JPS6215662Y2 - - 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
複数個の液充填タイプの受熱部を備え、この受熱
部へ供給される作動流体の供給量制御方式が改良
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。

１０ａ，１０ｂ，１０ｃ……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１
６，１６……が上下方向に配設されている。受熱
部１０ａ，１０ｂ，……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１６とは互いに連通されている。図中１４
ａ，１４ｂはそれぞれ放熱部１４の蒸気導入口及
び凝縮液排出口である。液管２０の途中には液移
送用のポンプ２２が設けられており、各受熱部１
０ａ，１０ｂ，１０ｃ……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２
６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。そしてポンプ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２８ａ，２８ｂ，２
８ｃ……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１６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を通つて受熱部１０ａ，１
０ｂ，１０ｃ……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１０ａ，１０ｂ，１０ｃ……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している。

しかして第１図の装置においては、その受熱部
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ……は所謂液充填タイプ
のものである。この液充填タイプの受熱部１０
は、蒸発管１２，１２……が上下方向に配置さ
れ、その上端及び下端がそれぞれ蒸気集合部３２
及び液分配部３４に連通されている。ポンプ２２
から液分配部３４に供給された液は蒸発管１２へ
その下部から流入し、蒸発管１２を所定の高さま
で満たしている。そのためこの液充填タイプのセ
パレート型熱交換装置においては蒸発管１２にお
ける液面高さが常時一定の範囲となるように液分
配部３４への作動流体供給量を制御することが重
要である。

従来蒸発管１２における液面レベルを調節する
には、液管２０のポンプ２２の下流側の部分とこ
のポンプ２２の上流側に設けられた凝縮液タンク
２１とを管路３６で接続すると共にこの管路３６
の途中に弁３８を設け、この弁３８の開度を変え
ることによつて管路３６を還流する作動流体の量
を調節し、ポンプ２２から受熱部１０ａ，１０
ｂ，……に供給される作動流体の量を制御するよ
うにしている。

しかるに受熱部１０ａ，１０ｂ，……同志が非
常に離れて設置されていたり、あるいは受熱部１
０ｃの如く異なるレベルに設置されていると、液
管２０を通過する際の圧損などにより各受熱部１
０ａ，１０ｂ，……へ必要なだけの作動流体を供
給することが困難になり、蒸発管液面レベルを適
正範囲に維持できなくなるおそれが生ずる。また
各高温熱源２８ａ，２８ｂ，……の温度がばらつ
くと各受熱部１０ａ，１０ｂ，……における蒸発
速度が変化し、液面レベルも変化してくる。

本考案はこのような従来技術を鑑みてなされた
のであつて、その目的とするところは、受熱部が
広い範囲にわたつて設置されていても、各受熱部
における蒸発管液面レベルを常に適正範囲に維持
することができるセパレート型熱交換装置を提供
することにある。

この目的を達成するために、本考案は、複数の
液充填タイプの受熱部を備えたセパレート型熱交
換装置において、各受熱部における蒸発管液面レ
ベルを検知し、この液面レベルが設定範囲となる
ように液流入量を制御する弁及び該弁の制御手段
を各受熱部に付設す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２図は本考案の実施例装置の構成を示す系統
図である。この実施例装置においては各受熱部１
０ａ，１０ｂ，１０ｃ，……の液面レベル管２４
には液面センサ４０が取り付けられ、また液管２
０の受熱部１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，……への導
入用分岐部には流量調節用の弁４２が設けられて
いる。さらにセンサ４０より信号を受けて、蒸発
管１２内の液面レベルが設定値より低いときには
弁開度を増し同液面レベルが設定値より高いとき
には弁開度を減少するよう弁４２を制御する制御
器４４が設けられている。

これらのセンサ４０、弁４２及び制御器４４の
作動により、蒸発管１２における液面レベルは常
時所定の適正範囲に在るように制御される。

第３図は異なる実施例装置の系統図である。こ
の実施例は、受熱部１０ａ，１０ｂが接近して配
置され、しかも熱源２８ａ，２８ｂがほぼ同様な
温度とされている場合に係るものである。この場
合においては、受熱部１０ａ，１０ｂにおける蒸
発管１２の液面レベルの変動要因が共通している
ので、弁４２及び制御器４４は共通の１個のもの
にまとめることができる。この第３図の実施例で
も液面レベルは常時適正範囲となるよう制御され
る。

なおこの第３図の例において、液面レベル変動
要因が共通する異なる受熱部１０ｄ，１０ｅ，…
…（ともに図示せず）があればこれらもまとめて
１個の弁及び制御器で制御するようにしても良
い。

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、蒸発管の液面レベルが常時適正な範囲
に維持される。またそのため熱交換能力が高めら
れる。しかして特に受熱部同志が離れて配置され
ていたり、設置レベルが異なる場合に採用するに
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図及び第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
統図である。 １０ａ，１０ｂ，１０ｃ……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、２
４……液面レベル管、２６……断熱材、３２……
蒸気集合部、３４……液分配部、３６……管路、
３８……弁、４０……液面センサ、４２……弁、
４４……制御器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 下方に配置された液導入部と上方に配置された
   蒸気排出部との間に蒸発管が配設されてなる複数
   の受熱部と、該受熱部とは別体とされた放熱部
   と、これらの受熱部の蒸気排出部と前記放熱部の
   蒸気導入口とを連通する蒸気管と、該放熱部の凝
   縮液排出口と前記各受熱部の液導入部とを連通す
   る液管と、この液管の途中に設けられた作動流体
   移送用のポンプと、前記各受熱部に設けられた蒸
   発管液面レベル検出器と、前記各受熱部に設けら
   れた作動流体流入量調節用の弁と、前記液面レベ
   ル検出器からの信号を受けてこの液面レベルが設
   定値よりも高い場合には弁開度を小さくし、逆に
   この液面レベルが設定値よりも低い場合には弁開
   度を大きくするよう前記弁を制御する制御器と、
   を備えてなるセパレート型熱交換器。