JPS60101485A - 熱交換器 - Google Patents
熱交換器Info
- Publication number
- JPS60101485A JPS60101485A JP21013483A JP21013483A JPS60101485A JP S60101485 A JPS60101485 A JP S60101485A JP 21013483 A JP21013483 A JP 21013483A JP 21013483 A JP21013483 A JP 21013483A JP S60101485 A JPS60101485 A JP S60101485A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat exchanger
- space
- partition plates
- exhaust gas
- heat
- 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
- F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
- F28F9/24—Arrangements for promoting turbulent flow of heat-exchange media, e.g. by plates
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
- F28F9/22—Arrangements for directing heat-exchange media into successive compartments, e.g. arrangements of guide plates
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
- F28F9/22—Arrangements for directing heat-exchange media into successive compartments, e.g. arrangements of guide plates
- F28F2009/222—Particular guide plates, baffles or deflectors, e.g. having particular orientation relative to an elongated casing or conduit
- F28F2009/228—Oblique partitions
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F2265/00—Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction
- F28F2265/28—Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction for preventing noise
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Details Of Heat-Exchange And Heat-Transfer (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
本発明はエンジン等の排ガスからの熱回収装置に利用さ
れる熱交換器に関するものである。
れ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
近年の省エネルギー志向から、エンジン等の熱源からの
排ガスからの熱をも回収し、トータルのエネルギー効率
を高めようとする第１図に示すようなシステムが考えら
れ稼動している。このシステムはエンジン３からの軸出
力を動力として取り出し、排熱を熱交換器１で回収し、
消音器２を通して排出するシステムである。従来このよ
うなシステムでは、エンジン３からの排熱回収を行なう
熱交換器１と消音器２は別々に設けられており、それ故
システムとして繁雑になるとともに、消音器本体からの
透過音が大きい、そのために消音器質量を大きくしなけ
ればならないなどの欠点を有している。
排ガスからの熱をも回収し、トータルのエネルギー効率
を高めようとする第１図に示すようなシステムが考えら
れ稼動している。このシステムはエンジン３からの軸出
力を動力として取り出し、排熱を熱交換器１で回収し、
消音器２を通して排出するシステムである。従来このよ
うなシステムでは、エンジン３からの排熱回収を行なう
熱交換器１と消音器２は別々に設けられており、それ故
システムとして繁雑になるとともに、消音器本体からの
透過音が大きい、そのために消音器質量を大きくしなけ
ればならないなどの欠点を有している。
また、従来の排熱回収用の熱交換器としては第〉図、第
３図に示すようないわゆるフィンタイプ−プレート式な
どの形式が多いが、エンジンからの流れは脈動流であり
、これらの形式ではこの脈動流の効果を充分に生かせる
構成となっていない。
３図に示すようないわゆるフィンタイプ−プレート式な
どの形式が多いが、エンジンからの流れは脈動流であり
、これらの形式ではこの脈動流の効果を充分に生かせる
構成となっていない。
また、排ガスからの熱回収の効率を上げると排ガスが凝
縮し、フィン表面やプレート表面の腐食が進行されるが
、フィンの板厚が薄いために早期に熱交換性能が降下し
たシ、プレート式ではプレート空間に凝縮水が堆積し腐
食を進行させるなどの欠点を有している。またプレート
式ではプレート空間で燃焼排ガス流の急縮／ノ・、急拡
大がなされ若千の減音効果は期待されるものの、急縮小
、急拡大の割合が小さいためにその効果は小さい。
縮し、フィン表面やプレート表面の腐食が進行されるが
、フィンの板厚が薄いために早期に熱交換性能が降下し
たシ、プレート式ではプレート空間に凝縮水が堆積し腐
食を進行させるなどの欠点を有している。またプレート
式ではプレート空間で燃焼排ガス流の急縮／ノ・、急拡
大がなされ若千の減音効果は期待されるものの、急縮小
、急拡大の割合が小さいためにその効果は小さい。
また、いわゆるシェルアンドチューブ形式として、シェ
ルの空間容積を仕切板によって変化させて膨張空間を形
成し、消音機能を持たせた構成の熱交換器も考えられる
が、この場合、仕切板は伝熱管軸に対して直角に配置さ
れ、隣接する仕切板は平行に配置されている。それ故、
当該熱交換器を垂直配置して使用した場合には、仕切板
上に凝縮水がたまり、仕切板が腐食される欠点がある。
ルの空間容積を仕切板によって変化させて膨張空間を形
成し、消音機能を持たせた構成の熱交換器も考えられる
が、この場合、仕切板は伝熱管軸に対して直角に配置さ
れ、隣接する仕切板は平行に配置されている。それ故、
当該熱交換器を垂直配置して使用した場合には、仕切板
上に凝縮水がたまり、仕切板が腐食される欠点がある。
また仕切板が平行であるので、膨張空間での音の干渉作
用がされにくく、それ故減音効果が小さいという欠点を
有していた。
用がされにくく、それ故減音効果が小さいという欠点を
有していた。
発明の目的
本発明は上記欠点に鑑み、消音器と熱交換器を一体にし
てシステム構成が簡単になるようにするとともに、装交
換性能を向上させ、減音性能が優れ、かつ熱交換器、消
音器のスケールアンプが簡単な熱交換器を提供するもの
である。
てシステム構成が簡単になるようにするとともに、装交
換性能を向上させ、減音性能が優れ、かつ熱交換器、消
音器のスケールアンプが簡単な熱交換器を提供するもの
である。
発明の構成
本発明は外側をウォータージャケットで囲み、内部空間
に伝熱管を配置し、複数の貫通孔を設けた仕切板で前記
空間を分割し、前記仕切板は前記伝熱管軸に傾斜させて
伝熱管に固着して構成したものである。
に伝熱管を配置し、複数の貫通孔を設けた仕切板で前記
空間を分割し、前記仕切板は前記伝熱管軸に傾斜させて
伝熱管に固着して構成したものである。
実施例の説明
以下本発明の一実施例について図面を参照しながら説明
する。
する。
第４図は本発明の一実施例の熱交換器を示す図である。
４はオオータージャケソト、であり、ウォータージャケ
ット４の空間５には複数の伝熱管６と、仕切板７〜１１
が伝熱管６と固着されて挿入されている。伝熱管６の両
端にはヘッダー１２とヘッダー１３が設けられており、
ヘッダー１３は水排出管１４が設けられ、ヘッダー１２
は水孔１５によってウォータージャケットと連通され、
さらにウォータージャケット４には水導入管１６が設け
られている。仕切板７． ８． ９には小孔１７がラン
ダムにあけられ、各仕切板によって区分される空間１８
〜２２が設けられている。両端の空間１８．２２に排ガ
ス導入口２３．排ガス排出口２４が設けられている。
ット４の空間５には複数の伝熱管６と、仕切板７〜１１
が伝熱管６と固着されて挿入されている。伝熱管６の両
端にはヘッダー１２とヘッダー１３が設けられており、
ヘッダー１３は水排出管１４が設けられ、ヘッダー１２
は水孔１５によってウォータージャケットと連通され、
さらにウォータージャケット４には水導入管１６が設け
られている。仕切板７． ８． ９には小孔１７がラン
ダムにあけられ、各仕切板によって区分される空間１８
〜２２が設けられている。両端の空間１８．２２に排ガ
ス導入口２３．排ガス排出口２４が設けられている。
この時、各仕切板７〜９は、伝熱管６に対して傾斜して
固着されている。各仕切板に設けられる小孔と、仕切板
によって構成される空間は、膨張型タイプの減音特性を
考慮して決定され、図に示すように、例えば共鳴型の消
音器２５を１段設けてもよい。
固着されている。各仕切板に設けられる小孔と、仕切板
によって構成される空間は、膨張型タイプの減音特性を
考慮して決定され、図に示すように、例えば共鳴型の消
音器２５を１段設けてもよい。
次にその動作を説明する。捷ず加熱される流体は水導入
管１６からウォータージャケット４を通り、水孔１５か
らヘッダー１２に入り、各伝熱管６に分岐されて流れ、
ヘッダー１３に入り水排出管１４より排出される。
管１６からウォータージャケット４を通り、水孔１５か
らヘッダー１２に入り、各伝熱管６に分岐されて流れ、
ヘッダー１３に入り水排出管１４より排出される。
一方、加熱流体であるエンジンなどの熱源からの排ガス
は排ガス導入口２３より空間１８に入り、仕切板７の小
孔から次の空間１９に入り、次の空間１９に入り、さら
に仕切板の小孔を通って次の空間２０に入りさらに、共
鳴型空間の排ガス導入口２６より空間２２を通り排ガス
排出口２４より排出される。このように排ガスが流れる
間にウォータージャケット４の内面や、伝熱管６表面で
熱交換されるものである。２７は本熱交換器を垂直設置
して、凝縮水を滴下させるドレン排出口である。。
は排ガス導入口２３より空間１８に入り、仕切板７の小
孔から次の空間１９に入り、次の空間１９に入り、さら
に仕切板の小孔を通って次の空間２０に入りさらに、共
鳴型空間の排ガス導入口２６より空間２２を通り排ガス
排出口２４より排出される。このように排ガスが流れる
間にウォータージャケット４の内面や、伝熱管６表面で
熱交換されるものである。２７は本熱交換器を垂直設置
して、凝縮水を滴下させるドレン排出口である。。
以上のように本実施例によれば、エンジンから排ガス導
入口２３に導かれた排ガスは第１の空間１８で急拡大し
、さらに次の空間１９に入る前に小孔１７で急縮小され
、寸だ次の空間で急拡大されるといったいわゆる膨張型
タイプの消音効果を発揮し、また共鳴型タイプ消音器２
５を通る時に共鳴タイプの消音効果によってエンジンな
どからの騒音が大幅に減少される。膨張型タイプの消音
効果を発揮させる膨張空間では、仕切板が伝熱管軸に対
して傾斜させて設けであるので、加熱流体の流れがラン
ダムになるとともに、音波の干渉が促進されて膨張型消
音効果が増大する。また流れ自身がランダムな流れとな
り、エンジン排ガスが有している脈動流の効果とこの流
れの効果とが相乗されて、伝熱性能が向上するものであ
る。
入口２３に導かれた排ガスは第１の空間１８で急拡大し
、さらに次の空間１９に入る前に小孔１７で急縮小され
、寸だ次の空間で急拡大されるといったいわゆる膨張型
タイプの消音効果を発揮し、また共鳴型タイプ消音器２
５を通る時に共鳴タイプの消音効果によってエンジンな
どからの騒音が大幅に減少される。膨張型タイプの消音
効果を発揮させる膨張空間では、仕切板が伝熱管軸に対
して傾斜させて設けであるので、加熱流体の流れがラン
ダムになるとともに、音波の干渉が促進されて膨張型消
音効果が増大する。また流れ自身がランダムな流れとな
り、エンジン排ガスが有している脈動流の効果とこの流
れの効果とが相乗されて、伝熱性能が向上するものであ
る。
また排ガス空間はその外側を質量の大きいウォ−タージ
ャケット４で囲んであるので、透過音を減少できるもの
である。また、このように複数の空間をつくるには単に
仕切板を伝熱管に適当な距離で固着させるだけで可能で
あるし、仕切板の小孔径、孔装置も減音特性に応じて簡
単にあければ良いだけである。また排気量、排熱量の異
なるエンジンなどに用いる場合には、とのま寸の径で長
さを変えたり、空間の大きさを変えるだけで簡単にスケ
ールアップができるし伝熱面積の増減も可能である。
ャケット４で囲んであるので、透過音を減少できるもの
である。また、このように複数の空間をつくるには単に
仕切板を伝熱管に適当な距離で固着させるだけで可能で
あるし、仕切板の小孔径、孔装置も減音特性に応じて簡
単にあければ良いだけである。また排気量、排熱量の異
なるエンジンなどに用いる場合には、とのま寸の径で長
さを変えたり、空間の大きさを変えるだけで簡単にスケ
ールアップができるし伝熱面積の増減も可能である。
エンジンなどの排ガスから熱回収すると、凝縮水が発生
し、熱交換器表面を腐食する小があるが、本実施例では
、熱交換器を垂直に立て、かつ仕切板が傾斜しているの
で、凝縮水の滴下がスムースに行なわれ、仕切板や、熱
交換器の腐食を抑制する事ができる。
し、熱交換器表面を腐食する小があるが、本実施例では
、熱交換器を垂直に立て、かつ仕切板が傾斜しているの
で、凝縮水の滴下がスムースに行なわれ、仕切板や、熱
交換器の腐食を抑制する事ができる。
発明の効果
本発明の熱交換器においては、消音器一体型の熱交換器
が簡単な構成でつくられるとともに、膨張型消音特性が
著しく上昇し、さらに熱源のスケールアップにも簡単に
対応できる。またエンジンなどの脈動を充分に活用して
伝熱性能を向上させるとともに、凝縮水の熱交換器への
溜まり込みがなく腐食を抑制できる。
が簡単な構成でつくられるとともに、膨張型消音特性が
著しく上昇し、さらに熱源のスケールアップにも簡単に
対応できる。またエンジンなどの脈動を充分に活用して
伝熱性能を向上させるとともに、凝縮水の熱交換器への
溜まり込みがなく腐食を抑制できる。
第１図は非熱回収熱交換器を設けたエンジンシステムの
概略図、第２図は従来のフィンタイプの熱交換器の断面
図、第３図は従来のプレートタイプの熱交換器の断面図
、第４図は本発明の一実施例の熱交換器の断面図である
。 ４・・・・・・ウォータージャケット、６・・・・・・
伝熱管、７、 ８． ９・・・・・・仕切板。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第３図 ７４図
概略図、第２図は従来のフィンタイプの熱交換器の断面
図、第３図は従来のプレートタイプの熱交換器の断面図
、第４図は本発明の一実施例の熱交換器の断面図である
。 ４・・・・・・ウォータージャケット、６・・・・・・
伝熱管、７、 ８． ９・・・・・・仕切板。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第３図 ７４図
Claims (1)
- 被加熱流体が通る伝熱管を複数本設けたウォータージャ
ケットの空間部を、複数の加熱流体が通過する貫通孔を
設けた仕切板を配して分割し、前記仕切板は前記伝熱管
軸に対して傾斜させて前記仕切板に固着し、前記空間部
に排ガ４スを供給する事を特徴とする熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21013483A JPS60101485A (ja) | 1983-11-09 | 1983-11-09 | 熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21013483A JPS60101485A (ja) | 1983-11-09 | 1983-11-09 | 熱交換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60101485A true JPS60101485A (ja) | 1985-06-05 |
Family
ID=16584344
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21013483A Pending JPS60101485A (ja) | 1983-11-09 | 1983-11-09 | 熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60101485A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008028238A1 (en) * | 2006-09-07 | 2008-03-13 | Docklands Science Park Pty Limited | The capture and removal of gases from other gases in a gas stream |
| EP2146173A1 (en) * | 2008-07-17 | 2010-01-20 | MAHLE International GmbH | Plastic heat exchanger |
| KR102205341B1 (ko) * | 2020-10-21 | 2021-01-20 | 한국가스공사 | 일원화 ghp 배열회수용 열교환 장치 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5840493A (ja) * | 1981-06-22 | 1983-03-09 | ノルスク・ヒドロ・アクシエセルスカ−プ | 熱交換器 |
-
1983
- 1983-11-09 JP JP21013483A patent/JPS60101485A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5840493A (ja) * | 1981-06-22 | 1983-03-09 | ノルスク・ヒドロ・アクシエセルスカ−プ | 熱交換器 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008028238A1 (en) * | 2006-09-07 | 2008-03-13 | Docklands Science Park Pty Limited | The capture and removal of gases from other gases in a gas stream |
| EP2146173A1 (en) * | 2008-07-17 | 2010-01-20 | MAHLE International GmbH | Plastic heat exchanger |
| KR102205341B1 (ko) * | 2020-10-21 | 2021-01-20 | 한국가스공사 | 일원화 ghp 배열회수용 열교환 장치 |
| WO2022085879A1 (ko) * | 2020-10-21 | 2022-04-28 | 한국가스공사 | 일원화 ghp 배열회수용 열교환 장치 |
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