JP2018530732A - 熱伝達シートを離間させるための交互ノッチ構成 - Google Patents

Abstract

回転再生式熱交換器用の熱伝達シートは、その第１の端部と第２の端部との間に延びる長手方向軸とそれぞれが整列した、熱伝達面の複数の列を含む。前記熱伝達面は、前記熱伝達シートの中心面に対して高さを有する。前記熱伝達シートは、前記熱伝達シートを互いに離間させるための１又は複数のノッチ構成を含む。前記ノッチ構成のそれぞれは、隣接し合う前記熱伝達面の前記列の間に配置されている。前記ノッチ構成は、互いに接続され、共通流路内に配置され、前記中心面から離れて延びる、１又は複数のローブ、及び前記中心面から反対方向に離れて延び、同軸の、１又は複数のローブを含む。前記ローブは、前記中心面に対して前記熱伝達面の高さよりも大きい高さを有する。

Description

本発明は、煙道ガス流から燃焼用空気流への熱移動のための回転再生式空気予熱器用の熱伝達シートに関し、より詳細には、隣接し合う熱伝達シートを互いに離間させるための交互ノッチ構成を有しており、熱伝達効率が改善された、熱伝達シートに関する。

回転再生式空気予熱器は、通常、炉を出た煙道ガス流から流入する燃焼用空気流へと熱を移動させて、炉の効率を改善するのに使用される。従来の予熱器は、バスケット内で互いに積層された複数の熱伝達シートを含む熱伝達シートアセンブリを含む。熱伝達シートは、煙道ガス流から熱を吸収し、この熱を燃焼用空気流に伝達する。予熱器は、それぞれの熱伝達シートアセンブリを収容する区画を画定する放射状の仕切り又はダイヤフラムを有するロータをさらに含む。予熱器は、予熱器の上下面にわたって延びて予熱器を１又は複数のガスセクタと空気セクタに分けるセクタ板を含む。高温煙道ガス流及び燃焼用空気流は、それぞれのセクタを通して同時に方向付けられる。ロータは、煙道ガスセクタ及び燃焼用空気セクタを煙道ガス流及び燃焼用空気流の内外に回転させて、熱伝達シートを加熱し、次いで冷却し、それによって燃焼用空気流を加熱し、煙道ガス流を冷却する。

こうした予熱器用の従来の熱伝達シートは、通常、鋼材シートを型枠プレス又はロールプレスすることによって製作される。典型的な熱伝達シートは、その中に形成されて、隣接し合うシートを互いに離間させ、またバスケット内の複数の熱伝達シートアセンブリの構造的一体性をもたらす、シート離間機構を含む。隣接し合う複数対のシート離間機構は、煙道ガス又は燃焼用空気が流れるための流路を形成する。熱伝達シートによっては、シート離間機構の間に波形パターンを含んで、流路の一部において流れを妨げ、それによって、熱伝達効率を向上させる乱流を引き起こすものもある。しかし、典型的なシート離間機構は、煙道ガス又は燃焼用空気が、高速で連続して、乱流がほとんど又は全くなく、シート離間機構によって形成された側面の開いた副流路を通って流れることを可能にする構成である。連続する高速の流れの結果として、煙道ガス又は燃焼用空気からシート離間機構への熱伝達は最小限である。隣接し合うシート離間機構によって画定され、隣接し合うシート離間機構の間にある流路などの、複数の熱伝達シートを通る乱流を引き起こすことにより、予熱器にわたって圧力損失が増加することが一般に知られている。さらに、熱伝達シートの急激な輪郭変化によって引き起こされる流れ方向の急激な変更が、圧力損失を増加させ、また流れよどみ領域に粒子（たとえば、灰）の蓄積を引き起こす傾向がある流れよどみ領域又はゾーンを形成することが判明した。これにより、予熱器にわたって圧力損失がさらに増加する。このように増加した圧力損失は、燃焼用空気を予熱器に通すのに必要なファン動力が増加するせいで、予熱器の全体効率を低下させる。煙道ガスセクタ及び燃焼用空気セクタを煙道ガス流及び燃焼用空気流の内外に回転させるのに必要な動力が増加するせいで、バスケット内の熱伝達シートアセンブリの重量が増加するのに伴って、予熱器の効率はさらに低下する。

したがって、圧力損失特性が低く、熱伝達効率が向上した、改善された軽量熱伝達シートが必要とされている。

回転再生式熱交換器用の熱伝達シートを本明細書に開示する。前記熱伝達シートは、その上に熱伝達面の複数の列を含む。前記複数の列のそれぞれは、前記熱伝達シートの入口端部と出口端部との間に延びる長手方向軸と整列している。前記熱伝達面は、前記熱伝達シートの中心面に対して第１の高さを有する。前記熱伝達シートは、前記熱伝達シートを互いに離間させるための１又は複数のノッチ構成を含む。前記ノッチ構成は、隣接し合う前記熱伝達面の前記列の間に配置されている。前記ノッチ構成は、前記中心面から第１の方向に離れて延びる１又は複数の第１のローブ、及び前記中心面から前記第１の方向と反対の第２の方向に離れて延びる１又は複数の第２のローブを含む。前記第１のローブ及び第２のローブはそれぞれ、前記中心面に対して第２の高さを有する。前記第２の高さは、前記第１の高さよりも大きい。前記第１のローブ及び前記第２のローブは、互いに接続され、共通流路内にある。一実施形態では、前記第１のローブ及び前記第２のローブは、前記長手方向軸に平行な軸に沿って互いに同軸である。

回転再生式熱交換器用の熱伝達アセンブリも本明細書に開示する。前記熱伝達アセンブリは、互いに積層された２つ以上の熱伝達シートを含む。前記熱伝達シートのそれぞれは、熱伝達面の複数の列を含む。前記列のそれぞれは、前記熱伝達アセンブリの入口端部と出口端部との間に延びる長手方向軸と整列している。前記熱伝達面は、前記熱伝達シートの中心面に対して第１の高さを有する。前記熱伝達シートのそれぞれは、前記熱伝達シートを互いに離間させるための１又は複数のノッチ構成を含む。前記ノッチ構成のそれぞれは、隣接し合う前記熱伝達面の前記列の間に配置されている。前記ノッチ構成のそれぞれは、前記中心面から第１の方向に離れて延びる１又は複数の第１のローブ、及び前記中心面から前記第１の方向と反対の第２の方向に離れて延びる１又は複数の第２のローブを含む。前記第１のローブ及び前記第２のローブは、互いに接続され、共通流路内にある。前記第１のローブ及び前記第２のローブのそれぞれは、前記中心面に対して第２の高さを有する。前記第２の高さは、前記第１の高さよりも大きい。前記熱伝達シートのうちの１つ目の第１のローブは、前記熱伝達シートのうちの２つ目の前記熱伝達面と係合し、前記熱伝達シートのうちの前記２つ目の第２のローブは、前記熱伝達シートのうちの前記１つ目の前記熱伝達面と係合して、前記熱伝達シートの間に流路を画定する。前記流路は、前記入口端部と前記出口端部との間に延びる。一実施形態では、前記第１のローブ及び前記第２のローブは、前記長手方向軸に平行な軸に沿って互いに同軸である。

一実施形態では、前記ノッチ構成は、前記第１のローブの１つと前記第２のローブの１つとを接続する移行領域によって画定される、１又は複数の流れ変更構成を含む。前記移行領域は、弓形形状及び／又は平坦形状に形成される。前記第１のローブ及び／又は前記第２のローブには、Ｓ字形断面及び／又はＣ字形断面が形成される。

一実施形態では、前記熱伝達面は、前記長手方向軸から角度オフセットした波形面を備える。

熱交換器シート積層体も本明細書に開示する。前記熱交換器シート積層体は、１又は複数の第１の熱伝達シートを含む。前記第１の熱伝達シートのそれぞれは、前記第１の熱伝達シートに沿って延び、前記積層体を通る流れの方向に対して第１の角度に向けられた第１の波形面を含む。前記第１の熱伝達シートはまた、前記第１の熱伝達シートに沿って延び、前記積層体を通る前記流れの方向に対して第２の角度に向けられた第２の波形面を含み、前記第１及び第２の角度が異なり、たとえばヘリンボーンパターンである。前記熱伝達シート積層体は、１又は複数の第２の熱伝達シートをさらに含む。前記第２の熱伝達シートのそれぞれは、所期の流れの方向に平行に前記少なくとも１つの第２の熱伝達シートの第１の端部と第２の端部との間に延びる長手方向軸に沿って延びる、前記第１の熱伝達シートを前記第２の熱伝達シートの隣接する１つから離間させるための複数のノッチ構成を画成する。１又は複数のノッチ構成は、前記第２の熱伝達シートの中心面から第１の方向に離れて延びる１又は複数の第１のローブ、及び前記中心面から前記第１の方向と反対の第２の方向に離れて延びる１又は複数の第２のローブを含む。前記第１のローブ及び前記第２のローブは、互いに接続され、共通流路内にある。１若しくは複数の前記第１のローブは、前記第１の波形面及び／若しくは前記第２の波形面の一部と係合し、並びに／又は１若しくは複数の前記第２のローブは、前記第１の波形面及び／若しくは前記第２の波形面の一部と係合して、前記第１の熱伝達シートと前記第２の熱伝達シートとの間に流路を画定する。一実施形態では、前記第１のローブ及び前記第２のローブは、前記長手方向軸に平行な軸に沿って互いに同軸である。

熱伝達シート積層体用の離間シートを本明細書にさらに開示する。離間シートは、所期の流れの方向に平行に前記離間シートの第１の端部と第２の端部との間に延びる長手方向軸に沿って延びる、隣接し合う熱伝達シートを互いに離間させるための複数のノッチ構成を含む。前記ノッチ構成は、前記離間シートの中心面から第１の方向に離れて延びる１若しくは複数の第１のローブ、及び／又は前記中心面から前記第１の方向と反対の第２の方向に離れて延びる１若しくは複数の第２のローブを含む。前記第１のローブ及び前記第２のローブは、互いに接続され、共通流路内にある。一実施形態では、前記第１のローブ及び前記第２のローブは、前記長手方向軸に平行な軸に沿って互いに同軸である。

一実施形態では、前記離間シートの前記ノッチ構成は、前記第１のローブの１つと前記第２のローブの１つとを接続する移行領域によって画定される１又は複数の流れ変更構成を含む。

一実施形態では、連続し合う前記移行領域は、２〜８インチの距離だけ互いに離間している。

一実施形態では、１又は複数の（たとえば、少なくとも１つの）前記移行領域は、０．２５〜２．５インチの長手方向距離を画定する。

一実施形態では、隣接し合う前記ノッチ構成は、前記長手方向軸に垂直に測定される１．２５〜６インチだけ互いに離間している。

一実施形態では、前記構成は、前記ノッチ構成の高さと連続する移行領域の間の長手方向間隔との比を５：１〜２０：１と定める。

一実施形態では、前記ノッチ構成は、前記構成の高さと前記熱伝達面の高さとの比を１．０：１〜４．０：１と定める。

一実施形態では、前記波形面は、複数の波形頂部を画定し、隣接し合う前記波形頂部は所定距離だけ離間し、前記所定距離と前記第１の高さとの比は３．０：１〜１５．０：１である。

図１は、回転再生式予熱器の概略斜視図である。 図２Ａは、本発明の実施形態による熱伝達シートの斜視図である。 図２Ｂは、図２Ａの熱伝達シートの一部の拡大図である。 図２Ｃは、図２Ａの熱伝達シートの詳細Ｃ部の拡大図である。 図２Ｄは、本発明による熱伝達シートの別の実施形態の斜視図である。 図２Ｅは、本発明の熱伝達離間シートの別の実施形態の斜視図である。 図２Ｆは、図２Ａの熱伝達シートの別の実施形態を示す、図２Ａの熱伝達シートの一部の拡大図である。 図３Ａは、本発明の別の実施形態による熱伝達シートの斜視図である。 図３Ｂは、図３Ａの熱伝達シートの詳細Ｂ部の拡大図である。 図３Ｃは、線３Ｃ／３Ｄ−３Ｃ／３Ｄにおける図３Ｂの熱伝達シートの一部の断面図の概略図である。 図３Ｄは、線３Ｃ／３Ｄ−３Ｃ／３Ｄにおける図３Ｂの熱伝達シートの一部の別の実施形態の断面図の概略図である。 図３Ｅは、図３Ａの熱伝達シートの別の実施形態の詳細Ｂ部の拡大図である。 図３Ｆは、線３Ｆ／３Ｇ−３Ｆ／３Ｇにおける図３Ｂの熱伝達シートの一部の断面図の概略図である。 図３Ｇは、線３Ｆ／３Ｇ−３Ｆ／３Ｇにおける図３Ｂの熱伝達シートの一部の別の実施形態の断面図の概略図である。 図４Ａは、２つの互いに積層された図２Ａの熱伝達シートの写真である。 図４Ｂは、図４Ａの熱伝達アセンブリの一部の側面図である。 図４Ｃは、図２Ｄ及び図２Ｅの熱伝達シートの積層体の端面図である。 図４Ｄは、図２Ｄ及び図２Ｅの熱伝達シートの積層体の側面断面図である。 図５Ａは、図２Ａの熱伝達シートの概略上面図である。 図５Ｂは、図２Ａの熱伝達シートの別の実施形態の概略上面図である。 図５Ｃは、図２Ａの熱伝達シートの別の実施形態の概略上面図である。 図６Ａは、図３Ａの熱伝達シートの概略上面図である。 図６Ｂは、図３Ａの熱伝達シートの別の実施形態の概略上面図である。 図６Ｃは、図３Ａの熱伝達シートの別の実施形態の概略上面図である。 図７Ａは、図２Ｅの熱伝達シートの概略上面図である。 図７Ｂは、図２Ｅの熱伝達シートの別の実施形態の概略上面図である。 図７Ｃは、図２Ｅの熱伝達シートの別の実施形態の概略上面図である。

図１に示すように、回転再生式空気予熱器（以下、「予熱器」と呼ぶ）は、全体として符号１０で表す。予熱器１０は、ロータポスト１６に回転可能に取り付けられたロータアセンブリ１２を含む。ロータアセンブリ１２は、ハウジング１４内に配置され、ハウジング１４に対して回転する。たとえば、ロータアセンブリ１２は、矢印Ｒで示す方向に、ロータポスト１６の軸Ａを中心に回転可能である。ロータアセンブリ１２は、ロータポスト１６からロータアセンブリ１２の外周に放射状に延びる仕切り１８（たとえば、ダイヤフラム）を含む。隣接し合う複数対の仕切り１８は、熱伝達アセンブリ１０００を収容するためのそれぞれの区画２０を画定する。熱伝達アセンブリ１０００のそれぞれは、互いに積層された（たとえば、２つの熱伝達シートの積層体を示す図４Ａ及び図４Ｂを参照のこと）複数の熱伝達シート１００及び／又は２００（たとえば、それぞれ図２Ａ及び図３Ａを参照のこと）を含む。

図１に示すように、ハウジング１４は、加熱された煙道ガスを予熱器１０中に流すための煙道ガス入口ダクト２２及び煙道ガス出口ダクト２４を含む。ハウジング１４は、燃焼用空気を予熱器１０中に流すための空気入口ダクト２６及び空気出口ダクト２８をさらに含む。予熱器１０は、ロータアセンブリ１２の上面に隣接する、ハウジング１４にわたって延びる上部セクタ板３０Ａを含む。予熱器１０は、ロータアセンブリ１２の下面に隣接する、ハウジング１４にわたって延びる下部セクタ板３０Ｂを含む。上部セクタ板３０Ａは、煙道ガス入口ダクト２２と空気出口ダクト２８との間に延び、煙道ガス入口ダクト２２及び空気出口ダクト２８に接合されている。下部セクタ板３０Ｂは、煙道ガス出口ダクト２４と空気入口ダクト２６との間に延び、煙道ガス出口ダクト２４及び空気入口ダクト２６に接合されている。上部及び下部セクタ板３０Ａ，３０Ｂはそれぞれ、周板３０Ｃによって互いに接合されている。上部セクタ板３０Ａ及び下部セクタ板３０Ｂは、予熱器１０を空気セクタ３２とガスセクタ３４とに分ける。

図１に示すように、「Ａ」と表示した矢形は、ロータアセンブリ１２のガスセクタ３４を通る煙道ガス流３６の方向を示す。「Ｂ」と表示した矢形は、ロータアセンブリ１２の空気セクタ３２を通る燃焼用空気流３８の方向を示す。煙道ガス流３６は、煙道ガス入口ダクト２２から入って、区画２０に取り付けられた熱伝達アセンブリ１０００に熱を伝達する。加熱された熱伝達アセンブリ１０００は、予熱器１０の空気セクタ３２の方へ回転する。熱伝達アセンブリ１０００に蓄えられた熱は、次いで、空気入口ダクト２６から入る燃焼用空気流３８に伝達される。したがって、予熱器１０に入る高温の煙道ガス流３６から吸収された熱は、熱伝達アセンブリ１０００を加熱するために利用され、今度は熱伝達アセンブリ１０００が、予熱器１０に入る燃焼用空気流３８を加熱する。

図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃ、及び図５Ａに示すように、熱伝達シート１００は、熱伝達面３１０の複数の列を含む（たとえば、図２Ａには２つの列Ｆ及びＧが示してある）。熱伝達面３１０の列Ｆ及びＧは、それぞれ矢形Ａ及びＢで示すような煙道ガス及び燃焼用空気の流れに平行な方向に、熱伝達シート１００の第１の端部１００Ｘと第２の端部１００Ｙとの間に延びる、長手方向軸Ｌと整列している。熱伝達シート１００が空気セクタ３２にあるとき、第１の端部１００Ｘは燃焼用空気流３８の入口であり、第２の端部１００Ｙは燃焼用空気流３８の出口である。熱伝達シート１００がガスセクタ３４にあるとき、第１の端部１００Ｘは煙道ガス流３６の出口であり、第２の端部１００Ｙは煙道ガス流３６の入口である。図２Ｂに示すように、熱伝達面３１０は、熱伝達シート１００の中心面ＣＰに対して第１の高さＨ１を有する。一実施形態では、熱伝達面３１０は、本明細書でさらに説明するように、長手方向軸Ｌから角度オフセットした波形面によって画定される。

図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃ、及び図５Ａに示すように、熱伝達シート１００は、図４Ｂを参照して本明細書でさらに説明するように、熱伝達シート１００を互いに離間させるための複数のノッチ構成１１０を含む。ノッチ構成１１０の１つは、熱伝達面の列Ｆと列Ｇとの間に配置されている。別のノッチ構成１１０は、熱伝達面３１０の列Ｆと別の隣接する列（図示せず）との間に配置されており、さらに別のノッチ構成１１０は、熱伝達面３１０の列Ｇとさらに別の隣接する列（図示せず）との間に配置されている。ノッチ構成１１０のそれぞれは、長手方向軸Ｌに平行に、また熱伝達シート１００の第１の端部１００Ｘと第２の端部１００Ｙとの間に、熱伝達シート１００に沿って長手方向に延びる。図４Ｂを参照して本明細書でさらに説明するように、ノッチ構成は、隣接し合う熱伝達シート１００の熱伝達面３１０と係合して、熱伝達シート１００を互いに離間させ、それらの間に流路Ｐを画定する。

図２Ａ及び図５Ａに示すように、ノッチ構成１１０は、総称して交互フルノッチデザインと呼ぶ４つのローブ構成を含み、この交互フルノッチデザインは、図２Ａ及び図２Ｃを参照して本明細書でさらに説明するように、長手方向軸Ｌ１及びＬ２に沿って互いに接続する隣接し合うダブルローブを含む。たとえば、１つのダブルローブは、第１のローブ１６０Ｌ及び第２のローブ１７０Ｒによって画定され、長手方向に整列し反転した別のダブルローブは、第２のローブ１７０Ｌ及び第１のローブ１６０Ｒによって画定される。したがって、ノッチ構成１１０はＳ字形断面を有する。

図５Ａに示すように、ノッチ構成１１０のそれぞれは、長手方向軸Ｌ１及びＬ２に平行な長手方向境界線Ｌ１００及びＬ２００（点線として示してある）によって画定される共通流路内にある。共通流路は、流路Ｐ（流路Ｐの例として図４Ｂを参照のこと）内の煙道ガス３６及び燃焼用空気３８の局部的な長手方向流を画定する。図５Ａに示すように、共通流路は、長手方向境界線Ｌ１００とＬ２００との間で測定される幅Ｄ１００を有する。一実施形態では、幅Ｄ１００はノッチ構成１１０の幅Ｄ１０１にほぼ等しい。一実施形態では、幅Ｄ１００はノッチ構成の幅Ｄ１０１の１．０〜１．１倍である。一実施形態では、幅Ｄ１００はノッチ構成の幅の１．０〜１．２倍である。

４つのローブ構成のうちの１つは、第１のローブ構成である。第１のローブ構成は、中心面ＣＰから第１の方向に離れて延びる複数の第１のローブ１６０Ｌによって画定される。第１のローブ１６０Ｌは、共通流路内にある。図５Ａに示す実施形態では、第１のローブ１６０Ｌは、第１の長手方向軸Ｌ１に沿って、互いに離間し、同軸に整列している（たとえば、第１のローブ１６０Ｌの１つは第１の端部１００Ｘ（図２Ａ参照）に近接して設置され、第１のローブ１６０Ｌの２つ目は第２の端部１００Ｙ（図２Ａ参照）に近接して設置される）。第１のローブ１６０Ｌは、第２のローブ１７０Ｌから長手方向に離間し、第２のローブ１７０Ｌと同軸に整列し、第２のローブ１７０Ｒの１つに横方向に隣接する。

４つのローブ構成のうちの別の１つは、第２のローブ構成である。第２のローブ構成は、中心面ＣＰから第１の方向に離れて延びる複数の第１のローブ１６０Ｒによって画定される。第１のローブ１６０Ｒは、共通流路内にある。図５Ａに示す実施形態では、第１のローブ１６０Ｒは、第２の長手方向軸Ｌ２に沿って、長手方向に互いに離間し、同軸に整列している。第１のローブ１６０Ｒは、第２のローブ１７０Ｒから長手方向に離間し、第２のローブ１７０Ｒと同軸に整列し、第２のローブ１７０Ｌの１つに横方向に隣接する。

４つのローブ構成のうちの別の１つは、第３のローブ構成である。第３のローブ構成は、中心面ＣＰから第２の方向に離れて延びる複数の第２のローブ１７０Ｌによって画定される。第２のローブ１７０Ｌは、共通流路内にある。図５Ａに示す実施形態では、第２のローブ１７０Ｌは、第１の長手方向軸Ｌ１に沿って、長手方向に互いに離間し、同軸に整列している（たとえば、第２のローブ１７０Ｌの１つは、第１の端部１００Ｘに近接して設置された第１のローブ１６０Ｌと、第２の端部１００Ｙに近接して設置された第１のローブ１６０Ｌとの間に配置される）。第２の方向は、第１の方向と反対である。第２のローブ１７０Ｌは、第１のローブ１６０Ｌから長手方向に離間し、第１のローブ１６０Ｌと同軸に整列し、第１のローブ１６０Ｒの１つに横方向に隣接する。

４つのローブ構成のうちの別の１つは、第４のローブ構成である。第４のローブ構成は、中心面ＣＰから第２の方向に離れて延びる複数の第２のローブ１７０Ｒによって画定される。第２のローブ１７０Ｒは、共通流路内にある。図５Ａに示す実施形態では、第２のローブ１７０Ｒは、第２の長手方向軸Ｌ２に沿って、長手方向に互いに離間し、同軸に整列している（たとえば、第２のローブ１７０Ｒの１つは第１の端部１００Ｘに近接して設置され、別の第２のローブ１７０Ｒは第２の端部１００Ｙに近接して設置され、それらの間に第１のローブ１６０Ｒの１つが配置される）。第２のローブ１７０Ｒは、第１のローブ１６０Ｒから長手方向に離間し、第１のローブ１６０Ｒと同軸に整列し、第１のローブ１６０Ｌの１つに横方向に隣接する。

したがって、第１のローブ１６０Ｌ及び１６０Ｒは、熱伝達シート１００の第１の面１１２から第１の方向に離れて延び、第２のローブ１７０Ｌ及び１７０Ｒは、熱伝達シート１００の第２の面１１４から第２の方向に離れて延びる。隣接し合うノッチ構成１１０は、熱伝達面３１０の列Ｆ又はＧのうちの１つで隔てられており、熱伝達シート１００にわたって、Ｓ字形断面と反転したＳ字形断面とが横方向に（たとえば軸Ｌに垂直に）交互に並んでいる。

図５Ａに示すように、第１のローブ１６０Ｌのそれぞれは、第２のローブ１７０Ｌの１つに長手方向に隣接し、それらは熱伝達シート１００の長手方向軸Ｌに平行な軸Ｌ１に沿って整列している。したがって、第１のローブ１６０Ｌ及び第２のローブ１７０Ｌは、同軸であって、第１のローブ１６０Ｌが中心面ＣＰから第１の方向（図５Ａではページから出る方向）に離れる方に向き、第２のローブ１７０Ｌが中心面から第２の方向（図５Ａではページに入る方向）に離れる方に向く、交互長手方向パターンで構成されている。同様に、図５Ａに示す実施形態では、第１のローブ１６０Ｒ及び第２のローブ１７０Ｒは、同軸であって、共通流路内にある。第１のローブ１６０Ｒ及び第２のローブ１７０Ｒは、第１のローブ１６０Ｒが中心面ＣＰから第１の方向に離れる方に向き、第２のローブ１７０Ｒが中心面ＣＰから第２の方向に離れる方に向く、交互長手方向パターンで構成されている。さらに、第１のローブ１６０Ｌ及び第２のローブ１７０Ｒは、長手方向軸を横切る方向に互いに隣接し、第１のローブ１６０Ｒ及び第２のローブ１７０Ｌは、長手方向軸Ｌを横切る方向に互いに隣接する。

図２Ａに示すように、第１のローブ１６０Ｌ及び１６０Ｒのそれぞれ及び第２のローブ１７０Ｌ及び１７０Ｒのそれぞれは、長手方向軸Ｌに平行に、シートに沿って長手方向に長さＬ６延びる。

３つのローブ（すなわち、２つの第１のローブ１６０Ｌ及び１つの第２のローブ１７０Ｌ）が、軸Ｌ１に沿って、また第１の端部１００Ｘと第２の端部１００Ｙとの間に示してあり、３つのローブ（すなわち、２つの第２のローブ１７０Ｒ及び１つの第１のローブ１６０Ｌ）が、軸Ｌ２に沿って、また第１の端部１００Ｘと第２の端部１００Ｙとの間に示してあるが、予熱器の設計パラメータに応じて、任意の数の第１のローブ１６０Ｒ，１６０Ｌ及び第２のローブ１７０Ｒ，１７０Ｌを第１の端部１００Ｘと第２の端部１００Ｙとの間で使用してもよいので、本発明はこの点に関して限定されない。

図２Ｂに示すように、第１のローブ１６０Ｌ及び１６０Ｒ並びに第２のローブ１７０Ｌ及び１７０Ｒは、中心面ＣＰに対して第２の高さＨ２を有する。第２の高さＨ２は、第１の高さＨ１よりも大きい。第１のローブ１６０Ｌ及び１６０Ｒ並びに第２のローブ１７０Ｌ及び１７０Ｒは全て、第２の高さＨ２を有するものとして示し、説明するが、第１のローブ１６０Ｌ及び１６０Ｒ並びに第２のローブ１７０Ｌ及び１７０Ｒは、互いに比較して異なる高さ（たとえば、図２Ｆに示すＨ２及び／又はＨ３）を有してもよいので（たとえば、第１のローブ１６０Ｌ及び１６０Ｒ並びに第２のローブ１７０Ｌ及び１７０Ｒのいずれか一方又は両方は、図２Ｆに示すように、中心面に対して第２の高さＨ２又は第３の高さＨ３を有し、ここでＨ３はＨ２よりも小さい）、本発明はこの点に関して限定されない。

図２Ｃに示すように、ノッチ構成１１０のそれぞれは、第１のローブ１６０Ｌと第２のローブ１７０Ｌとを長手方向に接続する移行領域１４０Ｌ、及び第１のローブ１６０Ｒと第２のローブ１７０Ｒとを長手方向に接続する移行領域１４０Ｒによって画定される、流れ変更構成（たとえば、流れよどみ軽減経路）を含む。移行領域１４０Ｌは、第１のローブ１６０Ｌと第２のローブ１７０Ｌとの間に、軸Ｌ１に沿って所定の長さＬ５延び、移行領域１４０Ｒは、第１のローブ１６０Ｒと第２のローブ１７０Ｒとの間に、軸Ｌ２に沿って所定の長さＬ５延びる。一実施形態では、移行領域１４０Ｌ及び１４０Ｒは、熱伝達シートを塑性変形させることによって形成される。流れ変更構成（たとえば、流れよどみ軽減経路）は、流路方向のスムーズで曲線を描く変更によってさらに画定され、それにより、低速流の局部領域（たとえば、渦）を減少させ又は除去して、粒子（たとえば、灰）の蓄積を防ぐ。流れ変更構成（たとえば、流れよどみ軽減経路）により、その中に乱流域が発生することが可能になる。共通流路の幅Ｄ１００は、移行領域１４０Ｌ及び／又は１４０Ｒ内に、あるいは第１のローブ１６０Ｌ，１６０Ｒ及び第２のローブ１７０Ｌ，１７０Ｒのいずれかの間に、流れよどみ領域を全く形成することなく、乱流域が発生することを可能にするように構成されている。したがって、移行領域１４０Ｌ及び１４０Ｒ、並びに第１のローブ１６０Ｌ，１６０Ｒ及び第２のローブ１７０Ｌ，１７０Ｒのそれぞれは、互いに極めて接近している。したがって、共通流路の幅Ｄ１００は、熱伝達面３１０の領域へのバイパス流を防ぐのに十分な（すなわち、十分に狭い）所定の大きさである。さらに、ノッチ構成１１０及び共通流路は、流路Ｐを通る局部的な導管又はトンネル内の煙道ガス３６及び燃焼用空気３８の直線状の高速バイパスを防ぐように構成されている。こうした流路Ｐを通る局部的な導管又はトンネル内の煙道ガス３６及び燃焼用空気３８の直線状の高速バイパスは、熱伝達シート１００の熱伝達性能を低下させる。

図５Ａに示すように、移行領域１４０Ｌ及び１４０Ｒは、共通流路内にある。図５Ａに示す実施形態では、移行領域１４０Ｌは、第１のローブ１６０Ｌ及び第２のローブ１７０Ｌと同軸であり、移行領域１４０Ｒは、第２のローブ１６０Ｒ及び第１のローブ１７０Ｒと同軸である。

図２Ａ及び図５Ａでは、第１のローブ１６０Ｌ、第１の移行領域１４０Ｌ、及び第２のローブ１７０Ｌは同軸として示し、説明するが、第１のローブ１６０Ｌ、第１の移行領域１４０Ｌ、及び／若しくは第２のローブ１７０Ｌは、互いから、また長手方向軸Ｌ１からオフセットしてもよく、並びに／又は第２のローブ１６０Ｒ、第２の移行領域１４０Ｒ、及び／若しくは第１のローブ１７０Ｒは、互いから、また長手方向軸Ｌ２からオフセットしてもよいので、本発明はこの点に関して限定されない。たとえば、図５Ｂの熱伝達シート１００’は、第１のローブ１６０Ｌ’、第１の移行領域１４０Ｌ’、及び／又は第２のローブ１７０Ｌ’が共通流路内にあり、第１のローブ１６０Ｌ’及び第２のローブ１７０Ｌ’が長手方向軸Ｌ１に垂直にオフセットしており、移行領域１４０Ｌ’が第１のローブ１６０Ｌ’と第２のローブ１７０Ｌ’とを接続し、長手方向軸Ｌ１から角度オフセットし、その一部分が長手方向軸Ｌ１と交差していることを示す。図５Ｂはまた、第１のローブ１６０Ｒ’、第２の移行領域１４０Ｒ’、及び／又は第２のローブ１７０Ｒ’が共通流路内にあり、第１のローブ１６０Ｒ’及び第２のローブ１７０Ｒ’が長手方向軸Ｌ２に垂直にオフセットしており、移行領域１４０Ｒ’が第１のローブ１６０Ｒ’と第２のローブ１７０Ｒ’とを接続し、長手方向軸Ｌ２から角度オフセットし、その一部分が長手方向軸Ｌ２と交差していることを示す。図５Ｂに示すように、共通流路は幅Ｄ１００を有し、１）第１のローブ１６０Ｌ、第１の移行領域１４０Ｌ、及び／又は第２のローブ１７０Ｌ、並びに２）第２のローブ１６０Ｒ、第２の移行領域１４０Ｒ、及び／又は第１のローブ１７０Ｒは、幅Ｄ１００以下の幅Ｄ１０１’以内である。図５Ｃの熱伝達シート１００’’は、第１のローブ１６０Ｌ’’、第１の移行領域１４０Ｌ’’、及び／又は第２のローブ１７０Ｌ’’が共通流路内にあり、第１のローブ１６０Ｌ’’及び第２のローブ１７０Ｌ’’が長手方向軸Ｌ１から角度オフセットし、その一部分が長手方向軸Ｌ１と交差しており、移行領域１４０Ｌ’’が第１のローブ１６０Ｌ’’と第２のローブ１７０Ｌ’’とを接続していることを示す。図５Ｃはまた、第１のローブ１６０Ｒ’’、第２の移行領域１４０Ｒ’’、及び／又は第２のローブ１７０Ｒ’’が共通流路内にあり、第１のローブ１６０Ｒ’’及び第２のローブ１７０Ｒ’’が長手方向軸Ｌ２から角度オフセットし、その一部分が長手方向軸Ｌ２と交差しており、移行領域１４０Ｒ’’が第１のローブ１６０Ｒ’’と第２のローブ１７０Ｒ’’とを接続していることを示す。図５Ｃに示すように、共通流路は幅Ｄ１００を有し、１）第１のローブ１６０Ｌ、第１の移行領域１４０Ｌ、及び／又は第２のローブ１７０Ｌ、並びに２）第２のローブ１６０Ｒ、第２の移行領域１４０Ｒ、及び／又は第１のローブ１７０Ｒは、幅Ｄ１００以下の幅Ｄ１０１’’以内である。

ノッチ構成１１０のそれぞれは、熱伝達シート１００全体にわたって総累積長手方向長さ延びる。ノッチ構成１１０のそれぞれの総累積長さは、第１のローブ１６０Ｌ及び第２のローブ１７０Ｌの長さＬ６の合計足す移行領域１４０Ｌの長さＬ５の合計である。ノッチ構成１１０のそれぞれの総累積長さはまた、第１のローブ１７０Ｒ及び第２のローブ１６０Ｒの長さＬ６の合計プラス移行領域１４０Ｒの長さＬ５の合計である。ノッチ構成は、熱伝達シート１００全体にわたって総累積長さ延びるものとして示し、説明するが、ノッチ構成１００のいずれかは、たとえば、熱伝達シート１００の全長の９０〜１００パーセント、熱伝達シート１００の全長の８０〜９１パーセント、熱伝達シート１００の全長の７０〜８１パーセント、熱伝達シート１００の全長の６０〜７１パーセント、又は熱伝達シート１００の全長の５０〜６１パーセントなど、熱伝達シート全体よりも短く延びてもよいので、本発明はこの点に関して限定されない。図２Ｃに示すように、移行領域１４０Ｌは、１）第１のローブ１６０Ｌの頂部１６０ＬＰから延びる弓形部１４５Ｌ、２）弓形部１４５Ｌから移行する移行面１４１Ｌ（たとえば、平面又は弓形面）、及び３）移行面１４１Ｌから第２のローブ１７０Ｌの谷部１７０ＬＶに移行する弓形部１４３Ｌを含む。同様に、移行領域１４０Ｒは、１）第１のローブ１６０Ｒの頂部１６０ＲＰから延びる弓形部１４３Ｒ、２）弓形部１４３Ｒから移行する移行面１４１Ｒ（たとえば、平面又は弓形面）、及び３）移行面１４１Ｒから第２のローブ１７０Ｒの谷部１７０ＲＶに移行する弓形部１４５Ｒを含む。一実施形態では、移行領域１４０Ｌ及び１４０Ｒは、長手方向に互いに整列している（すなわち、並列構成である）。一実施形態では、移行領域１４０Ｌ及び１４０Ｒは、長手方向に互いからオフセットしている（たとえば、それぞれ長手方向軸Ｌ１及びＬ２に沿ってジグザクに配置される）。一実施形態では、交互ハーフノッチ構成として、図３Ｅ、図３Ｆ、及び図３Ｇに関して本明細書に示し、説明するように、移行領域１４０Ｌ及び１４０Ｒの一方又は両方は、中心面ＣＰと同軸であり、またそれぞれの弓形部１４３Ｒと１４５Ｒとの間、又は１４３Ｌと１４５Ｌとの間に配置された、直線部を有する。

移行領域１４０Ｌ及び１４０Ｒが、流路Ｐ内の煙道ガス３６及び燃焼用空気３８の流れの方向のスムーズな変更をもたらし、この変更が乱流を発生させ、熱伝達シートの片側からのみ延びる従来技術のシート離間機構と比較して、本明細書に述べる熱伝達シート１００の熱伝達効率を向上させることを、本発明者らは驚くべきことに見出した。熱伝達シート１００はまた、十分な構造的支持をももたらして、熱伝達シート１００にわたって圧力損失を著しく増加させることなく、隣接し合う熱伝達シート１００の間の間隔を維持する。

図３Ａ、図３Ｂ、及び図６Ａに示すように、熱伝達シートの別の実施形態は、符号２００で表す。熱伝達シート２００は、熱伝達面３１０の複数の列を含む（たとえば、図３Ａには２つの列Ｆ及びＧが示してある）。熱伝達面３１０の列Ｆ及びＧは、それぞれ矢形Ａ及びＢで示すような煙道ガス及び燃焼用空気の流れに平行な方向に、熱伝達シート２００の第１の端部２００Ｘと第２の端部２００Ｙとの間に延びる、長手方向軸Ｌと整列している。熱伝達シート２００が空気セクタ３２にあるとき、第１の端部２００Ｘは燃焼用空気流３８の入口であり、第２の端部２００Ｙは燃焼用空気流３８の出口である。熱伝達シート１００がガスセクタ３４にあるとき、第１の端部２００Ｘは煙道ガス流３６の出口であり、第２の端部２００Ｙは煙道ガス流３６の入口である。図３Ｃに示すように、熱伝達面３１０は、熱伝達シート２００の中心面ＣＰに対して第１の高さＨ１を有する。一実施形態では、熱伝達面３１０は、本明細書でさらに説明するように、長手方向軸Ｌから角度オフセットした波形面によって画定される。

図３Ａ、図３Ｂ、及び図６Ａに示すように、熱伝達シート２００は、ノッチ構成１１０について図４Ｂに示したのと同様に、熱伝達シート２００を互いに離間させるための複数のノッチ構成２１０を含む。ノッチ構成２１０の１つは、熱伝達面３１０の列Ｆと列Ｇとの間に配置されている。別のノッチ構成２１０は、熱伝達面３１０の列Ｆと別の隣接する列（図示せず）との間に配置されており、さらに別のノッチ構成２１０は、熱伝達面３１０の列Ｇとさらに別の隣接する列（図示せず）との間に配置されている。ノッチ構成２１０のそれぞれは、長手方向軸Ｌに平行に、また熱伝達シート２００の第１の端部２００Ｘと第２の端部２００Ｙとの間に、熱伝達シート２００に沿って長手方向に延びる。ノッチ構成１１０について図４Ｂに示したのと同様に、ノッチ構成２１０は、隣接し合う熱伝達シート２００の熱伝達面３１０と係合して、熱伝達シート２００を互いに離間させ、それらの間に流路Ｐを画定する。

図３Ａに示すように、ノッチ構成２１０は、交互ハーフノッチ構成と呼ぶローブ構成を含み、交互ハーフノッチ構成は、複数の第１のローブ２６０及び複数の第２のローブ２７０を含む。隣接し合う第１のローブ２６０及び第２のローブ２７０は、長手方向軸Ｌ３に沿って互いに接続している。別の組の隣接し合う第１のローブ２６０及び第２のローブ２７０は、長手方向軸Ｌ３から横方向に離間した長手方向軸Ｌ４に沿って互いに接続している。ノッチ構成２１０の第１のローブ２６０及び第２のローブ２７０は、Ｃ字形断面を有する単一ローブである。

図３Ａに示すように、１組の第１のローブ２６０は、中心面ＣＰから第１の方向に離れて延びる（図６Ａでは、第１の方向はページから出る方向である）。図６Ａに示すように、第１のローブ２６０は、境界線Ｌ１００及びＬ２００（図６Ａに点線として示してある）の間に画定される第１の共通流路内にある。共通流路は幅Ｄ１００を有する。図６Ａに示す実施形態では、第１のローブ２６０は、長手方向軸Ｌ３に沿って互いに同軸に整列している。別の組の第１のローブ２６０は、中心面ＣＰから第１の方向に離れて延びる。図６Ａに示すように、他方の組の第１のローブ２６０は、境界線Ｌ１００及びＬ２００の間に画定される第２の共通流路内にある。他方の共通流路は幅Ｄ１００を有する。図６Ａに示す実施形態では、他方の組のローブ２６０は、長手方向軸Ｌ４に沿って互いに同軸に整列している。

一実施形態では、幅Ｄ１００はノッチ構成２１０の幅Ｄ１０１にほぼ等しい。一実施形態では、幅Ｄ１００はノッチ構成２１０の幅Ｄ１０１の１．０〜１．１倍である。一実施形態では、幅Ｄ１００はノッチ構成２１０の幅の１．０〜１．２倍である。

図３Ａに示すように、１組の第２のローブ２７０は、中心面ＣＰから第２の方向に離れて延びる（図６Ａでは、第２の方向はページに入る方向である）。図６Ａに示すように、第２のローブ２７０は、境界線Ｌ１００及びＬ２００によって画定される第１の共通流路内にある。図６Ａに示す実施形態では、第２のローブ２７０は、長手方向軸Ｌ３に沿って互いに同軸に整列している。別の組の第２のローブ２７０は、中心面ＣＰから第２の方向に離れて延びる。図６Ａに示すように、他方の組のローブ２７０は、第２の共通流路内にある。図６Ａに示す実施形態では、他方の組の第２のローブ２７０は、長手方向軸Ｌ４に沿って互いに同軸に整列している。第２の方向は、第１の方向と反対である。したがって、第１のローブ２６０は、熱伝達シート２００の第１の面２１２から第１の方向に離れて延び、第２のローブ２７０は、熱伝達シート２００の第２の面２１４から第２の方向に離れて延びる。

図３Ａ及び図６Ａに示すように、ノッチ構成２１０、したがって第１のローブ２６０及び第２のローブ２７０は、第１の共通流路内にある。第１の共通流路内にある第１のローブ２６０及び第２のローブ２７０は、互いに接続しており、互いに同軸であって、第１のローブ２６０が中心面ＣＰから第１の方向に離れる方に向き、第２のローブ２７０が中心面から第２の方向に離れる方に向く、交互長手方向パターンで構成されており、長手方向軸Ｌ３に沿って同軸に整列している。さらに、別の組の第１のローブ２６０及び第２のローブ２７０（すなわち、別のノッチ構成２１０）は、第２の共通流路内にある。第２の共通流路内にある他方の組の第１のローブ２６０及び第２のローブ２７０は、互いに同軸であって、第１のローブ２６０が中心面ＣＰから第１の方向に離れる方に向き、第２のローブ２７０が中心面から第２の方向に離れる方に向く、交互長手方向パターンで構成されており、長手方向軸Ｌ４に沿って同軸に整列している。

長手方向軸Ｌ３と整列した第１のローブ２６０は、長手方向軸Ｌ４と整列した第１のローブ２６０から長手方向にオフセットしている。長手方向軸Ｌ４と整列した第１のローブ２６０は、長手方向軸Ｌ３と整列した第１のローブ２６０から長手方向にオフセットしている。同様に、長手方向軸Ｌ３と整列した第２のローブ２７０は、長手方向軸Ｌ４と整列した第２のローブ２７０から長手方向にオフセットしており、長手方向軸Ｌ４と整列した第２のローブ２７０は、長手方向軸Ｌ３と整列した第２のローブ２７０から長手方向にオフセットしている。したがって、長手方向軸Ｌ３及びＬ４を横切る方向に、第１のローブ２６０は第２のローブ２７０の１つと整列している。第１のローブ２６０及び第２のローブ２７０は、熱伝達面３１０によって、長手方向軸Ｌ３及びＬ４を横切る方向に互いに離間している。

第１のローブ２６０及び第２のローブ２７０は、ノッチ構成１１０について図２Ｂに示したのと同様に、中心面ＣＰに対して第２の高さＨ２を有する。第２の高さＨ２は、熱伝達面３１０の第１の高さＨ１よりも大きい。第１のローブ２６０及び第２のローブ２７０は全て、第２の高さＨ２を有するものとして示し、説明するが、第１のローブ２６０及び第２のローブ２７０が互いに比較して異なる高さを有してもよいので、本発明はこの点に関して限定されない。

図３Ｂに示すように、ノッチ構成２１０のそれぞれは、長手方向軸Ｌ３と整列した第１のローブ２６０と第２のローブ２７０とを長手方向に接続する移行領域２４０によって画定される、流れ変更構成を含む。同様に、ノッチ構成２１０は、長手方向軸Ｌ４と整列した第１のローブ２６０と第２のローブ２７０とを長手方向に接続する移行領域２４０によって画定される、流れ変更構成を含む。移行領域２４０は、第１のローブ２６０と第２のローブ２７０との間に、軸Ｌ３に沿って所定の長さＬ５延びる。長手方向軸Ｌ４に沿って整列した第１のローブ２６０及び第２のローブ２７０は、長手方向軸Ｌ３に沿って整列した移行領域２４０と同様の移行領域２４０を有する。一実施形態では、長手方向軸Ｌ３及び長手方向軸Ｌ４に沿ったノッチ構成２１０の移行領域２４０は、長手方向に互いからオフセットしている。一実施形態では、長手方向軸Ｌ３及び長手方向軸Ｌ４に沿ったノッチ構成２１０の移行領域２４０は、長手方向に互いに整列している（すなわち、並列構成である）。一実施形態では、移行領域２４０は熱伝達シート２００を塑性変形させることによって形成される。

流れ変更構成（すなわち、移行領域２４０）は、たとえば、流れよどみ軽減経路であり、流路方向のスムーズで曲線を描く変更によってさらに画定され、それにより、低速流の局部領域（たとえば、渦）を減少させ又は除去して、粒子（たとえば、灰）の蓄積を防ぐ。流れ変更構成（たとえば、流れよどみ軽減経路）により、その中に乱流域が発生することが可能になる。流路の幅Ｄ１００は、移行領域２４０内に、あるいは第１のローブ２６０及び第２のローブ２７０のいずれかの間に、流れよどみ領域を全く形成することなく、乱流域が発生することを可能にするように構成されている。したがって、移行領域２４０、並びに第１のローブ２６０及び第２のローブ２７０のそれぞれは、互いに極めて接近している。したがって、共通流路の幅Ｄ１００は、熱伝達面３１０の領域へのバイパス流を防ぐのに十分な（すなわち、十分に狭い）所定の大きさである。さらに、ノッチ構成２１０及び共通流路は、流路Ｐを通る局部的な導管又はトンネル内の煙道ガス３６及び燃焼用空気３８の直線状の高速バイパスを防ぐように構成されている。こうした流路Ｐを通る局部的な導管又はトンネル内の煙道ガス３６及び燃焼用空気３８の直線状の高速バイパスは、熱伝達シート２００の熱伝達性能を低下させる。

図３Ｂに示すように、移行領域２４０は、１）第１のローブ２６０の頂部２６０Ｐから延びる弓形部２４５、２）弓形部２４５から移行する移行面２４１（たとえば、図３Ｇに示す平面、又は図３Ｃに示す弓形面）、及び３）移行面２４１から第２のローブ２７０の谷部２７０Ｖに移行する弓形部２４３を含む。図３Ｄに示す実施形態では、弓形部２４３及び２４５は平坦部又は直線部２４３’及び２４５’に置き換えられ、移行面２４１は移行点２４１’に置き換えられている。

図３Ｅ、図３Ｆ、及び図３Ｇに示す一実施形態では、移行領域２４０は、中心面ＣＰと同軸の延長直線部２４１Ｔを含む。図３Ｅ及び図３Ｆに示すように、直線部２４１Ｔは、隣接し合う弓形部２４３と弓形部２４５との間に延びる。図３Ｇに示すように、直線部２４１Ｔは、直線部２４３’と直線部２４５’との間に延びる。一実施形態では、直線部２４１Ｔは長手方向距離Ｌ７の約５パーセントである。一実施形態では、直線部２４１Ｔは長手方向距離Ｌ７の０パーセントよりも大きい。一実施形態では、直線部２４１Ｔは長手方向距離Ｌ７の約５〜２５パーセントである。一実施形態では、直線部２４１Ｔは長手方向距離Ｌ７の約５〜１００パーセントである。一実施形態では、直線部２４１Ｔは長手方向距離Ｌ７の１００パーセントよりも大きい。

移行領域２４０が、流路Ｐ内の煙道ガス３６及び燃焼用空気３８の流れの方向のスムーズな流れ変更をもたらし、この変更が乱流を発生させ、熱伝達シートの片側からのみ延びる従来技術のシート離間機構と比較して、本明細書に述べる熱伝達シート２００の熱伝達効率を向上させることを、本発明者らは驚くべきことに見出した。熱伝達シート２００はまた、十分な構造的支持をももたらして、熱伝達シート２００にわたって圧力損失を著しく増加させることなく、隣接し合う熱伝達シート２００の間の間隔を維持する。

図６Ａに示すように、第１の組の移行領域２４０は第１の共通流路内にあり、別の組の移行領域２４０は第２の共通流路内にある。図６Ａに示す実施形態では、第１の共通流路について、第１の組の移行領域２４０は、第１のローブ２６０及び第２のローブ２７０と同軸である。第２の組の移行領域２４０は、第１のローブ２６０及び第２のローブ２７０と同軸である。

図３Ａ及び図６Ａでは、第１の流路内の第１のローブ２６０、第１の組の移行領域２４０、及び第２のローブ２７０は、同軸として示し、説明するが、第１の共通流路内の第１のローブ２６０、第１の組の移行領域２４０、及び／又は第２のローブ２７０は、互いから、また長手方向軸Ｌ３からオフセットしてもよいので、本発明はこの点に関して限定されない。図３Ａ及び図６Ａでは、第２の流路内の第１のローブ２６０、第１の組の移行領域２４０、及び第２のローブ２７０は、同軸として示し、説明するが、第２の共通流路内の第１のローブ２６０、第２の組の移行領域２４０、及び／又は第２のローブ２７０は、互いから、また長手方向軸Ｌ４からオフセットしてもよいので、本発明はこの点に関して限定されない。たとえば、図６Ｂの熱伝達シート２００’は、第１の共通流路内にある第１のローブ２６０’及び第２のローブ２７０’が長手方向軸Ｌ３に垂直にオフセットしており、移行領域２４０’が第１のローブ２６０’と第２のローブ２７０’とを接続し、長手方向軸Ｌ３から角度オフセットし、その一部分が長手方向軸Ｌ３と交差していることを示す。図６Ｂはまた、第２の共通流路内にある第１のローブ２６０及び第２のローブ２７０’が長手方向軸Ｌ４に垂直にオフセットしており、移行領域２４０’が第１のローブ２６０’と第２のローブ２７０’とを接続し、長手方向軸Ｌ４から角度オフセットし、その一部分が長手方向軸Ｌ４と交差していることを示す。図６Ｂに示すように、第１の共通流路は幅Ｄ１００を有し、第１のローブ２６０’、第１の組の移行領域２４０’、及び第２のローブ２７０’は、幅Ｄ１００以下の幅Ｄ１０１’以内である。図６Ｂに示すように、第２の共通流路は幅Ｄ１００を有し、第１のローブ２６０’、第２の組の移行領域２４０’、及び第２のローブ２７０’は、幅Ｄ１００以下の幅Ｄ１０１’以内である。

図６Ｃの熱伝達シート２００’’は、第１の共通流路内の第１のローブ２６０’’、第１の組の移行領域２４０’’、及び第２のローブ２７０’’が長手方向軸Ｌ３から角度オフセットし、その一部分が長手方向軸Ｌ３と交差しており、第２の共通流路内の第１のローブ２６０’’、第２の組の移行領域２４０’’、及び第２のローブ２７０’’が長手方向軸Ｌ４から角度オフセットし、その一部分が長手方向軸Ｌ４と交差していることを示す。図６Ｃはまた、第１の組の移行領域２４０’’のそれぞれが、隣接し合う第１のローブ２６０’’と第２のローブ２７０’’とを第１の流路内で互いに接続し、第２の組の移行領域２４０’’のそれぞれが、第１のローブ２６０’’と第２のローブ２７０’’とを第２の流路内で互いに接続することを示す。図６Ｃに示すように、第１の共通流路は幅Ｄ１００を有し、第１の共通流路内の第１のローブ２６０’’、第１の組の移行領域２４０’’、及び第２のローブ２７０’’は、幅Ｄ１００以下の幅Ｄ１０１’’以内である。図６Ｃに示すように、第２の共通流路は幅Ｄ１００を有し、第２の共通流路内の第１のローブ２６０’’、第２の組の移行領域２４０’’、及び第２のローブ２７０’’は、幅Ｄ１００以下の幅Ｄ１０１’’以内である。

熱伝達シート１００及び２００は、設置先の工場の必要な要求を満たす予熱器１０を製造するのに利用され適した長さ、幅、及び厚さなどの所定の寸法の金属製のシート又は板から製作してよい。一実施形態では、熱伝達シートは、本明細書に開示する構成を提供するために必要な形状を有する単一組の圧着ローラを利用する単ロール製法で製造される。一実施形態では、熱伝達シート１００及び２００は、ほうろうなどの好適なコーティングで被覆されており、それによって、熱伝達シート１００及び２００をわずかに厚くし、また金属シート基材が煙道ガスと直接接触するのを防ぐ。こうしたコーティングは、予熱器１０内で動作するときに熱伝達シート１００及び２００がさらされる煤煙、灰、又は凝縮性蒸気を原因とする腐食を防止又は軽減する。

図２Ａ及び図３Ａを参照すると、熱伝達面３１０は、長手方向軸Ｌから角度オフセットした波形面によって画定される。たとえば、列Ｆの波形面は、長手方向軸から角度θオフセットし、列Ｇの波形面は、長手方向軸から角度δオフセットしている。一実施形態では、角度θ及び角度δは等しく、反対方向に長手方向軸Ｌから延びる。一実施形態では、角度θ及び角度δは、長手方向軸及び／又はノッチ構成１１０若しくは２１０に対して測定される４５度〜マイナス４５度である。一実施形態では、熱伝達面３１０は平坦部を含む。一実施形態では、前記波形面は、０．３５〜０．８５インチの範囲内の距離３１０Ｄだけ互いに離間した波形頂部３１０Ｐを有する。一実施形態では、高さＨ１は０．０５０〜０．４０インチであり、ここで高さＨ１は熱伝達シート１００又は２００の厚さを含まない。一実施形態では、波形面３１０は、波形頂部３１０Ｐ間の離間距離３０１Ｄと高さＨ１（熱伝達シートの厚さを含めない）との比が３．０：１〜１５．０：１である。一実施形態では、熱伝達シート１００及び２００は、ノッチの高さＨ２（熱伝達シートの厚さを含めない）と波形部の高さＨ１（熱伝達シートの厚さを含めない）との比が１．０：１．０〜４．０：１．０である。一実施形態では、高さＨ２は、熱伝達シートの厚さを含めずに、０．１５〜０．５０インチである。

図４Ａ及び図４Ｂに示すように、２つの熱伝達シート１００が互いに積層されて、熱伝達アセンブリ１０００の一部を形成する。熱伝達シート１００’の第１のローブ１６０Ｌの１つの頂部１６０ＬＰは、熱伝達シート１００の熱伝達面３１０の一部と係合し、熱伝達シート１００の第２のローブ１７０Ｒの１つの谷部１７０ＲＶは、熱伝達シート１００’の熱伝達面３１０と係合する。２つの熱伝達シート１００を示し、説明するが、任意の数の熱伝達シート１００及び／又は２００を互いに積層して、熱伝達アセンブリ１０００を形成してもよい。

熱伝達シート１００及び２００並びにそのアセンブリ１０００は、全体として２セクタ型空気予熱器に基づいて本明細書に述べる。しかし、本発明は、これに限定するものではないが、３セクタ型又は４セクタ型空気予熱器などの他の空気予熱器構成のための様々な熱伝達シート１００及び２００の構成や積層体を含む。

図２Ｄに示すように、熱伝達シートの別の実施形態は、全体として符号４００で表す。熱伝達シート４００は、図２Ａの熱伝達シート１００と同様である。したがって、同様の要素は同様の参照符号で表すが、先頭数字「１」は数字「４」に置き換えてある。熱伝達シート４００は、熱伝達シート４００がノッチ構成１１０を有しないという点で、熱伝達シート１００とは異なる。したがって、熱伝達シート４００は、熱伝達面４１０の複数の列を含む（たとえば、図２Ｄには２つの列Ｆ及びＧが示してある）。熱伝達面４１０の列Ｆ及びＧは、それぞれ矢形Ａ及びＢで示すような煙道ガス及び燃焼用空気の流れに平行な方向に、熱伝達シート４００の第１の端部４００Ｘと第２の端部４００Ｙとの間に延びる、長手方向軸Ｌと整列している。図２Ｄに示すように、熱伝達面４１０は、熱伝達シート１００の中心面ＣＰに対して第１の高さＨ１を有する。一実施形態では、熱伝達面４１０は、長手方向軸Ｌから角度オフセットした波形面によって画定される。

波形面４１０は、波形面３１０について本明細書に述べたのと同様に構成されている。たとえば、列Ｆの波形面４１０は、長手方向軸から角度θオフセットし、列Ｇの波形面４１０は、長手方向軸から角度δオフセットしている。一実施形態では、角度θ及び角度δは等しく、反対方向に長手方向軸Ｌから延びる。一実施形態では、角度θ及び角度δは、長手方向軸に対して測定される４５度〜マイナス４５度である。図２Ｄに示すように、列Ｆの波形面４１０及び列Ｇの波形面４１０は、長手方向軸Ｍに沿って互いに一体化している。

図２Ｅ及び図７Ａに示すように、熱伝達シートの別の実施形態は、全体として符号５００で表す。熱伝達シート５００は、図２Ａの熱伝達シート１００と同様である。したがって、同様の要素は同様の参照符号で示すが、先頭数字「１」は数字「５」に置き換えてある。熱伝達シート５００は、熱伝達シート４００が、図２Ａに示す波形面３１０と同様の斜めの波形面を有さず、離間熱伝達シートであるという点で、熱伝達シート１００とは異なる。したがって、熱伝達シート５００は、図２Ａを参照して上述したノッチ構成１１０（交互フルノッチ構成）、及び／又は図３Ａを参照して本明細書に述べたノッチ構成２１０（たとえば、交互ハーフノッチ構成）と同様の、互いに並列構成で配置された、複数のノッチ構成５１０を含む。したがって、ノッチ構成５１０は、長手方向軸Ｌを横切る方向に（長手方向軸Ｌに垂直に）互いに一体化している。移行領域５４０Ｌ及び５４０Ｒは、長手方向に互いに整列するように（すなわち、並列構成で）示してあるが、別の実施形態では、移行領域５４０Ｌ及び５４０Ｒは、長手方向に互いからオフセットしている（たとえば、それぞれ長手方向軸Ｌ１及びＬ２に沿ってジグザクに配置される）。一実施形態では、図７Ｂの熱伝達シート５００’は、図５Ｂの熱伝達シート１００’と同様に構成されている。一実施形態では、図７Ｃの熱伝達シート５００’’は、図５Ｃの熱伝達シート１００’’と同様に構成されている。

図４Ｃ及び図４Ｄに示すように、熱伝達アセンブリ１０００’は、熱伝達シート４００の１つを２つの熱伝達シート５００及び５００’の間に配置し、それらと係合させて示してある。ノッチ構成５１０の１又は複数の部分は、列Ｆ内の波形面４１０（図２Ｄ）及び／又は列Ｇ内の波形面４１０（図２Ｄ）の一部と係合して、熱伝達シート４００を互いに離間させ、流路Ｐ’を画定する。たとえば、図４Ｄに示すように、１）ローブ５７０Ｒの谷部５７０ＲＶは、波形面４１０の部分（たとえば、波形頂部４１０Ｐ）と係合し、２）ローブ５７０Ｌの谷部５７０ＬＶは、波形面４１０の部分（たとえば、波形頂部４１０Ｐ）と係合し、３）ローブ５５６０Ｌの頂部５６ＬＰは、波形面４１０の部分（たとえば、波形頂部４１０Ｐ）と係合し、４）ローブ５６０ＲＬの波形頂部５６０ＲＰは、波形面４１０の部分（たとえば、波形頂部４１０Ｐ）と係合する。

以下の実施例は、本発明者らが驚くべきことに見出した熱伝達シート１００及び２００の例示的実施形態の特性を定量化しており、従来技術の熱伝達シートと比較して、望ましい改善された熱伝達効率をもたらすものである。

＜実施例１＞
図２Ａに示すように、長手方向軸Ｌ１に沿って整列した連続する移行領域１４０Ｌは、２〜８インチの長手方向距離Ｌ６だけ互いに離間し、及び／又は長手方向軸Ｌ２に沿って整列した連続する移行領域１４０Ｒは、２〜８インチの長手方向距離Ｌ６だけ互いに離間している。同様に、図３Ａに示すように、長手方向軸Ｌ３に沿って整列した連続する移行領域２４０は、２〜８インチの長手方向距離Ｌ７だけ互いに離間し、及び／又は長手方向軸Ｌ４に沿って整列したる連続する移行領域２４０は、２〜８インチの長手方向距離Ｌ７だけ互いに離間している。

＜実施例２＞
図２Ｃに示すように、熱伝達シート１００の移行領域１４０Ｌ及び／又は１４０Ｒは、０．２５〜２．５インチの長手方向距離Ｌ５を有する。図３Ｂに示すように、熱伝達シート２００の移行領域２４０は、０．２５〜２．５インチの長手方向距離Ｌ５を有する。

＜実施例３＞
図２Ａに示すように、隣接し合うノッチ構成１１０は、熱伝達シート１００の長手方向軸Ｌに垂直に測定される方向に、１．２５〜６インチの距離Ｌ８だけ互いに離間している。図３Ａに示すように、隣接し合うノッチ構成２１０は、熱伝達シート２００の長手方向軸Ｌに垂直に測定される方向に、１．２５〜６インチの距離Ｌ８だけ互いに離間している。

＜実施例４＞
図２Ａに示すように、ノッチ構成１１０は、連続する移行領域１４０Ｌ又は１４０Ｒの間の長手方向距離Ｌ６とノッチ構成１１０の高さＨ２（熱伝達シートの厚さを含めない）との比を５：１〜２０：１と定める。ノッチ構成２１０は、連続する移行領域２４０の間の長手方向距離Ｌ７とノッチ構成２１０の高さＨ２（熱伝達シートの厚さを含めない）との比を５：１〜２０：１と定める。

本発明をその特定の実施形態を参照して開示及び説明したが、他の変形及び変更を加えてもよいことに留意されたく、以下の特許請求の範囲は、本発明の真の範囲内にあるそれらの変形及び変更を包含するものである。

本発明は、煙道ガス流から燃焼用空気流への熱移動のための回転再生式空気予熱器用の熱伝達シートに関し、より詳細には、隣接し合う熱伝達シートを互いに離間させるための交互ノッチ構成を有しており、熱伝達効率が改善された、熱伝達シートに関する。

回転再生式空気予熱器は、通常、炉を出た煙道ガス流から流入する燃焼用空気流へと熱を移動させて、炉の効率を改善するのに使用される。従来の予熱器は、バスケット内で互いに積層された複数の熱伝達シートを含む熱伝達シートアセンブリを含む。熱伝達シートは、煙道ガス流から熱を吸収し、この熱を燃焼用空気流に伝達する。予熱器は、それぞれの熱伝達シートアセンブリを収容する区画を画定する放射状の仕切り又はダイヤフラムを有するロータをさらに含む。予熱器は、予熱器の上下面にわたって延びて予熱器を１又は複数のガスセクタと空気セクタに分けるセクタ板を含む。高温煙道ガス流及び燃焼用空気流は、それぞれのセクタを通して同時に方向付けられる。ロータは、煙道ガスセクタ及び燃焼用空気セクタを煙道ガス流及び燃焼用空気流の内外に回転させて、熱伝達シートを加熱し、次いで冷却し、それによって燃焼用空気流を加熱し、煙道ガス流を冷却する。

こうした予熱器用の従来の熱伝達シートは、通常、鋼材シートを型枠プレス又はロールプレスすることによって製作される。典型的な熱伝達シートは、その中に形成されて、隣接し合うシートを互いに離間させ、またバスケット内の複数の熱伝達シートアセンブリの構造的一体性をもたらす、シート離間機構を含む。隣接し合う複数対のシート離間機構は、煙道ガス又は燃焼用空気が流れるための流路を形成する。熱伝達シートによっては、シート離間機構の間に波形パターンを含んで、流路の一部において流れを妨げ、それによって、熱伝達効率を向上させる乱流を引き起こすものもある。しかし、典型的なシート離間機構は、煙道ガス又は燃焼用空気が、高速で連続して、乱流がほとんど又は全くなく、シート離間機構によって形成された側面の開いた副流路を通って流れることを可能にする構成である。連続する高速の流れの結果として、煙道ガス又は燃焼用空気からシート離間機構への熱伝達は最小限である。隣接し合うシート離間機構によって画定され、隣接し合うシート離間機構の間にある流路などの、複数の熱伝達シートを通る乱流を引き起こすことにより、予熱器にわたって圧力損失が増加することが一般に知られている。さらに、熱伝達シートの急激な輪郭変化によって引き起こされる流れ方向の急激な変更が、圧力損失を増加させ、また流れよどみ領域に粒子（たとえば、灰）の蓄積を引き起こす傾向がある流れよどみ領域又はゾーンを形成することが判明した。これにより、予熱器にわたって圧力損失がさらに増加する。このように増加した圧力損失は、燃焼用空気を予熱器に通すのに必要なファン動力が増加するせいで、予熱器の全体効率を低下させる。煙道ガスセクタ及び燃焼用空気セクタを煙道ガス流及び燃焼用空気流の内外に回転させるのに必要な動力が増加するせいで、バスケット内の熱伝達シートアセンブリの重量が増加するのに伴って、予熱器の効率はさらに低下する。

国際公開第２０１０／１２９０９２号パンフレットは、隣接し合う熱伝達シートの間に間隔を設けるシート離間機構と、前記シート離間機構の間の部分にある波形面とを含む形状の、回転再生式熱交換器用熱伝達シートを開示している。波形部は、熱伝達シートの間を流れる空気又は煙道ガスに乱流を与えて、熱伝達を改善する。

米国特許出願公開第２０１１／０４２０３５号明細書は、隣接し合う要素の間に間隔を設けるノッチと、前記ノッチの間の部分にある波形部とを含む形状の熱伝達要素を用いる、回転再生式熱交換器を開示している。波形部は、高さ及び／又は幅が異なり、同様に、熱伝達シートの間を流れる空気又は煙道ガスに乱流を与えて、熱伝達を改善する。

米国特許第６０１９１６０号明細書には、離間された関係で交互に積層された複数の第１の熱吸収板及び複数の第２の熱吸収板を備える熱交換器用熱伝達アセンブリが開示されている。板の積層体は、その間に熱交換流体を流すための複数の通路をもたらす。板は、複数のダブルローブ付きノッチ及び波形部を有する。

国際公開第９８／２２７６８号パンフレットには、回転再生式予熱器用熱伝達要素が開示されている。この熱伝達要素は、第１及び第２の熱伝達板を有する。第１の熱伝達板は、隣接し合うダブル隆起を有する、複数の概して等間隔で横方向に離間した平行な直線状のノッチを画定する。ノッチの間には波形部が延びる。第２の熱伝達板は、第１の熱伝達板に隣接しており、複数の概して等間隔で横方向に離間した平行な直線状の平坦部を画定する。平坦部の間には波形部が延びる。第１の熱伝達板のノッチは、第２の熱伝達板の平坦部と接触して、それらの間に流路を画定する。

したがって、圧力損失特性が低く、熱伝達効率が向上した、改善された軽量熱伝達シートが必要とされている。

回転再生式熱交換器用の熱伝達シートを本明細書に開示する。前記熱伝達シートは、その上に熱伝達面の複数の列を含む。前記複数の列のそれぞれは、前記熱伝達シートの入口端部と出口端部との間に延びる長手方向軸と整列している。前記熱伝達面は、前記熱伝達シートの中心面に対して第１の高さを有する。前記熱伝達シートは、前記熱伝達シートを互いに離間させるための１又は複数のノッチ構成を含む。前記ノッチ構成は、隣接し合う前記熱伝達面の前記列の間に配置されている。前記ノッチ構成は、前記中心面から第１の方向に離れて延びる１又は複数の第１のローブ、及び前記中心面から前記第１の方向と反対の第２の方向に離れて延びる１又は複数の第２のローブを含む。前記第１のローブ及び第２のローブはそれぞれ、前記中心面に対して第２の高さを有する。前記第２の高さは、前記第１の高さよりも大きい。前記第１のローブ及び前記第２のローブは、互いに接続され、共通流路内にある。一実施形態では、前記第１のローブ及び前記第２のローブは、前記長手方向軸に平行な軸に沿って互いに同軸である。

回転再生式熱交換器用の熱伝達アセンブリも本明細書に開示する。前記熱伝達アセンブリは、互いに積層された２つ以上の熱伝達シートを含む。前記熱伝達シートのそれぞれは、熱伝達面の複数の列を含む。前記列のそれぞれは、前記熱伝達アセンブリの入口端部と出口端部との間に延びる長手方向軸と整列している。前記熱伝達面は、前記熱伝達シートの中心面に対して第１の高さを有する。前記熱伝達シートのそれぞれは、前記熱伝達シートを互いに離間させるための１又は複数のノッチ構成を含む。前記ノッチ構成のそれぞれは、隣接し合う前記熱伝達面の前記列の間に配置されている。前記ノッチ構成のそれぞれは、前記中心面から第１の方向に離れて延びる１又は複数の第１のローブ、及び前記中心面から前記第１の方向と反対の第２の方向に離れて延びる１又は複数の第２のローブを含む。前記第１のローブ及び前記第２のローブは、互いに接続され、共通流路内にある。前記第１のローブ及び前記第２のローブのそれぞれは、前記中心面に対して第２の高さを有する。前記第２の高さは、前記第１の高さよりも大きい。前記熱伝達シートのうちの１つ目の第１のローブは、前記熱伝達シートのうちの２つ目の前記熱伝達面と係合し、前記熱伝達シートのうちの前記２つ目の第２のローブは、前記熱伝達シートのうちの前記１つ目の前記熱伝達面と係合して、前記熱伝達シートの間に流路を画定する。前記流路は、前記入口端部と前記出口端部との間に延びる。一実施形態では、前記第１のローブ及び前記第２のローブは、前記長手方向軸に平行な軸に沿って互いに同軸である。

一実施形態では、前記ノッチ構成は、前記第１のローブの１つと前記第２のローブの１つとを接続する移行領域によって画定される、１又は複数の流れ変更構成を含む。前記移行領域は、弓形形状及び／又は平坦形状に形成される。前記第１のローブ及び／又は前記第２のローブには、Ｓ字形断面及び／又はＣ字形断面が形成される。

一実施形態では、前記熱伝達面は、前記長手方向軸から角度オフセットした波形面を備える。

熱交換器シート積層体も本明細書に開示する。前記熱交換器シート積層体は、１又は複数の第１の熱伝達シートを含む。前記第１の熱伝達シートのそれぞれは、前記第１の熱伝達シートに沿って延び、前記積層体を通る流れの方向に対して第１の角度に向けられた第１の波形面を含む。前記第１の熱伝達シートはまた、前記第１の熱伝達シートに沿って延び、前記積層体を通る前記流れの方向に対して第２の角度に向けられた第２の波形面を含み、前記第１及び第２の角度が異なり、たとえばヘリンボーンパターンである。前記熱伝達シート積層体は、１又は複数の第２の熱伝達シートをさらに含む。前記第２の熱伝達シートのそれぞれは、所期の流れの方向に平行に前記少なくとも１つの第２の熱伝達シートの第１の端部と第２の端部との間に延びる長手方向軸に沿って延びる、前記第１の熱伝達シートを前記第２の熱伝達シートの隣接する１つから離間させるための複数のノッチ構成を画成する。１又は複数のノッチ構成は、前記第２の熱伝達シートの中心面から第１の方向に離れて延びる１又は複数の第１のローブ、及び前記中心面から前記第１の方向と反対の第２の方向に離れて延びる１又は複数の第２のローブを含む。前記第１のローブ及び前記第２のローブは、互いに接続され、共通流路内にある。１若しくは複数の前記第１のローブは、前記第１の波形面及び／若しくは前記第２の波形面の一部と係合し、並びに／又は１若しくは複数の前記第２のローブは、前記第１の波形面及び／若しくは前記第２の波形面の一部と係合して、前記第１の熱伝達シートと前記第２の熱伝達シートとの間に流路を画定する。一実施形態では、前記第１のローブ及び前記第２のローブは、前記長手方向軸に平行な軸に沿って互いに同軸である。

熱伝達シート積層体用の離間シートを本明細書にさらに開示する。離間シートは、所期の流れの方向に平行に前記離間シートの第１の端部と第２の端部との間に延びる長手方向軸に沿って延びる、隣接し合う熱伝達シートを互いに離間させるための複数のノッチ構成を含む。前記ノッチ構成は、前記離間シートの中心面から第１の方向に離れて延びる１若しくは複数の第１のローブ、及び／又は前記中心面から前記第１の方向と反対の第２の方向に離れて延びる１若しくは複数の第２のローブを含む。前記第１のローブ及び前記第２のローブは、互いに接続され、共通流路内にある。一実施形態では、前記第１のローブ及び前記第２のローブは、前記長手方向軸に平行な軸に沿って互いに同軸である。

一実施形態では、前記離間シートの前記ノッチ構成は、前記第１のローブの１つと前記第２のローブの１つとを接続する移行領域によって画定される１又は複数の流れ変更構成を含む。

一実施形態では、連続し合う前記移行領域は、２〜８インチの距離だけ互いに離間している。

一実施形態では、１又は複数の（たとえば、少なくとも１つの）前記移行領域は、０．２５〜２．５インチの長手方向距離を画定する。

一実施形態では、隣接し合う前記ノッチ構成は、前記長手方向軸に垂直に測定される１．２５〜６インチだけ互いに離間している。

一実施形態では、前記構成は、前記ノッチ構成の高さと連続する移行領域の間の長手方向間隔との比を５：１〜２０：１と定める。

一実施形態では、前記ノッチ構成は、前記構成の高さと前記熱伝達面の高さとの比を１．０：１〜４．０：１と定める。

一実施形態では、前記波形面は、複数の波形頂部を画定し、隣接し合う前記波形頂部は所定距離だけ離間し、前記所定距離と前記第１の高さとの比は３．０：１〜１５．０：１である。

図１は、回転再生式予熱器の概略斜視図である。 図２Ａは、本発明の実施形態による熱伝達シートの斜視図である。 図２Ｂは、図２Ａの熱伝達シートの一部の拡大図である。 図２Ｃは、図２Ａの熱伝達シートの詳細Ｃ部の拡大図である。 図２Ｄは、本発明による熱伝達シートの別の実施形態の斜視図である。 図２Ｅは、本発明の熱伝達離間シートの別の実施形態の斜視図である。 図２Ｆは、図２Ａの熱伝達シートの別の実施形態を示す、図２Ａの熱伝達シートの一部の拡大図である。 図３Ａは、本発明の別の実施形態による熱伝達シートの斜視図である。 図３Ｂは、図３Ａの熱伝達シートの詳細Ｂ部の拡大図である。 図３Ｃは、線３Ｃ／３Ｄ−３Ｃ／３Ｄにおける図３Ｂの熱伝達シートの一部の断面図の概略図である。 図３Ｄは、線３Ｃ／３Ｄ−３Ｃ／３Ｄにおける図３Ｂの熱伝達シートの一部の別の実施形態の断面図の概略図である。 図３Ｅは、図３Ａの熱伝達シートの別の実施形態の詳細Ｂ部の拡大図である。 図３Ｆは、線３Ｆ／３Ｇ−３Ｆ／３Ｇにおける図３Ｂの熱伝達シートの一部の断面図の概略図である。 図３Ｇは、線３Ｆ／３Ｇ−３Ｆ／３Ｇにおける図３Ｂの熱伝達シートの一部の別の実施形態の断面図の概略図である。 図４Ａは、２つの互いに積層された図２Ａの熱伝達シートの写真である。 図４Ｂは、図４Ａの熱伝達アセンブリの一部の側面図である。 図４Ｃは、図２Ｄ及び図２Ｅの熱伝達シートの積層体の端面図である。 図４Ｄは、図２Ｄ及び図２Ｅの熱伝達シートの積層体の側面断面図である。 図５Ａは、図２Ａの熱伝達シートの概略上面図である。 図５Ｂは、図２Ａの熱伝達シートの別の実施形態の概略上面図である。 図５Ｃは、図２Ａの熱伝達シートの別の実施形態の概略上面図である。 図６Ａは、図３Ａの熱伝達シートの概略上面図である。 図６Ｂは、図３Ａの熱伝達シートの別の実施形態の概略上面図である。 図６Ｃは、図３Ａの熱伝達シートの別の実施形態の概略上面図である。 図７Ａは、図２Ｅの熱伝達シートの概略上面図である。 図７Ｂは、図２Ｅの熱伝達シートの別の実施形態の概略上面図である。 図７Ｃは、図２Ｅの熱伝達シートの別の実施形態の概略上面図である。

図１に示すように、回転再生式空気予熱器（以下、「予熱器」と呼ぶ）は、全体として符号１０で表す。予熱器１０は、ロータポスト１６に回転可能に取り付けられたロータアセンブリ１２を含む。ロータアセンブリ１２は、ハウジング１４内に配置され、ハウジング１４に対して回転する。たとえば、ロータアセンブリ１２は、矢印Ｒで示す方向に、ロータポスト１６の軸Ａを中心に回転可能である。ロータアセンブリ１２は、ロータポスト１６からロータアセンブリ１２の外周に放射状に延びる仕切り１８（たとえば、ダイヤフラム）を含む。隣接し合う複数対の仕切り１８は、熱伝達アセンブリ１０００を収容するためのそれぞれの区画２０を画定する。熱伝達アセンブリ１０００のそれぞれは、互いに積層された（たとえば、２つの熱伝達シートの積層体を示す図４Ａ及び図４Ｂを参照のこと）複数の熱伝達シート１００及び／又は２００（たとえば、それぞれ図２Ａ及び図３Ａを参照のこと）を含む。

図１に示すように、ハウジング１４は、加熱された煙道ガスを予熱器１０中に流すための煙道ガス入口ダクト２２及び煙道ガス出口ダクト２４を含む。ハウジング１４は、燃焼用空気を予熱器１０中に流すための空気入口ダクト２６及び空気出口ダクト２８をさらに含む。予熱器１０は、ロータアセンブリ１２の上面に隣接する、ハウジング１４にわたって延びる上部セクタ板３０Ａを含む。予熱器１０は、ロータアセンブリ１２の下面に隣接する、ハウジング１４にわたって延びる下部セクタ板３０Ｂを含む。上部セクタ板３０Ａは、煙道ガス入口ダクト２２と空気出口ダクト２８との間に延び、煙道ガス入口ダクト２２及び空気出口ダクト２８に接合されている。下部セクタ板３０Ｂは、煙道ガス出口ダクト２４と空気入口ダクト２６との間に延び、煙道ガス出口ダクト２４及び空気入口ダクト２６に接合されている。上部及び下部セクタ板３０Ａ，３０Ｂはそれぞれ、周板３０Ｃによって互いに接合されている。上部セクタ板３０Ａ及び下部セクタ板３０Ｂは、予熱器１０を空気セクタ３２とガスセクタ３４とに分ける。

図１に示すように、「Ａ」と表示した矢形は、ロータアセンブリ１２のガスセクタ３４を通る煙道ガス流３６の方向を示す。「Ｂ」と表示した矢形は、ロータアセンブリ１２の空気セクタ３２を通る燃焼用空気流３８の方向を示す。煙道ガス流３６は、煙道ガス入口ダクト２２から入って、区画２０に取り付けられた熱伝達アセンブリ１０００に熱を伝達する。加熱された熱伝達アセンブリ１０００は、予熱器１０の空気セクタ３２の方へ回転する。熱伝達アセンブリ１０００に蓄えられた熱は、次いで、空気入口ダクト２６から入る燃焼用空気流３８に伝達される。したがって、予熱器１０に入る高温の煙道ガス流３６から吸収された熱は、熱伝達アセンブリ１０００を加熱するために利用され、今度は熱伝達アセンブリ１０００が、予熱器１０に入る燃焼用空気流３８を加熱する。

図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃ、及び図５Ａに示すように、熱伝達シート１００は、熱伝達面３１０の複数の列を含む（たとえば、図２Ａには２つの列Ｆ及びＧが示してある）。熱伝達面３１０の列Ｆ及びＧは、それぞれ矢形Ａ及びＢで示すような煙道ガス及び燃焼用空気の流れに平行な方向に、熱伝達シート１００の第１の端部１００Ｘと第２の端部１００Ｙとの間に延びる、長手方向軸Ｌと整列している。熱伝達シート１００が空気セクタ３２にあるとき、第１の端部１００Ｘは燃焼用空気流３８の入口であり、第２の端部１００Ｙは燃焼用空気流３８の出口である。熱伝達シート１００がガスセクタ３４にあるとき、第１の端部１００Ｘは煙道ガス流３６の出口であり、第２の端部１００Ｙは煙道ガス流３６の入口である。図２Ｂに示すように、熱伝達面３１０は、熱伝達シート１００の中心面ＣＰに対して第１の高さＨ１を有する。一実施形態では、熱伝達面３１０は、本明細書でさらに説明するように、長手方向軸Ｌから角度オフセットした波形面によって画定される。

図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃ、及び図５Ａに示すように、熱伝達シート１００は、図４Ｂを参照して本明細書でさらに説明するように、熱伝達シート１００を互いに離間させるための複数のノッチ構成１１０を含む。ノッチ構成１１０の１つは、熱伝達面の列Ｆと列Ｇとの間に配置されている。別のノッチ構成１１０は、熱伝達面３１０の列Ｆと別の隣接する列（図示せず）との間に配置されており、さらに別のノッチ構成１１０は、熱伝達面３１０の列Ｇとさらに別の隣接する列（図示せず）との間に配置されている。ノッチ構成１１０のそれぞれは、長手方向軸Ｌに平行に、また熱伝達シート１００の第１の端部１００Ｘと第２の端部１００Ｙとの間に、熱伝達シート１００に沿って長手方向に延びる。図４Ｂを参照して本明細書でさらに説明するように、ノッチ構成は、隣接し合う熱伝達シート１００の熱伝達面３１０と係合して、熱伝達シート１００を互いに離間させ、それらの間に流路Ｐを画定する。

図２Ａ及び図５Ａに示すように、ノッチ構成１１０は、総称して交互フルノッチデザインと呼ぶ４つのローブ構成を含み、この交互フルノッチデザインは、図２Ａ及び図２Ｃを参照して本明細書でさらに説明するように、長手方向軸Ｌ１及びＬ２に沿って互いに接続する隣接し合うダブルローブを含む。たとえば、１つのダブルローブは、第１のローブ１６０Ｌ及び第２のローブ１７０Ｒによって画定され、長手方向に整列し反転した別のダブルローブは、第２のローブ１７０Ｌ及び第１のローブ１６０Ｒによって画定される。したがって、ノッチ構成１１０はＳ字形断面を有する。

図５Ａに示すように、ノッチ構成１１０のそれぞれは、長手方向軸Ｌ１及びＬ２に平行な長手方向境界線Ｌ１００及びＬ２００（点線として示してある）によって画定される共通流路内にある。共通流路は、流路Ｐ（流路Ｐの例として図４Ｂを参照のこと）内の煙道ガス３６及び燃焼用空気３８の局部的な長手方向流を画定する。図５Ａに示すように、共通流路は、長手方向境界線Ｌ１００とＬ２００との間で測定される幅Ｄ１００を有する。一実施形態では、幅Ｄ１００はノッチ構成１１０の幅Ｄ１０１にほぼ等しい。一実施形態では、幅Ｄ１００はノッチ構成の幅Ｄ１０１の１．０〜１．１倍である。一実施形態では、幅Ｄ１００はノッチ構成の幅の１．０〜１．２倍である。

４つのローブ構成のうちの１つは、第１のローブ構成である。第１のローブ構成は、中心面ＣＰから第１の方向に離れて延びる複数の第１のローブ１６０Ｌによって画定される。第１のローブ１６０Ｌは、共通流路内にある。図５Ａに示す実施形態では、第１のローブ１６０Ｌは、第１の長手方向軸Ｌ１に沿って、互いに離間し、同軸に整列している（たとえば、第１のローブ１６０Ｌの１つは第１の端部１００Ｘ（図２Ａ参照）に近接して設置され、第１のローブ１６０Ｌの２つ目は第２の端部１００Ｙ（図２Ａ参照）に近接して設置される）。第１のローブ１６０Ｌは、第２のローブ１７０Ｌから長手方向に離間し、第２のローブ１７０Ｌと同軸に整列し、第２のローブ１７０Ｒの１つに横方向に隣接する。

４つのローブ構成のうちの別の１つは、第２のローブ構成である。第２のローブ構成は、中心面ＣＰから第１の方向に離れて延びる複数の第１のローブ１６０Ｒによって画定される。第１のローブ１６０Ｒは、共通流路内にある。図５Ａに示す実施形態では、第１のローブ１６０Ｒは、第２の長手方向軸Ｌ２に沿って、長手方向に互いに離間し、同軸に整列している。第１のローブ１６０Ｒは、第２のローブ１７０Ｒから長手方向に離間し、第２のローブ１７０Ｒと同軸に整列し、第２のローブ１７０Ｌの１つに横方向に隣接する。

４つのローブ構成のうちの別の１つは、第３のローブ構成である。第３のローブ構成は、中心面ＣＰから第２の方向に離れて延びる複数の第２のローブ１７０Ｌによって画定される。第２のローブ１７０Ｌは、共通流路内にある。図５Ａに示す実施形態では、第２のローブ１７０Ｌは、第１の長手方向軸Ｌ１に沿って、長手方向に互いに離間し、同軸に整列している（たとえば、第２のローブ１７０Ｌの１つは、第１の端部１００Ｘに近接して設置された第１のローブ１６０Ｌと、第２の端部１００Ｙに近接して設置された第１のローブ１６０Ｌとの間に配置される）。第２の方向は、第１の方向と反対である。第２のローブ１７０Ｌは、第１のローブ１６０Ｌから長手方向に離間し、第１のローブ１６０Ｌと同軸に整列し、第１のローブ１６０Ｒの１つに横方向に隣接する。

４つのローブ構成のうちの別の１つは、第４のローブ構成である。第４のローブ構成は、中心面ＣＰから第２の方向に離れて延びる複数の第２のローブ１７０Ｒによって画定される。第２のローブ１７０Ｒは、共通流路内にある。図５Ａに示す実施形態では、第２のローブ１７０Ｒは、第２の長手方向軸Ｌ２に沿って、長手方向に互いに離間し、同軸に整列している（たとえば、第２のローブ１７０Ｒの１つは第１の端部１００Ｘに近接して設置され、別の第２のローブ１７０Ｒは第２の端部１００Ｙに近接して設置され、それらの間に第１のローブ１６０Ｒの１つが配置される）。第２のローブ１７０Ｒは、第１のローブ１６０Ｒから長手方向に離間し、第１のローブ１６０Ｒと同軸に整列し、第１のローブ１６０Ｌの１つに横方向に隣接する。

したがって、第１のローブ１６０Ｌ及び１６０Ｒは、熱伝達シート１００の第１の面１１２から第１の方向に離れて延び、第２のローブ１７０Ｌ及び１７０Ｒは、熱伝達シート１００の第２の面１１４から第２の方向に離れて延びる。隣接し合うノッチ構成１１０は、熱伝達面３１０の列Ｆ又はＧのうちの１つで隔てられており、熱伝達シート１００にわたって、Ｓ字形断面と反転したＳ字形断面とが横方向に（たとえば軸Ｌに垂直に）交互に並んでいる。

図５Ａに示すように、第１のローブ１６０Ｌのそれぞれは、第２のローブ１７０Ｌの１つに長手方向に隣接し、それらは熱伝達シート１００の長手方向軸Ｌに平行な軸Ｌ１に沿って整列している。したがって、第１のローブ１６０Ｌ及び第２のローブ１７０Ｌは、同軸であって、第１のローブ１６０Ｌが中心面ＣＰから第１の方向（図５Ａではページから出る方向）に離れる方に向き、第２のローブ１７０Ｌが中心面から第２の方向（図５Ａではページに入る方向）に離れる方に向く、交互長手方向パターンで構成されている。同様に、図５Ａに示す実施形態では、第１のローブ１６０Ｒ及び第２のローブ１７０Ｒは、同軸であって、共通流路内にある。第１のローブ１６０Ｒ及び第２のローブ１７０Ｒは、第１のローブ１６０Ｒが中心面ＣＰから第１の方向に離れる方に向き、第２のローブ１７０Ｒが中心面ＣＰから第２の方向に離れる方に向く、交互長手方向パターンで構成されている。さらに、第１のローブ１６０Ｌ及び第２のローブ１７０Ｒは、長手方向軸を横切る方向に互いに隣接し、第１のローブ１６０Ｒ及び第２のローブ１７０Ｌは、長手方向軸Ｌを横切る方向に互いに隣接する。

図２Ａに示すように、第１のローブ１６０Ｌ及び１６０Ｒのそれぞれ及び第２のローブ１７０Ｌ及び１７０Ｒのそれぞれは、長手方向軸Ｌに平行に、シートに沿って長手方向に長さＬ６延びる。

３つのローブ（すなわち、２つの第１のローブ１６０Ｌ及び１つの第２のローブ１７０Ｌ）が、軸Ｌ１に沿って、また第１の端部１００Ｘと第２の端部１００Ｙとの間に示してあり、３つのローブ（すなわち、２つの第２のローブ１７０Ｒ及び１つの第１のローブ１６０Ｌ）が、軸Ｌ２に沿って、また第１の端部１００Ｘと第２の端部１００Ｙとの間に示してあるが、予熱器の設計パラメータに応じて、任意の数の第１のローブ１６０Ｒ，１６０Ｌ及び第２のローブ１７０Ｒ，１７０Ｌを第１の端部１００Ｘと第２の端部１００Ｙとの間で使用してもよいので、本発明はこの点に関して限定されない。

図２Ｂに示すように、第１のローブ１６０Ｌ及び１６０Ｒ並びに第２のローブ１７０Ｌ及び１７０Ｒは、中心面ＣＰに対して第２の高さＨ２を有する。第２の高さＨ２は、第１の高さＨ１よりも大きい。第１のローブ１６０Ｌ及び１６０Ｒ並びに第２のローブ１７０Ｌ及び１７０Ｒは全て、第２の高さＨ２を有するものとして示し、説明するが、第１のローブ１６０Ｌ及び１６０Ｒ並びに第２のローブ１７０Ｌ及び１７０Ｒは、互いに比較して異なる高さ（たとえば、図２Ｆに示すＨ２及び／又はＨ３）を有してもよいので（たとえば、第１のローブ１６０Ｌ及び１６０Ｒ並びに第２のローブ１７０Ｌ及び１７０Ｒのいずれか一方又は両方は、図２Ｆに示すように、中心面に対して第２の高さＨ２又は第３の高さＨ３を有し、ここでＨ３はＨ２よりも小さい）本発明はこの点に関して限定されない。

図２Ｃに示すように、ノッチ構成１１０のそれぞれは、第１のローブ１６０Ｌと第２のローブ１７０Ｌとを長手方向に接続する移行領域１４０Ｌ、及び第１のローブ１６０Ｒと第２のローブ１７０Ｒとを長手方向に接続する移行領域１４０Ｒによって画定される、流れ変更構成（たとえば、流れよどみ軽減経路）を含む。移行領域１４０Ｌは、第１のローブ１６０Ｌと第２のローブ１７０Ｌとの間に、軸Ｌ１に沿って所定の長さＬ５延び、移行領域１４０Ｒは、第１のローブ１６０Ｒと第２のローブ１７０Ｒとの間に、軸Ｌ２に沿って所定の長さＬ５延びる。一実施形態では、移行領域１４０Ｌ及び１４０Ｒは、熱伝達シートを塑性変形させることによって形成される。流れ変更構成（たとえば、流れよどみ軽減経路）は、流路方向のスムーズで曲線を描く変更によってさらに画定され、それにより、低速流の局部領域（たとえば、渦）を減少させ又は除去して、粒子（たとえば、灰）の蓄積を防ぐ。流れ変更構成（たとえば、流れよどみ軽減経路）により、その中に乱流域が発生することが可能になる。共通流路の幅Ｄ１００は、移行領域１４０Ｌ及び／又は１４０Ｒ内に、あるいは第１のローブ１６０Ｌ，１６０Ｒ及び第２のローブ１７０Ｌ，１７０Ｒのいずれかの間に、流れよどみ領域を全く形成することなく、乱流域が発生することを可能にするように構成されている。したがって、移行領域１４０Ｌ及び１４０Ｒ、並びに第１のローブ１６０Ｌ，１６０Ｒ及び第２のローブ１７０Ｌ，１７０Ｒのそれぞれは、互いに極めて接近している。したがって、共通流路の幅Ｄ１００は、熱伝達面３１０の領域へのバイパス流を防ぐのに十分な（すなわち、十分に狭い）所定の大きさである。さらに、ノッチ構成１１０及び共通流路は、流路Ｐを通る局部的な導管又はトンネル内の煙道ガス３６及び燃焼用空気３８の直線状の高速バイパスを防ぐように構成されている。こうした流路Ｐを通る局部的な導管又はトンネル内の煙道ガス３６及び燃焼用空気３８の直線状の高速バイパスは、熱伝達シート１００の熱伝達性能を低下させる。

図５Ａに示すように、移行領域１４０Ｌ及び１４０Ｒは、共通流路内にある。図５Ａに示す実施形態では、移行領域１４０Ｌは、第１のローブ１６０Ｌ及び第２のローブ１７０Ｌと同軸であり、移行領域１４０Ｒは、第２のローブ１６０Ｒ及び第１のローブ１７０Ｒと同軸である。

図２Ａ及び図５Ａでは、第１のローブ１６０Ｌ、第１の移行領域１４０Ｌ、及び第２のローブ１７０Ｌは同軸として示し、説明するが、第１のローブ１６０Ｌ、第１の移行領域１４０Ｌ、及び／若しくは第２のローブ１７０Ｌは、互いから、また長手方向軸Ｌ１からオフセットしてもよく、並びに／又は第２のローブ１６０Ｒ、第２の移行領域１４０Ｒ、及び／若しくは第１のローブ１７０Ｒは、互いから、また長手方向軸Ｌ２からオフセットしてもよいので、本発明はこの点に関して限定されない。たとえば、図５Ｂの熱伝達シート１００’は、第１のローブ１６０Ｌ’、第１の移行領域１４０Ｌ’、及び／又は第２のローブ１７０Ｌ’が共通流路内にあり、第１のローブ１６０Ｌ’及び第２のローブ１７０Ｌ’が長手方向軸Ｌ１に垂直にオフセットしており、移行領域１４０Ｌ’が第１のローブ１６０Ｌ’と第２のローブ１７０Ｌ’とを接続し、長手方向軸Ｌ１から角度オフセットし、その一部分が長手方向軸Ｌ１と交差していることを示す。図５Ｂはまた、第１のローブ１６０Ｒ’、第２の移行領域１４０Ｒ’、及び／又は第２のローブ１７０Ｒ’が共通流路内にあり、第１のローブ１６０Ｒ’及び第２のローブ１７０Ｒ’が長手方向軸Ｌ２に垂直にオフセットしており、移行領域１４０Ｒ’が第１のローブ１６０Ｒ’と第２のローブ１７０Ｒ’とを接続し、長手方向軸Ｌ２から角度オフセットし、その一部分が長手方向軸Ｌ２と交差していることを示す。図５Ｂに示すように、共通流路は幅Ｄ１００を有し、１）第１のローブ１６０Ｌ、第１の移行領域１４０Ｌ、及び／又は第２のローブ１７０Ｌ、並びに２）第２のローブ１６０Ｒ、第２の移行領域１４０Ｒ、及び／又は第１のローブ１７０Ｒは、幅Ｄ１００以下の幅Ｄ１０１’以内である。図５Ｃの熱伝達シート１００’’は、第１のローブ１６０Ｌ’’、第１の移行領域１４０Ｌ’’、及び／又は第２のローブ１７０Ｌ’’が共通流路内にあり、第１のローブ１６０Ｌ’’及び第２のローブ１７０Ｌ’’が長手方向軸Ｌ１から角度オフセットし、その一部分が長手方向軸Ｌ１と交差しており、移行領域１４０Ｌ’’が第１のローブ１６０Ｌ’’と第２のローブ１７０Ｌ’’とを接続していることを示す。図５Ｃはまた、第１のローブ１６０Ｒ’’、第２の移行領域１４０Ｒ’’、及び／又は第２のローブ１７０Ｒ’’が共通流路内にあり、第１のローブ１６０Ｒ’’及び第２のローブ１７０Ｒ’’が長手方向軸Ｌ２から角度オフセットし、その一部分が長手方向軸Ｌ２と交差しており、移行領域１４０Ｒ’’が第１のローブ１６０Ｒ’’と第２のローブ１７０Ｒ’’とを接続していることを示す。図５Ｃに示すように、共通流路は幅Ｄ１００を有し、１）第１のローブ１６０Ｌ、第１の移行領域１４０Ｌ、及び／又は第２のローブ１７０Ｌ、並びに２）第２のローブ１６０Ｒ、第２の移行領域１４０Ｒ、及び／又は第１のローブ１７０Ｒは、幅Ｄ１００以下の幅Ｄ１０１’’以内である。

ノッチ構成１１０のそれぞれは、熱伝達シート１００全体にわたって総累積長手方向長さ延びる。ノッチ構成１１０のそれぞれの総累積長さは、第１のローブ１６０Ｌ及び第２のローブ１７０Ｌの長さＬ６の合計足す移行領域１４０Ｌの長さＬ５の合計である。ノッチ構成１１０のそれぞれの総累積長さはまた、第１のローブ１７０Ｒ及び第２のローブ１６０Ｒの長さＬ６の合計プラス移行領域１４０Ｒの長さＬ５の合計である。ノッチ構成は、熱伝達シート１００全体にわたって総累積長さ延びるものとして示し、説明するが、ノッチ構成１００のいずれかは、たとえば、熱伝達シート１００の全長の９０〜１００パーセント、熱伝達シート１００の全長の８０〜９１パーセント、熱伝達シート１００の全長の７０〜８１パーセント、熱伝達シート１００の全長の６０〜７１パーセント、又は熱伝達シート１００の全長の５０〜６１パーセントなど、熱伝達シート全体よりも短く延びてもよいので、本発明はこの点に関して限定されない。図２Ｃに示すように、移行領域１４０Ｌは、１）第１のローブ１６０Ｌの頂部１６０ＬＰから延びる弓形部１４５Ｌ、２）弓形部１４５Ｌから移行する移行面１４１Ｌ（たとえば、平面又は弓形面）、及び３）移行面１４１Ｌから第２のローブ１７０Ｌの谷部１７０ＬＶに移行する弓形部１４３Ｌを含む。同様に、移行領域１４０Ｒは、１）第１のローブ１６０Ｒの頂部１６０ＲＰから延びる弓形部１４３Ｒ、２）弓形部１４３Ｒから移行する移行面１４１Ｒ（たとえば、平面又は弓形面）、及び３）移行面１４１Ｒから第２のローブ１７０Ｒの谷部１７０ＲＶに移行する弓形部１４５Ｒを含む。一実施形態では、移行領域１４０Ｌ及び１４０Ｒは、長手方向に互いに整列している（すなわち、並列構成である）。一実施形態では、移行領域１４０Ｌ及び１４０Ｒは、長手方向に互いからオフセットしている（たとえば、それぞれ長手方向軸Ｌ１及びＬ２に沿ってジグザクに配置される）。一実施形態では、交互ハーフノッチ構成として、図３Ｅ、図３Ｆ、及び図３Ｇに関して本明細書に示し、説明するように、移行領域１４０Ｌ及び１４０Ｒの一方又は両方は、中心面ＣＰと同軸であり、またそれぞれの弓形部１４３Ｒと１４５Ｒとの間、又は１４３Ｌと１４５Ｌとの間に配置された、直線部を有する。

移行領域１４０Ｌ及び１４０Ｒが、流路Ｐ内の煙道ガス３６及び燃焼用空気３８の流れの方向のスムーズな変更をもたらし、この変更が乱流を発生させ、熱伝達シートの片側からのみ延びる従来技術のシート離間機構と比較して、本明細書に述べる熱伝達シート１００の熱伝達効率を向上させることを、本発明者らは驚くべきことに見出した。熱伝達シート１００はまた、十分な構造的支持をももたらして、熱伝達シート１００にわたって圧力損失を著しく増加させることなく、隣接し合う熱伝達シート１００の間の間隔を維持する。

図３Ａ、図３Ｂ、及び図６Ａに示すように、熱伝達シートの別の実施形態は、符号２００で表す。熱伝達シート２００は、熱伝達面３１０の複数の列を含む（たとえば、図３Ａには２つの列Ｆ及びＧが示してある）。熱伝達面３１０の列Ｆ及びＧは、それぞれ矢形Ａ及びＢで示すような煙道ガス及び燃焼用空気の流れに平行な方向に、熱伝達シート２００の第１の端部２００Ｘと第２の端部２００Ｙとの間に延びる、長手方向軸Ｌと整列している。熱伝達シート２００が空気セクタ３２にあるとき、第１の端部２００Ｘは燃焼用空気流３８の入口であり、第２の端部２００Ｙは燃焼用空気流３８の出口である。熱伝達シート１００がガスセクタ３４にあるとき、第１の端部２００Ｘは煙道ガス流３６の出口であり、第２の端部２００Ｙは煙道ガス流３６の入口である。図３Ｃに示すように、熱伝達面３１０は、熱伝達シート２００の中心面ＣＰに対して第１の高さＨ１を有する。一実施形態では、熱伝達面３１０は、本明細書でさらに説明するように、長手方向軸Ｌから角度オフセットした波形面によって画定される。

図３Ａ、図３Ｂ、及び図６Ａに示すように、熱伝達シート２００は、ノッチ構成１１０について図４Ｂに示したのと同様に、熱伝達シート２００を互いに離間させるための複数のノッチ構成２１０を含む。ノッチ構成２１０の１つは、熱伝達面３１０の列Ｆと列Ｇとの間に配置されている。別のノッチ構成２１０は、熱伝達面３１０の列Ｆと別の隣接する列（図示せず）との間に配置されており、さらに別のノッチ構成２１０は、熱伝達面３１０の列Ｇとさらに別の隣接する列（図示せず）との間に配置されている。ノッチ構成２１０のそれぞれは、長手方向軸Ｌに平行に、また熱伝達シート２００の第１の端部２００Ｘと第２の端部２００Ｙとの間に、熱伝達シート２００に沿って長手方向に延びる。ノッチ構成１１０について図４Ｂに示したのと同様に、ノッチ構成２１０は、隣接し合う熱伝達シート２００の熱伝達面３１０と係合して、熱伝達シート２００を互いに離間させ、それらの間に流路Ｐを画定する。

図３Ａに示すように、ノッチ構成２１０は、交互ハーフノッチ構成と呼ぶローブ構成を含み、交互ハーフノッチ構成は、複数の第１のローブ２６０及び複数の第２のローブ２７０を含む。隣接し合う第１のローブ２６０及び第２のローブ２７０は、長手方向軸Ｌ３に沿って互いに接続している。別の組の隣接し合う第１のローブ２６０及び第２のローブ２７０は、長手方向軸Ｌ３から横方向に離間した長手方向軸Ｌ４に沿って互いに接続している。ノッチ構成２１０の第１のローブ２６０及び第２のローブ２７０は、Ｃ字形断面を有する単一ローブである。

図３Ａに示すように、１組の第１のローブ２６０は、中心面ＣＰから第１の方向に離れて延びる（図６Ａでは、第１の方向はページから出る方向である）。図６Ａに示すように、第１のローブ２６０は、境界線Ｌ１００及びＬ２００（図６Ａに点線として示してある）の間に画定される第１の共通流路内にある。共通流路は幅Ｄ１００を有する。図６Ａに示す実施形態では、第１のローブ２６０は、長手方向軸Ｌ３に沿って互いに同軸に整列している。別の組の第１のローブ２６０は、中心面ＣＰから第１の方向に離れて延びる。図６Ａに示すように、他方の組の第１のローブ２６０は、境界線Ｌ１００及びＬ２００の間に画定される第２の共通流路内にある。他方の共通流路は幅Ｄ１００を有する。図６Ａに示す実施形態では、他方の組のローブ２６０は、長手方向軸Ｌ４に沿って互いに同軸に整列している。

一実施形態では、幅Ｄ１００はノッチ構成２１０の幅Ｄ１０１にほぼ等しい。一実施形態では、幅Ｄ１００はノッチ構成２１０の幅Ｄ１０１の１．０〜１．１倍である。一実施形態では、幅Ｄ１００はノッチ構成２１０の幅の１．０〜１．２倍である。

図３Ａに示すように、１組の第２のローブ２７０は、中心面ＣＰから第２の方向に離れて延びる（図６Ａでは、第２の方向はページに入る方向である）。図６Ａに示すように、第２のローブ２７０は、境界線Ｌ１００及びＬ２００によって画定される第１の共通流路内にある。図６Ａに示す実施形態では、第２のローブ２７０は、長手方向軸Ｌ３に沿って互いに同軸に整列している。別の組の第２のローブ２７０は、中心面ＣＰから第２の方向に離れて延びる。図６Ａに示すように、他方の組のローブ２７０は、第２の共通流路内にある。図６Ａに示す実施形態では、他方の組の第２のローブ２７０は、長手方向軸Ｌ４に沿って互いに同軸に整列している。第２の方向は、第１の方向と反対である。したがって、第１のローブ２６０は、熱伝達シート２００の第１の面２１２から第１の方向に離れて延び、第２のローブ２７０は、熱伝達シート２００の第２の面２１４から第２の方向に離れて延びる。

図３Ａ及び図６Ａに示すように、ノッチ構成２１０、したがって第１のローブ２６０及び第２のローブ２７０は、第１の共通流路内にある。第１の共通流路内にある第１のローブ２６０及び第２のローブ２７０は、互いに接続しており、互いに同軸であって、第１のローブ２６０が中心面ＣＰから第１の方向に離れる方に向き、第２のローブ２７０が中心面から第２の方向に離れる方に向く、交互長手方向パターンで構成されており、長手方向軸Ｌ３に沿って同軸に整列している。さらに、別の組の第１のローブ２６０及び第２のローブ２７０（すなわち、別のノッチ構成２１０）は、第２の共通流路内にある。第２の共通流路内にある他方の組の第１のローブ２６０及び第２のローブ２７０は、互いに同軸であって、第１のローブ２６０が中心面ＣＰから第１の方向に離れる方に向き、第２のローブ２７０が中心面から第２の方向に離れる方に向く、交互長手方向パターンで構成されており、長手方向軸Ｌ４に沿って同軸に整列している。

長手方向軸Ｌ３と整列した第１のローブ２６０は、長手方向軸Ｌ４と整列した第１のローブ２６０から長手方向にオフセットしている。長手方向軸Ｌ４と整列した第１のローブ２６０は、長手方向軸Ｌ３と整列した第１のローブ２６０から長手方向にオフセットしている。同様に、長手方向軸Ｌ３と整列した第２のローブ２７０は、長手方向軸Ｌ４と整列した第２のローブ２７０から長手方向にオフセットしており、長手方向軸Ｌ４と整列した第２のローブ２７０は、長手方向軸Ｌ３と整列した第２のローブ２７０から長手方向にオフセットしている。したがって、長手方向軸Ｌ３及びＬ４を横切る方向に、第１のローブ２６０は第２のローブ２７０の１つと整列している。第１のローブ２６０及び第２のローブ２７０は、熱伝達面３１０によって、長手方向軸Ｌ３及びＬ４を横切る方向に互いに離間している。

第１のローブ２６０及び第２のローブ２７０は、ノッチ構成１１０について図２Ｂに示したのと同様に、中心面ＣＰに対して第２の高さＨ２を有する。第２の高さＨ２は、熱伝達面３１０の第１の高さＨ１よりも大きい。第１のローブ２６０及び第２のローブ２７０は全て、第２の高さＨ２を有するものとして示し、説明するが、第１のローブ２６０及び第２のローブ２７０が互いに比較して異なる高さを有してもよいので、本発明はこの点に関して限定されない。

図３Ｂに示すように、ノッチ構成２１０のそれぞれは、長手方向軸Ｌ３と整列した第１のローブ２６０と第２のローブ２７０とを長手方向に接続する移行領域２４０によって画定される、流れ変更構成を含む。同様に、ノッチ構成２１０は、長手方向軸Ｌ４と整列した第１のローブ２６０と第２のローブ２７０とを長手方向に接続する移行領域２４０によって画定される、流れ変更構成を含む。移行領域２４０は、第１のローブ２６０と第２のローブ２７０との間に、軸Ｌ３に沿って所定の長さＬ５延びる。長手方向軸Ｌ４に沿って整列した第１のローブ２６０及び第２のローブ２７０は、長手方向軸Ｌ３に沿って整列した移行領域２４０と同様の移行領域２４０を有する。一実施形態では、長手方向軸Ｌ３及び長手方向軸Ｌ４に沿ったノッチ構成２１０の移行領域２４０は、長手方向に互いからオフセットしている。一実施形態では、長手方向軸Ｌ３及び長手方向軸Ｌ４に沿ったノッチ構成２１０の移行領域２４０は、長手方向に互いに整列している（すなわち、並列構成である）。一実施形態では、移行領域２４０は熱伝達シート２００を塑性変形させることによって形成される。

流れ変更構成（すなわち、移行領域２４０）は、たとえば、流れよどみ軽減経路であり、流路方向のスムーズで曲線を描く変更によってさらに画定され、それにより、低速流の局部領域（たとえば、渦）を減少させ又は除去して、粒子（たとえば、灰）の蓄積を防ぐ。流れ変更構成（たとえば、流れよどみ軽減経路）により、その中に乱流域が発生することが可能になる。流路の幅Ｄ１００は、移行領域２４０内に、あるいは第１のローブ２６０及び第２のローブ２７０のいずれかの間に、流れよどみ領域を全く形成することなく、乱流域が発生することを可能にするように構成されている。したがって、移行領域２４０、並びに第１のローブ２６０及び第２のローブ２７０のそれぞれは、互いに極めて接近している。したがって、共通流路の幅Ｄ１００は、熱伝達面３１０の領域へのバイパス流を防ぐのに十分な（すなわち、十分に狭い）所定の大きさである。さらに、ノッチ構成２１０及び共通流路は、流路Ｐを通る局部的な導管又はトンネル内の煙道ガス３６及び燃焼用空気３８の直線状の高速バイパスを防ぐように構成されている。こうした流路Ｐを通る局部的な導管又はトンネル内の煙道ガス３６及び燃焼用空気３８の直線状の高速バイパスは、熱伝達シート２００の熱伝達性能を低下させる。

図３Ｂに示すように、移行領域２４０は、１）第１のローブ２６０の頂部２６０Ｐから延びる弓形部２４５、２）弓形部２４５から移行する移行面２４１（たとえば、図３Ｇに示す平面、又は図３Ｃに示す弓形面）、及び３）移行面２４１から第２のローブ２７０の谷部２７０Ｖに移行する弓形部２４３を含む。図３Ｄに示す実施形態では、弓形部２４３及び２４５は平坦部又は直線部２４３’及び２４５’に置き換えられ、移行面２４１は移行点２４１’に置き換えられている。

図３Ｅ、図３Ｆ、及び図３Ｇに示す一実施形態では、移行領域２４０は、中心面ＣＰと同軸の延長直線部２４１Ｔを含む。図３Ｅ及び図３Ｆに示すように、直線部２４１Ｔは、隣接し合う弓形部２４３と弓形部２４５との間に延びる。図３Ｇに示すように、直線部２４１Ｔは、直線部２４３’と直線部２４５’との間に延びる。一実施形態では、直線部２４１Ｔは長手方向距離Ｌ７の約５パーセントである。一実施形態では、直線部２４１Ｔは長手方向距離Ｌ７の０パーセントよりも大きい。一実施形態では、直線部２４１Ｔは長手方向距離Ｌ７の約５〜２５パーセントである。一実施形態では、直線部２４１Ｔは長手方向距離Ｌ７の約５〜１００パーセントである。一実施形態では、直線部２４１Ｔは長手方向距離Ｌ７の１００パーセントよりも大きい。

移行領域２４０が、流路Ｐ内の煙道ガス３６及び燃焼用空気３８の流れの方向のスムーズな流れ変更をもたらし、この変更が乱流を発生させ、熱伝達シートの片側からのみ延びる従来技術のシート離間機構と比較して、本明細書に述べる熱伝達シート２００の熱伝達効率を向上させることを、本発明者らは驚くべきことに見出した。熱伝達シート２００はまた、十分な構造的支持をももたらして、熱伝達シート２００にわたって圧力損失を著しく増加させることなく、隣接し合う熱伝達シート２００の間の間隔を維持する。

図６Ａに示すように、第１の組の移行領域２４０は第１の共通流路内にあり、別の組の移行領域２４０は第２の共通流路内にある。図６Ａに示す実施形態では、第１の共通流路について、第１の組の移行領域２４０は、第１のローブ２６０及び第２のローブ２７０と同軸である。第２の組の移行領域２４０は、第１のローブ２６０及び第２のローブ２７０と同軸である。

図３Ａ及び図６Ａでは、第１の流路内の第１のローブ２６０、第１の組の移行領域２４０、及び第２のローブ２７０は、同軸として示し、説明するが、第１の共通流路内の第１のローブ２６０、第１の組の移行領域２４０、及び／又は第２のローブ２７０は、互いから、また長手方向軸Ｌ３からオフセットしてもよいので、本発明はこの点に関して限定されない。図３Ａ及び図６Ａでは、第２の流路内の第１のローブ２６０、第１の組の移行領域２４０、及び第２のローブ２７０は、同軸として示し、説明するが、第２の共通流路内の第１のローブ２６０、第２の組の移行領域２４０、及び／又は第２のローブ２７０は、互いから、また長手方向軸Ｌ４からオフセットしてもよいので、本発明はこの点に関して限定されない。たとえば、図６Ｂの熱伝達シート２００’は、第１の共通流路内にある第１のローブ２６０’及び第２のローブ２７０’が長手方向軸Ｌ３に垂直にオフセットしており、移行領域２４０’が第１のローブ２６０’と第２のローブ２７０’とを接続し、長手方向軸Ｌ３から角度オフセットし、その一部分が長手方向軸Ｌ３と交差していることを示す。図６Ｂはまた、第２の共通流路内にある第１のローブ２６０及び第２のローブ２７０’が長手方向軸Ｌ４に垂直にオフセットしており、移行領域２４０’が第１のローブ２６０’と第２のローブ２７０’とを接続し、長手方向軸Ｌ４から角度オフセットし、その一部分が長手方向軸Ｌ４と交差していることを示す。図６Ｂに示すように、第１の共通流路は幅Ｄ１００を有し、第１のローブ２６０’、第１の組の移行領域２４０’、及び第２のローブ２７０’は、幅Ｄ１００以下の幅Ｄ１０１’以内である。図６Ｂに示すように、第２の共通流路は幅Ｄ１００を有し、第１のローブ２６０’、第２の組の移行領域２４０’、及び第２のローブ２７０’は、幅Ｄ１００以下の幅Ｄ１０１’以内である。

図６Ｃの熱伝達シート２００’’は、第１の共通流路内の第１のローブ２６０’’、第１の組の移行領域２４０’’、及び第２のローブ２７０’’が長手方向軸Ｌ３から角度オフセットし、その一部分が長手方向軸Ｌ３と交差しており、第２の共通流路内の第１のローブ２６０’’、第２の組の移行領域２４０’’、及び第２のローブ２７０’’が長手方向軸Ｌ４から角度オフセットし、その一部分が長手方向軸Ｌ４と交差していることを示す。図６Ｃはまた、第１の組の移行領域２４０’’のそれぞれが、隣接し合う第１のローブ２６０’’と第２のローブ２７０’’とを第１の流路内で互いに接続し、第２の組の移行領域２４０’’のそれぞれが、第１のローブ２６０’’と第２のローブ２７０’’とを第２の流路内で互いに接続することを示す。図６Ｃに示すように、第１の共通流路は幅Ｄ１００を有し、第１の共通流路内の第１のローブ２６０’’、第１の組の移行領域２４０’’、及び第２のローブ２７０’’は、幅Ｄ１００以下の幅Ｄ１０１’’以内である。図６Ｃに示すように、第２の共通流路は幅Ｄ１００を有し、第２の共通流路内の第１のローブ２６０’’、第２の組の移行領域２４０’’、及び第２のローブ２７０’’は、幅Ｄ１００以下の幅Ｄ１０１’’以内である。

熱伝達シート１００及び２００は、設置先の工場の必要な要求を満たす予熱器１０を製造するのに利用され適した長さ、幅、及び厚さなどの所定の寸法の金属製のシート又は板から製作してよい。一実施形態では、熱伝達シートは、本明細書に開示する構成を提供するために必要な形状を有する単一組の圧着ローラを利用する単ロール製法で製造される。一実施形態では、熱伝達シート１００及び２００は、ほうろうなどの好適なコーティングで被覆されており、それによって、熱伝達シート１００及び２００をわずかに厚くし、また金属シート基材が煙道ガスと直接接触するのを防ぐ。こうしたコーティングは、予熱器１０内で動作するときに熱伝達シート１００及び２００がさらされる煤煙、灰、又は凝縮性蒸気を原因とする腐食を防止又は軽減する。

図２Ａ及び図３Ａを参照すると、熱伝達面３１０は、長手方向軸Ｌから角度オフセットした波形面によって画定される。たとえば、列Ｆの波形面は、長手方向軸から角度θオフセットし、列Ｇの波形面は、長手方向軸から角度δオフセットしている。一実施形態では、角度θ及び角度δは等しく、反対方向に長手方向軸Ｌから延びる。一実施形態では、角度θ及び角度δは、長手方向軸及び／又はノッチ構成１１０若しくは２１０に対して測定される４５度〜マイナス４５度である。一実施形態では、熱伝達面３１０は平坦部を含む。一実施形態では、前記波形面は、０．３５〜０．８５インチの範囲内の距離３１０Ｄだけ互いに離間した波形頂部３１０Ｐを有する。一実施形態では、高さＨ１は０．０５０〜０．４０インチであり、ここで高さＨ１は熱伝達シート１００又は２００の厚さを含まない。一実施形態では、波形面３１０は、波形頂部３１０Ｐ間の離間距離３０１Ｄと高さＨ１（熱伝達シートの厚さを含めない）との比が３．０：１〜１５．０：１である。一実施形態では、熱伝達シート１００及び２００は、ノッチの高さＨ２（熱伝達シートの厚さを含めない）と波形部の高さＨ１（熱伝達シートの厚さを含めない）との比が１．０：１．０〜４．０：１．０である。一実施形態では、高さＨ２は、熱伝達シートの厚さを含めずに、０．１５〜０．５０インチである。

図４Ａ及び図４Ｂに示すように、２つの熱伝達シート１００が互いに積層されて、熱伝達アセンブリ１０００の一部を形成する。熱伝達シート１００’の第１のローブ１６０Ｌの１つの頂部１６０ＬＰは、熱伝達シート１００の熱伝達面３１０の一部と係合し、熱伝達シート１００の第２のローブ１７０Ｒの１つの谷部１７０ＲＶは、熱伝達シート１００’の熱伝達面３１０と係合する。２つの熱伝達シート１００を示し、説明するが、任意の数の熱伝達シート１００及び／又は２００を互いに積層して、熱伝達アセンブリ１０００を形成してもよい。

熱伝達シート１００及び２００並びにそのアセンブリ１０００は、全体として２セクタ型空気予熱器に基づいて本明細書に述べる。しかし、本発明は、これに限定するものではないが、３セクタ型又は４セクタ型空気予熱器などの他の空気予熱器構成のための様々な熱伝達シート１００及び２００の構成や積層体を含む。

図２Ｄに示すように、熱伝達シートの別の実施形態は、全体として符号４００で表す。熱伝達シート４００は、図２Ａの熱伝達シート１００と同様である。したがって、同様の要素は同様の参照符号で表すが、先頭数字「１」は数字「４」に置き換えてある。熱伝達シート４００は、熱伝達シート４００がノッチ構成１１０を有しないという点で、熱伝達シート１００とは異なる。したがって、熱伝達シート４００は、熱伝達面４１０の複数の列を含む（たとえば、図２Ｄには２つの列Ｆ及びＧが示してある）。熱伝達面４１０の列Ｆ及びＧは、それぞれ矢形Ａ及びＢで示すような煙道ガス及び燃焼用空気の流れに平行な方向に、熱伝達シート４００の第１の端部４００Ｘと第２の端部４００Ｙとの間に延びる、長手方向軸Ｌと整列している。図２Ｄに示すように、熱伝達面４１０は、熱伝達シート１００の中心面ＣＰに対して第１の高さＨ１を有する。一実施形態では、熱伝達面４１０は、長手方向軸Ｌから角度オフセットした波形面によって画定される。

波形面４１０は、波形面３１０について本明細書に述べたのと同様に構成されている。たとえば、列Ｆの波形面４１０は、長手方向軸から角度θオフセットし、列Ｇの波形面４１０は、長手方向軸から角度δオフセットしている。一実施形態では、角度θ及び角度δは等しく、反対方向に長手方向軸Ｌから延びる。一実施形態では、角度θ及び角度δは、長手方向軸に対して測定される４５度〜マイナス４５度である。図２Ｄに示すように、列Ｆの波形面４１０及び列Ｇの波形面４１０は、長手方向軸Ｍに沿って互いに一体化している。

図２Ｅ及び図７Ａに示すように、熱伝達シートの別の実施形態は、全体として符号５００で表す。熱伝達シート５００は、図２Ａの熱伝達シート１００と同様である。したがって、同様の要素は同様の参照符号で示すが、先頭数字「１」は数字「５」に置き換えてある。熱伝達シート５００は、熱伝達シート４００が、図２Ａに示す波形面３１０と同様の斜めの波形面を有さず、離間熱伝達シートであるという点で、熱伝達シート１００とは異なる。したがって、熱伝達シート５００は、図２Ａを参照して上述したノッチ構成１１０（交互フルノッチ構成）、及び／又は図３Ａを参照して本明細書に述べたノッチ構成２１０（たとえば、交互ハーフノッチ構成）と同様の、互いに並列構成で配置された、複数のノッチ構成５１０を含む。したがって、ノッチ構成５１０は、長手方向軸Ｌを横切る方向に（長手方向軸Ｌに垂直に）互いに一体化している。移行領域５４０Ｌ及び５４０Ｒは、長手方向に互いに整列するように（すなわち、並列構成で）示してあるが、別の実施形態では、移行領域５４０Ｌ及び５４０Ｒは、長手方向に互いからオフセットしている（たとえば、それぞれ長手方向軸Ｌ１及びＬ２に沿ってジグザクに配置される）。一実施形態では、図７Ｂの熱伝達シート５００’は、図５Ｂの熱伝達シート１００’と同様に構成されている。一実施形態では、図７Ｃの熱伝達シート５００’’は、図５Ｃの熱伝達シート１００’’と同様に構成されている。

図４Ｃ及び図４Ｄに示すように、熱伝達アセンブリ１０００’は、熱伝達シート４００の１つを２つの熱伝達シート５００及び５００’の間に配置し、それらと係合させて示してある。ノッチ構成５１０の１又は複数の部分は、列Ｆ内の波形面４１０（図２Ｄ）及び／又は列Ｇ内の波形面４１０（図２Ｄ）の一部と係合して、熱伝達シート４００を互いに離間させ、流路Ｐ’を画定する。たとえば、図４Ｄに示すように、１）ローブ５７０Ｒの谷部５７０ＲＶは、波形面４１０の部分（たとえば、波形頂部４１０Ｐ）と係合し、２）ローブ５７０Ｌの谷部５７０ＬＶは、波形面４１０の部分（たとえば、波形頂部４１０Ｐ）と係合し、３）ローブ５５６０Ｌの頂部５６ＬＰは、波形面４１０の部分（たとえば、波形頂部４１０Ｐ）と係合し、４）ローブ５６０ＲＬの波形頂部５６０ＲＰは、波形面４１０の部分（たとえば、波形頂部４１０Ｐ）と係合する。

以下の実施例は、本発明者らが驚くべきことに見出した熱伝達シート１００及び２００の例示的実施形態の特性を定量化しており、従来技術の熱伝達シートと比較して、望ましい改善された熱伝達効率をもたらすものである。

＜実施例１＞
図２Ａに示すように、長手方向軸Ｌ１に沿って整列した連続する移行領域１４０Ｌは、２〜８インチの長手方向距離Ｌ６だけ互いに離間し、及び／又は長手方向軸Ｌ２に沿って整列した連続する移行領域１４０Ｒは、２〜８インチの長手方向距離Ｌ６だけ互いに離間している。同様に、図３Ａに示すように、長手方向軸Ｌ３に沿って整列した連続する移行領域２４０は、２〜８インチの長手方向距離Ｌ７だけ互いに離間し、及び／又は長手方向軸Ｌ４に沿って整列したる連続する移行領域２４０は、２〜８インチの長手方向距離Ｌ７だけ互いに離間している。

＜実施例２＞
図２Ｃに示すように、熱伝達シート１００の移行領域１４０Ｌ及び／又は１４０Ｒは、０．２５〜２．５インチの長手方向距離Ｌ５を有する。図３Ｂに示すように、熱伝達シート２００の移行領域２４０は、０．２５〜２．５インチの長手方向距離Ｌ５を有する。

＜実施例３＞
図２Ａに示すように、隣接し合うノッチ構成１１０は、熱伝達シート１００の長手方向軸Ｌに垂直に測定される方向に、１．２５〜６インチの距離Ｌ８だけ互いに離間している。図３Ａに示すように、隣接し合うノッチ構成２１０は、熱伝達シート２００の長手方向軸Ｌに垂直に測定される方向に、１．２５〜６インチの距離Ｌ８だけ互いに離間している。

＜実施例４＞
図２Ａに示すように、ノッチ構成１１０は、連続する移行領域１４０Ｌ又は１４０Ｒの間の長手方向距離Ｌ６とノッチ構成１１０の高さＨ２（熱伝達シートの厚さを含めない）との比を５：１〜２０：１と定める。ノッチ構成２１０は、連続する移行領域２４０の間の長手方向距離Ｌ７とノッチ構成２１０の高さＨ２（熱伝達シートの厚さを含めない）との比を５：１〜２０：１と定める。

本発明をその特定の実施形態を参照して開示及び説明したが、他の変形及び変更を加えてもよいことに留意されたく、以下の特許請求の範囲は、本発明の真の範囲内にあるそれらの変形及び変更を包含するものである。

Claims (14)

1. 回転再生式熱交換器用の熱伝達シートであって、前記熱伝達シートが、
   熱伝達面の複数の列であって、前記複数の列のそれぞれが、所期の流れの方向に平行に前記熱伝達シートの第１の端部と第２の端部との間に延びる長手方向軸と整列し、前記熱伝達面が前記熱伝達シートの中心面に対して第１の高さを有する、熱伝達面の複数の列、及び
   前記熱伝達シートを互いに離間させるための少なくとも１つのノッチ構成であって、隣接し合う前記熱伝達面の前記複数の列の間に配置された、少なくとも１つのノッチ構成を備え、
   前記ノッチ構成が、
   前記中心面から第１の方向に離れて延びる少なくとも１つの第１のローブ、及び
   前記中心面から前記第１の方向と反対の第２の方向に離れて延びる少なくとも１つの第２のローブを備え、
   前記少なくとも１つの第１のローブ及び前記少なくとも１つの第２のローブの一方又は両方が、前記中心面に対して第２の高さを有し、前記第２の高さが前記第１の高さよりも大きく、
   前記少なくとも１つの第１のローブ及び前記少なくとも１つの第２のローブが、互いに接続され、共通流路内にある、回転再生式熱交換器用の熱伝達シート。
2. 前記熱伝達面が、前記長手方向軸から角度オフセットした波形面を備える、請求項１に記載の熱伝達シート。
3. 前記少なくとも１つの第１のローブと前記少なくとも１つの第２のローブとを接続する移行領域によって画定される流れ変更構成をさらに備える、請求項１に記載の熱伝達シート。
4. 前記移行領域が弓形形状を備える、請求項３に記載の熱伝達シート。
5. 前記移行領域が平坦部を備える、請求項３に記載の熱伝達シート。
6. 前記移行領域が前記中心面に平行な平坦部を備える、請求項３に記載の熱伝達シート。
7. 前記移行領域が流れよどみ軽減経路を備える、請求項３に記載の熱伝達シート。
8. 前記少なくとも１つの第１のローブ及び前記少なくとも１つの第２のローブが、前記長手方向軸に平行な軸に沿って互いに同軸である、請求項１に記載の熱伝達シート。
9. 前記少なくとも１つの第１のローブ及び前記少なくとも１つの第２のローブが、前記長手方向軸を横切る方向に互いに隣接する、請求項１に記載の熱伝達シート。
10. 前記少なくとも１つの第１のローブのうちの少なくとも１つ及び前記少なくとも１つの第２のローブが互いにオフセットした、請求項１に記載の熱伝達シート。
11. 回転再生式熱交換器用の熱伝達アセンブリであって、前記熱伝達アセンブリが、
    互いに積層された少なくとも２つの熱伝達シートを備え、
    前記少なくとも２つの熱伝達シートのそれぞれが、
    熱伝達面の複数の列であって、前記複数の列のそれぞれが、前記熱伝達アセンブリを通る所期の流れの方向に平行に前記熱伝達アセンブリの第１の端部と第２の端部との間に延びる長手方向軸と整列し、前記熱伝達面が前記熱伝達シートの中心面に対して第１の高さを有する、熱伝達面の複数の列、及び
    前記熱伝達シートを互いに離間させるための少なくとも１つのノッチ構成であって、隣接し合う前記熱伝達面の前記複数の列の間に配置された、少なくとも１つのノッチ構成を備え、
    前記ノッチ構成が、
    前記中心面から第１の方向に離れて延びる少なくとも１つの第１のローブ、及び
    前記中心面から前記第１の方向と反対の第２の方向に離れて延びる少なくとも１つの第２のローブを備え、
    前記少なくとも１つの第１のローブ及び前記少なくとも１つの第２のローブが、互いに接続され、共通流路内にあり、
    前記少なくとも１つの第１のローブ及び前記少なくとも１つの第２のローブの一方又は両方が、前記中心面に対して第２の高さを有し、前記第２の高さが前記第１の高さよりも大きく、
    前記少なくとも２つの熱伝達シートのうちの１つ目の前記少なくとも１つの第１のローブが、前記少なくとも２つの熱伝達シートのうちの２つ目の前記熱伝達面と係合し、前記少なくとも２つの熱伝達シートのうちの前記２つ目の前記少なくとも１つの第２のローブが、前記少なくとも２つの熱伝達シートのうちの前記１つ目の前記熱伝達面と係合して、前記少なくとも２つの熱伝達シートの間に流路を画定し、前記流路が前記第１の端部と前記第２の端部との間に延びる、回転再生式熱交換器用の熱伝達アセンブリ。
12. 前記少なくとも１つの第１のローブと前記少なくとも１つの第２のローブとを接続する移行領域によって画定される流れ変更構成をさらに備える、請求項１１に記載の熱伝達アセンブリ。
13. 熱交換シートの積層体であって、前記積層体が、
    少なくとも１つの第１の熱伝達シートであって、
    前記第１の熱伝達シートに沿って延び、前記積層体を通る流れの方向に対して第１の角度に向けられた第１の波形面と、
    前記第１の熱伝達シートに沿って延び、前記積層体を通る前記流れの方向に対して第２の角度に向けられた第２の波形面であって、前記第１の角度及び前記第２の角度が異なる、第２の波形面とを備える、少なくとも１つの第１の熱伝達シート、及び
    少なくとも１つの第２の熱伝達シートであって、所期の流れの方向に平行に前記少なくとも１つの第２の熱伝達シートの第１の端部と第２の端部との間に延びる長手方向軸に沿って延びる、前記少なくとも１つの第１の熱伝達シートを前記少なくとも１つの第２の熱伝達シートの隣接する１つから離間させるための複数のノッチ構成を画定する、少なくとも１つの第２の熱伝達シートを備え、
    前記少なくとも１つのノッチ構成が、
    前記少なくとも１つの第２の熱伝達シートの中心面から第１の方向に離れて延びる少なくとも１つの第１のローブ、及び
    前記中心面から前記第１の方向と反対の第２の方向に離れて延びる少なくとも１つの第２のローブを備え、
    前記少なくとも１つの第１のローブ及び前記少なくとも１つの第２のローブが、互いに接続され、共通流路内にあり、
    前記少なくとも１つの第１のローブが、前記第１の波形面及び前記第２の波形面のうちの少なくとも１つの一部と係合し、
    前記少なくとも１つの第２のローブが、前記第１の波形面及び前記第２の波形面のうちの少なくとも１つの一部と係合して、前記少なくとも１つの第１の熱伝達シートと前記少なくとも１つの第２の熱伝達シートとの間に流路を画定する、熱交換シートの積層体。
14. 熱伝達シート積層体用の離間シートであって、前記離間シートが、
    所期の流れの方向に平行に前記離間シートの第１の端部と第２の端部との間に延びる長手方向軸に沿って延びる、隣接し合う熱伝達シートを互いに離間させるための複数のノッチ構成を備え、
    前記ノッチ構成が、
    少なくとも１つの第２の熱伝達シートの中心面から第１の方向に離れて延びる少なくとも１つの第１のローブ、及び
    前記中心面から前記第１の方向と反対の第２の方向に離れて延びる少なくとも１つの第２のローブを備え、
    前記少なくとも１つの第１のローブ及び前記少なくとも１つの第２のローブが、互いに接続され、共通流路内にある、熱伝達シート積層体用の離間シート。