JPS60233446A - 熱交換装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は缶体内を真空引き後作動液を封入し、ヒートパ
イプの作動原理を利用することによ、Ｖ短時間で一定湯
温を得るための熱交換装置に関する。

従来例の構成とその問題点 従来この種のヒートパイプの作動原理を応用した熱交換
装置は第１図に示すように構成さｎていた。すなわち外
胴１の内部に複数の煙管２を設け、煙管２の上部で煙管
２を螺旋状に取り巻く熱交換器３が各々の煙管の間を連
結してつながｎていた。

ま７ｂ各々の煙管には複数個の受け皿４が設けらｎてお
り、各々の受け皿からウィック５が上方向に立ち上がり
煙管の表面を包んでいた。缶体内部は真空引き後作動液
６がその一部封入さｎ、缶体の底部は加熱用バーナで加
熱さｎる構成であった。

このような従来の熱交換装置では、加熱用バーナにより
作動液が沸騰する時潜熱を奪い、蒸気となり上部に移動
する。その際、熱交換器の給水口３ａから冷水が流入す
ると熱交換器３表面で冷却さ７Ｌ、凝縮し、下方へ滴下
する。滴下した液は受け皿４に落下し、あふｆした液は
更に下方の皿へと落Ｆしてゆく。又各４の受け皿４には
ウィック５が投入されているため煙管の全表面を濡らす
ことができるものであった。

このような従来の熱交換装置では、以下に示すような問
題点があった。

（１）熱交換器の下側全面に受け皿を配置することが難
しい為表面で凝縮し滴ｒした液を受け皿内に完全に収納
することは、難しく、又大出力時は上部の受け皿には液
が戻っても下部には補充さｔない。従って煙管の下部は
液に濡らされずに乾いた状態となり、特に加熱用バーナ
の出力が増大した時は、熱交換器での熱交換効率が著し
く低下する。

従って出力の限界も低い。

（２）凝縮液の煙管外周への連続的な補充が追いつかな
くなり、間欠的な補充があった場合にはその度に加熱状
態となった煙管に液が触ｎ突沸現象を生じ、騒音発生と
同時に危険な状態となる。

（３複数の煙管をとり巻く熱交換器が各々の煙管を上下
しつつ連続的につながっているため、熱交換器の給水上
から出湯口に至る間に複数個所のエア溜り部が生じ、局
所加熱による出湯口からの出湯に突沸現象が生じる。

発明の目的 本発明はかかる従来の問題点′ｆニー解消するもので、
加熱用バーナ出力が増大した時でも、凝縮液を確実に缶
体内壁に導き、安定した出湯が可能となる熱交換装置を
提供することを目的とする。

発明の構成 この目的を達成するために本発明は、内胴と外胴とから
なる缶体の内部で熱交換器を螺旋状に一方向の傾斜にて
配設し、前記熱交換器に沿ってその下部に受け皿も同様
に螺旋状に、また連続的に配設するとともに、受は皿の
途中に仕切板を設けることにより液が受け皿の途中で溜
まるような液溜め部を設け、前記液溜め部から上方に向
って内胴表面をウィックにて包んだものである。

この構成によって加熱用バーナ出力が増大した時でも凝
縮液を内胴表面全体に均一に導くことができるため内胴
全体で蒸発潜熱を奪うことができ、効率の高い熱交換装
置を得ることができるとともに燃焼が長時間停止し、再
運転する場合でも液溜め部に残存した液がウィックによ
、り内胴全体が常に濡！した状態にあるため再運転初期
にも所定の熱交換出力を得ることができる。

実施例の説明 以下、本発明の一実施例を第２図、第３図を用いて説明
する。

第２図、第３図において、１は外胴、２は内胴、３は熱
交換器、３ａは給水口、３６は出湯口、４は受け皿、５
はウィック、６は作動液、７は加熱用バーナ、８はパン
フルプレート、９はエントラ、１０は圧力スイッチ、１
１は弁、１２は仕切り板である。

加熱用バーナ７で作動液６を加熱すると作動液６は真空
引きさｊした缶体内部で蒸発潜熱を奪い缶体内で蒸気と
なる。缶体内部の圧力を検知する圧力スイッチ１０の設
定圧力に至ると弁１１を閉じ同時に加熱用バーナ７の燃
焼をとめ、缶体内は常に設定圧力に保たｎる。ここで給
水口３ａより冷水が熱交換器３内へ導入ｇｎると、熱交
換器ａの外表面で蒸気は冷却さｎ凝縮する。凝縮した液
は受け皿４内に滴下し、内胴２の外表面を螺旋状に流下
し仕切板１１による液溜め部に溜められる。

そして液溜め部より立上ったウィック５により内胴２の
外表面全体ヲ濡らすことができる。

一方、蒸気が凝縮すると缶体内の圧力は低下するため、
圧力スイッチ１０が感知し、加熱用バーナ７を再燃焼さ
せることになる。このようにして圧力スイツチ１０の設
定圧力に対応した一定の出湯温度を流量の大小にかかわ
らず得ることができる。

発明の効果 以上のように本発明の熱交換装置によれば次の効果が得
られる。

■　熱交換器表面で凝縮した液は全量確実に受け皿に収
納し、その後缶体内胴全周および全長にわたり均一に濡
らすことができるため、加熱用バーナの出力が増大して
も内胴が乾くことがなく、効率の高い熱交換装置を得る
ことができる。

■　受は皿は連続的な螺旋形状になっているため、一部
に凝縮液が溜ってしまうということがなく、乾いた内胴
に液が間欠的に触れることによる突沸現象は生じず安全
である。

■　熱交換器の給水口から出湯口に至る間は、一方向の
傾斜となっているため、その途中でエアー溜りが生じる
ことがないため、局所加熱による出湯口からの突沸現象
が生じず安全である。

■　受は皿の途中に液溜め部を設けているため、長時間
燃焼が停止し７ヒあとでも、内胴の全表面を常に濡れた
状態に保っているため、再運転時初期にも所定の熱交換
効率を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の熱交換装置の断面図、第２図は本発明の
一実施例における熱交換装置の断面図、第３図は第２図
のＸ−Ｘ線断面図である。 １・・・・・・外胴、２・・・・・・内胴、３・・・・
・・熱交換器、４・・・・・・受は皿、５・・・・・・
ウィック、６・・・・・・作動液、７・・・・・・加熱
用バーナ、１２・・・・・・仕切り板代理人の氏名　弁
理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１図 第２ｒＡ 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 内胴と外胴からなる缶体と、前記缶体の内で螺旋状に配
   設した熱交換器と、前記缶体の内を真空引き後封入した
   作動液と、前記熱交換器の下側で螺旋状に配設し内胴へ
   巻きつけた受け皿と、前記缶体内の内胴表面に前記受は
   皿から上方へ配設したウィックと、前記内胴底部に設け
   た加熱用バーナと、連続した前記受は皿の途中で複数個
   の仕切り板を設けた熱交換装置。