JPH0245655Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は排ガスからの熱回収等に利用される大
型の直交流型の熱交換器に関するものである。

（従来の技術） 高温の排ガスからの熱回収等には耐熱性に優れ
たセラミツクス質の熱交換器が用いられている
が、従来のこの種の熱交換器は例えば特開昭56−
12990号公報に示すように多数の平行なリブを持
つセラミツク板を互いに直角方向に交叉させて多
数積層し焼成して一体化したものであり、焼成前
のセラミツクの自重に対する強度上の限界から高
さが30cm以上のものを製造することは困難であつ
た。ところがこのような熱交換素子は50ONm³／
Hr程度の排ガスを処理することしかできず、多
量の排ガスからの熱回収には複数台の熱交換器を
パイプにより並列に結合して用いざるを得ない欠
点があつた。そこで単一のハウジングの内部に複
数の熱交換素子を結合させて組込む試みもなされ
ているが、この種のセラミツク製の熱交換素子に
おいては各貫通孔の寸法精度に限界があり、接合
面において各貫通孔どうしがずれを生じ易いため
にガスリークを生じたり大きい圧力損失を生じた
りする欠点があり、せいぜい２個の熱交換素子を
組込んだものしか製造することができない状況に
あつた。

（考案が解決しようとする問題点） 本考案はこのような従来の問題点を解決して、
高温のガスを多量に処理することができ、ガスリ
ークがないうえ圧力損失が小さくしかも製作が容
易な大型の熱交換器を目的として完成されたもの
である。

（問題点を解決するための手段） 本考案は加熱流体貫通孔とこれと直角方向に延
びる被加熱流体貫通孔とが内部に交互に形成さ
れ、各開孔面の周縁部に所定幅のシール部を有す
るとともに接合面となる開孔面の周縁部には係合
用段部が形成された複数個の熱交換素子を、互い
の係合用段部を接合させるとともに接合面間に空
間を形成させて一体化し、ハウジング内に気密に
封入したことを特徴とするものである。

（実施例） 次に本考案を図示の実施例について詳細に説明
すると、１は金属製のケース１ａとその内側に貼
設された耐火壁２とからなり、加熱流体流入口
３、加熱流体流出口３ａ、被加熱流体流入口５、
被加熱流体流出口５ａとを四方に備えたハウジン
グ、６は該ハウジング１の内部に気密に封入され
た熱交換体であつて２×３×２の12個の熱交換素
子７を接合して一体化したものである。各熱交換
素子７は第２図及び第３図に示すようにその内部
に多数の平行な加熱流体貫通孔８とこれと直角方
向に延びる多数の平行な被加熱流体貫通孔９とが
薄肉のセラミツクス質の隔壁を介して交互に形成
されたものであり、アルミナ、ムライト、コージ
エライト等のセラミツクス質のリブ付き板を１枚
ずつ交互に積層し焼成一体化する方法により製造
することができる。このような熱交換素子７は四
つの開孔面を持つこととなるが、各開孔面の周縁
部は10〜30mm程度の所定幅にわたり好ましくは熱
交換素子７と同質のセラミツクス質が貫通孔中に
埋込まれて貫通孔の両端部が封止されシール部１
０とされているとともに、少なくとも隣接する熱
交換素子７との接合面となる開孔面の周縁部には
インロー形式の係合用段部１１が形成されてい
る。また、このような係合用段部１１のうちの一
方、例えば凸状側の係合用段部１１に囲まれた開
孔面は５〜10mmだけ凹ませて成形されており、第
２図に示すように隣接した熱交換素子７、７を接
合したときに各素子相互間に５〜10mmの厚さの空
間１２を形成できるようになつている。このよう
な複数個の熱交換素子７、７は互いの係合用段部
１１、１１どうしを係合させ、係合面に無機質接
着剤層１３を介在させることにより気密に接合さ
れるが、このとき接合面間に空間１２を形成する
こととなる。なお無機質接着剤としては熱交換素
子７との熱膨脹係数が近似している例えば釉薬質
のもの等を用いれば、使用中の熱膨脹によりクラ
ツクが発生する等のトラブルを防止することがで
きる。

（作用） このように構成されたものは、ハウジング１の
加熱流体流入口３に工業炉等から排出された高温
の排ガスのような加熱流体を導くとともに、ハウ
ジング１の被加熱流体流入口５に加熱されるべき
空気等の被加熱流体を導入すれば、これらの流体
はハウジング１の内部に気密に封入された複数個
の熱交換素子７の加熱流体貫通孔８とこれと直角
方向に延びる被加熱流体貫通孔９との内部をそれ
ぞれ貫流しつつ薄肉の隔壁を介して熱交換を行う
ことは従来のこの種の熱交換器と同様である。し
かし本考案においては各熱交換素子７の開孔面の
周縁部に所定幅のシール部１０を設けるとともに
接合面となるシール部１０には係合用段部１１を
形成してあるので、隣接する係合用段部１１どう
しを無機質接着剤によつて接合させることにより
複数個の熱交換素子７をガスリークを生ずること
なく接合一体化されたものとすることができ、ガ
スリークのおそれがなくしかも多量の被加熱流体
を処理することができるものである。また、各熱
交換素子７、７の接合面間には加熱流体貫通孔８
の開孔面にも、被加熱流体貫通孔９の開孔面にも
それぞれ空間１２が形成されているので、仮に隣
接する各熱交換素子７、７の各貫通孔の位置がず
れていた場合にも流体は一旦これらの空間に流入
したうえで次の熱交換素子７へ入ることになり、
熱交換効率の向上とともに圧力損失を極めて小さ
いものとすることができるものである。

（考案の効果） 本考案は以上の説明から明らかなように、熱交
換素子を組合せることにより任意の大きさの熱交
換器とすることができるので高温の排ガスが多量
に排出される工業用炉からの熱回収等に好適なも
のであり、また熱交換素子を接合する際に生じ易
いガスリークや圧力損失の増大を巧みに解決して
高い熱交換効率を達成することができたものであ
るから、従来のこの種熱交換器の問題点を解消し
たものとしてその実用的価値は極めて大である。

【図面の簡単な説明】

第１図本考案の実施例を示す正面図、第２図は
その要部の一部切欠正面図、第３図は単一の熱交
換素子を示す一部切欠斜視図である。 １……ハウジング、７……熱交換素子、８……
加熱流体貫通孔、９……被加熱流体貫通孔、１０
……シール部、１１……係合用段部、１２……空
間。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 加熱流体貫通孔８とこれと直角方向に延びる
   被加熱流体貫通孔９とが内部に交互に形成さ
   れ、各開孔面の周縁部に所定幅のシール部１０
   を有するとともに接合面となる開孔面の周縁部
   には係合用段部１１が形成された複数個の熱交
   換素子７を、互いの係合用段部１１、１１を接
   合させるとともに接合面間に空間１２を形成さ
   せて一体化し、ハウジング１内に気密に封入し
   たことを特徴とする熱交換器。 ２ 熱交換素子７がセラミツクス質よりなる実用
   新案登録請求の範囲第１項記載の熱交換器。 ３ 熱交換素子７、７どうしの接合が熱交換素子
   ７と熱膨張係数が近似している無機質接着剤に
   よりなされたものである実用新案登録請求の範
   囲第１項又は第２項記載の熱交換器。