JPH10506984A - 熱交換器のレンガ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は熱交換器の新規な型式のレンガに関する。このレンガ（１）は耐火材料で作られ、そして内部垂直チャンネル（２）と、真直な縁部（４）で分けられる外部垂直チャンネルを有する。それら縁部は垂直に対し傾斜し、頂面（５）の輪郭と底面（６）の輪郭とを結合して作られる。このレンガは、側面が真直な縁部だけで構成されるので製造が非常に簡単であり、またそれによって側面とガスとの接触が全体的に行われる。この結果、耐火材料の種類と重量又は熱交換器の全多孔率のような技術特性を変えることなく熱交換特性を高めることができる。

Description

【発明の詳細な説明】 熱交換器のレンガ 技術分野 本発明は、熱交換器のライニングを形成するための新しい型式のレンガに関す る。本発明のレンガは特に溶鉱炉ストーブで有用なものである。 発明の背景 六角形モデルの熱交換器レンガであって、六角形又は円形の長手方向内部チャ ンネルを有し、又レンガどうしを隣り合せに設置したとき別の同様な長手方向チ ャンネルを形成するような形状にされた側面プロファイルを備え、又レンガの下 部分が段付きの形に変形されてその外側寸法が小さくされ、これによって外部垂 直チャンネルどうしが水平方向に連絡できるようにされているレンガは周知のも のである。レンガの下部分に「段付き部」を備えるそのようなレンガはルーマニ ア特許第１０７４４１Ｂ号に記載されている。この従来技術のレンガは下記のよ うな短所をもっている。 レンガの輪郭の下部分の水平方向断面を小さくするため段付き部が備えられる 結果、レンガの垂直側面が複雑になり、従って、追加的に作られる縁部の均等性 と一体性の観点からして、成形、製造中の処理、及び輸送に際して様々な問題が 追加して出てくる。 上記側面段付き部の位置と寸法のために、レンガの垂直周面と熱媒体との面接 触が面の寸法の小さい割合の部分に制限される。 発明の摘要 本発明の提示する新規なレンガは上述のような短所を無くすものである。そこ で本発明では、成形を簡単にし、縁部の不均等なプレスとその後の劣化を無くし 、そしてレンガの側面と熱媒体との間の接触面をより大きくするため、レンガの 垂直側面プロファイルが違った型式のもの、即ち、側面が直線形とされ、そして レンガの頂面から底面へ減径する大きいテーパを付けるように傾斜を付けられ、 従ってその側面輪郭が段付き部で中断されない直線で作られ、そして２個のレン ガ が隣り合せに設置されたとき、それらの間にその全高さに亘る三角形のスペース が作られるごとき側面プロファイルにされる。 図面の簡単な説明 図１は本発明の新規なレンガの上面図である。 図２は図１のレンガの断面図である。 図３はレンガを組立てた所の図面で、特に水平方向通路の形成される態様を示 す。 発明の詳細な説明 図１の、全体的に六角形のレンガの上面図は耐火材料１を示し、この耐火材料 は、外側縁部４を有し、又７個の内部垂直チャンネル２、６個のチャンネル半開 口３、及び６個のコーナー第３開口７を画成している。同図は又、１２０°間隔 の３個の半径方向隆起部分８を示す。これら隆起部分はレンガの頂面の中心から ３つのコーナーへ延在して、レンガ頂面を３分する。 図２はレンガの中心断面で、その耐火材料１、内部垂直チャンネル２、及び外 側縁部４を示している。これら外側縁部４は、レンガの頂部５から底部６の方へ 内方へ向かうテーパが付けられる。頂部５には隆起部分８も見られる。 図３はレンガが組立てられる態様を示す。同図で分かるように、一緒に隣り合 せて設置された任意の３個のレンガの隆起部分８は六角形の区域を形成し、この 六角形区域の中に第４のレンガの底部６が嵌合する。隣り合せに一緒に設置され たレンガの間に三角形のスペース９が形成され、これらスペースはそれらレンガ の周囲を水平方向に連絡する。そのようにして各々のレンガはこれの上に他の３ 個のレンガのそれぞれの一部分を載せ、そしてその各レンガ自体がこれの下のさ らに別の３個のレンガのそれぞれの一部分の上に乗っかる。レンガの六角形側面 の中央に設けられているチャンネル半開口３は一緒に合わさって合成垂直チャン ネル１０を形成する。これら合成垂直チャンネルはそれぞれ、積重なったレンガ で作られる上下の他の合成垂直チャンネル１０と連絡する。コーナー第３開口７ は、３個の別々のレンガのコーナー第３開口７が３つ一緒に合わさって、それら ３個のレンガの接合点に１つの第３の開口１１を形成する。これら第３の開口１ １は上下の他の第３開口１１と連絡し、又中心内部垂直チャンネル２と連絡する 。 即ち、レンガの中心にある垂直チャンネル２はこれの上下の第３開口１１と連絡 する。いずれの場合でも三角形スペース９がレンガの周囲を連絡して、ガスが水 平方向に流れそしてレンガの底面と頂面の様々な開口へ垂直方向に流れることが できるようにする。 図３の構成は周知のものであり、そして請求の範囲において、１個の上に３個 、又は、３個の上に１個積重ねる、と表現されよう。 本発明のレンガは、耐火材料１、内部垂直チャンネル２、外部半割り垂直チャ ンネル３、そして、頂面５の周辺と底面６の周辺とを結ぶ傾斜した外側縁部４で 構成される。 内部垂直チャンネル２は好適には等間隔で配置され、その内の６個はレンガの 中心と各コーナーとの間のほぼ中央部に、相互に６０°の間隔で設置され、そし て第７の内部チャンネルはレンガの中心に設置される。又チャンネル半開口３は 好適にはレンガの六角形の各辺の中央部に設置される。セメントを使用してもし なくても、図３のように一緒に積上げられたレンガは熱交換器として、又溶鉱炉 のライニングその他同様な耐火用品として使用できる。 本発明の熱交換器のレンガは下記のような長所を備える。 レンガの側面全体をガスと接触させるので熱交換面が増大され、これによって 熱交換器の機能が高められる。耐火材料の種類と重量及びその熱交換器に備わる 多孔率の両方の点において従来技術のモデルと同じ技術特性を有し、従って熱交 換器の操作の規模を何等変えることなく従来技術と同じ結果が得られる。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９７年３月２７日 【補正内容】 明細書 熱交換器のレンガ 技術分野 本発明は、熱交換器のライニングを形成するための新しい型式のレンガに関す る。本発明のレンガは特に溶鉱炉ストーブで有用なものである。 発明の背景 六角形モデルの熱交換器レンガであって、六角形又は円形の長手方向内部チャ ンネルを有し、又レンガどうしを隣り合せに設置したとき別の同様な長手方向チ ャンネルを形成するような形状にされた側面プロファイルを備え、又レンガの下 部分が段付きの形に変形されてその外側寸法が小さくされ、これによって外部垂 直チャンネルどうしが水平方向に連絡できるようにされているレンガは周知のも のである。レンガの下部分に「段付き部」を備えるそのようなレンガはルーマニ ア特許第１０７４４１Ｂ号に記載されている。この従来技術のレンガは下記のよ うな短所をもっている。 レンガの輪郭の下部分の水平方向断面を小さくするため段付き部が備えられる 結果、レンガの垂直側面が複雑になり、従って、追加的に作られる縁部の均等性 と一体性の観点からして、成形、製造中の処理、及び輸送に際して様々な問題が 追加して出てくる。 上記側面段付き部の位置と寸法のために、レンガの垂直周面と熱媒体との面接 触が面の寸法の小さい割合の部分に制限される。 又、米国特許第２，８３３，５３２号に記載されている、ほぼ立方形の格子組 みレンガが知られている。この格子組みレンガは、その底部から頂部へと小さな テーパの付いた側面を有し、従ってそれらレンガが側部どうし隣り合せに格子組 み構造に設置されたとき、Ｖ形のスペースを形成する。レンガ体部の中心に、頂 端の直径が底端のそれより少し大きい煙道状の通孔が垂直に通っている。レンガ の頂面は平らであり、そして底面には複数個の比較的小さな短い脚が備えられて いる。このレンガは又、その断面の外側輪郭と上記底面の短い脚に沿った補強を 備えている。 この格子組みレンガの短所は、格子組み構造の中のレンガ相互の相対的な動き を阻止するための係止装備を備えていないことである。他の短所は、前記脚が乗 せられる下側のレンガの個所に集中的に圧縮応力が掛かり、これが熱応力及びク リープ現象と合わさってレンガの損傷を惹起することである。第３の短所は、補 強を必要とするためにレンガの構造が複雑になることである。 他の従来技術の、複数個の垂直な煙道通孔をもった六角形プリズム形状の格子 組みレンガが米国再発行特許第２７，０２０号に開示されている。このレンガは 頂面に舌状部を備え、そして底面にそれら舌状部に補合する溝を備える。上側に 重ねられる格子組みレンガの溝が下側の格子組みレンガの舌状部に嵌合して、格 子組内のレンガどうしの相対的な動きを阻止する。この格子組みレンガの短所は 、その頂面と底面とが平らな面ではないことである。 そこで本発明の目的は、構造が簡単であり、熱交換器構造体内のレンガ相互の 相体的動きを阻止する適当な装備を備え、上に重なる層のレンガが下側に隣接す る層のレンガに対して均等で且つ小さい応力を掛け、そして熱伝達効率を高くす るような格子組みレンガを提供することである。 本発明の提示する新規なレンガは上述のような短所を無くすものである。そこ で本発明では、成形を簡単にし、縁部の不均等なプレスとその後の劣化を無くし 、そしてレンガの側面と熱媒体との間の接触面をより大きくするため、レンガの 垂直側面プロファイルが違った型式のもの、即ち、側面が直線形とされ、そして レンガの頂面から底面へ減径する大きいテーパを付けるように傾斜を付けられ、 従ってその側面輪郭が段付き部で中断されない直線で作られ、そして２個のレン ガ 請求の範囲 １．内部の垂直なチャンネル（２）と外部の垂直なチャンネル（３，７）を有 し、又、上側に設置される同様なレンガの平らな底面（６）を定置させるための 突起（８）を頂面（５）に有する、熱交換器の六角形レンガにおいて、このレン ガの平らな底面（６）が下側に設置された３個のレンガの頂面（５）上の前記突 起（８）の間に嵌合するように、レンガの頂面（５）の面積が反対側の平らな底 面（６）の面積より大きくされることを特徴とするレンガ。 ２．請求の範囲第１項のレンガで構成される熱交換器構造体において、上側に 設置されるそれぞれのレンガが、これの平らな底面（６）で、下側に設置された ３個のレンガの頂面（５）のそれぞれの３分の１の上に定置されることを特徴と する熱交換器構造体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．熱交換器のレンガであって、中心の垂直チャンネル、この中心チャンネル に平行な方向の軸心をもった内部のチャンネル、及び、外部の部分チャンネルを 備え、それら全てのチャンネルは六角形の断面を有し、そしてガスを流通させ、 該レンガ自体も六角形のプリズムの形状を成し、そして、レンガ相互の水平方向 の相対的動きを阻止する装備をもった頂面と底面を有するごときレンガにおいて 、前記底面（６）、及び、２個の隣り合う前記外部部分チャンネル（３）の間の 外側縁部（４）が平らな面であり、前記頂面（５）の面積が、前記底面（６）の 面積よりも大きく、又、それぞれの前記垂直六角形チャンネル（２）の前記底面 （６）における面積が同じチャンネルの前記頂面（５）における面積よりも大き く、この結果より大きい熱交換が得られ、前記チャンネルの壁の材料粒子の剥離 が少なくなり、そしてそれらチャンネルを流通するガスの乱流が大きくなること を特徴とするレンガ。 ２．請求の範囲第１項のレンガで構成される熱交換器構造体であって、第１の 底部レンガ層としてそれらレンガが、これらレンガのチャンネルが垂直方向にな るようにして、相互に側部どうし隣り合せにして設置され、そしてその第１層に 続いて他の複数個のレンガ層が、そのチャンネルが軸方向に整合するようにして 、相互に係止して逐次的に積重ねられて構成される構造体において、他のレンガ 層の上に積重ねられる１つの層内のそれぞれのレンガの前記底面（６）の全体が 、直ぐ下に隣接するレンガ層内の３個の側部どうし隣り合せに配置されたレンガ の隆起部材（ｂ）で画成される平らな六角形区域に接触し、上記隆起部材はレン ガのあらゆる側方向への相対的な動きを阻止し、１つの層内の前記配置されたレ ンガはこれらレンガの高さに沿って三角形のスペースを形成し、これらスペース はレンガの全側面を取巻き、これによってレンガ間の熱伝達面及び流通するガス が増大されることを特徴とする構造体。