JPS5898A - 凝縮熱伝達促進装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は凝縮型熱交換器の伝熱面に付着形成された液膜
の厚みを薄くし、以って熱交換率を高めた凝縮熱伝達促
進装置の改良に関する。

省エネルギを推進するには低温廃熱の利用が重要である
。現在１００°以下の低温廃熱は殆ん一：ど回収されて
なく、主要工場から廃山される熱ある。

低温廃熱エネルギの回収を行う場合、フレオン等の低温
沸点中質を用いて発電を行うことが有力な手段の一つで
ある。

ところが、熱源が低温であるため、火力発電と比べると
発電効率が低く、また熱源と冷却水との温度差が小さい
ために火力発電と同程度の出力を得るには凝縮及び蒸発
熱交換器の伝熱面積の大きさをボイラ、復水器と比べて
１０倍以上としなければならない。

このため、低温廃熱利用の発電プラントでは熱交換器の
建設コストが大きすぎるものとなる欠点を生じ、実用化
の障害となっている。

熱面を構成する材質を改良したりしているが、末だ飛躍
的に熱交換率を向上させるものとはなっていない。

一又、使用媒体の表面張力を利用したり、滴状凝縮を利
用して伝熱面に凝縮付着する液膜を薄くする方法も提案
されているが、低温廃熱回収サイクルで通常使用される
媒体、フレオン等には向かない。

本発明者等は、高圧電極が液体界面を引き寄せることを
発見し、これを凝縮熱伝達面の液膜から液体を吸い出す
ことに応用した特許出願をした。（特開昭５６−４２０
９６号） ところが既出願は、高電圧電極が液体を引き寄せる事実
を発見するのみで、理論的解明に関しては末だ不十分な
一面があった。

そこで、液体の引き寄せ効果を不平等電界中での気−液
界面の不安定の発生とそれに引き電極の液体の引き寄せ
効果は理論的に成シ立っことが判明した。

ところが、既出願では電極として針電極又は重力方向に
延設された線電極を用いているため、液の吸い出しが不
十分となるものであった。

すなわち、針電極を用いるものでは、伝熱面に多数の針
電極を対設せねばならず、実施において他の困難を生ず
る恐れがある。さらに、吸い出された液の一括処理にも
困難を生ずる恐れがある、 一方、重力方向に延設した線電極では、線電極に引き寄
せられた液体の排出処理に困難がおいて、他の困難を生
ずる恐れがあるので、更に改善の余地がある。

本発明の目的は、既出願の発明を改良し、高π線電極の
取付構造によって上述の欠点を改善せんとするにある。

以下、図によって詳しく説明する。

第１図は既出願の線電極の延設構造を示すもので、線電
極１は伝熱面２に対して重力方向に延設されている。線
電極１と伝熱面２との間に高電圧をかけると、伝熱面２
上に形成されだ液膜−〇界面が線電極１の方向へ引き寄
せられろ、この引き寄せられた液体は線電檜１上を下方
へ流下するが、この液体流下によって線電極１の液体引
き寄せ効果が低下する恐れがある。この欠点を除くには
、線電極１へ引き寄せられた液体を直ぐに排出する構成
を必要とするが、簡単な構造の液体引き出し構造を見出
すには困難が゛ある。

極５に引き寄せられた液体を排出するようになっている
。

線電極５と伝熱面４との間に高電圧がかけられると、伝
熱面４上の液膜８の界面が線電極５へ引き寄せられる。

このため、伝熱面４上の液体が伝熱面４から保持具６側
へ移動する。保持具６へ移動した液体は細孔７を伝って
外部へ引き出され、下方へ滴下する。

上記の構成、作用によると、線電極へ引き寄せられた液
体の排出が容易である。さらに、線電極に引き寄せられ
た液体が互いに干渉しない。

又、線電極が対向する伝熱面の上方位置の液膜第３図の
（イ）、（Ｏ）は本発明の他の実施例を示すもので、線
電極９が重力方向に直交して多数本平行に延設され、か
つ線電極９と直交−シ子ナイロン等の絶縁材からなる縦
線１０を設けている。線電極９と縦線１０とは、その直
交叉する部位で固着されている。縦線ｌＯの下方端は伝
熱面１１から離れる方向に曲げられており、滴下された
液体が伝熱面１１へ接しないようにしている。

上記実施例によると、線電極の構造が簡単１ヒさル、か
つ引き寄せられた液体の排出も縦線に沿って容易に行わ
れるものとなる。又、線電極と縦線とが交叉Ｉ７た点に
液体が表面張力により引き付けられる効果もあるので、
電気的な引き寄せ効果と相俟って一層液体引き寄せ効果
が顕著となる。

又、伝熱面の全面に亘って線電極を張りめぐらせるのに
有利な構成である。

次に、線電極の在シ方について種々”の実験を行ろた結
果、以下のことが判明した。

間隔である。

一本の線電極の特性は△で示す如く電極間隔りが３ｍｍ
近くまでは二本の線電極の特性、○で示す値よりも高い
。

なお、各電極間隔を１ｍｍとした三本の線電極では引き
寄せ効果が発生しなかった。

以上のことから、比較的低い高電圧域で引き寄せ効果を
得るに′は二本の線電極を設けることが望ましいこ七が
判明した。

第５図は二本の線電極の間隔Ｗ　（ｍｍ　）と引き寄せ
効果発生電圧ψ１（ＫＶ）との関係を示す特性図である
。

方が低電圧で済み、かつ線電極間隔が１ｍｍ程度となる
ように平行に延設することが望ましいことが判明した。

したがって、第２図の線電極の変わりに第６図に示す如
く、一対の線電極１２□、１２２を設ける構造とするこ
とが望ましい。

又、第３図の線電極にかえて、第７図に示す如く一対の
線電極１３．．１３□を一個の線電極に置き換え、これ
を縦線１４と交叉させる構造とすることが望ましい。

以上説明したとおり、本発明によると伝熱面の全面に亘
って均一に熱交換率を高めることが可能となり、又、引
き寄せられた液の排出が簡単な構造の排出手段によシ行
われるものとなり、さらに引き寄せられた液が互いに干
渉して熱交換率を低下させることがない。

さらに又、縦方向に延設した多数の線電極では、線電極
間隔を開けすぎると中間位置の０．膜を薄くすることが
できないが、本発明でＬ／ｉ線電極の上方位置の伝熱面
の液膜を均一に薄くでき、上下方向の線電極の総数を少
なくすることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は既出願の電極を示す断面図、第２図（イ）は本
発明の一実施例を示す断面図、（ロ）は（イ）の右側面
図である。第３図（イ）は本発明の他の実施例を示す断
面図、（ロ）は（イ）の右側面図である。第４図は一本
の線電極と二本の線電極による液体引き寄せ効果発生電
圧と電極間間隔との特性を示す図、第５図は二本の線電
極における液体引き寄せ効果発生電圧と線電極間隔との
特性を示す図である。第６　　′図は本発明の他の実施
例を示す断面図、第７図は本発明のさらに他の実施例を
示す断面図である。 ヌ浸＝８ヌ尺ヌ（

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）凝縮伝熱面に高圧電極を対設し、凝縮伝熱面の液
   膜界面を高圧電極へ引き寄せ、凝縮伝熱面の液膜厚みを
   低減させる装置において、高圧電極を重力方向と直交す
   る線電極からなり、該線電極に液体排出手段を設けてな
   る凝を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の凝−熱伝
   達促進装置。 （３）線電極が上下方向に平行に延設された複数本から
   なり、液体排出手段が該線電極と直交し、かつ絶縁材か
   らなる縦線からなシ、前記線電極に引き寄せられた液体
   が縦線に沿って流下排出されることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の凝縮熱伝達促進装置１（４）線電
   極が平行に延設された一対の線電極からなることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項乃至第３項のいずれか１項
   記載の凝縮熱伝達促進装置。