JPS6124997A - セラミツクス製熱交換体 - Google Patents
セラミツクス製熱交換体Info
- Publication number
- JPS6124997A JPS6124997A JP14517784A JP14517784A JPS6124997A JP S6124997 A JPS6124997 A JP S6124997A JP 14517784 A JP14517784 A JP 14517784A JP 14517784 A JP14517784 A JP 14517784A JP S6124997 A JPS6124997 A JP S6124997A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flow paths
- fluid flow
- main body
- heated
- multitude
- 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.)
- Pending
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
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と水その他の液体との間に熱交換
を行わせるに好適なセラミックス製熱交゛換体に関する
ものである。
を行わせるに好適なセラミックス製熱交゛換体に関する
ものである。
（従来の技術）
８００℃を越える高温の排ガスからの熱回収には従来か
ら耐熱性及び耐食性に優れたセラミックス製熱交換体が
用いられており、その代表的なものは特開昭５５−３５
８９７号公報に示されるように片面に多数の凹溝を備え
たセラミックス製の板状体を該凹溝を直交させて交互に
積層し、各凹溝を加熱流体流路と被加熱流体流路とした
ものである。
ら耐熱性及び耐食性に優れたセラミックス製熱交換体が
用いられており、その代表的なものは特開昭５５−３５
８９７号公報に示されるように片面に多数の凹溝を備え
たセラミックス製の板状体を該凹溝を直交させて交互に
積層し、各凹溝を加熱流体流路と被加熱流体流路とした
ものである。
（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体は加
熱流体が内燃機関の排ガスであるような場合には加熱流
体流路が狭いためにダスト等により目詰りし易く、また
被加熱流体が水等の液体である場合には吸水性のあるセ
ラミックス質に浸透した被加熱流体が蒸発して蒸発熱を
奪うために熱効率が低下するうえ、吸水した隔壁部が高
温の排ガスに接して熱応力による破壊を生じ易い欠点が
あった。従って、高温の排ガスと水等の液体との間に効
率良く熱交換を行わせることができるセラミックス製熱
交換体が求められていた。
熱流体が内燃機関の排ガスであるような場合には加熱流
体流路が狭いためにダスト等により目詰りし易く、また
被加熱流体が水等の液体である場合には吸水性のあるセ
ラミックス質に浸透した被加熱流体が蒸発して蒸発熱を
奪うために熱効率が低下するうえ、吸水した隔壁部が高
温の排ガスに接して熱応力による破壊を生じ易い欠点が
あった。従って、高温の排ガスと水等の液体との間に効
率良く熱交換を行わせることができるセラミックス製熱
交換体が求められていた。
（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、セラミックス製の主体に加熱流体流
路を一側面から他側面にわたり一定の間隔をおいて多数
配設するとともに各加熱流体流路間において主体の一端
面から他端面にわたり多数の貫通孔を並設して前記加熱
流体流路間にその軸線方向と直交する方向に延びる多数
の独立した被加熱流体流路を形成したことを特徴とする
ものである。
されたものであり、セラミックス製の主体に加熱流体流
路を一側面から他側面にわたり一定の間隔をおいて多数
配設するとともに各加熱流体流路間において主体の一端
面から他端面にわたり多数の貫通孔を並設して前記加熱
流体流路間にその軸線方向と直交する方向に延びる多数
の独立した被加熱流体流路を形成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）はアルミナ、ムライト、コージライト等の耐熱性
及び耐食性に優れたセラミックスよりなる直方体状の主
体であり、該セラミックス製の主体（１）には好ましく
は開口形状が扁平長方形状の加熱流体流路（４）を一側
面から他側面にわたり一定の間隔をおいて多数配設する
とともに各加熱流体流路（４）、（４）間において該主
体ｆｌ）の一端面から他端面にわたり多数の貫通孔を並
設して前記加熱流体流路（４）、（４）間にその軸線方
向と直交する方向に延びる多数の独立した被加熱流体流
路（３）を隔壁（２）により区画して形成しである。な
お、前記加熱流体流路（４）の開口形状は長辺側を前記
被加熱流体流路（３）の全長より若干短くするとともに
短辺側を該被加熱流体流路（３）の口径と略等しくした
ものとしている。また、本実施例ではセラミックス製の
主体（１）はプレス成形法又は押出成形法により成形さ
れた断面４角形のハニカム構造体からなるものであり、
その貫通孔の上下両端面を一列置きに好ましくは同質の
封孔部材（１ａ）で封孔し、封孔されない各貫通孔を被
加熱流体流路（３）とする一方、この封孔された貫通孔
の部分をこれを直角方向から穿孔して加熱流体流路（４
）としたものである。さらに、前記したようなセラミッ
クス製の主体（１１は材質によってはそのままでは吸水
性を有するので、流体不浸透性のセラミックスを使用す
る場合以外はその少なくとも被加熱流体流路（３）に面
する隔壁（２）の部分に流体不浸透性コーティング層（
５）がコーティングされる。この流体不浸透性コーティ
ング層（５）は例えば釉薬等のセラミックス系のコーテ
ィング層、メッキ等の金属系のコーティング層、プラス
チックス系のコーティング層等であり、図示のように被
加熱流体流路（３）の内表面のみに形成してもよく、あ
るいはセラミックス製の主体（１）全体にこれらのコー
テイング液を含浸させることにより全表面に形成しても
よい。
（１）はアルミナ、ムライト、コージライト等の耐熱性
及び耐食性に優れたセラミックスよりなる直方体状の主
体であり、該セラミックス製の主体（１）には好ましく
は開口形状が扁平長方形状の加熱流体流路（４）を一側
面から他側面にわたり一定の間隔をおいて多数配設する
とともに各加熱流体流路（４）、（４）間において該主
体ｆｌ）の一端面から他端面にわたり多数の貫通孔を並
設して前記加熱流体流路（４）、（４）間にその軸線方
向と直交する方向に延びる多数の独立した被加熱流体流
路（３）を隔壁（２）により区画して形成しである。な
お、前記加熱流体流路（４）の開口形状は長辺側を前記
被加熱流体流路（３）の全長より若干短くするとともに
短辺側を該被加熱流体流路（３）の口径と略等しくした
ものとしている。また、本実施例ではセラミックス製の
主体（１）はプレス成形法又は押出成形法により成形さ
れた断面４角形のハニカム構造体からなるものであり、
その貫通孔の上下両端面を一列置きに好ましくは同質の
封孔部材（１ａ）で封孔し、封孔されない各貫通孔を被
加熱流体流路（３）とする一方、この封孔された貫通孔
の部分をこれを直角方向から穿孔して加熱流体流路（４
）としたものである。さらに、前記したようなセラミッ
クス製の主体（１１は材質によってはそのままでは吸水
性を有するので、流体不浸透性のセラミックスを使用す
る場合以外はその少なくとも被加熱流体流路（３）に面
する隔壁（２）の部分に流体不浸透性コーティング層（
５）がコーティングされる。この流体不浸透性コーティ
ング層（５）は例えば釉薬等のセラミックス系のコーテ
ィング層、メッキ等の金属系のコーティング層、プラス
チックス系のコーティング層等であり、図示のように被
加熱流体流路（３）の内表面のみに形成してもよく、あ
るいはセラミックス製の主体（１）全体にこれらのコー
テイング液を含浸させることにより全表面に形成しても
よい。
（作用）
このように構成されたものは、第２図に示すようにセラ
ミックス製の主体（１）の例えば開口形状が扁平長方形
状をした加熱流体流路（４）の開口面（６）、（６）に
入口ヘッダー（７）及び出ロヘソダー（８）を取付け、
入口ヘッダー（７）を内燃機関（９）の排気口に接続し
たうえで全体を水槽α０）中に浸漬して使用すれば、内
燃機関（９）から排出される８００℃以上の高温の排ガ
スは開口形状が扁平長方形状をした加熱流体流路（４）
を出ロヘソグー（８）に向かって貫流し、一方被加熱流
体である水槽（ＩＩ内の水は各加熱流体流路（４）、（
４）間においてセラミックス製の主体（１１に該加熱流
体流路（４）の軸線方向と直交する方向に延びて多数形
成された多数の平行な独立した被加熱流体流路（３）を
通過する間に隔壁（２）を通じて排ガスにより加熱され
るものであり、このようなシステムは内燃機関（９）に
より家庭用の発電機を回転させて自家発電を行わせると
ともに、排ガスから回収された熱による温水を各部屋に
供給して給湯及び暖房を行わせるいわゆる内燃機関によ
るセントラルヒーティング等に好適なもので、このよう
なセラミックス製熱交換体は８００℃以上の高温でしか
も腐食成分を含む排ガスに接しても損傷することがなく
、また、加熱流体流路（４）は開口形状が扁平長方形状
でダスト等による目詰まりが生じにくいうえ、加熱流体
流路（４）は被加熱流体流路（３）の流体列間にこれと
直交方向に多数列配設されたものであるから、十分大き
い伝熱面積が得られ、優れた熱女換率を達成することが
できるものである。更にまた、被加熱流体流路（３）は
隔壁（２）により区画された多数の貫通孔からなるもの
であるから全体の機械的強度は大きく、しかも、セラミ
ックス製の主体（１１の少なくとも被加熱流体流路（３
）に面する部分を流体不浸透性コーティング層（５）等
によって流体不浸透性とすることで被加熱流体がセラミ
ックス製の主体ｆｉｌに浸透することを防止するので、
浸透による熱効率の低下及び熱破損が防止されることと
なる。なお、第２図に示す実施例では被加熱流体は自然
対流により被加熱流体流路（３）中を貫流するのである
が、強制的な循環を生じさせてもよいことは勿論である
。
ミックス製の主体（１）の例えば開口形状が扁平長方形
状をした加熱流体流路（４）の開口面（６）、（６）に
入口ヘッダー（７）及び出ロヘソダー（８）を取付け、
入口ヘッダー（７）を内燃機関（９）の排気口に接続し
たうえで全体を水槽α０）中に浸漬して使用すれば、内
燃機関（９）から排出される８００℃以上の高温の排ガ
スは開口形状が扁平長方形状をした加熱流体流路（４）
を出ロヘソグー（８）に向かって貫流し、一方被加熱流
体である水槽（ＩＩ内の水は各加熱流体流路（４）、（
４）間においてセラミックス製の主体（１１に該加熱流
体流路（４）の軸線方向と直交する方向に延びて多数形
成された多数の平行な独立した被加熱流体流路（３）を
通過する間に隔壁（２）を通じて排ガスにより加熱され
るものであり、このようなシステムは内燃機関（９）に
より家庭用の発電機を回転させて自家発電を行わせると
ともに、排ガスから回収された熱による温水を各部屋に
供給して給湯及び暖房を行わせるいわゆる内燃機関によ
るセントラルヒーティング等に好適なもので、このよう
なセラミックス製熱交換体は８００℃以上の高温でしか
も腐食成分を含む排ガスに接しても損傷することがなく
、また、加熱流体流路（４）は開口形状が扁平長方形状
でダスト等による目詰まりが生じにくいうえ、加熱流体
流路（４）は被加熱流体流路（３）の流体列間にこれと
直交方向に多数列配設されたものであるから、十分大き
い伝熱面積が得られ、優れた熱女換率を達成することが
できるものである。更にまた、被加熱流体流路（３）は
隔壁（２）により区画された多数の貫通孔からなるもの
であるから全体の機械的強度は大きく、しかも、セラミ
ックス製の主体（１１の少なくとも被加熱流体流路（３
）に面する部分を流体不浸透性コーティング層（５）等
によって流体不浸透性とすることで被加熱流体がセラミ
ックス製の主体ｆｉｌに浸透することを防止するので、
浸透による熱効率の低下及び熱破損が防止されることと
なる。なお、第２図に示す実施例では被加熱流体は自然
対流により被加熱流体流路（３）中を貫流するのである
が、強制的な循環を生じさせてもよいことは勿論である
。
（発明の効果）
本発明は以上の説明からも明らかなように、高温の排ガ
スと水等の液体との間に熱効率良く熱交換を行わせるこ
とができるものであり、排ガス中のダストによる目詰り
や腐食の発生がなく、被加熱流体の浸透による熱効率の
低下や破損の虞れもないもので、従来のセラミックス製
熱交換体の問題点を解決したものとして産業の発展に寄
与するところは極めて大きいものである。
スと水等の液体との間に熱効率良く熱交換を行わせるこ
とができるものであり、排ガス中のダストによる目詰り
や腐食の発生がなく、被加熱流体の浸透による熱効率の
低下や破損の虞れもないもので、従来のセラミックス製
熱交換体の問題点を解決したものとして産業の発展に寄
与するところは極めて大きいものである。
第１図は本発明の実施例を示す一部切欠斜視図、第２図
はその使用状態を示す一部切欠正面図である。 （ｌ）：セラミックス製の主体、（２）：隔壁、（３）
：被加熱流体流路、（４）：加熱流体流路、（５）：流
体不浸透性コーティング層。
はその使用状態を示す一部切欠正面図である。 （ｌ）：セラミックス製の主体、（２）：隔壁、（３）
：被加熱流体流路、（４）：加熱流体流路、（５）：流
体不浸透性コーティング層。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、セラミックス製の主体（１）に加熱流体流路（４）
を一側面から他側面にわたり一定の間隔をおいて多数配
設するとともに各加熱流体流路（４）、（４）間におい
て該主体（１）の一端面から他端面にわたり多数の貫通
孔を並設して前記加熱流体流路（４）、（４）間にその
軸線方向と直交する方向に延びる多数の独立した被加熱
流体流路（３）を形成したことを特徴とするセラミック
ス製熱交換体。 ２、主体（１）の少なくとも独立した被加熱流体流路（
３）を金属系、セラミックス系またはプラスチックス系
の流体不浸透性コーティング層（５）のコーティングさ
れた隔壁（２）により区画されたものとした特許請求の
範囲第１項記載のセラミックス製熱交換体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14517784A JPS6124997A (ja) | 1984-07-12 | 1984-07-12 | セラミツクス製熱交換体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14517784A JPS6124997A (ja) | 1984-07-12 | 1984-07-12 | セラミツクス製熱交換体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6124997A true JPS6124997A (ja) | 1986-02-03 |
Family
ID=15379209
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14517784A Pending JPS6124997A (ja) | 1984-07-12 | 1984-07-12 | セラミツクス製熱交換体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6124997A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2246539A2 (en) | 2009-04-23 | 2010-11-03 | NGK Insulators, Ltd. | Ceramics heat exchanger and production method thereof |
| WO2011071161A1 (ja) | 2009-12-11 | 2011-06-16 | 日本碍子株式会社 | 熱交換器 |
| WO2012043758A1 (ja) | 2010-09-29 | 2012-04-05 | 日本碍子株式会社 | 熱交換部材 |
| JP2012189229A (ja) * | 2011-03-08 | 2012-10-04 | Ngk Insulators Ltd | 熱交換部材 |
| WO2012133405A1 (ja) | 2011-03-29 | 2012-10-04 | 日本碍子株式会社 | 熱交換部材、および熱交換器 |
| WO2012169622A1 (ja) | 2011-06-10 | 2012-12-13 | 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 |
| WO2013002395A1 (ja) | 2011-06-30 | 2013-01-03 | 日本碍子株式会社 | 熱交換部材 |
| WO2015068783A1 (ja) * | 2013-11-06 | 2015-05-14 | イビデン株式会社 | 熱交換器 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5076109A (ja) * | 1973-06-14 | 1975-06-21 |
-
1984
- 1984-07-12 JP JP14517784A patent/JPS6124997A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5076109A (ja) * | 1973-06-14 | 1975-06-21 |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2246539A3 (en) * | 2009-04-23 | 2010-11-10 | NGK Insulators, Ltd. | Ceramics heat exchanger and production method thereof |
| EP2246539A2 (en) | 2009-04-23 | 2010-11-03 | NGK Insulators, Ltd. | Ceramics heat exchanger and production method thereof |
| JP5758811B2 (ja) * | 2009-12-11 | 2015-08-05 | 日本碍子株式会社 | 熱交換器 |
| WO2011071161A1 (ja) | 2009-12-11 | 2011-06-16 | 日本碍子株式会社 | 熱交換器 |
| US9534856B2 (en) | 2009-12-11 | 2017-01-03 | Ngk Insulators, Ltd. | Heat exchanger |
| JP5819838B2 (ja) * | 2010-09-29 | 2015-11-24 | 日本碍子株式会社 | 熱交換部材 |
| JPWO2012043758A1 (ja) * | 2010-09-29 | 2014-02-24 | 日本碍子株式会社 | 熱交換部材 |
| WO2012043758A1 (ja) | 2010-09-29 | 2012-04-05 | 日本碍子株式会社 | 熱交換部材 |
| JP2012189229A (ja) * | 2011-03-08 | 2012-10-04 | Ngk Insulators Ltd | 熱交換部材 |
| WO2012133405A1 (ja) | 2011-03-29 | 2012-10-04 | 日本碍子株式会社 | 熱交換部材、および熱交換器 |
| WO2012169622A1 (ja) | 2011-06-10 | 2012-12-13 | 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 |
| US10527369B2 (en) | 2011-06-10 | 2020-01-07 | Ngk Insulators, Ltd. | Heat exchanger element, manufacturing method therefor, and heat exchanger |
| WO2013002395A1 (ja) | 2011-06-30 | 2013-01-03 | 日本碍子株式会社 | 熱交換部材 |
| JPWO2013002395A1 (ja) * | 2011-06-30 | 2015-02-23 | 日本碍子株式会社 | 熱交換部材 |
| US10619938B2 (en) | 2011-06-30 | 2020-04-14 | Ngk Insulators, Ltd. | Heat exchange member |
| WO2015068783A1 (ja) * | 2013-11-06 | 2015-05-14 | イビデン株式会社 | 熱交換器 |
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