JPS5946496A - 炭化珪素質熱交換器 - Google Patents
炭化珪素質熱交換器Info
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- JPS5946496A JPS5946496A JP15776882A JP15776882A JPS5946496A JP S5946496 A JPS5946496 A JP S5946496A JP 15776882 A JP15776882 A JP 15776882A JP 15776882 A JP15776882 A JP 15776882A JP S5946496 A JPS5946496 A JP S5946496A
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- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 22
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F21/00—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
- F28F21/04—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of ceramic; of concrete; of natural stone
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本つ１′ら明は炭化王（素からなる熱父ＩＩハ器の改良
にか＼るものでＳ〕ｚ１゜ １＋ｆ１ ’畠、ゑ、へ交映林；は高熱伝導性をイ１す
るものとし７て４例、ｔｌ、ｉ１合金峰かイ戊？ｆ＋ｉ
口ＩＪとして、父、ｌ ｎ （ｌ ｆ１℃以下の高温用
として）＼ステロイ、インコネル等・の金ス・４月才１
がイ史用されでいる。）父、ｌ ｆｌ ｆｌ ４１ Ｃ
を越えるような高温用には金属桐材でｄ面１熱限界を越
えるところから、コージライト、炭化珪素等のセラミッ
ク材料が知らＪｌでいる０セラミツク材料は一般に耐熱
耐蝕性にすぐハでいるが、例えば溶接等の加工性［ｍｉ
Ｆ点があり、複雑な形状には適していない。父、熱グ換
器シま高１川の信頼件が要求さＪｌ、しかも−同寿命で
あることが求められているが、必すしも従来のセラミッ
ク材料では満足すべきものＩｔ’Ｊ’、 ａ Ｃ） Ｊ
］、ていない０ 例えば、コージライト質のものは自」熱耐スポーリング
性は満足できるにしても複合成分素地から作らＪｌてい
るため均ｒ２７４性に乏しく、父、炭化珪素質のものは
熱伝導性は良好であるが粘土等で焼結したものであるた
め熱間荷■（に弱く、特に通気性に・ｉＸＩ！＋点があ
り、史には高温における耐酸化性ひいては強度の低下等
づ宵決すべき□課題が多く、実用に至っていないのが実
状である。
にか＼るものでＳ〕ｚ１゜ １＋ｆ１ ’畠、ゑ、へ交映林；は高熱伝導性をイ１す
るものとし７て４例、ｔｌ、ｉ１合金峰かイ戊？ｆ＋ｉ
口ＩＪとして、父、ｌ ｎ （ｌ ｆ１℃以下の高温用
として）＼ステロイ、インコネル等・の金ス・４月才１
がイ史用されでいる。）父、ｌ ｆｌ ｆｌ ４１ Ｃ
を越えるような高温用には金属桐材でｄ面１熱限界を越
えるところから、コージライト、炭化珪素等のセラミッ
ク材料が知らＪｌでいる０セラミツク材料は一般に耐熱
耐蝕性にすぐハでいるが、例えば溶接等の加工性［ｍｉ
Ｆ点があり、複雑な形状には適していない。父、熱グ換
器シま高１川の信頼件が要求さＪｌ、しかも−同寿命で
あることが求められているが、必すしも従来のセラミッ
ク材料では満足すべきものＩｔ’Ｊ’、 ａ Ｃ） Ｊ
］、ていない０ 例えば、コージライト質のものは自」熱耐スポーリング
性は満足できるにしても複合成分素地から作らＪｌてい
るため均ｒ２７４性に乏しく、父、炭化珪素質のものは
熱伝導性は良好であるが粘土等で焼結したものであるた
め熱間荷■（に弱く、特に通気性に・ｉＸＩ！＋点があ
り、史には高温における耐酸化性ひいては強度の低下等
づ宵決すべき□課題が多く、実用に至っていないのが実
状である。
本発明（ｄ２炭化珪素の持つ特性を充分に牛かすべくそ
の欠点を究明し、これを改善することによって従来に見
らす１ない炭化珪岩性熱交換器を１４発したもので、炭
化珪素の繊維を使用し、金属シリコンと共存させること
によって、ｌ特に高温にかける耐酸化性、あるいは強度
を高めたものである。
の欠点を究明し、これを改善することによって従来に見
らす１ない炭化珪岩性熱交換器を１４発したもので、炭
化珪素の繊維を使用し、金属シリコンと共存させること
によって、ｌ特に高温にかける耐酸化性、あるいは強度
を高めたものである。
炭化珪素繊ＨＴｉはシランの熱分解に際し、温度制御す
ることによってホイスカー状のものが得らｉすることが
知らｆｌでおり、そわ自体きわめて高い強度を持ってい
るものである。これを炭化珪素粉中に配合し高強度材料
として利用することも試みられているが緻密なものが得
難く、実用化されるに至っていない。
ることによってホイスカー状のものが得らｉすることが
知らｆｌでおり、そわ自体きわめて高い強度を持ってい
るものである。これを炭化珪素粉中に配合し高強度材料
として利用することも試みられているが緻密なものが得
難く、実用化されるに至っていない。
本発明においては金属シリコンを共存させることにより
高強度で緻密なものをｊｌ Ｚ）ことによって、熱交換
器の材料としてノ＋３ｊ ｌ／たものカニイ＾ｆらねる
ことをｙ、い出したものである。
高強度で緻密なものをｊｌ Ｚ）ことによって、熱交換
器の材料としてノ＋３ｊ ｌ／たものカニイ＾ｆらねる
ことをｙ、い出したものである。
以下に本発明の詳細な説明する。
直径と長さの比の異なる名ｆｉＩｊＩ炭化什：＊ ｌ？
４ ＃４（、を’ ５ ’ｊ’ｔｆ１１ｊ％、１２（１
１１＃の炭化珪素粉５．５ ’ｊｌ： １１’ｊ％、炭
素粉末３ＯＮ早％を混合し、とｉ］に外１４でフェノー
ルレジン７ ｉ’）ｊ−’３’＋−％加エエチルアルコ
ールでスラリ状にした後、片面が（１ジｇＪＫになるよ
うに鋳込みによって板状体を成形した。こｇ ヲ１７１
１ｆ１℃で浴１緋シリコンに接触させ、シリコンを含浸
させた。この板状体を波型方向が１（（ダするように順
次積み重ねこねを溶接して１Ｉ−１−ダ；、Ｉ、Ｉ１．
熱父換七渉を得た。これに１２（Ｈ１℃の排ガスを供給
し、′高温の空気を加熱する構造の熱交換器としてその
実用評価を行った。
４ ＃４（、を’ ５ ’ｊ’ｔｆ１１ｊ％、１２（１
１１＃の炭化珪素粉５．５ ’ｊｌ： １１’ｊ％、炭
素粉末３ＯＮ早％を混合し、とｉ］に外１４でフェノー
ルレジン７ ｉ’）ｊ−’３’＋−％加エエチルアルコ
ールでスラリ状にした後、片面が（１ジｇＪＫになるよ
うに鋳込みによって板状体を成形した。こｇ ヲ１７１
１ｆ１℃で浴１緋シリコンに接触させ、シリコンを含浸
させた。この板状体を波型方向が１（（ダするように順
次積み重ねこねを溶接して１Ｉ−１−ダ；、Ｉ、Ｉ１．
熱父換七渉を得た。これに１２（Ｈ１℃の排ガスを供給
し、′高温の空気を加熱する構造の熱交換器としてその
実用評価を行った。
一方、炭化珪素繊維を配合しないで同じ製５省法により
同一寸法の熱交換器を川；色し、その恰：能を比較した
。比較した繊Ｍトを入１１ていないものは１５０時間後
クラックが発生し、使）４］に−１」えなくなったが繊
維の入ったものはいずれも７５Ｃ）時間以上の寿命を保
ち、大巾な改善がなされた。これが改善された詳細な理
由は不明であるが、酸化に伴ない表面に形成される５ｉ
Ｑ２膜の影響に対し槽５維が引ＱＪ’ｅすＬＬ：力に対
抗できるので成形体の強度バランスが崩ハず、クラック
の発生を防止したものと思われる。
同一寸法の熱交換器を川；色し、その恰：能を比較した
。比較した繊Ｍトを入１１ていないものは１５０時間後
クラックが発生し、使）４］に−１」えなくなったが繊
維の入ったものはいずれも７５Ｃ）時間以上の寿命を保
ち、大巾な改善がなされた。これが改善された詳細な理
由は不明であるが、酸化に伴ない表面に形成される５ｉ
Ｑ２膜の影響に対し槽５維が引ＱＪ’ｅすＬＬ：力に対
抗できるので成形体の強度バランスが崩ハず、クラック
の発生を防止したものと思われる。
このような効果を示すセンイ状炭化珪素の含有割合は５
〜６０重）ｄ・％であることが好壕しく、５重量％以下
では料゛ｌ維を配合した効果が認ぬられず、父、６５重
量％以上では強度が低下し好１しくない。全局シリコン
は成形体を緻密なガス不透過性にするためばかりでなく
、炭化珪素同志の結合にも効果かあり強度を維持するた
めに必敦である。その−ｈｌ゛は６５重量％ではその効
果が認められず、父、３５軍量９に以上では相対的に炭
化珪素のｈｌが低下し、耐熱、＋ｒｉｔ ｅΦ性に問題
が生ずるようになる。繊維状炭化珪素（才あらかじめ製
造した繊維を配合ｌ−たものでもよいが。
〜６０重）ｄ・％であることが好壕しく、５重量％以下
では料゛ｌ維を配合した効果が認ぬられず、父、６５重
量％以上では強度が低下し好１しくない。全局シリコン
は成形体を緻密なガス不透過性にするためばかりでなく
、炭化珪素同志の結合にも効果かあり強度を維持するた
めに必敦である。その−ｈｌ゛は６５重量％ではその効
果が認められず、父、３５軍量９に以上では相対的に炭
化珪素のｈｌが低下し、耐熱、＋ｒｉｔ ｅΦ性に問題
が生ずるようになる。繊維状炭化珪素（才あらかじめ製
造した繊維を配合ｌ−たものでもよいが。
炭素繊維を配合しておき、これを溶融シリコンと接触さ
せることによって灰化Ｈ９素化さ、すだものでイ）」二
い。
せることによって灰化Ｈ９素化さ、すだものでイ）」二
い。
いずれの場合でも繊維の形状ｔ」、長さ７’ ｉＭ＜径
の比が１５以１−のものであることが’）ｆ”Ｊ ｔ、
＜ 、１．５以下では成形時に困９）１［が発生する
＆ｆかりでなく、得らｆする成形体の強度が１５以−Ｌ
σ）も（１）と比１・ｙして大＋１Ｊに低下することが
認めらＪまた０本発明によりイ（、（らｉする成ｊｋ体
は引例のように直ダ形のもの、・わるいは二■１管式、
多’ｉ：ｉ ５’Ｓの狗へ交換ｎばかりテｆｔ： （％
ＩＦ−代Ｌｒ、 ｌ”ｉｌ ’ｉｒ、カＩ’ｌｌ ｆ
ｉ’ｊすｉｔ テいる１０４１］車等のガスタービンエ
ンジンの）蓄に４６ ’ｚＳ二ｍ伝熱式１．ｆｊ； ｇ
（もＬｌ−１）１１することが可ｆｉヒてイうる０発明
者 松 尾 秀 進 発明石 保 科 や・１！発明−：ｎ・ζ
口１ 孝 大
の比が１５以１−のものであることが’）ｆ”Ｊ ｔ、
＜ 、１．５以下では成形時に困９）１［が発生する
＆ｆかりでなく、得らｆする成形体の強度が１５以−Ｌ
σ）も（１）と比１・ｙして大＋１Ｊに低下することが
認めらＪまた０本発明によりイ（、（らｉする成ｊｋ体
は引例のように直ダ形のもの、・わるいは二■１管式、
多’ｉ：ｉ ５’Ｓの狗へ交換ｎばかりテｆｔ： （％
ＩＦ−代Ｌｒ、 ｌ”ｉｌ ’ｉｒ、カＩ’ｌｌ ｆ
ｉ’ｊすｉｔ テいる１０４１］車等のガスタービンエ
ンジンの）蓄に４６ ’ｚＳ二ｍ伝熱式１．ｆｊ； ｇ
（もＬｌ−１）１１することが可ｆｉヒてイうる０発明
者 松 尾 秀 進 発明石 保 科 や・１！発明−：ｎ・ζ
口１ 孝 大
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （］） 高温流体によって隔壁を介して低温流体を加
熱する方式の熱交換器において、該隔壁の少なくとも一
部が、５〜６５１重敏％の繊維状炭化珪素、６５〜３５
重゛歌％の金属シリコンを含むことな特徴とする炭化珪
素質熱交換器。 （２）溶融シリコンによって炭素繊維を転化させた繊維
状炭化珪素であることを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の炭化珪素質熱交換器。 （３） セルローズを炭化させたものであることを特
徴とする１１”ケ許請求の範囲第２項記載の炭素繊維Ｑ （Ａ） ＄１状炭化珪素であることを＋ｒｔ徴とする
特Ｗ）゛請求の範囲第１項記載の繊維状炭化珪素。 （５）繊維状炭化珪素長さ／直径が１５以上であること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15776882A JPH0238880B2 (ja) | 1982-09-10 | 1982-09-10 | Tankakeisoshitsunetsukokanki |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15776882A JPH0238880B2 (ja) | 1982-09-10 | 1982-09-10 | Tankakeisoshitsunetsukokanki |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5946496A true JPS5946496A (ja) | 1984-03-15 |
| JPH0238880B2 JPH0238880B2 (ja) | 1990-09-03 |
Family
ID=15656882
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15776882A Expired - Lifetime JPH0238880B2 (ja) | 1982-09-10 | 1982-09-10 | Tankakeisoshitsunetsukokanki |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0238880B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6159111U (ja) * | 1984-09-26 | 1986-04-21 | ||
| JP2007143599A (ja) * | 2005-11-24 | 2007-06-14 | Hitachi Appliances Inc | 洗濯乾燥機 |
| JP2016161137A (ja) * | 2015-02-26 | 2016-09-05 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 熱交換エレメント |
-
1982
- 1982-09-10 JP JP15776882A patent/JPH0238880B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6159111U (ja) * | 1984-09-26 | 1986-04-21 | ||
| JP2007143599A (ja) * | 2005-11-24 | 2007-06-14 | Hitachi Appliances Inc | 洗濯乾燥機 |
| JP2016161137A (ja) * | 2015-02-26 | 2016-09-05 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 熱交換エレメント |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0238880B2 (ja) | 1990-09-03 |
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