JPH059717B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本発明は、外缶中に、加熱又は被加熱媒体を挿
通した中空ドラムを収納し、外缶内部を通す流体
等の加熱又は被加熱媒体との間で熱交換を行うよ
うにしたものにおいて、特に、中空ドラムの周面
に、加熱又は被加熱媒体流通のための中空状の中
空状デイスクを突設し、中空状デイスク内部に中
空ドラムから加熱又は被加熱媒体が流通循環しう
るようにした熱交換器の構造に関するものであ
る。

(ロ) 従来の技術 従来、外缶中に中空ドラムを収納し、外缶中に
加熱又は被加熱媒体を流通せしめると共に、中空
ドラム中にも、同じく加熱又は被加熱媒体を流通
せしめ、その間において熱交換を行うようにした
熱交換器は一般的にある。

かかる従来の熱交換器では、回転する中空ドラ
ムと外缶内部との間の熱交換効率が悪く、中空ド
ラムの表面積を大きくすべくフインやアームを突
設したり、外缶内部を撹拌する構造を設けたりし
ているが、中空ドラムからの伝熱面積以外に熱交
換効率要素を考慮していないので、外缶内部から
均等に熱交換できず、熱交換効率の大きな低下を
まねいていた。

(ハ) 発明が解決しようとする課題 このように、従来の熱交換器では、外缶内部と
中空ドラムとの間で熱交換の効率を向上せしめる
べく、中空ドラム周面にフインやアームを突設し
ているが、熱交換効率の向上には、かかるフイン
やアームによる表面積の増大、撹拌作動等のみに
よつて解決されるものではなく、加熱又は被加熱
媒体の流通路の伝熱面積を大きくとるようにしな
ければならず、従来の熱交換器では、この点につ
いての配慮が充分ではなかつた。

(ニ) 課題を解決するための手段 本発明は、筒状の外缶内部に、被加熱媒体又は
加熱媒体を貫流可能な中空ドラムを回転自在に収
納し、同中空ドラムの外周に、内部に熱媒体回流
路を形成した中空状デイスクを多数突設し、中空
ドラムの内部を縦断隔壁によつて長手方向に仕切
り、中空ドラムと略等しい長さを有する長尺の熱
媒体供給路と熱媒体排出路を形成し、各中空状デ
イスクの熱媒体回流路の流入端と流出端とを、そ
れぞれ、直接、熱媒体供給路と熱媒体排出路とに
連通せしめてなる熱交換器の構造に係るものであ
る。

(ホ) 作用及び効果 この発明では、外缶内部に流入口より加熱又は
被加熱媒体を流入しつつ中空ドラムを回転せしめ
れば、中空ドラムに流通する加熱又は被加熱媒体
との間で熱交換が行われるものであり、とくに、
中空状デイスク中には、回転する中空ドラムの熱
媒体供給路から同熱媒体が流入し、中空状デイス
ク内部を循環して中空ドラムの熱媒体排出路に排
出され、中空状デイスク中を円滑に加熱又は被加
熱媒体が流通し、外缶内部の加熱又は被加熱媒体
との間の伝熱面積を可及的大きくとり熱交換効率
を向上するものである。

この発明によれば、回転する中空ドラムの外周
に、中空状デイスクを突設して中空ドラム中に形
成した熱媒体供給路と熱媒体排出路とを中空状デ
イスクの熱媒体回流路に連通して中空ドラムから
の加熱又は被加熱媒体を中空状デイスクの熱媒体
回流路で循環流通せしめて、熱交換率を飛躍的に
増大できる効果がある。

さらに、本発明では、各中空状デイスクの熱媒
体回流路の流入端と流出端とを、それぞれ、直
接、熱媒体供給路と熱媒体排出路とに連通せしめ
ているので、供給されてきた熱媒体を同時に熱媒
体供給路から多数の中空ドラム内に供給すること
ができるとともに、熱交換後の熱媒体を同時に中
空ドラムから熱媒体排出路に排出することができ
るので、単位時間当たりの熱交換器への熱媒体の
供給量が増大することができ、大量処理が可能と
なる。

また、供給されてきた熱媒体を同時に熱媒体供
給路から多数の中空ドラム内に供給することがで
きるので、熱交換器の全長にわたつて中空ドラム
の表面温度を均一にすることができ、温度差のな
い均一な加熱を行うことができ、製品の品質を向
上できる。

(ヘ) 実施例 本発明の実施例を図面にもとづき詳説すれば、
Ａは本発明の熱交換器を示しており、この熱交換
器Ａは筒状の外缶１内部に中空ドラム２を回転自
在に軸架すると共に、外缶１の周面に流入口３を
開口し、また外缶１の内部の中空ドラム２の回転
方向に排出口４を開口している。

中空ドラム２は、内部を中空としており、左右
側には同ドラム２内と連通する熱媒体供給パイプ
５、熱媒体排出パイプ６をそれぞれ突設し、同ド
ラム２内に加熱又は被加熱媒体を供給し、かつ同
ドラム２内から排出しうるように構成している。

かかる中空ドラム２の内部は縦断隔壁Ｍによつ
て長手方向に仕切られており、中空ドラム２と略
等しい長さを有する長尺の熱媒体供給路Ｓ−１と
熱媒体排出路Ｓ−２とが形成されている。熱媒体
供給路Ｓ−１の一端には、熱媒体供給パイプ５が
連通されており、熱媒体排出路Ｓ−２の一端には
熱媒体排出パイプ６が連通されている。なお、縦
断隔壁Ｍは断熱素材を施したものとする。

また、同ドラム２は前記両パイプ５，６を外缶
１の左右側壁７，８にそれぞれ支承せしめて回転
自在とすると共に、熱媒体供給パイプ５に連設し
た連動プーリー９を、外缶１に連設したモーター
１０の駆動プーリー１１に連動ベルト１２を介し
て連動連結して、モーター１０の動力にて中空ド
ラム２を回動駆動しうるよう構成している。

中空ドラム２に縦断隔壁Ｍで仕切られて形成さ
れる熱媒体供給路Ｓ−１と熱媒体排出路Ｓ−２
は、第１図に示すように一枚の板体よりなる縦断
隔壁Ｍで区画されて形成される場合以外に、第６
図に示すように二枚の板体を十文字に組んで二個
の熱媒体供給路Ｓ−１，S'−１と二個の熱媒体排
出路Ｓ−２，S'−２とを交互に形成する場合や、
第７図に示すように、中空ドラム２中に、同心円
状で一端を閉塞した管状の縦断隔壁Ｍを収納し、
中空ドラム２と管状の縦断隔壁Ｍとの間の空間を
熱媒体供給路Ｓ−１とし、管状の縦断隔壁Ｍの管
内部を熱媒体排出路Ｓ−２とする場合や、第９図
に示すように、中空ドラム２中に二本の管状の縦
断隔壁Ｍを収納し、一本の管状の縦断隔壁Ｍの管
内部を熱媒体供給路Ｓ−１とし、他方の管状の縦
断隔壁Ｍの管内部を熱媒体排出路Ｓ−２とする場
合等があり、要は、中空ドラム２中に、種々の形
状、構造の縦断隔壁Ｍでもつて偶数個の空間が区
画形成されて、各空間が熱媒体供給路Ｓ−１と熱
媒体排出路Ｓ−２となるように構成されるもので
あればよい。

また、中空ドラム２の周側には、中空状デイス
ク１３が多数突設されており、中空状デイスク１
３は形状構造として各種のものが考えられる。

すなわち、第１図に示すように、円板状のもの
を多数の一定間隔を保持して並設する場合や、ア
ーム状のものを突設しておく場合や、扇形のもの
を互い違いに突設しておく場合等種々の形状が考
えられる。

そこで、中空状デイスク１３を円板状のものに
構成した場合について実施例を説明すると、円板
状の中空状デイスク１３の熱媒体回流路Ｓは、流
入口及び流出口を介して、中空ドラム２の熱媒体
供給路Ｓ−１と熱媒体排出路Ｓ−２とに連通され
ており、かかる連通構造は第１図、第６図、第７
図、第９図等に示す熱媒体供給路Ｓ−１、熱媒体
排出路Ｓ−２の構造と関連するものである。

第１図においては、中空ドラム２の周壁１４
に、供給孔１５と排出孔１６を穿設し、これらの
供給孔１５と排出孔１６とは中空状デイスク１３
の熱媒体回流路Ｓに連通され、しかも供給孔１５
は熱媒体供給路Ｓ−１に、排出孔１６は熱媒体排
出路Ｓ−２にそれぞれ連通せしめ、中空ドラム２
内部の熱媒体供給路Ｓ−１を供給流通する加熱又
は被加熱媒体が供給孔１５から円板状の中空状デ
イスク１３中を循環して排出孔１６から熱媒体供
給路Ｓ−２に至つて中空ドラム２の外部へ排出流
通するようにし、中空状デイスク１３内部を加熱
又は被加熱媒体が循環流通して熱交換効率を向上
すべく構成しているものである。

また、第６図においては、中空ドラム２の周壁
１４にそれぞれ約90度の位置で中空状デイスク１
３の熱媒体回流路Ｓに連通した供給孔１５と排出
孔１６を二個づつ互い違いに穿設し、供給孔１５
は、熱媒体供給路Ｓ−１，S'−１に、排出孔１６
は熱媒体排出路Ｓ−２，S'−２にそれぞれ連通し
ているものである。

また、第７図においては、中空ドラム２の周壁
１４に、それぞれ対称位置に中空状デイスク１３
の熱媒体回流路Ｓに連通した供給孔１５と排出孔
１６とを設け、供給孔１５は、管状の縦断隔壁Ｍ
と中空ドラム２内周壁との間の熱媒体供給路Ｓ−
１に連通し、排出孔１６は、管状の縦断隔壁Ｍの
内部の熱媒体排出路Ｓ−２に、連通路１７を介し
て連通せしめているものである。

また、第９図においは、中空ドラム２の周壁１
４にそれぞれ対称位置に中空状デイスク１３の熱
媒体回流路Ｓに連通した供給孔１５と排出孔１６
とを穿設し、二本の管状の縦断隔壁Ｍ，M'に連
設した連通路１８，１９を介して各管状の縦断隔
壁Ｍ，M'の内部に、供給孔１５と排出孔１６と
を連通せしめているものである。

以上のように、円板状の中空状デイスク１３の
熱媒体回流路Ｓには中空ドラム２の熱媒体供給路
Ｓ−１と熱媒体排出路Ｓ−２とが連通されて、中
空状デイスク１３中を加熱又は被加熱媒体が循環
流通可能に構成されているものである。

更に、中空状デイスク１３の熱媒体回流路Ｓ内
には、加熱又は被加熱媒体の循環流通を促進しな
がら外缶内の加熱又は被加熱媒体との熱交換効率
が向上すべく各種形状の仕切り壁Ｗが設けられる
場合があり、第１図に示すように、供給孔１５と
排出孔１６との間に位置すべく構成し、中空状デ
イスク１３の熱媒体回流路Ｓを二つの空間に仕切
つた仕切り壁や、第４図に示すように中空状デイ
スク１３内部に環状の仕切り壁と放射状の仕切り
壁とで多数の区画された空間が形成されるように
し、仕切り壁Ｗに各区画空間に連通すべき連通孔
Ｗ−１を設けたものや、第７図に示すように、中
空状デイスク１３内部に、中空状デイスク１３の
形状に略沿つて前後に区画し、先端部分で連通す
るように構成した仕切り壁Ｗ等があり、かかる仕
切り壁Ｗの形状、構造は実施例に限定されること
なく、要は、加熱又は被加熱媒体が、中空状デイ
スク内部を万遍なく流通しやすくしておくもので
ある。

図中、２０は外缶１の排出口４に設けた掻落し
板であり、熱交換された結果、中空状デイスク１
３及び中空ドラム２の表面に付着する加熱又は被
加熱媒体中の付着物を掻落すものであり、中空ド
ラム２の回転によつて中空状デイスク１３及び中
空ドラム２の全表面に付着した付着物を掻落しう
るように、中空状デイスク１３の形状に沿つた切
欠部を有するように構成している。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明熱交換器の構造の断面正面
図、第２図は、同断面側面図、第３図は、同平面
図、第４図は、中空状デイスク部分の断面図、第
５図は、中空状デイスク部分の斜視図、第６図
は、他の実施例の突出部分の断面図、第７図は、
他の実施例の断面側面図、第８図は、第７図−
線の断面図、第９図は、他の実施例の中空状デ
イスク部分の断面図。 Ａ：熱交換器、Ｍ：縦断隔壁、M′：縦断隔壁、
Ｓ−１：熱媒体供給路、Ｓ−２：熱媒体排出路、
Ｓ：熱媒体回流路、Ｗ：仕切り壁、Ｗ−１：連通
孔、１：外缶、２：中空ドラム、３：流入口、
４：排出口、５：熱媒体供給パイプ、６：熱媒体
排出パイプ、７：外缶の左側壁、８：外缶の右側
壁、９：連動プーリー、１０：モーター、１１：
駆動プーリー、１２：連動ベルト、１３：中空状
デイスク、１４：中空ドラムの周壁、１５：供給
孔、１６：排出孔、１７：連通孔、１８：連通
路、１９：連通路、２０：掻落し板。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 筒状の外缶１内部に、被加熱媒体又は加熱媒
   体を貫流可能な中空ドラム２を回転自在に収納
   し、同中空ドラム２の外周に、内部に熱媒体回流
   路Ｓを形成した中空状デイスク１３を多数突設
   し、中空ドラム２の内部を縦断隔壁Ｍによつて長
   手方向に仕切り、中空ドラム２と略等しい長さを
   有する長尺の熱媒体供給路Ｓ−１と熱媒体排出路
   Ｓ−２を形成し、各中空状デイスク１３の熱媒体
   回流路Ｓの流入端と流出端とを、それぞれ、直
   接、熱媒体供給路Ｓ−１と熱媒体排出路Ｓ−２と
   に連通せしめてなる熱交換器の構造。