JPH0255720B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、例えば冷却器等に使用される凝縮管
の外表面に生成される凝縮液膜を電気的に取り除
き、凝縮熱伝達を向上せしめようとする凝縮熱伝
達促進装置の改良に関する。

（従来の技術） 省エネルギを推進するには、低温廃熱をいかに
有効に活用するかが重要である。現在、100℃以
下の低温廃熱はほとんど回収されず、工場等から
排出される熱量の60％近くが100℃以下の低温廃
熱であることを鑑みれば、低温廃熱からエネルギ
回収は化石燃料の節約に不可欠である。

低温廃熱エネルギの回収を行なう場合、冷媒と
して例えばフロン、アンモニア等の低沸点媒体を
用いて発電を行なうことが有効活用の一手段であ
る。

ところが、熱源が低温であるため、火力発電や
原子力発電とくらべると、発電効率が極めて低
く、また、熱源と冷却水との温度差が小さいため
に火力発電等と同程度の出力を得るには、凝縮ま
たは蒸発のための熱交換器の伝熱面積を復水器等
のそれに比べ、およそ10倍以上としなければなら
ない。

このため、低温廃熱利用の発電プラントでは、
熱交換器の作製コストが極めて大となり、実用化
の障害となつている。

したがつて、熱交換器の小形化に当つては熱交
換率の改善、向上が必要かつ不可欠になつてい
る。

従来、熱交換器はその伝熱面積を広げながら全
体構造を小形化するよう凝縮表面に種々工夫を加
えたり、あるいは凝縮面を構成する材質を改良し
たりしているが、未だ飛躍的に熱交換率を向上さ
せるには至つていない。また、使用媒体の表面張
力を利用したり、滴状凝縮を利用して凝縮面に生
成される液膜を薄くする方法も提案されている
が、低温廃熱回収サイクルで通常使用される媒
体、例えばフロンには向かない。

ところで、近時、凝縮面に電極を対峙し、これ
ら相互間に高電圧を印加すると凝縮面に生成され
る液膜が電極に引き寄せられる点に着目して、凝
縮面の液膜を強制的に取り除く技術がすでに提案
されている（特開昭56−42096号公報、特公昭59
−41117号公報、特公昭59−41118号公報）。さら
に、この種技術の改良として、例えば特開昭59−
134495号公報に見る如く、線状の電極を管軸に沿
つてスパイラルに巻回するものがすでに提案され
ている。この技術によれば、線状の電極を管軸に
沿つてスパイラルに巻回しているため、凝縮熱伝
達率が上記技術にくらべ、約２〜３倍に向上して
いることが確認されている。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、上記数値は未だ実験段階の域を越え
ず、上記技術をそのまま実用機に供しても種々の
不具合、不都合がある。すなわち、凝縮面に生成
される液膜は、管軸に対してスパイラルに配した
線状の電極に極めて良好に引き寄せられるもの
の、引き寄せられる液量には接触面積の関係上、
限りがあり、容器全体から見た場合、さほど熱伝
達の向上は見受けられない。

かように、凝縮液の処理能力に限界があり、こ
のため凝縮液の処理能力を今以上に高めることが
要望されている。

そこで、本発明は、上記の点に鑑み、電極に引
き寄せられる凝縮液の処理能力を飛躍的に向上せ
しめようとする新規な凝縮熱伝達促進装置を提供
することを目的とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上記目的を達成するために、凝縮管
外表面に対峙する支持棒を介して管軸方向にスパ
イラルに巻回する電極を有する凝縮熱伝達促進装
置において、上記凝縮管をスパイラルに巻回する
電極には捩りが加えられた反転部を形成すること
を特徴とする。

（作用） 凝縮面から電極に引き寄せられた凝縮液は、ス
パイラル状に配された電極に沿つて流下し、反転
部に至る。ここで、今迄、電極の一表面上に付着
していた凝縮液はその裏面に移動する形になり、
電極の他の表面上にも新たに凝縮液が引き寄せら
れる。かくして、電極の両表面上に引き寄せられ
た凝縮液は、そのまま流下し、支持棒に至り、こ
こからその軸方向に沿つて流れる。

かように、凝縮液の処理量を向上せしめれば、
凝縮熱伝達率は飛躍的に向上する。

（実施例） 以下本発明の一実施例を図面を参照して説明す
る。

第１図において、符号１は凝縮管を示し、この
凝縮管１の外表面には一定の距離を置いて複数の
支持棒２ａ，２ｂ，２ｃが対峙する。支持棒２
ａ，２ｂ…間には、上記管軸に対してスパイラル
状に巻回する帯状の電極３，３…が添設されてお
り、電極３，３…の横断面は支持棒２ａ，２ｂ…
の軸方向に沿つて長くなるように形成してある。

上記支持棒２ａ，２ｂ…間に装架する電極３，
３…には反転部４ａ，４ｂ…がそれぞれ形成され
ている。これら反転部４ａ，４ｂ…は電極の横断
面の中心と縦断面の中心との交点を基点に180°の
捩りを加えることによつて形成するものである。
また、これら反転部４ａ，４ｂ…は支持棒２ａ，
２ｂ…間の略中央部位に位置することが最も望ま
しい。というのは、後述するように、凝縮液の処
理能力を極力高めるためである。

しかして、第２図Ａ乃至第２図Ｄは凝縮液が電
極に引き寄せられ、流下する挙動を示すものであ
つて、図中、凝縮面５と電極３との間に高電圧が
印加されると、液６は図示の如く電極３に引き寄
せられる。すなわち、第２図Ａは第１図のＡ部
に、第２図Ｂは第１図のＢ部に、第２図Ｃは第１
図のＣ部に、また第２図Ｄは第１図のＤ部に、そ
れぞれ対応するものであつて、第２図ａでは支持
棒２ａに固設する電極３の横断面が軸方向に沿つ
て長くなつている関係上、液６がその一側面６ａ
に付着する量も高い。かように、付着した液６が
電極３に沿つて流下し、第２図Ｂの反転部４ａに
至る。この反転部４ａにおいて、今迄、電極３の
一側面６ａに付着していた液６はその他側面６ｂ
（裏面側）に移動し、ここに新しく液６を引き寄
せる側面が形成される。かくして、両側面６ａ，
６ｂに付着した液６は第２図Ｃに至ると、電極３
の両側面６ａ，６ｂも凝縮面５に対して略平行状
態になるから、液嵩も増し、次いで第２図Ｄに至
ると、液６は電極３の両側面６ａ，６ｂからこほ
れ落ちるようになり、その溢液は支持棒２ａをつ
たわつて流れる。なお、本実施例は帯状の電極に
反転部を設けたけれども、この実施例に限らず、
例えば細線状の電極を幾重にも束ねて反転部を設
けても良く、また、極太の電極に反転部を設けて
も良い。要は凝縮液の処理能力を高くすれば良い
のである。

〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明によれば、凝縮面
で生成される凝縮液を引き寄せる電極に反転部を
設け、この反転部を境として電極の両側面（表面
および裏面）に凝縮液を付着させるようにしたか
ら、凝縮液の処理能力は一段と高まり、この種の
分野において、熱授受の交換熱量は飛躍的に向上
することが期待される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す概略図、第２
図Ａ乃至第２図Ｄは凝縮面から電極に液が引き寄
せられ、電極に沿つて流下する付着液の変化量の
挙動を示す模式図である。 １……凝縮管、２ａ，２ｂ，２ｃ……支持棒、
３……電極、４ａ，４ｂ，４ｃ……反転部、５…
…凝縮面。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 凝縮管外表面に対峙する支持棒を介して管軸
   方向にスパイラルに巻回する電極を有する凝縮熱
   伝達促進装置において、上記凝縮管をスパイラル
   に巻回する電極には捩りが加えられた反転部を形
   成することを特徴とする凝縮熱伝達促進装置。 ２ 電極の反転部は、支持棒間の略中央に位置す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   凝縮熱伝達促進装置。 ３ 支持棒に添設する電極の横断面は、支持棒の
   軸方向に長く形成することを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の凝縮熱伝達促進装置。