JP4035899B2 - Gas cooler - Google Patents
Gas cooler Download PDFInfo
- Publication number
- JP4035899B2 JP4035899B2 JP25151498A JP25151498A JP4035899B2 JP 4035899 B2 JP4035899 B2 JP 4035899B2 JP 25151498 A JP25151498 A JP 25151498A JP 25151498 A JP25151498 A JP 25151498A JP 4035899 B2 JP4035899 B2 JP 4035899B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- heat transfer
- outlet
- inlet
- coolant
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガスクーラに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
ターボコンプレッサのガスクーラは、ターボ圧縮機で圧縮されて温度上昇されたガスを冷却するものであり、ターボ圧縮機の下流側に接続されている。
【0003】
図8に示すように、ガスクーラ30は、胴31の一端部にガスの入口32を設けると共に他端部にガスの出口33を設け、さらに胴31の一端面に冷却液の入口34と出口35を設け、その入口34と出口35を結んで多数の伝熱管36を胴31内に設けたものであり、伝熱管36には多数のフィン37が設けられている。
【0004】
また、胴31内には、ガス入口32から胴31内に入るガスを伝熱管36に対して直交させて流し、かつ、複数回折り返してガス出口33へ導くように流路を区画する邪魔板38,39が設けられている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図8に示すようなターボ圧縮機40とガスクーラ30を多段に接続して圧縮率を高めるようにしたターボコンプレッサの場合、レイアウト上の制約から胴31の両端に形成されるガスの出口33と入口32が段ごとに入れ替わってしまう。
【0006】
このとき、ガス出口33が冷却水入口34側の端にあるガスクーラ30は効率よくガスを冷却することができ、ガス出口33が冷却水入口34側とは反対側の端にあり、伝熱管36がガス流路を巡ってからガス出口33に至るガスクーラ41は同じフィン面積、同じ冷却水流量であってもガス出口33が冷却水入口34位置にあるガスクーラ30ほど効率よくガスを冷却することはできないという課題がある。
【0007】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、伝熱管がガス流路を巡ってからガス出口に至っても良好にガスを冷却することのできるガスクーラを提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、胴の一端部にガスの入口を、他端部にガスの出口を設け、さらに胴の一端面に冷却液の入口と出口を設け、その入口と出口とを結んで胴内に多数の伝熱管を設けたガスクーラにおいて、上記胴内に、複数の邪魔板を設けて、上記ガス入口から上記ガス出口に至るガスが伝熱管に対して直交してから折り返すよう折り返し流路を形成し、その各折り返し流路の冷却液出口側伝熱管とガス出口側折り返し流路の冷却液入口側伝熱管に多数のフィンを設け、ガス入口側折り返し流路の冷却液入口側伝熱管にフィンを取り付けないようにしたものである。
【0009】
【発明の実施の形態】
本発明の好適実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【0010】
図1、図2、図3及び図4に示すように、ガスクーラ1は、胴2と、胴2内に設けられた多数の伝熱管3と、伝熱管3に設けられた多数のフィン4とからなる。
【0011】
胴2は、一端側の側面(一端部)にガスの入口5を有し、他端側の側面(他端部)にガスの出口6を有する。
【0012】
また、胴2の一端側の端面(以下、一端面という)には伝熱管3に流す冷却液たる冷却水の入口7と出口8とが形成されている。具体的には、冷却液出口8はガス入口5に近接する位置に配されており、冷却液入口7は、冷却液出口8のガス流下流側に配されている。
【0013】
冷却液の入口7と出口8は、一端面上に互いに隣接して形成されており、図5に示すように、胴2の一端側には冷却液入口7から流入する冷却液を一旦溜める入口側ヘッド9が設けられると共に、伝熱管3を流れてガスクーラ1外に流出させる冷却液を一旦溜める出口側ヘッド10が設けられている。
【0014】
各伝熱管3は、銅製のチューブからなり、略U字状に形成されている。それぞれの伝熱管3は、一端を入口側ヘッド9に接続されると共に他端を出口側ヘッド10に接続されており、入口側ヘッド9に流入された冷却液を多数の伝熱管3中に分岐して流入させたのち、出口側ヘッド10内に流して合流させるようになっている。
【0015】
また、特に伝熱管3は、ガス入口5とガス出口6の近傍まで設けられており、後述するガス出入口5,6近傍まで延長されるフィン4を冷却するようになっている。
【0016】
胴2内には、ガス入口5からガス出口6に至るガスが伝熱管3に対して直交してから折り返すよう折り返し流路を区画形成し、ガスの流速を増加させるための邪魔板11,12が2枚設けられている。
【0017】
具体的には、邪魔板11,12は、ガス入口5の胴2中央側から伝熱管3に対して直交して延びる第1邪魔板11と、ガス出口6の胴2中央側から伝熱管3に対して直交して延びる第2邪魔板12とからなる。第1邪魔板11と第2邪魔板12は、互いに反対方向に延びており、邪魔板11,12先端と胴2内面との間にガスを流す折り返し部13,14を形成している。
【0018】
そして、胴2内に、ガス入口5から入って伝熱管3に対して直交するガス入口側折り返し流路15と、第1邪魔板11を挟んで折り返される中央折り返し流路16と、第2邪魔板12を挟んで再度折り返されガス出口6に接続されるガス出口側折り返し流路17とからなる折り返し流路18を形成するようになっている。
【0019】
フィン4は、冷却液出口8に接続される直線状の冷却液出口側(復路側)伝熱管19と、冷却液入口7に接続される直線状の冷却液入口側(往路側)伝熱管20のうちガス出口側折り返し流路17を横断する出口横断部21とにのみ多数設けられており、出口横断部21の冷却液入口7側には設けられていない。
【0020】
また、フィン4はガス入口側折り返し流路15にあってはガス入口5近傍まで延長するように折り返し流路18の折り返し部13,14のフィン4より大きく形成されており、ガス出口側折り返し流路17にあってはガス出口6近傍まで延長するように折り返し部13,14のフィン4より大きく形成されている。そして、伝熱管3の出口横断部21の冷却液入口7側にフィン4を設けた場合とフィン面積を同等にするようになっている。
【0021】
フィン4は、それぞれ伝熱管3の外周に略等間隔にかしめて固定されている。
【0022】
次に作用を述べる。
【0023】
冷却液入口7から冷却液を流し、ガス入口5から冷却すべきガスを流入させると、冷却液は入口側ヘッド9内に流入し、入口側ヘッド9から各伝熱管3内に分岐されて流れる。そして、冷却液は、冷却液入口側伝熱管20内を流れてガス入口側折り返し流路15と中央折り返し流路16とを横断し、ガス出口側折り返し流路17の出口横断部21に流れる。
【0024】
このとき、冷却液入口側伝熱管20にはガス出口側折り返し流路17の出口横断部21に至るまでフィン4は設けられていないため、ガス入口側折り返し流路15と中央折り返し流路16では熱交換は行われず、冷却液は冷えたままの状態で出口横断部21に至り、出口横断部21に設けられたフィン4で始めてガスと熱交換される。
【0025】
そして、冷却液は冷却液出口側伝熱管19内へ流れ、ガス出口側折り返し流路17、中央折り返し流路16、ガス入口側折り返し流路15の順に横断して出口側ヘッド10内に流れて合流される。
【0026】
ガスは、ガス入口5から胴2内に流入し、ガス入口側折り返し流路15を伝熱管3と直交するようにして流れる。このとき、ガス入口5近傍の冷却液出口側伝熱管19内を流れる冷却液は冷却液出口近傍の比較的温まった冷却液であるが、フィン4はガス入口5近傍まで延びて大きく、かつ、熱交換するガスも胴2内で最も温度の高い最上流のガスであるため良好に熱交換される。
【0027】
そして、冷却液入口側伝熱管20と交差して折り返し、中央折り返し流路16へ流れて再度冷却液入口側伝熱管20と交差する。このとき、冷却液入口側伝熱管20にはフィン4が設けられておらず、冷却液入口側伝熱管20の表面積もフィン4の表面積と比較すると微々たるものであるため、冷却液−ガス間の熱交換はほとんど行われず、冷却液は暖められない。
【0028】
その後、ガスは、冷却液出口側伝熱管19と交差して折り返し、ガス出口側折り返し流路17へ流れて再度冷却液出口側伝熱管19と交差する。このとき、冷却液出口側伝熱管19にはフィン4が設けられており、ガスは中央折り返し流路16で冷却液出口側伝熱管19と熱交換をして冷却されたあと、ガス出口側折り返し流路17で冷却液出口側伝熱管19と熱交換をしてさらに冷却される。ガスは、冷却液下流で熱交換をしたあと上流へ移って熱交換するため効率よく良好に熱交換される。
【0029】
そして、ガスはガス出口6へ向かって流れ、冷却液入口側伝熱管20と交差して最後の熱交換をしたあとガス出口6から流出される。このとき、冷却液入口側伝熱管20内の冷却液は、冷却液入口7から流入されたときとほとんど変わらない低い温度であるため、ガスと冷却液との温度差は大きく、また、フィン4が折り返し部13,14よりも大きく形成されているため、ガスは流入時の冷却液温近くまで冷却される。
【0030】
このように、冷却液出口側伝熱管19とガス出口側折り返し流路17の冷却液入口側伝熱管20に多数のフィン4を設け、ガス入口側折り返し流路15の冷却液入口側伝熱管20にフィン4を取り付けないようにしたため、ガス出口6に冷たい冷却液を流すことができ、ガス出口6でガスと冷却液の温度差を大きくすることにより、図6に示すように、結果としてガスを効率よく良好に冷却することができる。
【0031】
なお、伝熱管3はU字状のものに限るものではなく、図8に示すように、直線状としてもよい。この場合、胴2の他端側に水室22を形成し、伝熱管を入口側ヘッド9と水室22を接続する往路側伝熱管(冷却液入口側伝熱管)23と、水室22と出口側ヘッド10を接続する復路側伝熱管(冷却液出口側伝熱管)24とからなるものとするとよい。
【0032】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、伝熱管がガス流路を巡ってからガス出口に至っても良好にガスを冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の好適実施の形態を示すガスクーラの平面図である。
【図2】図1のII−II線矢視図である。
【図3】図1の側面図である。
【図4】図1のIV−IV線矢視図である。
【図5】ガスクーラの概略使用説明図である。
【図6】ガスクーラの性能比較を表すグラフである。
【図7】他の実施の形態のガスクーラの平面図である。
【図8】従来のガスクーラの使用状態を示す概略使用説明図である。
【符号の説明】
1 ガスクーラ
2 胴
3 伝熱管
4 フィン
5 ガス入口
6 ガス出口
7 冷却液入口
8 冷却液出口
11 邪魔板
12 邪魔板
15 ガス入口側折り返し流路
17 ガス出口側折り返し流路
18 折り返し流路
19 冷却液出口側伝熱管
20 冷却液入口側伝熱管[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a gas cooler.
[0002]
[Prior art]
The gas cooler of the turbo compressor cools the gas whose temperature has been increased by being compressed by the turbo compressor, and is connected to the downstream side of the turbo compressor.
[0003]
As shown in FIG. 8, the
[0004]
Further, a baffle plate that divides the flow path in the
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the case of a turbo compressor in which the
[0006]
At this time, the
[0007]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a gas cooler that can solve the above-mentioned problems and can cool the gas satisfactorily even if the heat transfer tube goes around the gas flow path and reaches the gas outlet.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a gas inlet at one end of a cylinder, a gas outlet at the other end, and an inlet and outlet for cooling liquid at one end of the cylinder. In the gas cooler in which a large number of heat transfer tubes are provided in the cylinder, a plurality of baffle plates are provided in the cylinder, and the gas from the gas inlet to the gas outlet is orthogonal to the heat transfer tube. A folded flow path is formed so as to be folded, and a large number of fins are provided in the cooling liquid outlet side heat transfer tubes of the respective folded flow paths and the cooling liquid inlet side heat transfer tubes of the gas outlet side folded flow paths to cool the gas inlet side folded flow paths. The fin is not attached to the liquid inlet side heat transfer tube.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0010]
As shown in FIGS. 1, 2, 3, and 4, the
[0011]
The
[0012]
In addition, an inlet 7 and an
[0013]
The coolant inlet 7 and the
[0014]
Each heat transfer tube 3 is made of a copper tube and is formed in a substantially U shape. Each heat transfer tube 3 has one end connected to the inlet side head 9 and the other end connected to the
[0015]
In particular, the heat transfer tube 3 is provided up to the vicinity of the
[0016]
A baffle flow path is defined in the
[0017]
Specifically, the
[0018]
Then, a gas inlet-side folded
[0019]
The
[0020]
Further, the
[0021]
The
[0022]
Next, the operation will be described.
[0023]
When a coolant is supplied from the coolant inlet 7 and a gas to be cooled is supplied from the
[0024]
At this time, since the
[0025]
Then, the coolant flows into the coolant outlet side
[0026]
The gas flows into the
[0027]
Then, it intersects with the coolant inlet side
[0028]
Thereafter, the gas crosses over the coolant outlet side
[0029]
Then, the gas flows toward the
[0030]
As described above, the cooling liquid outlet side
[0031]
The heat transfer tube 3 is not limited to a U-shape, and may be linear as shown in FIG. In this case, a
[0032]
【The invention's effect】
In short, according to the present invention, it is possible to cool the gas satisfactorily even if the heat transfer tube goes around the gas flow path and reaches the gas outlet.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of a gas cooler showing a preferred embodiment of the present invention.
2 is a view taken along the line II-II in FIG.
FIG. 3 is a side view of FIG. 1;
4 is a view taken in the direction of arrows IV-IV in FIG. 1;
FIG. 5 is a schematic illustration of the use of a gas cooler.
FIG. 6 is a graph showing a performance comparison of gas coolers.
FIG. 7 is a plan view of a gas cooler according to another embodiment.
FIG. 8 is a schematic explanatory diagram showing a usage state of a conventional gas cooler.
[Explanation of symbols]
1
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25151498A JP4035899B2 (en) | 1998-09-04 | 1998-09-04 | Gas cooler |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25151498A JP4035899B2 (en) | 1998-09-04 | 1998-09-04 | Gas cooler |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000081293A JP2000081293A (en) | 2000-03-21 |
| JP4035899B2 true JP4035899B2 (en) | 2008-01-23 |
Family
ID=17223956
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25151498A Expired - Fee Related JP4035899B2 (en) | 1998-09-04 | 1998-09-04 | Gas cooler |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4035899B2 (en) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006145092A (en) * | 2004-11-17 | 2006-06-08 | Max Co Ltd | Air conditioning system and building |
| FR2978538B1 (en) * | 2011-07-25 | 2015-06-19 | Valeo Systemes Thermiques | HEAT EXCHANGER PLATE. |
| CN202734605U (en) * | 2012-07-18 | 2013-02-13 | 汉纬尔机械(上海)有限公司 | Air-cooling cooler |
| CN104180704B (en) * | 2014-07-25 | 2016-01-20 | 山东旺泰机械科技有限公司 | Baffling assembly and welded type plate type heat exchanger |
-
1998
- 1998-09-04 JP JP25151498A patent/JP4035899B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000081293A (en) | 2000-03-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3244153B1 (en) | Heat exchanger | |
| US20070193732A1 (en) | Heat exchanger | |
| CN207622589U (en) | Heat exchanger | |
| RU2287755C2 (en) | Heat exchanger and cooling system | |
| JP3158232B2 (en) | Stacked heat exchanger | |
| JP5257945B2 (en) | Multi-fluid two-dimensional heat exchanger | |
| JP2004177041A (en) | Heat exchanger | |
| JP4009000B2 (en) | EGR gas cooler for internal combustion engine | |
| JP6708172B2 (en) | Intercooler | |
| JP3956097B2 (en) | Exhaust heat exchanger | |
| JP4536243B2 (en) | Heat exchanger for air conditioning | |
| JP4035899B2 (en) | Gas cooler | |
| JP2004125352A (en) | Heat exchanger | |
| JP2004218983A (en) | Heat exchanger | |
| CN106482537A (en) | Heat exchanger for internal combustion engine | |
| JPS6391492A (en) | Heat exchanger | |
| JP6283773B1 (en) | Laminated plate heat exchanger | |
| US10731608B2 (en) | Exhaust heat recovery device | |
| JPH085198A (en) | Air conditioning heat exchanger | |
| JPH025326Y2 (en) | ||
| KR100457495B1 (en) | Heater Core for an Air Conditioning System of a Car | |
| JP4328411B2 (en) | Heat exchanger | |
| JP2021063599A (en) | Heat exchanger | |
| JP2004077024A (en) | Exhaust heat exchanger | |
| JP3861787B2 (en) | Composite heat exchanger and automobile equipped with the same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050818 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070919 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20071009 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20071022 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101109 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111109 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121109 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131109 Year of fee payment: 6 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |