JPH0429250Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は乱流発生装置に係り、特に熱交換パイ
プに適用したり、あるいはＣ重油に粉炭，水，染
料廃液等を添加する際の流体混合に用いられる乱
流発生装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、熱交換パイプに適用される乱流発生装置
としては、例えば特公昭55−22719号公報に示さ
れているように流体通路径に比較して大幅に幅狭
の帯材を用い、この帯材を所定のパターンで屈曲
成形して流体通路内に配したものが知られてお
り、エマルジヨン燃料を作る際の乱流発生装置と
しては、例えば実公昭59−16115号公報に示され
ているように帯状の板材に、長手方向に任意の間
隔で板幅方向に複数の切込みを設け、この切込み
を介して少なくともその前後いずれか一方の部分
を板材面に対し所要の角度で折曲してほぼ三角形
状の邪魔板部を形成し、この板材を流体通路内に
配置するようにしたものが知られている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

熱交換パイプに適用される前記従来の乱流発生
装置では、帯材を所定の角度で規則正して屈曲成
形する必要があるためその製作が容易でなく、角
度が変化した場合には充分な乱流を発生させるこ
とができず、また基本的には直接状の流体通路内
にしか配置できず、実用性に乏しいという問題が
ある。

一方、エマルジヨン燃料を作る際に用いられる
前記従来の乱流発生装置では、製作が比較的容易
で非線形の流体通路内にも配置でき、しかも性能
の変化がほとんどないという利点を有している。

ところがこの乱流発生装置は、製作が比較的容
易であるとはいつても、切込みを介し少なくとも
その前後いずれか一方部分を板材面に対して所要
の角度で折曲しなければならないため、工場等に
おいて予めほぼ三角形状の邪魔板部を形成してお
かなければならず、現場の機器の状態に合わせて
調節できる範囲が狭く、また運搬，保管の際にも
不便であるという問題がある。

また、ほぼ三角形状の邪魔板部が形成されてい
る部分では、板材を湾曲させることができないた
め、流体通路が滑らかな曲線にならず、極端な多
角形状になつてその分圧力損失が増大するという
問題がある。また、各邪魔板部が板材面に対して
ほぼ直角に曲げられているため、この部分での圧
力損失も問題となる。

本考案はかかる現況に鑑みなされたもので、構
造が簡単で現場でも容易に製作することができる
とともに、現場での調節範囲も広く、また圧力損
失を大幅に抑えて充分な乱流を発生させることが
でき、しかも非線形をなす流体通路にも容易に適
用できる乱流発生装置を提供することを目的とす
る。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は、帯状の板材に、長手方向に任意の間
隔で板幅方向に延びる複数の切込みを設けるとと
もに、この板材を、その板幅方向中央部を軸とし
て軸廻りに捩つて前記各切込みを介しその両側に
相互に逆方向に滑らかに湾曲して捩れる邪魔板部
を形成し、これを流体通路内に配置するようにし
たことを特徴とする。

〔作用〕

この考案に係る乱流発生装置においては、帯状
の板材に複数の切込みを設けるとともに、この板
材を、その板幅方向中央部を軸として軸廻りに捩
って邪魔板部を形成するようにしているので、現
場でも容易に製作できるとともに、板材の軸廻り
の捩り量を調節することにより邪魔板部の捩れ量
が変化するので、現場での調節範囲が広くなり、
また邪魔板部が、板材面に対し滑らかに湾曲して
捩れた状態となるので、圧力損失が少なくなると
ともに、流体通路を滑らかな曲線とすることがで
きる。

〔実施例〕

以下本考案の一実施例を図面を参照して説明す
る。

第１図および第２図において１は、可撓性を有
する合成樹脂製チユーブ等で形成された円筒状の
流体通路であり、この流体通路１内には、長手方
向に所要間隔で複数の邪魔板部２ａを有する攪拌
部材２が挿入配置されている。

この攪拌部材２は、第３図および第４図に示す
ように例えば薄肉ステンレス鋼を帯状にした板材
３に、長手方向に一定間隔で板幅方向に上下から
交互に板幅方向中央線Ｏまで複数の切込み４を設
け、この板材３を前記板幅方向中央線Ｏを軸とし
て軸廻りに捩ることにより形成されている。

したがつて前記各邪魔板部２ａは、第１図およ
び第２図に示すように各切込み４を介してその図
中左右両側部分を逆方向に、すなわち図中表裏方
向に捩つた形状をなしており、しかも板材面に対
し角を有しないで次第に滑らかに曲げる湾曲形状
をなしている。

これら各邪魔板部２ａの湾曲捩れ度合は、板材
３の板幅方向中央線Ｏ廻りの捩り量、切込み４の
板幅方向への切込み量および相隣る切込み４の間
隔により決定され、これらは取扱う流体の種類に
合わせて適宜調節されるようになつている。

次に作用について説明する。

攪拌部材２の製造に際しては、まず例えば薄肉
のステンレス鋼板を帯状にカツトして板材３を製
作し、この板材３に、長手方向に所定間隔で複数
の切込み４を板幅方向両側から交互に設ける。各
切込み４の板幅方向への切込み量は、第３図に示
すように例えば板幅方向中央線Ｏ位置までとす
る。

次いで、この板材３を板幅方向中央線Ｏを軸と
して軸廻りに所要量捩り、第１図および第２図に
示すように各切込み４を介しその両側部分に相互
に逆方向に捩れる邪魔板部２ａを形成して攪拌部
材２を完成させる。そしてその後、この攪拌部材
２を流体通路１内に挿入配置する。

なお、切込み４を有する板材３を板幅方向中央
線Ｏを軸として軸廻りに捩る作業は、板材３が薄
肉ステンレス鋼製で入力でも容易に遡性変形させ
ることができるので、必ずしも工場で行う必要は
なく、現場において設置機器の状態に合わせて捩
るようにしてもよい。

使用に際しては、流体通路１内に例えば第１図
および第２図の左端側から流体を圧送する。する
と、この流体が攪拌部材２の各邪魔板部２ａによ
つて板幅方向中央線Ｏ廻りの回転力が与えられ、
各邪魔板部２ａにそつて流れる螺旋流となる。

ところで、各邪魔板部２ａは長手方向に不連続
となつており、しかも相隣る邪魔板部２ａが板幅
方向中央線Ｏ廻りに順次ずれているので、流体が
所定の邪魔板部２ａにそつて流れた後、次の邪魔
板部２ａに移行する際に分離，集合が繰返されて
乱流となり、流体の充分な攪拌混合が行なわれ
る。しかも、各邪魔板部２ａは、板材面に対して
滑らかな湾曲形状をなしているので、攪拌混合時
における流体の圧力損失を低く抑えることができ
る。この効果は、特に流体が高粘度液体の場合に
顕著となる。

また流体が、所定の邪魔板部２ａから次の邪魔
板部２ａに移行する際に、流体の全量が均等に攪
拌混合されるわけではなく、流体中に、充分に攪
拌混合がなされる部分、不充分に攪拌混合がなさ
れる部分、およびほとんど攪拌混合がなされない
部分が生じることになる。この攪拌混合度合の差
異は、各部の流速差となつて顕われ、これにより
流体の前後方向の攪拌混合もなされることにな
る。また、重油に粉炭を混入した燃料油等、流体
中に固形分を含有するものにあつては、固形分が
微細化、分散化されて混合性状が均一化されるこ
とになる。

このような攪拌混合が各邪魔板部２ａの出口位
置で順次行なわれ、熱交換パイプに適用した場合
には、流体通路１を物体が流れる間に充分な熱交
換が行なわれ、またエマルジヨン燃料を作る際に
用いた場合には、流体通路１を流体が流れる間に
充分な攪拌混合および固形分の微細化、分散化が
なされる。

しかして、切込み４を有する板材３を、板幅方
向中央線Ｏを軸として軸廻りに捩るだけの極めて
簡単な構造で、流体に充分な乱流を発生させるこ
とができるとともに、圧力損失を低く抑えること
ができる。このため、例えば熱交換装置に適用し
た場合には、熱交換効率を大幅に向上させること
ができ、また流体混合装置に適用した場合には、
混合性状を均一化するとともに固形分を微細化、
分散化し、充分な流体の改質効果が得られる。

なお前記実施例では、流体通路１が直線状をな
す場合について説明したが、攪拌部材２の各邪魔
板部２ａは、滑らかな湾曲形状をなしているの
で、この部分でも攪拌部材２を多少湾曲させるこ
とができる。このため、流体通路１が湾曲してい
る場合でも、この形状に倣つて攪拌部材２を滑ら
かに湾曲させることができ、従来のもののように
極端な多角形状となることがなく、圧力損失を低
く抑えることができる。

また前記実施例では、邪魔板部２ａを等間隔に
配するものについて説明したが、切込み４を設け
る間隔を広狭変化させて邪魔板部２ａの間隔を部
分的に変化させるようにしてもよい。このように
構成すれば、流体の流れをより複雑にしてより充
分な乱流を生じさせることができる。

また前記実施例では、切込み４を板幅方向中央
線Ｏ位置まで切込むものについて説明したが、切
込み長さを適宜変化させたり、あるいは切込み４
の切込み方向を板材３の両側から切込まないで一
方側からのみ行なうようにしてもよく、また切込
み４の切込み方向を板材３の両側から切込み、か
つ交互に切込まないで不規則とする等、適宜変更
するようにしてもよい。これらは、流体の種類、
流速あるいは使用目的等に合わせて適宜選択すれ
ばよい。

また前記実施例では特に説明しなかつたが、板
材３に切込み４とともに多数の小孔を設け、これ
を板幅方向中央線Ｏを軸とし軸廻りに捩つて攪拌
部材２を形成するようにしてもよい。

このように構成すれば、邪魔板部２ａに衝接し
た流体の一部が小孔を通つて反対側に抜けるた
め、圧力損失をより低く抑えることができるとと
もに、小孔を通過した流体によつてより充分な乱
流を発生させることができる。このため、特にエ
マルジヨン燃料を作る際に有効である。

〔考案の効果〕

以上説明したように本考案は、帯状の板材に、
長手方向に任意の間隔で板幅方向に延びる複数の
切込みを設けるとともに、この板材を、その板幅
方向中央部を軸として軸廻りに捩つて前記各切込
みを介しその両側に相互に逆方向に滑らかに湾曲
して捩れる邪魔板部を形成し、これを流体通路内
に配置するようにしているので、構造が簡単で現
場でも容易に製作することができるとともに、現
場での調節範囲も広く、また圧力損失を抑えて充
分な乱流を発生させることができる。また非線形
をなす流体通路にも、圧力損失を増加させること
なく適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す正面図、第２
図は同様の底面図、第３図は攪拌部材を構成する
板材および切込みの状態を示す正面図、第４図は
同様の底面図である。 １……流体通路、２……攪拌部材、２ａ……邪
魔板部、３……板材、４……切込み、Ｏ……板幅
方向中央線。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 帯状の板材に、長手方向に任意の間隔で板
   幅方向に延びる複数の切込みを設けるととも
   に、この板材を、その板幅方向中央部を軸とし
   て軸廻りに捩つて前記各切込みを介しその両側
   に相互に逆方向に滑らかに湾曲して捩れる邪魔
   板部を形成し、これを流体通路内に配置したこ
   とを特徴とする乱流発生装置。 ２ 各切込みは、板材の幅方向両側から交互に設
   けられていることを特徴とする実用新案登録請
   求の範囲第１項記載の乱流発生装置。 ３ 流体通路は、非線形状をなしていることを特
   徴とする実用新案登録請求の範囲第１項または
   第２項記載の乱流発生装置。 ４ 各切込みは、板材の幅方向中央部まで延びて
   いることを特徴とする実用新案登録請求の範囲
   第１項，第２項，または第３項記載の乱流発生
   装置。 ５ 板材には、板厚方向に複数の孔が設けられて
   いることを特徴とする実用新案登録請求の範囲
   第１項，第２項，第３項または第４項記載の乱
   流発生装置。