[其他]热交换装置

说明书

本发明涉及热交换装置，尤其涉及传热片等的传热体的传热特性的改善。

作为以往的热交换装置所使用的传热体，有一种如第12图所示。

该图是图示以往的传热体的局部斜视图，在图中，（1）是沿流体（A）的流动方向（箭头所示方向）设置的传热体，由传热片、发热体、吸热体、蓄热体及散热体等构成。在第6图中，该传热体（1）多枚层叠起来，各传热体（1a）、（1b）、（1c）间形成流道，流体从其间通过。又，各传热体（1）沿流体的流动方向周期性地弯曲成梯形波形状，且在相邻的传热体间，弯曲的相位是同步的。

这样的传热体在此称为无孔梯形波状板。

第13图是图示现有的其他传热体的局部斜视图，它是将多枚平板状的传热体（1）沿流体（A）的流动方向（用箭头表示）设置的。这样的传热体在此称为平行平板。

第2图是图示上述的传热体的传热特性的特性图，其中无孔梯形波形板的特性用▲标记表示，平行平板的特性用●标记表示。在图中，横轴及纵轴的标记如下：

Re＝v·De/ν：雷诺数

Nu＝h/De/λ：努塞尔数

其中，v：传热体的最大通过风速

De：传热面间间距的2倍

h：传热率

ν：流体的动粘性系数

λ：流体的导热率

从第2图可知，第12图所示的无孔梯形波形板的传热体与第13图所示的平行平板的传热体显示出几乎相同的传热特性。也就是，在第12图所示的传热体中，因为流体是沿传热体流动的，所以可以认为与平行平板的传热特性基本不变。

本发明涉及的热交换装置的构成如下：把有多个通孔的传热体沿着流体的流动方向周期性地弯曲成大致为梯形波形状，使该传热体在相邻的传热体间弯曲的相位同步，多枚并列设置，上述流体的主流不通过上述传热体的通孔而在上述传热体间的流道中流动，所以在传热体的一侧面与另一侧面，通过通孔实现了流体的吸入和喷出，由于在吸入部温度边界层变薄，以及喷出部流体团的替换，因此促进了传热，传热体的传热特性得到改善。

第1图是图示本发明第1实施例中的传热体的局部斜视图，第2图是表示本发明第1实施例及以往的传热体的传热特性的特性图，第3图是图示弯曲流道流动方向的壁面压力变化的说明图，第4图及第5图分别图示本发明第2实施例及第3实施例所涉及的传热体的局部斜视图和局部剖视图，第6图是本发明第4实施例、第5实施例及第6实施例所涉及的传热体的局部剖面图，第7图是图示第4实施例的传热加速率的特性图，第8图是图示本发明第5实施例中的通孔外径与传热加速率的关系的特性图，第9图是图示第6实施例中的开孔率与传热加速率的关系的特性图，第10图是图示第7实施例中传热体的斜面的倾斜角度与管外传热率与风压损失之比的关系的特性图，第11图是第8实施例涉及的传热体的重要部斜视图，第12图及第13图分别是图示以往的传热体的局部斜视图。

实施本发明的最佳形态如下。

第1实施例

第1图是图示本发明第1实施例所涉及的传热体的局部斜视图。本实施例是在第12图所示的传热体上设置了多个通孔（3）而形成的。

把这种传热体（1）（称为多孔梯形波形板）的传热特性用第2图的△标记的实验值来表示。与第12图所示无孔梯形波形板的传热体相比，可以看出其传热特性得到了改善。

其原因如下。

第3图是图示普通弯折流道流动方向的壁面压力变化的说明图（泉他，波形流道内的流动及传热，日本机械学会论文志Vo1.46，No.412）。第3图（a）图示波形流道的剖面，（10a）及（10b）是弯折壁。

第3图（b）图示了该场合两壁流动方向无量钢壁面压力的分布。就该图来看，就同一的流动方向的位置来看，可以明白，正如当壁（10a）的压力高时壁（10b）的压力则低那样，对置壁的压力是相反的。也就是可以明白，当这样的流道层叠起来时，在波形流道壁的两侧（表、里侧）存在壁面压力差，它正如第3图（b）所示，是相对于流动方向而反转的。

因此，第1图所示的传热体（1）因为在其弯曲部附近，波形流道壁的两侧（表、里面）产生壁面压力差，所以部分流体通过通孔（3）而流出。即，如果构成第1图那样的传热体，则在传热体的一侧面及另一侧面，通过通孔（3）实现流体的吸入和喷出，吸入面与喷出面顺着流动方向依次排列。在吸入面，由于边界层可形成得非常薄，所以可得到很大的传热加速效果，而在喷出面，通过流体团的替换，同样能得到高的传热性能，由于这两方面的效果，所以认为可获得非常高的传热加速效果。