JPS6124996A - セラミツクス製熱交換器 - Google Patents
セラミツクス製熱交換器Info
- Publication number
- JPS6124996A JPS6124996A JP14517684A JP14517684A JPS6124996A JP S6124996 A JPS6124996 A JP S6124996A JP 14517684 A JP14517684 A JP 14517684A JP 14517684 A JP14517684 A JP 14517684A JP S6124996 A JPS6124996 A JP S6124996A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ceramics
- penetrating holes
- heat exchanger
- ceramic
- string
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F21/00—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
- F28F21/04—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of ceramic; of concrete; of natural stone
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は高温の排ガスからの熱回収を効率良く行うこと
ができる大型のセラミックス製熱交換器に関するもので
ある。
ができる大型のセラミックス製熱交換器に関するもので
ある。
（従来の技術）
各種工業炉等から排出される排ガスからの熱回収は省エ
ネルギーの観点から広く行われているところであり、特
に高温の排ガスからの熱回収用として耐熱性に優れたセ
ラミックス製の熱交換器が開発されている。このような
セラミックス製熱交換器の多くは内部に隔壁を介して加
熱流体流路と被加熱流体流路とが形成されたセラミック
ス製の熱交換体を用いたものであるが、セラミックス製
造技術上の制限から大型の熱交換体を一体に製造するこ
とができぬため、止むを得ず小型の熱交換体を接合面に
アスベスト板等のシール材を介在させて接合したものが
用いられていた。
ネルギーの観点から広く行われているところであり、特
に高温の排ガスからの熱回収用として耐熱性に優れたセ
ラミックス製の熱交換器が開発されている。このような
セラミックス製熱交換器の多くは内部に隔壁を介して加
熱流体流路と被加熱流体流路とが形成されたセラミック
ス製の熱交換体を用いたものであるが、セラミックス製
造技術上の制限から大型の熱交換体を一体に製造するこ
とができぬため、止むを得ず小型の熱交換体を接合面に
アスベスト板等のシール材を介在させて接合したものが
用いられていた。
（発明が解決しようとする問題点）
ところがこのような従来のセラミックス製熱交換器は、
アスベスト板の耐熱限界を超える８００℃以上の温度条
件下では使用できないうえ、セラミックス製の熱交換体
の表面に凹凸があるために接合面を完全にシールするこ
とが不可能であり、５％以上のガスリークを生じて高い
熱交換効率を得ることができないものであった。従って
、８００℃以上の高温で使用でき、ガスリークが少なく
高い熱交換効率を達成できるセラミックス製熱交換器が
求められていた。
アスベスト板の耐熱限界を超える８００℃以上の温度条
件下では使用できないうえ、セラミックス製の熱交換体
の表面に凹凸があるために接合面を完全にシールするこ
とが不可能であり、５％以上のガスリークを生じて高い
熱交換効率を得ることができないものであった。従って
、８００℃以上の高温で使用でき、ガスリークが少なく
高い熱交換効率を達成できるセラミックス製熱交換器が
求められていた。
（問題点を解決するための手段）
本発明はこのような従来の問題点を解決するために完成
されたものであり、内部に加熱流体流路と被加熱流体流
路とが形成されたセラミックス製の熱交換体の複数個を
、互いの接合面間に未焼成セラミックス質からなる紐状
シール材を介在させてケーシング内に配設したことを特
徴とするものである。
されたものであり、内部に加熱流体流路と被加熱流体流
路とが形成されたセラミックス製の熱交換体の複数個を
、互いの接合面間に未焼成セラミックス質からなる紐状
シール材を介在させてケーシング内に配設したことを特
徴とするものである。
（実施例）
次に本発明を図示の実施例について詳細に説明すれば、
（１）は対向する両側面及び下面に開口部を有する金属
製のケーシングであり、（２）は該ケーシングｆｌｌ内
に配設された複数個のセラミックス製の熱交換体である
。各熱交換体イ２）は第２図に拡大して示すように、押
出し成形法等により成形された断面多角形のセラミック
ス質のハニカム構造体の貫通孔の端面を一列置きに好ま
しくは同質のセラミックス質で封孔したうえ、この封孔
された貫通孔を該貫通孔の軸線に垂直な側面方向から穿
孔して幅広の貫通孔を形成したものである。この幅広の
貫通孔は加熱流体流路（３）となり、封孔されていない
貫通孔はこれに直交する被加熱流体流路（４）として用
いられるものである。前述したように、このようなセラ
ミックス製の熱交換体（２）は製造技術上の制限から大
型のものを一体に製造できぬため、その複数個を加熱流
体流路（３）が開孔する接合面（５）、（５）間の周縁
部に未焼成セラミックス質からなる紐状シール材（６）
を環状に介在させてケーシング（１）内に配設して所要
の大きさとする。紐状シール材（６）は加熱流体流路（
３）が開孔しているため幅が狭（なっている熱交換体（
２）の接合面（５）の周縁部をシールするに適したもの
であり、未焼成セラミックス質の芯材（７）を断面Ｕ字
状のセラミックス繊維体（８）で包んだものとすること
が好ましい。芯材（７）は磁器、アルミナ、ムライト、
コージライト、５ｉＣ１Ｓ １ ｚ Ｎ ４等の熱交換
器の使用温度条件下で固化する性質を有する任意の未焼
成セラミックス質を使用でき、熱交換体（２）と同材質
とすることが熱膨張率が等しい等の理由により最も好ま
しいものである。セラミックス繊維体（８）は芯材（７
）と熱交換体（２）との間に適度の弾力性を与えること
によりガスリークを更に低下させるためのものであり、
熱交換器の使用条件によりセラミックス繊維やガラス繊
維等を適宜選択して使用するものである。このような紐
状シール材（６）は第１図に示すように熱交換体（２）
相互の接合面（５）の周縁部に環状に配置されるほか、
熱交換体（２）とケーシングｆｉｌとの接合面にも配置
してもよい。
（１）は対向する両側面及び下面に開口部を有する金属
製のケーシングであり、（２）は該ケーシングｆｌｌ内
に配設された複数個のセラミックス製の熱交換体である
。各熱交換体イ２）は第２図に拡大して示すように、押
出し成形法等により成形された断面多角形のセラミック
ス質のハニカム構造体の貫通孔の端面を一列置きに好ま
しくは同質のセラミックス質で封孔したうえ、この封孔
された貫通孔を該貫通孔の軸線に垂直な側面方向から穿
孔して幅広の貫通孔を形成したものである。この幅広の
貫通孔は加熱流体流路（３）となり、封孔されていない
貫通孔はこれに直交する被加熱流体流路（４）として用
いられるものである。前述したように、このようなセラ
ミックス製の熱交換体（２）は製造技術上の制限から大
型のものを一体に製造できぬため、その複数個を加熱流
体流路（３）が開孔する接合面（５）、（５）間の周縁
部に未焼成セラミックス質からなる紐状シール材（６）
を環状に介在させてケーシング（１）内に配設して所要
の大きさとする。紐状シール材（６）は加熱流体流路（
３）が開孔しているため幅が狭（なっている熱交換体（
２）の接合面（５）の周縁部をシールするに適したもの
であり、未焼成セラミックス質の芯材（７）を断面Ｕ字
状のセラミックス繊維体（８）で包んだものとすること
が好ましい。芯材（７）は磁器、アルミナ、ムライト、
コージライト、５ｉＣ１Ｓ １ ｚ Ｎ ４等の熱交換
器の使用温度条件下で固化する性質を有する任意の未焼
成セラミックス質を使用でき、熱交換体（２）と同材質
とすることが熱膨張率が等しい等の理由により最も好ま
しいものである。セラミックス繊維体（８）は芯材（７
）と熱交換体（２）との間に適度の弾力性を与えること
によりガスリークを更に低下させるためのものであり、
熱交換器の使用条件によりセラミックス繊維やガラス繊
維等を適宜選択して使用するものである。このような紐
状シール材（６）は第１図に示すように熱交換体（２）
相互の接合面（５）の周縁部に環状に配置されるほか、
熱交換体（２）とケーシングｆｉｌとの接合面にも配置
してもよい。
（作用）
このように構成されたものは、例えばケーシング（１）
の側面から高温の排ガスを内部に送り込むとともに下面
から空気のような被加熱流体をケーシング（１）内に送
り込めば、排ガスはケーシング（１）内の熱交換体（２
）の加熱流体流路（３）を貫流しつつ同一の熱交換体（
２）の被加熱流体流路（４）内を貫流する被加熱流体を
加熱することは従来のものと同様である。しかし、本発
明の熱交換器は熱交換体（２）の接合面（５）、（５）
間に介在している紐状シール材（６）が未焼成セラミッ
クス質からなるため８００℃をはるかに越える高温に耐
え、また、組立時においては紐状シール材（６）が可塑
性を有するうえ、紐状シール材（６）は板状シール材よ
りも変形し易いので接合面（５）によくなじんで変形し
、接合面（５）と紐状シール材（６）との接触部全体に
均一なシール圧を発生さ廿てガスリークをよく防止する
ものである。即ち、熱交換体（２）の内部を１００１０
０Ｏの空気で満して接合面（５）からのリーク量を実測
したところ、従来のアスベスト板からなるシール材を用
いたも１′ のは７．５Ｎｎ？／Ｈでリーク率が５％であったのに対
して本実施例のもののリーク率はわずかに０．６％であ
り、リーク率が大幅に減少したことが確認された。この
ような未焼成セラミックス質からなる紐状シール材（６
）は使用時の高温により仮焼状態となって固化するがシ
ール効果は何隻変化することはなく、リーク率の減少に
より熱交換効率は数％の向上を見た。なお、以上の説明
ではハニカム構造体の幅広の貫通孔を加熱、流体流路（
３）とし、封孔されていない貫通孔を被加熱流体流路（
４）としたが、両者を逆にしてもよいことは言う、まで
もない（発明の効果） 本発明は以上の説明からも明らかなように８００℃以上
の高温で使用できるものであり、また、ガスリークを大
幅に減少させて熱交換効率を向上させることができたも
のである。更に本発明はガスリーク防止のために接触面
に大きいシール圧を与えても紐状シール材の可塑性によ
ってシール圧が均等に分散されるので従来のように局部
的に高い圧力が生じて熱交換体が破損することがなく、
また、セラミックス製の熱交換体をガスリークをほとん
ど生ずることなく接合することができるので任意の大き
さの熱交換器を製造することができる利点をも有するも
のである。よって、本発明は従来のこの種のセラミック
ス製の熱交換器の問題点を解決したものとして、産業の
発展に寄与するところ極めて大なものである。
の側面から高温の排ガスを内部に送り込むとともに下面
から空気のような被加熱流体をケーシング（１）内に送
り込めば、排ガスはケーシング（１）内の熱交換体（２
）の加熱流体流路（３）を貫流しつつ同一の熱交換体（
２）の被加熱流体流路（４）内を貫流する被加熱流体を
加熱することは従来のものと同様である。しかし、本発
明の熱交換器は熱交換体（２）の接合面（５）、（５）
間に介在している紐状シール材（６）が未焼成セラミッ
クス質からなるため８００℃をはるかに越える高温に耐
え、また、組立時においては紐状シール材（６）が可塑
性を有するうえ、紐状シール材（６）は板状シール材よ
りも変形し易いので接合面（５）によくなじんで変形し
、接合面（５）と紐状シール材（６）との接触部全体に
均一なシール圧を発生さ廿てガスリークをよく防止する
ものである。即ち、熱交換体（２）の内部を１００１０
０Ｏの空気で満して接合面（５）からのリーク量を実測
したところ、従来のアスベスト板からなるシール材を用
いたも１′ のは７．５Ｎｎ？／Ｈでリーク率が５％であったのに対
して本実施例のもののリーク率はわずかに０．６％であ
り、リーク率が大幅に減少したことが確認された。この
ような未焼成セラミックス質からなる紐状シール材（６
）は使用時の高温により仮焼状態となって固化するがシ
ール効果は何隻変化することはなく、リーク率の減少に
より熱交換効率は数％の向上を見た。なお、以上の説明
ではハニカム構造体の幅広の貫通孔を加熱、流体流路（
３）とし、封孔されていない貫通孔を被加熱流体流路（
４）としたが、両者を逆にしてもよいことは言う、まで
もない（発明の効果） 本発明は以上の説明からも明らかなように８００℃以上
の高温で使用できるものであり、また、ガスリークを大
幅に減少させて熱交換効率を向上させることができたも
のである。更に本発明はガスリーク防止のために接触面
に大きいシール圧を与えても紐状シール材の可塑性によ
ってシール圧が均等に分散されるので従来のように局部
的に高い圧力が生じて熱交換体が破損することがなく、
また、セラミックス製の熱交換体をガスリークをほとん
ど生ずることなく接合することができるので任意の大き
さの熱交換器を製造することができる利点をも有するも
のである。よって、本発明は従来のこの種のセラミック
ス製の熱交換器の問題点を解決したものとして、産業の
発展に寄与するところ極めて大なものである。
第１図は本発明の一部切欠斜視図、第２図は要部の一部
切欠斜視図である。 （１）二ケーシング、（２）：熱交換体、（３）：加熱
流体流路、（４）：被加熱流体流路、（５）：接合面、
（６）：紐状シール材、（７）：芯材、（８）：セラミ
ソクス繊維体。 第２図
切欠斜視図である。 （１）二ケーシング、（２）：熱交換体、（３）：加熱
流体流路、（４）：被加熱流体流路、（５）：接合面、
（６）：紐状シール材、（７）：芯材、（８）：セラミ
ソクス繊維体。 第２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、内部に加熱流体流路（３）と被加熱流体流路（４）
とが形成されたセラミックス製の熱交換体（２）の複数
個を、互いの接合面（５）、（５）間に未焼成セラミッ
クス質からなる紐状シール材（６）を介在させてケーシ
ング（１）内に配設したことを特徴とするセラミックス
製熱交換器。 ２、紐状シール材（６）が未焼成セラミックス質の芯材
（７）をセラミックス繊維体（８）で包んだものである
特許請求の範囲第１項記載のセラミックス製熱交換器。 ３、熱交換体（２）が直交流型のものである特許請求の
範囲第１項または第２項記載のセラミックス製熱交換器
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14517684A JPS6124996A (ja) | 1984-07-12 | 1984-07-12 | セラミツクス製熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14517684A JPS6124996A (ja) | 1984-07-12 | 1984-07-12 | セラミツクス製熱交換器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6124996A true JPS6124996A (ja) | 1986-02-03 |
| JPS6360319B2 JPS6360319B2 (ja) | 1988-11-24 |
Family
ID=15379188
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14517684A Granted JPS6124996A (ja) | 1984-07-12 | 1984-07-12 | セラミツクス製熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6124996A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019074263A (ja) * | 2017-10-17 | 2019-05-16 | イビデン株式会社 | 熱交換器 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010271031A (ja) | 2009-04-23 | 2010-12-02 | Ngk Insulators Ltd | セラミックス熱交換器、及びその製造方法 |
| WO2011071161A1 (ja) | 2009-12-11 | 2011-06-16 | 日本碍子株式会社 | 熱交換器 |
| CN103443574B (zh) | 2011-03-29 | 2016-11-09 | 日本碍子株式会社 | 热交换部件以及热交换器 |
| JP6006204B2 (ja) | 2011-06-10 | 2016-10-12 | 日本碍子株式会社 | 熱交換部材、その製造方法、及び熱交換器 |
-
1984
- 1984-07-12 JP JP14517684A patent/JPS6124996A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019074263A (ja) * | 2017-10-17 | 2019-05-16 | イビデン株式会社 | 熱交換器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6360319B2 (ja) | 1988-11-24 |
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