JPS6360319B2 - - Google Patents
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- JPS6360319B2 JPS6360319B2 JP14517684A JP14517684A JPS6360319B2 JP S6360319 B2 JPS6360319 B2 JP S6360319B2 JP 14517684 A JP14517684 A JP 14517684A JP 14517684 A JP14517684 A JP 14517684A JP S6360319 B2 JPS6360319 B2 JP S6360319B2
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- heat exchanger
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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)
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は高温の排ガスからの熱回収を効率良く
行うことができる大型のセラミツクス製熱交換器
に関するものである。
行うことができる大型のセラミツクス製熱交換器
に関するものである。
（従来の技術）
各種工業炉等から排出される排ガスからの熱回
収は省エネルギーの観点から広く行われていると
ころであり、特に高温の排ガスからの熱回収用と
して耐熱性に優れたセラミツクス製の熱交換器が
開発されている。このようなセラミツクス製熱交
換器の多くは内部に隔壁を介して加熱流体流路と
被加熱流体流路とが形成されたセラミツクス製の
熱交換体を用いたものであるが、セラミツクス製
造技術上の制限から大型の熱交換体を一体に製造
することができぬため、止むを得ず小型の熱交換
体を接合面にアスベスト板等のシール材を介在さ
せて接合したものが用いられていた。
収は省エネルギーの観点から広く行われていると
ころであり、特に高温の排ガスからの熱回収用と
して耐熱性に優れたセラミツクス製の熱交換器が
開発されている。このようなセラミツクス製熱交
換器の多くは内部に隔壁を介して加熱流体流路と
被加熱流体流路とが形成されたセラミツクス製の
熱交換体を用いたものであるが、セラミツクス製
造技術上の制限から大型の熱交換体を一体に製造
することができぬため、止むを得ず小型の熱交換
体を接合面にアスベスト板等のシール材を介在さ
せて接合したものが用いられていた。
（発明が開決しようとする問題点）
ところがこのような従来のセラミツクス製熱交
換器は、アスベスト板の耐熱限界を越える800℃
以上の温度条件下では使用できないうえ、セラミ
ツクス製の熱交換体の表面に凹凸があるために接
合面を完全にシールすることが不可能であり、５
％以上のガスリークを生じて高い熱交換効率を得
ることができないものであつた。従つて、800℃
以上の高温で使用でき、ガスリークが少なく高い
熱交換効率を達成できるセラミツクス製熱交換器
が求められていた。
換器は、アスベスト板の耐熱限界を越える800℃
以上の温度条件下では使用できないうえ、セラミ
ツクス製の熱交換体の表面に凹凸があるために接
合面を完全にシールすることが不可能であり、５
％以上のガスリークを生じて高い熱交換効率を得
ることができないものであつた。従つて、800℃
以上の高温で使用でき、ガスリークが少なく高い
熱交換効率を達成できるセラミツクス製熱交換器
が求められていた。
（問題点を解決するための手段）
本発明はこのような従来の問題点を解決するた
めに完成されたものであり、内部に加熱流体流路
と被加熱流体流路とが形成されたセラミツクス製
の熱交換体の複数個を、互いの接合面間に未焼成
セラミツクス質からなる紐状シール材を介在させ
てケーシング内に配設したことを特徴とするもの
である。
めに完成されたものであり、内部に加熱流体流路
と被加熱流体流路とが形成されたセラミツクス製
の熱交換体の複数個を、互いの接合面間に未焼成
セラミツクス質からなる紐状シール材を介在させ
てケーシング内に配設したことを特徴とするもの
である。
（実施例）
次に本発明を図示の実施例について詳細に説明
すれば、１は対向する両側面及び下面に開口部を
有する金属製のケーシングであり、２は該ケーシ
ング１内に配設された複数個のセラミツクス製の
熱交換体である。各熱交換体２は第２図に拡大し
て示すように、押出し成形法等により成形された
断面多角形のセラミツクス質のハニカム構造体の
貫通孔の端面を一列置きに好ましくは同質のセラ
ミツクス質で封孔したうえ、この封孔された貫通
孔を該貫通孔の軸線に垂直な側面方向から穿孔し
て幅広の貫通孔を形成したものである。この幅広
の貫通孔は加熱流体流路３となり、封孔されてい
ない貫通孔はこれに直交する被加熱流体流路４と
して用いられるものである。前述したように、こ
のようなセラミツクス製の熱交換体２は製造技術
上の制限から大型のものを一体に製造できぬた
め、その複数個を加熱流体流路３が開孔する接合
面５，５間の周縁部に未焼成セラミツクス質から
なる紐状シール材６を環状に介在させてケーシン
グ１内に配設して所要の大きさとする。紐状シー
ル材６は加熱流体流路３が開孔しているため幅が
狭くなつている熱交換体２の接合面５の周縁部を
シールするに適したものであり、未焼成セラミツ
クス質の芯材７を断面Ｕ字状のセラミツクス繊維
体８で包んだものとすることが好ましい。芯材７
は磁器、アルミナ、ムライト、コージライト、
SiC、Si3N4等の熱交換器の使用温度条件下で固
化する性質を有する任意の未焼成セラミツクス質
を使用でき、熱交換体２と同材質とすることが熱
膨張率が等しい等の理由により最も好ましいもの
である。セラミツクス繊維体８は芯材７と熱交換
体２との間に適度の弾力性を与えることによりガ
スリークを更に低下させるためのものであり、熱
交換器の使用条件によりセラミツクス繊維やガラ
ス繊維等を適宜選択して使用するものである。こ
のような紐状シール材６は第１図に示すように熱
交換体２相互の接合面５の周縁部に環状に配置さ
れるほか、熱交換体２とケーシング１との接合面
にも配置してもよい。
すれば、１は対向する両側面及び下面に開口部を
有する金属製のケーシングであり、２は該ケーシ
ング１内に配設された複数個のセラミツクス製の
熱交換体である。各熱交換体２は第２図に拡大し
て示すように、押出し成形法等により成形された
断面多角形のセラミツクス質のハニカム構造体の
貫通孔の端面を一列置きに好ましくは同質のセラ
ミツクス質で封孔したうえ、この封孔された貫通
孔を該貫通孔の軸線に垂直な側面方向から穿孔し
て幅広の貫通孔を形成したものである。この幅広
の貫通孔は加熱流体流路３となり、封孔されてい
ない貫通孔はこれに直交する被加熱流体流路４と
して用いられるものである。前述したように、こ
のようなセラミツクス製の熱交換体２は製造技術
上の制限から大型のものを一体に製造できぬた
め、その複数個を加熱流体流路３が開孔する接合
面５，５間の周縁部に未焼成セラミツクス質から
なる紐状シール材６を環状に介在させてケーシン
グ１内に配設して所要の大きさとする。紐状シー
ル材６は加熱流体流路３が開孔しているため幅が
狭くなつている熱交換体２の接合面５の周縁部を
シールするに適したものであり、未焼成セラミツ
クス質の芯材７を断面Ｕ字状のセラミツクス繊維
体８で包んだものとすることが好ましい。芯材７
は磁器、アルミナ、ムライト、コージライト、
SiC、Si3N4等の熱交換器の使用温度条件下で固
化する性質を有する任意の未焼成セラミツクス質
を使用でき、熱交換体２と同材質とすることが熱
膨張率が等しい等の理由により最も好ましいもの
である。セラミツクス繊維体８は芯材７と熱交換
体２との間に適度の弾力性を与えることによりガ
スリークを更に低下させるためのものであり、熱
交換器の使用条件によりセラミツクス繊維やガラ
ス繊維等を適宜選択して使用するものである。こ
のような紐状シール材６は第１図に示すように熱
交換体２相互の接合面５の周縁部に環状に配置さ
れるほか、熱交換体２とケーシング１との接合面
にも配置してもよい。
（作用）
このように構成されたものは、例えばケーシン
グ１の側面から高温の排ガスを内部に送り込むと
ともに下面から空気のような被加熱流体をケーシ
ング１内に送り込めば、排ガスはケーシング１内
の熱交換体２の加熱流体流路３を貫流しつつ同一
の熱交換体２の被加熱流体流路４内を貫流する被
加熱流体を加熱することは従来のものと同様であ
る。しかし、本発明の熱交換器は熱交換体２の接
合面５，５間に介在している紐状シール材６が未
焼成セラミツクス質からなるため800℃をはるか
に越える高温に耐え、また、組立時においては紐
状シール材６が可撓性を有するうえ、紐状シール
材６は板状シール材よりも変形し易いので接合面
５によくなじんで変形し、接合面５と紐状シール
材６との接触部全体に均一なシール圧を発生させ
てガスリークをよく防止するものである。即ち、
熱交換体２の内部を1000mmAqの空気で満して接
合面５からのリーク量を実測したところ、従来の
アスベスト板からなるシール材を用いたものは
7.5Nm3／Ｈでリーク率が５％であつたのに対し
て本実施例のもののリーク率はわずかに0.6％で
あり、リーク率が大幅に減少したことが確認され
た。このような未焼成セラミツクス質からなる紐
状シール材６は使用時の高温により仮焼状態とな
つて固化するがシール効果は何等変化することは
なく、リーク率の減少により熱交換効率は数％の
向上を見た。なお、以上の説明ではハニカム構造
体の幅向の貫通孔を加熱流体流路３とし、封孔さ
れていない貫通孔を被加熱流体流路４としたが、
両者を逆にしてもよいことは言うまでもない。
グ１の側面から高温の排ガスを内部に送り込むと
ともに下面から空気のような被加熱流体をケーシ
ング１内に送り込めば、排ガスはケーシング１内
の熱交換体２の加熱流体流路３を貫流しつつ同一
の熱交換体２の被加熱流体流路４内を貫流する被
加熱流体を加熱することは従来のものと同様であ
る。しかし、本発明の熱交換器は熱交換体２の接
合面５，５間に介在している紐状シール材６が未
焼成セラミツクス質からなるため800℃をはるか
に越える高温に耐え、また、組立時においては紐
状シール材６が可撓性を有するうえ、紐状シール
材６は板状シール材よりも変形し易いので接合面
５によくなじんで変形し、接合面５と紐状シール
材６との接触部全体に均一なシール圧を発生させ
てガスリークをよく防止するものである。即ち、
熱交換体２の内部を1000mmAqの空気で満して接
合面５からのリーク量を実測したところ、従来の
アスベスト板からなるシール材を用いたものは
7.5Nm3／Ｈでリーク率が５％であつたのに対し
て本実施例のもののリーク率はわずかに0.6％で
あり、リーク率が大幅に減少したことが確認され
た。このような未焼成セラミツクス質からなる紐
状シール材６は使用時の高温により仮焼状態とな
つて固化するがシール効果は何等変化することは
なく、リーク率の減少により熱交換効率は数％の
向上を見た。なお、以上の説明ではハニカム構造
体の幅向の貫通孔を加熱流体流路３とし、封孔さ
れていない貫通孔を被加熱流体流路４としたが、
両者を逆にしてもよいことは言うまでもない。
（発明の効果）
本発明は以上の説明からも明らかなように800
℃以上の高温で使用できるものであり、また、ガ
スリークを大幅に減少させて熱交換効率を向上さ
せることができたものである。更に本発明はガス
リーク防止のために接触面に大きいシール圧を与
えても紐状シール材の可塑性によつてシール圧が
均等に分散されるので従来のように局部的に高い
圧力が生じて熱交換体が破損することがなく、ま
た、セラミツクス製の熱交換体をガスリークをほ
とんど生ずることなく接合することができるので
任意の大きさの熱交換器を製造することができる
利点を有するものである。よつて、本発明は従来
のこの種のセラミツクス製の熱交換器の問題点を
解決したものとして、産業の発展に寄与するとこ
ろ極めて大なものである。
℃以上の高温で使用できるものであり、また、ガ
スリークを大幅に減少させて熱交換効率を向上さ
せることができたものである。更に本発明はガス
リーク防止のために接触面に大きいシール圧を与
えても紐状シール材の可塑性によつてシール圧が
均等に分散されるので従来のように局部的に高い
圧力が生じて熱交換体が破損することがなく、ま
た、セラミツクス製の熱交換体をガスリークをほ
とんど生ずることなく接合することができるので
任意の大きさの熱交換器を製造することができる
利点を有するものである。よつて、本発明は従来
のこの種のセラミツクス製の熱交換器の問題点を
解決したものとして、産業の発展に寄与するとこ
ろ極めて大なものである。
第１図は本発明の一部切欠斜視図、第２図は要
部の一部切欠斜視図である。 １：ケーシング、２：熱交換体、３：加熱流体
流路、４：被加熱流体流路、５：接合面、６：紐
状シール材、７：芯材、８：セラミツクス繊維
体。
部の一部切欠斜視図である。 １：ケーシング、２：熱交換体、３：加熱流体
流路、４：被加熱流体流路、５：接合面、６：紐
状シール材、７：芯材、８：セラミツクス繊維
体。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 内部に加熱流体流路３と被加熱流体流路４と
が形成されたセラミツクス製の熱交換体２の複数
個を、互いの接合面５，５間に未焼成セラミツク
ス質からなる紐状シール材６を介在させてケーシ
ング１内に配設したことを特徴とするセラミツク
ス製熱交換器。 ２ 紐状シール材６が未焼成セラミツクス質の芯
材７をセラミツクス繊維体８で包んだものである
特許請求の範囲第１項記載のセラミツクス製熱交
換器。 ３ 熱交換体２が直交流型のものである特許請求
の範囲第１項または第２項記載のセラミツクス製
熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14517684A JPS6124996A (ja) | 1984-07-12 | 1984-07-12 | セラミツクス製熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14517684A JPS6124996A (ja) | 1984-07-12 | 1984-07-12 | セラミツクス製熱交換器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6124996A JPS6124996A (ja) | 1986-02-03 |
| JPS6360319B2 true JPS6360319B2 (ja) | 1988-11-24 |
Family
ID=15379188
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14517684A Granted JPS6124996A (ja) | 1984-07-12 | 1984-07-12 | セラミツクス製熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6124996A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2246539A2 (en) | 2009-04-23 | 2010-11-03 | NGK Insulators, Ltd. | Ceramics heat exchanger and production method thereof |
| WO2011071161A1 (ja) | 2009-12-11 | 2011-06-16 | 日本碍子株式会社 | 熱交換器 |
| WO2012133405A1 (ja) | 2011-03-29 | 2012-10-04 | 日本碍子株式会社 | 熱交換部材、および熱交換器 |
| WO2012169622A1 (ja) | 2011-06-10 | 2012-12-13 | 日本碍子株式会社 | 熱交換部材、その製造方法、及び熱交換器 |
| JP2025159906A (ja) * | 2024-04-09 | 2025-10-22 | 昭電工業株式会社 | 気液熱交換器用部材、気液熱交換器、及び気液熱交換器用部材の製造方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6700231B2 (ja) * | 2017-10-17 | 2020-05-27 | イビデン株式会社 | 熱交換器 |
-
1984
- 1984-07-12 JP JP14517684A patent/JPS6124996A/ja active Granted
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2246539A2 (en) | 2009-04-23 | 2010-11-03 | NGK Insulators, Ltd. | Ceramics heat exchanger and production method thereof |
| WO2011071161A1 (ja) | 2009-12-11 | 2011-06-16 | 日本碍子株式会社 | 熱交換器 |
| WO2012133405A1 (ja) | 2011-03-29 | 2012-10-04 | 日本碍子株式会社 | 熱交換部材、および熱交換器 |
| WO2012169622A1 (ja) | 2011-06-10 | 2012-12-13 | 日本碍子株式会社 | 熱交換部材、その製造方法、及び熱交換器 |
| US10527369B2 (en) | 2011-06-10 | 2020-01-07 | Ngk Insulators, Ltd. | Heat exchanger element, manufacturing method therefor, and heat exchanger |
| JP2025159906A (ja) * | 2024-04-09 | 2025-10-22 | 昭電工業株式会社 | 気液熱交換器用部材、気液熱交換器、及び気液熱交換器用部材の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6124996A (ja) | 1986-02-03 |
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