JPH0440639B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、熱媒体の蒸気の潜熱を伝熱管に放出
させて熱交換を行う凝縮熱交換器に設置され、電
場によつて凝縮液に力を作用させ、この力によつ
て凝縮液を排出するようにした前記凝縮熱交換器
の伝熱を促進する装置に関する。

（従来の技術） 第２図、第３図及び第４図を参照して、公知の
電場による熱伝達促進装置を説明する。

まず、第２図を参照して、凝縮熱交換器の概略
を説明する。

１は、凝縮熱交換器である。ケーシング２内に
複数の伝熱管３が縦置に設けられている。

ケーシング２の下部にある冷却水導入口４から
冷却水が導入され、伝熱管３内を上昇する。一
方、蒸気導入口からは、フロンなどの熱媒体の蒸
気が、ケーシング２内に導入される。

冷却水が流れる伝熱管３の表面に熱媒体の蒸気
が潜熱を放出して凝縮付着する。伝熱管３を上昇
する間に受熱して昇温した冷却水は、冷却水導出
口６から導出される。熱媒体の凝縮液は伝熱管３
を伝つて重力によつて降下し、ケーシング２の下
部にある凝縮液排出口７から排出される。

ところが、伝熱管３の表面には下方に流れる凝
縮液の液膜が生じ、この液膜が新たな蒸気の凝縮
を阻害していた。つまり、伝熱管３の表面に付着
した凝縮液の液膜は薄ければ薄い程、新しい蒸気
の凝縮付着にとつて望ましい。そこで、次に述べ
る熱伝達促進装置は、凝縮液を電場による作用力
で伝熱管３から引き出して除去し、伝熱管３の表
面の液膜を薄くして凝縮を促進させる装置であ
る。

第３図を参照して、金属などの導体から成る伝
熱管３の周囲に、伝熱管３の表面８と間隔をおい
て螺旋状に１重の巻かれた線電極９が、縦方向に
伸張する支持体１０により支持され設けられてい
る。線電極９の終端１１は、伝熱管３から離れて
縦方向に伸張する排液体１２に接続されている。

伝熱管３を一方の電極とし、且つ線電極９を他
方の電極とし、両者の間に高電圧をかけると、第
４図に示すように凝縮液が伝熱管３の表面８から
線電極９の方に引き出される。凝縮液は、螺旋状
の線電極９に沿つて流下し、流下する凝縮液の遠
心力が電場による力に打ち勝つて、排液体１２に
連絡され、排液体１２に沿つて下方に流れる。そ
して、前記凝縮液排出口７からケーシング２外に
排出される。

（発明が解決しようとする課題） 上記、従来の凝縮熱交換器における熱伝達促進
装置では、１重の線電極９を多段に設置して用い
ていた。

凝縮液の排出をできるだけ多くするためには、
螺旋状の線電極９をできるだけ密に巻回するほう
が効果的である。そこで、図の螺旋状の線電極９
を上側と下側の２重（２本）とし、他の構成をそ
のままとして、これを伝熱管３の回りに多段に巻
回したものを実験してみた。

ところが、２重螺旋の線電極９では、上側の線
電極９で殆どの凝縮液を引き出してしまうため、
下側の線電極９に引き出された凝縮液が僅かとな
る。このため、線電極９を伝つて重力によつて流
下する凝縮液は、その遠心力が電場による作用力
以上とならず、電場による作用力によつて線電極
９に付着したままとなる。即ち、凝縮液が線電極
９から排液体１２に移行しないのである。

本発明は上記公知の電場による伝熱促進装置を
改良したものである。

本発明の目的は、凝縮液の引き出し量が従来よ
り多く伝熱促進効果が高い電場による伝熱促進装
置を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明の特徴とするところは、凝縮熱交換器内
に縦置に設けられ熱媒体の蒸気の潜熱が放出され
る伝熱管と、該伝熱管の周囲に螺旋状に設けられ
ると同時に多段に設けられた線電極と、該線電極
の終端が接続される排液体とを備え、該線電極を
一方の電極に、且つ前記伝熱管を他方の電極に
し、両者の間に高電圧をかけて伝熱管の表面の前
記熱媒体の凝縮液を線電極に引き出して排液体か
ら排出し、伝熱管の表面の液膜を薄くするように
した電場による熱伝達促進装置において、前記線
電極が上側と下側の２重に螺旋状に巻かれてお
り、上段の２重螺旋電極における下側の線電極の
終端が下段の２重螺旋電極における上側の線電極
の始端に接続され、上段の２重螺旋電極における
上側の線電極の終端がが排液体に接続されている
ところにある。

（実施例） 以下に、本発明の一実施例を第１図を参照して
説明する。

３は、凝縮熱交換器内に縦置に設けられる伝熱
管である。伝熱管３内を冷却水が流れ、この伝熱
管３に対し、フロンなどの熱媒体の蒸気が潜熱を
放出し、その表面に凝縮付着する。一方、冷却水
は、受熱して昇温する。

ところが、伝熱管３の表面には下方に流れる凝
縮液の液膜が生じ、この液膜は新たな蒸気の凝縮
を阻害するものとなる。そこで、伝熱管３の表面
８の凝縮液を電場により除去する本発明の伝熱促
進装置が次のように設けられる。

伝熱管３は金属などの導体から成つており、該
伝熱管３の周囲にその表面８と間隔をおいて、２
重に螺旋状に巻回された線電極９ａ，９ｂが、縦
方向に伸張する支持体１０により支持されてい
る。この線電極９ａ，９ｂは、伝熱管３の上端か
ら下端まで複数組となつて多段に設けられてい
る。第１図では、説明を簡単化するため、上段
Ｘ、下段Ｙの２組の線電極が図示されているが、
この実施例に限定されるものではない。又、伝熱
管３の断面形状は、円形に限定されない。

伝熱管３を一方の電極とし、且つ線電極９ａ，
９ｂを他方の電極として両者間に高電圧をかけら
れ、伝熱管３の表面８の凝縮液は線電極９ａ，９
ｂ側に引き出される。本発明において線電極９
ａ，９ｂが２重に巻かれているのは、１重の線電
極より凝縮液の引き出し量を多くするためであ
る。

伝熱管３と線電極９ａ，９ｂの接触してシヨー
トするのを防止するため、伝熱管３と線電極９
ａ，９ｂの間隔を保持する絶縁材料から成るスペ
ーサを設けてもよい。

引き出された凝縮液は螺旋状の線電極９ａ，９
ｂに沿つて下方に流れていくが、本実施例では、
線電極９ａ，９ｂの螺旋の傾斜が、下方にいくに
従つて急角度に形成され、凝縮液の加速を増加し
遠心力を増すようにしてある。

上側の線電極９ａの終端１１ａは、伝熱管３か
ら離れて縦方向に伸張する排液体１２に接続され
ている。

ところが、下側の線電極９ｂは、上側の線電極
９ａに比べ引き出す凝縮液の量が少ないので、線
電極９ｂを伝わつて流下する際の遠心力が排液体
１２に達するほど大きくならず、線電極９ｂと伝
熱管３の表面８の両方にまたがつて付着した状態
（第４図参照）で移動し、途中で停止して排液体
１２の方に離れて流れていかない。そのため、上
段Ｘにおける下側の線電極９ｂの終端が下段Ｙの
上側の線電極９ａの始端に接続され、上段Ｘの下
側の線電極９ｂを伝わる凝縮液が下段Ｙの上側の
線電極９ａを介して排液体１２に連絡されるよう
に構成されている。上側の線電極９ａは前述のと
おり引き出す凝縮液の量が多いので、凝縮液に作
用する遠心力が大きく、排液体１２まで凝縮液が
到達できる。尚、本発明は上記実施例に限定され
るものではなく、上段Ｘによる下側の線電極９ａ
の終端１１ｂを下段Ｙにおける下側の線電極９ａ
の始端に連絡するように構成してもよい。

本実施例は、次のように作用する。

伝熱管３を一方の電極とし、且つ線電極９ａ，
９ｂを他方の電極として両者間に高電圧をかけ
る。そうすると、伝熱管３が面状で線電極が線状
なので両者間に不平等電界が形成され、伝熱管３
の表面８の凝縮液の分子に線電極９ａ，９ｂ向き
の力が作用し、凝縮液を線電極９ａ，９ｂ側に引
き出す。

線電極９ａ，９ｂが２重に巻かれているため、
１重の線電極より凝縮液の引き出し量が多い。遠
心力により線電極９ａ上を伝わり、排液体１２に
連絡され、重力により排液体１２を流下して下方
に排出される。又、上段Ｘにおける下側の線電極
９ｂに引き出された凝縮液は下段Ｙの上側の線電
極９ａに連絡され、この下段Ｙの線電極９ａを介
して排液体１２に連絡され、排液体１２を流下し
て下方に排出される。

線電極９ａ，９ｂの螺旋の傾斜が下方にいくに
従つて急角度となり凝縮液に作用する遠心力が増
加されているので、線電極９ａから排液体１２へ
の連絡が確実に行え、途中で静止してしまうこと
がない。

（発明の効果） 既に述べたとおり、単純に２重螺旋の線電極を
設置したものでは、２重螺旋の線電極の内の下側
の線電極に付着した凝縮液は量が少ないので、凝
縮液に作用する遠心力が電場による作用力よりも
小さくなつて、凝縮液は排出されないが、本発明
では、上段における下側の線電極の終端が下段の
線電極の始端に接続されているので、下側の線電
極に付着した凝縮液の量が少なかつたとしても、
その凝縮液を下段の線電極の始端に与えて、下段
で排出することができるものとなる。

このため、伝熱管の表面から多くの凝縮液を引
き出すことが可能となり、凝縮熱交換器の伝熱促
進効果を一層向上させることができるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例の斜視図である。
第２図は、従来の伝熱促進装置を装着した凝縮熱
交換器の断面図である。第３図は、第２図の要部
拡大図である。第４図は、第３図の一部拡大図で
ある。 １：凝縮熱交換器、３：伝熱管、８：表面、９
ａ：、９ｂ：線電極、１０：支持体、１２：排液
体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 凝縮熱交換器内に縦置に設けられ熱媒体の蒸
   気の潜熱が放出される伝熱管と、該伝熱管の周囲
   に螺旋状に設けられると同時に多段に設けられた
   線電極と、該線電極の終端が接続される排液体と
   を備え、該線電極を一方の電極に、且つ前記伝熱
   管を他方の電極にし、両者の間に高電圧をかけて
   伝熱管の表面の前記熱媒体の凝縮液を線電極に引
   き出して排液体から排出し、伝熱管の表面の液膜
   を薄くするようにした電場による熱伝達促進装置
   において、 前記線電極が上側と下側の２重に螺旋状に巻か
   れており、上段の２重螺旋電極における下側の線
   電極の終端が下段の２重螺旋電極における上側の
   線電極の始端に接続され、上段の２重螺旋電極に
   おける上側の線電極の終端が排液体に接続されて
   いることを特徴とする電場による熱伝達促進装
   置。