JP2012526262A - 回転再生式熱交換器のための熱伝達シート - Google Patents

Abstract

回転再生式熱交換器のための熱伝達シート［６０、１６０、２６０、３６０］が、シート隔離部材［５９］を有するように形成される。シート隔離部材［５９］は、隣接する熱伝達シート［６０、１６０、２６０、３６０］の間に間隙を与え、シート隔離部材［５９］の間の区域にある波状表面［６８、７０］（ひだ）の間に間隙を与える。波状区域［６８、７０］は、シート隔離部材［５９］に対して所定の角度で延伸する一定の間隔で隔てられた脈部［６４、７２］から構成されている。波状区域［６８、７０］は、熱伝達シート［６０、１６０、２６０、３６０］の間を流れる空気もしくは排気ガスに乱れを与えて、熱伝達を促進する。熱伝達シート［６０、１６０、２６０、３６０］は、脈部［６４、７２］の角度が異なっている波状表面を有していてもよい。
【選択図】図１

Description

以下に説明される装置は、回転再生式熱交換器において見られるタイプの熱伝達シートに関する。

回転再生式熱交換器は、一般的には、加熱炉、蒸気発生器、もしくはガス処理装置から出て行く燃焼排ガスから熱を回収するために用いられる。従来の回転再生式熱交換器は、熱交換器を通過する加熱された燃焼排ガスの流れのための燃焼排ガス入口ダクトおよび燃焼排ガス出口ダクトを画定するハウジングの中に設置されるローターを有している。当該ハウジングはさらに、回収される熱エネルギーを受け取るガスの流れのための入口ダクトおよび出口ダクトの別のセットを画定する。当該ローターは、熱伝達シートを保持するためのバスケットもしくは枠を支持するための区画を画定する半径方向の仕切りもしくは隔壁をそれらの間に有している。

熱伝達シートは、バスケットもしくは枠の中に積み重ねられる。典型的には、複数のシートが各々のバスケットもしくは枠の中に積み重ねられる。当該シートは、ガスの流れのためのシートの間の通路を画定するバスケットもしくは枠の範囲内において、空間を挟むような関係で接近して積み重ねられる。熱伝達要素のシートの例は、米国特許番号２，５９６，６４２、２，９４０，７３６、４，３６３，２２２、４，３９６，０５８、４，７４４，４１０、４，５５３，４５８、６，０１９，１６０、および５，８３６，３７９において開示されている。

高温のガスは熱交換器の中を通過させられ、熱をシートに伝達する。ローターは回転するので、再生ガスの流れ（空気の側の流れ）は加熱されるシートの上に沿って導かれる。それによって、当該再生ガスは熱を与えられる。多くの例において、再生ガスの流れは、熱せられ加熱炉もしくは蒸気発生器へと供給される燃焼用空気から成る。以下、再生ガスの流れは、燃焼用空気もしくは単に空気として言及される。回転再生式熱交換器の他の形は、シートが固定されており、燃焼排ガスおよび再生ガスのダクトが回転する。

一つの側面において、回転再生式熱交換器の中において有用性を有する熱伝達シートが説明される。ガスの流れは、熱伝達シートの先端から後端までの全長に渡る。熱伝達シートは、部分的に複数のシートを隔てる部材によって画定される。そのようなシートを隔てる部材は、例えば空気や燃焼ガスなどの熱伝達流体の流れの方向と実質的に平行に延伸する畝状の部材（または「Ｖ字形の部材」として知られる）、もしくは平らな部材である。シートを隔てる部材は、隣接する熱伝達シートの間のスペーサを形成する。熱伝達シートはまた、隣接するシートを隔てる部材の間を延伸する波状表面を有している。各々の波状表面は脈部（または「うねり」もしくは「ひだ」として知られる）によって画定されている。異なる波状表面の脈部は、シートを隔てる部材に対して角度Ａｕで延伸する。角度Ａｕは、波状表面の少なくとも一部分において異なっている。それによって、同じ熱伝達シートの上に異なった表面の幾何学的形状を与えている。角度Ａｕはまた、各々の脈部において異なっており、その結果として連続的に表面の幾何学的形状が変化する。

好ましい具体例の記述において説明される対象は、本願明細書の結論であるクレームにおいて特に指摘され、明確に主張される。上述の、そしてその他の特徴および利点は、以下の詳細な説明を以下のそれに伴う図面と組み合わせることによって明らかにされる。

図１は、従来技術の回転再生式熱交換器において一部分を取り去った場合の斜視図である。 図２は、３つの従来技術の熱伝達シートを含んだバスケットの上面図である。 図３は、積み重ねられた構成を有する３つの従来技術の熱伝達のシート一部分の斜視図である。 図４は、従来技術の熱伝達シートの側面図である。 図５は、同じシートの上に２つの異なる表面の幾何学的形状を有する本発明にかかる一具体例に従った熱伝達シートの側面図である。 図６は、図５のＶＩ−ＶＩ線矢視断面図としての熱伝達シートの一部の断面の正面図である。 図７は、図５のＶＩＩ−ＶＩＩ線矢視断面図としての熱伝達シートの一部の断面の正面図である。 図８は、同じシートの上の２つの異なる表面の幾何学的形状の別の配置を示す熱伝達シートの一具体例の側面図である。 図９は、同じシートの上の３つ以上の異なる表面の幾何学的形状を示す別の熱伝達シートの側面図である。 図１０は、シートの全長に渡り連続的に変化する表面の幾何学的形状を示す熱伝達シートのさらに別の一具体例の側面図である。 図１１は、積み重ねられた関係における本発明にかかる３つの熱伝達シートの別の一具体例の一部の断面の正面図である。 図１２は、積み重ねられた関係における３つの熱伝達シートの別の一具体例の一部の断面の正面図である。 図１３は、同じシートの上に２つの異なる表面の幾何学的形状を有する本発明にかかる一具体例に従った熱伝達シートの側面図である。

図１に示されるように、回転再生式熱交換器は、一般的に参照番号１０により指定され、ハウジング１４の内側に設置されるローター１２を有している。ハウジング１４は、熱交換器１０を通過する加熱された燃焼排気ガス３６の流れを収容するための燃焼排気ガスの入口ダクト２０および燃焼排気ガスの出口ダクト２２を画定する。ハウジング１４はさらに、熱交換器１０を通過する燃焼用空気３８の流れを収容するための空気の入口ダクト２４および空気の出口ダクト２６を画定する。ローター１２は、熱伝達シート（または「熱伝達要素」としても知られる）のバスケット（枠）４０を支持するための小区分１７を画定する半径方向の仕切り１６もしくは隔膜を有している。熱交換器１０は、扇形板２８によって空気の区域と排気ガスの区域とに分割される。扇形板２８は、ローター１２の上面および下面に隣接するハウジング１４を横断するように延伸する。図１が単一の空気の流れ３８を描写する一方で、３つの区域および４つの区域の構成のような、多数の空気の流れが収容されるかもしれない。これらは、多数の予め加熱された空気の流れを提供し、それらはそれぞれ異なった用途に用いられるかもしれない。

図２において示されるように、シートバスケット４０（以下、単に「バスケット４０」と呼ぶ）の一つの例は、熱伝達シート４２がその中に積み重ねられる枠４１を有している。限られた数の熱伝達シート４２しか示されていないが、バスケット４０は典型的には熱伝達シート４２で満たされる、ということは理解されるべきである。図２においてまた見られるように、熱伝達シート４２は、バスケット４０の範囲内で空間を保った関係において近接して積み重ねられる。その結果として、隣接した熱伝達シート４２の間の通路４４が形成される。運転されている間において、空気もしくは排気ガスは、通路４４を通って流れる。

図１および図２の両方に示されるように、加熱された排気ガスの流れ３６は、熱交換器１０のガスの区域を通るように仕向けられ、熱を熱伝達シート４２に伝達する。熱伝達シート４２は、その後、軸１８の周りに回転して熱交換器１０の空気の区域の所まで移動する。そこでは、燃焼用空気３８が熱伝達シート４２の上に沿って導かれ、そこで加熱される。

図３および４においては、積み重ねられた状態の従来の熱伝達シート４２が示されている。典型的には、熱伝達シート４２は、１以上の畝５０（または、「Ｖ字形の部材」としても知られる）および部分的には波打つような頂５３によって画定された波状表面５２を有するように形作られたスチールの平面部材である。波打つような頂５３は、交互にうねるように（または、「波形」としても知られる）、上方および下方に延伸する。

熱伝達シート４２はまた、複数のより大きな畝５０を有する。より大きな畝５０は各々、畝の頂５１を有しており、畝の頂５１は一般的に等しい間隔で配置され、互いに隣接して積み重ねられた場合に隣接する熱伝達シート４２の間の間隔が維持されるように機能する。そして、一緒になって、通路（図２の４４）の側面を形成する。これらは、熱伝達シート４２の間の空気もしくは排気ガスの流れを収容する。従来技術の熱伝達シート４２において波状表面５２を画定する波打つような頂５３は、全て同じ高さである。図４において示されるように、より大きな畝５０は、ローター（図１の１２）を通過する空気もしくはガスの流れに対して予め決められた角度（例えば、０度）で延伸する。

従来技術において波状表面５２を画定する波打つような頂５３は、より大きな畝に対して同じ角度Ａｕで配置されている。それゆえ、「空気の流れ」と記されている矢印によって指定される空気もしくは排気ガスの流れに対して同じ角度を保っている。波状表面５２は、他のものの間で、通路（図２の４４）を通過して流れる空気もしくは排気ガスの中の乱れを増加させるように、そしてそれにより熱伝達シート４２の表面の温度境界層を乱すように機能する。このようなやり方で、波状表面５２は、熱伝達シート４２と空気もしくは排気ガスとの間の熱伝達を促進する。

図５乃至７に示されるように、新規な熱伝達シート６０は、熱伝達流体（以下、「空気もしくは排気ガス」と呼ぶ）の流れの方向に対して実質的に平行な長さＬを有しており、先端８０から後端９０まで延伸する。「先端」および「後端」という用語は、以下便宜的に使用される。それらは、「空気の流れ」と記され矢印によって指定されるシート６０を縦断する熱い空気の流れに関連している。

熱伝達シート６０は、回転再生式熱交換器において従来技術の熱伝達シート４２の代わりに用いられる。例えば、熱伝達シート６０は、回転再生式熱交換器において用いられるために、バスケット４０の中に積み重ねられ挿入されるかもしれない。

熱伝達シート６０は、そこにおいて形成されるシート隔離部材５９を有する。シート隔離部材５９は、シート６０がバスケット４０（図２）に積み重ねられる場合に、シート６０の間の望ましい空間の距離に影響を与え、隣接する熱伝達シート６０の間の流路６１を形成する。シート隔離部材５９は、熱伝達シート（図５のＬ）の長さ方向に実質的に沿って、そして熱交換器のローターを通過する空気もしくは排気ガスの流れの方向に実質的に平行に、間隔を保つような関係において延伸している。各々の流路６１は、先端８０から後端９０まで隣接する畝６２の間を通って、シート６０の全長Ｌに沿って延伸している。

図６および７に示される具体例において、シート隔離部材５９は、畝６２として示されている。各々の畝６２は、第１の脈部６４および第２の脈部６４’によって画定される。第１の脈部６４は、頂６６’から外側に導かれる頂６６（頂部）を画定している。そして、頂６６’は、一般的に反対の方向にある第２の脈部６４’によって画定されている。頂６６と頂６６’との間の一つの畝６２の全体的な高さは、各々Ｈ_Ｌである。畝６２の頂６６と頂６６’は、隣接する熱伝達シート６０と係合し、隣接する熱伝達シートの間の間隔を維持する。熱伝達シート６０は、一つの熱伝達シートの上の畝６２が支持するための隣接する熱伝達シートの上の畝６２の間の概ね半分に位置するように、配置される。

２つの異なる種類の波形を単一のシートの上に設置する方法は今まで知られていなかったので、これは産業における重要な進歩である。本発明は、波形の区域の間を連結させたり溶接したりすることを要せずにそれを成し遂げた。

シート隔離部材５９は、シート６０の間の望ましい間隔に影響を与え、隣接する熱伝達シート６０の間の流路６１を形成するために、その他の形をとるかもしれない、ということはまた熟考されることになる。

図１１および１２において示されるように、熱伝達シート６０は、平板な領域８８を長手方向に延伸させる形状のシート隔離部材５９を有するかもしれない。平板な領域８８は、隣接する熱伝達シートの畝６２に対して実質的に平行であり、均等に間隔を隔てられている。その隣接する熱伝達シートの畝６２上に、隣接する熱伝達シートの畝６２が配置される。畝６２のように、平板な領域８８は、熱伝達シート６０の全長Ｌに実質的に沿って延伸する。例えば、図１１に示されるように、シート６０は、交互に現れる畝６２および平板な領域８８を有するかもしれない。もう一つの方法として、図１２に示されるように、一つの熱伝達シート６０は、全ての長手方向に延伸する平板な領域８８を有するかもしれない。この場合、他の熱伝達シート６０は、全ての畝６２を有する。

今度はまた図５乃至７に示されるように、いくつかの波状表面６８および７０は、シート隔離部材５９の間の熱伝達シート６０の上に配置される。各々の波状表面６８は、シート隔離部材５９の間の他の波状表面６８に対して実質的に平行に延伸する。

図６に示されるように、各々の波状表面６８は、脈部（波形状もしくはひだ）７２、７２’によって画定される。各々の脈部７２、７２’は、図５において示されるように頂７４、７４’に沿って画定される方向において、熱伝達シート６０に沿って延伸する。各々の波状表面６８は、頂から頂までの高さがＨ_ｕ１である。

図５および７に示されるように、各々の波状表面７０は、シート隔離部材５９の間の他の波状表面７０と実質的に平行なように延伸している。各々の波状表面７０は、他の脈部（波形状もしくはひだ）７６’から反対の方向に突出している一つの脈部（波形状もしくはひだ）７６を有している。各々の脈部７６、７６’は、各々の頂７８、７８’を有する流路６１を部分的に画定する。そして、各々の脈部７６、７６’は、図６に示されるように、頂７４、７４’に沿って画定される方向において、熱伝達シート６０に沿って延伸する。各々の波状表面７０は、頂から頂までの高さがＨ_ｕ２である。

波状表面６８の脈部７２、７２’は、波状表面７０の脈部７６、７６’とは異なった角度において延伸している。それは、シート隔離部材５９に対してであり、各々は角度Ａ_ｕ１および角度Ａ_ｕ２によって示されている。

シート隔離部材５９は、一般的に熱伝達シート６０における空気もしくは排気ガスの主たる流れの方向に対して平行である。図５に示されるように、波状表面６８の流路は、シート隔離部材５９の方向と実質的に平行に延伸している。そして、波状表面７０の流路は、波形状の頂７８として同じ方向において角度が付けられている。示されるように、もしＡ_ｕ１がゼロ度であるならば、この具体例におけるＡ_ｕ２は約４５度である。対照的に、図４に示されるように、従来技術の熱伝達シート４２における波状表面５２は皆、隣接するシート隔離部材５９に対して同一の角度Ａ_ｕで延伸する。

ここで説明される角度は、実施例を示すためにのみ設けられている。本発明は、広い多様な角度を包含する、ということが理解されるべきである。

図５（および図８）の波状表面６８の長さＬ_１は、熱伝達流体の流れ、望ましい熱伝達、その領域の位置などのような要素に基づいて選ばれるかもしれない。そこにおいては、硫酸、濃縮された物質、および粒子状物質が、熱伝達の表面にたまり、清掃のために望ましい煤煙ブロワの浸食が生じる。煤煙ブロワは、熱伝達シートを清掃するために用いられてきた。これらは高い圧力の空気もしくは蒸気の突風を、積み重ねられた要素の間の流路（図２の４４、図６、７、１１、１２の６１）に流し、熱伝達シートの表面から粒子の沈着を除去する。作動中において熱伝達の表面の上に形成されるであろう沈着物を除去することを助けるために、全てのもしくは一部分の沈着物が、熱交換器のローターを通過する空気もしくは排気ガス（図１の３６、３８）の流れの方向に実質的に平行な熱伝達シートの区域に位置するように、Ｌ_１の距離を選択することが望ましいだろう。しかしながら、好ましくは、Ｌ_１は熱伝達シート６０の全長Ｌの３分の１未満、さらに望ましくは熱伝達シート６０の全長Ｌの４分の１未満であるかもしれない。このことは、十分な量の波状表面７０をもたらし、熱伝達流体の流れを乱流として発達させる。その結果として、乱流は、波状表面７０の全長に渡り続くことになる。波状表面７０は、運転条件の全ての範囲において耐えられるように十分に硬く作られるべきである。それには、熱伝達シート６０に対する煤煙ブロワの噴流による清掃も含まれる。

ここで説明される長さは、実施例を示すためにのみ設けられている。本発明が広い多様な長さおよび長さの比率を包含する、ということは理解されるべきである。

一般的に、燃料中の硫黄の量が多いほど、最適な性能を発揮するためにより長いＬ_１（およびＬ_２、Ｌ_３）が採用されるべきである。また、空気を予熱する機器からのガスの出口温度が低ければ低いほど、最適な性能を発揮するためにより長いＬ_１（およびＬ_２、Ｌ_３）が採用されるべきである。

再び図６および７を参照して、Ｈ_ｕ１およびＨ_ｕ２は同じであるかもしれない、ということは熟考されるべきである。あるいは、Ｈ_ｕ１およびＨ_ｕ２は異なるかもしれない。例えば、Ｈ_ｕ１がＨ_ｕ２よりも短かもしれないが、Ｈ_ｕ１およびＨ_ｕ２は両方ともＨ_Ｌよりも短い。対照的に、図４に示されるように、従来技術の熱伝達シート４２における波状表面５２は、皆同じ高さである。

本発明者たちによる数値流体力学のモデリングは、図５の具体例が流路（図６および７の６１）の範囲内におけるより深い位置に対してより高い煤煙ブロワの噴流の速度および運動エネルギーを維持することを許容する、ということを示した。それは、より良い清掃をもたらすことが予期される。

図５の具体例は、煤煙ブロワの噴流によるより良い清掃を可能にすると思われ、もしくは潜在的に熱伝達の表面の上のより粘性の高い沈着物を清掃することを可能にすると思われる。なぜならば、波状表面６８は、先端８０へ向けられる噴流とより上手くその方向が揃っており、それにより流路（図６、７の６１）に沿った煤煙ブロワの噴流のより大きな浸食を可能とするからである。

さらに、波状表面６８の形状が熱伝達シート６０の間のより良い見通し線を提供する場合、ここで説明される熱伝達シートは赤外線（ホットスポット）探知器とより一貫性のあるものとなる。

図５の具体例は、煤煙ブロワ試験において振動に対して影響を受けにくいことを証明した。一般的に、熱伝達シートの振動は望ましくない。なぜなら、それはシートの過剰な変形をもたらすからである。それに加えて、それはシートが互いに擦れて、それゆえシートの有効寿命の減少をもたらすためである。波状表面６８の方向は実質的に煤煙ブロワの噴流（空気の流れ）の方向と揃っているので、煤煙ブロワの噴流の速度および運動エネルギーは、流路（図６および７の６１）に沿ったより深い位置に対して失われずに保持されている。これは、より多くのエネルギーが熱伝達の表面の上の沈着物を除去するために利用可能であることをもたらす。

図８は、３つの表面の幾何学的形状を組み合わせる熱伝達シート１６０の別の具体例を示している。熱伝達シート６０に類似したやり方において、熱伝達シート１６０は、一連のシート隔離部材５９を間隔を置いて有している。その一連のシート隔離部材５９は、長手方向に延伸し、熱交換器を通過する空気もしくは排気ガスの流れの方向に対して実質的に平行である。

熱伝達シート１６０はまた、波状表面６８および７０を有している。ここで、波状表面６８は、熱伝達シート１６０の先端８０および後端９０の両方の上に配置されている。図６乃至８において示されるように、波状表面６８の脈部７２は、シート隔離部材５９に対して角度Ａ_ｕ１によって表現される第１の方向へ延伸している。ここで、Ａ_ｕ１はゼロである。なぜなら、シート隔離部材５９は、脈部７２と平行だからである。波状表面７０の脈部７６は、シート隔離部材５９に対して第２の方向Ａ_ｕ２において延伸している。

しかしながら、本発明は、これによって限定されるものでなく、シート６０の後端９０における波状表面６８は、先端８０における波状表面６８と異なるように角度を付けられているかもしれない。波状表面６８の高さもまた、波状表面７０の高さと比較して異なるかもしれない。例えば、後端９０における波状表面６８の長さＬ_３と先端８０における波状表面６８の長さＬ_２との和は、熱伝達シート６０の長さＬの２分の１よりも短い。好ましくは、それは、熱伝達シート６０の全長Ｌの３分の１以下である。図８の熱伝達シート１６０が、例えば、用いられるかもしれない。そこにおいては、煤煙ブロワは先端８０および後端９０の両方に向けられているかもしれない。

本発明の熱伝達シートは、各々の流路６１の長さに沿っていくつかの異なる数の表面の幾何学的形状を有するかもしれない。例えば、図９は、３つの異なる表面の幾何学的形状を組み合わせた熱伝達シート２６０を描写している。熱伝達シート６０および１６０に類似したやり方で、熱伝達シート２６０は一定の間隔でシート隔離部材５９を有している。このシート隔離部材５９は、長手方向でありかつ熱交換器のローターを通過する空気もしくは排気ガスの流れの方向に対して平行な方向に延伸し、隣接するシート２６０の間の流路６１を画定する。

熱伝達シート２６０はまた、波状表面６８、７０、および７１を有する。ここで、波状表面６８は、先端８０の上に配置されている。示されるように、波状表面６８の脈部７２は、角度Ａ_ｕ１によって代表される第１の方向（示されるように、例えば、シート隔離部材５９に対して平行）に延伸する。波状表面７０の脈部７６は、シート隔離部材５９に対して角度Ａ_ｕ２の第２の方向において、熱伝達シート２６０の一部分に渡って延伸している。そして、波状表面７１の脈部７３は、シート隔離部材５９に対して角度Ａ_ｕ３の第３の方向において、熱伝達シート２６０の一部分に渡って延伸している。ここで、Ａ_ｕ３は、Ａ_ｕ２やＡ_ｕ１と異なっている。例えば、Ａ_ｕ３は、シート隔離部材５９に対してＡ_ｕ２とは反対側の（反射するような）角度であるかもしれない。ここにおいて開示される他の具体例と同じように、波状表面６８、７０、および７１の高さＨ_ｕ１およびＨ_ｕ２は、異なっているかもしれない。

図示されるように、波状表面７０および７１は、熱伝達シート２６０に沿って交互に行ったり来たりする。それによって、熱伝達流体が流れるに従ってその乱れが増加する。流体の乱れは熱伝達シート２６０に対してより長い時間だけ接触することにより生じ、それゆえ熱伝達を促進する。旋回流はまた、流れている流体を混合するのに役立ち、より一様な流れの温度を提供する。

この乱流は、最小の圧力降下を伴って熱伝達シート６０の熱伝達率を高めると信じられている。一方で、伝達される総熱量を著しく高める。

図１０に示されるように、熱伝達シート３６０は、複数の脈部３７６に沿って連続的に変化する表面の幾何学的形状を組み入れる。熱伝達シート６０、１６０、および２６０に類似するやり方で、熱伝達シート３６０は間隔を置いてシート隔離部材５９を有する。このシート隔離部材５９は、長手方向でありかつ熱交換器のローターを通過する空気もしくは排気ガスの流れの方向に実質的に平行な方向に延伸し、隣接するシート３６０の間の図６および７の流路６１などのような流路を画定する。

（図６、７、１１、および１２の流路６１に類似する）流路は、波状表面３６８の脈部３７６の下のシート隔離部材５９の間に設けられる。脈部３７６は、先端８０から後端９０までのシート３６０の全長Ｌに渡り、シート隔離部材５９に対して徐々に角度を増していくようになる。この構成は、従来技術の設計と比較して、煤煙ブロワの噴流が先端８０から流路のより深い距離まで浸食することを可能にする。

この設計はまた、後端９０の近くにおいてより大きな熱伝達および流体の乱れを披瀝する。波状表面３６８における漸進的な角度の変化は、異なる角度の波状表面に対して鋭く遷移することの必要性を回避することができる。一方、今までのものと同様に、波状表面が煤煙ブロワの噴流と協力して、より深い浸食およびより優れた清掃を可能にすることができる。波状表面３６８の高さはまた、熱伝達シート３６０の全長Ｌにそって変化するかもしれない。

図１１は、同じ参照番号を伴った部分が図６および７において説明されたものと同じ機能を有する代替的な具体例を示している。この具体例において、平板な部分８８は頂６６および６６’と接触しており、各々のシート隔離部材の左側および右側の上の流路６１の間のより効果的な密封を生み出している。流路は、「閉じた流路」として言及される。

図１２は、同じ参照番号を伴った部分が前の図面において説明されたものと同じ機能を有する別の代替的な具体例を示している。この具体例は、シート隔離部材５９が中央の熱伝達シートの上にのみ設けられているという点において、図１１と異なる。

図１３は、同じシート上に２つの異なる表面の幾何学的形状が配置された別の例を示す熱伝達シートの上面図である。前の図面のものと同じ参照番号が付されている部分は、同じ機能を有する。この具体例は、図５のものと類似している。この具体例において、隣接する波状表面７０、７９は、シート隔離部材５９に関して反対側となる角度を付けられた頂７８、８１を有する。波のような頂７８は、シート隔離部材５９に対して角度Ａ_ｕ２を有する。波のような頂８１は、シート隔離部材５９に対して角度Ａ_ｕ４を有する。

しかしながら、図１３は、次のことを図示する目的で用いられる。すなわち、本発明は、互いに反対側に並べられた脈部の角度を伴って各々方向付けられた隣接する波のような平行な脈部の区域を有する、ということは記述されるべきである。

本発明が例示的な具体例に関して説明されてきた一方で、本発明の技術的思想の範囲内において様々な変形例が作られ、また各要素が他の異なる要素によって代替され得るということが、当業者によって理解されるだろう。それに加えて、特定の装置、状況、もしくは材料に当てはめるために、本発明の技術的思想の範囲内で、多くの修正が行なわれ得ることが、当業者によって理解されるだろう。それゆえ、本発明は、本発明を実行するために熟考されたベストモードとして開示された特定の具体例に限定されるものではない、ということが意図されている。また、本発明は添付されているクレームの範囲内に含まれる全ての具体例を含むだろう、ということも意図されている。

１０…回転再生式熱交換器、１２…ローター、１４…ハウジング、１６…仕切り、１７…小区分、１８…軸、２０…燃焼排気ガスの入口ダクト、２２…燃焼排気ガスの出口ダクト、２４…空気の入口ダクト、２６…空気の出口ダクト、２８…扇形板、３６…燃焼排気ガス、３８…燃焼用空気、４０…バスケット、４２…熱伝達シート、４４…熱伝達シートの間の通路、５０…畝、５１…頂、５２…波状表面、５３…頂、５９…シート隔離部材、６０…熱伝達シート、６１…流路、６２…畝、６４…脈部、６４’…脈部、６６…頂、６６’…頂、６８…波状表面、７０…波状表面、７２…脈部、７２’…脈部、７４…頂、７４’…頂、７６…脈部、７６’…脈部、７８…頂、７８’…頂、７９…波状表面、８０…先端、８１…頂、８８…平板な領域、９０…後端、１６０…熱伝達シート、２６０・・・熱伝達シート、３６０…熱伝達シート、３６８…波状表面、３７６…脈部

Claims (20)

1. ガスの流れの方向に対して平行な熱伝達シートに沿って延伸し、隣接する熱伝達シートとの間に流路の一部を画定する複数のシート隔離部材と、
   隣接する前記シート隔離部材の間の各々に各々配置される複数の波状表面と
   を備え、
   前記波状表面は、
   前記熱伝達シートに沿って延伸し、前記シート隔離部材に対して第１の角度をなして互いに平行な複数の脈部によって形成される第１の波状表面と、
   前記熱伝達シートに沿って延伸し、前記シート隔離部材に対して前記第１の角度とは異なる第２の角度をなして互いに平行な複数の脈部によって形成される第２の波状表面とを有する
   回転再生式熱交換器のための熱伝達シート。
2. 前記第１の波状表面は前記第２の波状表面に連結されており、前記波状表面によって形成される流路は流体的に連続かつ整列している
   請求項１に記載の熱伝達シート。
3. 前記第１の角度はゼロであり、結果として前記第１の波状表面の脈部は前記シート隔離部材に平行な前記熱伝達シートに沿って延伸する
   請求項１に記載の熱伝達シート。
4. 前記第１の波状表面は前記熱伝達シートの端部に位置する
   請求項２に記載の熱伝達シート。
5. 前記複数の波状表面の各々は、
   前記シート隔離部材と平行である前記熱伝達シートに沿って延伸し、互いに平行な複数の脈部によって形成される第３の波状表面を有し、
   前記第３の波状表面は前記熱伝達シートにおいて前記第１の波状表面とは反対側の端部に位置する
   請求項３に記載の熱伝達シート。
6. 前記熱伝達シートは、互いに異なる角度で延伸する脈部を有する少なくとも１対の波状表面を有する
   請求項１に記載の熱伝達シート。
7. 前記第１の角度は正であり、前記第２の角度は負である
   請求項１に記載の熱伝達シート。
8. 前記第１の波状表面を形成する脈部の各々は上側の頂および下側の頂を有し、
   前記第２の波状表面を形成する脈部の各々は上側の頂および下側の頂を有し、
   前記第１の波状表面の頂の間の平均的な距離は、前記第２の波状表面の頂の間の平均的な距離と異なる
   請求項１に記載の熱伝達シート。
9. 前記シート隔離部材は、畝部分および平坦な部分のうちの少なくとも一方を有する
   請求項１に記載の熱伝達シート。
10. ガスの流れの方向に対して平行な熱伝達シートに沿って延伸し、隣接する熱伝達シートとの間に流路の一部を画定する複数のシート隔離部材と、
    隣接する前記シート隔離部材の間に配置され、前記熱伝達シートの全長［Ｌ］方向に関し前記シート隔離部材に対して増加する角度をなす脈部によって形成される波状表面と
    を備える
    回転再生式熱交換器のための熱伝達シート。
11. 前記シート隔離部材は畝部分および平坦な部分のうちの少なくとも一方を有する
    請求項１０に記載の熱伝達シート。
12. ガスの流れの方向に対して平行な熱伝達シートに沿って延伸し、隣接する前記熱伝達シートとの間に流路の第１の部分を画定する第１のシート隔離部材と、
    前記第１のシート隔離部材に対して平行な前記熱伝達シートに沿って延伸し、流路の第２の部分を画定する第２のシート隔離部材と、
    前記第１のシート隔離部材と前記第２のシート隔離部材との間の前記熱伝達シートの上に配置され、熱伝達シートに沿って延伸し前記第１のシート隔離部材および前記第２のシート隔離部材に対して第１の角度をなして互いに平行な複数の脈部によって形成され、流路の第３の部分を画定する第１の波状表面と、
    前記第１のシート隔離部材と前記第２のシート隔離部材との間の前記熱伝達シートの上に配置され、熱伝達シートに沿って延伸し前記シート隔離部材に対して前記第１の角度とは異なる第２の角度をなして互いに平行な複数の脈部によって形成され、流路の第４の部分を画定する第２の波状表面と
    を備える
    回転再生式熱交換器のための熱伝達シート。
13. 前記第２の角度はゼロであり、結果として前記第２の波状表面の脈部は前記第１のシート隔離部材および前記第２のシート隔離部材に平行な前記熱伝達シートに沿って延伸する
    請求項１２に記載の熱伝達シート。
14. 前記第２の波状表面は前記熱伝達シートの端部に位置する
    請求項１３に記載の熱伝達シート。
15. 前記第１のシート隔離部材と前記第２のシート隔離部材との間の前記熱伝達シートの上に配置され、流路の第５の部分を画定する第３の波状表面を備え、
    前記第３の波状表面は、互いに平行であり、前記第１のシート隔離部材および前記第２のシート隔離部材と平行な前記熱伝達シートに沿って延伸する複数の脈部によって形成され、
    前記第３の波状表面は、前記熱伝達シートにおける前記第２の波状表面とは反対側の端部に位置し、
    前記第１の波状表面は前記第２の波状表面と前記第３の波状表面との間に位置する
    請求項１３に記載の熱伝達シート。
16. 交互に配置されている複数の前記第１の波状表面および前記第４の波状表面を備える
    請求項１２に記載の熱伝達シート。
17. 前記第１の波状表面を形成する脈部の頂間の高さが前記第２の波状表面を形成する脈部の頂間の高さと異なっている
    請求項１２に記載の熱伝達シート。
18. 前記第１のシート隔離部材および前記第２のシート隔離部材の各々が畝部分および平坦な部分の少なくとも一方を有している
    請求項１２に記載の熱伝達シート。
19. 前記シート隔離部材が閉じた流路を形成する平坦な部分を有する
    請求項１２に記載の熱伝達シート。
20. フレームと、
    １以上の熱伝達シートと
    を備え、
    前記１以上の熱伝達シートの各々は、
    ガスの流れの方向に対して平行な熱伝達シートに沿って延伸し、隣接する前記熱伝達シートとの間に流路の第１の部分を画定する第１のシート隔離部材と、
    前記第１のシート隔離部材に対して平行な前記熱伝達シートに沿って延伸し、流路の第２の部分を画定する第２のシート隔離部材と、
    前記第１のシート隔離部材と前記第２のシート隔離部材との間の前記熱伝達シートの上に配置され、熱伝達シートに沿って延伸し前記第１のシート隔離部材および前記第２のシート隔離部材に対して第１の角度をなして互いに平行な複数の脈部によって形成され、流路の第３の部分を画定する第１の波状表面と、
    前記第１のシート隔離部材と前記第２のシート隔離部材との間の前記熱伝達シートの上に配置され、熱伝達シートに沿って延伸し前記シート隔離部材に対して前記第１の角度とは異なる第２の角度をなして互いに平行な複数の脈部によって形成され、流路の第４の部分を画定する第２の波状表面と
    を有する
    回転再生式熱交換器のためのバスケット。

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