JPH0434079B2 - - Google Patents

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JPH0434079B2
JPH0434079B2 JP58500855A JP50085583A JPH0434079B2 JP H0434079 B2 JPH0434079 B2 JP H0434079B2 JP 58500855 A JP58500855 A JP 58500855A JP 50085583 A JP50085583 A JP 50085583A JP H0434079 B2 JPH0434079 B2 JP H0434079B2
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plate
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Gadelius KK
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Description

請求の範囲 １ 熱交換器内の気体流の間の熱伝達のためのプ
ラスチツクから成る蓄熱材料、特に湿式浄化段階
に供給すべき浄化されていないボイラ廃ガスから
の熱伝達による湿式浄化段階で浄化されたボイラ
廃ガスの再加熱のための蓄熱材料において、 蓄熱材料が型材要素２，４ａ，４ｂ，４ｃから
構成されていて、この要求がポリフエニレンオキ
シドのグループの熱可塑性樹脂から成るかまたは
これを含んでいて、 上記型材要素のうち間隔を保持するレール状型
材４ａ，４ｂ，４ｃが上記型材要素のうち複数の
蓄熱要素として役立つ板状の型材２を相互に連結
して蓄熱ブロツクになつており、 板状の蓄熱要素２及び間隔を保持するレール状
型材４ａ，４ｂ，４ｃが交互に重ねられて段階的
に超音波溶接により相互に連結されて蓄熱ブロツ
クになり、 板状の蓄熱要素２がレール状型材４ａ，４ｂ，
４ｃとの間隔を保持する型材の長手方向に延びて
いる線状のしかし断続した溶接継ぎ目により連結
され、 間隔を保持する型材４ａ，４ｂ，４ｃ及び板状
の蓄熱要素２が各々交互に点状の超音波溶接によ
る一つまたはそれ以上の線状の超音波溶接によつ
て連結され、 蓄熱ブロツクの一端面で、点状の溶接が対向す
る端面における大きいこの端面からの間隔を有し
ており、板状の蓄熱要素２と間隔を保持するレー
ル状型材４ａ，４ｂ，４ｃとの間の連結が各々点
状の溶接により該対向する端面で終わつているこ
とを特徴とする、蓄熱材料。
２ 型材要素２，４ａ，４ｂ，４ｃがポリフエニ
レンオキシド及びポリスチレンの共重合体から成
るかまたはこれを何割か含んでいることを特徴と
する、請求の範囲１による蓄熱材料。
３ 型材要素２，４ａ，４ｂ，４ｃがポリフエニ
レンオキシド−ポリスチレン混合物から製造され
ていることを特徴とする、請求に範囲１による蓄
熱材料。
４ 間隔を保持するレール状型材が板状の蓄熱要
素の部分領域として形成されていることを特徴と
する、請求の範囲２又は３による蓄熱材料。
５ 間隔を保持するレール状型材４ａ，４ｂ，４
ｃが射出成形によりそして板状の蓄熱要素２が押
出成形により製造されることを特徴とする、請求
の範囲２乃至４の何れか１つによる蓄熱材料。
６ 間隔を保持するレール状型材４ａ，４ｂ，４
ｃが板状の蓄熱要素２への接続領域に突出してい
る軸方向に断続した断面が三角形のリブ６，１０
を有していることを特徴とする、請求の範囲２乃
至５の何れか１つによる蓄熱材料。
７ 点状の溶接が端面からより大きい間隔を有す
る蓄熱ブロツクの端面において、該点状の溶接と
該端面との間に、より短い長さの線状の溶接継ぎ
目の形態の仮付け溶接が備えられていることを特
徴とする、請求の範囲１による蓄熱材料。
８ 一つの蓄熱ブロツクまたは複数の整列された
蓄熱ブロツクが蓄熱材料−支持構造体の扇形室に
相応して切断されていることを特徴とする、扇形
室に分割された蓄熱材料のための支持構造体を備
えた循環式再生熱交換器のための請求の範囲１又
は７による蓄熱材料。
９ 板状の蓄熱要素２が１乃至３mm好ましくは
1.5mmの厚さを有しており、蓄熱ブロツクが100mm
以上の高さを有していることを特徴とする、請求
の範囲１又は８による蓄熱材料。
１０ 間隔を保持するレール状型材４ａ，４ｂ，
４ｃが20乃至90mm好ましくは50mmのピツチを有し
ていることを特徴とする、請求の範囲９による蓄
熱材料。
１１ レール状型材４ａ，４ｂ，４ｃの厚さがリ
ブ高さに関して３乃至６mm好ましくは４mmにそし
てその幅が４乃至６mm好ましくは５mmになること
を特徴とする、請求の範囲９または１０による蓄
熱材料。
１２ 連続する線状の溶接継ぎ目の間の間隔が８
乃至15mm好ましくは12mmになることを特徴とす
る、請求の範囲１及び９乃至１１の何れか１つに
よる蓄熱材料。
１３ 板の高さ方向に関する点状溶接が50乃至70
mm好ましくは60mmのピツチで連続していることを
特徴とする、請求の範囲１及び９乃至１２の何れ
か１つによる蓄熱材料。
１４ レール状型材４ａ，４ｂ，４ｃが、各々点
状溶接のボタン状接続領域を構成するために、両
側が円環状で断面が三角形のリブ８を備えた環状
の拡張部を有していることを特徴とする、請求の
範囲１３による蓄熱材料。
１５ ボタン状に構成された接続領域が８乃至15
mm好ましくは10mmの直径に拡張されていることを
特徴とする、請求の範囲１４による蓄熱材料。
１６ 円環状のリブ８が６乃至13mm好ましくは
7.5mmの直径を有していることを特徴とする、請
求の範囲１５による蓄熱材料。
明細書 本発明は、熱交換器内の気体流の間の熱伝達の
ためのプラスチツクから成る蓄熱材料、特に湿式
浄化段階に供給すべき浄化されていないボイラ廃
ガスからの熱伝達による湿式浄化段階で浄化され
たボイラ廃ガスの再加熱のための蓄熱材料に関す
る。
金属材料及びセラミツク材料が、ボイラ装置及
び空調装置用のそして移動式及び固定式のガスタ
ービン用の循環式再生熱交換器の中で蓄熱材料と
して使用されている。その場合、プラスチツク、
アスベスト、紙または織物の如き非金属の低温領
域で熱をあまり伝導しない材料を−特定の使用の
事例における作動温度に応じて−、この材料を特
に空調装置において排気と給気の間の熱交換のた
めに使用するように、選択するという従来の提案
が知られている（スイス特許明細書第334078号）。
紙及び布地は、適当に選択された含浸もしくは織
物補助材の使用の場合にも、その低い湿り強さ、
形状安定度、高い可燃性及び薬品例えば鉱酸また
は有機酸に対する低い安定性に基づき、普及する
には至り得ない。さらに紙及び織物地に対して
は、腐敗の恐れのために、換気装置及び空調装置
でのこの材料の使用に関する重大な疑念が在る。
プラスチツクがしばしば熱交換材料として公知
であるとしても、プラスチツクについて技術的な
使用に関する経験はない。蓄熱材料としてのプラ
スチツクの幅広い使用を、該プラスチツクに一般
に特有の熱絶縁性及びより高い温度の下での低い
時間安定性が妨げている。プラスチツクによる変
動する応力は、結果として時間と共に急激に安定
性が低下する。
湿式浄化段階に供給すべき浄化されていないボ
イラ廃ガスからの熱伝達による既に湿式浄化段階
で浄化されたボイラ廃ガスの再加熱のための循環
式再生熱交換器の蓄熱材料は、特別の使用応力の
下にある。蓄熱材料に関して熱を受ける面で、該
蓄熱材料は、除塵されていないかまたは不完全に
除塵されているより高い温度の生ガスに接し、熱
を放出する面で低い温度の高湿ガスに接し、これ
は化学的収着剤及び中和剤並びに湿式浄化段階か
らの生成物により付加的な残留物になる。該蓄熱
材料の内部で熱交換の際にこの条件下で形成され
る沈殿物の化学構造に応じてより短時間でまたは
より長時間で、多少とも該蓄熱材料に固く付着す
る一般には水に不溶性の硬皮への沈殿物の硬化が
起こり、これは、蓄熱材料の通路を完全に塞ぐの
で、熱交換器そしてそれに続いてボイラ装置のそ
れ以上の作動がもはや不可能となる。ボイラ装置
の後に接続された熱交換器の強く汚染され且つ硬
皮の付着した−公知の如く鋼またはホーロー引き
の鋼でできた伝熱面を洗浄するために、先に特別
に形成されたスートブロアが使用されており、そ
の洗浄ジエツトは蓄熱材料を取付状態で洗浄し、
通路が再び開放されて固定被膜は確実に而も完全
に熱交換器の蓄熱材料から洗い流される。このと
きスートブロアの洗浄ノズルから出て来る強い洗
浄ジエツトは局部的な変形を生ぜしめ、これはそ
の全体に蓄熱材料の板状要素の振動応力を生ぜし
めることになる。他方では、このような板状の当
該蓄熱材料への特定の大きさの振動応力はちよう
ど蓄熱材料に固く付着した硬皮及び被膜を破砕す
るのに適している。
金属製の蓄熱材料を備えた循環式再生熱交換器
はしかしながら前述の特別の作動条件の下で限ら
れた作動時間でのみそして非常に高い洗浄経費の
下でのみ使用され得る。
従つて、本発明は、簡単且つ経済的に製造され
得、その表面が湿式浄化前の生ガス及び湿式浄化
後の浄化ガスの廃ガス成分に対して殆ど親和性を
有さず、突き当る洗浄ジエツトによる交互の応力
の場合にも高い時間安定性を有している、熱伝達
用蓄熱材料を提供するという課題に基づいてい
る。
本発明によればこの課題は、蓄熱要素が型材要
素から構成されていて且つこの要素がポリフエニ
レンオキシドのグループの熱可塑性樹脂から成る
かまたはこれを含んでいることにより、解決され
る。ポリフエニレンオキシドから、−所定の成形
に関係なく−任意に形成された型材要素即ち一方
では間隔を保持するレール状型材要素そして他方
では熱交換を生ぜしめる板状型要素が異なる成形
方法で例えば一方で射出成形によりそして他方で
押出成形により例えば200℃近くである適当な成
形温度の維持の下で製造され得、同時に表面状態
の高い品質並びに蓄熱要素の表面と被膜との間の
固定結合を阻止する意外な表面効果が達成され
る。
熱交換器の所定の作動温度を配慮しながらの型
材要素の簡単な製造のための熱可塑特性を改良す
るために、ポリフエニレンオキシドのポリスチレ
ンとの共重合体またはポリフエニレンオキシド−
ポリスチレン混合物が有利に使用可能で、加工後
の蓄熱材料の物理特性は加工特性と同様にポリフ
エニレンオキシド及びポリスチレンの異なる含有
量によつて変更可能で且つ所定の条件に適合可能
である。
ポリフエニレンオキシドに対して、応力割れ感
受性、脆性及び急激な老化の如き所定の使用目的
のためにそれ自体不利な特性が知られている。ポ
リフエニレンオキシド−ポリスチレン混合物は原
料として所定の運転使用に対する十分な熱安定性
をもつ型材要素の簡単な製造の必要条件を提供す
る。
本発明による蓄熱材料は好ましくは、間隔を保
持するレール状型材要素が複数の蓄熱要素として
役立つ板状の型材を相互に蓄熱ブロツクに連結す
るように、構成されている。
他方では、間隔を保持する型材を板状の蓄熱要
素の部分領域として形成する可能性もある。
この場合簡単な製造のために、製造方法として
間隔を保持するレール状型材に対して射出成形が
そして板状の蓄熱要素に対して押出成形が選定さ
れる。
さらに、間隔を保持するレール状型材が板状の
蓄熱要素への所定の接続領域に軸方向に断続する
断面が三角形のリブを有していると、蓄熱ブロツ
クの製造に対して有利となる。蓄熱ブロツクの製
造の際に、板状の蓄熱要素及び該板状の蓄熱要素
を間隔をあけて保持するレール状型材は、好まし
くは超音波溶接により連結される。
循環式再生熱交換器の蓄熱材料は、一般に支持
構造体の扇形室内に取付けられる。この室を満た
す蓄熱ブロツクを構成するために、板状の蓄熱要
素及びこれを間隔をあけて保持するレール状型材
が交互に重ねられて段階的に超音波溶接により相
互に連結されて一つの蓄熱ブロツクになつてい
る。
しかしながら、後の運転使用に対しても固定連
結を達成するためにそして有効な超音波溶接を可
能にするために、板状の蓄熱要素はレール状型材
と、間隔を保持する型材の長手方向に延びている
線状のしかし断続した溶接継ぎ目により連結され
ている。
この場合、間隔を保持する型材及び板状の蓄熱
要素が各々交互に点状超音波溶接による一つまた
はそれ以上の線状の超音波溶接によつて連結され
るような他の形態は特に有利である。
蓄熱ブロツクの一端面で、点状の溶接は好まし
くは対向する端面におけるより大きいこの端面か
らの間隔を有しており、板状の蓄熱要素と間隔を
保持するレール状型材との間のこの連結は各々点
状の溶接により該対向する端面で終わつている。
このようにして、後の洗浄ジエツトの入口側に対
して、間隔を保持する型材の間の各区画における
板状の蓄熱要素のフレキシブルな張架が得られ、
これは硬皮の破砕に対して有利な振動を生ぜしめ
る。
個々の溶接過程の段階的経過による製造の際の
蓄熱ブロツクの非対称な遅れを回避するために、
点溶接が、端面からより大きい間隔を有する蓄熱
ブロツクの側面において、各点溶接と端面との間
に好ましくはこれに直接に、より短い長さの線状
溶接継ぎ目の形態の仮着け溶接が備えられてい
て、これが蓄熱ブロツクの運転使用において蓄熱
要素の揺動し得る入口部分に対して破断予定個所
を構成する。この線状の仮着け溶接の長さは好ま
しくは、間隔を保持する型材上で軸方向に続く線
状の溶接継ぎ目に対してより短い長さに構成され
ている。
循環式再生熱交換器の支持構造体の扇形室に適
合した扇形蓄熱ブロツクの製造のために、好まし
くは一つの蓄熱ブロツクまたは複数の整列された
蓄熱ブロツクが蓄熱材料−支持構造体の扇形室に
相応して切断されている。
個々の蓄熱ブロツクの板状の蓄熱要素の入口部
分を特に揺動し得るように構成するために、板状
の蓄熱要素に対して１乃至３mm好ましくは1.5mm
の厚さが選定され、蓄熱ブロツクは100mm以上の
高さを有する。
さらに、間隔を保持するレール状型材を20乃至
90mm好ましくは50mmのピツチで配設することが好
ましく、その際リブ高さに関する寸法は３乃至６
mm好ましくは４mmにその幅は４乃至６mm好ましく
は５mmになる。
連続する線状の溶接継ぎ目の間の間隔は有利に
は８乃至15mm好ましくは12mmに選定されており、
板の高さ方向に関する点状の溶接は50乃至70mm好
ましくは60mmのピツチで連続している。点状の溶
接に対して、レール状型材が各々該点状溶接の領
域において両側が円環状で断面が三角形のリブを
備えた環状の拡張部を有していると、有利であ
る。
ボタン状に構成された接続領域は、その際８乃
至15mm好ましくは10mmの直径に拡張されていて、
円環状リブは６乃至13mm好ましくは7.5mmの直径
を有していた。
原料に対して公知のより高い温度領域における
安定性の他に、意外にも運転負荷のもとでの特に
蓄熱ブロツク内に保持された板状の蓄熱要素の交
互の負荷に関する蓄熱ブロツクの時間安定性は、
突き当たる洗浄ジエツトにより達成され、僅かし
か低下しない。この特性にとつて、板状の蓄熱要
素と間隔を保持するレール状型材との間のフレキ
シブルな連結が重要である。
本発明を説明するために図面には、蓄熱ブロツ
クを製造する際の板の積み重ねが斜視図で示され
ている。
図面は、蓄熱ブロツクの製造の際の板状の蓄熱
要素２の介置された間隔を保持するレール状型材
４ａ，４ｂ，４ｃとの積み重ねの一部を示してい
る。
図面において、既に七つの板状蓄熱要素２が三
列の間隔を保持するレール状型材４ａ，４ｂ，４
ｃと交互に重ね合わされて超音波溶接により相互
に連結されている。
板の積み重ねの一番上の蓄熱要素２の上には、
既に間隔を保持するための型材４′のすぐ次の組
が載せられている。すぐ次の（図示しない）蓄熱
要素との溶接のために、間隔を保持するための型
材４′は両側に即ち見えない下面にも一方ではそ
の上面に示された軸方向に延びている断面が三角
形の線状溶接のためのリブ６をそして他方では点
状溶接のための円環状リブ８を備えている。超音
波溶接の前に、先づ間隔を保持するレール状型材
の一番上の組の上にすぐ次の板状の蓄熱要素が載
せられる。かくして、同時にレール状型材４′を
その下に至る蓄熱要素２と連結するための表面か
ら遠い溶接と、その上面をその上に載せるべき板
状の蓄熱要素と連結するための表面に近い溶接と
によつて超音波溶接は段階的に行なわれる。
間隔を保持する型材またはリブは、所定の点状
溶接の領域において、その実施のために備えられ
た平面図で円環状で且つ断面が三角形のリブ８と
同様に、各々丸くされた拡張部を備えているの
で、この領域において特に荷重をかけ得るボタン
状の連結領域が構成される。板の積み重ねの図面
に示された部分において、板状の蓄熱要素の図面
で右側に示された直線状の前縁は後の塵埃を含む
ガスの入口面に在り、その流れ方向は矢印Ｇによ
り表わされている。同じ方向にスートブロアの洗
浄ジエツトが作用し、その作用方向は矢印Ｂによ
り図示されている。
間隔を保持するレール状型材４ａ，４ｂ，４ｃ
は、点状の超音波溶接のための平面図にて円環状
のリブを有し且つこの入口面に関して内側に位置
する拡張部を備えている。
該入口面に直接的に、線状の溶接を製造するた
めの他の軸方向に向いた三角形のリブ６に対して
より短い断面が三角形のリブ１０が画成されてい
る。このリブは組立補助としてのみ役立つ。それ
は当該端面の領域において板の積み重ねまたは蓄
熱ブロツクを固定し、そこで蓄熱板と間隔を保持
するレール状型材からの蓄熱ブロツクの製造の際
に段階的に実施される超音波溶接による変形を回
避する。
JP83500855A 1982-02-27 1983-02-25 熱伝達用蓄熱材料 Granted JPS59500284A (ja)

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JPS59500284A (ja) 1984-02-23
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