JPH0193472A - 熱交換器 - Google Patents
熱交換器Info
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- JPH0193472A JPH0193472A JP62247525A JP24752587A JPH0193472A JP H0193472 A JPH0193472 A JP H0193472A JP 62247525 A JP62247525 A JP 62247525A JP 24752587 A JP24752587 A JP 24752587A JP H0193472 A JPH0193472 A JP H0193472A
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- heat
- aluminum nitride
- exchanger
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- exchange
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Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は、高温ガス流体に対する耐食性に優れた熱交換
器に関する。
器に関する。
（従来の技術）
熱交換器は、加熱または冷却の操作を必要とするあらゆ
るプロセスに利用されており、流体を加熱して温度を上
昇させる加熱器、流体を冷却して温度の降下を図る冷却
器、凝縮性気体を凝縮液化させる凝縮器、液体を蒸発さ
せる蒸発器、またこれらを相互に組合せた目的に使用す
るもの等、液体の熱操作や廃熱回収操作等の各種用途に
使用されている。
るプロセスに利用されており、流体を加熱して温度を上
昇させる加熱器、流体を冷却して温度の降下を図る冷却
器、凝縮性気体を凝縮液化させる凝縮器、液体を蒸発さ
せる蒸発器、またこれらを相互に組合せた目的に使用す
るもの等、液体の熱操作や廃熱回収操作等の各種用途に
使用されている。
一般に、これら熱交換器としては、平板や管状の隔壁に
よって伝熱繰作を行う ２つの流体を互いに接触するこ
となく完全に仕切り、この隔壁を伝熱壁として利用して
、その隔壁の垂直方向の熱通過によって熱交換を行う隔
壁式熱交換器が多用されている。従来より、このような
隔壁式熱交換器における伝熱壁となる隔壁の材料として
は、金属材料が使用されてきた。
よって伝熱繰作を行う ２つの流体を互いに接触するこ
となく完全に仕切り、この隔壁を伝熱壁として利用して
、その隔壁の垂直方向の熱通過によって熱交換を行う隔
壁式熱交換器が多用されている。従来より、このような
隔壁式熱交換器における伝熱壁となる隔壁の材料として
は、金属材料が使用されてきた。
（発明が解決しようとする問題点）
ところで、このような金属材料を伝熱壁として使用した
熱交換器により１０００℃程度の高温ガス流体の熱交換
を行う場合において、この高温ガス流体が酸化性のガス
であれば、当然金属材料の腐食が発生し、また不活性ガ
スであっても、高温であるため金属が一部溶融し、窒素
や水素等と反応して化合物を作り、脆くなるという問題
があった。
熱交換器により１０００℃程度の高温ガス流体の熱交換
を行う場合において、この高温ガス流体が酸化性のガス
であれば、当然金属材料の腐食が発生し、また不活性ガ
スであっても、高温であるため金属が一部溶融し、窒素
や水素等と反応して化合物を作り、脆くなるという問題
があった。
また、近年、耐熱性、耐熱衝撃性、耐食性等に優れた材
料として注目を集めているセラミックス材料、例えばβ
−コージェライト等の熱膨張係数の低いものを使用した
熱交換器も実用化されているが、熱伝導率がさほど大き
くなく、効率が不十分であった。
料として注目を集めているセラミックス材料、例えばβ
−コージェライト等の熱膨張係数の低いものを使用した
熱交換器も実用化されているが、熱伝導率がさほど大き
くなく、効率が不十分であった。
本発明はこのような従来の事情の対処してなされたもの
で、１０００℃程度の高温ガス流体に対しても耐食性に
優れ、かつ熱交換を効率よく行うことのできる熱交換器
を提供することを目的とする。
で、１０００℃程度の高温ガス流体に対しても耐食性に
優れ、かつ熱交換を効率よく行うことのできる熱交換器
を提供することを目的とする。
［発明の構成］
（問題点を解決するための手段）
本発明の熱交換器は、窒化アルミニウムを９０重量％以
上含有し、熱伝導率が５０Ｗ ／ ｍ −Ｋ以上である
窒化アルミニウム系焼結体により板状または管状の伝熱
壁を形成したことを特徴としている。
上含有し、熱伝導率が５０Ｗ ／ ｍ −Ｋ以上である
窒化アルミニウム系焼結体により板状または管状の伝熱
壁を形成したことを特徴としている。
本発明に使用する窒化アルミニウム焼結体は、窒化アル
ミニウム粉末を９０重量％以上含有し、焼結助剤として
イツトリウム、アルミニウム、カルシウム等の酸化物、
炭酸塩のような塩類、あるいは炭化ケイ素等を少なくと
も１種含有する混合粉末を所定形状に成形し、常圧焼結
あるいはホットプレスしたもので、熱伝導率が５０Ｗ
／ ｍ−に以上のものである。
ミニウム粉末を９０重量％以上含有し、焼結助剤として
イツトリウム、アルミニウム、カルシウム等の酸化物、
炭酸塩のような塩類、あるいは炭化ケイ素等を少なくと
も１種含有する混合粉末を所定形状に成形し、常圧焼結
あるいはホットプレスしたもので、熱伝導率が５０Ｗ
／ ｍ−に以上のものである。
このような窒化アルミニウム系焼結体を使用した伝熱壁
の形状としては、−船釣に使用されている２重管構造と
したもの、円管型の胴の中に多数の伝熱管を設置した多
管型構造としたもの、また第１図および第２図に示すよ
うに、押出し成形等によりハニカム状に形成したものを
用いて、熱交換を行う２つの流体がその内部を交互に流
れるようにしたもの等が挙げられ、さらには平板式熱交
換器等の板状のもの等にも適用可能である。
の形状としては、−船釣に使用されている２重管構造と
したもの、円管型の胴の中に多数の伝熱管を設置した多
管型構造としたもの、また第１図および第２図に示すよ
うに、押出し成形等によりハニカム状に形成したものを
用いて、熱交換を行う２つの流体がその内部を交互に流
れるようにしたもの等が挙げられ、さらには平板式熱交
換器等の板状のもの等にも適用可能である。
（作 用）
本発明の熱交換器において、伝熱壁の材料として使用す
る窒化アルミニウム系焼結体は、熱−伝導率が大きく、
また耐食性や耐熱性にも優れているので、熱交換率に優
れ、長寿命の熱交換器となり、高温ガス流体を使用した
場合においても、この高温ガス流体が酸化性のガスであ
る場合には、１０００℃程度まで、不活性ガスの場合に
は１８００℃程度まで使用可能である。
る窒化アルミニウム系焼結体は、熱−伝導率が大きく、
また耐食性や耐熱性にも優れているので、熱交換率に優
れ、長寿命の熱交換器となり、高温ガス流体を使用した
場合においても、この高温ガス流体が酸化性のガスであ
る場合には、１０００℃程度まで、不活性ガスの場合に
は１８００℃程度まで使用可能である。
（実施例）
次に、本発明の実施例について説明する。
実施例
平均粒径２μｍの窒化アルミニウム粉末９７重量％と、
焼結助剤として酸化イツトリウム粉末２．５重量％およ
び酸化アルミニウム粉末０．５重量％とを十分に混合し
、この混合粉末１００重量部に対してプラスチック系バ
インダを５重量部添加し、さらに混合した後、湿式によ
る押出し成形により、第１図に模式的に示したハニカム
状のものを成形して脱脂した後、１８００℃、２時間の
条件で常圧焼結して、内径１０１１の多数の流体通路２
を有する外径１０（ｉｎｌの伝熱壁となる熱交換部１を
製造した。
焼結助剤として酸化イツトリウム粉末２．５重量％およ
び酸化アルミニウム粉末０．５重量％とを十分に混合し
、この混合粉末１００重量部に対してプラスチック系バ
インダを５重量部添加し、さらに混合した後、湿式によ
る押出し成形により、第１図に模式的に示したハニカム
状のものを成形して脱脂した後、１８００℃、２時間の
条件で常圧焼結して、内径１０１１の多数の流体通路２
を有する外径１０（ｉｎｌの伝熱壁となる熱交換部１を
製造した。
なお、窒化アルミニウム焼結体の熱伝導率は７０Ｗ／
ｍ −Ｋであった。
ｍ −Ｋであった。
このようにして得た熱交換部を用いて、第３図に示すよ
うに高温ガス流体（図中矢印Ａで示す、）として１００
０℃の窒素ガスを１ＯＮｍ”／時間の流量で、低温ガス
流体く図中矢印Ｂで示す、）として空気を１ＯＮｍ”／
時間の流量で流し、１０時間処理後の腐食率を測定した
ところ、０．００１μｒｎ／時間以下と良好な値を示し
、その強度も使用前とほとんど変化していなかった。
うに高温ガス流体（図中矢印Ａで示す、）として１００
０℃の窒素ガスを１ＯＮｍ”／時間の流量で、低温ガス
流体く図中矢印Ｂで示す、）として空気を１ＯＮｍ”／
時間の流量で流し、１０時間処理後の腐食率を測定した
ところ、０．００１μｒｎ／時間以下と良好な値を示し
、その強度も使用前とほとんど変化していなかった。
一方、インコネルで形成した熱交換器を使用して同じよ
うに１０００℃の窒素ガスを流したところ、１０時間処
理した後、その強度が約半分に低下し、また腐食率も０
．１μｌ′ａ／時間と大きかった。
うに１０００℃の窒素ガスを流したところ、１０時間処
理した後、その強度が約半分に低下し、また腐食率も０
．１μｌ′ａ／時間と大きかった。
［発明の効果］
以上説明したように本発明の熱交換器は、熱伝導率の大
きい窒化アルミニウム系焼結体を伝熱壁として使用して
いるので、耐食性、耐熱性に優れ、かつ熱交換効率にも
優れたものであり、１０００℃以上の高温ガス流体であ
っても効率よく熱交換を行うことが可能である。
きい窒化アルミニウム系焼結体を伝熱壁として使用して
いるので、耐食性、耐熱性に優れ、かつ熱交換効率にも
優れたものであり、１０００℃以上の高温ガス流体であ
っても効率よく熱交換を行うことが可能である。
第１図、第２図は本発明の一例を模式的に示す斜視図、
第３図は本発明の熱交換器の使用状況をを説明する断面
図である。 １・・・・・・・・・熱交換部 ２・・・・・・・・・流体経路
第３図は本発明の熱交換器の使用状況をを説明する断面
図である。 １・・・・・・・・・熱交換部 ２・・・・・・・・・流体経路
Claims (1)
- （１）窒化アルミニウムを９０重量％以上含有し、熱伝
導率が５０Ｗ／ｍ・Ｋ以上である窒化アルミニウム系焼
結体により板状または管状の伝熱壁を形成したことを特
徴とする熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62247525A JPH0193472A (ja) | 1987-09-30 | 1987-09-30 | 熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62247525A JPH0193472A (ja) | 1987-09-30 | 1987-09-30 | 熱交換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0193472A true JPH0193472A (ja) | 1989-04-12 |
Family
ID=17164791
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62247525A Pending JPH0193472A (ja) | 1987-09-30 | 1987-09-30 | 熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0193472A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994001529A1 (en) * | 1992-07-01 | 1994-01-20 | Keiichi Katoh | Ceramic heating/cooling device |
| AU665657B2 (en) * | 1992-07-01 | 1996-01-11 | Keiichi Katoh | Ceramic device for heating or cooling |
| KR20020004129A (ko) * | 2000-07-03 | 2002-01-16 | 이종국 | 시알론 입계상을 갖는 강인화 탄화규소 제조법 |
-
1987
- 1987-09-30 JP JP62247525A patent/JPH0193472A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994001529A1 (en) * | 1992-07-01 | 1994-01-20 | Keiichi Katoh | Ceramic heating/cooling device |
| EP0603411A1 (en) * | 1992-07-01 | 1994-06-29 | KATOH, Keiichi | Ceramic heating/cooling device |
| AU665657B2 (en) * | 1992-07-01 | 1996-01-11 | Keiichi Katoh | Ceramic device for heating or cooling |
| EP0603411B1 (en) * | 1992-07-01 | 1998-08-19 | KATOH, Keiichi | Ceramic heating/cooling device |
| KR20020004129A (ko) * | 2000-07-03 | 2002-01-16 | 이종국 | 시알론 입계상을 갖는 강인화 탄화규소 제조법 |
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