(57)【要約】      （修正有）【課題】熱伝達容量が改善されている熱伝達エレメントを有する熱伝達アセンブリを提供する。【解決手段】熱伝達アセンブリ２００が複数の熱伝達エレメント２１０を含み、熱伝達エレメントは、一つの熱伝達エレメントにおける各ノッチ２２０が、隣接する熱伝達エレメントにおける各平坦セクション２３０に載置されるように相互に間隔を置いた関係で積層化されており、積層化により、相互に離隔されている密閉された複数のチャネル２４０が形成されている。各チャネルは、一つの熱伝達エレメントにおける各起伏セクション２５０が、隣接する熱伝達エレメントにおける各波形セクション２６０と対向する構成を有し、各ノッチは、各熱伝達エレメントの両側から横方向に延びる、隣接する二重隆起部２２０ａ、２２０ｂを有し、二重隆起部により、複数の熱伝達エレメントの各熱伝達エレメント間において、間隔を置いた関係が形成される。【選択図】図２
2014041000.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転再生式予熱器のための熱伝達アセンブリにおいて、
前記熱伝達アセンブリは複数の熱伝達エレメントを含み、
前記複数の熱伝達エレメントは、該複数の熱伝達エレメントの内の一つの熱伝達エレメントにおける複数のノッチの各ノッチが、隣接する熱伝達エレメントにおける複数の平坦セクションの各平坦セクションに載置されるように相互に間隔を置いた関係で積層化されており、該積層化により、相互に離隔されている密閉された複数のチャネルが形成されており、
前記複数のチャネルの各チャネルは、前記複数の熱伝達エレメントの内の一つの熱伝達エレメントにおける複数の起伏セクションの各起伏セクションが、隣接する熱伝達エレメントにおける複数の波形セクションの各波形セクションと対向する構成を有し、
前記各ノッチは、前記複数の熱伝達エレメントの各熱伝達エレメントの両側から横方向に延びる、隣接する二重隆起部を有し、該二重隆起部により、前記複数の熱伝達エレメントの各熱伝達エレメント間において、前記間隔を置いた関係が形成されることを特徴とする、熱伝達アセンブリ。
【請求項２】
前記各熱伝達エレメントは、熱伝達エレメントの幅にわたり、且つ、相互に隣接するように熱伝達エレメント上に形成された、複数の波形セクション、複数の起伏セクション、複数の平坦セクション及び複数のノッチを含む、請求項１に記載の熱伝達アセンブリ。
【請求項３】
前記複数の熱伝達エレメントの各熱伝達エレメントは、各平坦セクション及び各ノッチが前記波形セクション及び前記起伏セクションの内の少なくとも一つによって相互に離隔されて配置されている、前記複数の波形セクション、前記複数の起伏セクション、前記複数の平坦セクション及び前記複数のノッチを含むように形成されている、請求項２に記載の熱伝達アセンブリ。
【請求項４】
前記複数の熱伝達エレメントは複数の第１の熱伝達エレメント及び複数の第２の熱伝達エレメントを含み、
前記複数の第１の熱伝達エレメントの各第１の熱伝達エレメントは前記複数の波形セクション及び前記複数の平坦セクションを含み、前記各波形セクション及び前記各平坦セクションは交番的に前記各第１の熱伝達エレメントの幅にわたり形成されており、
前記複数の第２の熱伝達エレメントの各第２の熱伝達エレメントは前記複数の起伏セクション及び前記複数のノッチを含み、前記各起伏セクション及び前記各ノッチは交番的に前記各第２の熱伝達エレメントの幅にわたり形成されている、請求項１に記載の熱伝達アセンブリ。
【請求項５】
前記複数の熱伝達エレメントは複数の第１の熱伝達エレメント及び複数の第２の熱伝達エレメントを含み、
前記複数の第１の熱伝達エレメントの各第１の熱伝達エレメントは前記複数の起伏セクション及び前記複数の平坦セクションを含み、前記各起伏セクション及び前記各平坦セクションは交番的に前記各第１の熱伝達エレメントの幅にわたり形成されており、
前記複数の第２の熱伝達エレメントの各第２の熱伝達エレメントは前記複数の波形セクション及び前記複数のノッチを含み、前記各波形セクション及び前記各ノッチは交番的に前記各第２の熱伝達エレメントの幅にわたり形成されている、請求項１に記載の熱伝達アセンブリ。
【請求項６】
前記波形セクションは、前記平坦セクション及び前記ノッチの内の少なくとも一つに対して角度を成して形成されており、
前記起伏セクションは、前記平坦セクション及び前記ノッチの内の少なくとも一つに対して平行に形成されている、請求項１に記載の熱伝達アセンブリ。
【請求項７】
回転再生式予熱器のための熱伝達アセンブリにおいて、
前記熱伝達アセンブリは複数の熱伝達エレメントを含み、
前記複数の熱伝達エレメントの各熱伝達エレメントは、熱伝達エレメントの幅にわたり、且つ、相互に隣接するように熱伝達エレメント上に形成された、複数の波形セクション、複数の起伏セクション、複数の平坦セクション及び複数のノッチを含み、前記各ノッチは前記各熱伝達エレメントの両側から横方向に延びている、隣接する二重隆起部を有し、
前記複数の熱伝達エレメントは、該複数の熱伝達エレメントの内の一つの熱伝達エレメントにおける前記複数のノッチの各ノッチが、隣接する熱伝達エレメントにおける各平坦セクションに載置されるように相互に間隔を置いた関係で積層化されており、該積層化により、相互に離隔されている密閉された複数のチャネルが形成されており、
前記複数のチャネルの各チャネルは、前記複数の熱伝達エレメントの内の一つの熱伝達エレメントにおける前記複数の起伏セクションの各起伏セクションが、隣接する熱伝達エレメントにおける各波形セクションと対向する構成を有していることを特徴とする、熱伝達アセンブリ。
【請求項８】
前記複数の熱伝達エレメントの各熱伝達エレメントは、各平坦セクション及び各ノッチが前記波形セクション及び前記起伏セクションの内の少なくとも一つによって相互に離隔されて配置されている、前記複数の波形セクション、前記複数の起伏セクション、前記複数の平坦セクション及び前記複数のノッチを含むように形成されている、請求項７に記載の熱伝達アセンブリ。
【請求項９】
前記波形セクションは、前記平坦セクション及び前記ノッチの内の少なくとも一つに対して角度を成して形成されており、
前記起伏セクションは、前記平坦セクション及び前記ノッチの内の少なくとも一つに対して平行に形成されている、請求項７に記載の熱伝達アセンブリ。
【請求項１０】
回転再生式予熱器のための熱伝達アセンブリにおいて、
前記熱伝達アセンブリは、複数の第１の熱伝達エレメント及び複数の第２の熱伝達エレメントを含み、
前記複数の第１の熱伝達エレメントの各第１の熱伝達エレメントは、複数の波形セクション及び複数の平坦セクションを含み、前記各波形セクション及び前記各平坦セクションは交番的に前記各第１の熱伝達エレメントの幅にわたり形成されており、
前記複数の第２の熱伝達エレメントの各第２の熱伝達エレメントは複数の起伏セクション及び複数のノッチを含み、前記各ノッチは前記各第２の熱伝達エレメントの両側から横方向に延びている、隣接する二重隆起部を有しており、前記各起伏セクション及び前記各ノッチは交番的に前記各第２の熱伝達エレメントの幅にわたり形成されており、
前記各第１の熱伝達エレメント及び前記第２の熱伝達エレメントは、前記第２の熱伝達エレメントの前記各ノッチが、隣接する前記第１の熱伝達エレメントの前記各平坦セクションに載置されるように相互に間隔を置いて交番的に積層化されており、該積層化により、相互に離隔されている密閉された複数のチャネルが形成されており、
前記複数のチャネルの各チャネルは、前記第２の熱伝達エレメントにおける前記複数の起伏セクションの各起伏セクションが、隣接する前記第１の熱伝達エレメントにおける前記複数の波形セクションの各波形セクションと対向する構成を有していることを特徴とする、熱伝達アセンブリ。
【請求項１１】
前記波形セクションは前記平坦セクションに対して角度を成して形成されており、
前記起伏セクションは前記ノッチに対して平行に形成されている、請求項１０に記載の熱伝達アセンブリ。
【請求項１２】
回転再生式予熱器のための熱伝達アセンブリにおいて、
前記熱伝達アセンブリは、複数の第１の熱伝達エレメント及び複数の第２の熱伝達エレメントを含み、
前記複数の第１の熱伝達エレメントの各第１の熱伝達エレメントは複数の起伏セクション及び複数の平坦セクションを含み、前記各起伏セクション及び前記各平坦セクションは交番的に前記各第１の熱伝達エレメントの幅にわたり形成されており、
前記複数の第２の熱伝達エレメントの各第２の熱伝達エレメントは複数の波形セクション及び複数のノッチを含み、前記各ノッチは前記各第２の熱伝達エレメントの両側から横方向に延びている、隣接する二重隆起部を有しており、前記各波形セクション及び前記各ノッチは交番的に前記各第２の熱伝達エレメントの幅にわたり形成されており、
前記各第１の熱伝達エレメント及び前記第２の熱伝達エレメントは、前記第２の熱伝達エレメントの前記各ノッチが、隣接する前記第１の熱伝達エレメントの前記各平坦セクションに載置されるように相互に間隔を置いて交番的に積層化されており、該積層化により、相互に離隔されている複数のチャネルが形成されており、
前記複数のチャネルの各チャネルは、前記第１の熱伝達エレメントの各起伏セクションが、隣接する前記第２の熱伝達エレメントの各波形セクションと対向する構成を有していることを特徴とする、熱伝達アセンブリ。
【請求項１３】
前記波形セクションは前記ノッチに対して角度を成して形成されており、
前記起伏セクションは前記平坦セクションに対して平行に形成されている、請求項１２に記載の熱伝達アセンブリ。
【請求項１４】
回転再生式予熱器の熱伝達アセンブリのための熱伝達エレメントにおいて、
前記熱伝達エレメントは、該熱伝達エレメントの幅にわたり、且つ、相互に隣接するように形成された、複数の波形セクション、複数の起伏セクション、複数の平坦セクション及び複数のノッチを含み、
前記複数のノッチの各ノッチは、前記熱伝達エレメントの両側から横方向に延びている、隣接する二重隆起部を有していることを特徴とする、熱伝達エレメント。
【請求項１５】
前記熱伝達エレメントは、各平坦セクション及び各ノッチが前記波形セクション及び前記起伏セクションの内の少なくとも一つによって相互に離隔されて配置されている、前記複数の波形セクション、前記複数の起伏セクション、前記複数の平坦セクション及び前記複数のノッチを含むように形成されている、請求項１４に記載の熱伝達エレメント。
【請求項１６】
前記波形セクションは、前記平坦セクション及び前記ノッチの内の少なくとも一つに対して角度を成して形成されており、
前記起伏セクションは、前記平坦セクション及び前記ノッチの内の少なくとも一つに対して平行に形成されている、請求項１４に記載の熱伝達エレメント。
【請求項１７】
回転再生式予熱器の熱伝達アセンブリのための熱伝達エレメントの製造方法において、
前記熱伝達エレメントの両側から横方向に延びている、隣接する二重隆起部を有している複数のノッチと、複数の波形セクションと、複数の起伏セクションと、複数の平坦セクションとを、熱伝達エレメントの幅にわたり、且つ、相互に隣接させて形成するステップを含む、ことを特徴とする製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃焼排気流に由来する熱を燃焼用空気流に伝達するための回転再生式空気予熱器に関し、より詳細には、回転再生式空気予熱器のために形成されている熱伝達エレメント及び熱伝達アセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、回転再生式空気予熱器は、燃焼室に存在する燃焼排気流に由来する熱を、その燃焼室に流入する燃焼用空気流に伝達するために使用される。従来の回転再生式空気予熱器（以下では単に「予熱器」と記す）は、そのハウジング内に回転可能に取り付けられているロータを含む。ロータは、燃焼排気流に由来する熱を吸収し、その熱を燃焼用空気流に伝達するための、種々の熱伝達又は熱吸収エレメント（以下では単に「熱伝達エレメント」と記す）を積層化することによって形成された熱伝達又は熱吸収アセンブリ（以下では単に「熱伝達アセンブリ」と記す）を含む。ロータは、区画室を規定する半径方向の隔壁又は仕切板を含み、それらの間に熱伝達アセンブリが支承される。更にはセクタプレートが設けられており、このセクタプレートはロータの上面及び下面にわたり延在しており、予熱器をガスセクタと一つ又は複数の空気セクタに分割する。高温の燃焼排気流は予熱器のガスセクタを通過するように方向付けられ、また連続的に回転しているロータ内の熱伝達アセンブリに熱を伝達する。熱伝達アセンブリは予熱器の（一つ又は複数の）空気セクタへと回転される。熱伝達アセンブリを介するように方向付けられた燃焼用空気流はそれにより加熱される。再生予熱器の別の形態においては、熱伝達アセンブリが固定されており、また空気及びガスのインレットフード並びにアウトレットフードが回転される。
【０００３】
熱伝達アセンブリは種々の重要な要求、例えば、熱伝達アセンブリの所定の深さに対する所要量の熱の伝達のような要求を満たすものでなければならない。更には、顕著な汚れに対する熱伝達アセンブリの低い故障発生度に関する要求、更に、熱伝達エレメントを腐食から保護するために、故障時に熱伝達アセンブリの清掃が容易であるという要求も存在する。その他の要求には、燃焼排気流内に存在し、また熱伝達アセンブリを介して吹き流される煤又は灰に関連する摩耗からの熱伝達アセンブリの保護等が含まれる。
【０００４】
予熱器は一般的に、ロータ内にある異なるタイプの熱伝達エレメントの複数の層を使用する。ロータは、燃焼排気流アウトレットに位置するコールドエンド層を含み、また、燃焼排気流インレットに位置するホットエンド層及び中間層を含むこともできる。一般的には、ホットエンド及び中間層は高効率熱伝達エレメントを使用し、それらの高効率熱伝達エレメントは熱伝達アセンブリの所定の深さに関して最大限の相対エネルギ回収を提供するように設計されている。熱伝達アセンブリのそれらの層は一般的に、相互に流体が流れるように連結されている、開かれたフローチャネルを有している、複数の熱伝達エレメントを含む。それらのオープンチャネル型の熱伝達エレメントは、一方では所定の層深さに対して最大限の熱伝達を提供し、他方では煤ブロワクリーニングジェットが熱伝達エレメントに流入した際に、それらのジェットを拡散又は分散させることができる。そのような煤ブロワジェットの分散は、熱伝達アセンブリ及び熱伝達エレメントのクリーニング効率を大幅に低下させる。最も顕著な量の汚れは一般的にコールドエンド層において発生し、これは少なくとも部分的に特定の燃焼排気蒸気の凝縮に起因する。従って、煤ブロワジェットによって効果的且つ効率的な清掃を実現する熱伝達エレメントを提供するために、コールド層熱伝達アセンブリが複数の密閉チャネルエレメントから形成されている。密閉チャネルは一般的に直線状であり、且つ、チャネルの端部においてのみ開かれている。密閉チャネルは、フローを通過させるための独立した別個の管路を形成し、従って、フローが隣接するチャネルと混合する可能性、又は隣接するチャネルに伝播する可能性は非常に限定的なものである。
【０００５】
しかしながら、従来の予熱器における複数の熱伝達エレメントの組み合わせによって形成された密閉チャネルでは、幾つかの熱伝達エレメントが適切な表面増強部を有していない可能性があることから、熱伝達効率が低い可能性がある。複数の熱伝達エレメントの組み合わせによって形成された別の密閉チャネルはより良好な熱伝達効率を有している場合もあるが、しかしながら複数のシートが密にパックされていることから、比較的大きい煤粒子又は灰粒子を通過させることができない。更には、比較的大きい煤又は灰がそのようなシートを通過できるように熱伝達アセンブリを緩くするためにその種の熱伝達エレメントの寸法が変更される場合には、耐食性コーティングでもって熱伝達エレメントを保護することはできなくなる。何故ならば、そのような緩みによって、吹き付けられる煤ブロワジェットが激しい振動を誘発し、従ってエレメント間の衝突も誘発し、その結果、耐食性コーティングが損傷するからである。
【０００６】
従って、総熱伝達効率、特にコールドエンド表面における熱伝達効率、煤ブロウ効率、比較的大きい煤粒子又は灰粒子の通過、熱伝達エレメントの清掃及びそれらの熱伝達エレメントの腐食の回避に関する従来の予熱器の課題を解決するための密閉チャネルエレメントを効率的に形成することができる、熱伝達エレメント及び熱伝達アセンブリが必要とされている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来技術における上述の固有の欠点を考慮して、本発明によれば、回転再生式予熱器のための熱伝達エレメント及び熱伝達アセンブリが提供される。その種の熱伝達アセンブリは、従来技術の全ての利点を含み、また従来技術における固有の欠点を解決し、更には幾つかの付加的な利点を提供するように形成されている。
【０００８】
本発明の課題は、熱伝達容量が改善されている熱伝達エレメントを有する熱伝達アセンブリを提供することである。
【０００９】
本発明の別の課題は、コールド層アセンブリに形成されている場合に、熱伝達効率が改善されている熱伝達エレメント及び熱伝達アセンブリを提供することである。
【００１０】
本発明の更に別の課題は、煤ブロウを改善することができる、熱伝達エレメント及び熱伝達アセンブリを提供することである。
【００１１】
本発明の更に別の課題は、熱伝達アセンブリを緩めることなく、熱伝達エレメント及び熱伝達アセンブリから大きい煤粒子又は灰粒子を通過させることができる、熱伝達エレメント及び熱伝達アセンブリを提供することである。
【００１２】
本発明の更に別の課題は、燃焼排気内に存在する凝縮物に起因する腐食から保護することができる、熱伝達エレメント及び熱伝達アセンブリを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上述の課題を解決するために、本発明の一つの態様においては、回転再生式予熱器のための熱伝達アセンブリが設けられている。熱伝達アセンブリは、相互に離隔されている複数の密閉チャネルを形成するために、複数の熱伝達エレメントの内の一つの熱伝達エレメントにおける複数のノッチの各ノッチが、隣接する熱伝達エレメントにおける複数の平坦セクションの各平坦セクションに載置されるように相互に間隔を置いた関係で積層化されている、複数の熱伝達エレメントを含み、各チャネルは、複数の熱伝達エレメントの内の一つの熱伝達エレメントにおける複数の起伏セクションの各起伏セクションが、隣接する熱伝達エレメントにおける複数の波形セクションの各波形セクションと対向するように形成され、各ノッチは、複数の熱伝達エレメントの各熱伝達エレメント間において間隔を置いた関係を形成するために、複数の熱伝達エレメントの各々の両側から横方向に延びる、隣接する二重隆起部を有している。
【００１４】
本発明の上述の態様の一つの実施の形態においては、複数の熱伝達エレメントの各熱伝達エレメントが複数の波形セクション、複数の起伏セクション、複数の平坦セクション及び複数のノッチを含み、それらは熱伝達エレメントの幅にわたり、且つ、相互に隣接するように形成される。
【００１５】
本発明の上述の態様の別の実施の形態においては、複数ある熱伝達エレメントの各熱伝達エレメントが複数の波形セクション、複数の起伏セクション、複数の平坦セクション及び複数のノッチを含み、その際に、各平坦セクション及びノッチが波形セクション及び起伏セクションの内の少なくとも一つによって、相互に離隔されて配置されている。
【００１６】
本発明の上述の態様の別の実施の形態においては、複数の熱伝達エレメントが複数の第１の熱伝達エレメント及び複数の第２の熱伝達エレメントを含み、各第１の熱伝達エレメントは複数の波形セクション及び複数の平坦セクションを含み、各波形セクション及び平坦セクションは交番的に各第１の熱伝達エレメントの幅にわたり形成され、各第２の熱伝達エレメントは複数の起伏セクション及び複数のノッチを含み、各起伏セクション及びノッチは交番的に各第２の熱伝達エレメントの幅にわたり形成される。
【００１７】
本発明の上述の態様の別の実施の形態においては、複数の熱伝達エレメントが複数の第１の熱伝達エレメント及び複数の第２の熱伝達エレメントを含み、各第１の熱伝達エレメントは複数の起伏セクション及び複数の平坦セクションを含み、各起伏セクション及び平坦セクションは交番的に各第１の熱伝達エレメントの幅にわたり形成され、各第２の熱伝達エレメントは複数の波形セクション及び複数のノッチを含み、各波形セクション及びノッチは交番的に各第２の熱伝達エレメントの幅にわたり形成される。
【００１８】
本発明の上述の態様の別の実施の形態においては、波形セクションが平坦セクション及びノッチの内の少なくとも一つに対して角度を成して形成され、また起伏セクションが平坦セクション及びノッチの内の少なくとも一つに対して平行に形成される。
【００１９】
本発明の更に別の態様においては、回転再生式予熱器のための熱伝達アセンブリが提供される。熱伝達アセンブリは、複数の第１の熱伝達エレメント及び複数の第２の熱伝達エレメントを含み、各第１の熱伝達エレメントは複数の波形セクション及び複数の平坦セクションを含み、各波形セクション及び平坦セクションは交番的に各第１の熱伝達エレメントの幅にわたり形成され、各第２の熱伝達エレメントは複数の起伏セクション及び複数のノッチを含み、各ノッチは各第２の熱伝達エレメントの両側から横方向に延びている、隣接する二重隆起部を有し、各起伏セクション及びノッチは交番的に各第２の熱伝達エレメントの幅にわたり形成され、各第１の熱伝達エレメント及び第２の熱伝達エレメントは、相互に離隔されている複数の密閉チャネルを形成するために、第２の熱伝達エレメントの各ノッチが、隣接する第１の熱伝達エレメントの各平坦セクションに載置されるように相互に間隔を置いて交番的に積層化され、各チャネルは、第２の熱伝達エレメントの各起伏セクションが、隣接する第１の熱伝達エレメントの波形セクションと対向するように形成される。
【００２０】
回転再生式空気予熱器のための熱伝達アセンブリは、複数の第１の熱伝達エレメント及び複数の第２の熱伝達エレメントを含み、各第１の熱伝達エレメントは複数の起伏セクション及び複数の平坦セクションを含み、各起伏セクション及び平坦セクションは交番的に各第１の熱伝達エレメントの幅にわたり形成され、各第２の熱伝達エレメントは複数の波形セクション及び複数のノッチを含み、各ノッチは各第２の熱伝達エレメントの両側から横方向に延びている、隣接する二重隆起部を有し、各波形セクション及びノッチは交番的に各第２の熱伝達エレメントの幅にわたり形成され、各第１の熱伝達エレメント及び第２の熱伝達エレメントは、相互に離隔されている複数の密閉チャネルを形成するために、第２の熱伝達エレメントの各ノッチが、隣接する第１の熱伝達エレメントの各平坦セクションに載置されるように相互に間隔を置いて交番的に積層化され、各チャネルは、第１の熱伝達エレメントの各起伏セクションが、隣接する第２の熱伝達エレメントの波形セクションと対向するように形成される。
【００２１】
本発明の別の態様においては、回転再生式予熱器のための熱伝達アセンブリが提供される。熱伝達アセンブリは複数の熱伝達エレメントを含み、複数ある熱伝達エレメントの各熱伝達エレメントは、複数の波形セクション、複数の起伏セクション、複数の平坦セクション及び複数のノッチを含み、それらは熱伝達エレメントの幅にわたり、且つ、相互に隣接するように形成され、各ノッチは各熱伝達エレメントの両側から横方向に延びている、隣接する二重隆起部を有し、複数の熱伝達エレメントは、相互に離隔されている複数の密閉チャネルを形成するために、一つの熱伝達エレメントの各ノッチが、隣接する熱伝達エレメントの各平坦セクションに載置されるように相互に間隔を置いた関係で積層化され、各チャネルは、一つの熱伝達エレメントの各起伏セクションが、隣接する熱伝達エレメントの各波形セクションと対向するように形成される。
【００２２】
本発明の更に別の態様においては、回転再生式予熱器の熱伝達アセンブリのための熱伝達エレメントが提供される。熱伝達エレメントは、複数の波形セクション、複数の起伏セクション、複数の平坦セクション及び複数のノッチを含み、それらは熱伝達エレメントの幅にわたり、且つ、相互に隣接するように形成され、各ノッチは熱伝達エレメントの両側から横方向に延びている、隣接する二重隆起部を有する。
【００２３】
本発明の上述の二つの態様の実施の形態においては、各平坦セクション及びノッチが波形セクション及び起伏セクションの内の少なくとも一つによって、相互に離隔されて配置されている、複数の波形セクション、複数の起伏セクション、複数の平坦セクション及び複数のノッチを含むように、熱伝達エレメントが形成される。
【００２４】
本発明の更に別の態様においては、回転再生式予熱器の熱伝達アセンブリのための熱伝達エレメントの製造方法が提供される。この方法は、熱伝達エレメントの両側から横方向に延びている、隣接する二重隆起部を有している複数のノッチと、複数の波形セクションと、複数の起伏セクションと、複数の平坦セクションとを、熱伝達エレメントの幅にわたり、且つ、相互に隣接させて形成するステップを含む。
【００２５】
上述した本発明の種々の全ての態様においては、波形セクションが平坦セクション及びノッチの内の少なくとも一つに対して角度を成して形成され、また起伏セクションが平坦セクション及びノッチの内の少なくとも一つに対して平行に形成される。
【００２６】
特に、上記の態様は本発明の他の態様と共に、また本発明を特徴付ける新規な種々の特徴と共に、本明細書の一部を成す添付の特許請求の範囲に記載されている。本発明、その動作状の利点、またその使用により達成される特別な目的に関して、添付の図面並びにそこ図示された本発明の実施例の説明を参照する。
【００２７】
本発明の利点及び特徴は、添付の図面と関連させて、以下の詳細な説明及び特許請求の範囲を参照することにより更に理解される。図中、同様の構成要素は類似するシンボルによって識別される。
【００２８】
図面に関する種々の説明全体にわたり、類似する部分には同様の参照番号を付している。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の種々の実施例による種々の熱伝達アセンブリが使用される、回転再生式予熱器の斜視図を示す。
【図２】本発明の実施例による、熱伝達アセンブリの側面図（Ａ）及び平面図（Ｂ）を示す。
【図３】本発明の別の実施例による、熱伝達アセンブリの側面図（Ａ）及び平面図（Ｂ）を示す。
【図４】本発明の更に別の実施例による、熱伝達アセンブリの側面図（Ａ）及び平面図（Ｂ）を示す。
【図５】本発明の別の実施例による、熱伝達アセンブリの側面図（Ａ）及び平面図（Ｂ）を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
本発明が完全に理解されるよう、添付の特許請求の範囲も含めて、上記において説明した図面を参照しながら、以下では本発明を詳細に説明する。本発明を複数の実施例と関連させながら説明するが、本発明はそれらの特定の実施の形態に限定されることを意図したものではない。状況に応じて考察される、種々の省略形態及び等価物への置換形態も適切に提案又は提供できると解されるが、それらは特許請求の範囲に記載された本発明の範囲から逸脱しない用途又は実施の形態をカバーすることを意図したものである。また、本明細書において使用される用語及び術語は説明を目的としたものであって、限定的な記述とみなすべきではない。
【００３１】
「第１」、「第２」等の記述は、本明細書において順序、高位又は重要度を表すものではなく、むしろ、ある構成要素を他の構成要素と区別するために使用されている。更に本明細書において、「一つ」及び「複数」は個数の制限を表すものではなく、むしろ参照している特徴部が少なくとも一つ設けられていることを表している。
【００３２】
図１を参照すると、回転式再生予熱器１００（以下では「予熱器１００」と記す）の斜視図が示されており、この予熱器１００では、本発明の種々の実施例による、図２Ａから図５Ｂに示されているような種々の熱伝達アセンブリ２００，３００，４００及び５００の内の少なくとも一つを使用することができ、また、各図を参照しながらそれらの熱伝達アセンブリ２００，３００，４００及び５００を詳細に説明する。
【００３３】
予熱器１００はロータアセンブリ１０２を含み、このロータアセンブリ１０２は、ロータポスト１０６に沿って回転するためにハウジング１０４内に回転可能に取り付けられている。ロータアセンブリ１０２は、ロータポスト１０６からロータアセンブリ１０２の外周縁に向かって半径方向に延在する仕切板又は隔壁１０８を含むように構成されている。更に隔壁１０８は、多数の熱伝達アセンブリ２００，３００，４００又は５００を収容するために、多数の区画室１１０を規定する。ハウジング１０４は、予熱器１００を通過する加熱された燃焼排気の流れのための燃焼排気インレットダクト１１２及び燃焼排気アウトレットダクト１１４を含む。ハウジング１０４は更に、予熱器１００を通過する燃焼用空気のフローのための空気インレットダクト１１６及び空気アウトレットダクト１１８を含む。更に予熱器１００は、ハウジング１０４を超えて延在し、且つ、ロータアセンブリ１０２の下面及び上面に隣接するセクタプレート１２０を含み、これにより予熱器１００は空気セクタ１２２及びガスセクタ１２４に分割される。矢印Ａ’は、ロータアセンブリ１０２を通過する燃焼排気流１２６の方向を示す。燃焼排気インレットダクト１１２を通過して流入する高温の燃焼排気流１２６は、区画室１１０内に取り付けられている熱伝達アセンブリ２００，３００，４００又は５００に熱を伝達する。続いて、加熱された熱伝達アセンブリ２００，３００，４００又は５００は、予熱器１００の空気セクタ１２２へと回転される。続いて、熱伝達アセンブリ２００，３００，４００又は５００に貯蔵された熱は、矢印Ｂ’によって表されているように、空気インレットダクト１１６を通過して流入する燃焼空気流１２８に伝達される。説明を目的としたこの段落から、予熱器１００に流入する高温の燃焼排気流１２６の熱は熱伝達アセンブリ２００，３００，４００又は５００を加熱するために利用され、次いでそれらの熱伝達アセンブリ２００，３００，４００又は５００は、所定の目的のために予熱器１００に流入する燃焼空気流１２８を加熱していることが分かる。
【００３４】
以下では、図１から図５Ｂを参照しながら、熱伝達アセンブリ２００，３００，４００，５００を説明する。熱伝達アセンブリ２００，３００，４００又は５００は、相互に離隔されている複数のチャネル２４０，３４０，４４０，５４０を形成するために、熱伝達エレメント２１０；３１０ａ，３１０ｂ；４１０ａ，４１０ｂ；５１０ａ，５１０ｂ；の内の一つの熱伝達エレメントにおける複数のノッチ２２０，３２０，４２０，５２０の各ノッチ２２０，３２０，４３０，５３０が、隣接する熱伝達エレメント２１０；３１０ａ，３１０ｂ；４１０ａ，４１０ｂ；５１０ａ，５１０ｂ；における複数の平坦セクション２３０，３３０，４３０，５３０の各平坦セクション２３０，３３０，４３０，５３０に載置されるように相互に間隔を置いた関係で積層化されている、複数の熱伝達エレメント２１０；３１０ａ，３１０ｂ；４１０ａ，４１０ｂ；５１０ａ，５１０ｂを含む。更に、各チャネル２４０，３４０，４４０，５４０は、熱伝達エレメント２１０；３１０ａ，３１０ｂ；４１０ａ，４１０ｂ；５１０ａ，５１０ｂ；の内の一つの熱伝達エレメントにおける複数の起伏セクション２５０，３５０，４５０，５５０の各起伏セクション２５０，３５０，４５０，５５０が、隣接する熱伝達エレメント２１０；３１０ａ，３１０ｂ；４１０ａ，４１０ｂ；５１０ａ，５１０ｂ；における複数の波形セクション２６０，３６０，４６０，５６０の各波形セクション２６０，３６０，４６０，５６０と対向するような構成を含む。更に、熱伝達アセンブリ２００，３００，４００及び５００を形成するために熱伝達エレメント２１０；３１０ａ，３１０ｂ；４１０ａ，４１０ｂ；５１０ａ，５１０ｂ；を積層化させながら、その一方で間隔を置いた関係を形成するために、各ノッチ２２０，３２０，４２０，５２０は、各熱伝達エレメント２１０；３１０ａ，３１０ｂ；４１０ａ，４１０ｂ；５１０ａ，５１０ｂ；の両側から横方向に延びている、隣接する二重隆起部２２０ａ，２２０ｂ；３２０ａ，３２０ｂ；４２０ａ，４２０ｂ；５２０ａ，５２０ｂを有している。本発明が完全に理解されるよう、以下では各図を参照しながら各熱伝達アセンブリ２００，３００，４００及び５００を説明する。
【００３５】
上述したような熱伝達エレメント２１０；３１０ａ，３１０ｂ；４１０ａ，４１０ｂ；５１０ａ，５１０ｂ；は、それらの設置が予定されている工業プラントが必要としている要求に合致する予熱器１００を形成するために使用され、またそのような予熱器１００の形成に適している所定の寸法、例えば長さ、幅及び厚さを有する金属製のシート又はプレートから得られる。特定の実施の形態を参照しながら、種々の構成を含む熱伝達エレメント２１０；３１０ａ，３１０ｂ；４１０ａ，４１０ｂ；５１０ａ，５１０ｂ；を説明する。
【００３６】
先ず、本発明の実施例による熱伝達アセンブリ２００の側面図及び平面図がそれぞれ示されている図２Ａ及び図２Ｂを参照する。熱伝達アセンブリ２００は複数の熱伝達エレメント、例えば熱伝達エレメント２１０を含む。各熱伝達エレメント２１０は複数のノッチ、例えばノッチ２２０；と、複数の平坦セクション、例えば平坦セクション２３０、複数の起伏セクション、例えば起伏セクション２５０と、複数の波形セクション、例えば波形セクション２６０とを含む（以下では、集合的又は個別的に「特徴部２２０，２３０，２５０及び２６０」と記す場合もある）。更に各ノッチ２２０は、各熱伝達エレメント２１０の両側から横方向に延びる、隣接する二重隆起部２２０ａ及び２２０ｂを含む。上述の四つ全ての特徴部を、熱伝達エレメント２１０の幅にわたり、且つ、相互に隣接させて、各熱伝達エレメント２１０に形成することができる。この実施の形態においては、上述したように、全ての特徴部２２０，２３０，２５０及び２６０は一つの熱伝達エレメント２１０に形成されている。しかしながら、そのような特徴部２２０，２３０，２５０及び２６０の内の二つを組み合わせて、二つ以上の熱伝達エレメントに形成することができる。これについては図３Ａから図５Ｂを参照しながら説明する。更に、種類の異なる熱伝達アセンブリ２００，３００，４００及び５００が示されている図２Ａから図５Ｂは、実際にはその種の熱伝達アセンブリの一部を示しているのであって、熱伝達アセンブリは図示されているものに限定されるとみなすべきではない。特徴部２２０，２３０，２５０及び２６０を反復的に設けることによって、その種のあらゆるアセンブリが形成される。
【００３７】
本発明の一つの実施の形態においては、ノッチ２２０及び平坦セクション２３０は、各熱伝達エレメント２１０における起伏セクション２５０及び波形セクション２６０の内の少なくとも一つから離隔されて配置されている。図２Ａ及び図２Ｂに示されているような一つの実施例においては、特徴部２２０，２３０，２５０及び２６０が、例えば平坦セクション２３０、波形セクション２６０、ノッチ２２０及び起伏セクション２５０の順序で形成される。しかしながら、本発明の範囲から逸脱することなく、特徴部２２０，２３０，２５０及び２６０を、産業上の要求に応じて、チャネル２４０を得るためにあらゆる順序で形成することができる。本発明のこの実施の形態によれば、上述の全ての特徴部２２０，２３０，２５０及び２６０は最も適した形態で、単一のローラセットを使用する単一のロール製造プロセスによって、各熱伝達エレメント２１０に形成される。特徴部２２０，２３０，２５０及び２６０の形成に続いて、その種の熱伝達エレメント又は熱伝達シート２１０それぞれに適切なコーティング、例えばポーセレンエナメルを用いたコーティングを施すことができ、これにより熱伝達エレメント又は熱伝達シート２１０は僅かに厚くなり、金属性のシート基板が燃焼排気と直接的に接触することが阻止され、従って、気流内の煤、灰又は凝縮蒸気の影響に起因する腐食も阻止される。
【００３８】
特徴部２２０，２３０，２５０及び２６０は特別なやり方で各熱伝達エレメント２１０に形成される。一つの実施の形態においては、複数ある波形セクション２６０の各波形部が、平坦セクション２３０及びノッチ２２の少なくとも一つに対して角度を成すように形成されている。例えば、図２Ｂに示されているように、波形部２６０が平坦セクション２３０に関して角度「Φ」で形成されるか、又は、波形セクション２６０をノッチ２２０に関して角度「α」で形成することができる。要求に応じて、一つの態様においては角度「Φ」と角度「α」を同一の角度にすることができ、また別の態様においてはそれらの角度を異なる角度にすることができる。更に、起伏セクション２５０のような特徴部も、ノッチ２２０及び平坦セクション２３０の内の少なくとも一つに関して、特別なやり方で形成される。図２Ｂに示されているような一つの実施の形態においては、起伏セクション２５０はノッチ２２０及び平坦セクション２３０の内の少なくとも一つに対して平行に形成される。特徴部２２０，２３０，２５０及び２６０に関する上記の説明から、波形部又は波形セクション２６０はノッチ２２０又は平坦セクション２３０に関して角度を成して延びており、また起伏部又は起伏セクション２５０はノッチ２２０又は平坦セクション２３０に関して平行に形成されていることは明確である。術語「起伏部」又は「起伏セクション」、「平坦部」又は「平坦セクション」及び「波形部」又は「波形セクション」は本明細書全体にわたり択一的で互換性があるように用いられており、同一であるとみなすことができる。
【００３９】
上述したような本発明によるチャネル２４０を形成するために、種々の熱伝達エレメント２１０が相互に間隔を置いた関係で積層化される。熱伝達エレメントの積層化は、熱伝達エレメントの内の一つの熱伝達エレメント２１０の各ノッチ２２０が、隣接する熱伝達エレメント２１０の平坦部２３０に載置されるようにして行われる。例えば、図２Ａに示されているように、最上位の熱伝達エレメント２１０のノッチ２２０は、隣接する下位の熱伝達エレメント２１０の平坦部２３０に載置され、同様に、下位の熱伝達エレメント２１０のノッチ２２０は隣接する最上位の熱伝達エレメント２１０の平坦部２３０に載置され、それによりチャネル２４０が形成される。同様に、その種の種々の熱伝達エレメント２１０が一緒に積層化される場合には、種々のチャネル２４０が熱伝達エレメント２１０にわたり形成される。熱伝達エレメント２１０の積層体は遊離が回避されるように十分に密であり、また更には、相当な大きさの煤粒子又は灰粒子をそれらの熱伝達エレメントから通過させることができる。
【００４０】
そのようにして形成されているチャネル２４０は、本発明の種々の実施の形態に関して、上述の課題を解決するための特別な構造を含む。チャネル２４０はノッチ２２０と平坦部２３０の接触に基づき相互に離隔されており（以下では、このようなチャネル２４０を選択的に「密閉チャネル２４０」とも称する）、また一般的に直線状であって、その端部を介して開放されている。密閉チャネル２４０は流体のフローを促進し、例えば煤ブロワジェットの供給による密閉チャネル２４０からのフローを促進し、これによりフローは熱伝達エレメント２１０の幅にわたり拡散又は分散することなく直線状に通過する。更には、種々の熱伝達エレメント２１０を積層化させながら、ノッチ２２０の存在に基づき、特に、隣接する熱伝達エレメント２２０の各平坦部２３０に載置される隆起部２２０ａ及び２２０ｂに基づき、連続する二つの熱伝達エレメント２１０の間の適切な間隔が達成される。このことは、連続する熱伝達エレメント２１０の間に必要とされる間隔を実現する適切な所定の高さにノッチ２２０の隆起部２２０ａ及び２２０ｂが形成されていることに基づく。連続する二つの熱伝達エレメント２１０の間に必要とされるそのような間隔によって密閉チャネル２４０の適切な深さが得られ、これにより実質的に、大きい煤粒子又は灰粒子が密閉チャネル２４０を通過することができ、ひいては、熱伝達アセンブリ２００、従って予熱器１００の目詰り又は遮断が防止される。例えば、本発明の密閉チャネル２４０は、約９／３２インチ（ほぼ７ｍｍ）までの大きさの煤粒子又は灰粒子を効果的に通過させることができる。しかしながら、本発明の範囲から逸脱することなく、更に大きい大きさの煤粒子又は灰粒子を通過させることができるように、熱伝達アセンブリ２００を形成することができる。
【００４１】
上述したように、複数の予熱器内に取り付けられている従来の熱伝達アセンブリでは、比較的大きい煤粒子又は灰粒子が熱伝達エレメントを通過できるように、それらの熱伝達エレメントが一般的に遊離した状態で積層化されている。そのように遊離した状態で積層化された熱伝達アセンブリでは、煤ブロワジェットの衝突によって惹起される激しい振動に起因して、熱伝達エレメントが相互に衝突する。本発明によれば、ノッチ２２０と平坦部２３０が相互に近接して形成されているか、それらが相互に接しており、それにも係わらず、隆起部２２０ａ及び２２０ｂが十分な高さを有していることから、密閉チャネルから比較的大きい煤粒子又は灰粒子を通過させることができるので、この問題を解決することができる。特に、上述したように、上記の特徴部を備えている熱伝達エレメント２１０の形成に続いて、熱伝達エレメント２１０に適切なコーディングが施される。そのようなコーティングは、煤を吹き飛ばしている間の熱伝達エレメント２１０の衝突に起因して、遊離した状態で積層化されている熱伝達アセンブリにおいては損傷しやすいが、これは本発明では一般的なことではない。
【００４２】
更に、熱伝達アセンブリ２００内に形成される各チャネル２４０では、隣接する熱伝達プレート２１０における起伏部２５０及び波形部２６０が相互に対向している。本発明の一つの実施の形態においては適切な距離の間隙ギャップ、別の実施の形態においてはほぼ０の間隙ギャップを、チャネル２４０を形成するために積層化された連続する二つの熱伝達エレメント２１０の隣接する波形部２６０と起伏部２５０との間に設けることができる。チャネル２４０をそのように形成することにより、従来のコールドエンド表面を超える熱伝達効率を予熱器１００の全体の熱伝達効率において実現することができる。
【００４３】
以下では、本発明の別の実施例による熱伝達アセンブリ、例えば熱伝達アセンブリ３００及び４００が示されている図３Ａから図４Ｂを参照する。特に、図３Ａ及び図３Ｂを参照すると、熱伝達アセンブリ３００は複数の熱伝達エレメント、例えば複数の第１の熱伝達エレメント３１０ａ及び複数の第２の熱伝達エレメント３１０ｂを含む。各第１の熱伝達エレメント３１０ａは複数の波形セクション、例えば波形セクション３６０と、複数の平坦セクション、例えば平坦セクション３３０とを含む。各波形セクション３６０及び平坦セクション３３０は、各第１の熱伝達エレメント３１０ａの幅にわたり交番的に形成されている。更に、各第２の熱伝達エレメント３１０ｂは複数の起伏セクション、例えば起伏セクション３５０と、複数のノッチ、例えばノッチ３２０とを含む。各起伏セクション３５０及びノッチ３２０は、各第２の熱伝達エレメント３１０ｂの幅にわたり交番的に形成されている。
【００４４】
この実施の形態においては、上述したように、また図示されているように、特徴部３２０，３３０，３５０及び３６０の内の二つの特徴部が、熱伝達エレメント２１０のような一つの熱伝達エレメントの代わりに、複数の熱伝達エレメント３１０ａ，３１０ｂにそれぞれ形成されている。チャネル、例えばチャネル３４０を形成するために、第２の熱伝達エレメント３１０ｂのノッチ３２０が、隣接する第１の熱伝達エレメント３１０ａの平坦セクション３３０に載置されるように、第１の熱伝達エレメント３１０ａと第２の熱伝達エレメント３１０ｂが交番的に積層化される。チャネル３４０はチャネル２４０と同様に形成されているので、その説明はここでは省略する。各第２の熱伝達エレメント３１０ｂに形成されているノッチ３２０の隆起部３２０ａ及び３２０ｂの適切な高さに起因して、複数の第１の熱伝達エレメント３１０ａ及び第２の熱伝達エレメント３１０ｂの積層化は相互に間隔を置いた関係で行われ、また上述のように密にパックされる。
【００４５】
ノッチ３２０、平坦部３３０、起伏部３５０及び波形部３６０は特別なやり方で各熱伝達エレメント３１０ａ及び３１０ｂに形成される。一つの実施の形態においては、波形部３６０が第１の熱伝達エレメント３１０ａにおける平坦部３３０に対して角度を成して形成される。例えば、図３Ｂに示されているように、波形部３６０が平坦セクション３３０に関して角度「Φ」で形成される。更に起伏部３５０も、第２の熱伝達エレメント３１０ｂにおけるノッチ３２０に関して、特別なやり方で形成される。図３Ｂに示されているような一つの実施の形態においては、起伏セクション３５０がノッチ３２０に対して平行に形成される。上記の説明から、波形部３６０は第１の熱伝達エレメント３１０ａにおける平坦部３３０に関して角度を成して延びており、また起伏部３５０は第２の熱伝達エレメント３１０ｂにおけるノッチ３２０に関して平行に形成されていることは明確である。
【００４６】
図４Ａ及び図４Ｂを参照すると、熱伝達アセンブリ４００が示されている。熱伝達アセンブリ４００は熱伝達アセンブリ３００と実質的に等しい。熱伝達アセンブリ３００と同様に、熱伝達アセンブリ４００も複数の熱伝達エレメント、例えば複数の第１の熱伝達エレメント４１０ａ及び複数の第２の熱伝達エレメント４１０ｂを含む。各第１の熱伝達エレメント４１０ａは複数の波形セクション、例えば波形セクション４６０と、複数の平坦セクション、例えば平坦セクション４３０とを含む。各波形セクション４６０及び平坦セクション４３０は、各第１の熱伝達エレメント４１０ａの幅にわたり交番的に形成されている。更に、各第２の熱伝達エレメント４１０ｂは複数の起伏セクション、例えば起伏セクション４５０と、複数のノッチ、例えばノッチ４２０とを含む。各起伏セクション４５０及びノッチ４２０は、各第２の熱伝達エレメント４１０ｂの幅にわたり交番的に形成されている。熱伝達アセンブリ３００と熱伝達アセンブリ４００の実際の差異は起伏部の構成にある。起伏部４５０はより湾曲した丸い形状で小型であるが、これに対し起伏部３５０は縁部が鋭く、また余り小型ではない。起伏部４５０のカーブ及び小型性は、熱伝達アセンブリ４００全体にわたる、より良好な効率を提供することができる。チャネル４４０は、熱伝達アセンブリ３００の場合と同様に、第１の熱伝達エレメント４１０ａと第２の熱伝達エレメント４１０ｂが交互に積層化されることにより形成される。従ってチャネル４４０の説明は省略する。ノッチ４２０、平坦部４３０、起伏部４５０及び波形部４６０は、上記において図３Ａ及び図３Ｂに関連させて説明したやり方と同じやり方で、各熱伝達エレメント４１０ａ及び４１０ｂに形成される。例えば、図４Ｂに示されているように、波形部４６０が第１の熱伝達エレメント４１０ａにおける平坦セクション４３０に関して角度「Φ」で形成される。更に、起伏セクション４５０が第２の熱伝達エレメント４１０ｂにおけるノッチ４２０に対して平行に形成される。
【００４７】
図５Ａ及び図５Ｂを参照すると、本発明の別の実施例による熱伝達アセンブリ、例えば熱伝達アセンブリ５００が示されている。この熱伝達アセンブリ５００は複数の熱伝達エレメント、例えば複数の第１の熱伝達エレメント５１０ａ及び複数の第２の熱伝達エレメント５１０ｂを含む。各第１の熱伝達エレメント５１０ａは複数の平坦セクション、例えば平坦セクション５３０と、複数の起伏セクション、例えば起伏セクション５５０とを含む。各平坦セクション５３０及び起伏セクション５５０は、各第１の熱伝達エレメント５１０ａの幅にわたり交番的に形成されている。更に、各第２の熱伝達エレメント５１０ｂは複数のノッチ、例えばノッチ５２０と、複数の波形セクション、例えば波形セクション５６０とを含む。各波形セクション５６０及びノッチ５２０は、各第２の熱伝達エレメント５１０ｂの幅にわたり交番的に形成されている。
【００４８】
図３Ａから図４Ｂに示した上述の実施の形態に類似するこの実施の形態においては、特徴部５２０，５３０，５５０及び５６０の内の二つの特徴部が、図２Ａ及び図２Ｂに示したような熱伝達エレメント２１０のような一つの熱伝達エレメントの代わりに、複数の熱伝達エレメント５１０ａ，５１０ｂにそれぞれ形成されている。チャネル、例えばチャネル５４０を形成するために、第２の熱伝達エレメント５１０ｂのノッチ５２０が、隣接する第１の熱伝達エレメント５１０ａの平坦セクション５３０に載置されるように、第１の熱伝達エレメント５１０ａと第２の熱伝達エレメント５１０ｂが交番的に積層化される。チャネル５４０はチャネル２４０，３４０及び４４０と同様に形成されているので、その説明はここでは省略する。各第２の熱伝達エレメント５１０ｂに形成されているノッチ５２０の隆起部５２０ａ及び５２０ｂの適切な高さに起因して、複数の第１の熱伝達エレメント５１０ａ及び第２の熱伝達エレメント５１０ｂの積層化は相互に間隔を置いた関係で行われ、また上述のように密にパックされる。
【００４９】
更に、ノッチ５２０、平坦部５３０、起伏部５５０及び波形部５６０が各熱伝達エレメント５１０ａ及び５１０ｂに形成される。起伏部５５０も、各第１の熱伝達エレメント５１０ａにおける平坦部５３０に関して、特別なやり方で形成される。特に、起伏セクション５５０がノッチ５２０に対して平行に形成される。更に、波形セクション５６０が第２の熱伝達エレメント５１０ｂにおけるノッチ５２０に対して角度を成して形成される。例えば、波形部５６０が平坦セクション５３０に関して角度「Φ」で形成される。
【００５０】
更に、上述の実施の形態のチャネル３４０，４４０及び５４０の構成は全てチャネル２４０に類似するものであり、またチャネル２４０の範囲においてそのチャネル２４０に関連させて説明した全ての有利な特徴を含む。同様に、熱伝達アセンブリ３００，４００及び５００は、熱伝達アセンブリ２００に関連させて説明した全ての有利な特徴を含むので、ここでは説明を省略する。更に、本発明の種々の実施の形態によれば、適切な距離の間隙ギャップ、又は、ほぼ０の間隙ギャップを、チャネル３４０，４４０，５４０をそれぞれ形成するために積層化された連続する二つの熱伝達エレメント３１０ａ及び３１０ｂ；４１０ａ及び４１０ｂ；５２０ａ及び５２０ｂの隣接する波形部３６０，４６０，５６０と起伏部３５０，４５０，５５０との間に設けることができる。
【００５１】
本明細書においては一般的に、熱伝達エレメント２１０；３１０ａ，３１０ｂ；４１０ａ，４１０ｂ；５１０ａ，５１０ｂ及び各熱伝達アセンブリ２００，３００，４００又は５００を、２セクタタイプの空気予熱器として説明した。しかしながら、他のタイプの空気予熱器、例えば３セクタタイプ又は４セクタタイプの空気予熱器のために、種々の熱伝達エレメントの構成及び積層化を含むように本発明を拡張することができるが、ここではその説明は省略する。一般的に、予熱器１００は２セクタタイプ、３セクタタイプ又は４セクタタイプのいずれの空気予熱器であって良く、また空気予熱器の種類の要求に応じて、本発明の種々の熱伝達エレメントを構成及び積層化することができる。
【００５２】
工業プラントにおける予熱器１００と関連させて使用されるように形成された、熱伝達エレメント２１０；３１０ａ，３１０ｂ；４１０ａ，４１０ｂ；５１０ａ，５１０ｂ及び各熱伝達アセンブリ２００，３００，４００又は５００をそれぞれ、上記の利点とは別の下記の利点を提供する。本発明によれば、有利には、熱伝達効率が全体的に改善され、また特に、空気予熱器のコールドエンド表面に関する熱伝達効率が改善される。更に本発明の熱伝達アセンブリによれば、有利には、煤ブロウ効率が改善される。更に、熱伝達エレメント及び熱伝達アセンブリは密にパックされており、熱伝達アセンブリが遊離することなく、大きい煤粒子又は灰粒子を熱伝達エレメントから依然として通過させることができる。熱伝達アセンブリが密にパックされていることから、熱伝達エレメントの衝突が回避されるので、熱伝達エレメントにおけるポーセレンエナメル等のコーティングは破壊されず、これにより熱伝達エレメントが腐食する可能性は低くなる。更に、熱伝達アセンブリは、煤ブロワエネルギを熱伝達表面に十分なエネルギで供給することができ、これにより煤ブロワ装置から遠く離れて位置する熱伝達エレメントを清掃することができ、この煤ブロワ装置によって腐食保護のためのコーティングも清掃され、また堆積した灰又は煤の除去が容易になる。更に、密閉チャネルは、熱伝達アセンブリにおいて重硫酸アンモニウムが形成される可能性があるＤｅＮＯｘ用途のような用途に適している。本発明の熱伝達アセンブリは煤ブロウエネルギを節約することができ、これにより熱伝達エレメントを効率的にＤｅＮＯｘ用途に使用することができる。更に、本発明の熱伝達エレメント２１０；３１０ａ，３１０ｂ；４１０ａ，４１０ｂ；５１０ａ，５１０ｂを、一般的に煙道ガス再加熱に使用される、ガス−ガス熱交換器にも使用することができる。
【００５３】
本発明の特定の実施の形態の上記の説明は説明及び記述を目的としたものである。それらの実施の形態は本発明を網羅すること、又は特定の厳密な実施の形態に限定することを意図したものではなく、上記の教示を考慮した種々の修正及び変更が可能であることは明らかである。それらの実施の形態は、本発明の原理及び本発明の実際の用途を最善に説明するために選択及び記述されたものであり、これによって当業者は、本発明及び種々の変更がなされた種々の実施の形態を、検討した特定の用途に適したものとして最善に利用することができる。状況に応じて考察される、種々の省略形態及び等価物への置換形態も適切に提案又は提供できると解されるが、それらは特許請求の範囲に記載された本発明の範囲から逸脱しない用途又は実施の形態をカバーすることを意図したものである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【外国語明細書】
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