JPS599189Y2 - 熱交換器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、安価に製造できるにも拘らず耐熱度の高く、
耐阪性のすぐれた熱交換器に関する。

ガス体とガス体との間の熱交換は、液体の場合に比べ著
るしく熱伝達が悪く、伝熱熱量に比して非常に大きな伝
熱面積を必要とし、市販品としてステンレス、アルミニ
ウム製のヒートパイプとかプレート式熱交換器があるが
、金属製であり加工度も高いので一般に高価である。

また、これら金属は硫黄酸化物とか塩化水素などには耐
食性が乏しいので、そのようなガスの熱交換には高価な
チタン、ハステロイ、カーボンなどを使用しなければな
らない。

プラスチック又は一般に耐食性に富むが、耐熱性に乏し
く、最も耐熱性の高い四弗化エチレン樹脂でも、実使用
温度はせいぜい２００〜２５０℃まででそれ以上の高温
ガスに適用することはできない。

本考案は、このような問題に対処して為されたものであ
って、熱交換器の材質としてアスベスト紙を用い、その
強度と耐熱性、耐食性の不足を無機バインダの含浸によ
って増強させたものである。

即ち、本考案熱交換器は第１図に示したように、間隔を
おいて、二段以上に積層されたアスベスト紙製の方形の
平板３を、段ごとに直交する方向のフィンもしくは波板
４に結合したことにより、各段ごとに符Ａ−Ａ’，Ｂ−
Ｂ’で示されるガス通路を形或させたものである直方体
を含む方形の構造体１が、第２図に示したような同しく
アスベスト紙の平板３′のフィンまたは波板４′とを交
互に結合させた積層板体２製の、第３〜４図に示したよ
うな殻体５内に固装され、その側面に該殻体が内包する
前記構造体の直交する通路Ａ−Ａ’，Ｂ−Ｂ’に熱交換
用ガスを導通するための入口６，７と、出口６’，７’
とを備えたものであって、上記構造体１ならびにこれと
一体に結合されている前記殻体５の全体が、無機バイン
ダによって含浸補強されたものである。

こ・に使用されるアスベスト紙とは、アスベスト繊維を
パルプ、有機バインダー等と共に抄紙したものであって
厚さ約０．１〜Ｑ．５ｍｍ程度のもの、例えば十条製紙
（株）製、商品名アスパールが挙げられる。

このようなアスベスト紙の方形の平板３と、同じ材質の
波板４とを積層結合させるには、段ボール製造に使用せ
られる製段機例えばコルゲートマシンが利用される。

一枚の平板３と一枚の波板４の結合物から、本考案に係
る構造体１を製造するには、熱交換器として所要なタテ
、ヨコ寸法の上記結合物を所要夕カサになるまで波板方
向を交互に直角方向にさせて接着剤で貼りつけて行けば
よい。

本考案に使用する波板としては、フルート径２ｍｍ前後
、ピッチ３．５ｍｍ前後のものが適当とされる。

このようにして製造した構造体の大きさを例示すればタ
テ４００ Ｘヨコ４００×夕カサ１０００ ｍｍである
。

波板にかえて、同じくアスベスト紙製のフィン即ち帯状
物を用いて平板相互間を接着結合することもできる。

また、高温側流体と低温側流体の流量に差がある時は、
夫々のフルート径は異ってもよく、又、数段ごとに１段
直交に貼り合わすこともできる。

既述した殻体５に使用する積層板体２も、構造体１と同
様にして製作せられるが、それ自体は殻体の素材であっ
て、ガス通路であることを要しないから、波板ないしフ
ィンの方向は必ずしも直交させたものであることを要し
ない。

したがって第３図および後述する第５図においては殼体
５の断面部分に現われるべき積層板の積層形状の図示は
省略してある。

第３図においては、殻体５による構造体１の内包は、構
造体１の内表面が、構造体の外表面に密着して、これを
覆う外包であるから、ガス出入口６，６’，７．７’は
六面体である構造体の上・下２面を除く４側面に当接し
て設けられているが、他の実施態様である第５図の場合
は、殼体５は長方体状の函体であって、構造体１はその
４側面が殼体の４つの内側面に密着しないで、４つの側
稜のみで殻体内に支承されている。

この場合ガス出入口は、第３，４図例示の場合４側壁に
１つづつ現われるのと異り、第６図に示したように殼体
の相対向する側壁にのみ現われるものである点が相違す
る。

しかも、矢符で示した通り、ガス通路の符Ａ−Ａ’，Ｂ
−Ｂ′およびガス人口６，７出口６’，７’の符は第４
図の場合と異らず、これら通路において温度の相違する
Ａ，Ｂ両ガスが、平板３一枚を隔て）熱交換するもので
あることは明瞭で゛ある。

なお図中符８は構造体１を殻体５に内包固装する止め金
具で、薄板を接合部に挿入する事により固定強度をます
とともにガスシール性を向上する。

以上詳述した構造の熱交換器は、上記止め金具を除いて
、すべてアスベスト紙で製作されているので、その強度
は必ずしも十分ではない。

そこで本考案にあっては、アスベスト紙に含まれる有機
バインダー等の有機物が高温時に揮散すると著るしく強
度が低下する為その全体が耐熱性の高い無機バインダに
よって増強される。

この無機バインダの典型例は固形分２０％の珪酸ソーダ
、２０％のシノカソ゛ノレないし５％のアノレミナソ゛
ノレで゛あって、流体の種類に応じて耐食性を高める為
に選定する事ができ、増強する方法は、前記熱交換器を
これらバインダ中に浸漬することにより、それら固形分
を含浸および付着させたのち、引き上げ風乾すればよい
。

この処理によって強度は３００％程度増加する。

なお、この処理に代うるに、予じめ使用するアスベスト
紙を無機バインダ中に浸漬処理しておいて用いることも
試みたが、その場合、アスベスト紙は製段機などにかけ
て賦形することの出来ないものとなっていた。

本考案熱交換器は、上記の通り構或されるところから、
むろん耐熱、耐食かつ軽量であり、構造体と殻体とが同
じ材質であるところから熱膨張熱収縮率に差がなく殼体
を金属製のものとした従来器のように固着部にズレを生
ずることはない。

なお、アスベスト紙を用いたことは本考案の著しい利点
で、コルゲート製段機を用いてＥ段で加工すれば段高１
．３ｍｍ程度とすることが出来るので、金属製の場合に
比し、単位当り伝熱面積を大きくでき、装置としてコン
パクトとすることができたのである。

本考案の熱交換器は、熱交換を行なう構造体と、これを
内包する殻体が両者共製段加工され、無機バインダを含
浸したアスベスト紙より構或されたものであって、この
ことは高温時の熱膨張が等しいことから、両者の接合部
分でズレを生ぜず、又殻体は、製段構造の為、軽量で強
度が高いと共に断熱に秀れており、さらに全接ガス部が
アスベストである為きわめて耐食性に富むという特長が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る構造体一例の斜視図、第２図は積
層板体一例の縦断面図、第３図は本考案熱交換器一例の
斜視図、第４図はそのＸ−Ｘ断面図、第５図は他の実施
例斜視図、第６図は、そのＹ−Ｙ断面図である。 １は構造体、２は積層板体、３，３′は平板、４，４′
は波板、５は殻体、６，７はガス人口６／，７／はガス
出口、８は止め金具。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 間隔をおいて二段以上に積層された方形の平板を、段ご
   とに直交する方向のフィンもしくは波板によって結合し
   たことにより、各段ごとに直交するガス通路を形或させ
   たものであるアスベスト紙製の構造体が、同じくアスベ
   スト紙の平板と、フィンもしくは波板とを交互に結合し
   た積層板体製の殻体内に固装され、該殻体には、その側
   面に、該殼体が内包する前記構造体の直交するガス通路
   において熱交換を行わせるための、少なくとも２個のガ
   ス入口と、少くとも２個のガス出口とを備えたものであ
   って、上記構造体ならびにこれと一体に結合されている
   前記殻体の全体が無機バインダによって含浸補強された
   ものであることを特徴とする熱交換器。