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伝熱装置

シーズコード S130011024
掲載日 2013年6月7日
研究者
  • 西野 耕一
  • 宋 吉達
技術名称 伝熱装置
技術概要 本発明は、熱搬送流体と伝熱接触する線型又は管状の伝熱体(伝熱管T)と、該伝熱体に対して熱伝達可能に一体化した伝熱フィン(プレートフィンF)と、伝熱体近傍を流動する前記熱搬送流体を伝熱体背後の剥離後流領域Cに導き、該剥離後流領域を減縮するとともに、後方に縦渦流を発生させる伝熱フィン上の縦渦発生翼10とを備えている。伝熱体の各側には、複数の縦渦発生翼がスパン方向に配列され、各縦渦発生翼は、熱搬送流体を同方向に変向させ、該熱搬送流体を前記伝熱体の後方領域に導くように、互いに平行に配置され、各縦渦発生翼を乗り越えた熱搬送流体が縦渦流を形成するように熱搬送流体の上流側に向かって高さが漸減する形態になっている。隣り合う縦渦発生翼は、下流側から見て、縦渦発生翼の1/3~2/3のスパン方向範囲(Y方向範囲)において互いに重なり合うように配置する。伝熱体の各側に配列した複数の縦渦発生翼の後端部は、伝熱体に接近するにつれて熱搬送流体の流れ方向(X方向)後方に段階的且つ相対的にずれるように配置し、伝熱体に最も接近した縦渦発生翼の後端部は、伝熱体の後端部の側方(スパン方向)又はその上流側に位置するようにする。
画像

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研究分野
  • 熱交換器,冷却器
  • 熱伝導
展開可能なシーズ 気流速度を比較的低速に設定した場合であっても、熱搬送流体の圧力損失の増大を抑制しつつ伝熱効果を促進することができる伝熱装置を提供する。
伝熱体の各側には、複数の縦渦流が、縦渦発生翼の後方に形成される。下流側に並列に延びる複数の縦渦流は、かなりの距離に亘って下流方向に持続し、熱搬送流体と伝熱フィンとの伝熱作用を促進する。縦渦発生翼は又、熱搬送流体を伝熱体の背後領域に案内し、死水領域を減縮し、伝熱体の伝熱効果を促進する。また、伝熱効果比(j/j0)が、縦渦発生翼を設置した場合の無次元熱伝達率(j)と、縦渦発生翼を設置しない場合の無次元熱伝達率(j0)との比率として定義され、圧力損失比(f/f0)が、縦渦発生翼を設置した場合の圧力損失係数(f)と、縦渦発生翼を設置しない場合の圧力損失係数(f0)との比率として定義され、レイノルズ数Re=400~500の流体に対し、伝熱効果比(j/j0)≧1.40、伝熱効果比(j/j0)/圧力損失比(f/f0)>1.0の特性が、縦渦発生翼によって設定される伝熱装置を提供できる。
用途利用分野 暖房装置、冷房装置、空調装置、ボイラー
出願特許   特許 国際特許分類(IPC)
( 1 ) 国立大学法人横浜国立大学, . 西野 耕一, 宋 吉達, . 伝熱装置. . 2009-06-11
  • F28F  13/12     

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