JP2009250566A - Multitubular heat exchanger - Google Patents
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Abstract
Description
本願発明は、乾式水クーラとして使用されるシェルアンドチューブタイプの多管式熱交換器に関するものである。 The present invention relates to a shell and tube type multi-tube heat exchanger used as a dry water cooler.
例えば、シェルアンドチューブタイプの多管式熱交換器は、図3に示すように、被冷却流体が流通する胴体1内に多数の伝熱管2,2・・を水平に配設し、該胴体1の両端に、前記伝熱管2,2・・内への冷媒入口4および冷媒出口5となる冷媒出入口部3と、前記伝熱管2,2・・内を流れる冷媒が還流する冷媒還流部6とを配設して構成されている。
For example, as shown in FIG. 3, a shell-and-tube type multi-tube heat exchanger has a large number of
この種の多管式熱交換器は、特許文献1にも開示されているように、従来からよく知られている。 This type of multi-tube heat exchanger has been well known as disclosed in Patent Document 1.
上記構成の多管式熱交換器を乾式水クーラとして使用する場合、図3に示すように、圧縮機11、凝縮器12、膨張機構13および多管式熱交換器14からなる冷凍サイクルに組み込んで使用される。図3において、符号15は水入口、16は水出口である。
When the multi-tube heat exchanger having the above configuration is used as a dry water cooler, it is incorporated into a refrigeration cycle comprising a
上記冷凍サイクルの場合、圧縮機11で圧縮されたガス冷媒が凝縮器12において凝縮液化されて液冷媒となり、該液冷媒が膨張機構13にて減圧された後、蒸発器として機能する多管式熱交換器14に導かれ、該多管式熱交換器14において蒸発気化する過程で水入口15から供給され、水出口16から導出される水Wを冷却することとなっているが、冷媒循環量が十分でないと、図4に示すように、伝熱管2内を流れる液冷媒Xが下部に偏ってしまい、伝熱管2内面の濡れ面が少なくなってしまう。すると、伝熱管2内を流れる液冷媒Xから伝熱管2外を流れる被冷却流体(例えば、水W)への伝熱効率が悪くなってしまうという不具合が発生する。
In the case of the refrigeration cycle, the gas refrigerant compressed by the
本願発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、多管式熱交換器における伝熱管の冷媒流量を増加させることにより、伝熱効率の向上を図ることを目的としている。 This invention is made | formed in view of said point, and aims at improving a heat transfer efficiency by increasing the refrigerant | coolant flow rate of the heat exchanger tube in a multi-tube heat exchanger.
本願発明では、上記課題を解決するための第1の手段として、被冷却流体Wが流通する胴体1内に多数の伝熱管2,2・・を水平に配設し、該胴体1の両端に、前記伝熱管2,2・・内への冷媒入口4および冷媒出口5となる冷媒出入口部3と、前記伝熱管2,2・・内を流れる冷媒が還流する冷媒還流部6とを配設してなる多管式熱交換器において、前記冷媒還流部6に、液冷媒Xが貯溜される液溜まり部7を設けるとともに、該液溜まり部7の液冷媒Xを前記冷媒入口4へ還流させる還流通路8を形成している。
In the present invention, as a first means for solving the above problems, a large number of
上記のように構成したことにより、多管式熱交換器における冷媒還流部6の液溜まり部7に貯溜された液冷媒Xが還流通路8を介して多管式熱交換器における冷媒入口4に還流されることとなり、多管式熱交換器における伝熱管2,2・・に供給される冷媒循環量が液溜まり部8から還流される液冷媒Xの分だけ増加することとなる。従って、各伝熱管2の内面での濡れ面が増加することとなり、伝熱管2内を流れる液冷媒Xから伝熱管2外を流れる被冷却流体水Wへの伝熱効率が向上することとなる。
With the configuration described above, the liquid refrigerant X stored in the
本願発明では、さらに、上記課題を解決するための第2の手段として、上記第1の手段を備えた多管式熱交換器において、前記液溜まり部7の液冷媒Xを前記冷媒入口4へ還流させる冷媒送給手段9を付設することもでき、そのように構成した場合、液溜まり部7に貯溜された液冷媒Xが冷媒送給手段9の送給作用により冷媒入口4へ円滑かつ確実に還流されることとなる。
In the present invention, as a second means for solving the above problem, in the multi-tube heat exchanger provided with the first means, the liquid refrigerant X in the
本願発明では、さらに、上記課題を解決するための第3の手段として、上記第2の手段を備えた多管式熱交換器において、前記冷媒送給手段9として、前記冷媒入口4に連通する入口管10における前記還流通路8の接続部に介設されるエゼクタを採用することもでき、そのように構成した場合、エゼクタ9において生ずる負圧により液溜まり部7に貯溜された液冷媒Xが還流通路8を介して入口管10に供給されることとなり、なんら動力を用いることなく、多管式熱交換器における伝熱管2,2・・への冷媒循環量を増加させることが可能となる。
In the present invention, as a third means for solving the above problems, in the multitubular heat exchanger provided with the second means, the refrigerant feeding means 9 communicates with the refrigerant inlet 4. An ejector interposed in the connection portion of the reflux passage 8 in the
本願発明の第1の手段によれば、被冷却流体Wが流通する胴体1内に多数の伝熱管2,2・・を水平に配設し、該胴体1の両端に、前記伝熱管2,2・・内への冷媒入口4および冷媒出口5となる冷媒出入口部3と、前記伝熱管2,2・・内を流れる冷媒が還流する冷媒還流部6とを配設してなる多管式熱交換器において、前記冷媒還流部6に、液冷媒Xが貯溜される液溜まり部7を設けるとともに、該液溜まり部7の液冷媒Xを前記冷媒入口4へ還流させる還流通路8を形成して、冷媒還流部6の液溜まり部7に貯溜された液冷媒Xが還流通路8を介して冷媒入口4に還流されるようにしたので、伝熱管2,2・・に供給される冷媒循環量が液溜まり部8から還流される液冷媒Xの分だけ増加することとなり、各伝熱管2の内面での濡れ面が増加することとなって、伝熱管2内を流れる液冷媒Xから伝熱管2外を流れる被冷却流体Wへの伝熱効率が向上するという効果がある。
According to the first means of the present invention, a plurality of
本願発明の第2の手段におけるように、上記第1の手段を備えた多管式熱交換器において、前記液溜まり部7の液冷媒Xを前記冷媒入口4へ還流させる冷媒送給手段9を付設することもでき、そのように構成した場合、液溜まり部7に貯溜された液冷媒Xが冷媒送給手段9の送給作用により冷媒入口4へ円滑かつ確実に還流されることとなる。
As in the second means of the present invention, in the multi-tube heat exchanger provided with the first means, a refrigerant feeding means 9 for recirculating the liquid refrigerant X in the
本願発明の第3の手段におけるように、上記第2の手段を備えた多管式熱交換器において、前記冷媒送給手段9として、前記冷媒入口4に連通する入口管10における前記還流通路8の接続部に介設されるエゼクタを採用することもでき、そのように構成した場合、エゼクタ9において生ずる負圧により液溜まり部7に貯溜された液冷媒Xが還流通路8を介して入口管10に供給されることとなり、なんら動力を用いることなく、多管式熱交換器における伝熱管2,2・・への冷媒循環量を増加させることが可能となる。
As in the third means of the present invention, in the multi-tubular heat exchanger provided with the second means, the reflux passage 8 in the
以下、添付の図面を参照して、本願発明の好適な実施の形態について説明する。 Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
この多管式熱交換器は、図1に示すように、被冷却流体である水Wが流通する胴体1内に多数の伝熱管2,2・・を水平に配設し、該胴体1の両端に、前記伝熱管2,2・・内への冷媒入口4および冷媒出口5となる冷媒出入口部である前蓋3と、前記伝熱管2,2・・内を流れる冷媒が還流する冷媒還流部である後蓋6とを配設して構成されている。
As shown in FIG. 1, this multitubular heat exchanger has a number of
上記構成の多管式熱交換器を乾式水クーラとして使用する場合、図1に示すように、圧縮機11、凝縮器12、膨張機構13および多管式熱交換器14からなる冷凍サイクルに組み込んで使用される。図1において、符号15は水入口、16は水出口である。
When the multi-tube heat exchanger having the above configuration is used as a dry water cooler, it is incorporated into a refrigeration cycle comprising a
本実施の形態においては、冷媒還流部である後蓋6には、液冷媒Xが貯溜される液溜まり部7が設けられており、該液溜まり部7の液冷媒Xを前記冷媒入口4へ還流させる還流通路8が形成されている。そして、前記冷媒入口4に連通する入口管10における前記還流通路8の接続部には、前記液溜まり部7の液冷媒Xを前記冷媒入口4へ還流させる冷媒送給手段として機能するエゼクタ9が介設されている。該エゼクタ9は、前記入口管10を流れる液冷媒Xの流速を加速する加速部9aを備えており、該加速部9aの直下流側に前記還流通路8が接続されている。従って、このエゼクタ9においては、前記加速部9aの直下流側に負圧が生ずることとなり、該負圧により還流通路8を介して液溜まり部7の液冷媒Xが冷媒入口4へ還流されることとなる。
In the present embodiment, the rear lid 6 which is a refrigerant recirculation part is provided with a
上記冷凍サイクルの場合、圧縮機11で圧縮されたガス冷媒が凝縮器12において凝縮液化されて液冷媒となり、該液冷媒が膨張機構13にて減圧された後、蒸発器として機能する多管式熱交換器14に導かれ、該多管式熱交換器14において蒸発気化する過程で水入口15から供給され、水出口16から導出される水Wを冷却することとなっている。
In the case of the refrigeration cycle, the gas refrigerant compressed by the
ところで、本実施の形態においては、後蓋6の液溜まり部7に貯溜された液冷媒Xがエゼクタ9の下流側に生ずる負圧により還流通路8を介して冷媒入口4に還流されることとなっているので、伝熱管2,2・・に供給される冷媒循環量が液溜まり部8から還流される液冷媒Xの分だけ増加することとなる。つまり、冷凍サイクルにおける冷媒循環量Gと還流通路8を介して還流する冷媒還流量gとの合計が多管式熱交換器における冷媒供給量となり、図2に示すように、各伝熱管2の内面での濡れ面が増加することとなる。その結果、伝熱管2内を流れる液冷媒Xから伝熱管2外を流れる水Wへの伝熱効率が向上する。
By the way, in the present embodiment, the liquid refrigerant X stored in the
しかも、液溜まり部7の液冷媒Xを前記冷媒入口4へ還流させる冷媒送給手段として、冷媒入口4に連通する入口管10における還流通路8の接続部に介設されるエゼクタ9を採用したことにより、エゼクタ9において生ずる負圧により液溜まり部7に貯溜された液冷媒Xが還流通路8を介して入口管10に供給されることとなり、なんら動力を用いることなく、多管式熱交換器における伝熱管2,2・・への冷媒循環量を増加させることが可能となる。
In addition, an
上記実施の形態においては、冷媒送給手段としてエゼクタを採用しているが、還流通路の途中にポンプを介設して冷媒送給手段とすることもできる。 In the above embodiment, an ejector is employed as the refrigerant feeding means. However, a pump may be provided in the middle of the recirculation passage to serve as the refrigerant feeding means.
なお、上記実施の形態においては、冷媒が胴体内を1往復することとなっているが、胴体内を冷媒が2往復する場合にも本願発明は適用可能である。その場合においても、液溜まり部は、冷媒還流部に設けられる。 In the above embodiment, the refrigerant reciprocates once in the body, but the present invention can also be applied to the case where the refrigerant reciprocates twice in the body. Even in that case, the liquid reservoir is provided in the refrigerant recirculation part.
本願発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜設計変更可能なことは勿論である。 The invention of the present application is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that the design can be appropriately changed without departing from the gist of the invention.
1は胴体
2は伝熱管
3は冷媒出入口部(前蓋)
4は冷媒入口
5は冷媒出口
6は冷媒還流部(後蓋)
7は液溜まり部
8は還流通路
9は冷媒送給手段(エゼクタ)
10は入口管
Wは被冷却流体(水)
Xは液冷媒
1 is a
4 is a refrigerant inlet 5 is a refrigerant outlet 6 is a refrigerant recirculation part (rear cover)
7 is a liquid reservoir 8 is a
10 is the inlet pipe W is the fluid to be cooled (water)
X is liquid refrigerant
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008101327A JP2009250566A (en) | 2008-04-09 | 2008-04-09 | Multitubular heat exchanger |
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JP2008101327A JP2009250566A (en) | 2008-04-09 | 2008-04-09 | Multitubular heat exchanger |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2012241910A (en) * | 2011-05-13 | 2012-12-10 | Mayekawa Mfg Co Ltd | Dry type evaporator, and method for improving cop of existing dry type evaporator |
WO2022113815A1 (en) * | 2020-11-27 | 2022-06-02 | 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 | Refrigeration machine |
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2008
- 2008-04-09 JP JP2008101327A patent/JP2009250566A/en active Pending
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