JPS59125396A - 熱交換器 - Google Patents
熱交換器Info
- Publication number
- JPS59125396A JPS59125396A JP23413282A JP23413282A JPS59125396A JP S59125396 A JPS59125396 A JP S59125396A JP 23413282 A JP23413282 A JP 23413282A JP 23413282 A JP23413282 A JP 23413282A JP S59125396 A JPS59125396 A JP S59125396A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- porous metal
- heat
- water
- heat exchanger
- 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
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
- F28F13/003—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by using permeable mass, perforated or porous materials
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Dispersion Chemistry (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
本発明は、たとえばエンジン排熱回収用熱交換器に関す
るもので、高温のエンジン排ガスと低温の水とを効率よ
く熱交換し、低温の水金高温の湯に変えて給湯あるいは
暖房に利用しようとするものである。
るもので、高温のエンジン排ガスと低温の水とを効率よ
く熱交換し、低温の水金高温の湯に変えて給湯あるいは
暖房に利用しようとするものである。
従来の構成とその問題点
従来、多孔質金属を拡大伝熱面として利用する熱交換器
に於て、多孔質金属の端面と熱交換器の伝熱面と全ロー
付全行うことで多孔質金属と熱交換器を固定していた。
に於て、多孔質金属の端面と熱交換器の伝熱面と全ロー
付全行うことで多孔質金属と熱交換器を固定していた。
エンジン排気ガス通路にこの拡大伝熱面を設けて、ガス
側伝熱面として使用していた。そして、高温のエンジン
排気ガスの熱を多孔質金属および伝熱面を介して水へと
熱交換していた・ロー材により固定する際・溶融したロ
ー材が多孔質金属に吸い上げられる為（乙多量のロー材
を必要とした。吸い上げられたロー材は多孔質金属の表
面に多量に付着した。多孔質金属全構成する素線は太く
なり、多孔質金属の空隙は小さくなった。ｖＫ一部のロ
ー材は伝熱面に４勺着した。これらのロー材によりエン
ジン排気ガス通路は狭くなり、通気抵抗が大きくなる傾
向にあった、。
側伝熱面として使用していた。そして、高温のエンジン
排気ガスの熱を多孔質金属および伝熱面を介して水へと
熱交換していた・ロー材により固定する際・溶融したロ
ー材が多孔質金属に吸い上げられる為（乙多量のロー材
を必要とした。吸い上げられたロー材は多孔質金属の表
面に多量に付着した。多孔質金属全構成する素線は太く
なり、多孔質金属の空隙は小さくなった。ｖＫ一部のロ
ー材は伝熱面に４勺着した。これらのロー材によりエン
ジン排気ガス通路は狭くなり、通気抵抗が大きくなる傾
向にあった、。
通気抵抗が大きくなるとエンジンの燃焼状態か悪くなり
エンジン効率低下をもたらした。
エンジン効率低下をもたらした。
一方、通気抵抗を下げるためにエンジン排気ガス通路を
広くする方法がとられたが・拡大伝熱面全通過する流速
が小さくなり・その結果・必要な熱量を得るためには伝
熱面積を大きくしなければならず、熱交換器として大き
いものになった。
広くする方法がとられたが・拡大伝熱面全通過する流速
が小さくなり・その結果・必要な熱量を得るためには伝
熱面積を大きくしなければならず、熱交換器として大き
いものになった。
発明の目的
不発明は上記従来技術に鑑み、多孔質金属を用いて、た
とえばエンジンから排出される高温の排気ガスと低温の
水と全効率よく熱交換する熱交換器全提供するものであ
る。
とえばエンジンから排出される高温の排気ガスと低温の
水と全効率よく熱交換する熱交換器全提供するものであ
る。
発明の構成
多孔質金属と伝熱面と全ペーストにより固定し高温ガス
側の拡大伝熱面全構成し、さらに前記伝熱面の表面に金
属のメッキ層を設ける。
側の拡大伝熱面全構成し、さらに前記伝熱面の表面に金
属のメッキ層を設ける。
実施例の説明
第１図は本発明の一実施例の一部断面図であジ１は熱交
換器本体、２はエンジン排気ガス、３は水、４はガス側
入口、５はガス側出口、６は多孔質金属、７は伝熱壁、
８は水側入口、９は水側用０．１０は水側通路、１１は
ガス側通路である。
換器本体、２はエンジン排気ガス、３は水、４はガス側
入口、５はガス側出口、６は多孔質金属、７は伝熱壁、
８は水側入口、９は水側用０．１０は水側通路、１１は
ガス側通路である。
第２図および請３図は拡大伝熱面の一部全拡大した図で
あり、更にその一部を断面図で示している。１２はメッ
キ層、１３はペースト層である。
あり、更にその一部を断面図で示している。１２はメッ
キ層、１３はペースト層である。
エンジンから排出されたエンジン排気ガス２は約４００
〜７００℃の高温である。この抽気ガス２はガス側人口
４より熱交換器本体１に流入し・ガス側通路１１を設け
た多孔質金属６内を通過し熱を多孔質金属に伝えた後、
低温（１００−／１５０℃）となり、ガス側出口５より
排出され、その後、マフラ（図示せず）等を通過して大
気に放出さ、ＬＬる。
〜７００℃の高温である。この抽気ガス２はガス側人口
４より熱交換器本体１に流入し・ガス側通路１１を設け
た多孔質金属６内を通過し熱を多孔質金属に伝えた後、
低温（１００−／１５０℃）となり、ガス側出口５より
排出され、その後、マフラ（図示せず）等を通過して大
気に放出さ、ＬＬる。
水３は液側入−８より導入され、水側通路１０を通過し
、伝熱壁７の水側の伝熱面より熱全受は取り・高温の湯
となって液側出口９より排出され暖房あるいは給湯とし
てオＵ用される。
、伝熱壁７の水側の伝熱面より熱全受は取り・高温の湯
となって液側出口９より排出され暖房あるいは給湯とし
てオＵ用される。
この時、多孔質金属６は伝熱壁了の表面２債を増加させ
て、ガス側伝熱面積の増加をはかり、フィンと同様の作
用を有している。そしてエンジン排気ガスの熱を有効に
水に伝えている。
て、ガス側伝熱面積の増加をはかり、フィンと同様の作
用を有している。そしてエンジン排気ガスの熱を有効に
水に伝えている。
多孔質金属と金属壁との固定は第３図に示す様にペース
ト層１３を介してなされており、更に。
ト層１３を介してなされており、更に。
多孔質金属の表面はメッキ層１２で覆われている。
このメッキ層は無電解メッキでＮ１あるいはＣｕの金属
からなっている。メッキ層の厚さは３〜２０ノ・である
。ペースト層は１０〜１００μであり、この時、ペース
トの熱伝導率は金属に比べて小さいが、厚さが薄いので
熱抵抗が小さい。（表参照）しかし、金属に比べて伝導
熱量が少ないので、メッキ層を通して、多孔質金属から
伝熱壁への熱を伝えるのを補っている。
からなっている。メッキ層の厚さは３〜２０ノ・である
。ペースト層は１０〜１００μであり、この時、ペース
トの熱伝導率は金属に比べて小さいが、厚さが薄いので
熱抵抗が小さい。（表参照）しかし、金属に比べて伝導
熱量が少ないので、メッキ層を通して、多孔質金属から
伝熱壁への熱を伝えるのを補っている。
表
ペーストは、耐熱温度が低く、エポキシ系では、１２０
℃であり、高温（４００℃〜７００℃）の排気ガス２に
直接接触すると劣化し、接着力が低下する。
℃であり、高温（４００℃〜７００℃）の排気ガス２に
直接接触すると劣化し、接着力が低下する。
そこで、本発明では多孔質金属、ペースト層、伝熱壁を
覆うようにメッキ層を設けて、高温の排気ガス２を直接
にペースト層に接触するのを防止しペースト層の温度上
昇全防止している。この時。
覆うようにメッキ層を設けて、高温の排気ガス２を直接
にペースト層に接触するのを防止しペースト層の温度上
昇全防止している。この時。
水は最高で１００℃であり、ペースト層ｆ １２６ ℃
以下に保つ事ができる。
以下に保つ事ができる。
メッキ層は３〜２０μの厚さであり・線径０．５咽の多
孔質金属の線径増加はわずかであり・メッキ層のない場
合に比べて５通気抵抗の増加は検知されなかった。一方
、従来のロー付により多孔質金属と伝熱壁を固定する方
法では線０．６ｒｎｍが線径１叫に増加していた。
孔質金属の線径増加はわずかであり・メッキ層のない場
合に比べて５通気抵抗の増加は検知されなかった。一方
、従来のロー付により多孔質金属と伝熱壁を固定する方
法では線０．６ｒｎｍが線径１叫に増加していた。
第３図に熱交換器を同形状のものを用い、伝熱壁と多孔
質金属をロー付により固定した従来例とペーストにより
固定し、メッキ層を設けた不発明との伝熱性能の比較を
行−でいる。横軸に熱媒体の対数平均温度差 Ｔ、たて
軸に熱伝達率全通気抵抗で除した値を示している。第３
図より不発明の熱交換器は従来例に比べて１．３倍程度
の性能増加がみられる。従来例では多孔質の線径が太く
なり、伝熱面積とガス流速が増加し、伝熱量は増加する
が通気抵抗が増加する。その結果、第３南の様な結果と
なったものである。通気抵抗を同値になる様に熱交換器
を作成すると、同伝熱量ｋ ＃！ｉる 。
質金属をロー付により固定した従来例とペーストにより
固定し、メッキ層を設けた不発明との伝熱性能の比較を
行−でいる。横軸に熱媒体の対数平均温度差 Ｔ、たて
軸に熱伝達率全通気抵抗で除した値を示している。第３
図より不発明の熱交換器は従来例に比べて１．３倍程度
の性能増加がみられる。従来例では多孔質の線径が太く
なり、伝熱面積とガス流速が増加し、伝熱量は増加する
が通気抵抗が増加する。その結果、第３南の様な結果と
なったものである。通気抵抗を同値になる様に熱交換器
を作成すると、同伝熱量ｋ ＃！ｉる 。
ためには従来例では不発明実施例に比べて約１．３倍の
伝熱面積が必要となり、やはり第３図で示す様な曲線と
なる。
伝熱面積が必要となり、やはり第３図で示す様な曲線と
なる。
なお・上記実施例においては、排ガスと水の熱交換につ
いて説明したが 液−液熱交換に利用できる。
いて説明したが 液−液熱交換に利用できる。
発明の効果
不発明は以上説明した様に金属多孔体を伝熱壁にペース
ト層を介して固定することにより、拡大伝熱面を形成し
、拡大伝熱面の表面に更に金属メッキ層全形成する事に
より、効率のよい熱交換器全提供する事ができる。
ト層を介して固定することにより、拡大伝熱面を形成し
、拡大伝熱面の表面に更に金属メッキ層全形成する事に
より、効率のよい熱交換器全提供する事ができる。
第１図は不発明の一実施例の熱交換器の断面図、第２図
は第１図の要部断面図、第３図は第２図の一部拡大図、
第４図は本発明の一実施例と従来例との性能比較図であ
る。 ２・・・・・・エンジン排気Ｉス、３・・−・・・水、
６・・・・・多孔質金属、７・・・・・・伝熱壁、１２
・・・・・・メッキ層、１３・・・・・ペースト層。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名。
は第１図の要部断面図、第３図は第２図の一部拡大図、
第４図は本発明の一実施例と従来例との性能比較図であ
る。 ２・・・・・・エンジン排気Ｉス、３・・−・・・水、
６・・・・・多孔質金属、７・・・・・・伝熱壁、１２
・・・・・・メッキ層、１３・・・・・ペースト層。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名。
Claims (2)
- （１）多孔質金属体と伝熱壁をペースト層を介して固定
し、前記多孔質金属体表面に金属メッキ層を形成し、前
記ペースト層を覆う熱交換器。 - （２）２重管の内管内側に“多孔質金属を配し、内外管
の間に被加熱流体全通過可能にし、前記多孔質金属内の
熱流体全通過させる特許請求の範囲第１項記載の熱交換
器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23413282A JPS59125396A (ja) | 1982-12-29 | 1982-12-29 | 熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23413282A JPS59125396A (ja) | 1982-12-29 | 1982-12-29 | 熱交換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59125396A true JPS59125396A (ja) | 1984-07-19 |
Family
ID=16966134
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23413282A Pending JPS59125396A (ja) | 1982-12-29 | 1982-12-29 | 熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59125396A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61244781A (ja) * | 1985-04-11 | 1986-10-31 | いすゞ自動車株式会社 | 保温タンクロ−リ |
| JPH06147320A (ja) * | 1992-11-10 | 1994-05-27 | Toshiharu Kagawa | 圧力容器 |
| US5950719A (en) * | 1994-02-15 | 1999-09-14 | Thomson Tubes Electroniques | Fluid-circulation heat exchanger, in particular for an electron tube |
| US7059130B2 (en) * | 2002-02-13 | 2006-06-13 | Ship & Ocean Foundation | Heat exchanger applicable to fuel-reforming system and turbo-generator system |
| US20120080113A1 (en) * | 2009-06-12 | 2012-04-05 | Francesco Mascarello | Device for processing and conditioning of material transported through the device |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4927922A (ja) * | 1972-07-12 | 1974-03-12 | ||
| JPS5339899U (ja) * | 1976-09-11 | 1978-04-06 | ||
| JPS5647477A (en) * | 1979-09-17 | 1981-04-30 | Rohm & Haas | Thicking composition for aqueous composition |
-
1982
- 1982-12-29 JP JP23413282A patent/JPS59125396A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4927922A (ja) * | 1972-07-12 | 1974-03-12 | ||
| JPS5339899U (ja) * | 1976-09-11 | 1978-04-06 | ||
| JPS5647477A (en) * | 1979-09-17 | 1981-04-30 | Rohm & Haas | Thicking composition for aqueous composition |
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| JPS61244781A (ja) * | 1985-04-11 | 1986-10-31 | いすゞ自動車株式会社 | 保温タンクロ−リ |
| JPH06147320A (ja) * | 1992-11-10 | 1994-05-27 | Toshiharu Kagawa | 圧力容器 |
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| US8905080B2 (en) * | 2009-06-12 | 2014-12-09 | Eth Zurich | Device for processing and conditioning of material transported through the device |
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