DE102022200237A1

DE102022200237A1 - Wärmetauscher und Wärmetauschkern-Austauschverfahren

Info

Publication number: DE102022200237A1
Application number: DE102022200237.7A
Authority: DE
Inventors: Keisuke Yoshida; Takeshi Kaneko; Koichi Tanimoto; Hiroyuki NAKAHARAI; Yoichi Uefuji; Nobuhide Hara; Kenji Kirihara; Masahiko Nagai; Koichiro Iida; Yuta Takahashi; Shunsaku Eguchi
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2021-02-19
Filing date: 2022-01-12
Publication date: 2022-08-25
Also published as: JP2022127071A; US11635260B2; US20220268527A1

Abstract

ProblemRealisierung eines Wärmetauschers, der relativ kompakt ist und eine relativ hohe Druckwiderstandsleistung aufweist.Mittel zur LösungEin Wärmetauscher gemäß einer Ausführungsform schließt ein: einen Wärmeaustauschkern; ein Gehäuse, das bereitgestellt ist, um den Wärmeaustauschkern zu umgeben; und eine erste Trennwand, die in einem Raum bereitgestellt ist, der von einer Außenfläche des Wärmeaustauschkerns und einer Innenfläche des Gehäuses umgeben ist, und den Raum in einen ersten Sammlerraum, der mit dem Wärmeaustauschkern in Verbindung steht, und einen zweiten Sammlerraum, der mit dem Wärmeaustauschkern in Verbindung steht, trennt. Der erste Sammlerraum und der zweite Sammlerraum liegen nebeneinander, getrennt durch die erste Trennwand.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf einen Wärmetauscher und ein Wärmeaustauschkern-Austauschverfahren.
Stand der Technik
Zum Beispiel weist ein Wärmetauschelement (Wärmeaustauschkern) zum Durchführen eines Wärmeaustauschs zwischen zwei Fluiden eine Mehrzahl von Strömungsweggruppen auf, die sich entlang der Richtungen erstrecken, in denen die Fluide strömen. Wenn die beiden Fluide durch die Mehrzahl von Strömungsweggruppen strömen, wird ein Wärmeaustausch über eine Trennwand oder dergleichen durchgeführt, die die beiden Fluide trennt (siehe zum Beispiel Patentdokument 1).
Liste der Entgegenhaltungen
Patentliteratur
Patentdokument 1: Japanisches Patent Nr. 5797328
Kurzdarstellung der Erfindung
Technisches Problem
Wie in Patentdokument 1 beschrieben, kann zum Beispiel ein Wärmeaustauschkern mit einer Konfiguration, in der eine Mehrzahl von Strömungswegschichten, die eine Mehrzahl von Strömungswegen einschließen, gestapelt sind, kleiner ausgeführt werden als zum Beispiel ein Gehäuse- und Rohrwärmetauscher. Um die Größe des Wärmetauschers zu reduzieren, ist es daher denkbar, einen Wärmeaustauschkern mit einer Konfiguration zu verwenden, wie in Patentdokument 1 beschrieben. Wenn jedoch der Druck des Fluids, das durch den Wärmeaustauschkern strömt, relativ hoch ist, ist eine Gegenmaßnahme erforderlich, um eine Beschädigung des Wärmeaustauschkerns zu unterdrücken.
Angesichts der vorstehend beschriebenen Umstände besteht ein Gegenstand von mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darin, einen Wärmetauscher zu realisieren, der relativ kompakt ist und eine relativ hohe Druckwiderstandsleistung aufweist.
Lösung des Problems

(1) Ein Wärmetauscher gemäß mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung schließt ein: einen Wärmeaustauschkern; ein Gehäuse, das bereitgestellt ist, um den Wärmeaustauschkern zu umgeben; und eine erste Trennwand, die in einem Raum bereitgestellt ist, der von einer Außenfläche des Wärmeaustauschkerns und einer Innenfläche des Gehäuses umgeben ist und den Raum in einen ersten Kopf- bzw. Sammlerraum, der mit dem Wärmeaustauschkern in Verbindung steht, und einen zweiten Kopf- bzw. Sammlerraum, der mit dem Wärmeaustauschkern in Verbindung steht, trennt, wobei der erste Sammlerraum und der zweite Sammlerraum nebeneinander liegen und durch die erste Trennwand getrennt sind.
(2) Ein Wärmeaustauschkern-Austauschverfahren gemäß mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung schließt die folgenden Schritte ein: Entkoppeln des Gehäuses und des Wärmeaustauschkerns des Wärmetauschers mit der oben beschriebenen Konfiguration von (1); Bewegen zumindest des Wärmeaustauschkerns von dem Gehäuse weg in einer Axialrichtung des Gehäuses, um Entfernen des Wärmeaustauschkerns aus dem Gehäuse zu entfernen; Bewegen eines neuen Wärmeaustauschkerns in Axialrichtung in Bezug auf das Gehäuse, aus dem der Wärmeaustauschkern entfernt wurde, und Einsetzen des neuen Wärmeaustauschkerns in das Gehäuse; und Koppeln des Gehäuses und des neuen Wärmeaustauschkerns.

Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Gemäß mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist es möglich, einen Wärmetauscher zu realisieren, der relativ kompakt ist und eine relativ hohe Druckwiderstandsleistung aufweist.
Figurenliste

1 ist eine schematische Querschnittsansicht eines Wärmetauschers gemäß einer Ausführungsform.
2 ist eine Querschnittsansicht von 1, die entlang der Linie II-II betrachtet wird.
3 ist eine schematische Querschnittsansicht eines Wärmetauschers gemäß einer weiteren Ausführungsform.
4 ist eine schematische Querschnittsansicht eines Wärmetauschers gemäß einer weiteren Ausführungsform.
5 ist eine Ansicht, die ein Beispiel einer Reihenschaltung eines Wärmetauschers gemäß einigen Ausführungsformen veranschaulicht.
6 ist eine Ansicht, die ein weiteres Beispiel einer Reihenschaltung eines Wärmetauschers gemäß einigen Ausführungsformen veranschaulicht.
7 ist eine Ansicht, die ein Beispiel eines Modifikationsbeispiels eines Wärmetauschers gemäß einigen Ausführungsformen veranschaulicht.
8 ist eine schematische Ansicht zum Beschreiben eines Beispiels eines Gehäuses, bei dem ein Wärmetauscher gemäß einigen Ausführungsformen in Kombination mit einem vorhandenen Wärmetauscher verwendet wird.
9 ist eine schematische Ansicht zum Beschreiben eines anderen Beispiels eines Gehäuses, bei dem ein Wärmetauscher gemäß einigen Ausführungsformen in Kombination mit einem vorhandenen Wärmetauscher verwendet wird.
10A ist eine Ansicht zum Beschreiben eines Wärmeaustauschkern-Austauschverfahrens des in 1 veranschaulichten Wärmetauschers.
10B ist eine Ansicht zum Beschreiben eines Wärmeaustauschkern-Austauschverfahrens des in 1 veranschaulichten Wärmetauschers.
11A ist eine Ansicht zum Beschreiben eines Wärmeaustauschkern-Austauschverfahrens des in 3 veranschaulichten Wärmetauschers.
11B ist eine Ansicht zum Beschreiben eines Wärmeaustauschkern-Austauschverfahrens des in 3 veranschaulichten Wärmetauschers.
11C ist eine Ansicht zum Beschreiben eines Wärmeaustauschkern-Austauschverfahrens des in 3 veranschaulichten Wärmetauschers.
12A ist eine Ansicht zum Beschreiben eines Wärmeaustauschkern-Austauschverfahrens des in 4 veranschaulichten Wärmetauschers.
12B ist eine Ansicht zum Beschreiben eines Wärmeaustauschkern-Austauschverfahrens des in 4 veranschaulichten Wärmetauschers.
13 ist ein Flussdiagramm eines Wärmeaustauschkern-Austauschverfahrens gemäß einigen Ausführungsformen.

Beschreibung von Ausführungsformen
Nachfolgend werden einige Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Abmessungen, Werkstoffe, Formen, relative Anordnungen oder dergleichen von Komponenten, die in den Ausführungsformen oder in den Zeichnungen beschrieben sind, sollen jedoch den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränken und sind lediglich veranschaulichende Beispiele.
Zum Beispiel soll ein Ausdruck einer relativen oder absoluten Anordnung wie „in einer Richtung“, „entlang einer Richtung“, „parallel“, „orthogonal“, „mittig“, „konzentrisch“ und „koaxial“ nicht so ausgelegt werden, dass er nur die Anordnung in einem strengen wörtlichen Sinne angibt, sondern schließt auch einen Zustand ein, in dem die Anordnung um eine Toleranz oder um einen Winkel oder einen Abstand relativ innerhalb eines Bereichs verschoben ist, in dem die gleiche Funktion erzielt werden kann.
Zum Beispiel soll ein Ausdruck eines gleichen Zustands wie „selb(er, -e, -es)“, „gleich“ und „einheitlich“ nicht so ausgelegt werden, dass er nur den Zustand angibt, in dem das Merkmal streng gleich ist, sondern schließt auch einen Zustand ein, in dem eine Toleranz oder eine Differenz besteht, die noch die gleiche Funktion erzielen kann.
Ferner soll zum Beispiel ein Ausdruck, der eine Form wie eine rechteckige Form oder eine zylindrische Form angibt, nicht nur als die geometrisch strenge Form ausgelegt werden, sondern so, dass er auch eine Form mit Unebenheit oder abgeschrägten Ecken innerhalb des Bereichs einschließt, in dem die gleiche Wirkung erreicht werden kann.
Andererseits soll ein Ausdruck wie „umfassen“, „einschließen“, „aufweisen“, „enthalten“ und „bilden“ andere Bestandteile nicht ausschließen.
1 ist eine schematische Querschnittsansicht eines Wärmetauschers gemäß einer Ausführungsform.
2 ist eine Querschnittsansicht von 1, die entlang der Linie II-II betrachtet wird.
3 ist eine schematische Querschnittsansicht eines Wärmetauschers gemäß einer weiteren Ausführungsform.
4 ist eine schematische Querschnittsansicht eines Wärmetauschers gemäß einer weiteren Ausführungsform.
Ein Wärmetauscher 1 gemäß einigen Ausführungsformen dient zum Durchführen des Wärmeaustauschs zwischen einem ersten Fluid und einem zweiten Fluid. Der Wärmetauscher 1 gemäß einigen Ausführungsformen kann zum Wärmeaustausch zwischen zum Beispiel einem Brenngas BG mit einer relativ niedrigen Temperatur und Wasser W mit einer relativ hohen Temperatur verwendet werden.
Der Wärmetauscher 1 gemäß einigen Ausführungsformen kann zum Beispiel zur Erhöhung der Temperatur des Brenngases verwendet werden, das als Brennstoff in einer Gasturbine oder dergleichen verwendet wird. Es ist zu beachten, dass zur Vereinfachung der folgenden Beschreibung angenommen wird, dass das erste Fluid das Wasser W und das zweite Fluid das Brenngas BG ist.
Der Wärmetauscher 1 gemäß einigen Ausführungsformen schließt einen Wärmeaustauschkern 10 und ein Gehäuse 20 ein, das dazu vorgesehen ist, den Wärmeaustauschkern 10 zu umgeben.
In dem Wärmetauscher 1 gemäß einigen Ausführungsformen schließt das Gehäuse 20 einen Zylinderabschnitt 21 mit einer zylindrischen Form ein, die einem relativ hohen Innendruck standhalten kann und als Druckbehälter fungiert, und einen Flanschabschnitt 23, der an einem Endabschnitt und dem anderen Endabschnitt entlang einer Achse AXs ausgebildet ist.
In dem Gehäuse 20 gemäß einigen Ausführungsformen weist der Zylinderabschnitt 21 zwei in Verbindung stehende Löcher 25 auf, die mit der Innenseite und außerhalb des Zylinderabschnitts 21 in Verbindung stehen. Die kurzen Rohre 31 sind jeweils mit den beiden in Verbindung stehenden Löchern 25 von der Außenseite des Zylinderabschnitts 21 verbunden. Es ist zu beachten, dass auch an den Endabschnitten der kurzen Rohre 31 ein Flanschabschnitt ausgebildet ist.
In dem Wärmetauscher 1 gemäß einigen Ausführungsformen hält das Gehäuse 20 den Wärmeaustauschkern 10 innerhalb des Zylinderabschnitts 21. Insbesondere hält das Gehäuse 20 den Wärmeaustauschkern 10 über Rippen 5, die den Wärmeaustauschkern 10 direkt oder indirekt halten.
Die Struktur zum Halten des Wärmeaustauschkerns 10 über die Rippen 5 wird später ausführlich beschrieben.
In dem Wärmetauscher 1 gemäß einigen Ausführungsformen weist der Wärmeaustauschkern 10 innerhalb eines Kerngehäuses 11 zum Beispiel eine viereckige Prismenform, eine Mehrzahl von ersten Strömungswegen (nicht veranschaulicht) und eine Mehrzahl von zweiten Strömungswegen (nicht veranschaulicht) auf, die nicht mit den ersten Strömungswegen in Verbindung stehen. Der Wärmeaustauschkern 10 gemäß einigen Ausführungsformen ist so konfiguriert, dass er einen Wärmeaustausch zwischen einem in dem ersten Strömungsweg strömenden Fluid und einem in dem zweiten Strömungsweg strömenden Fluid durchführt.
Es ist zu beachten, dass das Kerngehäuse 11 eine zylindrische Form aufweisen kann oder eine andere polygonale Prismenform als ein viereckiges Prisma aufweisen kann.
In dem Wärmeaustauschkern 10 gemäß einigen Ausführungsformen sind ein in Verbindung stehendes Loch (nicht veranschaulicht), das mit einem Ende jedes der Mehrzahl von ersten Strömungswegen (nicht veranschaulicht) in Verbindung steht und ein in Verbindung stehendes Loch (nicht veranschaulicht), das mit dem anderen Ende in Verbindung steht, in einer Umfangsfläche 11s des Kerngehäuses 11 mit einer viereckigen Prismenform ausgebildet. Es ist zu beachten, dass das in Verbindung stehende Loch, das mit einem Ende von jedem der Mehrzahl von ersten Strömungswegen in Verbindung steht, in einem Bereich 11a auf einer Seite entlang einer Achse AXc der viereckigen Prismenform der Umfangsoberfläche 11s des Kerngehäuses 11 bereitgestellt ist. Das in Verbindung stehende Loch, das mit dem anderen Ende von jedem der Mehrzahl von ersten Strömungswegen in Verbindung steht, ist in einem Bereich 11b auf der anderen Seite entlang der Achse AXc der viereckigen Prismenform der Umfangsfläche 11s des Kerngehäuses 11 bereitgestellt.
In dem Wärmeaustauschkern 10 gemäß einigen Ausführungsformen ist das in Verbindung stehende Loch (nicht veranschaulicht), das mit einem Ende jedes der Mehrzahl von zweiten Strömungswegen (nicht veranschaulicht) in Verbindung steht, an einer Endfläche 11c beider Endflächen der viereckigen Prismenform im Kerngehäuse 11 ausgebildet. Das in Verbindung stehende Loch (nicht veranschaulicht), das mit dem anderen Ende jedes der Mehrzahl von zweiten Strömungswegen (nicht veranschaulicht) in Verbindung steht, ist auf einer anderen Endfläche 11d beider Endflächen der viereckigen Prismenform im Kerngehäuse 11 ausgebildet.
In dem Wärmetauscher 1 gemäß einigen Ausführungsformen schließen die Rippen 5 zum Beispiel eine erste Rippe 51, eine zweite Rippe 52 und eine dritte Rippe 53 ein.
In dem Wärmetauscher 1 gemäß einigen Ausführungsformen ist die erste Rippe 51 zwischen der zweiten Rippe 52 und der dritten Rippe 53 angeordnet, die jeweils auf einer Seite und der anderen Seite entlang der Achse AXs des Zylinderabschnitts 21 angeordnet sind.
In der folgenden Beschreibung wird die erste Rippe 51 auch als zentrale Rippe 51 bezeichnet. Die zweite Rippe 52 und die dritte Rippe 53 werden auch als Endrippen 52 und 53 bezeichnet.
In dem Wärmetauscher 1 gemäß einigen Ausführungsformen weist jede der Rippen 5 ein rechteckiges Durchgangsloch 5a auf, das der Umfangsfläche 11s des Kerngehäuses 11 in der Mitte eines Plattenelements, das eine Scheibenform aufweist, wie die dritte Rippe 53, die in 2 veranschaulicht ist, mit Ausnahme einiger nachstehend beschriebener Rippen, entspricht.
In dem in 1 veranschaulichten Wärmetauscher 1, der Endrippe 52 (zweite Rippe 52) auf der linken Seite der Figur und der Endrippe 53 (dritte Rippe 53) auf der rechten Seite der Figur sind mit einer inneren Oberfläche 21a des Zylinderabschnitts 21 auf der Außenumfangsseite durch Vollkreisschweißen verbunden und mit der Umfangsfläche 11s des Kerngehäuses 11 auf der Innenumfangsseite durch Vollkreisschweißen verbunden.
In dem in 1 veranschaulichten Wärmetauscher 1 ist die zentrale Rippe 51 durch einen O-Ring 91, der an einem Endabschnitt 51a auf der Außenumfangsseite angeordnet ist, gegen die Innenfläche 21a des Zylinderabschnitts 21 abgedichtet und mit der Umfangsfläche 11s des Kerngehäuses 11 auf der Innenumfangsseite durch Vollkreisschweißen verbunden.
Es ist zu beachten, dass anstelle des O-Rings 91 oder zusammen mit dem O-Ring 91 der Endabschnitt 51a auf der Außenumfangsseite der zentralen Rippe 51 und der Innenfläche 21a des Zylinderabschnitts 21 durch ein Dichtungsmaterial wie eine Flüssigkeitspackung oder dergleichen abgedichtet werden kann. In dem Wärmetauscher 1 gemäß einigen Ausführungsformen werden der O-Ring 91 und das Dichtungsmaterial wie die Flüssigkeitspackung, die den Endabschnitt 51a auf der Außenumfangsseite der zentralen Rippe 51 abdichten, und die Innenfläche 21a des Zylinderabschnitts 21 zusammen als ein erstes Dichtungselement bezeichnet.
In dem in 1 veranschaulichten Wärmetauscher 1 ist ein Fluid, das in einem ersten Sammlerraum 71 (später beschrieben) und einem zweiten Sammlerraum 72 (später beschrieben) strömt, wobei der erste Sammlerraum 71 und der zweite Sammlerraum 72 durch die zentrale Rippe 51 getrennt sind, das erste Fluid (Wasser W). Daher werden, selbst wenn die Dichtung durch das erste Dichtungselement unvollständig ist, heterogene Fluide nicht miteinander gemischt.
In dem in 3 veranschaulichten Wärmetauscher 1 ist ein Endabschnitt der Endrippe 52 in der Richtung der Achse AXs auf der linken Seite der Figur mit der einen Endfläche 11c des Kerngehäuses 11 durch Vollkreisschweißen verbunden, und ein Endabschnitt der Endrippe 53 in der Richtung der Achse AXs auf der rechten Seite der Figur ist mit der anderen Endfläche 11d des Kerngehäuses 11 durch Vollkreisschweißen verbunden. In dem in 3 veranschaulichten Wärmetauscher 1 sind die Endrippe 52 auf der linken Seite der Figur und die Endrippe 53 auf der rechten Seite der Figur über ein erweiterbares bzw. verlängerbares Element 81, das konfiguriert ist, um sich entlang der Achse AXs zu erstrecken, an der Innenfläche 21a des Zylinderabschnitts 21 angebracht. Das verlängerbare Element 81 ist zum Beispiel ein Balg.
In dem in 3 veranschaulichten Wärmetauscher 1 schließt die zentrale Rippe 51 eine Außenumfangsrippe 511 ein, die durch Vollkreisschweißen mit der Innenfläche 21a des Zylinderabschnitts 21 auf der Außenumfangsseite verbunden ist, und eine innere Umfangsrippe 512, die durch Vollkreisschweißen mit der Umfangsfläche 11s des Kerngehäuses 11 auf der Innenumfangsseite verbunden ist, wobei die innere Umfangsrippe 512 ein anderes Element als die Außenumfangsrippe 511 ist. Die Außenumfangsrippe 511 und die Innenumfangsrippe 512 sind konfiguriert, um durch Befestigungselemente wie Bolzen 96 verbunden zu werden. Es ist zu beachten, dass die Außenumfangsrippe 511 und die Innenumfangsrippe 512 verbunden sein können, indem die Außenumfangsrippe 511 und die Innenumfangsrippe 512 montiert werden, ohne dass Befestigungselemente verwendet werden.
In dem in 4 veranschaulichten Wärmetauscher 1 ist die Endrippe 53 auf der rechten Seite der Figur mit der Umfangsfläche 11s des Kerngehäuses 11 auf der Innenumfangsseite durch Vollkreisschweißen verbunden. In dem in 4 veranschaulichten Wärmetauscher 1 ist ein Vorsprungsabschnitt 21b auf dem Zylinderabschnitt 21 ausgebildet, um in radialer Richtung an der Innenfläche 21a nach innen vorsteht. In dem in 4 veranschaulichten Wärmetauscher 1 liegt in Bezug auf die Endrippe 53 auf der rechten Seite der Figur die Endfläche auf der rechten Seite der Figur gegen den Vorsprungsabschnitt 21b von der linken Seite der Figur an. Die Endrippe 53 und der Vorsprungsabschnitt 21b auf der rechten Seite der Figur sind so konfiguriert, dass sie durch Befestigungselemente wie Bolzen 97 verbunden werden.
In dem in 4 veranschaulichten Wärmetauscher 1 ist die zentrale Rippe 51 gegen die Innenfläche 21a des Zylinderabschnitts 21 durch den O-Ring 91 abgedichtet, der auf dem Endabschnitt 51a auf der Außenumfangsseite angeordnet ist, und ist mit der Umfangsfläche 11s des Kerngehäuses 11 auf der Innenumfangsseite durch Vollkreisschweißen verbunden.
In dem in 4 veranschaulichten Wärmetauscher 1 ist die Endrippe 52 auf der linken Seite der Figur gegen die Innenfläche 21a des Zylinderabschnitts 21 durch den O-Ring 91 abgedichtet, der an einem Endabschnitt 52a auf der Außenumfangsseite angeordnet ist, und ist mit der Umfangsfläche 11s des Kerngehäuses 11 auf der Innenumfangsseite durch Vollkreisschweißen verbunden.
Es ist zu beachten, dass, wie vorstehend beschrieben, anstelle des O-Rings 91 oder zusammen mit dem O-Ring 91 der Endabschnitt 51a auf der Außenumfangsseite der zentralen Rippe 51 und der Innenfläche 21a des Zylinderabschnitts 21 durch ein Dichtungsmaterial wie eine Flüssigkeitspackung oder dergleichen abgedichtet werden kann.
Anstelle des O-Rings 91 oder zusammen mit dem O-Ring 91 kann der Endabschnitt 52a auf der Außenumfangsseite der Endrippe 52 und der Innenfläche 21a des Zylinderabschnitts 21 durch ein Dichtungsmaterial wie eine Flüssigkeitspackung oder dergleichen abgedichtet werden.
In dem Wärmetauscher 1 gemäß einigen Ausführungsformen werden der O-Ring 91 und ein Dichtungsmaterial wie die Flüssigkeitspackung, die den Endabschnitt 52a auf der Außenumfangsseite der Endrippe 52 abdichten, und die Innenfläche 21a des Zylinderabschnitts 21 zusammen als ein zweites Dichtungselement bezeichnet.
In dem Wärmetauscher 1 gemäß einigen Ausführungsformen ist in einem Zustand, in dem der Wärmeaustauschkern 10 innerhalb des Gehäuses 20 angeordnet ist, wie in 1, 3 und 4 veranschaulicht, der erste Sammlerraum 71 in einem Raum zwischen der ersten Rippe 51 und der dritten Rippe 53 in einem Raum 70 ausgebildet, der von der Außenfläche des Wärmeaustauschkerns 10 und der Innenfläche (Innenfläche 21a des Zylinderabschnitts 21) des Gehäuses 20 umgeben ist.
In dem Wärmetauscher 1 gemäß einigen Ausführungsformen ist in einem Zustand, in dem der Wärmeaustauschkern 10 innerhalb des Gehäuses 20 angeordnet ist, wie in 1, 3 und 4 veranschaulicht, der zweite Sammlerraum 72 in einem Raum zwischen der ersten Rippe 51 und der zweiten Rippe 52 im Raum 70 ausgebildet.
In dem Wärmetauscher 1 gemäß einigen Ausführungsformen trennt die erste Rippe 51 den ersten Sammlerraum 71 und den zweiten Sammlerraum 72. Somit wird in der folgenden Beschreibung auch die erste Rippe 51 als eine erste Trennwand 51 bezeichnet.
In dem Wärmetauscher 1 gemäß einigen Ausführungsformen ist in einem Zustand, in dem der Wärmeaustauschkern 10 innerhalb des Gehäuses 20 angeordnet ist, wie in 1, 3 und 4 veranschaulicht, der dritte Sammlerraum 73 in einem Raum links von der zweiten Rippe 52 in der Figur im Raum 70 ausgebildet.
In dem Wärmetauscher 1 gemäß einigen Ausführungsformen trennt die zweite Rippe 52 den zweiten Sammlerraum 72 und den dritten Sammlerraum 73. Somit wird in der folgenden Beschreibung auch die zweite Rippe 52 als zweite Trennwand 52 bezeichnet.
In dem Wärmetauscher 1 gemäß einigen Ausführungsformen ist in einem Zustand, in dem der Wärmeaustauschkern 10 innerhalb des Gehäuses 20 angeordnet ist, wie in 1, 3 und 4 veranschaulicht, der vierte Sammlerraum 74 in einem Raum rechts von der dritten Rippe 53 in der
Figur im Raum 70 ausgebildet.
In dem Wärmetauscher 1 gemäß einigen Ausführungsformen trennt die dritte Rippe 53 den ersten Sammlerraum 71 und den vierten Sammlerraum 74. Somit wird in der folgenden Beschreibung auch die dritte Rippe 53 als dritte Trennwand 53 bezeichnet.
In dem Wärmetauscher 1 gemäß einigen Ausführungsformen ist der Bereich 11a auf einer Seite entlang der Achse AXc der viereckigen Prismenform der Umfangsfläche 11s des Kerngehäuses 11 dem ersten Sammlerraum 71 zugewandt. Daher ist das in Verbindung stehende Loch (nicht veranschaulicht), das mit einem Ende jedes der Mehrzahl von ersten Strömungswegen (nicht veranschaulicht) in Verbindung steht, das innerhalb des Kerngehäuses 11 ausgebildet ist, zum ersten Sammlerraum 71 offen.
In dem Wärmetauscher 1 gemäß einigen Ausführungsformen ist der Bereich 11b auf der anderen Seite entlang der Achse AXc der viereckigen Prismenform der Umfangsfläche 11s des Kerngehäuses 11 dem zweiten Sammlerraum 72 zugewandt. Daher ist das in Verbindung stehende Loch (nicht veranschaulicht), das mit dem anderen Ende jedes der Mehrzahl von ersten Strömungswegen (nicht veranschaulicht) in Verbindung steht, das innerhalb des Kerngehäuses 11 ausgebildet ist, zum zweiten Sammlerraum 72 offen.
In dem Wärmetauscher 1 gemäß einigen Ausführungsformen ist die eine Endfläche 11c beider Endflächen der viereckigen Prismenform im Kerngehäuse 11 dem dritten Sammlerraum 73 zugewandt. Daher ist das in Verbindung stehende Loch (nicht veranschaulicht), das mit einem Ende jedes der Mehrzahl von zweiten Strömungswegen (nicht veranschaulicht) in Verbindung steht, das innerhalb des Kerngehäuses 11 ausgebildet ist, zum dritten Sammlerraum 73 offen.
In dem Wärmetauscher 1 gemäß einigen Ausführungsformen ist die andere Endfläche 11d beider Endflächen der viereckigen Prismenform des Kerngehäuses 11 dem vierten Sammlerraum 74 zugewandt. Daher ist das nicht veranschaulichte in Verbindung stehende Loch, das mit dem anderen Ende jedes der Mehrzahl von zweiten Strömungswegen (nicht veranschaulicht) in Verbindung steht, die innerhalb des Kerngehäuses 11 ausgebildet sind, zum vierten Sammlerraum 74 offen.
In dem Wärmetauscher 1 gemäß einigen Ausführungsformen ist das kurze Rohr 31 auf der unteren Seite der Figur mit dem ersten Sammlerraum 71 über eines der zwei in Verbindung stehenden Löchern 25 verbunden, und das kurze Rohr 31 auf der Oberseite der Figur ist über die anderen der zwei in Verbindung stehenden Löcher 25 mit dem zweiten Sammlerraum 72 verbunden.
Es ist zu beachten, dass ein Wasserrohr auf der stromaufwärtigen Seite (nicht veranschaulicht) mit dem kurzen Rohr 31 auf der unteren Seite der
Figur verbunden ist und ein Wasserrohr auf der stromabwärtigen Seite (nicht veranschaulicht) mit dem kurzen Rohr 31 auf der Oberseite der Figur verbunden ist.
In dem Wärmetauscher 1 gemäß einigen Ausführungsformen ist ein Brennstoffrohr 35U auf der stromaufwärtigen Seite über einen Plattenflansch 33, der mit dem Flanschabschnitt 23 auf der linken Seite der
Figur gekoppelt ist, mit dem dritten Sammlerraum 73 verbunden.
In dem Wärmetauscher 1 gemäß einigen Ausführungsformen ist ein Brennstoffrohr 35D auf der stromabwärtigen Seite über den Plattenflansch 33, der mit dem Flanschabschnitt 23 auf der rechten Seite der Figur gekoppelt ist, mit dem vierten Sammlerraum 74 verbunden.
Strömung erster Flüssigkeit und zweiter Flüssigkeit
In dem Wärmetauscher 1 gemäß einigen Ausführungsformen zirkulieren das erste Fluid und das zweite Fluid im Wärmetauscher 1 wie folgt.
Strömung erster Flüssigkeit
Das Wasser W als erstes Fluid strömt vom kurzen Rohr 31 auf der unteren Seite der mit dem Wasserrohr verbundenen Figur auf der stromaufwärtigen Seite (nicht veranschaulicht) in den ersten Sammlerraum 71.
Das Wasser W, das in den ersten Sammlerraum 71 geströmt ist, strömt aus einem in Verbindung stehenden Loch (nicht veranschaulicht) des Kerngehäuses 11, das zum ersten Sammlerraum 71 offen ist, in die Mehrzahl von ersten Strömungswegen (nicht veranschaulicht), die in dem Kerngehäuse 11 ausgebildet sind, und gibt im Prozess des Strömens durch den ersten Strömungsweg Wärme an das Brenngas BG ab, das durch den zweiten Strömungsweg strömt. Das Wasser W, das durch den ersten Strömungsweg geströmt ist, strömt aus einem in Verbindung stehenden Loch (nicht veranschaulicht) des Kerngehäuses 11, das zum zweiten Sammlerraum 72 offen ist, in den zweiten Sammelraum 72.
Das Wasser W, das in den zweiten Sammlerraum 72 geströmt ist, strömt in das Wasserrohr auf der stromabwärtigen Seite (nicht veranschaulicht) über das kurze Rohr 31 auf der oberen Seite der Figur.
Strömung zweiter Flüssigkeit
Das Brenngas BG als zweites Fluid strömt in den dritten Sammlerraum 73 aus dem Brennstoffrohr 35U auf der stromaufwärtigen Seite. Das Brenngas BG, das in den dritten Sammlerraum 73 geströmt ist, strömt aus einem in Verbindung stehenden Loch (nicht veranschaulicht) in dem
Kerngehäuse 11, das zum dritten Sammlerraum 73 offen ist, in die Mehrzahl von zweiten Strömungswegen (nicht veranschaulicht), die in dem Kerngehäuse 11 ausgebildet sind, und wird durch die Wärme aus dem Wasser W, das durch den ersten Strömungsweg strömt, in dem Prozess des Strömens durch zweiten den Strömungsweg erwärmt. Das Brenngas BG, das durch den zweiten Strömungsweg geströmt ist, strömt aus einem in Verbindung stehenden Loch (nicht veranschaulicht) des Kerngehäuses 11, das zum vierten Sammlerraum 74 offen ist, in den vierten Sammlerraum 74.
Das Brenngas BG, das in den vierten Sammlerraum 74 geströmt ist, strömt in das Brennstoffrohr 35D auf der stromabwärtigen Seite von dem vierten Sammlerraum 74.
Der Wärmetauscher 1 gemäß einigen Ausführungsformen ist im Raum 70 wie vorstehend beschrieben bereitgestellt und schließt die erste Trennwand 51 ein, um den Raum 70 in den ersten Sammlerraum 71, der mit dem Wärmeaustauschkern 10 in Verbindung steht, und den zweiten Sammlerraum 72, der mit dem Wärmeaustauschkern 10 in Verbindung steht, zu trennen. In dem Wärmetauscher 1 gemäß einigen Ausführungsformen liegen der erste Sammlerraum 71 und der zweite Sammlerraum 72 nebeneinander, getrennt durch die erste Trennwand 51. Folglich wird, wenn der Wärmetauscher 1 in Gebrauch ist, der Raum von der Außenfläche des Wärmeaustauschkerns 10, insbesondere der Umfangsoberfläche 11s des Wärmeaustauschkerns 10, umgeben, und die Innenfläche 21a des Gehäuses 20 ist mit dem ersten Fluid, das dem ersten Sammlerraum 71 zugeführt wird, und dem zweiten Fluid, das dem zweiten Sammlerraum 72 zugeführt wird, gefüllt. Daher wirkt der Druck des ersten Fluids, das dem ersten Sammlerraum 71 zugeführt wird, und des zweiten Fluids, das dem zweiten Sammlerraum 72 zugeführt wird, auf die Außenfläche des Wärmeaustauschkerns 10 ein. Selbst wenn der Druck des Fluids, das einen Wärmeaustausch im Wärmeaustauschkern 10 durchführt, relativ hoch ist, wird daher der Wärmeaustauschkern 10 weniger wahrscheinlich beschädigt. Der erste Sammlerraum 71 und der zweite Sammlerraum 72 können in dem Raum 70 bereitgestellt sein, der von der Außenfläche des Wärmeaustauschkerns 10 und der Innenfläche 21a des Gehäuses 20 umgeben ist. Daher wird der Wärmetauscher 1 leichter kompakt gemacht. Folglich kann der Wärmetauscher 1, der relativ kompakt ist und eine relativ hohe Druckwiderstandsleistung aufweist, realisiert werden.
In dem Wärmetauscher 1 gemäß einigen Ausführungsformen weist der Wärmeaustauschkern 10 vorzugsweise eine säulenförmige Form auf. Die erste Trennwand 51 trennt vorzugsweise den Raum im Raum 70, so dass der Raum auf einer Seite entlang der Achse AXc mit einer säulenförmigen Form der erste Sammlerraum 71 und der Raum auf der anderen Seite der zweite Sammlerraum 72 ist. Der erste Sammlerraum 71 und der zweite Sammlerraum 72 sind vorzugsweise von einer Außenfläche umgeben, die der Umfangsfläche 11s der säulenförmigen Form entspricht.
Folglich wirkt der Druck des ersten Fluids, das dem ersten Sammlerraum 71 zugeführt wird, und des zweiten Fluids, das dem zweiten Sammlerraum 72 zugeführt wird, auf die Außenfläche, die der Umfangsfläche 11s entspricht, die eine säulenförmige Form im Wärmeaustauschkern 10 aufweist.
Der Wärmetauscher 1 gemäß einigen Ausführungsformen kann das erste Dichtungselement (z. B. den O-Ring 91 oder dergleichen) einschließen, das den ersten Sammlerraum 71 und den zweiten Sammlerraum 72 abdichtet. Folglich sind der erste Sammlerraum und der zweite Sammlerraum leicht abzudichten.
In dem Wärmetauscher 1 gemäß einigen Ausführungsformen kann das erste Dichtungselement der O-Ring 91 sein, der die erste Trennwand 51 und das Gehäuse 20 abdichtet.
Folglich können der erste Sammlerraum und der zweite Sammlerraum leicht abgedichtet werden.
Der Wärmetauscher 1 gemäß einigen Ausführungsformen kann ferner eine zweite Trennwand 52 einschließen, die in dem Raum 70 bereitgestellt ist, der von der Außenfläche des Wärmeaustauschkerns 10 und der Innenfläche 21a des Gehäuses 20 umgeben ist, und den Raum 70 in den dritten Sammlerraum 73, der mit dem Wärmeaustauschkern 10 und dem ersten Sammlerraum 71 oder dem zweiten Sammlerraum 72 in Verbindung steht, trennt. Der erste Sammlerraum 71 oder der zweite Sammlerraum 72 und der dritte Sammlerraum 73 liegen vorzugsweise nebeneinander, getrennt durch die zweite Trennwand 52.
Folglich kann der dritte Sammlerraum 73 in dem Gehäuse 20 bereitgestellt werden, sodass der Wärmetauscher 1 leichter kompakt gemacht wird.
In dem Wärmetauscher 1 gemäß einigen Ausführungsformen sind die zweite Trennwand 52 und die dritte Trennwand 53 vorzugsweise über das verlängerbare Element 81, das dazu konfiguriert ist, sich entlang der Richtung der Achse AXs zu erstrecken, an der Innenfläche 21a des Gehäuses 20 angebracht.
Folglich kann die Differenz in der thermischen Ausdehnung zwischen dem Gehäuse 20 und dem Wärmeaustauschkern 10 durch das verlängerbare Element 81 absorbiert werden, und daher ist es möglich, die thermische Belastung in dem Gehäuse 20 und dem Wärmeaustauschkern 10 zu reduzieren.
Durch Schneiden des verlängerbaren Elements 81 kann das Entfernen des Wärmeaustauschkerns 10 von dem Gehäuse 20 erleichtert werden, und daher ist es möglich, die Arbeitslast zum Ersetzen des Wärmeaustauschkerns 10 zu reduzieren.
Der Wärmetauscher 1 gemäß einigen Ausführungsformen schließt vorzugsweise das zweite Dichtungselement (z. B. den O-Ring 91 oder dergleichen) ein, das den ersten Sammlerraum 71 und den dritten Sammlerraum 73 abdichtet.
Folglich sind der erste Sammlerraum 71 und der dritte Sammlerraum 73 leicht abzudichten.
In dem Wärmetauscher 1 gemäß einigen Ausführungsformen kann das zweite Dichtungselement der O-Ring 91 sein, der die zweite Trennwand 52 und das Gehäuse 20 abdichtet.
Folglich können der erste Sammlerraum 71 und der dritte Sammlerraum 73 leicht abgedichtet werden.
In dem Wärmetauscher 1 gemäß einigen Ausführungsformen weist das Gehäuse 20 vorzugsweise eine zylindrische Form auf und der Wärmeaustauschkern 10 weist vorzugsweise eine säulenförmige Form auf. Der Wärmeaustauschkern 10 ist vorzugsweise derart in dem Gehäuse 20 angeordnet, dass die Achse AXc einer säulenförmigen Form im
Wesentlichen parallel zu der Achse AXs einer zylindrischen Form wird. Die erste Trennwand 51 trennt vorzugsweise den ersten Sammlerraum 71 und den zweiten Sammlerraum 72 in eine Seite und eine andere Seite entlang der Achse AXs der zylindrischen Form.
Folglich ist die Struktur des Wärmetauschers sinnvoll, so dass der Wärmetauscher 1 leichter kompakt gemacht wird.
Sonstige Funktionen
In dem in 1 und 4 veranschaulichten Wärmetauscher 1 istder Innendurchmesser des Zylinderabschnitts 21, der zu der Einlassseite wird, wenn der Wärmeaustauschkern 10 in den Zylinderabschnitt 21 eingesetzt wird, teilweise erweitert, um, zum Beispiel zum Zeitpunkt der Montage des Wärmetauschers 1, zu verhindern, dass der O-Ring 91 unnötig gegen die Innenfläche 21a des Zylinderabschnitts 21 reibt und diese beschädigt, wenn der Wärmeaustauschkern 10 mit der daran befestigten Rippe 5 in den Zylinderabschnitt 21 eingesetzt wird. Dann ist ein konischer Abschnitt 21c, in dem sich der Durchmesser der Innenfläche 21a des Zylinderabschnitts 21 allmählich ändert, bereitgestellt, so dass, wenn der Wärmeaustauschkern 10 in den Zylinderabschnitt 21 eingesetzt wird, der Abstand zwischen dem Endabschnitt 51a auf der Außenumfangsseite der zentralen Rippe 51 oder dem Endabschnitt 52a auf der Außenumfangsseite der Endrippe 52 und der Innenfläche 21a des Zylinderabschnitts 21 allmählich ein geeigneter Abstand wird, unmittelbar bevor der Wärmeaustauschkern 10 eine feste Position in dem Zylinderabschnitt 21 erreicht.
Mit anderen Worten schließt, wie in 10B veranschaulicht, die später beschrieben wird, in dem in 1 veranschaulichten Wärmetauscher 1 das Gehäuse 20 einen ersten Innendurchmesser 21d mit einem ersten Innendurchmesser d1, einen zweiten Innendurchmesserabschnitt 21e mit einem zweiten Innendurchmesser d2, der größer als der erste Innendurchmesser d1 ist, und den konischen Abschnitt 21c, in dem sich der Innendurchmesser von dem ersten Innendurchmesser d1 zu dem zweiten Innendurchmesser d2 von dem ersten Innendurchmesserabschnitt 21d in Richtung des zweiten Innendurchmesserabschnitts 21e allmählich ändert, ein.
In ähnlicher Weise schließt, wie in 12B veranschaulicht, die später beschrieben wird, in dem in 4 veranschaulichten Wärmetauscher 1 das Gehäuse 20 den ersten Innendurchmesser 21d mit den ersten Innendurchmesser d1, den zweiten Innendurchmesserabschnitt 21e mit den zweiten Innendurchmesser d2, der größer als der erste Innendurchmesser d1 ist, und den konischen Abschnitt 21c, in dem sich der Innendurchmesser von dem ersten Innendurchmesser d1 zu dem zweiten Innendurchmesser d2 von dem ersten Innendurchmesserabschnitt 21d in Richtung des zweiten Innendurchmesserabschnitts 21e allmählich ändert, ein.
In dem in 4 veranschaulichten Wärmetauscher 1 schließt das Gehäuse 20, wie in 12B veranschaulicht, einen dritten Innendurchmesser 21f mit einem dritten Innendurchmesser d3, der größer als der zweite Innendurchmesser d2 ist, und den konischen Abschnitt 21c, in dem sich der Innendurchmesser allmählich von dem zweiten Innendurchmesser d2 zu dem dritten Innendurchmesser d3 von dem zweiten Innendurchmesserabschnitt 21e zu dem dritten Innendurchmesser 21f allmählich ändert, ein.
Folglich ist es zum Zeitpunkt der Montage des Wärmetauschers 1 möglich zu unterdrücken, dass der O-Ring 91 unerwünscht gegen die Innenfläche 21a des Zylinderabschnitts 21 reibt und diese beschädigt, wenn der mit den Rippen 5 verbundene Wärmeaustauschkern 10 in den Zylinderabschnitt 21 eingesetzt wird.
In dem Wärmetauscher 1 gemäß einigen Ausführungsformen ist der Flanschabschnitt 23 an beiden Enden des Zylinderabschnitts 21 vorgesehen, und ein Flanschabschnitt ist ebenfalls an einem Endabschnitt des kurzen Rohrs 31 ausgebildet. Folglich werden die Befestigung und das Lösen des Wärmetauschers 1 erleichtert.
Beim Entfernen des Wärmetauschers 1, der an den Brennstoffrohren 35U und 35D befestigt ist, können der Flanschabschnitt 23 und der Plattenflansch 33 gelöst werden, und die Flansche der Brennstoffrohre 35U und 35D und der Plattenflansch 33 können gelöst werden.
In dem in 4 veranschaulichten Wärmetauscher 1 ist die Position, in der der Wärmeaustauschkern 10 gegen das Bewegen in der Richtung der Achse AXs in Bezug auf den Zylinderabschnitt 21 zurückgehalten wird, nur die Endrippe 53 (auf der rechten Seite der Figur), die an dem Vorsprungsabschnitt 21b durch Befestigungselemente wie die Bolzen 97 befestigt ist. Das heißt, in dem in 4 veranschaulichten Wärmetauscher 1 ist ein Ende entlang der Richtung der Achse AXs des Wärmeaustauschkerns 10 ein festes Ende, das andere Ende jedoch ein freies Ende. Daher kann die Differenz in der thermischen Ausdehnung zwischen dem Gehäuse 20 und dem Wärmeaustauschkern 10 durch die Bewegung des freien Endes absorbiert werden, und daher ist es möglich, die thermische Belastung in dem Gehäuse 20 und dem Wärmeaustauschkern 10 zu reduzieren.
Ferner kann in dem in 4 veranschaulichten Wärmetauscher 1 der Wärmeaustauschkern 10 leicht von dem Gehäuse 20 entfernt werden, indem der Wärmeaustauschkern 10 von dem Vorsprungsabschnitt 21b durch Befestigungselemente wie die Bolzen 97 entkoppelt wird.
Verfahren zur Erhöhung der Wärmeübertragungsmenge
5 ist eine Ansicht, die ein Beispiel eines Reihenanschlusses des Wärmetauschers 1 gemäß einigen Ausführungsformen veranschaulicht.
6 ist eine Ansicht, die ein weiteres Beispiel eines Reihenanschlusses des Wärmetauschers 1 gemäß einigen Ausführungsformen veranschaulicht.
7 ist eine Ansicht, die ein Beispiel eines Modifikationsbeispiels des Wärmetauschers 1 gemäß einigen Ausführungsformen veranschaulicht.
In dem Wärmetauscher 1 gemäß einigen Ausführungsformen, wie in 5 veranschaulicht, können die mehreren Wärmetauscher 1 in Reihe angeschlossen werden, indem die Endabschnitte des Zylinderabschnitts 21 über kurze Rohre 37 miteinander verbunden werden.
Wie in 6 veranschaulicht, können die Mehrzahl von Wärmetauschern 1 in Reihe angeschlossen werden, indem die Flanschabschnitte 23 nicht über die kurzen Rohre 37 miteinander gekoppelt werden.
Jeder der in 1, 3 und 4 veranschaulichten Wärmetauscher 1 kann die Mehrzahl von Wärmetauschern 1 in Reihe verbinden, wie in 5 und 6 veranschaulicht.
Es ist zu beachten, dass, wie in 7 veranschaulicht, eine Mehrzahl von Wärmeaustauschkernen 10 entlang der Richtung der Achse AXs innerhalb des Zylinderabschnitts 21 angeordnet sein können. Die Mehrzahl von in 7 veranschaulichten Wärmetauschern 1 kann in Reihe angeschlossen sein, wie in 5 und 6 veranschaulicht.
Verwendung in Kombination mit vorhandenem Wärmetauscher)
8 ist eine schematische Ansicht zum Beschreiben eines Beispiels eines Gehäuses, bei dem der Wärmetauscher 1 gemäß einigen Ausführungsformen in Kombination mit einem vorhandenen Wärmetauscher verwendet wird. 9 ist eine schematische Ansicht zum Beschreiben eines anderen Beispiels eines Gehäuses, bei dem der Wärmetauscher 1 gemäß einigen Ausführungsformen in Kombination mit einem vorhandenen Wärmetauscher verwendet wird.
In dem Wärmetauscher 1 gemäß einigen Ausführungsformen, wie zum Beispiel in 8 veranschaulicht, kann in einem Fall, in dem ein vorhandener Wärmetauscher H zum Beispiel ein Gehäuse- und Rohrwärmetauscher ist, der relativ groß im Volumen ist, der Wärmetauscher 1 angeordnet werden, um den Umfang des vorhandenen Wärmetauschers H zu umgeben.
In dem in 8 veranschaulichten Beispiel kann zum Beispiel eine Wärmetauschergruppe 100, die eine Mehrzahl parallel geschalteter Wärmetauscher 1 einschließt, mit dem vorhandenen Wärmetauscher H verbunden sein, zum Beispiel in Reihe.
In dem Wärmetauscher 1 gemäß einigen Ausführungsformen, wie in 9 veranschaulicht, kann in einem Fall, in dem der vorhandene Wärmetauscher H zum Beispiel ein Gehäuse- und Rohrwärmetauscher ist, der relativ groß im Volumen ist, die zusammen in einem Rahmen 110 oder dergleichen installierte Wärmetauschergruppe 100 in der Nähe des vorhandenen Wärmetauschers H angeordnet werden.
In dem in 9 veranschaulichten Beispiel kann zum Beispiel eine Wärmetauschergruppe 100, die eine Mehrzahl parallel geschalteter Wärmetauscher 1 einschließt, mit dem vorhandenen Wärmetauscher H verbunden sein, zum Beispiel in Reihe.
Wärmeaustauschkern-Austauschverfahren
10A und 10B sind Ansichten zur Beschreibung eines Austauschverfahrens des in 1 veranschaulichten Wärmeaustauschkerns 10 des Wärmetauschers 1. 11A bis 11C sind Ansichten zur Beschreibung eines Austauschverfahrens des in 3 veranschaulichten
Wärmeaustauschkerns 10 des Wärmetauschers 1.
12A und 12B sind Ansichten zur Beschreibung eines Austauschverfahrens des in 1 veranschaulichten
Wärmeaustauschkerns 10 des Wärmetauschers 4.
13 ist ein Flussdiagramm eines
Wärmeaustauschkern-Austauschverfahrens gemäß einigen Ausführungsformen.
Ein Wärmeaustauschkern-Austauschverfahren gemäß einigen Ausführungsformen schließt einen Schritt S10 des Entkoppelns des Gehäuses 20 und des Wärmeaustauschkerns 10 des Wärmetauschers 1 und einen Schritt S20 zum Bewegen zumindest des Wärmeaustauschkerns 10 von dem Gehäuse 20 in Axialrichtung des Gehäuses 20 ein, um den Wärmeaustauschkern 10 von dem Gehäuse 20 zu entfernen. Das Wärmeaustauschkern-Austauschverfahren gemäß einigen Ausführungsformen schließt einen Schritt S30 des Einführens eines neuen Wärmeaustauschkerns 10 in das Gehäuse 20 und einen Schritt S40 zum Koppeln des Gehäuses 20 und des neuen Wärmeaustauschkerns 10 ein.
Ein Verfahren zum Entfernen des Wärmeaustauschkerns 10 aus dem Gehäuse 20 wird nachstehend beschrieben.
Beim Ersetzen des Wärmeaustauschkerns 10 des Wärmetauschers 1 gemäß einigen Ausführungsformen wird der Wärmetauscher 1, der an den Brennstoffrohren 35U und 35D befestigt ist, im Voraus entfernt, und der Flanschabschnitt 23 und der Plattenflansch 33 werden gelöst, so dass der Flanschabschnitt 23 geöffnet ist, wie in 10A, 11A und 12A veranschaulicht. Es ist zu beachten, dass, wie in 5 und 6 veranschaulicht, wenn mehrere Wärmetauscher 1 in Reihe geschaltet sind, sie in einzelne Wärmetauscher 1 getrennt werden.
Schritt S10 des Entkoppelns des Gehäuses 20 und des Wärmeaustauschkerns 10
Bei dem Wärmeaustauschkern-Austauschverfahren gemäß einigen Ausführungsformen ist der Schritt S10 des Entkoppelns des Gehäuses 20 und des Wärmeaustauschkerns 10 ein Schritt des Entkoppelns des Gehäuses 20 und des Wärmeaustauschkerns 10, die über jede der Rippen 51, 52 und 53 gekoppelt sind.
Zum Beispiel werden bei dem in 1 veranschaulichten Wärmetauscher 1 Vollkreisschweißabschnitte 93 der Endrippe 52 auf der linken Seite der Figur und der Endrippe 53 auf der rechten Seite der Figur und der Innenfläche 21a des Gehäuses 20 zum Beispiel unter Verwendung einer Schleifmaschine oder dergleichen, die in 10A veranschaulicht ist, abgekratzt, und die Endrippen 52 und 53 und das Gehäuse 20 werden entkoppelt.
Folglich sind in dem in 1 veranschaulichten Wärmetauscher 1 das Gehäuse 20 und der Wärmeaustauschkern 10 entkoppelt.
Zum Beispiel werden bei dem in 3 veranschaulichten Wärmetauscher 1 die Endrippen 52 und 53 und das Gehäuse 20 entkoppelt (siehe 11B), indem die in 11A veranschaulichten verlängerbaren Elemente 81 geschnitten und Vollkreisschweißabschnitte 95 zwischen den verlängerbaren Elementen 81 und der Innenfläche 21a des Gehäuses 20 und Vollkreisschweißabschnitte 94 zwischen der Endrippe 52 auf der linken Seite der Figur und der Endrippe 53 auf der rechten Seite der Figur und den verlängerbaren Elementen 81 unter Verwendung zum Beispiel einer Schleifmaschine oder dergleichen abgekratzt werden.
Dann werden die Befestigungselemente (siehe 3) wie die Bolzen 96, die die Außenumfangsrippe 511 und die innere Umfangsrippe 512 befestigen, in der zentralen Rippe 51 entfernt.
Folglich sind in dem in 1 veranschaulichten Wärmetauscher 3 das Gehäuse 20 und der Wärmeaustauschkern 10 entkoppelt.
Zum Beispiel werden bei dem in 4 veranschaulichten Wärmetauscher 1, die Befestigungselemente (siehe 4) wie die Bolzen 97, die die Endrippe 53 und den Vorsprungsabschnitt 21b auf der rechten Seite der Figur, wie in 12A veranschaulicht, befestigen, entfernt.
Folglich sind in dem in 1 veranschaulichten Wärmetauscher 4 das Gehäuse 20 und der Wärmeaustauschkern 10 entkoppelt.
Schritt S20 des Entfernens des Wärmeaustauschkerns 10 von dem Gehäuse 20
Bei dem Wärmeaustauschkern-Austauschverfahren gemäß einigen Ausführungsformen ist der Schritt S20 des Entfernens des Wärmeaustauschkerns 10 aus dem Gehäuse 20 ein Schritt des Entfernens des Wärmeaustauschkerns 10 aus dem Gehäuse 20, wobei das Gehäuse 20 durch das Durchführen des Schritts S10 des Entkoppelns des Gehäuses 20 und des Wärmeaustauschkerns 10 entkoppelt wurde.
Zum Beispiel wird bei dem in 1 veranschaulichten Wärmetauscher 1, wie in 10B veranschaulicht, der Wärmeaustauschkern 10, der mit den Rippen 51, 52 und 53 befestigt ist, zum Beispiel in die linke Seite der Figur zusammen mit jeder der Rippen 51, 52 und 53 bewegt, um aus dem Gehäuse 20 entfernt zu werden.
Zum Beispiel wird im Fall des in 3 veranschaulichten Wärmetauschers 1, wie in 11C veranschaulicht, der Wärmeaustauschkern 10, der mit der inneren Umfangsrippe 512 und den Endrippen 52 und 53 befestigt ist, zum Beispiel in die linke Seite der Figur zusammen mit jeder der Rippen 512, 52 und 53 bewegt, um aus dem Gehäuse 20 entfernt zu werden.
Zum Beispiel wird im Fall des in 4 veranschaulichten Wärmetauschers 1, wie in 12B veranschaulicht, der Wärmeaustauschkern 10, der mit den Rippen 51, 52 und 53 befestigt ist, zum Beispiel in die linke Seite der Figur zusammen mit jeder der Rippen 51, 52 und 53 bewegt, um aus dem Gehäuse 20 entfernt zu werden.
Das Verfahren zum Befestigen eines neuen Wärmeaustauschkerns 10 an dem Gehäuse 20 ist ungefähr ein invertiertes Verfahren des vorstehend beschriebenen Verfahrens zum Entfernen des Wärmeaustauschkerns 10 von dem Gehäuse 20. Das Verfahren zum Anbringen des neuen Wärmeaustauschkerns 10 an dem Gehäuse 20 wird nachstehend beschrieben.
Schritt S30 des Einsetzen eines neuen Wärmeaustauschkerns 10 in das Gehäuse 20
Bei dem Wärmeaustauschkern-Austauschverfahren gemäß einigen Ausführungsformen ist der Schritt S30 des Einsetzens des neuen Wärmeaustauschkerns 10 in das Gehäuse 20 ein Schritt des Bewegens des neuen Wärmeaustauschkerns 10 in der Axialrichtung in Bezug auf das Gehäuse 20, von der der Wärmeaustauschkern 10 entfernt wurde, und des Einsetzens des neuen Wärmeaustauschkerns 10 in das Gehäuse 20.
Zum Beispiel wird bei dem in 1 veranschaulichten Wärmetauscher 1 gegenüber dem Fall des Entfernens des in 10B veranschaulichten Wärmeaustauschkerns 10 der neue Wärmeaustauschkern 10, an dem jeweils die Rippen 51, 52 und 53 befestigt sind, von zum Beispiel der linken Seite der Figur in das Gehäuse 20 eingesetzt. Es ist zu beachten, dass, wenn der O-Ring 91 zwischen der zentralen Rippe 51 und der Innenfläche 21a des Zylinderabschnitts 21 abdichtet, der O-Ring 91 vorzugsweise im Voraus im Endabschnitt 51a auf der Außenumfangsseite der zentralen Rippe 51 angeordnet wird.
Wenn der neue Wärmeaustauschkern 10 von einem Öffnungsende auf der linken Seite der Figur in das Gehäuse 20 eingesetzt wird, um den neuen Wärmeaustauschkern 10 in dem Gehäuse 20 zu der rechten Seite der Figur zu bewegen, bewegt sich der O-Ring 91 vom zweiten
Innendurchmesser 21e zum ersten Innendurchmesser des Abschnitts 21d durch den konischen Abschnitt 21c. Folglich ist es möglich zu unterdrücken, dass der O-Ring 91 unerwünscht gegen die Innenfläche 21a des Zylinderabschnitts 21 reibt und diesen beschädigt.
Zum Beispiel wird im Fall des in 3 veranschaulichten Wärmetauschers 1 gegenüber dem Fall der Entfernung des in 11C veranschaulichten Wärmeaustauschkerns 10 der neue Wärmeaustauschkern 10, der mit der inneren Umfangsrippe 512 und den Endrippen 52 und 53 befestigt ist, von zum Beispiel der linken Seite der Figur in das Gehäuse 20 eingesetzt.
Zum Beispiel wird bei dem in 1 veranschaulichten Wärmetauscher 4 gegenüber dem Fall des Entfernens des in 12B veranschaulichten Wärmeaustauschkerns 10 der neue Wärmeaustauschkern 10, an dem jeweils die Rippen 51, 52 und 53 befestigt sind, von zum Beispiel der linken Seite der Figur in das Gehäuse 20 eingesetzt. Es ist zu beachten, dass, wenn der O-Ring 91 zwischen der zentralen Rippe 51 oder der Endrippe 52 auf der linken Seite der Figur und der Innenfläche 21a des Zylinderabschnitts 21 abdichtet, der O-Ring 91 vorzugsweise im Voraus im Endabschnitt 51a auf der Außenumfangsseite der zentralen Rippe 51 und dem Endabschnitt 52a auf der Außenumfangsseite der Endrippe 52 angeordnet wird.
Wenn der neue Wärmeaustauschkern 10 von einem Öffnungsende auf der linken Seite der Figur in das Gehäuse 20 eingesetzt wird, um den neuen Wärmeaustauschkern 10 in dem Gehäuse 20 auf die rechte Seite der Figur zu bewegen, bewegt sich der O-Ring 91, der in der zentralen Rippe 51 angeordnet ist, vom zweiten Innendurchmesserabschnitt 21e zum ersten Innendurchmesserabschnitt 21d durch den konischen Abschnitt 21c, und der O-Ring 91, der in der Endrippe 52 angeordnet ist, bewegt sich vom dritten Innendurchmesserabschnitt 21f zum zweiten Innendurchmesserabschnitt 21e durch den konischen Abschnitt 21c. Folglich ist es möglich zu unterdrücken, dass der O-Ring 91 unerwünscht gegen die Innenfläche 21a des Zylinderabschnitts 21 reibt und diesen beschädigt.
Schritt S40 des Koppelns zwischen dem Gehäuse 20 und dem neuen Wärmeaustauschkern 10)
Bei dem Wärmeaustauschkern-Austauschverfahren gemäß einigen Ausführungsformen ist der Schritt S40 des Koppelns des Gehäuses 20 und des neuen Wärmeaustauschkerns 10 ein Schritt des Koppelns des neuen Wärmeaustauschkerns 10, der in das Gehäuse 20 eingesetzt wird, mit des Gehäuses 20.
Zum Beispiel sind bei dem in 1 veranschaulichten Wärmetauscher 1, wie in 10A veranschaulicht, die Endrippe 52 auf der linken Seite der Figur und die Endrippe 53 auf der rechten Seite der Figur und die Innenfläche 21a des Gehäuses 20 vollkreisförmig verschweißt. Folglich sind in dem in 1 veranschaulichten Wärmetauscher 1 das Gehäuse 20 und der Wärmeaustauschkern 10 miteinander gekoppelt.
Zum Beispiel sind bei dem in 3 veranschaulichten Wärmetauscher 1, wie in 11B veranschaulicht, die Außenumfangsrippe 511 und die Innenumfangsrippe 512 in der zentralen Rippe 51 mit Befestigungselementen wie den Bolzen 96 befestigt (siehe 3). Dann wird, wie in 11A veranschaulicht, das verlängerbare Element 81 von beiden Enden des Gehäuses 20 in das Gehäuse 20 eingesetzt, und das verlängerbare Element 81 und die Innenfläche 21a des Gehäuses 20 werden vollkreisförmig verschweißt und die Endrippe 52 auf der linken Seite der Figur und die Endrippe 53 auf der rechten Seite der Figur und das verlängerbare Element 81 werden vollkreisförmig verschweißt. Folglich sind in dem in 1 veranschaulichten Wärmetauscher 3 das Gehäuse 20 und der Wärmeaustauschkern 10 miteinander gekoppelt.
Zum Beispiel stößt im Fall des in 4 veranschaulichten Wärmetauschers 1 die Endfläche (auf der rechten Seite der Figur) der Endrippe 53 (auf der rechten Seite der Figur) gegen den Vorsprungsabschnitt 21b von der linken Seite der Figur an, wie in 12A veranschaulicht, und die Endrippe 53 und der Vorsprungsabschnitt 21b (auf der rechten Seite der Figur) werden durch Befestigungselemente (siehe 4) wie den Bolzen 97 befestigt. Folglich sind in dem in 1 veranschaulichten Wärmetauscher 4 das Gehäuse 20 und der Wärmeaustauschkern 10 miteinander gekoppelt.
Im Vorstehenden ist der Austausch des Wärmeaustauschkerns 10 abgeschlossen. Der Wärmetauscher 1, für den der Austausch des Wärmeaustauschkerns 10 abgeschlossen ist, kann je nach Bedarf in Reihe geschaltet oder an die Brennstoffrohre 35U und 35D angeschlossen werden.
Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt und schließt Ausführungsformen ein, die durch Modifizieren der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen erhalten werden, und Ausführungsformen, die durch geeignetes Kombinieren dieser Ausführungsformen erhalten werden.
Die Inhalte, die in jeder der vorstehenden Ausführungsformen beschrieben sind, werden zum Beispiel wie folgt verstanden.

(1) Wärmetauscher 1 gemäß mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung schließt den Wärmeaustauschkern 10, das Gehäuse 20, das bereitgestellt ist, um den Wärmeaustauschkern 10 zu umgeben, und die erste Trennwand 51, die in dem Raum 70 bereitgestellt ist, der von der Außenfläche des Wärmeaustauschkerns 10 und der Innenfläche (Innenfläche 21a des Zylinderabschnitts 21) des Gehäuses 20 umgeben ist, und die den Raum 70 in den ersten Sammlerraum 71, der mit dem Wärmeaustauschkern 10 in Verbindung steht, und den zweiten Sammlerraum 72, der mit dem Wärmeaustauschkern 10 in Verbindung steht, trennt, ein. In dem Wärmetauscher 1 gemäß mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung liegen der erste Sammlerraum 71 und der zweite Sammlerraum 72 nebeneinander, getrennt durch die erste Trennwand 51.

Gemäß der vorstehend beschriebenen Konfiguration von (1) ist es selbst dann, wenn der Druck des Fluids, das einen Wärmeaustausch im Wärmeaustauschkern 10 durchführt, relativ hoch ist, weniger wahrscheinlich, dass der Wärmeaustauschkern 10 beschädigt wird. Der erste Sammlerraum 71 und der zweite Sammlerraum 72 können im Raum 70 bereitgestellt sein, und daher wird der Wärmetauscher 1 leichter kompakt gemacht. Folglich kann der Wärmetauscher 1, der relativ kompakt ist und eine relativ hohe Druckwiderstandsleistung aufweist, realisiert werden.
(2) In einigen Ausführungsformen in der vorstehend beschriebenen Konfiguration von (1) weist der Wärmeaustauschkern 10 vorzugsweise eine säulenförmige Form auf. Die erste Trennwand 51 trennt vorzugsweise den Raum im Raum 70, so dass der Raum auf einer Seite entlang der Achse AXc mit einer säulenförmigen Form der erste Sammlerraum 71 und der Raum auf der anderen Seite der zweite Sammlerraum 72 ist. Der erste Sammlerraum 71 und der zweite Sammlerraum 72 sind vorzugsweise von einer Außenfläche umgeben, die der Umfangsfläche 11s der säulenförmigen Form entspricht.
Gemäß der vorstehend beschriebenen Konfiguration von (2) kann der Druck des Fluids, das dem ersten Sammlerraum 71 zugeführt wird, und des Fluids, das dem zweiten Sammlerraum 72 zugeführt wird, auf die Außenfläche aufgebracht werden, die der Umfangsfläche 11s entspricht, die eine säulenförmige Form des Wärmeaustauschkerns 10 aufweist.
(3) In einigen Ausführungsformen schließt die vorstehend beschriebene Konfiguration von (1) oder (2) vorzugsweise das erste Dichtungselement (z. B. den O-Ring 91 oder dergleichen) ein, das den ersten Sammlerraum 71 und den zweiten Sammlerraum 72 abdichtet.
Gemäß der vorstehend beschriebenen Konfiguration von (3) sind der erste Sammlerraum 71 und der zweite Sammlerraum 72 leicht abzudichten.
(4) In einigen Ausführungsformen in der vorstehend beschriebenen Konfiguration von (3) kann das erste Dichtungselement der O-Ring 91 sein, der die erste Trennwand 51 und das Gehäuse 20 abdichtet.
Gemäß der vorstehend beschriebenen Konfiguration von (4) können der erste Sammlerraum 71 und der zweite Sammlerraum 72 leicht abgedichtet werden.
(5) In einigen Ausführungsformen kann die vorstehend beschriebene Konfiguration von (1) bis (4) ferner eine zweite Trennwand 52 einschließen, die in dem Raum 70 bereitgestellt ist, der von der Außenfläche des Wärmeaustauschkerns 10 und der Innenfläche 21a des Gehäuses 20 umgeben ist, und den Raum 70 in den dritten Sammlerraum 73, der mit dem Wärmeaustauschkern 10 und dem ersten Sammlerraum 71 oder dem zweiten Sammlerraum 72 in Verbindung steht, trennt. Der erste Sammlerraum 71 oder der zweite Sammlerraum 72 und der dritte Sammlerraum 73 liegen vorzugsweise nebeneinander, getrennt durch die zweite Trennwand 52.
Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration von (5) kann der dritte Sammlerraum 73 in dem Gehäuse 20 bereitgestellt sein, und daher wird der Wärmetauscher 1 leichter kompakt gemacht.
(6) In einigen Ausführungsformen in der vorstehend beschriebenen Konfiguration von (5) ist die zweite Trennwand 52 vorzugsweise über das verlängerbare Element 81, das konfiguriert ist, um sich entlang der Axialrichtung (Richtung der Achse AXs) des Gehäuses 20 zu erstrecken, an der Innenfläche 21a des Gehäuses 20 angebracht.
Gemäß der vorstehend beschriebenen Konfiguration von (6) kann der Unterschied in der thermischen Ausdehnung zwischen dem Gehäuse 20 und dem Wärmeaustauschkern 10 durch das verlängerbare Element 81 absorbiert werden, und daher ist es möglich, die thermische Belastung in dem Gehäuse 20 und dem Wärmeaustauschkern 10 zu reduzieren.
(7) In einigen Ausführungsformen schließt die vorstehend beschriebene Konfiguration von (5) vorzugsweise das zweite Dichtungselement (z. B. den O-Ring 91 oder dergleichen) ein, das den ersten Sammlerraum 71 und den dritten Sammlerraum 73 abdichtet.
Gemäß der vorstehend beschriebenen Konfiguration von (7) sind der erste Sammlerraum 71 und der dritte Sammlerraum 73 leicht abzudichten.
(8) In einigen Ausführungsformen in der vorstehend beschriebenen Konfiguration von (7) kann das zweite Dichtungselement der O-Ring 91 sein, der die zweite Trennwand 52 und das Gehäuse 20 abdichtet.
Gemäß der vorstehend beschriebenen Konfiguration von (8) können der erste Sammlerraum 71 und der dritte Sammlerraum 73 leicht abgedichtet werden.
(9) In einigen Ausführungsformen in einer der vorstehend beschriebenen Konfigurationen (1) bis (8) weist das Gehäuse 20 vorzugsweise eine zylindrische Form auf und der Wärmeaustauschkern 10 weist vorzugsweise eine säulenförmige Form auf. Der Wärmeaustauschkern 10 ist vorzugsweise derart in dem Gehäuse 20 angeordnet, dass die Achse AXc einer säulenförmigen Form im Wesentlichen parallel zu der Achse AXs einer zylindrischen Form wird. Die erste Trennwand 51 trennt vorzugsweise den ersten Sammlerraum 71 und den zweiten Sammlerraum 72 in eine Seite und eine andere Seite entlang der Achse AXs der zylindrischen Form.
Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration von (9) wird die Struktur des Wärmetauschers 1 sinnvoll, und daher wird der Wärmetauscher 1 leichter kompakt gemacht.
(10) In einigen Ausführungsformen in der vorstehend beschriebenen Konfiguration von (9) schließt das Gehäuse 20 vorzugsweise den ersten Innendurchmesserabschnitt 21d mit dem ersten Innendurchmesser d1 ein, wobei der zweite Innendurchmesserabschnitt 21e den zweiten Innendurchmesser d2 aufweist, der größer als der erste Innendurchmesser d1 ist, und der konische Abschnitt 21c einen Innendurchmesser aufweist, der sich vom ersten Innendurchmesser d1 zum zweiten Innendurchmesser d2 von dem ersten Innendurchmesserabschnitt 21d in Richtung des zweiten Innendurchmesserabschnitts 21e allmählich ändert.
Gemäß der vorstehend beschriebenen Konfiguration von (10) ist es möglich, zum Zeitpunkt der Montage des Wärmetauschers 1, wenn der Wärmeaustauschkern 10, der mit den Rippen 5 befestigt ist, in den Zylinderabschnitt 21 eingesetzt wird, zu unterdrücken, dass das erste Dichtungselement (z. B. der O-Ring 91 oder dergleichen) unerwünscht gegen die Innenfläche 21a des Zylinderabschnitts 21 reibt und diese beschädigt.
(11) In einigen Ausführungsformen können in der vorstehend beschriebenen Konfiguration von (9) oder (10) mehrere Wärmeaustauschkerne 10 entlang der Achse AXs der zylindrischen Form in dem Gehäuse 20 angeordnet sein.
Gemäß der vorstehend beschriebenen Konfiguration von (11) kann eine Wärmeübertragungsmenge im Wärmetauscher 1 leicht erhöht werden. Im Vergleich zu einem Fall der Herstellung mehrerer Wärmetauscher 1 einschließlich eines Wärmeaustauschkerns 10 kann der von dem Wärmetauscher 1 belegte Raum reduziert werden.
(12) Das Wärmeaustauschkern-Austauschverfahren gemäß mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung schließt den Schritt S10 des Entkoppelns des Gehäuses 20 und des Wärmeaustauschkerns 10 des Wärmetauschers 1 in einer der vorstehend beschriebenen Konfigurationen (1) bis (11) und der Schritt S20 zum Bewegen zumindest des Wärmeaustauschkerns 10 von dem Gehäuse 20 in der Axialrichtung des Gehäuses 20, um den Wärmeaustauschkern 10 von dem Gehäuse 20 zu entfernen, ein. Das Wärmeaustauschkern-Austauschverfahren gemäß mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung schließt den Schritt S30 des Bewegens des neuen Wärmeaustauschkerns 10 in Bezug auf das Gehäuse 20, aus dem der Wärmeaustauschkern 10 entfernt wurde, und des Einsetzens des neuen Wärmeaustauschkerns 10 in das Gehäuse 20, und den Schritt S40 des Koppelns des Gehäuses 20 und des neuen Wärmeaustauschkerns 10 ein.
Gemäß dem vorstehend beschriebenen Verfahren von (12) kann der Wärmeaustauschkern 10 im Wärmetauscher 1 relativ leicht ausgetauscht werden.
Bezugszeichenliste

1: Wärmeaustauscher
5: Rippe
10: Wärmeaustauschkern
11: Kerngehäuse
11s: Umfangsfläche
20: Gehäuse
21: Zylinderabschnitt
21a: Innenfläche
21c: Konischer Abschnitt
21d: Erster Innendurchmesserabschnitt
21e: Zweiter Innendurchmesserabschnitt
51: Erste Trennwand (zentrale Rippe, erste Rippe)
52: Zweite Trennwand (Endrippe, zweite Rippe)
53: Dritte Trennwand (Endrippe, dritte Rippe)
70: Raum
71: Erster Sammlerraum
72: Zweiter Sammlerraum
73: Dritter Sammlerraum
74: Vierter Sammlerraum
81: Verlängerbares Element
91: O-Ring

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 5797328 [0003]

Claims

Wärmetauscher, umfassend: einen Wärmeaustauschkern; ein Gehäuse, das bereitgestellt ist, um den Wärmeaustauschkern zu umgeben; und eine erste Trennwand, die in einem Raum bereitgestellt ist, der von einer Außenfläche des Wärmeaustauschkerns und einer Innenfläche des Gehäuses umgeben ist, und den Raum in einen ersten Sammlerraum, der mit dem Wärmeaustauschkern in Verbindung steht, und einen zweiten Sammlerraum, der mit dem Wärmeaustauschkern in Verbindung steht, trennt, wobei der erste Sammlerraum und der zweite Sammlerraum nebeneinander liegen, getrennt durch die erste Trennwand.
Wärmetauscher gemäß Anspruch 1, wobei: der Wärmeaustauschkern eine säulenförmige Form aufweist, die erste Trennwand den Raum derart trennt, dass der Raum auf einer Seite entlang einer Achse der säulenförmigen Form der erste Sammlerraum ist und der Raum auf einer anderen Seite der zweite Sammlerraum im Raum ist, und der erste Sammlerraum und der zweite Sammlerraum von der Außenfläche umgeben sind, die einer Umfangsfläche der säulenförmigen Form entspricht.
Wärmeaustauscher gemäß Anspruch 1 oder 2, ferner umfassend: ein erstes Dichtungselement, das den ersten Sammlerraum und den zweiten Sammlerraum abdichtet.
Wärmetauscher gemäß Anspruch 3, wobei: das erste Dichtungselement ein O-Ring ist, der die erste Trennwand und das Gehäuse abdichtet.
Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner umfassend: eine zweite Trennwand, die in dem Raum bereitgestellt ist, der von der Außenfläche des Wärmeaustauschkerns und der Innenfläche des Gehäuses umgeben ist, und den Raum in einen dritten Sammlerraum, der mit dem Wärmeaustauschkern und dem ersten Sammlerraum oder dem zweiten Sammlerraum in Verbindung steht, trennt, wobei der erste Sammlerraum oder der zweite Sammlerraum und der dritte Sammlerraum nebeneinander liegen, getrennt durch die zweite Trennwand.
Wärmetauscher gemäß Anspruch 5, wobei: die zweite Trennwand an der Innenfläche des Gehäuses über ein verlängerbares Element befestigt ist, das konfiguriert ist, sich entlang der Axialrichtung des Gehäuses zu erstrecken.
Wärmeaustauscher gemäß Anspruch 5, ferner umfassend: ein zweites Dichtungselement, das den ersten Sammlerraum und den dritten Sammlerraum abdichtet.
Wärmetauscher gemäß Anspruch 7, wobei: das zweite Dichtungselement ein O-Ring ist, der die zweite Trennwand und das Gehäuse abdichtet.
Wärmeaustauscher gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Gehäuse eine zylindrische Form aufweist, der Wärmeaustauschkern eine säulenförmige Form aufweist, der Wärmeaustauschkern derart in dem Gehäuse angeordnet ist, dass eine Achse der säulenförmigen Form im Wesentlichen parallel zu einer Achse der zylindrischen Form wird, und die erste Trennwand den ersten Sammlerraum und den zweiten Sammlerraum in eine Seite und eine andere Seite entlang einer Achse der zylindrischen Form trennt.
Wärmetauscher gemäß Anspruch 9, wobei: das Gehäuse einschließt einen ersten Innendurchmesserabschnitt, der einen ersten Innendurchmesser aufweist, einen zweiten Innendurchmesserabschnitt, der einen zweiten Innendurchmesser aufweist, der größer als der erste Innendurchmesser ist, und einen konischen Abschnitt mit einem Innendurchmesser, der sich allmählich vom ersten Innendurchmesser zum zweiten Innendurchmesser vom ersten Innendurchmesser in Richtung des zweiten Innendurchmesserabschnitts ändert.
Wärmetauscher gemäß Anspruch 9 oder 10, wobei eine Mehrzahl der Wärmeaustauschkerne entlang einer Achse der zylindrischen Form in dem Gehäuse angeordnet sind.
Wärmeaustauschkern-Austauschverfahren, umfassend die Schritte: Entkoppeln des Gehäuses und des Wärmeaustauschkerns des Wärmetauschers nach einem der Ansprüche 1 bis 11; Bewegen zumindest des Wärmeaustauschkerns von dem Gehäuse in einer Axialrichtung des Gehäuses, um den Wärmeaustauschkern aus dem Gehäuse zu entfernen; Bewegen eines neuen Wärmeaustauschkerns in Axialrichtung in Bezug auf das Gehäuse, aus dem der Wärmeaustauschkern entfernt wurde, und Einsetzen des neuen Wärmeaustauschkerns in das Gehäuse; und Koppeln des Gehäuses und des neuen Wärmeaustauschkerns.