JPS6215659Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はセパレート型熱交換装置に係り、特に
その蒸気管が改良されたセパレート型熱交換装置
に関するものである。

工場等の排ガス、温排水等の顕熱を作動流体の
蒸発、凝縮によつて回収するセパレート型熱交換
装置が提案されている。これはウイツクが内装配
置された１本のパイプ内で作動流体の蒸発・凝縮
を行なわせて熱の伝搬を行なわせるようにした旧
来の所謂ヒートパイプとは異なり、それぞれ別体
に構成された受熱部と放熱部とを有し、これらを
蒸気管及び液管で連結すると共に、液管の途中に
液移送用のポンプを設けてなるものである。

第１図はこのセパレート型熱交換装置の構成の
一例を示す系統図である。

１０は受熱部であつて、蒸発管１２，１２……
が上下方向に配設されている。一方１４は放熱部
であつて、凝縮管１６，１６……が上下方向に配
設されている。受熱部１０と放熱部１４とは蒸気
管１８及び液管２０とで連結され、蒸発管１２と
凝縮管１４とは互いに連通されている。液管２０
の途中には凝縮液タンク２１及び液移送用のポン
プ２２が設けられており、受熱部１０には蒸発管
１２の液レベルを検知するための液面レベル管２
４が、蒸発管１２を迂回するように設けられてい
る。また蒸気管１８、液管２０、ポンプ２２など
は断熱材２６によつて被装され、放熱損失が防止
されるよう構成されている。

しかしてポンプ２２によつて蒸発管１２に導入
された液状の作動流体Ｌは、燃焼排ガス、温排水
などの高温熱源２８と熱交換して加熱され蒸気Ｓ
となる。この蒸気Ｓは蒸気管１８を経て凝縮管１
６に導入され、低温の被加熱流体３０と熱交換し
てこれを加熱すると共に、それ自身は凝縮液Ｌと
なり、ポンプ２２により液管２０を通つて蒸発管
１２に移送され循環される。

このように構成されたセパレート型熱交換装置
は、受熱部１０と放熱部１４とが長い距離離れて
いたり、あるいは設置レベル差が大きくとも蒸気
Ｓと凝縮液Ｌの還流が良好で、熱交換能に優れ、
熱負荷の変動範囲も大きくとれるという優れた長
所を有する。

しかして前述の如く蒸気管１８、液管２０など
は断熱材で被装され放熱損失を防止するようにし
ているが、放熱を完全にゼロにすることは著しく
困難であつて、実際にはわずかな放熱が圧する。
そのため蒸気管１８内で一部の蒸気が凝縮して液
になる。この凝縮液は蒸気管１８の勾配及び蒸気
流に随伴して受熱部１０へ戻るか、あるいは放熱
部１４へ流下する。

しかるに配管の途中に建造物、道路などの貫通
することのできない構築物などが存在すると、第
１図の如く蒸気管１８の途中にその前後よりもレ
ベルが低くなる曲り部３２，３４を設けざるを得
ない場合がある。

このような曲り部３２，３４が存在するとこの
部分３２，３４に凝縮液が貯まり易くなる。（第
２図はこの様子を示す断面図である。）そして凝
縮液が過度に貯まると流路断面積が小さくなると
共に蒸気流に脈動が生ずるなどして円滑な蒸気の
流れが阻害されるおそれがある。

本考案の目的は上記従来の問題点を解消し、蒸
気の流れが常に安定したものとなり、熱交換能が
高められるセパレート型熱交換装置を提供するこ
とにある。

本考案のセパレート型熱交換装置は、蒸気管の
曲り部の最低レベル位置と、液管のポンプよりも
上流側の部分とを配管接続すると共に、この配管
の途中に弁を設けるようにしたものである。

以下図面に示す実施例を参照して本考案をさら
に詳細に説明する。

第３図は本考案の実施例に係るセパレート型熱
交換装置の構成を示す系統図、第４図はその要部
の拡大断面図である。

この実施例装置においては、蒸気管１８の曲り
部３２，３４の最低レベル位置と、ポンプ２２の
上流部分とが配管３６で接続されると共に、この
配管３６の途中に弁３８が設けられている。第４
図に示される如く、弁３８はフロートタイプのも
のであつて、弁箱４０と、弁箱４０の内の液出口
部に突設された弁座４２と、弁座４２に接離する
浮子４４と、を備えている。図中４６，４８は弁
箱４０の固設用のフランジ、５０はポンプ本体、
５２はポンプ本体駆動用のモータである。なお第
４図は曲り部３２と液管２０とを連通する配管の
拡大図に係るものであるが、曲り部３４と液管２
０とを連通する配管も同様な構成とされている
（図示せず）。

このように構成された実施例装置においては、
蒸気管１８の曲り部３２，３４において凝縮した
液、あるいはその前後にて凝縮し曲り部３２，３
４に流下してきた液は曲り部３２，３４に貯まる
ことなく直ちに弁箱４０内に自然流下する。そし
て弁箱４０内の液レベルが所定値よりも高くなる
と浮子４４が弁座４２から離れて液は液管２０に
流下し、ポンプ２２を経て受熱部１０に戻され、
再度気化される。

このようにして本考案の装置においては曲り部
３２，３４における凝縮液の貯留が完全に防止さ
れる。なお配管３６の下端は、液管２０のうちで
も最も液圧の低くなるポンプ２２上流側に接続さ
れているので、弁箱４０から液管２０への液の流
下は極めて円滑である。また上記実施例では弁箱
４０内の液レベルが所定値よりも低くなると浮子
４４が弁座４２に着座するので蒸気管１８と液管
２０とは常にその連通が阻止されており、蒸気の
短絡現象は全く生じない。さらに上記実施例では
弁３８としてフロートタイプのものが採用されて
いるので、弁箱４０内にも凝縮液が所定量以上貯
まると自然に液管に流下し、この作動に際し何ら
動力を要せず、しかも機構も簡便で足りる。

ただし本考案はこれに限定されるものではな
く、弁３８としてはその他の各種の弁機構、例え
ば弁箱内の液面レベルを検知するセンサ、該セン
サからの信号を受けて制御信号を発する制御器、
及びこの信号によつて開閉されるソレノイドバル
ブからなる電磁弁機構なども採用可能である。ま
た通常のバルブを設けておき、作業者が適宜手作
業でこの弁を開閉するようにしても良い。

なお上記実施例では蒸発管１２の底部から作動
流体（液）を導入し管１２を通過する間に気化せ
しめる所謂水充填タイプの放熱部が示されている
が、本考案はこれに限定されるものではなくその
他の各種の方式のもの、例えば所謂濡れ壁タイプ
のもの（蒸発管を上下方向に配置し、この蒸発管
の上側の開口から、作動流体（液）を、蒸発管の
内壁が適度に濡れる程度に流入し、内壁を流下す
る間に加熱・気化させるようにしたもの。）も採
用可能であるのは勿論である。

以上の通り本考案のセパレート型熱交換装置に
おいては、蒸気管の曲り部における凝縮液の貯留
が完全に防止され、蒸気の流れが常に安定したも
のになる。また従つて装置の作動も安定したもの
になり、熱交換能も高められる。しかして特に受
熱部と放熱部との距離が長大にあるものにおいて
採用するに好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のセパレート型熱交換装置の構成
を示す系統図、第２図は同蒸気管の曲り部の断面
図、第３図は本考案の実施例に係るセパレート型
熱交換装置の構成を示す系統図、第４図は同要部
の断面図である。 １０……受熱部、１２……蒸発管、１４……放
熱部、１６……凝縮管、１８……蒸気管、２０…
…液管、２２……ポンプ、３２，３４……曲り
部、３６……配管、３８……弁、４０……弁箱、
４２……弁座、４４……浮子。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. それぞれ別体に構成された受熱部と放熱部とを
   蒸気管及び液管で連結し、この液管の途中に液移
   送用のポンプを設けてなるセパレート型熱交換装
   置であつて、前記蒸気管の途中にはその前後より
   もレベルの低い曲り部が形成されているセパレー
   ト型熱交換装置において、前記曲り部の最低レベ
   ル位置と、前記液管のポンプよりも上流側の部分
   とを配管接続すると共に、この配管の途中に弁を
   設けたことを特徴とするセパレート型熱交換装
   置。