JPH05602B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、外熱式の蒸発器に関するもので、そ
の目的とするところは、熱効率、伝熱効率が良
く、しかも小形に構成できるようにした蒸発器を
提供することにある。

以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。

図中１は上方を開放し、かつこの開放端にフラ
ンジ２を固着した有底の外筒であり、この外筒１
の底部に近い側壁に入口３が、また開放端に近い
側壁に出口４が設けてある。またこの外筒１の側
壁の全体及び入口、出口３，４の筒部は中空に構
成されていてこの側壁内にジヤケツト５が設けて
ある。６は外筒１のフランジ２に気密状に固着さ
れて外筒１の開放端を閉じる第１チユーブシート
であり、この第１チユーブシート６に、一端を開
放した有底の複数本の第１チユーブ７が、それぞ
れの開放端側を気密状に貫通固着して設けてあ
る。この各第１チユーブ７は上記第１チユーブシ
ート６をフランジ２に固着することにより、外筒
１内に、直角方向に隙間を有して挿入されるよう
になつている。

上記第１チユーブシート６の上面には上記外筒
１と略同径の補助筒８が外筒１と同心状に固着し
てある。この補助筒８は上端が開放され、かつこ
の開放端にフランジ９が固着してある。またこの
補助筒８の内面にはリング状の支持台１０が固着
されている。

１１は上記補助筒８の支持台１０に支持される
第２チユーブシートである。この第２チユーブシ
ート１１には上記支持台１０に支持された状態で
上記第１チユーブシート６に固着された各第１チ
ユーブ７内に挿入される複数本の第２チユーブ１
２の一端部が固着されている。この第２チユーブ
１２の下端は第１チユーブ７の底部に開放され、
上端は第２チユーブシート１１の上側に開放され
ている。またこの第２チユーブ１２は第１チユー
ブ７より十分小径となつており、両チユーブ間に
ドーナツ状の空間が構成されるようになつてい
る。上記第２チユーブシート１１には複数本の蒸
気抜きパイプ１３が下端を第２チユーブシート１
１の下側に開放して固着してある。この各蒸気抜
きパイプ１３の上端には山形に形成され、かつ下
側を開放した気液分離器１４が設けてある。

１５は上記補助筒８の上側を覆う蓋体であり、
この蓋体１５は上記補助筒８のフランジ９に気密
状に固着されている。またこの蓋体１５の上部に
蒸気取出しパイプ１５ａが設けてある。

上記外筒１のジヤケツト５の上下には出口１
６、入口１７が設けてあり、また補助筒８の側壁
で、かつ第２チユーブシート１１の上下にも同様
に出口１８、入口１９が設けてある。そして上記
補助筒８側の出口１８とジヤケツト５側の入口１
７とが、またジヤケツト５側の出口１６と補助筒
８側の入口１９とがそれぞれチユーブ２０，２１
にて接続されている。また上記補助筒８の側壁
で、かつこれに設けた出口１８より上側に液流入
口２２が設けてある。

上記外筒１内には、外筒１の入口３から出口４
に至る迷路を構成する複数個のバツフルプレート
２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ，２３ｅ，２３
ｆ，２３ｇがこの外筒１内に挿入される第１チユ
ーブ７を貫通させて設けられている。各バツフル
プレート２３ａ〜２３ｇのうち、中間に位置する
バツフルプレート２３ｂ〜２３ｆはその一部に切
欠き２４があり、かつこの切欠き２４の位置を互
いに反対側にずらせてあり、この切欠き２４によ
り上下方向に迷路が構成されている。一方上下両
端に位置するバツフルプレート２３ａ，２３ｇは
その外周の全縁が外筒１の内面に接触しており、
かつ上記入口３から出口４に至る通路の外側、す
なわち、外筒１の入口３より底側及び出口４より
上側に位置されている。

上記各バツフルプレート２３ａ〜２３ｇは第３
図に示すようになつていて、基板２５と、この基
板２５を包む布２６とからなつている。上記基板
２５には上記第１チユーブ７と連結棒２７が貫通
する穴２８，２９が上記両部材のそれぞれの径よ
り大径にあけられている。そしてこの基板２５を
包む布２６は上記各穴２８，２９及び外周縁で耳
部３０を有して縫着してあり、この各耳部３０が
第１チユーブ７、連結棒１５の外面、及び外筒１
の内面に弾性的に接触されるようになつている。
３１は上記各バツフルプレートの間に上記連結棒
２７に嵌合して介装されるスペーサである。上記
連結棒２７の一端は第１チユーブシート６に固着
した止め金３２にナツト３３にて固着されてお
り、またこの連結棒２７の他端には同様にナツト
が固着してあり、このナツトにてバツフルプレー
トが抜け出るのを防止している。

上記バツフルプレート２３ａ〜２３ｇを構成す
る基板２５、布、２６連結棒２７及びスペーサ３
１はそれぞれセラミツクで構成されている。

上記各バツフルプレートの外縁で、外筒１の内
面に接触する部分は上記したように布２６による
耳部３０にて弾性接触させてもよいが、第４図に
示すように、炭化硅素繊維３４を布２６で包んで
構成した縁部材３５をバツフルプレートの縁部に
縫着し、この縁部材３５を外筒１の内面に接触さ
せてもよい。

上記構成において、蒸発させようとする液体は
補助筒８に設けた液流入口２２より供給し、常時
第２チユーブシート１１の上側に少し溜まる程度
に入れる。この状態で上記液体は、第１、第２チ
ユーブシート６，１１の間、第１、第２チユーブ
７，１２及びジヤケツト５内に充満される。

上記状態で、加熱用の燃焼ガスを外筒１の入口
３より供給する。

かくすると、燃焼ガスがバツフルプレートによ
る迷路を通つて出口４より排出する間に外筒１の
内面及び第１チユーブ７の外面が加熱される。

上記第１チユーブ７の外側からの加熱により液
体は第１チユーブ７の内面において気液混合状態
となつて順次上昇し、第１、第２チユーブシート
６，１１の間より気液混合状態で蒸気抜きパイプ
１３を通り、気液分離器１４により液は第２チユ
ーブシート１１の上面に、蒸気は蓋体１５内に抜
け、さらにここから外部へ導出される。

上記第１チユーブ７の内面部分の液体が気液混
合状態で上昇することにより、第１チユーブ７と
第２チユーブ１２との間でサーモサイホン作用が
働き、第２チユーブシート１１の上側の液体が順
次第１チユーブ７に供給される。

上記サーモンサイホン作用時において、第１チ
ユーブ７の断面形状がドーナツ状でその断面積が
円形である場合より小さく、その容積が小さいこ
とにより、この第１チユーブ７内の液体の単位容
積当たりの受熱量が大きくなり、この部分での気
化がはげしく行なわれる。このため第１チユーブ
７を上昇する気液混合体の上昇速度は早く、従つ
て第１チユーブ７内での伝熱係数が大きい。

一方外筒１のジヤケツト５内の液体もその内側
の壁面から加熱されて気液混合状態となり、これ
がジヤケツト５の上側に設けた出口１６からチユ
ーブ２１、補助筒８側の入口１９を経由して第１
チユーブシート６の上側に上昇し、ここから気液
混合状態で蒸気抜きパイプ１３を通つて抜け出さ
れる。

第１チユーブシート６と第２チユーブシート１
１との間より蒸気が蒸気抜きパイプ１３を通つて
抜け出る際に、この蒸気に混入した液体は気液分
離器１４にて分離され、液体は第２チユーブシー
ト１１上に落下される。

本発明は上記のようになるから、外筒１の下側
の開口部から流入した高温の燃焼ガスはバツフル
プレート２３ａ〜２３ｇによる迷路によつて外筒
１内を長い距離にわたつて、しかも高速度で通る
ことにより熱効率がよい。また第１チユーブ７内
の液体は気液混合状態となつて早い速度で上昇す
ることにより、この第１チユーブ７内での伝熱係
数を大きくすることができる。さらに第１チユー
ブ７内に第２チユーブ１２を挿入し、この第２チ
ユーブ１２の上端を液体供給側に開口したことに
より、上記第１、第２チユーブ７，１２間にサー
モサイホン作用が働き、液体の循環を特別の装置
を用いることなく良くすることができる。そして
さらに第２チユーブシート１１に設けた蒸気抜き
パイプ１３の上端に気液分離器１４を設けたこと
により、第２チユーブシート１１の下側から上昇
してきた気液混合状態の蒸気から液体を効率よく
分離でき、蓋体１５の蒸気取出しパイプ１５ａよ
りは乾いた蒸気だけを取出すことができる。そし
てさらに外筒１の側壁にジヤケツト５を設けたこ
とにより、外筒１内の熱を効率良く用いることが
できると共に、外筒１の側壁が高温になるのを防
止できてこの外筒１を安価な材料にて構成するこ
とができる。そしてさらに上記作用効果を総合し
た結果、熱効率がよく、また小形にした蒸発器を
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は
要部を示す縦断正面図、第２図は第１図の−
線断面図、第３図はバツフルプレートの構成を示
す断面図、第４図はバツフルプレートの他の実施
例を示す断面図である。 １は外筒、５はジヤケツト、６，１１はチユー
ブシート、７，１２はチユーブ、１３は蒸気抜き
パイプ、１４は気液分離器、１５は蓋体、１５ａ
は蒸気取出しパイプ、２３ａ〜２３ｇはバツフル
プレート。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 下端を閉じ、上方を開放すると共に、側壁の
   上下に開口部を設け、かつ側壁を中空にして側壁
   内にジヤケツト５を設けた外筒１と、この外筒１
   の上端を閉じる第１チユーブシート６と、開放端
   を第１チユーブシート６に貫通固着されて外筒１
   内に位置する複数本の有底の第１チユーブ７と、
   第１チユーブシート６の上方に離間し、かつ上記
   第１チユーブ７の開放部全体をカバーする第２チ
   ユーブシート１１と、上端を上記第２チユーブシ
   ート１１に貫通固着されて上記各第１チユーブ７
   内に挿入され、下端を第１チユーブ７の底部に対
   向した両端を開放した複数本の第２チユーブ１２
   と、下端を上記第２チユーブシート１１に貫通固
   着し、上端に気液分離器１４を設けた蒸気抜きパ
   イプ１３と、第２チユーブシート１１の上方をカ
   バーし、かつ蒸気取出しパイプ１５ａを有する蓋
   体１５と、外筒１内に位置して上記第１チユーブ
   ７が貫挿されて設けられ、外筒１の上下の開口間
   を迷路構成とするバツフルプレート２３ａ〜２３
   ｇとからなり、また上記第２チユーブシート１１
   の上側に上下方向に位置をずらせた位置に開口を
   設け、また第１と第２チユーブシート６，１１の
   間に他の開口を設け、さらに外筒１のジヤケツト
   ５の上下にそれぞれ開口を設け、上記第２チユー
   ブシート１１の上側の開口のうち、下側の開口に
   ジヤケツト５の下側の開口を、また両チユーブシ
   ート６，１１間の開口にジヤケツト５の上側の開
   口をそれぞれ接続したことを特徴とする蒸発器。