JPS603157B2 - 熱交換器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、一方の媒体が互いに近接して配置される多
数の螺旋形に巻かれた管を経て導入され、また他方の媒
体が螺旋形管を囲む壁の間に収容された螺旋形管の間ま
たは周りに形成された多数のダクトを経て導入される熱
交換器に関する。

この型の熱交換器は二つの媒体が互いに正反対に動くよ
うに配置された場合最も有効であることは既に知られて
いる。また、管が空間部の考慮から螺旋形に巻かれる小
さい内径の管を有する熱交換器においては近接して取付
けられる仕切板を螺旋形管に設け、それで媒体を螺旋形
管の外側に装入してその螺旋形管の全長にそって循環さ
せることによって正反対の流れが得られることも知られ
ている。多くの適用範囲がこの型の熱交換器たとえば放
熱交換器、換気用交換器、遠距離加熱設備またはボィラ
設備用タップウオ−タヒータ、汚水加熱等に対して存在
する。

各適用範囲は所望の温度差および利用できる圧力低下に
応じて二つの媒体の間の流れ比を有している。与えられ
た管の寸法のために、構成が様々な要求に通すようにさ
れるならば、管の外側のダクトの流水部分を変えること
ができるようにしなければならない。従釆のこのような
交換器では用いられた原理は、螺旋形管を積重ねて配遣
し、積重ねられた螺旋形管の間の距離を用途に薄すよう
にすることである。代りには螺旋形管のピンチは構成を
ある用途に通すようにするため可変とすることである。
両者の場合、交換器を高価にする複雑さが製造時に生じ
る。その上これは大半の交換器が設計上不必要にかさば
ることを意味し、これは増大した価格や配置の問題を生
じさせる。この発明は、全く同一の設計で、管の外側の
ダクト内の流れ部分を増加させる代りに、流れが普通よ
り大きい場合固定した仕切部が螺旋形管と螺旋形管のピ
ッチとの間で保持されるが、流路を短かくすることで、
また螺旋形管の二つの隣接する巻き部の間にあふれ流を
生じさせることによって流れをある程度局部的に「短縮
」させることで、前記問題に対する解決を提供する。

この「短絡」が全く局部的であるから、逆流式交換器の
効率に影響を与えることが認められない。交換器のこの
特徴によって、従来の交換器に関して指摘された不利益
が除去される。この特徴による改良は、この発明による
交換器が特許請求の範囲１の特徴とする部分に従って実
現される場合に縛られる。次にこの発明による熱交換器
の実施例を添付図面について記載する。図示実施例の熱
交換器は二つの端片１，２と円筒胴部３とから成る容器
を有している。

一方の端片２は中央管４の端部が接続され、また他方の
端片１には二つの多岐管５，６がそれらを貫通して取付
けられている。管７は胴部３に接続されている。多岐管
５，６の間には多数の螺旋形に巻かれた管８が取付けら
れ、これらは図示実施例では容器の中心軸線の周りを３
１／２回転している。管８の内端は多岐管５に接続され
、またその外端は多岐管６に接続されている。螺旋形管
８および多岐管５，６は一方の媒体の流路を形成し、容
器の残部および管４，７は他方の媒体の流路である。し
かしながら螺旋形管８には仕切板９が巻かれ、これは端
片１，２の間に延び、管８の間およびこれらの管８と端
片１，２との間に多数の螺旋形ダクト１０を形成する。
第二媒体がこれらのダクト１０内に装入され、これによ
り管８と緊密に接触するようにされている。前記された
ように、熱交換器は二つの媒体が互いに逆方向に流れる
ようにされた場合最も有効である。従ってこの場合たと
えば第２図の矢印１１，１２によって示され４たように
、一方の媒体は第２図において時計方向に流れ、また他
方の媒体は反時計万向に流れる。ダクト１０を通る媒体
の流量が多いと熱交換器内の圧力低下が異常に大きくな
り、このためこの媒体には短かし、流路が望ましいこと
がわかった。このような短かい流路は、この発明に従っ
て、流れが螺旋形管８における二つの隣接するダクト１
旧の間のあふれ流によりある程度短絡されるようにする
ことで得られる。構造上このようなあふれ流は実施例に
示されたように各ダクト１０の仕切板９の孔１３によっ
て形成することができる。孔１３の寸法および（または
）ピッチを変えることにより熱交換器は、螺旋形管８の
距離またはピッチを変えることなく、ダクト１０を流れ
る媒体の流れの抵抗を減じるための様々な要求に適する
ようにすることができる。孔１３のピッチの変更は製造
の見地から非常に簡単な方法であり、それで従来の設計
のかなりの不都合をなくすことができる。仕切板９を交
換できるようにし、また最適の熱交換を一定流で与える
孔のピッチおよび孔の寸法を備えた各用途に通す仕切板
を選択することも可能である。このような仕切板の選択
は熱交換器の使用の枠を広げる。その理由は構成要素を
標準化することができ、実際に多数のひな型で作られね
ばならない部分は仕切板だけだからである。ここに記載
された実施例はこの発明がどのようにして実施され得る
かという一例である。この実施例の変形はこの発明の範
囲内で行なわれることができる。たとえば円形である代
りに螺旋形に巻かれた管は任意の長円形に巻かれてもよ
い。また仕切板の孔のピッチを、多数の断面形を有する
仕切板の一つまたはいくつかの破断部に代えることも可
能であり、これらの破断部は互いに隣接して位置する二
つのダクト１０の間のあふれ流の箇所として役立ち、ま
たあふれ流の箇所の「容量」は破断部の大き丸こよって
決められる。実施例のこのような変形は特許請求の範囲
に限定されるこの発明の基本的概念に含まれるものとみ
なされる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による熱交換器の縦断面図であり、第
２図は上から見たこの熱交換器の内部を示すその横断面
図である。 ８…・・・螺旋形管、９・・・・・・仕切板、１０…・
・・ダクト、１３……関口部。 溝ｌ図 精２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一方の媒体が互いに近接して配置された多数の螺旋
   形管を経て導入され、また他方の媒体が螺旋形管を囲む
   壁の間に収容された螺旋形管の間または周りに形成され
   た多数のダクトを経て導入され、前記螺旋形管がこれら
   の間に前記ダクトを形成する仕切板と実質的に平行に配
   置される、二つの媒体の間の熱交換を行なう熱交換器に
   おいて、少なくとも一つのあふれ流の開口部が螺旋形管
   に互いに隣接して置かれる二つのダクトの間で前記仕切
   板に設けられることを特徴とする熱交換器。 ２ あふれ流の開口部が仕切板を貫通する孔から成る特
   許請求の範囲第１項に記載の熱交換器。 ３ 仕切板が交換できるように螺旋形管に取付けられる
   特許請求の範囲第２項に記載の熱交換器。 ４ 一連の仕切板がそれらの間に異なる数の孔および孔
   の寸法を有する特許請求の範囲第３項に記載の熱交換器
   。