(57)【要約】【課題】収容槽と管との接続作業を容易に行うことができる熱交換器を提供する。【解決手段】熱交換器ＨＥは、流体が流通される伝熱管１と、伝熱管１を収容する収容槽２と、収容槽２の外部に設けられた外部装置８３と伝熱管１とを分岐管２０を介して接続する供給用配管５１と、供給用配管５１と分岐管２０とを接続するジョイント部４０とを備えている。ジョイント部４０は爆着ジョイントであり収容槽２内部に設けられている。【選択図】    図１
2004278955.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の流体が流通される伝熱管を備えた熱交換器において、
前記伝熱管を収容する収容槽と、
前記収容槽外部に設けられた所定の外部装置と前記伝熱管とを接続する配管とを備え、
前記伝熱管と前記配管との接続部を前記収容槽内部に設けたことを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
前記接続部は爆着ジョイントであることを特徴とする請求項１記載の熱交換器。
【請求項３】
前記配管は、前記伝熱管の一端部に接続し、前記伝熱管に対して前記流体を供給する供給用配管と、
前記伝熱管の他端部に接続し、前記伝熱管を流通した流体を排出する排出用配管とを含むことを特徴とする請求項１又は２記載の熱交換器。
【請求項４】
前記伝熱管は複数設けられており、
前記供給用配管に接続し、前記複数の伝熱管の一端部のそれぞれに対して前記供給用配管から供給された流体を分岐する前記伝熱管と同材質の分岐管と、
前記排出用配管に接続し、前記複数の伝熱管の他端部のそれぞれから排出された流体を集合する前記伝熱管と同材質の集合管とを備えることを特徴とする請求項３記載の熱交換器。
【請求項５】
前記伝熱管を支持する支持部と、
前記支持部に取り付けられ、前記支持部を移動可能な移動装置と、
前記収容槽内部に設けられ、前記移動装置により移動する前記支持部を案内するガイド部とを備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の熱交換器。
【請求項６】
前記支持部と前記収容槽との間に配置される充填材を備えることを特徴とする請求項５記載の熱交換器。
【請求項７】
前記充填材は軽量コンクリートであることを特徴とする請求項６記載の熱交換器。
【請求項８】
前記伝熱管の外周部に設けられたフィン部材と、
該フィン部材に接続する蓄冷材とを備えることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項記載の熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は熱交換器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液化天然ガス（ＬＮＧ）を貯蔵するタンク内では外部入熱によりボイルオフガス（ＢＯＧ）が発生するが、このＢＯＧを再液化するための装置として蓄冷式熱交換器がある。蓄冷式熱交換器は、伝熱管にＬＮＧを流通してこの伝熱管の周囲に配置されている蓄冷材に冷熱を蓄えておき、次いで伝熱管にＢＯＧを流通することにより蓄冷材に蓄えておいた冷熱を利用してＢＯＧを液化するものである。下記特許文献には、複数の管路を有する蓄冷式熱交換器に関する技術が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−３２０９９０号公報
【０００４】
ところで、近年の蓄冷式熱交換器において、横置き円筒型収容槽に伝熱管を収容する構成が提案されている。収容槽に伝熱管を収容する場合、収容槽外部に設けられた外部装置（ＬＮＧタンク等）と伝熱管とを配管で接続することになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、収容槽に伝熱管を収容する上記構成において、以下に述べる問題が生じる。
熱交換器を上記構成とする場合、外部装置に接続する配管と伝熱管とを接続することになるが、伝熱管は熱伝導率の観点からアルミニウムにより形成され、外部装置に接続する配管や収容槽は耐低温性の観点からステンレス鋼等の耐低温鋼により形成されることが好ましい。ところが、配管と伝熱管とを溶接により接続しようとすると、異なる材質どうしを溶接することになるので、良好に接続できず溶接作業が困難になるという問題が生じる。配管及び伝熱管のそれぞれにフランジ部を設けてボルト部材を用いて接続することも考えられるが、管を流通する流体（ＬＮＧ）がこの接続部分から漏れ出してしまうおそれがある。
【０００６】
また、外部装置と収容槽内部の伝熱管とを管を用いて接続する場合、収容槽の一部に穴部を形成し、この穴部に管を挿通することになる。そして、この穴部に挿通した管を支持するために収容槽の穴部と管とを溶接する必要が生じるが、穴部に挿通した管の材質と収容槽の材質とが異なると、この部分における溶接作業も困難となる。
【０００７】
更に、蓄冷式熱交換器において蓄冷と放熱とが繰り返された際、伝熱管や各部材は熱影響により伸縮するが、この伸縮により各部材に応力集中箇所が生じて各部材が劣化したり破損したりするおそれがあるという問題も生じるようになった。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、収容槽と管との接続作業や管どうしの接続作業を容易にできるとともに、熱影響による伝熱管の伸縮を吸収できる熱交換器を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明の熱交換器は、所定の流体が流通される伝熱管を備えた熱交換器において、前記伝熱管を収容する収容槽と、前記収容槽外部に設けられた所定の外部装置と前記伝熱管とを接続する配管とを備え、前記伝熱管と前記配管との接続部を前記収容槽内部に設けたことを特徴とする。
本発明によれば、外部装置に接続する配管と収容槽内部に収容されている伝熱管との接続部を収容槽内部に設けたので、収容槽の穴部に挿通する管を、収容槽と同材質の前記配管とすることができる。したがって、収容槽の穴部と配管とを溶接により接続する際の作業性を向上できるとともに、穴部と配管とを良好な接続状態で溶接できる。
【００１０】
本発明の熱交換器において、前記接続部は爆着ジョイントである構成が採用される。これにより、伝熱管と配管とが異なる材質により形成されていても伝熱管と配管とを接続することができる。ここで、爆着ジョイントとは、爆発エネルギーを用いた爆発圧着法により異なる複数種類の材料層を接続したジョイント部材であり、互いに接着性を有する材料層どうしを順次接続することにより、この爆着ジョイントを介して異なる材質の管どうし（ステンレス鋼からなる管とアルミニウムからなる管）とを接続することができる。また、接続部を爆着ジョイントとしたことにより伝熱管と配管とは確実に接続されるので、例えばフランジ部どうしをボルト部材などを用いて接続する方法に比べて収容槽内部における管の接続部から流体が漏れ出すおそれを低減できる。
【００１１】
本発明の熱交換器において、前記配管は、前記伝熱管の一端部に接続し、前記伝熱管に対して前記流体を供給する供給用配管と、前記伝熱管の他端部に接続し、前記伝熱管を流通した流体を排出する排出用配管とを含む構成が採用される。すなわち、本発明においては、供給用配管と伝熱管との接続部、及び排出用配管と伝熱管との接続部の双方が収容槽内部に設けられる構成であり、供給用配管及び排出用配管のそれぞれと収容槽とを良好な接続状態で溶接できる。
【００１２】
本発明の熱交換器において、前記伝熱管は複数設けられており、前記供給用配管に接続し、前記複数の伝熱管の一端部のそれぞれに対して前記供給用配管から供給された流体を分岐する前記伝熱管と同材質の分岐管と、前記排出用配管に接続し、前記複数の伝熱管の他端部のそれぞれから排出された流体を集合する前記伝熱管と同材質の集合管とを備える構成が採用される。本発明によれば、伝熱管と同材質により形成され伝熱管の一部を構成する分岐管と供給用配管とを接続部により接続するとともに、伝熱管の一部を構成する集合管と排出用配管とを接続部により接続したので、接続部の数を低減することができ、熱交換器の製造を作業性良く行うことができる。
【００１３】
本発明の熱交換器において、前記伝熱管を支持する支持部と、前記支持部に取り付けられ、前記支持部を移動可能な移動装置と、前記収容槽内部に設けられ、前記移動装置により移動する前記支持部を案内するガイド部とを備える構成が採用される。これにより、伝熱管の数が多くなったり大型化した場合でも、収容槽内部において伝熱管の荷重は支持部及び移動装置を介して収容槽に支持される。また、移動装置及びガイド部を設けたことにより、支持部に支持された伝熱管を収容槽内部に収容する際の作業性は向上される。また、伝熱管が熱により伸縮しても、この伸縮を移動装置の移動により吸収できるので、伝熱管をはじめとする各部材に過剰な応力が作用するのを防ぐことができ、各部材の劣化や破損といった不都合の発生を回避できる。
【００１４】
本発明の熱交換器において、前記支持部と前記収容槽との間に配置される充填材を備える構成が採用される。これにより、収容槽が強度維持のために円筒状に形成され、支持部が矩形状に形成されていて収容槽と支持部との間に隙間が形成されても、この隙間を充填材により埋めることができる。
【００１５】
本発明の熱交換器において、前記充填材は軽量コンクリートである構成が採用される。軽量コンクリートは低温になってもクラックが生じ難い材質であるため蓄冷式熱交換器用の充填材として好適である。また、充填材を軽量コンクリートとすることにより、収容槽に軽量コンクリートを充填する際には流動状のコンクリートを収容槽に流し込みこれを固化すればよいので、充填材の充填作業を容易に行うことができる。
【００１６】
本発明の熱交換器において、前記伝熱管の外周部に設けられたフィン部材と、該フィン部材に接続する蓄冷材とを備える構成が採用される。これにより、フィン部材を介して蓄冷材に冷熱を効率良く蓄えることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の熱交換器の一実施形態について図面を参照しながら説明する。ここで、本実施形態に係る熱交換器は蓄冷式熱交換器であって、伝熱管に液化天然ガス（ＬＮＧ）を流通してこの伝熱管の周囲に配置されている蓄冷材に冷熱を蓄えておき、次いで伝熱管にボイルオフガス（ＢＯＧ）を流通することにより蓄冷材に蓄えておいた冷熱を利用してＢＯＧを再液化するものである。
【００１８】
図１は本発明の熱交換器の一実施形態を示す概略斜視図、図２は側方断面図、図３は図２のＡ−Ａ矢視断面図である。
これらの図において、熱交換器ＨＥは、所定の流体であるＬＮＧ（あるいはＢＯＧを含むＬＮＧ）が流通される複数の伝熱管１と、伝熱管１を収容する収容槽２と、収容槽２の外部に設けられた外部装置８３に接続する供給用配管５１と、同じく外部装置８４に接続する排出用配管５２と、複数の伝熱管１の一端部のそれぞれに接続し、この伝熱管１の一部を構成する分岐管２０と、複数の伝熱管１の他端部のそれぞれに接続し、この伝熱管１の一部を構成する集合管３０と、供給用配管５１と分岐管（伝熱管）２０とを接続するジョイント部４０（４０Ａ）と、排出用配管５２と集合管（伝熱管）３０とを接続するジョイント部４０（４０Ｂ）とを備えている。収容槽２は強度維持の観点から略円筒状に形成されている。本実施形態において、収容槽２は耐低温鋼であるステンレス鋼（ＳＵＳ）により形成されている。収容槽２は大地に設置された土台１００に支持されている。また、図２に示すように、収容槽２は蓋体２Ａと本体２Ｂとに分割可能となっており、蓋体２Ａには収容槽２内部に対して作業者が出入りするための扉部２Ｃが設けられている。
【００１９】
ここで、以下の説明において、略円筒状の収容槽２の軸線方向をＸ軸方向、水平面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれに直交する方向をＺ軸方向とする。そして、本実施形態における収容槽２のＸ軸方向の長さは例えば２５ｍ程度、直径は５ｍ程度であって、熱交換器ＨＥの総重量は約５０トンである。
【００２０】
伝熱管１は収容槽２内部において複数設けられており、それぞれＵ字状に屈曲している。伝熱管１のそれぞれは、その一端部に流体（ＬＮＧ）を流入する入口部３を有しているとともに、他端部に伝熱管１を流通した流体を流出する出口部４を有している。本実施形態において、Ｕ字状に屈曲した伝熱管１のうち入口部３及び出口部４のそれぞれは、図１中、手前側（−Ｘ側）に配置されており、Ｕ字状の屈曲部５は、図１中、奥側（＋Ｘ側）に配置されている。そして、図１では、Ｕ字状に屈曲する伝熱管１はＹ軸方向に４列、Ｚ軸方向に２段配置され、全部で８本設けられている。なお、図１に示す例では伝熱管１は８本であるがその本数は任意でよく、例えば６４本など多数であってもよい。そして、本実施形態において、伝熱管１の長手方向と収容槽２の軸線方向（Ｘ軸方向）とが略平行となるように伝熱管１のそれぞれが配置されている。
【００２１】
図４は、伝熱管１をＸ軸方向から見た図である。
図４に示すように、伝熱管１の外周面には伝熱管１の軸線を中心として放射方向に複数のフィン部材１０が設けられている。フィン部材１０のそれぞれは伝熱管１の軸線方向（Ｘ軸方向）に延在するように形成された板状部材であり、本実施形態においてフィン部材１０は伝熱管１の周方向に略等間隔で１２枚設けられている。ここで、図１や図２に示すように、伝熱管１は、屈曲部５より入口部３側の直線部６と、屈曲部５より出口部４側の直線部７とを備えている。直線部６は直線部７の上方に配置されている。そして、フィン部材１０は伝熱管１のうち直線部６、７部分にのみ設けられており、屈曲部５にはフィン部材１０は設けられていない。
【００２２】
伝熱管１及びフィン部材１０はアルミニウムにより一体成形されており押出加工により形成される。伝熱管１を形成するには押出加工により伝熱管１とフィン部材１０とを一体成形し、長手方向中央部（屈曲部５に相当する部分）のフィン部材１０を除去した後、このフィン部材１０が除去された部分を屈曲することにより形成される。
【００２３】
図４に示すように、伝熱管１の周囲であってフィン部材１０どうしの間の空間には蓄冷材１２が配置されている。蓄冷材１２は伝熱管１を流通する流体（ここではＬＮＧ）の温度（例えば−１６０℃）より高い凝固点（例えば−１４０℃）を有する材料により構成され、本実施形態ではブタンにより構成されている。そして、蓄冷材１２は、伝熱管１の直線部６、７、及びフィン部材１０に接続（接触）している。
【００２４】
図１〜図３に戻って、伝熱管１のうち上側の直線部６に設けられたフィン部材１０と下側の直線部７に設けられたフィン部材１０との間にはＸ軸方向に延在する板部材８が設けられている。そして、伝熱管１のそれぞれは収容槽２内部において支持部１５に支持されている。支持部１５はＵ字状に屈曲しフィン部材１０を備えた伝熱管１のそれぞれを配置可能なＸ軸方向を長手方向とする複数の収納部（部屋）１６を有しており、伝熱管１のそれぞれは収納部１６に配置される。そして、伝熱管１の入口部３及び出口部４が、支持部１５の図１中、手前側（−Ｘ側）から露出し、屈曲部５が支持部１５の図１中、奥側（＋Ｘ側）から露出している。
【００２５】
複数の伝熱管１の入口部３のそれぞれは分岐管２０に接続されている。一方、複数の伝熱管１の出口部４のそれぞれは集合管３０に接続されている。分岐管２０及び集合管３０のそれぞれは伝熱管１と同じ材質、すなわちアルミニウムにより構成されており、本実施形態において、分岐管２０及び集合管３０は伝熱管１の一部を構成するものとする。換言すれば、本実施形態において伝熱管１は分岐管２０及び集合管３０を含む。
【００２６】
分岐管２０は１本の主管２１を備えており、主管２１を流通した流体は複数の伝熱管１の入口部３のそれぞれに分岐される。一方、集合管３０は１本の主管３１を備えており、複数の伝熱管１の出口部４から排出された流体は主管３１に集合される。
【００２７】
分岐管（伝熱管）２０のうち主管２１はジョイント部（接続部）４０Ａを介して供給用配管（配管）５１に接続している。供給用配管５１は、分岐管２０の主管２１とＬＮＧタンク及びこのＬＮＧタンクに設けられたポンプを含む外部装置８３とを接続するものであって、収容槽２と同じ材質であるステンレス鋼（ＳＵＳ）により形成されている。すなわち、供給用配管５１は分岐管２０を介して伝熱管１の入口部（一端部）３のそれぞれと接続している。そして、外部装置８３より供給された流体（ＬＮＧ）は、供給用配管５１、ジョイント部４０Ａ、及び分岐管２０を介して伝熱管１に供給される。分岐管２０は供給用配管５１から供給された流体を複数の伝熱管１のそれぞれの入口部３に対して分岐して供給する。ここで、ジョイント部４０Ａは収容槽２内部に設けられている。また、供給用配管５１は収容槽２に形成された穴部５５に挿通されており、穴部５５と溶接されている。穴部５５を有する収容槽２及び供給用配管５１のそれぞれはステンレス鋼により形成されていて同材質であり、容易に溶接可能である。
【００２８】
集合管（伝熱管）３０のうち主管３１はジョイント部（接続部）４０Ｂを介して排出用配管（配管）５２に接続している。排出用配管５２は、集合管３０の主管３１とＬＮＧ気化器等からなる外部装置８４とを接続するものであって、収容槽２と同じ材質であるステンレス鋼（ＳＵＳ）により形成されている。すなわち、排出用配管５２は集合管３０を介して伝熱管１の出口部（他端部）４のそれぞれと接続している。そして、伝熱管１を流通し出口部４より排出された流体（ＬＮＧ）は、集合管３０、ジョイント部４０Ｂ、及び排出用配管５２を介して外部装置８４に送られる。集合管３０は伝熱管１の出口部（他端部）４のそれぞれから排出された流体を集合し排出用配管５２に送る。ここで、ジョイント部４０Ｂは収容槽２内部に設けられている。また、排出用配管５２は収容槽２に形成された穴部５６に挿通されており、穴部５６と溶接されている。穴部５６を有する収容槽２及び排出用配管５２のそれぞれはステンレス鋼により形成されていて同材質であり、容易に溶接可能である。
【００２９】
支持部１５の下部には、この支持部１５を移動可能に支持する移動装置としての車輪１７が設けられている。また、収容槽２の内側底部には、車輪１７が走行可能なレール１８が設けられている。レール１８は円筒状の収容槽２の軸線方向（Ｘ軸方向）に延在しており、支持部１５はレール１８に案内されつつ収容槽２内部をＸ軸方向に移動可能となっている。更に、図３に示すように、収容槽２内部には車輪１７により移動する支持部１５を案内するガイド部１９が設けられている。このガイド部１９は断面視矩形状の支持部１５の角部に対応するように断面視Ｌ字状に形成され、Ｘ軸方向に延在しており、Ｘ軸方向に移動する支持部１５の角部を案内する。
【００３０】
支持部１５と収容槽２との間には充填材６０が配置されている。充填材６０は断面視矩形状の支持部１５と断面視円形状の収容槽２との間に形成された隙間を埋めるものであって、本実施形態においては軽量コンクリートにより構成されている。なお、充填材６０としては発泡スチロールなどの合成樹脂により構成されてもよい。ここで、充填材６０は支持部１５の両側側面と収容槽２との間、及び支持部１５の下面一部と収容槽２との間に設けられており、移動装置である車輪１７及びレール１８近傍には配置されていない。さらに、支持部１５と充填材６０との間にも若干の隙間が形成されている。これにより、支持部１５はＸ軸方向、すなわち伝熱管１の長手方向に微動可能となっている。
【００３１】
以下、図５を参照しながらジョイント部４０について説明する。図５はジョイント部４０Ａ（４０）示す拡大図である。
ジョイント部（接続部）４０Ａ（４０）は、ステンレス鋼からなる供給用配管５１と、伝熱管１に接続しこの伝熱管１と同材質であるアルミニウムからなり伝熱管１の一部を構成する分岐管２０（主管２１）とを接続するものである。ジョイント部４０は爆着ジョイントである。爆着ジョイントは爆発エネルギーにより互いに隣接する材料層どうしを接着する爆発圧着法により形成される。
【００３２】
ジョイント部４０は、配管５１に接続する第１層４１と、第１層４１に隣接する第２層４２と、第２層４２に隣接する第３層４３と、第３層４３に隣接する第４層４４と、第４層４４に隣接し、分岐管２０の主管２１に接続する第５層４５とを有している。第１層４１は配管５１と同材質であるステンレス層である。第２層４２は第１層４１と接着可能なニッケル層である。第３層４３は第２層４２と接着可能なチタン層である。第４層４４は第３層４３と接着可能なアルミニウム層である。第５層４５は第４層４４と接着可能であり主管２１と同材質であるアルミニウム層である。そして、これら第１〜第５層のそれぞれは、爆発エネルギーにより互いに圧着されている。また、第１層４１と配管５１とはそれぞれステンレス鋼からなっており溶接により接続されている。第５層４５と主管２１とはそれぞれアルミニウムからなっており溶接により接続されている。配管５１と第１層４１とが同材質であり、主管２１と第５層４５とも同材質であるため、これらは容易に溶接可能である。
【００３３】
なお、ステンレス鋼からなる排出用配管５２と、伝熱管１と同材質であるアルミニウムからなり伝熱管１の一部を構成する集合管３０（主管３１）とを接続するジョイント部４０Ｂもジョイント部４０Ａと同等の構成である。
【００３４】
次に、上述した構成を有する熱交換器ＨＥを製造する手順について図６を参照しながら説明する。
図６（ａ）に示すように、収容槽２のうち本体２Ｂの一端部に予め形成されている開口部から伝熱管１を支持した支持部２が収容槽２（本体２Ｂ）内部に搬入される。このとき、支持部１５に取り付けられている車輪１７がレール１８及びガイド部１９（図６では不図示）に案内されつつ収容槽２内部に搬入される。ここで、伝熱管１には、例えば工場等において分岐管２０及び集合管３０が既に溶接により接続されている。一方、分岐管２０の主管２１及び集合管３０の主管３１には未だジョイント部４０は接続されていない。
【００３５】
図６（ｂ）に示すように、支持部１５が収容槽２内部に搬入されたら、収容槽２内部に充填材６０が投入される。本実施形態では、充填材６０は軽量コンクリートにより構成されており、流動状のコンクリートが収容槽２内部に収容される。ここで、収容槽２内部には、車輪１７近傍などにコンクリートが配置されないように予め型枠が設けられている。そして、投入された流動状のコンクリートが固化されることにより収容槽２内部に充填材６０が配置される。
【００３６】
図６（ｃ）に示すように、分岐管２０の主管２１及び集合管３０の主管３１のそれぞれに対してジョイント部４０（４０Ａ、４０Ｂ）が接続される。ここで、ジョイント部４０は、例えば工場などで予め作成されている。ジョイント部４０Ａ（４０Ｂ）と伝熱管の一部を構成する主管２１（主管３１）とはジョイント部４０Ａ（４０Ｂ）の第５層４５と主管２１（主管３１）とを溶接することにより接続される。ジョイント部４０Ａ（４０Ｂ）の第５層４５と伝熱管の一部を構成する主管２１（主管３１）とは同じ材質により構成されているため溶接作業は容易に行われる。
【００３７】
次いで、図６（ｄ）に示すように、収容槽２（本体２Ｂ）の開口部が蓋体２Ａにより閉じられる。ここで、蓋体２Ａと収容槽２とは溶接により接続される。このとき、蓋体２Ａには、配管５１、５２を挿通可能な穴部５５、５６が形成されており、この穴部５５、５６に配管５１、５２が挿通される。また、蓋体２Ａは開閉可能な扉部２Ｃを有しており、扉部２Ｃから収容槽２内部に入った作業者により配管５１、５２のそれぞれとジョイント部４０Ａ、４０Ｂとが溶接される。ここで、ジョイント部４０Ａ（４０Ｂ）と配管５１（配管５２）とは、ジョイント部４０Ａ（４０Ｂ）の第１層４１と配管５１（配管５２）とを溶接することにより接続される。ジョイント部４０Ａ（４０Ｂ）の第１層４１と配管５１（配管５２）とは同じ材質により構成されているため溶接作業は容易に行われる。
【００３８】
そして、図６（ｅ）に示すように扉部２Ｃが閉じられる。更に、供給用配管５１と穴部５５とが溶接されるとともに、排出用配管５２と穴部５６とが溶接されることにより、熱交換器ＨＥが製造される。配管５１、５２と収容槽２とは同じ材質により構成されているため、配管５１、５２と収容槽２との溶接作業は容易に行われる。
【００３９】
蓄冷材１２に対して冷熱を蓄える際には、例えばＬＮＧタンクからなる外部装置８３から供給用配管５１、ジョイント部４０Ａ、及び分岐管２０を介して複数の伝熱管１のそれぞれにＬＮＧを供給する。伝熱管１をＬＮＧが流通することにより、この伝熱管１の周囲の設けられている蓄冷材１２に対して冷熱が蓄えられる。このとき、伝熱管１の外周部にはフィン部材１０が設けられており、冷熱はフィン部材１０を介して蓄冷材１２に効率良く蓄えれる。伝熱管１を流通したＬＮＧは伝熱管１の出口部４より排出され集合管３０により集合される。そして、集合管３０で集合されたＬＮＧは、ジョイント部４０Ｂ及び排出用配管５２を介して、例えばＬＮＧ気化器からなる外部装置８４に送られる。また、ＢＯＧを液化するためには、供給用配管５１からジョイント部４０Ａ、及び分岐管２０を介して伝熱管１にＢＯＧが供給される。伝熱管１を流通するＢＯＧは蓄冷材１２に蓄えられていた冷熱を受けることにより液化する。そして、液化されたＢＯＧは、集合管３０、及びジョイント部４０Ｂを介して排出用配管５２に送られる。
【００４０】
ここで、ジョイント部４０は爆着ジョイントにより構成されているため、ジョイント部４０から液漏れが発生するおそれが低減されている。また、蓄冷と放熱とを繰り返すことにより伝熱管１は長手方向に伸縮する場合があるが、車輪１７によりＸ軸方向に移動可能な支持部１５で支持されているので、この支持部１５の移動により伝熱管１の伸縮が吸収される。したがって、例えば配管５１、５２と穴部５５、５６との溶接部等に応力集中が生じることを抑えることができる。
【００４１】
以上説明したように、アルミニウムからなる伝熱管１の一部を構成する分岐管２０（集合管３０）と、ステンレス鋼からなる供給用配管５１（排出量配管５２）とのジョイント部４０Ａ（４０Ｂ）を収容槽２内部に設定したので、収容槽２の穴部５５（穴部５６）には、この収容槽２と同じ材質からなる配管５１（配管５２）が配置されることになる。したがって、穴部５５、５６における収容槽２と配管５１、５２との溶接作業を容易に作業性良く行うことができる。
【００４２】
そして、ステンレス鋼からなる配管５１（配管５２）とアルミニウムからなる主管２１（主管３１）との接続部に爆着ジョイントからなるジョイント部４０Ａ（４０Ｂ）を介在させたことにより、これら異なる材質からなる管どうしを接続することができる。
【００４３】
また、供給用配管５１から供給される流体を複数の伝熱管１のそれぞれに対して分岐する分岐管２０を設けるとともに、複数の伝熱管１のそれぞれからの流体を集合する集合管３０を設けたことにより、ジョイント部４０を設ける箇所の数を抑えることができるので接続作業の手間を低減し、熱交換器ＨＥを効率良く製造できる。
【００４４】
支持部１５に車輪１７を取り付けたことにより、伝熱管１を支持する支持部１５を収容槽２内部に対して搬送する作業性が向上される。また、伝熱管１の熱による伸縮は、車輪１７による支持部１５の移動で吸収することができ、熱による応力集中発生箇所を低減でき、各部材の劣化や破損といった不都合の発生を抑えることができる。
【００４５】
また、支持部１５と収容槽２との間に形成される隙間に軽量コンクリートからなる充填材６０を充填したことにより、隙間を安価に埋めることができる。また、充填材を軽量コンクリートとしたことにより、低温になってもクラックの発生を抑えることができるとともに、収容槽２に充填材を充填する作業性も向上される。
【００４６】
なお、充填材は固形物に限らず、例えば、風船のような合成樹脂製の袋状部材に水などの液体を収容したものを収容槽２内部に配置するようにしてもよい。
【００４７】
【発明の効果】
伝熱管と配管との接続部を収容槽内部に設けたので、熱交換器を製造するに際し、異なる材質どうしの溶接箇所を低減できる。したがって、熱交換器を製造する際の作業性を向上できるとともに、溶接箇所を良好な接続状態にすることができ、信頼性の高い熱交換器を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の熱交換器の一実施形態を示す概略斜視図である。
【図２】本発明の熱交換器の一実施形態を示す側方断面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図４】フィン部材を備えた伝熱管の断面図である。
【図５】接続部を示す側面図である。
【図６】本発明の熱交換器の製造手順の一例を示す図である。
【符号の説明】
１    伝熱管
２    収容槽
３    入口部（一端部）
４    出口部（他端部）
１０    フィン部材
１２    蓄冷材
１５    支持部
１７    車輪（移動装置）
１９    ガイド部
２０    分岐管（伝熱管）
３０    集合管（伝熱管）
４０    ジョイント部（接続部、爆着ジョイント）
５１    供給用配管（配管）
５２    排出用配管（配管）
８３、８４    外部装置
６０    充填材
ＨＥ    熱交換器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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