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SPIRAL HEAT EXCHANGER UPDATE_EN meetings

Patent code P190015970
File No. 17074
Posted date Apr 19, 2019
Application number P2018-057850
Publication number P2019-168192A
Date of filing Mar 26, 2018
Date of publication of application Oct 3, 2019
Inventor
  • SAKAI SEIGO
  • HIROKI KATO
Applicant
  • National University Corporation Yokohama National University
Title SPIRAL HEAT EXCHANGER UPDATE_EN meetings
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a spiral heat exchanger which enables improvement of heat exchange performance while inhibiting increase of a device size and maintaining self-purification effect.
SOLUTION: A spiral heat exchanger 1 includes: a first spiral part 2 having a first passage 21 and a second passage 22 which are located adjacent to each other through a first heat transfer wall 4 having a spiral shape; and a second spiral part 3 having a third passage 23 and a fourth passage 24 which are located adjacent to each other through a second heat transfer wall 5 having a spiral shape and located adjacent to the first spiral part 2 through a third heat transfer wall 6. In the third heat transfer wall 6, a first communication hole 11 allowing communication between the first passage 21 and the third passage 23 and a second communication hole 12 allowing communication between the second passage 22 and the fourth passage 24 are formed at a center part.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

スパイラル熱交換器は他種の熱交換器にはない自浄作用を持っている。自浄作用とは、流路内に汚れが付着した際に自己で汚れを剥離させる機能である。スパイラル熱交換器は、低温流体を流入させる流路、及び、高温流体を流入させる流路が、それぞれ単一の流路で構成されている。このため、流路内壁に汚れが付着すると、当該汚れが付着した箇所において、流路が狭くなり流速が速くなるので、流体により当該汚れに及ぼされる剥離力が大きくなる。これによって自浄作用が生じる。

このように、スパイラル熱交換器は、自浄作用を持っているので、汚泥や繊維物を含む媒体の熱交換のために適用することができる。そのため、スパイラル熱交換器は、下水処理施設やバイオガスプラントにおける温調目的や工場における工場排水からの排熱回収目的で使用されている。しかしながら、既存のスパイラル熱交換器は、フィンプレート型などの他種の熱交換器と比べて、熱交換性能が相対的に低くなる傾向にある。このため、近年、スパイラル熱交換器に関して、熱交換性能を向上させるための様々な研究がなされてきた。

特許文献1には、スパイラル中心部にて燃焼させたガスを作動流体として外縁の壁を熱してその熱エネルギーを熱ふく射で放射するスパイラル熱交換器が開示されている。特許文献1には、さらに、上記スパイラル熱交換器の外周表面を覆うように配置され、上記スパイラル熱交換器外周表面から放射される熱輻射を一定方向に放射するための円筒形の反射板を設置する構成の輻射変換及び放射装置が開示されている。特許文献2には、流路内にスペーサーとして円柱を配置することで作動流体の乱流エネルギーを増加させることで伝熱を促進させたスパイラル熱交換器が開示されている。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、工場排水からの熱エネルギー回収や下水処理施設の温調に最適な、スパイラル熱交換器に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
中心部から外縁部へと渦巻き状に延在し第1伝熱壁を介して隣接する第1流路と第2流路を有する第1スパイラル部と、
前記中心部から前記外縁部へと渦巻き状に延在し第2伝熱壁を介して隣接する第3流路と第4流路を有し、前記第3流路及び第4流路が前記第1流路及び第2流路と同軸の渦巻き状になるように、第3伝熱壁を介して前記第1スパイラル部と隣接する第2スパイラル部と、を備え、
前記第3伝熱壁には、前記中心部において、前記第1流路と前記第3流路とを連通する第1連通穴と、前記第2流路と前記第4流路とを連通する第2連通穴が形成され、
前記第1流路は、前記外縁部において第1流体の流入口を有し、前記第3流路は、前記外縁部において前記第1流体の流出口を有し、
前記第4流路は、前記外縁部において第2流体の流入口を有し、前記第2流路は、前記外縁部において前記第2流体の流出口を有する、スパイラル熱交換器。

【請求項2】
 
前記第1流路、前記第2流路、前記第3流路及び前記第4流路の渦巻きの形状は、アルキメデスの螺旋である、請求項1に記載のスパイラル熱交換器。

【請求項3】
 
前記第1流路、前記第2流路、前記第3流路及び前記第4流路の、渦巻きの径方向における流路幅は等しく、
前記第1流路と前記第4流路とは、第3伝熱壁を介して隣接しており、前記第2流路と前記第3流路とは、第3伝熱壁を介して隣接している、請求項2に記載のスパイラル熱交換器。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2018057850thum.jpg
State of application right Published
Reference ( R and D project ) (In Japanese)http://www.es.ynu.ac.jp/academic/dep/lab/00009/index.html
(In Japanese)掲載特許について詳しくお知りになりたい方はHPの「お問い合わせ」ページにてお問い合わせください。


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