JP2754305B2 - Particle flow heat exchanger - Google Patents
Particle flow heat exchangerInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、気流と高温流体あるい
は気流と低温流体の熱交換を行う熱交換装置に関するも
のである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat exchanger for exchanging heat between an air stream and a high-temperature fluid or between an air stream and a low-temperature fluid.
【0002】[0002]
(従来技術1)図5は従来の気流中に固体粒子を浮遊流
動させる粒子流動熱交換装置の構成図を示す。この熱交
換装置では、送風機1によって熱交換器2の下部から気
流分散板3を通して気流4を送り込み、粒子5を熱交換
器2の周辺で浮遊流動させて熱交換を促進し、その上部
にある流出防止板6で粒子5の飛散を防止しながら、熱
交換器2の熱を気流4に放熱させて装置外に排出する構
成である。(Prior Art 1) FIG. 5 shows a configuration diagram of a conventional particle flow heat exchange apparatus for floating solid particles in a gas stream. In this heat exchange device, an air flow 4 is sent from a lower portion of a heat exchanger 2 through an air flow distribution plate 3 by a blower 1 to cause particles 5 to float and flow around the heat exchanger 2 to promote heat exchange. The configuration is such that the heat of the heat exchanger 2 is radiated to the airflow 4 and discharged out of the apparatus while preventing the particles 5 from scattering by the outflow prevention plate 6.
【0003】(従来技術2)図6は他の従来技術を示す
粒子流動熱交換装置の構成図である。この熱交換装置で
は、粒子5を気流通過路7中で循環させることで、粒子
5の浮遊に要する気流のエネルギー損失を小さくしてい
る。(Prior Art 2) FIG. 6 is a block diagram of a particle flow heat exchange apparatus showing another prior art. In this heat exchange device, by circulating the particles 5 in the airflow passage 7, the energy loss of the airflow required for floating the particles 5 is reduced.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術1では、気流4のエネルギーは、全粒子5を常時
浮遊状態に維持するために消費されると共に、気流通過
路に熱交換器2が位置するため、熱交換器2が気流4の
抵抗になり、熱交換器2の抵抗による圧力損失もカバー
する必要がある。However, in the above prior art 1, the energy of the gas flow 4 is consumed to keep all the particles 5 in a floating state, and the heat exchanger 2 is located in the gas flow passage. Therefore, the heat exchanger 2 becomes a resistance of the airflow 4, and it is necessary to cover the pressure loss due to the resistance of the heat exchanger 2.
【0005】そのため、気流4のエネルギー損失は非常
に大きく、過大な送風機の動力が必要となる。また、過
大な送風機を使用すると、粒子が高速でケーシング内を
移動するため、粒子間の衝突音及び粒子のケーシング壁
面との衝突音が発生する。これらの理由により熱交換装
置の騒音も必然的に大きくなっていた。[0005] For this reason, the energy loss of the airflow 4 is extremely large, and excessive power of the blower is required. If an excessive blower is used, the particles move inside the casing at a high speed, so that a collision sound between the particles and a collision sound of the particles with the casing wall surface are generated. For these reasons, the noise of the heat exchange device was inevitably increased.
【0006】また、従来技術2でも、気流通過路7中に
熱交換器2が配されているため、気流4のエネルギー
は、熱交換器2による圧力損失をカバーしなければなら
ない。しかも、流出防止板6が気流通過路7の下流側で
熱交換器2の下側に位置するため、流出防止板6上に粒
子5が堆積する状態になり、この流出防止板6に堆積す
る粒子5の圧力損失による気体エネルギーの消費も大き
なものとなる。In the prior art 2, since the heat exchanger 2 is disposed in the airflow passage 7, the energy of the airflow 4 must cover the pressure loss caused by the heat exchanger 2. Moreover, since the outflow prevention plate 6 is located below the heat exchanger 2 on the downstream side of the airflow passage 7, particles 5 are deposited on the outflow prevention plate 6 and are deposited on the outflow prevention plate 6. The gas energy consumption due to the pressure loss of the particles 5 is also large.
【0007】さらに、風量などの運転条件の変化によっ
て粒子循環量が変わると、余剰の粒子5は、気流分散板
3や流出防止板6の周辺に集まり、圧力損失が大きくな
ると共に熱交換器2の性能が不安定になる。また、放熱
に関して、粒子5を冷却するとき、気流4を並流で使用
しているので、粒子5を十分に冷やすことができないと
いった欠点を有していた。Further, when the amount of circulating particles changes due to a change in the operating conditions such as the air volume, the surplus particles 5 gather around the air flow distribution plate 3 and the outflow prevention plate 6, increasing the pressure loss and increasing the heat exchanger 2. Performance becomes unstable. Further, regarding the heat radiation, when the particles 5 are cooled, since the airflow 4 is used in parallel, there is a disadvantage that the particles 5 cannot be sufficiently cooled.
【0008】本発明は、上記に鑑み、粒子流動熱交換装
置の粒子冷却の改善による性能向上と低騒音化を図るこ
とを目的とする。[0008] In view of the above, it is an object of the present invention to improve the performance of a particle flow heat exchanger by improving the particle cooling and to reduce noise.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明請求項1による課
題解決手段は、図1の如く、装置本体11の下部に熱交
換器12が設けられ、該熱交換器12の周辺に粒子貯溜
部13が設けられ、装置本体11の下部から上部に固体
粒子14を上昇させる搬送手段15が設けられ、前記粒
子貯溜部13上方に、送風機16により吸入口17から
吸い込まれた空気を装置本体11上部に導く気流通過路
18が形成され、該気流通過路18に、落下してくる固
体粒子14と上昇気流との間で熱の授受を行う放熱部1
9が設けられ、該放熱部19に、固体粒子14を水平方
向に分散させる分散体20が設けられたものである。According to the first aspect of the present invention, as shown in FIG. 1, a heat exchanger 12 is provided at a lower portion of an apparatus main body 11, and a particle storage section is provided around the heat exchanger 12. 13 is provided, and conveying means 15 for raising the solid particles 14 from the lower part to the upper part of the apparatus main body 11 is provided. The air sucked from the suction port 17 by the blower 16 by the blower 16 is Is formed, and the heat radiating section 1 that transfers heat between the falling solid particles 14 and the rising airflow is formed in the airflow passage 18.
9 is provided, and a dispersion 20 for dispersing the solid particles 14 in the horizontal direction is provided in the heat radiating section 19.
【0010】請求項2による課題解決手段は、図2の如
く、装置本体11の下部に熱交換器12が設けられ、該
熱交換器12の周辺に粒子貯溜部13が設けられ、装置
本体11の下部から上部に固体粒子14を上昇させる搬
送手段15が設けられ、前記粒子貯溜部13上方に、吸
入口30から送られてくる空気と落下してくる固体粒子
14との間で熱の授受を行う放熱部19が設けられ、前
記吸入口30に、放熱部19内に旋回流を発生させる送
風機31が配されたものである。As shown in FIG. 2, a heat exchanger 12 is provided at a lower portion of an apparatus main body 11, and a particle storage section 13 is provided around the heat exchanger 12. A transfer means 15 for raising the solid particles 14 is provided from the lower part to the upper part, and heat is transferred between the air sent from the inlet 30 and the falling solid particles 14 above the particle storage part 13. And a blower 31 for generating a swirling flow in the heat radiating section 19 is provided at the suction port 30.
【0011】請求項3による課題解決手段は、図2の如
く、放熱部19の壁が、網目状の固気分離板32で形成
されたものである。[0013] According to a third aspect of the present invention, as shown in FIG. 2, the wall of the heat radiating section 19 is formed of a mesh-like solid-gas separation plate 32.
【0012】請求項4による課題解決手段は、図3の如
く、装置本体11の下部に熱交換器12が設けられ、該
熱交換器12の周辺に粒子貯溜部13が設けられ、装置
本体11の下部から上部に固体粒子14を上昇させる搬
送手段15が設けられ、前記粒子貯溜部13上方に、吸
入口30から送られてくる空気と落下してくる固体粒子
14との間で熱の授受を行う放熱部19が設けられ、前
記吸入口30に、放熱部19内で固体粒子14を浮遊流
動させる気流25を発生させる送風機31が配され、前
記放熱部19の下部に、気流25を分散させて固体粒子
14を浮遊させる気流分散板33が設けられたものであ
る。As shown in FIG. 3, the means for solving the problem according to claim 4 is that a heat exchanger 12 is provided at a lower portion of an apparatus main body 11, a particle storage section 13 is provided around the heat exchanger 12, and A transfer means 15 for raising the solid particles 14 is provided from the lower part to the upper part, and heat is transferred between the air sent from the inlet 30 and the falling solid particles 14 above the particle storage part 13. Is provided at the suction port 30, and a blower 31 for generating an air flow 25 for floating the solid particles 14 in the heat radiating unit 19 is disposed at the suction port 30. The air flow 25 is dispersed below the heat radiating unit 19. An air flow dispersion plate 33 for suspending the solid particles 14 is provided.
【0013】[0013]
【作用】上記請求項1による課題解決手段において、固
体粒子14は搬送手段15によって上昇され、気流通過
路18を落下する。固体粒子14は、放熱部19内にお
いて、上昇気流との間で熱の授受を行い熱交換される。
固体粒子14は、落下中分散板20に当たるので、水平
方向に分散して、落下時の抵抗になり、落下速度が遅く
なって滞空時間が長くなる。According to the first aspect of the present invention, the solid particles 14 are lifted by the conveying means 15 and fall down the air flow passage 18. The solid particles 14 exchange heat with the ascending airflow in the heat radiating section 19 to be exchanged.
Since the solid particles 14 hit the dispersion plate 20 during the fall, the solid particles 14 are dispersed in the horizontal direction, and become resistance at the time of drop.
【0014】請求項2による課題解決手段において、吸
入口30に配された送風機31によって、放熱部19内
に旋回流が発生する。搬送手段15によって上昇した粒
子14は放熱部19内の旋回流で旋回しながら落下する
ので、固体粒子14の滞空移動距離が増える。According to the second aspect of the present invention, a swirling flow is generated in the heat radiating section 19 by the blower 31 disposed at the suction port 30. The particles 14 that have risen by the transporting means 15 fall while circling by the swirling flow in the heat radiating section 19, so that the traveling distance of the solid particles 14 in the air increases.
【0015】請求項3による課題解決手段において、放
熱部19内で固体粒子14と熱交換を行った気流25
は、放熱部19の壁である網目状の固気分離板32から
排出される。一方、固体粒子14は、固気分離板32に
当たり、粒子貯溜部13に落下する。According to a third aspect of the present invention, there is provided an air flow which exchanges heat with the solid particles in the heat radiating section.
Is discharged from a mesh-like solid-gas separation plate 32 which is a wall of the heat radiating portion 19. On the other hand, the solid particles 14 hit the solid-gas separation plate 32 and fall into the particle storage 13.
【0016】請求項4による課題解決手段において、送
風機31によって発生した上昇気流25は、気流分散板
33によって分散され、落下してきた固体粒子14を放
熱部19で浮遊流動させる。According to the fourth aspect of the present invention, the rising airflow 25 generated by the blower 31 is dispersed by the airflow distribution plate 33, and the falling solid particles 14 are caused to float and flow in the radiator 19.
【0017】[0017]
(第一実施例)図1は本発明の粒子流動熱交換装置の第
一実施例を示す構成図である。(First Embodiment) FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of a particle flow heat exchange apparatus of the present invention.
【0018】図1の如く、本実施例の粒子流動熱交換装
置は、上面開放された円筒状の装置本体11の下部に熱
交換器12が設けられ、熱交換器12の周辺に粒子貯溜
部13が設けられ、装置本体11の下部から上部に固体
粒子14を上昇させる搬送手段15が設けられ、粒子貯
溜部13上方に、送風機16により吸入口17から吸い
込まれた空気を装置本体11上部に導く気流通過路18
が形成され、気流通過路18に、落下してくる固体粒子
14と上昇気流との間で熱の授受を行う放熱部19が設
けられ、放熱部19に、固体粒子14を水平方向に分散
させる分散体20が設けられている。As shown in FIG. 1, in the particle-flow heat exchange apparatus of this embodiment, a heat exchanger 12 is provided at a lower portion of a cylindrical apparatus main body 11 having an open top, and a particle storage section is provided around the heat exchanger 12. 13 is provided, and conveying means 15 for raising the solid particles 14 from the lower part to the upper part of the apparatus main body 11 is provided. Airflow passage 18 to guide
Is formed, and a heat radiating portion 19 that transfers heat between the falling solid particles 14 and the rising airflow is provided in the airflow passage 18, and the solid particles 14 are dispersed in the heat radiating portion 19 in the horizontal direction. A dispersion 20 is provided.
【0019】前記熱交換器12は、伝熱管12aとフィ
ン群とからなり、伝熱管12aは水平にリング状に配列
され、伝熱管12a内に高温流体または低温流体を流通
させ、前記固体粒子14と熱交換を行うものである。The heat exchanger 12 comprises a heat transfer tube 12a and a fin group. The heat transfer tube 12a is horizontally arranged in a ring shape, and allows a high-temperature fluid or a low-temperature fluid to flow through the heat transfer tube 12a. And heat exchange.
【0020】前記粒子貯溜部13は、伝熱管12aの周
辺に固体粒子14を充填したもので、熱交換器12との
間で熱交換が行われる。The particle storage section 13 is a section in which solid particles 14 are filled around a heat transfer tube 12a, and heat exchange with the heat exchanger 12 is performed.
【0021】前記固体粒子14は、シリカ、アルミナ、
ポリスチレン等の他、ガラス、川砂、銅、鉄等から構成
される直径0.1mm〜1mmの粒子である。The solid particles 14 include silica, alumina,
It is a particle having a diameter of 0.1 mm to 1 mm composed of glass, river sand, copper, iron or the like in addition to polystyrene.
【0022】前記搬送手段15は、装置本体11の中心
に立設された円形のコンベアカバー21と、これに内装
されたスクリューコンベア22とを備えている。該スク
リューコンベア22は、装置本体11の底面に回転自在
に支持された縦軸22aと、縦軸22aに固定された螺
旋羽根22bとからなり、縦軸22aは図示しないモー
タにより回転駆動される。前記コンベアカバー21の下
部には、粒子貯溜部13と連通された粒子取入口23が
形成され、コンベアカバー21内に入った固体粒子14
を螺旋羽根22bで上方に運搬する。The transport means 15 includes a circular conveyor cover 21 erected at the center of the apparatus main body 11 and a screw conveyor 22 housed therein. The screw conveyor 22 includes a vertical axis 22a rotatably supported on the bottom surface of the apparatus main body 11, and a spiral blade 22b fixed to the vertical axis 22a. The vertical axis 22a is driven to rotate by a motor (not shown). In the lower part of the conveyor cover 21, a particle inlet 23 communicating with the particle reservoir 13 is formed, and the solid particles 14 entering the conveyor cover 21 are formed.
Is transported upward by the spiral blade 22b.
【0023】前記気流通過路18は、装置本体11側面
の粒子貯溜部13よりも上方に形成された吸入口17か
ら装置本体11の内壁面に沿って、装置本体11上面の
吹出口24まで気流25が流れるように形成されてい
る。前記吹出口24に、送風機16が配され、吸入口1
7から吹出口24への気流25を生じさせる。前記送風
機16の下方に、粒子流出防止板26が取付けられてい
る。The air flow passage 18 extends from an inlet 17 formed above the particle reservoir 13 on the side surface of the apparatus body 11 to an air outlet 24 on the upper surface of the apparatus body 11 along the inner wall surface of the apparatus body 11. 25 are formed to flow. The blower 16 is disposed at the outlet 24,
An air flow 25 from 7 to an outlet 24 is generated. A particle outflow prevention plate 26 is attached below the blower 16.
【0024】前記放熱部19は、気流通過路18中の吸
入口17よりも上方でコンベアカバー21の上面よりも
下方の範囲の空間とされ粒子14と気流25が向流して
いる。The heat radiating portion 19 is a space in a range above the suction port 17 in the air flow passage 18 and below the upper surface of the conveyor cover 21, and the particles 14 and the air current 25 are flowing countercurrently.
【0025】前記コンベアカバー21の上端は開口して
おり、気流通過路18に連通している。また、放熱部1
9の上方から粒子流出防止板26の下方までの空間をチ
ャンバー27とされている。The upper end of the conveyor cover 21 is open and communicates with the airflow passage 18. In addition, heat radiating section 1
A space from the upper part 9 to the lower part of the particle outflow prevention plate 26 is defined as a chamber 27.
【0026】前記分散体20は、金属製(銅、アルミニ
ウム等)のメッシュ(数〜数十メッシュ)からなり、前
記放熱部19に2カ所設けられている。上部メッシュ2
0aは、コンベアカバー21の上端より装置本体11の
内壁面に向かって傾斜して張られ、粒子14を水平方向
に分散し易いように設定されている。そして、下部メッ
シュ20bは、吸入口17の上部で水平に張られてい
る。The dispersion member 20 is made of a metal (copper, aluminum, etc.) mesh (several to several tens of meshes), and is provided at two locations in the heat radiating portion 19. Upper mesh 2
The reference numeral 0a extends inclining from the upper end of the conveyor cover 21 toward the inner wall surface of the apparatus main body 11, and is set so that the particles 14 can be easily dispersed in the horizontal direction. The lower mesh 20b is stretched horizontally above the suction port 17.
【0027】なお、装置本体11の吸入口17には、粒
子流出防止板28が取付けられている。A particle outflow prevention plate 28 is attached to the suction port 17 of the apparatus main body 11.
【0028】上記構成において、熱交換器12が凝縮器
として使用された場合、粒子貯溜部13の粒子14は、
熱交換器12から受熱して高温状態になる。スクリュー
コンベア22の回転により粒子貯溜部13下部にある固
体粒子14は、粒子取入口29からコンベアカバー21
内に入り、スクリューコンベア22により粒子14は機
械的に上部へ運ばれ、チャンバー27に放出され、重力
作用で落下する。In the above configuration, when the heat exchanger 12 is used as a condenser, the particles 14 in the particle storage 13 are
Heat is received from the heat exchanger 12 and the temperature becomes high. Due to the rotation of the screw conveyor 22, the solid particles 14 below the particle storage 13 are moved from the particle inlet 29 to the conveyor cover 21.
Inside, the particles 14 are mechanically carried upward by the screw conveyor 22, discharged into the chamber 27, and fall by the action of gravity.
【0029】チャンバー27に放出され落下する粒子1
4は、放熱部19内のメッシュ20a,20bに当たり
ながら落下していくので、水平方向に分散され粒子密度
が均一になる。また、落下時の抵抗にもなるので、粒子
14の滞空時間が伸びる。Particles 1 released into chamber 27 and falling
Since the particles 4 fall while hitting the meshes 20a and 20b in the heat radiation part 19, they are dispersed in the horizontal direction and the particle density becomes uniform. In addition, since it also becomes a resistance at the time of dropping, the dwell time of the particles 14 is extended.
【0030】一方、送風機16によって発生した上昇気
流25は、気流通過路18を通って粒子14と対向し、
放熱部19で粒子14を冷却して、気流25自身は温度
上昇する。そして、温風となった気流25は、チャンバ
ー27を経て、流出防止板26により粒子14と分離し
て吹出口24から排出される。On the other hand, the rising airflow 25 generated by the blower 16 faces the particles 14 through the airflow passage 18,
The particles 14 are cooled by the heat radiating portion 19, and the temperature of the airflow 25 itself rises. Then, the airflow 25 that has become warm air is separated from the particles 14 by the outflow prevention plate 26 through the chamber 27 and is discharged from the outlet 24.
【0031】放熱部19で冷却された粒子14は、下部
メッシュ20bを通り抜けて重力作用で落下し、粒子貯
溜部13上部に帰還し、当初の状態になる。The particles 14 cooled by the heat radiating section 19 pass through the lower mesh 20b, fall by gravity, return to the upper part of the particle storage section 13, and return to the initial state.
【0032】このように、放熱部19内にメッシュ20
a,20bが張られているので、粒子14は一度メッシ
ュ20a,20bに当たって跳ね返り、そして、網目か
ら落下していく。そのため、粒子落下の抵抗になり、放
熱部19内の粒子14の滞空時間が長くなる。したがっ
て、気流25と粒子14の熱交換効率が向上し、放熱部
をコンパクトにできるので、装置本体の小型化が可能に
なる。As described above, the mesh 20 is provided in the heat radiating portion 19.
Since a and 20b are stretched, the particles 14 once hit the meshes 20a and 20b, bounce off, and fall from the mesh. For this reason, the resistance of the particles to fall is caused, and the time during which the particles 14 stay in the heat radiating portion 19 becomes longer. Therefore, the heat exchange efficiency between the airflow 25 and the particles 14 is improved, and the heat radiating portion can be made compact, so that the size of the apparatus body can be reduced.
【0033】また、気流通過路18では、粒子14は上
から下へ、気流25は下から上へと移動するため向流と
なり、並流以上に粒子14の冷却が可能となる。そのた
め、気流25と粒子14の熱交換効率が向上する。ま
た、熱交換器12は、気流通過路18に配されておら
ず、吸入口17より下方に位置するため、気流22は純
粋に冷却のためだけに使用されることになる。そのた
め、風量を下げることができ、低騒音化に有利である。
これらのことが、省電力化に有利なのは明らかである。In the airflow passage 18, the particles 14 move from top to bottom, and the airflow 25 moves from bottom to top, so that they flow countercurrently, so that the particles 14 can be cooled more than cocurrent. Therefore, the heat exchange efficiency between the airflow 25 and the particles 14 is improved. Further, since the heat exchanger 12 is not disposed in the airflow passage 18 and is located below the suction port 17, the airflow 22 is used purely for cooling only. Therefore, the air volume can be reduced, which is advantageous for noise reduction.
It is clear that these are advantageous for power saving.
【0034】なお、上記実施例においては、熱交換器の
管内においては高温流体が流れているものと仮定して説
明したが、これに限らず、低温流体を流動させても良い
ことは明らかである。In the above embodiment, the description has been made on the assumption that a high-temperature fluid flows in the tubes of the heat exchanger. However, the present invention is not limited to this, and it is apparent that a low-temperature fluid may flow. is there.
【0035】(第二実施例)図2は本発明第二実施例の
粒子流動熱交換装置を示す構成図、図3は粒子流動熱交
換装置の平面断面図である。(Second Embodiment) FIG. 2 is a structural view showing a particle flow heat exchange apparatus according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a plan sectional view of the particle flow heat exchange apparatus.
【0036】本実施例の粒子流動熱交換装置は、図2,
3の如く、吸入口30が、装置本体11の円周接線方向
と平行に設けられ、送風機31は吸入口30に取り付け
られ、気流通過路18内を旋回流が発生するように設け
られ、装置本体11の放熱部19に相当する部分の壁
が、網目状の固気分離板32で形成されている。The particle flow heat exchange apparatus of this embodiment is shown in FIG.
3, the suction port 30 is provided in parallel with the circumferential tangential direction of the apparatus main body 11, the blower 31 is attached to the suction port 30, and provided so as to generate a swirling flow in the air flow passage 18; The wall of the portion corresponding to the heat radiating portion 19 of the main body 11 is formed of a mesh-like solid-gas separation plate 32.
【0037】したがって、放熱部19内では、気流25
は旋回しながら下から上へと昇り、粒子14は気流25
と共に旋回しながら重力により落下する。そのため、粒
子14を旋回させることにより、直接落下させるより、
気流25との相対速度を維持しながら粒子14の滞空移
動距離が増えるので、冷却能力が向上し、熱交換の効率
がよくなる。Therefore, the air flow 25
Rises from the bottom upward while turning, and the particles 14
It falls by gravity while turning with it. Therefore, rather than dropping directly by rotating the particles 14,
Since the traveling distance of the particles 14 in the air increases while maintaining the relative speed with the airflow 25, the cooling capacity is improved, and the efficiency of heat exchange is improved.
【0038】そして、粒子14より受熱した気流25
は、固気分離板32から上方および側方へ排出される。
そのため、気流25は、壁面における圧力損失を固気分
離板32によって激減することができ、低騒音化に有利
である。Then, the air flow 25 received from the particles 14
Is discharged upward and laterally from the solid-gas separation plate 32.
Therefore, the pressure loss of the air flow 25 on the wall surface can be drastically reduced by the solid-gas separation plate 32, which is advantageous for noise reduction.
【0039】(第三実施例)図4は本発明第三実施例の
粒子流動熱交換装置を示す構成図である。(Third Embodiment) FIG. 4 is a block diagram showing a particle flow heat exchanger according to a third embodiment of the present invention.
【0040】本実施例の粒子流動熱交換装置は、図4の
如く、送風機31が吸入口30に配され、送風機31の
気流25により粒子14が放熱部19内を浮遊流動す
る。In the particle-flow heat exchange apparatus of this embodiment, as shown in FIG. 4, a blower 31 is disposed at a suction port 30, and the particles 14 float and flow in the heat-radiating section 19 by an airflow 25 of the blower 31.
【0041】吸入口30よりも上方の気流通過路18
に、気流分散板33が取付けられている。気流分散板3
3に、固体粒子14を落下させるための多数の孔33a
が形成されている。The airflow passage 18 above the inlet 30
, An air flow distribution plate 33 is attached. Airflow distribution plate 3
3, a large number of holes 33a for dropping the solid particles 14;
Are formed.
【0042】粒子貯溜部13の粒子14は熱交換器12
から受熱して高温状態になるが、装置本体11の底部か
らスクリューコンベア22が順次上部へ粒子14を持ち
上げるために、粒子貯溜部13内の粒子14も熱交換器
12から受熱しながら順次下方へ移動する。スクリュー
コンベア22により持ち上げられた粒子14はチャンバ
ー27に放出され、重力作用で落下して、放熱部19に
落ちる。そして、送風機31によって発生した気流25
は、気流分散板33を通り、水平方向に均一に分散され
て上昇気流となり、粒子14を放熱部19で浮遊流動さ
せ、急速に冷却させる。冷却された粒子14は、スクリ
ューコンベア22からの放出量と同等量が下に落ちて、
当初の状態となる。The particles 14 in the particle storage 13 are transferred to the heat exchanger 12
From the bottom of the apparatus main body 11, the screw conveyor 22 sequentially lifts the particles 14 upward, so that the particles 14 in the particle storage unit 13 also receive the heat from the heat exchanger 12 and successively move downward. Moving. The particles 14 lifted by the screw conveyor 22 are discharged into the chamber 27, fall by gravity, and fall into the heat radiating section 19. The airflow 25 generated by the blower 31
Passes through the airflow distribution plate 33 and is uniformly dispersed in the horizontal direction to become an ascending airflow, which causes the particles 14 to float and flow in the heat radiating portion 19 and rapidly cool. The cooled particles 14 fall down by an amount equivalent to the amount discharged from the screw conveyor 22,
It will be in the initial state.
【0043】このように、放熱部19では粒子14を浮
遊流動させて、放熱のみに使用し、しかも、粒子14を
順次出し入れしているため、放熱部19内の粒子14を
非常に少なくすることができる。そのうえ、気流分散板
33に一時的に粒子14が溜まるので、放熱部19の粒
子密度が高められ、放熱部19をコンパクトにできる。
そして、浮遊層の粒子量が少なく、放熱部19内に熱交
換器12がないため、粒子14層の高さを低くすること
ができ、気流25の圧力損失を低く押えることができ
る。As described above, in the heat radiating portion 19, the particles 14 are used only for heat radiation by floating and flowing, and the particles 14 are sequentially taken in and out. Can be. In addition, since the particles 14 temporarily accumulate in the air flow distribution plate 33, the particle density of the heat radiating portion 19 is increased, and the heat radiating portion 19 can be made compact.
Since the amount of particles in the floating layer is small and the heat exchanger 12 is not provided in the heat radiating section 19, the height of the layer of particles 14 can be reduced, and the pressure loss of the airflow 25 can be reduced.
【0044】さらに、気流25は純粋に冷却のためだけ
に使用されるために、風量を下げることができ、低騒音
化に有利である。これらのことが省電力化に有利なのは
明らかである。Further, since the airflow 25 is used purely for cooling, the airflow can be reduced, which is advantageous for noise reduction. It is clear that these are advantageous for power saving.
【0045】なお、本発明は、上記実施例に限定される
ものではなく、本発明の範囲内で上記実施例に多くの修
正および変更を加え得ることは勿論である。例えば、上
記実施例においては、熱交換器を凝縮器として説明した
が、蒸発器であっても同様の効果が期待できる。It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that many modifications and changes can be made to the above-described embodiment within the scope of the present invention. For example, in the above embodiment, the heat exchanger is described as a condenser, but the same effect can be expected with an evaporator.
【0046】[0046]
【発明の効果】以上の説明から明らかな通り、本発明の
請求項1によると、落下してくる固体粒子は、分散体に
よって放熱部内に分散されるので、粒子貯溜部までに落
下する滞空時間を長くすることができる。したがって、
気流と粒子の熱交換効率が向上し、放熱部をコンパクト
にできる。As is apparent from the above description, according to the first aspect of the present invention, the falling solid particles are dispersed in the heat radiating portion by the dispersing member, so that the time during which the solid particles fall to the particle storing portion is reduced. Can be lengthened. Therefore,
The heat exchange efficiency between the airflow and the particles is improved, and the heat radiation part can be made compact.
【0047】請求項2によると、固体粒子は、送風機に
よって発生した気流で旋回しながら落下するので、滞空
移動距離が増えて、固体粒子と気流との間の熱交換効率
が良くなる。According to the second aspect, the solid particles fall while rotating while being swirled by the airflow generated by the blower, so that the traveling distance in the air increases, and the heat exchange efficiency between the solid particles and the airflow is improved.
【0048】請求項3によると、気流は、粒子と放熱部
で熱交換した後、網目状の固気分離板から大気中に出る
ので、気流のエネルギーは、壁面により圧力損失が減
り、低騒音化が可能となる。According to the third aspect of the present invention, since the gas flows from the mesh-shaped solid-gas separation plate into the atmosphere after heat exchange between the particles and the heat radiating portion, the energy of the gas flow is reduced by the wall surface, the pressure loss is reduced, and the noise is reduced. Is possible.
【0049】請求項4によると、固体粒子は、放熱部内
を気流によって浮遊流動しているので、放熱部の粒子密
度が高まり、放熱部がコンパクトになり、気流の低圧力
損失が可能になる。According to the fourth aspect, since the solid particles float and flow in the heat radiating portion by the air current, the particle density of the heat radiating portion is increased, the heat radiating portion is made compact, and a low pressure loss of the air current becomes possible.
【0050】そして、請求項1〜4によると、粒子の循
環方向と気流の方向が向流となり、熱交換器が気流通過
路に配されていないため、熱交換効率が向上し、放熱部
をコンパクトにできるので、装置本体の小型化が可能に
なる。According to the first to fourth aspects, the circulation direction of the particles and the direction of the air flow are countercurrent, and the heat exchanger is not arranged in the air flow passage, so that the heat exchange efficiency is improved, and Since the apparatus can be made compact, the size of the apparatus body can be reduced.
【0051】また、気流は固体粒子との熱交換のためだ
けに使用され、過大な送風機の使用が不必要になり、風
量を下げることができるので、低騒音化が可能になると
いった優れた効果がある。The air flow is used only for heat exchange with the solid particles, so that the use of an excessive blower becomes unnecessary and the amount of air can be reduced, so that an excellent effect that noise can be reduced can be achieved. There is.
【図1】本発明の第一実施例を示す粒子流動熱交換装置
の構成図FIG. 1 is a configuration diagram of a particle flow heat exchange apparatus showing a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第二実施例を示す粒子流動熱交換装置
の構成図FIG. 2 is a configuration diagram of a particle flow heat exchange apparatus showing a second embodiment of the present invention.
【図3】第二実施例を示す粒子流動熱交換装置の平面断
面図FIG. 3 is a plan cross-sectional view of a particle flow heat exchange apparatus showing a second embodiment.
【図4】本発明の第三実施例を示す粒子流動熱交換装置
の構成図FIG. 4 is a configuration diagram of a particle flow heat exchange apparatus showing a third embodiment of the present invention.
【図5】従来技術1の粒子流動熱交換装置の構成図FIG. 5 is a configuration diagram of a particle flow heat exchange device according to prior art 1.
【図6】従来技術2の粒子流動熱交換装置の構成図FIG. 6 is a configuration diagram of a particle flow heat exchange device according to prior art 2.
11 装置本体 12 熱交換器 13 粒子貯溜部 14 固体粒子 15 搬送手段 16 送風機 17 吸入口 18 気流通過路 19 放熱部 20 分散体 25 気流 30 吸入口 31 送風機 32 固気分離板 33 気流分散板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Device main body 12 Heat exchanger 13 Particle storage part 14 Solid particle 15 Conveying means 16 Blower 17 Suction port 18 Air flow passageway 19 Heat radiating part 20 Dispersion 25 Air flow 30 Suction port 31 Blower 32 Solid gas separation plate 33 Air flow dispersion plate
Claims (4)
該熱交換器の周辺に粒子貯溜部が設けられ、装置本体の
下部から上部に固体粒子を上昇させる搬送手段が設けら
れ、前記粒子貯溜部上方に、送風機により吸入口から吸
い込まれた空気を装置本体上部に導く気流通過路が形成
され、該気流通過路に、落下してくる固体粒子と上昇気
流との間で熱の授受を行う放熱部が設けられ、該放熱部
に、固体粒子を水平方向に分散させる分散体が設けられ
たことを特徴とする粒子流動熱交換装置。1. A heat exchanger is provided at a lower portion of an apparatus main body,
A particle storage portion is provided around the heat exchanger, a conveying means for raising solid particles from a lower portion to an upper portion of the device main body is provided, and air sucked from a suction port by a blower is provided above the particle storage portion to the device. An airflow passage leading to the upper portion of the main body is formed, and a heat radiating unit that transfers heat between the falling solid particles and the rising airflow is provided in the airflow passage, and the solid particles are horizontally radiated to the heat radiating unit. A particle flow heat exchange device, comprising: a dispersant for dispersing in a direction.
該熱交換器の周辺に粒子貯溜部が設けられ、装置本体の
下部から上部に固体粒子を上昇させる搬送手段が設けら
れ、前記粒子貯溜部上方に、吸入口から送られてくる空
気と落下してくる固体粒子との間で熱の授受を行う放熱
部が設けられ、前記吸入口に、放熱部内に旋回流を発生
させる送風機が配されたことを特徴とする粒子流動熱交
換装置。2. A heat exchanger is provided at a lower portion of the apparatus main body,
A particle storage section is provided around the heat exchanger, and a conveying means for raising solid particles from a lower portion to an upper portion of the apparatus main body is provided, and the air sent from the suction port is dropped above the particle storage section. A heat exchange unit for transferring heat to and from incoming solid particles is provided, and a blower for generating a swirling flow in the heat dissipation unit is provided at the suction port.
いて、放熱部の壁が、網目状の固気分離板とされたこと
を特徴とする粒子流動熱交換装置。3. The particle fluidized heat exchanger according to claim 2, wherein the wall of the radiator is a mesh-like solid-gas separator.
該熱交換器の周辺に粒子貯溜部が設けられ、装置本体の
下部から上部に固体粒子を上昇させる搬送手段が設けら
れ、前記粒子貯溜部上方に、吸入口から送られてくる空
気と落下してくる固体粒子との間で熱の授受を行う放熱
部が設けられ、前記吸入口に、放熱部内で固体粒子を浮
遊流動させる気流を発生させる送風機が配され、前記放
熱部の下部に、気流を分散させて固体粒子を浮遊させる
気流分散板が設けられたことを特徴とする粒子流動熱交
換装置。4. A heat exchanger is provided at a lower portion of the apparatus main body,
A particle storage section is provided around the heat exchanger, and a conveying means for raising solid particles from a lower portion to an upper portion of the apparatus main body is provided, and the air sent from the suction port is dropped above the particle storage section. A radiator for transferring heat to and from the incoming solid particles is provided; a blower for generating an airflow for floating the solid particles in the radiator is provided at the suction port; A particle flow heat exchange device, comprising: an airflow dispersion plate for dispersing the particles to suspend solid particles.
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JP24613192A JP2754305B2 (en) | 1992-09-16 | 1992-09-16 | Particle flow heat exchanger |
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JPH0694382A JPH0694382A (en) | 1994-04-05 |
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