熱交換器の概要と熱交換方式について

温度差がある2流体の間で熱を移動・交換させることで、高温流体の冷却や低温流体の加熱を行う装置を熱交換器と言います。

こだわるなら熱交換器の相談ならココです。

空調機や冷蔵・冷凍庫の主要部品の一つとなっています。


狭義には、2流体管の顕熱の交換を行うものをいい、その多くは向流装置の原理を用いて行われます。その用途に応じて、冷却器、凝縮器、復水器、加熱器、予熱器、蒸発器などと呼びます。



通常の熱交換器は貫流式または隔板式と呼ばれる方式のもので、固体壁の両側に接して2流体を移動させ、壁を通して直接熱量の授受を行わせることで加熱・冷却を行います。


一方で、固体の充填物に高温液体を直接接触させて、固体充填物に熱を移動させておき、それから低温流体を通し固体から流体にエネルギーを伝え、熱交換を行う方式があります。


このタイプの装置を蓄熱式または再生式と呼んでいます。
さらに単位体積当たりの熱交換器を増やしたり、隔壁へのスケールの付着を避ける目的で互いに混合しない2流体を直接に接触させる直接接触式のものもあります。
熱交換器は流動方式から、流れの向きが並行で同一な並流型、逆向きの交流型、流れの向きが直交する直交流型などがあります。また、形式の点から、円筒と多数の伝熱管の中に流体を通すシェルアンドチューブ型、外観の中に伝熱管を挿入した二重管型、渦巻型、凹凸のある伝熱板を重ねて交互に流体が流れるようにしたプレート型、伝熱管の周りにひれをつけたフィン付き型、はちの巣型などに分類されます。