JPS59125391A - 熱交換器 - Google Patents
熱交換器Info
- Publication number
- JPS59125391A JPS59125391A JP140483A JP140483A JPS59125391A JP S59125391 A JPS59125391 A JP S59125391A JP 140483 A JP140483 A JP 140483A JP 140483 A JP140483 A JP 140483A JP S59125391 A JPS59125391 A JP S59125391A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat transfer
- fins
- heat
- water
- large number
- 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
Links
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
- F28D7/10—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 arranged one within the other, e.g. concentrically
- F28D7/106—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 arranged one within the other, e.g. concentrically consisting of two coaxial conduits or modules of two coaxial conduits
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】
産業上の利用分野
本発明ｔまヒートポンプ給湯機の様に冷媒凝縮器で水道
水を加熱給湯したり、太陽熱によシ加熱された熱媒体を
使って水道水を加熱給湯する熱交換器に関するものであ
る。
水を加熱給湯したり、太陽熱によシ加熱された熱媒体を
使って水道水を加熱給湯する熱交換器に関するものであ
る。
従来例の構成とその問題点
従来の熱交換器は、第５図、６図に示すような二重管式
熱交換器１５、第７図のような水質５）も、：”徨体管
を並設した二重壁熱交換器１６、シェルアンドチューブ
式熱交換器（図示せず）があるが、いずれも管材を用い
て流体流路を構成している。將に熱源により加熱された
水を給湯に利用する場合、熱媒体として安全性が保証さ
れた食品添加物を使用するものにおいては上記いずれの
構成でも安全上問題はない。しかし、ヒートポンプ給湯
機のように熱媒体として冷媒を使用するものにおいては
、二重管式熱交換器１６、シェルアンドチューブ式熱交
換器は給湯水への冷媒および潤滑油の混入を防止する上
で信頼性の面で満足すべきものでなく、水管熱媒体管を
並設した二重壁熱交換器１６あるいは第８図に示すよう
に内管を二層壁とした三重管式熱交換器１７が提案され
ている。しかし、これらはいずれも管材を部材として用
いたものであるため、管材の形状構成上で伝熱面積を高
密度にしたり、熱交換器自体を小型軽量化して省資’＆
Ａ１ヒしたものを得ることは困鯵であった。
熱交換器１５、第７図のような水質５）も、：”徨体管
を並設した二重壁熱交換器１６、シェルアンドチューブ
式熱交換器（図示せず）があるが、いずれも管材を用い
て流体流路を構成している。將に熱源により加熱された
水を給湯に利用する場合、熱媒体として安全性が保証さ
れた食品添加物を使用するものにおいては上記いずれの
構成でも安全上問題はない。しかし、ヒートポンプ給湯
機のように熱媒体として冷媒を使用するものにおいては
、二重管式熱交換器１６、シェルアンドチューブ式熱交
換器は給湯水への冷媒および潤滑油の混入を防止する上
で信頼性の面で満足すべきものでなく、水管熱媒体管を
並設した二重壁熱交換器１６あるいは第８図に示すよう
に内管を二層壁とした三重管式熱交換器１７が提案され
ている。しかし、これらはいずれも管材を部材として用
いたものであるため、管材の形状構成上で伝熱面積を高
密度にしたり、熱交換器自体を小型軽量化して省資’＆
Ａ１ヒしたものを得ることは困鯵であった。
発明の目的
不発明は、この様な従来の問題点を解消するもので、伝
熱面を広く密に取ると共に熱伝達率の向上を実現し、熱
交換器の小形高性能ｒヒを図り、同時に給湯水への熱媒
体の混入防止に対し信頼性の高い安全な熱交換器を得る
ことを目的としている。
熱面を広く密に取ると共に熱伝達率の向上を実現し、熱
交換器の小形高性能ｒヒを図り、同時に給湯水への熱媒
体の混入防止に対し信頼性の高い安全な熱交換器を得る
ことを目的としている。
発明の構成
この目的を達成するために本発明の熱交換器は、゛伝熱
筒と外筒の二重筒から構成し、この伝熱筒の内面および
外面には径方向に拡がる伝熱フィンを多数積層配置して
二重筒内を軸方向に小分割し、前記伝熱フィンに流通孔
を多数配して伝熱フィン面に直交する方向に熱交換流体
流路を形成したものである。
筒と外筒の二重筒から構成し、この伝熱筒の内面および
外面には径方向に拡がる伝熱フィンを多数積層配置して
二重筒内を軸方向に小分割し、前記伝熱フィンに流通孔
を多数配して伝熱フィン面に直交する方向に熱交換流体
流路を形成したものである。
この構成によって、熱交換する流体の各流路において、
従来の管材による熱交換器と異なり伝熱筒を広く智に構
成できると共に、流体が伝熱フィンの流通孔部分を通過
する時の境界層前縁効果お雫 よび伝熱フィン間を通過する時の流れの拡大縮少とフィ
ン面への衝突による攪拌乱流効果によって熱伝達を大巾
に向上させ、熱交換器の小形高性能ｆヒを達成できる。
従来の管材による熱交換器と異なり伝熱筒を広く智に構
成できると共に、流体が伝熱フィンの流通孔部分を通過
する時の境界層前縁効果お雫 よび伝熱フィン間を通過する時の流れの拡大縮少とフィ
ン面への衝突による攪拌乱流効果によって熱伝達を大巾
に向上させ、熱交換器の小形高性能ｆヒを達成できる。
同時に伝熱筒を・漏洩検知溝１寸二層壁とすることによ
り、もし万一伝熱筒壁面に穴がおいても未然に異常を検
知できるため給湯水への熱媒体の混入全防止する上で十
分信頼性の高い熱交換器が達成できる。
り、もし万一伝熱筒壁面に穴がおいても未然に異常を検
知できるため給湯水への熱媒体の混入全防止する上で十
分信頼性の高い熱交換器が達成できる。
実施例の説明
以下、本発明の一実施例を第１図〜第４図で説明する。
第１図は全体構成断面図、第２図は第１図のＡ矢視図、
第３図、第４図は内側および外側伝熱フィンの外観斜視
図である。
第３図、第４図は内側および外側伝熱フィンの外観斜視
図である。
１は中空筒状の伝熱筒であり、内側流体側壁１ａと外側
流体側壁１ｂを密着させると共に、この密着部に軸方向
に延び端部に連通ずる漏洩検知溝２を設けた二層壁とな
っている。３は外筒、４は内筒、５は伝熱筒１と内筒４
により形成される環状空間、６は伝熱筒１と外筒３によ
り形成される環状空間、７は環状空間５を軸方向に小分
割するように多数積層されて伝熱筒１の内壁に熱的に密
着する円板状の内側伝熱フィン、８は環状空間６を軸方
向に小分割するように多数積層されて伝熱筒１の外Ｊ４
［熱的に富着する円板状の外側伝熱フィン、９は内側伝
熱フィン７に多数設けられた流通孔、１０（ｄ外側伝熱
フィン８に多数設けられた流通孔、１１は伝熱筒１の一
端に設けられた内側流体入口孔、１２は他端に設けられ
た内側流体出口孔、１３は外筒３の一端に設けられた外
側流体人「」孔、１４は他端に設けられた外側流体出口
孔である。
流体側壁１ｂを密着させると共に、この密着部に軸方向
に延び端部に連通ずる漏洩検知溝２を設けた二層壁とな
っている。３は外筒、４は内筒、５は伝熱筒１と内筒４
により形成される環状空間、６は伝熱筒１と外筒３によ
り形成される環状空間、７は環状空間５を軸方向に小分
割するように多数積層されて伝熱筒１の内壁に熱的に密
着する円板状の内側伝熱フィン、８は環状空間６を軸方
向に小分割するように多数積層されて伝熱筒１の外Ｊ４
［熱的に富着する円板状の外側伝熱フィン、９は内側伝
熱フィン７に多数設けられた流通孔、１０（ｄ外側伝熱
フィン８に多数設けられた流通孔、１１は伝熱筒１の一
端に設けられた内側流体入口孔、１２は他端に設けられ
た内側流体出口孔、１３は外筒３の一端に設けられた外
側流体人「」孔、１４は他端に設けられた外側流体出口
孔である。
以下、本発明による熱交換器の動作を内側流体として水
、外側流体として冷媒（例えばフロン２２）を用い、ヒ
ートポンプサイクルで水を加熱する冷媒凝縮器に利用し
た場合について説明する。
、外側流体として冷媒（例えばフロン２２）を用い、ヒ
ートポンプサイクルで水を加熱する冷媒凝縮器に利用し
た場合について説明する。
高部のガス冷媒は人、孔１３より流入し環状空間６およ
び外側伝熱フィン８に配した多数の流通孔１０から成る
外側流体通路を流れ、他方水は入口孔１１より流入し環
状空間５および内側伝熱フィン７に配した多数の流通孔
９から成る内側流体通路を流れながら、内側・外側伝熱
フィン７．８と伝熱筒１の壁面を伝熱筒として熱交換し
、冷媒に（Ｖ線数化１−２、水は加熱されて温水になっ
てそれぞれ出口孔１４，１２より流出する。
び外側伝熱フィン８に配した多数の流通孔１０から成る
外側流体通路を流れ、他方水は入口孔１１より流入し環
状空間５および内側伝熱フィン７に配した多数の流通孔
９から成る内側流体通路を流れながら、内側・外側伝熱
フィン７．８と伝熱筒１の壁面を伝熱筒として熱交換し
、冷媒に（Ｖ線数化１−２、水は加熱されて温水になっ
てそれぞれ出口孔１４，１２より流出する。
この時、冷媒および水の流路には内外伝熱フィン７．８
が積層して密に取付けられているので伝熱面積が高密度
かつ広く取れ、さらにフィン部に多数の流通孔９，１ｏ
を設けて流体をフィン面にほぼ直交方向に流動させるた
めに流通孔９，１゜を通過する時に生ずる薄い境界層部
を利用する境界層前縁効果および伝熱フィン７．８によ
り小分割された環状空間６，６を通過する時の流れの拡
大縮少と衝突にょる攪拌乱流効果によって熱伝達率を大
幅に向上するもめに熱交換器の小形高性能ｒヒを達成で
きる。またフィン面にあけた流通孔９゜１０に流体を通
すためフィン外形が小さくなり４−形化できる。
が積層して密に取付けられているので伝熱面積が高密度
かつ広く取れ、さらにフィン部に多数の流通孔９，１ｏ
を設けて流体をフィン面にほぼ直交方向に流動させるた
めに流通孔９，１゜を通過する時に生ずる薄い境界層部
を利用する境界層前縁効果および伝熱フィン７．８によ
り小分割された環状空間６，６を通過する時の流れの拡
大縮少と衝突にょる攪拌乱流効果によって熱伝達率を大
幅に向上するもめに熱交換器の小形高性能ｒヒを達成で
きる。またフィン面にあけた流通孔９゜１０に流体を通
すためフィン外形が小さくなり４−形化できる。
さらに、伝熱筒１は独立した筒状の壁面となっているた
め、熱媒体としてフロン２２のよう（て高圧となる冷媒
を使用し、でも耐圧強度面の対応は容易であり、その上
伝熱フィンとは別部材の伝熱筒１部ＶＣ漏洩検知溝２を
設けることが容易であるため、安全性の高い熱交換器が
得られる。
め、熱媒体としてフロン２２のよう（て高圧となる冷媒
を使用し、でも耐圧強度面の対応は容易であり、その上
伝熱フィンとは別部材の伝熱筒１部ＶＣ漏洩検知溝２を
設けることが容易であるため、安全性の高い熱交換器が
得られる。
以上の構成は伝熱筒１を漏洩検知溝２の付いた二層壁で
説明したが、熱媒体として安全性が保証された食品添加
物（例えば太陽熱給湯機で熱媒体として使用されるプロ
ピレンゲルコール系）ヲ使用するものでは、伝熱筒１を
一層壁で構成すればよく、熱交換器はより簡素化された
構成に設定対応でき、より低コスト化が果せる。
説明したが、熱媒体として安全性が保証された食品添加
物（例えば太陽熱給湯機で熱媒体として使用されるプロ
ピレンゲルコール系）ヲ使用するものでは、伝熱筒１を
一層壁で構成すればよく、熱交換器はより簡素化された
構成に設定対応でき、より低コスト化が果せる。
発明の効果
以上のように本発明の熱交換器は、伝熱筒と外筒の二重
筒から構成し、前記伝熱筒の内面および外面に径方向に
拡がる伝熱フィンを多数積層配置して二重筒内を軸方向
に小分割し、前記伝熱フィンに流通孔を多数配して伝熱
フィン面に直交する方向に熱交換流体通路を形成してい
るので。
筒から構成し、前記伝熱筒の内面および外面に径方向に
拡がる伝熱フィンを多数積層配置して二重筒内を軸方向
に小分割し、前記伝熱フィンに流通孔を多数配して伝熱
フィン面に直交する方向に熱交換流体通路を形成してい
るので。
（１ン 伝熱フィンを多数設けることができるので伝
熱面積の拡大が図れ、熱交換器の小形高密度１ヒが達成
できる。。
熱面積の拡大が図れ、熱交換器の小形高密度１ヒが達成
できる。。
（２）伝熱フィンに流通孔を設け、フィン面を貫通して
流体が流れるため外筒径を小さくでき小形化になる。
流体が流れるため外筒径を小さくでき小形化になる。
（３）流通孔を有する伝熱フィンしてよって境界層前縁
効果と攪拌乱流効果を生じて熱伝達率が大幅に向上し、
熱交換器の小形ｒヒが達成できる５、（４）筒状伝熱筒
構成により側圧強度が高く、丑だ漏洩検知溝をｍｌ込む
ことが容易であるため、安全性の高い熱交換器を提供で
きる。
効果と攪拌乱流効果を生じて熱伝達率が大幅に向上し、
熱交換器の小形ｒヒが達成できる５、（４）筒状伝熱筒
構成により側圧強度が高く、丑だ漏洩検知溝をｍｌ込む
ことが容易であるため、安全性の高い熱交換器を提供で
きる。
第１図は本発明の一実施例を示す熱交換器の断面図、第
２図は第１図のＡ矢視図、第３図は同内側伝熱フィンの
外観斜視図、第４図は同外側伝熱フィンの外゛観斜視図
、第６図は従来の二重管式熱交換器の外観斜視図、第６
図は第６図のＢ−Ｂ’線断面図、第７図は従来の水管熱
媒体管を並設した二重壁熱交換器の要部斜視図、第８図
は従来の三重管式熱交換器の断面図である。 １・・・伝熱筒、２・・・漏洩検知溝、３・・・・・・
外筒、７・・・・内側伝熱フィン、８・・・・外側伝熱
フィン、９．１ｏ・・・・流通孔。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 ？ 第３図
２図は第１図のＡ矢視図、第３図は同内側伝熱フィンの
外観斜視図、第４図は同外側伝熱フィンの外゛観斜視図
、第６図は従来の二重管式熱交換器の外観斜視図、第６
図は第６図のＢ−Ｂ’線断面図、第７図は従来の水管熱
媒体管を並設した二重壁熱交換器の要部斜視図、第８図
は従来の三重管式熱交換器の断面図である。 １・・・伝熱筒、２・・・漏洩検知溝、３・・・・・・
外筒、７・・・・内側伝熱フィン、８・・・・外側伝熱
フィン、９．１ｏ・・・・流通孔。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 ？ 第３図
Claims (2)
- （１）伝熱筒と外筒の二重筒を設け、前記伝熱筒の内面
および外面に径方向に拡がる伝熱フィンを多数積層配置
して前記二重筒内を軸方向に小分割し、前記伝熱フィン
に流通孔を多数配して伝熱フィン面に直交する方向に熱
交換流体流路を形成した熱交換器。 - （２）伝熱筒は漏洩検知溝を有する二層壁とした特許請
求の範囲第１項記載の熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP140483A JPS59125391A (ja) | 1983-01-07 | 1983-01-07 | 熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP140483A JPS59125391A (ja) | 1983-01-07 | 1983-01-07 | 熱交換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59125391A true JPS59125391A (ja) | 1984-07-19 |
Family
ID=11500550
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP140483A Pending JPS59125391A (ja) | 1983-01-07 | 1983-01-07 | 熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59125391A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2723850A1 (fr) * | 1994-08-24 | 1996-03-01 | Kankyo Kagaku Kogyo Kk | Dispositif de sterilisation et appareil de fabrication pour produits liquefies |
| US5582245A (en) * | 1994-05-17 | 1996-12-10 | Kankyokagakukogyo Kabushiki Kaisha | Heat exchanger |
| JP2021535994A (ja) * | 2018-09-05 | 2021-12-23 | シャンハイ パワー エクイプメント リサーチ インスティテュート カンパニー，リミテッド | コンパクト型気体−気体熱交換管、並びにその製造及び使用方法 |
-
1983
- 1983-01-07 JP JP140483A patent/JPS59125391A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5582245A (en) * | 1994-05-17 | 1996-12-10 | Kankyokagakukogyo Kabushiki Kaisha | Heat exchanger |
| FR2723850A1 (fr) * | 1994-08-24 | 1996-03-01 | Kankyo Kagaku Kogyo Kk | Dispositif de sterilisation et appareil de fabrication pour produits liquefies |
| JP2021535994A (ja) * | 2018-09-05 | 2021-12-23 | シャンハイ パワー エクイプメント リサーチ インスティテュート カンパニー，リミテッド | コンパクト型気体−気体熱交換管、並びにその製造及び使用方法 |
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