JP2004162996A

JP2004162996A - 熱交換器

Info

Publication number: JP2004162996A
Application number: JP2002329255A
Authority: JP
Inventors: Ko Hotta; 航堀田
Original assignee: HOTTA KOGYO KK
Current assignee: HOTTA KOGYO KK
Priority date: 2002-11-13
Filing date: 2002-11-13
Publication date: 2004-06-10

Abstract

【課題】熱交換器の熱交換管における熱交換面積を可及的に広くして、希望通りの優れた熱交換作用を発揮することができるように工夫した熱交換器を提供する。
【解決手段】熱交換用管体を外管１Ｋと、この外管１Ｋ内に設けた内管４の内外二重構造と成し、これ等外管１Ｋと内管４との間の熱交換室１Ｈ′に熱交換用媒体を供給自在に構成すると共に、この熱交換室１Ｈ′に熱交換を終えた媒体を排出する排出パイプ１１を挿入配管する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種液体の加温、又は、冷却に使用して好適な熱交換器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液槽内に収容した各種液体を加温、又は、冷却する手段として熱交換器が存在するが、従来の一般的な熱交換器は、液槽内に金属管を略Ｕ字状、或は、蛇管状に固定配管し、この金属内に各種の熱媒又は冷媒を供給することによって、熱交換によって液槽内の液体を加温若しくは冷却していた。
【０００３】
しかし、上述した従来の熱交換器は、液槽の内部に予め熱交換用の金属管を固定配管しておく必要があるから、設置とか保守と云った各作業が非常に面倒で、設備に掛る費用が割高になる問題があり、また、配管した金属管が邪魔をして液槽内の清掃とかその他各種メンテナンスがやりにくいと云った問題があった。
【０００４】
そこで、液槽内に金属管の配管を行わずに液体を簡単に、且つ、効率良く加温又は冷却することができる細長い長管タイプの熱交換器が開発された。（例えば特許文献１、２参照）
【０００５】
【特許文献１】
実開昭６２−１９２０７２号公報
【特許文献２】
登録実用新案第２５８１７９４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記各特許文献に記載の従来の熱交換器は、内部が熱交換用媒体の収容室（熱交換室）と成っている細長い外管の外周面のみが、熱交換される液体に直接触れる熱交換面に成っているため、熱交換面積が非常に狭く、加えて、例えば上記特許文献２の図４に示されているように外管を液槽内に吊下げて使用する場合は、最も高い熱交換作用を発揮する熱交換器の首の部分（外管の上端部側）が液面の上側に突出して、熱交換のロスが大きく成るため、液体を希望通りに加温又は冷却できない場合があった。
【０００７】
従って本発明の技術的課題は、熱交換器の熱交換管における熱交換面積を可及的に広くして、希望通りの優れた熱交換作用を発揮することができるように工夫した熱交換器を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の技術的課題を解決するために本発明で講じた手段は以下の通りである。
【０００９】
（１）前記請求項１に記載の如く、熱交換用管体の一端部に熱交換用媒体の供給口と排出口を設けて、供給口から供給されて熱交換を終えた媒体を排出口から排出するように構成した熱交換器であって、上記熱交換用管体を、外管の内部に熱交換される液体が外部より流入可能な内管を設けた内外二重構造と成し、これ等内管と外管の間の熱交換室に向けて上記供給口に連通する先端口を開口して、上記熱交換用媒体を供給自在に構成すると共に、先端部側に上記熱交換を終えた媒体の受入口を開口し、根端側を前記排出口に連通する排出パイプを、上記内管と外管の間の熱交換室の内部に挿入配管したことを特徴とする。
【００１０】
（２）前記請求項２に記載の如く、前記外管の内部中間部に仕切壁を設けて、この仕切壁よりも先端側の外管の内部に前記内管を設けて内外二重構造と成し、前記供給口に通じる供給パイプの先端口を、前記内管と外管の間の熱交換室に向けた状態で上記仕切壁に開口形成すると共に、前記受入口を設けた排出パイプの先端側を、上記仕切壁を貫いて上記熱交換室の内部に向けて挿入配管せしめたことを特徴とする。
【００１１】
（３）前記請求項３に記載の如く、前記仕切壁によって仕切られた外管の根端側の内部を、前記熱交換用媒体の供給パイプと排出パイプが挿通配管された空洞室と成し、この空洞室を囲む前記外管の面に前記熱交換される液体が流通する流通穴を設けると共に、上記仕切壁に前記内管の内部と上記空洞室とを連通する連通穴を設けたことを特徴とする。
【００１２】
上記（１）で述べた手段によれば、外管の内部に熱交換される液体が流入可能な内管を設けた内外二重構造と成し、これ等外管と内管の間に熱交換用媒体を供給して熱交換を行う構成であるから、熱交換を行う面積が外管の外周面と内管の内周面に成って、面積を内管の分だけ広げることができるため、希望通りの優れた熱交換作用を発揮することを可能にする。
【００１３】
上記（２）で述べた手段によれば、仕切壁によって仕切られた外管の先端側内部を内外二重構造にして、この二重構造にした内管と外管の間に熱交換用媒体を供給して熱交換を行うものであるから、この熱交換器を用いて液体の熱交換を行う場合に、最も高い熱交換作用を発揮する部分が液面の上側に突出してしまうようなことがなく、熱交換のロスを可及的に少くして、液体を希望通りの温度に加温又は冷却することを可能にする。
【００１４】
上記（３）で述べた手段によれば、熱交換用媒体の供給パイプと排出パイプが挿通配管された空洞室の内部と、前記内管の内部との間を連通孔を通して連通状態と成し、空洞室は流通穴を通して外管の外部に連通しているため、内管によって熱交換された流体はこれ等連通穴、空洞室、流通穴を通って熱交換器の外部、即ち、液槽内の液体側に対流することになるから、熱交換をより効果的に行うことができるものであって、熱交換の面積を広げた点と相俟って、希望通りの優れた熱交換作用を発揮することを可能にする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に、上述した本発明に係る熱交換器の実施の形態を図面と共に説明すると、図１は本発明の全体を説明した斜視図、図２は図１のＸ−Ｘ線に沿った断面図、第３、第４、図５は夫々図１のＡ−Ａ線、Ｂ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線に沿った断面図である。これ等の図面において符号１で全体的に示した熱交換器は、断面略円筒状に形成した外管１Ｋと、この外管１Ｋの内部をその略中間部で仕切って、外管１Ｋを先端側外管１Ｈと根端側外管１Ｔに区分する仕切壁３（仕切板）と、先端側外管１Ｈの内部に設けた内管４と、熱交換用の媒体（熱媒又は冷媒）を上記外管１Ｋの内部に供給する供給パイプ１０と、熱交換を終えた媒体を外部に排出する排出パイプ１１とによって構成され、且つ、これ等外管１Ｋと内管４及び各パイプ１０，１１は、いずれも金属製の比較的太い管と細いパイプを用いて構成されている。
【００１６】
上記熱交換器１の構成を更に詳しく説明すると、５は上記外管１Ｋの根端口、即ち、上記根端側外管１Ｔの根端口を塞いだ蓋板、２は図２の如く熱交換器１を液槽ＣＫの壁面に横向きに取付ける場合に用いるネジ部、１Ｈ′は内外二重に構成した内管４と外管１Ｈとの間に構成された熱交換室で、この熱交換室１Ｈ′の先端部は閉塞されているが、内管４の先端口４Ａは内部４Ｓへの流体の流入を可能にするために開口されている。
【００１７】
１０Ｖと１１Ｖは前記蓋板５に突設した熱交換用媒体の供給口と排出口で、供給口１０Ｖに連設した前記供給パイプ１０が、前記根端側外管１Ｔの内部空洞室１Ｔ′内に挿通配管されて、その先端口１０Ａが前記仕切壁３を貫いて前記熱交換室１Ｈ′に向けて開口されている。
【００１８】
また、上記排出口１１Ｖに連設した前記排出パイプ１１は、前記空洞室１Ｔ′を挿通し、且つ、仕切壁３を貫いて前記熱交換室１Ｈ′の先端側内部まで挿通配管されて、下向きに屈曲したその先端部に、熱交換を終えた媒体を受入れる受入口１１Ａを斜め下に向けて開口形成している。
【００１９】
更に図中、６…は前記根端側外管１Ｔに複数設けた流通穴で、この流通穴６…を通って前記空洞室１Ｔ′内に液体が流通自在に構成され、また、この空洞室１Ｔ′は前記仕切壁３に穿設した連通穴４…を通して前記内管４の内部４Ｓにも連通しているため、この内部４Ｓに入って内管４により熱交換を受けた液体を、これ等連通穴４′、空洞室１Ｔ′、流通穴６…を通して外部の液体側に流通（対流）させることができる。
【００２０】
本発明に係る熱交換器１は以上述べた語と構成であるから、図２に示すように熱交換器１を液槽ＣＫに対して横向き状態、又は、図２に示した状態を時計回転方向に９０度反転させた縦向き状態（吊るし状態）に取付けて、供給口１０Ｖより熱交換用の媒体を図２の矢印方向に送り込むと、媒体は供給パイプ１０を通って先端口１０Ａより熱交換室１Ｈ′内に送り込まれて、先端側外管１Ｈと内管４を夫々加熱又は冷却し、先端側外管１Ｈの周辺の液体と、内管４の内部４Ｓに流入している液体を夫々加温又は冷却して、熱交換することができる。
【００２１】
また、上記熱交換を終えた媒体は、上記斜め下向きに開口した受入口１１Ａより排出パイプ１１を通って排出口１１Ｖより排出されるものであって、上記供給口１０Ｖからの媒体の供給と、上記排出口１１Ｖからの使用済み媒体の排出を一定時間連続的に行うことによって、液槽ＣＫ内の液体を希望する温度に加温又は冷却することができる。
【００２２】
更に本発明では、最も高い熱交換作用を発揮する熱交換室１Ｈ′の部分が液体の外側に突出してしまうことがないので、熱交換のロスを可及的に少くすることができる。
【００２３】
【発明の効果】
以上述べた次第で、本発明に係る熱交換器によれば、従来のものより広い熱交換面積によって、液体を素早く希望する温度に加熱又は冷却できる機能性と、経済性を発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る熱交換器の構成を明らかにした斜視図。
【図２】図１のＸ−Ｘ線に沿った断面図。
【図３】図１のＡ−Ａ線に沿った断面図。
【図４】図１のＢ−Ｂ線に沿った断面図。
【図５】図１のＣ−Ｃ線に沿った断面図。
【符号の説明】
１熱交換器
１Ｋ外管
１Ｈ先端側外管
１Ｔ根端側外管
１Ｈ′ 熱交換室
１Ｔ′ 空洞室
３仕切壁
４内管
４Ａ先端口
４Ｓ内管の内部
４′ 連通穴
６流通穴
１０媒体の供給パイプ
１０Ｖ供給口
１０Ａ先端口
１１媒体の排出パイプ
１１Ｖ排出口
１１Ａ受入口

Claims

熱交換用管体の一端部に熱交換用媒体の供給口と排出口を設けて、供給口から供給されて熱交換を終えた媒体を排出口から排出するように構成した熱交換器であって、
上記熱交換用管体を、外管の内部に熱交換される液体が外部より流入可能な内管を設けた内外二重構造と成し、これ等内管と外管の間の熱交換室に向けて上記供給口に連通する先端口を開口して、上記熱交換用媒体を供給自在に構成すると共に、先端部側に上記熱交換を終えた媒体の受入口を開口し、根端側を前記排出口に連通する排出パイプを、上記内管と外管の間の熱交換室の内部に挿入配管したことを特徴とする熱交換器。
前記外管の内部中間部に仕切壁を設けて、この仕切壁よりも先端側の外管の内部に前記内管を設けて内外二重構造と成し、前記供給口に通じる供給パイプの先端口を、前記内管と外管の間の熱交換室に向けた状態で上記仕切壁に開口形成すると共に、前記受入口を設けた排出パイプの先端側を、上記仕切壁を貫いて上記熱交換室の内部に向けて挿入配管せしめたことを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
前記仕切壁によって仕切られた外管の根端側の内部を、前記熱交換用媒体の供給パイプと排出パイプが挿通配管された空洞室と成し、この空洞室を囲む前記外管の面に前記熱交換される液体が流通する流通穴を設けると共に、上記仕切壁に前記内管の内部と上記空洞室とを連通する連通穴を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の熱交換器。