JPS593260Y2 - 熱交換器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は熱交換器に係り、特に伝熱管内に熱流体を流動
させ、伝熱管外に被加熱流体を流動させる型の熱交換器
の改良に関する。

従来養殖温水槽などに使用される熱交換器として、第１
図に示されるように、熱流体を流動させる伝熱管１が容
器２内にコイル状に設置され、入口Ａから導入された熱
流体は伝熱管１内を流動し、出口Ｂから排出され、一方
被加熱流体は導管３より容器２内に導入され、加熱され
た後出口Ｃがら養殖槽などに供給される。

このような熱交換器においては、次のような欠点がある
。

第１に熱流体と被加熱流体間の熱交換中、容器１内の被
加熱流体に対流が発生すること、および入口Ａ付近の伝
熱管の管壁温度と出口Ｂ付近の伝熱管の管壁温度との差
が大きいことなどの理由から、出口Ｃより加熱された流
体を連続的に取り出す場合、温度制御が困難であり、ま
た被加熱流体の対流により高温部の流体と低温部の流体
が混合して、被加熱流体の温度が平均化し、高温部の流
体を連続的に取り出すことができないため熱交換効率が
低い欠点がある。

第２に熱交換容量を高めるため、伝熱管の伝熱面積を大
きくする場合、伝熱管の径、および伝熱管間のピッチを
小さくする必要があり、このことは製作上およびコスト
面で不利である。

本考案の目的は、上記した従来技術の欠点をなくシ、容
器内に伝熱面積の大きい伝熱管を配置し、対流によって
生ずる容器内の被加熱流体の温度差に影響されることな
く、一定の温度で効率よく加熱された流体を取り出すこ
とができる熱交換器を提供することにある。

本考案は、仕切板によって長手方向に２つの熱流体の流
路が形成された第１のヘッダーおよび第２のヘッダーと
、容器のほぼ横断面に沿ってループを描き、管入口およ
び管出口が前記第１のヘッダーに形成された２つの流路
にそれぞれ別個に連結された伝熱管の群と、容器のほぼ
横断面に沿ってループを描き、管入口および管出口が前
記第２のヘッダーに形成された２つの流路にそれぞれ別
個に連結された伝熱管の群とを設け、第１のヘッダーの
一方の流路に導入された熱流体が各伝熱管を流動した後
、第１のヘッダーの他方の流路に導入され、第１のヘッ
ダーを経た熱流体は第２のヘッダーの一方の流路に入り
、各伝熱管を流動した後、第２のヘッダーの他方゛の流
路に導入されるようになっており、容器の一側下隅部よ
り均一に導入された被加熱流体が効率よく加熱されると
ともに被加熱流体の取出口付近はほぼ均一な高温の被加
熱流体となるように構成されている。

以下、添付図面に示す実施例に基づいて本考案を説明す
る。

容器４の一側上部より器内下方に延びる導管５は、容器
４の一側下隅部に設けられ、長手方向に沿ってスリット
６が形成された管外側ヘッダー７に連結されている。

管外側ヘッダー７が設置された側壁に相対する容器４の
側壁の上部には、この側壁に平行する堰８とこの堰８上
部より水面方向に平行に延びるじゃま板９が取り付けら
れ、管外側集水溝１０を形成している。

管外側集水溝１０は管外側出口ノズルＩＯＡと連結して
いる。

容器４の管外側集水溝１０側の上部には中央部に管側入
口ノズル１１が取り付けられた第１ヘツダー１２が架設
され、容器４の管外側ヘッダー７側の上部には中央部に
管側出口ノズル１３が取り付けられた第２ヘツダー１４
が架設されている。

第１ヘツダー１２および゛第２ヘッダー１４は、それぞ
れ長手方向に沿って設けられた仕切板１５および仕切板
１６によって流路Ａ、Ｂおよび流路Ｃ９Ｄに区画されて
いる。

第１ヘツダー１２の流路Ａに一端が連結され、他端が第
１ヘツダー１２の流路Ｂに連結されるとともに容器４の
横断面に沿って靴型のループを描く伝熱管１７が設置さ
れている。

また第２ヘツダー１４の流路Ｃに一端が連結され、他端
が第２ヘツダー１４の流路りに連結されるとともに容器
４の横断面に沿って靴型のループを描く伝熱管１８が設
置されている。

したがって伝熱管１７と伝熱管１８とは互いに平行する
面に設置されている。

このような伝熱管１７・・・・・・と伝熱管１８・・・
・・・とは第４図に示すように容器４内に交互に設けら
れている。

第１ヘツダー１２と第２ヘツダー１４との相対する側面
中央部にはヘッダ一連結管１９Ａとヘッダ一連結管１９
Ｂが設けられ、これらのヘッダ一連結管１９Ａ、１９Ｂ
はフランジを介して着脱自在に連結固定されている。

前記の構成からなる熱交換器において、被加熱流体とし
て養殖用水を用いて、伝熱管内を流動する温排水により
熱交換を行う方法を説明する。

養殖用水は、導管５より管外側ヘッダー７に形成された
スリット６から容器４内に導入され、温排水は、管側入
口ノズル１１から第１ヘツダー１２の流路Ａに導入され
る。

流路Ａに充満された温排水は各伝熱管１７の群内を流動
し、第１ヘツダー１２の流路Ｂに到る。

流路Ｂに充満された温排水はヘッダ一連結管１９Ａおよ
びヘッダ一連結管１９Ｂを経て第２ヘツダー１４０流路
Ｃに到る。

流路Ｃに充満された温排水は各伝熱管１８の群内を流動
し、第２ヘツダー１４の流路りに到る。

流路りに充満された温排水は管側出口ノズル１３を経て
器外に排出される。

このようにして各伝熱管１７の群と、次いで各伝熱管１
８の群とを流動する温排水によって、容器４内に導入さ
れた養殖用水は均一に加温される。

この際堰８とこの堰８より水面方向に平行に延びるじゃ
ま板９の設置付近に沿って、第１ヘツダー１２の流路Ａ
と流路Ｂとにそれぞれ連結する伝熱管１７群が密に設置
されているため、管外側集水溝付近の温排水の表層部は
他区域の養殖用水より高温となり、この高温の養殖用水
を連続的に取り出すことかで゛きる。

本実施例において、各伝熱管１７の群と各伝熱管１８の
群とは交互に設けられているため、容器内全域に亙る養
殖用水を効率的、かつ均一に加温することができるが、
効率的、かつ均一に加温できる効果を低減しない範囲内
で第１ヘツグーに連結される伝熱管と第２ヘツダーに連
結される伝熱管とを適度に混合配置させるようにしても
よい。

本考案において、被加熱流体として養殖用水を使用する
ような場合、集水溝に養殖用水を集めることなく、熱交
換器と養殖槽との巾を一致させ、熱交換器の養殖槽側の
側壁上部に堰を設け、この堰より直接養殖槽に養殖用水
を落下するようにすることもできる。

以上、本考案によれば、次のような効果を有する。

（１）容器内の被加熱流体中、表層部の高温部分のみ連
続的に取り出すことができるから、熱交換効率がよい。

（２）被加熱流体は容器内のほぼ金山に亙って導入され
、かつ取り出され、熱流体は容器内のほぼ金山に亙って
均一に流動するため、管内外流量を調整することによっ
て高度な温度管理を行うことができる。

（３）伝熱管のピッチが狭くとも、ヘッダーに対し伝熱
管を取り付けることが容易であるから、大口径の配管用
鋼管を使用することができるため、製作が容易であり、
しかも容器容量に対する伝熱面積を大きくすることがで
きる。

（４）ヘッダ一連結管を離脱させて、第１ヘツダーとこ
れに連結された伝熱管群、または第２ヘツダーとこれに
連結された伝熱管群を器外に取り出して清掃することが
できるため、汚れの激しい養殖用水などの加温に有効で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の熱交換器を示す概略的構成図、第２図は
本考案の一例を示す平面図、第３図は第２図のＡ−Ａ線
による断面図、第４図は第１ヘツダーおよび第２ヘツダ
ーに連結される伝熱管群の設置状態を示す概略的構成図
である。 ４・・・・・・容器、７・・・・・・管外側ヘッダー、
８・・・・・・堰、９・・・・・・じゃま板、１０・・
・・・・管外側集水溝、１１・・・・・・管側入口ノズ
ル、１２・・・・・・第１ヘツダー、１３・・・・・・
管側出口ノズル、１４・・・・・・第２ヘツダー、１５
．１６・・・・・・仕切板、１７．１８・・・・・・伝
熱管。 １９Ａ、１９Ｂ・・・・・・ヘッダ一連結管、Ａ、Ｂ、
Ｃ，Ｄ・・・・・・流路。

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１）容器の一側下隅部に沿って設けられた被加熱流体
   の導入口と、この導入口に相対する容器の側壁の上部に
   沿って設けられた被加熱流体の取出口と、この取出口側
   に取り付けられ、仕切板によって長手方向に２つの熱流
   体の流路が形成された第１のヘッダーと、前記導入口の
   上方に取り付けられ、仕切板によって長手方向に２つの
   熱流体の流路が形成された第２のヘッダーと、前記容器
   のほぼ゛横断面に沿ってループを描き、管入口および管
   出口が前記第１のヘッダーに形成された２つの流路にそ
   れぞれ別個に連結された伝熱管の群と、前記容器のほぼ
   横断面に沿ってループを描き、管入口および管出口が前
   記第２のヘッダーに形成された２つの流路にそれぞれ別
   個に連結された伝熱管の群とを備え、前記第１のヘッダ
   ーと前記第２のヘッダーとはヘッダ一連結管によって着
   脱自在に連結されていることを特徴とする熱交換器。
2. （２）実用新案登録請求の範囲第１項において、前記第
   １のヘッダーに連結された伝熱管と前記第２のヘッダー
   に連結された伝熱管とは前記容器内に交互に設置されて
   いることを特徴とする熱交換器。
3. （３）実用新案登録請求の範囲第１項において、前記被
   加熱流体の取出口は、前記容器の側壁に平行する堰と、
   この壇上部より水面方向に平行に延びるじゃま板とから
   なることを特徴とする熱交換器。