JPS5818095A - 蒸発器 - Google Patents
蒸発器Info
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- JPS5818095A JPS5818095A JP11504781A JP11504781A JPS5818095A JP S5818095 A JPS5818095 A JP S5818095A JP 11504781 A JP11504781 A JP 11504781A JP 11504781 A JP11504781 A JP 11504781A JP S5818095 A JPS5818095 A JP S5818095A
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- Japan
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- liquid
- medium
- medium liquid
- flow path
- heat
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
- F28F3/02—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
- F28F3/04—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element
- F28F3/042—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element in the form of local deformations of the element
- F28F3/046—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element in the form of local deformations of the element the deformations being linear, e.g. corrugations
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
- F28F13/18—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by applying coatings, e.g. radiation-absorbing, radiation-reflecting; by surface treatment, e.g. polishing
- F28F13/185—Heat-exchange surfaces provided with microstructures or with porous coatings
- F28F13/187—Heat-exchange surfaces provided with microstructures or with porous coatings especially adapted for evaporator surfaces or condenser surfaces, e.g. with nucleation sites
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
- F28D2021/0019—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
- F28D2021/0068—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for refrigerant cycles
- F28D2021/0071—Evaporators
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は低沸点媒体を作動流体とした２ンキンザイル、
冷凍機、電子機器および原子力発電プラントなどに使用
される蒸発器に関するものである。
冷凍機、電子機器および原子力発電プラントなどに使用
される蒸発器に関するものである。
従来、最も広く用いられている蒸発器は多数の円管を円
筒形胴内に収納したシェル・チューブ形式の熱交換器で
ある。近年は廃熱、地熱および海洋温度差などの低温度
エネルギーを有効に利用するために、低沸点媒体を作動
流体としたランキンサイクル発電プラントが注目されて
おり、その熱交換器として従来のシェル・チューブ形式
のものよシ小形で高性能のものが要望されてｈる。この
要望を満足させるために、第１図ないし第３図に示すよ
うな三種類の熱交換器が提案されている。
筒形胴内に収納したシェル・チューブ形式の熱交換器で
ある。近年は廃熱、地熱および海洋温度差などの低温度
エネルギーを有効に利用するために、低沸点媒体を作動
流体としたランキンサイクル発電プラントが注目されて
おり、その熱交換器として従来のシェル・チューブ形式
のものよシ小形で高性能のものが要望されてｈる。この
要望を満足させるために、第１図ないし第３図に示すよ
うな三種類の熱交換器が提案されている。
第１案の熱交換器は第１図に示すように、金属帯を折シ
曲げて小ピツチの波形を有するように形成されたフィン
３１と隔離板とを交互に、かつ並列に設置して接合し、
温水３４の流通する水平流路３３と低沸点媒体３６の流
通する垂直流路３５が形成されている。その低沸点媒体
３６は温水３４との熱交換によシ、蒸発して媒体蒸気３
７となって流出する。この際、小さい温度差のもとて多
量の蒸気を発生させねばならなりので、密に設け九フィ
ン３１によ）単位容積当シの伝熱面積を大きく子るよう
に構成されている。
曲げて小ピツチの波形を有するように形成されたフィン
３１と隔離板とを交互に、かつ並列に設置して接合し、
温水３４の流通する水平流路３３と低沸点媒体３６の流
通する垂直流路３５が形成されている。その低沸点媒体
３６は温水３４との熱交換によシ、蒸発して媒体蒸気３
７となって流出する。この際、小さい温度差のもとて多
量の蒸気を発生させねばならなりので、密に設け九フィ
ン３１によ）単位容積当シの伝熱面積を大きく子るよう
に構成されている。
第２案の熱交換器は伝熱室の外周面に薄い液膜を作って
蒸発させるものである。すなわち第２図に示すように水
平に１かつ数段に設置した伝熱管群３９の上方よシ媒体
液３８をスプレーすると、その伝熱官鮮３９の各管３９
ｍの外周面に液膜４０が形成される。この場合、各伝熱
管３９ａ内を流通する加熱流体４１から各伝熱管３９ａ
の管壁へ熱が伝達され、この熱は各伝熱管３９５１の内
部、それらの管壁と液膜４０との境界面および液膜４０
を通過して液膜表面４０ａに達し、この表面４０ａへ蒸
発潜熱を供給する。
蒸発させるものである。すなわち第２図に示すように水
平に１かつ数段に設置した伝熱管群３９の上方よシ媒体
液３８をスプレーすると、その伝熱官鮮３９の各管３９
ｍの外周面に液膜４０が形成される。この場合、各伝熱
管３９ａ内を流通する加熱流体４１から各伝熱管３９ａ
の管壁へ熱が伝達され、この熱は各伝熱管３９５１の内
部、それらの管壁と液膜４０との境界面および液膜４０
を通過して液膜表面４０ａに達し、この表面４０ａへ蒸
発潜熱を供給する。
上記液ｊｌ［４０を薄層に保つことができれば、熱流に
対する液膜部分の抵抗は減少するから熱伝達率を向上さ
せることができる。また熱交換器内部に多量の液が存在
するために生ずる弊害、すなわち下方に位置する伝熱管
からの気泡の発生、表面からの液の離脱および上方への
気泡の移動などに対し、多量の液の存在が呈する大きな
抵抗を除去することができる。さらに伝熱管の外周面に
微細なフィンまたは溝を設けることによシ、蒸発の熱伝
達を促進させることが可能である。
対する液膜部分の抵抗は減少するから熱伝達率を向上さ
せることができる。また熱交換器内部に多量の液が存在
するために生ずる弊害、すなわち下方に位置する伝熱管
からの気泡の発生、表面からの液の離脱および上方への
気泡の移動などに対し、多量の液の存在が呈する大きな
抵抗を除去することができる。さらに伝熱管の外周面に
微細なフィンまたは溝を設けることによシ、蒸発の熱伝
達を促進させることが可能である。
第３案は第３図に示すように、内部を加熱流体４３が流
通する鉛直管４２の外周面に、媒体液の薄膜層４４を、
形成して流下させることによシ蒸発を起させるようにし
たものである。このような熱交換器は化学工業、食品工
業例えば果汁の濃縮のように、液と加熱面との接触時間
を短縮して液の品質劣化を防止するのに好適である。
通する鉛直管４２の外周面に、媒体液の薄膜層４４を、
形成して流下させることによシ蒸発を起させるようにし
たものである。このような熱交換器は化学工業、食品工
業例えば果汁の濃縮のように、液と加熱面との接触時間
を短縮して液の品質劣化を防止するのに好適である。
上記第１案では、媒体液３６と発生した蒸気３７は狭く
仕切られた流路３５を同一方向に流れる。このよりな二
相流の流動状況では、液と蒸気の合流れが互いに干渉し
合うため、一部の液は加熱壁面より剥離して蒸気流に押
し流される恐れがある。その蒸気の流れは液膜および液
滴を押し流す仕事をするため、二相流の圧力損失は増大
し、媒体液流を駆動すざためのポンプ動力が増大するの
で、低温度の熱源を利用するランキンサイクルにとって
は、有効仕事を大幅に減少することになるから回避しな
ければならない。さらに蒸気流に押し流達れる液のうち
、かなシの割合を占める量が蒸発せずに蒸発器出口から
放出されるため、密に設けたフィンによシ伝熱面積を増
加したにも拘らず、これらの伝熱面積が有効に作動しな
い可能性が大である。
仕切られた流路３５を同一方向に流れる。このよりな二
相流の流動状況では、液と蒸気の合流れが互いに干渉し
合うため、一部の液は加熱壁面より剥離して蒸気流に押
し流される恐れがある。その蒸気の流れは液膜および液
滴を押し流す仕事をするため、二相流の圧力損失は増大
し、媒体液流を駆動すざためのポンプ動力が増大するの
で、低温度の熱源を利用するランキンサイクルにとって
は、有効仕事を大幅に減少することになるから回避しな
ければならない。さらに蒸気流に押し流達れる液のうち
、かなシの割合を占める量が蒸発せずに蒸発器出口から
放出されるため、密に設けたフィンによシ伝熱面積を増
加したにも拘らず、これらの伝熱面積が有効に作動しな
い可能性が大である。
前記第２案は媒体の流動に対する抵抗が少ない構造であ
るが、実際には伝熱管３９ａの下部に液が懸垂して厚い
液膜４ｏを形成する。また下方の伝熱管は上方の管群か
らの滴下液を受けるが、伝熱管３９ｍの外周全面にわた
って液膜４ｏが必ずしも薄くならないため、期待したよ
うな熱伝達促進効果はえられない。
るが、実際には伝熱管３９ａの下部に液が懸垂して厚い
液膜４ｏを形成する。また下方の伝熱管は上方の管群か
らの滴下液を受けるが、伝熱管３９ｍの外周全面にわた
って液膜４ｏが必ずしも薄くならないため、期待したよ
うな熱伝達促進効果はえられない。
一方、伝熱管３９ｍの外周面にフィンまたは溝を設ける
と、伝熱管３９ｍの表面積は増加する。
と、伝熱管３９ｍの表面積は増加する。
しかしフィンの山あるいは溝と溝との間の隆起部におけ
る液膜は薄くなるが、フィンとフィンとの間あるいは溝
内は厚い液膜で覆われるから、熱伝達率は著しく向上し
ない。上記のように第２案では、媒体液は流動しやすい
が、熱交換容積を画期的に小さくすることができない。
る液膜は薄くなるが、フィンとフィンとの間あるいは溝
内は厚い液膜で覆われるから、熱伝達率は著しく向上し
ない。上記のように第２案では、媒体液は流動しやすい
が、熱交換容積を画期的に小さくすることができない。
さらに第３案では、媒体液４４が垂直管４２の管壁に沿
って流下するので、第２案におけるように懸垂液によ＃
）＊効伝熱面積が減少する恐れはない。ところが伝熱管
４２が長くなると、その下部に乾き面を生じないように
上方から十分な量の媒体液４４を供給する必要がある。
って流下するので、第２案におけるように懸垂液によ＃
）＊効伝熱面積が減少する恐れはない。ところが伝熱管
４２が長くなると、その下部に乾き面を生じないように
上方から十分な量の媒体液４４を供給する必要がある。
このため液膜厚さを伝熱管全長にわたって平均にすると
、平均の液膜厚さは必ずしも小さくならない。
、平均の液膜厚さは必ずしも小さくならない。
そこで伝熱管４２の長手方向に小ピツチで液供給口を設
け、これらの供給口に少量の媒体液を供給することによ
シ液膜を薄く保つ方法が考えられる。ところが液供給口
を多数設けると構造が複雑となシ、さらに蒸発器の計画
負荷以外の作動点では、上方の液供給口から流下する媒
体液が完全に蒸発せずに下方の液供給口に達するので、
流下液と供給液は重なシ合って蒸発器の性能を大幅に低
下させる。
け、これらの供給口に少量の媒体液を供給することによ
シ液膜を薄く保つ方法が考えられる。ところが液供給口
を多数設けると構造が複雑となシ、さらに蒸発器の計画
負荷以外の作動点では、上方の液供給口から流下する媒
体液が完全に蒸発せずに下方の液供給口に達するので、
流下液と供給液は重なシ合って蒸発器の性能を大幅に低
下させる。
また上方の液供給口から流下する液が下方の液供給口に
達する以前に完全に蒸発するので、乾けた伝熱面が出現
するから蒸発器の性能は琳下する。
達する以前に完全に蒸発するので、乾けた伝熱面が出現
するから蒸発器の性能は琳下する。
このｒうに第３案では、蒸発器の性能を大幅に向上させ
ることが困難でラシ、仮シに計画負荷では高性能がえら
れたとしても、蒸発器の負荷変動に対応させることが至
難である。これは排熱利用の蒸発器のように熱源の容量
が大きく変動する場合に特に重大な問題を生ずる恐れが
ある。
ることが困難でラシ、仮シに計画負荷では高性能がえら
れたとしても、蒸発器の負荷変動に対応させることが至
難である。これは排熱利用の蒸発器のように熱源の容量
が大きく変動する場合に特に重大な問題を生ずる恐れが
ある。
本発明は上記にかんがみ小形で高い熱交換性能を有し、
かつ蒸発する媒体の二相流流動に対する抵抗の小さい蒸
発器を提供することを目的とするもので、作動媒体液の
ヘッダと作動媒体蒸気のヘッダとの間に、鉛直方向に一
定ピッチの波形を有するように形成した熱交換板を鉛直
に、かつ並列に設置して作動媒体液流路と加熱流体流路
を交互に形成し、前記熱交換板波形の上向き傾斜部およ
び下向き傾斜部の作動媒体液流路側表面に空洞および溝
をそれぞれ設けたことを特徴とするものである。
かつ蒸発する媒体の二相流流動に対する抵抗の小さい蒸
発器を提供することを目的とするもので、作動媒体液の
ヘッダと作動媒体蒸気のヘッダとの間に、鉛直方向に一
定ピッチの波形を有するように形成した熱交換板を鉛直
に、かつ並列に設置して作動媒体液流路と加熱流体流路
を交互に形成し、前記熱交換板波形の上向き傾斜部およ
び下向き傾斜部の作動媒体液流路側表面に空洞および溝
をそれぞれ設けたことを特徴とするものである。
以下本発明の実施例を図面について説明する。
第４図および第５図において、２は作動媒体液６を導入
する液配管５が喉付けられた液ヘッダ、３は媒体蒸気８
を導出する蒸気配管７が取付けられた蒸気ヘッダ、９は
液へラダ２と蒸気ヘッダ３との間に鉛直に、かつ並列に
任意数設置された熱変換板で、これらの熱交換板９によ
シ媒体液６の流通する媒体液流路１１および加熱流体１
２の流通する加熱流体流路１５が交互に任意数形成され
ている。
する液配管５が喉付けられた液ヘッダ、３は媒体蒸気８
を導出する蒸気配管７が取付けられた蒸気ヘッダ、９は
液へラダ２と蒸気ヘッダ３との間に鉛直に、かつ並列に
任意数設置された熱変換板で、これらの熱交換板９によ
シ媒体液６の流通する媒体液流路１１および加熱流体１
２の流通する加熱流体流路１５が交互に任意数形成され
ている。
上記熱交換板９は第６図に示すように、鉛直方向に一定
ピツチＰの波形、すなわち上向き傾斜部９ａと下向き傾
斜部９ｂを交互に連設して形成されている。これらの熱
交換板９のうち相対向するものを下端で結合板１０を介
して一体に結合することにより、拡大部１１ａと縮小部
１１ｂが交互に連設され、かつ上端および下端をそれぞ
れ開口および閉塞した媒体液流路１１が形成されると共
に、縮小部１５ａと拡大部１５ｂが交互に連設され、か
つ上・下端をそれぞれ開放した加熱流体流路１５が形成
されている。
ピツチＰの波形、すなわち上向き傾斜部９ａと下向き傾
斜部９ｂを交互に連設して形成されている。これらの熱
交換板９のうち相対向するものを下端で結合板１０を介
して一体に結合することにより、拡大部１１ａと縮小部
１１ｂが交互に連設され、かつ上端および下端をそれぞ
れ開口および閉塞した媒体液流路１１が形成されると共
に、縮小部１５ａと拡大部１５ｂが交互に連設され、か
つ上・下端をそれぞれ開放した加熱流体流路１５が形成
されている。
上記媒体液流路１１には、第５図に示すようにとい１６
が適宜間隔を保って任意数（図では５個）並設さδると
共に、底部に蒸気泡１８を含有する自由液面１９を有す
る媒体液を収納する液だめ１７が設けられている。また
前記上向き傾斜部９ａの内表面、すなわち媒体液流路１
１の内壁面には、第７図に示すように断面の相当直径１
■以下の空洞１２が多数設けられておシ、これらの空洞
１２は開孔１３を介して媒体液流路１１内の液膜流２２
に連通されている。一方、下向き傾斜部９ｂの内表面に
は、毛細管力によりｌｌＩ記内表内表面膜２２を付着さ
せる作用を有する微細な溝１４が任意数設けられている
。
が適宜間隔を保って任意数（図では５個）並設さδると
共に、底部に蒸気泡１８を含有する自由液面１９を有す
る媒体液を収納する液だめ１７が設けられている。また
前記上向き傾斜部９ａの内表面、すなわち媒体液流路１
１の内壁面には、第７図に示すように断面の相当直径１
■以下の空洞１２が多数設けられておシ、これらの空洞
１２は開孔１３を介して媒体液流路１１内の液膜流２２
に連通されている。一方、下向き傾斜部９ｂの内表面に
は、毛細管力によりｌｌＩ記内表内表面膜２２を付着さ
せる作用を有する微細な溝１４が任意数設けられている
。
次に上記のような構成からなる本実施例の作用について
説明する。
説明する。
媒体液６は液配管５によυ液ヘッダ２内に流入され、し
かもそのヘッダ２の内部に自由液面２０を定位置に保つ
のに十分な流量で流通する。そして各とい１６にそれぞ
れ流入する媒体液２１はヘッダ２壁のとい連結口におけ
る液流の流路断面積と液ヘッダ２の自由液面２０からの
距離に比例する液圧ヘッドから決まる流量で流れる。前
記とい１６に流入した媒体液は、とい１６と熱交換板９
との間の隙間から液膜流２２と表って媒体液流路１１を
形成する両熱交換板９の波状面に沿って流下しながら蒸
発して蒸気８を発生する。この蒸気８は蒸気へラダ３に
向って流れ、その蒸気ヘッダ４に集められた蒸気８は配
管７を経て流出する。
かもそのヘッダ２の内部に自由液面２０を定位置に保つ
のに十分な流量で流通する。そして各とい１６にそれぞ
れ流入する媒体液２１はヘッダ２壁のとい連結口におけ
る液流の流路断面積と液ヘッダ２の自由液面２０からの
距離に比例する液圧ヘッドから決まる流量で流れる。前
記とい１６に流入した媒体液は、とい１６と熱交換板９
との間の隙間から液膜流２２と表って媒体液流路１１を
形成する両熱交換板９の波状面に沿って流下しながら蒸
発して蒸気８を発生する。この蒸気８は蒸気へラダ３に
向って流れ、その蒸気ヘッダ４に集められた蒸気８は配
管７を経て流出する。
一方、温水１２は相隣る熱交換板９によシ形成された加
熱流体流路１５の底部開口１５Ｃから流入し、その流路
１５の縮小部１５ａと拡大部１５ｂを交互に流通するの
で、水流の乱ｎと縮小部１５ａにおける加速流により、
温水１２から熱交換板９へ熱が高い熱伝達率で伝達され
る。この伝達された熱は媒体液流路１１内の液膜流２２
を蒸発させる。前記水の乱れのために流下する液膜流２
２から剥＋ａされた液滴および温水１２の非定常温度低
下のために完全に蒸発しなかった液は、媒体液流路１１
の底部の液だめ１７にたまって自由液面１９を形成する
。
熱流体流路１５の底部開口１５Ｃから流入し、その流路
１５の縮小部１５ａと拡大部１５ｂを交互に流通するの
で、水流の乱ｎと縮小部１５ａにおける加速流により、
温水１２から熱交換板９へ熱が高い熱伝達率で伝達され
る。この伝達された熱は媒体液流路１１内の液膜流２２
を蒸発させる。前記水の乱れのために流下する液膜流２
２から剥＋ａされた液滴および温水１２の非定常温度低
下のために完全に蒸発しなかった液は、媒体液流路１１
の底部の液だめ１７にたまって自由液面１９を形成する
。
ところが熱交換板９の蒸発伝熱面（上向き傾斜面）９．
ｌは核沸騰熱伝達に有効な多孔面に構成されていまため
、液だめ１７に接する伝熱面９ａから活発に気泡１８を
発生するから高い熱伝達率をうろことができる。
ｌは核沸騰熱伝達に有効な多孔面に構成されていまため
、液だめ１７に接する伝熱面９ａから活発に気泡１８を
発生するから高い熱伝達率をうろことができる。
すなわち任意の開孔１３からの蒸気の噴出によ〕、その
空洞１２から脱出する蒸気質量を補足するために、他の
開孔１３から液が空洞１．２内に浸入する。この浸入液
は、空洞１２の壁面が僅かな温度差のもとに加熱されて
いると、短時間に蒸発して蒸気を発生し、この蒸気は再
び前記開孔よシ噴出される。液膜２２が厚い場合には、
蒸気は気泡１８となって液膜２２を横切って液膜表面に
達するが、逆に液膜２２が薄い場合には、気泡形状とな
らずに液膜２２！排除して蒸気の離脱が行われる。この
場合、熱交換板９と液膜流２２の媒体液との温度差がＩ
Ｃ以下の場合でも活発に蒸気を発生するので、多孔伝熱
面の熱伝達率は通常の平滑面の熱伝達率の約１０倍とな
る。
空洞１２から脱出する蒸気質量を補足するために、他の
開孔１３から液が空洞１．２内に浸入する。この浸入液
は、空洞１２の壁面が僅かな温度差のもとに加熱されて
いると、短時間に蒸発して蒸気を発生し、この蒸気は再
び前記開孔よシ噴出される。液膜２２が厚い場合には、
蒸気は気泡１８となって液膜２２を横切って液膜表面に
達するが、逆に液膜２２が薄い場合には、気泡形状とな
らずに液膜２２！排除して蒸気の離脱が行われる。この
場合、熱交換板９と液膜流２２の媒体液との温度差がＩ
Ｃ以下の場合でも活発に蒸気を発生するので、多孔伝熱
面の熱伝達率は通常の平滑面の熱伝達率の約１０倍とな
る。
上記熱交換板９からの蒸気発生が活発であると、液膜流
２２の乱れが大きくなシ、液膜が伝熱面から剥離する恐
れがある。この剥離を防止するため、第７図に示すよう
に熱交換板９に設けた上向き傾斜部９ａの傾斜角をβと
すると、このβは次の条件を満足するように設定される
。
２２の乱れが大きくなシ、液膜が伝熱面から剥離する恐
れがある。この剥離を防止するため、第７図に示すよう
に熱交換板９に設けた上向き傾斜部９ａの傾斜角をβと
すると、このβは次の条件を満足するように設定される
。
β＞５ｉｎ−’ （” ’ｈ ）
ｇρｖｈｆｇ
４は熱流束（Ｗ／ｃｎ１” ）、ｇは重力加速度（Ｃｒ
ｎ／Ｓ２）、ρは蒸気密度（ｇ／ｃｒｒ１”）、ｈｔ、
は蒸発潜熱（Ｊ／ｇ ）、ｆ、は発泡頻度（Ｓ−１）で
、フレオン系媒体（Ｒ−１１）を蒸発させ、ｑ；ＩＷ／
ｃＩｒ１！の場合にはβ、；：５．４＠ となる。
ｎ／Ｓ２）、ρは蒸気密度（ｇ／ｃｒｒ１”）、ｈｔ、
は蒸発潜熱（Ｊ／ｇ ）、ｆ、は発泡頻度（Ｓ−１）で
、フレオン系媒体（Ｒ−１１）を蒸発させ、ｑ；ＩＷ／
ｃＩｒ１！の場合にはβ、；：５．４＠ となる。
また下向き傾斜面９ｂの壽１４は毛細管力によシ液膜流
２２を重力に対して保持するために設けたもので、この
１ｓ１４の幅Ｗｍは下記のように設定される。
２２を重力に対して保持するために設けたもので、この
１ｓ１４の幅Ｗｍは下記のように設定される。
３
Ｗ＝（４σ／ｐ、ＩＩ）
σは流体の表面張力（’ｙｎｅ／ｃｍ ）、Ｐｚ は密
度（ｇ／ｃＷ１”）で、フレオン系媒体（Ｒ，−１１）
の場合はＶＶ−０，４ｃｎ４となる。
度（ｇ／ｃＷ１”）で、フレオン系媒体（Ｒ，−１１）
の場合はＶＶ−０，４ｃｎ４となる。
媒体液の流量が多量で、例えばフレオン媒体（Ｒ−１１
）の液膜厚さが４ｍを超える場合には、上記の？うな方
法では液膜の保持が困難である。
）の液膜厚さが４ｍを超える場合には、上記の？うな方
法では液膜の保持が困難である。
この難点を解消するために、第８図に示すように媒体液
流路１１倉形成する相対向する熱交換板９゜９間に、ガ
イド（半円管）２５を熱交換板９の下向き傾斜部９ｂに
対向するように設置し、その下向き傾斜部９ｂとガイド
２５との間に媒体液膜流流路２６を形成すればよい。前
記下層き傾斜部・・９ｂにも上向き傾斜面９ａと同様に
多孔面、すなわち開孔１３に連通する空洞１２を設けれ
ばよ）一層有効である。
流路１１倉形成する相対向する熱交換板９゜９間に、ガ
イド（半円管）２５を熱交換板９の下向き傾斜部９ｂに
対向するように設置し、その下向き傾斜部９ｂとガイド
２５との間に媒体液膜流流路２６を形成すればよい。前
記下層き傾斜部・・９ｂにも上向き傾斜面９ａと同様に
多孔面、すなわち開孔１３に連通する空洞１２を設けれ
ばよ）一層有効である。
以上説明したように本発明によれば、単位容積当シの伝
熱面積を増大させ、しかも発生した蒸気の流動に対する
抵抗を小さくすることができる。
熱面積を増大させ、しかも発生した蒸気の流動に対する
抵抗を小さくすることができる。
また作動媒体液流路内を流下する液膜の厚さに関係なく
高熱伝達率を維持することができるので、液流量の変動
による熱交換性能の低下を防止することができる。さら
に加熱流体流路の伝熱面の熱伝達率を向上させることに
よシ、容積が小さく、しかも加熱流体の温度と媒体の温
度との差が小さい場合でも多量の蒸気を発生させること
が可能である。
高熱伝達率を維持することができるので、液流量の変動
による熱交換性能の低下を防止することができる。さら
に加熱流体流路の伝熱面の熱伝達率を向上させることに
よシ、容積が小さく、しかも加熱流体の温度と媒体の温
度との差が小さい場合でも多量の蒸気を発生させること
が可能である。
第１図は従来の蒸発器の斜視図、第２図は従来の他の蒸
発器における管群の断面図、第３図は従来のさらに他の
蒸発器における熱交換管の斜視図、第４図は本発明に係
わる蒸発器の一実施例を示す斜視図、第５図は第４図の
媒体液流路における縦断面図、第６図は第４図に示す実
施例の要部（第５図における最下部近傍）断面斜視図、
第７図は同実施例の熱交換板の要部の断面斜視図、第８
図は本発明に係わる他の実施例の熱交換板の要部の断面
斜視図である。 ２・・・媒体液ヘッダ、３・・・媒体蒸気ヘッダ、９・
・・熱交換板、９ａ・・・上向き傾斜部、９ｂ・・・下
向き傾斜部、１１−・・媒体液流路、１２・・・空洞、
１４・・・溝、２５・・・ガイド、２６・・・液膜流流
路。 ＦＪ ４ 目 ↑ ６７′Ｉ ６５図 ↑ ７ｉ ￥ｒｇ 図 １！； 万 ７ 図
発器における管群の断面図、第３図は従来のさらに他の
蒸発器における熱交換管の斜視図、第４図は本発明に係
わる蒸発器の一実施例を示す斜視図、第５図は第４図の
媒体液流路における縦断面図、第６図は第４図に示す実
施例の要部（第５図における最下部近傍）断面斜視図、
第７図は同実施例の熱交換板の要部の断面斜視図、第８
図は本発明に係わる他の実施例の熱交換板の要部の断面
斜視図である。 ２・・・媒体液ヘッダ、３・・・媒体蒸気ヘッダ、９・
・・熱交換板、９ａ・・・上向き傾斜部、９ｂ・・・下
向き傾斜部、１１−・・媒体液流路、１２・・・空洞、
１４・・・溝、２５・・・ガイド、２６・・・液膜流流
路。 ＦＪ ４ 目 ↑ ６７′Ｉ ６５図 ↑ ７ｉ ￥ｒｇ 図 １！； 万 ７ 図
Claims (1)
- １、作動媒体液のヘッダと作動媒体蒸気のヘッダとの間
に、鉛直方向に一定ピッチの波形を有するように形成し
た熱交換板を鉛直に、かつ並列に設置して媒体液流路と
加熱流体流路を交互に形成し、前記熱交換板は、その上
向き傾斜部の媒体液流路側表面に多数の空洞とこれら空
洞と媒体液流路とを連通する多数の開孔とを設けその下
向暑傾斜部の媒体液流路側表面に多数の溝を設けたこと
を特徴とする蒸発器。・２、媒体液流路内に熱交換板の
下向き傾斜部と適宜間隔を保ってガイドを設け、このガ
イドと前記下向き傾斜部との間に媒体液膜流を保持する
流路を形成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の蒸発器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11504781A JPS5818095A (ja) | 1981-07-24 | 1981-07-24 | 蒸発器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11504781A JPS5818095A (ja) | 1981-07-24 | 1981-07-24 | 蒸発器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5818095A true JPS5818095A (ja) | 1983-02-02 |
| JPH0128316B2 JPH0128316B2 (ja) | 1989-06-01 |
Family
ID=14652863
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11504781A Granted JPS5818095A (ja) | 1981-07-24 | 1981-07-24 | 蒸発器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5818095A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61180884A (ja) * | 1985-02-05 | 1986-08-13 | Toshiba Corp | 水平管外流下液膜式蒸発器及び沸騰促進伝熱管 |
| JP2014185779A (ja) * | 2013-03-21 | 2014-10-02 | Toyota Central R&D Labs Inc | 熱交換器及び吸着式ヒートポンプ |
| JP2014211290A (ja) * | 2013-04-19 | 2014-11-13 | 株式会社豊田中央研究所 | 熱交換器及び吸着式ヒートポンプ |
-
1981
- 1981-07-24 JP JP11504781A patent/JPS5818095A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61180884A (ja) * | 1985-02-05 | 1986-08-13 | Toshiba Corp | 水平管外流下液膜式蒸発器及び沸騰促進伝熱管 |
| JP2014185779A (ja) * | 2013-03-21 | 2014-10-02 | Toyota Central R&D Labs Inc | 熱交換器及び吸着式ヒートポンプ |
| JP2014211290A (ja) * | 2013-04-19 | 2014-11-13 | 株式会社豊田中央研究所 | 熱交換器及び吸着式ヒートポンプ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0128316B2 (ja) | 1989-06-01 |
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