專利名稱：熱交換裝置和應用該熱交換裝置的過熱水蒸氣發(fā)生裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種能夠實現(xiàn)小型化和低成本化、并且能夠大幅度提高熱交換效率的熱交換裝置和應用該熱交換裝置的過熱水蒸氣發(fā)生裝置。
背景技術：
作為使傳熱流體在熱交換流道內碰撞以提高熱交換效率的熱交換裝置，公知有圖10所示那樣的熱交換裝置(參照日本特開平7-294162號公報)。
但是，該熱交換裝置100由于利用管來制作環(huán)狀流道118，所以難以制作出均勻尺寸的流道，不能進行批量生產，因而不得不變成高成本。另外，由于管尺寸的制約，還存在不能制作出最佳設計尺寸的流道的情況，也不容易實現(xiàn)熱交換裝置100的小型化。
另外，當傳熱流體從連通管119流入環(huán)狀管118內時，與以紊流狀態(tài)在環(huán)狀管118內流動的傳熱流體碰撞，所以與環(huán)狀管118的內壁面碰撞的速度極端地降低，因而存在與內壁面碰撞時的熱交換效率降低的缺點。
此外，傳熱流體與環(huán)狀管118內壁面的碰撞限于在流入時發(fā)生，在流出時不會引起傳熱流體與環(huán)狀管118內壁面的碰撞，通過與環(huán)狀管118內壁面的碰撞而產生的熱交換作用在一個環(huán)狀管118中僅僅發(fā)生一次。因此，為了提高熱交換效率，需要增大環(huán)狀管118的截面面積，或者增加環(huán)狀管118的根數(shù)。
進而，也沒有為了使碰撞時的熱交換效率最大，而對連通管119相對于環(huán)狀流道118內壁面的安裝角度、和環(huán)狀流道118內壁面的形狀等進行特別的研究。
作為熱交換裝置100的利用方式，在利用鼓風機等對熱交換流道110內進行抽吸從而使傳熱流體在熱交換流道110內流動的情況下，由于傳熱流體在不與環(huán)狀管118的內壁面碰撞的狀態(tài)下流動，所以熱交換裝置100的熱交換效率大幅度降低。因此，必須將鼓風機設置在熱交換流道110的近前。
另一方面，作為過熱水蒸氣發(fā)生方法，公知的有日本特開平10-337491號公報所公開的方法，即，利用從噴嘴以超音速噴出水蒸氣的噴射器，從抽吸口抽吸高溫氣體，由此來使水蒸氣的溫度上升。
但是，利用該過熱水蒸氣發(fā)生方法，雖然能夠得到高流速的過熱水蒸氣，但是由于高溫氣體的性質和狀態(tài)，不能得到純凈的過熱水蒸氣，得到的是氣體與蒸氣的混合體，不能得到高純度的過熱水蒸氣。
特別是在利用各種高溫排氣、火焰等的情況下，無法得到半導體用晶片的除塵清洗等所要求的超高純度的過熱水蒸氣，存在不能用于清洗的缺點。另外，在不能利用火焰的無塵室內無法使用。

發(fā)明內容
本發(fā)明是鑒于上述現(xiàn)有技術的問題而完成的，其目的在于提供一種能夠實現(xiàn)小型化和低成本化、并且能夠大幅度提高熱交換效率的熱交換裝置。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種應用該熱交換裝置、能夠得到高流速且高純度的過熱水蒸氣的過熱水蒸氣發(fā)生裝置。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的熱交換裝置的特征在于，該熱交換裝置由熱交換流道以及與該熱交換流道連通的流體的供給管和排出管構成，上述熱交換流道由以下部分構成多條環(huán)狀流道，它們以并列狀態(tài)配置，并在周向上連通；多個流入口和流出口，它們以使該環(huán)狀流道的流入口與流出口的位置在周向上錯開的方式形成于上述環(huán)狀流道；和多個連通管，它們使形成于不同的環(huán)狀流道的上述流入口與上述流出口連通。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的過熱水蒸氣發(fā)生裝置由供給水蒸氣的水蒸氣供給裝置、對水蒸氣進行加熱的加熱熱源、和使水蒸氣流通從而執(zhí)行熱交換的上述熱交換裝置構成。


圖1是表示本發(fā)明熱交換裝置的一個實施例的主要部分的縱截面圖。
圖2是圖1所示的熱交換裝置的主要部分的分解立體圖。
圖3是在熱交換流道的供給側配置鼓風機，通過鼓風機使空氣在熱交換流道內流通，從而實施熱交換裝置的性能試驗的示意結構圖。
圖4是在熱交換流道的排出側配置鼓風機，通過鼓風機使空氣在熱交換流道內流通，從而實施熱交換裝置的性能試驗的示意結構圖。
圖5是基于使用本發(fā)明熱交換裝置和現(xiàn)有的熱交換裝置并根據(jù)圖3和圖4所示的示意結構來實施性能試驗的結果的、性能特性曲線圖和性能比較表。
圖6是將本發(fā)明的過熱水蒸氣發(fā)生裝置應用到在無塵室內清洗半導體用晶片等的裝置的情況下的示意結構圖。
圖7是基于使用電加熱器實來施本發(fā)明的過熱水蒸氣發(fā)生裝置的性能試驗的結果的、性能特性曲線圖和性能比較表。
圖8是表示本發(fā)明的熱交換裝置的另一實施例的主要部分的縱截面圖。
圖9是圖8所示的熱交換裝置的主要部分的分解立體圖。
圖10是現(xiàn)有的熱交換裝置的主要部分的立體圖。
具體實施例方式
下面，參照附圖詳細地說明本發(fā)明的熱交換裝置和應用該熱交換裝置的過熱水蒸氣發(fā)生裝置的實施方式。
如圖1和圖2所示，本發(fā)明的熱交換裝置1由熱交換流道21以及與該熱交換流道21連通的傳熱流體的供給管22和排出管23構成，熱交換流道21由以下部分構成多條環(huán)狀流道24，它們以并列狀態(tài)配置，并且在周向上連通；多個流入口和流出口，它們以使該環(huán)狀流道的流入口與流出口的位置在周向上錯開的方式形成于上述環(huán)狀流道24；和多個連通管25，它們使形成于不同的環(huán)狀流道24、24的上述流入口與上述流出口連通。
環(huán)狀流道24通過使相同形狀和尺寸的環(huán)狀流道構成部件241、241對置、使它們的端面彼此抵接并進行焊接等來構成。
環(huán)狀流道構成部件241由環(huán)狀平面部241a、外側周面部241b以及內側周面部241c構成，在環(huán)狀平面部241a上沿周向等間隔地貫穿設置有連通孔241d。環(huán)狀流道構成部件241通過對金屬板材進行沖壓加工或將熔融金屬鑄造而成形。
在將環(huán)狀流道構成部件241、241彼此焊接起來以構成環(huán)狀流道24時，如圖2所示，使一個環(huán)狀流道構成部件241的連通孔241d與另一個環(huán)狀流道構成部件241的連通孔241d在周向上錯開，然后通過焊接等將環(huán)狀流道構成部件241、241彼此緊固在一起。
連通管25通過將預定直徑的金屬管材切斷為適當長度而形成，在連通管25貫穿插入在貫穿設置于上述環(huán)狀流道構成部件241的連通孔241d中、并且從環(huán)狀流道構成部件241的環(huán)狀平面部241a的內壁面突出的狀態(tài)下，通過焊接等緊固該連通管25的外周面與連通孔241d抵接的部位。
另外，將環(huán)狀流道構成部件241、241彼此緊固來構成環(huán)狀流道24，將連通管25、25……貫穿插入并緊固于環(huán)狀流道構成部件241，接下來，如果依次同樣進行，則構成圖1所示的、多條環(huán)狀流道24、24……以并列狀態(tài)配置的熱交換流道21。
此外，在與傳熱流體的供給管22和排出管23連通的熱交換流道21兩端部配置有貯存槽26、26。
貯存槽26通過使貯存槽構成部件261、262對置、使它們的端面彼此抵接并進行焊接等而構成。
貯存槽構成部件261由圓形平面部261a和外側周面部261b構成，在圓形平面部261a上沿周向等間隔地貫穿設置有連通孔261c。另一方面，貯存槽構成部件262由圓形平面部262a和外側周面部262b構成，在圓形平面部262a上，在中央部貫穿設置有連通孔262c。此外，貯存槽構成部件261、262通過對金屬板材進行沖壓加工或將熔融金屬鑄造而成形。
流體供給管22和流體排出管23通過將預定直徑的金屬管材切斷為適當長度而形成，在流體供給管22和流體排出管23貫穿插入在貫穿設置于上述貯存槽構成部件262的連通孔262c中、并從貯存槽構成部件262的圓形平面部262a的內壁面突出的狀態(tài)下，通過焊接等緊固它們的外周面與連通孔262c抵接的部位。
此外，在連通管25貫穿插入在貫穿設置于上述貯存槽構成部件261的連通孔261c中、并從貯存槽構成部件261的圓形平面部261a的內壁面突出的狀態(tài)下，通過焊接等緊固該連通管25的外周面與連通孔261c抵接的部位。
如上所述，通過貯存槽26、26使流體供給管22和流體排出管23連通于熱交換流道21的兩端部，由此構成本發(fā)明的熱交換裝置1。
在構成熱交換裝置1時，使從環(huán)狀流道構成部件241的環(huán)狀平面部241a的內壁面突出的連通管25的前端面25a與對置的環(huán)狀流道構成部件241的環(huán)狀平面部241a的內壁面接近，直到接近距離為不會對在連通管25流通的流體的流量進行節(jié)流的距離。如果設連通管25的截面面積為S，外周長為L，則該接近距離優(yōu)選設定為0.1×S/L～10×S/L。此外，連通管25的中心軸與環(huán)狀流道構成部件241的環(huán)狀平面部241a的內壁面優(yōu)選配置成大致垂直。
如上所述，本發(fā)明的熱交換裝置1并不是通過管來構成環(huán)狀流道24，而是通過使相同形狀和尺寸的環(huán)狀流道構成部件241、241對置并進行焊接等來構成，因此，僅通過調整連通孔241d的周向位置并進行組合，就能夠容易地制作出正確尺寸的環(huán)狀流道24。
另外，如果通過沖壓加工或鑄造來制作環(huán)狀流道構成部件241，則能夠容易地制作出正確的環(huán)狀流道24，并且能夠以最少的部件數(shù)量大批量地制作低成本的環(huán)狀流道24。同時，如圖1所示，使連通管25突出到環(huán)狀流道24內變得容易。
此外，本發(fā)明的熱交換裝置1如圖1所示，由于使連通管25的前端面25a與環(huán)狀流道24的內壁面24a-1接近到不會對傳熱流體的流量進行節(jié)流的距離，因此，流入的傳熱流體幾乎不會受到以紊流狀態(tài)在環(huán)狀流道24內流動的傳熱流體的影響，即，在幾乎不減小流速的情況下與壁面24a-1碰撞，因此熱交換效率大幅度地上升。
此外，如圖1所示，由于使連通管25的中心軸與環(huán)狀流道24的內壁面24a大致垂直地配置，因此，全部傳熱流體以相同狀態(tài)與環(huán)狀流道24的內壁面24a-1碰撞，從而能夠保持熱交換效率穩(wěn)定。
另外，如果使出口側的連通管25的后端面25b與環(huán)狀流道24的內壁面24a-2接近到不會對傳熱流體的流量進行節(jié)流的距離，則與環(huán)狀流道24的內壁面24a-1碰撞的傳熱流體成為紊流，并與相反側的環(huán)狀流道24的內壁面24a-2碰撞進行熱交換，所以能夠在一個環(huán)狀流道24兩側的內壁面24a-1、24a-2進行熱交換，從而使得熱交換效率進一步上升。
此外，由于以紊流狀態(tài)在環(huán)狀流道24內流通的傳熱流體也不會受到流入和流出的傳熱流體的影響，因此環(huán)狀流道24的側壁面24b處的熱交換效率也升高。
由于傳熱流體從連通管25的出口流動到下一個環(huán)狀流道24中，并發(fā)揮同樣的作用，因此，即使是同一大小的熱交換流道21，也能夠進一步使更多量的傳熱流體進行熱交換。此外，即使設置有多個環(huán)狀流道24，傳熱流體的流速也幾乎不會減小，從而能夠在高流速的傳熱流體的速度不降低的情況下進行熱交換。
進行了上述改進的熱交換裝置1通過在熱交換流道21的出口側設置鼓風機來抽吸傳熱流體的方法，也能夠進行良好的熱交換，大幅度地擴大了應用范圍。
例如，由于能夠利用小型熱交換裝置使大容量的流體高效地進行熱交換，因此作為使大容量空氣進行熱交換的熱泵式空調機中的熱交換裝置最合適。
接下來，如圖3和圖4所示，在可盛滿熱水的容器2內配置熱交換流道21，通過使熱水循環(huán)來提供熱量，并利用鼓風機4供給空氣，從而實施熱交換流道21的性能試驗。
實驗中所使用的熱交換流道21使用的是配置有兩個外徑為200mm的環(huán)狀流道24的熱交換流道，并使用了能夠一直供給7m3/min的空氣的鼓風機4。使用氣體燃燒器5來生成熱水，對熱量由熱交換流道21獲取后的熱水進行再加熱，并通過泵3使其循環(huán)，由此來不停地補給熱水。
如圖4所示，在將鼓風機4設置在熱交換流道21的出口側來抽吸空氣的方法中，在以往的、連通管119不突出到環(huán)狀流道118內的熱交換流道110中，所抽吸的空氣不與環(huán)狀流道118的內壁面碰撞，作為熱交換裝置不能充分發(fā)揮性能。
但是，在本發(fā)明的、連通管25突出到環(huán)狀流道24內的熱交換流道21中，不論是如圖3所示的吹送供給空氣的情況下，還是如圖4所示的抽吸空氣的情況下，都能發(fā)揮良好的熱交換性能，大幅度地擴大了應用范圍。根據(jù)實驗例，能夠實現(xiàn)4532Kcal/h(5.3KW/h)的熱交換性能，作為家用的小型熱泵用熱交換裝置具有足夠的性能。
圖5是對同一形狀的熱交換裝置，即連通管25的前端25a與環(huán)狀流道24的內壁面接近到不會對傳熱流體進行節(jié)流的距離的本發(fā)明熱交換裝置1，以及連通管119沒有突出到環(huán)狀流道118內的日本特開平7-294162號公報所公開的熱交換裝置100，根據(jù)圖3和圖4所示的結構進行實驗所獲得的性能特性曲線圖和性能比較表。至于日本特開平7-294162號公報中的熱交換裝置100，由于在圖4所示的實驗中沒有得出充分的數(shù)據(jù)，所以沒有表示。
作為本發(fā)明的熱交換裝置，也可以構成如圖8和圖9所示的熱交換裝置51。
在該熱交換裝置51中，使以并列狀態(tài)配置的多條環(huán)狀流道24、24相互緊密接觸，并在相鄰的環(huán)狀流道24、24之間貫穿設置有兼用作流入口和流出口的連通孔，將連通管25的前端面緊固于該連通孔，使連通管25僅突出到一個環(huán)狀流道24中，從而構成熱交換流道52，其他結構與上述熱交換裝置1大致相同。
在熱交換裝置51中，環(huán)狀流道24通過使同一形狀的環(huán)狀流道構成部件243、243依次緊密接觸來構成，連通管25的一端面緊固于環(huán)狀流道構成部件243的連通孔，因此，能夠使熱交換流道52大幅度地小型化。此外，能夠大幅度地削減熱交換流道52的構成部件的數(shù)量，也容易構成熱交換流道52，并能夠大幅度地降低成本。
但是，如圖8所示，熱交換裝置5 1中，連通管25的前端面25a沒有突出到環(huán)狀流道24內，并且不與環(huán)狀流道24的內壁面24a-1接近。由此，流入的傳熱流體受到以紊流狀態(tài)在環(huán)狀流道24內流動的傳熱流體的影響，以流速略微減小的方式與壁面24a-1碰撞，因此與上述熱交換裝置1相比，熱交換效率略有下降。
通過應用上述的熱交換裝置1、51，如圖6所示，用配管13將高流速的水蒸氣從室外鍋爐提供給無塵室內的本發(fā)明的熱交換流道21，然后用電加熱器6加熱，由此使水蒸氣在保持高流速的狀態(tài)下被加熱，以產生純凈的高溫高流速的過熱水蒸氣12，由此能夠構成對半導體用的要求清潔度的晶片11等進行清洗的過熱水蒸氣發(fā)生裝置。
本發(fā)明的過熱水蒸氣發(fā)生裝置中的熱交換裝置1由熱交換流道21、將傳熱介質提供給該熱交換流道21的供給管22和將傳熱介質排出的排出管23構成，熱交換流道21由環(huán)狀流道24和連通管25構成。在本實施例的過熱蒸氣發(fā)生裝置中，使用環(huán)狀流道24的數(shù)量為8個的熱交換裝置。
熱交換流道21可以由耐100℃以上的溫度的材料、例如STPT管、STB管、STBA管、SUS管形成，除此之外，也可以由鋁、銅、不銹鋼等形成。
熱交換流道21收納在容器2內，容器2使用絕熱材料以提高熱效率。容器2本身可以由絕熱材料成形，容器2也可以用其他材料成形，也可以用絕熱材料覆蓋其表面或內表面。
作為對熱交換流道21加熱的熱源，可考慮以石油、天然氣、丙烷等為原料的燃燒器、電加熱器等各種熱發(fā)生裝置。在本實施例中使用省電的加熱燈6。
與鍋爐相連并設置有減壓閥9和流量調節(jié)閥10的配管13與熱交換裝置2的供給管22連接。
此外，熱交換裝置1的排出管23通過配管14與使用側連通。在配管14上安裝有溫度傳感器8，溫度傳感器8的輸出被輸入到溫度控制裝置7。溫度控制裝置7根據(jù)溫度傳感器8的信號進行加熱燈6的消耗電功率的控制，以將加熱燈6的溫度設定成預定的溫度，由此來控制所產生的過熱水蒸氣的溫度。
通過了流量調節(jié)閥10、并由減壓閥9調節(jié)了壓力后所提供的高流速的水蒸氣通過配管13供給到熱交換流道21。將通過熱交換流道21進行了熱交換、并且被加熱了的高流速的過熱水蒸氣通過配管14供給到使用側。
當在使用側需要調節(jié)過熱水蒸氣的流速時，利用安裝在入口側配管13上的減壓閥9來調節(jié)從鍋爐供給的水蒸氣的壓力，或者調節(jié)流量調節(jié)閥10的開度，從而能夠獲得適當?shù)牧魉佟?br> 當在使用側需要調節(jié)過熱水蒸氣12的溫度時，利用安裝在出口側配管14上的溫度傳感器8，通過溫度控制裝置7來調節(jié)加熱燈6所消耗的電功率，從而進行所產生的高流速過熱水蒸氣12的溫度管理。
溫度控制裝置7在來自溫度傳感器8的信號達到規(guī)定值的上限時斷電，在達到規(guī)定值的下限時通電，從而始終保持恒定的溫度?；蛘咭部梢岳瞄l流管(thyristor)進行調節(jié)以始終保持恒定的電壓，并調節(jié)成始終保持恒定的溫度。
當將來自鍋爐等的高流速水蒸氣輸送給如上所述地構成的容器2內的熱交換流道21、并通過加熱燈6等進行加熱時，通過分支成多個的連通管25而使流速上升了的水蒸氣以高流速與熱交換流道21的環(huán)狀流道24的內壁面24a-1碰撞。以高流速碰撞后的水蒸氣受到壁面24a-1的很大影響，從而高效地進行熱交換。
如果連通管25與環(huán)狀流道24的內壁面24a-1接近到不會對水蒸氣的流量進行節(jié)流的距離，則所流入的水蒸氣幾乎不會受到環(huán)狀流道24內的紊流的影響，即，在幾乎不減削流速的情況下與壁面24a-1碰撞，因此熱交換效率進一步提高。
環(huán)狀流道24的內壁面24a-1越接近平面，水蒸氣的碰撞面在內壁面的影響范圍越大，熱交換效率也就越大。
此外，在環(huán)狀流道24內，當水蒸氣在環(huán)狀流道24的內壁面24a-1進行熱交換之后，變成紊流并朝向下一個連通管25。這時，由于傳熱流體與熱交換裝置的環(huán)狀流道24的側壁面24b發(fā)生碰撞，傳熱流體受到側壁面24b的很大影響，從而高效地進行熱交換。
然后，進行了熱交換的高速水蒸氣朝向下一個連通管25的入口，但是如果入口側的連通管25與環(huán)狀流道24的內壁面24a-2接近到不會對水蒸氣的流量進行節(jié)流的距離，則由于連通管25的入口位于相反側的環(huán)狀流道24的內壁面24a-2的附近，所以環(huán)狀流道24內的傳熱流體進一步與相反側的環(huán)狀流道24的內壁面24a-2碰撞進行熱交換，從而使熱交換效率進一步上升。環(huán)狀流道24的內壁面24a-2越接近平面，水蒸氣的碰撞面在內壁面的影響范圍越大，效率也越高。
這樣，由于在環(huán)狀流道24的側壁面24b、環(huán)狀流道24兩側的內壁面24a-1、24a-2進行熱交換，所以，熱交換效率大幅度地上升。
由于流入、流出時的水蒸氣幾乎不受到環(huán)狀流道24內的水蒸氣的紊流的影響，即使有多條環(huán)狀流道24，流速也幾乎不會減小，所以能夠產生高流速的過熱水蒸氣。進行了熱交換的水蒸氣從連通管25的入口被輸送到下一個環(huán)狀流道24中，并發(fā)揮同樣的作用。
接下來，對如圖6所示的結構的過熱蒸氣發(fā)生裝置實施性能試驗時，發(fā)現(xiàn)其發(fā)揮圖7所示的性能。
在以240L/min的流量供給溫度為120℃的水蒸氣、并進行了加熱的情況下，能夠產生流速為90m/sec以上的過熱水蒸氣，并能夠容易地產生晶片清洗所需要的200℃、流速為10～30m/sec的過熱水蒸氣。
此外，在附著于晶片的油脂的脫脂實驗中，僅僅利用過熱水蒸氣就能夠獲得良好的清洗效果。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的過熱水蒸氣發(fā)生裝置，即使在需要使熱交換流道21小型化、并使環(huán)狀流道24為多條，以將該過熱水蒸氣發(fā)生裝置設置在無塵室內的情況下，由于流出的過熱水蒸氣的流速幾乎不會減小，因而能夠連續(xù)地產生清洗所需要的高流速的潔凈的過熱水蒸氣12。
以往，在半導體用晶片的清洗中，使用氟類、IPA等有機溶劑進行清洗。但是，清洗后的有機溶劑的無害化處理需要高端技術，處理費用昂貴。此外，有機溶劑給環(huán)境帶來惡劣影響也成為很大的社會問題。
但是，根據(jù)本發(fā)明的過熱水蒸氣發(fā)生裝置，對從鍋爐等得到的高流速的純凈水蒸氣在幾乎不減小清洗所需的流速的情況下進行再加熱，由此能夠產生高流速的純凈的過熱水蒸氣12，從而能夠進行半導體用晶片11和精密部件等的清洗。作為加熱熱源，可使用省電的電加熱器6，因此也可應用于要求清潔度的無塵室內。
此外，由于清洗所需要的僅僅是水蒸氣，而不需要氟類、IPA等有機溶劑，所以不需要考慮污染環(huán)境的有機溶劑等的后續(xù)處理。
此外，如果過熱水蒸氣的溫度達到170℃以上，則根據(jù)過熱水蒸氣的反轉溫度特性，能夠直接干燥被清洗物，因此能夠省略干燥工序。由此，也不再需要干燥工序中所使用的IPA等，不需要污染環(huán)境的有機溶劑等的后續(xù)處理。
如上所述，由于清洗中使用的僅僅是對環(huán)境無害的水蒸氣，因此能夠實施對環(huán)境親和的清洗，此外由于能夠同時實施清洗與干燥，因此在簡化工序的同時還能夠實現(xiàn)制造成本的降低。
并且，本發(fā)明的過熱水蒸氣發(fā)生裝置如果通過減壓閥將流速調節(jié)為5～10m/sec左右，則也能夠應用于食品的烹調(解凍、燒制、在解凍同時進行燒制、加熱、殺菌、蒸煮、干蒸、煎炸、干燥)。
此外，利用高溫過熱水蒸氣的反轉溫度(170℃)特性，也適于高溫干燥，因此也可應用于部件類、廚房殘屑等的干燥。
權利要求
1.一種熱交換裝置，其由熱交換流道以及與該熱交換流道連通的流體供給管和流體排出管構成，上述熱交換流道出以下部分構成多條環(huán)狀流道，它們以并列狀態(tài)配置，并且在周向上連通；多個流入口和流出口，它們以使該環(huán)狀流道中的流入口與流出口的位置在周向上錯開的方式形成于上述環(huán)狀流道；和多個連通管，它們使形成于不同的環(huán)狀流道的上述流入口與上述流出口連通，并且上述多個連通管突出到上述環(huán)狀流道內。
2.根據(jù)權利要求1所述的熱交換裝置，其特征在于，在上述熱交換流道的兩端部配置有貯存槽。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的熱交換裝置，其特征在于，僅使上述連通管的一端突出到上述環(huán)狀流道內。
4.根據(jù)權利要求1至3中的任一項所述的熱交換裝置，其特征在于，使以并列狀態(tài)配置的多條上述環(huán)狀流道緊密接觸，并且在相鄰的環(huán)狀流道之間形成有兼用作上述流入口和上述流出口的連通孔。
5.根據(jù)權利要求1至4中的任一項所述的熱交換裝置，其特征在于，上述連通管的前端與上述環(huán)狀流道的內壁面接近。
6.根據(jù)權利要求1至5中的任一項所述的熱交換裝置，其特征在于，上述連通管的中心軸與上述環(huán)狀流道的內壁面大致垂直地配置。
7.根據(jù)權利要求1至6中的任一項所述的熱交換裝置，其特征在于，上述環(huán)狀流道是將相同形狀和相同尺寸的環(huán)狀流道構成部件彼此形成為一體而得到的環(huán)狀流道，該環(huán)狀流道構成部件由環(huán)狀平面部、外側周面部和內側周面部構成。
8.一種過熱水蒸氣發(fā)生裝置，其由供給水蒸氣的水蒸氣供給裝置、對水蒸氣進行加熱的加熱熱源、和使水蒸氣流通以執(zhí)行熱交換的權利要求1至7中的任一項所述的熱交換裝置構成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種熱交換裝置和應用該熱交換裝置的過熱水蒸氣發(fā)生裝置。熱交換流道(21)由以下部分構成多條環(huán)狀流道(24)，它們以并列狀態(tài)配置，并且在周向上連通；多個流入口和流出口，它們以使該環(huán)狀流道(24)中的流入口與流出口的位置在周向上錯開的方式形成于上述環(huán)狀流道(24)；和多個連通管(25)，它們使形成于不同的環(huán)狀流道(24、24)的上述流入口與上述流出口連通，并且上述多個連通管(25)突出到上述環(huán)狀流道(24)內。將流體供給管(22)和流體排出管(23)與該熱交換流道(21)連通，從而構成熱交換裝置。
文檔編號F28D1/06GK101023300SQ200480044000
公開日2007年8月22日 申請日期2004年9月15日 優(yōu)先權日2004年9月15日
發(fā)明者野村修蔵 申請人:野村冷熱有限公社