JPS602469Y2 - 熱交換器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案はシェルアンドチュブ式熱交換器に関するもの
である。

従来、この種の装置として第１図ないし第４図に示すも
のがあった。

第２図ないし第４図は第１図のそれぞれｎ−ｎ線、ｍ−
ｍ線、ＩＶ−ＩＶ線断面図である。

図において、１は円筒状の胴体、２は胴体１端部に配置
された管板、３及び４は管板２に結合して配置された液
ふた、３ａは冷媒入口室、４ａは冷媒出口室、５は胴体
１の軸方向に沿って設けられた複数の熱交換管である。

次に構成について説明する。

胴体１の両側に冷媒入口室３ａと冷媒出口室４ａが管板
２に遮断されて設けられ、胴体１内部の軸方向に沿って
複数の熱交換管５が設けられ、その両端部は管板２に装
着されて保持されている。

熱交換管５内部には冷媒入口室３ａから冷媒出口室４ａ
に沿って冷媒通路が設けられ、ここを流れる冷媒液は、
胴体１内部に形成された冷却水路を流れる冷却水と熱交
換を行なって気化する。

熱交換管５内の冷却液は第２図ないし第４図に示すよう
に、上流側では管内に充満して流れているが、下流に行
くに従って次第に気化するため、管底部のみを流れるよ
うになる。

従来の熱交換器は以上のように構成されているので、冷
媒液を完全に気化するために長い胴体が必要であり、ま
た、熱交換管内部で冷媒液は徐々に気化作用をするため
、熱交換管内部の下流域においては、冷媒液が管下部側
のみを流れて冷却効果が減少するなどの欠点があった。

この考案は上記のような従来のものの欠点を除去するた
めになされたもので、熱交換管を二重管とし冷媒液を外
部と内部の冷却流体によって熱交換することにより冷却
効率が向上する熱交換器を提供することを目的としてい
る。

以下、この考案の一実施例を図について説明する。

第５図及び第６図において、１は第１の胴体、６及び７
は二重管に形成された熱交換管であり、６はその外管、
７は内管である。

なお、管６．７は第５図では１本しか図示されていない
が複数本配置されている。

８は胴体１に固定され、胴体１を封止する内部管板、９
は外部管板、１０は外部管板９の外面に結合された液ふ
た、１１は内部管板８と外部管板９との間に配置された
第２の胴体、１０ａ及びｌｌａはそれぞれ液室である。

この考案は熱交換管を二重管に形成し、胴体１の軸方向
両端部に設けられた内部管板８，８間を貫挿、かつ、連
通して外管６を胴体１に水平方向に沿って設け、この外
管６より長く形成された内管７の両端は外部管板９，９
間を貫挿させる。

内管６は全長にわたって外７の底部側に偏心して配置さ
れる。

外部管板９の側面外方に液ふた１０が装着される。

次に動作について説明する。

第２の流体である冷媒りは内部管板８と外部管板９間の
空間に形成された冷媒入口である液室１１ａに矢印Ａの
ように導入され、この液室１１ａから、第６図に示す外
管６内面と内管７外面相互間に形成された空間を通って
、もう一方の内部管板８と外部管板９との間に形成され
た液室１１ａから外部へ排出される。

上述の冷媒りは、胴体１内に形成された第１の冷却水路
を矢印Ｂのように流れる第１の流体、例えば、冷却水と
外管６を介して熱交換して気化する。

更に冷媒りは、液室１０ａ、１０ａ間の内管７内部を矢
印Ｃのように流れる第３の流体、例えば、冷却水によっ
て内管７を介きて熱交換して気化する。

この場合、冷媒液りが次第に蒸発することによって、二
重管の下流側において少量となっても、第６図にに示す
ように、外管６内の冷媒液は内管７の管壁に沿って上方
に押上げられるので、熱交換のための接触面積が増加す
る。

なお、矢印Ａの向きに流れる冷媒りと矢印Ｂ及びＣの向
きに流れる冷却水とは流れが対向流になるように流通さ
せるので、熱交換が効果的にできる。

第７図及び第８図はこの考案の他の実施例を示すもので
、二重管の内管７は一端側が底く他端側が高いように、
即ち、第２流体の入口側が高く出口側が低いように傾斜
して配設されている。

この場合は下流域になって冷媒液が蒸発して減っても、
内管７が外管６の底部側に設けられているので、熱交換
面積の減少があまりなく冷却効果の低下が起らない。

以上のようにこの考案によれば、熱交換管を二重管とし
、胴体と外管との間を流れる第１の流体及び内管内部を
流れる第３の流体から受熱して外管と内管との間を流れ
る途中で蒸発する第２の流体に浸る高さに内管を外管に
対し配置したので、第２の流体が外管内を流れる途中で
蒸発して液面の高さが減っても、内管は外管の末端まで
液に浸されているため、内管の熱交換面積の減少が防止
され、熱交換効率が向上できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の熱交換器を示す断面正面図、第２図、第
３図及び第４図は第１図のそれぞれ■−■線、ｍ−ｎｒ
線、ＩＶ−ＩＶ線における断面図、第５図はこの考案の
一実施例による熱交換器の要部を示す断面正面図、第６
図は第５図Ｖｌ−ＶＩ線における断面図、第７図はこの
考案の他の実施例の熱交換器の要部を示す断面図、第８
図は第７図の■−■線断面図である。 図中、１，１１・・・・・・胴体、６・・・・・・２重
管の外管、７・・・・・・内管、８・・・・・・内部管
板、９・・・・・・外部管板、１０・・・・・・液ふた
、１０ａ、ｌｌａ・・・・・・液室。 なお、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 筒状であって両端に開口部を有し長手方向に水平に置か
   れた胴体、この胴体の両端開口部をそれぞれ塞ぐ外部管
   板、この外部管板の外側に空室を形成するように覆う液
   ふた、上記胴体内に互いに対向して装着され上記外部管
   板の内側にそれぞれ空室を形成する内部管板、この内部
   管板相互間に貫挿され上記胴体との間に第１の流体が流
   動される外管と、この外管内において上記外部管板相互
   間に貫挿された内管とからなり、この内管と上記外管と
   の間に第２の流体が、上記内管の内部に第３の流体がそ
   れぞれ流動され、上記内管が上記外管に対し、上記第１
   及び第３の流体から受熱して蒸発する上記第２の流体に
   浸る高さに配置された２重管を備えた熱交換器。