[发明专利]热交换器

说明书

技术领域

本发明涉及热交换器，特别是涉及可对应被处理流体流量为小流量的处理尤其是化学实验等的加热/冷却器等的热交换器。

背景技术

一般热交换器所要求的性能是热交换性能、耐腐蚀性、耐压性或牢固性、清洗性、小型化等，要求低成本。但是，在现有技术的热交换器中主要使用多管式、双重管式、螺旋式、板式等，具有结构复杂、或难以小型化、价格高及清洗性差等的缺点。特别是用于小流量处理、尤其是化学实验等的热交换器一般是玻璃制螺旋式或玻璃制双重管式。在这种情况下，因为玻璃自体的热传导率低，其热交换性能达不到所期待的程度，且在清洗附着在螺旋上的处理物时需要很多劳力，还有不能完全洗净的情况，结果必须准备多个热交换器，成本也高。另外，破损的危险性也高，特别是使伴随危险的处理物流通的情况下，在安全对策方面也需要花费成本。

根据现有技术，如专利文献1中所公开的那样公开了以下热交换器，其在形成于内筒与外筒之间的空间内配置螺旋状的传热管，上述传热管内部构成一方流路，所述空间内的被夹在上述传热管彼此间的螺旋状空间构成另一方流路，在一方与另一方的流体间实现高效率的热交换。

但是，在该专利文献1的热交换器中，上述传热管在上述内筒的外周面和上述外筒的内周面双方不固定，传热管限于以自然状态安装。为此，在流体粘度高的情况下等，由于流动阻力等导致传热管伸缩，担心例如螺旋状的节距变得不均匀，一部分变窄或堵塞。

另外，在考虑了该专利文献1的热交换器的制造或分解的情况下，若研究在形成于内筒与外筒之间的空间内安装或取出螺旋状的传热管，则当传热管与内筒及外筒的间隙大时，容易装拆，但螺旋状的传热管在空间内呈自由状态，担心产生伴随上述传热管伸缩的问题。另一方面，若没有间隙，则传热管的装拆变困难。

先前技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002-147976号公报

发明内容

发明要解决的课题

鉴于上述问题，本发明的课题在于改进以下类型的热交换器，其在形成于内筒与外筒之间的空间内配置螺旋状的传热管，上述传热管的内部构成一方流路，所述空间内的被夹在上述传热管彼此间的螺旋状空间构成另一方流路，在一方与另一方的流体间进行热交换。具体的是，一个目的是提供容易装拆传热管的热交换器，另一目的是抑制伴随于由流动阻力等造成的传热管变形的流路面积的变化，提供可达成两目的中的任意一个的热交换器。进而，作为更具体的目的，课题为提供小型且可高效地进行热交换、用于应对小流量处理特别是各种化学实验而通过被处理流体的、比现有技术产品廉价的热交换器。

解决课题的手段

为上述课题，首先，本申请第一方面的发明提供这样的热交换器，该热交换器在形成于内筒5与外筒6之间的空间7内配置螺旋状的传热管1，所述传热管1的内部构成一方流路，所述空间7内的被夹在所述传热管1彼此间的螺旋状空间4构成另一方流路，在一方与另一方的流体间进行热交换，其特征在于，所述热交换器具备张紧机构，该张紧机构用于保持扩缩力，该扩缩力进行作用使得所述传热管1的螺旋状的直径相比自然状态扩大或者收缩，在由所述张紧机构将扩缩力施加在所述传热管1上的状态下，在一方与另一方的流体间进行热交换。

本申请第二方面的发明提供以本发明第一方面所述的热交换器为基础的热交换器，其特征在于，所述传热管1在所述内筒5的外周面和所述外筒6的内周面双方没有固定，由所述张紧机构使所述传热管1的螺旋状的直径相比自然状态扩大或者收缩，通过该扩大或者收缩使所述传热管1与内筒5或者外筒6紧贴或是压接。

本申请第三方面的发明提供以本发明第一或第二方面所述的热交换器为基础的热交换器，其特征在于，所述传热管1在使螺旋的轴向长度比其自然状态位移了10％时所施加的螺旋的轴向的负荷为10kg以下。

本申请第四方面的发明提供以本发明第三方面所述的热交换器为基础的热交换器，所述传热管1的材质是不锈钢、哈斯特洛依耐蚀高镍合金、镍铬铁合金、钛、铜、镍等金属；ABS、聚乙烯、聚丙烯、PMMA等丙烯树脂；聚碳酸酯、PTFE、PFA等氟系树脂；环氧树脂。

本申请第五方面的发明提供以本发明第四方面所述的热交换器为基础的热交换器，其特征在于，所述传热管1的外径为28mm以下。