JPS5922155B2 - 回転式熱交換器 - Google Patents
回転式熱交換器Info
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- JPS5922155B2 JPS5922155B2 JP3807682A JP3807682A JPS5922155B2 JP S5922155 B2 JPS5922155 B2 JP S5922155B2 JP 3807682 A JP3807682 A JP 3807682A JP 3807682 A JP3807682 A JP 3807682A JP S5922155 B2 JPS5922155 B2 JP S5922155B2
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- JP
- Japan
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- fluid
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Links
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Classifications
-
- 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
- F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
- F28D15/02—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
-
- 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
- F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
- F28D15/02—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
- F28D15/0208—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes using moving tubes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Sustainable Development (AREA)
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- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、１次流体と２次流体間に熱の交換を行なう熱
交換部が回転する回転式熱交換器に関するものである。
交換部が回転する回転式熱交換器に関するものである。
従来、工場設備や炉などから排出される温度の高い燃焼
ガス、空気、廃蒸気などの廃ガスはそのまま捨てられる
ことが多くエネルギー経済上も熱汚染公害上も問題があ
り、これを防ぐため、熱交換器によりこれら廃熱を回収
して他に利用することが行なわれているが、熱交換器内
の伝熱部分は固定しているので熱授受の有効面積に限度
があり熱交換器が大型となる欠点があった。
ガス、空気、廃蒸気などの廃ガスはそのまま捨てられる
ことが多くエネルギー経済上も熱汚染公害上も問題があ
り、これを防ぐため、熱交換器によりこれら廃熱を回収
して他に利用することが行なわれているが、熱交換器内
の伝熱部分は固定しているので熱授受の有効面積に限度
があり熱交換器が大型となる欠点があった。
また伝熱管と流体との接触を良好にするには相対的に活
発に移動せしめればよいが、伝熱管群を動かす機構は複
雑かつ大型になシ実用的でない。
発に移動せしめればよいが、伝熱管群を動かす機構は複
雑かつ大型になシ実用的でない。
本発明は、２次流体の流路に一端部を露呈するヒートパ
イプを１次流体の流路の中で他の端部を回転せしめるこ
とにより、従来のものの有する上記の欠点を除き、熱伝
達効率が犬なる構造簡単な熱交換器、特に廃熱から潜熱
の形が有効に熱エネルギーを取シ出す装置を提供するこ
とを目的とするものである。
イプを１次流体の流路の中で他の端部を回転せしめるこ
とにより、従来のものの有する上記の欠点を除き、熱伝
達効率が犬なる構造簡単な熱交換器、特に廃熱から潜熱
の形が有効に熱エネルギーを取シ出す装置を提供するこ
とを目的とするものである。
本発明は、１次流体を流す１次流路と２次流体を流す２
次流路とをシール部を有さない隔壁によシ区画されて有
し、１次流路と２次流路とにそれぞれ反対側の端部を露
呈せしめたヒートパイプを備え、該ヒートパイプは駆動
力により回転可能に支承され且つ、２次流体はヒートパ
イプに接触して蒸発し潜熱の形で１次流体から熱をとる
ように２次流路中のヒートパイプの外面に液体を供給す
る配管を備えたことを特徴とする回転式熱交換器である
。
次流路とをシール部を有さない隔壁によシ区画されて有
し、１次流路と２次流路とにそれぞれ反対側の端部を露
呈せしめたヒートパイプを備え、該ヒートパイプは駆動
力により回転可能に支承され且つ、２次流体はヒートパ
イプに接触して蒸発し潜熱の形で１次流体から熱をとる
ように２次流路中のヒートパイプの外面に液体を供給す
る配管を備えたことを特徴とする回転式熱交換器である
。
本発明を実施例につき図面を用いて説明すれば、第１図
は高温廃ガスなどの１次流体Ａの熱を利用して２次流体
Ｂを加熱し蒸気を発生せしめる蒸気発生装置の断面線図
であり、１次流体Ａはケーシング１内の１次流路１７を
流れＡ′に排出される。
は高温廃ガスなどの１次流体Ａの熱を利用して２次流体
Ｂを加熱し蒸気を発生せしめる蒸気発生装置の断面線図
であり、１次流体Ａはケーシング１内の１次流路１７を
流れＡ′に排出される。
液体状の２次流体Ｂはノズル管７によりケーシング２内
の２次流路１７′中に噴射され１次流体から熱を得て蒸
発し、ガスとなってＢ′に排出される。
の２次流路１７′中に噴射され１次流体から熱を得て蒸
発し、ガスとなってＢ′に排出される。
軸受１０，１０’にて支えられる軸９には隔壁２３とな
るディスクが設けられ複数個のヒートパイプ５が取付け
られている。
るディスクが設けられ複数個のヒートパイプ５が取付け
られている。
このヒートパイプ５の片方の端部５′は１次流路１７の
中に露呈し他方の端部５Ｎは２次流路１７′の中に露呈
している。
中に露呈し他方の端部５Ｎは２次流路１７′の中に露呈
している。
１次流路１７と２次流路１７′とはその間にはシール構
造を有さない隔壁２３により仕分けられ、シール６によ
シディスクの外周がシールされている。
造を有さない隔壁２３により仕分けられ、シール６によ
シディスクの外周がシールされている。
軸９は別の駆動装置によシ駆動されるか又は後述の如く
１次流体Ａにより駆動され廻転する。
１次流体Ａにより駆動され廻転する。
工場設備、炉々どから排出される高温のガスを１次流体
Ａとして１次流路１７内を流せば１次流路１７の中で軸
９を中心に回転しているヒートパイプ５の端部５′に接
触し熱をヒートパイプ５に与え反対側の端部５“に伝え
る。
Ａとして１次流路１７内を流せば１次流路１７の中で軸
９を中心に回転しているヒートパイプ５の端部５′に接
触し熱をヒートパイプ５に与え反対側の端部５“に伝え
る。
２次流路にはノズル管７より水等の液体状２次流体Ｂが
スプレィされ、高温の端部５“に接触して蒸気を発生し
Ｂ′に排出される。
スプレィされ、高温の端部５“に接触して蒸気を発生し
Ｂ′に排出される。
この場合１次流体Ａおよび２次流体Ｂに対して熱交換部
であるヒートパイプが回転して接触速度が早く熱の伝達
効率が高く小型な設備にて大容量の蒸気発生装置が得ら
れる。
であるヒートパイプが回転して接触速度が早く熱の伝達
効率が高く小型な設備にて大容量の蒸気発生装置が得ら
れる。
この場合第２〜４図に示すように、ケーシング１は固定
された渦巻室を形成し、１次流体Ａとして温排風等が入
る入口１５と排出用の出口１４を備える。
された渦巻室を形成し、１次流体Ａとして温排風等が入
る入口１５と排出用の出口１４を備える。
この出口１４と同心円上に固定されて蒸気の出口１６を
有する蒸気排出管１２が設けられ、それらの中にサポー
Ｎ１．１１’により支承されている軸受１０，１０’に
よシ軸９が回転可能に支承されている。
有する蒸気排出管１２が設けられ、それらの中にサポー
Ｎ１．１１’により支承されている軸受１０，１０’に
よシ軸９が回転可能に支承されている。
軸９にはケーシング２が一体的に取付けられている。
該ケーシング２は回転可能なのでケーシング１との間に
ラビリンスやグランドパツキンなどのシール６が、排出
管１２との間には同様なシール１３が設けられている。
ラビリンスやグランドパツキンなどのシール６が、排出
管１２との間には同様なシール１３が設けられている。
ケージング２の内部の４次流路１７′はシール部の々い
隔壁２３によりケーシング１内の１次流路１７と分離さ
れている。
隔壁２３によりケーシング１内の１次流路１７と分離さ
れている。
前記隔壁２３を貫通してヒートパイプ５が設けられ、各
ヒートパイプ５は多数の内板状のフィン４と共に熱交換
部を形成しているらヒートパイプ５は複数個の群にわか
れ、第３図及び第４図に示す如く、例えば１群は３本の
ヒートパイプ５で形成されタービンの翼状に配列されて
いる。
ヒートパイプ５は多数の内板状のフィン４と共に熱交換
部を形成しているらヒートパイプ５は複数個の群にわか
れ、第３図及び第４図に示す如く、例えば１群は３本の
ヒートパイプ５で形成されタービンの翼状に配列されて
いる。
２次流路１７′中にはヒートパイプ５の周囲にリング状
のノズル管７が設けられ給液管８が接続している。
のノズル管７が設けられ給液管８が接続している。
運転に当たっては、高温ガスなどの１次流体Ａは入口１
５よシ入り１次流路１７を通シ出口１４に排出されるが
その間にヒートパイプ５０間を通過スる。
５よシ入り１次流路１７を通シ出口１４に排出されるが
その間にヒートパイプ５０間を通過スる。
この際ヒートパイプ５はタービン翼の如く配列されてい
るので回転の駆動翼として作用しヒートパイプ５及びフ
ィン４により構成される熱交換器が回転力を受け、軸受
１０，１０’によシ支えられる軸９、ケーシング２と共
に回転する。
るので回転の駆動翼として作用しヒートパイプ５及びフ
ィン４により構成される熱交換器が回転力を受け、軸受
１０，１０’によシ支えられる軸９、ケーシング２と共
に回転する。
従って１次流体Ａは熱交換部と充分接触し熱を効率よく
ヒートパイプ端部５′に与え、さらに端部５“に熱が伝
えられる。
ヒートパイプ端部５′に与え、さらに端部５“に熱が伝
えられる。
一方給液管８を経てノズル管７より噴射された水などの
２次流体は端部５“、フィン４と接触して熱せられ、蒸
発しケーシング２内の圧力は上昇し蒸気は排出管１２を
経て出口１６から排出され、種々な目的に有効利用され
る。
２次流体は端部５“、フィン４と接触して熱せられ、蒸
発しケーシング２内の圧力は上昇し蒸気は排出管１２を
経て出口１６から排出され、種々な目的に有効利用され
る。
本実施例においてはこのように１次流路１７の中をヒー
トパイプ５が回転することによシ接触が充分性なえて熱
伝達率が向上すると共に、１次流路１７と２次流路１７
′との間はシール構造を有さない隔壁２３にて仕切られ
ており、また両流路ともシール６．１３よシ流体が洩れ
る事故があっても１次流体Ａと２次流体Ｂとが直接接す
ることがないので互に混入するおそれがない。
トパイプ５が回転することによシ接触が充分性なえて熱
伝達率が向上すると共に、１次流路１７と２次流路１７
′との間はシール構造を有さない隔壁２３にて仕切られ
ており、また両流路ともシール６．１３よシ流体が洩れ
る事故があっても１次流体Ａと２次流体Ｂとが直接接す
ることがないので互に混入するおそれがない。
またケーシング２も共に回転する事ができるので、未蒸
発の液滴はフィン４やヒートパイプ５から遠心力によっ
て分離された後ケーシング２の最大半径部に集められ容
易に回収することができる。
発の液滴はフィン４やヒートパイプ５から遠心力によっ
て分離された後ケーシング２の最大半径部に集められ容
易に回収することができる。
この液体は高温であるので他の用途の加熱液体として利
用するか、又はポンプにて再び給液管８に送り込んで循
環し蒸発せしめてもよい。
用するか、又はポンプにて再び給液管８に送り込んで循
環し蒸発せしめてもよい。
この場合軸９にポンプを直結すれば他に動力を要さず給
液管８に再び液を送ることができる。
液管８に再び液を送ることができる。
以上の如く、２次流体を液状から蒸気として取り出す事
ができるために、２次流体がガス状で出入する場合に比
べて、大きな口径の流入管が必要なく、装置を小形化で
き、又前記実施例の如く２次流体のケーシングを回転さ
せる事が可能である。
ができるために、２次流体がガス状で出入する場合に比
べて、大きな口径の流入管が必要なく、装置を小形化で
き、又前記実施例の如く２次流体のケーシングを回転さ
せる事が可能である。
第５図は別の実施例で、ケーシング１のシール６をケー
シング２のシール１３の外側に設けたものでシール面積
及び相対速度が減少するのでシール効果が確実となり、
しかもシールから洩れても１次流体Ａと２次流体Ｂとが
互に混入することはない。
シング２のシール１３の外側に設けたものでシール面積
及び相対速度が減少するのでシール効果が確実となり、
しかもシールから洩れても１次流体Ａと２次流体Ｂとが
互に混入することはない。
本発明は、１次流体を流す１次流路と２次流体を流す２
次流路とをシール部を有さない隔壁により区画されて有
し、１次流路と２次流路とにそれぞれ反対側の端部を露
呈せしめたヒートパイプを備え、該ヒートパイプは駆動
力により回転可能に支承され且つ、２次流体はヒートパ
イプに接触して蒸発し潜熱の形で１次流体から熱をとる
ように２次流路中のヒートパイプの外面に液体を供給す
る配管を備えたことにより、熱交換部の伝熱効率が高く
構造が簡単で小型で大容量の熱交換器を提供することが
でき、高温廃気などの熱も潜熱の形で容易に回収して有
効利用をはかることができ、しかも２次流体が入口状態
では液体状（水）であシ出口でガス状（蒸気）になるの
で各流体のシールが非常に小さく簡単にでき、互いの混
合がないようにでき、さらに蒸気を２次流体として使用
できるので工場等に多い種々の廃熱を回収して利用する
場合に、スチームという形にすれば利用価値が高く、熱
の形でも利用できるし、又タービンを廻す事もでき、配
管もガス体よシ小形にでき、配管部品もポピユラーで入
手容易等の利点がある。
次流路とをシール部を有さない隔壁により区画されて有
し、１次流路と２次流路とにそれぞれ反対側の端部を露
呈せしめたヒートパイプを備え、該ヒートパイプは駆動
力により回転可能に支承され且つ、２次流体はヒートパ
イプに接触して蒸発し潜熱の形で１次流体から熱をとる
ように２次流路中のヒートパイプの外面に液体を供給す
る配管を備えたことにより、熱交換部の伝熱効率が高く
構造が簡単で小型で大容量の熱交換器を提供することが
でき、高温廃気などの熱も潜熱の形で容易に回収して有
効利用をはかることができ、しかも２次流体が入口状態
では液体状（水）であシ出口でガス状（蒸気）になるの
で各流体のシールが非常に小さく簡単にでき、互いの混
合がないようにでき、さらに蒸気を２次流体として使用
できるので工場等に多い種々の廃熱を回収して利用する
場合に、スチームという形にすれば利用価値が高く、熱
の形でも利用できるし、又タービンを廻す事もでき、配
管もガス体よシ小形にでき、配管部品もポピユラーで入
手容易等の利点がある。
即ちヒートパイプの廻シにノズル状にして液を噴霧させ
、蒸気を発生させるので蒸気は軸心から配管で外部に取
シ出す事ができ、このため２次流体側には、ガス状で出
入するような大きな渦巻ケーシングは必要なく、従って
渦巻ケーシングの場合にはできないようなケーシングの
回転が可能となハその上ケーシングが回転可能となるの
で、これをヒートパイプと一体として廻す事ができ、し
かもシール部を有さ々い隔壁により両流路が区画されて
いるので１次流体と２次流体の間の混合を防ぎ、且つ周
速の低い所でシールする事ができるなど実用上、エネル
ギー回収上極めて犬なる効果を有するものである。
、蒸気を発生させるので蒸気は軸心から配管で外部に取
シ出す事ができ、このため２次流体側には、ガス状で出
入するような大きな渦巻ケーシングは必要なく、従って
渦巻ケーシングの場合にはできないようなケーシングの
回転が可能となハその上ケーシングが回転可能となるの
で、これをヒートパイプと一体として廻す事ができ、し
かもシール部を有さ々い隔壁により両流路が区画されて
いるので１次流体と２次流体の間の混合を防ぎ、且つ周
速の低い所でシールする事ができるなど実用上、エネル
ギー回収上極めて犬なる効果を有するものである。
図面は本発明の実施例を示し、第１図は概略構造を示す
断面図、第２図は１次流体出口側から見た側面図、第３
図はケーシング内のヒートパイプの配置を一部示す出口
側から見た側面図、第４図はケーシング内のヒートパイ
プの配列を一部示す出口１６側より見た側面図、第５図
は別の実施例の断面図である。 １．２・・・・・・ケーシング、４・・・・・・フィン
、５・・・・・・ヒートパイプ、５′、５“・・・・・
・端部、６，１３・・・・・・シール、７・・・・・・
ノズル管、８・・・・・・給液管、９・・・・・・軸、
１０，１０Ｉ−・・・・・軸受、１１，１１’・・・・
・サポート、１２・・・・・・排出管、１４，１６・・
・・・・出口、１５・・・・・・入口、１７・・・・・
・１次流路、１７′・・・・・・２次流路、２３・・・
・・・隔壁。
断面図、第２図は１次流体出口側から見た側面図、第３
図はケーシング内のヒートパイプの配置を一部示す出口
側から見た側面図、第４図はケーシング内のヒートパイ
プの配列を一部示す出口１６側より見た側面図、第５図
は別の実施例の断面図である。 １．２・・・・・・ケーシング、４・・・・・・フィン
、５・・・・・・ヒートパイプ、５′、５“・・・・・
・端部、６，１３・・・・・・シール、７・・・・・・
ノズル管、８・・・・・・給液管、９・・・・・・軸、
１０，１０Ｉ−・・・・・軸受、１１，１１’・・・・
・サポート、１２・・・・・・排出管、１４，１６・・
・・・・出口、１５・・・・・・入口、１７・・・・・
・１次流路、１７′・・・・・・２次流路、２３・・・
・・・隔壁。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １１次流体を流す１次流路と２次流体を流す２次流路と
をシール部を有さない隔壁により区画されて有し、１次
流路と２次流路とにそれぞれ反対側の端部を露呈せしめ
たヒートパイプを備え、該ヒートパイプは駆動力によシ
回転可能に支承され、２次流体はヒートパイプに接触し
て蒸発し潜熱の形で１次流体から熱をとるように２次流
路中のヒートパイプの外面に液体を供給する配管を備え
たことを特徴とする回転式熱交換器。 ２ 前記ヒートパイプ群の駆動力が、１次流路中の流体
の流れによって生ずる特許請求の範囲第１項記載の回転
式熱交換器。 ３ 前記ヒートパイプが多数備えられ、少数のヒートパ
イプ毎に複数個の群を形成し、各群のヒートパイプがヒ
ートパイプ群を回転せしめる駆動翼状に配備されている
特許請求の範囲第１項記載の回転式熱交換器。 ４ 前記液体を供給する配管が、前記ヒートパイプの周
囲に設けられたリング状のノズル管であって、２次流体
をヒートパイプに噴霧するものである特許請求の範囲第
１項又は第２項記載の回転式
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3807682A JPS5922155B2 (ja) | 1982-03-12 | 1982-03-12 | 回転式熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3807682A JPS5922155B2 (ja) | 1982-03-12 | 1982-03-12 | 回転式熱交換器 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2572976A Division JPS52108550A (en) | 1976-03-10 | 1976-03-10 | Rotary heat exchanger |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57164284A JPS57164284A (en) | 1982-10-08 |
| JPS5922155B2 true JPS5922155B2 (ja) | 1984-05-24 |
Family
ID=12515392
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3807682A Expired JPS5922155B2 (ja) | 1982-03-12 | 1982-03-12 | 回転式熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5922155B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1628513A1 (en) * | 2004-08-18 | 2006-02-22 | Milton F. Pravda | Compact electronic cabinet cooler |
| DE202012012960U1 (de) * | 2012-01-05 | 2014-11-17 | BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH | Heizeinrichtung in einem wasserführenden Haushaltsgerät |
-
1982
- 1982-03-12 JP JP3807682A patent/JPS5922155B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57164284A (en) | 1982-10-08 |
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