JPS6335261Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、伝熱管の外周に蒸気吸収液を流
し、この蒸気吸収液に蒸気を吸収させて発熱さ
せ、この熱を伝熱管中を流れる流体に伝達する物
質移動用熱交換器に関するものである。

従来この種の熱交換器として第１図に示すもの
があつた。図において、１は円筒状の伝熱管、２
は伝熱管１の外周に取り付けられたフイン、３は
伝熱管管壁である。また、第２図、第３図は第１
図の伝熱管をそれぞれ水平および垂直に配置した
場合の蒸気吸収液の流動状態を示し、図におい
て、１ａ，１ｂは１と同じく伝熱管、４は蒸気吸
収液、５は蒸気、６は蒸気吸収液４を散布するノ
ズル、７は蒸気吸収液の配管である。

次に動作について説明する。第２図に示すよう
に伝熱管１ａ，１ｂを水平に配置した場合、蒸気
吸収液４は配管７を通り、ノズル６を介して伝熱
管１ａの上部に散布される。散布された蒸気吸収
液４はフイン２、管壁３を濡しながら流下し、下
方の伝熱管１ｂ上に流れ落ちる。この間、蒸気吸
収液４は蒸気５を吸収し発熱する。発生した熱は
伝熱管１ａ，１ｂの管中を流れる流体に伝達され
る。第３図に示すように伝熱管１を垂直に配置し
た場合、蒸気吸収液４はノズル（図示せず）を介
して伝熱管１の上部に散布され、フイン２、管壁
３を濡らしながら流下し、途中蒸気５を吸収して
発熱する。発生した熱は伝熱管１中を流れる流体
に伝達される。

従来の物質移動用熱交換器は以上のように構成
されているので、第２図のように伝熱管１ａ，１
ｂを水平に配置する例では、ノズル６のすぐ下の
伝熱管１ａでは蒸気吸収液４はスプレーされるた
め伝熱管１ａ全体に拡がるが、この伝熱管１ａよ
り下部に配置された伝熱管１ｂでは、フイン２が
伝熱管１ｂの円周方向に取り付けられているため
上部から流下した蒸気吸収液４は伝熱管１ｂの管
軸方向に拡がりにくく液切れを生じやすい。ま
た、第３図のように伝熱管１を垂直に配置する例
では、フイン２が蒸気吸収液４の流下方向とほぼ
直角になるため、第２図の場合よりは蒸気吸収液
４が伝熱管１全体に拡がりやすい。しかし、管軸
が少しでも垂直方向からずれると蒸気吸収液４が
偏り、やはり液膜切れを生じる。この結果、何れ
の場合も管壁３が露出し、期待するほどの吸収に
必要な液表面積が得られない。あるいは、液膜切
れを防止するため多量の蒸気吸収液４を流す必要
があり、この結果液膜が厚くなる。このため伝熱
管１，１ａ，１ｂの熱交換効率が期待したほど上
がらないなどの欠点があつた。

この考案は上記のような従来のものの欠点を除
去するためになされたもので、直立させた伝熱管
の外周部に複数の針状または歯状フインが上向き
に傾斜して固定されていることにより、蒸気吸収
液を上記伝熱管の外周面に上記複数の針状または
歯状フインに亘つて均一に分散させ、上記伝熱管
の熱交換効率を上げることを目的としている。

以下、この考案の一実施例を図をもとに説明す
る。第４図はこの考案の一実施例による物質移動
用熱交換器を示す側面図、第５図はその断面図、
第６図は第４図に示すフインの部分を拡大して示
す側面図である。図において、８，８１〜８５は
歯状フインである。歯状フイン８，８１〜８５は
第５図に示すように折り曲げ角θで折り曲げ形成
されており、隣り合うフイン８１，８２間および
フイン８１と管壁３との間に蒸気吸収液４を保持
し得る間隙を設けている。また、伝熱管１の管軸
方向に隣り合うフイン８１，８４は第５図、第６
図に示すように伝熱管に直角に投影したときに互
いに重なるように構成されている。また、θの大
きさとしては、５度〜50度の範囲が適当である。

次に動作について説明する。第６図において、
蒸気吸収液が滴下されると、この蒸気吸収液は伝
熱管１の軸方向に隣り合う歯状フイン８１，８４
の間を満たしながら流下していくが、この時、周
方向に隣り合う歯状フイン８１，８２，８３の間
にも毛管力により液が拡がり、伝熱管１全体に液
膜を形成しながら流下する状態となる。第７図に
その様子を示す。

このように、歯状フイン８が流動抵抗となるた
め、従来の物質移動用熱交換器と比べて蒸気吸収
液４の流下速度が小さく、蒸気５の吸収時間が長
くなり、伝熱管１の各フイン８における物質伝達
特性が向上する。

また、歯状フイン８１〜８５間の蒸気吸収液４
に働く毛管力により蒸気吸収液４が保持されるの
で、伝熱管１が多少傾いても伝熱管１の周囲の液
膜の厚さはほぼ均等に維持され、物質移動用熱交
換器の特性が低下することはない。

なお、フイン８の形状は、上記実施例に示した
歯状の他に針状であつてもよく、またその取り付
け状態も規則正しく並んでいても不規則であつて
もよい。取り付け方法としては、伝熱管１表面を
加工し削り出す方法や、第８図に示すように別途
形成したフイン８を平滑な伝熱管１に巻きつける
方法などが考えられる。

以上のように、この考案によれば直立させた伝
熱管の外周部に複数の針状または歯状フインが上
向きに傾斜して固定されているので、蒸気吸収液
を上記伝熱管の外周面に上記複数の針状または歯
状フインに亘つて均一に分散させることができる
ので、上記伝熱管の熱交換効率が上がる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の物質移動用熱交換器を示す側面
図、第２図、第３図は第１図の伝熱管をそれぞれ
水平および垂直に配置した場合の蒸気吸収液の流
動状態を説明する側面図、第４図、第５図はこの
考案の一実施例による物質移動用熱交換器を示す
それぞれ側面図および断面図、第６図は第４図の
フインの部分を拡大して示す側面図、第７図は第
４図の物質移動用熱交換器における蒸気吸収液の
流動状態を説明する側面図、第８図はフインの取
り付け方法を説明するフインの側面図である。 図において、１，１ａ，１ｂは伝熱管、４は蒸
気吸収液、５は蒸気、８，８１〜８５はフインで
ある。なお、図中同一符号は同一または相当部分
を示すものとする。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 伝熱管の外周面に蒸気吸収液を流し、上記蒸気
   吸収液に蒸気を吸収させて上記蒸気吸収液を発熱
   させ、この熱を上記伝熱管中を流れる流体に伝達
   する物質移動用熱交換器において、直立させた上
   記伝熱管の外周部に複数の針状または歯状フイン
   が上向きに傾斜して固定されていることを特徴と
   する物質移動用熱交換器。