JPS5945908B2 - 水蒸発式冷却熱交換器 - Google Patents
水蒸発式冷却熱交換器Info
- Publication number
- JPS5945908B2 JPS5945908B2 JP20500581A JP20500581A JPS5945908B2 JP S5945908 B2 JPS5945908 B2 JP S5945908B2 JP 20500581 A JP20500581 A JP 20500581A JP 20500581 A JP20500581 A JP 20500581A JP S5945908 B2 JPS5945908 B2 JP S5945908B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat exchange
- exchange element
- thin
- water
- thin plate
- 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.)
- Expired
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
- F28D5/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, using the cooling effect of natural or forced evaporation
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)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は金属の極薄板を力ロエした熱交換エレメント部
と熱交換エレメント相互の空間部分に水冷却用充填物と
を備えた、熱交換器でその相互の作用によって熱効率が
著しく犬となり、組立力ロ王か容易で、極薄板を使用す
るが故に使用材料が少くてすまし得る水蒸発式冷却熱交
換器に関するものである。
と熱交換エレメント相互の空間部分に水冷却用充填物と
を備えた、熱交換器でその相互の作用によって熱効率が
著しく犬となり、組立力ロ王か容易で、極薄板を使用す
るが故に使用材料が少くてすまし得る水蒸発式冷却熱交
換器に関するものである。
従来の水蒸発式冷却熱交換器は熱交換ニレメン１〜部が
丸いパイプを折曲げて使用しているため折曲げ曲率の関
係上、空間を多く必要とし１．Ｌ作が著しく困難であり
、かつ熱交換効率が低い欠点があった。
丸いパイプを折曲げて使用しているため折曲げ曲率の関
係上、空間を多く必要とし１．Ｌ作が著しく困難であり
、かつ熱交換効率が低い欠点があった。
本発明者は多年水蒸発式冷却熱交換器の製造に従事し、
熱交換効率を著しく高め、工作が容易な省エネルギー、
省資源、省力化をもたらす種々な水蒸発式冷却熱交換器
の発明を完成した。
熱交換効率を著しく高め、工作が容易な省エネルギー、
省資源、省力化をもたらす種々な水蒸発式冷却熱交換器
の発明を完成した。
本発明は更に省資源、省エネルギー、省力化を進めるこ
とを目的とし、この目的を達成する好適な熱交換ニレメ
ン１〜部として金属極薄板を使用し水冷却用充填物と一
体となした本発明を完成するに至ったもので、本発明は
水蒸発式冷却熱交換器の熱交換エレメント部に厚さ０．
０１〜］、 ｍｕ程度の薄板を２枚−組にして使用する
か、又は厚さ０．０１〜１間程度の薄板一枚を折り曲げ
て使用し、隣同志の薄板のツクラミ部のそれぞれの相接
する個所の両側にかかる圧力を相互に相殺するように形
成し、重ね部分又は折目部分に流体出入［１パイプを通
し、該パイプ側部分、２つ折薄板の上下部分及び片方の
側面を溶接してそのままか又は更に二重折式以上に折曲
げて熱交換エレメントを形成させ、２つ折薄板に挿入し
た流体出入ロバイブより薄板の熱交換エレメント内部へ
流体の出入口を設け、２つ折薄板の熱交換エレメントに
種々な形状の縞模様を付与し、各薄板熱交換エレメント
部相互の間隙部に種々な形状の水冷却用充填物を挿入し
てなる薄板状熱交換エレメントを備えた水蒸発式冷却熱
交換器を提供するものである。
とを目的とし、この目的を達成する好適な熱交換ニレメ
ン１〜部として金属極薄板を使用し水冷却用充填物と一
体となした本発明を完成するに至ったもので、本発明は
水蒸発式冷却熱交換器の熱交換エレメント部に厚さ０．
０１〜］、 ｍｕ程度の薄板を２枚−組にして使用する
か、又は厚さ０．０１〜１間程度の薄板一枚を折り曲げ
て使用し、隣同志の薄板のツクラミ部のそれぞれの相接
する個所の両側にかかる圧力を相互に相殺するように形
成し、重ね部分又は折目部分に流体出入［１パイプを通
し、該パイプ側部分、２つ折薄板の上下部分及び片方の
側面を溶接してそのままか又は更に二重折式以上に折曲
げて熱交換エレメントを形成させ、２つ折薄板に挿入し
た流体出入ロバイブより薄板の熱交換エレメント内部へ
流体の出入口を設け、２つ折薄板の熱交換エレメントに
種々な形状の縞模様を付与し、各薄板熱交換エレメント
部相互の間隙部に種々な形状の水冷却用充填物を挿入し
てなる薄板状熱交換エレメントを備えた水蒸発式冷却熱
交換器を提供するものである。
次に図面によって本発明を説明する。
本発明はその一実施例を第一図に示すように、従来の水
蒸発式冷却熱交換器の熱交換エレメント部として本発明
の極薄板エレメント１を備えたもので、本発明の水蒸発
式冷却熱交換器において被冷却用ガスはガス人口６より
ヘッダー５中のパイプを通って上昇し極薄板エレメント
１中の流体出入口上部より入り、外向の水と空気により
冷却液化して下部に設けた流体の出口より流出する。
蒸発式冷却熱交換器の熱交換エレメント部として本発明
の極薄板エレメント１を備えたもので、本発明の水蒸発
式冷却熱交換器において被冷却用ガスはガス人口６より
ヘッダー５中のパイプを通って上昇し極薄板エレメント
１中の流体出入口上部より入り、外向の水と空気により
冷却液化して下部に設けた流体の出口より流出する。
循環する冷却水は水スプレーパイプ２より極薄板エレメ
ント１の外側の間隙及びエレメント相互の間に挿入され
ている水冷却用充填物に接して落下する。
ント１の外側の間隙及びエレメント相互の間に挿入され
ている水冷却用充填物に接して落下する。
また流体冷却用空気は下部の開口９より上昇し、」二部
に設けられたファン１０より外部に出る。
に設けられたファン１０より外部に出る。
水と空気とによって冷却されたガスは液化し、流体出入
部より再びパイプに流入して液の出口Ｉより流出する。
部より再びパイプに流入して液の出口Ｉより流出する。
貯水槽１１に落下した冷却水は循環水ポンプ８によって
再び吸上げられて水スプレーパイプ２よりエレメント間
隙及び充填物の間を落下し、側方の開口よりの空気によ
って冷却され、冷却用に循環使用される。
再び吸上げられて水スプレーパイプ２よりエレメント間
隙及び充填物の間を落下し、側方の開口よりの空気によ
って冷却され、冷却用に循環使用される。
３はエリミネータ、４はモータである。
本発明の金属極薄板熱交換エレメント部１の構造は第２
図Ａに示すように、例えば厚さ０．０１〜１朋好適には
０．３〜Ｑ、 ５ ｍｍ程度の金属極薄板を折り曲げ、
折目を円形にして流体出入ロバイブ１２を該円形折目部
分に嵌挿し、折曲げた薄板熱交換エレメントの内部間隙
が３〜５朋程度になるように圧着して薄板の周囲縁部１
３，１４，１５及び流体出入ロバイブ１２と薄板１とを
溶接して成形したものである。
図Ａに示すように、例えば厚さ０．０１〜１朋好適には
０．３〜Ｑ、 ５ ｍｍ程度の金属極薄板を折り曲げ、
折目を円形にして流体出入ロバイブ１２を該円形折目部
分に嵌挿し、折曲げた薄板熱交換エレメントの内部間隙
が３〜５朋程度になるように圧着して薄板の周囲縁部１
３，１４，１５及び流体出入ロバイブ１２と薄板１とを
溶接して成形したものである。
更に第２図Ｂに示す如く、流体出入ロバイブ１２の外側
に補強パイプ２０を外挿圧着する。
に補強パイプ２０を外挿圧着する。
熱交換エレメント１内の流体の流れの状態を第３図に示
した。
した。
流体出入ロバイブ１２には極薄板熱交換エレメント部１
へのガス及び液の出入口１６．１６’、１６’、１６″
・−・・・・を設け、ガスは開口１６，１６’、１６’
−・・・・・よりエレメント内部に流出して、エレメン
ト外部間隙を落下する水１７によって冷却されて液化し
、この液体は流体出入口１６“等より流体出入ロバイブ
１２に入り、パイプ７より糸外に放出される。
へのガス及び液の出入口１６．１６’、１６’、１６″
・−・・・・を設け、ガスは開口１６，１６’、１６’
−・・・・・よりエレメント内部に流出して、エレメン
ト外部間隙を落下する水１７によって冷却されて液化し
、この液体は流体出入口１６“等より流体出入ロバイブ
１２に入り、パイプ７より糸外に放出される。
流下した熱交換エレメントの冷却用水は下部貯槽１１に
溜り、ポンプ８によって再びパイプ２１を通って再び上
昇して水のスプレーパイプ２で散水され、熱交換エレメ
ントの冷却とその相互の間にある水冷却用充填物に接し
て落下し、水口体も冷却されて落下しパイプ２１により
再循環して冷却用に供される。
溜り、ポンプ８によって再びパイプ２１を通って再び上
昇して水のスプレーパイプ２で散水され、熱交換エレメ
ントの冷却とその相互の間にある水冷却用充填物に接し
て落下し、水口体も冷却されて落下しパイプ２１により
再循環して冷却用に供される。
熱交換エレメント１には第４図Ａ、Ｂ、Ｃに夫夫その一
例を示したように、熱交換される表面積を出来るだけ増
加するために１８，１８′、１８“のような縞模様や突
起をつける。
例を示したように、熱交換される表面積を出来るだけ増
加するために１８，１８′、１８“のような縞模様や突
起をつける。
また熱交換エレメント１自身第５図に示すように、２つ
折にしてそのまま使用するのみならず、二重折式Ａ、三
重折式Ｂ又は四重折式Ｃの様に二つ折の極薄板熱交換エ
レメントを更に折り曲げて重畳させることもできる。
折にしてそのまま使用するのみならず、二重折式Ａ、三
重折式Ｂ又は四重折式Ｃの様に二つ折の極薄板熱交換エ
レメントを更に折り曲げて重畳させることもできる。
更に薄板熱交換エレメント部を第６図Ａの如く配列し、
相互の外部間隙に夫々第６図Ｂ、Ｃにその概略側面図の
一例を示したように種々な形状の充填物１９を挿入し、
極薄板熱交換エレメントにかかる隣り同志の圧力を相互
に打ち消し、薄板熱交換エレメントの形状変化を防止し
、かつ水冷却用充填物の作用効果を充分に発揮させるよ
うにする。
相互の外部間隙に夫々第６図Ｂ、Ｃにその概略側面図の
一例を示したように種々な形状の充填物１９を挿入し、
極薄板熱交換エレメントにかかる隣り同志の圧力を相互
に打ち消し、薄板熱交換エレメントの形状変化を防止し
、かつ水冷却用充填物の作用効果を充分に発揮させるよ
うにする。
即ち上部より散水する水の一部は極薄板エレメントを冷
却し、残部の水は充填物を落下して上部より下部に行く
に従って除々に冷却されて貯水槽１１に落下し、エレメ
ントを冷却した水と合体し、再びポンプによって再循環
する。
却し、残部の水は充填物を落下して上部より下部に行く
に従って除々に冷却されて貯水槽１１に落下し、エレメ
ントを冷却した水と合体し、再びポンプによって再循環
する。
本発明の方法によると、落下する水は殆んどロスがなく
、充分冷却に役立たせる大きい利点がある。
、充分冷却に役立たせる大きい利点がある。
また薄板熱交換ニレメン１〜を第６図りのような配列に
することもできる。
することもできる。
一般に熱交換エレメントを構成する極薄板の肉厚ｔ（ｍ
ｍ）とその膨らみ直径Ｄ （ａｍ ）との関係は次式で
あられされる。
ｍ）とその膨らみ直径Ｄ （ａｍ ）との関係は次式で
あられされる。
１°０ ・・・・・・・・・・・・（１）２００・ｆ
、ｘ−η ここにＤ二極薄板の膨らみ直径（＝−）、ｆ：材料の引
張り強さくＫ９／ｍ７ＩＬ）Ｘ：安全率（一般には４） η：溶接効率（約０．６〜０．８） 故に ｔｃｃＤ ・・・・・・・・・・・・・・（２）
（２）式より明かなようにＤを小にすればｔは小さくな
る。
、ｘ−η ここにＤ二極薄板の膨らみ直径（＝−）、ｆ：材料の引
張り強さくＫ９／ｍ７ＩＬ）Ｘ：安全率（一般には４） η：溶接効率（約０．６〜０．８） 故に ｔｃｃＤ ・・・・・・・・・・・・・・（２）
（２）式より明かなようにＤを小にすればｔは小さくな
る。
即ち本発明はこの原理により前記したように薄板エレメ
ントの上下のＤを小にすれば、エレメントの２枚合せの
極薄板の間隔が狭くなるため薄板の厚さを０．０１〜ｌ
ｍｍ程度に極くうすくした熱交換エレメントを使用す
る。
ントの上下のＤを小にすれば、エレメントの２枚合せの
極薄板の間隔が狭くなるため薄板の厚さを０．０１〜ｌ
ｍｍ程度に極くうすくした熱交換エレメントを使用す
る。
従って本発明の熱交換エレメント部が極薄い板状である
ため、 ０）金型等による変形が容易であり、表面積を犬にする
加工が著しく容易である。
ため、 ０）金型等による変形が容易であり、表面積を犬にする
加工が著しく容易である。
（Ｏ）極薄肉であるが故に熱の伝導が非常に早い。
（ハ）薄板熱交換エレメント部相互の外部間隙に充填物
を挿入して極薄板熱交換エレメント部が圧力を相殺して
相互にかかる圧力に耐え、かつ前記したように充填物に
よって薄板エレメント部の外部間隙を流下する水の冷却
効率が著しく上昇する数々の利点がある。
を挿入して極薄板熱交換エレメント部が圧力を相殺して
相互にかかる圧力に耐え、かつ前記したように充填物に
よって薄板エレメント部の外部間隙を流下する水の冷却
効率が著しく上昇する数々の利点がある。
に）更にまたエレメント部は流体出入ロバイブ側、反対
側及び上下部がプラズマ溶接されているが故に熱交換エ
レメントの外表面の縞模様や凹凸をつけて冷却面積を多
くもたせるための変形の加工に高圧の１００〜２００〜
／７の圧力を使用するのであるが、実際に熱交換エレメ
ントの設計使用圧力は著しく低く耐圧及び気密テストは
上記熱交換エレメントの変形力ロエの圧力より可成り低
いので通常の圧力容器の耐圧テスト及び気密テストを行
う必要がない。
側及び上下部がプラズマ溶接されているが故に熱交換エ
レメントの外表面の縞模様や凹凸をつけて冷却面積を多
くもたせるための変形の加工に高圧の１００〜２００〜
／７の圧力を使用するのであるが、実際に熱交換エレメ
ントの設計使用圧力は著しく低く耐圧及び気密テストは
上記熱交換エレメントの変形力ロエの圧力より可成り低
いので通常の圧力容器の耐圧テスト及び気密テストを行
う必要がない。
などの数々の利点がある。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の水蒸発式冷却熱交換器の一実施例の側
面図、第２図Ａは本発明の金属薄板熱交換エレメントの
製作を説明する概略図、同Ｂは第２図Ａの正面図、第３
図は本発明の薄板熱交換エレメント部をガス、凝縮液、
空気及び水が流れる流路を示す概略図、第４図Ａ、Ｂ、
０は夫々金属薄板熱交換エレメント部に各種の縞模様を
付与した夫々一実施例の概略横断面図、第５図Ａ、Ｂ。 Ｃは本発明の金属薄板熱交換エレメント部の２つ折り薄
板を更に夫々２つ折式、３つ折式及び４つ折式に重畳し
て構成した場合を示す概略正面図、第６図Ａは薄板熱交
換エレメント部外部間隙に充填物を挿入した場合の一実
施例の概略断面図、同Ｂは第６図Ａの側面図、同Ｃは第
６図Ａの熱交換エレメント部を横に配夕１ルた場合の概
略側面図、同りは本発明の薄板熱交換エレメント部の薄
板エレメントを夫々ウズマキ状に曲げた場合の一実施例
の概略正面図を示す。 １・・・・・・薄板エレメント部、５・・・・・・ヘラ
ター、６・・・・・・ガス入口、７・・・・・・液出口
、９・・・・・・空気入口、１１・・・・・・貯水槽、
１２・・・・・・流体出入パイプ、１３゜１４．１５・
・・・・・薄板エレメント部の溶接部分、１６−・・・
・一流体出入口、１７・・・・・・冷却水、１８゜１８
′、１８“・−・・・薄板熱交換エレメント部の表面模
様、１９・・・・・・熱交換エレメント部外部間隙充填
物、２０・・・・・・流体出入ロバイブの外側補強用パ
イプ、２１・・・・・・冷却水パイプ。
面図、第２図Ａは本発明の金属薄板熱交換エレメントの
製作を説明する概略図、同Ｂは第２図Ａの正面図、第３
図は本発明の薄板熱交換エレメント部をガス、凝縮液、
空気及び水が流れる流路を示す概略図、第４図Ａ、Ｂ、
０は夫々金属薄板熱交換エレメント部に各種の縞模様を
付与した夫々一実施例の概略横断面図、第５図Ａ、Ｂ。 Ｃは本発明の金属薄板熱交換エレメント部の２つ折り薄
板を更に夫々２つ折式、３つ折式及び４つ折式に重畳し
て構成した場合を示す概略正面図、第６図Ａは薄板熱交
換エレメント部外部間隙に充填物を挿入した場合の一実
施例の概略断面図、同Ｂは第６図Ａの側面図、同Ｃは第
６図Ａの熱交換エレメント部を横に配夕１ルた場合の概
略側面図、同りは本発明の薄板熱交換エレメント部の薄
板エレメントを夫々ウズマキ状に曲げた場合の一実施例
の概略正面図を示す。 １・・・・・・薄板エレメント部、５・・・・・・ヘラ
ター、６・・・・・・ガス入口、７・・・・・・液出口
、９・・・・・・空気入口、１１・・・・・・貯水槽、
１２・・・・・・流体出入パイプ、１３゜１４．１５・
・・・・・薄板エレメント部の溶接部分、１６−・・・
・一流体出入口、１７・・・・・・冷却水、１８゜１８
′、１８“・−・・・薄板熱交換エレメント部の表面模
様、１９・・・・・・熱交換エレメント部外部間隙充填
物、２０・・・・・・流体出入ロバイブの外側補強用パ
イプ、２１・・・・・・冷却水パイプ。
Claims (1)
- １ 水蒸発式冷却熱交換器の熱交換エレメント部に厚さ
０，０１〜ｌ ｍｍの金属薄板を２枚１組にして使用す
るか、又は厚さ０．０１〜ｌ ｍｍの金属薄板一枚を折
り曲げて使用し、隣同志の金属薄板のツクラミ部のそれ
ぞれ相接する個所の両側にかかる圧力を相互に相殺する
ように形成して、重ね部分又は折目部分に流体出入ロバ
イブを通し、該パイプ側部分、２つ切金属薄板の上下部
分及び片方の側面を溶接して、そのままか又は複数折式
に折曲げて熱交換エレメントを形成さぜ、２つ折金属薄
板に挿入した流体出入ロバイブより金属薄板の熱交換エ
レメント内部への流体の出入口部を設け、２つ折金属薄
板の熱交換エレメント自身に種々な形状の縞模様を付与
し、各金属薄板熱交換エレメント部相互の間隙部に種々
な形状の水冷却用充填物を挿入してなる金属薄板状熱交
換エレメントを備えたことを特徴とする水蒸発式冷却熱
交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20500581A JPS5945908B2 (ja) | 1981-12-17 | 1981-12-17 | 水蒸発式冷却熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20500581A JPS5945908B2 (ja) | 1981-12-17 | 1981-12-17 | 水蒸発式冷却熱交換器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58106387A JPS58106387A (ja) | 1983-06-24 |
| JPS5945908B2 true JPS5945908B2 (ja) | 1984-11-09 |
Family
ID=16499870
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20500581A Expired JPS5945908B2 (ja) | 1981-12-17 | 1981-12-17 | 水蒸発式冷却熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5945908B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02251091A (ja) * | 1989-03-22 | 1990-10-08 | Rikio Tatsumi | 熱交換器 |
-
1981
- 1981-12-17 JP JP20500581A patent/JPS5945908B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58106387A (ja) | 1983-06-24 |
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