JPS6064186A - 熱交換器 - Google Patents
熱交換器Info
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- JPS6064186A JPS6064186A JP58171662A JP17166283A JPS6064186A JP S6064186 A JPS6064186 A JP S6064186A JP 58171662 A JP58171662 A JP 58171662A JP 17166283 A JP17166283 A JP 17166283A JP S6064186 A JPS6064186 A JP S6064186A
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- heated
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- F28D20/0034—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using liquid heat storage material
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- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D11/00—Central heating systems using heat accumulated in storage masses
- F24D11/002—Central heating systems using heat accumulated in storage masses water heating system
- F24D11/003—Central heating systems using heat accumulated in storage masses water heating system combined with solar energy
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- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
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- F24D12/02—Other central heating systems having more than one heat source
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- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
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- Organic 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】
本発明は熱交換器に関し、一層詳細には、エチレングリ
コールのような高沸点、低融点かつ比熱の小さな液体を
熱媒体として用い、この熱媒体を誘導加熱手段によって
加熱するようにした熱交換器に関する。
コールのような高沸点、低融点かつ比熱の小さな液体を
熱媒体として用い、この熱媒体を誘導加熱手段によって
加熱するようにした熱交換器に関する。
本発明の発明者は、熱媒体としてエチレングリコールあ
るいはトリエチレングリコールを用い、これらの熱媒体
は高沸点であるので＋１１１ｍにまで加熱することがで
き、比熱が小さいことと相俟って熱の受渡しが円滑に行
われ熱交換効率に勝れるとともに立上りが早く、熱源と
して安価ではあるが取扱いの点で難があるガスや灯油な
どのエネルギー源に代えて、高価ではあるが取扱いが容
易な電気エネルギーを用いても維持費が安く立上りも早
くて使い易い熱交換器を発明し出願した（特願昭５７−
０５３４２６）。
るいはトリエチレングリコールを用い、これらの熱媒体
は高沸点であるので＋１１１ｍにまで加熱することがで
き、比熱が小さいことと相俟って熱の受渡しが円滑に行
われ熱交換効率に勝れるとともに立上りが早く、熱源と
して安価ではあるが取扱いの点で難があるガスや灯油な
どのエネルギー源に代えて、高価ではあるが取扱いが容
易な電気エネルギーを用いても維持費が安く立上りも早
くて使い易い熱交換器を発明し出願した（特願昭５７−
０５３４２６）。
そして、電気エネルギーを電熱として取り出す手段に、
従来の熱交換器と同様に、抵抗加熱手段による電気ヒー
タを用いている。
従来の熱交換器と同様に、抵抗加熱手段による電気ヒー
タを用いている。
しかるに、抵抗加熱手段による電気ヒータは熱媒体液の
中に入れられるので、ニクロム線等の抵抗体を絶縁物で
覆ったり、あるいは抵抗体を絶縁板上に固定しこの絶縁
板を金属管内に固定して形成されている。このために熱
媒体は熱伝導率の悪い絶縁物を介して加熱されるので抵
抗体へ通電してから熱媒体を加熱するまでに時間がかか
り、立上りが遅くなる。また抵抗体を高温にすると絶縁
物が劣化する恐れがあり、あまり高温とできない。
中に入れられるので、ニクロム線等の抵抗体を絶縁物で
覆ったり、あるいは抵抗体を絶縁板上に固定しこの絶縁
板を金属管内に固定して形成されている。このために熱
媒体は熱伝導率の悪い絶縁物を介して加熱されるので抵
抗体へ通電してから熱媒体を加熱するまでに時間がかか
り、立上りが遅くなる。また抵抗体を高温にすると絶縁
物が劣化する恐れがあり、あまり高温とできない。
さらに抵抗体を偏平に形成して発り（シ表面積を大きく
した電気ヒータは通電部が発熱するので寿命が短い難点
がある。
した電気ヒータは通電部が発熱するので寿命が短い難点
がある。
本発明は上記難点に鑑みてなされたものであり、その特
徴とするところは、立上りが早く熱媒体を所望の高温に
まで加熱することができ、寿命の長く耐久性に謄れた熱
交換器を提供するにあり、その特徴は、熱媒体としての
エチレングリコールなどのような高沸点、低融点、かつ
比熱の小さな液体と、熱媒体を誘導加熱によっ°Ｃ加熱
する加熱手段と、熱媒体内の熱を放熱する放熱部とから
なるところにある。
徴とするところは、立上りが早く熱媒体を所望の高温に
まで加熱することができ、寿命の長く耐久性に謄れた熱
交換器を提供するにあり、その特徴は、熱媒体としての
エチレングリコールなどのような高沸点、低融点、かつ
比熱の小さな液体と、熱媒体を誘導加熱によっ°Ｃ加熱
する加熱手段と、熱媒体内の熱を放熱する放熱部とから
なるところにある。
以下、本発明の好適な実施例を添付図面に基づいて詳細
に説明する。
に説明する。
まず、第１図に示す実施例について説明すると、１は筐
体状の熱交換器の本体であり、断熱＋Ａ２を挾んだ三重
構造に形成されている。この本体ｌ内には、加熱媒体た
るエチレングリコール３が密封されている。前記エチレ
ングリコール３は、分子量が６２．０７ 、沸点が１９
７．６℃、凝固点が−１３，０℃、比重が１．１１５５
、比熱が０．５６という物理的性質を有する、無色無臭
の甘味のなるやや粘ちょうな不揮発性の液体である。ま
た、前記本体１内には、前記エチレングリコール３を加
熱するための誘導加熱手段たる一対の電気ヒータ４，５
が、それぞれ固定板６，７，８．’９によって固定され
ている。
体状の熱交換器の本体であり、断熱＋Ａ２を挾んだ三重
構造に形成されている。この本体ｌ内には、加熱媒体た
るエチレングリコール３が密封されている。前記エチレ
ングリコール３は、分子量が６２．０７ 、沸点が１９
７．６℃、凝固点が−１３，０℃、比重が１．１１５５
、比熱が０．５６という物理的性質を有する、無色無臭
の甘味のなるやや粘ちょうな不揮発性の液体である。ま
た、前記本体１内には、前記エチレングリコール３を加
熱するための誘導加熱手段たる一対の電気ヒータ４，５
が、それぞれ固定板６，７，８．’９によって固定され
ている。
この電気ヒータ４ （電気ヒータ５についても同じ）を
第２図に示し、これについて説明すると、４ａは鉄やア
ルミニウムなどの導電材料から成るコアであり、上下端
に開口する偏平な筒状に形成される。
第２図に示し、これについて説明すると、４ａは鉄やア
ルミニウムなどの導電材料から成るコアであり、上下端
に開口する偏平な筒状に形成される。
４ｂはコイルであり、コア４ａの回りにコア４ａの軸心
線に対して直交するように巻回されている。
線に対して直交するように巻回されている。
なおコイル４ｂは絶縁のためエポキシ樹脂や磁器などの
絶縁物４ｃで覆われている。なお、エチレングリコール
、トリエチレングリコールは絶縁性を有するので、比較
的低電圧で使用する場合は前記絶縁物４ｃは不要となる
。
絶縁物４ｃで覆われている。なお、エチレングリコール
、トリエチレングリコールは絶縁性を有するので、比較
的低電圧で使用する場合は前記絶縁物４ｃは不要となる
。
４ｄはスペーサであり、コア４ａとコイル４ｂとの間に
空隙４ｅを設けるべ（配設される。
空隙４ｅを設けるべ（配設される。
なお図示してはいないが、前記各電気ヒータ４゜５は、
本体１外の電源から供電されるものである。
本体１外の電源から供電されるものである。
前記本体ｌ内の中央部には、前記エチレングリコール３
と接触面積が大きくなるようにＩＩ！ｌ旋状に配設され
た流体流通路たる流通パイプ１０が設けられている。前
記流通パイプｌＯは、その上下各端が本体ｌを液密に貫
通して、それぞれ給水パイプ１２あるいは給湯パイプ１
３に連通している。前記給水パイプ１２は、図示してい
ない給水機構から水が供給されるものであり、この供給
された水は、流通パイプ１０を通過する際に、エチレン
グリコール３と熱交換を行い、給湯パイプ１３に流出す
るものである。すなわち、本実施例におりるエチレング
リコール３と熱交換を行う流体は水である。給湯パイプ
１３は、図示してはいないが、浴槽や台所に設けた給湯
蛇口と連通しており、前記給湯パイプ１３に流出した熱
交換後の水はｉ；１記給湯蛇口に供給されるものである
。なお、１４はエチレングリコール３を本体ｌ内に供給
するための開閉自在な供給口であり、供給時以外は蓋１
５によって密閉されている。
と接触面積が大きくなるようにＩＩ！ｌ旋状に配設され
た流体流通路たる流通パイプ１０が設けられている。前
記流通パイプｌＯは、その上下各端が本体ｌを液密に貫
通して、それぞれ給水パイプ１２あるいは給湯パイプ１
３に連通している。前記給水パイプ１２は、図示してい
ない給水機構から水が供給されるものであり、この供給
された水は、流通パイプ１０を通過する際に、エチレン
グリコール３と熱交換を行い、給湯パイプ１３に流出す
るものである。すなわち、本実施例におりるエチレング
リコール３と熱交換を行う流体は水である。給湯パイプ
１３は、図示してはいないが、浴槽や台所に設けた給湯
蛇口と連通しており、前記給湯パイプ１３に流出した熱
交換後の水はｉ；１記給湯蛇口に供給されるものである
。なお、１４はエチレングリコール３を本体ｌ内に供給
するための開閉自在な供給口であり、供給時以外は蓋１
５によって密閉されている。
本発明は以上のように構成したから、各電気ヒータ４，
５に供電してエチレングリコール３を加熱し、所定温度
になったところで給水パイプ１２から流通パイプｌＯへ
と水を供給すると、水が流通パイプ１０を通過ずるとき
に高温化したエチレングリコール３と熱交換して高温化
し、給湯パイプ１３から給湯蛇口へ温水として供給され
る。このとき、各電気ヒータ４，５はエチレングリコー
ル３で包み込まれているので、エチレングリコール３は
、誘導加熱によって熱せられたコア４ａの筒体内あるい
は空隙４ｄで加熱され、コア４ａ内を上昇し、本体１内
を自然対流により循環するものとなる。
５に供電してエチレングリコール３を加熱し、所定温度
になったところで給水パイプ１２から流通パイプｌＯへ
と水を供給すると、水が流通パイプ１０を通過ずるとき
に高温化したエチレングリコール３と熱交換して高温化
し、給湯パイプ１３から給湯蛇口へ温水として供給され
る。このとき、各電気ヒータ４，５はエチレングリコー
ル３で包み込まれているので、エチレングリコール３は
、誘導加熱によって熱せられたコア４ａの筒体内あるい
は空隙４ｄで加熱され、コア４ａ内を上昇し、本体１内
を自然対流により循環するものとなる。
しかしてエチレングリコール３の加熱は効率よく行われ
る。また、エチレングリコール３の比熱は小さいので、
流通パイプｌＯを介しての水との熱交換を効率よく行う
ことができ、エチレングリコール３を徐々に加熱して蓄
熱状態となしたうえ、水を流通パイプｌＯに供給しても
、その温水化が可能である。したがって、各電気ヒータ
４，５における消費電力を節約することができる。さら
に、エチレングリコール３の温度を充分に高くしておけ
ば、温水ではなく蒸気を供給することも可能である。
る。また、エチレングリコール３の比熱は小さいので、
流通パイプｌＯを介しての水との熱交換を効率よく行う
ことができ、エチレングリコール３を徐々に加熱して蓄
熱状態となしたうえ、水を流通パイプｌＯに供給しても
、その温水化が可能である。したがって、各電気ヒータ
４，５における消費電力を節約することができる。さら
に、エチレングリコール３の温度を充分に高くしておけ
ば、温水ではなく蒸気を供給することも可能である。
なお、エチレングリコール３は密封状態にあるとともに
不揮発性であるから、その収容量が減少することはない
が、万一減少した場合には供給１」１４から本体１内へ
供給し−Ｃやればよい。
不揮発性であるから、その収容量が減少することはない
が、万一減少した場合には供給１」１４から本体１内へ
供給し−Ｃやればよい。
次に、第３図に示す、エチレングリコール３を強制的に
循環させて熱交換を行う熱交換器について説明する。
循環させて熱交換を行う熱交換器について説明する。
２０は循環管路で、管路内は加熱媒体であるエチレング
リコール３が強制循環される。
リコール３が強制循環される。
２１は誘導加熱手段による電気ヒータであり、これを第
４図に示し説明する。
４図に示し説明する。
２１ａは鉄やアルミニウムなどの導電＋４ Ｅｌから成
る外筒であり、循環管路２０に両端で接続される。
る外筒であり、循環管路２０に両端で接続される。
２１ｂは内筒であり、スペーサ２１ｃを介して外筒２１
ａ内に支持される。しかして円筒２Ｉｂ内および内筒２
１ｂと外筒２１ａとの間に熱媒体液の流路たる空隙２１
ｄが形成される。
ａ内に支持される。しかして円筒２Ｉｂ内および内筒２
１ｂと外筒２１ａとの間に熱媒体液の流路たる空隙２１
ｄが形成される。
２１ｅは外筒２１ａの回りを覆う断熱材である。
２１ｆは断熱＋Ａ’ ２１ ｅを介して外筒２１ａに巻
回されるコイルである。
回されるコイルである。
なお、循環管路２０は熱交換部において蛇行して伝熱面
積を大きくしてあり、熱交換部はコンクリート又は金属
放熱板２２等に接触している。
積を大きくしてあり、熱交換部はコンクリート又は金属
放熱板２２等に接触している。
２３はポンプで、加熱媒体を循環管路１０内で循環する
ように付勢する。
ように付勢する。
この構成においては、高温にした加熱媒体を循環させる
ことができるから熱効率が優れる。特にエチレングリコ
ール３に蓄熱すＪ果をめる場合には蓄積総熱容量を増−
Ｕばよいから、循環管路２０内にエチレングリコール３
の貯流タンク２４を設ければ長時間放熱が持続する。特
に三方弁２５および短絡路２６を用いてエチレングリコ
ール３が熱交換部へ循環しないようにしておいて照温タ
ンク２４内のエチレングリコール３を高温に加熱してお
けば、三方弁２５を開いて熱交換部へ一気にエチレング
リコール３を送り込めば立上り良く放熱する。
ことができるから熱効率が優れる。特にエチレングリコ
ール３に蓄熱すＪ果をめる場合には蓄積総熱容量を増−
Ｕばよいから、循環管路２０内にエチレングリコール３
の貯流タンク２４を設ければ長時間放熱が持続する。特
に三方弁２５および短絡路２６を用いてエチレングリコ
ール３が熱交換部へ循環しないようにしておいて照温タ
ンク２４内のエチレングリコール３を高温に加熱してお
けば、三方弁２５を開いて熱交換部へ一気にエチレング
リコール３を送り込めば立上り良く放熱する。
なお、誘導加熱手段に変えて誘電加熱手段を用いれば熱
媒体液の加熱は均一になされるとともに、加熱時間も短
時間でよい。
媒体液の加熱は均一になされるとともに、加熱時間も短
時間でよい。
このようにして、本発明によれば、誘導加熱で熱媒体を
加熱する際、誘導加熱手段の、通電部と発熱部とが別体
であるのでコイルや絶縁物の熱劣化を防止する構成とす
ることができ熱媒体を高温にまで加熱することができ電
熱部の耐久性の向上を図ることができる点、発熱表面積
を大きくかつ任意の形状とすることができる点、熱媒体
は直接に加熱部材に接触することができる点、を有効に
利用することができ、熱媒体としてエチレングリコール
等の高沸点かつ比熱の小さな液体を用いたことと相俟っ
て、使用時の温度の立上りが早く、耐久性に勝れるとい
う著効を奏する。
加熱する際、誘導加熱手段の、通電部と発熱部とが別体
であるのでコイルや絶縁物の熱劣化を防止する構成とす
ることができ熱媒体を高温にまで加熱することができ電
熱部の耐久性の向上を図ることができる点、発熱表面積
を大きくかつ任意の形状とすることができる点、熱媒体
は直接に加熱部材に接触することができる点、を有効に
利用することができ、熱媒体としてエチレングリコール
等の高沸点かつ比熱の小さな液体を用いたことと相俟っ
て、使用時の温度の立上りが早く、耐久性に勝れるとい
う著効を奏する。
以上本発明につき好適な実施例を挙げて種々説明したが
、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、発明
の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し得るのは
もらろんのことである。
、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、発明
の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し得るのは
もらろんのことである。
第１図は熱媒体を自然対流させる熱交換器の縦断面図、
第２図は第１図のものに使用される誘導加熱手段による
電気ヒータを示し、＋ａｌは平面図、（ｂｌは正面図、
（Ｃ）はＡ−Ａ断面図である。第３図は熱媒体を強制循
環させる熱交換器の原理説明図、第４図は第３図のもの
に使用される誘導加熱手段による電気ヒータを示し、（
ａｌは平面図、ｆｂｌは一部断面にした正面図である。 ■・・・本体、２・・・断熱材、３・・・エチレングリ
コール、４．５・・・電気ヒータ。 ４ａ・・・コア、 ４ｂ・・・コイル、 ４ｃ・・・絶
縁物、 ４ｄ・・・スペーサ、 ４ｅ・・・空隙、 ６
，７，８．９・・・固定板、 １０・・・流通パイプ、
１２・・・給水パイプ。 １３・・・給湯パイプ、 １４・・・供給口。 １５・・・蓋、２０・・・循環管路、２１・・・電気ヒ
ータ、２１ａ・・・外筒、 ２１ｂ・・・内筒、２１ｃ
・・・スペーサ、 ２１ｄ・・・空隙、 ２１ｅ・・・
断熱材、 ２１ｆ・・・コイル、２２・・・金属放熱板
、２３・・・ポンプ、２４・・・照温タンク、２５・・
・三方弁、２６・・・短絡路。 特許出願人 宮用 隆 図面 第１図 第２園 ＋ａ＋ 図 面 第３図 ２ ２３ゾー
第２図は第１図のものに使用される誘導加熱手段による
電気ヒータを示し、＋ａｌは平面図、（ｂｌは正面図、
（Ｃ）はＡ−Ａ断面図である。第３図は熱媒体を強制循
環させる熱交換器の原理説明図、第４図は第３図のもの
に使用される誘導加熱手段による電気ヒータを示し、（
ａｌは平面図、ｆｂｌは一部断面にした正面図である。 ■・・・本体、２・・・断熱材、３・・・エチレングリ
コール、４．５・・・電気ヒータ。 ４ａ・・・コア、 ４ｂ・・・コイル、 ４ｃ・・・絶
縁物、 ４ｄ・・・スペーサ、 ４ｅ・・・空隙、 ６
，７，８．９・・・固定板、 １０・・・流通パイプ、
１２・・・給水パイプ。 １３・・・給湯パイプ、 １４・・・供給口。 １５・・・蓋、２０・・・循環管路、２１・・・電気ヒ
ータ、２１ａ・・・外筒、 ２１ｂ・・・内筒、２１ｃ
・・・スペーサ、 ２１ｄ・・・空隙、 ２１ｅ・・・
断熱材、 ２１ｆ・・・コイル、２２・・・金属放熱板
、２３・・・ポンプ、２４・・・照温タンク、２５・・
・三方弁、２６・・・短絡路。 特許出願人 宮用 隆 図面 第１図 第２園 ＋ａ＋ 図 面 第３図 ２ ２３ゾー
Claims (1)
- ■、熱媒体としてのエチレングリコールなどのような高
沸点、低融点、かつ比熱の小さな液体と、熱媒体を誘導
加熱によって加熱′Ｊる加熱手段と、熱媒体内の熱を放
熱する放熱部とからなる熱交換器。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58171662A JPS6064186A (ja) | 1983-09-17 | 1983-09-17 | 熱交換器 |
| EP84302982A EP0126571A3 (en) | 1983-05-06 | 1984-05-03 | Heat exchanger |
| KR1019840005471A KR850003203A (ko) | 1983-09-17 | 1984-09-06 | 열 교 환 기 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58171662A JPS6064186A (ja) | 1983-09-17 | 1983-09-17 | 熱交換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6064186A true JPS6064186A (ja) | 1985-04-12 |
Family
ID=15927368
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58171662A Pending JPS6064186A (ja) | 1983-05-06 | 1983-09-17 | 熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6064186A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101830634A (zh) * | 2010-06-03 | 2010-09-15 | 皇明太阳能股份有限公司 | 太阳能真空管高频电封离装置及其封离方法 |
| CN106765458A (zh) * | 2016-12-13 | 2017-05-31 | 江淼 | 一种太阳能热水供暖的地暖供热系统 |
-
1983
- 1983-09-17 JP JP58171662A patent/JPS6064186A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101830634A (zh) * | 2010-06-03 | 2010-09-15 | 皇明太阳能股份有限公司 | 太阳能真空管高频电封离装置及其封离方法 |
| CN106765458A (zh) * | 2016-12-13 | 2017-05-31 | 江淼 | 一种太阳能热水供暖的地暖供热系统 |
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