JP2553114B2 - 焼成セラミック材料からなる熱交換器モジユール - Google Patents
焼成セラミック材料からなる熱交換器モジユールInfo
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- JP2553114B2 JP2553114B2 JP62319157A JP31915787A JP2553114B2 JP 2553114 B2 JP2553114 B2 JP 2553114B2 JP 62319157 A JP62319157 A JP 62319157A JP 31915787 A JP31915787 A JP 31915787A JP 2553114 B2 JP2553114 B2 JP 2553114B2
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- module
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- 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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
- F28F3/08—Elements constructed for building-up into stacks, e.g. capable of being taken apart for cleaning
- F28F3/086—Elements constructed for building-up into stacks, e.g. capable of being taken apart for cleaning having one or more openings therein forming tubular heat-exchange passages
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、打ち抜き加工され薄板状にされた未焼成の
セラミック製カードの積層体を焼成して製造される、焼
成セラミック材料からなる熱交換器モジュールに関す
る。
セラミック製カードの積層体を焼成して製造される、焼
成セラミック材料からなる熱交換器モジュールに関す
る。
上記した種の熱交換器は西ドイツ特許公開第31 36 25
3号公報から知られている。これらの熱交換器はセラミ
ック製の薄片乃至はカードで製造され、それらに流路が
打ち抜かれ又は打ち出されており、それらは薄板補助手
段によって互いに結合されている。その様にして得た熱
交換器ブロックは、先ず加熱され、有機成分が200〜300
℃で完全に焼去される。引き続いてこのブロックは1200
から1700℃で焼成される。しかしブロックの構築のた
め、未焼成及び焼成したブロックを再後処理加工せねば
ならず且つ通路の清掃を不便にならしめる多数の異なっ
たカードパターンが存在するという欠点がある。
3号公報から知られている。これらの熱交換器はセラミ
ック製の薄片乃至はカードで製造され、それらに流路が
打ち抜かれ又は打ち出されており、それらは薄板補助手
段によって互いに結合されている。その様にして得た熱
交換器ブロックは、先ず加熱され、有機成分が200〜300
℃で完全に焼去される。引き続いてこのブロックは1200
から1700℃で焼成される。しかしブロックの構築のた
め、未焼成及び焼成したブロックを再後処理加工せねば
ならず且つ通路の清掃を不便にならしめる多数の異なっ
たカードパターンが存在するという欠点がある。
本発明はこの欠点を無くす手段を提案しようとするも
のである。熱交換器は最小のカードパターンで構築可能
とし、そして粒子を多量含んだガス流のため並びに液体
−ガス及び液体−液体間の熱交換のためにも同じ様に適
用しうるものとすべきである。
のである。熱交換器は最小のカードパターンで構築可能
とし、そして粒子を多量含んだガス流のため並びに液体
−ガス及び液体−液体間の熱交換のためにも同じ様に適
用しうるものとすべきである。
この課題は、積層体が少なくとも2枚のカードからで
きており、それらカードは、カードを積み重ねた時に管
状の通路を形成する第1の切欠きと、複数の第2の切欠
きとを備えており、これら第2の切欠きが、第1の切欠
きの周りに配設されており且つカードを積み重ねた時に
隣のカードの第2の切欠きと部分的に重なっており、そ
の際カード面内に位置する通路が形成されており、それ
らの通路が管状の通路を取り囲んでいる様な熱交換器モ
ジュールとすることによって解決される。
きており、それらカードは、カードを積み重ねた時に管
状の通路を形成する第1の切欠きと、複数の第2の切欠
きとを備えており、これら第2の切欠きが、第1の切欠
きの周りに配設されており且つカードを積み重ねた時に
隣のカードの第2の切欠きと部分的に重なっており、そ
の際カード面内に位置する通路が形成されており、それ
らの通路が管状の通路を取り囲んでいる様な熱交換器モ
ジュールとすることによって解決される。
第2の切欠きはスリット状又は角形に形成しても良
い。角形切欠きの内側に第1の切欠きに対して同心的で
あるような円形の境界部を設けることも出来る。第1の
カードの第2の切欠きをスリット状にし、第2のカード
の第2の切欠きを円形に形成することも可能である。こ
れらのスリットは第1の切欠きの直径の1から3倍の長
さを有するようにするのが良い。
い。角形切欠きの内側に第1の切欠きに対して同心的で
あるような円形の境界部を設けることも出来る。第1の
カードの第2の切欠きをスリット状にし、第2のカード
の第2の切欠きを円形に形成することも可能である。こ
れらのスリットは第1の切欠きの直径の1から3倍の長
さを有するようにするのが良い。
本発明によって達成される長所は本質的には、モジュ
ールを1から最大2つのカードパターンから構成出来る
という点にある。スペーサー及びバッフル板を打ち抜い
たり位置決めはしなくてよい。その様なモジュールで出
来た熱交換器システムの構造が簡単となり、個々のカー
ド間を大きな面積で結合することによってモジュール内
での物質の相互の流れが確実に密閉(シール)されるこ
とになる。熱い媒体用の管状で直線状の通路(第1の切
欠き)及びスリット状の通路の周りに、モジュールの高
さに渡って一緒に薄板を重ねられるように柱体及び管を
形成する充分な材料が残り、これらモジュールは高圧下
で圧縮され、それによって薄板状の欠陥が避けられるこ
とになる。必要な場合には、2回目の焼成によって、ま
た例えばシリコン又はうわぐすりの様なシール剤を熱い
媒体用とした管状の通路を介してモジュールの内部に導
入することによって、焼成したモジュールの密閉性を改
良することが出来る。本発明の熱交換器モジュールは熱
交換器システムを構成するのに特に良く適している。そ
の際モジュールは柱体になるように上下に重ねて置くの
がより目的に叶っている。この配置の場合熱い媒体は柱
体状の構造によって直線的に通流される。モジュール相
互のシールはまた一方で有機又は無機の接着剤、モルタ
ル、ガラス等で接着することによっても行うことができ
る。しかしまた繊維コード、繊維紙、O−リング−C−
パッキン等の普通のシール部材も適している。シール面
を構造化又は研磨することが出来る。熱交換器ケーシン
グ内に任意に多数の柱体を組込むことができる。その際
熱膨張を補償するため弾性部材でもって固定支持体に対
して個々の柱体を支持すれば充分である。相互に柱体を
しっかりと結合する必要はない。これらの柱体はしかし
ながらモジュールの案内溝内に押し込まれた案内部材を
介して位置決めすることが出来る。冷たい媒体がある柱
体から次の柱体への移行する際常にモジュール内部に導
かれるように、案内部材を形成することができる。熱交
換器ケーシングの形状付けによって柱体の形態を変えず
に、例えば交差する流れから逆に交差する流れに熱交換
器の差動態様を変えることができる。
ールを1から最大2つのカードパターンから構成出来る
という点にある。スペーサー及びバッフル板を打ち抜い
たり位置決めはしなくてよい。その様なモジュールで出
来た熱交換器システムの構造が簡単となり、個々のカー
ド間を大きな面積で結合することによってモジュール内
での物質の相互の流れが確実に密閉(シール)されるこ
とになる。熱い媒体用の管状で直線状の通路(第1の切
欠き)及びスリット状の通路の周りに、モジュールの高
さに渡って一緒に薄板を重ねられるように柱体及び管を
形成する充分な材料が残り、これらモジュールは高圧下
で圧縮され、それによって薄板状の欠陥が避けられるこ
とになる。必要な場合には、2回目の焼成によって、ま
た例えばシリコン又はうわぐすりの様なシール剤を熱い
媒体用とした管状の通路を介してモジュールの内部に導
入することによって、焼成したモジュールの密閉性を改
良することが出来る。本発明の熱交換器モジュールは熱
交換器システムを構成するのに特に良く適している。そ
の際モジュールは柱体になるように上下に重ねて置くの
がより目的に叶っている。この配置の場合熱い媒体は柱
体状の構造によって直線的に通流される。モジュール相
互のシールはまた一方で有機又は無機の接着剤、モルタ
ル、ガラス等で接着することによっても行うことができ
る。しかしまた繊維コード、繊維紙、O−リング−C−
パッキン等の普通のシール部材も適している。シール面
を構造化又は研磨することが出来る。熱交換器ケーシン
グ内に任意に多数の柱体を組込むことができる。その際
熱膨張を補償するため弾性部材でもって固定支持体に対
して個々の柱体を支持すれば充分である。相互に柱体を
しっかりと結合する必要はない。これらの柱体はしかし
ながらモジュールの案内溝内に押し込まれた案内部材を
介して位置決めすることが出来る。冷たい媒体がある柱
体から次の柱体への移行する際常にモジュール内部に導
かれるように、案内部材を形成することができる。熱交
換器ケーシングの形状付けによって柱体の形態を変えず
に、例えば交差する流れから逆に交差する流れに熱交換
器の差動態様を変えることができる。
次に本発明を唯一つの実施態様を示す図面を用いて詳
細に説明する。
細に説明する。
第1図に従うカードパターンは第1の切欠きとして円
形の切欠き1と、これらの周りに第2の切欠きとして角
形に形成された切欠き2とを備えており、その際角形切
欠きの内側は円形の境界部3として形成されている。こ
れらのカードから2種類の積層体a,a′が形成され、積
層体a′は、積層体aのカードを裏返すことによって生
ずる。熱交換器モジュールは積層体a,a′のカードを交
互に積み重ねることによって構成される。その際貫通す
る管状の通路12と、これに対し直角にスリット状の通路
13とが生じ、このスリット状の通路は管状の通路を取り
囲み、そして交互に1つの又は複数のカード面内に位置
する。
形の切欠き1と、これらの周りに第2の切欠きとして角
形に形成された切欠き2とを備えており、その際角形切
欠きの内側は円形の境界部3として形成されている。こ
れらのカードから2種類の積層体a,a′が形成され、積
層体a′は、積層体aのカードを裏返すことによって生
ずる。熱交換器モジュールは積層体a,a′のカードを交
互に積み重ねることによって構成される。その際貫通す
る管状の通路12と、これに対し直角にスリット状の通路
13とが生じ、このスリット状の通路は管状の通路を取り
囲み、そして交互に1つの又は複数のカード面内に位置
する。
第4図による熱交換器モジュールも似たように構成さ
れている。このモジュールは第2図に従う熱交換器モジ
ュールとカードパターンだけが違っている。円形の第1
の切欠き1の周りにスリット状の第2の切欠き4が設け
られている(第3図)。熱交換器モジュールは積層体b,
b′のカードを交互に積み重ねることによって構成され
る。
れている。このモジュールは第2図に従う熱交換器モジ
ュールとカードパターンだけが違っている。円形の第1
の切欠き1の周りにスリット状の第2の切欠き4が設け
られている(第3図)。熱交換器モジュールは積層体b,
b′のカードを交互に積み重ねることによって構成され
る。
第6図に従う熱交換器モジュールは、交互に積層され
る互いに異なる2つのカードパターン5と6とから構成
されている。カードパターン5は円形の第1の切欠き1
とこの周りにスリット状の第2の切欠き7とを備え、一
方第2のカードパターン6は円形の第1の切欠き1と、
円形の第2の切欠き8とを備えている。両方のカードパ
ターンを交互に積み重ねた時切欠き1は管状の通路12を
形成し、一方切欠き8はそれぞれスリット7の4つの向
かい合う端部を橋渡しし、それによってカード面にスリ
ット状の通路13を形成する。
る互いに異なる2つのカードパターン5と6とから構成
されている。カードパターン5は円形の第1の切欠き1
とこの周りにスリット状の第2の切欠き7とを備え、一
方第2のカードパターン6は円形の第1の切欠き1と、
円形の第2の切欠き8とを備えている。両方のカードパ
ターンを交互に積み重ねた時切欠き1は管状の通路12を
形成し、一方切欠き8はそれぞれスリット7の4つの向
かい合う端部を橋渡しし、それによってカード面にスリ
ット状の通路13を形成する。
通路の流通方向がほぼ管状通路12に対して横方向に延
びるその通路13の高さは、積層体a,a′,b,b′乃至はカ
ードパターン5又は6の複数のカードを重ねて層にする
ことによって変えることが出来る。カード縁部(第1,3,
5,8図)におけるパーフォレーション9は積層体補助
具、案内部材、組立補助具10等を収容するのに役立てる
ことができる。
びるその通路13の高さは、積層体a,a′,b,b′乃至はカ
ードパターン5又は6の複数のカードを重ねて層にする
ことによって変えることが出来る。カード縁部(第1,3,
5,8図)におけるパーフォレーション9は積層体補助
具、案内部材、組立補助具10等を収容するのに役立てる
ことができる。
第7図及び第8図による熱交換器システムでは熱交換
器モジュール14が柱体16に成るように纒められており、
これら柱体は互いに平行にケーシング15の中に配設され
ている。個々の柱体16は互いに並んで且つケーシング15
に対して案内部材として形成することも出来る組立補助
具10によって位置が整うように固定されている。1つの
柱体16のモジュール14の間にはシール11が設けられ、熱
交換器媒体が混ざり合わないようにしている。ケーシン
グ15に対して個々の柱対16の端部が同じくシール11によ
って密閉されている。温度に原因する柱体16の縦方向の
膨張を吸収するために、柱体16は支持体部材17,17′上
に設けられ、これらの支持体部材は柱体16に対してはシ
ール11を用いて、そしてケーシング15に対してはシール
11′,18及び19を用いて密閉されている。支持体部材1
7′が直接シール11′を介してケーシング15に支持され
ており、一方支持体部材17はバネ20を介してケーシング
15に支持されている。21は冷たい媒体の流通方向を指示
し、22は熱い媒体の流通方向を示している。
器モジュール14が柱体16に成るように纒められており、
これら柱体は互いに平行にケーシング15の中に配設され
ている。個々の柱体16は互いに並んで且つケーシング15
に対して案内部材として形成することも出来る組立補助
具10によって位置が整うように固定されている。1つの
柱体16のモジュール14の間にはシール11が設けられ、熱
交換器媒体が混ざり合わないようにしている。ケーシン
グ15に対して個々の柱対16の端部が同じくシール11によ
って密閉されている。温度に原因する柱体16の縦方向の
膨張を吸収するために、柱体16は支持体部材17,17′上
に設けられ、これらの支持体部材は柱体16に対してはシ
ール11を用いて、そしてケーシング15に対してはシール
11′,18及び19を用いて密閉されている。支持体部材1
7′が直接シール11′を介してケーシング15に支持され
ており、一方支持体部材17はバネ20を介してケーシング
15に支持されている。21は冷たい媒体の流通方向を指示
し、22は熱い媒体の流通方向を示している。
第1図は熱交換器モジュールを構成するための同じパタ
ーンを有する打ち抜き加工をしたカードを示し、第2図
は熱交換器モジュールの第1図に従う断面II−IIを示
し、第3図は熱交換器モジュールを構成するため同じパ
ターンを有する交互に打ち抜き加工したカードを示し、
第4図は熱交換器モジュールの第3図に従う断面IV−IV
を示し、第5図は熱交換器モジュールを構成するため2
つのカードパターンを有する別の形状の物を示し、第6
図は熱交換器モジュールの第5図に従う断面VI−VIを示
し、第7図は従うカードでできた熱交換器モジュールか
ら構成された熱交換器システムで、しかも第8図の断面
VII−VIIを示し、そして第8図は第7図の断面VIII−VI
IIを示すものである。 図中参照番号 1……円形の切欠き 2……角形の切欠き 3……円形の境界部 4,7……スリット状の切欠き 5,6……カードパターン 8……円形の第2の切欠き 9……パーフォレーション 10……組立補助具 11,11′……シール 12……管状の通路 13……スリット状の通路 14……モジュール 15……ケーシング 16……柱体 17,17′……支持体部材 18,19……シール 20……バネ
ーンを有する打ち抜き加工をしたカードを示し、第2図
は熱交換器モジュールの第1図に従う断面II−IIを示
し、第3図は熱交換器モジュールを構成するため同じパ
ターンを有する交互に打ち抜き加工したカードを示し、
第4図は熱交換器モジュールの第3図に従う断面IV−IV
を示し、第5図は熱交換器モジュールを構成するため2
つのカードパターンを有する別の形状の物を示し、第6
図は熱交換器モジュールの第5図に従う断面VI−VIを示
し、第7図は従うカードでできた熱交換器モジュールか
ら構成された熱交換器システムで、しかも第8図の断面
VII−VIIを示し、そして第8図は第7図の断面VIII−VI
IIを示すものである。 図中参照番号 1……円形の切欠き 2……角形の切欠き 3……円形の境界部 4,7……スリット状の切欠き 5,6……カードパターン 8……円形の第2の切欠き 9……パーフォレーション 10……組立補助具 11,11′……シール 12……管状の通路 13……スリット状の通路 14……モジュール 15……ケーシング 16……柱体 17,17′……支持体部材 18,19……シール 20……バネ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−291893(JP,A) 特開 昭59−119193(JP,A) 特開 昭60−251395(JP,A) 実開 昭58−165474(JP,U)
Claims (8)
- 【請求項1】打ち抜き加工された薄板状にされた未焼成
のセラミック製カードの積層体を焼成して製造される、
焼成セラミック材料からなる熱交換器モジュールにおい
て、積層体が少なくとも2枚のカードからできており、
それらカードは、カードを積み重ねた時に管状の通路
(12)を形成する第1の切欠き(1)と、複数の第2の
切欠き(2,4,7,8)とを備えており、これら第2の切欠
きが、第1の切欠き(1)の周りに配設されており且つ
カードを積み重ねた時に隣のカードの第2の切欠き(2,
4,7)と部分的に重なっており、その際カード面内に位
置する通路(13)が形成されており、それらの通路が管
状の通路(12)を取り囲んでいることを特徴とする熱交
換器モジュール。 - 【請求項2】第2の切欠き(4,7)がスリット状に形成
されていることを特徴とする特許請求の範囲第1項に記
載の熱交換器モジュール。 - 【請求項3】第2の切欠き(2)が角形に形成されてい
ることを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の熱交
換器モジュール。 - 【請求項4】角形の切欠きの内側が円形の境界部(3)
を備え、その境界部が第1の切欠き(1)に対して同心
的に設けられていることを特徴とする特許請求の範囲第
3項に記載の熱交換器モジュール。 - 【請求項5】第1のカード(5)の第2の切欠き(7)
がスリット状に形成されており、第2のカード(6)の
第2の切欠き(8)が円形に形成されていることを特徴
とする特許請求の範囲第1項に記載の熱交換器モジュー
ル。 - 【請求項6】通路(12)を形成する第1の切欠き(1)
が円形であることを特徴とする特許請求の範囲第1項に
記載の熱交換器モジュール。 - 【請求項7】第1の切欠き(1)が互いに直角に設けた
4つのスリット(4,7)によって取り囲まれていること
を特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の熱交換器モ
ジュール。 - 【請求項8】スリット(4,7)が第1の切欠き(1)の
直径の1から3倍の長さを有していることを特徴とする
特許請求の範囲第1項に記載の熱交換器モジュール。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3643750.6 | 1986-12-20 | ||
DE19863643750 DE3643750A1 (de) | 1986-12-20 | 1986-12-20 | Waermetauschermodul aus gebranntem keramischen material |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63163789A JPS63163789A (ja) | 1988-07-07 |
JP2553114B2 true JP2553114B2 (ja) | 1996-11-13 |
Family
ID=6316768
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62319157A Expired - Lifetime JP2553114B2 (ja) | 1986-12-20 | 1987-12-18 | 焼成セラミック材料からなる熱交換器モジユール |
Country Status (12)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4934453A (ja) |
EP (1) | EP0274694B1 (ja) |
JP (1) | JP2553114B2 (ja) |
AT (1) | ATE56812T1 (ja) |
CA (1) | CA1301159C (ja) |
DE (2) | DE3643750A1 (ja) |
DK (1) | DK161409C (ja) |
ES (1) | ES2017995B3 (ja) |
FI (1) | FI84661C (ja) |
GR (1) | GR3001071T3 (ja) |
IE (1) | IE61480B1 (ja) |
NO (1) | NO166674C (ja) |
Families Citing this family (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4022654A1 (de) * | 1990-07-17 | 1992-01-23 | Hoechst Ag | Karte aus keramischem material zum aufbau von durchlaessigen strukturen |
ATE129338T1 (de) * | 1992-05-23 | 1995-11-15 | Hoechst Ceram Tec Ag | Wärmetauschermodul. |
DE4238190C2 (de) * | 1992-11-12 | 1994-09-08 | Hoechst Ceram Tec Ag | Keramikmodul |
ATE213318T1 (de) * | 1995-12-01 | 2002-02-15 | Chart Heat Exchangers Ltd | Wärmetauscher |
AU3947999A (en) * | 1998-06-12 | 2000-01-05 | Chart Heat Exchangers Limited | Heat exchanger |
US6854509B2 (en) * | 2001-07-10 | 2005-02-15 | Matthew P. Mitchell | Foil structures for regenerators |
DE10138970A1 (de) * | 2001-08-08 | 2003-02-20 | Bayer Ag | Rohrreaktor auf Basis eines Schichtstoffes |
US7883670B2 (en) * | 2002-02-14 | 2011-02-08 | Battelle Memorial Institute | Methods of making devices by stacking sheets and processes of conducting unit operations using such devices |
DE102004005832B4 (de) * | 2003-02-18 | 2005-12-08 | Dr. Schnabel Gmbh & Co Kg | Verbundwärmetauscher |
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