way that it can only be dismantled using force. occurs.
結局、連続接続しである熱交換器を中間設置しである円管区間等を経由して互い に連結することは、公知の分配ヘッドから軸平行に延びる熱交換媒体に対する正 面側の接続はめ管を必要とする。このことは、同様に相当な材料、設置及び組立 の経費を必要にする。In the end, heat exchangers that are connected in series are installed intermediately and connected to each other via a circular pipe section, etc. The connection to the heat exchange medium extends parallel to the axis from the known distribution head. Requires connection fitting on the side. This also requires considerable materials, installation and assembly. costs.
符表平1−502213 (3) それ故、この発明の課題は、分配へ・ノドが束円管と比較できる様式で同じ様に 熱交換出力に完全に寄与し、分配ヘッドの中で既に熱交換器の全周囲を経由して 実行される媒体の分配を死角なしに保証し、束円管を合体させるため経費の掛か り設置場所を要する加圧手段を再分配ヘッドの間で省略し、更に既存の構成部分 を大幅に維持して種々の流れ断面に簡単に装備できる巻頭に述べた種類に属する 熱交換器を形成することにある。更に、この発明の内容の他の構成では、連続し て接続した熱交換器を容易に、しかも場所をとらないで相互に連結させるように 分配ヘッドの設計を行う必要がある。Note table flat 1-502213 (3) Therefore, it is an object of this invention to provide the same distribution throat in a manner comparable to that of a bundle tube. contributes completely to the heat exchange output and is already in the distribution head via the entire circumference of the heat exchanger. It ensures the distribution of the medium carried out without blind spots and eliminates the expense of combining bundled tubes. Eliminates space-consuming pressure means between the redistribution heads and further reduces the need for existing components. belonging to the types mentioned at the beginning, which can be easily installed in various flow cross-sections with a large degree of maintenance. The purpose is to form a heat exchanger. Furthermore, in other configurations of the subject matter of the invention, the to easily and space-savingly interconnect heat exchangers connected together. It is necessary to design the distribution head.
上記の課題は、この発明により巻頭に述べた種類に属する熱交換器から出発して 以下のように解決されている。即ち、どの分配ヘッドにも、放射状間隔にして配 設し一部を互いに連結したほぼ円筒状で同心状の二つの壁と、円管の所でこれ等 の壁の間に形成されたリング空間に対向する分配ヘッドの端部を合体させ、分配 ヘッドの外から外壁の内部を遮断し放射状の全断面を通過して延びる前面室とが あり、外壁は軸方向の圧力を発生させて解放できる束円管の中の第一外部円管に 連結し、内壁に向けて外部円管の内部に置かれた第二円管が内壁によって形成さ れる軸方向ストッパに差し込まれ、第二円管の内部に置かれた第三円管はこの円 管に恒久的に連結し、内壁で形成された空間に放射状の間隔を保って内壁に対し て差し込まれたほぼ中空円筒状のスリーブを介して前面室の内側で内壁の軸方向 ストッパに対し押圧していて、スリーブの内部空間は内壁の中心開口を経由して 前面室に連結し、内壁とスリーブの間のリング空間には第二円管の端部の傍に置 かれた分配ヘッドの放射状噴出断面の上部に一方の媒体に対する接続部があり、 他方の媒体は外壁の開口を経由して前面室に接続している。The above problem can be solved by this invention starting from a heat exchanger belonging to the type mentioned at the beginning. It is resolved as follows. That is, any dispensing head has radially spaced Two approximately cylindrical concentric walls with parts connected to each other, and these at the circular tube. The ends of the dispensing head opposite to the ring space formed between the walls are joined together and the dispensing A front chamber cuts off the inside of the outer wall from the outside of the head and extends through the entire radial cross section. There is an outer wall in the first outer circular tube of the bundle circular tube that can generate and release axial pressure. A second circular tube connected and placed inside the outer circular tube toward the inner wall is formed by the inner wall. The third circular tube, which is inserted into the axial stopper and placed inside the second circular tube, Permanently connected to the tube and radially spaced from the interior wall into the space defined by the interior wall. inside the front chamber through an almost hollow cylindrical sleeve inserted in the axial direction of the inner wall. The inner space of the sleeve is pressed against the stopper, and the inner space of the sleeve is opened through the center opening of the inner wall. Connected to the front chamber, the ring space between the inner wall and the sleeve is placed near the end of the second circular tube. At the top of the radial jet section of the dispensing head there is a connection to one of the media; The other medium is connected to the front chamber via an opening in the outer wall.
この発明による分配ヘッドの上記構成は、先ず第一に周囲の方向の媒体の流れに 対して、一方で外壁と内壁の間、他方で内壁とスリーブの間、及び更にスリーブ の内部で実際上中断の生じない流れ断面をもたらす、それ故、全体の分配ヘッド は既に熱交換器として完全に役目をはだすことができ、媒体が分配ヘッド中でも 全周にわたって直接分配されるので、媒体の流れに対して死角が生じない。The above configuration of the dispensing head according to the invention first of all affects the flow of the medium in the circumferential direction. On the other hand, between the outer wall and the inner wall, on the other hand, between the inner wall and the sleeve, and also the sleeve. thus providing a virtually uninterrupted flow cross-section within the entire distribution head. can already function fully as a heat exchanger, even when the media is in the distribution head. Since it is directly distributed over the entire circumference, there are no blind spots for the flow of the medium.
これに関連して、分配ヘッドを熱伝導性材料で作製すると効果的であるが、例え ばガラスで作製してもよい。In this context, it may be advantageous to make the dispensing head from a thermally conductive material; Alternatively, it may be made of glass.
更に、束円管は分配ヘッドを用いて最も簡単な方法で外壁とこの束円管の外部円 管の間の連結部を介して加圧される。何故ならば、この連結部によって同時に第 二円管とスリーブが分配ヘッドの内壁の軸方向ストッパに対して押圧され固定着 座しているからである。更に、この構造形がもたらすものは、束円管の個々の円 管部材の長さが外から中に向けて増大するので、解体時に分配ヘッドを取り除い た後個々の円管端部を容易に掴むことができ、それ等の円管を順次引き出すこと ができる。Furthermore, the bundled tube can be separated from the outer wall and the outer circle of this bundled tube in the simplest way using a dispensing head. Pressurization is applied through the connections between the tubes. This is because this connection allows the The bicylindrical tube and sleeve are pressed against the axial stop on the inner wall of the dispensing head and fixedly attached. This is because he is sitting. Furthermore, what this structural form brings about is that the individual circles of the bundled circular tube Because the length of the tubing increases from the outside in, the distribution head must be removed during disassembly. The end of each tube can be easily grasped and the tubes can be pulled out one after another. Can be done.
内部の第三円管を一本のスリーブにわたって止めることにより、この第三円管は 交換可能な薬莢のようなセットとして形成される。従って、スリーブの接続連結 部の大きさのみが、その着座部で内壁の軸方向ストッパに対して合っていれば、 大きな困難なしに第三円管の種々の断面を交換して使用できる。By stopping the inner third circular tube over one sleeve, this third circular tube Formed as a set of interchangeable cartridges. Therefore, the connection connection of the sleeve If only the size of the part matches the axial stopper on the inner wall at its seating part, Various cross-sections of the third circular tube can be interchanged and used without great difficulty.
それ故、内部第三円管と第二円管の間の流れ断面積を可変でき、容易に異なった 要求に適合させるとか他方、内部第三円管の内部断面が異なった組み込みにより 、特に第三円管の内部に導入する流れの設計、内部第三円管の断面積の安定化又 は固定に関しても色々構成できる。Therefore, the flow cross-sectional area between the internal third circular pipe and the second circular pipe can be varied, and different On the other hand, by incorporating a different internal cross-section of the third internal circular pipe to meet the requirements. In particular, the design of the flow introduced into the interior of the third circular pipe, the stabilization of the cross-sectional area of the internal third circular pipe, or can be configured in various ways regarding fixation.
最後に、この発明による様式の分配ヘッドは非常に容易にX線検査にかけること ができる。何故ならば、外壁と内壁の間のリング空間に容易に、例えばX線フィ ルムを挿入できるからである。このようにして、大きな経費をかけないで不良分 配ヘッドを分離でき、往々煩わしくコストにはねかえる結果となる以後に生じる 欠陥を取り除くことができる。Finally, a dispensing head of the style according to the invention is very easily subject to X-ray inspection. Can be done. This is because the ring space between the outer wall and the inner wall is easily accessible, e.g. This is because it is possible to insert a lume. In this way, you can eliminate defects without incurring large expenses. The mounting head can be separated, which often results in cumbersome and costly problems. Defects can be removed.
効果的であるのは、気密用の中間軸受を使用し、放射状に外向きのそれぞれ一個 のバンドと両方のバンドを外から取り囲むほぼV字型の断面を有する圧力リング とによって第一円管と外壁を中心合わせし、軸方向に向は互いに加圧することで ある。この場合、それ自体公知の方法で、第二円管とスリーブの端部が内壁又は スリーブのリング溝に挿入された封止リングによって遮断できる。It is effective to use air-tight intermediate bearings, one each facing radially outward. a band and a pressure ring with an approximately V-shaped cross section surrounding both bands from the outside. Center the first circular pipe and the outer wall by applying pressure to each other in the axial direction. be. In this case, in a manner known per se, the ends of the second circular tube and the sleeve are connected to the inner wall or It can be shut off by a sealing ring inserted into the ring groove of the sleeve.
更に、有利なことは分配ヘッドの外壁と内壁が放射状の噴出断面を形成する壁と 軸平行の少なくとも一個の放射状壁を介して互いに連結していることである。こ のようにして、鋳造部分として製作できる安定で、高負荷に耐える分配ヘッドが 形成される。Furthermore, it is advantageous if the outer and inner walls of the dispensing head are walls forming a radial jet section. They are connected to each other via at least one radial wall parallel to the axis. child A stable, high-load-bearing dispensing head that can be manufactured as a cast part is produced as follows. It is formed.
残りの点では、内壁と外壁の間の放射状間隔と同じように、放射状の壁又は多数 の壁の厚さにわたって第一円管と第二円管の間のリング空間に接続する分配ヘッ ドのリング空間の寸法を変え、後者のリング空間中の流速に簡単に影響を与える 。その他、同じ処置は第三円管内部の流れ空間に対してスリーブの壁厚、又はこ のスリーブの中の内断面積を選定すると可能である。At the remaining points, radial walls or multiple a distribution head connecting the ring space between the first and second circular tubes over the wall thickness; change the dimensions of the latter ring space and easily influence the flow velocity in the latter ring space. . Otherwise, the same treatment can be applied to the wall thickness of the sleeve, or to the flow space inside the third tube. This is possible by selecting the internal cross-sectional area of the sleeve.
束円管の第三円管の内部に、第三円管に向かえ合わせにして放射状の間隔を有す る別な第四円管を配設でき、この方法で第三円管内部の流れ断面積の大きさ又は そこの流速を効果的に決定できる。Inside the third circular tube of the bundled circular tube, facing the third circular tube and having a radial interval A separate fourth circular pipe can be arranged, and in this way the flow cross-sectional area inside the third circular pipe can be The flow velocity there can be effectively determined.
この場合、有利なことは、第四円管に円錐状の遮断キャップがあり、この遮断キ ャップ及び第四円管が第三円管に連結したスリーブの端部の内側に放射状に向か い、軸平行に配置する少なくとも三本の溝によってこのスリーブに対して半径方 向と軸方向に支持されていることである。説明した処置により、第四円管は第三 円管の内部に導入する媒体に対する孤立した一つの排除本体になる。In this case, it is advantageous that the fourth round tube has a conical shut-off cap, which The cap and the fourth circular pipe are radially directed inside the end of the sleeve connected to the third circular pipe. radially to this sleeve by at least three grooves arranged parallel to the axis. It is supported both in the direction and in the axial direction. With the procedure described, the fourth round canal becomes the third It becomes an isolated exclusion body for the medium introduced into the inside of the circular tube.
説明した全ての場合、前記の円管をリング形ないしはネジ形の波形を有する波形 円管で形成し、熱交換に関与する媒体の流れの内部に波状の擾乱を与えると有利 である。自明なことであるが、熱交換の効率を高める円管の別な設計も行うこと ができる。In all cases described, the aforementioned circular tubes are corrugated with ring-shaped or screw-shaped corrugations. It is advantageous to form a circular tube and give wave-like disturbances inside the flow of the medium involved in heat exchange. It is. Obviously, other designs of circular tubes that increase the efficiency of heat exchange should also be made. Can be done.
発明内容の他の構成では、この発明による可能性のある構成は次の点にある。即 ち、前後に接続しである熱交換器の場合、束円管は順次続く二つのユニットを隣 接対向して平行に設置し、二つのユニットの流れ通路の連結部で並べて設置した 分配ヘッドは一つの構造ユニットに合体され、その構造ユニットの中で両側にあ る前面室と放射状の噴射断面はこれ等の前面室の外部壁の開口を省略した状態で 、互いに直接一体にされている。Among other configurations of the invention, possible configurations according to the invention are as follows. Immediately In the case of heat exchangers that are connected one after the other, bundled circular tubes connect two successive units next to each other. Installed in parallel and facing each other, and installed side by side at the connection of the flow passages of the two units. The distribution head is combined into one structural unit, within which the distribution head is mounted on both sides. The front chamber and radial injection cross section are shown with the openings in the external wall of these front chambers omitted. , are directly integrated with each other.
この発明による上記の処置によって、この発明による熱交換器を連続接続した場 合に設置される二つの分配ヘッドは、それぞれの半分がこの発明の核心となる本 質的な特徴を有する双子のヘッドに一致する。しかし、両方のヘッドは熱交換で 混合する二つの媒体に対する領域が直接混ざり合うようにジャム双子の様式で互 いに連結している。この様にして、余分な接続・連結手段が全く必要なく、同時 にこの様に連結した分配ヘッドによって隣接設置した熱交換器を共通に支持し、 正規の間隔で保持する構造体が提供される。このことは、同時に一つの作業過程 で、例えば鋳造部として製作され、互いに連結した二つの熱交換器に対してもこ の発明の本質の既に説明した全ての利点を有するようにしてくれる。By the above measures according to the present invention, when the heat exchanger according to the present invention is connected in series, The two dispensing heads installed in the Matching twin heads with qualitative characteristics. But both heads are heat exchanger The areas for the two media being mixed are reciprocated in a jam-twin fashion so that they are directly mixed. It is connected to In this way, there is no need for any extra connection/coupling means, and simultaneous The heat exchangers installed adjacent to each other are commonly supported by the distribution heads connected in this way, A structure is provided that holds the regular intervals. This means that one work process at a time This also applies, for example, to two heat exchangers manufactured as cast parts and connected to each other. The nature of the invention allows it to have all the advantages already explained.
この発明の他の特徴及び詳細は、以下に記載する図面に示した実施形状の説明に 基づき与えられる。Other features and details of the invention can be found in the following description of the embodiment shown in the drawings. Given based on.
図面には、 第1図、分配ヘッドを有する円管熱交換器の端部のほぼ第4図の線分1−Iに対 応する縦断面図。In the drawing, FIG. 1 corresponds approximately to line 1-I in FIG. 4 at the end of a circular tube heat exchanger with distribution head. FIG.
第2図、第1図の構成の正面図。FIG. 2 is a front view of the configuration shown in FIG. 1;
第3図、第5図のほぼ線分■−■に対する分配ヘッドの断面図。FIG. 5 is a cross-sectional view of the dispensing head taken approximately along line 1--2 of FIGS. 3 and 5;
第4図、第5図のほぼ線分IV−IVに沿った分配ヘッドの軸方向断面図。5 is an axial cross-sectional view of the dispensing head generally taken along line IV-IV of FIGS. 4 and 5; FIG.
第5図、第3図の線分V−■に沿った分配ヘッドの軸方向断面図。FIG. 5 is an axial cross-sectional view of the dispensing head along line V--■ of FIG. 3;
第6図、第1図の内部スリーブの詳細図。FIG. 6 is a detailed view of the inner sleeve of FIG. 1;
第7図、第6図の線分■−■の断面図。FIGS. 7 and 6 are cross-sectional views taken along line ■-■ in FIG.
第8図、第6図の対象の正面図。FIG. 8 is a front view of the object shown in FIG. 6;
第9図、単純化した形状の第1図による対象の展開図。FIG. 9 is a developed view of the object according to FIG. 1 in a simplified form.
第10図、双頭ヘッドとして構成した二個の分配ヘッドの軸方向断面図。FIG. 10 is an axial cross-sectional view of two distribution heads configured as a double head.
第11図、第10図の線分XI−XIの断面図。FIG. 11 is a sectional view taken along line XI-XI in FIGS. 11 and 10;
第12図、第10図の線分xn−x■による断面図。FIG. 12 is a sectional view taken along the line xn-x■ in FIG. 10;
第13図、双頭で連続接続した二個の熱交換器を単純化し、部分的に断面図にし た再現図。Figure 13: Simplified and partially cross-sectional view of two double-headed heat exchangers connected in series. Reproduction diagram.
第14図、連続接続した三個の熱交換器の模式的な断面図。FIG. 14 is a schematic cross-sectional view of three heat exchangers connected in series.
第15図、連続して多数配設した円管熱交換器の単純化した斜視図。FIG. 15 is a simplified perspective view of a large number of circular tube heat exchangers arranged in series.
熱伝導材料製の鋳造部分として作製された分配ヘッド8には、外壁9と内壁10 がある0両方の壁は、互いに半径方向に一定間隔を保持し、リング空間を形成し ている。このリング空間は、放射状壁12と13によって中断している。この場 合、放射状壁は内壁10と外壁9を互いに連結している。(このとに関しては、 第3図及び第4図も参照)、更に、前記二つの壁の間の一方の側に、内壁10の 内部まで達する部屋16用の噴出断面15を形成する連結部14がある。The distribution head 8, made as a cast part of thermally conductive material, has an outer wall 9 and an inner wall 10. Both walls maintain a constant radial spacing from each other and form a ring space. ing. This ring space is interrupted by radial walls 12 and 13. this place In this case, the radial wall connects the inner wall 10 and the outer wall 9 to each other. (Regarding this, 3 and 4), furthermore, on one side between said two walls, an inner wall 10 is provided. There is a connection 14 forming an outlet section 15 for the chamber 16 that reaches into the interior.
前側には、外壁9と内壁10の間に分配ヘッド8の放射状全断面にわたって延び る前方室17が形成されている。この前方室は、リング空間11の断面の前方側 で合体している。On the front side, between the outer wall 9 and the inner wall 10 there is a wall extending over the entire radial cross section of the distribution head 8. A front chamber 17 is formed. This front chamber is located on the front side of the cross section of the ring space 11. It is combined with
前方室17には、外壁9の開口部18と内壁10の前方側の中心開口部19があ る。この場合、開口部19は前方室17を内部空間16に連結させている。The front chamber 17 has an opening 18 in the outer wall 9 and a center opening 19 on the front side of the inner wall 10. Ru. In this case, the opening 19 connects the front chamber 17 to the interior space 16 .
自由端のところで、外壁9は放射状に外向きで、リング状に回転している連結部 20を有する。この連結部に対して、同じ放射状連結部を有する外部円管1が封 止体22を中間位置に置いている。前記連結部20,21、従って円管1と外壁 9はほぼ■字形の断面を有する加圧リング23で軸方向に押さえられ、半径方向 に互いに中心出しされている。この加圧リング23は、詳しく図示してない、公 知の方法で開放できるので、円管1と分配ヘッド8の外壁9の間の連結を解除す ることができる。At the free end, the outer wall 9 has a radially outward, ring-shaped rotating connection. It has 20. To this connection, an external circular tube 1 with the same radial connection is sealed. The stopper 22 is placed at an intermediate position. The connecting parts 20, 21, therefore the circular pipe 1 and the outer wall 9 is pressed in the axial direction by a pressure ring 23 having an approximately ■-shaped cross section, and is pressed in the radial direction. are centered with respect to each other. This pressure ring 23 is a public The connection between the circular tube 1 and the outer wall 9 of the dispensing head 8 can be opened in a known manner. can be done.
円管1の内部に配設した円管2は、内壁10の自由端のねじ込み部にストッパ2 4まで差し込まれ、この内壁の周回溝に挿入した二つの封止リング25によって 内壁10から遮断されている。安定性を向上させるため、円管2にはより大きい 壁強度の磨き円筒状のスリーブ39が装備されている。The circular tube 2 disposed inside the circular tube 1 has a stopper 2 at the screwed part of the free end of the inner wall 10. 4, and two sealing rings 25 inserted into the circumferential groove of this inner wall. It is cut off from the inner wall 10. Larger for circular tube 2 to improve stability A polished cylindrical sleeve 39 with wall strength is provided.
第二円管の内部に同軸状に配設した円管3は、軸方向にほぼ内壁10の長さがあ り、放射状間隔を持って内壁10の内部に配設しであるスリーブ26に固定連結 しである。このスリーブ26をその自由端で内壁10の(り抜き部分に着座させ 、軸方向にストッパ28に止めである。スリーブ26の端部27の内壁10に対 する遮断は、再びこの自由端27のリング溝に着座する二つの封止体29によっ て行われている。The circular tube 3 disposed coaxially inside the second circular tube has an inner wall 10 approximately equal in length to the axial direction. and is fixedly connected to a sleeve 26 disposed inside the inner wall 10 with radial spacing. It is. This sleeve 26 is seated with its free end in a cutout in the inner wall 10. , is stopped by a stopper 28 in the axial direction. Against the inner wall 10 of the end 27 of the sleeve 26 This interruption is again achieved by two sealing bodies 29 seated in the ring grooves of this free end 27. It is being done.
同じ分配ヘッド8を束円管の図示していない左端に設置するには、上記の様に形 成した全体のユニットを個々の加圧リング23で固定封止して互いに連結するこ とが考えられる。他方、この全ユニ・ノドを加圧リングを解いて、さしたる困難 もなく開放させることができ、例えば洗浄のため個別部分に分解できる。To install the same distribution head 8 at the left end (not shown) of the bundle tube, shape it as described above. The entire unit formed can be fixedly sealed with individual pressure rings 23 and connected to each other. You could think so. On the other hand, it is not very difficult to undo the pressure ring on this entire uni-nod. It can be opened without any problems and can be disassembled into individual parts for cleaning, for example.
円管3の内部には、リング断面を形成するため排除体として形成するため常時円 錐状の遮断キャップ30を装備した円管4が配設されている。前記遮断キャップ には、軸方向と半径方向に内向きにした軸平行に走る複数の通路31がある。こ れ等の通路は、円管3との連結部で同じ円錐状の拡大部32の内部でスリーブ2 6を支えている。Inside the circular tube 3, there is always a circular shape to form a ring cross section and as an exclusion body. A circular tube 4 equipped with a conical shut-off cap 30 is arranged. The blocking cap has a plurality of passages 31 running axially parallel to each other and oriented axially and radially inward. child These passages are connected to the sleeve 2 inside the same conical enlarged part 32 at the connection with the circular tube 3. It supports 6.
円管4の大きさによって、円管3の内部のリング空間7の放射状の富みを個々の 場合の必要に応じて決定できる。同じ様に、円管3の直径によって円管2の内部 のリング空間の大きさを、スリーブ26に応じて合わせ、構造上選択することが できる。このスリーブの壁強度及び形状によって、その他の点でスリーブと内壁 10の間の一方にあるリング空間33とスリーブ内にある流れ横断面34との断 面積を決定でき、貫通する各媒体の流速を制御できる。Depending on the size of the circular tube 4, the radial richness of the ring space 7 inside the circular tube 3 can be adjusted individually. It can be decided according to the needs of the case. Similarly, depending on the diameter of circular tube 3, the inside of circular tube 2 The size of the ring space can be matched to the sleeve 26 and selected structurally. can. The wall strength and shape of this sleeve allows the sleeve and inner walls to 10 between the ring space 33 on one side and the flow cross section 34 in the sleeve. The area can be determined and the flow rate of each medium passing through it can be controlled.
明らかに、円管3とスリーブ26及びその中に配設した部品から構成された構造 ユニットは別な寸法の構造ユニットに容易に交換でき、先に述べた流れ状況と流 れ断面積を変換することができる。Obviously, the structure consists of the circular tube 3, the sleeve 26, and the parts disposed therein. The unit can be easily replaced with a structural unit of different dimensions, and is compatible with the flow conditions described above. The cross-sectional area can be converted.
第5図には、封止リング用の内壁10の溝35、又は封止リング29用のスリー ブ26の溝の間の連結部3と4に流れ込む放射外周通路36.37が示しである 。これ等の通路は、漏れ液体を排出するため、又は閉じ込める液体を容れるため 放射壁12の内部の軸平行な通路38のところに流入している。FIG. 5 shows a groove 35 in the inner wall 10 for a sealing ring or a groove for a sealing ring 29. The radial circumferential passages 36, 37 flowing into the connections 3 and 4 between the grooves of the tube 26 are shown. . These passageways may be used to drain leaking liquids or to contain trapped liquids. It flows into the interior of the radiating wall 12 at an axis-parallel passage 38 .
更に、第5図には第1図の円管3とスリーブ26によって形成される挿入物の代 わりに、別な構造設計された挿入物が利用できることを示すため、スリーブ26 の端部27が部分的に展開した形で示しである。Furthermore, FIG. 5 shows an alternative to the insert formed by the circular tube 3 and sleeve 26 of FIG. Alternatively, sleeve 26 may be used to illustrate that inserts of other structural design may be utilized. The end 27 of is shown in partially expanded form.
第6〜8図には、もう一度スリーブ26がその端部27と32を一緒にして詳し く示しである。この端部の放射状の窪みは締め付は中間領域に比べて大きいので 、スリーブの領域で熱交換媒体によって生じる圧力に対して平衡を保つ。6-8, the sleeve 26 is again shown in detail with its ends 27 and 32 together. This is a clear indication. The radial depressions at this end have greater tightening than the middle area, so , balanced against the pressure created by the heat exchange medium in the area of the sleeve.
前記スリーブ26の端部27には、更に封止リング29用のリング溝40がある 。In the end 27 of said sleeve 26 there is also a ring groove 40 for a sealing ring 29. .
円錐状に拡がったスリーブ26の端部32は、ここでは周囲に均等に4個にして 配設した円錐状に延びる、既に述べた通路31を呈する。The ends 32 of the conically widened sleeve 26 are now arranged in four pieces evenly spaced around the circumference. It exhibits the already mentioned channel 31, which is arranged in a conical manner.
次に、第9図には第1図の内容をもう一度展開図にして示しであるが、ここでは 詳細部分を最早示してない、熱交換に関与する媒体用の接続嵌め管41と42が もう一度示しである。ここで、嵌め管41は開口部18に、また嵌め管42は噴 出断面15に接続する。更に、加圧リング23のところにはこの加圧リングを開 閉できる加圧ネジ43がある。Next, Figure 9 shows the contents of Figure 1 as an expanded diagram once again, but here Connecting fittings 41 and 42 for the medium participating in the heat exchange, no longer shown in detail, This is the illustration once again. Here, the fitting tube 41 is connected to the opening 18, and the fitting tube 42 is connected to the opening 18. Connect to the exit section 15. Furthermore, this pressure ring is opened at the pressure ring 23. There is a pressure screw 43 that can be closed.
上に説明した熱交換器の場合、熱交換に関与している媒体の一方は、外壁9と内 壁10の間にあるリング空間11及び円管1と2の間のリング空間5が一方で繋 がり、またスリーブ26の内部部屋34の壁10の開口部19と円管3と4の間 のリング空間が他方で繋がるを前方室17と開口部18を経由して流れる。In the case of the heat exchanger described above, one of the media participating in the heat exchange is the outer wall 9 and the inner wall. The ring space 11 between the walls 10 and the ring space 5 between the circular tubes 1 and 2 are connected on one side. between the opening 19 in the wall 10 of the inner chamber 34 of the sleeve 26 and the circular tubes 3 and 4. The ring space on the other hand flows through the front chamber 17 and the opening 18.
他方の熱交換媒体は、噴出断面15、内壁10とスリーブ26の間のリング空間 33及び円管2と3の間のリング空間6を経由して流れる。この流れは公知の方 法で平流又は逆流で流れる。熱交換に関与する媒体を円管1〜4の内部で良く攪 拌するため、これ等の円管は、いずれも図面から分かるように、波付円管として 形成されている。この場合、この波はネジが進行するように回転していると効果 的である。当然、これ等の円管は必要な接続連結部を提供するためその端部で磨 き円筒断面に移行している。The other heat exchange medium is in the ring space between the jet section 15, the inner wall 10 and the sleeve 26. 33 and the ring space 6 between the tubes 2 and 3. This process is well known Flows flatly or countercurrently. Thoroughly stir the medium involved in heat exchange inside the circular tubes 1 to 4. As can be seen from the drawing, these circular tubes are used as corrugated circular tubes for stirring. It is formed. In this case, this wave is effective when the screw is rotating as it advances. It is true. Naturally, these round tubes are polished at their ends to provide the necessary connection connections. The cross section has shifted to a cylindrical cross section.
第10〜12図には、第10図の断面線分XI−X■及びxn−xnによる継断 面図及び二つの断面図にして今まで説明した分配ヘッドの双子の具体例が示しで ある。この具体例は、第1図の二つの分配ヘッド8をそれぞれ軸の回りに180 °回転させて互いに反対向きの噴出断面15にして設置し、この断面の近辺で互 いに「溶かし」である。Figures 10 to 12 show connections made by cross-sectional lines XI-X■ and xn-xn in Figure 10. A twin embodiment of the dispensing head described so far is shown in a top view and two cross-sectional views. be. This embodiment uses the two dispensing heads 8 of FIG. °Rotate and install with jet cross sections 15 in opposite directions, and It is ``melted''.
このように、第10図に示す分配へラド45が生じ、この図は既に記載した点に 関して以下に相当詳しく描かれている。Thus, the distribution shown in FIG. This is described in considerable detail below.
二重分配へラド45は、はぼ双子状の外周形状の外壁46と同じように双子状外 周の内壁47に着座している。この場合、両方の壁は一定の放射状間隔を占め、 きょうつす共通の前方室50に繋がるので互いに連結することになるリング空間 48.49を形成する。The double distribution helad 45 has a twin-shaped outer circumferential shape in the same way as the outer wall 46 which has a twin-shaped outer circumferential shape. It is seated on the inner wall 47 of the periphery. In this case, both walls occupy a certain radial spacing, Ring spaces that are connected to each other because they are connected to the common anterior chamber 50. Form 48.49.
ここでも、双方のリング空間は外壁46と内壁47を結合するため、再び放射状 壁51〜54によって中断している。この場合、放射状壁51と53には、既に 述べたように漏れ出る媒体を排出する孔がある。Here again, both ring spaces connect the outer wall 46 and the inner wall 47, so again radially It is interrupted by walls 51-54. In this case, the radial walls 51 and 53 already have As mentioned, there are holes for draining the leaking medium.
前方室50に通ずる二つの開口部55を形成する内壁47の内部では、ここでも また、それぞれ−個のスリーブ58.59を説明して来た方法で差し込んだ各− 個の内部部屋56.57が形成されている。Inside the inner wall 47 forming the two openings 55 leading to the front chamber 50, here too Also, each sleeve 58.59 is inserted in the manner described above. Internal chambers 56, 57 are formed.
この場合、内部部屋56.57は噴出断面に移行し、この断面はここで両方の内 部部屋の間にある共通の貫通断面60に合流する。スリーブ58と59は、第1 1図と第12図には示してない。In this case, the internal chambers 56, 57 pass into the ejection cross-section, which now includes both internal chambers. It merges into a common through section 60 between the chambers. Sleeves 58 and 59 It is not shown in Figures 1 and 12.
外壁46は、前方室50に対向する側に隣接した二つの循環結合部61と62を 形成している。これ等の連結部には、前記した様式の束円管がそれぞれ一個同様 に記載した方法で接続できる。こうして、その様な二つの束円管は、更に束円管 のもう一つの恒常的な形成を必要又は付加的な連結片を必要としなくて、相互に 付属する流れ通路に接続され、束円管で示した二つの熱交換を互いに連結する。The outer wall 46 has two adjacent circulation joints 61 and 62 on the side opposite the front chamber 50. is forming. Each of these joints has one bundled circular tube of the style described above. You can connect using the method described in . In this way, such two bundled circular tubes are further transformed into a bundled circular tube. mutually without the need for another permanent formation or additional connecting pieces. It is connected to the associated flow channel and connects the two heat exchangers, shown as bundled tubes, to each other.
内壁47とスリーブ58と59もその通路63と64と一緒に、束円管を接続す るため既に説明した様に、一様に合わせて形成されている。The inner wall 47 and the sleeves 58 and 59, together with their passages 63 and 64, also connect the bundle tubes. As already explained, it is formed in a uniform manner in order to
第13図には、単純化した外観図にしてこの発明による様式の二つの熱交換器の 二つの束円管の連続接続状態が示しである。この場合、熱交換器に利用する二つ の媒体への接続は、一つの分配へラド8を経由して、また二つの熱交換器の連結 は二重分配ヘッド45を経由して行われる。この分配ヘッドから出て、ただ部分 的に示しである束円管は、再び一つの分配へラド8に恒常的に繋がっている。FIG. 13 shows a simplified external view of two heat exchangers of the type according to the invention. The continuous connection state of two bundled circular tubes is shown. In this case, the two used for the heat exchanger The connection to the medium is via the RAD 8 to one distribution and also the connection of the two heat exchangers. is carried out via a dual distribution head 45. Out of this distribution head, just a portion The bundle tube shown in FIG.
第14図には、逆流にして互いに導入される二つの媒体65と66に接続する二 つの分配へラド8と第一熱交換器と第二熱交換器の間の中間熱交換器を接続する 二重分配へラド45を有する三個の熱交換器を連続接続状態が示しである。この 場合、ここでは前記分配ヘッドを熱交換に同時にしかも完全に関与させる時、コ ンパクトで単純な接続連結の可能性が明らかにある。FIG. 14 shows two media connected to two media 65 and 66 which are introduced into each other in countercurrent flow. Connect the intermediate heat exchanger between the first heat exchanger and the second heat exchanger with RAD 8 to one distribution A series connection of three heat exchangers with dual distribution rads 45 is shown. this In this case, when the distribution head is simultaneously and completely involved in the heat exchange, the controller There is clearly potential for compact and simple concatenation.
第14図に従って多数の熱交換器が一つの平面に並べであるが、第15図には斜 視図にして二重分配ヘッド45を介して連続的に並べて熱交換器を互いに逆に傾 けた平面にも接続できる可能性の連続接続状態が示しである。According to Fig. 14, a large number of heat exchangers are arranged in one plane, but Fig. 15 shows an oblique arrangement. The heat exchangers are tilted oppositely to each other in succession through the dual distribution head 45 in view. This shows the possibility of continuous connection to even planes of digits.
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