热交换器的制作方法

1.本发明涉及一种热交换器，其目的在于，使用制冷剂、热介质或蒸气等流体，对液体、特别是分散有固体的悬浊液、高粘度液体或包含蒸气等的流体进行加热或冷却。


背景技术：

2.在化学及食品制造的工序、调色剂、喷墨等制造工序中，骤冷、高速加热等的要求较多。另外，要求尽可能地减小必要的设置空间，设备自身的大小也小型化，要求热交换器的高性能化。而且，要求附着少、清洗性优异、耐压性、耐蚀性且低成本的热交换器。
3.以往，如专利文献1所公开的那样，周知有如下的热交换器，即，在形成于内筒与外筒之间的空间内配置有螺旋状的传热管，上述传热管内为一方的流路，上述空间内的被上述传热管彼此夹着的螺旋状空间为另一方的流路，在一方与另一方的流体之间实现高效的热交换。
4.但是，在该专利文献1所记载的热交换器中，虽然能够实现小型且高性能化，但截面圆形的螺旋状的传热管与外筒的内周面或内筒的外周面之间不得不变得狭窄，在该狭窄部分容易产生堵塞或附着，即使将内筒与外筒分离，若不将螺旋状的传热管分离，则狭窄部分也不会消失。因此，在该狭窄部分发生附着等的情况下，难以清洗，无法简单地确认是否进行了清洗等清洗状态。另外，在螺旋状的传热管的内部进行涂层或内衬的施工实质上是不可能的，在其构造上在其它的流路中也难以进行耐蚀材料的涂层或内衬的施工，从耐蚀性等的观点出发也要求改善。特别是实质上不可能用耐蚀材料在上述传热管内进行涂敷或加衬，即使能够进行也无法避免量产性差、从成本方面考虑不实用的状况。
5.另外，在形成于上述内筒与外筒之间的空间内的被上述传热管彼此夹着的螺旋状空间中流过含有微粒的悬浊液，在与在传热管内流动的热介质之间进行热交换的情况下，悬浊液有时滞留在传热管和传热管的间隙即螺旋状空间中，在进行伴随蒸发的热交换的情况下，其蒸气滞留在传热部中，阻碍热交换，即引起蒸干。
6.在专利文献2中记载有一种热交换器，其特征在于，将具有大致三角形的截面形状的液体侧传热管形成为螺旋状，在其外周将制冷剂侧传热管配置成螺旋状，将液体侧传热管和制冷剂侧传热管接合。但是，传热面积过小，专门用于热水器等，不能实现小型化、清洗性、高性能化和低成本化。
7.在专利文献3中记载了一种热交换器，其具备：第一流路形成构件，具有容器形状；以及第二流路形成构件，以能够相对于上述第一流路形成构件装卸的方式配置在上述第一流路形成构件的内侧，上述第一流路形成构件的容器形状的周壁部的内周面的直径从上部朝向下部逐渐变小，且在上述周壁部内形成有供热交换用液体流动的第一流路，在上述第一流路形成构件的上述内周面与上述第二流路形成构件的外周面之间形成有螺旋状的第二流路，该第二流路供通过这些内周面和外周面与上述热交换用液体进行热交换的被热交换液体流动。
8.但是，由于流路逐渐减少，传热面的通过流速也逐渐变化，因此难以应用于一般工
业，且在伴随沸腾的热交换的情况下，产生气体的滞留部位多，容易引起蒸干。
9.在先技术文献
10.专利文献
11.专利文献1：日本特开2002-147976号公报
12.专利文献2：日本特开2013-24536号公报
13.专利文献3：日本特开2015-81716号公报


技术实现要素：

14.发明要解决的课题
15.鉴于上述状况，本发明的课题在于提供一种具有适于抑制被处理流体、产生气体滞留在传热部的构造的热交换器。
16.本发明的另一课题在于提供一种具有良好清洗性的热交换器。
17.本发明的再一课题在于提供能够分解的热交换器。
18.另外，本发明的课题在于提供一种也能够进行涂层或内衬的施工的热交换器。
19.用于解决课题的方案
20.本发明的热交换器，在形成于同心的内筒与外筒之间的空间内设置有呈螺旋状环绕的第一流路和第二流路这两个流路，经由传热体在流经所述第一流路内的第一流体与流经所述第二流路内的第二流体之间进行热交换，其特征在于，所述传热体呈螺旋状环绕，并且在轴向剖视图中截面形状为大致三角形，所述空间被所述传热体划分为所述第一流路和所述第二流路，并且经由所述传热体进行所述热交换。
21.本发明的热交换器，在形成于同心的内筒与外筒之间的空间内配置有呈螺旋状环绕的传热体，所述空间被所述传热体划分为第一流路和第二流路，经由所述传热体在流经所述第一流路内的第一流体与流经所述第二流路内的第二流体之间进行热交换，其特征在于，所述内筒、所述外筒和所述传热管以能够分离成所述外筒所在侧和所述内筒所在侧的方式被组装，在被分离成所述外筒所在侧和所述内筒所在侧的状态下，规定所述第一流路的流路构成面被分离成所述外筒所在侧和所述内筒所在侧，并且规定所述第一流路的所述流路构成面的所有的表面从与轴向正交的半径方向观察时不被其它部分遮挡而直接露出。
22.所述内筒和所述外筒中的至少任意一方在轴向剖视图中为圆形的筒体较为适当。由此，能够在流经由截面形状为大致三角形的所述传热体和所述内筒或所述外筒规定的第一流路的第一流体中产生螺旋流的对流流动。
23.另外，半径方向上的所述第一流路的最大流路宽度(λ)与所述第一流路的最小流路宽度(μ)的比率(λ/μ)为2以上(2＜λ/μ＜∞)也较为适当。由此，与朝向所述内筒或所述外筒的轴向的流动相比，能够使朝向螺旋方向的流动变大，能够使作为第一流体的整体的流动的方向为螺旋方向。
24.另外，本发明能够实施为如下的结构：所述传热体固定在所述外筒所在侧和所述内筒所在侧中的任意一方，不固定在所述外筒所在侧和所述内筒所在侧中的任意另一方，并且具备立体形状部，该立体形状部具有至少一个折曲部分而能够在其内面侧和外面侧这双方形成能够使流体流动的空间，在规定所述第一流路的所述流路构成面上出现的所有的所述折曲部分的外角为90度以上。
25.另外，本发明能够实施为如下的结构：基于所述传热体的所述第一流路和所述第二流路不具备所述第一流体和所述第二流体有可能积存的水平部。
26.另外，本发明能够实施为如下的结构：所述第一流路和所述第二流路分别呈螺旋状环绕，在轴向上相邻的环绕部与环绕部之间不具备间隙或者在半径方向上具备4mm以下的间隙。
27.另外，本发明能够实施为如下的结构：所述第一流路和所述第二流路在轴向剖视图中截面形状是顶角θ为30度以上且125度以下的大致三角形。
28.另外，本发明能够实施为如下的结构：所述内筒所在侧与所述外筒所在侧被组装成仅通过沿轴向的移动而不旋转也能够分离，所述传热体在沿所述轴向的移动时不与其它部分干涉。
29.另外，本发明能够实施为如下的结构：所述第一流路和所述第二流路在轴向剖视图中截面形状是具备两个斜面、底面和顶部的大致三角形，所述顶部的轴向长度(a)比所述斜面的轴向长度(b)短。
30.另外，本发明能够实施为如下的结构：通过所述第一流路和所述第二流路中的至少任意一方的所述顶部在所述轴向上具备长度(a)，与所述顶部是在所述轴向上没有长度(a)的顶点的情况相比，流路的截面积扩大。
31.另外，本发明能够实施为如下的结构：形成于所述同心配置的所述内筒与所述外筒之间的所述空间呈同心状地具有多个。
32.另外，本发明能够实施为如下的结构：包括所述第一流路在内的供所述第一流体流动的通过流路和包括所述第二流路在内的供第二流体流动的通过流路中的至少任意一方被实施有利用耐蚀材料的涂层，优选的是，所述利用耐蚀材料的涂层是玻璃内衬或氟树脂涂层、陶瓷涂层中的一种。
33.发明的效果
34.本发明能够提供一种具有适于抑制被处理流体、产生气体滞留于传热部的构造的热交换器。
35.本发明能够提供一种清洗性良好的热交换器。
36.本发明能够提供一种具备容易分解的构造的热交换器。
37.本发明能够提供一种也能够进行涂层或内衬的施工的热交换器。
38.更具体地说明，在化学及食品制造的工序、调色剂或喷墨等制造工序中，骤冷或高速加热等要求较多，其对象物即被处理流体是高粘度液体、含有微粒的悬浊液，也较多含有附着物质。另外，在使用热交换器进行伴随蒸发的加热操作的情况下，当产生气体滞留时，热传导率降低到与产生气体的气体单相流相同程度的低数量级。这种现象被称为蒸干，是由于沿着传热面流动的液膜蒸发而消失，气相直接接触传热面而引起的。另外，热交换器需要可靠地扩大规模，高性能化自不必说，即使大型化也必须按照计算进行处理。
39.为了解决这些课题，提供一种具有即使重新研究被处理流体的流速与压力损失的关系提高被处理流体的流速，压力损失也不会过大的构造的热交换器。特别是，在被处理流体是高粘度液体或易沉降的悬浊液的情况下，效果大，且污垢或附着少。
40.另外，通过将传热体的截面形状做成大致三角形，没有液体积存或产生气体的积存，且能够增大传热面积，根据被处理流体的物理性质，作为传热体的截面选择大致三角形
的形状，也具有设计的自由度。
41.另外，被处理流体的保有量也少，也容易对应急速加热或急速冷却，同时热介质或制冷剂也同样地保有量少，因此，能够实现设备的小型化、高性能化、控制的容易化。
42.在本构造上，由于非常简单，所以分解或组装容易，也能够用耐蚀材料进行涂敷或加衬。
附图说明
43.图1是本发明的第一实施方式的热交换器的轴向剖视图。
44.图2是内筒与外筒分离了的状态的主要部分放大剖视图。
45.图3是本发明的第二实施方式的热交换器的轴向剖视图。
46.图4(a)～(f)分别是表示本发明的实施方式的热交换器的变更例的主要部分的轴向剖视图。
具体实施方式
47.下面，参照附图对本发明的实施方式的热交换器进行说明。另外，图2、图4(a)～(f)所记载的中心线表示轴向。
48.(进行热交换的流体)
49.在实施方式中，将以进行热交换为目的的流体作为第一流体f1进行说明。热交换是在两种流体之间进行热能的交换，因此不需要进行主从的区别，但通常以对特定的一种流体进行加热冷却的处理为目的而进行的情况较多。因此，在本实施方式中，将成为加热冷却的处理对象的被处理流体作为第一流体f1进行说明。将与第一流体f1进行热交换的流体作为第二流体f2进行说明。另外，将与第一流体f1进行热交换的另一流体作为第三流体f3进行说明。
50.作为该第一流体f1，能够例示气体、液体、悬浊液、高粘性液体等各种流体。在第二流体f2和第三流体f3中，能够例示水蒸气、温水、冷水、氮气等热介质。但是，这些流体的种类不应固定地考虑，也可以将第一流体f1作为热介质、或将第二流体f2、第三流体f3作为以热交换为目的的流体来实施。
51.(第一实施方式的概要)
52.图1所示的第一实施方式的热交换器具备同心配置的内筒10和外筒20，根据需要，具备同心配置在内筒10的更内侧的第三筒30。
53.在外筒20的内周面配置有以呈螺旋状环绕的方式设置的传热体41。
54.内筒10与外筒20之间的空间被传热体41划分成两个空间。被划分的两个空间中的传热体41的内侧(半径方向的内侧)构成作为第一流体f1的流路的第一流路11，被划分的两个空间中的传热体41的外侧(半径方向的外侧)构成作为第二流体f2的流路的第二流路21。
55.传热体41通过焊接等以保持气密性以及液密性的状态固定于外筒20的内周面，由此将内筒10与外筒20之间的空间划分为第一流路11和第二流路21，以使第一流体f1与第二流体f2不混合，第一流路11与第二流路21成为呈螺旋状环绕的流路。经由该传热体41在第一流体f1与第二流体f2之间进行热交换。
56.内筒10和外筒20以能够分离的方式组装，如图2所示，在分离的状态下，传热体41
与外筒20一起与内筒10分离。在该分离状态下，规定第一流路11的流路构成面分离为内筒10侧和外筒20侧。
57.另外，在该例子中，内筒10与第三筒30之间的空间构成用于第三流体f3的第三流路31，经由内筒10在第一流体f1和第三流体f3之间进行热交换。另外，由于流路体42呈螺旋状环绕地固定在第三筒30的外周面，因此第三流路31也成为呈螺旋状环绕的流路。
58.(筒的固定和分离)
59.内筒10、外筒20和第三筒30在筒上端的凸缘部40处以能够相互分离的方式固定。在该例子中，两个凸缘部40夹着密封构件上下重叠，利用螺栓等能够装卸的固定构件(未示出)能够分离地组装，从而被一体化。内筒10和第三筒30的上端(根据需要能够装卸地)固定于上部的凸缘部40，外筒20的上端(根据需要能够装卸地)固定于下部的凸缘部40，通过分离上下两个凸缘部40、40，能够分离内筒10和外筒20。另外，通过使内筒10和第三筒30中的至少任意一方相对于上部的凸缘部40能够装卸，也能够使内筒10和第三筒30分离。
60.如上所述，传热体41通过焊接等固定于外筒20的内周面。因此，当通过解除凸缘部40的组装而分解热交换器时，热交换器被分离成在内周面固定有传热体41的外筒20、和内筒10及在外周面具备流路体42的第三筒30。此时，由于没有与传热体41干涉的物体，因此，能够将带有传热体41的外筒20与下部的凸缘部40一起向图的下方拔出。
61.(关于传热体41)
62.传热体41一边呈螺旋状环绕一边在内筒10与外筒20之间沿轴向行进，如图1及图2所示，在轴向剖视图中，截面形状为大致三角形。在该实施方式中，传热体41通过焊接等固定于外筒20的内周面。
63.就上述传热体41的轴向剖视图中的大致三角形的顶角θ而言，随着顶角θ变大，第一流路11和第二流路21的截面积(流路面积)变大，但内筒10和外筒20的一定的轴向长度单位的螺旋的回转数减少。另外，随着顶角θ远离90度，第一流路11和第二流路21的狭窄的部分增加，因此产生流体堵塞的可能性变高，考虑到这些情况，顶角θ为30度以上且125度以下较为适当。
64.另外，相对于上述大致三角形的顶角θ的外角(360-θ)为90度以上，235度以上且330度以下较为适当。
65.在数学意义上，三角形的两条斜边在顶点处相交，但是如果以金属板的加工等工业生产为前提，则一般在顶点处形成圆弧，或者形成在轴向上具有长度的截面形状。因此，所谓大致三角形，应被理解为不仅包括数学三角形的含义，而且还包括以这些工业生产为前提的形状。因此，大致三角形的顶角θ应理解为表示两条斜边的交点以及它们的延伸线的交点。另外，在轴向上具有长度的截面形状的情况下，随着该轴向长度变长，第一流体f1堵塞在传热体41与内筒10的外周面之间的可能性增高，因此，该轴向长度比一条斜边的轴向长度短较为适当。
66.接着，由于经由传热体41在第一流体f1与第二流体f2之间进行热交换，因此，考虑到热交换的效率，传热体41的厚度t优选为0.2mm～3mm，更优选为0.5mm～2mm。内筒10、外筒20和第三筒30的厚度也可以相同。但是，也可以考虑到内筒10、外筒20和第三筒30作为构造体发挥作用的强度而进行变更，并不限于此。
67.该传热体41也可以说是由具有至少一个折曲部分(除了直线具有角度地折曲以
外，包括弯曲成弧状的弯曲部分在内也称为折曲部分)的立体形状部43构成。立体形状部43具备如下形状：具有至少一个折曲部分，能够在其内表面侧和外表面侧这双方形成能够供流体流动的空间(第一流路11和第二流路21)。具体地说，立体形状部43是具备将多边形的棱筒或圆筒沿其轴向分割那样的形状的长条状体，在该例子中，立体形状部43是具备将四棱筒沿其轴向在截面四边形的对角线上分割那样的形状的长条状体。立体形状部43卷绕在外筒20的内周面上，其上下的端边46固定于外筒20的内周面。上下的端边46各自的立体形状部43与外筒20的内周面所成的外角θo为90度以上较为适当，更优选105≤θo≤160。另外，在端边46的立体形状部43弯曲的情况下，为其切线与外筒20的内周面所成的角度。
68.另外，立体形状部43的折曲部分的外角是指，相对于上述大致三角形的顶角θ的外角(360-θ)和上下的端边46各自的立体形状部43与外筒20的内周面所成的外角θo。
69.(关于第一流路11)
70.第一流路11构成截面形状为大致三角形的流路，是在外筒20的内周面呈螺旋状环绕的传热体41与内筒10的外周面之间的空间，成为热交换的主要对象的第一流体f1的流路。
71.该第一流路11由以下部分规定：由内筒10的外周面构成的底面12；第一斜面13和第二斜面14这两个斜面；以及第一斜面13与第二斜面14之间的顶部15。顶部15由外筒20的内周面构成，在该部分成为传热体41的螺旋的环绕部间的轴向的空间。另外，在为了不产生该轴向的空间而将传热体41做成较密的螺旋状的情况下，顶部15在轴向截面形状中成为没有长度的点状的顶点。
72.在本实施方式中，内筒10在轴向剖视图中是圆形的圆筒体，其外周面成为没有凹凸的圆筒状的外周面。另外，在该例子中，外筒20在轴向剖视图中也是圆形的圆筒体，其内周面成为没有凹凸的圆筒状的圆筒面。
73.若加长该顶部15的轴向长度(a)，则能够增加第一流路11的截面积(流路面积)，但即使加长，与热交换直接相关的传热体41的面积也不变，因此整体的热交换率有可能降低。因此，优选顶部15的轴向长度(a)比斜面13、14的轴向长度(b)短。
74.第一斜面13和第二斜面14在轴向截面图中为直线状较为适当，但也可以是弯曲成弓状等的曲线。但是，优选上述的截面形状为大致三角形的流路(第一流路11和第二流路21)是不存在第一流体f1、第二流体f2的被处理流体或者气体积存的可能性的形状。只要没有特别的目的，最好避免在流路的一部分设置例如平坦的水平部或凹部。
75.此外，在该例子中，如图2所示，在构成第一流路11的轴向的截面为大致三角形的基底部侧具备间隙(μ)。换言之，在第一斜面13的内周侧的端部和底面12之间具备空间，并且在第二斜面14的内周侧的端部和底面12之间具备空间。也可以不设置该间隙(μ)而实施，在设置该间隙(μ)的情况下，设为4mm以下较为适当。另外，换言之，在呈螺旋状环绕的第一流路11的、在轴向上相邻的环绕部与环绕部之间、即在轴向上相邻的大致三角形的截面形状与大致三角形的截面形状之间具备间隙(μ)。也可以不设置该间隙(μ)而实施，在设置间隙(μ)的情况下，在半径方向上设为4mm以下是适用的。
76.通过设置该间隙(μ)，在分解热交换器的情况下，外筒20和内筒10的分离能够顺利地进行。但是，在形成为过大的间隙的情况下，第一流体f1不以螺旋状流动，在轴向上短路通过而流动的流体的量变多，有可能使热交换的效率降低。
77.该间隙(μ)能够理解为第一流路11在半径方向上的最大流路宽度(μ)，并且能够理解为第一流路11的顶部15与底部18之间的长度规定第一流路11在半径方向上的最大流路宽度(λ)。这里，第一流路11的最大流路宽度(λ)与最小流路宽度(μ)的比率(λ/μ)为2以上较为适当，优选为10以上。在没有上述间隙μ的情况下(换言之，传热体41与内筒10接触的情况下)，μ＝0，λ/μ＝∞。
78.另外，对轴向剖视图中的大致三角形的顶角θ等上述传热体41的说明也适用于第一流路11。
79.假定在该第一流路11中流动气体、液体、悬浊液、高粘性液体等各种流体作为第一流体f1。此时，根据流体的种类，有可能在第一流路11中附着高粘度的物质(高粘稠物)、容易沉降的悬浊液。在该实施方式中，第一流路11形成轴向的截面大致三角形，并且不存在成为无法通过的狭窄部分，因此成为能够抑制高粘度的物质(高粘稠物)、容易沉降的悬浊液发生附着的构造。
80.另外，在进行分解清扫的情况下，只要分离内筒10和外筒20，内筒10的外周面就当然露出，轴向的截面大致三角形的传热体41的整体也与外筒20的内周面一起露出。
81.换言之，规定第一流路11的流路构成面在外筒20侧为外筒20的内周面和传热体41的半径方向内侧的表面，在内筒10侧为内筒10的外周面。这些所有的表面被构成为，当从与轴向正交的半径方向观察时不被其它部分遮挡而直接露出。
82.因此，能够清扫第一流路11的各个角落，也容易确认清扫完成时的状态。与此相对，在上述的专利文献1所记载的热交换器中，截面圆形的螺旋状的传热管与外筒的内周面或内筒的外周面之间不得不变得狭窄，即使分离内筒和外筒，若不分离螺旋状的传热管，则从上述半径方向观察，螺旋状的传热管的背侧一半被表侧一半遮挡而不直接露出。其结果，难以清洗到各个角落，不能简单地确认清洗状态。
83.规定第一流路11等的第一流体f1的通过路径的各面的材料能够根据第一流体f1的种类来选择金属等而实施。此外，优选用耐蚀材料涂敷其表面。作为耐蚀材料的涂层，能够例示出搪玻璃或氟树脂涂层、陶瓷涂层。此时，只要在通过焊接等将传热体41固定于外筒20的内周面之后进行利用耐蚀材料的涂敷，并且在内筒10的外周面进行同样的涂敷之后将内筒10插入外筒20内进行组装，就能够可靠地涂敷第一流路11的整个内表面、即规定第一流路11的整个流路构成面。
84.(关于第二流路21)
85.传热体41的半径方向的外侧的空间(换言之，传热体41与外筒20的内周面之间的空间)构成轴向截面形状大致三角形的第二流路21。该第二流路21由以下部分限定：由外筒20的内周面构成的底面22；第一斜面23和第二斜面24这两个斜面；以及第一斜面23和第二斜面24之间的顶部25。顶部25可以是轴向截面形状中没有长度的点状的顶点，也可以是轴向截面形状中具有长度的直线状或曲线状的顶部。在将顶部25设为在轴向截面形状中具有长度的直线状或曲线状的顶部的情况下，优选顶部25的轴向长度(a)比斜面23、24的轴向长度(b)短。第一斜面23和第二斜面24在轴向截面图中为直线状较为适当，但也可以是弯曲成弓状等的曲线。
86.另外，轴向剖视图中的大致三角形的顶角θ等的上述传热体41的说明也适用于第二流路21。
87.该第二流路21与第一流路11不同，是在轴向剖视图中封闭的空间，因此，仅分离内筒10和外筒20就维持封闭的状态。然而，第二流路21通常使水蒸气、温水、冷水、氮气等热介质作为第二流体f2通过，因此与第一流路11不同，产生流体等的附着的可能性小。
88.(关于第三流路31)
89.在第三筒30的外周面通过焊接等固定有呈螺旋状延伸的板状的流路体42，由此第三流路31成为螺旋状的空间。第三流路31的环绕方向既可以与第一流路11、第二流路21的环绕方向相同，也可以不同(例如顺时针和逆时针)。
90.只要不分离内筒10和第三筒30，第三流路31就维持封闭的状态。但是，由于第三流路31通常使水蒸气、温水、冷水、氮气等热介质作为第三流体f3通过，因此与第一流路11不同，产生流体等的附着的可能性小。
91.(关于流入部和流出部)
92.内筒10、外筒20和第三筒30分别具有圆顶状的底部18、底部28和底部34。内筒10的底部18和外筒20的底部28之间的空间与螺旋状的第一流路11的下部相连，内筒10的底部18和第三筒30的底部之间的空间与螺旋状的第三流路31的下部相连。
93.图1中的第一流路11的下端经由流入部16与外部流路导通。在该例子中，流入部16被实施为在开口于外筒20的底部28的贯通孔中安装有连接管的结构。第一流路11的上端经由流出部17与外部流路导通。在该例子中，流出部17被实施为在开口于凸缘部40的贯通孔中安装有连接管的结构。第一流体f1从流入部16流入螺旋状的第一流路11内，一边螺旋状地回旋一边上升，从流出部17向外部流出。
94.接着，第二流路21的上端经由流入部26与外部流路导通。在该例子中，流入部26被实施为在开口于外筒20的贯通孔中安装有连接管的结构。第二流路21的下端经由流出部27与外部流路导通。在该例子中，流出部27被实施为在开口于外筒20的贯通孔中安装有连接管的结构。第二流体f2从流入部26流入螺旋状的第二流路21内，呈螺旋状下降，从流出部27向外部流出。
95.接着，第三流路31的上端经由流入部32与外部流路导通。在该例子中，流入部32被实施为在开口于凸缘部40的贯通孔中安装有连接管的结构。第三流路31的下端经由流出部33与外部流路导通。在该例子中，流出部33被实施为在开口于底部34的中央的贯通孔中安装有连接管的结构，该连接管在第三筒30的内部的筒状空间内延伸至轴向的位置与第一流路11的流出部17、第二流路21的流入部26大致相同的高度。第三流体f3从流入部32流入螺旋状的第三流路31内，呈螺旋状下降，从流出部33向外部流出。
96.另外，各流路的流入部和流出部也能够相反地实施。
97.规定第二流路21、第三流路31等第二流体f2、第三流体f3的通过路径的各面的材料能够根据第二流体f2和第三流体f3的种类选择金属等来实施，但也优选预先用耐蚀材料对其表面进行涂敷。作为耐蚀材料的涂层，能够例示出搪玻璃或氟树脂涂层、陶瓷涂层。
98.(第二实施方式)
99.图3表示第二实施方式的热交换器的轴向剖视图。本实施方式的热交换器与第一实施方式的热交换器的不同之处在于，第三筒30设置在外管20的外侧。在以下的说明中，以不同点为中心进行说明，对于不进行说明的事项，能够适用前面的第一实施方式的说明。
100.在该第二实施方式的热交换器中，朝向半径方向的外侧，内筒10、外筒20、第三筒
30这3个筒呈同心状配置。在上部的凸缘40安装有内筒10和传热体41的上端(根据需要能够装卸)，在下部的凸缘40安装有外筒20的上端(根据需要能够装卸)，两凸缘部40、40能够上下分离地接合。第三筒30的上端通过焊接等接合到外筒20的上端附近的外周面，第三筒30的下端通过焊接等接合到外筒20的底部28的外周面。
101.传热体41的内表面侧的空间、换言之传热体41与内筒10之间的空间成为第二流路21，传热体41的外表面侧的空间、换言之传热体41与外筒20之间的空间成为第一流路11，外筒20与第三筒30之间成为第三流路31。
102.传热体41的在轴向剖视图中截面形状为大致三角形的立体形状部43彼此经由呈平板状的筒状部分44连接而一体化。换言之，作为整体，传热体41也呈筒状，筒状的壁面的形状呈具备立体形状部43和平坦部分44的凹凸形状，立体形状部43和平坦部分44一边以螺旋状环绕一边沿轴向行进。
103.(关于各流路)
104.第一流路11由通过外筒20的内周面构成的底面12、第一斜面13和第二斜面14这两个斜面、以及第一斜面13和第二斜面14之间的顶部15规定。顶部15由平坦部分44构成，是在轴向截面形状中具有长度的线状的顶部，但也可以是没有长度的点状的顶点。
105.第二流路21由底面22、第一斜面23和第二斜面24这两个斜面、以及第一斜面23与第二斜面24之间的顶部25限定，该底面22由内筒10的外周面构成。顶部25可以是轴向截面形状中没有长度的点状的顶点，也可以是具有长度的线状的顶部。
106.在第三筒30的内周面通过焊接等固定有呈螺旋状延伸的板状的流路体42，由此第三流路31成为螺旋状的空间。第三流路31的环绕方向既可以与第一流路11、第二流路21的环绕方向相同，也可以不同(例如顺时针和逆时针)。
107.(关于流入部和流出部)
108.外筒20、第三筒30和传热体41分别具有圆顶状的底部28、底部34和底部45，但内筒10不具有圆顶状的底部，其底端通过焊接等固定在传热体41的底部45的内表面侧。
109.第一流路11的下端经由流入部16与外部流路导通。在该例子中，流入部16被实施为在开口于外筒20的底部28的贯通孔中安装有连接管的结构。
110.第一流路11的上端经由流出部17与外部流路导通。在该例子中，流出部17被实施为在开口于凸缘部40的贯通孔中安装有连接管的结构。第一流体f1从流入部16流入螺旋状的第一流路11内并螺旋状上升，从流出部17向外部流出。
111.接着，第二流路21的上端经由流入部26与外部流路导通。在该例子中，流入部26被实施为在开口于内筒10的靠近上端的内壁面的贯通孔中安装有l状的弯曲连接管的结构。第二流路21的下端经由流出部27与外部流路导通。在该例子中，流出部27被实施为在开口于内筒10的靠近下端的内壁面的贯通孔中安装有l状的弯曲连接管的结构，该弯曲连接管在内筒10的内部的筒状空间的内部延伸，直至轴向的位置成为与流入部26大致相同的高度。
112.第二流体f2从流入部26流入螺旋状的第二流路21内，一边螺旋状地回旋一边下降，从流出部27向外部流出。
113.接着，第三流路31的上端经由流入部32与外部流路导通。在该例子中，流入部32被实施为在开口于第三筒30的靠近上端的外周面的贯通孔中安装有连接管的结构。第三流路
31的下端经由流出部33与外部流路导通。在该例子中，流出部33被实施为在开口于第三筒30的底部34的靠近下端的贯通孔中安装有连接管的结构。第三流体f3从流入部32流入螺旋状的第三流路31内，呈螺旋状下降，从流出部33向外部流出。
114.另外，各流路的流入部和流出部也能够相反地实施。
115.(筒的分离)
116.当解除基于上下凸缘部40、40的螺栓等能够装卸的接合构件(未图示)的接合而分解热交换器时，能够分离成接合有第三筒30的外筒20、内筒10及传热体41，能够将接合有第三筒30的外筒20与下部的凸缘部40一起向图的下方拔出。由此，第一流路11成为分离为内外两个的状态，规定第一流路11的流路构成面分离为内筒10侧和外筒20侧。规定第一流路11的流路构成面在外筒20侧为外筒20的内周面，在内筒10侧为传热体41的半径方向外侧的表面。这些所有的表面被构成为，当从与轴向正交的半径方向观察时不被其它部分遮挡而直接露出。因此，与第一实施方式相同，第一流路11成为清扫极其简单的状态。
117.在第一实施方式中，外角θo为由立体形状部43和外筒20所成的角度，在本实施方式中，外角θo为由立体形状部43和平坦部分44所成的角度。无论在哪种情况下，由于外角θo都是90度以上的钝角，因此，在分离的状态下，开放为没有狭窄的部分的状态，因此，第一流路11的清扫极其简单，也容易确认清扫状态。
118.(关于图4)
119.本发明除了上述实施方式之外还能够进行各种变更来实施。参照图4说明这些变更例。
120.传热体41既可以如图4(a)所示地配置在内筒10的外周面，也可以如图4(b)所示地配置在外筒20的内周面。另外，传热体41也可以不具备平坦部分44而将立体形状部43固定在筒的周面上，也可以具备立体形状部43和平坦部分44而整体呈筒状。
121.如图4(a)所示，内筒10与外筒20之间的空间的半径方向的宽度s优选为4mm～75mm，更优选为10mm～50mm。
122.该图4(b)也可以说是第二实施方式的变形例。在第二实施方式中，传热体41的顶部25与内筒10的外周面相向，与此相对，在该变形例中，传热体41的顶部25与外筒20的内周面相向。在该例子中，在传热体41的平坦部分44的外周面与外筒20的内周面之间具备间隙(d)，换言之，在立体形状部43的端边46与外筒20的内周面之间具备空间。也可以不设置该间隙(d)而实施，但该间隙(d)为3mm以下较为适当。再换言之，呈螺旋状环绕的第二流路的、在轴向上相邻的环绕部与环绕部之间，即在轴向上相邻的大致三角形的截面形状和大致三角形的截面形状之间具备间隙(d)。也可以不设置该间隙(d)而实施，在设置间隙(d)的情况下，在半径方向上设为3mm以下是适用的。通过设置该间隙(d)，能够扩大第二流路21，相反，在形成为过大的间隙的情况下，第二流体f2不呈螺旋状流动而是在轴向上短路通过而流动的流体的量变多，有可能使热交换的效率降低。
123.接着，第三筒30可以如图4(c)所示配置并固定在外筒20的外侧，也可以如图4(d)所示配置并固定在内筒10的内侧，另外，也可以不设置第三筒30而仅利用第一流路11和第二流路21来实施。
124.如图4(e)所示，也可以使用两组传热体41。此时，能够表示一方的传热体41固定于内筒10的外周面且另一方的传热体41固定于外筒20的内周面的方式。若两组传热体41、41
之间的空间构成供第一流体f1流动的第一流路11，则在使内筒10与外筒20分离时，第一流路11成为分离成内外两个的状态，规定第一流路11的流路构成面分离成内筒10侧和外筒20侧。规定第一流路11的流路构成面在外筒10侧为传热体41的半径方向内侧的表面，在内筒20侧为传热管41的半径方向外侧的表面。这些面被构成为，当从与轴向正交的半径方向观察时不被其它部分遮挡而直接露出。
125.一方的传热体41与内筒10之间的空间和另一方的传热体41与外筒20之间的空间构成第二流路、第三流路。另外，在图4(e)中，两组传热体41以轴向截面的大致三角形的顶部彼此相向的方式配置，但也可以使两者的间距错开等。
126.图4(f)是第二实施方式的变形例，也可以在内筒10的更内侧同心地配置第四筒50，且在内筒10和第四筒50之间的空间配置传热体41，这样能够配置多个传热体41。在同心配置的内筒10和第四筒50中，从半径方向的内外关系来看，内筒10配置在比第四筒50靠外侧的位置，第四筒50配置在比内筒10靠内侧的位置，因此，内筒10相当于外筒20，第四筒50相当于内筒10。由此，图4(f)是形成在同心配置的内筒10和外筒20之间的空间呈同心状地具有两个的结构，能够呈同心状地具备多个形成在同心配置的内筒和外筒之间的空间。
127.以上，在任意一个例子中，内筒10侧和外筒20侧具备能够组装成仅通过沿轴向(上下方向)的移动而不旋转就能够分离的方式，传热体41具备在沿轴向(上下方向)移动时不与其它部分干涉的大小。具体地说，在该半径一定的圆筒形的内筒10和外筒20的情况下，若传热体41固定在内筒10侧，则传热体41的最大外径设定为比外筒20的内径小。另外，当传热体41固定于外筒20侧时，传热体41的最小内径设定为比内筒20的外径大。另外，本发明也能够实施为，内筒10及外筒20为随着朝向轴向而其半径变化的大致圆锥筒形。在该情况下，若通过使内筒10向图的上方移动而能够使内筒10与外筒20分离，则在传热体41固定于内筒10侧的情况下，与轴向正交的各截面中的传热体41的最大外径被设定为比该截面的上方的外筒20的内径小。另外，若将传热体41固定于外筒20侧，则与轴向正交的各截面中的传热体41的最小内径被设定为比该截面的上方的内筒20的外径大。
128.附图标记的说明
129.f1 第一流体
130.f2 第二流体
131.f3 第三流体
132.10 内筒
133.11 第一流路
134.12 底面
135.13 第一斜面
136.14 第二斜面
137.15 顶部
138.16 流入部
139.17 流出部
140.18 底部
141.20 外筒
142.21 第二流路
143.22 底面
144.23 第一斜面
145.24 第二斜面
146.25 顶部
147.26 流入部
148.27 流出部
149.28 底部
150.30 第三筒
151.31 第三流路
152.32 流入部
153.33 流出部
154.34 底部
155.40 凸缘部
156.41 传热体
157.42 流路体
158.43 立体形状部
159.44 平坦部分
160.45 底部
161.λ 第一流路的最大流路宽度
162.μ 间隙(第一流路的最小流路宽度)
163.d 间隙