JPS6338640B2 - - Google Patents
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- JPS6338640B2 JPS6338640B2 JP4353284A JP4353284A JPS6338640B2 JP S6338640 B2 JPS6338640 B2 JP S6338640B2 JP 4353284 A JP4353284 A JP 4353284A JP 4353284 A JP4353284 A JP 4353284A JP S6338640 B2 JPS6338640 B2 JP S6338640B2
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- evaporation
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- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 45
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- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 5
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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
- F28D15/0266—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 with separate evaporating and condensing chambers connected by at least one conduit; Loop-type heat pipes; with multiple or common evaporating or condensing chambers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はヒートパイプの原理を応用した分離型
熱交換装置に関するもので、特に蒸発部における
蒸発管の外面に付着するダストの除去を容易にす
ると共に、熱伝達率を向上せしめたものである。
熱交換装置に関するもので、特に蒸発部における
蒸発管の外面に付着するダストの除去を容易にす
ると共に、熱伝達率を向上せしめたものである。
一般に工場排ガスや排水等の顕熱回収には熱伝
達率の優れたヒートパイプが用いられており、通
常排ガスや排水等の加熱流体と被加熱流体間に設
けた仕切板を貫通して取付けている。従つて仕切
板の構造に工夫を要し、かつ加熱流体側から被加
熱流体側へのリークを避けることができないばか
りか、損傷したヒートパイプの取替が極めて困難
であつた。また加熱流体や被加熱流体の種類や条
件によつてはヒートパイプの蒸発部と凝縮部を離
れた位置に配置する必要が起る。しかしながらヒ
ートパイプを長尺化すると、凝縮した作動液を蒸
発部に戻すのに重力を利用するところから蒸気と
凝縮液が混流し、蒸気の流れに抵抗を与える欠点
がある。
達率の優れたヒートパイプが用いられており、通
常排ガスや排水等の加熱流体と被加熱流体間に設
けた仕切板を貫通して取付けている。従つて仕切
板の構造に工夫を要し、かつ加熱流体側から被加
熱流体側へのリークを避けることができないばか
りか、損傷したヒートパイプの取替が極めて困難
であつた。また加熱流体や被加熱流体の種類や条
件によつてはヒートパイプの蒸発部と凝縮部を離
れた位置に配置する必要が起る。しかしながらヒ
ートパイプを長尺化すると、凝縮した作動液を蒸
発部に戻すのに重力を利用するところから蒸気と
凝縮液が混流し、蒸気の流れに抵抗を与える欠点
がある。
これを改善するためヒートパイプの原理を応用
した分離型熱交換器装置が開発され、実用化され
ている。この装置は第１図に示すように複数本の
蒸発管１を垂直に配置し、その上端に蒸気ヘツダ
ー管２を取付け、下端に凝縮液ヘツダー管３を取
付けて蒸発部Ａを形成し、該蒸発部Ａの上方に複
数本の凝縮管４を垂直に配置し、その上端に蒸気
ヘツダー管５を取付け、下端に凝縮液ヘツダー管
６を取付けて凝縮部Ｂを形成し、両蒸気ヘツダー
管２，５を蒸気管７で連結し、両凝縮液ヘツダー
管３，６を凝縮液管８で連結して循環回路を形成
し、内部に蒸発部Ａで蒸発し、凝縮部Ｂで凝縮し
て循環する作動液を封入したものである。
した分離型熱交換器装置が開発され、実用化され
ている。この装置は第１図に示すように複数本の
蒸発管１を垂直に配置し、その上端に蒸気ヘツダ
ー管２を取付け、下端に凝縮液ヘツダー管３を取
付けて蒸発部Ａを形成し、該蒸発部Ａの上方に複
数本の凝縮管４を垂直に配置し、その上端に蒸気
ヘツダー管５を取付け、下端に凝縮液ヘツダー管
６を取付けて凝縮部Ｂを形成し、両蒸気ヘツダー
管２，５を蒸気管７で連結し、両凝縮液ヘツダー
管３，６を凝縮液管８で連結して循環回路を形成
し、内部に蒸発部Ａで蒸発し、凝縮部Ｂで凝縮し
て循環する作動液を封入したものである。
この装置は通常複数基を平列状に配置し、しか
も垂直な蒸発管の表面にラジアルフインを取付け
ているところから、ダストが付着し易いばかり
か、その除去が極めて難しい欠点がある。また蒸
発部では第２図に示すように蒸発管１内の作動液
面の高さh1を適正値に保持する必要があるが、加
熱条件によつて高さh1が変動するばかりか、凝縮
して自然流下した凝縮液管８内の作動液面の高さ
h2と蒸発管１内の作動液面の高さh1とが違うた
め、作動液量の調節が非常に困難であり、たとえ
ば適正値に設定できたとしても蒸発管内面の乾き
面をなくすことができず、単管式ヒートパイプ
（従来型）に比べて熱伝達率が劣る欠点があつた。
も垂直な蒸発管の表面にラジアルフインを取付け
ているところから、ダストが付着し易いばかり
か、その除去が極めて難しい欠点がある。また蒸
発部では第２図に示すように蒸発管１内の作動液
面の高さh1を適正値に保持する必要があるが、加
熱条件によつて高さh1が変動するばかりか、凝縮
して自然流下した凝縮液管８内の作動液面の高さ
h2と蒸発管１内の作動液面の高さh1とが違うた
め、作動液量の調節が非常に困難であり、たとえ
ば適正値に設定できたとしても蒸発管内面の乾き
面をなくすことができず、単管式ヒートパイプ
（従来型）に比べて熱伝達率が劣る欠点があつた。
本発明はこれに鑑み種々検討の結果、作動液の
調節が容易で、高い熱伝達率を有し、かつ蒸発管
の外面に付着したダストを容易に除去することが
できる分離型熱交換装置を開発したもので、蒸気
ヘツダー管と凝縮液ヘツダー管との間に複数本の
蒸発管を水平に取付けて加熱流体による蒸発部を
形成し、該蒸発部の上方に蒸気ヘツダー管と凝縮
液ヘツダー管との間に複数本の凝縮管を取付けた
被加熱流体よる凝縮部を形成し、両蒸気ヘツダー
管を蒸気管により連結し、両凝縮液ヘツダー管を
凝縮液管により連結して循環回路を形成し、該回
路内に蒸発部で蒸発し、凝縮部で凝縮することに
より循環する作動液を封入したことを特徴とする
ものである。
調節が容易で、高い熱伝達率を有し、かつ蒸発管
の外面に付着したダストを容易に除去することが
できる分離型熱交換装置を開発したもので、蒸気
ヘツダー管と凝縮液ヘツダー管との間に複数本の
蒸発管を水平に取付けて加熱流体による蒸発部を
形成し、該蒸発部の上方に蒸気ヘツダー管と凝縮
液ヘツダー管との間に複数本の凝縮管を取付けた
被加熱流体よる凝縮部を形成し、両蒸気ヘツダー
管を蒸気管により連結し、両凝縮液ヘツダー管を
凝縮液管により連結して循環回路を形成し、該回
路内に蒸発部で蒸発し、凝縮部で凝縮することに
より循環する作動液を封入したことを特徴とする
ものである。
即ち本発明は第３図に示すように複数本の蒸発
管１を水平に配置し、その一端に蒸気ヘツダー管
２を取付け、他端に凝縮液ヘツダー管３を取付
け、蒸発管１の凝縮液ヘツダー管３側に図には示
してないが発生した蒸気の逆流防止壁を設け、排
ガスや排水等の加熱流体による蒸発部Ａを形成す
る。また蒸発部Ａの上方に複数本の凝縮管４を垂
直又は傾斜（図は垂直の場合を示す）状に配置
し、その上端に蒸気ヘツダー管５を取付け、下端
に凝縮液ヘツダー管６を取付けて被加熱流体によ
る凝縮部Ｂを形成する。この蒸発部Ａと凝縮部Ｂ
の両蒸気ヘツダー管２，５を蒸気管７で連結し、
両凝縮液ヘツダー管３，６を凝縮液管８で連結し
て循環回路を形成する。この回路内に蒸発部Ａで
蒸発し、凝縮部Ｂで凝縮して凝縮液管８内を自然
流下することにより循環する作動液を封入したも
のである。
管１を水平に配置し、その一端に蒸気ヘツダー管
２を取付け、他端に凝縮液ヘツダー管３を取付
け、蒸発管１の凝縮液ヘツダー管３側に図には示
してないが発生した蒸気の逆流防止壁を設け、排
ガスや排水等の加熱流体による蒸発部Ａを形成す
る。また蒸発部Ａの上方に複数本の凝縮管４を垂
直又は傾斜（図は垂直の場合を示す）状に配置
し、その上端に蒸気ヘツダー管５を取付け、下端
に凝縮液ヘツダー管６を取付けて被加熱流体によ
る凝縮部Ｂを形成する。この蒸発部Ａと凝縮部Ｂ
の両蒸気ヘツダー管２，５を蒸気管７で連結し、
両凝縮液ヘツダー管３，６を凝縮液管８で連結し
て循環回路を形成する。この回路内に蒸発部Ａで
蒸発し、凝縮部Ｂで凝縮して凝縮液管８内を自然
流下することにより循環する作動液を封入したも
のである。
本発明熱交換器は上記の如く、蒸発部の蒸発管
が水平に配置されているため、蒸発管内の作動液
は蒸発条件によつて多少変動するも、作動液が蒸
発管の全長にわたり供給されるため、蒸発管内面
は常に濡れた状態に保持され、高い熱伝達率を示
す。また蒸気管の表面にラジアルフインを取付け
たとしても、蒸発管が水平のため、ダストの付着
が少なく、たとえ付着したとしても水洗又はシヨ
ツトクリーニングシステムにより容易に除去する
ことができる。
が水平に配置されているため、蒸発管内の作動液
は蒸発条件によつて多少変動するも、作動液が蒸
発管の全長にわたり供給されるため、蒸発管内面
は常に濡れた状態に保持され、高い熱伝達率を示
す。また蒸気管の表面にラジアルフインを取付け
たとしても、蒸発管が水平のため、ダストの付着
が少なく、たとえ付着したとしても水洗又はシヨ
ツトクリーニングシステムにより容易に除去する
ことができる。
尚蒸発部における蒸発管、蒸気ヘツダー管及び
凝縮液ヘツダー管をそれぞれ水平に設けた例につ
いて説明したが、これに限るものではなく、例え
ば第４図に示すように蒸気ヘツダー管２と凝縮液
ヘツダー管３を対向して垂直に配置し、両ヘツダ
ー管２，３間に複数本の蒸発管１を水平に取付け
てもよい。この場合第５図に示すように各蒸発管
１の蒸気ヘツダー管２側に堰９を設け、凝縮液ヘ
ツダー管３内の各蒸発管１毎にオーバーフロー管
１１を設けた閉塞板１０を取付けて蒸発管１内の
作動液面の高さを調節し、かつ蒸発管１端部に蒸
発管１からの蒸気逆流防止壁１２を設けるとよ
い。
凝縮液ヘツダー管をそれぞれ水平に設けた例につ
いて説明したが、これに限るものではなく、例え
ば第４図に示すように蒸気ヘツダー管２と凝縮液
ヘツダー管３を対向して垂直に配置し、両ヘツダ
ー管２，３間に複数本の蒸発管１を水平に取付け
てもよい。この場合第５図に示すように各蒸発管
１の蒸気ヘツダー管２側に堰９を設け、凝縮液ヘ
ツダー管３内の各蒸発管１毎にオーバーフロー管
１１を設けた閉塞板１０を取付けて蒸発管１内の
作動液面の高さを調節し、かつ蒸発管１端部に蒸
発管１からの蒸気逆流防止壁１２を設けるとよ
い。
以下本発明熱交換装置の実施例について説明す
る。
る。
材質STB35からなる外径50.8mm、肉厚２mm、長
さ1000mmの管外周に、材質SPCCからなる厚さ1.0
mm、高さ12.7mm、ピツチ５mmのラジアルフインを
取付けて蒸発管を作成し、これを５本水平に配置
して第４図に示す本発明装置の蒸発部と、蒸発管
５本を垂直に配置した第１図に示す従来装置蒸発
部を形成した。
さ1000mmの管外周に、材質SPCCからなる厚さ1.0
mm、高さ12.7mm、ピツチ５mmのラジアルフインを
取付けて蒸発管を作成し、これを５本水平に配置
して第４図に示す本発明装置の蒸発部と、蒸発管
５本を垂直に配置した第１図に示す従来装置蒸発
部を形成した。
これ等について蒸発管内に作動液として水を
50vol％の割合いで供給し、蒸発部に4.0×
103KCal／m2ｈ〜8.0×103KCal／m2ｈの熱量を加
えて蒸発熱伝達率を測定した。その結果本発明装
置の蒸発部では1500〜3000KCal／m2ｈ℃の蒸発
熱伝達率が得られた。これに対し従来装置の蒸発
部における蒸発熱伝達率は800〜1500KCal／m2ｈ
℃であり、本発明装置によれば蒸発部における蒸
発熱伝達率が著しく向上することが判る。
50vol％の割合いで供給し、蒸発部に4.0×
103KCal／m2ｈ〜8.0×103KCal／m2ｈの熱量を加
えて蒸発熱伝達率を測定した。その結果本発明装
置の蒸発部では1500〜3000KCal／m2ｈ℃の蒸発
熱伝達率が得られた。これに対し従来装置の蒸発
部における蒸発熱伝達率は800〜1500KCal／m2ｈ
℃であり、本発明装置によれば蒸発部における蒸
発熱伝達率が著しく向上することが判る。
また蒸発部の加熱に排ガスを用いたところ、本
発明装置の蒸発部におけるダストの付着量は、従
来装置の蒸発部におけるダスト付着量の約半分以
下であり、ダストの除去についても本発明装置の
蒸発部では処理コストの安い水洗又は／及びシヨ
ツトクリーニングにより極めて容易に除去するこ
とができた。これに対し従来装置の蒸発部では、
水洗又は／及びシヨツトクリーニングによるダス
トの除去は不可能であり、処理コストの高いスー
トブローシステムを用いてもダストの除去は困難
であつた。
発明装置の蒸発部におけるダストの付着量は、従
来装置の蒸発部におけるダスト付着量の約半分以
下であり、ダストの除去についても本発明装置の
蒸発部では処理コストの安い水洗又は／及びシヨ
ツトクリーニングにより極めて容易に除去するこ
とができた。これに対し従来装置の蒸発部では、
水洗又は／及びシヨツトクリーニングによるダス
トの除去は不可能であり、処理コストの高いスー
トブローシステムを用いてもダストの除去は困難
であつた。
このように本発明によれば蒸発管内の作動液量
の調節が容易で、従来装置の蒸発部に比べて約倍
程度の高い蒸発熱伝達率が得られ、しかもダスト
の付着量が少なく、付着したとしても容易に除去
することができる等工業上顕著な効果を奏するも
のである。
の調節が容易で、従来装置の蒸発部に比べて約倍
程度の高い蒸発熱伝達率が得られ、しかもダスト
の付着量が少なく、付着したとしても容易に除去
することができる等工業上顕著な効果を奏するも
のである。
第１図は従来の分離型熱交換装置の一例を示す
説明図、第２図は同装置の蒸発部を拡大して示す
断面図、第３図は本発明分離型熱交換装置の一例
を示す説明図、第４図は本発明装置の他の一例を
示す斜視図、第５図は同装置の蒸発部を拡大して
示す一部切欠断面図である。 Ａ……蒸発部、Ｂ……凝縮部、１……蒸発管、
２，５……蒸気ヘツダー管、３，６……凝縮液ヘ
ツダー管、４……凝縮管、７……蒸気管、８……
凝縮液管、９……堰、１０……閉塞板、１１……
オーバーフロー管、１２……蒸気逆流防止壁。
説明図、第２図は同装置の蒸発部を拡大して示す
断面図、第３図は本発明分離型熱交換装置の一例
を示す説明図、第４図は本発明装置の他の一例を
示す斜視図、第５図は同装置の蒸発部を拡大して
示す一部切欠断面図である。 Ａ……蒸発部、Ｂ……凝縮部、１……蒸発管、
２，５……蒸気ヘツダー管、３，６……凝縮液ヘ
ツダー管、４……凝縮管、７……蒸気管、８……
凝縮液管、９……堰、１０……閉塞板、１１……
オーバーフロー管、１２……蒸気逆流防止壁。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 蒸気ヘツダー管と凝縮液ヘツダー管との間に
複数本の蒸発管を水平に取付けて加熱流体による
蒸発部を形成し、該蒸発部の上方に蒸気ヘツダー
管と凝縮液ヘツダー管との間に複数本の凝縮管を
取付けた被加熱流体による凝縮部を形成し、両蒸
気ヘツダー管を蒸気管により連結し、両凝縮液ヘ
ツダー管を凝縮液管により連結して循環回路を形
成し、該回路内に蒸発部で蒸発し、凝縮部で凝縮
することにより循環する作動液を封入したことを
特徴とする分離型熱交換装置。 ２ 上下に並設した蒸発管の蒸気ヘツダー管側に
堰を設け、凝縮液ヘツダー管内にオーバーフロー
管を貫通して設けた閉塞板を取付けて蒸発管内の
作動液量を適量に保持する特許請求の範囲第１項
記載の分離型熱交換装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4353284A JPS60188794A (ja) | 1984-03-07 | 1984-03-07 | 分離型熱交換装置 |
| DE19853507981 DE3507981A1 (de) | 1984-03-07 | 1985-03-06 | Waermetauscher mit getrennt angeordneten verdampfungs-und kondensationszonen |
| GB08505772A GB2156505B (en) | 1984-03-07 | 1985-03-06 | Heat exchanger |
| GB08609531A GB2173413B (en) | 1984-03-07 | 1986-04-18 | A method of refluxing condensed liquid in a separate type heat exchanger |
| GB8609530A GB2172697B (en) | 1984-03-07 | 1986-04-18 | An evaporation pipe for a heat exchanger |
| US06/894,738 US4745965A (en) | 1984-03-07 | 1986-08-11 | Separate type heat exchanger |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4353284A JPS60188794A (ja) | 1984-03-07 | 1984-03-07 | 分離型熱交換装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60188794A JPS60188794A (ja) | 1985-09-26 |
| JPS6338640B2 true JPS6338640B2 (ja) | 1988-08-01 |
Family
ID=12666349
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4353284A Granted JPS60188794A (ja) | 1984-03-07 | 1984-03-07 | 分離型熱交換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60188794A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10227554A (ja) * | 1997-02-14 | 1998-08-25 | Denso Corp | 冷却装置 |
| JP5777734B2 (ja) | 2011-02-22 | 2015-09-09 | エルジー ケム． エルティーディ． | 冷却効率の改善された冷却部材及びそれを用いたバッテリーモジュール |
| JP6162083B2 (ja) * | 2014-07-08 | 2017-07-12 | 株式会社西原環境 | 熱利用システム |
| CN115597409A (zh) * | 2021-07-07 | 2023-01-13 | 中兴智能科技南京有限公司（Cn） | 散热装置和电子设备 |
-
1984
- 1984-03-07 JP JP4353284A patent/JPS60188794A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60188794A (ja) | 1985-09-26 |
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