(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステンレス製内管とアルミニウム押出形材製外管との2重管よりなる多数の垂直蒸発管が前後左右に所定間隔を保って並列に設けられ、液化ガス導入側で気化部となる左から第１列目および第２列目の垂直蒸発管 (1a)(1b)が平面からみて方形の上下枠体(8)の左方に配され、第３列目以降の垂直蒸発管(1b)(1c)が上下枠体(8)内に収められている多管式蒸発器において、外管が、共に内管(2)の長さより短くかつ外周面に管軸方向に伸びる多数の板状フィン(3)が放射状に設けられている離間用外管(4)と、外周面に管軸方向に伸びる多数の板状フィン(5)が放射状に設けられかつ多数の板状フィン(5)のうち前後左右に突出した４つのフィンの外縁に湾曲部(6)が形成されている連結用外管(7)との２種類から構成されており、第1列目の垂直蒸発管(1a)は、内管(2)の中央部に連結用外管(7)が嵌められると共にその上下に離間用外管(4)が嵌められ、第２列目および第３列目の垂直蒸発管 (1b)は、内管(2)の上下両端部と中央部に連結用外管(7)が嵌められると共に各連結用外管(7)の間に離間用外管(4)が嵌められ、第４列目以降の蒸発管 (1c)は、内管(2)の上下両端部に連結用外管(7)が嵌められると共に両連結用外管(7)の間に離間用外管(4)が嵌められ、さらに前後方向および左右方向において隣接する連結用外管(7)の湾曲部(6)の突出端同志が溶接せられており、第1列目および第２列目の垂直蒸発管(1a)(1b)における離間用外管(4)の板状フィン(3)および連結用外管(7)の湾曲部(6)を除く板状フィン(5)のフィン高さが、第３列目以降の垂直蒸発管 (1b)(1c) における離間用外管(4)の板状フィン(3)および連結用外管(7)の湾曲部(6)を除く板状フィン(5)のフィン高さよりも大きい多管式蒸発器。
【請求項２】
連結用外管(7)のフィンの外縁に形成されている湾曲部(6 )が、隣接するもの同志溶接されて横断面略Ｓ字形になるような形態となされている請求項１記載の多管式蒸発器。
【請求項３】
離間用外管(4)および連結用外管(7)の内径が内管(2)外径より僅かに大きく、離間用外管(4)の放射状フィン(3)に於ける隣り合うフィン間の管部分および連結用外管(7)の放射状フィン(5)に於ける隣り合うフィン間の管部分をトーチで加熱することにより、該部分が溶融され、この溶融部分が固化する際に外管(4) (7)が収縮して内管(2)に結合されている請求項１記載の多管式蒸発器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、液化酸素、液化窒素、液化アルゴン等を気化させる多管式蒸発器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
外周面に管軸方向に伸びる板状フィンが放射状に設けられたアルミニウム押出形材製の垂直蒸発管が前後左右に配置され、相隣り合う垂直蒸発管のフィン同志は、通常その上下２箇所において継ぎ板を介して溶接により連結されていた。これら垂直蒸発管は、液化ガスが入口側の垂直蒸発管から出口側の垂直蒸発管までシリーズに流れるように連結管を介して連通されており、液化ガスがこれらの垂直蒸発管内を順次流れる間に、外部の自然対流による空気流によって加温されて蒸発せしめられるようにされている。
【０００３】
また、他の多管式蒸発器としては、上記と同様に外周面に管軸方向に伸びる板状フィンが放射状に設けられたアルミニウム押出形材製の垂直蒸発管が前後左右に配置されており、さらに、上記と異なって、板状フィンの全長にわたってその外縁に湾曲部が形成され、この湾曲部の上下両端部を残して中間部を切欠することにより、相隣り合う垂直蒸発管の板状フィンにおける上下両端部の屈曲部同志を溶接したものもすでに知られている（実公昭５８−１２０５７号）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の多管式蒸発器のうち、前者では、相隣り合う垂直蒸発管の板状フィン同志を継ぎ板によりそれぞれ溶接する場合、継ぎ板の一端を一方の垂直蒸発管の板状フィンに溶接すると共に継ぎ板の他端を他方の垂直蒸発管の板状フィンに溶接するという２箇所の溶接が必要となり、この溶接作業をすべての相隣り合う垂直蒸発管の上下部分について行うので多大の手間を要するという問題があった。
【０００５】
また、後者の場合、継ぎ板を使用せずに、相隣り合う垂直蒸発管のフィン同志を直接溶接するため、上記のような問題が生じないものの、フィンの湾曲部における長さの中間部分の切欠作業に手間を要するという欠点があった。
【０００６】
本発明の目的は、相隣り合う垂直蒸発管同志の連結に当たって、溶接作業が短時間で済み、しかもフィンの切欠作業が一切不要となる多管式蒸発器を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、ステンレス製内管とアルミニウム押出形材製外管との2重管よりなる多数の垂直蒸発管が前後左右に所定間隔を保って並列に設けられ、液化ガス導入側で気化部となる左から第1列目および第２列目の垂直蒸発管が平面からみて方形の上下枠体の左方に配され、第３列目以降の垂直蒸発管が上下枠体内に収められている多管式蒸発器において、外管が、共に内管の長さより短くかつ外周面に管軸方向に伸びる多数の板状フィンが放射状に設けられている離間用外管と、外周面に管軸方向に伸びる多数の板状フィン が放射状に設けられかつ多数の板状フィンのうち前後左右に突出した４つのフィンの外縁に湾曲部が形成されている連結用外管との２種類から構成されており、第1列目の垂直蒸発管は、内管の中央部に連結用外管が嵌められると共にその上下に離間用外管が嵌められ、第２列目および第３列目の垂直蒸発管は、内管の上下両端部と中央部に連結用外管が嵌められると共に各連結用外管の間に離間用外管が嵌められ、第４列目以降の蒸発管は、内管の上下両端部に連結用外管が嵌められると共に両連結用外管の間に離間用外管が嵌められ、さらに前後方向および左右方向において隣接する連結用外管の湾曲部の突出端同志が溶接せられており、第1列目および第２列目の垂直蒸発管 における離間用外管の板状フィンおよび連結用外管の湾曲部を除く板状フィンのフィン高さが、第３列目以降の垂直蒸発管における離間用外管の板状フィンおよび連結用外管の湾曲部を除く板状フィンのフィン高さよりも大きいものである。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１記載の多管式蒸発器において、連結用外管(7)のフィンの外縁に形成されている湾曲部(6 )が、隣接するもの同志溶接されて横断面略Ｓ字形になるような形態となされているものである。
請求項３の発明は、請求項１記載の多管式蒸発器において、離間用外管(4)および連結用外管(7)の内径が内管(2)外径より僅かに大きく、離間用外管(4)の放射状フィン(3)に於ける隣り合うフィン間の管部分および連結用外管(7)の放射状フィン(5)に於ける隣り合うフィン間の管部分をトーチで加熱することにより、該部分が溶融され、この溶融部分が固化する際に外管(4) (7)が収縮して内管(2)に結合されているものである。
【０００９】
【作用】
本発明の多管式蒸発器によれば、外管が、共に内管の長さより短くかつ外周面に管軸方向に伸びる多数の板状フィンが放射状に設けられている離間用外管と、外周面に管軸方向に伸びる多数の板状フィンが放射状に設けられかつ多数の板状フィンのうち前後左右に突出した４つのフィンの外縁に湾曲部が形成されている連結用外管との２種類から構成されており、第1列目の垂直蒸発管は、内管 の中央部に連結用外管が嵌められると共にその上下に離間用外管が嵌められ、第２列目および第３列目の垂直蒸発管は、内管の上下両端部と中央部に連結用外管が嵌められると共に各連結用外管の間に離間用外管が嵌められ、第４列目以降の蒸発管は、内管の上下両端部に連結用外管が嵌められると共に両連結用外管の間に離間用外管が嵌められ、さらに前後方向および左右方向において隣接する連結用外管の湾曲部の突出端同志が溶接せられるので、連結用外管により隣接する垂直蒸発管の連結が継ぎ板を使用する従来のものより数少ない溶接数で行えると共に離間用外管により隣接する垂直蒸管の間に空気流通窓が従来のようなフィンの切欠作業なしで得られる。
また、第１列目および第２列目の垂直蒸発管における離間用外管の板状フィンおよび連結用外管の湾曲部を除く板状フィンのフィン高さが、第３列目以降の垂直蒸発管における離間用外管の板状フィンおよび連結用外管の湾曲部を除く板状フィンのフィン高さよりも大きいので、後者のフィンより前者のフィンの伝熱面積が大きくなる。
【００１０】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面にしたがって説明する。この明細書において、前後・左右・上下は図７を基準とし、前とは図７の図面紙葉の表側、後とは同裏側をいい、左右は図７の左右側をいい、上下は図７の上下側をそれぞれ指すものとする。
【００１１】
図示の多管式蒸発器は、ステンレス製内管とアルミニウム押出形材製外管との2重管よりなる多数の垂直蒸発管が前後左右に所定間隔を保って並列に設けられ、液化ガス導入側で気化部となる左から第１列目および第２列目の垂直蒸発管 (1a)(1b)が平面からみて方形の上下枠体(8)の左方に配され、第３列目以降の垂直蒸発管(1b)(1c)が上下枠体(8)内に収められている。そして、外管が、共に内管(2)の長さより短くかつ外周面に管軸方向に伸びる８枚の板状フィン(3)が放射状に設けられている離間用外管(4)と、外周面に管軸方向に伸びる８枚の板状フィン(5)が放射状に設けられかつ8枚の板状フィン(5)のうち前後左右に突出した４つのフィンの外縁に湾曲部(6) が形成されている連結用外管(7) との２種類から構成されており、第１列目の垂直蒸発管 (1a)は、図１に示されているように、内管(2)の中央部に連結用外管(7)が嵌められると共にその上下に離間用外管(4)が嵌められ、第２列目および第３列目の垂直蒸発管 (1b)は、図２に示されているように、内管(2) の上下両端部と中央部に連結用外管(7)が嵌められると共に各連結用外管(7)の間に離間用外管(4) が嵌められ、第４列目以降の蒸発管 (1c)は、図３に示されているように、内管(2)の上下両端部に連結用外管(7)が嵌められると共に両連結用外管(7)の間に離間用外管(4) が嵌められ、さらに前後方向および左右方向において隣接する連結用外管(7) の湾曲部(6)の突出端同志が、図５および図６に示されているように溶接せられており、第1列目および第２列目の垂直蒸発管 (1a)(1b)における離間用外管(4)の板状フィン(5)および連結用外管(7)の湾曲部(6)を除く板状フィン(3)のフィン高さが、図６に示されているように、第３列目以降の垂直蒸発管 (1a)(1b) における離間用外管(4)の板状フィン(3)および連結用外管(7) の湾曲部(6)を除く板状フィン(5) のフィン高さよりも大きい（なお、図１、図２および図７では、第1列目および第２列目の垂直蒸発管 (1a)(1b)における離間用外管(4)の板状フィン(3)および連結用外管(7) の湾曲部(6)を除く板状フィン(5)のフィン高さが、第３列目以降の垂直蒸発管 (1b)(1c) における離間用外管(4)の板状フィン(3)および連結用外管(7)の湾曲部(6)を除く板状フィン(5) のフィン高さと便宜上同一に図示されているが、実際は前記のように大きい）。
上記いずれの垂直蒸発管についても、最初内管(2) とこれの外径より僅かに大きい内径を有する離間用外管(4) および連結用外管(7) は、つぎのようにして結合されるのである。すなわち、離間用外管(4)における放射状フィン(3)における２枚のフィン間の管部分および連結用外管(7) における放射状フィン(5) における２枚のフィン間の管部分をトーチで加熱する。すると、該部分が溶融され、この溶融部分が固化する際に外管(4) (7)が収縮して内管(2) に結合されるのである。
上記蒸発器によれば、液化ガスの導入に伴い、蒸発器が熱収縮し、ひいては各垂直蒸発管(1a)(1b)(1c)の間隔が狭まるが、この際各連結用外管(7) の板状フィン(5)の外縁における湾曲部(6) が曲るため、上記熱収縮力がこれに吸収されることになる。上記湾曲部(6) は、図５に示されているように、隣接するもの同志が溶接されて横断面略Ｓ字形になるような形態となされている。
【００１２】
また、枠体(8) 内に収められている第３列目以降の左右相隣り合う垂直蒸発管(1b)(1c)は、順次Ｕ形の連結管(9)で上下交互に連結されており、左右方向に全体として蛇行状通路が形成されている。
【００１３】
【発明の効果】
本発明の多管式蒸発器によれば、連結用外管により隣接する垂直蒸発管の連結が従来のものより数少ない溶接数で行えると共に、離間用外管により隣接する垂直蒸発管の間に空気流通窓が従来のようなフィンの切欠作業なしで得られるので、多管式蒸発器の製造が能率化しかつ製造コストが低減する。
また、第３列目以降の垂直蒸発管における離間用外管の板状フィンおよび連結用外管のフィンより第１列目および第２列目の垂直蒸発管 における離間用外管の板状フィンおよび連結用外管の板状フィンの方が伝熱面積が大きくなるので、多管式蒸発器における気化部の着霜が防止され、多管式蒸発器の熱交換性能の低下を防ぐことができる。
さらに、２重管の外管を構成する相互に横断面形状の異なった離間用外管と連結用外管は、共にアルミニウム押出形材製であるから、それぞれ長尺のものを所望の寸法に切断し、切断された両者を適宜組み合わせることにより、前後左右の多数の垂直蒸発管において、相互に長さ方向の形状が異なる第１列目の群、第２列目および第３列目の群、第３列目以降の群を容易に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の多管式蒸発器における第1列目の垂直蒸発管の正面図である。
【図２】本発明の多管式蒸発器における第２列目および第３列目の垂直蒸発管の正面図である。
【図３】本発明の多管式蒸発器における第４列目以降の垂直蒸発管の正面図である。
【図４】図１におけるIV−IV 線の拡大断面図である。
【図５】隣接する連結用外管同志の連結状態を示す拡大横断面図である。
【図６】前後左右に配置せられた垂直蒸発管同志の連結状態を示す平面略図である。
【図７】本発明の多管式蒸発器の正面図である。
【符号の説明】
(1a)(1b)(1c)    垂直蒸発管
(2)     内管
(3)     板状フィン
(4)     離間用外管
(5)     板状フィン
(6)     湾曲部
(7)     連結用外管
(8)     枠体
【図１】
0003569787.tif 000002
【図２】
0003569787.tif 000003
【図３】
0003569787.tif 000004
【図４】
0003569787.tif 000005
【図５】
0003569787.tif 000006
【図６】
0003569787.tif 000007
【図７】
0003569787.tif 000008