JPH0765872B2

JPH0765872B2 - Ｅｈｄ凝縮熱交換器

Info

Publication number: JPH0765872B2
Application number: JP3149430A
Authority: JP
Inventors: 隆夫竹谷; 彰矢部
Original assignee: 工業技術院長
Priority date: 1991-05-24
Filing date: 1991-05-24
Publication date: 1995-07-19
Anticipated expiration: 2010-07-19
Also published as: JPH06294592A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電気流体力学（Ｅｒｅｃ
ｔｒｏＨｙｄｒｏＤｙｎａｍｉｃｓ、以下、ＥＨＤ
という）を利用して管に凝縮付着した凝縮液を排出する
ようにした凝縮熱交換器に関し、更に詳しくは横置きの
管に凝縮付着した凝縮液を排出するようにした前記ＥＨ
Ｄ凝縮熱交換器に関する。

【０００２】

【従来の技術】凝縮熱交換器では、管に凝縮付着した凝
縮液の液膜の存在が新たな蒸気の凝縮を妨げるため、管
に凝縮付着している凝縮液をできるだけ早く排出するこ
とが肝要である。従来、ＥＨＤ効果を利用して凝縮液を
強制的に排出するようにした凝縮液の引出装置が種々提
案されている。

【０００３】図７を参照して、縦置きの管１の周囲に螺
旋電極２を巻回し、該螺旋電極２を支持する支持棒３が
縦方向に設けられている。支持棒３よりも外周側には螺
旋電極の下方の端部が連結された排液捧４が縦方向に設
けられている。排液棒４が支持棒３よりも外周側に位置
している理由は、螺旋電極２に引き寄せられた凝縮液の
排出流下が促進されるように螺旋電極２の径を拡大させ
るためである。又、螺旋電極２と管１との間の間隔を維
持させるためのスペーサ５を多数設けている。

【０００４】その作用は、管１と螺旋電極２との間に高
電圧（６０００Ｖ以上）を付与すると、管１に凝縮付着
している凝縮液はＥＨＤ効果によって螺旋電極２に引き
寄せられ、螺旋電極２を旋回しながら流下し、排液棒４
を介して排出流下される。

【０００５】以上の螺旋電極による凝縮液の引き寄せ装
置の他に、面電極による凝縮液の滴状化現象を利用した
ＥＨＤ凝縮熱交換器も公知である。図８を参照して、冷
却水の流動する管１１に対向して面電極１２を設置し、
管１１と面電極１２との間に高電圧を付与する。する
と、管１１に凝縮付着した凝縮液の膜が部分的に滴状化
し、液膜の厚い部分（滴状化部分）と液膜の薄い部分と
に区分される。滴状化部分は更にその上に凝縮が生じた
り、あるいは滴状化部分が重力方向に流下したりして徐
々に成長し、面電極１２の下方に設置された螺旋電極１
３に凝縮液が引き寄せられて排出される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記従来公知のＥＨＤ
凝縮熱交換器は、管が縦置きであるため、凝縮液の排出
のための螺旋電極を設置しなければならず、かつスペー
サを多数設ける必要があるため、構造が複雑である上、
取付け作業が困難となり、装置が高コストとなってい
た。又、管が縦置きであるら必然的に縦方向の長さを必
要とし、縦方向に大きなスペースを必要とするものとな
っていた。更に、従来の螺旋電極の下方の端部付近は凝
縮液の流下促進のため徐々に半径が拡大する構造となっ
ているため、管の回りのスペースを大きくとるものとな
っており、その分だけ装置全体が大形化する欠点もあっ
た。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の特徴とする点は
以下の構成にある。即ち、一方の電極を構成すると同時
に冷却水が流動される横置きの管と、他方の電極を構成
すると同時に前記管が貫通して設置される多数のスリッ
トを有する筒状のＥＨＤ電極と、該ＥＨＤ電極の内周面
の重力方向下方に形成され、前記スリットの設けられて
いない樋部とからなり、ＥＨＤ電極と管との間の樋部を
除いた位置にスペーサを設け、前記管とＥＨＤ電極との
間に高電圧を付与してなることを特徴とするＥＨＤ凝縮
熱交換器。

【０００８】

【作用】蒸気はスリットから侵入して管に接触し、凝縮
する。凝縮液はＥＨＤ電極から受けるＥＨＤ効果によっ
て滴状化する。そして、重力方向に流下して樋部に引き
寄せあるいは落下される。樋部を伝って流下した凝縮液
は樋部の端部から落下して排出される。

【０００９】

【実施例】以下、図によって本発明の一実施例を説明す
る。図１は本発明の一実施例を示す部分断面図である。
図２は図１のＡ−Ａ断面図である。尚、以下の実施例に
おいては、１本の管部分についてのみ図示説明するが、
本発明は多数の管が取り付けられた横置きの管からなる
凝縮熱交換器に関するものである。

【００１０】一方のマニホルド２１の隔壁２２と他方の
マニホルド２３の隔壁２４との間に冷却水の流動する管
２５が横置きに設けられている。管２５の外周には筒状
のＥＨＤ電極２６が設けられ、該管２５はＥＨＤ電極２
６を貫通して設けられている。ＥＨＤ電極２６は薄い導
電性の金属板を円筒形に成形したものであり、その周面
には多数のスリット２７が形成されている。管２５とＥ
ＨＤ電極２６との間には間隔を維持させるための切欠き
リング状のスペーサ２８が設けられている。スペーサ２
８の設置位置は、ＥＨＤ電極２６の両端位置に設けるだ
けで良いが、中間位置やその他の位置に設置するのを除
外するものではない。ＥＨＤ電極２６の内周面の内、重
力方向下方の位置は前記スリット２７の形成されていな
い樋部２９となっており、この樋部２９を伝って凝縮液
が流下されるようになっている。前記スペーサ２８はそ
の切欠きの位置がこの樋部２９に位置するように設置さ
れる。管２５及びＥＨＤ電極２６は水平に設置しても良
いが、水平方向に対して僅かに（１５°程度まで）傾け
て設置する方が凝縮液の排出効果が高い。管２５とＥＨ
Ｄ電極２６との間には高電圧が付与される。

【００１１】上記のように構成された本発明の作用につ
いて以下に説明する。マニホルド２１内の冷却水は管２
５を介して流動し、他方のマニホルド２３へ排出され
る。凝縮される蒸気はＥＨＤ電極２６に形成されたスリ
ット２７から侵入して管２５に接触し、冷却水によって
熱を奪われて凝縮する。凝縮液は２つの電極である管２
５とＥＨＤ電極２６の間に生ずるＥＨＤ効果によって滴
状化する。そして、滴の大きさが大きくなると重力方向
に流下して樋部２９に落下、あるいはＥＨＤ効果によっ
て引き寄せられる。樋部２９に溜った凝縮液は樋部２９
を流れてその端部から落下し排出される。

【００１２】以上に説明した構造は、本発明の一実施例
であって本発明は上記実施例に限定されるものではな
い。例えば、樋部として別体の凹溝体をＥＨＤ電極の内
部に設置する構造としても良い。又、スペーサとして複
数に分割分離されたスペーサをリング状に設置する構造
としても良い。又、スリットの形状としては長方形に限
定されるものではなく、正方形、円形、楕円形等の適宜
の形状が採用される。

【００１３】図３及び図４は本発明のＥＨＤ電極の他の
実施例を示す図である。この実施例では、円筒形のＥＨ
Ｄ電極２６ａの下部に、樋状の溝部２９ａを一体に形成
したものであり、この溝部２７ａを伝って凝縮液が排出
されるものである。

【００１４】図５は本発明の更に他の実施例を示す正面
図であり、この実施例では筒状のＥＨＤ電極２６ｂの上
面に円形孔からなるスリット２７ｂを形成したものであ
る。尚、スリット２７ｂの形状はこの実施例による円形
孔に限定されるものではなく、他の形状であってもよい
ことは前述のとおりである。ＥＨＤ電極による凝縮液体
の引き寄せを行なう場合、該ＥＨＤ電極の面積を極力大
きくすることが必要である。このためには、媒体蒸気の
侵入や不凝縮ガス（空気や水蒸気等）の逃げ出しに効果
的な位置にスリットを形成し、その他の位置にはスリッ
トを形成しない構造とすることが望ましい。不凝縮ガス
は凝縮媒体の蒸気と比べて比重が軽いので、ＥＨＤ電極
の上部を閉鎖状態とすると、該ＥＨＤ電極の上部空間に
溜ってしまう。ところが、図５に示す実施例によると、
媒体蒸気がＥＨＤ電極２６ｂの上面のスリット２７ｂを
介して内部に侵入し得るものとなる上、ＥＨＤ電極２６
ａの内部に溜る不凝縮ガスが該上面のスリット２７ｂを
介して逃げた巣ことができるので、ＥＨＤ電極２６ｂの
面積の低減を極力抑えて効果的に蒸気の侵入、逃げ出し
が行なわれるものとなる。

【００１５】図６は、本発明の更に他の実施例を示す断
面図である。即ち、この実施例ではＥＨＤ電極２６ｃに
形成されたスリット２７ｃの開口面積を上方から下方に
向かって順次小さくしたものである。この実施例におい
てもスリット２７ｃの形状は任意に選定されるものであ
る。管からＥＨＤ電極に凝縮液体を碑機寄せる効果は、
管とＥＨＤ電極との間に生ずる不平等電界によって引き
起こされる。この実施例の構造によると、管とＥＨＤ電
極２６ｃとの間に生ずる不平等電界の大きさが、上部の
方が弱く、下方にいくに従って大きくなり、この不平等
電界の勾配によって凝縮液体が下部へ押しやられる効果
を持つものとなる。

【００１６】

【発明の効果】以上のように構成された本発明による効
果を挙げると、以下のとおりである。本発明のＥＨＤ凝
縮熱交換器は、管が横置きであるため、凝縮液の排出の
ため螺旋電極やその支持棒、その他排液棒等を設置する
必要がなく、更にはスペーサも両端に２個だけ設けるの
みでため構造が簡単である上、取付け作業の困難性もな
く、装置全体が低コストとなる。又、管が縦置きのもの
と比べて必然的に縦方向の長さが低減し、縦方向の設置
レイアウトの自由度が大きくなる。更に、従来の螺旋電
極のように半径が拡大する部分がないので、管の回りの
スペースが小さくても良く、その分だけ装置全体が小形
化する。ＥＨＤ効果による凝縮液の滴状化現象を主とし
て利用し、凝縮液の引き寄せ現象が従となるので、凝縮
液膜の厚さが薄い状態で使用する率が大きくなり、凝縮
液の引き寄せ現象を主として使用する従来のＥＨＤ凝縮
熱交換器と比べて熱交換率が向上する。

【図面の簡単な説明】

図１は、本発明の一実施例を示す正面図である。図２
は、図１のＡーＡ断面図である。図３は、本発明の他の
実施例を示す正面図である。図４は、図３のＢーＢ断面
図である。図５は、本発明の更に他の実施例を示す正面
図である。図６は、本発明の他の実施例を示す正面図で
ある。図７は、従来公知のＥＨＤ効果による凝縮液の引
き寄せ現象を利用した凝縮熱交換器を説明するための正
面図である。図８は、従来公知のＥＨＤ効果による凝縮
液の滴状化現象を利用した凝縮熱交換器を説明するため
の断面図である。

【符号の説明】

２１：マニホルド２２：隔壁２３：マニホルド２
４：隔壁２５：管２６、２６ａ、２６ｂ、：ＥＨＤ電
極２７、２７ａ、２７ｂ、２７ｃ：スリット２８：
スペーサ２９、２９ａ：樋部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一方の電極を構成すると同時に冷却水が流
動される横置きの管と、他方の電極を構成すると同時に
前記管が貫通して設置される多数のスリットを有する筒
状のＥＨＤ電極と、該ＥＨＤ電極の内周面の重力方向下
方に形成され、前記スリットの設けられていない樋部と
からなり、前記管とＥＨＤ電極との間に高電圧を付与し
てなることを特徴とするＥＨＤ凝縮熱交換器。
【請求項２】一方の電極を構成すると同時に冷却水が流
動される横置きの管と、他方の電極を構成すると同時に
前記管が貫通して設置される多数のスリットを有する筒
状のＥＨＤ電極と、該ＥＨＤ電極の内周面の重力方向下
方に形成され、前記スリットの設けられていない樋部と
からなり、前記スリットがＥＨＤ電極の上面にのみ形成
されてなり、前記管とＥＨＤ電極との間に高電圧を付与
してなることを特徴とするＥＨＤ凝縮熱交換器。
【請求項３】一方の電極を構成すると同時に冷却水が流
動される横置きの管と、他方の電極を構成すると同時に
前記管が貫通して設置される多数のスリットを有する筒
状のＥＨＤ電極と、該ＥＨＤ電極の内周面の重力方向下
方に形成され、前記スリットの設けられていない樋部と
からなり、前記スリットの開口面積がＥＨＤ電極の上部
から下方に向かうに従って順次小さく形成されてなり、
前記管とＥＨＤ電極との間に高電圧を付与してなること
を特徴とするＥＨＤ凝縮熱交換器。
【請求項４】ＥＨＤ電極と管との間の樋部を除いた位置
にスペーサを設けてなることを特徴とする請求項１ない
し請求項３のいずれか１項記載の記載のＥＨＤ凝縮熱交
換器。