JP2002537540A - 熱伝達要素組立体 - Google Patents
熱伝達要素組立体Info
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- F28D19/042—Rotors; Assemblies of heat absorbing masses
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Abstract
(57)【要約】
回転再生式空気予熱器（１０）用の熱伝達組立体（４０）は複数の熱伝達板（４２）を包含し、これらの各熱伝達板は、流路（４４）を形成するようにこれらの熱伝達板（４２）を離して間隔を置くための手段（４６）と、流路（４４）を横切って延びている複数のＶ形リブ（４８，５０）列とを包含する。各熱伝達板における複数のＶ形リブ列は、交互に、熱伝達板（４２）の２つの対向する表面から外向きに突出する。各熱伝達板（４２）のリブ（４８，５０）を隣接する他の熱伝達板（４２）のリブ（４８，５０）に整列させるための幾つかの配置が、各熱伝達板（４２）の各隣接する２つのリブ（４８，５０）列の交互の方位であるように述べられている。リブ（４８，５０）の高さ（ｈ）と熱伝達板（４２）の間隔（Ｈ）との関係は、リブの間隔とリブの高さ（ｈ）との関係及び熱伝達板の間隔（Ｈ）とＶ形リブ部分の長さ（２Ｗ）との関係であるように限定されている。
Description
【０００１】
本発明は、圧力降下を増大させるけれどもそれ以上の改善した熱伝達レベルを
提供する熱及び質量伝達板の組立体に関する。更に詳述すれば、このような組立
体は各隣接する２枚の熱伝達板間の空間に流れる流体流れを有し、これにより熱
がこれらの熱伝達板間に伝達され、流体がこれらの熱伝達板により例えば解媒作
用を受けて流体内の質量の移行を行う。より詳細には、組立体は、回転再生式空
気予熱器における熱伝達のため、又は熱伝達板を越えて流れる煙道ガス流れ中の
ＮＯｘの減少するための触媒を支持する基体のために用いられる。
提供する熱及び質量伝達板の組立体に関する。更に詳述すれば、このような組立
体は各隣接する２枚の熱伝達板間の空間に流れる流体流れを有し、これにより熱
がこれらの熱伝達板間に伝達され、流体がこれらの熱伝達板により例えば解媒作
用を受けて流体内の質量の移行を行う。より詳細には、組立体は、回転再生式空
気予熱器における熱伝達のため、又は熱伝達板を越えて流れる煙道ガス流れ中の
ＮＯｘの減少するための触媒を支持する基体のために用いられる。
【０００２】 本発明を特別に適用できる熱交換器のひとつの型式は、非常によく知られてい
る回転再生式加熱器である。典型的な回転再生式加熱器は多数の区画室に分割さ
れた円筒形のロータを有し、これらの区画室にはそれぞれ間隔を置いて積重され
た多数の熱伝達板が配置されている。これらの熱伝達板は、ロータが回転するに
したがって、加熱ガス流れと加熱しようとする冷い空気又は他の気体の流れとに
交互にさらされる。熱伝達板は、加熱ガスにさらされると、これらの加熱ガスか
ら熱を吸収し、それから加熱しようとする冷い空気又は他の気体にさらされたと
きに、これらの熱伝達板により加熱ガスから吸収した熱が冷い気体に伝達される
。このような型式の多くの熱交換器は、間隔を置いた関係で接近して積重され、
隣接するもの同志がそれぞれその間に熱交換流体を流すための通路を形成する多
数の熱伝達板を有する。
る回転再生式加熱器である。典型的な回転再生式加熱器は多数の区画室に分割さ
れた円筒形のロータを有し、これらの区画室にはそれぞれ間隔を置いて積重され
た多数の熱伝達板が配置されている。これらの熱伝達板は、ロータが回転するに
したがって、加熱ガス流れと加熱しようとする冷い空気又は他の気体の流れとに
交互にさらされる。熱伝達板は、加熱ガスにさらされると、これらの加熱ガスか
ら熱を吸収し、それから加熱しようとする冷い空気又は他の気体にさらされたと
きに、これらの熱伝達板により加熱ガスから吸収した熱が冷い気体に伝達される
。このような型式の多くの熱交換器は、間隔を置いた関係で接近して積重され、
隣接するもの同志がそれぞれその間に熱交換流体を流すための通路を形成する多
数の熱伝達板を有する。
【０００３】 このような熱交換器において、所定の大きさの熱交換器の熱伝達能力は、熱交
換流体と熱伝達要素組立体との間における熱伝達率によって決定される。しかし
ながら、商業的に優れて実用上役に立つ熱交換器とは、このような熱伝達率がど
うかによってのみでは決定されず、他の要素例えば熱伝達要素組立体のコスト及
び重量はどうかなども加味して決定される。理想的には、熱伝達板は、これら熱
伝達板への熱交換流体からの熱伝達を増加するためにこれら板間の通路を通して
流れる熱交換流体に大きな乱流を生じさせ、また同時に通路間の流れに対する抵
抗を相当小さくしかつこれら板の表面が容易に掃除できるような形状であること
が良い。
換流体と熱伝達要素組立体との間における熱伝達率によって決定される。しかし
ながら、商業的に優れて実用上役に立つ熱交換器とは、このような熱伝達率がど
うかによってのみでは決定されず、他の要素例えば熱伝達要素組立体のコスト及
び重量はどうかなども加味して決定される。理想的には、熱伝達板は、これら熱
伝達板への熱交換流体からの熱伝達を増加するためにこれら板間の通路を通して
流れる熱交換流体に大きな乱流を生じさせ、また同時に通路間の流れに対する抵
抗を相当小さくしかつこれら板の表面が容易に掃除できるような形状であること
が良い。
【０００４】 熱伝達板を掃除するために、スートブロワを設けることが一般的である。この
スートブロワは、積重した多数の熱伝達板間の通路を通して高圧空気又は蒸気の
吹き付けをおこない、これによりこれら板の表面から微粒子堆積物を取除いて運
び去り、これら板の表面をきれいにする。このような掃除の方法では、しかしな
がら、次のような問題があった。すなわち、設計上ある一定強さの構造的剛性が
熱伝達板の積重組立体に与えられていないときには、比較的薄い熱伝達板に加わ
る高圧吹き付け媒体の力によって、これらの板にクラックが生じてしまうことで
ある。
スートブロワは、積重した多数の熱伝達板間の通路を通して高圧空気又は蒸気の
吹き付けをおこない、これによりこれら板の表面から微粒子堆積物を取除いて運
び去り、これら板の表面をきれいにする。このような掃除の方法では、しかしな
がら、次のような問題があった。すなわち、設計上ある一定強さの構造的剛性が
熱伝達板の積重組立体に与えられていないときには、比較的薄い熱伝達板に加わ
る高圧吹き付け媒体の力によって、これらの板にクラックが生じてしまうことで
ある。
【０００５】 このような問題を解決するひとつの方法として、次のようなものがある。すな
わち、この方法によれば、それぞれの熱伝達板は多数の間隔を置いて縮らされ、
これにより第１の方向へ板から外向きに突出する第１のたぶと第１の方向とは対
向する第２の方向へ板から外向きに突出する第２のたぶとを有する二たぶ状ひだ
が形成される。これらの熱伝達板は、それから、一緒に積重されて熱伝達要素組
立体を形成し、それらのひだは、隣接する板を互いに適当な間隔を置いて維持し
、これによりすす吹き作業中にこれらの板に加わる力を熱伝達要素組立体を構成
する多数の板間で平衡させる働きをなす。
わち、この方法によれば、それぞれの熱伝達板は多数の間隔を置いて縮らされ、
これにより第１の方向へ板から外向きに突出する第１のたぶと第１の方向とは対
向する第２の方向へ板から外向きに突出する第２のたぶとを有する二たぶ状ひだ
が形成される。これらの熱伝達板は、それから、一緒に積重されて熱伝達要素組
立体を形成し、それらのひだは、隣接する板を互いに適当な間隔を置いて維持し
、これによりすす吹き作業中にこれらの板に加わる力を熱伝達要素組立体を構成
する多数の板間で平衡させる働きをなす。
【０００６】 この型式の熱伝達要素組立体は、米国特許第４，３９６，０５８号明細書に開
示されている。この米国特許において、複数のひだが熱交換流体流れの方向に、
すなわちロータを通して軸線方向に延びている。これらのひだに加えて、熱伝達
板は、熱交換流体の流れに対して鋭角をなしてひだ間に延びる一連の斜めの波状
部を形成するようにコルゲートされている。そして、各隣接する２枚の熱伝達板
の波状部は、互いに整列して又は正反対をなして流体流れの方向に対して斜めに
延びている。このような熱伝達要素組立体は、好ましい熱伝達率を呈するけれど
も、特別の設計及びひだと波状部との関係に依存して熱伝達率が広く変化してし
まう。
示されている。この米国特許において、複数のひだが熱交換流体流れの方向に、
すなわちロータを通して軸線方向に延びている。これらのひだに加えて、熱伝達
板は、熱交換流体の流れに対して鋭角をなしてひだ間に延びる一連の斜めの波状
部を形成するようにコルゲートされている。そして、各隣接する２枚の熱伝達板
の波状部は、互いに整列して又は正反対をなして流体流れの方向に対して斜めに
延びている。このような熱伝達要素組立体は、好ましい熱伝達率を呈するけれど
も、特別の設計及びひだと波状部との関係に依存して熱伝達率が広く変化してし
まう。
【０００７】
本発明の目的は、組立体の容積及び重量を減少して所望レベルの熱伝達及び圧
力降下を提供するように熱効率を最大にする、改良した熱伝達要素組立体を提供
することにある。本発明によれば、熱伝達要素組立体の熱伝達板は流路を形成す
るようにこれらの熱伝達板を離して間隔を置くための、例えば長手方向二たぶ状
ひだのような手段を有する。また、各熱伝達板は、その２つの対向する平らな表
面に流路内に突出する多数のＶ形リブを有し、これらのＶ形リブは長手方向渦を
生じせしめるように整列され、これらの長手方向渦は、リブパラメータに関して
の熱伝達板間隔の特定の範囲と連携して、最適な熱効率を生じせしめる。
力降下を提供するように熱効率を最大にする、改良した熱伝達要素組立体を提供
することにある。本発明によれば、熱伝達要素組立体の熱伝達板は流路を形成す
るようにこれらの熱伝達板を離して間隔を置くための、例えば長手方向二たぶ状
ひだのような手段を有する。また、各熱伝達板は、その２つの対向する平らな表
面に流路内に突出する多数のＶ形リブを有し、これらのＶ形リブは長手方向渦を
生じせしめるように整列され、これらの長手方向渦は、リブパラメータに関して
の熱伝達板間隔の特定の範囲と連携して、最適な熱効率を生じせしめる。
【０００８】
図面の図１を参照するに、従来の回転再生式空気予熱器は参照符号１０により
総括的に示されている。空気予熱器１０は、ハウジング１４内に回転可能（太い
矢印は回転方向を示す）に設けられたロータ１２を有する。ロータ１２は、ロー
タポスト１８からロータ１２の外周部にまで半径方向に延びている複数の隔壁又
は仕切り１６を包含する。これらの仕切り１６は、それらの間に区画室１７を画
成し、これらの区画室１７は熱交換又は伝達要素組立体４０を収容する。
総括的に示されている。空気予熱器１０は、ハウジング１４内に回転可能（太い
矢印は回転方向を示す）に設けられたロータ１２を有する。ロータ１２は、ロー
タポスト１８からロータ１２の外周部にまで半径方向に延びている複数の隔壁又
は仕切り１６を包含する。これらの仕切り１６は、それらの間に区画室１７を画
成し、これらの区画室１７は熱交換又は伝達要素組立体４０を収容する。
【０００９】 ハウジング１４は、高温の煙道ガスの流れを空気予熱器１０を通して流すため
の煙道ガス入口ダクト２０及び煙道ガス出口ダクト２２を包含する。ハウジング
１４は、更に、燃焼用空気の流れを空気予熱器１０を通して流すための空気入口
ダクト２４及び空気出口ダクト２６を包含する。セクタ板２８は、ロータ１２の
上下面に隣接してハウジング１４を横切って延びている。これらのセクタ板２８
は、空気予熱器１０を空気用セクタ３２と煙道ガス用セクタ３４とに分割する。
図１の細い矢印は、ロータ１２を通る煙道ガス流れ３６及び空気流れ３８を示す
。煙道ガス入口ダクト２０を通して入る高温の煙道ガス流れ３６は、区画室１７
内に設けられている熱伝達要素組立体４０に熱を伝達する。加熱された熱伝達要
素組立体４０は、それから、空気予熱器１０の空気用セクタ３２に回転させられ
る。加熱された熱伝達要素組立体４０の蓄熱は、それから、空気入口ダクト２４
を通して入って来る燃焼用空気流れ３８に伝達される。低温となった煙道ガス流
れ３６は、煙道ガス出口ダクト２２を通して空気予熱器１０を出る。加熱された
空気流れ３８は、空気出口ダクト２６を通して空気予熱器１０を出る。
の煙道ガス入口ダクト２０及び煙道ガス出口ダクト２２を包含する。ハウジング
１４は、更に、燃焼用空気の流れを空気予熱器１０を通して流すための空気入口
ダクト２４及び空気出口ダクト２６を包含する。セクタ板２８は、ロータ１２の
上下面に隣接してハウジング１４を横切って延びている。これらのセクタ板２８
は、空気予熱器１０を空気用セクタ３２と煙道ガス用セクタ３４とに分割する。
図１の細い矢印は、ロータ１２を通る煙道ガス流れ３６及び空気流れ３８を示す
。煙道ガス入口ダクト２０を通して入る高温の煙道ガス流れ３６は、区画室１７
内に設けられている熱伝達要素組立体４０に熱を伝達する。加熱された熱伝達要
素組立体４０は、それから、空気予熱器１０の空気用セクタ３２に回転させられ
る。加熱された熱伝達要素組立体４０の蓄熱は、それから、空気入口ダクト２４
を通して入って来る燃焼用空気流れ３８に伝達される。低温となった煙道ガス流
れ３６は、煙道ガス出口ダクト２２を通して空気予熱器１０を出る。加熱された
空気流れ３８は、空気出口ダクト２６を通して空気予熱器１０を出る。
【００１０】 図２は、典型的なひとつの熱伝達要素組立体又はバスケット４０を示し、組立
体に積重されている多数の熱伝達板４２の概略構成を示している。
体に積重されている多数の熱伝達板４２の概略構成を示している。
【００１１】 図３は、本発明にしたがって形成した３枚の熱伝達板４２の斜視図である。こ
れらの熱伝達板は、間隔を置いた関係で積重されて、それらの間にそれぞれ通路
４４を形成する。これらの通路は、熱交換流体のための流路を形成して、熱伝達
板との熱交換を提供する。各熱伝達板４２は、平らであると共に、複数の平行で
かつ間隔を置いて離れているひだ４６を包含し、これらのひだは、従来技術で知
られているように、各隣接する２枚の熱伝達板を所定の距離離して維持せしめる
スペーサである。これらのひだ４６は、熱伝達板の表面から対向する両方向に外
向きに突出する２つのたぶ４７を有する二たぶ状ひだを作るように熱伝達板を縮
らすことにより形成される。各熱伝達板４２のたぶ４７の頂部は、隣接する他の
熱伝達板に接触して間隔を維持せしめる。このようなひだは、例えば上記米国特
許第４，３９６，０５８号明細書に開示されている。図３は熱伝達板間に間隔を
置くために二たぶ状ひだを開示しているけれども、本発明はこのような特定のス
ペーサに限定されるものではない。また、図３は隣接する２枚の熱伝達板におい
てずらされているひだ４６を開示しているけれども、このようなずれは他の形の
スペーサでは必要でないこともある。
れらの熱伝達板は、間隔を置いた関係で積重されて、それらの間にそれぞれ通路
４４を形成する。これらの通路は、熱交換流体のための流路を形成して、熱伝達
板との熱交換を提供する。各熱伝達板４２は、平らであると共に、複数の平行で
かつ間隔を置いて離れているひだ４６を包含し、これらのひだは、従来技術で知
られているように、各隣接する２枚の熱伝達板を所定の距離離して維持せしめる
スペーサである。これらのひだ４６は、熱伝達板の表面から対向する両方向に外
向きに突出する２つのたぶ４７を有する二たぶ状ひだを作るように熱伝達板を縮
らすことにより形成される。各熱伝達板４２のたぶ４７の頂部は、隣接する他の
熱伝達板に接触して間隔を維持せしめる。このようなひだは、例えば上記米国特
許第４，３９６，０５８号明細書に開示されている。図３は熱伝達板間に間隔を
置くために二たぶ状ひだを開示しているけれども、本発明はこのような特定のス
ペーサに限定されるものではない。また、図３は隣接する２枚の熱伝達板におい
てずらされているひだ４６を開示しているけれども、このようなずれは他の形の
スペーサでは必要でないこともある。
【００１２】 本発明によれば、熱伝達板４２には多数のＶ形リブ４８及び５０が形成され、
これらのリブ４８と５０とは、各熱伝達板の２つの対向する平らな表面から突出
すると共に、熱伝達板を一方の側部から他方の側部にわたってかつ流れ方向に対
して垂直をなしてひだ間に延びている。各リブは、熱伝達板の一方の平らな表面
上には突起としてまたこの熱伝達板の対向する他方の平らな表面上にはへこみと
して現れる。多数のＶ形リブのパターンは、後述される選定ピッチ（間隔）Ｐｒ
で流れ方向において熱伝達板４２の一方の端部から他方の端部まで繰り返される
。熱伝達板の一方の表面側から突出する２つのリブ４８間の部分は、熱伝達板の
他方の表面側に多数のＶ形リブのパターンを形成するへこみリブ５０である。こ
れは図３に示されており、リブ４８は熱伝達板から上向きに延びていると共に、
リブ５０は下向きに延びている。Ｖ形リブの各列は一連のＶ形リブ部分から成り
、これらのＶ形リブ部分は“Ｖ”を形成する２つのほぼ真直な部分から成る。図
３及び後述する図４、図５に示されるように、各隣接する２列のＶ形リブ部分は
互いに正反対の方向に配向されている。
これらのリブ４８と５０とは、各熱伝達板の２つの対向する平らな表面から突出
すると共に、熱伝達板を一方の側部から他方の側部にわたってかつ流れ方向に対
して垂直をなしてひだ間に延びている。各リブは、熱伝達板の一方の平らな表面
上には突起としてまたこの熱伝達板の対向する他方の平らな表面上にはへこみと
して現れる。多数のＶ形リブのパターンは、後述される選定ピッチ（間隔）Ｐｒ
で流れ方向において熱伝達板４２の一方の端部から他方の端部まで繰り返される
。熱伝達板の一方の表面側から突出する２つのリブ４８間の部分は、熱伝達板の
他方の表面側に多数のＶ形リブのパターンを形成するへこみリブ５０である。こ
れは図３に示されており、リブ４８は熱伝達板から上向きに延びていると共に、
リブ５０は下向きに延びている。Ｖ形リブの各列は一連のＶ形リブ部分から成り
、これらのＶ形リブ部分は“Ｖ”を形成する２つのほぼ真直な部分から成る。図
３及び後述する図４、図５に示されるように、各隣接する２列のＶ形リブ部分は
互いに正反対の方向に配向されている。
【００１３】 図４は単一の熱伝達板の一方の表面側の概略平面図であり、上向きに突出する
リブ４８が実線により表されていると共に、下向きに突出するリブ５０が点線に
より表されている。図５は、２枚の積重した熱伝達板を示し、熱伝達板の全てが
同一であって、各熱伝達板のリブが隣接する他の熱伝達板のリブと整列して積重
されていることを示している。図６は、図４及び図５の各６−６線に沿うリブの
断面図であり、リブの好適な形状及び基本寸法を示している。本発明の基本的な
幾何学的パラメータは、これらの図３、図４及び図６に示されている。
リブ４８が実線により表されていると共に、下向きに突出するリブ５０が点線に
より表されている。図５は、２枚の積重した熱伝達板を示し、熱伝達板の全てが
同一であって、各熱伝達板のリブが隣接する他の熱伝達板のリブと整列して積重
されていることを示している。図６は、図４及び図５の各６−６線に沿うリブの
断面図であり、リブの好適な形状及び基本寸法を示している。本発明の基本的な
幾何学的パラメータは、これらの図３、図４及び図６に示されている。
【００１４】 すなわち、これらの図において、次のように定める。 熱伝達板の間隔 ＝Ｈ リブの高さ ＝ｈ リブの半径 ＝ｒ リブの相対的高さ ＝ｈ／Ｈ ひだのピッチ ＝Ｐｎ リブのピッチ ＝Ｐｒ リブの相対的ピッチ＝Ｐｒ／ｈ リブの角度 ＝θ Ｖ形リブの長さ ＝２Ｗ アスペクト比 ＝Ｗ／Ｈ
【００１５】 本発明の最上の関連パラメータ及び比率の範囲は、次のとおりである。 ０．１＜ｈ／Ｈ＜０．４ ８＜Ｐｒ／ｈ＜５０ １５°＜θ＜４５°
【００１６】 Ｖ形リブ列の各Ｖ部分の長さ２Ｗは、熱伝達板の間隔（分離）Ｈの関数である
。本発明のための範囲は次のとおりである。 ０．５Ｈ＜Ｗ＜４Ｈ
。本発明のための範囲は次のとおりである。 ０．５Ｈ＜Ｗ＜４Ｈ
【００１７】 理想的には、ＷはＨに等しい。典型的な構造の一特定例として、寸法は次のと
おりである。 Ｈ ＝６ｍｍ Ｐｒ ＝３０ｍｍ Ｐｒ／Ｈ＝５ θ ＝４５° ｈ ＝０．６ｍｍ ｈ／Ｈ ＝０．１ Ｗ ＝６ｍｍ Ｗ／Ｈ ＝１．０ Ｐｒ／ｈ＝５０
おりである。 Ｈ ＝６ｍｍ Ｐｒ ＝３０ｍｍ Ｐｒ／Ｈ＝５ θ ＝４５° ｈ ＝０．６ｍｍ ｈ／Ｈ ＝０．１ Ｗ ＝６ｍｍ Ｗ／Ｈ ＝１．０ Ｐｒ／ｈ＝５０
【００１８】 本発明において、多数のＶ形リブは、圧力降下を多少増大させるけれども平均
熱伝達を著しく増大せしめることを提供する、一連の平行な長手方向渦を確立せ
しめる。これらの長手方向渦は、熱伝達板間の流路を通る平均流れと整列した回
転軸線を有する。その結果として、回転軸線から離れて位置する地点での流体速
度は、平均流れ方向に対して角度を有する。これらの平行な渦を存在させるため
には、各隣接する２つの渦は互いに反対方向に回転しなければならない。さもな
ければ、これら２つの渦はそれらの回転軸線の中間の平面内において互いに対し
て作用する。従来の熱伝達板設計は各板面で乱流を生じていたが、しかし、有益
な流れパターンを作り出すように２枚の熱伝達板上の流体作用を結合するように
した熱伝達板の幾何学的形状の特別な設計はなかった。
熱伝達を著しく増大せしめることを提供する、一連の平行な長手方向渦を確立せ
しめる。これらの長手方向渦は、熱伝達板間の流路を通る平均流れと整列した回
転軸線を有する。その結果として、回転軸線から離れて位置する地点での流体速
度は、平均流れ方向に対して角度を有する。これらの平行な渦を存在させるため
には、各隣接する２つの渦は互いに反対方向に回転しなければならない。さもな
ければ、これら２つの渦はそれらの回転軸線の中間の平面内において互いに対し
て作用する。従来の熱伝達板設計は各板面で乱流を生じていたが、しかし、有益
な流れパターンを作り出すように２枚の熱伝達板上の流体作用を結合するように
した熱伝達板の幾何学的形状の特別な設計はなかった。
【００１９】 本発明の他の実施例が、図７に示されている。この他の実施例においては、リ
ブがＶ形の頂部で不連続とされ、したがってＶ形リブ４８及び５０の各部分に隙
間５２を形成している。製作工程において、このような隙間５２は多数のＶ形リ
ブが形成されるときに金属のひずみを少なくする。また、隙間５２は、ひだ４６
の位置決め点を提供することにより主ガス流れに対して垂直な方向に積重熱伝達
板４２を整列させるために使用することができる。
ブがＶ形の頂部で不連続とされ、したがってＶ形リブ４８及び５０の各部分に隙
間５２を形成している。製作工程において、このような隙間５２は多数のＶ形リ
ブが形成されるときに金属のひずみを少なくする。また、隙間５２は、ひだ４６
の位置決め点を提供することにより主ガス流れに対して垂直な方向に積重熱伝達
板４２を整列させるために使用することができる。
【００２０】 本発明の更に他の実施例が、図８に示されている。この更に他の実施例におい
ては、へこみリブ５０のパターンが、図３、図４及び図６におけるように突出リ
ブ４８のパターンを正反対にしてひっくり返したパターンではなくて、熱伝達板
４２において突出リブ４８のパターンと同じ配向とされている。このような熱伝
達板のすべては同一であるけれども、１枚おきに熱伝達板をその平面において１
８０°転回することにより、図８に２枚の熱伝達板により示されている配置を得
ることができる。図８に見ることができるように、２枚のうちの下側の熱伝達板
の突出リブ４８の列は、上側の熱伝達板の頂面から突出するリブ４８の列と、Ｖ
形が１８０°ひっくり返されていることを除いて本質的に整列させられている。
このようなパターンは、図３及び図４に示されている配置よりも、単位圧力降下
当たりの熱伝達を良好に高めるものである。これは、熱伝達板のリブの谷部が該
熱伝達板における上流及び下流の隣接する他のリブの谷部と同じ方位で整列し、
これにより圧力降下を少なく生じせしめることによる。しかし、不利な点として
、連続ローリング法で製作した多数の熱伝達板を単にそのまま上下に積重させる
ことができないということがある。すなわち、１枚おきに熱伝達板を積重する前
に１８０°転回させなければならない。
ては、へこみリブ５０のパターンが、図３、図４及び図６におけるように突出リ
ブ４８のパターンを正反対にしてひっくり返したパターンではなくて、熱伝達板
４２において突出リブ４８のパターンと同じ配向とされている。このような熱伝
達板のすべては同一であるけれども、１枚おきに熱伝達板をその平面において１
８０°転回することにより、図８に２枚の熱伝達板により示されている配置を得
ることができる。図８に見ることができるように、２枚のうちの下側の熱伝達板
の突出リブ４８の列は、上側の熱伝達板の頂面から突出するリブ４８の列と、Ｖ
形が１８０°ひっくり返されていることを除いて本質的に整列させられている。
このようなパターンは、図３及び図４に示されている配置よりも、単位圧力降下
当たりの熱伝達を良好に高めるものである。これは、熱伝達板のリブの谷部が該
熱伝達板における上流及び下流の隣接する他のリブの谷部と同じ方位で整列し、
これにより圧力降下を少なく生じせしめることによる。しかし、不利な点として
、連続ローリング法で製作した多数の熱伝達板を単にそのまま上下に積重させる
ことができないということがある。すなわち、１枚おきに熱伝達板を積重する前
に１８０°転回させなければならない。
【図１】 多数の熱伝達板から作られている熱伝達要素組立体を収容する従来の回転再生
式空気予熱器の斜視図である。
式空気予熱器の斜視図である。
【図２】 組立体に積重されている多数の熱伝達板を示す、ひとつの従来の熱伝達要素組
立体の斜視図である。
立体の斜視図である。
【図３】 本発明による熱伝達要素組立体のための３枚の熱伝達板の一部分の斜視図であ
って、ひだの間隔及びＶ形のリブを示す。
って、ひだの間隔及びＶ形のリブを示す。
【図４】 図３の３枚の熱伝達板のうちの１枚の熱伝達板の平面図であって、Ｖ形リブの
方位及び寸法を示す。
方位及び寸法を示す。
【図５】 図４の熱伝達板を２枚一緒に積重した平面図であって、Ｖ形リブの関係の一例
を示す。
を示す。
【図６】 図４、図５及び図７の各６−６線に沿う典型的なＶ形リブの断面図である。
【図７】 本発明の変形例を示す、図４と同様な図である。
【図８】 本発明の他の変形例を示す２枚の熱伝達板の平面図であって、上の熱伝達板は
一部を切断して示されている。
一部を切断して示されている。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１３年１月８日（２００１．１．８）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項７】 請求項６記載の熱伝達組立体において、前記複数の熱吸収板（４２）が同一で
あり、これらの各隣接する２枚の熱吸収板（４２）が互いに１８０°転回され、
これにより各隣接する２枚の熱吸収板（４２）のＶ形リブ部分が互いに正反対の
方向に配向されていることを特徴とする熱伝達組立体。
あり、これらの各隣接する２枚の熱吸収板（４２）が互いに１８０°転回され、
これにより各隣接する２枚の熱吸収板（４２）のＶ形リブ部分が互いに正反対の
方向に配向されていることを特徴とする熱伝達組立体。
【手続補正書】
【提出日】平成１３年８月１６日（２００１．８．１６）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】 熱伝達要素組立体
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
【発明の背景】 本発明は、圧力降下を増大させるけれどもそれ以上の改善した熱伝達レベルを
提供する熱伝達板の組立体に関する。更に詳述すれば、このような組立体は各隣
接する２枚の熱伝達板間の空間に流れる流体流れを有し、これにより熱がこれら
の熱伝達板間に伝達される。より詳細には、組立体は、回転再生式空気予熱器に
おける熱伝達のために用いられる。
提供する熱伝達板の組立体に関する。更に詳述すれば、このような組立体は各隣
接する２枚の熱伝達板間の空間に流れる流体流れを有し、これにより熱がこれら
の熱伝達板間に伝達される。より詳細には、組立体は、回転再生式空気予熱器に
おける熱伝達のために用いられる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 オルソン カール−オロフ エー スウェーデン国 バステラス エス−722 14 カールスガタン 32ベー
Claims (9)
- 【請求項１】 熱交換器用の熱伝達組立体であって、複数の熱吸収板を包含し、各熱吸収板が
両側部、両端部及び２つの対向する平らな表面を有し、これらの熱吸収板が間隔
を置いた関係で積重され、これにより各隣接する２枚の熱吸収板間にそれぞれ熱
交換流体がこれらの熱吸収板間を一方の端部から他方の端部へと流れるための通
路を形成している熱伝達組立体において、前記熱吸収板の各々が、 ａ．前記２つの対向する平らな表面の少なくとも一方から延びて、各隣接する
２枚の熱吸収板間を係合すると共にこれらの熱吸収板を所定の距離（Ｈ）離して
間隔を置いて維持するスペーサを形成する手段と、 ｂ．熱吸収板を一方の側部から他方の側部へと延びている複数の間隔を置いて
離れているＶ形リブ列であって、各列が一連のＶ形リブ部分を包含し、これらの
各リブ部分が前記２つの対向する平らな表面の一方から前記距離Ｈよりも小さい
距離（ｈ）突出すると共に、前記複数の列の各隣接する２つのＶ形リブ列が前記
２つの対向する平らな表面から突出している複数のＶ形リブ列と、 を有している熱伝達組立体。 - 【請求項２】 請求項１記載の熱伝達組立体において、比ｈ／Ｈの範囲が０．１〜０．４であ
り、また、各隣接する２つのＶ形リブ列が距離Ｐｒ／２離れて間隔を置いている
と共に、比Ｐｒ／ｈの範囲が８〜５０であり、更に、前記Ｖ形リブ列の各Ｖ形リ
ブ部分の長さが２Ｗであると共に、前記Ｗと前記Ｈとの関係が０．５Ｈ＜Ｗ＜４
Ｈである熱伝達組立体。 - 【請求項３】 請求項２記載の熱伝達組立体において、前記一方の側部から他方の側部への方
向に関しての前記リブ部分の角度が１５°から４５°までである熱伝達組立体。 - 【請求項４】 請求項１記載の熱伝達組立体において、各熱吸収板の前記複数の列の各隣接す
る２つの列の前記一連のＶ形リブ部分が互いに正反対の方向に配向されている熱
伝達組立体。 - 【請求項５】 請求項４記載の熱伝達組立体において、前記複数の熱吸収板が同一であり、こ
れらの熱吸収板が積重され、これにより各隣接する２枚の熱吸収板の前記複数の
Ｖ形リブ列が互いに整列されていると共に、これら整列されたＶ形リブ列が前記
隣接する２枚の熱吸収板から同一の方向に突出している熱伝達組立体。 - 【請求項６】 請求項４記載の熱伝達組立体において、前記Ｖ形リブ部分の各々が前記Ｖ形を
形成する２つの真直な部分を包含し、更に、前記Ｖ形リブ列中の前記Ｖ形リブ部
分間及び前記真直な部分間に隙間を包含している熱伝達組立体。 - 【請求項７】 請求項１記載の熱伝達組立体において、前記複数の列の各隣接する２つの列の
前記一連のＶ形リブ部分が同一の方向に配向されている熱伝達組立体。 - 【請求項８】 請求項７記載の熱伝達組立体において、前記複数の熱吸収板が同一であり、こ
れらの各隣接する２枚の熱吸収板が互いに１８０°転回され、これにより各隣接
する２枚の熱吸収板のＶ形リブ部分が互いに正反対の方向に配向されている熱伝
達組立体。 - 【請求項９】 請求項８記載の熱伝達組立体において、各隣接する２枚の熱吸収板の前記複数
のＶ形リブ列が互いに整列されていると共に、これら整列されたＶ形リブ列が前
記隣接する２枚の熱吸収板から同一の方向に突出している熱伝達組立体。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/251,558 US6179276B1 (en) | 1999-02-17 | 1999-02-17 | Heat and mass transfer element assembly |
| US09/251,558 | 1999-02-17 | ||
| PCT/US1999/030348 WO2000049357A1 (en) | 1999-02-17 | 1999-12-20 | Heat and mass transfer element assembly |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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ID=22952480
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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| EP (1) | EP1155272A1 (ja) |
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| CA (1) | CA2361376A1 (ja) |
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| JP2020525750A (ja) * | 2017-06-29 | 2020-08-27 | ホーデン ユーケー リミテッド | 回転式熱交換器用熱伝達エレメント |
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| DE10333577A1 (de) * | 2003-07-24 | 2005-02-24 | Bayer Technology Services Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Entfernung von flüchtigen Substanzen aus hochviskosen Medien |
| CN101532727B (zh) * | 2008-03-10 | 2014-02-05 | 林光湧 | 阻火传热器以及带有阻火传热器的加热装置 |
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- 1999-12-20 BR BR9917123-6A patent/BR9917123A/pt not_active Application Discontinuation
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-
2001
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