JPH0293297A - セラミック熱交換体およびその製造法 - Google Patents
セラミック熱交換体およびその製造法Info
- Publication number
- JPH0293297A JPH0293297A JP63242543A JP24254388A JPH0293297A JP H0293297 A JPH0293297 A JP H0293297A JP 63242543 A JP63242543 A JP 63242543A JP 24254388 A JP24254388 A JP 24254388A JP H0293297 A JPH0293297 A JP H0293297A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thermal expansion
- heat exchanger
- matrix
- bonding material
- young
- 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
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 title claims abstract description 26
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 10
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 36
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims abstract description 19
- 229910052878 cordierite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N dimagnesium dioxido-bis[(1-oxido-3-oxo-2,4,6,8,9-pentaoxa-1,3-disila-5,7-dialuminabicyclo[3.3.1]nonan-7-yl)oxy]silane Chemical compound [Mg++].[Mg++].[O-][Si]([O-])(O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2)O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2 JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 44
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 claims description 5
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 abstract description 13
- 238000001035 drying Methods 0.000 abstract description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 abstract 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 abstract 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- FUJCRWPEOMXPAD-UHFFFAOYSA-N Li2O Inorganic materials [Li+].[Li+].[O-2] FUJCRWPEOMXPAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- XUCJHNOBJLKZNU-UHFFFAOYSA-M dilithium;hydroxide Chemical compound [Li+].[Li+].[OH-] XUCJHNOBJLKZNU-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005338 heat storage Methods 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000013001 point bending Methods 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000012508 resin bead Substances 0.000 description 1
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B37/00—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating
- C04B37/003—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating by means of an interlayer consisting of a combination of materials selected from glass, or ceramic material with metals, metal oxides or metal salts
- C04B37/005—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating by means of an interlayer consisting of a combination of materials selected from glass, or ceramic material with metals, metal oxides or metal salts consisting of glass or ceramic material
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D19/00—Regenerative heat-exchange apparatus in which the intermediate heat-transfer medium or body is moved successively into contact with each heat-exchange medium
- F28D19/04—Regenerative heat-exchange apparatus in which the intermediate heat-transfer medium or body is moved successively into contact with each heat-exchange medium using rigid bodies, e.g. mounted on a movable carrier
- F28D19/041—Regenerative heat-exchange apparatus in which the intermediate heat-transfer medium or body is moved successively into contact with each heat-exchange medium using rigid bodies, e.g. mounted on a movable carrier with axial flow through the intermediate heat-transfer medium
- F28D19/042—Rotors; Assemblies of heat absorbing masses
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/02—Aspects relating to interlayers, e.g. used to join ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/10—Glass interlayers, e.g. frit or flux
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/30—Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
- C04B2237/32—Ceramic
- C04B2237/34—Oxidic
- C04B2237/341—Silica or silicates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/50—Processing aspects relating to ceramic laminates or to the joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/70—Forming laminates or joined articles comprising layers of a specific, unusual thickness
- C04B2237/704—Forming laminates or joined articles comprising layers of a specific, unusual thickness of one or more of the ceramic layers or articles
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/50—Processing aspects relating to ceramic laminates or to the joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/70—Forming laminates or joined articles comprising layers of a specific, unusual thickness
- C04B2237/708—Forming laminates or joined articles comprising layers of a specific, unusual thickness of one or more of the interlayers
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S165/00—Heat exchange
- Y10S165/009—Heat exchange having a solid heat storage mass for absorbing heat from one fluid and releasing it to another, i.e. regenerator
- Y10S165/013—Movable heat storage mass with enclosure
- Y10S165/016—Rotary storage mass
- Y10S165/017—Rotary storage mass with thermal expansion compensating means
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
- Y10T428/24149—Honeycomb-like
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (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）
本発明は熱交換効率に優れ、圧力損失の小さい耐熱衝撃
性にも優れたセラミック熱交換体およびその製造法に関
するものである。
性にも優れたセラミック熱交換体およびその製造法に関
するものである。
（従来の技術）
従来、耐熱衝撃性の良好な回転蓄熱式セラミック熱交換
体として、本願人は特公昭６１−５１２４０号公報にお
いて、マトリックスセグメントと実質的に組成が同じで
かつ熱膨脹率の差が８００℃において０．１％以下とな
るセラミック接合材により各セグメント間を接合して熱
交換体を得る製造法を開示している。
体として、本願人は特公昭６１−５１２４０号公報にお
いて、マトリックスセグメントと実質的に組成が同じで
かつ熱膨脹率の差が８００℃において０．１％以下とな
るセラミック接合材により各セグメント間を接合して熱
交換体を得る製造法を開示している。
また、セラミック接合材の一例として、特公昭４７−１
４８３８号公報において、主としてＬｔ２０＋ Ａ ｆ
！０３＋５ｉ０１． ＴｉＯ２からなる発泡性セメン
トが開示されている。
４８３８号公報において、主としてＬｔ２０＋ Ａ ｆ
！０３＋５ｉ０１． ＴｉＯ２からなる発泡性セメン
トが開示されている。
さらに、米国特許筒４．３３５．７８３号公報において
、接合部を不連続とする熱交換体の製造法が開示さされ
ている。
、接合部を不連続とする熱交換体の製造法が開示さされ
ている。
（発明が解決しようとする課題）
上述した本願人の特公昭６１−５１２４０号公報に示し
た熱交換体においては、かなり良好な耐熱衝撃性を得る
ことができるが、回転蓄熱式熱交換体は高い耐熱衝撃性
を必要とするため、マトリックスセグメント自体は低熱
膨脹でなければならず、接合材も熱膨張の低いものを使
用する必要があった。
た熱交換体においては、かなり良好な耐熱衝撃性を得る
ことができるが、回転蓄熱式熱交換体は高い耐熱衝撃性
を必要とするため、マトリックスセグメント自体は低熱
膨脹でなければならず、接合材も熱膨張の低いものを使
用する必要があった。
ところが、低熱膨脹の接合材は焼成による収縮が大きく
、接合強度がばらつき、接合部の信頼性が劣る欠点があ
った。
、接合強度がばらつき、接合部の信頼性が劣る欠点があ
った。
また、特公昭４７−１４８３８号公報に示す発泡性セメ
ントにおいては、低熱膨脹で収縮の少ない接合材が得ら
れるが、この発泡性セメントを使用してコージェライト
マトリックスを接合すると、接合のための焼成過程で発
泡性セメントの結晶化が不充分で、コージェライトと反
応してしまい、接合部の熱膨張率が上昇し、さらに高温
での等温度エージングによる寸法変化、熱膨張変化も大
きく、実使用時に接合部より破壊してしまう欠点があっ
た。
ントにおいては、低熱膨脹で収縮の少ない接合材が得ら
れるが、この発泡性セメントを使用してコージェライト
マトリックスを接合すると、接合のための焼成過程で発
泡性セメントの結晶化が不充分で、コージェライトと反
応してしまい、接合部の熱膨張率が上昇し、さらに高温
での等温度エージングによる寸法変化、熱膨張変化も大
きく、実使用時に接合部より破壊してしまう欠点があっ
た。
さらに、米国特許筒４．３３５．７８３号公報に示す部
分接合法においては、接合材とセグメントの温度差を小
さくし、全体を柔構造とし、クラックの伝播を防止する
ことで、耐熱衝撃性向上を目的としているが、大型接合
体の場合、接合部の強度が全体接合品に比べ劣る欠点が
あった。
分接合法においては、接合材とセグメントの温度差を小
さくし、全体を柔構造とし、クラックの伝播を防止する
ことで、耐熱衝撃性向上を目的としているが、大型接合
体の場合、接合部の強度が全体接合品に比べ劣る欠点が
あった。
本発明は上述した課題を解消して、熱交換効率に優れ、
圧力損失が小さいとともに、耐熱衝撃性等の緒特性の良
好なセラミック熱交換体およびその製造法を提供しよう
とするものである。
圧力損失が小さいとともに、耐熱衝撃性等の緒特性の良
好なセラミック熱交換体およびその製造法を提供しよう
とするものである。
（課題を解決するための手段）
本発明のセラミック熱交換体は、セラミック伝熱式・蓄
熱式熱交換体において、マトリックスセグメントと接合
材の熱膨脹率差が８００℃で０．０２％以下であり、接
合材のヤング率がマトリックスのヤング率の０．４倍以
上１．８倍以下であることを特徴とするものである。
熱式熱交換体において、マトリックスセグメントと接合
材の熱膨脹率差が８００℃で０．０２％以下であり、接
合材のヤング率がマトリックスのヤング率の０．４倍以
上１．８倍以下であることを特徴とするものである。
また、本発明のセラミック熱交換体の製造法は、結晶相
の主成分がコージェライトで、流路方向の８００℃まで
の熱膨張率が０．０６％以下であるハニカム構造のマト
リックスセグメントを押し出し成形し、焼成した後、そ
の外周部を加工し、その外周部に、マトリックスセグメ
ントと焼成後の接合材の熱膨脹差が８００″Ｃで０．０
２％以下となり接合材のヤング率がマトリックスのヤン
グ率の０．４倍以上１．８倍以下となる接合材を塗布し
て接合した後、乾燥して焼成することを特徴とするもの
である。
の主成分がコージェライトで、流路方向の８００℃まで
の熱膨張率が０．０６％以下であるハニカム構造のマト
リックスセグメントを押し出し成形し、焼成した後、そ
の外周部を加工し、その外周部に、マトリックスセグメ
ントと焼成後の接合材の熱膨脹差が８００″Ｃで０．０
２％以下となり接合材のヤング率がマトリックスのヤン
グ率の０．４倍以上１．８倍以下となる接合材を塗布し
て接合した後、乾燥して焼成することを特徴とするもの
である。
（作 用）
上述した構成において、マトリックスセグメントの８０
０ ’Ｃでの熱膨張率が０．０６％以下で、所定のマト
リックスセグメントとの熱膨脹差を有するとともに所定
のヤング率を有する接合材を使用し、接合部での応力集
中を回避することで耐熱衝撃性に優れたセラミック熱交
換体を得ることができることを新規に見出したことによ
る。
０ ’Ｃでの熱膨張率が０．０６％以下で、所定のマト
リックスセグメントとの熱膨脹差を有するとともに所定
のヤング率を有する接合材を使用し、接合部での応力集
中を回避することで耐熱衝撃性に優れたセラミック熱交
換体を得ることができることを新規に見出したことによ
る。
ここで、マトリックスと接合材の熱膨脹率差が８００℃
で０．０２％以下と限定するのは、０．０２％を越える
と接合部における耐熱衝撃性が本発明で目的とする範囲
を満たさないからである。また、接合部のヤング率をマ
トリックスのヤング率の０．４倍以上１．８倍以下と限
定するのは、０．４倍未満であると接合体自体の強度が
マトリックスに比べ弱くなりすぎるとともに、１．８倍
を越えると接合部における耐熱衝撃性が本発明で目的と
する範囲を満たさないからである。
で０．０２％以下と限定するのは、０．０２％を越える
と接合部における耐熱衝撃性が本発明で目的とする範囲
を満たさないからである。また、接合部のヤング率をマ
トリックスのヤング率の０．４倍以上１．８倍以下と限
定するのは、０．４倍未満であると接合体自体の強度が
マトリックスに比べ弱くなりすぎるとともに、１．８倍
を越えると接合部における耐熱衝撃性が本発明で目的と
する範囲を満たさないからである。
接合材の所定の熱膨張率は、ＬＡＳガラスでその組成を
５ｉＯ２５５，０〜７８．０重量％、Ａ２□ｏ、 １
２．０〜２５．０重量％、Ｎａ、０ およびに２０を
それぞれ０．２重量％以下、Ｃａ０ １．０〜３．０重
量％、Ｌｉ２Ｏ３，０〜６．０重量％の範囲で適宜調整
することにより得ることができる。また、接合材の所定
のヤング率は、接合材にグラファイト、カーボン粉末、
樹脂ビーズ等の焼成後置孔となる造孔材を所定量添加す
ることにより調整することができる。なお、上述したい
ずれの方法も、接合材の所定の熱膨張率およびヤング率
を得るために好適な一方法であって、本発明では他の方
法でも接合材が所定の熱膨張率とヤング率を有していれ
ば、いかなるものでも使用できることはいうまでもない
。
５ｉＯ２５５，０〜７８．０重量％、Ａ２□ｏ、 １
２．０〜２５．０重量％、Ｎａ、０ およびに２０を
それぞれ０．２重量％以下、Ｃａ０ １．０〜３．０重
量％、Ｌｉ２Ｏ３，０〜６．０重量％の範囲で適宜調整
することにより得ることができる。また、接合材の所定
のヤング率は、接合材にグラファイト、カーボン粉末、
樹脂ビーズ等の焼成後置孔となる造孔材を所定量添加す
ることにより調整することができる。なお、上述したい
ずれの方法も、接合材の所定の熱膨張率およびヤング率
を得るために好適な一方法であって、本発明では他の方
法でも接合材が所定の熱膨張率とヤング率を有していれ
ば、いかなるものでも使用できることはいうまでもない
。
（実施例）
本発明の製造法により回転蓄熱式セラミック熱交換体を
得るには、まず８００℃までの熱膨張率が０．０６％以
下となるコージェライト材料を押し出し成形法により三
角形、四角形、六角形等のセル形状をしたハニカム構造
マトリックスセグメントに形成し、焼成する。その後、
第１〜３図にその一例を示すように、複数個のセグメン
ト１を用いて一体の回転蓄熱式セラミック熱交換体２と
なるように、セグメント１を加工し、化学組成の主成分
がＬｉ２Ｏ、Ａｌ２Ｏ３、５ｉｎ２からなる ＬＡＳ系
非晶質ガラス粉末であるセラミック接合材を焼成後の厚
さが０．１〜６ｍｍとなるように塗布接合し、充分に乾
燥した後、１１００〜１２００℃，１〜４時間の条件で
焼成することにより回転蓄熱式セラミック熱交換体を得
ることができる。
得るには、まず８００℃までの熱膨張率が０．０６％以
下となるコージェライト材料を押し出し成形法により三
角形、四角形、六角形等のセル形状をしたハニカム構造
マトリックスセグメントに形成し、焼成する。その後、
第１〜３図にその一例を示すように、複数個のセグメン
ト１を用いて一体の回転蓄熱式セラミック熱交換体２と
なるように、セグメント１を加工し、化学組成の主成分
がＬｉ２Ｏ、Ａｌ２Ｏ３、５ｉｎ２からなる ＬＡＳ系
非晶質ガラス粉末であるセラミック接合材を焼成後の厚
さが０．１〜６ｍｍとなるように塗布接合し、充分に乾
燥した後、１１００〜１２００℃，１〜４時間の条件で
焼成することにより回転蓄熱式セラミック熱交換体を得
ることができる。
ここで、接合材としては、ＬｉｚＯ，Ａ ｌ ！ｏｓ
。
。
ＳｉＯ□等の組成を調整するとともに造孔材を添加して
、マトリックスセグメントと接合材の熱膨脹率差が８０
０’Ｃで０．０２％以下であり接合材のヤング率がマト
リックスのヤング率の０．４倍以上１．８倍以下となる
ように調整することが可能である。
、マトリックスセグメントと接合材の熱膨脹率差が８０
０’Ｃで０．０２％以下であり接合材のヤング率がマト
リックスのヤング率の０．４倍以上１．８倍以下となる
ように調整することが可能である。
以下実際の例について説明する。
１嵐炭
コージェライト素地を押し出し成形法により長辺１．２
ｍｍ、短辺０．８ ｍｍＯ及び長辺１．Ｏｍｍ 、短
辺０．５ ｍｍＯの長方形で壁厚０．１開のセル形状を
したセグメントを成形した後、１４００℃で６時間焼成
することにより、１３０ Ｘ１８０ Ｘ１７０ ｍｍの
マトリックスセグメント２種を各々３５個×６作成した
。これら２種のセグメントを接合後、一体構造の回転蓄
熱式熱交換体となるように外周部を加工した。次に接合
部に化学組成がＳｉＯ□７０．Ｏｗｔ％。
ｍｍ、短辺０．８ ｍｍＯ及び長辺１．Ｏｍｍ 、短
辺０．５ ｍｍＯの長方形で壁厚０．１開のセル形状を
したセグメントを成形した後、１４００℃で６時間焼成
することにより、１３０ Ｘ１８０ Ｘ１７０ ｍｍの
マトリックスセグメント２種を各々３５個×６作成した
。これら２種のセグメントを接合後、一体構造の回転蓄
熱式熱交換体となるように外周部を加工した。次に接合
部に化学組成がＳｉＯ□７０．Ｏｗｔ％。
Ａ Ｅ ｚ（ｈ ２４．Ｏｗｔ％、 Ｌｉｚｏ ４．３
ｗｔ％、 Ｃａ０１．５ｗｔＸであるＬＡＳ系非晶質
ガラス粉末に対し、造孔剤であるグラファイトを２．０
．５．０．１０，０．２０．帆３０．０ ｗｔ％添加し
、更に有機バインター、水を添加してペースト状とした
接合材を、それぞれ焼成後の厚さが１．５ ｍｍとなる
ように塗布して接合した後、充分乾燥し、１１５０″Ｃ
で２時間焼成することにより、直径７００ ｍｍ 、厚
さ７０ ｍｍの一体構造の回転蓄熱式熱交換体を得た。
ｗｔ％、 Ｃａ０１．５ｗｔＸであるＬＡＳ系非晶質
ガラス粉末に対し、造孔剤であるグラファイトを２．０
．５．０．１０，０．２０．帆３０．０ ｗｔ％添加し
、更に有機バインター、水を添加してペースト状とした
接合材を、それぞれ焼成後の厚さが１．５ ｍｍとなる
ように塗布して接合した後、充分乾燥し、１１５０″Ｃ
で２時間焼成することにより、直径７００ ｍｍ 、厚
さ７０ ｍｍの一体構造の回転蓄熱式熱交換体を得た。
さらに、比較のために造孔材無添加の接合材を使用し、
上述した方法と同じ方法で従来例の回転蓄熱式熱交換体
を作成した。
上述した方法と同じ方法で従来例の回転蓄熱式熱交換体
を作成した。
上述した接合材を乾燥して同条件で焼成することにより
、接合材の焼成サンプルを得、ヤング率測定用とした。
、接合材の焼成サンプルを得、ヤング率測定用とした。
また、−棒構造品で耐熱衝撃性評価試験、接合部での強
度評価試験を行った。その結果を第１表に示す。ここで
、耐熱衝撃性の評価は、所定位置の電気炉に保持して取
り出した後クラックが発生しない電気炉取り出し最高温
度で評価した。また、破壊部位は接合部を中心として４
Ｘ ３ Ｘ４０ ｍｍのサンプルを作成し、このサンプ
ルにより４点曲げ試験を実施して求めた。さらに、マト
リックスのヤング率測定の方向は、試料の長手方向にセ
ルの長辺を平行に並ばせて、荷重方向はセル孔に対して
平行とした。
度評価試験を行った。その結果を第１表に示す。ここで
、耐熱衝撃性の評価は、所定位置の電気炉に保持して取
り出した後クラックが発生しない電気炉取り出し最高温
度で評価した。また、破壊部位は接合部を中心として４
Ｘ ３ Ｘ４０ ｍｍのサンプルを作成し、このサンプ
ルにより４点曲げ試験を実施して求めた。さらに、マト
リックスのヤング率測定の方向は、試料の長手方向にセ
ルの長辺を平行に並ばせて、荷重方向はセル孔に対して
平行とした。
以上の結果から、所定の熱膨脹率差およびヤング率の比
を有する接合材を使用した本発明の試料Ｎｏ、４． ６
〜１１は、参考例の試料Ｎｏ、 １〜３および５゜１２
と比較して、高い耐熱衝撃温度を有するとともに接合部
からの破壊も生じないことがわかった。
を有する接合材を使用した本発明の試料Ｎｏ、４． ６
〜１１は、参考例の試料Ｎｏ、 １〜３および５゜１２
と比較して、高い耐熱衝撃温度を有するとともに接合部
からの破壊も生じないことがわかった。
（発明の効果）
以上の説明から明らかなように、本発明のセラミック熱
交換体およびその製造法によれば、接合材としてマトリ
ックスセグメント特性に適合した所定特性のものを使用
することにより、耐熱衝撃性に優れたセラミック熱交換
体を得ることができる。
交換体およびその製造法によれば、接合材としてマトリ
ックスセグメント特性に適合した所定特性のものを使用
することにより、耐熱衝撃性に優れたセラミック熱交換
体を得ることができる。
第１図〜第３図はそれぞれ本発明のセラミック熱交換体
の一例を示す図である。 １・・・マトリックスセグメント ２・・・回転蓄熱式セラミック熱交換体手続補正書 平成 元年１０月 ２日 特許庁長官 吉 １） 文 毅 殿１、事件
の表示 昭和６３年特許願第２４２５４３号 ２、発明の名称 ３、補正をする者 事件との関係 特 許 出 願 人 ４、代理人 １、明細書の特許請求の範囲を下記の通り訂正する。 「２、特許請求の範囲 １、 セラミック伝熱式・蓄熱式熱交換体において、マ
トリックスセグメントと接合材の熱膨脹率差が８００″
Ｃｒ０．０２％以下であり、接合材のヤング率がマトリ
ックスのヤング率の０．４倍以上１．８倍以下であるこ
とを特徴とするセラミック熱交換体。 ２、読爪復少結晶相の主成分がコージェライトで、流路
方向の８００℃までの熱膨張率が０．０６％以下となる
・バッチからハニカム構造のマトリックスセグメント
を 押し出し成形し、乾燥二焼成した後、その外周部を加工
し、その外周部に、マトリックスセグメントと１焼成後
の接合材の熱膨脹差が８００℃で０．０２％以下となゑ
接合材のヤング率がマトリックスのヤン グ率の０．４倍以上１．８倍以下となる接合材を塗布し
て接合した後、乾燥して焼成することを特徴とするセラ
ミック熱交換体の製造法。」 ２、明細書第４＠第２０行〜第５頁第８行を下記の通り
訂正する。 「焼成後の結晶相の主成分がコージェライトで、流路方
向の８００℃までの熱膨張率が０．０６％以下となる原
料バッチからハニカム構造のマｌ−ＩＪノックスグメン
トを押し出し成形し、乾燥・焼成した後、その外周部を
加工し、その外周部に、マトリックスセグメントと、焼
成後の接合材の熱膨脹差が８００℃で０．０２％以下と
なる接合材のヤング率がマトリックスのヤング率の０．
４倍以上１．８倍以下となる接合材を塗布して接合した
後、乾燥して焼成することを特徴とするものである。ｊ ３、同第１０頁の第１表中、マトリックスの熱膨張率の
欄の脚注「ネ３）」をｒ＊２） 、に訂正するとともに
、第１表脚注本３）のｒＡ、、ｒＢ、をそれぞれ「■」
、「■」に訂正する。
の一例を示す図である。 １・・・マトリックスセグメント ２・・・回転蓄熱式セラミック熱交換体手続補正書 平成 元年１０月 ２日 特許庁長官 吉 １） 文 毅 殿１、事件
の表示 昭和６３年特許願第２４２５４３号 ２、発明の名称 ３、補正をする者 事件との関係 特 許 出 願 人 ４、代理人 １、明細書の特許請求の範囲を下記の通り訂正する。 「２、特許請求の範囲 １、 セラミック伝熱式・蓄熱式熱交換体において、マ
トリックスセグメントと接合材の熱膨脹率差が８００″
Ｃｒ０．０２％以下であり、接合材のヤング率がマトリ
ックスのヤング率の０．４倍以上１．８倍以下であるこ
とを特徴とするセラミック熱交換体。 ２、読爪復少結晶相の主成分がコージェライトで、流路
方向の８００℃までの熱膨張率が０．０６％以下となる
・バッチからハニカム構造のマトリックスセグメント
を 押し出し成形し、乾燥二焼成した後、その外周部を加工
し、その外周部に、マトリックスセグメントと１焼成後
の接合材の熱膨脹差が８００℃で０．０２％以下となゑ
接合材のヤング率がマトリックスのヤン グ率の０．４倍以上１．８倍以下となる接合材を塗布し
て接合した後、乾燥して焼成することを特徴とするセラ
ミック熱交換体の製造法。」 ２、明細書第４＠第２０行〜第５頁第８行を下記の通り
訂正する。 「焼成後の結晶相の主成分がコージェライトで、流路方
向の８００℃までの熱膨張率が０．０６％以下となる原
料バッチからハニカム構造のマｌ−ＩＪノックスグメン
トを押し出し成形し、乾燥・焼成した後、その外周部を
加工し、その外周部に、マトリックスセグメントと、焼
成後の接合材の熱膨脹差が８００℃で０．０２％以下と
なる接合材のヤング率がマトリックスのヤング率の０．
４倍以上１．８倍以下となる接合材を塗布して接合した
後、乾燥して焼成することを特徴とするものである。ｊ ３、同第１０頁の第１表中、マトリックスの熱膨張率の
欄の脚注「ネ３）」をｒ＊２） 、に訂正するとともに
、第１表脚注本３）のｒＡ、、ｒＢ、をそれぞれ「■」
、「■」に訂正する。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、セラミック伝熱式・蓄熱式熱交換体において、マト
リックスセグメントと接合材の熱膨脹率差が８００℃で
０．０２％以下であり、接合材のヤング率がマトリック
スのヤング率の０．４倍以上１．８倍以下であることを
特徴とするセラミック熱交換体。 ２、結晶相の主成分がコージェライトで、流路方向の８
００℃までの熱膨脹率が０．０６％以下であるハニカム
構造のマトリックスセグメントを押し出し成形し、焼成
した後、その外周部を加工し、その外周部に、マトリッ
クスセグメントと焼成後の接合材の熱膨脹差が８００℃
で０．０２％以下となり接合材のヤング率がマトリック
スのヤング率の０．４倍以上１．８倍以下となる接合材
を塗布して接合した後、乾燥して焼成することを特徴と
するセラミック熱交換体の製造法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63242543A JP2505261B2 (ja) | 1988-09-29 | 1988-09-29 | セラミック熱交換体およびその製造法 |
| US07/409,947 US4953627A (en) | 1988-09-29 | 1989-09-20 | Ceramic heat exchangers and production thereof |
| EP89309815A EP0361883B1 (en) | 1988-09-29 | 1989-09-26 | Ceramic heat exchangers and production thereof |
| DE8989309815T DE68904720T2 (de) | 1988-09-29 | 1989-09-26 | Keramische waermeaustauscher und deren herstellung. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63242543A JP2505261B2 (ja) | 1988-09-29 | 1988-09-29 | セラミック熱交換体およびその製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0293297A true JPH0293297A (ja) | 1990-04-04 |
| JP2505261B2 JP2505261B2 (ja) | 1996-06-05 |
Family
ID=17090674
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63242543A Expired - Lifetime JP2505261B2 (ja) | 1988-09-29 | 1988-09-29 | セラミック熱交換体およびその製造法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4953627A (ja) |
| EP (1) | EP0361883B1 (ja) |
| JP (1) | JP2505261B2 (ja) |
| DE (1) | DE68904720T2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100473914B1 (ko) * | 2000-01-24 | 2005-03-08 | 니뽄 가이시 가부시키가이샤 | 세라믹 구조체 |
| JP2006289237A (ja) * | 2005-04-08 | 2006-10-26 | Ibiden Co Ltd | ハニカム構造体 |
| JP2007229698A (ja) * | 2005-06-24 | 2007-09-13 | Ibiden Co Ltd | ハニカム構造体 |
| US7851041B2 (en) | 2005-06-24 | 2010-12-14 | Ibiden Co., Ltd. | Honeycomb structure |
| US8232227B2 (en) | 2005-06-24 | 2012-07-31 | Ibiden Co., Ltd. | Honeycomb structured body |
| JP5469305B2 (ja) * | 2005-12-14 | 2014-04-16 | 日本碍子株式会社 | 接合材とその製造方法、及びそれを用いたハニカム構造体 |
Families Citing this family (32)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5439636A (en) * | 1992-02-18 | 1995-08-08 | International Business Machines Corporation | Large ceramic articles and method of manufacturing |
| US5199163A (en) * | 1992-06-01 | 1993-04-06 | International Business Machines Corporation | Metal transfer layers for parallel processing |
| JP2703728B2 (ja) * | 1994-06-17 | 1998-01-26 | 日本碍子株式会社 | ハニカム状蓄熱体 |
| DE19704144A1 (de) * | 1997-02-04 | 1998-08-06 | Emitec Emissionstechnologie | Extrudierter Wabenkörper, insbesondere Katalysator-Trägerkörper, mit verstärkter Wandstruktur |
| JP3777895B2 (ja) * | 1999-08-11 | 2006-05-24 | 株式会社デンソー | セラミックハニカム構造体 |
| DE20023989U1 (de) * | 1999-09-29 | 2008-09-18 | IBIDEN CO., LTD., Ogaki-shi | Keramische Filteranordnung |
| JP2001190917A (ja) * | 2000-01-13 | 2001-07-17 | Ngk Insulators Ltd | 三角セルハニカム構造体 |
| JP4511065B2 (ja) | 2000-06-05 | 2010-07-28 | 日本碍子株式会社 | ハニカム構造体とハニカムフィルター、及びそれらの製造方法 |
| JP4404497B2 (ja) * | 2001-03-01 | 2010-01-27 | 日本碍子株式会社 | ハニカムフィルター、及びその製造方法 |
| JP4511071B2 (ja) | 2001-03-29 | 2010-07-28 | 日本碍子株式会社 | ハニカム構造体及びそのアッセンブリ |
| JP4511070B2 (ja) * | 2001-03-29 | 2010-07-28 | 日本碍子株式会社 | ハニカム構造体及びそのアッセンブリ |
| JP2002292225A (ja) * | 2001-03-30 | 2002-10-08 | Ngk Insulators Ltd | ハニカム構造体及びそのアッセンブリ |
| JP4094823B2 (ja) * | 2001-04-03 | 2008-06-04 | 日本碍子株式会社 | ハニカム構造体及びそのアッセンブリ |
| DE60319756T3 (de) * | 2002-02-05 | 2014-04-17 | Ibiden Co., Ltd. | Wabenkörperfilter zur Abgasreinigung, Kleber, Beschichtungsmaterial und Verfahren zur Herstellung eines solchen Wabenfilterkörpers |
| EP1479882B2 (en) * | 2002-02-05 | 2012-08-22 | Ibiden Co., Ltd. | Honeycomb filter for exhaust gas decontamination |
| US20050169819A1 (en) * | 2002-03-22 | 2005-08-04 | Ibiden Co., Ltd | Honeycomb filter for purifying exhaust gas |
| JP4890857B2 (ja) * | 2003-03-19 | 2012-03-07 | 日本碍子株式会社 | ハニカム構造体 |
| CN100434137C (zh) * | 2005-06-24 | 2008-11-19 | 揖斐电株式会社 | 蜂窝结构体 |
| US7575793B2 (en) * | 2006-03-31 | 2009-08-18 | Corning Incorporated | Radial cell ceramic honeycomb structure |
| JP5253182B2 (ja) | 2007-02-02 | 2013-07-31 | 日本碍子株式会社 | ハニカム構造体 |
| WO2008105081A1 (ja) * | 2007-02-28 | 2008-09-04 | Ibiden Co., Ltd. | ハニカムフィルタ |
| EP1982966B1 (en) * | 2007-03-29 | 2011-11-09 | Ibiden Co., Ltd. | Honeycomb structure and method of producing honeycomb structure |
| JP5714897B2 (ja) * | 2007-05-04 | 2015-05-07 | ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー | 改良されたハニカムフィルタ |
| WO2009048994A2 (en) * | 2007-10-12 | 2009-04-16 | Dow Global Technologies Inc. | Improved thermal shock resistant soot filter |
| JP5683452B2 (ja) | 2008-03-20 | 2015-03-11 | ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー | 耐熱衝撃性セラミックハニカム構造を作製するための改善されたセメントおよびその作製方法 |
| EP2448674B1 (en) | 2009-06-29 | 2016-03-16 | Dow Global Technologies LLC | Cement containing multi-modal fibers for making thermal shock resistant ceramic honeycomb structures |
| US9174158B2 (en) | 2009-11-11 | 2015-11-03 | Dow Global Technologies Llc | Cement to make thermal shock resistant ceramic honeycomb structures and method to make them |
| EP2616679A2 (en) | 2010-09-16 | 2013-07-24 | Wilson Solarpower Corporation | Concentrated solar power generation using solar receivers |
| CN107588560A (zh) | 2012-03-21 | 2018-01-16 | 威尔逊太阳能公司 | 太阳能接收器、发电***和流体流动控制装置 |
| US9066717B2 (en) | 2012-05-18 | 2015-06-30 | Coopersurgical, Inc. | Suture passer guides and related kits and methods |
| JP6854112B2 (ja) * | 2016-11-18 | 2021-04-07 | 日本碍子株式会社 | 熱交換器 |
| SE543027C2 (en) | 2017-10-13 | 2020-09-29 | Flexit Sverige Ab | Rotating heat exchanger with improved heat transfer capacity |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5546338A (en) * | 1978-09-28 | 1980-04-01 | Ngk Insulators Ltd | Heat and shock resistant, revolving and heat-regenerating type ceramic heat exchanger body and its manufacturing |
| US4381815A (en) * | 1980-11-10 | 1983-05-03 | Corning Glass Works | Thermal shock resistant honeycomb structures |
| JPS6024398B2 (ja) * | 1981-12-23 | 1985-06-12 | 日本碍子株式会社 | 回転蓄熱式セラミツク熱交換体 |
| DE3219158C2 (de) * | 1982-05-21 | 1984-07-26 | Dornier System Gmbh, 7990 Friedrichshafen | Verbindungsmasse und Verfahren zum Verbinden und Abdichten von Oxidkeramikbauteilen |
| JPS59122899A (ja) * | 1982-12-29 | 1984-07-16 | Ngk Insulators Ltd | 高気密性コ−ジエライト質回転蓄熱式熱交換体及びその製造方法 |
| JPS60141667A (ja) * | 1983-12-28 | 1985-07-26 | 日本碍子株式会社 | セラミックハニカム構造体を接合若しくはコーティングまたは封着するためのセラミック材料組成物 |
| JPS63263394A (ja) * | 1987-04-17 | 1988-10-31 | Ngk Insulators Ltd | 回転蓄熱式セラミツク熱交換体 |
-
1988
- 1988-09-29 JP JP63242543A patent/JP2505261B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1989
- 1989-09-20 US US07/409,947 patent/US4953627A/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-09-26 EP EP89309815A patent/EP0361883B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-09-26 DE DE8989309815T patent/DE68904720T2/de not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100473914B1 (ko) * | 2000-01-24 | 2005-03-08 | 니뽄 가이시 가부시키가이샤 | 세라믹 구조체 |
| JP2006289237A (ja) * | 2005-04-08 | 2006-10-26 | Ibiden Co Ltd | ハニカム構造体 |
| JP2007229698A (ja) * | 2005-06-24 | 2007-09-13 | Ibiden Co Ltd | ハニカム構造体 |
| US7851041B2 (en) | 2005-06-24 | 2010-12-14 | Ibiden Co., Ltd. | Honeycomb structure |
| JP4753782B2 (ja) * | 2005-06-24 | 2011-08-24 | イビデン株式会社 | ハニカム構造体 |
| US8232227B2 (en) | 2005-06-24 | 2012-07-31 | Ibiden Co., Ltd. | Honeycomb structured body |
| JP5469305B2 (ja) * | 2005-12-14 | 2014-04-16 | 日本碍子株式会社 | 接合材とその製造方法、及びそれを用いたハニカム構造体 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4953627A (en) | 1990-09-04 |
| DE68904720D1 (de) | 1993-03-18 |
| DE68904720T2 (de) | 1993-07-08 |
| EP0361883A1 (en) | 1990-04-04 |
| JP2505261B2 (ja) | 1996-06-05 |
| EP0361883B1 (en) | 1993-02-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0293297A (ja) | セラミック熱交換体およびその製造法 | |
| US4595662A (en) | Ceramic material for a honeycomb structure | |
| US4598054A (en) | Ceramic material for a honeycomb structure | |
| CA1131261A (en) | Low-expansion ceramics and method of producing the same | |
| CA1135727A (en) | Low-expansion ceramics and method of producing the same | |
| JPS6151240B2 (ja) | ||
| US4020896A (en) | Ceramic structural material | |
| US6027684A (en) | Method for firing ceramic honeycomb bodies | |
| WO2006121823A3 (en) | Geopolymer composites and structures formed therefrom | |
| US4451516A (en) | Low thermal expansion ceramic article | |
| JPS6126572A (ja) | セラミツク製品およびその製造方法 | |
| JPH02255576A (ja) | セラミックハニカム構造体の焼成法 | |
| JP2574472B2 (ja) | ハニカム状セラミックスの製造方法 | |
| JPS58108392A (ja) | 回転蓄熱式セラミツク熱交換体 | |
| JPH04130069A (ja) | ハニカム状セラミックス構造体の製造方法 | |
| EP0287389B1 (en) | Rotary regenerative heat exchanging ceramic body | |
| JP2715138B2 (ja) | 低膨張耐熱性結晶化ガラス封着材 | |
| CN106630986A (zh) | 一种回转式空预器用红柱石陶瓷蓄热材料及制备方法 | |
| JPH01147291A (ja) | 回転蓄熱式セラミック熱交換体の製造法 | |
| JPS589783B2 (ja) | 低膨脹セラミツクス | |
| JPS61134597A (ja) | 熱交換エレメントの製法 | |
| JPS61261260A (ja) | 低膨脹セラミツクスおよびその製造方法 | |
| JPH01146624A (ja) | セラミック熱交換器の製造方法 | |
| JPH0311542Y2 (ja) | ||
| JPH03168594A (ja) | 回転蓄熱式セラミック熱交換体及びその製造法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090402 Year of fee payment: 13 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090402 Year of fee payment: 13 |