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日常生活に欠かせない熱交換器

熱エネルギーは高い方から低い方へ移動する性質を持っています。

その性質を利用して、高温個体又は流体の温度を下げ低温部分の温度を上げる機器が熱交換器です。熱交換の方法は、金属等で隔てられた個体壁を経由して2種類の液体を流し、高温低温双方の温度を伝え合う隔壁方式が取り扱いやすく種類も豊富です。この方式を用いて、高温と低温の流体を交互に流し、熱エネルギーを交換します。それにより高温流体の温度を下げ、低温流体の温度を上げることができます。

この方式は流体の加熱や冷却、濃縮や蒸発、凝縮や熱回収など、幅広い産業分野で用いられます。隔壁方式に対して、空気や水などを直に流体に接触させることで、互いの温度を伝え合う方式があります。これを直接接触方式といいます。この方式は温水を冷却する冷却塔や、蒸気や温かい空気等を冷却するバロメトリックコンデサーなどに用いられます。

身近な熱交換器といえば、エアコンです。エアコンから発生する冷気や温風は、室内機に取り込んだ空気を、室内機と室外機それぞれに入っている熱交換器で冷やしたり、温めたりして送風しています。2つで1台のエアコンの機能です。その他に、車やオートバイのエンジンの熱を逃す冷却水を空気で冷却するラジエーターや、お風呂等家庭内で温水を利用する際に熱交換器を使って水を温めている給湯器もその一つです。温水プールや、水族館の水槽の温度管理。冷泉の加温にもこの仕組みが使われています。

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