JPH01107095A - セパレート式ヒートパイプ熱交換器 - Google Patents
セパレート式ヒートパイプ熱交換器Info
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- JPH01107095A JPH01107095A JP26508487A JP26508487A JPH01107095A JP H01107095 A JPH01107095 A JP H01107095A JP 26508487 A JP26508487 A JP 26508487A JP 26508487 A JP26508487 A JP 26508487A JP H01107095 A JPH01107095 A JP H01107095A
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- heat
- heat pipe
- pipe
- heat exchanger
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- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 26
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 30
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims description 21
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims description 21
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 14
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 11
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 claims description 11
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D15/00—Heat-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
- F28D15/02—Heat-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 in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
- F28D15/0266—Heat-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 in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes with separate evaporating and condensing chambers connected by at least one conduit; Loop-type heat pipes; with multiple or common evaporating or condensing chambers
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- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は火力発電所等の廃ガス処理系統から熱回収を図
る大容量のセパレート式ヒートパイプ熱交換器に関する
ものである。
る大容量のセパレート式ヒートパイプ熱交換器に関する
ものである。
石炭火力発電所、重油火力発電所、その細大容量ボイラ
等の廃ガス処理系統から熱回収を図るためには、ノンリ
ークであると同時に、蒸発、凝縮の苦熱を利用した極め
て伝熱性能の優れたヒートパイプ熱交換器が有利である
。
等の廃ガス処理系統から熱回収を図るためには、ノンリ
ークであると同時に、蒸発、凝縮の苦熱を利用した極め
て伝熱性能の優れたヒートパイプ熱交換器が有利である
。
このようなヒートパイプ熱交換器としては、第２図に示
すように気液２層となるように作動液（２）を封入した
１本１本独立するヒートパイプ（１）を多数用い、これ
を中間仕切板（３）を貫通させて取付ける。中間仕切板
（３）の一方の側には高温廃ガスを流通せしめて蒸発部
（４）を形成し、他方の側に低温クリーンガス、例えば
空気を流通せしめて凝縮部（５）を形成する。このよう
にしてヒートパイプ（１）内の作動液の蒸発、凝縮によ
り高温廃ガスと低温空気間の熱交換を行なう方法（単管
式）が知られている。
すように気液２層となるように作動液（２）を封入した
１本１本独立するヒートパイプ（１）を多数用い、これ
を中間仕切板（３）を貫通させて取付ける。中間仕切板
（３）の一方の側には高温廃ガスを流通せしめて蒸発部
（４）を形成し、他方の側に低温クリーンガス、例えば
空気を流通せしめて凝縮部（５）を形成する。このよう
にしてヒートパイプ（１）内の作動液の蒸発、凝縮によ
り高温廃ガスと低温空気間の熱交換を行なう方法（単管
式）が知られている。
また第３図に示すようにヒートパイプを蒸発部（４）と
凝縮部（５）に分離し、それぞれ１列又は数列毎に両端
にヘッダー（６）、 （７）、 （８）、 （９）を取
付け、分離した蒸発部（４）を高温廃ガス側に、凝縮部
（５）を低温空気側に設ける。蒸発部（４）の蒸気側ヘ
ッダー管（６）と凝縮部（５）の蒸気側ヘッダー管（７
）を蒸気輸送管（１０）で連結し、蒸発部（４）の液側
ヘッダー管（８）と凝縮部（５）の液側ヘッダー管（９
）を液輸送管（１１）で連結し、内部に作動液（２）を
封入する。このようにして蒸発部（４）と凝縮部（５）
間で作動液（２）の蒸発と凝縮により高温廃ガスと低温
空気間の熱交換を行なう方法（セパレート式）が知られ
ている。
凝縮部（５）に分離し、それぞれ１列又は数列毎に両端
にヘッダー（６）、 （７）、 （８）、 （９）を取
付け、分離した蒸発部（４）を高温廃ガス側に、凝縮部
（５）を低温空気側に設ける。蒸発部（４）の蒸気側ヘ
ッダー管（６）と凝縮部（５）の蒸気側ヘッダー管（７
）を蒸気輸送管（１０）で連結し、蒸発部（４）の液側
ヘッダー管（８）と凝縮部（５）の液側ヘッダー管（９
）を液輸送管（１１）で連結し、内部に作動液（２）を
封入する。このようにして蒸発部（４）と凝縮部（５）
間で作動液（２）の蒸発と凝縮により高温廃ガスと低温
空気間の熱交換を行なう方法（セパレート式）が知られ
ている。
更にセパレート型には第４図に示すように分離したヒー
トパイプの蒸発部（４）を高温廃ガス側において、水平
に配置することにより、蒸発部（４）のヒートパイプの
クリーニングを容易にした方法（横型セパレート式）が
知られている。
トパイプの蒸発部（４）を高温廃ガス側において、水平
に配置することにより、蒸発部（４）のヒートパイプの
クリーニングを容易にした方法（横型セパレート式）が
知られている。
上記３つのタイプには一長一短があり、−概にどれがす
ぐれているかを判断することはむずかしい。
ぐれているかを判断することはむずかしい。
即ち単管式は大容量の場合、圧力容器となる可能性があ
り、ヒートパイプの一本毎に安全弁を取付けることが、
きわめて繁雑なばかりか、コスト高となる。
り、ヒートパイプの一本毎に安全弁を取付けることが、
きわめて繁雑なばかりか、コスト高となる。
セパレート式は最も汚れる高温廃ガス側ヒートパイプが
鉛直方向となるためフィンが水平となり、ダストの除去
が極めて困難である。
鉛直方向となるためフィンが水平となり、ダストの除去
が極めて困難である。
横型セパレート式は大容量の場合、ガスの流れは水平流
となることは必然で、そのため一つのブロック内の各蒸
発管が重力方向に並び、それに液を公平に分配するため
、液分配機構を必要とする。
となることは必然で、そのため一つのブロック内の各蒸
発管が重力方向に並び、それに液を公平に分配するため
、液分配機構を必要とする。
本発明はこれに鑑み種々検討の結果、上記３つの方式に
おける欠点の何れをも克服した全く新しい第４の方式に
よるセパレート式ヒートパイプ熱交換器を開発したもの
である。
おける欠点の何れをも克服した全く新しい第４の方式に
よるセパレート式ヒートパイプ熱交換器を開発したもの
である。
即ち本発明熱交換器は、廃ガスから熱回収を図るヒート
パイプ熱交換器の蒸発部と凝縮部を分離してガスの流れ
と直角に配置し、蒸発部にて蒸発した作動液体を凝縮部
に蒸気輸送管で導き、凝縮部にて凝縮した作動流体を液
輸送管で蒸発部に導き、蒸発部と凝縮部との間で熱交換
を行なわせるヒートパイプ熱交換器において、蒸発部と
凝縮部の蒸気側ヒートパイプ管群のガスの流れと直角な
方向の１列又は数列をヘッダーにまとめて１ブロックと
し、各ブロック毎のヘッダーを１本の蒸気輸送管で連結
し、蒸発部と凝縮部の液側ヒートパイプ管群を１本毎に
１本の液輸送管で連結したことを特徴とするものである
。
パイプ熱交換器の蒸発部と凝縮部を分離してガスの流れ
と直角に配置し、蒸発部にて蒸発した作動液体を凝縮部
に蒸気輸送管で導き、凝縮部にて凝縮した作動流体を液
輸送管で蒸発部に導き、蒸発部と凝縮部との間で熱交換
を行なわせるヒートパイプ熱交換器において、蒸発部と
凝縮部の蒸気側ヒートパイプ管群のガスの流れと直角な
方向の１列又は数列をヘッダーにまとめて１ブロックと
し、各ブロック毎のヘッダーを１本の蒸気輸送管で連結
し、蒸発部と凝縮部の液側ヒートパイプ管群を１本毎に
１本の液輸送管で連結したことを特徴とするものである
。
即ち本発明熱交換器は上記の如く廃ガスから熱回収を図
るヒートパイプ熱交換器において、蒸発部と凝縮部を分
離してガスの流れと直角に配置し、蒸発部にて発生した
蒸気を凝縮部に導くのに、蒸発部と凝縮部の蒸気側ヒー
トパイプ管群をガスの流れと直角な方向の１列又は数列
をヘッダーにまとめて１ブロックとし、各ブロック毎の
ヘッダーを１本の蒸気輸送管で連結することにより、圧
力容器規制として１ブロック毎に安全弁を取付けること
により対応することができる。また凝縮部にて凝縮した
作動流体を液輸送管で蒸発部に導くのに、蒸発部と凝縮
部の液側ヒートパイプ管群を１本毎に１本の液輸送管で
連結することにより、蒸発部のヒートパイプ管群への作
動液の分配を、特別の分配器を用いることなく均一に分
配することができる。
るヒートパイプ熱交換器において、蒸発部と凝縮部を分
離してガスの流れと直角に配置し、蒸発部にて発生した
蒸気を凝縮部に導くのに、蒸発部と凝縮部の蒸気側ヒー
トパイプ管群をガスの流れと直角な方向の１列又は数列
をヘッダーにまとめて１ブロックとし、各ブロック毎の
ヘッダーを１本の蒸気輸送管で連結することにより、圧
力容器規制として１ブロック毎に安全弁を取付けること
により対応することができる。また凝縮部にて凝縮した
作動流体を液輸送管で蒸発部に導くのに、蒸発部と凝縮
部の液側ヒートパイプ管群を１本毎に１本の液輸送管で
連結することにより、蒸発部のヒートパイプ管群への作
動液の分配を、特別の分配器を用いることなく均一に分
配することができる。
更に蒸発部のヒートパイプ管群をガスの流れと直角な、
水平方向に配置することにより、熱交換器の構成を簡素
化すると共に、蒸発部のヒートパイプ管群のクリーニン
グを容易にしたものである。
水平方向に配置することにより、熱交換器の構成を簡素
化すると共に、蒸発部のヒートパイプ管群のクリーニン
グを容易にしたものである。
このように本発明は蒸発系統を横型セパレート方式とし
、凝縮系統を単管式とすることにより、従来の単管式、
セパレート式及び横型セパレート式における短所を解消
し、それぞれの長所を合せ有するセパレート式ヒートパ
イプ熱交換器とすることができる。
、凝縮系統を単管式とすることにより、従来の単管式、
セパレート式及び横型セパレート式における短所を解消
し、それぞれの長所を合せ有するセパレート式ヒートパ
イプ熱交換器とすることができる。
（実施例〕
セパレート式ヒートパイプ熱交換器において、第１図に
示すようにヒートパイプ管群からなる蒸発部（４）と凝
縮部（５）を分離し、蒸発部（４）のヒートパイプ管群
をガスの流れと直角な水平方向に配置し、その１列の蒸
気側をヘッダー（６）でまとめて１ブロックとする。一
方凝縮部（５）のヒートパイプ管群をガスの流れと直角
な垂直方向に配置し、その１列の蒸気側をヘッダー（７
）でまとめて１ブロックとする。このようにして両ブロ
ックの蒸気側である両ヘッダー（６）、（７）を１本の
蒸気輸送管（１０）で連結する。
示すようにヒートパイプ管群からなる蒸発部（４）と凝
縮部（５）を分離し、蒸発部（４）のヒートパイプ管群
をガスの流れと直角な水平方向に配置し、その１列の蒸
気側をヘッダー（６）でまとめて１ブロックとする。一
方凝縮部（５）のヒートパイプ管群をガスの流れと直角
な垂直方向に配置し、その１列の蒸気側をヘッダー（７
）でまとめて１ブロックとする。このようにして両ブロ
ックの蒸気側である両ヘッダー（６）、（７）を１本の
蒸気輸送管（１０）で連結する。
また両ブロックの蒸発部（４）と凝縮部（５）における
ヒートパイプ管群の液側をそれぞれ１本毎に１本の液輸
送管（１１）で連結し、内部に作動液（２）を封入し、
本発明熱交換器を作製した。
ヒートパイプ管群の液側をそれぞれ１本毎に１本の液輸
送管（１１）で連結し、内部に作動液（２）を封入し、
本発明熱交換器を作製した。
これについて操作性を試べた。その結果蒸発部のヒート
パイプ管群をガスの流れと直角な水平方向に配置するも
、各ヒートパイプ管群には特別な液分配器を設けること
なく、各ヒートパイプ管群に液を配分することができた
。また蒸発部のヒートパイプ管群はガスの流れと直角な
水平方向に配置されるため、ヒートパイプ管群のクリー
ニングが容易となった。更に圧力容器としての規制につ
いても、一つのブロック毎に安全弁を取付ければよい等
、従来の単管式、セパレート式、横型セパレート式がそ
れぞれ有する欠点を確実に解消することができた。
パイプ管群をガスの流れと直角な水平方向に配置するも
、各ヒートパイプ管群には特別な液分配器を設けること
なく、各ヒートパイプ管群に液を配分することができた
。また蒸発部のヒートパイプ管群はガスの流れと直角な
水平方向に配置されるため、ヒートパイプ管群のクリー
ニングが容易となった。更に圧力容器としての規制につ
いても、一つのブロック毎に安全弁を取付ければよい等
、従来の単管式、セパレート式、横型セパレート式がそ
れぞれ有する欠点を確実に解消することができた。
本発明熱交換器は圧力容器としての規制及び蒸発部、の
ヒートパイプ管群のクリーニングが容易で、蒸発部のヒ
ートパイプ管群への作動液の分配に特別の分配器を必要
としない等、熱交換器の構成を簡素化し得る顕著な効果
を奏するものである。
ヒートパイプ管群のクリーニングが容易で、蒸発部のヒ
ートパイプ管群への作動液の分配に特別の分配器を必要
としない等、熱交換器の構成を簡素化し得る顕著な効果
を奏するものである。
第１図は本発明セパレート式ヒートパイプ熱交換器の一
実施例を示す説明図、第２図は従来の単管式ヒートパイ
プ熱交換器の一例を示す説明図、第３図は従来のセパレ
ート式ヒートパイプ熱交換器の一例を示す説明図、第４
図は従来の横型セパレート式ヒートパイプ熱交換器の一
例を示す説明図である。 １、ヒートパイプ ２、作動液 ３、隔壁 ４、蒸発部 ５、凝縮部 ６．７．蒸気側ヘッダー ８．９．液側ヘッダー １０、蒸気輸送管 １１、液輸送管 第１図 ｆ 厘■Ｉ↓↓↓ ６，１１ 第２図 第３図 第４図
実施例を示す説明図、第２図は従来の単管式ヒートパイ
プ熱交換器の一例を示す説明図、第３図は従来のセパレ
ート式ヒートパイプ熱交換器の一例を示す説明図、第４
図は従来の横型セパレート式ヒートパイプ熱交換器の一
例を示す説明図である。 １、ヒートパイプ ２、作動液 ３、隔壁 ４、蒸発部 ５、凝縮部 ６．７．蒸気側ヘッダー ８．９．液側ヘッダー １０、蒸気輸送管 １１、液輸送管 第１図 ｆ 厘■Ｉ↓↓↓ ６，１１ 第２図 第３図 第４図
Claims (3)
- （１）廃ガスから熱回収を図るヒートパイプ熱交換器の
蒸発部と凝縮部を分離してガスの流れと直角に配置し、
蒸発部にて蒸発した作動流体を凝縮部に蒸気輸送管で導
き、凝縮部にて凝縮した作動流体を液輸送管で蒸発部に
導き、蒸発部と凝縮部との間で熱交換を行なわせるヒー
トパイプ熱交換器において、蒸発部と凝縮部の蒸気側ヒ
ートパイプ管群のガスの流れと直角な方向の１列又は数
列をヘッダーにまとめて１ブロックとし、各ブロック毎
のヘッダーを１本の蒸気輸送管で連結し、蒸発部と凝縮
部の凝縮液側ヒートパイプ管群を１本毎に１本の液輸送
管で連結したことを特徴とするセパレート式ヒートパイ
プ熱交換器。 - （２）ヒートパイプ熱交換器の蒸発部のヒートパイプ管
群をガスの流れと直角な水平方向に配置する特許請求の
範囲第１項記載のセパレート式ヒートパイプ熱交換器。 - （３）ヒートパイプ式熱交換器の分離した蒸発部と凝縮
部を隣接し、蒸発部から凝縮部への蒸気輸送管を１ブロ
ック１本とし、凝縮部から蒸発部への液輸送管をのぞい
て蒸発部と凝縮部を直結したことを特徴とするセパレー
ト式ヒートパイプ熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26508487A JPH01107095A (ja) | 1987-10-20 | 1987-10-20 | セパレート式ヒートパイプ熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26508487A JPH01107095A (ja) | 1987-10-20 | 1987-10-20 | セパレート式ヒートパイプ熱交換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01107095A true JPH01107095A (ja) | 1989-04-24 |
Family
ID=17412376
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26508487A Pending JPH01107095A (ja) | 1987-10-20 | 1987-10-20 | セパレート式ヒートパイプ熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01107095A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012103009A2 (en) * | 2011-01-25 | 2012-08-02 | Heat-Pipe Technology, Inc. | Heat pipe system having common vapor rail |
| CN111623655A (zh) * | 2019-02-27 | 2020-09-04 | 泽鸿(广州)电子科技有限公司 | 热交换装置 |
-
1987
- 1987-10-20 JP JP26508487A patent/JPH01107095A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012103009A2 (en) * | 2011-01-25 | 2012-08-02 | Heat-Pipe Technology, Inc. | Heat pipe system having common vapor rail |
| WO2012103009A3 (en) * | 2011-01-25 | 2012-11-22 | Heat-Pipe Technology, Inc. | Heat pipe system having common vapor rail |
| CN111623655A (zh) * | 2019-02-27 | 2020-09-04 | 泽鸿(广州)电子科技有限公司 | 热交换装置 |
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