JPS6324399Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （技術分野） この考案に係る熱交換装置は高温の蒸気を放熱
することにより凝縮させるもので、各種熱機器用
の復水器として利用できる。

（背景技術） 高温の蒸気を放熱し凝縮させる熱交換器として
従来から第１図に示すような型式のものが知られ
ている。この熱交換器は、多数の伝熱管１，１と
フイン２，２とから成るコア部３の上下に、それ
ぞれ座板４，４を介してタンク５ａ，５ｂを固定
したものである。蒸気を凝縮させる場合は、熱機
器内で蒸発した高温の蒸気をホースを通じて上側
のタンク５ａの入口管６に導き、更にこの入口管
６からタンク５ａに入つた蒸気を各伝熱管１，１
内を下側のタンク５ｂに向けて流下させる。各伝
熱管１，１内を流下する高温の蒸気はコア部３を
第１図の表裏方向に流通する空気との間で熱交換
を行なつて放熱し凝縮して下側のタンク５ｂ内に
溜る。このように下側のタンク５ｂ内に溜つた凝
縮液は出口管７に一端を接続したホースによつて
再び熱機器に送られる。

ところで、以上に述べたように構成され作用す
る従来の熱交換器に於いては、熱機器の発熱量に
合せて熱交換器の放熱量を調節する場合、コア部
３への通風量を制御することにより行なうものが
大部分であつた。

例えば、実開昭57−11221号公報に見られる農
業用エンジンの放熱装置のように、エンジンのウ
オータジヤケツトと独立したタンクを有する熱交
換器によりウオータジヤケツト内で発生した水蒸
気を凝縮する放熱装置の場合も、放熱量の調節は
送風量の制御により行なつていた。ところが、送
風量制御により放熱量の調節を行なうと、熱交換
器自体が所定場所に据え付けられたままの定置式
の場合は良いが、車載の熱交換器のように車輌の
走行に伴う自然通風がある場合、コア部３への送
風量の制御が難しく、特に車輌の走行速度が速く
なつてコア部３への自然通風の量が多くなると、
実際上放熱量の調節を行なえなくなる。

（考案の目的） 本考案は上述のような不都合を解消し、どのよ
うな条件で使用されても放熱量の調節を十分に行
なうことができ、しかも構造が簡単で安価に製作
できる熱交換装置を提供することを目的としてい
る。

（考案の構成） 本考案の熱交換装置に用いる熱交換器本体は、
第２図に示すように、従来の熱交換器の場合と同
様に多数の伝熱管１，１ａとフイン２，２とから
成るコア部３の上下にそれぞれ座板４，４（樹脂
タンク等で不要の場合もある。）を介してタンク
５ａ，５ｂを設けている。更に本考案の熱交換装
置に於いては、高温の蒸気を上側のタンク５ａに
送り込むための蒸気流路８の途中に、この蒸気流
路８内を流れる高温蒸気の温度を検知する温度セ
ンサ９を設けるとともに、下側のタンク５ｂの中
央部を仕切壁１０により仕切つてのタンク５ｂ内
を左室１１ａと右室１１ｂとに分割している。左
右各室１１ａ，１１ｂにはそれぞれ出口管７ａ，
７ｂが設けられており、各出口管７ａ，７ｂにそ
れぞれ分岐通液路１２ａ，１２ｂの一端が接続さ
れ、各分岐通液路の他端は１本の主通液路１２に
合流して熱機器に通じている。左右いずれかの室
に通じる分岐通液路（図示の例では左室１１ａに
通じる分岐通液路）１２ａの途中には、上記温度
センサ９からの信号に基づいて開閉する電動弁１
３を設けている。１４は温度センサ９からの信号
に基づいて上記電動弁１３の開閉を制御するため
の制御器で、温度センサ９の測定温度が予め定め
られた一定値以上の場合電動弁１３を開き、反対
に上記温度が一定値以下の場合電動弁１３を閉じ
るように作用する。

（考案の作用） 以上に述べた通り構成される本考案の熱交換装
置の作用は次の通りである。

まず、熱機器に於ける発熱量が十分に大きく、
蒸気流路８を送られて来る蒸気の温度が予め定め
られた温度よりも高い場合には、温度センサ９か
らの信号に基づいて電動弁１３が開かれ、下側の
タンク５ｂの左右両室１１ａ，１１ｂ内に溜つて
いる凝縮液がいずれも分岐通液路１２ａ，１２
ｂ、主通液路１２を通つて上記熱機器に送られ、
この熱機器の冷却を行なう。この場合、コア部３
を構成する多数の伝熱管１，１ａには、総てその
上端から下端まで蒸気及び凝縮液が流通するた
め、総ての伝熱管１，１ａの全長に亘つて熱交換
が行なわれ、熱交換器は能力の最大値を発揮す
る。

次に、熱機器の発熱量が減少し、蒸気通路８を
送られて来る蒸気の温度が低下すると、温度セン
サ９からの信号に基づいて電動弁１３が閉じら
れ、下側のタンク５ｂのうち左室１１ａ内に溜つ
た凝縮液が分岐通液路１２ａを通つて熱機器に送
られなくなる。左室１１ａからの凝縮液の送給停
止により、コア部３の左半部を構成する伝熱管１
ａ内で生じる凝縮液は次第にこの伝熱管１ａ内に
溜る。分岐通液路１２ａを通じての凝縮液の送給
停止に伴い熱交換器本体のコア部３に於ける放熱
性能が低下するため、熱機器で発生する蒸気の温
度が上昇し、温度センサ９が検出する蒸気温度が
予め定められた温度を越える。このため、電動弁
１３が開いて左室１１ａから分岐通液路１２ａ、
主通液路１２を通じて熱機器に向けて凝縮液が送
られる。この凝縮液の送給により蒸気流路８に送
られる蒸気の温度が低下すると、再び電動弁１３
が閉じられる。

以下、上述の動作を繰り返し行なうことによ
り、蒸気流路８に送られて来る蒸気の温度をほぼ
一定に保つようにするが、第２図に斜線で示すよ
うにコア部３の左半部を構成する伝熱管１ａ，１
ａの途中まで凝縮液が溜つた場合、この凝縮液の
溜つた部分に於ける放熱性能は極端に低下し、十
分な放熱性能を発揮できるのは凝縮液が溜つてい
ないコア部３の上部の高さＨの部分だけとなる。
従つて、熱機器で発生する熱量が、凝縮液が溜つ
ていないコア部３の右半部の放熱量とコア部３の
左半部のうち高さＨ部分に於ける放熱量との和に
等しくなれば、熱交換器に於いて冷却不足にも過
冷却にもならず、最適の性能が得られることにな
る。上述のように構成され作用する本考案の熱交
換器の場合、熱機器に於ける発熱量が一定してい
れば、電動弁１３の開閉が間欠的に行なわれて上
記高さＨが熱機器の発熱量に見合う位置でほぼ一
定する。又、熱機器の発熱量が増加すると電動弁
１３が開いている時間が多くなり、伝熱管１ａ，
１ａ内の液位が低下することにより上記高さＨが
大きくなつて放熱量が増す。反対に熱機器の発熱
量が減少すると電動弁１３が閉じている時間が多
くなり、伝熱管１ａ，１ａ内の液位が上昇して上
記高さＨが低くなり、放熱量が減少する。但し、
電動弁１３を単なる開閉弁の代りに開度を調節で
きるものを使用し、弁開度を調節することにより
液位の調節を行なうようにしても良い。

（考案の効果） 本考案の熱交換装置は以上に述べた通り構成さ
れ作用するので、比較的簡単な構造で安価に製作
できるにも拘らず、熱交換装置に於ける放熱量の
調節を熱交換装置の設置条件に関係なく十分に行
なうことができ、この熱交換装置を付設した熱機
器の運転を常に最適の条件で行なうことができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は熱交換器の本体部分の１例を示す正面
図、第２図は本考案の熱交換装置を示す略縦断面
図である。 １，１ａ：伝熱管、２：フイン、３：コア部、
４：座板、５ａ，５ｂ：タンク、６：入口管、
７，７ａ，７ｂ：出口管、８：蒸気流路、９：温
度センサ、１０：仕切壁、１１ａ：左室、１１
ｂ：右室、１２：主通液路、１２ａ，１２ｂ：分
岐通液路、１３：電動弁、１４：制御器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 多数の伝熱管とフインとから成るコア部の上下
   にそれぞれタンクを設けた熱交換器本体の上側の
   タンクと高温の蒸気を発生する熱機器とを結ぶ蒸
   気流路の途中に蒸気温度を検出する温度センサを
   設け、仕切壁によつて左右の室に分割された下側
   のタンクの左右各室と上記熱機器とを結ぶ左右独
   立した分岐通液路のうち一方の分岐通液路の途中
   に電動弁を設け、この電動弁は上記温度センサか
   らの信号に基づき蒸気流路内の蒸気温度が一定値
   以上の場合にのみ開くように構成した熱交換装
   置。