JPH033878B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は気体を加熱または冷却するための熱
交換器系の浄化方法に関する。

気体の加熱または冷却のため種種の熱交換器系
が知られている。広く行き渉つているのは例えば
ユングストローム（Ljungstro¨m）原理に従う回
転熱交換器であつて、これは定置の形状板、管ま
たは薄板の形の蓄熱部材を備え、これが高温気体
流から低温気体流へ循環的に動いてその際に熱を
吸収しまた放出する。管またはその他の中空体の
中を高温媒体または低温媒体（例えば蒸気または
水）が流過し、その外面のまわりを気体が流れる
ような熱交換器もしばしば利用される。

塵を多量に保持する気体の加熱または冷却に公
知の熱交換器を使用した際には沈積物が熱交換面
上に容易に形成される。露点以下になる場合また
は湿式で浄化された煙道ガスのように水滴または
エアゾルが気体に伴なわれる場合には、熱交換器
系においてかさぶた状外皮の形成およびねばり付
きを除くことが極めて困難である。

このような熱交換器系に形成されたかさぶた状
外皮は熱交換器における圧力損失を高め、さらに
気体と熱交換面の間の熱伝達を妨害する。

そのためこのような系に配備される周知の熱交
換器は部分的に極めて複雑な浄化装置を装着す
る。そして熱交換面を蒸気、空気または水の吹付
けで掃除することが知られている。この際には大
抵は著しく高い圧力と極めて高い装置費用とが必
要である（ドイツ連邦共和国特許公開第2948201
号公報）。蒸気罐の領域では例えば熱交換面を
「鋼球の雨」で周期的に清掃するような機械的浄
化方法も知られている。

例れば球のような分離した粒子の堆積層を汚れ
捕捉手段として本来の熱交換面の前方に配備する
こと（例えば米国特許第793648号明細書）も知ら
れているが、この解決では堆積層における沈積物
によつて圧力損失が著しく高くなり従つてこれが
周期的に交換されまたは浄化されなければならな
い。米国特許第3872918号明細書に記載されてい
る別の方式では回転熱交換器が堆積層の形の多く
の可動の要素で充たされ、これら要素が熱を管壁
に伝達しその運動によつて熱交換面を浄化する。
この解決では装置費用が比較的高くなると考えら
れ、堆積層において圧力損失が大きく、さらにこ
のような層での比較的小さい運動は浄化効果を著
しく限定する。

この発明の目的は、長い作動時間に渉つて熱伝
達および圧力損失が一定に保持できるようにして
気体の加熱また冷却に使用される熱交換器を簡単
かつ有効に浄化する方法を提供することにある。

この目的はこの発明によれば、定常的にまたは
ときどき流動化層を形成するような気体の中で自
由に動くことができる多くの球、中空の球または
サドル形状体などの要素を熱交換器の危険な部分
に配備することによつて達成される。

詳しく言えばこの発明によつて、回転する蓄熱
部材を有し、または回転する気体通路を有し、ま
たは交代的に高温気体もしくは低温気体を流入さ
せる室を有し、気体を透過させる隔壁が気体の流
れに横向きに取付けられた、気体と気体の間の熱
交換をする熱交換器において、蓄熱部材それ自身
としても形成できる少くとも２つの前記隔壁の間
に、気体を上方から下向きに流したときに堆積層
を形成しかつ気体を下方から上向きに流したとき
に流動化層を形成するような、多くの別別に動く
ことのできる要素を収容し、かかる流動化層を、
作動の際に熱交換器の少くとも一つの区域で定常
的に維持し、流動化層を形成する前記要素の相互
衝突および相互摩擦によつて、沈積物を定常的に
除去すること、を特徴とする熱交換器を浄化する
方法が提供される。これらの実施例として、要素
が球、中空の球またはサドル形状体として形成さ
れ、また要素が潜熱貯蔵材料または熱容量の高い
材料を備えまたはこれらで形成される。この浄化
方法は半径向きに気体が流入するような回転熱交
換器に利用できる。

回転熱交換器において、流動化層の中の要素は
衝突または摩擦によつて熱交換面の定常的な浄化
を達成する。回転熱交換器では、湿気と含有塵の
共同作用によつて形成されるかさぶた状外皮およ
び沈積物が特に低温気体の流入区域に生成される
ことが見出されている。この流入区域側はこの発
明によければ向流で作動し垂直の軸線を有する回
転熱交換器の際に要素が堆積層の形で汚れ捕捉手
段の役をするからこの要素によつてねばり付きの
ないように保護され、回転体の回転（または別の
公知の熱交換器系の際の気体通路の回転または移
動）の際には要素は流動化層に変化しこれにおい
て衝突および摩擦によつて沈積物を自動的に除去
する。特定の利用面ではこのような装置を熱交換
器の両側すなわち低温流入側および高温気体流入
側に配備することが有利である。直流で駆動され
る熱交換器の場合には要素が流入側に配置され、
この流入は要素が熱交換器の両側で流動化層にな
るように行なわれる。

この方法は半径向き流入の公知の回転熱交換器
にも難なく適用できる。

この発明の浄化方法に適した要素および公知の
熱交換器系へのこれの配備の実施例を第１図から
第４図に示す。

第１図は浄化のための球形状（中空のまたは中
空でない球）の要素１を示す。

第２図はサドル形状物体として形成された浄化
のための要素１ａを示す。

第３図はユングストローム（Ljungstro¨m）原
理に従つて回転体２、ハウジング３および垂直軸
４を有してこの発明の方法に適した熱交換器を示
す。要素１，１ａはかさぶた状外皮の形成の危険
がある低温気体８の流入側で汚れ捕捉手段の作用
をする堆積層７を形成し、この要素は高温気体９
の流出側で流動化層６の中で浄化される。

【図面の簡単な説明】

第１図は球状の要素の斜視図、第２図はサドル
形状の要素の斜視図、第３図はユングストローム
原理による熱交換器を略示する斜視図である。 図面において、１と１ａは要素、２は回転体、
３はハウジング、６は流動化層、７は堆積層、
７′は管、８は低温区域、９は高温区域、１１は
高温または低温の媒体を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 回転する蓄熱部材を有し、または回転する気
   体通路を有し、または交代的に高温気体もしくは
   低温気体を流入させる室を有し、気体を透過させ
   る隔壁が気体の流れに横向きに取付けられた、気
   体と気体の間の熱交換をする熱交換器において、
   蓄熱部材それ自身としても形成できる少くとも２
   つの前記隔壁の間に、気体を上方から下向きに流
   したときに堆積層を形成しかつ気体を下方から上
   向きに流したときに流動化層を形成するような、
   多くの別別に動くことのできる要素を収容し、か
   かる流動化層を、作動の際に熱交換器の少くとも
   一つの区域で定常的に維持し、流動化層を形成す
   る前記要素の相互衝突および相互摩擦によつて、
   沈積物を定常的に除去すること、を特徴とする熱
   交換器を浄化する方法。 ２ 半径向きに気体を流入させるような回転熱交
   換器に使用される、特許請求の範囲第１項に記載
   の方法。 ３ 前記要素が、球、中空の球、またはサドル形
   状体として形成される、特許請求の範囲第１項ま
   たは第２項に記載の方法。 ４ 前記要素に、潜熱を貯蔵する材料または熱容
   量の高い材料が加えられ、または前記要素が、か
   かる材料で作られる、特許請求の範囲第１項から
   第３項のいずれか１項に記載の方法。