JPH07318292A - 緩衝板 - Google Patents

緩衝板

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JPH07318292A
JPH07318292A JP11072694A JP11072694A JPH07318292A JP H07318292 A JPH07318292 A JP H07318292A JP 11072694 A JP11072694 A JP 11072694A JP 11072694 A JP11072694 A JP 11072694A JP H07318292 A JPH07318292 A JP H07318292A
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JP
Japan
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heat transfer
fluid
buffer plate
tube
plate
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Application number
JP11072694A
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English (en)
Inventor
Tsutomu Shiga
勉 志賀
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
  • Details Of Heat-Exchange And Heat-Transfer (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】多管円筒式熱交換器の胴側入口管台1の近く
に、緩衝板3とガイド6を連設して、流体を緩衝板3の
裏面部に導く。また、胴側入口管台1の近くに、伝熱管
2の長手方向と角度を持つように移動させる調節機構を
有する緩衝板3と、ガイド6を連設して、流体を緩衝板
3の裏面部に導く。 【効果】緩衝板とガイドを連設したことにより、流体を
緩衝板の裏面側に方向変換させ、流体の滞留部を無くし
て熱伝導を良くし、熱交換器の伝熱性能が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は液体及び気体を扱う多管
円筒式熱交換器に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の多管円筒式熱交換器は、図1に示
すように、胴側入口管台1より高温(又は低温)流体が
入り、伝熱管2の管群の隙間を通る間に伝熱管内を流れ
る低温(又は高温)流体と熱交換を行って胴側出口管台
4へ抜けるが、伝熱管に流体が直接衝突するため、流体
の速度によっては振動・摩耗・腐食が生じ、著しい場合
は伝熱管の破損につながってしまう。
【0003】これを防止するため、胴側入口管台付近に
緩衝板3を設け、流体が入口での速度で伝熱管に直接衝
突しない構造としていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】多管円筒式熱交換器に
おいて、胴側の入口で流体がそのまま伝熱管に衝突しな
いように緩衝板を設けると、緩衝板裏面付近の伝熱管部
分に、流れの滞留部が生じてしまう。流れの滞留部が生
じると、この部分の伝熱性能が低下し、全体の熱交換効
率が悪化する。このため伝熱面積に余裕を多くとり、熱
交換器を大きくしなければならない。
【0005】したがって、熱交換器の胴側内部に流れの
滞留部を生じさせない構造にする必要がある。
【0006】
【課題を解決するための手段】多管円筒式熱交換器の胴
側内部に緩衝板による滞留部を生じさせないために緩衝
板とガイドを連設する。伝熱管の長手方向に対して緩衝
板に角度を設ける。
【0007】
【作用】緩衝板とガイドを連設することにより、流体を
緩衝板の裏面側へ導くことができ、流れ方向が変わると
同時に整流効果が得られ、滞留部を無くすことができ
る。
【0008】また、緩衝板を熱交換器の胴側内部で角度
を設けることにより、速い流体速度に対しても整流効果
が得られ、滞留部を無くすことができる。
【0009】更に、緩衝板取付角度の調節機構を設ける
ことによって、流体速度に関係無く整流効果が得られ、
滞留部を無くして伝熱性能の向上が図れる。
【0010】
【実施例】
〔実施例1〕多管円筒式熱交換器の機能について、図1
を利用して以下に述べる。
【0011】多管円筒式熱交換器の構造は図1に示すよ
うに、円筒胴内に伝熱管の管群を設け、胴内を流れる高
温(又は低温)流体と、伝熱管内を流れる低温(又は高
温)流体との間で、伝熱管の外表面部分で熱交換を行う
機能を有している。
【0012】伝熱管壁を介しての高温流体温度と低温流
体温度の熱伝導は、各流体が滞留している場合より、一
定速度をもって移動している場合の方が交換熱量の大き
いことが一般的に知られており、熱交換器内の各流体は
一定方向に流れているのが一般的である。
【0013】図1において、胴側入口管台1より高温
(又は低温)流体が入り、低温(又は高温)流体が内部
を通っている伝熱管2の管群の隙間を通り抜け、何枚か
のじゃま板5に区切られた空間を蛇行して、胴側出口管
台4へ抜け出る。
【0014】低温(又は高温)流体は、一端のガイド6
から入り、伝熱管内を通って他端へ抜け、再度、伝熱管
内を通って元の端へ抜け、センタじゃま板7より抜け出
る。伝熱管は直径約20mm〜30mm程度の細長い管が使
用され、支持効果を兼ねて、じゃま板が適正位置に設け
られ、流体の通路を形成している。
【0015】流体が胴側入口管台より入る時、直接、伝
熱管に衝突すると流体の速度エネルギが細い伝熱管に当
り、伝熱管を振動させて、伝熱管を支持しているじゃま
板の孔部分との間で摺動・摩耗が生じ、著しい場合は伝
熱管の表面に腐食が生じて破損に至る。
【0016】このため、流体が直接伝熱管に衝突するの
を防止するため、胴側入口管台付近の伝熱管管群の直前
に緩衝板3を設ける構造が一般的に採用されている。
【0017】胴側入口管台より入った流体は、一旦、緩
衝板に衝突した後、左右に分れて、伝熱管管群の隙間を
通りぬけ、胴側出口管台へ抜けるが、緩衝板の裏面側と
なる伝熱管部分には流体が流れずに滞留部が生じる。こ
の滞留部における熱交換は、流体が流れている部分より
熱伝導が悪く、伝熱性能が悪くなるので熱交換器の性能
が低下する。この低下部分を補うために熱交換器の寸法
を大きくする必要が生じている。
【0018】図2は本発明による熱交換器の断面図を示
す。
【0019】胴側入口管台1より入った高温(又は低
温)流体は、緩衝板3に衝突し、左右に分れる。緩衝板
と連設されているガイド6により、流体は従来の構造と
比較して流れ方向が変わり、緩衝板の裏面側にある伝熱
管2の方へ流れて、センタじゃま板7に沿って伝熱管管
群の隙間を通り抜ける。さらに、じゃま板5によって形
成された通路を流れて胴側出口管台4より抜け出る。
【0020】低温(又は高温)流体は管側入口管台(図
示省略)より入って、伝熱管内を通り、再び伝熱管内を
通った後、管側出口管台(図示省略)より抜け出る。
【0021】高温(又は低温)流体は、緩衝板と連設さ
れたガイドによって、緩衝板裏面側へ導かれるため胴内
での流体の滞留部が無くなる。この結果、熱伝導が良く
行われて伝熱性能が向上し、熱交換器の性能が向上す
る。
【0022】〔実施例2〕図3は本発明による熱交換器
の断面図を示す。
【0023】胴側入口管台1より入った高温(又は低
温)流体は、緩衝板3に衝突し、左右に分れる。緩衝板
は伝熱管2の長手方向に対して角度θを有して取り付け
られている。流体は緩衝板と連設されているガイド6に
より、従来と比較して流れ方向が変わり、緩衝板の裏面
側にある伝熱管の方へ流れて、センタじゃま板7に沿っ
て伝熱管管群の隙間を通り抜ける。さらに、じゃま板5
によって形成された通路を流れて胴側出口管台4より抜
け出る。
【0024】低温(又は高温)流体は管側入口管台(図
示省略)より入って、伝熱管内を通り、再び伝熱管内を
通った後、管側出口管台(図示省略)より抜け出る。
【0025】高温(又は低温)流体は、緩衝板と連設さ
れたガイドによって、緩衝板裏面側へ導かれるため胴内
での流体の滞留部が無くなる。
【0026】緩衝板に、伝熱管の長手方向に対して角度
θがついているため、流体の速度が速い場合でも、緩衝
板が適切な方向に流体を導く案内板の役割をしている。
【0027】この結果、熱伝導が良く行われて伝熱性能
が向上し、熱交換器の性能が向上する。
【0028】〔実施例3〕図4は、本発明による熱交換
器の断面図を示す。
【0029】胴側入口管台1より入った高温(又は低
温)流体は、緩衝板3に衝突し、左右に分れる。緩衝板
は伝熱管2の長手方向に対して角度θを有して取り付け
られている。流体は緩衝板と連設されているガイド6に
より、従来と比較して流れ方向が変わり、緩衝板の裏面
側にある伝熱管の方へ流れて、センタじゃま板7に沿っ
て伝熱管管群の隙間を通り抜ける。さらに、センタじゃ
ま板5によって形成された通路を流れて胴側出口管台4
より抜け出る。
【0030】低温(又は高温)流体は管側入口管台(図
示省略)より入って、伝熱管内を通り、再び伝熱管内を
通った後、管側出口管台(図示省略)より抜け出る。
【0031】高温(又は低温)流体は、緩衝板と連設さ
れたガイドによって、緩衝板裏面側へ導かれることから
胴内での流体の滞留部が無くなる。
【0032】緩衝板3は、センタじゃま板7の先端に、
ヒンジ状の左右可動取付具を介して取り付けられ、伝熱
管2の長手方向との角度θは自在に変更できる構造であ
る。緩衝板3の両端部には、連結棒8が接続されて、連
結棒8の固定位置によって角度θの変更が可能で、角度
を設定した後は、固定具9で連結棒8の移動を固定して
緩衝板3の角度を維持する。
【0033】緩衝板3に、伝熱管2の長手方向に対して
角度θがついていることから、流体の速度が速い場合で
も、緩衝板3が適切な方向に流体を導く案内板の役割を
果たしている。また、緩衝板3の角度調節機構により、
流体の速度に関係無く、流体を適切な方向に導くことが
できる。
【0034】この結果、熱伝導が良く行われて伝熱性能
が向上し、熱交換器の性能が向上する。
【0035】
【発明の効果】緩衝板とガイドを連設したことにより、
流体を緩衝板の裏面側に方向変換させ、且つ整流効果を
持たせ、流体の滞留部を無くして熱伝導を良くし、熱交
換器の持つ伝熱面積を有効に活用して伝熱性能を向上さ
せる。
【0036】また、緩衝板に、伝熱管の長手方向に対し
て角度θがついているため、流体の速度が速い場合で
も、緩衝板が適切な方向に流体を導く案内板の役割を果
たしている。また、緩衝板の角度調節機構により、流体
の速度に関係無く、流体を適切な方向に導くことがで
き、伝熱性能が向上して熱交換器の性能を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の多管円筒式熱交換器の部分断面図。
【図2】本発明の一実施例の熱交換器の断面図。
【図3】本発明の第二実施例の熱交換器の断面図。
【図4】本発明の第三実施例の熱交換器の断面図。
【符号の説明】
1…胴側入口管台、2…伝熱管、3…緩衝板、4…胴側
出口管台、5…じゃま板、6…ガイド、7…センタじゃ
ま板。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】多管円筒式の熱交換器において、伝熱性能
    向上の観点から、矩形の断面を有するガイドを連設し
    て、熱交換器内に流体の滞留部を無くすことを特徴とす
    る緩衝板。
  2. 【請求項2】多管円筒式の熱交換器において、伝熱性能
    向上の観点から、ガイドを連設して、前記伝熱管の長手
    方向に対して角度を有することにより、前記熱交換器内
    に流体の滞留部を無くすことを特徴とする緩衝板。
  3. 【請求項3】多管円筒式の熱交換器において、伝熱性能
    向上の観点から、ガイドを連設して、前記伝熱管の長手
    方向に対する角度を調節可能とする機構を有して前記熱
    交換器内に流体の滞留部を無くすことを特徴とした緩衝
    板。
JP11072694A 1994-05-25 1994-05-25 緩衝板 Pending JPH07318292A (ja)

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