JPS61190294A - 熱交換器 - Google Patents
熱交換器Info
- Publication number
- JPS61190294A JPS61190294A JP2934985A JP2934985A JPS61190294A JP S61190294 A JPS61190294 A JP S61190294A JP 2934985 A JP2934985 A JP 2934985A JP 2934985 A JP2934985 A JP 2934985A JP S61190294 A JPS61190294 A JP S61190294A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- radiator
- heat exchanger
- heating fluid
- passed
- thermal transmittance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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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】
「技術分野」
本発明はチューブラ型、バイヨネット型などの伝熱管を
有する熱交換器に関し、さらに詳しくは熱交換効率を向
上するための輻射体を設けた熱交換器に関する。
有する熱交換器に関し、さらに詳しくは熱交換効率を向
上するための輻射体を設けた熱交換器に関する。
「従来技術およびその問題点」
従来の熱交換器として、例えば第４図に示すようなもの
が知られている。すなわち、加熱流体ＨＬの流路３１に
対して直交するように複数の伝熱管３２が配置され、こ
の伝熱管３２内部が被加熱流体の流路３３となっている
。そして、各伝熱管３２を被加熱流体の流路３１に沿っ
て仕切るようにセラミックスハニカム体などからなる通
気性の輻射体３４が配置されている。したがって、加熱
流体ＨＬは輻射体３４を通り抜けるようにして流れ、輻
射体３４を高温に加熱する。そして、輻射体３４は輻射
熱を伝熱管３２効率を高めるようになっている。
が知られている。すなわち、加熱流体ＨＬの流路３１に
対して直交するように複数の伝熱管３２が配置され、こ
の伝熱管３２内部が被加熱流体の流路３３となっている
。そして、各伝熱管３２を被加熱流体の流路３１に沿っ
て仕切るようにセラミックスハニカム体などからなる通
気性の輻射体３４が配置されている。したがって、加熱
流体ＨＬは輻射体３４を通り抜けるようにして流れ、輻
射体３４を高温に加熱する。そして、輻射体３４は輻射
熱を伝熱管３２効率を高めるようになっている。
しかしながら、上記のような従来の熱交換器においては
、加熱流体ＨＬの上流側では加熱流体ＨＬの温度も高く
、輻射体３４の温度も高くなるので輻射による伝熱促進
の効果も高いが、加熱流体ＨＬの下流側では加熱流体Ｈ
Ｌの温度が低くなるので輻射による伝熱促進の効果が相
対的に低下し、規模の大きな熱交換器では全体としての
効果を充分に発揮できないことがあった。また、この熱
交換器では、輻射体３４の輻射熱が伝熱管３２の全外表
面に当たらず、いいかえると伝熱管３４から見た形態係
数が１よりかなり小さいので、その点からも伝熱促進の
効果に限界があった。
、加熱流体ＨＬの上流側では加熱流体ＨＬの温度も高く
、輻射体３４の温度も高くなるので輻射による伝熱促進
の効果も高いが、加熱流体ＨＬの下流側では加熱流体Ｈ
Ｌの温度が低くなるので輻射による伝熱促進の効果が相
対的に低下し、規模の大きな熱交換器では全体としての
効果を充分に発揮できないことがあった。また、この熱
交換器では、輻射体３４の輻射熱が伝熱管３２の全外表
面に当たらず、いいかえると伝熱管３４から見た形態係
数が１よりかなり小さいので、その点からも伝熱促進の
効果に限界があった。
「発明の目的」
本発明の目的は、通気性の輻射体を利用して、どの伝熱
管にもほぼ同等の輻射熱が照射されるようにし、かつ、
伝熱管の全外表面に輻射熱が照射されるようにして、輻
射体による伝熱促進効果をさらに高めるようにした熱交
換器を提供することにある。
管にもほぼ同等の輻射熱が照射されるようにし、かつ、
伝熱管の全外表面に輻射熱が照射されるようにして、輻
射体による伝熱促進効果をさらに高めるようにした熱交
換器を提供することにある。
「発明の構成」
本発明による熱交換器は、伝熱管の内側に被加熱流体の
流路が形成され、外側に加熱流体の流路が形成されてお
り、前記伝熱管を囲むように通気性の輻射体が配置され
、前記加熱流体の流路は前記伝熱管と前記輻射体の間を
通り、前記輻射体の内側から外側に通過するようにされ
ている。
流路が形成され、外側に加熱流体の流路が形成されてお
り、前記伝熱管を囲むように通気性の輻射体が配置され
、前記加熱流体の流路は前記伝熱管と前記輻射体の間を
通り、前記輻射体の内側から外側に通過するようにされ
ている。
したがって、加熱流体は、伝熱管を囲むそれぞれの輻射
体の内側からほぼ均等に流入して外側に抜けるので、そ
れぞれの輻射体をほぼ同等に加熱する。また、輻射体が
伝熱管を囲むように配置されているので、伝熱管の全外
表面に輻射熱が当てられる。このため、熱伝達促進効果
をより高めることができる。
体の内側からほぼ均等に流入して外側に抜けるので、そ
れぞれの輻射体をほぼ同等に加熱する。また、輻射体が
伝熱管を囲むように配置されているので、伝熱管の全外
表面に輻射熱が当てられる。このため、熱伝達促進効果
をより高めることができる。
本発明の好ましい態様によれば、伝熱管はいわゆるチュ
ーブラ型またはバイヨネット型をなしている。すなわち
、これらの型式にあっては通気性の輻射体の配置が一般
に容易なことが多いからである。
ーブラ型またはバイヨネット型をなしている。すなわち
、これらの型式にあっては通気性の輻射体の配置が一般
に容易なことが多いからである。
え、かつ通気、すなわち、輻射体の片側から他の片側に
加熱流体が通過できればよく、例えば多数の連続気孔を
有する発泡または非発泡多孔質セラミックス板などであ
ってもよいが、本発明のさらに好ましい態様によれば、
輻射体はセラミックスハニカム体からなる。セラミック
スハニカム体は、広い表面積を有し、高温に耐えられ、
通気抵抗も一般に小さく、輻射率εは大きく、より多く
の輻射熱を発生させることができる。
加熱流体が通過できればよく、例えば多数の連続気孔を
有する発泡または非発泡多孔質セラミックス板などであ
ってもよいが、本発明のさらに好ましい態様によれば、
輻射体はセラミックスハニカム体からなる。セラミック
スハニカム体は、広い表面積を有し、高温に耐えられ、
通気抵抗も一般に小さく、輻射率εは大きく、より多く
の輻射熱を発生させることができる。
本発明のさらに好ましい態様によれば、輻射体は伝熱管
を一木毎に囲むように配置されている。
を一木毎に囲むように配置されている。
これによれば、伝熱管に輻射熱がより確実に照射される
ことになり、伝熱促進効果がより一層高められる。
ことになり、伝熱促進効果がより一層高められる。
本発明のさらに好ましい態様によれば、伝熱管はセラミ
ックスからなる。輻射体による輻射熱は材料の温度が向
上するほど効果が高まるので、伝熱管をセラミックスと
して高温の加熱流体に適用することが最も効果的である
。
ックスからなる。輻射体による輻射熱は材料の温度が向
上するほど効果が高まるので、伝熱管をセラミックスと
して高温の加熱流体に適用することが最も効果的である
。
「発明劣虜施例」
第１図および第２図には本発明による熱交換器の一実施
例が示されている。
例が示されている。
セラミックスの伝熱管１１はその両端部を上下の管板１
２．１３で保持されている。被加熱流体ＯＬは、被加熱
流体入口１４から入り、伝熱管１１内を通って被加熱流
体出口１５から出るようになっている。
２．１３で保持されている。被加熱流体ＯＬは、被加熱
流体入口１４から入り、伝熱管１１内を通って被加熱流
体出口１５から出るようになっている。
板状のセラミックスハニカム体からなる輻射体１Ｂは上
部の管板１２と輻射体保持板１７との間で伝熱管１１を
囲むように配置されている。セラミックスハニカム体の
多数のセルは輻射体１Ｂの両面に開口しており、したが
って輻射体１６はその一方の面から他方の面に通気しう
るようにさ庇ている。
部の管板１２と輻射体保持板１７との間で伝熱管１１を
囲むように配置されている。セラミックスハニカム体の
多数のセルは輻射体１Ｂの両面に開口しており、したが
って輻射体１６はその一方の面から他方の面に通気しう
るようにさ庇ている。
加熱流体ＨＬは加熱流体入口１８より入り、輻射体保持
板１７に設けられた孔１７ａより伝熱管１１と輻射体１
Ｂの間の空間に入り、輻射体１６を内側から外側に通過
して加熱流体出口１８より出るようになっている。
板１７に設けられた孔１７ａより伝熱管１１と輻射体１
Ｂの間の空間に入り、輻射体１６を内側から外側に通過
して加熱流体出口１８より出るようになっている。
上記の熱交換器において、加熱流体ＨＬは、伝熱管１１
を囲んでいる各輻射体１６の内側に、加熱流体入口１８
における。ｉとほぼ同じ高い温度でそれぞれ流入し、伝
熱管１１の長手方向に沿って流れ、輻射体１６の各部よ
り内側から外側に通過し、加熱流体出口１８から流出す
る。この場合、輻射体１６を通過するときの抵抗により
、加熱流体）ＩＬは一旦輻射体１６の内側全体に充満し
てから輻射体１６を通過するので、輻射体１８の各部を
通過する加熱流体ＨＬの流量はほぼ均等になる。そして
、輻射体１６はセラミックスハニカム体からなるので、
広い表面積を有し、加熱流体ＨＬが通過するときに高温
に加熱される。こうして、高温かつ均等に加熱された各
輻射体１６から各伝熱管１１に輻射熱が照射され、輻射
熱による伝熱促進がなされる。
を囲んでいる各輻射体１６の内側に、加熱流体入口１８
における。ｉとほぼ同じ高い温度でそれぞれ流入し、伝
熱管１１の長手方向に沿って流れ、輻射体１６の各部よ
り内側から外側に通過し、加熱流体出口１８から流出す
る。この場合、輻射体１６を通過するときの抵抗により
、加熱流体）ＩＬは一旦輻射体１６の内側全体に充満し
てから輻射体１６を通過するので、輻射体１８の各部を
通過する加熱流体ＨＬの流量はほぼ均等になる。そして
、輻射体１６はセラミックスハニカム体からなるので、
広い表面積を有し、加熱流体ＨＬが通過するときに高温
に加熱される。こうして、高温かつ均等に加熱された各
輻射体１６から各伝熱管１１に輻射熱が照射され、輻射
熱による伝熱促進がなされる。
第３図には本発明による熱交換器の他の実施例が示され
ている。この実施例では伝熱管１１がバイヨネット型と
なっている。
ている。この実施例では伝熱管１１がバイヨネット型と
なっている。
この伝熱管１１は、外筒２１と内筒２２とからなる。
外筒２１は好ましくはセラミックス製とされて、高温の
加熱流体にも適用可能とされる。内筒２２は被加熱流体
の温度、製作コストなどを勘案して、金、す１ 属製またはセラミックス１ｚされる。外筒２１は下端部
が閉塞され、」一端部を下部管板１３に支持されている
。また、内筒２２は下端部が開口され、上端部を上部管
板１２に保持されている。また、セラミックスハニカム
体からなる輻射体１６は下部管板１３と輻射体保持板１
７の間で伝熱管１１を囲むように配置されている。
加熱流体にも適用可能とされる。内筒２２は被加熱流体
の温度、製作コストなどを勘案して、金、す１ 属製またはセラミックス１ｚされる。外筒２１は下端部
が閉塞され、」一端部を下部管板１３に支持されている
。また、内筒２２は下端部が開口され、上端部を上部管
板１２に保持されている。また、セラミックスハニカム
体からなる輻射体１６は下部管板１３と輻射体保持板１
７の間で伝熱管１１を囲むように配置されている。
被加熱流体ＯＬは、被加熱流体入口１４から流入し、外
筒２１と内筒２２の間を通って下方に流れ、外筒２１の
下端部で反転して内筒２２の内部を通って」一方に流れ
、被加熱流体出口１５より流出する。また加熱流体ＨＬ
は、加熱流体入口１８から流入し、輻射体保持板１７の
孔１７ａから各輻射体１６の内部に入り、各輻射体１６
を内側から外側に通過して加熱流体出口１８より流出す
る。この実施例においても。
筒２１と内筒２２の間を通って下方に流れ、外筒２１の
下端部で反転して内筒２２の内部を通って」一方に流れ
、被加熱流体出口１５より流出する。また加熱流体ＨＬ
は、加熱流体入口１８から流入し、輻射体保持板１７の
孔１７ａから各輻射体１６の内部に入り、各輻射体１６
を内側から外側に通過して加熱流体出口１８より流出す
る。この実施例においても。
加熱流体ＨＬによって各輻射体１６がほぼ均等に高温に
加熱され、伝熱ｖ１１の外筒２１に輻射熱が照射されて
伝熱促進がなされる。
加熱され、伝熱ｖ１１の外筒２１に輻射熱が照射されて
伝熱促進がなされる。
なお、各輻射体１６に均等に加熱流体ＨＬが通過するよ
うに、必要に応じて輻射体１６の通気抵抗を調整するこ
とが好ましい。
うに、必要に応じて輻射体１６の通気抵抗を調整するこ
とが好ましい。
「発明の効果」
以」−説明したように、本発明によれば、伝熱管を囲む
ように通気性の輻射体が配置され、加熱流体の流路は伝
熱管と輻射体の間を通り、輻射体の内側から外側に抜け
るようにされているので、輻射体が加熱流体によって高
温に加熱され、輻射熱が伝熱管に照射される。この場合
、輻射体が伝熱管を囲むように配置されているので、伝
熱管の全外表面に輻射熱が照射される。また、輻射体の
通気抵抗により、加熱流体は一旦各輻射体の内側に充満
してから輻射体を通過するので、各輻射体が加熱流体に
よってほぼ均等に加熱される。このようにして、輻射体
から照射される輻射熱により熱伝達率を向上させること
ができ、ひいては熱交換器をコンパクトにすることがで
きる。
ように通気性の輻射体が配置され、加熱流体の流路は伝
熱管と輻射体の間を通り、輻射体の内側から外側に抜け
るようにされているので、輻射体が加熱流体によって高
温に加熱され、輻射熱が伝熱管に照射される。この場合
、輻射体が伝熱管を囲むように配置されているので、伝
熱管の全外表面に輻射熱が照射される。また、輻射体の
通気抵抗により、加熱流体は一旦各輻射体の内側に充満
してから輻射体を通過するので、各輻射体が加熱流体に
よってほぼ均等に加熱される。このようにして、輻射体
から照射される輻射熱により熱伝達率を向上させること
ができ、ひいては熱交換器をコンパクトにすることがで
きる。
具体例を挙げると、従来の多管式熱交換器では、管外の
熱伝達率が２０〜３０ｋｃａｌ／ ｒｎ’ ｈ ’Ｏ程
度であるが１本発明による熱交換器によれば、管外の熱
伝達率を１００〜２００ ｋｃａｌ／ｒｎ’ｈ ’０程
度まで高めることができる。
熱伝達率が２０〜３０ｋｃａｌ／ ｒｎ’ ｈ ’Ｏ程
度であるが１本発明による熱交換器によれば、管外の熱
伝達率を１００〜２００ ｋｃａｌ／ｒｎ’ｈ ’０程
度まで高めることができる。
第１図は本発明による熱交換器の一実施例を示す縦断面
図、第２図は第１図におけるＩＩ −ＩＩ線に沿った断
面図、第３図は本発明による熱交換器の他の実施例を示
す縦断面図、第４図は従来例の熱交換器の要部を示す断
面図である。 図中、１１は伝熱管、１２は上部管板、１３は下部管板
、１４は被加熱流体入口、１５は被加熱流体出口、１６
は輻射体、１７は輻射体保持板、１８は加熱流体入口、
１８は加熱流体出口、２１は外筒、２２は内筒、ＨＬは
加熱流体、ＣＬは被加熱流体である。 ”９１−＋ 図 悸 ２ 図 悌 ４ 図
図、第２図は第１図におけるＩＩ −ＩＩ線に沿った断
面図、第３図は本発明による熱交換器の他の実施例を示
す縦断面図、第４図は従来例の熱交換器の要部を示す断
面図である。 図中、１１は伝熱管、１２は上部管板、１３は下部管板
、１４は被加熱流体入口、１５は被加熱流体出口、１６
は輻射体、１７は輻射体保持板、１８は加熱流体入口、
１８は加熱流体出口、２１は外筒、２２は内筒、ＨＬは
加熱流体、ＣＬは被加熱流体である。 ”９１−＋ 図 悸 ２ 図 悌 ４ 図
Claims (5)
- （１）伝熱管の内側に被加熱流体の流路が形成され、外
側に加熱流体の流路が形成された熱交換器において、前
記伝熱管を囲むように通気性の輻射体が配置され、前記
加熱流体の流路は前記伝熱管と前記輻射体の間を通り、
前記輻射体の内側から外側に通過するようにされたこと
を特徴とする熱交換器。 - （２）特許請求の範囲第１項において、前記伝熱管はチ
ューブラ型またはバイヨネット型である熱交換器。 - （３）特許請求の範囲第１項または第２項において、前
記輻射体はセラミックスハニカム体からなる熱交換器。 - （４）特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに
おいて、前記輻射体は前記伝熱管を一本毎に囲むように
配置されている熱交換器。 - （５）特許請求の範囲第１項ないし第４項のいずれかに
おいて、前記伝熱管はセラミックスからなる熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2934985A JPS61190294A (ja) | 1985-02-19 | 1985-02-19 | 熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2934985A JPS61190294A (ja) | 1985-02-19 | 1985-02-19 | 熱交換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61190294A true JPS61190294A (ja) | 1986-08-23 |
Family
ID=12273740
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2934985A Pending JPS61190294A (ja) | 1985-02-19 | 1985-02-19 | 熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61190294A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5846977B2 (ja) * | 1978-05-04 | 1983-10-19 | 川崎製鉄株式会社 | 左右フランジ材質の異なるｈ形鋼の製造方法 |
-
1985
- 1985-02-19 JP JP2934985A patent/JPS61190294A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5846977B2 (ja) * | 1978-05-04 | 1983-10-19 | 川崎製鉄株式会社 | 左右フランジ材質の異なるｈ形鋼の製造方法 |
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