JPS636799B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、内部を液体が通過する金属製内管
と、外部に別の流体を接触させるようにした金属
製外管とを組み合わせた二重管熱交換器に関する
ものである。

一般にこの種の熱交換器は、管の腐食による孔
あきによつて内部流体と外部流体とが混合すると
いう問題があつた。そのため、従来は金属製内管
の外側に、全周に隙間をもたせた状態で金属製外
管を設けたり、あるいは金属製内管の外側に、内
管と密着する部分を一部に有する金属製外管を設
けることにより、孔食による流体の直接の混合を
防止していた。しかしながら、前者においては、
内部流体と外部流体の熱交換率を大きく低下させ
るという欠点があり、また後者においては、金属
製内管と金属製外管とが密着する部分における孔
食によつて内部流体と外部流体が混合するという
欠点があつた。

本発明は上記従来の欠点を解消するためになさ
れたもので、以下、本発明をその実施例を示す図
面にもとづいて説明する。第１図において、１は
蓄熱槽、２は蓄熱槽１内に設置された二重管熱交
換器で、この二重管熱交換器２は、集熱器３で加
熱されて循環ポンプ４により強制循環される熱媒
体によつて蓄熱槽１内の液体を加熱するものであ
る。５は膨張タンク、６は給水管、７は給湯管で
ある。

第２図は二重管熱交換器２の構造を示したもの
で、この二重管熱交換器２は内部を熱媒体が通過
する金属製内管８と、外部に蓄熱槽１内の液体を
接触させるようにした金属製外管９とを組み合わ
せることにより構成し、かつ前記内管８と外管９
との間には、内管８と外管９を構成する金属、例
えば銅よりも電気化学的に卑なる金属により構成
された介在物１０を全周にわたつて設けている。

第３図は二重管熱交換器２の外観構成を示した
もので、第１図において集熱器３で加熱されて循
環ポンプ４により強制循環される熱媒体は、第３
図に示す二重管熱交換器２の入口１１より入り、
かつ内管８の内部を通過して出口１２より出る。
また第４図に示すように、加工不良、腐食等の何
らかの事故によつて内管８の一部にピンホール等
の穴１３が生じた場合、介在物１０の存在により
孔食は直線的には進行せず、内管８と介在物１０
あるいは外管９と介在物１０の異種金属接触の電
池作用により、内管８および外管９より卑なる金
属がアノードとして働き、内管８および外管９よ
り先行して溶解し、そして外管９に設けたフイン
部１４内の空洞に流入し、かつこのフイン部１４
内を順に移動して第３図に示した外部出口１５よ
り二重管熱交換器２の外部にすみやかに排出され
ることになり、その結果、熱媒体が蓄熱槽１内の
液体と混合するということは完全に防止すること
ができる。なお、第３図において、１６は二重管
熱交換器２に設けた取付フランジで、この取付フ
ランジ１６を介して二重管熱交換器２を蓄熱槽１
の周壁に取付ける。この取付けにより、入口１
１、出口１２および外部出口１５は蓄熱槽１の外
側に位置することになる。

また上記とは逆に外管９に穴が発生した場合
は、熱媒体の代りに蓄熱槽１内の液体が上記と同
様の原理で第３図に示した外部出口１５より二重
管熱交換器２の外部に排出される。

第５図および第６図は本発明の他の実施例を示
したもので、この実施例は、内管８と外管９との
間に、内管８と外管９を構成する金属、例えば、
銅よりも電気化学的に卑なる金属により構成され
た線材を多数組み合わせて網目状の介在物１０′
を設けたものである。この実施例においても、例
えば第５図に示すように、加工不良、腐食等の何
らかの事故によつて内管８の一部にピンホール等
の穴１３′が生じた場合は、上記実施例と同様、
網目状の介在物１０′の存在により孔食は直線的
には進行せず、内管８と介在物１０′あるいは外
管９と介在物１０′の異種金属接触の電池作用に
より、内管８および外管９より卑なる金属がアノ
ードとして働き、内管８および外管９より先行し
て溶解し、そして外管９に設けたフイン部１４内
の空洞と連通させるため、内管８の内部を通過す
る熱媒体は穴１３′から外管９に設けたフイン部
１４内の空洞に流入し、かつこのフイン部１４内
を順に移動して第３図に示した外部出口１５より
二重管熱交換器２の外部にすみやかに排出される
ことになり、その結果、熱媒体が蓄熱槽１内の液
体と混合するということは完全に防止することが
できる。

なお、上記実施例で示した介在物１０，１０′
を構成する卑なる金属としては、内管８と外管９
とを例えば、銅管で構成した場合、アルミニウム
またはアルミニウム合金を主成分とする金属が最
適である。すなわち、卑なる金属としてはこの他
にも、例えば亜鉛あるいはマグネシウム等がある
が、伝熱効果を考えればアルミニウムまたはアル
ミニウム合金を主成分とする金属が最適である。
また卑なる金属により構成された介在物１０を設
けると、卑なる金属が溶射により内管８と外管９
との間にポーラスな隙間を作り、かつアノード溶
解を確実に起こすことができるという特長を有す
る。

以上のように本発明によれば、内管と外管との
間に、内管と外管を構成する金属よりも電気化学
的に卑なる金属により構成された介在物を設け
て、内管または外管にピンホール等の穴があいた
場合は、内管の内部を流れる流体または外管の外
側に位置する別の流体はすみやかに二重管熱交換
器の外部に排出させるようにしているため、内部
流体と外部流体が腐食により混合するということ
はなく、また伝熱効果の低下も介在物の存在によ
り防止することができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における二重管熱交
換器を採用した太陽熱集熱装置の配管構成図、第
２図は同熱交換器の断面図、第３図は同熱交換器
の外観図、第４図は同熱交換器に穴があいた場合
の流体の流れを示す半截断面図、第５図は同熱交
換器の他の実施例を示す半截断面図、第６図は同
熱交換器における介在物の展開図である。 ８……金属製内管、９……金属製外管、１０，
１０′……介在物。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 内部を流体が通過する金属製内管と、外部に
   別の流体が接触する金属製外管と、前記内管と前
   記外管の間に設けた、前記内管と前記外管の金属
   より電気化学的に卑なる金属で構成された介在物
   とを備え、前記外管は前記介在物と接触する部分
   と非接触のフインの空洞部とを有し、前記空洞部
   は前記外管の端部で外気と連通する構成とした二
   重管熱交換器。 ２ 前記介在物を構成する卑なる金属がアルミニ
   ウムまたはアルミニウム合金を主成分とする金属
   である特許請求の範囲第１項記載の二重管熱交換
   器。