JPS61501224A - 熱交換器 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 熱交換器 本発明は熱ポンプなどの中で、２個の媒体、特にガスと液体との間で熱交換をす る熱交換器に関し、該熱交換器は、一方の媒体が通過し、且つ一端に置かれた入 口と他端に置かれた出口とを持つ細長いほぼ円筒型の空間と、前記空間を半径方 向に形成し、且つ他方の媒体が通過するよう予定されている空間の境界を決める らせん壁とを有する。

ケーシングの端部に一方の媒体、なるべくガス用の入口、出口が夫々設けられた ほぼ円筒型のケーシングと、前記ケーシングの中の空間内に置かれたらせんバイ ブコイルとから成る熱交換器は知られており、このコイルを通して他方の媒体、 なるべく液体を流すことが出来る。

それ自身知られているように、媒体は反対方向に流れることが出来るのが望まし い。ケーシングの一端に入る熱い媒体は最初に回転運動を持ち、それゆえ媒体は バイブコイルに沿って通り過ぎるが、この運動は速やかに減少し、ガスはケーシ ング、即ちバイブらせん内の”１１を通してほぼ直線に流れ、その結果入口から 遠いケーシングのこの部分内での熱交換は不十分となる。

本発明の目的は、上記型の熱交換器を修正することにより相当に改善された効率 を得ることである。

本発明による装置の実質的な特徴は、円筒型空間への入口が接線方向に置かれ、 それにより入口を通る接線が壁のらせんから引出される接線とほぼ平行であり、 且つ円筒型空間の２個の端部の間にいくつかの部材が置かれ・部材は予定される 循環運動を確保し、空間の中心部分を軸線方向にほぼ封鎖し、コイル巻きの間の 中間空間を、壁に向けて外方に案内することにより、媒体が前記空間を通して流 れる媒体循環を維持する案内要素として使うようにされる。

本発明による熱交換器の実施例を次に、添付図面を参照してより詳しく述べる。

第１図は本発明による熱交換器の断面図、第２図は循環を維持する部材の実施例 の斜視図、第３図、第４図は同じ部材の２種の他の実施例、第５図は他の実施例 の部分の断面図、 第６図は第５図により適用された構造の図解縮小図、第７図は熱交換器のさらに 別の実施例の部分の一部断面化した図面である。

図面において、符号１はほぼ円筒型のケーシングを示し、ケーシングは一方の媒 体、即ちガスが通る空間即ち部屋を構成する。ケーシングの一端に接線方向の入 口３が置かれ、入口を経て熱ガス源例えば熱ポンプ内のコンプレッサからの熱ガ スが空間２内に流れる。ケーシング１の中の空間２の中にらせん巻きのバイブコ イル４が置かれ、コイルは入口５、出口６を持っている。ケーシング１の出ロア は軸線方向であるが、もちろん接線方向に置いてもよい。

回転運動は接線方向の入口３により流入する媒体に与えられ、始めの段階でこの 運動を確保するため、ケーシングの端壁８に同心に置かれた案内面９が置かれる 。入口開口を通ったあと、媒体はそれにより案内面９とケーシング１の壁と０間 に置かれたｉ＊ｉｏにより案内され、空間２の壁に沿って進む。

媒体が案内面９とケーシング１との間の溝１０を出て　−から、媒体はバイブコ イル４に沿って、主としてコイル巻きの間の中間面１１の中に進む。速度が徐々 に減少すると、遠心力の作用は減少し、それゆえ媒体は代りにコイルバイブ内の 空間を通して進み、熱交換は相当に減少する。

この事を避けるため、及び回転運動を維持するため、本発明によりバイブコイル ４の２個の端部の間の少なくとも一点の所に、循環を維持する部材が謂かれる。

第１図による実施例では、この部材はケーシング１の内径に近く接する直径を持 つワッシャ１２から成る。ワッシャには切れ目１３が設けられ、且つらせんに曲 げられ、それゆえワッシャはバイブコイル４のコイル巻きの間に挿入される。

例えばワッシャ１２など循環を維持する１個又はそれ以上の部材がバイブコイル ４内の少なくとも一点に置かれる時、比較的高速でなお流れるガスは再びらせん 通路内に押込まれ、それによりガスは再びバイブコイルと藩に接触するようにな る。

第１図、第２図に示すワッシャ１２の代りに、第３図に示すように、パイプコイ ルの中の自由空間内に置かれる棒１４上を通る１個又はそれ以上のプラグ１２′ を使うことも可能である。又プラグ状′の部材１２“を形成し、これをバイブコ イル４内に取付けて、コイルにより保持することも可能である。このようなプラ グには傾斜した端面１５を設けるのが好ましい。

ワッシャ１２はプラグ１２’、１２“と同様、媒体を空間２の周辺に向けて外方 に押圧し、それにより媒体をパイプコイル巻きの間の中間空間１１を通るように たどらせる。この事が媒体に回転運動を与える。

ここに考えられている実施例の熱交換器内に上記の型の部材を配置することによ り、この部材の無い熱交換器と比べて約５０％の効率の増加が得られることが見 出されている。

第５図による実施例では、ケーシング１の壁それ自体は、ケーシング壁及びバイ ブコイル４の代りにらせん型のＩ、ｉ１６を構成するようならせん型であり、樋 は軸線方向に等間隔のらせん***１７により形成される。前記壁１６．１７を越 えて半径方向に見られるように、ここには他方の媒体が流れる空間がある。

本発明により、又この実施例では、空間２′を通る軸線方向の流れを防ぎ、空間 ２′内のガスをらせん壁に向けて外方に運ぶようにされた部材１２’、１２“が ある。

第５図による実施例は特に、合成熱交換器即ち第６図に示すようにいくつかの装 Ｕが共通容器１８内に装架され、且つ槽は液体用の貫通流叉間を構成している合 成熱交換器に適している。

第７図によるさらに別の実施例では、バイブコイル４はケーシング１の壁の代り に、それ自体ケーシング壁として形成され、それゆえＷ！着して巻かれたバイブ の巻きは符号１９で示すように一緒に溶接又は半田付けされる。

又この場合、空間２′内の媒体をらせん壁に向けて外方に動かすようにされた防 止部材１２′が挿入される。

本発明は上記及び図示したものに制限されるものとは考えてなく、請求の範囲内 で色々に修正することが出来る。

国際ｖ４交報告

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. １．熱ポンプなどの中で２個の媒体、特にガスと液体との間で熱交換をする熱交 換器にして、一方の媒体が通り、且つ一端に置かれた入口（３）と、他端に置か れた出口（７）とを持つ細長いほぼ円筒型の空間（２）と、前記空間を半径方向 に形成し、且つ前記他方の媒体が流れるように考えられた空間の境界を決めるら せん壁とを有する熱交換器において、前記円筒型空間（２）内への前記入口（３ ）は接線方向に置かれ、それにより前記入口を通る接線は前記壁のらせんから引 出される接線とほぼ平行である事、前記円筒型空間の２個の端部の間に、予定さ れた循環運動を確保し、軸線方向に前記空間の中心部分をほぼ封鎖し、且つ前記 コイル巻きの間の中間空間（１１）を前記媒体を前記壁に向けて外方に案内する ことにより前記媒体が前記空間（２）を通して流れるよう維持する案内要素とし て使うようにされたいくつかの部材（１２，１２′，１２”）が置かれている事 を特徴とする熱交換器。
2. ２．請求の範囲第１項記載の熱交換器において、前記封鎖部材はパイプコイル（ ４）内に適合するほぼらせん型に曲げられた半径方向に切れ目のあるワツシヤ（ １２）から成り、前記コイルは前記ケーシング内に置かれ、且つ前記他方の媒体 が通るようにされ、前記パイプコイルは中心自由空間の境界を決めるらせん壁を 形成している事を特徴とする熱交換器。
3. ３．請求の範囲第１項記載の熱交換器において、前記封鎖部材は、前記中心自由 空間内に置かれた棒（１４）上を通り、且つ前記空間の内径とほぼ接する外径を 持つプラグ（１２′）から成ることを特徴とする熱交換器。
4. ４．請求の範囲第１項記載の熱交換器において、前記封鎖部材は前記媒体の流れ る方向に向く傾斜端面（５）を持つ円筒型プラグ（１２”）から成ることを特徴 とする熱交換器。
5. ５．請求の範囲第２項又は第３項記載の熱交換器において、前記円筒型空間（２ ）を形成する前記ケーシング（１）は、その閉じた端部の所に接線方向の入口（ ３）と、前記端壁（８）から軸線方向に前記空間（２）の中に突出し、且つ前記 ケーシング壁から半径方向に離隔され、前記入口（３）を経て入る前記媒体用の 初期案内を構成するようにされた同心に置かれた案内面（９）とを持つことを特 徴とする熱交換器。
6. ６．請求の範囲第１項記載の熱交換器において、前記他方の媒体は前記一方の媒 体から貫流空間の境界を決めるほぼ円筒型ケーシング（１）内に置かれたらせん パイプコイルを通して流れるようにされていることを特徴とする熱交換器。
7. ７．請求の範囲第１項記載の熱交換器において、前記ほぼ円筒型の空間（２）は 、中間***（１７）により境界を決められる少なくとも１個のらせん型に延在す る樋（１６）を設けるらせん型の浮き出しなどが設けられた壁により境界を決め られ、前記封鎖部材は前記***に沿つて計つた前記空間内の直径にほぼ対応する 直径を持つていることを特徴とする熱交換器。
8. ８．請求の範囲第１項記載の熱交換器において、前記ほぼ円筒型の空間（２）は 密着して巻かれたパイプ巻きを持つらせんパイプコイル（４）から成り、前記パ イプ巻きは接触面の外側で一緒に溶接（１９）又は半田付けされていることを特 徴とする熱交換器。