【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水や燃料等の各種液体を加熱ガスによって瞬時に蒸発させる蒸発器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の蒸発器は、小隙を有して多数のプレートフィンを並列すると共に、それらに複数の円形チューブを貫通させ、その貫通部を伝熱的に接触固定させたものである。そしてチューブ内に過熱蒸気等の高温の加熱流体を流通させ、チューブ外面及びフィン側に液体を散布又は噴霧し、それを瞬時に蒸発させるものである。
また、円形チューブとプレートフィンとの組合せに代えて、偏平チューブとコルゲートフィンとを組合せ、偏平チューブ内に高温の加熱ガスを流通させることも考えられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような蒸発器は、散布される液体の流量が多いときや、蒸発器の運転開始当初等のようにフィン表面温度が低い場合、プレートフィンやコルゲートフィンの表面に散布された液体が、その表面張力により球状になることがある。すると、フィンと液体との熱交換が低下すると共に、フィン側の流体の圧力損失が増加する。
そこで、本発明は係る欠点を解消することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の本発明は、互いに平行に並列され、夫々内部に加熱流体（１） が流通する複数の偏平チューブ（２） と、隣り合う偏平チューブ（２） 間に配置された複数のコルゲートフィン（３） と、を具備し、
そのコルゲートフィン（３） の表面に液滴拡散用の多数の微細な溝（４） が形成され、
そのコルゲートフィン（３） および偏平チューブ（２） の外面側に、被蒸発用の液体（５） が供給される蒸発器である。
【０００５】
請求項２に記載の本発明は、請求項１において、
前記偏平チューブ（２） の横断面の長軸およびコルゲートフィン（３） の幅方向が重力方向に位置し、それらの外面に液体（５） が散布又は噴霧されるように構成された蒸発器である。
【０００６】
【発明の実施の形態】
次に、図面に基づいて本発明の実施の形態につき説明する。
図１は本発明の蒸発器の要部説明図であり、図２は同蒸発器に用いられるコルゲートフィン３の略図、図３はその横断面略図である。
この蒸発器は、並列された多数の偏平チューブ２とそれらの間にろう付け固定されたコルゲートフィン３と、夫々の偏平チューブ２が貫通するケーシング６と、ケーシング６の両端部に被嵌される一対のガスヘッダ７とを有する。そしてその蒸発器の上方に液ヘッダ９に連通する複数の枝管１０が突設され、夫々の枝管１０にノズル１１が設けられている。
【０００７】
偏平チューブ２はその内部にインナーフィン１２が設けられ、その横断面の長軸が重力方向に並列される。それと共に、コルゲートフィン３の幅方向が重力方向に位置する。このコルゲートフィン３の表面には、液滴拡散用の多数の溝４が図２及び図３の如く形成されている。即ち、この例ではコルゲートフィン３の幅方向に多数の溝４が並列されている。
コルゲートフィン３はその板厚が一例として０．２ｍｍ程度のものであり、そこに深さ０．１ｍｍ程の溝４が無数に並列されている。
なお、図２及び図３は略図であり、溝４の数は可能な限り多く形成される。
【０００８】
次に、一対のガスヘッダ７には夫々パイプ８の一端が連通する。そしてこのパイプ８を介し、一方のガスヘッダ７に加熱流体１として加熱ガス又は過熱蒸気が供給され、各偏平チューブ２内を流通して他方のガスヘッダ７からそれが流出される。そして液ヘッダ９には液体５として水や燃料等が供給され、それが夫々のノズル１１から偏平チューブ２の外面およびコルゲートフィン３の表面に散布又は噴霧される。すると、その液体５は直ちに図５の如く溝４の存在により拡散し、加熱流体１によってそれが直ちに蒸発する。蒸発体は図示しないダクトを介して外部に導かれる。
【０００９】
次に、図６は本発明の蒸発器のコルゲートフィン３の他の実施の形態であり、この例は無数の溝４がＶ字状にその表面に形成されたものである。このようにすることにより、溝４に液滴１３を確実に保持し、それが下方に流下するのを防止できる。
次に、図７は本発明のさらに他の蒸発器に用いられるコルゲートフィン３の斜視略図であり、この例では無数の溝４がコルゲートフィン３の表面にクロス状に形成されたものである。
なお、溝４はコルゲートフィン３成形用の一対のフィンロールの表面に多数の凸条を形成することにより、コルゲートフィン３の成形時に同時にそれを設けることができる。
【００１０】
【発明の作用・効果】
本発明の蒸発器は、コルゲートフィン３の表面に液滴拡散用の多数の微細な溝４が形成されているため、コルゲートフィン３の表面に付着した液滴１３は、その平面方向に拡散され、加熱流体１によって効率良く直ちに蒸発させることができる。
上記構成において、偏平チューブ２の横断面の長軸およびコルゲートフィン３の幅方向を重力方向に位置し、それらの外面に液体５を散布又は噴霧することができる。この場合には、さらに効率良く液体を蒸発させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の蒸発器の斜視略図。
【図２】同蒸発器に用いられるコルゲートフィン３の斜視略図。
【図３】同コルゲートフィン３の横断面拡大図。
【図４】従来型コルゲートフィン３の液滴１３の付着状態を示す説明図。
【図５】本発明の蒸発器の液滴１３の付着状態を示す説明図。
【図６】本発明の蒸発器のコルゲートフィン３の他の例を示す斜視略図。
【図７】同さらに他の例を示すコルゲートフィン３の斜視略図。
【符号の説明】
１ 加熱流体
２ 偏平チューブ
３ コルゲートフィン
４ 溝
５ 液体
６ ケーシング
７ ガスヘッダ
８ パイプ
９ 液ヘッダ
１０ 枝管
１１ ノズル
１２ インナーフィン
１３ 液滴[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an evaporator that instantaneously evaporates various liquids such as water and fuel by a heating gas.
[0002]
[Prior art]
In a conventional evaporator, a large number of plate fins are arranged side by side with small gaps, a plurality of circular tubes are penetrated therethrough, and the penetrating portions are heat-conductively fixed. Then, a high-temperature heating fluid such as superheated steam is circulated in the tube, and the liquid is sprayed or sprayed on the outer surface of the tube and the fin side to evaporate the liquid instantaneously.
Further, instead of the combination of the circular tube and the plate fin, a flat tube and a corrugated fin may be combined to flow a high-temperature heating gas through the flat tube.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
The evaporator as described above, when the flow rate of the liquid to be sprayed is large, or when the fin surface temperature is low such as at the beginning of operation of the evaporator, the liquid sprayed on the surface of the plate fins or corrugated fins, It may be spherical due to its surface tension. Then, the heat exchange between the fin and the liquid decreases, and the pressure loss of the fluid on the fin side increases.
Therefore, an object of the present invention is to eliminate such a drawback.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The present invention according to claim 1 has a plurality of flat tubes (2) arranged in parallel with each other and through which a heating fluid (1) flows, and a plurality of flat tubes (2) arranged between adjacent flat tubes (2). And a corrugated fin (3).
On the surface of the corrugated fin (3), a number of fine grooves (4) for diffusing droplets are formed.
This is an evaporator in which the liquid to be evaporated (5) is supplied to the outer surface side of the corrugated fin (3) and the flat tube (2).
[0005]
The present invention described in claim 2 is based on claim 1,
The evaporator is configured such that the long axis of the cross section of the flat tube (2) and the width direction of the corrugated fin (3) are located in the direction of gravity, and the liquid (5) is sprayed or sprayed on their outer surfaces. is there.
[0006]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is an explanatory view of a main part of an evaporator of the present invention, FIG. 2 is a schematic view of a corrugated fin 3 used in the evaporator, and FIG. 3 is a schematic cross-sectional view thereof.
This evaporator is fitted to a number of flat tubes 2 arranged in parallel, corrugated fins 3 brazed and fixed between them, a casing 6 through which each flat tube 2 passes, and both ends of the casing 6. And a pair of gas headers 7. A plurality of branch pipes 10 communicating with the liquid header 9 are protruded above the evaporator, and each branch pipe 10 is provided with a nozzle 11.
[0007]
The flat tube 2 has an inner fin 12 provided therein, and the major axes of the cross sections are arranged in parallel in the direction of gravity. At the same time, the width direction of the corrugated fin 3 is located in the direction of gravity. On the surface of the corrugated fin 3, a number of grooves 4 for diffusing liquid droplets are formed as shown in FIGS. That is, in this example, a large number of grooves 4 are arranged in the width direction of the corrugated fin 3.
The corrugated fin 3 has a plate thickness of about 0.2 mm as an example, and grooves 0.1 having a depth of about 0.1 mm are lined up innumerably.
2 and 3 are schematic diagrams, and the number of grooves 4 is formed as much as possible.
[0008]
Next, one end of a pipe 8 communicates with each of the pair of gas headers 7. A heating gas or superheated steam is supplied as heating fluid 1 to one gas header 7 via the pipe 8, flows through each flat tube 2, and flows out from the other gas header 7. Then, water, fuel, or the like is supplied to the liquid header 9 as the liquid 5, and the liquid 5 is sprayed or sprayed from the respective nozzles 11 onto the outer surface of the flat tube 2 and the surface of the corrugated fin 3. Then, the liquid 5 is immediately diffused due to the presence of the groove 4 as shown in FIG. The evaporator is guided outside through a duct (not shown).
[0009]
Next, FIG. 6 shows another embodiment of the corrugated fin 3 of the evaporator of the present invention. In this embodiment, an infinite number of grooves 4 are formed on the surface of the corrugated fin 3 in a V-shape. In this manner, the droplet 13 can be reliably held in the groove 4 and can be prevented from flowing downward.
Next, FIG. 7 is a schematic perspective view of a corrugated fin 3 used in still another evaporator of the present invention. In this example, an infinite number of grooves 4 are formed in a cross shape on the surface of the corrugated fin 3.
The grooves 4 can be formed at the same time when the corrugated fins 3 are formed by forming a large number of ridges on the surfaces of a pair of fin rolls for forming the corrugated fins 3.
[0010]
[Action and Effect of the Invention]
In the evaporator of the present invention, since many fine grooves 4 for droplet diffusion are formed on the surface of the corrugated fin 3, the droplets 13 attached to the surface of the corrugated fin 3 are diffused in the plane direction. In addition, the heating fluid 1 allows efficient and immediate evaporation.
In the above configuration, the long axis of the cross section of the flat tube 2 and the width direction of the corrugated fin 3 are positioned in the direction of gravity, and the liquid 5 can be sprayed or sprayed on the outer surfaces thereof. In this case, the liquid can be more efficiently evaporated.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic perspective view of an evaporator according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic perspective view of a corrugated fin 3 used in the evaporator.
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the corrugated fin 3;
FIG. 4 is an explanatory view showing an attached state of a droplet 13 on a conventional corrugated fin 3;
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a state of attachment of droplets 13 of the evaporator of the present invention.
FIG. 6 is a schematic perspective view showing another example of the corrugated fin 3 of the evaporator of the present invention.
FIG. 7 is a schematic perspective view of a corrugated fin 3 showing still another example.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heated fluid 2 Flat tube 3 Corrugated fin 4 Groove 5 Liquid 6 Casing 7 Gas header 8 Pipe 9 Liquid header 10 Branch pipe 11 Nozzle 12 Inner fin 13 Droplet