JP2000046485A - Heat transporting system - Google Patents

Heat transporting system

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JP2000046485A
JP2000046485A JP21269898A JP21269898A JP2000046485A JP 2000046485 A JP2000046485 A JP 2000046485A JP 21269898 A JP21269898 A JP 21269898A JP 21269898 A JP21269898 A JP 21269898A JP 2000046485 A JP2000046485 A JP 2000046485A
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JP
Japan
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heat
pipe
heat exchanger
transport
medium
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JP21269898A
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Japanese (ja)
Inventor
Masao Imanari
正雄 今成
Michio Yanatori
美智雄 梁取
Toshihiko Fukushima
敏彦 福島
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F13/00Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
    • F28F13/06Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by affecting the pattern of flow of the heat-exchange media
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02Header boxes; End plates
    • F28F9/026Header boxes; End plates with static flow control means, e.g. with means for uniformly distributing heat exchange media into conduits
    • F28F9/027Header boxes; End plates with static flow control means, e.g. with means for uniformly distributing heat exchange media into conduits in the form of distribution pipes

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve a heat exchange efficiency in a heat exchanger without impairing a transporting power reducing effect at the time of transporting in a heat transporting system in which a surfactant for forming a micell is added in a heating medium. SOLUTION: In the heat transporting system for transporting a heat from a heat exchanger 9b of a heat reception side to a heat exchanger 9a of a heat radiating side by connecting the exchanger 9b to the exchanger 9a through a transporting tube 2 via a transporting pump 1 and feeding a heating medium added with a pressure loss reducing agent into the tube; a branch tube 5 for branching a part of the medium from the tube 2 is provided before the media of the exchangers 9a, 9b are introduced, and a nozzle 7 for converting a flow of the medium in a heat transfer tube into a flow having a momentum component in a vertical direction to a heat transfer surface 31 via a jet pump 6 is provided at the tube 5.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、地域冷暖房システ
ムやビル空調システム、融雪システムなどに用いらる熱
輸送システムに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat transport system used in a district cooling / heating system, a building air conditioning system, a snow melting system, and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】地域冷暖房システムやビル空調システム
では、空調動力のうち約25%がポンプによる熱媒体の
輸送動力に消費され、この輸送動力を低減することが大
きな課題となっている。この対応策の一つとして、熱輸
送媒体である水に動力損失低減剤としてミセルを形成す
る界面活性剤を添加し、これによってニュ−トン流体を
非ニュ−トン流体化し、管内圧力損失を低減する研究が
活発に行われている〔たとえば、文献1:日本機械学会論
文集(B編)61巻589号(1995-9) pp206-212 論文No.95-027
3文献2:JOURNAL OF CHEMICAL ENGINEERING OF JAPAN、
VOL.26、 NO.1、1993、pp103-106〕。
2. Description of the Related Art In a district heating / cooling system or a building air conditioning system, about 25% of air conditioning power is consumed for transporting heat medium by a pump, and reducing the transport power is a major issue. As one of the countermeasures, a surfactant which forms micelles as a power loss reducing agent is added to water which is a heat transport medium, thereby converting the Newtonian fluid into a non-Newtonian fluid, thereby reducing pressure loss in the pipe. (E.g., Document 1: Transactions of the Japan Society of Mechanical Engineers, Volume B, Vol. 61, No. 589 (1995-9), pp. 206-212, Paper No. 95-027
3 Reference 2: JOURNAL OF CHEMICAL ENGINEERING OF JAPAN,
VOL.26, NO.1, 1993, pp103-106].

【0003】また、界面活性剤を添加した水溶液を熱媒
体とし、受熱側の熱交換器と放熱側の熱交換器の間を循
環させる熱輸送システムにおいて、これら熱交換器の手
前で熱媒体中に粒子あるいは気泡を入れ、熱交換器内で
ミセルの集合体を乱して熱伝達率を回復させる技術があ
る。
In a heat transport system in which an aqueous solution to which a surfactant is added is used as a heat medium and circulates between a heat exchanger on a heat receiving side and a heat exchanger on a heat radiating side, the heat medium is disposed in front of these heat exchangers. There is a technique for recovering the heat transfer coefficient by putting particles or bubbles in the heat exchanger and disturbing the aggregate of micelles in the heat exchanger.

【0004】さらに、実開平1−111989号公報
に、熱交換器内の後方から熱交換器内を流れる熱媒体の
一部を取り出し、この取り出した熱媒体を再び熱交換器
内の前方から噴出させて伝熱の促進を図る熱交換器が記
載されている。
Further, in Japanese Utility Model Laid-Open No. 1-11989, a part of the heat medium flowing through the heat exchanger is taken out from the rear inside the heat exchanger, and the taken out heat medium is ejected again from the front inside the heat exchanger. A heat exchanger for promoting heat transfer is described.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかし、ポリエチレン
グリコ−ルあるいは微細なファイバ−などのミセルを形
成する界面活性剤を添加すると、流れが層流化されるた
め、同じ流速の水に比べて管内圧力損失が低減するとと
もに、熱伝達率も低下することが明らかとなっている。
そのため、この熱輸送媒体の加熱、放熱の効率が低下す
るという問題があった。
However, when a surfactant which forms micelles such as polyethylene glycol or fine fibers is added, the flow becomes laminar. It has been clarified that the pressure loss decreases and the heat transfer coefficient also decreases.
Therefore, there is a problem that the efficiency of heating and radiating the heat transport medium is reduced.

【0006】また、熱媒体中に粒子あるいは気泡を入
れ、熱交換器内でミセルの集合体を乱して熱伝達率を回
復させるものでは、熱交換ユニットを過ぎた後の熱輸送
時には、再び流れを層流化させるため、粒子ならびに気
泡は取り除かなければならず、そのための回収装置を新
たに付加しなければならない。そのためシステムが複雑
なものとなり、イニシャルコストがかかり過ぎるという
問題があった。
Further, in a method in which particles or bubbles are put in a heat medium to disturb the aggregate of micelles in the heat exchanger to recover the heat transfer coefficient, the heat transfer after passing through the heat exchange unit is repeated. In order to make the flow laminar, particles and air bubbles must be removed and a new recovery device must be added. Therefore, there is a problem that the system becomes complicated and the initial cost becomes too high.

【0007】さらに、実開平1−111989号公報記
載の熱交換器は、熱交換器内の後方から熱交換器内を流
れる熱媒体の一部を取り出し、この取り出した熱媒体を
再び熱交換器内の前方から噴出させるものであり、熱交
換効率に損失がある。
Further, in the heat exchanger described in Japanese Utility Model Laid-Open No. 1-11989, a part of the heat medium flowing through the heat exchanger is taken out from the rear inside the heat exchanger, and the taken-out heat medium is again used as the heat exchanger. It blows out from the front inside, and there is a loss in heat exchange efficiency.

【0008】本発明の目的は、管内圧力損失低減剤を熱
媒体中に添加した場合においても、熱交換時の伝熱効率
が低減しない熱輸送システムを提供することにある。
An object of the present invention is to provide a heat transport system in which the heat transfer efficiency during heat exchange is not reduced even when a pipe pressure loss reducing agent is added to a heat medium.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的は、受熱側の熱
交換器と放熱側の熱交換器とを輸送管によって輸送用ポ
ンプを介して接続し、この輸送管内に圧力損失低減剤を
添加した熱媒体を流して前記受熱側の熱交換器から放熱
側の熱交換器へ熱を輸送する熱輸送システムにおいて、
前記熱交換器の圧力損失低減剤を添加した熱媒体が流入
する手前の輸送管に、熱媒体の一部を輸送管から分岐す
る分岐管を設け、この分岐管に、噴流用ポンプを介し、
伝熱管内の熱媒体の流れを伝熱面に対して垂直方向の運
動量成分の流れをつくるノズルを接続する、ことによっ
て達成される。
The object of the present invention is to connect a heat exchanger on the heat receiving side and a heat exchanger on the heat radiating side by a transport pipe via a transport pump, and to add a pressure loss reducing agent into the transport pipe. A heat transport system that transports heat from the heat exchanger on the heat receiving side to the heat exchanger on the heat radiating side by flowing the heat medium.
In the transport pipe before the heat medium to which the pressure loss reducing agent of the heat exchanger has been added flows, a branch pipe that branches a part of the heat medium from the transport pipe is provided.In this branch pipe, via a jet pump,
This is achieved by connecting a nozzle for creating a flow of the momentum component in a direction perpendicular to the heat transfer surface with respect to the flow of the heat medium in the heat transfer tube.

【0010】また上記目的は、管板に伝熱管の端部を挿
入し固定して構成する熱交換器と、このように構成の受
熱側の熱交換器と放熱側の熱交換器とを輸送管によって
輸送用ポンプを介して接続し、この輸送管内に圧力損失
低減剤を添加した熱媒体を流して前記受熱側の熱交換器
から放熱側の熱交換器へ熱を輸送する熱輸送システムに
おいて、前記熱交換器の圧力損失低減剤を添加した熱媒
体が流入する手前の輸送管に、熱媒体の一部を輸送管か
ら分岐する分岐管を設け、前記管板に挿入し固定する伝
熱管の入口側端部に中央部の管径より大きい径の噴室を
形成し、この噴室を形成する伝熱管に伝熱管に対して垂
直方向の運動量成分の流れをつくる噴孔を設けて前記分
岐管に接続する、ことによって達成される。
Another object of the present invention is to transport a heat exchanger constituted by inserting and fixing an end of a heat transfer tube into a tube sheet, and transporting the heat exchanger on the heat receiving side and the heat exchanger on the heat radiating side configured as described above. In a heat transport system connected by a pipe via a transport pump, a heat medium to which a pressure loss reducing agent is added flows in the transport pipe to transport heat from the heat exchanger on the heat receiving side to the heat exchanger on the heat radiating side. A heat transfer tube, which is provided with a branch pipe for branching a part of the heat medium from the transport pipe in the transport pipe before the heat medium to which the pressure loss reducing agent of the heat exchanger is added flows, and which is inserted into the pipe sheet and fixed. An injection chamber having a diameter larger than the diameter of the pipe at the center is formed at the inlet end of the heat transfer pipe, and an injection hole for creating a flow of a momentum component in a direction perpendicular to the heat transfer pipe is provided in the heat transfer pipe forming the injection chamber. This is achieved by connecting to a branch pipe.

【0011】さらに上記目的は、内管と外管とから構成
する二重管式の熱交換器と、このように構成の受熱側の
熱交換器と放熱側の熱交換器とを輸送管によって輸送用
ポンプを介して接続し、この輸送管内に圧力損失低減剤
を添加した熱媒体を流して前記受熱側の熱交換器から放
熱側の熱交換器へ熱を輸送する熱輸送システムにおい
て、前記熱交換器の圧力損失低減剤を添加した熱媒体が
流入する手前の輸送管に、熱媒体の一部を輸送管から分
岐する分岐管を設け、前記内管の外表面にフインをつけ
る、ことによって達成される。
A further object of the present invention is to provide a double-pipe heat exchanger composed of an inner pipe and an outer pipe, and a heat-receiving-side heat exchanger and a heat-radiating-side heat exchanger configured as described above by a transport pipe. Connected via a transport pump, in a heat transport system that transports heat from the heat exchanger on the heat receiving side to the heat exchanger on the heat radiating side by flowing a heat medium added with a pressure loss reducing agent into the transport pipe, A branch pipe that branches a part of the heat medium from the transport pipe is provided in the transport pipe before the heat medium to which the pressure loss reducing agent of the heat exchanger is added flows, and a fin is attached to the outer surface of the inner pipe. Achieved by

【0012】さらに上記目的は、タンク式の伝熱管とこ
のタンク式の伝熱管の外表面にコイル式伝熱管を巻きつ
けて構成する熱交換器と、このように構成の受熱側の熱
交換器と放熱側の熱交換器とを輸送管によって輸送用ポ
ンプを介して接続し、この輸送管内に圧力損失低減剤を
添加した熱媒体を流して前記受熱側の熱交換器から放熱
側の熱交換器へ熱を輸送する熱輸送システムにおいて、
前記熱交換器の圧力損失低減剤を添加した熱媒体が流入
する手前の輸送管に、熱媒体の一部を輸送管から分岐す
る分岐管を設け、前記タンク式の伝熱管に前記分岐管を
接続するとともに伝熱管に噴孔を形成する、ことによっ
て達成される。
Further, the above object is to provide a heat exchanger having a tank type heat transfer tube, a coil type heat transfer tube wound around the outer surface of the tank type heat transfer tube, and a heat exchanger on the heat receiving side having such a structure. And a heat-exchanger-side heat exchanger are connected by a transfer pipe via a transfer pump, and a heat medium to which a pressure loss reducing agent is added flows through the transfer pipe, and the heat-exchanger-side heat exchanger In a heat transport system that transports heat to vessels,
In the transport pipe before the heat medium to which the pressure loss reducing agent of the heat exchanger is added flows, a branch pipe that branches a part of the heat medium from the transport pipe is provided, and the branch pipe is connected to the tank-type heat transfer pipe. This is achieved by connecting and forming an injection hole in the heat transfer tube.

【0013】さらに上記目的は、プレ−トを積層しプレ
−ト間に第1の熱媒体及び第2の熱媒体が交互に流れる
流路を構成するプレ−ト式の熱交換器と、このように構
成の受熱側の熱交換器と放熱側の熱交換器とを輸送管に
よって輸送用ポンプを介して接続し、この輸送管内に圧
力損失低減剤を添加した熱媒体を流して前記受熱側の熱
交換器から放熱側の熱交換器へ熱を輸送する熱輸送シス
テムにおいて、前記熱交換器の圧力損失低減剤を添加し
た熱媒体が流入する手前の輸送管に、熱媒体の一部を輸
送管から分岐する分岐管を設け、前記積層したプレ−ト
にノズルを挿入し、前記圧力損失低減剤を添加した熱媒
体の流れる流路にある前記ノズルの部分に噴孔を形成す
る、ことによって達成される。
A further object of the present invention is to provide a plate-type heat exchanger in which plates are stacked and a flow path between the plates in which a first heat medium and a second heat medium flow alternately. The heat exchanger on the heat receiving side and the heat exchanger on the heat radiating side configured as described above are connected by a transport pipe via a transport pump, and a heat medium to which a pressure loss reducing agent is added flows in the transport pipe, and the heat receiving side is connected. In the heat transfer system for transferring heat from the heat exchanger to the heat exchanger on the heat radiation side, a part of the heat medium is transferred to a transfer pipe of the heat exchanger before the heat medium to which the pressure loss reducing agent is added flows. Providing a branch pipe branching from a transport pipe, inserting a nozzle into the laminated plate, and forming an injection hole in a portion of the nozzle in a flow path of a heat medium to which the pressure loss reducing agent is added. Achieved by

【0014】さらに上記目的は、受熱側の熱交換器と放
熱側の熱交換器とを輸送管によって輸送用ポンプを介し
て接続し、この輸送管内に圧力損失低減剤を添加した熱
媒体を流して前記受熱側の熱交換器から放熱側の熱交換
器へ熱を輸送する熱輸送システムにおいて、熱交換器の
熱媒体の出口側に前記輸送用ポンプを設置し、この輸送
用ポンプの出口付近に、熱媒体の一部を輸送管から分岐
する分岐管を設け、この分岐管に、流量調節用バルブを
介し、伝熱管内の熱媒体の流れを伝熱面に対して垂直方
向の運動量成分をもつ流れにするノズルを接続する、こ
とによって達成される。
Further, the object of the present invention is to connect the heat exchanger on the heat receiving side and the heat exchanger on the heat radiating side by a transport pipe via a transport pump, and to flow a heat medium containing a pressure loss reducing agent into the transport pipe. In the heat transport system for transporting heat from the heat exchanger on the heat receiving side to the heat exchanger on the heat radiating side, the transport pump is installed on an outlet side of a heat medium of the heat exchanger, and near an outlet of the transport pump. A branch pipe for branching a part of the heat medium from the transport pipe is provided in the pipe, and the flow of the heat medium in the heat transfer pipe is supplied to the branch pipe via a flow rate control valve in a direction perpendicular to the heat transfer surface. This is achieved by connecting a flow nozzle with

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】本発明の実施例を図面を参照して
説明する。図1は、本発明に係る輸送システムの第1実
施例の系統図である。たとえば、郊外にある工場からの
排熱を市街地のビルの空調に利用するための温熱輸送シ
ステムについて説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a system diagram of a first embodiment of a transportation system according to the present invention. For example, a description will be given of a thermal transport system for utilizing exhaust heat from a suburban factory for air conditioning of a building in an urban area.

【0016】熱交換器9aは熱源である工場側に設置さ
れ、熱交換器9bは熱利用側であるビルに設置され、さ
らに熱交換器9bで、熱媒体と熱交換した2次側媒体2
9を各部屋のファンコイル(図示せず)に輸送するシス
テム構成である。
The heat exchanger 9a is installed on the factory side which is a heat source, the heat exchanger 9b is installed on a building which is a heat utilization side, and further, the secondary medium 2 which has exchanged heat with the heat medium in the heat exchanger 9b.
9 is a system configuration for transporting the 9 to a fan coil (not shown) in each room.

【0017】本実施例では、これら熱交換器9a、9b
の手前(すなわち熱媒体が熱交換器9a、9bへ流入側
からみてその前方)において輸送用ポンプ1によって輸
送管2から熱媒体3の一部を分岐管5により分岐し、噴
流用ポンプ6を通して加圧した後、熱交換器9a、9b
の伝熱面31の直前で、この分岐した熱媒体4を、伝熱
面31に対して垂直方向の運動量成分をもつように、ノ
ズル7から噴流として再び主流中に戻す。この噴流が熱
交換器9a、9bの伝熱管30内を流れる熱媒体4の主
流を乱すため、伝熱管30内で熱媒体4の熱伝達率が向
上する。
In this embodiment, these heat exchangers 9a, 9b
(That is, in front of the heat medium flowing into the heat exchangers 9a and 9b when viewed from the inflow side), a part of the heat medium 3 is branched from the transport pipe 2 by the transport pipe 2 by the branch pipe 5 and passed through the jet pump 6 After pressurization, heat exchangers 9a, 9b
Immediately before the heat transfer surface 31, the branched heat medium 4 is returned to the mainstream again as a jet from the nozzle 7 so as to have a momentum component in a direction perpendicular to the heat transfer surface 31. Since this jet disturbs the main flow of the heat medium 4 flowing in the heat transfer tubes 30 of the heat exchangers 9a and 9b, the heat transfer coefficient of the heat medium 4 in the heat transfer tubes 30 is improved.

【0018】図2は、本発明に係る輸送システムの第2
実施例の系統図である。本実施例は、熱交換器9a、9
b間の熱輸送において、熱媒体4を輸送する輸送用ポン
プ1の出口付近に流量調節用バルブ11を介して分岐管
5を設け、この分岐管5をノズル7に接続することによ
り、図1で示す噴流用ポンプ6が不要になる。すなわ
ち、本実施例では輸送用ポンプ1の出口圧を利用するこ
とによって噴流を作り出す構成となっている。10はバ
ッフアタンクであり、輸送管2内を熱媒体4が急激に流
れないように緩衝作用をしている。
FIG. 2 shows a second embodiment of the transportation system according to the present invention.
It is a system diagram of an Example. In this embodiment, the heat exchangers 9a, 9
In the heat transport between b and b, a branch pipe 5 is provided near the outlet of the transport pump 1 for transporting the heat medium 4 via a flow control valve 11, and this branch pipe 5 is connected to the nozzle 7, as shown in FIG. The jet pump 6 shown in FIG. That is, in the present embodiment, a jet is created by utilizing the outlet pressure of the transport pump 1. Reference numeral 10 denotes a buffer tank, which acts as a buffer so that the heat medium 4 does not flow rapidly in the transport pipe 2.

【0019】本実施例は、特に熱交換器9a、9bと輸
送用ポンプ1との設置場所を比較的近くに設けることが
でき、輸送用ポンプ1の出口圧で十分噴流を作りだせる
場合に有効である。
This embodiment is particularly effective when the heat exchangers 9a and 9b and the transport pump 1 can be installed relatively close to each other, and the jet pressure can be sufficiently generated by the outlet pressure of the transport pump 1. It is.

【0020】本実施例によれば、熱輸送システムに対し
て、ポンプを付加することなく、熱伝達率を向上させる
ことができる。
According to this embodiment, the heat transfer rate can be improved without adding a pump to the heat transport system.

【0021】図3は、図1の実施例における熱交換器の
第1実施例の縦断面図である。図4は図3の実施例の伝
熱管付近の拡大図である。本実施例はシェルアンドチュ
−ブ型の熱交換器9a、9bの管内側に、ミセルを形成
する界面活性剤を添加した水溶液を、熱媒体3として流
す構成となっている。熱交換器9a、9bに入る手前で
輸送管2から一部分岐された熱媒体4は、ノズル7を通
して伝熱面31の直前で、再び熱媒体3の主流中に戻さ
れる。このノズル7の先端の噴孔8は、伝熱面31に対
して垂直方向を向いており、ここから噴出される分岐さ
れた熱媒体4は、伝熱面31に対して垂直方向の運動量
をもって噴出される。この噴出された熱媒体4が、主流
の熱媒体3を伝熱面31に対して垂直方向に乱すため
に、管内側の熱伝達率を向上させる(水の値まで回復さ
せる)。
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a first embodiment of the heat exchanger in the embodiment of FIG. FIG. 4 is an enlarged view of the vicinity of the heat transfer tube of the embodiment of FIG. In this embodiment, an aqueous solution to which a surfactant for forming micelles is added is flowed as a heat medium 3 inside the tubes of the shell-and-tube type heat exchangers 9a and 9b. The heat medium 4 partially branched from the transport pipe 2 before entering the heat exchangers 9a and 9b is returned to the main flow of the heat medium 3 again immediately before the heat transfer surface 31 through the nozzle 7. The injection hole 8 at the tip of the nozzle 7 is oriented in a direction perpendicular to the heat transfer surface 31, and the branched heat medium 4 ejected from the nozzle hole 8 has a momentum in the direction perpendicular to the heat transfer surface 31. It is gushing. Since the jetted heat medium 4 disturbs the mainstream heat medium 3 in a direction perpendicular to the heat transfer surface 31, the heat transfer coefficient inside the tube is improved (recovered to the value of water).

【0022】このノズル7に設ける噴孔8は、乱れが伝
熱管12の終端まで持続できるように、必要に応じてノ
ズル7の円周方向に複数個設けることが望ましい。
It is desirable that a plurality of injection holes 8 provided in the nozzle 7 be provided in the circumferential direction of the nozzle 7 as necessary so that the turbulence can continue to the end of the heat transfer tube 12.

【0023】また本実施例では、熱交換器9a、9bの
出口付近に整流具26を設けた構成となっている。これ
は熱交換後の熱媒体3から、強制的に乱れを取り除いて
整流するためのものであって、効率よく整流できる場所
であれば、伝熱管12の出口から熱輸送管の入口までの
間のどの場所でもよく、もし熱交換器9a、9bの出口
で乱れが小さく熱輸送に影響がない場合には、設ける必
要はない。
In this embodiment, a rectifier 26 is provided near the outlets of the heat exchangers 9a and 9b. This is for removing the turbulence from the heat medium 3 after the heat exchange forcibly and rectifying the heat. If the rectification can be performed efficiently, the space between the outlet of the heat transfer pipe 12 and the inlet of the heat transport pipe is provided. If the turbulence at the outlets of the heat exchangers 9a and 9b is small and does not affect the heat transport, there is no need to provide them.

【0024】また反対に、乱れを伝熱管12終端まで持
続させることが可能であれば、U字管型(あるいはそれ
以上の連結型)のシェルアンドチュ−ブ型熱交換器であ
っても何ら差し支えない。
On the contrary, if the turbulence can be maintained up to the end of the heat transfer tube 12, even a U-tube (or more connected type) shell and tube type heat exchanger can be used. No problem.

【0025】図5は、図1の実施例における熱交換器の
第2実施例の縦断面図である。本実施例は、伝熱管12
内に設けたノズル7の後流側に、管断面を変化させるよ
うな遮蔽物13を設けた構成となっている。このような
構成とすることにより、ノズル7の複数個の噴孔8から
出た噴流を、遮蔽物13による断面の変化によって、互
いに干渉させて主流の隅々まで乱れが及ぶようにするこ
とができ、熱伝達率をより向上させることができる。
FIG. 5 is a longitudinal sectional view of a second embodiment of the heat exchanger in the embodiment of FIG. In this embodiment, the heat transfer tubes 12
On the downstream side of the nozzle 7 provided therein, there is provided a shield 13 that changes the cross section of the pipe. With such a configuration, it is possible to cause the jets emitted from the plurality of injection holes 8 of the nozzle 7 to interfere with each other due to a change in the cross section by the shield 13 so that the turbulence reaches every corner of the mainstream. It is possible to further improve the heat transfer coefficient.

【0026】また本実施例では、ノズル7の噴孔8の後
流側に渦促進物28を設けた構成となっている。この渦
促進物28を設けたことにより、噴孔8の後流側におい
て、主流の熱媒体3の流れも無理なく管壁側に誘導する
ことができるため、噴流による乱れを管壁まで十分に運
ぶことができる。なお伝熱管12の内径に対して、この
渦促進物28の高さは、この渦促進物28と管壁とがつ
くる環状部の流速が過大とならない程度に設定すること
は言うまでもない。
In the present embodiment, a vortex enhancer 28 is provided on the downstream side of the injection hole 8 of the nozzle 7. By providing the vortex enhancer 28, the flow of the main heat medium 3 can be guided to the pipe wall side without difficulty on the downstream side of the injection hole 8, so that the turbulence due to the jet flow can be sufficiently transmitted to the pipe wall. Can be carried. Needless to say, the height of the vortex accelerating member 28 with respect to the inner diameter of the heat transfer tube 12 is set so that the flow velocity of the annular portion formed by the vortex accelerating member 28 and the tube wall does not become excessive.

【0027】図6は、図1の実施例における熱交換器の
第3実施例の縦断面図である。本実施例は、伝熱管12
内に設けたノズル7が伝熱管12の終端まで達してお
り、このノズル7の長手方向(伝熱管の長手方向)の複
数個所に噴孔8を設けた構成となっている。
FIG. 6 is a longitudinal sectional view of a third embodiment of the heat exchanger in the embodiment of FIG. In this embodiment, the heat transfer tubes 12
The nozzle 7 provided inside reaches the end of the heat transfer tube 12, and has a configuration in which injection holes 8 are provided at a plurality of positions in the longitudinal direction of the nozzle 7 (longitudinal direction of the heat transfer tube).

【0028】まず、伝熱管12の始端付近の噴孔8から
の噴流が熱媒体4を乱すが、後流側に向かうに従って、
乱れは緩和されていく。この乱れが緩和される付近にお
いて、次の噴孔8を設け、新たな噴流が再び熱媒体4の
主流を激しく乱す。これを長手方向に繰り返すことによ
り、見かけ上、大きな乱れを伝熱管12の長手方向全域
に保つことができる。
First, the jet from the injection hole 8 near the start end of the heat transfer tube 12 disturbs the heat medium 4, but as it goes to the downstream side,
The disturbance is alleviated. In the vicinity where the turbulence is reduced, the next injection hole 8 is provided, and the new jet strongly disturbs the main flow of the heat medium 4 again. By repeating this in the longitudinal direction, apparently large turbulence can be maintained over the entire length of the heat transfer tube 12 in the longitudinal direction.

【0029】すなわち本実施例は、伝熱管12の長さが
長く、且つU字管を用いないシェルアンドチュ−ブ型熱
交換器に特に適している。また本実施例では、伝熱管1
2の始端側と終端側から、噴流用の一部分岐された熱媒
体4をノズル7に導入しているが、噴流用ポンプ6の出
口圧がノズル7の全圧力損失に対して十分である場合
は、伝熱管12のどちらか一端からのみ導入する構成で
あっても何ら差し支えない。
That is, this embodiment is particularly suitable for a shell-and-tube type heat exchanger in which the length of the heat transfer tube 12 is long and a U-shaped tube is not used. In the present embodiment, the heat transfer tube 1
In the case where a partially branched heat medium 4 for jet flow is introduced into the nozzle 7 from the start end side and the end side of the nozzle 2, the outlet pressure of the jet pump 6 is sufficient for the total pressure loss of the nozzle 7. May be introduced only from one end of the heat transfer tube 12.

【0030】図7は、図1の実施例における熱交換器の
第4実施例の縦断面図である。本実施例は、ノズル7を
伝熱管12を支持する支持具14の内部に設けた構成と
なっている。このような構成とすることにより、まず伝
熱管12の始端が図3に示すものに比べて完全に開放さ
れているので、熱交換器9の伝熱管12内を流れる主流
の圧力損失を小さくでき、且つノズル7を構成する部品
点数も少なくすることができる。
FIG. 7 is a longitudinal sectional view of a fourth embodiment of the heat exchanger in the embodiment of FIG. This embodiment has a configuration in which the nozzle 7 is provided inside a support 14 that supports the heat transfer tube 12. With such a configuration, first, since the starting end of the heat transfer tube 12 is completely opened as compared with that shown in FIG. 3, the pressure loss of the main flow flowing in the heat transfer tube 12 of the heat exchanger 9 can be reduced. In addition, the number of parts constituting the nozzle 7 can be reduced.

【0031】さらに、支持具14の内部をノズル7とし
て利用することによって、管壁側から噴流を噴くことが
できるため、管径を初期振幅とする大きな乱れを作り出
すことが容易となる。
Further, by using the inside of the support member 14 as the nozzle 7, a jet can be jetted from the tube wall side, so that large turbulence having an initial amplitude of the tube diameter can be easily produced.

【0032】図8は、図1の実施例における熱交換器の
第5実施例の縦断面図である。本実施例は伝熱管である
伝熱管12の入口側端部に中央部より大きい径を有する
噴室23を管板23A内に設け、その噴室23の上部と
下部に噴孔8を設けた構成となっている。さらに、これ
ら上部と下部の噴孔8の流れ方向に対する位置は、伝熱
管12の長手方向にずれて設けられている。このような
配置とした噴孔8から、噴室23の上部から下部への噴
流と、下部から上部への噴流が噴かれるため、主流内に
流れ方向に対する立て渦を形成させることができる。こ
のため、図3に示すものに比べて、同じ噴流量でも効率
よく大きな乱れを持続させることができる。
FIG. 8 is a longitudinal sectional view of a fifth embodiment of the heat exchanger in the embodiment of FIG. In this embodiment, an injection chamber 23 having a larger diameter than the central part is provided in the tube plate 23A at the inlet end of the heat transfer tube 12 which is a heat transfer tube, and the injection holes 8 are provided in the upper and lower parts of the injection chamber 23. It has a configuration. Furthermore, the positions of the upper and lower injection holes 8 with respect to the flow direction are provided to be shifted in the longitudinal direction of the heat transfer tube 12. Since the jet flow from the upper part to the lower part and the jet flow from the lower part to the upper part of the injection chamber 23 are jetted from the injection holes 8 having such an arrangement, it is possible to form a vertical vortex in the main flow in the flow direction. For this reason, compared with what is shown in FIG. 3, even with the same jet flow rate, large turbulence can be maintained efficiently.

【0033】噴室23は、渦ができ易いように、伝熱管
12の中央部の径より大きくして、主流の熱媒体4の流
速を遅くしておくことが好ましい。また上流側に位置す
る噴孔8については、主流の流れの中でも渦が形成され
易いように、下流側に大きく傾斜を持たせて、上流側に
向かって噴くようにしておくことが好ましい。
It is preferable that the diameter of the injection chamber 23 is larger than the diameter of the central portion of the heat transfer tube 12 so that the vortex is easily formed, and the flow velocity of the mainstream heat medium 4 is reduced. In addition, it is preferable that the injection hole 8 located on the upstream side is provided with a large inclination on the downstream side so as to easily form a vortex even in the flow of the main stream, and is injected toward the upstream side.

【0034】図9は、図1の実施例における熱交換器の
第6実施例の縦断面図である。図10は、図9の実施例
のノズル付近の拡大図である。本実施例はシェルアンド
チュ−ブ型熱交換器のバヨネットタイプのものの管内側
に、ミセルを形成する界面活性剤を添加した水溶液を、
熱媒体3として流す構成となっている。本実施例では図
8aに示すように、内管15の出口が噴流を作り出すノ
ズル7となっており、内管15と外管16の間を流れる
全熱媒体3は、大きく乱された状態となっているため、
伝熱効率は大きく向上(水の値まで回復)する。
FIG. 9 is a longitudinal sectional view of a sixth embodiment of the heat exchanger in the embodiment of FIG. FIG. 10 is an enlarged view of the vicinity of the nozzle in the embodiment of FIG. In the present embodiment, an aqueous solution containing a surfactant forming micelles was added to the inside of the pipe of a bayonet type shell-and-tube heat exchanger.
It is configured to flow as the heat medium 3. In this embodiment, as shown in FIG. 8A, the outlet of the inner pipe 15 is a nozzle 7 that creates a jet, and the total heat medium 3 flowing between the inner pipe 15 and the outer pipe 16 is in a state of being greatly disturbed. Has become
Heat transfer efficiency is greatly improved (recovers to water value).

【0035】特に本実施例では、ノズル7の出口付近に
案内具27を設けた構成となっており、これにより、ノ
ズル7の噴孔8から出た噴流を運動量の損失を少なくし
て、スム−ズに方向転換させることができる。また本実
施例では、熱交換器手前において、すべての熱媒体3を
加圧するタイプなので、比較的少流量のシステムに有効
である。
In particular, in this embodiment, the guide member 27 is provided near the outlet of the nozzle 7, so that the jet flowing out of the nozzle hole 8 of the nozzle 7 can reduce the loss of momentum, Direction. In this embodiment, since all the heat medium 3 is pressurized before the heat exchanger, it is effective for a system with a relatively small flow rate.

【0036】図11は、図1の実施例における熱交換器
の第7実施例の縦断面図である。本実施例は、内管15
の出口に設けた噴孔8aのほかにも、長手方向の複数箇
所に噴孔8を設けた構成となっている。このような構成
とすることにより、伝熱管の全域において熱媒体3の主
流を大きく乱すことができ、また内管15の端部にある
噴孔8aからの乱れた流れに対して、噴孔8からの噴流
を加えることによって、より複雑な乱れを形成させて伝
熱効率を向上させることができる。
FIG. 11 is a longitudinal sectional view of a seventh embodiment of the heat exchanger in the embodiment of FIG. In this embodiment, the inner pipe 15
In addition to the injection holes 8a provided at the outlets, the injection holes 8 are provided at a plurality of locations in the longitudinal direction. With such a configuration, the main flow of the heat medium 3 can be largely disturbed in the entire area of the heat transfer tube, and the flow of the injection hole 8 By adding a jet from the turbulence, more complicated turbulence can be formed and the heat transfer efficiency can be improved.

【0037】また図8の実施例に比較して、より熱媒体
3の流量が多く、伝熱管30の長さが長い大容量タイプ
の熱交換器9にも適している。
Further, as compared with the embodiment shown in FIG. 8, the flow rate of the heat medium 3 is larger and the heat transfer tube 30 has a longer length and is suitable for a large-capacity heat exchanger 9.

【0038】図12は、熱交換器の第8実施例の縦断面
図である。本実施例は、内管15と外管16とからなる
二重管式の熱交換器を構成し、これら内管15の外表面
と外管16の内表面との間に、ミセルを形成する界面活
性剤を添加した水溶液を流す構成となっている。一部分
岐した熱媒体4を噴出するノズル7を環状部に突き出し
た形状とすることにより、主流の熱媒体3をこの部分で
絞って噴流化した後に、噴孔8からの噴流をさらに加え
ることができる。
FIG. 12 is a longitudinal sectional view of an eighth embodiment of the heat exchanger. In this embodiment, a double-pipe heat exchanger including an inner pipe 15 and an outer pipe 16 is formed, and micelles are formed between the outer surface of the inner pipe 15 and the inner surface of the outer pipe 16. It is configured to flow an aqueous solution to which a surfactant is added. By forming the nozzle 7 for ejecting the partially branched heat medium 4 into a shape protruding into the annular portion, the main flow heat medium 3 is squeezed at this portion to form a jet, and then a jet from the injection hole 8 is further added. it can.

【0039】さらに本実施例では、内管15の外表面に
伝熱面積を稼ぐためのフィン17がついており、このフ
ィン17が噴流をさらに乱す役目もしている。このよう
な構成とすることにより、ノズル7からの噴流と主流の
絞りによる熱媒体3の主流の乱れの形成、さらには内管
15の外表面に設けたフィン17による伝熱面積の拡大
と乱れの促進によって、伝熱効率を大きく向上させる。
Further, in this embodiment, fins 17 for increasing the heat transfer area are provided on the outer surface of the inner tube 15, and the fins 17 also serve to further disturb the jet. With such a configuration, the turbulence of the main flow of the heat medium 3 due to the jet from the nozzle 7 and the restriction of the main flow, and the expansion and turbulence of the heat transfer area due to the fins 17 provided on the outer surface of the inner tube 15 The heat transfer efficiency is greatly improved by promoting the heat transfer.

【0040】図13は、熱交換器の第9実施例の縦断面
図である。上記第8実施例と基本的構成は同じである
が、異なる点は外管16の一部にくびれ部32を形成
し、さらにこのくびれ部32に噴孔8を形成し、この噴
孔8から一部分岐した熱媒体4を噴出させるものであ
る。
FIG. 13 is a longitudinal sectional view of a ninth embodiment of the heat exchanger. Although the basic configuration is the same as that of the eighth embodiment, the difference is that a constricted portion 32 is formed in a part of the outer tube 16 and the injection hole 8 is formed in the constricted portion 32. The heat medium 4 which is partially branched is jetted.

【0041】本実施例によれば、くびれ部32において
圧力が低下し、いわゆるエジェクタ−ポンプを構成する
ので熱媒体4を噴出させるために別にポンプを設けるこ
とが不要となり、したがって熱輸送システムのコスト低
減が図れる。
According to the present embodiment, the pressure is reduced at the constricted portion 32, and a so-called ejector pump is formed. Therefore, it is not necessary to provide a separate pump for ejecting the heat medium 4, so that the cost of the heat transport system is reduced. Reduction can be achieved.

【0042】図14は、熱交換器の第10実施例の縦断
面図である。本実施例は、コイルタンク型の熱交換器の
タンク内流体に、界面活性剤を添加した水溶液を熱媒体
3として用いる構成となっている。タンク内流体の主流
は、入口管19からタンク内に流入し、出口管20から
流出していく流れとなっている。この流れに加えて、熱
交換器9の手前で一部分岐された熱媒体4は、コイル式
伝熱管18の中央に設けたノズル7の噴孔8から噴出さ
れて、再び主流に加えられる。この噴流により、コイル
式伝熱管18周りの熱媒体3を乱すことによって、熱伝
達率を向上させる。
FIG. 14 is a longitudinal sectional view of a tenth embodiment of the heat exchanger. In this embodiment, an aqueous solution obtained by adding a surfactant is used as the heat medium 3 in the fluid in the tank of the coil tank type heat exchanger. The main flow of the fluid in the tank flows into the tank from the inlet pipe 19 and flows out from the outlet pipe 20. In addition to this flow, the heat medium 4 partially branched before the heat exchanger 9 is blown out from the injection hole 8 of the nozzle 7 provided at the center of the coiled heat transfer tube 18 and is added again to the main flow. This jet disturbs the heat medium 3 around the coiled heat transfer tube 18 to improve the heat transfer coefficient.

【0043】特に本実施例では、コイル式伝熱管18内
を流れる熱媒体の温度分布等に応じて、噴孔8の分布密
度もかえることができるため、より効率よく熱交換させ
ることができる。またコイル式伝熱管18の巻数と噴孔
8の分布密度の変更によって、スケ−ルアップ等の設計
変更が比較的容易に行える。
In particular, in the present embodiment, the distribution density of the injection holes 8 can be changed according to the temperature distribution of the heat medium flowing in the coiled heat transfer tube 18 and the like, so that heat can be exchanged more efficiently. Further, by changing the number of turns of the coil heat transfer tube 18 and the distribution density of the injection holes 8, design changes such as scale-up can be performed relatively easily.

【0044】図15は、熱交換器の第11実施例の縦断
面図である。図16は図15のa−a’線に沿う断面図
である。本実施例は、プレ−ト式熱交換器の一方の熱媒
体であるA熱媒体3aに、界面活性剤添加の水溶液を用
いた構成となっている。熱交換器の手前でA熱媒体3a
の主流から一部分岐された熱媒体4aを再び噴流として
主流に戻すためのノズル7は、A熱媒体3a入口からA
熱媒体3aの流路に沿って、各プレ−ト間のA熱媒体流
路22の入口まで達している。さらにこのノズル7に
は、各プレ−ト間のA熱媒体流路22の入口部にあたる
部分に、一つまたは複数個の噴孔8が設けられている。
FIG. 15 is a longitudinal sectional view of an eleventh embodiment of the heat exchanger. FIG. 16 is a sectional view taken along the line aa ′ in FIG. The present embodiment has a configuration in which an aqueous solution to which a surfactant is added is used as the A heat medium 3a, which is one heat medium of the plate type heat exchanger. A heat medium 3a before the heat exchanger
The nozzle 7 for returning the heat medium 4a, which has been partially branched from the main flow, to the main flow again as a jet,
Along the flow path of the heat medium 3a, the heat medium reaches the inlet of the heat medium flow path 22 between the plates. Further, the nozzle 7 is provided with one or a plurality of injection holes 8 at a portion corresponding to an inlet of the heat medium flow path 22 between the plates.

【0045】すなわち本実施例では、図16に示すよう
に、一つのプレ−ト間のA熱媒体流路22に、複数個の
噴孔8を設けるか、あるいは種々の形状、孔径をもつ噴
孔8を組み合わせて設けることが容易となる。このた
め、これらを組み合わせて噴流同士を干渉させて、乱れ
を隅々まで及ぶようにすることによって、熱伝達率をよ
り向上させることができる。
That is, in this embodiment, as shown in FIG. 16, a plurality of injection holes 8 are provided in the heating medium flow path 22 between one plate, or injection holes having various shapes and hole diameters are provided. It is easy to provide the holes 8 in combination. For this reason, the heat transfer coefficient can be further improved by combining these to cause the jets to interfere with each other so that the turbulence extends to every corner.

【0046】またB熱媒体側にもA熱媒体3aと同様に
ノズル7を構成、配置することによって、B熱媒体3b
にも界面活性剤を添加した水溶液を用いることができる
ため、界面活性剤添加の水溶液同士の熱交換にも、本実
施例は広く応用することができる。
The nozzle 7 is also constructed and arranged on the B heat medium side in the same manner as the A heat medium 3a, so that the B heat medium 3b
Since an aqueous solution to which a surfactant is added can be used, the present embodiment can be widely applied to heat exchange between aqueous solutions to which a surfactant is added.

【0047】図17は、本発明による熱伝達率の向上効
果を定量的に説明したものである。
FIG. 17 quantitatively explains the effect of improving the heat transfer coefficient according to the present invention.

【0048】界面活性剤を添加した水溶液を矩形管に流
して、この矩形管の一壁面(上面)を伝熱面として熱交
換させたときの熱伝達率を測定し、この測定結果に対す
る低減率を求めて、横軸にレイノルズ数Re(無次元
化)、縦軸に熱伝達低減率ε(無次元化)をとってまと
めてある。
An aqueous solution to which a surfactant was added was passed through a rectangular tube, and the heat transfer coefficient was measured when one wall surface (upper surface) of the rectangular tube was used as a heat transfer surface for heat exchange. The Reynolds number Re (dimensionless) is plotted on the horizontal axis, and the heat transfer reduction rate ε (dimensionless) is plotted on the vertical axis.

【0049】図中、○印は界面活性剤を500ppm添
加した水溶液(界面活性剤:塩化セチルトリメチルアン
モニウム、対イオン剤:サリチル酸ナトリウム)の結果
を示しており、●印は循環流のうちの12%を噴流とし
たときの結果の例を示したものである。なお、噴流は伝
熱面の直前で、伝熱面と向かい合う壁側(下面)から、
矩形管を流れる主流の流れに対して垂直に噴出するよう
にした。横軸のレイノルズ数を求めるにあたっての代表
直径には、流れ方向の断面積を4倍にしたものを、浸辺
長で割った水力相当直径を使用し、縦軸の熱伝達低下率
εは、次式(1)で定義するものを使用した。
In the figure, the circles indicate the results of an aqueous solution (surfactant: cetyltrimethylammonium chloride, counter ion agent: sodium salicylate) to which 500 ppm of a surfactant was added. 5 shows an example of a result when% is used as a jet. Note that the jet flows from the wall (lower surface) facing the heat transfer surface just before the heat transfer surface.
The jet was ejected perpendicular to the main stream flowing through the rectangular tube. For the representative diameter in calculating the Reynolds number on the horizontal axis, the diameter equivalent to hydraulic power obtained by dividing the cross-sectional area in the flow direction by 4 times the length of the immersion side is used, and the heat transfer reduction rate ε on the vertical axis is The one defined by the following equation (1) was used.

【0050】 ε=h(S)/h(W) (1) ここで、h(W)は水のみのときの熱伝達率、h(S)は界面活
性剤添加水溶液のときの熱伝達率、あるいはこの水溶液
の12%を噴流としたときの熱伝達率である。この図か
ら明らかなように、界面活性剤を500ppm添加した
水溶液のときは、熱伝達低下率εが約0.2まで低下し
ているのに対し、この水溶液の12%を噴流した場合で
は、熱伝達低下率εが約0.9まで増加(回復)してい
ることが分かる。
Ε = h (S) / h (W) (1) where h (W) is the heat transfer coefficient when only water is used, and h (S) is the heat transfer coefficient when the surfactant-added aqueous solution is used. Or the heat transfer coefficient when 12% of this aqueous solution is used as a jet. As is clear from this figure, in the case of the aqueous solution to which the surfactant was added at 500 ppm, the heat transfer reduction rate ε was reduced to about 0.2, while when 12% of the aqueous solution was jetted, It can be seen that the heat transfer reduction rate ε has increased (recovered) to about 0.9.

【0051】管径や循環流速、噴孔の径、噴流の割合に
よって効果が変化するので、最適な組み合わせを選定す
ることは言うまでもない。
Since the effect varies depending on the pipe diameter, the circulation velocity, the diameter of the injection hole, and the ratio of the jet, it goes without saying that the optimum combination is selected.

【0052】[0052]

【発明の効果】本発明によれば、ミセルを形成する界面
活性剤をその熱媒体中に添加した熱輸送システムにおい
て、その熱媒体が熱交換器に入る手前で、輸送管から一
部の熱媒体を分岐させて加圧した後、再び熱交換器直前
の熱媒体の主流中に、熱交換器の伝熱面に対して垂直成
分をもつ噴流として混入させる。
According to the present invention, in a heat transport system in which a surfactant that forms micelles is added to the heat medium, a part of the heat is transferred from the transport pipe before the heat medium enters the heat exchanger. After the medium is branched and pressurized, it is mixed again into the main flow of the heat medium immediately before the heat exchanger as a jet having a component perpendicular to the heat transfer surface of the heat exchanger.

【0053】または熱交換器手前において、全ての熱媒
体を加圧した後に噴流として熱交換器に導入する。こう
することによって、混入された噴流が熱媒体内に乱れを
つくるため、熱伝達率を向上させることができる。
Alternatively, before the heat exchanger, all the heat medium is pressurized and then introduced into the heat exchanger as a jet. By doing so, the mixed jet creates turbulence in the heat medium, so that the heat transfer coefficient can be improved.

【0054】したがって、熱交換器内でのみ流れを乱す
ため、熱輸送時には界面活性剤を添加したことによる管
内圧力損失低減効果を損なうことがない。
Accordingly, since the flow is disturbed only in the heat exchanger, the effect of reducing the pressure loss in the pipe due to the addition of the surfactant is not impaired during the heat transport.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る輸送システムの第1実施例の系統
図である。
FIG. 1 is a system diagram of a first embodiment of a transportation system according to the present invention.

【図2】本発明に係る輸送システムの第2実施例の系統
図である。
FIG. 2 is a system diagram of a second embodiment of the transportation system according to the present invention.

【図3】図1の輸送システムにおける熱交換器の第1実
施例の縦断面図である。
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a first embodiment of the heat exchanger in the transportation system of FIG. 1;

【図4】図3の第1実施例の伝熱管付近の拡大図であ
る。
FIG. 4 is an enlarged view of the vicinity of the heat transfer tube of the first embodiment of FIG.

【図5】熱交換器における第2実施例の縦断面図であ
る。
FIG. 5 is a longitudinal sectional view of a second embodiment of the heat exchanger.

【図6】熱交換器における第3実施例の縦断面図であ
る。
FIG. 6 is a longitudinal sectional view of a third embodiment of the heat exchanger.

【図7】熱交換器における第4実施例の縦断面図であ
る。
FIG. 7 is a longitudinal sectional view of a fourth embodiment of the heat exchanger.

【図8】熱交換器における第5実施例の縦断面図であ
る。
FIG. 8 is a longitudinal sectional view of a fifth embodiment of the heat exchanger.

【図9】熱交換器における第6実施例の縦断面図であ
る。
FIG. 9 is a longitudinal sectional view of a sixth embodiment of the heat exchanger.

【図10】図9の実施例の伝熱管付近の拡大図である。FIG. 10 is an enlarged view of the vicinity of the heat transfer tube of the embodiment of FIG.

【図11】熱交換器における第7実施例の縦断面図であ
る。
FIG. 11 is a longitudinal sectional view of a seventh embodiment of the heat exchanger.

【図12】熱交換器における第8実施例の縦断面図であ
る。
FIG. 12 is a longitudinal sectional view of an eighth embodiment of the heat exchanger.

【図13】熱交換器における第9実施例の縦断面図であ
る。
FIG. 13 is a longitudinal sectional view of a ninth embodiment of the heat exchanger.

【図14】熱交換器における第10実施例の縦断面図で
ある。
FIG. 14 is a longitudinal sectional view of a tenth embodiment of the heat exchanger.

【図15】熱交換器における第11実施例の縦断面図で
ある。
FIG. 15 is a longitudinal sectional view of an eleventh embodiment of the heat exchanger.

【図16】図11の実施例におけるa−a’線に沿う断
面図である。
FIG. 16 is a sectional view taken along the line aa ′ in the embodiment of FIG. 11;

【図17】本発明に係る輸送システムにおける熱伝達率
の効率向上を定量的に説明する図である。
FIG. 17 is a diagram quantitatively explaining an improvement in the efficiency of heat transfer in the transportation system according to the present invention.

【符号の説明】 1…輸送用ポンプ、2…輸送管、3…熱媒体、3a…A
熱媒体、3b…B熱媒体、4…一部分岐された熱媒体、
4a…一部分岐されたA熱媒体、5…分岐管、6…噴流
用ポンプ、7…ノズル、8…噴孔、9、9a、9b…熱
交換器、10…バッファタンク、11…流量調節用バル
ブ、12…伝熱管、13…遮蔽物、14…支持具、15
…内管、16…外管、17…フィン、18…コイル式伝
熱管、19…入口管、20…出口管、21…プレ−ト、
22…プレ−ト間のA熱媒体流路、23…噴室、24a
…A熱媒体入口、24b…B熱媒体入口、25a…A熱
媒体出口、25b…B熱媒体出口、26…整流具、27
…案内具、28…渦促進物、29…2次媒体、30…伝
熱管、31…伝熱面。
[Description of Signs] 1 ... Transport pump, 2 ... Transport pipe, 3 ... Heat medium, 3a ... A
Heating medium, 3b ... B heating medium, 4 ... partially branched heating medium,
4a: A heat medium partially branched, 5: branch pipe, 6: jet pump, 7: nozzle, 8: injection hole, 9, 9a, 9b: heat exchanger, 10: buffer tank, 11: flow rate adjustment Valve, 12: heat transfer tube, 13: shield, 14: support, 15
... inner tube, 16 ... outer tube, 17 ... fin, 18 ... coiled heat transfer tube, 19 ... inlet tube, 20 ... outlet tube, 21 ... plate,
22: A heat medium flow path between plates, 23: injection chamber, 24a
... A heat medium inlet, 24b ... B heat medium inlet, 25a ... A heat medium outlet, 25b ... B heat medium outlet, 26 ... Rectifier, 27
... Guide, 28 ... Swirl accelerator, 29 ... Secondary medium, 30 ... Heat transfer tube, 31 ... Heat transfer surface.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福島 敏彦 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 Fターム(参考) 3L103 AA16 AA37 AA39 BB42 DD05 DD08 DD15 DD19 DD38 DD42 DD43 DD55 DD58 DD62  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Toshihiko Fukushima 502 Kandate-cho, Tsuchiura-shi, Ibaraki F-term in Machinery Research Laboratory, Hitachi, Ltd. (Reference) 3L103 AA16 AA37 AA39 BB42 DD05 DD08 DD15 DD19 DD38 DD42 DD43 DD55 DD58 DD62

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 受熱側の熱交換器と放熱側の熱交換器と
を輸送管によって輸送用ポンプを介して接続し、この輸
送管内に圧力損失低減剤を添加した熱媒体を流して前記
受熱側の熱交換器から放熱側の熱交換器へ熱を輸送する
熱輸送システムにおいて、 前記熱交換器の圧力損失低減剤を添加した熱媒体が流入
する手前の輸送管に、熱媒体の一部を輸送管から分岐す
る分岐管を設け、 この分岐管に、噴流用ポンプを介し、伝熱管内の熱媒体
の流れを伝熱面に対して垂直方向の運動量成分の流れを
つくるノズルを接続することを特徴とする熱輸送システ
ム。
1. A heat exchanger on a heat receiving side and a heat exchanger on a heat radiating side are connected by a transport pipe via a transport pump, and a heat medium to which a pressure loss reducing agent is added flows through the transport pipe to receive the heat. In the heat transport system for transporting heat from the heat exchanger on the side to the heat exchanger on the heat radiating side, a part of the heat medium is inserted into a transport pipe of the heat exchanger before the heat medium to which the pressure loss reducing agent is added flows. A branch pipe is provided for branching from the transport pipe, and a nozzle for creating a flow of a momentum component in a direction perpendicular to the heat transfer surface through the flow of the heat medium in the heat transfer pipe is connected to the branch pipe via a jet pump. A heat transport system, characterized in that:
【請求項2】 管板に伝熱管の端部を挿入し固定して構
成する熱交換器と、このように構成の受熱側の熱交換器
と放熱側の熱交換器とを輸送管によって輸送用ポンプを
介して接続し、この輸送管内に圧力損失低減剤を添加し
た熱媒体を流して前記受熱側の熱交換器から放熱側の熱
交換器へ熱を輸送する熱輸送システムにおいて、 前記熱交換器の圧力損失低減剤を添加した熱媒体が流入
する手前の輸送管に、熱媒体の一部を輸送管から分岐す
る分岐管を設け、 前記管板に挿入し固定する伝熱管の入口側端部に中央部
の管径より大きい径の噴室を形成し、 この噴室を形成する伝熱管に伝熱管に対して垂直方向の
運動量成分の流れをつくる噴孔を設けて前記分岐管に接
続することを特徴とする熱輸送システム。
2. A heat exchanger configured by inserting and fixing an end of a heat transfer tube into a tube sheet, and transporting the heat exchanger on the heat receiving side and the heat exchanger on the heat radiation side configured as described above by a transport tube. A heat medium to which a heat medium to which a pressure loss reducing agent has been added flows through the heat transfer pipe to transfer heat from the heat exchanger on the heat receiving side to the heat exchanger on the heat radiating side. A branch pipe that branches a part of the heat medium from the transport pipe is provided in the transport pipe before the heat medium to which the pressure loss reducing agent of the exchanger is added flows, and the inlet side of the heat transfer pipe that is inserted into and fixed to the tube sheet. An injection chamber having a diameter larger than the diameter of the pipe at the center is formed at the end, and an injection hole for creating a flow of a momentum component in a direction perpendicular to the heat transfer pipe is provided in the heat transfer pipe forming the injection chamber. A heat transport system characterized by connecting.
【請求項3】 内管と外管とから構成する二重管式の熱
交換器と、このように構成の受熱側の熱交換器と放熱側
の熱交換器とを輸送管によって輸送用ポンプを介して接
続し、この輸送管内に圧力損失低減剤を添加した熱媒体
を流して前記受熱側の熱交換器から放熱側の熱交換器へ
熱を輸送する熱輸送システムにおいて、 前記熱交換器の圧力損失低減剤を添加した熱媒体が流入
する手前の輸送管に、熱媒体の一部を輸送管から分岐す
る分岐管を設け、 前記内管の外表面にフインをつけることを特徴とする熱
輸送システム。
3. A pump for transporting a double-pipe heat exchanger composed of an inner pipe and an outer pipe, and a heat-receiving-side heat exchanger and a heat-radiating-side heat exchanger configured as described above by a transport pipe. And a heat transfer system in which a heat medium to which a pressure loss reducing agent is added flows in the transfer pipe to transfer heat from the heat exchanger on the heat receiving side to the heat exchanger on the heat radiating side. In the transport pipe before the heat medium to which the pressure loss reducing agent is added flows, a branch pipe that branches a part of the heat medium from the transport pipe is provided, and a fin is attached to an outer surface of the inner pipe. Heat transport system.
【請求項4】 タンク式の伝熱管とこのタンク式の伝熱
管の外表面にコイル式伝熱管を巻きつけて構成する熱交
換器と、このように構成の受熱側の熱交換器と放熱側の
熱交換器とを輸送管によって輸送用ポンプを介して接続
し、この輸送管内に圧力損失低減剤を添加した熱媒体を
流して前記受熱側の熱交換器から放熱側の熱交換器へ熱
を輸送する熱輸送システムにおいて、 前記熱交換器の圧力損失低減剤を添加した熱媒体が流入
する手前の輸送管に、熱媒体の一部を輸送管から分岐す
る分岐管を設け、 前記タンク式の伝熱管に前記分岐管を接続するとともに
伝熱管に噴孔を形成することを特徴とする熱輸送システ
ム。
4. A heat exchanger comprising a tank-type heat transfer tube, a coil-type heat transfer tube wound around the outer surface of the tank-type heat transfer tube, a heat exchanger on the heat receiving side and a heat radiating side having such a structure. Is connected to the heat exchanger through a transport pump by a transport pipe, and a heat medium to which a pressure loss reducing agent is added flows through the transport pipe to transfer heat from the heat exchanger on the heat receiving side to the heat exchanger on the radiating side. In the heat transport system for transporting, the transport pipe before the heat medium to which the pressure loss reducing agent of the heat exchanger is added flows, a branch pipe that branches a part of the heat medium from the transport pipe is provided, and the tank type is provided. A heat transfer system, wherein the branch pipe is connected to the heat transfer pipe and an injection hole is formed in the heat transfer pipe.
【請求項5】 プレ−トを積層しプレ−ト間に第1の熱
媒体及び第2の熱媒体が交互に流れる流路を構成するプ
レ−ト式の熱交換器と、このように構成の受熱側の熱交
換器と放熱側の熱交換器とを輸送管によって輸送用ポン
プを介して接続し、この輸送管内に圧力損失低減剤を添
加した熱媒体を流して前記受熱側の熱交換器から放熱側
の熱交換器へ熱を輸送する熱輸送システムにおいて、 前記熱交換器の圧力損失低減剤を添加した熱媒体が流入
する手前の輸送管に、熱媒体の一部を輸送管から分岐す
る分岐管を設け、 前記積層したプレ−トにノズルを挿入し、 前記圧力損失低減剤を添加した熱媒体の流れる流路にあ
る前記ノズルの部分に噴孔を形成することを特徴とする
熱輸送システム。
5. A plate type heat exchanger in which plates are stacked and a flow path between the plates in which a first heat medium and a second heat medium flow alternately is provided. The heat exchanger on the heat receiving side and the heat exchanger on the heat radiating side are connected by a transport pipe via a transport pump, and a heat medium to which a pressure loss reducing agent is added flows in the transport pipe to cause heat exchange on the heat receiving side. In the heat transfer system for transferring heat from the heat exchanger to the heat exchanger on the heat radiation side, a part of the heat medium is transferred from the transfer pipe to a transfer pipe before the heat medium to which the pressure loss reducing agent of the heat exchanger is added flows. A branch pipe for branching is provided, a nozzle is inserted into the laminated plate, and an injection hole is formed in a portion of the nozzle in a flow path of a heat medium to which the pressure loss reducing agent is added. Heat transport system.
【請求項6】 受熱側の熱交換器と放熱側の熱交換器と
を輸送管によって輸送用ポンプを介して接続し、この輸
送管内に圧力損失低減剤を添加した熱媒体を流して前記
受熱側の熱交換器から放熱側の熱交換器へ熱を輸送する
熱輸送システムにおいて、 熱交換器の熱媒体の出口側に前記輸送用ポンプを設置
し、 この輸送用ポンプの出口付近に、熱媒体の一部を輸送管
から分岐する分岐管を設け、 この分岐管に、流量調節用バルブを介し、伝熱管内の熱
媒体の流れを伝熱面に対して垂直方向の運動量成分をも
つ流れにするノズルを接続することを特徴とする熱輸送
システム。
6. A heat exchanger on a heat receiving side and a heat exchanger on a heat radiating side are connected by a transport pipe via a transport pump, and a heat medium to which a pressure loss reducing agent is added flows through the transport pipe to receive the heat. In the heat transfer system for transferring heat from the heat exchanger on the heat transfer side to the heat exchanger on the heat radiation side, the transfer pump is installed on the heat medium outlet side of the heat exchanger. A branch pipe that branches a part of the medium from the transport pipe is provided. In this branch pipe, a flow having a momentum component in a direction perpendicular to the heat transfer surface through the flow of the heat medium in the heat transfer pipe through a flow control valve. A heat transport system characterized by connecting a nozzle.
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