JP2006317106A - セラミックス製熱交換器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】セラミックスブロックに複数個の流路を一列とする列を数列平行に形成し、隣接する列毎に前記流路を流体Aと流体Bとが流れる流路とし、これらの流路には隣接する列毎に異なる流体Aおよび流体Bを対向流として流し、流体Aと流体Bとの熱交換を行うセラミックス製熱交換器で、熱交換部は、複数のセラミックスブロックをシール材を介して積み重ね、積み重ね方向の両端部を端板とタイロッドとからなる締結手段により連結して一体化し、端板の外面側に前記タイロッドの軸方向の熱膨張を吸収する熱膨張吸収手段を設ける。
【選択図】 図1
Description
図1は、本発明の第1実施形態によるセラミックス製熱交換器の構成を示す全体構成図である。まず、図1を参照して、熱化学ISプロセス法水素製造装置のセラミックス製熱交換器の全体構成を概略的に説明する。
本実施形態では、各セラミックスブロック7,8の接合端部の少なくともいずれか一方に、端部側に向って次第に拡径するテーパ部30、31を設け、テーパ部30、31の外周に嵌合するテーパリング32,33と、このテーパリング32,33の外周に配設され、テーパリング32,33の端部に当接する段部34,35を有するフランジ36,37と、フランジ36,37同士を締結する複数本のタイロッド38とを備えたセラミックス製熱交換器について説明する。なお、第1実施形態と同一の構成部品には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
本実施形態では、複数個のセラミックスブロック7,8を分解可能なシール材10を介して積み重ね、この積み重ねたセラミックスブロック7,8の外側に端板11,12を配設し、これらの端板11,12間を複数本のタイロッド13で締結して各セラミックスブロック7,8を連結一体化したセラミックス製熱交換器であって、タイロッド13と同系またはこれよりも熱膨張係数の大きい材質からなるスペーサ40を、端板12とタイロッド13の先端部間に介挿したセラミックス製熱交換器について説明する。
・インコネル 15E−6/℃
・チタン合金 10E−6/℃
・モリブデン 6E−6/℃
本実施形態では、複数個のセラミックスブロック7,8を分解可能なシール材10を介して積み重ね、この積み重ねたセラミックスブロックの外側に端板11を配設し、これらの端板間を複数本のタイロッドで締結して各セラミックスブロックを連結一体化したセラミックス製熱交換器であって、端板11は、熱膨張係数の異なる複数枚の金属製板11a,11b、11c‥をシール部材46a,46b,46c‥を介して積層する構成としたセラミックス製熱交換器について説明する。
本実施形態では、熱交換部6がセラミックスブロック7,8で構成された熱交換器であって、セラミックスブロック端部の軸方向所定の位置に大径頭部9を形成し、この大径頭部9に当接するシール部材24と、このシール部材24を大径頭部9に押し付けるばね50と、これらシール部材24およびばね50の外周側に配置され、軸方向の熱膨張差を吸収するベローズ51を有するヘリウム入口容器2bとを備えたセラミックス製熱交換器について説明する。
本実施形態では、複数個のセラミックスブロック7,8を分解可能なシール材10を介して積み重ね、この積み重ねたセラミックスブロック7,8の外側に端板11,12を配設し、これらの端板11,12間を複数本のタイロッド13で締結して各セラミックスブロックを連結一体化したセラミックス製熱交換器であって、金属製のシール材10を流体Aまたは流体Bの少なくともいずれか一方の流路20,21の外周側に配設したセラミックス製熱交換器について説明する。
本実施形態では、複数個のセラミックスブロック7,8を分解可能なシール材10を介して積み重ね、この積み重ねたセラミックスブロック7,8の外側に端板11,12を配設し、これらの端板11,12間を複数本のタイロッド13で締結して各セラミックスブロックを連結一体化したセラミックス製熱交換器であって、シール材10は、流体Aおよび流体Bの流路20、21に連通する多数の孔70を有する孔開き板であるセラミックス製熱交換器について説明する。
本実施形態では、軸方向に複数の流路20,21を形成したセラミックスブロック7,8の両端に端板11,12を配接し、これらの端板11,12を複数本のタイロッド13でシール材10を介してセラミックスブロック7,8に締結接合したセラミックス製熱交換器であって、端板11,12とセラミックスブロック7,8との接合面に所定の直径差で相噛み合う段差部80を設け、この直径差で相噛み合う段差部80間に形成された空間部81に、軸方向に開口部82を有するシールリング83を装着したセラミックス製熱交換器について説明する。
2 ヘリウム入口ノズル
3 硫酸導入部
4 ヘリウム出口ノズル
6 熱交換部
7,8 セラミックスブロック
10 シール材
11 上側端板
12 側端板
13 タイロッド
14 ナット
15 熱膨張吸収手段
16 ナット
17 熱膨張吸収手段
18,19 支持機構
20 ヘリウム流路
21 硫酸流路
23 シール部材
24 シール部材
30,31 テーパ部
32,33 テーパリング
34,35 段部
36,37 フランジ
38 タイロッド
11a,11b,11c 金属製板
46a,46b,46c シール部材
50 ばね
51 ベローズ
70 孔
80 段差部
81 空間部
82 開口部
83 シールリング
Claims (8)
- セラミックスブロックに複数個の流路を一列とする列を数列平行に形成し、隣接する列毎に前記流路を流体Aと流体Bとが流れる流路とし、これらの流路には隣接する列毎に異なる前記流体Aおよび前記流体Bを対向流として流し、前記流体Aと前記流体Bとの熱交換を行う熱交換部を有するセラミックス製熱交換器であって、前記熱交換部は、複数のセラミックスブロックをシール材を介して積み重ね、積み重ね方向の両端部を端板とタイロッドとからなる締結手段により連結して一体化し、前記端板の外面側に前記タイロッドの軸方向の熱膨張を吸収する熱膨張吸収手段を設けた構成としたことを特徴とするセラミックス製熱交換器。
- 前記各セラミックスブロックの接合端部の少なくともいずれか一方に、端部側に向って次第に拡径するテーパ部を設け、前記テーパ部外周に嵌合するテーパリングと、このテーパリングの外周に配設され、前記テーパリングの端部に当接する段部を有するフランジと、前記フランジ同士を締結する複数本のタイロッドとを備えた請求項1記載のセラミックス製熱交換器。
- 複数個のセラミックスブロックを分解可能なシール材を介して積み重ね、この積み重ねた前記セラミックスブロックの外側に端板を配設し、これらの端板間を複数本のタイロッドで締結して前記各セラミックスブロックを連結一体化したセラミックス製熱交換器であって、前記タイロッドと同系またはこれよりも熱膨張係数の大きい材質からなるスペーサを、前記端板と前記タイロッド先端部間に介挿した請求項1記載のセラミックス製熱交換器。
- 複数個のセラミックスブロックを分解可能なシール材を介して積み重ね、この積み重ねた前記セラミックスブロックの外側に端板を配設し、これらの端板間を複数本のタイロッドで締結して前記各セラミックスブロックを連結一体化したセラミックス製熱交換器であって、前記端板は、熱膨張係数の異なる複数枚の板をシール部材を介して積層する構成とした請求項1記載のセラミックス製熱交換器。
- 前記熱交換部がセラミックスブロックで構成された熱交換器であって、前記セラミックスブロック端部の軸方向所定の位置に大径頭部を形成し、この大径頭部に当接するシール部材と、このシール材を大径頭部に押し付けるばねと、前記シール材を内包し、軸方向熱膨張差吸収用ベローズを有するヘリウム入口容器とを備えた請求項1記載のセラミックス製熱交換器。
- 複数個のセラミックスブロックを分解可能なシール材を介して積み重ね、この積み重ねた前記セラミックスブロックの外側に端板を配設し、これらの端板間を複数本のタイロッドで締結して前記各セラミックスブロックを連結一体化したセラミックス製熱交換器であって、前記シール材を前記流体Aまたは前記流体Bの少なくともいずれか一方の流路の外周側に配設した請求項1記載のセラミックス製熱交換器。
- 複数個のセラミックスブロックを分解可能なシール材を介して積み重ね、この積み重ねた前記セラミックスブロックの外側に端板を配設し、これらの端板間を複数本のタイロッドで締結して前記各セラミックスブロックを連結一体化したセラミックス製熱交換器であって、前記シール材は、前記流体Aおよび前記流体Bの流路に連通する孔を有する孔開き板である請求項1記載のセラミックス製熱交換器。
- 軸方向に複数の流路を形成したセラミックスブロックの両端に端板を配接し、この端板を複数本のタイロッドでシール材を介してセラミックスブロックに締結接合したセラミックス製熱交換器であって、前記端板と前記セラミックスブロックとの接合面に所定の直径差で相噛み合う段差部を設け、この直径差で相噛み合う前記段差部間に形成された空間部に、軸方向に開口部を有するシールリングを装着した請求項1記載のセラミックス製熱交換器。
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