JP2011080657A - 熱交換装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】温冷両液が混じることがなく円滑な運転が可能となる熱交換装置を提供する。
【解決手段】熱伝導性の良い材料によって形成された伝熱筒体２と、該伝熱筒体２を回転駆動する回転駆動手段１４と、該伝熱筒体２の内部に配置され該伝熱筒体２の内周面に近接あるいは摺接して境膜を剥ぎ取る内部固定羽根７と、前記伝熱筒体２の外周面に近接して境膜を剥ぎ取る外部固定羽根９とを備えた熱交換装置１において、前記伝熱筒体２を上下方向に支持して該伝熱筒体２の下端部を底板２ａにより閉塞し、該伝熱筒体２に、液体を上方から内部に流入する流入手段５と液体を上方へ流出する流出手段１６を具備する。
【選択図】図１

Description

本発明は温水等の液体の熱交換装置に関する。
従来この種の熱交換装置として、熱伝導性の良い材料によって形成された円筒状の伝熱体と、前記伝熱体を回転駆動する回転駆動手段と、前記伝熱体の内部に配置された前記伝熱体の内周面に近接あるいは摺接して境膜を剥ぎ取る内部固定羽根と、前記伝熱体の外周面に近接あるいは摺接して境膜を剥ぎ取る外部固定羽根とを備え、前記円筒状の伝熱体をジャケット内に回動するように設け、該ジャケット内を流す液体と前記伝熱体の内を流す液体との間で熱交換する装置が知られている（特許文献１参照）。
特開２００５−９８０４号公報
この従来の熱交換装置によれば円筒状の伝熱体がジャケット内の液中において回動しながら該ジャケット内の液体と該伝熱体内を通過する温度差のある液体と熱交換するようにしたので、摺動部の僅かな摩擦部分より両液体が交じり合うおそれがあったり、又摺動部が多く存在するため液漏れ防止のシールをきつくすると、摩擦動力が急激に増大し、運転が困難になる問題点があった。
本発明はこれらの問題点を解消し、温冷の両液体が混じることなく円滑な運転が可能となる熱交換装置を提供することを目的とする。
この目的を達成すべく本発明は熱伝導性の良い材料によって形成された伝熱筒体と、該伝熱筒体を回転駆動する回転駆動手段と、該伝熱筒体の内部に配置され該伝熱筒体の内周面に近接あるいは摺接して境膜を剥ぎ取る内部固定羽根と、前記伝熱筒体の外周面に近接あるいは摺接して境膜を剥ぎ取る外部固定羽根とを備えた熱交換装置において、前記伝熱筒体を上下方向に支持して該伝熱筒体の下端部を底板により閉塞し、該伝熱筒体に、液体を上方から内部に流入する流入手段と液体を上方へ流出する流出手段を具備することを特徴とする。
本発明によれば、温冷の両液体の混合のおそれがなく、円滑な運転ができて効率的な熱交換が可能となる効果を有する。
本発明の実施例１の熱交換装置の縦断面図である。
本発明を実施するための形態の実施例を以下に示す。
図１は本発明の実施例１の熱交換装置の縦断面図である。
１は熱交換装置、２は熱伝導性の良い金属製からなる上下方向に延びる伝熱筒体を示し、該伝熱筒体２は、その下端に底板２ａを密閉状態で固定し、該底板２ａの下面とベース体３の上面との間の球体４を介して回転可能に支持されている。
５は流入手段である流入管を示し、該流入管５は前記伝熱筒体２の中心部に静止状態で設けられ、該流入管５の下端に小底板５ａを固定密閉すると共に該流入管５の周壁の下端部に透孔６を形成し、該流入管５内を下方へ流動する液体は該透孔６より前記伝熱筒体２内に流出するようにした。
又、前記流入管５の周壁の外表面に複数の境膜剥ぎ取りの内部固定羽根７を付設し、該内部固定羽根７の外縁が前記伝熱筒体２の内面に近接あるいは摺接するようにした。
８は前記伝熱筒体２の外方位置で前記ベース体３に形成の孔に挿通して固定した複数の支柱を示し、これら各支柱８に境膜剥ぎ取りの外部固定羽根９を付設し、該外部固定羽根９の内縁を前記伝熱筒体２の外面に近接あるいは摺接するようにした。
１０は支持環状体を示し、該支持環状体１０は前記支柱８の上端部に固定されていると共に該支持環状体１０の中心孔に回転環状体１１を回動自在に嵌挿支持している。
そして該回転環状体１１に前記伝熱筒体２の上端部を固着すると共に、該回転環状体１１の周面にプーリ１２が形成され、モータ１３の回転軸１３ａに固定の駆動プーリ１４と前記プーリ１２との間をベルト１５により連結し、これらモータ１３と駆動プーリ１４とプーリ１２と回転環状体１１により回転駆動手段２１を構成する。
１６は流出手段である流出管を示し、該流出管１６は、静止状態で設けられ前記回転環状体１１の中心孔に摺接していると共に前記伝熱筒体２内と連通している。
１７ａ、１７ｂは軸受、１８はシール、１９は前記小底板５ａと前記底板２ａとの間に介在されている球体、２０は前記熱交換装置１が内部に設置されている液槽を示し、該液槽２０の底部に接して又は離して上方に前記ベース体３が設置されている。
次に、本実施例の熱交換装置１の作用と効果を説明する。
液槽２０内に例えば温水を満たした状態で、モータ１３を回転駆動し、駆動プーリ１４、ベルト１５、プーリ１２及び回転環状体１１を介して伝熱筒体２を回転すると共に、流入管５内に例えば冷水を流入して下端部の透孔６より伝熱筒体２内に流出する。
そして、伝熱筒体２内の冷水と、該伝熱筒体２外の温水とが該伝熱筒体２を介して熱交換され、冷水は流出管１６より温水となって流出する。
ここで内部固定羽根７の外縁が伝熱筒体２の内面に近接あるいは摺接すると共に外部固定羽根９の内縁が該伝熱筒体２の外面に近接あるいは摺接するので、該伝熱筒体２の内面及び外面において液体の境膜が剥ぎ取られ熱交換の効率が良くなる。
又、伝熱筒体２の上端部を固着する回転環状体１１が液槽２０内の液面より上方に位置すると共に、伝熱筒体２の下端を底板２ａにより密閉状態で固定し、流入管５への液体即ち冷水の流入と流出管１６からの液体即ち温水の流出が前記液面より上方で行うようにしたので、液槽内の水が冷水又は温水となった流入水に混じることがなく、回転環状体１１及び伝熱筒体２の回転支持部が少なくなり回転が容易になる。
本発明の熱交換装置は、化学工場及び機械工場等の排温水からの熱回収、温泉水による給温水加熱、温泉水の冷却加熱等に利用される。
１ 熱交換装置
２ 伝熱筒体
２ａ 底板
５ 流入手段
６ 透孔
７ 内部固定羽根
９ 外部固定羽根
１１ 回転環状体
１６ 流出手段
２１ 回転駆動手段

Claims (4)

  1. 熱伝導性の良い材料によって形成された伝熱筒体と、該伝熱筒体を回転駆動する回転駆動手段と、該伝熱筒体の内部に配置され該伝熱筒体の内周面に近接あるいは摺接して境膜を剥ぎ取る内部固定羽根と、前記伝熱筒体の外周面に近接あるいは摺接して境膜を剥ぎ取る外部固定羽根とを備えた熱交換装置において、前記伝熱筒体を上下方向に支持して該伝熱筒体の下端部を底板により閉塞し、該伝熱筒体に、液体を上方から内部に流入する流入手段と液体を上方へ流出する流出手段を具備することを特徴とする熱交換装置。
  2. 前記流入手段は、前記伝熱筒体の中心部で静止状態で下方に向って支持された流入管と、該流入管の周壁の下方部に形成された透孔とからなる請求項１に記載の熱交換装置。
  3. 前記伝熱筒体の上端部は、前記伝熱筒体の外方の液体の液面より上方に設けられている回転環状体に固定されている請求項１に記載の熱交換装置。
  4. 前記回転環状体を回転可能に支持する支持環状体が前記液面の上方に設けられている請求項３に記載の熱交換装置。
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