JPS6215661Y2 - - 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１
８及び液管２０とで連結され、蒸発管１２と凝縮
管１６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２
２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２４
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生ずる。
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Ｌ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とを配管接続する
と共に、この配管の途中に、蒸気管側から液管側
へ液を移送させるポンプ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
交換装置の系統図である。

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の途中に蒸発管１８側から液管２０側に
液を移送させるポンプ３８が設けられている。そ
のため曲り部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３２，３４に流
下してきた液は曲り部３２，３４に貯まることな
く直ちにポンプ３８によつて液管２０に還流せし
められるようになり、曲り部３２，３４における
凝縮液の貯留が完全に防止される。特に本実施例
においては、配管３６は、ポンプ２２よりも上流
側の液管２０に接続されている。この部分は、ポ
ンプ２２の作動に伴つて液管２０において最も液
圧の低くなるところであるので、ポンプ３８の容
量も小さくて足り、経済的である。

このポンプ３８は、タイムスイツチなどにより
所定時間毎に運転しても良く、装置の運転状態に
応じて作業員が直接にON−OFFさせるようにし
ても良い。あるいは、配管３６と蒸気管１８とが
連結された部分の近傍部に液センサ４０を設け、
この部分に凝縮液が貯まりかけたときに直ちにポ
ンプ３８を作動させて、凝縮液を抜き出すように
しても良い。

第４図はこの第３図の実施例にさらに改良を加
えたものである。即ちポンプ３８が、その運転停
止時には液管２０側から蒸発管１８側への連通を
阻止するタイプのものであれば第３図の構成で十
分であるが、仮にポンプ３８が運転停止時には上
記の連通が行なわれるタイプのものにおいては、
ポンプ３８を常時運転しなければならないように
なつて動力費が多くなる。第４図はこれを解決す
るものであつて、配管３６の途中に、蒸発管１８
側から液管２０側へのみ通路を開く逆止弁４２を
設けたものである。この逆止弁４２の作用によ
り、ポンプ３８の運転停止時における液管２０か
ら蒸気管１８への逆流が確実に防止される。

しかして本考案は、曲り部のレベルが低い場合
において優れた効果を発揮する。即ち第５図の如
く曲り部３２のレベルが低い場合であつてもポン
プ３８によつて凝縮液を曲り部３２よりも遥かに
レベルの高い部分に移送させることができるの
で、凝縮液が確実に蒸気管から抜き出される。

第６図は本考案のさらに異なる実施例装置の系
統図である。この実施例は、曲り部３２が受熱部
１０に近い部分に設けられている装置に係るもの
である。この場合、第３図ないし第５図の実施例
の如く配管３６をポンプ２２の吸い込み側にまで
延長すると管長が長くなつて圧損が大きくなつた
り、配管コストも上昇する。そのため本実施例に
おいては配管３６をポンプ２２の吐出側で受熱部
１０の近くの液管２０に接続するようにしたもの
である。本実施例においても曲り部における凝縮
液の貯留は確実に防止され、蒸気の円滑な流れが
確保される。

なお第３図と第４図の実施例では配管３６は２
系列設けられているが、当然ながらこれは１系統
にまとめても良い。上記説明に係る第３図ないし
第６図において第１図の従来例と同一部分は同一
符号を以つて示されている。

なお上記の各実施例では蒸発管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であるもの、あるい
は曲り部が低レベルの位置に配設せざるを得ない
セパレート型熱交換装置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Ａ，Ｂは同蒸気管の曲り部
の断面図、第３図、第４図、第５図及び第６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……ポンプ、４０……セ
ンサ、４２……逆止弁。

Claims (1)

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とを配管接続す
   ると共に、この配管の途中に、蒸気管側から液
   管側へ液を移送させるポンプを設けたことを特
   徴とするセパレート型熱交換装置。 (2) 前記配管の途中に、蒸気管側から液管側への
   み通路を開く逆止弁を設けたことを特徴とする
   実用新案登録請求の範囲第１項記載のセパレー
   ト型熱交換装置。