JPH02698A - 液化ガスボイラ - Google Patents
液化ガスボイラInfo
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- JPH02698A JPH02698A JP63203053A JP20305388A JPH02698A JP H02698 A JPH02698 A JP H02698A JP 63203053 A JP63203053 A JP 63203053A JP 20305388 A JP20305388 A JP 20305388A JP H02698 A JPH02698 A JP H02698A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、液化ガスボイラ及び液化ガス（即ち１絶対大
気圧で２０°又はそれ以下の沸点を有する物質の液体相
）を沸騰させる方法に関する９本発明は、それに限定さ
れるものではないが、特に、空気分離コラムに関連して
使用する凝縮器リボイラに関する。
気圧で２０°又はそれ以下の沸点を有する物質の液体相
）を沸騰させる方法に関する９本発明は、それに限定さ
れるものではないが、特に、空気分離コラムに関連して
使用する凝縮器リボイラに関する。
［従来の技術］
（二酸化炭素や水蒸気等の比較的低揮発性の成分を取除
いた）空気を分離するための２重コラムにおいては、下
方のコラムは、上方のコラムに比べて比較的高い圧力で
作動する。ａｌｌｉｉ器リボイラリボイララムの頂部で
窒素蒸気を凝縮し、上方コラムの底部で液体酸素を沸騰
させる。従って、凝縮器リボイラは２つのコラム間で熱
リンクを提供し、事実上は、上方コラムの底部における
一定の所定作動圧力が下方コラムの頂部での作動圧力及
び温度を決定する。液体酸素を再沸騰させるに必要な熱
エネ・ルギを提供するためには、液体酸素の沸点よりも
高い温度で窒素を凝縮させる必要がある。凝縮している
窒素と沸騰している液体酸素とグ）間の熱交換が有効で
あればあるほど、凝縮器リボイラ内の２種の流体間の温
度差が小さくて済み、従って窒素を凝縮させる温度及び
圧力が小さくて済む。更に、−層有効な熱交換及び下方
コラムでの一層低圧のｆＹ動を行なえば、下方コラムの
ｆヤ動圧力へ空気を圧縮する労力が少なくて済む。また
、−層小さな凝縮器リボイラを使用すれば、−層有効な
熱交換の効果が上がる。
いた）空気を分離するための２重コラムにおいては、下
方のコラムは、上方のコラムに比べて比較的高い圧力で
作動する。ａｌｌｉｉ器リボイラリボイララムの頂部で
窒素蒸気を凝縮し、上方コラムの底部で液体酸素を沸騰
させる。従って、凝縮器リボイラは２つのコラム間で熱
リンクを提供し、事実上は、上方コラムの底部における
一定の所定作動圧力が下方コラムの頂部での作動圧力及
び温度を決定する。液体酸素を再沸騰させるに必要な熱
エネ・ルギを提供するためには、液体酸素の沸点よりも
高い温度で窒素を凝縮させる必要がある。凝縮している
窒素と沸騰している液体酸素とグ）間の熱交換が有効で
あればあるほど、凝縮器リボイラ内の２種の流体間の温
度差が小さくて済み、従って窒素を凝縮させる温度及び
圧力が小さくて済む。更に、−層有効な熱交換及び下方
コラムでの一層低圧のｆＹ動を行なえば、下方コラムの
ｆヤ動圧力へ空気を圧縮する労力が少なくて済む。また
、−層小さな凝縮器リボイラを使用すれば、−層有効な
熱交換の効果が上がる。
加熱された壁の温度と沸騰している液体酸素との間の温
度差はＭ Ｑ ／ ｂ Ａにより定義され、ここに、Ｑ
／Ａはヒート・フラックス（ｈｅａｔ ｆｌｕｘ）ず
なわち液化ガスを沸騰する際に吸収される単位面Ｒｉ
：１りの熱流１ｉ）であり、ノ＼は液化ガスを沸騰させ
る表面の垂直表面積であり、１１は沸騰熱移送係数とし
て知られる量である。従って、一定の値のＱ及びＡに対
しては、沸騰熱移送係数が大きいほど温度差は減少する
。従来、蒸気気泡を形成するための核生成場所を熱交換
器及び凝縮器リボイラの表面に設けることによりこれら
の表面の沸騰熱移送係数を増大させる種々の提案がなさ
れてきた。
度差はＭ Ｑ ／ ｂ Ａにより定義され、ここに、Ｑ
／Ａはヒート・フラックス（ｈｅａｔ ｆｌｕｘ）ず
なわち液化ガスを沸騰する際に吸収される単位面Ｒｉ
：１りの熱流１ｉ）であり、ノ＼は液化ガスを沸騰させ
る表面の垂直表面積であり、１１は沸騰熱移送係数とし
て知られる量である。従って、一定の値のＱ及びＡに対
しては、沸騰熱移送係数が大きいほど温度差は減少する
。従来、蒸気気泡を形成するための核生成場所を熱交換
器及び凝縮器リボイラの表面に設けることによりこれら
の表面の沸騰熱移送係数を増大させる種々の提案がなさ
れてきた。
このような核生成場所を形成する方法は、典型的には、
表面にキャビティやチャンネルを設ける作業又は多孔性
コーティングで表面を被覆する（１′５を含む、改良し
た沸騰用表面の代表例は、例えば米国特許第３，３８４
．１５−１号、同第３．４５７９９０号、同再発行特許
第３００７７号及び英国特許出願第２，１５５．６１２
Ａ号各明細害に開示されている。
表面にキャビティやチャンネルを設ける作業又は多孔性
コーティングで表面を被覆する（１′５を含む、改良し
た沸騰用表面の代表例は、例えば米国特許第３，３８４
．１５−１号、同第３．４５７９９０号、同再発行特許
第３００７７号及び英国特許出願第２，１５５．６１２
Ａ号各明細害に開示されている。
［発明が解決しようとする課題］
従来の凝縮器リボイラにおいては、それぞれの排出通路
を通る液体酸素の流れは、凝Ｉｉｉ器すボイラを部分的
又は全体的に浸漬した液体酸素の水頭に依存していた。
を通る液体酸素の流れは、凝Ｉｉｉ器すボイラを部分的
又は全体的に浸漬した液体酸素の水頭に依存していた。
実際、局部的な沸騰温度の上昇は液体酸素の水頭に関連
しており、液体の深さ１メートｌし当り、；祐Ｍｅｉ温
度は０．５〜１°に乙り昇してしＪ、う。
しており、液体の深さ１メートｌし当り、；祐Ｍｅｉ温
度は０．５〜１°に乙り昇してしＪ、う。
［課題を解決するための手段］
４ζ発明行は、熱移送表面にわたって液化ガスの落下膜
な形成することにより、熱移送表面の沸騰熱移送品数が
増大することを突き止めた。また、熱移送表面に多数の
（蒸気気泡を形成するための）核生成場所を設けた場り
に沸騰熱移送係数が更に増大することが判明した。
な形成することにより、熱移送表面の沸騰熱移送品数が
増大することを突き止めた。また、熱移送表面に多数の
（蒸気気泡を形成するための）核生成場所を設けた場り
に沸騰熱移送係数が更に増大することが判明した。
本発明によれば、」１端及び下端を存する少なくと５１
−）の熱移送表面と、この熱移送表面を下るｌ＾１ヒガ
スの落下膜を生起させる手段と、卓越した圧力て′イα
化力゛スがｉ、ＩＢ Ｉｌｅするｔ温度よりも高い温度
に熱移送表面分加熱する手段とから成る液化ガスボイラ
が提１］（される。
−）の熱移送表面と、この熱移送表面を下るｌ＾１ヒガ
スの落下膜を生起させる手段と、卓越した圧力て′イα
化力゛スがｉ、ＩＢ Ｉｌｅするｔ温度よりも高い温度
に熱移送表面分加熱する手段とから成る液化ガスボイラ
が提１］（される。
本発明はまた、上端及び下端を有する少なくとも１つの
熱移送表面を下る；α化ガスの落下膜を生起させる段沿
と、卓越した圧力でζα化ガスが沸騰する温度よりも高
い温度に熱移送表面を加熱する段層とを古むイ＾化ガス
の沸騰方法をも提供する。
熱移送表面を下る；α化ガスの落下膜を生起させる段沿
と、卓越した圧力でζα化ガスが沸騰する温度よりも高
い温度に熱移送表面を加熱する段層とを古むイ＾化ガス
の沸騰方法をも提供する。
本発明に係る方法及びボイラは液体酸素又は液体窒素を
再沸騰させる際に使用するのに特に適する。
再沸騰させる際に使用するのに特に適する。
熱移送表面は好適には、凝縮している蒸気又は予１＋’
Ｗ冷却中の液化ガスにより加熱される。従って、本発明
の一実施例においては、液体酸素は窒素蒸気を凝縮する
ことにより再沸騰されうる０本発明の別の実施例におい
ては、液体窒素は予備冷却中の液体窒素の別の流れによ
り蒸発されうる。
Ｗ冷却中の液化ガスにより加熱される。従って、本発明
の一実施例においては、液体酸素は窒素蒸気を凝縮する
ことにより再沸騰されうる０本発明の別の実施例におい
ては、液体窒素は予備冷却中の液体窒素の別の流れによ
り蒸発されうる。
本発明に係る凝縮器リボイラにおいては、ζα化ガスの
沸騰のための通路は、別の液化ガスの凝縮器のための通
路と交互に配置されている。
沸騰のための通路は、別の液化ガスの凝縮器のための通
路と交互に配置されている。
好適には、液化ガスの落下膜は熱移送表面上へ液化ガス
３ｆｉ布することにより生起される。好適には、沸ｎＲ
液化ガスから放出された蒸気は液Ｃヒガスと実質上同じ
方向に流れないように拘束される。
３ｆｉ布することにより生起される。好適には、沸ｎＲ
液化ガスから放出された蒸気は液Ｃヒガスと実質上同じ
方向に流れないように拘束される。
従って、凝縮器リボイラの一例においては、沸騰用通路
は好適には、蒸気が通路の底部のみから外出できるよう
に、上端を閏じである。
は好適には、蒸気が通路の底部のみから外出できるよう
に、上端を閏じである。
好適には、各熱交換表面は銅やアルミニウムの如き比較
的大きな熱導伝性を有する金属又は合金から成る。２！
！交換表面は、蒸気気泡を形成するための核生成場所含
提供するキャビティ、刻み目、割れ口その曲の不規則面
を具備するとよい、ただし、好適には、核生成場所は多
孔性金属コーティングにより提供される。多孔性コーテ
ィングは熱移送ｋｉｌｒｉ′ｉ玉の膜の均一分布を白玉
させる。コーティングは、これを施す表面と同じ組成で
も別の組成でもよい。典型的には、コーティングはアル
ミニウム１、アルミニウムを基礎とする合金、銅、又は
ｊ１４ｅ基礎とするな金から成る。好適には、コーティ
ングは、所望の金属の粒子とブラスチンク村４′１の粒
子又は金属とプラスナック材１″１とのき酸物の粒子と
の混な物を熱交換表面上に蒸若し、次いで、ハ首した混
ｈ↑勿を力ｌ熟して）゛ラスナック（イイ゛−１を揮発
させ又は取除き、多数Ｊ）不規則な連続気泡性ｍ人チャ
ビティを含む多孔性金属コーティングを残すことにより
、ｉ）られる。プラスチｙ７ｙ’ｈ属コーティングはフ
レーム散布、又は好適にはプラズマ散布により形成でき
る。
的大きな熱導伝性を有する金属又は合金から成る。２！
！交換表面は、蒸気気泡を形成するための核生成場所含
提供するキャビティ、刻み目、割れ口その曲の不規則面
を具備するとよい、ただし、好適には、核生成場所は多
孔性金属コーティングにより提供される。多孔性コーテ
ィングは熱移送ｋｉｌｒｉ′ｉ玉の膜の均一分布を白玉
させる。コーティングは、これを施す表面と同じ組成で
も別の組成でもよい。典型的には、コーティングはアル
ミニウム１、アルミニウムを基礎とする合金、銅、又は
ｊ１４ｅ基礎とするな金から成る。好適には、コーティ
ングは、所望の金属の粒子とブラスチンク村４′１の粒
子又は金属とプラスナック材１″１とのき酸物の粒子と
の混な物を熱交換表面上に蒸若し、次いで、ハ首した混
ｈ↑勿を力ｌ熟して）゛ラスナック（イイ゛−１を揮発
させ又は取除き、多数Ｊ）不規則な連続気泡性ｍ人チャ
ビティを含む多孔性金属コーティングを残すことにより
、ｉ）られる。プラスチｙ７ｙ’ｈ属コーティングはフ
レーム散布、又は好適にはプラズマ散布により形成でき
る。
典型的には、上記混合物は少なくとも２０皇旦％（例え
ば５０重１％）のプラスチックを含み、プラスチック粒
子は１５〜１５０ミクロンの範囲の平均寸法を有すると
よい。出来上がったコーティングは、２０〜６０ ？５
の多孔゛ｉ″−を有するとよく（更に多孔率の高いもの
でもよい）、典型的には、１５〜１５０ミクロンの範囲
の平均寸法（更に典型的には、１５〜５０ミクロンの範
囲の平均寸法）を有する編目状の開放進入孔又はキャビ
ティから成る表面を有する。プラスチ・・ツク粒子は大
範囲のポリマー材料中から泗択するとよい、適当なプラ
スチック材［）では、炭素質その他の残留物を残さずに
、少なくとも５００℃、典型的には５００〜６００℃の
温度で蒸発する必要がある。
ば５０重１％）のプラスチックを含み、プラスチック粒
子は１５〜１５０ミクロンの範囲の平均寸法を有すると
よい。出来上がったコーティングは、２０〜６０ ？５
の多孔゛ｉ″−を有するとよく（更に多孔率の高いもの
でもよい）、典型的には、１５〜１５０ミクロンの範囲
の平均寸法（更に典型的には、１５〜５０ミクロンの範
囲の平均寸法）を有する編目状の開放進入孔又はキャビ
ティから成る表面を有する。プラスチ・・ツク粒子は大
範囲のポリマー材料中から泗択するとよい、適当なプラ
スチック材［）では、炭素質その他の残留物を残さずに
、少なくとも５００℃、典型的には５００〜６００℃の
温度で蒸発する必要がある。
好適には、プラスチック粒子はポリエステルから成り、
この例の場合、蒸着ポリエステルを有効に蒸発させるた
めに、典型的には、約５００〜６００℃の範囲の温度を
使用する。
この例の場合、蒸着ポリエステルを有効に蒸発させるた
めに、典型的には、約５００〜６００℃の範囲の温度を
使用する。
本発明に係るボイラの一例では、沸騰中の液化ガスのた
めの通路と熱移送表面を加熱する流体のだめの通路とを
それぞれ交互に画定する複数個の間隔した平行な熱感（
云性の板を含む。各液化ガス通路は好適には、この通路
を複数個の実質上垂直なチャンネルに分割する複数個の
共働するスペーサ部ｔオを存する。各スペーサ部材は典
型的には、液化ガスと関連する熱移送表面へ導く複数個
の散布オリフィスを具備し、これらのオリフィスは、１
重用時に液化ガス源と連通できるようにスペーサ部材内
の共通通路に連通している。オリフィスの数及び位置は
、関連する熱移送表面を下る（沸騰させ゛るべき）液化
ガスの薄い落下膜を容易に形成できるように、泗択する
。必要なら、オリフィスは関連するチャンイ・ルの頂部
区域にのみ設けることができる。
めの通路と熱移送表面を加熱する流体のだめの通路とを
それぞれ交互に画定する複数個の間隔した平行な熱感（
云性の板を含む。各液化ガス通路は好適には、この通路
を複数個の実質上垂直なチャンネルに分割する複数個の
共働するスペーサ部ｔオを存する。各スペーサ部材は典
型的には、液化ガスと関連する熱移送表面へ導く複数個
の散布オリフィスを具備し、これらのオリフィスは、１
重用時に液化ガス源と連通できるようにスペーサ部材内
の共通通路に連通している。オリフィスの数及び位置は
、関連する熱移送表面を下る（沸騰させ゛るべき）液化
ガスの薄い落下膜を容易に形成できるように、泗択する
。必要なら、オリフィスは関連するチャンイ・ルの頂部
区域にのみ設けることができる。
好適には、加熱流体用通路はフィンを有する。
；戊１ヒガスを沸騰させるための通路内の熱交換表面が
多孔性の金属コーティングを具備している場きは、多孔
性熱交換表面にフィンを完全に接着することが困難なた
め、これらの通路内にフィンを設けることは面倒である
。コーティングの蒸着の間、スプレーバ−即ち散布棒に
結合又は接着すべき熱交換表面の部分にはマスクを施し
、マスクを取除いたときに恒久的に相互連結されうる平
滑な表面を確保するようにする。このようなボイラの組
立ては既知の方法で行なうことができる６例えば、必要
に応じ真空ろう付けにより、板を散布棒及びスペーサ部
材に結きできる。多孔性表面が例えばアルミニウム製の
場き、真空ろう１・１け又は拡散接着に讐通に使用する
温度を利用できる。
多孔性の金属コーティングを具備している場きは、多孔
性熱交換表面にフィンを完全に接着することが困難なた
め、これらの通路内にフィンを設けることは面倒である
。コーティングの蒸着の間、スプレーバ−即ち散布棒に
結合又は接着すべき熱交換表面の部分にはマスクを施し
、マスクを取除いたときに恒久的に相互連結されうる平
滑な表面を確保するようにする。このようなボイラの組
立ては既知の方法で行なうことができる６例えば、必要
に応じ真空ろう付けにより、板を散布棒及びスペーサ部
材に結きできる。多孔性表面が例えばアルミニウム製の
場き、真空ろう１・１け又は拡散接着に讐通に使用する
温度を利用できる。
［実施例］
図を参照すると、図示の凝ｉａリボイラは並列熱交換器
２の形をしていて、相互に等間曜で離れた複数個の平行
な熱交換板４から成る。板４は、液化ガスと沸騰させる
ための一組の通路６と、別のガスの蒸気を凝縮させるた
めの一組の通路８とを交互に画定する。凝縮器リボイラ
のためのへ・ンダの配置を容易にするため、各通路８は
その頂部及び底部に水平なスペーサバー１０を具備しく
第１図には、頂部のスペーサバーのみを示す）、各通路
６は通路６の側部を閏じる垂直なスベーサノく−１２（
第２１１３）を具備リーろ、第１図において、スペーサ
バー１０．１２はハツチングを付けて示しである。 ｌ
＆って、残留清水を合む蒸発ガスは通路６の底部から引
出され（好適には、通路６の頂部は蒸気が下方へ１１さ
れるのを抑制するため閏じである）、通路８を通る凝縮
蒸気の流れはく第１図に示すように）凝縮２コリボイラ
の横から横へと生じる。
２の形をしていて、相互に等間曜で離れた複数個の平行
な熱交換板４から成る。板４は、液化ガスと沸騰させる
ための一組の通路６と、別のガスの蒸気を凝縮させるた
めの一組の通路８とを交互に画定する。凝縮器リボイラ
のためのへ・ンダの配置を容易にするため、各通路８は
その頂部及び底部に水平なスペーサバー１０を具備しく
第１図には、頂部のスペーサバーのみを示す）、各通路
６は通路６の側部を閏じる垂直なスベーサノく−１２（
第２１１３）を具備リーろ、第１図において、スペーサ
バー１０．１２はハツチングを付けて示しである。 ｌ
＆って、残留清水を合む蒸発ガスは通路６の底部から引
出され（好適には、通路６の頂部は蒸気が下方へ１１さ
れるのを抑制するため閏じである）、通路８を通る凝縮
蒸気の流れはく第１図に示すように）凝縮２コリボイラ
の横から横へと生じる。
Ｊ （ヒガスを蒸発させるための各沸騰用通路６は氏数
個の“９゛間薗て渣れた垂直なスプレーバ−即ち散／ｌ
ｊ １１１４を有し、これらの散布棒は、凝縮器リボイ
ラの頂部から底部へ延びており、かつ通路を画定し各通
路を垂直チャンネル１６（第２図）に分割する仮に接着
しである。チャンネル１６を画定するこれらの板の表面
はそれぞれ、多孔性アルミニラｌ、又は池の熱導伝性金
属のコーティングを具（１１０するか又は核生成場所を
具備する。スペーサバー１０．１２及び散布捧１−１は
板・ｌと同じ金属から成る。スペーサバー１２及び散布
捧１ ｔｌはそれぞれ、蒸発すべき液化ガス洪給源に連
通ずる内部の長平方向の通路をｆｊｌえ、隣接するチャ
ンネルに通じる等間隔のオリフィスを具備する。散布オ
リフィス２０に連通ずる長手方向の通路１８を有するこ
のような散布棒１４の１つを、第３図に示す。
個の“９゛間薗て渣れた垂直なスプレーバ−即ち散／ｌ
ｊ １１１４を有し、これらの散布棒は、凝縮器リボイ
ラの頂部から底部へ延びており、かつ通路を画定し各通
路を垂直チャンネル１６（第２図）に分割する仮に接着
しである。チャンネル１６を画定するこれらの板の表面
はそれぞれ、多孔性アルミニラｌ、又は池の熱導伝性金
属のコーティングを具（１１０するか又は核生成場所を
具備する。スペーサバー１０．１２及び散布捧１−１は
板・ｌと同じ金属から成る。スペーサバー１２及び散布
捧１ ｔｌはそれぞれ、蒸発すべき液化ガス洪給源に連
通ずる内部の長平方向の通路をｆｊｌえ、隣接するチャ
ンネルに通じる等間隔のオリフィスを具備する。散布オ
リフィス２０に連通ずる長手方向の通路１８を有するこ
のような散布棒１４の１つを、第３図に示す。
通路１８は、例えば、沸騰すべき液化ガスのリザーバを
有するボンフ責図示せず）に連通できる。
有するボンフ責図示せず）に連通できる。
各凝縮用通路８は熱交換分野で周知の方法によりフィン
２２を具備する。フィンは通路８へ送られる蒸気の凝縮
に利用できる熱移送表面を増大させる。
２２を具備する。フィンは通路８へ送られる蒸気の凝縮
に利用できる熱移送表面を増大させる。
作動において、図示の凝縮器リボイラは蒸発温度よりも
１℃程度高い凝縮温度で作動できる。二重空気分離コラ
ムに曲用する凝縮器リボイラにおいては、板４の配列は
典型的には、凝縮器リボイラが縦横１．２メートル、高
さ２メートルとなるようなものである。各対をなす隣接
する板間のＥ！、離は典型的には６■であり、隣接する
チャンオ・ル間の距離は２．５ｍｍである。各散布棒１
・１内の隣接するオリフィス間の距離は１００＋ｎｍで
あるとよい。
１℃程度高い凝縮温度で作動できる。二重空気分離コラ
ムに曲用する凝縮器リボイラにおいては、板４の配列は
典型的には、凝縮器リボイラが縦横１．２メートル、高
さ２メートルとなるようなものである。各対をなす隣接
する板間のＥ！、離は典型的には６■であり、隣接する
チャンオ・ル間の距離は２．５ｍｍである。各散布棒１
・１内の隣接するオリフィス間の距離は１００＋ｎｍで
あるとよい。
作動において、液体酸素が加圧下でチャンネル１６内へ
散布され、コーティングされた多孔性の、ｉ２属擬人面
」−に：′！い落下膜を形成する。これらの表面は、通
路８分通る窒素を凝縮することにより酸素の沸点以上に
加熱される。従って、液体酸詣は２速に蒸発し、酸素蒸
気は通路６の底部から引１１される。
散布され、コーティングされた多孔性の、ｉ２属擬人面
」−に：′！い落下膜を形成する。これらの表面は、通
路８分通る窒素を凝縮することにより酸素の沸点以上に
加熱される。従って、液体酸詣は２速に蒸発し、酸素蒸
気は通路６の底部から引１１される。
第１図ないし第３図に示す凝縮器リボイラの別の実施例
としては、スペーサバー１２及び散布棒１４の頂部のみ
に散布オリフィス２０を設ける。
としては、スペーサバー１２及び散布棒１４の頂部のみ
に散布オリフィス２０を設ける。
この実施例では、散布された液化ガスは通路６のｐ孔性
沸騰用表面にわたって八Ｖい落下膜を生起させる。
沸騰用表面にわたって八Ｖい落下膜を生起させる。
ここで、第・１図を９照すると、１１の値、即ち沸騰熱
移送係数は、長さが各々２ ｍの３つの熱交換表面に対
して、一定の壁温度状磐で測定したものである。５０ｍ
ｍの幅広ボックス区分を有する１−）グ）垂直熱交換通
路を疑似する試験具により測定分行なった。試験具には
、：Ｊ（９具の長手方向に沿って１０ｃｍ間隔で壁温度
及びチャンネル温度を測定するため銅製の電熱電対？設
けた。熱移送の測定は、異なる電気ヒータパワーに対す
る璧とチャンネルどの間の差を測定することにより行な
った。
移送係数は、長さが各々２ ｍの３つの熱交換表面に対
して、一定の壁温度状磐で測定したものである。５０ｍ
ｍの幅広ボックス区分を有する１−）グ）垂直熱交換通
路を疑似する試験具により測定分行なった。試験具には
、：Ｊ（９具の長手方向に沿って１０ｃｍ間隔で壁温度
及びチャンネル温度を測定するため銅製の電熱電対？設
けた。熱移送の測定は、異なる電気ヒータパワーに対す
る璧とチャンネルどの間の差を測定することにより行な
った。
試験した第１のサンプル（結果は直線１で示す）は、大
気圧での液体窒素内に全体的に漫績したフィン付きの研
摩したアルミニウム表面から成るものである。
気圧での液体窒素内に全体的に漫績したフィン付きの研
摩したアルミニウム表面から成るものである。
試験した第２及び第３のサンプル（結果を第１１図の直
線２，３でそれぞれ示す）はそれぞれ、シリコン・アル
ミニウム合金とポリエステル粉末（ＭｅＬｃｏ ６０
１ Ｎ Ｓ）との所定の混合物を表面上にプラズマ散
布し、次いで５４０℃の温度で２時間加熱してポリエス
テルを蒸発させることにより形成した多孔性アルミニウ
ム表面を担持したアルミニウム表面から成るものであっ
た。蒸着されたコーティングは０．２！ｌｏｕ＠の厚さ
を有していた。第２サンプルは、大気圧での液体窒素内
に全体的に浸漬して試験を行ない、第３サンプルは、試
験具の頂部の閉鎖部を貫通するノズルから試験具の頂部
に液体窒素を散布し、窒素蒸気を試験具の底部の試験区
域に存在させて、試験を行なった。
線２，３でそれぞれ示す）はそれぞれ、シリコン・アル
ミニウム合金とポリエステル粉末（ＭｅＬｃｏ ６０
１ Ｎ Ｓ）との所定の混合物を表面上にプラズマ散
布し、次いで５４０℃の温度で２時間加熱してポリエス
テルを蒸発させることにより形成した多孔性アルミニウ
ム表面を担持したアルミニウム表面から成るものであっ
た。蒸着されたコーティングは０．２！ｌｏｕ＠の厚さ
を有していた。第２サンプルは、大気圧での液体窒素内
に全体的に浸漬して試験を行ない、第３サンプルは、試
験具の頂部の閉鎖部を貫通するノズルから試験具の頂部
に液体窒素を散布し、窒素蒸気を試験具の底部の試験区
域に存在させて、試験を行なった。
得られた結果によれば、約ＩＫの温度差まで、液体窒素
の落下膜の、４し騰は、改ｔηした熱移送表面を（重用
してプール沸騰を補助する、しないにかかわらず、１１
ト束のプール、４Ｂ騰よりも高い値の沸騰熱移送係数１
＋ ＜ ６’Ｃって、烈量Ｑ／Ａ）を与えることが分か
る。
の落下膜の、４し騰は、改ｔηした熱移送表面を（重用
してプール沸騰を補助する、しないにかかわらず、１１
ト束のプール、４Ｂ騰よりも高い値の沸騰熱移送係数１
＋ ＜ ６’Ｃって、烈量Ｑ／Ａ）を与えることが分か
る。
第５．６図は、６０ｍＦｉｃ′６のアルミニウム、と１
０ ｍ 、！ｉｔ％のポリエステルとの混り物をアルミ
ニｒ゛７ム２！木上へプラズマ散布し、次いで５００℃
の温度で２時間コーティング済みの基体を加熱すること
により形成した熱移送表面の電子ｍ倣鏡写真である。コ
ーティングはＯ，：１８＋ａ＋ｎの７さて行なった。
０ ｍ 、！ｉｔ％のポリエステルとの混り物をアルミ
ニｒ゛７ム２！木上へプラズマ散布し、次いで５００℃
の温度で２時間コーティング済みの基体を加熱すること
により形成した熱移送表面の電子ｍ倣鏡写真である。コ
ーティングはＯ，：１８＋ａ＋ｎの７さて行なった。
第５［ＩＪは実寸の５００１；・）の１音率でのコーテ
ィングされた表面を示し、第６図は大寸の５０００倍の
１Δ率での表面分示す。熱移送表面は本発明により湾（
ヒガ、スを；化１シさせるために１吏用することもてき
る。
ィングされた表面を示し、第６図は大寸の５０００倍の
１Δ率での表面分示す。熱移送表面は本発明により湾（
ヒガ、スを；化１シさせるために１吏用することもてき
る。
−１、ｒ７１ 面）ｎＮ １ｔｊ−な、ｒ＋ｔ ｏｎ第
１ ＵＡは本発明に係るＩ縮器すボイラの概略斜１見図
、 第２［］は第１図の■−■線における慨略断面口、第３
図は、第１図及び第２１”Ｊに示す凝縮器リボイラに１
・た用する散布体の概略断面立面図、第１１図は５でな
る沸總方法に対する時間（Δ］゛）に−）いての熱−ｉ
（Ｑ ／Ａ ＞及び沸騰熱移送係数（１１）の′φ１
ヒを示すグラフ、 （゛第５［］は本発明に係る消１ヒガスボイラに使用す
るに適した熱移送表面の電ｒ顕微鏡写真で、実寸の５０
０倍のｆ８率で示した［４、 第６図は第５１２！と同様の電Ｙ顕微鏡写真であるが、
実寸の５０００ ｔａの１８率で示した図である。＼ｎ
−ンのシｊｌ明 ２・・・熱交換器 ４・・熟交換板６．８・・
通路 １０．１２・・・スペーサバー ト１ ・散布体 １６・・・チャンネル２０・・
・オリフィス （外・１名） 図面の浄書（内容に変更なし） 、に５００ 手 続 補 正 書（方式） ％式％ ３補正をする者 １工件との関係 住所
１ ＵＡは本発明に係るＩ縮器すボイラの概略斜１見図
、 第２［］は第１図の■−■線における慨略断面口、第３
図は、第１図及び第２１”Ｊに示す凝縮器リボイラに１
・た用する散布体の概略断面立面図、第１１図は５でな
る沸總方法に対する時間（Δ］゛）に−）いての熱−ｉ
（Ｑ ／Ａ ＞及び沸騰熱移送係数（１１）の′φ１
ヒを示すグラフ、 （゛第５［］は本発明に係る消１ヒガスボイラに使用す
るに適した熱移送表面の電ｒ顕微鏡写真で、実寸の５０
０倍のｆ８率で示した［４、 第６図は第５１２！と同様の電Ｙ顕微鏡写真であるが、
実寸の５０００ ｔａの１８率で示した図である。＼ｎ
−ンのシｊｌ明 ２・・・熱交換器 ４・・熟交換板６．８・・
通路 １０．１２・・・スペーサバー ト１ ・散布体 １６・・・チャンネル２０・・
・オリフィス （外・１名） 図面の浄書（内容に変更なし） 、に５００ 手 続 補 正 書（方式） ％式％ ３補正をする者 １工件との関係 住所
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 液化ガスのためのボイラにおいて、上端及び下端を
有する１つ以上の熱移送表面と、該熱移送表面を下る液
化ガスの落下膜を生起させる手段と、卓越した圧力で沸
騰する該液化ガスの温度よりも高い温度に前記熱移送表
面を加熱する手段と、を設けて成ることを特徴とする液
化ガスボイラ。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載の液化ガスボイラにお
いて、前記落下膜生起手段が、前記熱移送表面上へ液化
ガスを散布する手段から成る液化ガスボイラ。 ３ 特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の液化ガス
ボイラにおいて、前記熱移送表面が多数の蒸気気泡形成
用核生成場所を有する液化ガスボイラ。 ４ 特許請求の範囲第３項に記載の液化ガスボイラにお
いて、前記熱移送表面が多孔性金属から成る液化ガスボ
イラ。 ５ 特許請求の範囲第１項に記載の液化ガスボイラにお
いて、前記熱移送表面が、金属に埋設したプラスチック
粒子を含んで成るコーティングを該熱移送表面上に形成
すべく金属粒子とプラスチック粒子との混合物を熱導伝
性基体上にプラズマ散布し、該熱移送表面上に多孔を形
成するため該プラスチック粒子を揮発させ又は除去すべ
く前記コーティングを加熱することにより形成された表
面から成る液化ガスボイラ。 ６ 特許請求の範囲第１項ないし第５項のうちのいずれ
かに記載の液化ガスボイラにおいて、沸騰液体から放出
された蒸気が前記熱移送表面上で前記落下膜と同じ方向
に流れないように拘束される液化ガスボイラ。 ７ 特許請求の範囲第１項ないし第６項のうちのいずれ
かに記載の液化ガスボイラにおいて、前記液化ガスのた
めの通路と該熱移送表面を加熱する流体のための通路と
を交互に画定する複数個の離隔した平行な熱導伝性の板
を含み、該各板が液化ガス通路に対面する前記熱移送表
面を具備する液化ガスボイラ。 ８ 特許請求の範囲第７項に記載の液化ガスボイラにお
いて、前記各液化ガス通路が該通路を複数個のチャンネ
ルに分割する複数個の共働するスペーサ部材を有し、該
各スペーサ部材が、関連する前記熱移送表面へ前記液化
ガスを導く複数個の散布オリフィスを備え、該散布オリ
フィスは、使用時に該散布オリフィスが液化ガス源に連
通できるように前記スペーサ部材内の共通通路に連通し
ている液化ガスボイラ。 ９ 液化ガスを沸騰させる方法において、上端及び下端
を有する１つ以上の熱移送表面を下る液化ガスの落下膜
を生起させる段階と、卓越した圧力で前記液化ガスが沸
騰する温度よりも高い温度に前記熱移送表面を加熱する
段階と、から成ることを特徴とする液化ガス沸騰方法。 １０ 特許請求の範囲第９項に記載の液化ガス沸騰方法
において、前記熱移送表面が多孔性金属から成る液化ガ
ス沸騰方法。 １１ 特許請求の範囲第１０項に記載の液化ガス沸騰方
法において、前記熱移送表面が、金属に埋設したプラス
チック粒子を含んで成るコーティングを該熱移送表面上
に形成すべく金属粒子とプラスチック粒子との混合物を
熱導伝性基体上にプラズマ散布し、該熱移送表面上に多
孔を形成するため該プラスチック粒子を揮発させ又は除
去すべく前記コーティングを加熱することにより形成さ
れた表面から成る液化ガス沸騰方法。 １２ 特許請求の範囲第９項ないし第１１項のうちのい
ずれかに記載の液化ガス沸騰方法において、前記熱移送
表面が、予備冷却を受けている凝縮蒸気又は液化ガスに
より加熱される液化ガス沸騰方法。 １３ 特許請求の範囲第９項ないし第１２項のうちのい
ずれかに記載の液化ガス沸騰方法において、前記液化ガ
スの落下膜が前記熱移送表面上へ前記液化ガスを散布す
ることにより生起される液化ガス沸騰方法。 １４ 特許請求の範囲第９項ないし第１３項のうちのい
ずれかに記載の液化ガス沸騰方法において、前記液化ガ
スから放出された蒸気が前記熱移送表面上で前記落下膜
と同じ方向に流れないように拘束される液化ガス沸騰方
法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB878719349A GB8719349D0 (en) | 1987-08-14 | 1987-08-14 | Liquefied gas boilers |
| GB8719349 | 1987-08-14 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02698A true JPH02698A (ja) | 1990-01-05 |
Family
ID=10622346
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63203053A Pending JPH02698A (ja) | 1987-08-14 | 1988-08-15 | 液化ガスボイラ |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5014773A (ja) |
| EP (1) | EP0303492A3 (ja) |
| JP (1) | JPH02698A (ja) |
| AU (1) | AU610630B2 (ja) |
| GB (1) | GB8719349D0 (ja) |
| ZA (1) | ZA885747B (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4944888A (en) * | 1987-12-23 | 1990-07-31 | Avery International Corporation | Suspension polymerization in an organic medium |
| JP2006529023A (ja) * | 2003-05-30 | 2006-12-28 | ユーオーピー エルエルシー | ろう付け熱交換器を製作するための方法及びその装置 |
Families Citing this family (12)
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