JPS61114093A - 熱交換器 - Google Patents
熱交換器Info
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- JPS61114093A JPS61114093A JP60204164A JP20416485A JPS61114093A JP S61114093 A JPS61114093 A JP S61114093A JP 60204164 A JP60204164 A JP 60204164A JP 20416485 A JP20416485 A JP 20416485A JP S61114093 A JPS61114093 A JP S61114093A
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- JP
- Japan
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- heat exchanger
- tube
- outer tube
- casing
- holes
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- Pending
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 abstract description 20
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 2
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
- F28F13/06—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by affecting the pattern of flow of the heat-exchange media
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
- F28F13/02—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by influencing fluid boundary
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S165/00—Heat exchange
- Y10S165/908—Fluid jets
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (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】
〔発明の目的〕
(産業上の利用分野)
本発明は、熱交換器に関するもので、特に複数の流体間
の熱を混合せずに伝達する熱交換器に関するものである
。
の熱を混合せずに伝達する熱交換器に関するものである
。
(従来の技術)
従来、シェルアンドチューブ型の熱交換器に於いて、熱
交換を促進させるために種々の改良がなされてきた。例
えば、チューブ外側については、各種のフィンを装着す
ることにより、熱交換面積の拡大と熱通過率(単位面積
当り)の増加とを達成することが出来ている。
交換を促進させるために種々の改良がなされてきた。例
えば、チューブ外側については、各種のフィンを装着す
ることにより、熱交換面積の拡大と熱通過率(単位面積
当り)の増加とを達成することが出来ている。
(発明が解決しようとする問題点) ゛しかしな
がら、チューブ内側については、依然として改良されて
おらず、流体と壁面との間の熱通過率が低いものであっ
た。その為、熱交換の効率を向上させるには、チューブ
を長くする等、熱交換器のサイズを大きくしなければな
らないという問題があった。
がら、チューブ内側については、依然として改良されて
おらず、流体と壁面との間の熱通過率が低いものであっ
た。その為、熱交換の効率を向上させるには、チューブ
を長くする等、熱交換器のサイズを大きくしなければな
らないという問題があった。
従って本発明は、熱交換器のサイズを大きくすることな
く熱交換の効率を向上させるようにすることを、その技
術的課題とする。
く熱交換の効率を向上させるようにすることを、その技
術的課題とする。
(問題点を解決するための手段)
上記技術的課題を解決するために講じた技術的手段は、
ケーシング内にアウターチューブを固定し、該アウタチ
ューブ内にインナーチューブを固定してその周面に複数
個の孔を形成し、該複数個の孔に前記アウターチューブ
の熱伝達面が直接的に面するようにする、ことである。
ケーシング内にアウターチューブを固定し、該アウタチ
ューブ内にインナーチューブを固定してその周面に複数
個の孔を形成し、該複数個の孔に前記アウターチューブ
の熱伝達面が直接的に面するようにする、ことである。
(作用)
上記構成により、一方流体である例えばガスをインナー
チューブ及びアウターチューブを介して通過させること
によって、ケーシング内を通過する他方流体である例え
ば液体をして効率的な熱交換を達成するもので、非常に
コンパクトな熱交換器が製造可能となり、又、同じサイ
ズの他の熱交換器に比較しより効率の高い熱交換器を得
ることが可能である。この様に、熱交換器のサイズを大
きくすることなく、熱交換の効率を向上させることがで
きる。
チューブ及びアウターチューブを介して通過させること
によって、ケーシング内を通過する他方流体である例え
ば液体をして効率的な熱交換を達成するもので、非常に
コンパクトな熱交換器が製造可能となり、又、同じサイ
ズの他の熱交換器に比較しより効率の高い熱交換器を得
ることが可能である。この様に、熱交換器のサイズを大
きくすることなく、熱交換の効率を向上させることがで
きる。
(実施例)
以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
第1図及び第2図に於いて、熱交換器10は、中空のシ
リンダ状のケース11、該ケース内に固;
定された複数個のアウターチューブ12、及び各アウタ
ーチューブ12内に固定された複数個のインナーチュー
ブ13から成る。ケーシング11は一方流体用、例えば
冷却水用のインレットボート及びアウトレットボート1
4.15が設けられている。アウターチューブは一方端
にインレット16及び他方端にアウトレット17を有し
ている。
リンダ状のケース11、該ケース内に固;
定された複数個のアウターチューブ12、及び各アウタ
ーチューブ12内に固定された複数個のインナーチュー
ブ13から成る。ケーシング11は一方流体用、例えば
冷却水用のインレットボート及びアウトレットボート1
4.15が設けられている。アウターチューブは一方端
にインレット16及び他方端にアウトレット17を有し
ている。
インナーチューブ13は他方流体用、例えば高温排気ガ
ス用の開口18を一方端に且つその周面上に複数の孔1
9を供されて成る。従って排気ガスはインレット16か
ら開口18.孔19及びチューブ13.12間の空間2
0を介してアウトレット17に至る。一方水はインレッ
トボート14からケーシング11及びアウターチューブ
12の間の空間21を介してアウトレットボート15に
至り排気ガスにより緩められ温水として利用可能となる
。
ス用の開口18を一方端に且つその周面上に複数の孔1
9を供されて成る。従って排気ガスはインレット16か
ら開口18.孔19及びチューブ13.12間の空間2
0を介してアウトレット17に至る。一方水はインレッ
トボート14からケーシング11及びアウターチューブ
12の間の空間21を介してアウトレットボート15に
至り排気ガスにより緩められ温水として利用可能となる
。
上記作用に於いて、排気ガスは噴流としてインナーチュ
ーブ13の孔19から噴出されアウターチューブ12の
内壁22(熱交換面)にぶつかる。
ーブ13の孔19から噴出されアウターチューブ12の
内壁22(熱交換面)にぶつかる。
アウターチューブ12の内壁22における熱通過
へ率は前記噴流効果により増加し、熱交換器をコン
パクトにすることも可能になる。更に排気ガスはアウタ
ーチューブ12内の膨張空間23に案内されるが、該膨
張空間23は排気音を低下する効果も奏する。
へ率は前記噴流効果により増加し、熱交換器をコン
パクトにすることも可能になる。更に排気ガスはアウタ
ーチューブ12内の膨張空間23に案内されるが、該膨
張空間23は排気音を低下する効果も奏する。
本実施例に於いて、熱交換器10は複数のアウターチュ
ーブ12を有しているが、単一のアウターチューブに単
一のインナーチューブを挿入して構成することも可能で
ある。熱交換器10は、チューブ13上の孔19の径及
び数が要求される熱交換器の容量及びその他の要因にお
うして設計されるものとする。
ーブ12を有しているが、単一のアウターチューブに単
一のインナーチューブを挿入して構成することも可能で
ある。熱交換器10は、チューブ13上の孔19の径及
び数が要求される熱交換器の容量及びその他の要因にお
うして設計されるものとする。
第3図に於いて、インナーチューブ13は3つの部分2
4.25.26から成り、各部分24゜25.26は複
数個の孔19を有している。又、3つの膨張空間27.
28.29は流体の騒音を減少するのに効果的に昨日し
ている。インナーチューブ13の前記3つの部分24.
25. 26゜の数は3つより多くても少くてもよい
。
4.25.26から成り、各部分24゜25.26は複
数個の孔19を有している。又、3つの膨張空間27.
28.29は流体の騒音を減少するのに効果的に昨日し
ている。インナーチューブ13の前記3つの部分24.
25. 26゜の数は3つより多くても少くてもよい
。
、本実施例では、噴流効果が繰り返し行われるので、熱
交換効率は第1図の実施例より高くなる。
交換効率は第1図の実施例より高くなる。
本実施例に於いては圧力の損失もより高くなるので、高
い圧力の損失が許容できるような熱交換器に適している
。又、第1図の様に多数のチューブを設けるために空間
が余りに制限されている場合、及び流体の流量が低い場
合にも適している。
い圧力の損失が許容できるような熱交換器に適している
。又、第1図の様に多数のチューブを設けるために空間
が余りに制限されている場合、及び流体の流量が低い場
合にも適している。
第4図及び第5図に於いて、インナーチューブ13はケ
ーシング11に固定されている。アウターチューブ12
もケーシング11に固定され且つ複数個のツイストチュ
ーブ30及び隔壁31が設けられている。各ツイストチ
ューブ30は高い熱通過率を供すためその中に一連のツ
イストストリップ32を有している。ツイストストリッ
プ32は流体内の乱流を促進し且つ境界層をはばんでい
るので、高い熱通過率が得られる。隔壁31は流体の流
れを調整するため複数個のプレート33から成る。シー
ル34は、インナーチューブ13の開口18からの流体
が膨張空間へもれないようシールする、又、吸音材を使
って騒音を減少させたり、断熱材を使って熱がインナー
チーブエ3内や空間20より膨張空間37へ逃げるのを
防ぐこともできる。ケーシング11の各端部にある膨張
空間36.37は騒音を減少する。ガスはインナーチュ
ーブ13のインレット16からインレットチューブ13
上の孔19、インナーチューブ13とアウターチューブ
12の間の空間20、膨張空間36、ライスフチューブ
30及び膨張空間37を介してアウトレット17に至る
。水はケーシング11のインレットボート14からケー
シング11とアウターチューブ12の内側の壁38の間
の空間を介してアウトレットボート15に至る。ガスは
噴流として孔19を介してアウターチューブ12の内壁
12の内壁22(第1熱交換面)にぶつかり、その後ラ
イスフチューブ30の周面(第2熱交換面)へと導かれ
る。上記の如く高い熱交換器効率が得られる。2つの膨
張空間36.37は最も効率的に作用する。中央にある
インナーチューブ13は噴流効果を供する。インナーチ
ューブ13のまわりにあるツイストチューブ30及びこ
れらすべきを含むケーシング11は空間を効率的に利用
すべく構成されている。空間20からの流体の流は膨張
空間36内で乱され、従って各ツイストチューブ30内
の流量は略同じとなる。よってチューブ30の前に拡散
器等は不要となる。
ーシング11に固定されている。アウターチューブ12
もケーシング11に固定され且つ複数個のツイストチュ
ーブ30及び隔壁31が設けられている。各ツイストチ
ューブ30は高い熱通過率を供すためその中に一連のツ
イストストリップ32を有している。ツイストストリッ
プ32は流体内の乱流を促進し且つ境界層をはばんでい
るので、高い熱通過率が得られる。隔壁31は流体の流
れを調整するため複数個のプレート33から成る。シー
ル34は、インナーチューブ13の開口18からの流体
が膨張空間へもれないようシールする、又、吸音材を使
って騒音を減少させたり、断熱材を使って熱がインナー
チーブエ3内や空間20より膨張空間37へ逃げるのを
防ぐこともできる。ケーシング11の各端部にある膨張
空間36.37は騒音を減少する。ガスはインナーチュ
ーブ13のインレット16からインレットチューブ13
上の孔19、インナーチューブ13とアウターチューブ
12の間の空間20、膨張空間36、ライスフチューブ
30及び膨張空間37を介してアウトレット17に至る
。水はケーシング11のインレットボート14からケー
シング11とアウターチューブ12の内側の壁38の間
の空間を介してアウトレットボート15に至る。ガスは
噴流として孔19を介してアウターチューブ12の内壁
12の内壁22(第1熱交換面)にぶつかり、その後ラ
イスフチューブ30の周面(第2熱交換面)へと導かれ
る。上記の如く高い熱交換器効率が得られる。2つの膨
張空間36.37は最も効率的に作用する。中央にある
インナーチューブ13は噴流効果を供する。インナーチ
ューブ13のまわりにあるツイストチューブ30及びこ
れらすべきを含むケーシング11は空間を効率的に利用
すべく構成されている。空間20からの流体の流は膨張
空間36内で乱され、従って各ツイストチューブ30内
の流量は略同じとなる。よってチューブ30の前に拡散
器等は不要となる。
′第6図に於いて、インナーチューブ39はケーシング
11に固定され且つ複数個の孔40が設けられている。
11に固定され且つ複数個の孔40が設けられている。
膨張空間37を通った後、流体は孔40からインナーチ
ューブ39のアウトレット17に流れる。孔40はここ
では消音効果を有している。仕様性能を満足するために
決定される孔19の径・数・分布及び熱交換面の面積に
応じて第4図或いは第6図、或いはこれら2つの組み合
せによる熱交換器を用いることが可能である。
ューブ39のアウトレット17に流れる。孔40はここ
では消音効果を有している。仕様性能を満足するために
決定される孔19の径・数・分布及び熱交換面の面積に
応じて第4図或いは第6図、或いはこれら2つの組み合
せによる熱交換器を用いることが可能である。
第7図に於いて、インナーチューブ13は孔19.43
を有すインナー及びアウターメンバー41.42を含む
、インナーチューブ13のインレット16からアウトレ
ット17に至る流体は、孔19内壁(第1熱交換面)を
介して通過した後、同様に噴流としてインナーチューブ
13の孔43からアウターチューブ12の内壁22(第
2熱交 2換面)にぶつかる。それから流体
はツイストチューブ30の周面(第3熱交換面)へと導
かれる。
を有すインナー及びアウターメンバー41.42を含む
、インナーチューブ13のインレット16からアウトレ
ット17に至る流体は、孔19内壁(第1熱交換面)を
介して通過した後、同様に噴流としてインナーチューブ
13の孔43からアウターチューブ12の内壁22(第
2熱交 2換面)にぶつかる。それから流体
はツイストチューブ30の周面(第3熱交換面)へと導
かれる。
この噴流効果は繰り返されるので、この実施例では熱通
過率及び熱交換器効率は第4図のものより高くなる。
過率及び熱交換器効率は第4図のものより高くなる。
本発明に於いては、−力流体である例えばガスをインナ
ーチューブ及びアウターチューブを介して通過させるこ
とによって、ケーシング内を通過する他方流体である例
えば液体をして効率的な熱交換を達成することができる
ものである。従って、非常にコンパクトな熱交換器が製
造可能となり、また同じサイズの他の熱交換器に比較し
より効率の優れた熱交換器を得ることが可能となる。
ーチューブ及びアウターチューブを介して通過させるこ
とによって、ケーシング内を通過する他方流体である例
えば液体をして効率的な熱交換を達成することができる
ものである。従って、非常にコンパクトな熱交換器が製
造可能となり、また同じサイズの他の熱交換器に比較し
より効率の優れた熱交換器を得ることが可能となる。
た横断面図、第3図は本発明により熱交換器の第2実施
例を示す縦断面図、第4図は本発明による熱交換器の第
3実施例を示す縦断面図、第5図は第4図の■−■線に
沿った横断面図、第6図は本発明により熱交換器の第4
実施例を示す縦断面図及び第7図は本発明による熱交換
器の第5実施例を示す縦断面図である。 10・・・熱交換器、11・・・ケース、12・・・ア
ウタチューブ、13・・・インナチューブ、19・・・
複数の孔、22・・・内壁。
例を示す縦断面図、第4図は本発明による熱交換器の第
3実施例を示す縦断面図、第5図は第4図の■−■線に
沿った横断面図、第6図は本発明により熱交換器の第4
実施例を示す縦断面図及び第7図は本発明による熱交換
器の第5実施例を示す縦断面図である。 10・・・熱交換器、11・・・ケース、12・・・ア
ウタチューブ、13・・・インナチューブ、19・・・
複数の孔、22・・・内壁。
Claims (1)
- ケーシング、該ケーシング内に固定されたアウターチュ
ーブ、該アウターチューブ内に固定され且つ周面に複数
個の孔が供されたインナーチューブ、及び前記複数個の
孔に直接的に面する前記アウターチューブの熱交換面か
ら成ることを特徴とする熱交換器。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB08423320A GB2164438B (en) | 1984-09-14 | 1984-09-14 | Heat exchangers |
GB8423320 | 1984-09-14 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61114093A true JPS61114093A (ja) | 1986-05-31 |
Family
ID=10566740
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60204164A Pending JPS61114093A (ja) | 1984-09-14 | 1985-09-13 | 熱交換器 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4694894A (ja) |
JP (1) | JPS61114093A (ja) |
GB (1) | GB2164438B (ja) |
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