JPS58182088A - 蓄熱式熱交換のための熱伝達要素 - Google Patents

蓄熱式熱交換のための熱伝達要素

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JPS58182088A
JPS58182088A JP57097886A JP9788682A JPS58182088A JP S58182088 A JPS58182088 A JP S58182088A JP 57097886 A JP57097886 A JP 57097886A JP 9788682 A JP9788682 A JP 9788682A JP S58182088 A JPS58182088 A JP S58182088A
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JP
Japan
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heat
heat transfer
transfer element
element according
saddle
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JP57097886A
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English (en)
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スタニスロ−・ミヒヤラク
ベルント・ヘルマン
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Hitachi Zosen Inova Steinmueller GmbH
Original Assignee
L&C Steinmueller GmbH
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D19/00—Regenerative heat-exchange apparatus in which the intermediate heat-transfer medium or body is moved successively into contact with each heat-exchange medium
    • F28D19/02—Regenerative heat-exchange apparatus in which the intermediate heat-transfer medium or body is moved successively into contact with each heat-exchange medium using granular particles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D13/00—Heat-exchange apparatus using a fluidised bed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D20/02—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using latent heat
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • Y02E60/14—Thermal energy storage

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Hydrogen, Water And Hydrids (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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は気体−気体一渦動層熱交換器における蓄熱式
熱交換のための熱伝達要素に関する。
普通の気体−気体−熱交換器は多くの場合堆積板、管ま
たは薄板の形の不動に取付けられた熱交換物で作動する
。熱伝導率が大きいので金属または合金がしばしば使用
される。多くの応用面で見出されるような腐食性の環境
では熱伝導率を犠牲にして被覆した材料または例えばセ
ラミック材料が使用されなければならない。それにも拘
わらず充分な熱伝達を保持するためには熱交換板または
熱交換要素の表面が波形、リブなどによって拡大される
。しかしながらこの構成は例えば塵保持気体の流入の際
のかさぶた状外皮形成のおそれを高め従ってこれに対応
して清掃装置のための高い費用を必要にする。外皮形成
のおそれという問題は低い状態で堆積層で熱貯蔵要素を
配備する際ｌこも生じる（例えばドイツ連邦共和国特許
第９１４０４９号明細書、米国特許第３８７２９１８号
明細書。
米国特許第１（１１１２１６１号明細書）。この問題は
熱伝達要素を渦動層に利用することによって解決できる
。一方では渦動層における熱伝達は固定の交換面または
堆積層におけるよりも高く、他方で？′ｉ要素の表面が
作動の際の摩擦および相互衝突によって自動的に清搗さ
れる（ドイツ連邦共和国特許第２９５１２７９号明細書
）。
渦動層熱交換器には、球形状の要素が安定した渦動層を
形成し、良好な自己清掃特性を有し、小つ容易−こ熱貯
蔵物質を充満できるから、かかる球形状の要素が特に配
備される（ドイツ連邦共和国第２９４２１２７Ｓ号明細
書、同第３０３５３８６号明細書）。
球形状物体の欠点はこれがすべての幾何学的物体の中で
最も小さい比表面積を有することにある。
熱交換面の増大は個数を多くすることだけによって達成
できる。
故ｆここの発明は、渦動層における空気力学的関係また
は自己清掃特性に関する欠点を伴なうことなしに球より
も高い比表面積を有する熱伝達要素を開発することを基
本的な目的とする。
この目的はこの発明によれば要素をサドル形状に形成す
ることＥこよって達成される。
詳しく言えば、この発明は熱伝達要素が分離した自由に
動くことができるサドル体の形状に形成されていること
を特徴とし、これは（１）サドル形状の要素が１つまた
は多くの開孔を有する、（２）サドル形状の要素が１つ
または多くの中空空間を有し、これが高い熱貯蔵能力を
もつ材料および潜熱貯蔵物またはそのいずれかで完全に
または部分的に充たされる、（３）要素がプラスチック
からなりまたはプラスチックで被覆され、このプラスチ
ックが物理的および化学的またはそのいずれかの特性の
改善のため補強物および充填物またはそのいずれを含む
、（４）要素が充たされたポリオレフィン（Ｐｏｌｙｏ
ｌｅｆｉｎ）または弗素樹脂（Ｆｌｕｏｒｋｕｎｓｔｓ
ｔｏｆｆ）からなる、（５）要素が１つまたは多くの中
空空間の中に潜熱貯蔵物としてマグネシウムニトレート
ハイドレート（Ｍａｇｎｅｓｉｕｍｎｉｔｒａｔｈｙｄ
ｒａｔ）のような塩水素化物（８ａｌｚｈｙｄｒａｔ）
を含む、（６）熱貯蔵能力を高めるために包含される物
質が包鞘粒子の形で要素Ｅこ包含される、などの実施例
を有する。
この発明による要素は、球形状体と比べて高い渦動性を
有し付属的に熱伝達係数の改善をなすという渦動層にお
ける顕著なｌ特性を有する。従って熱交換面積が一定で
あるとするとすべての場合に材料の量が低減でき、これ
ｌこよって必然的に熱交換器における圧力損失が小さく
なる。
これに加えて、面状に形成されたこの要素では例えば１
絹から３朋の厚さの要素の両側で熱輸送が達成できるが
、同じ壁厚の中空の球では熱輸送が１側だけで生じる。
これＫよれば熱伝導率の小さい材料が利用でき、このこ
とは腐食の点からプラスチックを選択しなければならな
い場合に極めて重要である。
球に対してサドル体を対比した際の長所は次の標準によ
って示される。
サドル体３５ｍ １ぜ当りの個数（堆積層）　　−約２５０００表金表面
積（１ｍ’当り）　　　　−約ｊ８Ｄｒｒ？自由容積　
　　　−７３％ 重量（ポリプロピレンからなる 壁厚２鵡の例で１．ｓ当１　　　　−１６４ｋｇ直径６
５龍の球 ４７ＦＩｊ当シの個数（堆積層）　　−約２２０［］０
個全表面積（１ｒｒｌ当り）　　　　−約８４．６ゴ自
　内容積　　　　　　　−約５０％ 重ｉ（ポリプロピレンからなる壁厚 ２關の例で１ｄ当り）　　　　　　　　　　−１３７ゆ
第１図および第２図はこの発明による熱伝達要素の実施
例？符号１および１ｂでそれぞれ示す。
第６図は開孔２を有する要素１ｂを示し、この開孔は全
気力学的特性をさらに改善する。
第４図および第５図においては要素１ｃおよび１ｄの中
に熱貯蔵物４で充たされた中空空間３が含まれる。
低い温度水準での排熱利用には４０チ滑石（Ｔａｌｋｕ
ｍ）　　で充たされたポリプロピレンのサドル体が％に
適する。熱容］Ｌを高めるためにはマグネシウムニトレ
ートハイドレートのような適当す材料が使用される。
【図面の簡単な説明】
第１図、第２図、第６図、第４図および第５図はこの発
明による熱伝達要素の種種の実施例をそれぞれ表わす必
要に応じ一部省略した斜視図である。 図面において１．１ａ、１ｂ、１ｃおよび１ｄは熱伝達
要素、２は開孔、３Ｆｉ中空空間、４は熱貯蔵物を示す
。 −４（ 手続補正帯（方式） ′１ 昭和５７年　７月　６日 特許庁長官殿 １、事件の表示 昭和５７年　特許願　第　９’１８８６号２、発明の名
称 蓄熱式熱交換のための熱伝達要素 ３、補正をする者 事件との関係　　　特許出願人 住　所　　サ手多で、ダメルスババ・ラインラント。 トラーセ、１ エル・ラント・ツエ参シュタインミュラア争ケセル名　
称　　　ツヤ、ト、ミツト、ベッーＶ７．ｆヤ、７．７
ツ、グ４、代理人

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、　気体−気体一渦動層熱交換器における蓄熱式熱交
    換のための熱伝達要素において、この要素が分離した自
    由に動くことができるサドル体の形状に形成されている
    ことを特徴とする熱伝達要素。 ２、　サドル形状の要素が１つまたは多くの開孔を有す
    る特許請求の範囲第１項に記載の熱伝達要素。 ６、　サドル形状の要素が１つまたは多くの中空空間を
    有し、これが高い熱貯蔵能力をもつ材料および潜熱貯蔵
    物またはそのいずれかで完全にまたは部分的に充たされ
    る特許請求の範囲第１項または第２項に記載の熱伝達要
    素。 ４、　要素がプラスチックからなりまたはプラスチック
    で被覆され、このプラスチックが物理的および化学的ま
    たはそのいずれかの特性の改善のため補強物および充填
    物寸たはそのいずれを含む特許請求の範囲第１項、第２
    項、第３項のいずれか１項に記載の熱伝達要素。 ５、要素が充たされたまたは充たされないポリオレフィ
    ンまたは弗素樹脂からなる特許請求の範囲第４項ｆこ記
    載の熱伝達要素。 ６、　要素が１つまたは多くの中空空間の中に潜熱貯蔵
    物としてマグネシウムニトレートハイドレートのような
    塩水素化物を含む特許請求の範囲第１項、第２項、第３
    項、第４項、第５項のいずれか１項に記載の熱伝達要素
    。 Ｚ　熱貯蔵能力を高めるために包含される物質が包鞘粒
    子の形で要素ｉこ包含される特許請求の範囲第１項、第
    ２項、第３項、第４項、第５項、第６項のいずれか１項
    に記載の熱伝達要素。
JP57097886A 1982-04-16 1982-06-09 蓄熱式熱交換のための熱伝達要素 Pending JPS58182088A (ja)

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