JPS61140786A - 凝縮器 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は発電プラント、冷凍機、一般化学装置などで用
いられる凝縮器の改良に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

従来、発成プラント、冷凍機および６袖の化学装置等に
あっては蒸気を凝縮液化させるものとして凝縮器が用い
られているが、この凝縮器は例えば第１１図、第１２図
に示す如く構成されている。

すなわち、円筒体８をその軸心線が水平となるよう配設
するとともに上記円筒体８の両端開口を端板５ａ　、　
５ｂで閉塞して内部に円柱状の凝縮室９を形成している
。そして、上記端板５ａ　、　５ｂ間にこれらの端板を
貫通する形に複数本の伝熱管１０からなる伝熱管束１１
を設け、この伝熱管束１１の各管内に端板５ａの側から
取入室１２ａ　’ｆｒ：介して冷却流体１３（多くの場
合、水）を供給し、伝熱管束１１の各管内を通過した冷
却流体１３を端板５ｂ側から取出室１２ｂを介して外部
へ取出すようにしている。また、円筒体８の土壁に設け
られた導入口１４を７＋’　Ｌて凝縮液化すべき蒸気１
５を上記凝縮室９に供給し、上記冷却流体１３と熱交換
を行なうことによって生成され之凝縮液４を円筒体８の
底壁に設けられた排出口６から排出させている。通常、
伝熱管１０は第１１図、第１２図よりわかるように多列
多段の管束１１を構成しているので、第１３図に示すよ
うに伝熱管束上方の伝熱管で生成した凝縮液４ａが下方
の伝熱管上に順次落下していき伝熱管表面での液膜厚さ
が伝熱管束の下部になるほど厚くなるという現象が生じ
る。

一般に凝縮熱伝達率は液膜厚さに反比例するため、従来
の凝縮器においては上で述べた理由によシ伝熱管束下部
での伝熱特性の低下を避けることができず、その結果所
定の熱交換を行なうに必要な伝熱管束が大きくなり、ひ
いては凝縮器自体が大型になってしまうという欠点があ
った。

〔発明の目的〕

本発明は上述の事情に鑑みてなされたもので、その目的
とするところは伝熱管束の下部における管外凝縮熱伝達
率の低下を防ぎ、もって軽量かつ小型の凝縮器を提供す
ることにある。

〔発明の概要〕

上記目的を達成するために本発明は伝熱管上に上方より
落下してきた凝縮液が伝熱管に接触して後その長手方向
に流動し得るよう該伝熱管の上部に伝熱管管軸方向の溝
を設ける構成とした。

〔発明の効果〕

本発明によれば伝熱管で生成された凝縮液はその下方に
位置する伝熱管表面上の凝縮液膜を厚くすることなく落
下するため、伝熱管束下部での熱伝達特性の低下が防止
され、伝熱管束全体にわたって高い伝熱特性を維持する
ことが可能となる。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の詳細を図示の実施例によって説明する。

第１図、第２図は本発明の凝縮器の概略構成を示す断面
図であり、第１１図、第１２に示した従来の凝縮器と同
一部分は同一符号で示しである。従って重複する部分は
その説明を省略する。本発明に係る凝縮器が従来のもの
と異なる点は伝熱管１の上部に伝熱管の管軸方向に沿っ
た溝２を第３図に示すように設け、かつ複数の伝熱管１
を適宜傾斜させて設置し、伝熱管束３を構成したことに
ある。

このように構成されているので、伝熱管束上方の伝熱管
で生成された凝縮液４ａが第４図に示す如く伝熱管１上
に落下してきてもその液はすべて伝熱管１上部の溝２に
捕捉され、しかも伝熱管が傾斜して設置されているため
凝縮液４ａはこの溝に沿って（第４図では左下方へ）流
れて第１図に示した端板５ａに到達し、その後この端板
に治って自然流下して排出口６から外部に取出される。

すなわち、伝熱管１上に上方よシ落下してきた凝縮液４
ａは第５図に示すようにその伝熱管の表面で新たに生成
される凝縮液膜を全く厚くすることなく流れて外部圧排
出されるため、従来問題になっていた伝熱管束下部での
凝縮熱伝達率の低下を避けることができる。その結果、
凝縮器の伝熱管束全体にわたって高い伝熱特性を維持す
ることが可能となυ、もって軽量かつ小型の凝縮器を容
易に提供することができる。

ここで、伝熱管１の上部の溝２の形は第３図に示したよ
うな矩形状である必要はなく、第６図に示すような円弧
状、第７図に示すような三角形状でもよく、また比較的
厚肉の伝熱管を使用する場合には伝熱管の内面を変形さ
せずに円形に保ちながら伝熱管の外面だけに溝を設ける
ことも可能であシ、その場合にも同様の効果が発揮され
る。また本発明は凝縮促進用の表面加工管を使用した場
合にも適用できる。

第８図は本発明の他の実施例を示す図である。

この実施例の凝縮器が前述の実施例と異なる点は伝熱管
１として第９図に示すような伝熱管を用いたことであり
、この場合伝熱管は水平に配設されている。伝熱管１の
上部に管軸方向に沿った溝２を設けた点は前述の実施例
と同じであるが、この場合にはその溝の深さが伝熱管の
管軸方向に沿って（第９図では左側に向かって）深くな
りている。

このため、伝熱管１上に上方より落下してきた凝縮液４
ａは溝２に捕捉された後、管軸方向（第９図では左側）
に流動し、前述の実施例同様その伝熱管表面の凝縮液ｊ
漠を厚くすることなく端板５ａを流下して排出口６より
外部に排出される。

第１０図は第８図に示した実施例に使用される別の伝熱
管を示した図である。この場合には、伝熱管上部の溝２
と交差するように伝熱管外面に円周方向の第２の溝７を
適当な間隔をあけて設けである。このような構造をとる
ことによって伝熱管１上に上方より落下してきた凝縮液
４ａは第１０図に示すように溝２に捕捉されて管軸方向
に移動した後、溝２と交差する第２の溝７に流入し、こ
の伝熱管表面の凝縮液膜をほとんど厚くすることなく下
方へ落下する。この場合にも前述の実施例と同様の効果
が生じこれによって伝熱管束下部での熱伝達特性の低下
が防止され、伝熱管束全体にわたって高い伝熱特性を維
持することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る凝ｍ器の概略構成を示
す断面図、第２図は第１図の矢視Ｘ−Ｘ断面図、第３図
は第１図、第２図で示した凝縮器に使用される伝熱管の
断面形状図、第４図および第５図は第１図、第２図に示
した凝縮器圧おける伝熱管外でや凝縮液の流れの様子を
示す説明図、第６図および第７図は第１図、第２図で示
した凝縮器に使用される伝熱管の断面形状図、第８図は
本発明の他の実施例に係る凝縮器の概略構成を示す断面
図、第９図および第１０図は第８図で示した凝縮器にお
ける伝熱管外での凝縮液の流れの様子を示す説明図、第
１１図は従来の凝縮器の概略構成を示す断面図、第１２
図は第１１図の矢視Ｘ−Ｘ断面図、第１３図は従来の凝
縮器における多段配列された伝熱管外での凝縮液膜の様
子を示す説明図である。 １・・・伝熱管 ２・・・溝 ４ａ・・・凝経液 ７・・・第２の溝 代理人弁理士　則近憲佑　（ほか１名）〜　、 ／−ｍ−４云＃八を ２−−一溝 ４ａ−泉錨衰 第　　５　　図 第　　６　　図 第　　７　　図 第１１図 第１２図 第１３図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）内部に蒸気が供給される凝縮室内に複数本の伝熱
   管を配設し、この伝熱管の内部に冷却流体を通流して上
   記蒸気を凝縮せしめる凝縮器において、前記伝熱管上に
   上方より落下してきた凝縮液が伝熱管に接触して後、そ
   の長手方向に流動し得るよう該伝熱管の上部に伝熱管の
   管軸方向に沿った溝を設けたことを特徴とする凝縮器。
2. （２）伝熱管の管軸が水平面と角度をなすよう伝熱管を
   適宜傾斜させて設置したことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の凝縮器。
3. （３）伝熱管の上部の溝の深さを伝熱管の管軸方向に沿
   って単調に変化させたことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の凝縮器。
4. （４）伝熱管の外面に伝熱管上部の溝と交差する円周方
   向の第２の溝を適宜間隔をあけて設けたことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の凝縮器。