(57)【要約】【課題】伝熱面積を大きくすることによって冷却効率が向上し、また、フィンにより冷却媒体の流れの状態を乱流にすることによってガス流通管の外周面にスケールが付着することを軽減することができるガスクーラを提供すること。【解決手段】高温ガスを流通させるガス流通管２を外筒３内に配備し、前記高温ガスを冷却する冷却媒体をガス流通管２と外筒３との空間に流通させるようにしたガスクーラ１において、ガス流通管２の外周面に多数のフィン２ａを配設する。【選択図】図１
2006250482.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高温ガスを流通させるガス流通管を外筒内に配備し、前記高温ガスを冷却する冷却媒体をガス流通管と外筒との空間に流通させるようにしたガスクーラにおいて、ガス流通管の外周面に多数のフィンを配設したことを特徴とするガスクーラ。
【請求項２】
フィンを、所定の捻れ角度をもってガス流通管の外周面に配設したことを特徴とする請求項１記載のガスクーラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はガスクーラに関し、特にジャケット式や多管式のガスクーラの冷却効率を向上したガスクーラに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ガスクーラは、電気炉、高炉、キューポラ、溶解炉などから排出される高温ガスを集塵機に導入する前に所定の温度まで冷却するために汎用されている。
具体的には、図５〜図６に示すように、電気炉１１などから排出される高温ガスを、ダクトを介して、給気口６からガスクーラ１０内に導入し、内部で冷却し、所定の温度に冷却されたガスを、排気口７から集塵機１２に送るようにしている。
このガスクーラ１０は、仕切り板４によって外筒３の内部を区分し、冷却室５を形成するとともに、冷却室５内に多数の高温ガスを流通させるガス流通管２を配設する。そして、一般に冷媒としての工場用水などの冷却媒体を、冷却媒体導入口ＷＩを介して、冷却室５内に導入し、ガス流通管２の表面と接触させることによって熱交換を行い、冷却媒体導出口ＷＯから導出させる。
これによって、高温ガスを所定の温度まで冷却し、集塵機の濾布が高温ガスによって焼失する不具合を防止するようにしている（例えば、特許文献１参照）。
また、図６（ｂ）に示すように、ガスクーラ１０の構造を２重管構造とし、外筒３と内筒としてのガス流通管２０の間に冷却媒体を循環させるとともに、高温ガスを、給気口６から接線方向より導入し、ガス流通管２０内で旋回させながら排出口７より排出し、集塵機１２に送るように構成するものも提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００３】
そして、これらいずれのガスクーラ１０も、ガス流通管２、２０の外周面に冷媒媒体を接触させることによって、ガス流通管２、２０内を通過する高温ガスを冷却するものである。
【０００４】
ところで、これら従来のガスクーラのガス流通管の外周面は、特に２次加工していない鋼管が採用されている。このため、ガス流通管と冷却媒体の接触面積は、ガス流通管の外周面の表面積のみとなるため、冷却効率が低くく、また、冷却媒体の流れの状態が層流となることからガス流通管の外周面に水垢などのスケールが付着しやすいという問題があった。
【特許文献１】特開２００４−２１８８５１号公報
【特許文献２】特開２００２−１６２０２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記従来のガスクーラの有する問題点に鑑み、伝熱面積を大きくすることによって冷却効率が向上し、また、フィンにより冷却媒体の流れの状態を乱流にすることによってガス流通管の外周面にスケールが付着することを軽減することができるガスクーラを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明のガスクーラは、高温ガスを流通させるガス流通管を外筒内に配備し、前記高温ガスを冷却する冷却媒体をガス流通管と外筒との空間に流通させるようにしたガスクーラにおいて、ガス流通管の外周面に多数のフィンを配設したことを特徴とする。
【０００７】
この場合において、フィンを、所定の捻れ角度をもってガス流通管の外周面に配設することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のガスクーラによれば、ガス流通管の外周面に、突起物となり伝熱面積を増大させるフィンを配設することにより、冷媒媒体が、高温ガスの流通するガス流通管の外周面と接する面積が増大し、高い冷却効率を確保することができる。
【０００９】
また、フィンを、所定の捻れ角度をもってガス流通管の外周面に配設することにより、ガス流通管の外周面と接する冷却媒体が、乱流となり熱伝導率を増加させるとともに、ガス流通管の外周面に水垢等のスケールの付着を軽減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明のガスクーラの実施の形態を、図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１〜図２に、本発明のガスクーラの第１実施例を示す。
なお、従来と同様の構造については同一の符号、一連の符号を付し、説明を省略する。
このガスクーラ１は、従来と同様、高温ガスを流通させるガス流通管２を内部に多数配備し、ガス流通管２の外周面に冷却媒体（以下、「冷却水」を例に説明する。）を接触させてガス流通管２内の高温ガスを冷却するもので、ガス流通管２の外周面にフィン２ａを配備するようにしている。
【００１２】
このガス流通管２の外周面に配設するフィン２ａは、図２に示すように、ガス流通管２の外周面より寸法Ｍだけ突出する高さと、特に限定されるものではないが、ガス流通管２の外周面の１／２〜１／５程度、より好ましくは、１／３〜１／４程度に亘る長さＬを有し、ガス流通管２の軸芯に対して３０〜６０°程度の角度αを有するようにし、かつ、千鳥状に、好ましくは、ガス流通管２の軸方向に隣接するフィン２ａが逆向きとなるように、ガス流通管２の表面に配設する。
【００１３】
このガスクーラ１は、電気炉１１などから排出された高温ガスが、ダクトを介し給気口６からガスクーラ１０内に導入されると、冷却水をガス流通管２の表面に接触させることによって熱交換を行い、高温ガスを所定の温度まで冷却する。
この際、ガスクーラ１は、ガス流通管２の表面に突起物として、多数のフィン２ａを配設しているから、熱伝達効率が高く、また、図２（ａ）に示すように冷却水の流れｗは、フィン２ａにぶつかることによって乱流となるから熱伝達効率ｋの値はさらに増加し、良好な熱交換を行うことができる。
また、冷却水の流れが乱流となることから、ガス流通管２の表面への水垢などのスケールの付着を軽減することができる。
【００１４】
なお、上記実施例では、フィン２ａは、板状の別部材をガス流通管２の外周面に溶接等により固定するようにしているが、例えば、図３に示すように、ガス流通管２の管壁を突出変形させてフィン３０ａとすることもできる。この場合、突出管壁の下側部分を傾斜させておくと排出ガスに含まれる塵埃がたまらないので好適である。
【実施例２】
【００１５】
次に、図４に、本発明のガスクーラの第２実施例を示す。
このガスクーラ１は、２重管構造とし、外筒３と内筒としてのガス流通管２０の間に冷却水を循環するようにし、高温ガスを給気口６から接線方向より流入し、ガス流通管２０内で旋回させながら排出口７より排出し、集塵機１２に送るように構成したもので、ガス流通管２０の外周面には、上記実施例１と同様に、多数のフィン２０ａを配設する。
【００１６】
このガス流通管２０の外周面に配設するフィン２０ａは、ガス流通管２０の外周面より寸法Ｍ’だけ突出する高さと、長さＬ’を有し、ガス流通管２０の軸芯に対して３０〜６０°程度の角度αを有するようにし、かつ、千鳥状に、好ましくは、ガス流通管２の軸方向に隣接するフィン２ａが逆向きとなるように、ガス流通管２０の表面に配設する。
【００１７】
このガスクーラ１は、上記実施例１と同様に、冷却室５内を流れる冷却水とガス流通管２０の外周面との接触面積は大きく、熱伝達効率が高く、また、冷却水の流れｗは、フィン２０ａにぶつかることによって乱流となるから熱伝達効率ｋの値はさらに増加し、良好な熱交換を行うことができる。
また、冷却水の流れが乱流となることから、ガス流通管２０の表面への水垢などのスケールの付着を軽減することができる。
【００１８】
以上、本発明のガスクーラについて、複数の実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
本発明のガスクーラは、伝熱面積を大きくすることによって冷却効率が向上し、また、フィンにより冷却媒体の流れの状態を乱流にすることによってガス流通管の外周面にスケールが付着することを軽減することができることから、新規のガスクーラに用いることができるほか、例えば、既設のガスクーラにおいてもガス流通管を交換することによって簡易に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明のガスクーラの第１実施例を示し、（ａ）は一部切り欠きの正面図を、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ断面図である。
【図２】同ガスクーラに使用するガス流通管を示し、（ａ）は一部切り欠きの正面図を、（ｂ）は（ａ）のＹ−Ｙ断面図である。
【図３】ガス流通管の別の実施例を示す一部切り欠きの断面図である。
【図４】本発明のガスクーラの第２実施例を示し、（ａ）は一部断面の正面図を、（ｂ）は（ａ）のＺ−Ｚ断面図である。
【図５】従来のガスクーラの概要を説明する説明図である。
【図６】従来のガスクーラに使用するガス流通管を示す。
【符号の説明】
【００２１】
１    ガスクーラ
２    ガス流通管
３    外筒
２ａ  フィン
２０  ガス流通管
２０ａ  フィン
α    捻れ角度
【図１】
2006250482.tif 000003
【図２】
2006250482.tif 000004
【図３】
2006250482.tif 000005
【図４】
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【図５】
2006250482.tif 000007
【図６】
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