JPH0441278B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、縦方向に設けられた伝熱管を有する
凝縮熱交換器において、電場を利用して凝縮液を
排出し、以てその伝熱を促進する装置に関する。

（従来技術） 凝縮熱交換器は、蒸気の潜熱を受熱部に放出さ
せて凝縮させ熱交換を行うものである。本発明が
適用される凝縮熱交換器は、受熱部として冷却水
の媒体を通す伝熱管を縦方向に立設して備えてい
る型式のものである。

凝縮熱交換器では、伝熱管の外周面に凝縮液が
付いて液膜が形成され、この液膜が新たな蒸気の
凝縮を阻害し、熱交換効率を悪化させる原因とな
つていた。

そこで、従来、第３図に示されているような電
場を利用して伝熱管の外表面の凝縮液を除去し、
伝熱を促進する装置が提案されている。

この従来装置は、伝熱管１を一方の電極とし、
且つ螺旋状の線電極２及び筒状の面電極３を他方
の電極とし、伝熱管１と線電極２、面電極３との
間に高電圧がかけられ、電場が形成される。この
電場により、第４図に示されているように、凝縮
液４は伝熱管１から線電極２に引き寄せられる。
線電極２を伝わつて排液体５に導かれ、排液体５
に沿つて排出される。他方、面電極３に対向する
伝熱管１では、電場により凝縮液４が滴状化され
る。これにより露出した伝熱管１の部分６におい
て、蒸気の凝縮が促進される。

この従来装置では、線電極２により伝熱管１に
付いた凝縮液４の大部分を引き寄せ除去すると共
に、残りの凝縮液４を面電極３に対向する箇所に
おいて滴状化している。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、上記公知の伝熱促進装置では、線電
極２と面電極３とが別個に設けられて、それぞれ
の機能が独立したものとなつている。即ち、線電
極２の機能は凝縮液を引き寄せてこれを排出する
ものであり、面電極３の機能は薄い凝縮液膜に滴
状化現象を起こさせて凝縮の促進をするだけであ
つた。

本発明は、上記従来の電場による電熱促進装置
を発展させたものである。

即ち、本発明の目的は、従来の螺旋状の線電極
の液体引き寄せ機能と、面電極の滴状化機能を同
時に奏するようにした伝熱促進装置の電極構造を
提供するにある。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明は次のよう
に構成されている。

即ち、本発明は、熱媒体の蒸気の潜熱が放出さ
れる凝縮熱交換器における伝熱管と、該伝熱管の
周囲を螺旋状に包囲するように形成され、前記伝
熱管の外表面に内面が対向した板状の螺旋状面電
極と、該螺旋状面電極を前記伝熱管に対して所定
の間隔を維持するようにして支持する支持体と、
前記支持体よりも伝熱管の外側方向に離れた位置
に該伝熱管と平行に設けられた棒状の排液体とを
備え、該螺旋状面電極の下端が前記排液体になだ
らかに連絡されてなり、該螺旋状面電極が一方の
電極に、且つ前記伝熱管が他方の電極にされ、前
記螺旋状面電極と前記伝熱管との間に高電圧がか
けられることを特徴とするものである。

（作用） 本発明は、次のように作用する。

螺旋状面電極の上方に対向した伝熱管の表面に
おいて凝縮液が滴状化する。この液滴は下方に流
れながら集まつて大きくなり、螺旋状面電極に引
き寄せられて螺旋状の面電極の下端付近に沿つて
旋回しながら落下し、伝熱管の支持体よりも離れ
た位置に設けられている排液体に到達して該排液
体に沿つて流れ落ち、排出される。この場合、排
液体が伝熱管から離れた位置にあるため、電場に
よつて凝縮液を伝熱管と螺旋状面電極間に保持す
る力よりも、回転しながら落下する遠心力の方が
大きくなつて容易に排液体側に凝縮液が移動さ
れ、凝縮液の排出が確実に行なわれる。

（実施例） 以下に、本発明の一実施例を第１図及び第２図
に基づいて説明する。

第１図を参照して、凝縮熱交換器の内部には、
伝熱管１が縦置きに複数本設けられている。この
伝熱管１には冷却水が流されており、伝熱管１に
対して熱媒体の蒸気の潜熱が放出されて凝縮し、
熱交換が行なわれる。

ところが、伝熱管１の外表面に凝縮液４の液膜
が形成され、従来、この液膜により新たな凝縮が
阻害され、熱交換効率上問題となつていた。

凝縮液４を伝熱管１から連続的に除去するため
に、本発明は以下のように螺旋状面電極１２を設
置している。

伝熱管１の周囲には、伝熱管１の軸方向に平行
に棒状の支持体１１が複数本設けられている。こ
の支持体１１には、伝熱管１に螺旋状に巻回され
た螺旋状面電極１２が複数個固定されている。支
持体１１は螺旋状面電極１２を伝熱管１の表面に
対して所定の間隔を維持させて保持するものであ
る。ここで、螺旋の傾斜角度θは、30°ないし45°
が望ましい。螺旋状面電極１２の内面１３は、伝
熱管１の外表面に所定の間隔を以て対向してい
る。後述のように伝熱管１の外表面に付いた凝縮
液を滴状化するためには、螺旋状面電極１２と電
熱管１との間隔Ｈを0.5ないし５mm程度にするの
がよい。螺旋状面電極１２の幅Ｓは、自由に採用
されるものであるが、３mmないし100mm程度とす
ることが望ましい。

本発明では螺旋状面電極１２を一方の電極と
し、且つ伝熱管１自体を他方の電極とし、螺旋状
面電極１２と伝熱管１との間に高電圧をかけるよ
うにする。

支持体１１の各所に間隔保持部材１４が通さ
れ、この間隔保持部材１４が伝熱管１に接触する
ことにより、螺旋状面電極１２と伝熱管１との間
隔Ｈが保たれている。

螺旋状面電極１２の支持体１１の外側には、棒
状の排液体５が伝熱管１の軸線方向に平行に設け
られている。この排液体５には、螺旋状面電極１
２の下端１５がなだらかに接続されている。

以上のように構成された本実施例は、次のよう
に作用する。

螺旋状面電極１２と伝熱管１との間に高電圧が
かけられ、電場が形成される。そうすると、螺旋
状面電極１２が対向する面の上方に位置する伝熱
管１の外表面に付いた凝縮液４が第２図に示され
ているように滴状化する。そして、該液滴は、下
方に流下するに従つて集まつて大きくなり、螺旋
状面電極１２の下端付近の位置で該螺旋状面電極
１２に引き寄せられ、該螺旋状面電極１２の螺旋
に沿つて流下し、排液体５を伝わつて下方に排出
される。この場合、排液体５が伝熱管１から離れ
た位置にあるので、流下する凝縮液を電場によつ
て伝熱管１と螺旋状面電極１２との間に保持する
力よりも螺旋に沿つて流下する遠心力の方が大き
くなり、排液体５側への凝縮液の移動が容易とな
り、確実に凝縮液が排出されるものとなる。

このように凝縮液４が伝熱管１から除去される
ことにより、新たな凝縮が促進され、熱交換器の
熱交換効率が向上する。

（発明の効果） 本発明によれば、１個の螺旋状面電極によつて
液膜の滴状化と同時に凝縮液の排出も行なえるも
のとなり、凝縮液交換器の伝熱管の外表面に付い
た凝縮液を除去と同時に、滴状化による新たな凝
縮の促進も行なわれるので、凝縮熱交換器の熱交
換効率を向上させることができる。

又、螺旋状面電極の下端を伝熱管から離れた位
置に設置してある排液体に連結しているので、電
場によつて伝熱管と螺旋状面電極間に凝縮液を保
持させる力よりも螺旋状に旋回しながら流下する
凝縮液の遠心力の方が大きくなつて凝縮液の排液
体への移動が容易に行なわれ、凝縮液の排出が確
実に行なわれるものとなる。

更に又、電極が面状のものであるから、変形し
にくく、故障が少ない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に一実施例に係る伝熱促進装
置の正面図である。第２図は、第１図の装置の作
用を示す要部断面図である。第３図は、従来の電
場による伝熱促進装置の正面図である。第４図及
び第５図は、第３図の装置の作用を示す要部断面
図である。 １……伝熱管、４……凝縮液、１２……面電
極。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 熱媒体の蒸気の潜熱が放出される凝縮熱交換
   器における伝熱管と、該伝熱管の周囲を螺旋状に
   包囲するように形成され、前記伝熱管の外表面に
   内面が対向した板状の螺旋状面電極と、該螺旋状
   面電極を前記伝熱管に対して所定の間隔を維持す
   るようにして支持する支持体と、前記支持体より
   も伝熱管の外側方向に離れた位置に該伝熱管と平
   行に設けられた棒状の排液体とを備え、該螺旋状
   面電極の下端が前記排液体になだらかに連絡され
   てなり、該螺旋状面電極が一方の電極に、且つ前
   記伝熱管が他方の電極にされ、前記螺旋状面電極
   と前記伝熱管との間に高電圧がかけられることを
   特徴とする凝縮熱交換器の電場による伝熱促進装
   置。