JP2015064132A - 張り合わせ流体熱交換装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】安価に大流量のガスや液体を加熱する小型の流体加熱冷却装置がなかった。【解決手段】プレス加工で屈曲させて流路溝を形成した第１の板に第２の板を接合させて気密の流路を形成して、流路に導入した流体が当該流路の壁と垂直に衝突することにより熱交換を行う。流路を構成する材料は金属板での導電性のプラスチクスでもよく、安価で小型軽量の熱交換装置が生産できる。【選択図】図３
Description
本発明は、流体を瞬時に加熱または冷却するための熱交換装置に関するものである。
熱交換装置として例えばガスを加熱する装置がある。一般によく用いられる機構は加熱したパイプにガスを通じて加熱する機構である。または、フィンのついたパイプに加熱流体を流し、そのフィンの間にガスを通じてガスを加熱する機構がある。
これらはガスだけでなく、液体の加熱や水の蒸気を作るときもよく使用される。ガスを加熱するのと反対にガスを冷却する装置も一般に同様の機構である。
この構造は一般的であり歴史があるが、装置は大きな容積を必要とする。その理由はパイプを流れる流体とパイプの熱交換の効率が低いからである。
この一般的な構造の熱交換効率を改善する機構が提案されている。その発明例を図１と図２に示した。
図１は衝突噴流という加熱機構を実現した一例の特許（再公表特許Ｗ０２００６／０３０５２６）の図を模式的に転写したものである。パイプを通過したガスが加熱した空洞円板にあたり円板と熱交換する。加熱のためのランプヒーターは示してない。
図２はガスが基体に衝突することにより効率よく熱交換を行う流路を基体表面に配置して加熱ガスを発生させる装置の特許の図（特許文献２：特願２００８−１６２３３２膜形成方法および膜形成装置の図５）を転写したものである。効率のよい熱交換構造の図２の従来例を本発明では利用する。
図２の熱交換を説明する。図２にはガスの流路の構造が示されている。流路はカーボンの基体の表面を切削して作られている。ガスの流速が増す狭い多数の縦溝流路が切削して作られる。この狭い流路を通過したガスは縦溝と直角に連通する横溝に高速で衝突して高温カーボンと高い効率で熱交換を行う。この熱交換が当該カーボン表面で衝突回数だけ繰り返して起こり、当該ガスは当該カーボンと略同じ温度に加熱される。
１００ＳＬＭの流量のガスが１ｃｍ□の断面を通過する速度は１６ｍ／秒と計算されるので、当該流路断面をもつ１０ｃｍ長の装置を通過するのに要する時間は０．０１秒以下である。即ち、瞬時にガスが加熱カーボンの温度に加熱される。図２が提供する構造は瞬時の熱交換を可能にする構造を与える。
ガスを瞬時に加熱して高温ガスを噴き出す装置の応用には、暖房や乾燥だけでなく、基板の上に塗布したさまざまの材料（金属や誘電体など）を加熱して焼成する工程がある。これらの発明は水などの液体の加熱にも有効である。
ガスを瞬時に冷却する装置の応用には、タービンからの水蒸気冷却、冷暖房機の冷媒冷却、ボイラーの排熱冷却利用などがある。冷媒の冷却は最近注目されている地熱発電では有望な応用である。
本発明はガスや液体の流体を瞬時に加熱を、または瞬時に冷却を効率よく行う装置に関する。
高い効率でガスを加熱する，または冷却する装置を安価に作りたい。即ち図２に示した流路構造の装置を安価に製造したい。図２に示した構造は基体材料表面の切削加工で作られる。切削が容易なとき切削コストは高くない。しかし、基体が金属など硬い材料のとき、１ｍｍや２ｍｍ、３ｍｍの幅で深さ２ｍｍ、３ｍｍ、５ｍｍと深くエンドミルで溝を加工するのは時間がかかり容易でない。この切削加工が製造コストの障害である。
図２の流路形成の加工が簡単になれば製造コストは安価にできる。安価になると熱交換装置の応用産業が広がる。
課題を解決する本発明の基本構造を図３に示す。流体（ガスや液体を総称する言葉）と効率よく熱交換を行う構造とその原理は特許文献２と同じである。
特許文献２の構造作製においては、熱交換を行うガスの流路を基体表面を切削して製作している。製作した表面構造の上に板材を押し当てて、気密の閉流路を形成している。
図３の構造は金型を使いプレス加工で溝を形成し、当該溝を流体の流路とする。流路となる溝構造を作製した流路板３０１と流路を気密に閉じるための密閉板３０２を接着した構造である。当該溝は流路板３０１の側面にて外側に向けて開口し一方向に長い横溝を所要の間隔を置いて板の他の一方向に複数段に形成してあり、隣合う当該横溝をそれに垂直な複数の縦溝で連通させつなげてあり、一方の端にある横溝に導入された流体が当該横溝と当該縦溝を経由して他の端にある横溝まで流れる流路が形成され、当該流路に導入した流体が当該流路の壁と垂直に衝突することにより熱交換を行い、当該流路の他の端の流体出口孔から流体が出される。流路構造を作製した流路板３０１は金型プレス加工で作られるので簡単に繰り返し製造できる。板の材質は鉄板やめっき鋼板、ステンレス板、アルミニューム板、真鍮板など様々に選ぶことができる。金属で流路板と密閉板を作るとき、これら２枚の板同士の接合は電気ウエルダー（接触面に大電流を流し両面を接着させる道具）を用いた接着や、電気溶接、アルゴン溶接、銀ロウ溶接、缶詰のような加締めで可能である。
流体の入口３０３、流体出口３０４はこの例では流路板３０１に接続したが、密閉板３０２に形成してもよい。
流路を構成する狭い縦溝をチャネル（記号ＣＨで表す）と呼ぶことにする。チャネルの幅は例えば２ｍｍで深さは２ｍｍ、長さは６ｍｍである。チャネルＣＨ１、ＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３、ＣＨ４、ＣＨ５、ＣＨ６の形は自由に設計してよい。その数も自由に設計できる。上記の複数のチャネルと直角に伸びて連結する横溝をタブ（記号Ｔで表す）と呼ぶことにする。チャネルを通過した流体はタブの壁に垂直に衝突する。タブの幅は例えば５ｍｍ、深さは５ｍｍ、長さは５ｃｍである。タブＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５の形や数は自由に設計できる。
流体入口３０３、流体出口３０４につながる横溝をバッファータブ３０５、バッファータブ３０６と呼ぶことにする。バッファータブの幅は例えば１５ｍｍ、深さは５ｍｍ、長さは５ｃｍである。これらのバッファータブの形は自由に設計できる。
図３（Ｂ）は図３（Ａ）のＸＸ断面図である。流路板３０１と密閉板３０２の接合を記号Ｗで示した。
図３（Ｃ）は、図３（Ａ）のＹＹ断面図である。流路板３０１と密閉板３０２の接合を記号Ｗで示した。チャネルＣＨで加速された流体３０７はタブの壁に勢いよく垂直に衝突して流路板３０１と熱交換を行う。流路板３０１と密閉板３０２を張り合わせた対を張り合わせ板、当該張り合わせ板を備えた熱交換器を張り合わせ熱交換装置と呼ぶことにする。張り合わせ板が加熱されて高温であると、流体３０７は加熱される。
流路板３０１、密閉板３０２が冷却されて低温であると、流体３０７は冷却される。
張り合わせ板が金属板のとき流路成型と接着は簡単に行えるので、熱交換装置の製造が安価にできる。
張り合わせ板を構成する材料として熱伝導性のあるプラスチクスがある。例えば、カーボンナノチューブやグラフェン、カーボンファイバー、金属繊維など混ぜたプラスチクス複合材がある。これらの複合材の金型プレス加工と接続加工は可能であるので、金属板の代わりにプラスチクス複合材の張り合わせ板も熱交換装置３００の作製に利用できる。
また当該熱交換装置３００と接触する周囲の材料や流体が腐食性であるとき、当該交換装置の材料表面を樹脂でライニングすることや、塗装すること、またはめっきすることも可能である。また当該材料表面を酸化して酸化被膜で保護することも可能である。
張り合わせ板の接合はネジ止めが可能である。張り合わせ板の接合にゴムパッキンやカーボンパッキン、その他のシールパッキンをいれることも可能である。
上記接合は接着剤による接合も可能である。
上記の流体は空気を含むガスであっても、水を含む液体であってもよい。
水は特別な原料である。水は特別にガスを用意しなくても、スチームガスの原料にできるので酸素ガスを含まないガスとして利用できる。
１００℃を超える温度の高温スチームは有機物を分解する能力が高い。肉や野菜、木片、プラスチクスの有機廃棄物に１０００℃程度の高温スチームを接触させると分子を切断または分解して水素や炭素、酸素を含むガスを発生させる。
この温度より低くても、例えば３００℃程度の高温スチームを肉に接触させると肉の筋が変化して噛みやすい柔らかい肉に変化する効果がある。これは炎を使用しない安全なバーベキュウに応用できる。
上記高温スチームと廃棄物と接触させて取り出したケミカルポテンシャルの高い上記ガスはエネルギー資源として再利用ができる。従って、これを行う張り合わせ熱交換装置は有機廃棄物の処理装置となる
当該熱交換装置３００は平面の形で示した単体であるが、折り曲げて三角形や四角形、その他の多角形の筒にできる。平面でなく丸い筒の形の板で作ると、円筒の形にできる。
流体出口３０４や流体入口３０３の数や形状、取り付ける位置は自由に設計できる。当該熱交換装置３００を複数接続するとき、流体入口と出口で直列接続することも並列接続することも自由に設計できる。
当該熱交換装置３００の形を変えるのでなく、他の筒や板の表面に当該熱交換装置３００を複数張り付けることも可能である。
流体を加熱するために当該熱交換装置３００にヒーターを取り付けること、または加熱された媒体の中に置き加熱することも可能である。
例えばボイラーの燃焼効率を高めるために高温加熱した空気を導入することが有効であることが分かっている。この目的には当該熱交換装置３００をボイラーの燃焼室や排気配管に接触させるか、またはその中に置き加熱し、これを介して加熱空気を導入するとよい。
流体を冷却するために当該熱交換装置３００に冷却媒体を接触させること、または低温の媒体の中に置き冷却することも可能である。
例えば、タービンからの高温ガスを流体として当該熱交換装置３００を通し、これを海水につけて冷却すると、効率よく高温ガスを冷却することが可能である。
第１のガスと第２のガスの熱交換を瞬時に行いたいことがある。この目的には第１の当該熱交換装置３００と第２の当該熱交換装置３００を密閉板３０２を介して背中合わせ接合させて、それぞれに第１のガスと第２のガスを通すと良い。
例えば、地熱発電に用いるアンモニアを空気で冷却したいときは、高温のアンモニアガスを第１のガス、空気を第２のガスとすればよい。
本発明は、請求項1に記載のように、プレス加工で屈曲させて溝を形成した第１の板に第２の板を接合させて気密の流路を形成した装置であって、当該溝は第１の板の側面にて外側に向けて開口し、一方向に長い横溝を所要の間隔を置いて板の他の一方向に複数段に形成してあり、隣合う当該横溝をそれに垂直な複数の縦溝で連通させつなげてあり、一方の端にある横溝に導入された流体が当該横溝と当該縦溝を経由して他の端にある横溝まで流れる流路が形成され、当該流路に導入した流体が当該流路の壁と垂直に衝突することにより熱交換を行い、当該流路の他の端の流体出口孔から流体が出されることを特徴とする熱交換装置である。
請求項２に係る発明は前記板が鉄板や、ステンレス板、アルミニューム板、真鍮板、カーボンナノチューブやグラフェン・カーボンファイバー・金属繊維など混ぜたプラスチクス複合材板であることを特徴とする請求項１記載の熱交換装置である。
請求項３に係る発明は、前記板の表面を樹脂でライニングする、または塗装する、またはめっきする、または酸化して酸化膜で被膜することを特徴とする請求項１、２記載の熱交換装置である。
請求項４に係る発明は前記板同士の前記接合は電気ウエルダー（接触面に大電流を流し両面を接着させる道具）を用いた接合、または電気溶接による接合、アルゴン溶接による接合、または銀ロウ溶接による接合、または加締め接合、またはネジ止めによる接合、または間にゴムパッキンやカーボンパッキン・その他のシールパッキンをいれたネジ止めによる接合、または接着剤による接合であることを特徴とする請求項１、２、３記載の熱交換装置である。
請求項５に係る発明は前記流体が空気を含むガス、または水を含む液体、または放射性の元素を含むガスであることを特徴とする請求項１ないし４記載の熱交換装置である。
請求項６に係る発明は、前記熱交換装置にヒーターを取り付ける、または加熱された高温媒体の中に置き前記流体を加熱することを特徴とする請求項１ないし５記載の熱交換装置である。
請求項７に係る発明は、前記熱交換装置を低温媒体を接触させる、または低温の媒体の中に置き前記流体を冷却することを特徴とする請求項１ないし５記載の熱交換装置である。
請求項８に係る発明は、第１の前記熱交換装置と第２の前記熱交換装置を接合させて、それぞれに第１の流体と第２の流体を通すことを特徴とする熱交換装置である。
請求項９にかかる発明は、前記熱交換装置で作り出した高温スチームと有機物を接触させる装置である。
請求項１から３に係る発明によれば、時間のかかる基体の切削加工によらずして、屈曲可能な板、特に板金に金型プレスで熱交換のための流路を形成させ、これに別の板金を溶接するだけで、流体の熱変換装置を製作可能にする。
工程数が短縮されて、熱交換装置の製造コストが低減された。
板の材料として金属、表面加工した金属、樹脂ライニングした金属、表面酸化被膜付の金属、熱伝導性を増したプラスチクス複合材が使用できる。これらの材料から、流体や熱媒体との接触による腐食や減耗を防ぐ材料を選ぶことが可能となる。
従って、腐食性のある薬品や浸透性のある毒性ガスなどの流体の熱交換が可能である。
請求項４に係る発明によれば、２枚の板の接合を簡単に行うことができる。金属の板なら溶接や電気ウエルダーで接合させることが可能である。プラスチクスであれば接着剤で接合させることが可能である。加締めは缶詰を作るときの簡易な方法である。これらの接合形成の方法は簡便であり既存設備が使えるので、当該熱変換装置を製作するときのコストを低減させる。
請求項５に係る発明によれば、流体としてガスと液体が扱える。
酸素を選ぶと加熱した酸素を瞬時に作り出せる。水素やギ酸を選ぶと高温還元ガスを瞬時に作り出せる。バンプ表面の酸化膜を還元するとバンプの溶融が低温で再現性良く起きるのでバンプ接合工程が安定になる。
ガスとして空気と都市ガスを選ぶとボイラーに高温の空気と燃料と混ぜて入れることが可能となり、燃焼温度が高くなり燃焼効率が上がり、都市ガスの節約になる。加熱した空気は内燃エンジンの燃焼効率を高くして重油などの燃料を節約させる。
水を１００℃以上のスチームにすると、無酸素状態で加熱または乾燥させることが可能になる。３００℃のスチームでリブ付の羊肉を焼くと、筋が柔らかくなった。
酸化を嫌うドライクリーニングの乾燥でも、印刷インクの瞬時乾燥でも、高温のスチームを手元で生成させて利用することができる。
容器にいれた断熱性の高い材料チップを加熱したいとき、断熱性が高いと容器の加熱では時間がかかる。
このようなとき、加熱したスチームや空気、窒素を入れると短時間に断熱材料の加熱や溶融が可能である。溶融温度の違う断熱性材料を混合したいとき、あらかじめそれぞれをガスで加熱するとよい。このようなときに当該熱交換装置で所望の温度に加熱したガスを利用できる。
原子力発電所で放射能汚染物を水で冷却すると放射能汚染の水ができるので汚染水の処理に困る。汚染水を出さないため空気で冷却する考えがある。そのとき、大量の空気を瞬時に現場で冷却する装置が必要である。当該装置はその目的に好適である。
請求項６，７に係る発明によれば、熱交換装置を加熱するために電気ヒーターや高温の排ガスを高温熱媒体として使える。高温であるとき、火傷の危険があるので、前記熱交換装置は断熱材で囲み、ケースに収納する。
熱交換装置を低温に冷却したいとき、前記熱交換装置を低温媒体としての水に接触させるか、水の中に浸漬させることが可能である。
請求項８に係る発明によれば、ガスとガス、または液体とガス、または液体と液体のそれぞれを互いに接触させることなく熱だけの交換が可能である。背中合わせの接触になるので、交換機の容積は小さく、交換効率が高い。熱交換装置の材料を選ぶことにより、腐食や減耗、毒性などの問題を回避できる交換方法が可能である。この構造を冷房機の室内機と室外機に用いると、容積の大きいフィンつきのパイプと違い容積が小さいので、それぞれを小型にできる効果がある。
請求項９に係る発明によれば、肉や野菜、木片から再利用可能なケミカルポテンシャルの高いガスを取り出して、それを燃料資源として再利用することが可能である。
第１の実施例を図４に示す。
張り合わせ熱交換装置４００はステンレス板で作製した。厚さ０・５ｍｍのステンレス板を金型プレスで流路を作製し流路板４０１を作製する。流路のタブ深さは５ｍｍとし、幅５ｍｍ、長さ５ｃｍとした。同じ深さと長さで流路の両端には１５ｍｍ幅のバッファータブ４０３、４０４が備えられ、それぞれに１／４インチのステンレスパイプで流体入口４０５、流体出口４０６が溶接されて備えられている。チャネルの幅は２ｍｍ、長さ６ｍｍ、深さ２ｍｍとした。
上記流路板４０１に厚さ１ｍｍのステンレスの密閉板４０２が気密に溶接されている。流路板４０１と密閉板４０２で気密の流路としての流路４０７が出来上がり、張り合わせ熱交換装置４００が出来上がる。
張り合わせ熱交換装置４００の密閉板４０２にはヒーター４０８が張り付けて備えられ、密閉板４０２の端は屈曲されて断熱材４０９に溶接されてある。断熱材４０９は０．５ｍｍの厚みのステンレス板で断熱材料を袋状に包んだものである。
ヒーター４０８と張り合わせ熱交換装置４００が断熱材４０９で囲まれてあり、その外側に厚さ１ｍｍのステンレス材で作製したケース４１０に固定されてある。
ケース４１０からヒーター４０８の給電線４１１と図示しない温度測定用熱電対がでる。
熱電対の示す温度を一定に制御しながら、流体入口４０５から空気を導入すると、流体出口４０６から加熱された空気が出る。加熱された空気の温度で制御すると、設定温度の空気がでる。
第２の実施例を図５に示す。
図５は筒状密閉板５０１を内側にして筒を形成してある張り合わせ筒型熱交換装置５００である。当該筒は折り曲げ形成可能なように、１枚の鉄板製の筒状密閉板５０１の上に、分離した流路板４面５０２，５０３，５０４，５０５が形成されている。折り曲げた密閉板５０１の端同士は溶接される。
当該４枚の流路板には図中矢印で示した流体５１１の入口５０６、５０８と出口５０７、５０９が備えられている。当該流体５１１の入口、出口は解放されて描いてあるが、それぞれ目的に応じて接続される。
筒状密閉板５０１の内側には熱の媒体５１０が流れる。媒体５１０は筒型熱交換装置５００の使用目的で自由に選べる。
ボイラーの燃焼ガス排管に筒状熱交換装置５００が接続されていると、燃焼ガスが熱媒体５１０となる。流体５１１が空気の場合、熱媒体５１０で空気を加熱できる。加熱された空気をボイラーの燃焼に用いると燃焼効率が上がる。流体５１１が水の場合、水を加熱して高温のスチームを作ることができる。
第３の実施例を図６に示す。
図６は円筒型密閉板６０１に円筒型流路板６０２を張り合わせた円筒型熱交換装置６００の構造である。図６（Ａ）は張り合わせ円筒型熱交換装置のＹＹ断面図、図６（Ｂ）は張り合わせ円筒型熱交換装置のＸＸ断面図である。
円筒型流路板６０２が熱媒体５１０の流路を形成する。流体５１１は流体入口６０３から入り、円筒型流路板６０２の円筒型バッファータブ６０４、６０５を通り流体出口６０６から出る。
円筒型流路板６０２の内側には熱の媒体５１０が流れる。媒体５１０は円筒型熱交換装置６００の使用目的で自由に選べる。
ボイラーの燃焼ガス排管に円筒型熱交換装置６００が接続されていると、燃焼ガスが熱媒体５１０となる。流体５１１が空気の場合、熱媒体５１０で空気を加熱できる。加熱された空気をボイラーの燃焼に用いると燃焼効率が上がる。流体５１１が水の場合、水を加熱して高温のスチームを作ることができる。
熱媒体５１０に冷却媒体を通じると、流体５１１は冷却される。
従って、当該構造は冷暖房機の室内器や室外器の熱交換に利用できる。当該流路構造の熱交換効率が高いので、室内器や室外器の大きさをパイプとフィンを使う従来器具より小さくできる利点がある。
第４の実施例を図７に示す。
図７は２枚の張り合わせ熱交換装置を背中合わせした熱交換装置構造を示す。図７（Ａ）は第１流路板７０１、第２流体板７０２を密閉板７０３に両面から張り合わせた構造である。即ち背中合わせ熱交換装置７００の構造を示す。
図７（Ｂ）は背中合わせ熱交換装置７００のＸＸ断面を示す。
第１流体７０８が第１流体入口７０６から入り、第１流路板７０１で熱交換して第１流体出口７０４から出る。
第２流体７０９は第２流体入口７０７から入り、第２流路板７０２で熱交換して第２流体出口７０５から出る。
当該構造においては第１流体７０８と第２流体７０９は互いの熱媒体の役割に相当している。
即ち、互いに２つの流体は当該熱交換装置７００を介して効率よく熱交換を行う。
第５の実施例を図８に示す。
図８は熱媒体に全体を浸漬した張り合わせ熱交換装置を示す。熱交換装置８００は熱媒体８０１に全面接触して加熱または冷却される。熱媒体８０１は加熱された液体、ガスであってもよい。または、熱媒体８０１は冷却された液体、ガスであってもよい。
加熱された液体としては、地熱で加熱された水や蒸気、冷却された液体としては海水がある。
熱交換装置８００は一つしか示していないが、多数浸漬することも、規則正しく並べることも、直列並列に互いに接続することも、自由に設計できる。
本発明は、大流量の高温加熱されたガスや液体を作り出す小型軽量の部品を安価に提供する。応用分野は印刷物の乾燥、小型の冷暖房器具、毒物や放射性物質を含む材料、腐食性材料の加熱冷却装置の熱交換、高温スチームの高速生成、廃棄物の加熱気化装置、産廃プラスチクスの溶融などに用いることができる。太陽電池やフラットパネル表示装置（ＦＰＤ）をガラス基板などの大型基板に安価に加熱成膜する技術にも好適である。
１０１ガス入口
１０２空洞ディスク
１０３パイプ
１０４ガス出口
３００ 張り合わせ熱交換装置
３０１，４０１、５０２，５０３，５０４，５０５流路板
３０２、４０２密閉板
３０３，４０５、５０６、５０８、６０３、８０２流体入口
３０４，４０６、５０７，５０９，６０６、８０３流体出口
３０５、３０６、４０３，４０４バッファータブ
３０７流体
ＣＨ１，ＣＨ２，ＣＨ３，ＣＨ４，ＣＨ５，ＣＨ６ チャネル
Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５ タブ
Ｗ 接合
４００張り合わせ熱交換装置
４０７流路
４０８ヒーター
４０９断熱材
４１０ケース
４１１給電線
５００張り合わせ筒型熱交換装置
５０１筒型密閉板
５１０熱媒体
５１１流体
６００張り合わせ円筒型熱交換装置
６０１円筒型密閉板
６０２円筒型流路板
６０４，６０５円筒型バッファータブ
７００背中合わせ熱交換装置
７０１第１流路板
７０２第２流路板
７０３密閉板
７０４第１流体出口
７０５第２流体出口
７０６第１流体入口
７０７第２流体入口
７０８第１流体
７０９第２流体
８００張り合わせ熱交換装置
８０１熱媒体
１０２空洞ディスク
１０３パイプ
１０４ガス出口
３００ 張り合わせ熱交換装置
３０１，４０１、５０２，５０３，５０４，５０５流路板
３０２、４０２密閉板
３０３，４０５、５０６、５０８、６０３、８０２流体入口
３０４，４０６、５０７，５０９，６０６、８０３流体出口
３０５、３０６、４０３，４０４バッファータブ
３０７流体
ＣＨ１，ＣＨ２，ＣＨ３，ＣＨ４，ＣＨ５，ＣＨ６ チャネル
Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５ タブ
Ｗ 接合
４００張り合わせ熱交換装置
４０７流路
４０８ヒーター
４０９断熱材
４１０ケース
４１１給電線
５００張り合わせ筒型熱交換装置
５０１筒型密閉板
５１０熱媒体
５１１流体
６００張り合わせ円筒型熱交換装置
６０１円筒型密閉板
６０２円筒型流路板
６０４，６０５円筒型バッファータブ
７００背中合わせ熱交換装置
７０１第１流路板
７０２第２流路板
７０３密閉板
７０４第１流体出口
７０５第２流体出口
７０６第１流体入口
７０７第２流体入口
７０８第１流体
７０９第２流体
８００張り合わせ熱交換装置
８０１熱媒体
Claims (9)
- プレス加工で屈曲させて溝を形成した第１の板に第２の板を接合させて気密の流路を形成した装置であって、当該溝は第１の板の側面にて外側に向けて開口し一方向に長い横溝を所要の間隔を置いて板の他の一方向に複数段に形成してあり、隣合う当該横溝をそれに垂直な複数の縦溝で連通させつなげてあり、一方の端にある横溝に導入された流体が当該横溝と当該縦溝を経由して他の端にある横溝まで流れる流路が形成され、当該流路に導入した流体が当該流路の壁と垂直に衝突することにより熱交換を行い、当該流路の他の端の流体出口孔から流体が出されることを特徴とする熱交換装置。
- 前記板が鉄板や、ステンレス板、アルミニューム板、真鍮板、カーボンナノチューブやグラフェン・カーボンファイバー・金属繊維など混ぜたプラスチクス複合材板であることを特徴とする請求項１記載の熱交換装置。
- 前記板の表面を樹脂でライニングする、または塗装する、またはめっきする、または酸化して酸化膜で被膜することを特徴とする請求項１、２記載の熱交換装置。
- 前記板同士の前記接合は電気ウエルダー（接触面に大電流を流し両面を接着させる道具）を用いた接合、または電気溶接による接合、アルゴン溶接による接合、または銀ロウ溶接による接合、または加締め接合、またはネジ止めによる接合、または間にゴムパッキンやカーボンパッキン・その他のシールパッキンをいれたネジ止めによる接合、または接着剤による接合であることを特徴とする請求項１、２、３記載の熱交換装置。
- 前記流体が空気を含むガス、または水を含む液体、または放射性の元素を含むガスであることを特徴とする請求項１ないし４記載の熱交換装置。
- 前記熱交換装置にヒーターを取り付ける、または加熱された高温媒体の中に置き前記流体を加熱することを特徴とする請求項１ないし５記載の熱交換装置。
- 前記熱交換装置を低温媒体を接触させる、または低温の媒体の中に置き前記流体を冷却することを特徴とする請求項１ないし５記載の熱交換装置。
- 第１の前記熱交換装置と第２の前記熱交換装置を接合させて、それぞれに第１の流体と第２の流体を通すことを特徴とする熱交換装置。
- 前記熱交換装置で作り出した高温スチームと有機物を接触させる装置。
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