JPH0245785B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0245785B2 JPH0245785B2 JP58193595A JP19359583A JPH0245785B2 JP H0245785 B2 JPH0245785 B2 JP H0245785B2 JP 58193595 A JP58193595 A JP 58193595A JP 19359583 A JP19359583 A JP 19359583A JP H0245785 B2 JPH0245785 B2 JP H0245785B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- columnar body
- close contact
- heat exchanger
- tubes
- outer shell
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D7/02—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being helically coiled
- F28D7/024—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being helically coiled the conduits of only one medium being helically coiled tubes, the coils having a cylindrical configuration
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は熱交換器に関し、さらに詳しくは、熱
交換効率の極めて優れた熱交換器に関する。
交換効率の極めて優れた熱交換器に関する。
一般に、例えば、瞬間湯沸し等に使用されてい
る熱交換器は、大体において銅または銅合金によ
り作られているものが多く、この銅、銅合金は熱
伝導性が良く熱交換効率がよいが、都市ガスまた
はプロパンガス等の燃焼により腐蝕することがあ
るので、熱交換器の肉厚を厚くしなければならず
重くなるという問題がある。例えば、第３図に示
す熱交換器においては、箱体２０内を矢印の方向
に燃焼ガスが流れ、箱体２０の外側に捲回されて
いる管２１内を流れる流体と熱交換するのである
が、肉厚が厚いことと相俟つて熱交換効率が悪
い。
る熱交換器は、大体において銅または銅合金によ
り作られているものが多く、この銅、銅合金は熱
伝導性が良く熱交換効率がよいが、都市ガスまた
はプロパンガス等の燃焼により腐蝕することがあ
るので、熱交換器の肉厚を厚くしなければならず
重くなるという問題がある。例えば、第３図に示
す熱交換器においては、箱体２０内を矢印の方向
に燃焼ガスが流れ、箱体２０の外側に捲回されて
いる管２１内を流れる流体と熱交換するのである
が、肉厚が厚いことと相俟つて熱交換効率が悪
い。
本発明はこのような１例として説明した熱交換
器に比し、熱交換効率が格段に優れている熱交換
器を提供するものである。
器に比し、熱交換効率が格段に優れている熱交換
器を提供するものである。
本発明に係る熱交換器の特徴とするところは、
並列に並べた互いに密着した複数の管が螺旋状に
捲回されて柱状体に取付けた支持体を介して柱状
体に密着して設けられ、さらに、柱状体に密着し
た螺旋状に捲回されて並列に並べた互いに密着し
た複数の管と互い違いに、かつ、外側に並列に並
べた互いに密着した複数の管が螺旋状に捲回され
て外殻に取付けた支持体を介して外殻に密着して
設けられていることにある。
並列に並べた互いに密着した複数の管が螺旋状に
捲回されて柱状体に取付けた支持体を介して柱状
体に密着して設けられ、さらに、柱状体に密着し
た螺旋状に捲回されて並列に並べた互いに密着し
た複数の管と互い違いに、かつ、外側に並列に並
べた互いに密着した複数の管が螺旋状に捲回され
て外殻に取付けた支持体を介して外殻に密着して
設けられていることにある。
本発明に係る熱交換器について以下詳細に説明
する。
する。
本発明に係る熱交換器において使用する柱状
体、外殻、支持体および管の材料について説明す
る。
体、外殻、支持体および管の材料について説明す
る。
柱状体として両端が閉じた形状の円筒体、角筒
体或いは円柱、角柱等の形状とし、中央部に排ガ
ス孔を設けることもでき、また、中が空胴の両端
が密閉された柱状体とすることにより、熱交換器
を軽くでき、さらに、材料節約にもなる。この柱
状体の材料は耐熱、耐蝕性材料であればよく、例
えば鉄系材料の純鉄、鉄合金、不銹鋼、耐蝕性金
属、または、銅、銅合金或いはアルミニウム、ア
ルミニウム合金等も使用できる。
体或いは円柱、角柱等の形状とし、中央部に排ガ
ス孔を設けることもでき、また、中が空胴の両端
が密閉された柱状体とすることにより、熱交換器
を軽くでき、さらに、材料節約にもなる。この柱
状体の材料は耐熱、耐蝕性材料であればよく、例
えば鉄系材料の純鉄、鉄合金、不銹鋼、耐蝕性金
属、または、銅、銅合金或いはアルミニウム、ア
ルミニウム合金等も使用できる。
支持体はその形状は棒状、コの字状等の何れで
もよく、柱状体、外殻の何れかに取付けて管を支
持するものであるから、管の重さに耐える強度お
よび取付け数とすればよく、材料も柱状体と同じ
材料でよい。
もよく、柱状体、外殻の何れかに取付けて管を支
持するものであるから、管の重さに耐える強度お
よび取付け数とすればよく、材料も柱状体と同じ
材料でよい。
管の材料は、鉄系材料が好適で、例えば、純
鉄、鉄合金、不銹鋼、その他、耐蝕性金属、その
他、銅、銅合金やアルミニウム、アルミニウム合
金等も使用できる。この管は一重でもまた二重で
もどちらも使用できる。この管二重構造（クラツ
ド管）においては、例えば、管内側が耐蝕性金属
とし、管外側が鉄系材料とする。この逆でもよ
い。
鉄、鉄合金、不銹鋼、その他、耐蝕性金属、その
他、銅、銅合金やアルミニウム、アルミニウム合
金等も使用できる。この管は一重でもまた二重で
もどちらも使用できる。この管二重構造（クラツ
ド管）においては、例えば、管内側が耐蝕性金属
とし、管外側が鉄系材料とする。この逆でもよ
い。
耐蝕性金属は、Ti，Zr，Ta，Mo，Nb，Ｖお
よびこれらの合金を使用することができ、燃焼ガ
スの種類や流す液体の種類によつては不銹鋼、
銅、銅合金或いはアルミニウム、アルミニウム合
金を使用してもよい。
よびこれらの合金を使用することができ、燃焼ガ
スの種類や流す液体の種類によつては不銹鋼、
銅、銅合金或いはアルミニウム、アルミニウム合
金を使用してもよい。
しかして、本発明に係る熱交換器においては、
管の形状は、先ず、複数の管を並列に密着させて
並べて柱状体の周囲に螺旋状に捲回して柱状体或
いは外殻に取付けた支持体を介して密着して設
け、さらに、柱状体の周囲に螺旋状に捲回した複
数の管を並列に密着させて並べた管と互い違い
に、かつ、外側に複数の管を並列に密着させて並
べて螺旋状に捲回して柱状体或いは外殻に取付け
た支持体を介して密着して設けられているもので
あり、複数の支持体により支持されている。そし
て、複数の並列に並べる管の数および螺旋状に捲
回する数は夫々多い程熱交換効率は良くなるが、
使用する燃料の種類、流体の種類や、また、材料
の強度等から適宜に選択すればよい。
管の形状は、先ず、複数の管を並列に密着させて
並べて柱状体の周囲に螺旋状に捲回して柱状体或
いは外殻に取付けた支持体を介して密着して設
け、さらに、柱状体の周囲に螺旋状に捲回した複
数の管を並列に密着させて並べた管と互い違い
に、かつ、外側に複数の管を並列に密着させて並
べて螺旋状に捲回して柱状体或いは外殻に取付け
た支持体を介して密着して設けられているもので
あり、複数の支持体により支持されている。そし
て、複数の並列に並べる管の数および螺旋状に捲
回する数は夫々多い程熱交換効率は良くなるが、
使用する燃料の種類、流体の種類や、また、材料
の強度等から適宜に選択すればよい。
本発明に係る熱交換器について図面に示す例に
より具体的に説明する。
より具体的に説明する。
第１図において、柱状体１の複数箇所に溶接等
により支持体３を取付け、そして、柱状体１の周
囲で、かつ、この支持体３に管２を複数密着させ
て並列に並べて螺旋状に成形して柱状体１に密着
して載置する。この場合、管２は３本であるが、
２本以上であれば技術的に可能な限り多くできる
が、材料の強度や熱交換器の構成等から適宜に選
択すればよく、また、支持体３はコの字状のもの
でもよい。また。第１図では支持体３は柱状体１
に取付けてあるが外殻５に取付けることもでき
る。
により支持体３を取付け、そして、柱状体１の周
囲で、かつ、この支持体３に管２を複数密着させ
て並列に並べて螺旋状に成形して柱状体１に密着
して載置する。この場合、管２は３本であるが、
２本以上であれば技術的に可能な限り多くできる
が、材料の強度や熱交換器の構成等から適宜に選
択すればよく、また、支持体３はコの字状のもの
でもよい。また。第１図では支持体３は柱状体１
に取付けてあるが外殻５に取付けることもでき
る。
さらに、この柱状体１の周囲に複数の管２を並
列に密着して並べて螺旋状に成形した管と互い違
いであつて、かつ、外側に複数の管４を密着させ
て並列に並べて捲回して外殻５の内側に取付けた
支持体３に外殻５に密着して載置する。この場合
の管４の数や捲回数は内側の数との兼ね合せで選
択するのがよい。
列に密着して並べて螺旋状に成形した管と互い違
いであつて、かつ、外側に複数の管４を密着させ
て並列に並べて捲回して外殻５の内側に取付けた
支持体３に外殻５に密着して載置する。この場合
の管４の数や捲回数は内側の数との兼ね合せで選
択するのがよい。
これら複数の管２，４夫々は密着させるのは勿
論のこと、管２と柱状体１および管４と外殻５と
も支持体３を介して密着させることが必要であ
り、隙間があると燃焼ガス等が漏れることになつ
て、高温の流体が円滑に螺旋状に流れ難くなるか
らである。
論のこと、管２と柱状体１および管４と外殻５と
も支持体３を介して密着させることが必要であ
り、隙間があると燃焼ガス等が漏れることになつ
て、高温の流体が円滑に螺旋状に流れ難くなるか
らである。
なお、管を複数密着させて並列に並べて螺旋状
に成形したものを螺旋状管と言うことがある。
に成形したものを螺旋状管と言うことがある。
第２図は第１図に示す本発明に係る熱交換器を
組込んだ湯沸し器である。即ち、外殻５の底部に
取付けた底板１０上に、支持体３上に載置された
螺旋状管２が設けられている柱状体１およびこの
螺旋状管２と互い違いで、かつ、その外側に支持
体３上に載置された螺旋状管４が設けられている
外殻５が設置されている。また、底板１０にはガ
スバーナー６が複数個設けガス源７より矢印のよ
うにガスが供給され、また、螺旋状管２および４
に流体として水を送給するには、水源８より矢印
のように水が水槽９内に満たされ、ここから各螺
旋状管２および４へ水が送給され、そして、熱交
換されて熱くなつた水は、螺旋状管２および４を
湯槽１１に集め、そこから湯Ｈとして取出されて
各用途に送られる。
組込んだ湯沸し器である。即ち、外殻５の底部に
取付けた底板１０上に、支持体３上に載置された
螺旋状管２が設けられている柱状体１およびこの
螺旋状管２と互い違いで、かつ、その外側に支持
体３上に載置された螺旋状管４が設けられている
外殻５が設置されている。また、底板１０にはガ
スバーナー６が複数個設けガス源７より矢印のよ
うにガスが供給され、また、螺旋状管２および４
に流体として水を送給するには、水源８より矢印
のように水が水槽９内に満たされ、ここから各螺
旋状管２および４へ水が送給され、そして、熱交
換されて熱くなつた水は、螺旋状管２および４を
湯槽１１に集め、そこから湯Ｈとして取出されて
各用途に送られる。
このような構成を有している本発明に係る熱交
換器を用いた湯沸し器において、先ず、水槽９の
水を螺旋状管２および４に送給して湯槽１１へ達
した時に、ガスバーナー６に点火すると、燃焼ガ
スは第２図の矢印に示すように螺旋状管２および
４に沿つて上昇する過程において、燃焼ガスは螺
旋状管２および４と充分に接触することにより、
螺旋状管２および４内を流れる水と燃焼ガスとが
熱交換して熱くなつた水は湯槽１１へ流れ、この
水の温度は80〜90℃、或いは沸騰する直前までに
なつており、適宜利用され、一方、燃焼ガスの温
度は約50℃、或いはそれ以下の温度なつて煙突１
２から排出される。このように、燃焼ガスと螺旋
状管との接触面積が極めて大きいので、燃焼ガス
と螺旋状管内を流れる水との熱交換率も大きく、
加熱された排水の温度が高く、かつ、拝出燃焼ガ
スも極めて低温となる。
換器を用いた湯沸し器において、先ず、水槽９の
水を螺旋状管２および４に送給して湯槽１１へ達
した時に、ガスバーナー６に点火すると、燃焼ガ
スは第２図の矢印に示すように螺旋状管２および
４に沿つて上昇する過程において、燃焼ガスは螺
旋状管２および４と充分に接触することにより、
螺旋状管２および４内を流れる水と燃焼ガスとが
熱交換して熱くなつた水は湯槽１１へ流れ、この
水の温度は80〜90℃、或いは沸騰する直前までに
なつており、適宜利用され、一方、燃焼ガスの温
度は約50℃、或いはそれ以下の温度なつて煙突１
２から排出される。このように、燃焼ガスと螺旋
状管との接触面積が極めて大きいので、燃焼ガス
と螺旋状管内を流れる水との熱交換率も大きく、
加熱された排水の温度が高く、かつ、拝出燃焼ガ
スも極めて低温となる。
なお、加熱源としてガスバーナーについて説明
したが、ボイラーの排ガス等にも適用することが
できる。
したが、ボイラーの排ガス等にも適用することが
できる。
以上説明したように、本発明に係る熱交換器は
上記の構成を有しているものであるから、高温の
排ガスと螺旋状管との接触面積が極めて大きいの
で、熱交換率も大であり、燃料を有効に利用する
ことができるという効果がある。
上記の構成を有しているものであるから、高温の
排ガスと螺旋状管との接触面積が極めて大きいの
で、熱交換率も大であり、燃料を有効に利用する
ことができるという効果がある。
第１図は本発明に係る熱交換器の概略側面図、
第２図は本発明に係る熱交換器を組込んだ湯沸し
器の概略側面図、第３図は従来の熱交換器の斜視
図である。 １……柱状体、２，４……螺旋状管、３……支
持体、５……外殻、６……ガスバーナー、７……
ガス源、８……水源、９……水槽、１０……底
板、１１……湯槽、１２……煙突。
第２図は本発明に係る熱交換器を組込んだ湯沸し
器の概略側面図、第３図は従来の熱交換器の斜視
図である。 １……柱状体、２，４……螺旋状管、３……支
持体、５……外殻、６……ガスバーナー、７……
ガス源、８……水源、９……水槽、１０……底
板、１１……湯槽、１２……煙突。
Claims (1)
- １ 並列に並べた互いに密着した複数の管が螺旋
状に捲回されて柱状体に取付けた支持体を介して
柱状体に密着して設けられ、さらに、柱状体に密
着した螺旋状に捲回されて並列に並べた互いに密
着した複数の管と互い違いに、かつ、外側に並列
に並べた互いに密着した複数の管が螺旋状に捲回
されて外殻に取付けた支持体を介して外殻に密着
して設けられていることを特徴とする熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19359583A JPS6086383A (ja) | 1983-10-17 | 1983-10-17 | 熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19359583A JPS6086383A (ja) | 1983-10-17 | 1983-10-17 | 熱交換器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6086383A JPS6086383A (ja) | 1985-05-15 |
| JPH0245785B2 true JPH0245785B2 (ja) | 1990-10-11 |
Family
ID=16310566
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19359583A Granted JPS6086383A (ja) | 1983-10-17 | 1983-10-17 | 熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6086383A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI404903B (zh) * | 2007-03-09 | 2013-08-11 | Sulzer Chemtech Ag | 用於流體媒介物熱交換及混合處理之設備 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5798790A (en) * | 1980-12-10 | 1982-06-19 | Hitachi Ltd | Heat exchanger |
| JPS5886388A (ja) * | 1981-11-19 | 1983-05-23 | Kiyoteru Takayasu | 熱交換器 |
-
1983
- 1983-10-17 JP JP19359583A patent/JPS6086383A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6086383A (ja) | 1985-05-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |