JPS5886390A - ヒ−トパイプを組み込んだ熱交換器 - Google Patents
ヒ−トパイプを組み込んだ熱交換器Info
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- JPS5886390A JPS5886390A JP18512881A JP18512881A JPS5886390A JP S5886390 A JPS5886390 A JP S5886390A JP 18512881 A JP18512881 A JP 18512881A JP 18512881 A JP18512881 A JP 18512881A JP S5886390 A JPS5886390 A JP S5886390A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- layer
- heat exchanger
- heat pipe
- heat transfer
- 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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- 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
- F28D15/0233—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 the conduits having a particular shape, e.g. non-circular cross-section, annular
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- 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、熱交換器の構造に係り、特にヒートバイブを
プレートフィン型熱交換器に組み込んで、両者の長所を
発揮させるようにした熱交換器に関するものである。
プレートフィン型熱交換器に組み込んで、両者の長所を
発揮させるようにした熱交換器に関するものである。
第1図及び第2図は、従来よりあるヒートパイプを利用
した熱交換器全体の斜視図及びヒートパイプの斜視図(
一部断面を苫む)である。 この揚台には、外周に円板
状のフィン(1)を多数固設したヒートバイブ(2)、
(2)・・・か多数平行に熱交換器(3)の側壁(4)
に取付けられており、熱交換器(3)の内部は仕切板(
5)によって高温流室(6)と低温流室(7)とに仕切
られている。 従って高温流室(6)内を流れる高温流
体側の熱は、フィンを紅てヒートパイプ内の熱媒体に伝
えられ、熱媒体を蒸発させる。
した熱交換器全体の斜視図及びヒートパイプの斜視図(
一部断面を苫む)である。 この揚台には、外周に円板
状のフィン(1)を多数固設したヒートバイブ(2)、
(2)・・・か多数平行に熱交換器(3)の側壁(4)
に取付けられており、熱交換器(3)の内部は仕切板(
5)によって高温流室(6)と低温流室(7)とに仕切
られている。 従って高温流室(6)内を流れる高温流
体側の熱は、フィンを紅てヒートパイプ内の熱媒体に伝
えられ、熱媒体を蒸発させる。
すると、ごの加熱部と加熱されていない低温室側の冷却
部との間で圧力差か生じるので、蒸気は高速で冷却部へ
移動する。 蒸気はここで凝縮し、自動的に再度加熱部
に戻ることによって加熱部から冷却部へ熱を伝達する。
部との間で圧力差か生じるので、蒸気は高速で冷却部へ
移動する。 蒸気はここで凝縮し、自動的に再度加熱部
に戻ることによって加熱部から冷却部へ熱を伝達する。
従って高温流室(6)を流れる高温流体と、低温流室
(7)を流れる低温流体との間で熱交換が行われるもの
である。
(7)を流れる低温流体との間で熱交換が行われるもの
である。
しかし、この構造では、仕切板(5)にフィン付きのと
一ドパイブ(2)を貫通させる貫通孔を多数穿設する必
要があり、この貫通孔の隙間を通って高圧側から低圧側
へ低温流体又は高温流体が漏れることを防止することが
できない。 又図示のような平板状のフィンは、バー「
ブに対する溶接、かしめ等の都合上、更にバイブのたわ
み等によってフィン同志が接触するのを[ゾJ止するた
め、あまり近接して配列することができず、又、流れを
妨げる性能も低いから、波型フィンのような高熱交換率
を得ることができない。 更に、この構造では、組立て
時に、隣のヒートバイアーのフィンと干渉しないように
するため、ヒートバイブ同志の間隔を十分広く取らねば
ならず、ヒート・ぐイブの組付は本数が制限される。
このように、この柘゛造では、フィンの数、間隔、ヒー
トパイプブの本数、流体漏れ蓼の面から、プレートフィ
ン式の熱交換器と比較して熱交換率の点でも問題が多い
。
一ドパイブ(2)を貫通させる貫通孔を多数穿設する必
要があり、この貫通孔の隙間を通って高圧側から低圧側
へ低温流体又は高温流体が漏れることを防止することが
できない。 又図示のような平板状のフィンは、バー「
ブに対する溶接、かしめ等の都合上、更にバイブのたわ
み等によってフィン同志が接触するのを[ゾJ止するた
め、あまり近接して配列することができず、又、流れを
妨げる性能も低いから、波型フィンのような高熱交換率
を得ることができない。 更に、この構造では、組立て
時に、隣のヒートバイアーのフィンと干渉しないように
するため、ヒートバイブ同志の間隔を十分広く取らねば
ならず、ヒート・ぐイブの組付は本数が制限される。
このように、この柘゛造では、フィンの数、間隔、ヒー
トパイプブの本数、流体漏れ蓼の面から、プレートフィ
ン式の熱交換器と比較して熱交換率の点でも問題が多い
。
しかし、一方ヒートバイブは、熱媒体を使いわけること
によって高温から低温まで広い11し囲の温度条件に1
陶用でき、特に温度差か小さい場合でも確実に作動する
ム−め、排熱源からの熱回収等のように低温熱源からの
熱回収性が良好で熱交換器として小型化が図り得ると共
に、熱媒体が密封されているからリークがなく、メイン
テナンスが容易である等の長所を有している。 又、従
来のプレートフィン式熱交換器を■交流熱交換器に用い
た場合、圧力損失により、寸法を大型にぜざるを得ない
欠点があったっ 本発明は、以上述べた如き、ヒートバイブの長所と、プ
レートフィン型熱交換器の長所を組合わせて、熱交換率
か高い熱交換器を得ることを目「1とするもので、ヒー
トパイプを平行目4つ平板状に配列してヒートバイブ層
を形成、すると共に、仕切り部材によって仕切られた低
温流1体曲路と高温流体通路とを有する伝熱フィン層を
上記ヒートパイプ層に隣接して設け、上記伝熱フィンに
沿って流れる 低温及び高温流体の流れの方向をヒート
パイプの軸線に対して直角となるように伝熱フィンを配
設した点に特徴を有するピー1バイブを組み込んだ熱交
換器を提供するものである。
によって高温から低温まで広い11し囲の温度条件に1
陶用でき、特に温度差か小さい場合でも確実に作動する
ム−め、排熱源からの熱回収等のように低温熱源からの
熱回収性が良好で熱交換器として小型化が図り得ると共
に、熱媒体が密封されているからリークがなく、メイン
テナンスが容易である等の長所を有している。 又、従
来のプレートフィン式熱交換器を■交流熱交換器に用い
た場合、圧力損失により、寸法を大型にぜざるを得ない
欠点があったっ 本発明は、以上述べた如き、ヒートバイブの長所と、プ
レートフィン型熱交換器の長所を組合わせて、熱交換率
か高い熱交換器を得ることを目「1とするもので、ヒー
トパイプを平行目4つ平板状に配列してヒートバイブ層
を形成、すると共に、仕切り部材によって仕切られた低
温流1体曲路と高温流体通路とを有する伝熱フィン層を
上記ヒートパイプ層に隣接して設け、上記伝熱フィンに
沿って流れる 低温及び高温流体の流れの方向をヒート
パイプの軸線に対して直角となるように伝熱フィンを配
設した点に特徴を有するピー1バイブを組み込んだ熱交
換器を提供するものである。
続いて、第3図以下の添飼図面を参照しつつ、本発明を
具体化した実施例につき計しく説明する。
具体化した実施例につき計しく説明する。
ここに第3図は、本発明の一実施例である熱交換器の分
解斜視図、第4図は、同熱交換器のタクトへの取付状態
の一例を示す斜視図である。
解斜視図、第4図は、同熱交換器のタクトへの取付状態
の一例を示す斜視図である。
これらの図において、プレー)(10a)、(10b)
間に挾持された複数のヒートパイプ(11)、(■)、
・・・は、全て平行に配列され、平板状のヒートバイブ
層agを形成している。 上記プレー)(10a)、(
10b)は交互に、例えば(10a)、(101))、
(10a)、(1,Ob)、・・・のようにそれぞれ平
行に配置され、ヒートバイブ層(121ニi接すルプレ
ート(1o1す、(i。
間に挾持された複数のヒートパイプ(11)、(■)、
・・・は、全て平行に配列され、平板状のヒートバイブ
層agを形成している。 上記プレー)(10a)、(
10b)は交互に、例えば(10a)、(101))、
(10a)、(1,Ob)、・・・のようにそれぞれ平
行に配置され、ヒートバイブ層(121ニi接すルプレ
ート(1o1す、(i。
a)間の空間には、所定の幅(ホ)で折曲された波型フ
ィン(13aL (13b)が支切りバー(圓によっ
て上下に仕切られて配設されており、ヒートバイブ層a
2と隣接する伝熱フィン層(15)を構成している。
ィン(13aL (13b)が支切りバー(圓によっ
て上下に仕切られて配設されており、ヒートバイブ層a
2と隣接する伝熱フィン層(15)を構成している。
図示の例では、ヒートバ・11層(12と伝熱フィン層
05)とが順次、交互に配設されているが、流体の種類
が2以上ある場合に&J12以上の伝熱フィン層を隣接
させ、その隣にヒートパイプブ〜を配設することによっ
て、ヒートパイプ層と伝熱フィン層とを一定の法則に従
って配設してもよい。 上記伝熱フィン層(151は、
上述の如く仕切りバー圓によって上段と下段の2つの流
体通路(16りと(16b)に仕切られており、例えば
上段の流体通路(16a)を高温流体が流れる高温流体
通a(又は低温流体が流れる低温流体通路)とし、下段
の流体通路(16b)を低温流体が流れる低温流体通路
(又は高温流体が流れる高温流体通路)とする。 その
場合、ヒートパイプ(111の上部が加熱部(又は冷却
部)、下部が冷却部(又は加熱部)となる。 ここで高
温流体又は低温流体は、伝熱フィン(13a)、(13
b)ニ沿ッテ矢印(17a)、(17b)ノ方向へ、即
ちヒートパイプHの軸線081に対して直角の方向へ流
れる。
05)とが順次、交互に配設されているが、流体の種類
が2以上ある場合に&J12以上の伝熱フィン層を隣接
させ、その隣にヒートパイプブ〜を配設することによっ
て、ヒートパイプ層と伝熱フィン層とを一定の法則に従
って配設してもよい。 上記伝熱フィン層(151は、
上述の如く仕切りバー圓によって上段と下段の2つの流
体通路(16りと(16b)に仕切られており、例えば
上段の流体通路(16a)を高温流体が流れる高温流体
通a(又は低温流体が流れる低温流体通路)とし、下段
の流体通路(16b)を低温流体が流れる低温流体通路
(又は高温流体が流れる高温流体通路)とする。 その
場合、ヒートパイプ(111の上部が加熱部(又は冷却
部)、下部が冷却部(又は加熱部)となる。 ここで高
温流体又は低温流体は、伝熱フィン(13a)、(13
b)ニ沿ッテ矢印(17a)、(17b)ノ方向へ、即
ちヒートパイプHの軸線081に対して直角の方向へ流
れる。
第3図示の例では、ヒートパイプとして四角断面のもの
を使用しているが、これは丸断面その他の構造であって
もよいが、なるべく四角断面のように、プレート(10
a)、(10b)との接触面積の大きい構造のヒートパ
イプを選ぶことが伝熱効率の点から好ましい。 又、同
図に示した例ではヒートパイプ層02と伝熱フィン層間
との間にプレート(10a)又は(10b)が介在して
いるが、これは相互間のろう付は性能や熱交換器全体の
強度を考慮したもので、フーrンとヒートパイプが直接
ろう付番J用能で、ヒートバイブ自身が十分な強度をも
っている場合には、プレー)(10a)又は(101り
を省略して、フィンを直接ヒートバイブに溶接してもよ
く、又プレートを複数層に1枚配設する等してもよい。
を使用しているが、これは丸断面その他の構造であって
もよいが、なるべく四角断面のように、プレート(10
a)、(10b)との接触面積の大きい構造のヒートパ
イプを選ぶことが伝熱効率の点から好ましい。 又、同
図に示した例ではヒートパイプ層02と伝熱フィン層間
との間にプレート(10a)又は(10b)が介在して
いるが、これは相互間のろう付は性能や熱交換器全体の
強度を考慮したもので、フーrンとヒートパイプが直接
ろう付番J用能で、ヒートバイブ自身が十分な強度をも
っている場合には、プレー)(10a)又は(101り
を省略して、フィンを直接ヒートバイブに溶接してもよ
く、又プレートを複数層に1枚配設する等してもよい。
更に第3図では、ヒートパイプブを1列に並べたが、
2列、3列又は千鳥状等に並べることは差しつかえない
。
2列、3列又は千鳥状等に並べることは差しつかえない
。
第4図は、上記実施例に係る熱交換器のダクトC々への
取付状態を示すもので、例えばド1!12の高温流体通
路(16b)へは、矢印0(至)で示す方向に、溶鉱炉
等より発生した使用済み排ガスか送り込まn1上収の低
温流体通路(16a)を失印■の方向へ流れるフロンガ
ス等の作動流体との間に熱交換を行う。 尚シ1)は漏
れ止め用サイドバーである。
取付状態を示すもので、例えばド1!12の高温流体通
路(16b)へは、矢印0(至)で示す方向に、溶鉱炉
等より発生した使用済み排ガスか送り込まn1上収の低
温流体通路(16a)を失印■の方向へ流れるフロンガ
ス等の作動流体との間に熱交換を行う。 尚シ1)は漏
れ止め用サイドバーである。
本発明は、以上述べた如く、ヒートパイプを平行且つ平
板状に配列してヒートバイブ層を形成すると共に、仕切
り部材によって仕切られた低温流体通路と局温流体通路
とを有する伝熱フィン層を上記ヒートパイプ層に隣接し
て設け、上記伝熱フィンに沿って丸れる低温及び高温流
体の流れの方向がヒートバイブの軸線に対して直角とな
るように伝熱フィンを配設した熱交換器であり、プレー
トフィン型熱交換器にヒートバイブプを組み込んだ如き
構造を有しているので、ヒートパイプの長所とプレート
フィン型熱交換器の長所を巧みに取り入れることに成功
したものである。 即ち従来のヒートパイプを組み込ん
た熱交換器のような熱交換流体間の洩nを生じす、し力
1も任意の形状のフィンを使用できるので熱交換効率が
高く、圧力損失も低いから小型の直交流型熱交換器を得
ることができ、更にヒートパイプの特質、l:、小さな
温度差で使用iJ能なため熱回収率が大で、例えば、2
00°C以下の温度で使用した場合、向流型としての長
所を生じ、小さな流動抵抗で高い伝熱効率を発揮でき、
例えば廃熱源等の低温熱源からの熱回収や空調用熱交換
器等に用いて好適である。
板状に配列してヒートバイブ層を形成すると共に、仕切
り部材によって仕切られた低温流体通路と局温流体通路
とを有する伝熱フィン層を上記ヒートパイプ層に隣接し
て設け、上記伝熱フィンに沿って丸れる低温及び高温流
体の流れの方向がヒートバイブの軸線に対して直角とな
るように伝熱フィンを配設した熱交換器であり、プレー
トフィン型熱交換器にヒートバイブプを組み込んだ如き
構造を有しているので、ヒートパイプの長所とプレート
フィン型熱交換器の長所を巧みに取り入れることに成功
したものである。 即ち従来のヒートパイプを組み込ん
た熱交換器のような熱交換流体間の洩nを生じす、し力
1も任意の形状のフィンを使用できるので熱交換効率が
高く、圧力損失も低いから小型の直交流型熱交換器を得
ることができ、更にヒートパイプの特質、l:、小さな
温度差で使用iJ能なため熱回収率が大で、例えば、2
00°C以下の温度で使用した場合、向流型としての長
所を生じ、小さな流動抵抗で高い伝熱効率を発揮でき、
例えば廃熱源等の低温熱源からの熱回収や空調用熱交換
器等に用いて好適である。
第1図は、従来のヒートパイプを組み込んだ熱交換器の
斜視図、第2図は、円板状フィンを設けたヒートパイプ
の一部断面図を含む狽礼11図、第3図は、本発明の一
実施例である熱交換器の分解斜視図、第4図は、同熱交
換?i?Fのダクトへの取付状態を示す斜視図である。 (符号の説明) 11・・・ヒートパイプ、 12・・・ヒートパイプ
層。 13a、 13b・・・伝熱フィン、14・・・仕切り
部材(仕切りバー)、 15・−・伝熱フィン層、
16a、16b・・・流体連路、18・・・軸線
。 特許出願人 株式会社 神戸製鋼所 代理人 弁理士本庄武力 711図 す 第2図 手続補正書 昭和57年 4月(4で 特許庁長官 殿 ■、小事件表示 昭和56年 特許・ 願第185128 号2、 発明
の名称 ヒートバイブを組み込んだ熱交換器3 補正
をする者 事件との関係 : 特許出願人 住 所 神戸市中央区脇浜町1「目3番18号氏 名(
名称) (119)株式会社神戸製鋼所代表者
高 橋 孝 吉 4、代理人〒530 6 補正により増加する発明の数 7、補正の対象 433−
斜視図、第2図は、円板状フィンを設けたヒートパイプ
の一部断面図を含む狽礼11図、第3図は、本発明の一
実施例である熱交換器の分解斜視図、第4図は、同熱交
換?i?Fのダクトへの取付状態を示す斜視図である。 (符号の説明) 11・・・ヒートパイプ、 12・・・ヒートパイプ
層。 13a、 13b・・・伝熱フィン、14・・・仕切り
部材(仕切りバー)、 15・−・伝熱フィン層、
16a、16b・・・流体連路、18・・・軸線
。 特許出願人 株式会社 神戸製鋼所 代理人 弁理士本庄武力 711図 す 第2図 手続補正書 昭和57年 4月(4で 特許庁長官 殿 ■、小事件表示 昭和56年 特許・ 願第185128 号2、 発明
の名称 ヒートバイブを組み込んだ熱交換器3 補正
をする者 事件との関係 : 特許出願人 住 所 神戸市中央区脇浜町1「目3番18号氏 名(
名称) (119)株式会社神戸製鋼所代表者
高 橋 孝 吉 4、代理人〒530 6 補正により増加する発明の数 7、補正の対象 433−
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、ビー1パイプを平行且つ平板状に配列してヒートパ
イプ層を形成すると共に、仕切り部材によって仕切られ
た低温流体通路と高温流体血路とを有する伝熱フィン層
を上記ヒートパイプ層に隣接して設け、上記伝熱フィン
に沿って流れる低温及び高温流体のiAiれの方向かヒ
ートパイプの軸線に対して直角となるように伝熱フィン
を配設したことを特徴とするヒートパイプを組み込んだ
熱交換器。 2、ヒートバイブの断面形状を四角形となした特許請求
の範凹第1項に記載された熱交換器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18512881A JPS5886390A (ja) | 1981-11-17 | 1981-11-17 | ヒ−トパイプを組み込んだ熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18512881A JPS5886390A (ja) | 1981-11-17 | 1981-11-17 | ヒ−トパイプを組み込んだ熱交換器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5886390A true JPS5886390A (ja) | 1983-05-23 |
Family
ID=16165355
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18512881A Pending JPS5886390A (ja) | 1981-11-17 | 1981-11-17 | ヒ−トパイプを組み込んだ熱交換器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5886390A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4880052A (en) * | 1989-02-27 | 1989-11-14 | Thermacore, Inc. | Heat pipe cooling plate |
-
1981
- 1981-11-17 JP JP18512881A patent/JPS5886390A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4880052A (en) * | 1989-02-27 | 1989-11-14 | Thermacore, Inc. | Heat pipe cooling plate |
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