JPS5828987A - ヒ−トパイプ式熱交換装置 - Google Patents
ヒ−トパイプ式熱交換装置Info
- Publication number
- JPS5828987A JPS5828987A JP12768481A JP12768481A JPS5828987A JP S5828987 A JPS5828987 A JP S5828987A JP 12768481 A JP12768481 A JP 12768481A JP 12768481 A JP12768481 A JP 12768481A JP S5828987 A JPS5828987 A JP S5828987A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- temperature fluid
- fluid
- heat pipe
- pipes
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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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
- F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D7/08—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being otherwise bent, e.g. in a serpentine or zig-zag
- F28D7/082—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being otherwise bent, e.g. in a serpentine or zig-zag with serpentine or zig-zag configuration
- F28D7/085—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being otherwise bent, e.g. in a serpentine or zig-zag with serpentine or zig-zag configuration in the form of parallel conduits coupled by bent portions
- F28D7/087—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being otherwise bent, e.g. in a serpentine or zig-zag with serpentine or zig-zag configuration in the form of parallel conduits coupled by bent portions assembled in arrays, each array being arranged in the same plane
-
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- 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
- F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D7/08—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being otherwise bent, e.g. in a serpentine or zig-zag
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- 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】
本発明は高効率でコンパクトな高蝿流体と低温流体とで
ヒートパイプにより熱交換するヒートパイプ式熱交換装
置に関するものである。
ヒートパイプにより熱交換するヒートパイプ式熱交換装
置に関するものである。
近来前述のヒートパイプ式熱交換器が多用されるように
なった。これは在来の多管式熱交換器に比べし一ドパイ
ブの性能が著しく優れているため大幅な小型化が図れる
ためである。例えば特開昭ｓ ｓ −２０３６４に示さ
れたヒートパイプ式熱交換器は被加熱流体を流通させる
大きなドラムの管板にヒートパイプ嵌合管を取付け、と
の嵌合管にヒートパイプを挿入し、熱ガス側からの入熱
を回収するようになしてあり、在来の熱交換器に比べ非
常にコンパクト罠なっている。しかし、近年省エネルギ
が進み、必要な伝達面積も小さくなる傾向にあシ、熱ガ
ス流通方向のヒートパイプ列数はガスの通過抵抗を減少
させる目的からも最小にすると同時にガスの通遇する断
面積は大きくすることが望まれている。
なった。これは在来の多管式熱交換器に比べし一ドパイ
ブの性能が著しく優れているため大幅な小型化が図れる
ためである。例えば特開昭ｓ ｓ −２０３６４に示さ
れたヒートパイプ式熱交換器は被加熱流体を流通させる
大きなドラムの管板にヒートパイプ嵌合管を取付け、と
の嵌合管にヒートパイプを挿入し、熱ガス側からの入熱
を回収するようになしてあり、在来の熱交換器に比べ非
常にコンパクト罠なっている。しかし、近年省エネルギ
が進み、必要な伝達面積も小さくなる傾向にあシ、熱ガ
ス流通方向のヒートパイプ列数はガスの通過抵抗を減少
させる目的からも最小にすると同時にガスの通遇する断
面積は大きくすることが望まれている。
後者の要求を満足するに社ドラム径を大きくせざるを得
す、これがドラム型液室を使用するヒートパイプ式熱交
換器の小型化を阻む要因となっている。これに対し、ド
ラム部を箱１１にすれば、ガス室側、液室側を含めた装
置全体の大きさをコンパクトにすることが可能であり、
圧力のかかる液室には、最大使用圧力に応じた充分な補
強をすればよいと考えられる。しかしながらこれは理論
的には可能であるが、箱型圧力容器は長期使用に対する
信頼性が低いため、圧力容器としての試験に合格するこ
とは極めて困難で、実質的には工業化されてないのが現
状である。
す、これがドラム型液室を使用するヒートパイプ式熱交
換器の小型化を阻む要因となっている。これに対し、ド
ラム部を箱１１にすれば、ガス室側、液室側を含めた装
置全体の大きさをコンパクトにすることが可能であり、
圧力のかかる液室には、最大使用圧力に応じた充分な補
強をすればよいと考えられる。しかしながらこれは理論
的には可能であるが、箱型圧力容器は長期使用に対する
信頼性が低いため、圧力容器としての試験に合格するこ
とは極めて困難で、実質的には工業化されてないのが現
状である。
本発明者らはかかる現状に鑑み鋭意研究の結果、圧力容
器量流体室を有し、しかも熱交換装置として組立てた時
、装置全体の大きさが極めてコンバク）Ｋなる以下の熱
交換装置を発明した。
器量流体室を有し、しかも熱交換装置として組立てた時
、装置全体の大きさが極めてコンバク）Ｋなる以下の熱
交換装置を発明した。
すなわち、本発明は、高温流体と低温流体とをヒートパ
イプにょ９熱交換させるようＫしたヒートパイプ式熱交
換装置において、前記流体の一方が通る第１の流体路と
なる所定長の円管をその軸中心線が同一平面上にあるよ
うに並べて配列すると共に、ヒートパイプをその一方の
側が該円管列と格子状になるように全円管をその列方向
に貫通せしめて円管の軸方向に列状に配列し、ヒートパ
イプの他方を前記流体の他方が通る第２の流体路内に挿
入するようになした熱交換ユニットからなることを特徴
とするヒートパイプ式熱交換装置である。
イプにょ９熱交換させるようＫしたヒートパイプ式熱交
換装置において、前記流体の一方が通る第１の流体路と
なる所定長の円管をその軸中心線が同一平面上にあるよ
うに並べて配列すると共に、ヒートパイプをその一方の
側が該円管列と格子状になるように全円管をその列方向
に貫通せしめて円管の軸方向に列状に配列し、ヒートパ
イプの他方を前記流体の他方が通る第２の流体路内に挿
入するようになした熱交換ユニットからなることを特徴
とするヒートパイプ式熱交換装置である。
以下、本発明の詳細を図面に基づいて説明する。第１図
は本発明の実施例の熱ガスの流れ方向に直交する断面図
、第２図は第１図のムーム矢視断面図、第３図、第４５
ａは他の実施例のムーム矢視断面図である。
は本発明の実施例の熱ガスの流れ方向に直交する断面図
、第２図は第１図のムーム矢視断面図、第３図、第４５
ａは他の実施例のムーム矢視断面図である。
図Ｋかいて、１０は熱ガスの流路すなわち高温流路であ
る熱ガス室で、側板１１，１！。
る熱ガス室で、側板１１，１！。
１３からダクト状に構成されている。
２０は熱交換ユニットで、加熱される水等の流体の流路
となる流体室２１を構成する円管２２をその軸中心線が
同一平面にあるように並べて配列すると共に、管表面が
放熱面とな夕内儒にヒートパイプ２３を挿着するヒート
パイプ２３の取着管２４を円管２２と図の如く格子状に
なるようにその並び列方向に全円管２２を貫通せしめて
円管２２の軸方向に配列した構成としである。なお、峰
着管２４の円管２２の各貫通部は全周溶接して気密を保
つようｋしである。又、ヒートパイプ２３の熱ガス儒２
３ａには通常、伝熱面積を増すためのフィン２Ｓがその
表面に＊＊されている。ヒートパイプ２３はその除熱側
ｚｓ’ｂが取着管２４内に挿入され、ねじ付コネクタ２
６によって取着管２４に取着される。
となる流体室２１を構成する円管２２をその軸中心線が
同一平面にあるように並べて配列すると共に、管表面が
放熱面とな夕内儒にヒートパイプ２３を挿着するヒート
パイプ２３の取着管２４を円管２２と図の如く格子状に
なるようにその並び列方向に全円管２２を貫通せしめて
円管２２の軸方向に配列した構成としである。なお、峰
着管２４の円管２２の各貫通部は全周溶接して気密を保
つようｋしである。又、ヒートパイプ２３の熱ガス儒２
３ａには通常、伝熱面積を増すためのフィン２Ｓがその
表面に＊＊されている。ヒートパイプ２３はその除熱側
ｚｓ’ｂが取着管２４内に挿入され、ねじ付コネクタ２
６によって取着管２４に取着される。
ヒートパイプ２３の外面と取着管２ｓ内面との間の一関
には伝熱を改善する丸めのす−マルコンバウンドを充填
する。
には伝熱を改善する丸めのす−マルコンバウンドを充填
する。
また、各円管２２の両端には、接続用の煙管２７を中央
部に貫通して取着した管板２８が溶接されている。そし
て、円管２２はフランジ接続によ〉図示の如く連絡管ｚ
ｓＫより直列接続され流体室２１を構成する。なお、
ＰＩ 、Ｐ２は流体室２１ｉＩＣ接続されたプロセス配
管である。
部に貫通して取着した管板２８が溶接されている。そし
て、円管２２はフランジ接続によ〉図示の如く連絡管ｚ
ｓＫより直列接続され流体室２１を構成する。なお、
ＰＩ 、Ｐ２は流体室２１ｉＩＣ接続されたプロセス配
管である。
一方、取着管２４のと一ドパイブ２３１１着１１の端部
に社、熱交換エニン）２０を熱ガス室１ｍ）等の使用個
所に取付けるため０ＩＩＬ付板３０が溶接しである。
に社、熱交換エニン）２０を熱ガス室１ｍ）等の使用個
所に取付けるため０ＩＩＬ付板３０が溶接しである。
従って、図示の如く、ヒートパイプ２３の熱ガス側鵞３
１を上部側板１３に設けた取付穴１３ａから熱ガス室１
０内に挿入し、パラ中ン等を介して取付板３０を上部側
板１３に取付性ることにより、熱交換ユニット２０は熱
ガス室１０にセットされ、もって前述のヒートパイプ式
熱交換装置が構成される。
１を上部側板１３に設けた取付穴１３ａから熱ガス室１
０内に挿入し、パラ中ン等を介して取付板３０を上部側
板１３に取付性ることにより、熱交換ユニット２０は熱
ガス室１０にセットされ、もって前述のヒートパイプ式
熱交換装置が構成される。
そζで、図の如く、流体室！ Ｉ Ｋ２０セス配管Ｐｉ
、Ｐ２を接続し水等の低温流体を供給し、熱ガス室１
０に排ガスラインを接続して高温排ガス等Ｏ高温流体を
供給すると、公知の通９ヒートパイプ２ｓ群の作用によ
り高温流体から低温流体へ熱が効果的に回収される。
、Ｐ２を接続し水等の低温流体を供給し、熱ガス室１
０に排ガスラインを接続して高温排ガス等Ｏ高温流体を
供給すると、公知の通９ヒートパイプ２ｓ群の作用によ
り高温流体から低温流体へ熱が効果的に回収される。
ところで、本例では前述の通り、流体室２１は円管ｚ２
を並設した多段構成となしであるので、流体室が高耐圧
でコンバク）Ｋでき、流体の流速を＾めることかできる
から熱伝達率を非常に大きくとれる利点がある。そのた
め必要な流体室２１が減らせ起動時の蓄熱負荷を減少で
きる。しかも耐圧も充分高くすることができる。
を並設した多段構成となしであるので、流体室が高耐圧
でコンバク）Ｋでき、流体の流速を＾めることかできる
から熱伝達率を非常に大きくとれる利点がある。そのた
め必要な流体室２１が減らせ起動時の蓄熱負荷を減少で
きる。しかも耐圧も充分高くすることができる。
その上、前述の通りコンパクトなユニット構成のため、
堆扱いが容易であり、据付は作業。
堆扱いが容易であり、据付は作業。
運搬作業の合理化、及び保管スペース、取付スペースの
面からも非常に有利である。
面からも非常に有利である。
又、短管２７は管板２１１に対して図示の如く流体の流
れを急拡大急縮少させる構成になっており、よって乱流
効果が増大し、装置の小型化ＫＩＩＬい効果がある。
れを急拡大急縮少させる構成になっており、よって乱流
効果が増大し、装置の小型化ＫＩＩＬい効果がある。
以上本発明を＊ｍ例に基いて説明したが、本発明はかか
る実施例に限定されるものではない。
る実施例に限定されるものではない。
最も基本となる熱交換ユニットを１ケ有するものを示し
たが、熱交換ユニットを複数個並設して屯良いことは本
発明の趣旨から明らかであり、熱交換ユニットの組合せ
個数、熱交換ユニットを構成する円管及びヒートパイプ
の数は設計上の問題であり、プロセス条件等から適宜設
計する必要がある。
たが、熱交換ユニットを複数個並設して屯良いことは本
発明の趣旨から明らかであり、熱交換ユニットの組合せ
個数、熱交換ユニットを構成する円管及びヒートパイプ
の数は設計上の問題であり、プロセス条件等から適宜設
計する必要がある。
又、流体室の構成として円管を直列接続し友ものを示し
たが、円管の同じ側の全短管をまとめてヘッドとしてこ
れに入口、出口を設けて円管を並列接続となるようＫし
ても良く、又円管の数が増加した場合、あるいは熱交換
二ニア）が複数個並設された場合等では他の円管接続法
が考えられる。いずれも設計上の問題で、必要な流速等
のプロセスガスに適しえものを選定すれば喪い。
たが、円管の同じ側の全短管をまとめてヘッドとしてこ
れに入口、出口を設けて円管を並列接続となるようＫし
ても良く、又円管の数が増加した場合、あるいは熱交換
二ニア）が複数個並設された場合等では他の円管接続法
が考えられる。いずれも設計上の問題で、必要な流速等
のプロセスガスに適しえものを選定すれば喪い。
又、と−ドパイブの取付けを保全性に優れ九取着管を介
して行なうものを示したが、第３図に示すように円管に
ヒートパイプを直接貫通させて溶接しても嵐く、ヒの場
合は、前述の実施例のものに比較して流体室内の熱伝達
が喪いという利点がある。Ｉｌｌ！に第４図の如く、ヒ
ートパイプ端部を前例の如く円管から突出させず円管内
に収納しても良く、この場合は突出させたものに比し、
外部突出部の放熱による損失がなくなる利点がある。な
お、第２図〜第４図の矢印は熱ガスの流れの向きを示す
が、とれは本なる例示であｐ１図示と逆でもよい。
して行なうものを示したが、第３図に示すように円管に
ヒートパイプを直接貫通させて溶接しても嵐く、ヒの場
合は、前述の実施例のものに比較して流体室内の熱伝達
が喪いという利点がある。Ｉｌｌ！に第４図の如く、ヒ
ートパイプ端部を前例の如く円管から突出させず円管内
に収納しても良く、この場合は突出させたものに比し、
外部突出部の放熱による損失がなくなる利点がある。な
お、第２図〜第４図の矢印は熱ガスの流れの向きを示す
が、とれは本なる例示であｐ１図示と逆でもよい。
１！に、排ガス等から水等のプロセス流体に熱回収する
ものに適用したものを示したが、流体室への低温流体と
しては液体のみならず空気。
ものに適用したものを示したが、流体室への低温流体と
しては液体のみならず空気。
プロセスガス等の気体も適用できることは云うまでもな
い。又、流体室に高温流体を流し、ガス室側に低温流体
を流して熱交換させる場合にも適用できる。
い。又、流体室に高温流体を流し、ガス室側に低温流体
を流して熱交換させる場合にも適用できる。
以上の通９、本発明は種々の態様での実施が可能である
が、これらは本実＃４に含まれるものである。なお、上
述の熱交換ユニットを組立てたり、搬送し九シする際に
利用するラグやフックあるいは補強用のりプやスラーな
どは必１［Ｋより設けることが自明であり図示による説
明は省略した。
が、これらは本実＃４に含まれるものである。なお、上
述の熱交換ユニットを組立てたり、搬送し九シする際に
利用するラグやフックあるいは補強用のりプやスラーな
どは必１［Ｋより設けることが自明であり図示による説
明は省略した。
第１図は本発明の実施例の儒断面図、第２図は第１図の
ムーム矢視＃面図、第３図、第４図は他の実施例のムー
ム矢視断面図である。 １（Ｉは熟ガス室、 ２０は熱交換ユニット。 ２２は円管、 ２３はヒートパイプ、２４は取着管。
ムーム矢視＃面図、第３図、第４図は他の実施例のムー
ム矢視断面図である。 １（Ｉは熟ガス室、 ２０は熱交換ユニット。 ２２は円管、 ２３はヒートパイプ、２４は取着管。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 Ｌ 高温流体と低温流体とをヒートパイプにより熱交換
させるようにしたヒートパイプ式熱交換装置において、
前記流体の一方が通る第一０流体路となる所定長の円管
をその軸中心線が同−平間上にあるように並べて配列す
ると共に、ヒートパイプをその一方の側が該円管列と格
子状になるように全円管をその列方向に貫通せしめて円
管の軸方向に列状に配列し、ヒートパイプの他方を前記
流体の他方が通る流体路内に挿入するようになした熱交
換エニットから、Ｉｋることを特徴とするヒートパイプ
式熱交換装置。 １−記と一ドパイブが、前記円管列と格子状になるよう
に全円管をその列方向に貫通せしめて円管の軸方向に列
状に配列し九取着管に挿着されている特許請求の範囲第
１項記載のヒートパイプ式熱交換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12768481A JPS5828987A (ja) | 1981-08-17 | 1981-08-17 | ヒ−トパイプ式熱交換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12768481A JPS5828987A (ja) | 1981-08-17 | 1981-08-17 | ヒ−トパイプ式熱交換装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5828987A true JPS5828987A (ja) | 1983-02-21 |
Family
ID=14966145
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12768481A Pending JPS5828987A (ja) | 1981-08-17 | 1981-08-17 | ヒ−トパイプ式熱交換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5828987A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6148273U (ja) * | 1984-09-05 | 1986-04-01 | ||
| CN108662937A (zh) * | 2018-05-30 | 2018-10-16 | 庐山市环绿时代农业科技开发有限公司 | 一种换热设备 |
-
1981
- 1981-08-17 JP JP12768481A patent/JPS5828987A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6148273U (ja) * | 1984-09-05 | 1986-04-01 | ||
| CN108662937A (zh) * | 2018-05-30 | 2018-10-16 | 庐山市环绿时代农业科技开发有限公司 | 一种换热设备 |
| CN108662937B (zh) * | 2018-05-30 | 2020-09-15 | 庐山市环绿时代农业科技开发有限公司 | 一种换热设备 |
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