JPS6222994A - 多管式熱交換器 - 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、複数の伝熱管を胴体内に配設したシヱルアン
ドテユープ型の多換式熱交換器に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

従来、シェルアンドチューブ型熱交換器と呼ばれるこの
種、多換式熱交換器は、第３図、第４図に示すように、
円筒胴（１）と、この円筒胴（１）内に多数配置された
伝熱管（２）と、この伝熱管（２）を固定する管板（３
）とから成）、伝熱管（２）に流体りを通流し伝熱管（
２）外部の円筒胴（１）内に流体（Ｈ）を流通させ、伝
熱管（２）壁を食通して、それら二流体の間で熱交換を
行なう。又、この種、熱交換器の伝熱管（２）と円筒胴
（１）内には、多くの場合、じゃま板（６）を設置して
円筒胴（１）内を流通する流体の流れが伝熱管（２）に
直交するようにしている。このような前記じゃま板（６
）付の熱交換器の場合、流れ方向が何度も反転する為、
圧力損失が大きくなる問題点がある。又、円筒胴（１）
内壁と伝熱管（２）群との間の空隙を流体が通過して、
伝熱管（２）群内を通過する流量が減少し、熱外側の流
体の流速は遅くて熱交換性能は低い。又、断面円形の胴
体内に円管の伝熱管を配列すると、円筒胴（１）内壁と
伝熱管（２）群との間隙に大きめの空隙ができてしまう
。その為、流体は、伝熱管（２）群内より、流れやすい
前記空隙を通シ抜けてしまい、熱交換がうまくなされな
くなる。又、伝熱管（２）の外表面にフィンを付けて伝
熱促進を図る方法があるが、この場合、前記フィン外径
を、フィンの無い時の伝熱管（２）外径として考えれば
、前記空隙を前記流体が通過する問題は解消されていな
いことになる。

し念がって従来は、所望の熱交換量を得るために熱交換
器を大型化しなければならず、このなめ熱交換器内に流
体を循環させるための過大な動力を必要としていた。

〔発明の目的〕

本発明は、上記欠点を改善し、多換式熱交換器の伝熱管
内部の流体と伝熱管外部を流れる流体と熱交換効率を向
上させ、圧力損失の増加を極力抑えて、小型で熱交換効
率がよく、伝熱管外側流体の循環動力の増加が少ない低
コストの多換式熱交換器を提供する事を目的とする。

〔発明の概要〕

上記目的を達成するために為されたもので、本発明は、
第１の媒体を流通せしめた円筒胴内に第２の媒体を流通
せしめ友複数の伝熱管を配設し両媒体間の熱交換を行な
うものにおいて、伝熱管の管群と円筒胴内壁との間に複
数の開口を有する遮蔽物を介在させ前記遮蔽物によって
隔てられた前記円筒胴の内壁側流路の出口を封じた多換
式熱交換器である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、多換式熱交換器の伝熱管内部の流体と
伝熱管外部を流れる流体との熱交換効率を向上させ、圧
力損失の増加を極力抑さえて、小型で、熱交換効率がよ
く、伝熱管の外部を流れる流体の循環動力の増加が少な
い多換式熱交換器を実現する事ができる。

〔発明の実施例〕

本発明の実施例を図面を参照して説明する。図面中従来
例と同一の部分には同一の符号を使用する。

第１図は本発明の一実施例を示す図で、第２図は第１図
のＸ−Ｘ断面を示す図である。

円筒胴（１）とこの円筒胴（１）内に多数配置された伝
熱管（２）とこの伝熱管（２）を円筒胴（２）内両端で
固定する管板（３）とから成り、伝熱管（２）及び伝熱
管（２）外側の円筒ｆｇＡ（１）内それぞれに媒体であ
る第１の流体（Ｈ）と第２の流体（Ｌ）を流通させ、伝
熱管（２）壁を介してそれら二流体（Ｌ）・（Ｈ）の間
で熱交換を行なう。伝熱管（２）群と円筒胴（１）内壁
との間には、伝熱管（２）群を側方から包むように六角
形断面の角筒からなる遮蔽板（４）が介在している。前
記角筒からなる遮蔽板（４）の各頂辺と円筒胴（１）内
壁とは平板（５）で固定されている。

遮蔽板（５）には複数の開口（７）が設けられており、
円筒胴（１）内壁と遮蔽板（４）と平板（５）で囲われ
る空間（Ｓ）で流体りの下流側出口付近は、板（６）に
より閉じられている。

上述した構成によシ、円筒胴（１）内を流通する流体（
Ｌ）は、前記空間（Ｓ）内を流通し開口（７）よシ遮蔽
板（５）によって囲われた伝熱管（２）群を含む内側の
流路に流入する。すなわち遮蔽板（５）によって隔てら
れた円筒胴（１）内の流路のうち、伝熱管（２）群を含
む内側の流路は圧力損失が比較的大きいが、外側の流路
は板（６）によ）この流路が閉じられなければ圧力損失
が内側の流路より小さいため、流体（Ｌ）が流れ易くな
る。ところが板（６）によＱ空間（８）の流体（Ｌ）の
下流側出口付近が閉じられると外側の流路を流れる流体
（Ｌ）は開口（７）を通って内側の流路すなわち伝熱管
（２）のある流路へ流入する。これによって伝熱管（２
）群と円筒胴（１）内壁との間を流体（Ｌ）が流れ去る
問題を解消される。さらに流体（Ｌ）が外側の流路から
内側の流路へ流入することにより伝熱管（２）近傍の流
体（Ｌ）の流れは乱れ擾乱され流体（Ｌ）の温度分布が
均一化される。その結果伝熱管（２）近傍で流体（Ｌ）
の温度分布が均一化される。その結果、伝熱管（２）近
傍で、流体（Ｌ）の温度が急激に変化する。即ち、伝熱
管（２）外表面で温度勾配が非常に大きくなり、伝熱管
（２）の単位面積当シの伝熱量が大きくなって熱抵抗が
低下する。又、流れ方向の反転が無い為、前記じゃま板
を挿入した熱交換器に比べ、圧力損失の増加を小さく抑
えられる。

尚、本発明の多換式熱交換器では、熱交換器内部を流通
する媒体が蒸発あるいはｔｌ縮しながら流動した場でも
本発明の作用効果を損なうことはない。

【図面の簡単な説明】

ｇ１図は本発明の一実施例の構成を示す断面図、第２図
は、第１図のＸ−Ｘ断面を示す断面図、第３図は、従来
の多換式熱交換器の構成を示す断面図、第４図は第３図
のＸ−Ｘ断面を示す断面図である。 １・・・円筒胴、２・・・伝熱管、４・・・遮蔽板。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 第一の媒体を流通せしめた円筒胴内に第２の媒体を流通
   せしめた複数の伝熱管を配設し前記両媒体間の熱交換を
   行なう多換式熱交換器において、前記伝熱管の管群と前
   記円筒胴内壁との間に複数の開口を有する遮蔽物を前記
   伝熱管の管軸に沿って介在させ、前記遮蔽物によって隔
   てられた前記円筒胴の内壁側の流路を封じた事を特徴と
   する多管式熱交換器。