DE102023200809A1

DE102023200809A1 - Wärmetauscher

Info

Publication number: DE102023200809A1
Application number: DE102023200809.2A
Authority: DE
Inventors: Nobuhide Hara; Koichi Tanimoto; Tadahiko Suzuta; Hiroyuki NAKAHARAI
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2022-02-04
Filing date: 2023-02-01
Publication date: 2023-08-10
Also published as: CN116558330A; JP2023114164A; US20230251041A1

Abstract

Ein Wärmetauscher umfasst einen Rohrhauptkörper, der einen Strömungsweg bildet, dem ein erstes Fluid zugeführt wird, ein Paar Trennplatten, die einen geschlossenen Raum definieren, eine Vielzahl von Wärmeübertragungsrohrleitungen, einen Zufuhrabschnitt, der derart konfiguriert ist, dass er ein zweites Fluid in den geschlossenen Raum zuführt, einen Ausleitungsabschnitt, der derart konfiguriert ist, dass er das zweite Fluid in den geschlossenen Raum ausleitet, und einen Strömungswegbildungsabschnitt, der eine Vielzahl von kleinen Strömungswegabschnitten zwischen den aneinander angrenzenden Wärmeübertragungsrohrleitungen bildet. Das zweite Fluid strömt zwischen der Vielzahl von Wärmeübertragungsrohrleitungen in dem geschlossenen Raum in einer Richtung, die der Strömungsrichtung des ersten Fluids entgegengesetzt ist. Die Vielzahl von kleinen Strömungswegabschnitten sind an Positionen angeordnet, die sich, aus einer Position betrachtet, in der der Ausleitungsabschnitt in einer Erstreckungsrichtung angeordnet ist, voneinander unterscheiden.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Offenbarung betrifft einen Wärmetauscher.
Beschreibung des Stands der Technik
Manche Wärmetauscher haben eine Konfiguration mit einem Rohr und einer Vielzahl von Wärmeübertragungsrohrleitungen, die in dem Rohr angeordnet sind. Wärmetauscher mit einer derartigen Konfiguration tauschen Wärme zwischen einem ersten Fluid, das innerhalb der Vielzahl von Wärmeübertragungsrohrleitungen strömt, und einem zweiten Fluid, das außerhalb der Wärmeübertragungsrohrleitungen innerhalb des Rohrs strömt, aus. Patentdokument 1 offenbart zum Beispiel eine Konfiguration, bei der die Wärmeübertragungsrohrleitungen mit Rippen versehen sind. Durch Bereitstellen der Wärmeübertragungsrohrleitungen mit Rippen wird die Effizienz des Wärmeaustauschs zwischen dem ersten Fluid, das innerhalb der Wärmeübertragungsrohrleitungen strömt, und dem zweiten Fluid, das außerhalb der Wärmeübertragungsrohrleitungen strömt, erhöht.
[Liste der Bezugnahmen]
[Patentdokument]
[Patentdokument 1] Nicht geprüfte japanische Patentanmeldung, Erstveröffentlichung Nr. 2010-223520
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Übrigens ist es manchmal erwünscht, eine Größe des Wärmetauschers zu verringern. In diesem Fall wird durch die Verengung von Spalten zwischen der Vielzahl von in dem Rohr angeordneten Wärmeübertragungsrohrleitungen die Querschnittsfläche des Strömungswegs des zweiten Fluids verringert, welches außerhalb der Wärmeübertragungsrohrleitungen strömt. Infolgedessen kann die Effizienz des Wärmeaustauschs zwischen dem ersten Fluid innerhalb der Wärmeübertragungsrohrleitungen und dem zweiten Fluid außerhalb der Wärmeübertragungsrohrleitungen abnehmen. Daher ist es wünschenswert, die Effizienz des Wärmeaustauschs zwischen dem ersten Fluid innerhalb der Wärmeübertragungsrohrleitungen und dem zweiten Fluid außerhalb der Wärmeübertragungsrohrleitungen auch in einer Konfiguration zu erhöhen, in der die Spalten zwischen der Vielzahl von Wärmeübertragungsrohrleitungen verengt sind.
Die vorliegende Offenbarung stellt einen Wärmetauscher bereit, der in der Lage ist, die Effizienz des Wärmeaustauschs zwischen dem ersten Fluid innerhalb der Wärmeübertragungsrohrleitungen und dem zweiten Fluid außerhalb der Wärmeübertragungsrohrleitungen zu erhöhen.
Ein Wärmetauscher gemäß der vorliegenden Offenbarung weist auf: einen Rohrhauptkörper, der einen Strömungsweg bildet, dem ein erstes Fluid zugeführt wird; ein Paar Trennplatten, die in einer Erstreckungsrichtung des Rohrhauptkörpers beabstandet sind, einen Teil des Strömungswegs in der Erstreckungsrichtung blockieren und einen geschlossenen Raum in einem Teil des Strömungswegs definieren; eine Vielzahl von Wärmeübertragungsrohrleitungen, die eine rohrförmige Form mit beiden Enden offen aufweisen, sich derart in der Erstreckungsrichtung erstrecken, dass sie das Paar Trennplatten durchdringen, und beabstandet nebeneinander angeordnet sind; einen Zufuhrabschnitt, der derart konfiguriert ist, dass er ein zweites Fluid von einer Außenseite des Rohrhauptkörpers in den geschlossenen Raum zuführt; einen Ausleitungsabschnitt, der in der Erstreckungsrichtung von dem Zufuhrabschnitt beabstandet ist und derart konfiguriert ist, dass er das zweite Fluid in dem geschlossenen Raum zu der Außenseite des Rohrhauptkörpers ausleitet; und einen Strömungswegbildungsabschnitt, der eine Vielzahl von kleinen Strömungswegabschnitten zwischen den Wärmeübertragungsrohrleitungen bildet, die an nächstgelegenen Positionen in der Vielzahl von Wärmeübertragungsrohrleitungen aneinander angrenzen, wobei das zweite Fluid zwischen der Vielzahl von Wärmeübertragungsrohrleitungen in dem geschlossenen Raum in einer Richtung entgegengesetzt zu einer Strömungsrichtung des ersten Fluids strömt und die Vielzahl von kleinen Strömungswegabschnitten an Positionen angeordnet sind, die sich voneinander unterscheiden, wenn man sie von einer Position aus betrachtet, an der der Ausleitungsabschnitt in der Erstreckungsrichtung angeordnet ist.
Gemäß dem Wärmetauscher der vorliegenden Offenbarung kann die Effizienz des Wärmeaustauschs zwischen dem ersten Fluid innerhalb der Wärmeübertragungsrohrleitungen und dem zweiten Fluid außerhalb der Wärmeübertragungsrohrleitungen erhöht werden.
Figurenliste

1 ist eine Ansicht, die eine schematische Konfiguration eines Wärmetauschers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
2 ist eine Querschnittsansicht, die eine innere Struktur des Wärmetauschers gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
3 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie A-A in 1.
4 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie B-B in 1.
5 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, die einen Strömungswegbildungsabschnitt des Wärmetauschers zeigt.
6 ist eine Ansicht, die einen Strömungswegbildungsabschnitt eines Wärmetauschers gemäß einem Modifikationsbeispiel der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
7 ist eine Querschnittsansicht senkrecht zu einer Richtung, die einen Strömungswegbildungsabschnitt eines Wärmetauschers gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
8 ist eine Querschnittsansicht, die den inneren Aufbau eines Wärmetauschers gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.

AUSFÜHIZLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Nachfolgend werden Ausführungsformen eines Wärmetauschers gemäß der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht nur auf diese Ausführungsformen beschränkt.
(Konfiguration des Wärmetauschers)
Wie in 1 dargestellt, ist ein Wärmetauscher 100A in der Mitte eines Rohres 10 angeordnet. Das Rohr 10 bildet einen Strömungsweg 10r, durch den ein erstes Fluid H strömt. In der vorliegenden Ausführungsform strömt als erstes Fluid H beispielsweise ein Wasserstoffgas durch den Strömungsweg 10r in dem Rohr 10. In der vorliegenden Ausführungsform umfasst das Rohr 10 einen geraden Rohrhauptkörper 11 und an beiden Endabschnitten des Rohrhauptkörpers 11 angeordnete Krümmungsabschnitte 12. Der Krümmungsabschnitt 12 bildet einen gebogenen Abschnitt 10c des Strömungswegs 10r. Der Krümmungsabschnitt 12 ist mit dem Rohrhauptkörper 11 verbunden. Im Inneren des Krümmungsabschnitts 12 sind eine Vielzahl von Schaufeln 13 angeordnet, um eine Strömungsrichtung des ersten Fluids H derart zu lenken, dass sie zu dem gebogenen Abschnitt 10c passt. Jede Schaufel 13 ist entlang einer Kurve des Krümmungsabschnitts 12 gebogen. Eine Vielzahl der Schaufeln 13 sind in dem Krümmungsabschnitt 12 in einer Breitenrichtung des Strömungswegs 10r beabstandet angeordnet. Eine Anordnung des Rohrhauptkörpers 11 ist nicht darauf beschränkt, mit einem gebogenen Abschnitt des Rohrs 10, wie etwa dem Krümmungsabschnitt 12, verbunden zu sein. Der Rohrhauptkörper 11 kann als Teil des Rohrs 10 angeordnet sein.
Wie in den 1 und 2 gezeigt, wird der Wärmetauscher 100A in der vorliegenden Ausführungsform an einer Stelle installiert, an der der Rohrhauptkörper 11 derart angeordnet ist, dass er einen Teil des Rohrs 10 bildet. Der Wärmetauscher 100A umfasst den Rohrhauptkörper 11, der einen Außenmantel des Wärmetauschers 100A bildet, ein Paar Trennplatten 20, einen Zufuhrabschnitt 21, einen Ausleitungsabschnitt 22 und einen Kernabschnitt 30A.
Die beiden Trennplatten 20 sind in einer Erstreckungsrichtung Da, in der sich das Rohr 10 erstreckt, voneinander beabstandet. Die beiden Trennplatten 20 sind an beiden Enden des Rohrhauptkörpers 11 in der Erstreckungsrichtung Da angeordnet. Das Paar Trennplatten 20 umfasst eine erste Trennplatte 20A, die auf einer Seite (erste Seite) Da1 der Erstreckungsrichtung Da in Bezug auf den Rohrhauptkörper 11 angeordnet ist, und eine zweite Trennplatte 20B, die auf der anderen Seite (zweite Seite) Da2 der Erstreckungsrichtung Da in Bezug auf den Rohrhauptkörper 11 angeordnet ist. Dabei ist die eine Seite Da1 der Erstreckungsrichtung Da eine stromabwärtige Seite einer Strömungsrichtung des ersten Fluids H innerhalb des Rohrhauptkörpers 11. Die andere Seite Da2 der Erstreckungsrichtung Da ist eine stromaufwärtige Seite der Strömungsrichtung des ersten Fluids H im Inneren des Rohrhauptkörpers 11. Das Paar Trennplatten 20 (die erste Trennplatte 20A und die zweite Trennplatte 20B) hat jeweils eine Plattenform, die sich entlang einer Ebene senkrecht zur Erstreckungsrichtung Da erstreckt (diese schneidet). Die beiden Trennplatten 20 blockieren jeweils einen Teil des Strömungswegs 10r in der Erstreckungsrichtung Da. Ein geschlossener Raum Sc, der durch die erste Trennplatte 20A und die zweite Trennplatte 20B definiert ist, wird in einem Teil des Strömungswegs 10r innerhalb des Rohrs 10 gebildet.
Der Zufuhrabschnitt 21 ist auf der einen Seite Da1 der Erstreckungsrichtung Da in Bezug auf den Rohrhauptkörper 11 angeordnet. Der Zufuhrabschnitt 21 ist mit dem Rohrhauptkörper 11 als ein einlassseitiger Verteiler verbunden. Der Zufuhrabschnitt 21 ist derart konfiguriert, dass er ein zweites Fluid L, das von außen in den geschlossenen Raum Sc innerhalb des Rohrhauptkörpers 11 eingeleitet wird, zuführt. Wie in 2 dargestellt, umfasst der Zufuhrabschnitt 21 einen zylindrischen Zufuhrabschnitt-Hauptkörper 211, der an beiden Enden in der Erstreckungsrichtung Da offen ist. Eine Öffnung des Zufuhrabschnitt-Hauptkörpers 211 auf der einen Seite Da1 der Erstreckungsrichtung Da ist durch die erste Trennplatte 20A blockiert. Eine Öffnung des Zufuhrabschnitt-Hauptkörpers 211 auf der anderen Seite Da2 der Erstreckungsrichtung Da ist mit der Innenseite des Rohrhauptkörpers 11 verbunden. Ein Zufuhranschluss 212, der die Außenseite und die Innenseite des geschlossenen Raums Sc verbindet, ist in dem Zufuhrabschnitt-Hauptkörper 211 auf der anderen Seite Da2 der Erstreckungsrichtung Da in Bezug auf die erste Trennplatte 20A ausgebildet. Wie in 3 gezeigt, kann der Zufuhranschluss 212 das zweite Fluid L von außen in den geschlossenen Raum Sc zuführen.
Der Ausleitungsabschnitt 22 ist auf der anderen Seite Da2 der Erstreckungsrichtung Da in Bezug auf den Rohrhauptkörper 11 angeordnet. Der Ausleitungsabschnitt 22 ist mit dem Rohrhauptkörper 11 als auslassseitiger Verteiler verbunden. Der Ausleitungsabschnitt 22 ist derart konfiguriert, dass er das zweite Fluid L aus dem geschlossenen Raum Sc innerhalb des Rohrhauptkörpers 11 nach außen ausleitet. Der Ausleitungsabschnitt 22 umfasst einen zylindrischen Ausleitungsabschnitt-Hauptkörper 221, der an beiden Enden in der Erstreckungsrichtung Da offen ist. Eine Öffnung des Ausleitungsabschnitt-Hauptkörpers 221 auf der anderen Seite Da2 der Erstreckungsrichtung Da ist durch die zweite Trennplatte 20B blockiert. Eine Öffnung des Ausleitungsabschnitt-Hauptkörpers 221 auf der einen Seite Da1 der Erstreckungsrichtung Da ist mit der Innenseite des Rohrhauptkörpers 11 verbunden. In dem Ausleitungsabschnitt-Hauptkörper 221 ist ein Auslassanschluss 222, der das Innere des geschlossenen Raums Sc und die Außenseite verbindet, auf der einen Seite Da1 der Erstreckungsrichtung Da in Bezug auf die zweite Trennplatte 20B ausgebildet. Wie in 3 gezeigt, kann der Auslassanschluss 222 das zweite Fluid L aus dem Inneren des geschlossenen Raums Sc nach außen ausleiten.
Wie in 2 dargestellt, ist der Kernabschnitt 30A innerhalb des Rohrhauptkörpers 11 angeordnet. Ein erster Endabschnitt 30a des Kernabschnitts 30A auf der einen Seite Da1 der Erstreckungsrichtung Da ist von außen mit dem Zufuhrabschnitt-Hauptkörper 211 bedeckt. Ein zweiter Endabschnitt 30b des Kernabschnitts 30A auf der anderen Seite Da2 der Erstreckungsrichtung Da ist von außen mit dem Ausleitungsabschnitt-Hauptkörper 221 bedeckt. Der Kernabschnitt 30A umfasst eine Vielzahl von Wärmeübertragungsrohrleitungen 31 und einen Strömungswegbildungsabschnitt 40A.
Die Vielzahl von Wärmeübertragungsrohrleitungen 31 sind im Inneren des Rohrhauptkörpers 11 angeordnet. Die Vielzahl von Wärmeübertragungsrohrleitungen 31 erstrecken sich jeweils in der Erstreckungsrichtung Da (Richtung senkrecht zu einer Zeichnungsfläche von 4). Ein Endabschnitt von jeder Wärmeübertragungsrohrleitung 31 auf der einen Seite Da1 der Erstreckungsrichtung Da ist in dem Zufuhrabschnitt 21 angeordnet. Ein Endabschnitt von jeder Wärmeübertragungsrohrleitung 31 auf der anderen Seite Da2 der Erstreckungsrichtung Da ist in dem Ausleitungsabschnitt 22 angeordnet. Beide Enden jeder Wärmeübertragungsrohrleitung 31 in der Erstreckungsrichtung Da sind offen. Beide Enden jeder Wärmeübertragungsrohrleitung 31 in der Erstreckungsrichtung Da sind außerhalb des Paars Trennplatten 20 in der Erstreckungsrichtung Da angeordnet, so dass sie das Paar Trennplatten 20 durchdringen. Beide Enden jeder Wärmeübertragungsrohrleitung 31 sind an Positionen offen, die den Krümmungsabschnitten 12 zugewandt sind.
Die Vielzahl von Wärmeübertragungsrohrleitungen 31 sind nebeneinander beabstandet in einer Richtung angeordnet, die orthogonal zu der Erstreckungsrichtung Da im Inneren des Rohrhauptkörpers 11 verläuft (sich mit dieser schneidet). Wie in den 3 und 4 gezeigt, ist die Vielzahl der Wärmeübertragungsrohrleitungen 31 in Vielzahl von Stufen in einer vertikalen Richtung Dv orthogonal zu der Erstreckungsrichtung Da angeordnet, aus der Erstreckungsrichtung Da betrachtet. In jeder Stufe in der vertikalen Richtung Dv ist eine Vielzahl der Wärmeübertragungsrohrleitungen 31 in einer horizontalen Richtung Dh orthogonal zu der Erstreckungsrichtung Da und zu der vertikalen Richtung Dv angeordnet. Jede der vertikalen Richtung Dv und der horizontalen Richtung Dh ist eine der radialen Richtungen in dem Rohrhauptkörper 11. Die Wärmeübertragungsrohrleitungen 31 in einer Stufe, die auf einer nach oben gerichteten Seite Dvu in der vertikalen Richtung Dv positioniert ist, und die Wärmeübertragungsrohrleitungen 31 in einer Stufe, die auf einer nach unten gerichteten Seite Dvd in der vertikalen Richtung Dv positioniert ist, sind mit ihren Positionen in der horizontalen Richtung Dh verschoben angeordnet. Die Vielzahl von Wärmeübertragungsrohrleitungen 31 sind aus der Erstreckungsrichtung Da betrachtet wabenförmig angeordnet. Die Vielzahl von Wärmeübertragungsrohrleitungen 31 sind derart angeordnet, dass die mittleren Positionen (Mittelachsen 31c) aus der Erstreckungsrichtung Da betrachtet insgesamt eine sechseckige Form haben.
Jede Wärmeübertragungsrohrleitung 31 hat zum Beispiel eine sechseckige Querschnittsform entlang einer Ebene orthogonal zu der Erstreckungsrichtung Da. Das heißt, jede Wärmeübertragungsrohrleitung 31 hat sechs Außenflächen 32, die sich in einer Umfangsrichtung Dc einer Wärmeübertragungsrohrleitung 31 aus der Erstreckungsrichtung Da betrachtet erstrecken. Jede Wärmeübertragungsrohrleitung 31 ist derart angeordnet, dass ein oberer Abschnitt 31t in der vertikalen Richtung Dv nach oben Dvu und ein anderer oberer Abschnitt 31b in der vertikalen Richtung Dv nach unten Dvd gerichtet ist. Die Vielzahl von Wärmeübertragungsrohrleitungen 31 ist derart angeordnet, dass die Außenflächen 32 aneinander angrenzender Wärmeübertragungsrohrleitungen 31 parallel zueinander sind. Wie in 5 gezeigt, sind die Außenflächen 32 der Wärmeübertragungsrohrleitungen 31, die in der horizontalen Richtung Dh aneinander angrenzen, mit einem Spalt in der horizontalen Richtung Dh einander zugewandt. Die Außenflächen 32 der Wärmeübertragungsrohrleitungen 31, die in einer diagonalen Richtung aneinander angrenzen, die in Bezug auf die vertikale Richtung Dv geneigt ist, sind einander mit einem Spalt in der diagonalen Richtung zugewandt, die sich mit der vertikalen Richtung Dv und der horizontalen Richtung Dh schneidet. Der Spalt zwischen den Außenflächen 32 von zwei aneinander angrenzenden Wärmeübertragungsrohrleitungen 31 ist aus der Erstreckungsrichtung Da betrachtet konstant. In der folgenden Beschreibung wird eine Richtung, die die Mittelachsen 31c der zwei an den nächstgelegenen Positionen aneinander angrenzenden Wärmeübertragungsrohrleitungen 31 verbindet, als zugewandte Richtung Dt bezeichnet.
Der Strömungswegbildungsabschnitt 40A bildet eine Vielzahl von kleinen Strömungswegabschnitten 45 unter der Vielzahl von Wärmeübertragungsrohrleitungen 31, die an den nächstgelegenen Positionen in einer imaginären Ebene orthogonal zu der Erstreckungsrichtung Da in der Vielzahl von Wärmeübertragungsrohrleitungen 31 aneinander angrenzen. Der Strömungswegbildungsabschnitt 40A weist eine Vielzahl von ersten Vorsprungsabschnitten 41 und eine Vielzahl von zweiten Vorsprungsabschnitten 42 auf.
Die Vielzahl von ersten Vorsprungsabschnitten 41 sind an jeder Außenfläche 32 einer Wärmeübertragungsrohrleitung (erste Wärmeübertragungsrohrleitung) 31A der beiden Wärmeübertragungsrohrleitungen 31A und 31B ausgebildet, die an den nächstgelegenen Positionen aneinander angrenzen. Jeder erste Vorsprungsabschnitt 41 ragt in der zugewandten Richtung Dt von jeder Außenfläche 32 der einen Wärmeübertragungsrohrleitung 31A in Richtung der anderen Wärmeübertragungsrohrleitung (zweite Wärmeübertragungsrohrleitung) 31B vor. Die Vielzahl von ersten Vorsprungsabschnitten 41 sind in der Umfangsrichtung Dc jeder Wärmeübertragungsrohrleitung 31 entlang jeder Außenfläche 32 der einen Wärmeübertragungsrohrleitung 31A aus der Erstreckungsrichtung Da betrachtet beabstandet angeordnet. Das heißt, eine Vielzahl der ersten Vorsprungsabschnitte 41 sind an einer Außenfläche 32 ausgebildet. Jeder erste Vorsprungsabschnitt 41 hat, aus der Erstreckungsrichtung Da betrachtet, eine rechteckige Querschnittsform und erstreckt sich in der Erstreckungsrichtung Da.
Die Vielzahl von zweiten Vorsprungsabschnitten 42 sind an jeder Außenfläche 32 des anderen Wärmeübertragungsrohrleitung 31B der beiden Wärmeübertragungsrohrleitungen 31A und 31B an den nächstgelegenen Positionen aneinander angrenzend ausgebildet. Jeder zweite Vorsprungsabschnitt 42 ragt in der zugewandten Richtung Dt von jeder Außenfläche 32 der anderen Wärmeübertragungsrohrleitung 31B in Richtung der einen Wärmeübertragungsrohrleitung 31Avor. Die Vielzahl von zweiten Vorsprungsabschnitten 42 sind in der Umfangsrichtung Dc jeder Wärmeübertragungsrohrleitung 31 entlang jeder Außenfläche 32 der anderen Wärmeübertragungsrohrleitung 31B in der Erstreckungsrichtung Da betrachtet beabstandet angeordnet. Das heißt, eine Vielzahl der zweiten Vorsprungsabschnitte 42 sind an einer Außenfläche 32 ausgebildet. Jeder zweite Vorsprungsabschnitt 42 hat aus der Erstreckungsrichtung Da betrachtet eine rechteckige Querschnittsform und erstreckt sich in der Erstreckungsrichtung Da.
Der erste Vorsprungsabschnitt 41 und der zweite Vorsprungsabschnitt 42 sind derart angeordnet dass sie aus der Erstreckungsrichtung Da betrachtet in der Umfangsrichtung Dc verschoben sind. In dem ersten Vorsprungsabschnitt 41 und dem zweiten Vorsprungsabschnitt 42 sind ein Teil einer Spitze 41s des ersten Vorsprungsabschnitts 41 und ein Teil einer Spitze 42s des zweiten Vorsprungsabschnitts 42, die in der Umfangsrichtung Dc aneinander angrenzen, aus der Erstreckungsrichtung Da betrachtet verbunden. Insbesondere sind, aus der Erstreckungsrichtung Da betrachtet, in dem ersten Vorsprungsabschnitt 41 und dem zweiten Vorsprungsabschnitt 42, die jeweils eine rechteckige Querschnittsform haben, eine Ecke der Spitze 41s des ersten Vorsprungsabschnitts 41 und eine Ecke der Spitze 42s des zweiten Vorsprungsabschnitts 42 verbunden.
Der Strömungswegbildungsabschnitt 40A bildet die Vielzahl von kleinen Strömungswegabschnitte 45 durch die Vielzahl erster Vorsprungsabschnitte 41 und die Vielzahl zweiter Vorsprungsabschnitte 42. Die Vielzahl von kleinen Strömungswegabschnitten 45 sind zwischen jeder Außenfläche 32 der einen Wärmeübertragungsrohrleitung 31Aund der anderen Wärmeübertragungsrohrleitung 31B gebildet. Die Vielzahl der kleinen Strömungswegabschnitte 45 umfasst einen ersten kleinen Strömungswegabschnitt 45A und einen zweiten kleinen Strömungswegabschnitt 45B.
Der erste kleine Strömungswegabschnitt 45A ist ein Raum, der von jeder Außenfläche 32 der einen Wärmeübertragungsrohrleitung 31Aund den Spitzen 42s des zweiten Vorsprungsabschnitts 42 umgeben ist, der in dem anderen Wärmeübertragungsrohrleitung 31B zwischen den ersten Vorsprungsabschnitten 41 ausgebildet ist, die in der Umfangsrichtung Dc aneinander angrenzen. Der erste kleine Strömungswegabschnitt 45A ist an einer Position nahe der einen Wärmeübertragungsrohrleitung 31A der beiden Wärmeübertragungsrohrleitungen 31A und 31B angeordnet, die an den nächstgelegenen Positionen unter der Vielzahl von Wärmeübertragungsrohrleitungen 31 in der zugewandten Richtung Dt aneinander angrenzen.
Der zweite kleine Strömungswegabschnitt 45B ist ein Raum, der von jeder Außenfläche 32 der anderen Wärmeübertragungsrohrleitung 31B und der Spitze 41s des ersten Vorsprungsabschnitts 41 umgeben ist, der in der einen Wärmeübertragungsrohrleitung 31A zwischen den zweiten Vorsprungsabschnitten 42 ausgebildet ist, die in der Umfangsrichtung Dc aneinander angrenzen. Der zweite kleine Strömungswegabschnitt 45B ist an einer Position nahe der anderen Wärmeübertragungsrohrleitung 31B der beiden Wärmeübertragungsrohrleitungen 31A und 31B angeordnet, die an den nächstgelegenen Positionen unter der Vielzahl von Wärmeübertragungsrohrleitungen 31 in der zugewandten Richtung Dt aneinander angrenzen.
Die Vielzahl von ersten kleinen Strömungswegabschnitten 45A und zweiten kleinen Strömungswegabschnitten 45B sind an Positionen angeordnet, die sich, von einer Position betrachtet, in der der Ausleitungsabschnitt 22 in der Erstreckungsrichtung Da angeordnet ist, voneinander unterscheiden. Der erste kleine Strömungswegabschnitt 45A und der zweite kleine Strömungswegabschnitt 45B sind an Positionen angeordnet, die sich sowohl in der zugewandten Richtung Dt als auch in der Umfangsrichtung Dc voneinander unterscheiden. Auf diese Weise sind der erste kleine Strömungswegabschnitt 45A und der zweite kleine Strömungswegabschnitt 45B aus der Erstreckungsrichtung Da betrachtet in einem Zickzackmuster angeordnet.
Wie in 2 gezeigt ist ein solcher Strömungswegbildungsabschnitt 40A in einem Teil des Kernabschnitts 30A in der Erstreckungsrichtung Da ausgebildet. Der Strömungswegbildungsabschnitt 40A ist nur in einem Kernzwischenabschnitt 30c zwischen einem ersten Endabschnitt 30a auf der einen Seite Da1 der Erstreckungsrichtung Da und einem zweiten Endabschnitt 30b auf der anderen Seite Da2 der Erstreckungsrichtung Da ausgebildet. Der Strömungswegbildungsabschnitt 40A ist in einem Teil mit Ausnahme des Zufuhrabschnitts 21 und des Ausleitungsabschnitts 22 zwischen dem Paar Trennplatten 20 ausgebildet. Das heißt, in dem Kernabschnitt 30A sind die Vielzahl von kleinen Strömungswegabschnitten 45 nicht ausgebildet, und zwischen der Vielzahl von Wärmeübertragungsrohrleitungen 31 an einem ersten Endabschnitt 30a, der dem Zufuhrabschnitt 21 entspricht, und einem zweiten Endabschnitt 30b, der dem Ausleitungsabschnitt 22 in der Erstreckungsrichtung Da entspricht, sind Spalten 38a und 38b ausgebildet.
Jede Komponente des Wärmetauschers 100A mit der oben beschriebenen Konfiguration wird bevorzugt mit Hilfe der 3D-Druckertechnologie durch additive Modellierung (AM) hergestellt. Außerdem werden bevorzugt Titanlegierungen und Edelstahllegierungen (SUS) als Materialien für die Herstellung des Wärmetauschers 100A verwendet.
In einem derartigen Wärmetauscher 100A, wie in 1 dargestellt, strömt das erste Fluid H durch den Strömungsweg 10r in dem Rohr 10 von der anderen Seite Da2 zu der einen Seite Da1 der Erstreckungsrichtung Da. Das erste Fluid H, das durch den auf der anderen Seite Da2 der Erstreckungsrichtung Da in Bezug auf den Rohrhauptkörper 11 angeordneten Krümmungsabschnitt 12 geströmt ist, strömt in die Wärmeübertragungsrohrleitung 31. Das erste Fluid H strömt in jede Wärmeübertragungsrohrleitung 31 von einem Ende der Wärmeübertragungsrohrleitung 31, die auf der anderen Seite Da2 der Erstreckungsrichtung Da in Bezug auf die zweite Trennplatte 20B offen ist. Das heißt, das erste Fluid H strömt nicht in den geschlossenen Raum Sc auf der einen Seite Da1 der Erstreckungsrichtung Da in Bezug auf die zweite Trennplatte 20B, sondern strömt nur in die Wärmeübertragungsrohrleitungen 31. Das erste Fluid H strömt durch die Vielzahl von Wärmeübertragungsrohrleitungen 31 von der anderen Seite Da2 in Richtung der einen Seite Da1 der Erstreckungsrichtung Da. Das erste Fluid H, das durch die Wärmeübertragungsrohrleitungen 31 geströmt ist, strömt zu dem auf der einen Seite Da1 der Erstreckungsrichtung Da in Bezug auf den Rohrhauptkörper 11 angeordneten Krümmungsabschnitt 12. Das erste Fluid H, das durch die Wärmeübertragungsrohrleitungen 31 geströmt ist, strömt aus einem Ende der Wärmeübertragungsrohrleitung 31, die auf der einen Seite Da1 der Erstreckungsrichtung Da in Bezug auf die erste Trennplatte 20A offen ist, in den Krümmungsabschnitt 12.
Wie in 2 dargestellt, strömt das zweite Fluid L, das von außerhalb des Wärmetauschers 100A zugeführt wird, von dem Zufuhranschluss 212 des Zufuhrabschnitts 21 in den geschlossenen Raum Sc des Rohrhauptkörpers 11. Das zweite Fluid L ist eine Flüssigkeit, die das zu kühlende erste Fluid H kühlt. Das zweite Fluid L ist zum Beispiel flüssiger Sauerstoff. An dem ersten Endabschnitt 30a des in dem Zufuhrabschnitt 21 angeordneten Kernabschnitts 30A strömt das zweite Fluid L aus den zwischen der Vielzahl von Wärmeübertragungsrohrleitungen 31 gebildeten Spalten 38a in Abschnitte zwischen der Vielzahl von in dem geschlossenen Raum Sc angeordneten Wärmeübertragungsrohrleitungen 31. Insbesondere strömt das zweite Fluid L aus den Spalten 38a in die Vielzahl von kleinen Strömungswegabschnitten 45. Das zweite Fluid L strömt durch die Vielzahl von kleinen Strömungswegabschnitten 45 von der einen Seite Da1 zu der anderen Seite Da2 der Erstreckungsrichtung Da. Das heißt, das zweite Fluid L strömt in der Erstreckungsrichtung Da in entgegengesetzter Richtung zu dem ersten Fluid H. Das zweite Fluid L tauscht Wärme mit dem ersten Fluid H aus, das durch die Wärmeübertragungsrohrleitungen 31 strömt, während es durch die kleinen Strömungswegabschnitte 45 strömt, und kühlt dadurch das erste Fluid H. Das zweite Fluid L erreicht die Spalten 38b des zweiten Endabschnitts 30b des Kernabschnitts 30A, der in dem Ausleitungsabschnitt 22 angeordnet ist, aus der Vielzahl der kleinen Strömungswegabschnitte 45. Danach wird das zweite Fluid L aus dem Auslassanschluss 222 des Ausleitungsabschnitts 22 nach außen ausgeleitet und strömt aus dem geschlossenen Raum Sc heraus.
(Betrieb und Wirkung)
In dem Wärmetauscher 100A, der wie oben beschrieben konfiguriert ist, wird die Vielzahl von kleinen Strömungswegabschnitten 45 durch den Strömungswegbildungsabschnitt 40A zwischen den Wärmeübertragungsrohrleitungen 31 gebildet, die an den nächstgelegenen Positionen der Vielzahl von Wärmeübertragungsrohrleitungen 31 aneinander angrenzen. Darüber hinaus sind die Vielzahl von kleinen Strömungswegabschnitte 45 an Positionen angeordnet, die sich, von der Position betrachtet, an der der Ausleitungsabschnitt 22 in der Erstreckungsrichtung Da angeordnet ist, voneinander unterscheiden. Wenn das zweite Fluid L durch die Vielzahl von kleinen Strömungswegabschnitten 45 strömt, strömt das zweite Fluid L daher, während es in Kontakt mit dem Strömungswegbildungsabschnitt 40A ist, der eine Innenfläche jedes kleinen Strömungswegabschnitts 45 bildet. Auf diese Weise kann eine Kontaktfläche, an der das zweite Fluid L mit dem Strömungswegbildungsabschnitt 40A in Kontakt kommt, weitgehend zwischen den Wärmeübertragungsrohrleitungen 31 sichergestellt werden, die an den nächstgelegenen Positionen aneinander angrenzen. Darüber hinaus hat jeder kleine Strömungswegabschnitt 45 aus der Erstreckungsrichtung Da betrachtet eine kleinere Querschnittsfläche als ein Spalt zwischen den Wärmeübertragungsrohrleitungen 31, die an den nächstgelegenen Positionen aneinander angrenzen. Daher erhöht sich die Strömungsgeschwindigkeit des zweiten Fluids L, das in den kleinen Strömungswegabschnitt 45 strömt. Infolgedessen strömt das zweite Fluid L durch die Vielzahl von kleinen Strömungswegabschnitten 45, wodurch die Wärmeübertragungseffizienz im Vergleich zu einem Fall erhöht wird, in dem das zweite Fluid L durch die Spalten zwischen den Wärmeübertragungsrohrleitungen 31 strömt, in denen die kleinen Strömungswegabschnitte 45 nicht ausgebildet sind. Auf diese Weise kann die Effizienz des Wärmeaustauschs zwischen dem ersten Fluid H innerhalb des Wärmeübertragungsrohrleitung 31 und dem zweiten Fluid L außerhalb des Wärmeübertragungsrohrleitung 31 erhöht werden.
Darüber hinaus bildet der Strömungswegbildungsabschnitt 40A den ersten kleinen Strömungswegabschnitt 45A, der an einer Position nahe der einen Wärmeübertragungsrohrleitung 31A angeordnet ist, und den zweiten kleinen Strömungswegabschnitt 45B, der an einer Position nahe der anderen Wärmeübertragungsrohrleitung 31B angeordnet ist. Insbesondere sind in der vorliegenden Ausführungsform der erste kleine Strömungswegabschnitt 45A und der zweite kleine Strömungswegabschnitt 45B derart angeordnet, dass ihre Positionen in der zugewandten Richtung Dt und der Umfangsrichtung Dc zwischen den beiden aneinander angrenzenden Wärmeübertragungsrohrleitungen 31 verschoben sind. Auf diese Weise sind der erste kleine Strömungswegabschnitt 45A und der zweite kleine Strömungswegabschnitt 45B aus der Erstreckungsrichtung Da betrachtet in einem Zickzackmuster angeordnet. Infolgedessen ist die Querschnittsfläche des ersten kleinen Strömungswegabschnitts 45A und des zweiten kleinen Strömungswegabschnitts 45B, aus der Erstreckungsrichtung Da betrachtet, klein im Vergleich zu einem Fall, in dem ein kleiner Strömungswegabschnitt 45 zwischen den Wärmeübertragungsrohrleitungen 31 gebildet wird, die an den nächstgelegenen Positionen aneinander angrenzen. Daher nimmt die Strömungsgeschwindigkeit des zweiten Fluids L, das in den ersten kleinen Strömungswegabschnitt 45A und den zweiten kleinen Strömungswegabschnitt 45B geströmt ist, weiter zu. Daher erhöht sich die Wärmeübertragungseffizienz des zweiten Fluids L über den Strömungswegbildungsabschnitt 40A, wenn das zweite Fluid L durch die ersten kleinen Strömungswegabschnitte 45A und die zweiten kleinen Strömungswegabschnitte 45B strömt, die in einem Zickzackmuster angeordnet sind. Dadurch kann die Wärmeaustauschleistung zwischen dem ersten Fluid H innerhalb der Wärmeübertragungsrohrleitung 31 und dem zweiten Fluid L außerhalb der Wärmeübertragungsrohrleitung 31 weiter erhöht werden.
Darüber hinaus umfasst der Strömungswegbildungsabschnitt 40A eine Vielzahl erster Vorsprungsabschnitte 41, die an der Außenfläche 32 der einen Wärmeübertragungsrohrleitung 31A ausgebildet sind, und eine Vielzahl zweiter Vorsprungsabschnitte 42, die an der Außenfläche 32 der anderen Wärmeübertragungsrohrleitung 31B ausgebildet sind. Ferner sind, aus der Erstreckungsrichtung Da betrachtet, jeder der Vielzahl von ersten Vorsprungsabschnitten 41 und jeder der Vielzahl von zweiten Vorsprungsabschnitten 42 derart angeordnet, dass sie in der Umfangsrichtung Dc verschoben sind. Infolgedessen kann eine Kontaktfläche, an der das zweite Fluid L in Kontakt mit dem Strömungswegbildungsabschnitt 40A kommt, weitgehend durch den ersten Vorsprungsabschnitt 41 und den zweiten Vorsprungsabschnitt 42 sichergestellt werden, verglichen mit einem Fall, in dem nur einer von dem ersten Vorsprungsabschnitt 41 und dem zweiten Vorsprungsabschnitt 42 ausgebildet ist. Infolgedessen kann die Wärmeaustauscheffizienz zwischen dem ersten Fluid H innerhalb des Wärmeübertragungsrohrleitung 31 und dem zweiten Fluid L außerhalb des Wärmeübertragungsrohrleitung 31 weiter erhöht werden.
Außerdem sind, aus der Erstreckungsrichtung Da betrachtet, ein Teil der Spitze 41s jedes der Vielzahl von ersten Vorsprungsabschnitten 41 und ein Teil der Spitze 42s jedes der Vielzahl von zweiten Vorsprungsabschnitten 42, die in der Umfangsrichtung Dc aneinander angrenzen, miteinander verbunden. Somit können der erste kleine Strömungswegabschnitt 45A und der zweite kleine Strömungswegabschnitt 45B unabhängig voneinander ausgebildet sein. Daher kann die Querschnittsfläche, aus der Erstreckungsrichtung Da betrachtet, im Vergleich zu einem Fall, in dem der erste kleine Strömungswegabschnitt 45Aund der zweite kleine Strömungswegabschnitt 45B verbunden sind, verkleinert werden. Somit ist es möglich, die Strömungsgeschwindigkeit des zweiten Fluids L, das in den ersten kleinen Strömungswegabschnitt 45A und den zweiten kleinen Strömungswegabschnitt 45B geströmt ist, weiter zu erhöhen.
(Modifikationsbeispiel der ersten Ausführungsform)
In der oben beschriebenen ersten Ausführungsform sind, aus der Erstreckungsrichtung Da betrachtet, ein Teil der Spitze 41s des ersten Vorsprungsabschnitts 41 und ein Teil der Spitze 42s des zweiten Vorsprungsabschnitts 42, die in der Umfangsrichtung Dc aneinander angrenzen, miteinander verbunden, aber eine Struktur des Strömungswegbildungsabschnitts 40A ist nicht auf eine derartige Struktur beschränkt.
Wie in 6 gezeigt, können beispielsweise in dem Strömungswegbildungsabschnitt 40B eines Wärmetauschers 100B, aus der Erstreckungsrichtung Da betrachtet, jeder der Vielzahl von ersten Vorsprungsabschnitten 41 und jeder der Vielzahl von zweiten Vorsprungsabschnitten 42, die in der Umfangsrichtung Dc aneinander angrenzen, in der Umfangsrichtung Dc beabstandet sein.
Gemäß einer derartigen Konfiguration steht der erste kleine Strömungswegabschnitt 45A, der zwischen den ersten Vorsprungsabschnitten 41 gebildet ist, die in der Umfangsrichtung Dc aneinander angrenzen, mit dem zweiten kleinen Strömungswegabschnitt 45B in Verbindung, der zwischen den ersten Vorsprungsabschnitten 41 gebildet ist, die in der Umfangsrichtung Dc aneinander angrenzen. Selbst in einer derartigen Konfiguration erhöht sich der Wärmeaustauschwirkungsgrad des zweiten Fluids L über den Strömungswegbildungsabschnitt 40A, wenn das zweite Fluid L durch eine Vielzahl der ersten kleinen Strömungswegabschnitte 45A und der zweiten kleinen Strömungswegabschnitte 45B strömt. Da der erste Vorsprungsabschnitt 41 und der zweite Vorsprungsabschnitt 42 unabhängig sind, lassen sich der erste Vorsprungsabschnitt 41 und der zweite Vorsprungsabschnitt 42 außerdem auf einfache Weise ausbilden.
(Zweite Ausführungsform)
Als nächstes wird eine zweite Ausführungsform des Wärmetauschers gemäß der vorliegenden Offenbarung beschrieben. Darüber hinaus werden in der zweiten Ausführungsform, die im Folgenden beschrieben wird, die gleichen Bezugszeichen für die Konfigurationen in den Zeichnungen angegeben wie in der oben beschriebenen ersten Ausführungsform und die Beschreibung derselben wird weggelassen. In der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich die Konfiguration eines Teils eines Strömungswegbildungsabschnitts 40C von jener der ersten Ausführungsform.
Wie in 7 gezeigt, ist der Strömungswegbildungsabschnitt 40C eines Wärmetauschers 100C derart ausgebildet, dass die Strömungswegquerschnittsfläche des kleinen Strömungswegabschnitts 45 bei Betrachtung aus der Erstreckungsrichtung Da an einer Position nahe dem Ausleitungsabschnitt 22 größer ist als an einer Position nahe dem Zufuhrabschnitt 21 in der Erstreckungsrichtung Da. Der Strömungswegbildungsabschnitt 40C umfasst einen ersten Strömungswegbereich 48A und einen zweiten Strömungswegbereich 48B. Der erste Strömungswegbereich 48A ist in einem Teilbereich auf der einen Seite Da1 der Erstreckungsrichtung Da in dem Strömungswegbildungsabschnitt 40C ausgebildet. Der zweite Strömungswegbereich 48B ist in einem Teilbereich auf der anderen Seite Da2 der Erstreckungsrichtung Da in Bezug auf den ersten Strömungswegbereich 48A in dem Strömungswegbildungsabschnitt 40C ausgebildet. Der zweite Strömungswegbereich 48B ist derart ausgebildet, dass er aus der Erstreckungsrichtung Da betrachtet eine größere Strömungsweg-Querschnittsfläche als der erste Strömungswegbereich 48A hat.
In dem ersten Strömungswegbereich 48A sind, wie in dem Strömungswegbildungsabschnitt 40A in der ersten Ausführungsform, wie in 5 gezeigt, eine Vielzahl von kleinen Strömungswegabschnitten 45 zwischen den Wärmeübertragungsrohrleitungen 31 an den nächstgelegenen Positionen nebeneinander ausgebildet. Mit anderen Worten, die Vielzahl der ersten Vorsprungsabschnitte 41 und die Vielzahl der zweiten Vorsprungsabschnitte 42 sind in dem ersten Strömungswegbereich 48A angeordnet. Somit umfasst die Vielzahl der kleinen Strömungswegabschnitte 45 den ersten kleinen Strömungswegabschnitt 45A und den zweiten kleinen Strömungswegabschnitt 45B.
Zumindest manche der Vielzahl von ersten Vorsprungsabschnitte 41 und der Vielzahl von zweiten Vorsprungsabschnitte 42 enden an einer Position auf der einen Seite Da1 der Erstreckungsrichtung Da in Bezug auf den zweiten Strömungswegbereich 48B. Das heißt, dass zumindest manche der Vielzahl von ersten Vorsprungsabschnitte 41 und der Vielzahl von zweiten Vorsprungsabschnitte 42 nicht in dem zweiten Strömungswegbereich 48B ausgebildet sind. Es kann sein, dass nicht alle der Vielzahl von ersten Vorsprungsabschnitte 41 und der Vielzahl von zweiten Vorsprungsabschnitte 42 in dem zweiten Strömungswegbereich 48B ausgebildet sind. Infolgedessen gehen zumindest manche der Vielzahl von kleinen Strömungswegabschnitte 45 (der erste kleine Strömungswegabschnitt 45A und der zweite kleine Strömungswegabschnitt 45B), die in dem ersten Strömungswegbereich 48A ausgebildet sind, in den zweiten Strömungswegbereich 48B über. Daher ist der Strömungswegbildungsabschnitt 40C derart ausgebildet, dass er eine Strömungsweg-Querschnittsfläche aufweist, die größer ist als der kleine Strömungswegabschnitt 45, aus der Erstreckungsrichtung Da an einer Position nahe dem Ausleitungsabschnitt 22 betrachtet, als an einer Position nahe dem Zufuhrabschnitt 21 in der Erstreckungsrichtung Da.
Gemäß dem Wärmetauscher 100C, der wie oben beschrieben konfiguriert ist, wenn eine Temperatur des ersten Fluids H höher ist als eine Temperatur des zweiten Fluids L, steigt die Temperatur des zweiten Fluids L, das zwischen der Vielzahl von Wärmeübertragungsrohrleitungen 31 strömt, aufgrund des Wärmeaustauschs mit dem ersten Fluid H, das durch die Vielzahl von Wärmeübertragungsrohrleitungen 31 strömt. Infolgedessen nähert sich die Eigenschaft des zweiten Fluids L von einer Flüssigkeit einem Gas an. Daher kann die Dichte des zweiten Fluids L abnehmen, um sein spezifisches Volumen zu vergrößern (zu expandieren), wenn sich das zweite Fluid L dem Ausleitungsabschnitt 22 in der Erstreckungsrichtung Da nähert. Hingegen wird in dem Strömungswegbildungsabschnitt 40C der zweiten Ausführungsform der erste Strömungswegbereich 48A in den zweiten Strömungswegbereich 48B an einer Position nahe dem Ausleitungsabschnitt 22 geändert. Infolgedessen kann die Strömungswegquerschnittsfläche des kleinen Strömungswegabschnitts 45, aus der Erstreckungsrichtung Da betrachtet, in dem zweiten Strömungswegbereich 48B vergrößert werden. Dadurch kann eine Volumenausdehnung des zweiten Fluids L, das aus dem ersten Strömungswegbereich 48A in den zweiten Strömungswegbereich 48B geströmt ist, ermöglicht werden, und die Strömungsgeschwindigkeit des zweiten Fluids L kann in dem zweiten Strömungswegbereich 48B erhöht werden. Dadurch kann die Wärmeaustauschleistung zwischen dem ersten Fluid H innerhalb des Wärmeübertragungsrohrleitung 31 und dem zweiten Fluid L außerhalb des Wärmeübertragungsrohrleitung 31 erhöht werden.
Ferner wird der zweite Strömungswegbereich 48B durch Zusammenführen zumindest mancher der Vielzahl von kleinen Strömungswegabschnitte 45 gebildet, die in dem ersten Strömungswegbereich 48A ausgebildet sind. So ist es möglich, auf einfache Weise eine Struktur zu bilden, bei der die Querschnittsfläche des Strömungswegs in der Mitte der Erstreckungsrichtung Da vergrößert wird.
(Dritte Ausführungsform)
Als nächstes wird eine dritte Ausführungsform des Wärmetauschers gemäß der vorliegenden Offenbarung beschrieben. Darüber hinaus werden in der dritten Ausführungsform, die im Folgenden beschrieben wird, die gleichen Bezugszeichen für die Konfigurationen in den Zeichnungen wie bei der oben beschriebenen ersten Ausführungsform und zweiten Ausführungsform angegeben und die Beschreibung entfällt. In der dritten Ausführungsform unterscheidet sich die Konfiguration eines Strömungswegbildungsabschnitts 40D von jener der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform.
Wie in 8 dargestellt, umfasst ein Kernabschnitt 30D eines Wärmetauschers 100D eine Vielzahl von Wärmeübertragungsrohrleitungen 31D sowie einen Strömungswegbildungsabschnitt 40D.
Die Querschnittsfläche des Strömungswegs in jeder Wärmeübertragungsrohrleitung 31D ist derart ausgebildet, dass sie von der anderen Seite Da2 zu der einen Seite Da1 in der Erstreckungsrichtung Da allmählich zunimmt. Daher ist ein Rohrleitungsdurchmesser (Innendurchmesser und Außendurchmesser) Ds jeder Wärmeübertragungsrohrleitung 31D derart ausgebildet, dass er von der anderen Seite Da2 zu der einen Seite Da1 in der Erstreckungsrichtung Da allmählich zunimmt. Mit anderen Worten ist die Wärmeübertragungsrohrleitung 31D ein Rohrelement mit einem trapezförmigen Querschnitt, bei dem die eine Seite Da1 breiter ist als die andere Seite Da2 der Erstreckungsrichtung Da. Dementsprechend vergrößert sich die Querschnittsfläche eines Spalts (eines Abschnitts, in dem der Strömungswegbildungsabschnitt 40D ausgebildet ist) zwischen den Wärmeübertragungsrohrleitungen 31D, die an den nächstgelegenen Positionen in einer imaginären Ebene orthogonal zu der Erstreckungsrichtung Da aneinander angrenzen, allmählich von der einen Seite Da1 zur anderen Seite Da2 der Erstreckungsrichtung Da. In der dritten Ausführungsform wird der Spalt zu einem kleinen Strömungswegabschnitt 45D. Mit anderen Worten hat der Strömungswegbildungsabschnitt 40D der dritten Ausführungsform eine Struktur, die mit einer Wandfläche des Wärmeübertragungsrohrleitung 31D kombiniert ist. Infolgedessen weist eine Vielzahl der kleinen Strömungswegabschnitte 45D eine Strömungswegquerschnittsfläche auf, die aus der Erstreckungsrichtung Da betrachtet allmählich von dem Zufuhrabschnitt 21 in Richtung des Ausleitungsabschnitts 22 in der Erstreckungsrichtung Da zunimmt.
Gemäß einer solchen Konfiguration hat der kleine Strömungswegabschnitt 45D, der als Strömungsweg für das zweite Fluid L dient, eine Strömungsweg-Querschnittsfläche, die von der einen Seite Da1 zu der anderen Seite Da2 der Erstreckungsrichtung Da allmählich zunimmt. Daher kann eine Vergrößerung des Volumens des zweiten Fluids L zugelassen werden, und die Strömungsgeschwindigkeit des zweiten Fluids L kann allmählich erhöht werden. Infolgedessen kann die Effizienz des Wärmeaustauschs zwischen dem ersten Fluid H innerhalb des Wärmeübertragungsrohrleitung 31 und dem zweiten Fluid L außerhalb der Wärmeübertragungsrohrleitung 31 erhöht werden.
(Andere Ausführungsformen)
Obgleich bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung oben beschrieben und veranschaulicht worden sind, wird angemerkt, dass diese beispielhaft für die Erfindung sind und nicht als einschränkend betrachtet werden sollen. Ergänzungen, Auslassungen, Substitutionen und andere Modifikationen können vorgenommen werden, ohne vom Schutzumfang der Erfindung abzuweichen. Dementsprechend ist die Erfindung nicht als durch die vorstehende Beschreibung eingeschränkt zu betrachten und wird nur durch den Rahmen der beigefügten Ansprüche eingeschränkt.
In jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen sind der erste kleine Strömungswegabschnitt 45A und der zweite kleine Strömungswegabschnitt 45B in einem Zickzackmuster an verschiedenen Positionen sowohl in der zugewandten Richtung Dt als auch in der Umfangsrichtung Dc angeordnet. Der kleine Strömungswegabschnitt 45 ist jedoch nicht auf eine derartige Struktur beschränkt. Die Anordnung des kleinen Strömungswegabschnitts 45 ist in keiner Weise beschränkt, und durch die Bereitstellung einer Vielzahl von kleinen Strömungswegabschnitten 45 mit verengten Strömungswegquerschnittsflächen ist es möglich, die gleichen Funktionsweisen und Wirkungen wie in den obigen Ausführungsformen zu erzielen.
<Anhang>
Unter den in den jeweiligen Ausführungsbeispielen beschriebenen Wärmetauschern 100A bis 100D versteht man zum Beispiel Folgendes.
(1) Ein Wärmetauscher 100A bis 100D gemäß einem ersten Aspekt weist auf: einen Rohrhauptkörper 11, der einen Strömungsweg 10r bildet, dem ein erstes Fluid H zugeführt wird; ein Paar Trennplatten 20, die in einer Erstreckungsrichtung Da des Rohrhauptkörpers 11 beabstandet sind, einen Teil des Strömungswegs 10r in der Erstreckungsrichtung Da blockieren und einen geschlossenen Raum Sc in einem Teil des Strömungswegs 10r definieren; eine Vielzahl von Wärmeübertragungsrohrleitungen 31 und 31D, die eine rohrförmige Form mit beiden Enden offen haben, sich in der Erstreckungsrichtung Da derart erstrecken, dass sie das Paar Trennplatten 20 durchdringen, und beabstandet nebeneinander angeordnet sind; einen Zufuhrabschnitt 21, der derart konfiguriert ist, dass er ein zweites Fluid L von außerhalb des Rohrhauptkörpers 11 in den geschlossenen Raum Sc zuführt, einen Ausleitungsabschnitt 22, der in der Erstreckungsrichtung Da von dem Zufuhrabschnitt 21 beabstandet ist und derart konfiguriert ist, dass er das zweite Fluid L in dem geschlossenen Raum Sc zu der Außenseite des Rohrhauptkörpers 11 ausleitet; und einen Strömungswegbildungsabschnitt 40Abis 40D, der eine Vielzahl von kleinen Strömungswegabschnitten 45 zwischen der Vielzahl von Wärmeübertragungsrohrleitungen 31 und 31D bildet, die an nächstgelegenen Positionen in der Vielzahl von Wärmeübertragungsrohrleitungen 31 und 31D aneinander angrenzen, in denen das zweite Fluid L zwischen der Vielzahl von Wärmeübertragungsrohrleitungen 31 und 31D in dem geschlossenen Raum Sc in einer Richtung entgegengesetzt zu einer Strömungsrichtung des ersten Fluids H strömt, und die Vielzahl von kleinen Strömungswegabschnitten 45 an Positionen angeordnet sind, die sich, von einer Position betrachtet, an der der Ausleitungsabschnitt 22 in der Erstreckungsrichtung Da angeordnet ist, voneinander unterscheiden.
Gemäß derartigen Wärmetauschern 100A bis 100D strömt das zweite Fluid L, wenn das zweite Fluid L durch die Vielzahl von kleinen Strömungswegabschnitte 45 strömt, und ist dabei in Kontakt mit dem Strömungswegbildungsabschnitt 40A, der eine Innenfläche jedes kleinen Strömungswegabschnitts 45 bildet. Auf diese Weise kann eine Kontaktfläche, an der das zweite Fluid L mit dem Strömungswegbildungsabschnitt 40A in Kontakt kommt, weitgehend zwischen den Wärmeübertragungsrohrleitungen 31 sichergestellt werden, die an den nächstgelegenen Positionen aneinander angrenzen. Darüber hinaus hat jeder kleine Strömungswegabschnitt 45 aus der Erstreckungsrichtung Da betrachtet eine kleinere Querschnittsfläche als ein Spalt zwischen den Wärmeübertragungsrohrleitungen 31, die an den nächstgelegenen Positionen aneinander angrenzen. Daher erhöht sich die Strömungsgeschwindigkeit des zweiten Fluids L, das in den kleinen Strömungswegabschnitt 45 geströmt ist. Infolgedessen strömt das zweite Fluid L durch die Vielzahl von kleinen Strömungswegabschnitten 45, wodurch die Wärmeübertragungseffizienz im Vergleich zu einem Fall erhöht wird, in dem das zweite Fluid L durch die Spalten zwischen den Wärmeübertragungsrohrleitungen 31 strömt, in denen die kleinen Strömungswegabschnitte 45 nicht ausgebildet sind. Auf diese Weise kann die Effizienz des Wärmeaustauschs zwischen dem ersten Fluid H innerhalb des Wärmeübertragungsrohrleitung 31 und dem zweiten Fluid L außerhalb des Wärmeübertragungsrohrleitung 31 erhöht werden.
(2) Ein Wärmetauscher 100A bis 100D gemäß einem zweiten Aspekt ist der in (1) beschriebene Wärmetauscher 100Abis 100D, bei dem der Strömungswegbildungsabschnitt 40A bis 40D als die kleinen Strömungswegabschnitte 45 einen ersten kleinen Strömungswegabschnitt 45A, der an einer Position nahe einer Wärmeübertragungsrohrleitung 31 und 31D von zwei Wärmeübertragungsrohrleitungen 31 und 31D angeordnet ist, die an den nächstgelegenen Positionen unter der Vielzahl von Wärmeübertragungsrohrleitungen 31 aneinander angrenzen, und einen zweiten kleinen Strömungswegabschnitt 45B bildet, der an einer Position nahe der anderen Wärmeübertragungsrohrleitung 31 und 31D der zwei Wärmeübertragungsrohrleitungen 31 und 31D angeordnet ist, die an den nächstgelegenen Positionen aneinander angrenzen, und der an einer Position angeordnet ist, die in einer Umfangsrichtung Dc der Vielzahl von Wärmeübertragungsrohrleitungen 31 und 31D aus der Erstreckungsrichtung Da aus betrachtet in Bezug auf den ersten kleinen Strömungswegabschnitt 45A verschoben ist.
Somit ist die Querschnittsfläche des ersten kleinen Strömungswegabschnitts 45A und des zweiten kleinen Strömungswegabschnitts 45B, aus der Erstreckungsrichtung Da betrachtet, klein im Vergleich zu einem Fall, in dem ein kleiner Strömungswegabschnitt 45 zwischen den Wärmeübertragungsrohrleitungen 31 ausgebildet ist, die an den nächstgelegenen Positionen aneinander angrenzen. Daher nimmt die Strömungsgeschwindigkeit des zweiten Fluids L, das in den ersten kleinen Strömungswegabschnitt 45A und den zweiten kleinen Strömungswegabschnitt 45B geströmt ist, weiter zu. Daher erhöht sich die Wärmeübertragungseffizienz des zweiten Fluids L über den Strömungswegbildungsabschnitt 40A, wenn das zweite Fluid L durch die ersten kleinen Strömungswegabschnitte 45A und die zweiten kleinen Strömungswegabschnitte 45B strömt. Infolgedessen kann die Wärmeaustauschleistung zwischen dem ersten Fluid H innerhalb des Wärmeübertragungsrohrleitung 31 und dem zweiten Fluid L außerhalb des Wärmeübertragungsrohrleitung 31 weiter erhöht werden.
(3) Ein Wärmetauscher 100A bis 100D gemäß einem dritten Aspekt ist der in (1) oder (2) beschriebene Wärmetauscher 100Abis 100D, bei dem der Strömungswegbildungsabschnitt 40A bis 40D eine Vielzahl von ersten Vorsprungsabschnitten 41 aufweist, die von einer Außenfläche 32 einer Wärmeübertragungsrohrleitung 31A der beiden aneinander angrenzenden der beiden Wärmeübertragungsrohrleitungen 31, die an den nächstgelegenen Positionen unter der Vielzahl von Wärmeübertragungsrohrleitungen 31 aneinander angrenzen, in Richtung der anderen Wärmeübertragungsrohrleitung 31B derart vorstehen, dass sie sich in der Erstreckungsrichtung Da erstrecken, und beabstandet in der Umfangsrichtung Dc der Vielzahl von Wärmeübertragungsrohrleitungen 31 angeordnet sind, und eine Vielzahl von zweiten Vorsprungsabschnitten 42, die von einer Außenfläche 32 der anderen Wärmeübertragungsrohrleitung 31 in Richtung der einen Wärmeübertragungsrohrleitung 31 vorstehen, um sich in der Erstreckungsrichtung Da zu erstrecken, und beabstandet in der Umfangsrichtung Dc angeordnet sind, und jeder der ersten Vorsprungsabschnitte 41 und jeder der zweiten Vorsprungsabschnitte 42 sind derart angeordnet, dass sie in der Umfangsrichtung Dc aus der Erstreckungsrichtung Da betrachtet verschoben sind.
Somit kann eine Kontaktfläche, an der das zweite Fluid L mit dem Strömungswegbildungsabschnitt 40A in Kontakt kommt, weitgehend durch den ersten Vorsprungsabschnitt 41 und den zweiten Vorsprungsabschnitt 42 sichergestellt werden, verglichen mit einem Fall, in dem nur einer der beiden Abschnitte, der erste Vorsprungsabschnitt 41 und der zweite Vorsprungsabschnitt 42, ausgebildet ist. Infolgedessen kann die Wärmeaustauscheffizienz zwischen dem ersten Fluid H innerhalb der Wärmeübertragungsrohrleitung 31 und dem zweiten Fluid L außerhalb der Wärmeübertragungsrohrleitung 31 weiter erhöht werden.
(4) Ein Wärmetauscher 100A gemäß einem vierten Aspekt ist der in (3) beschriebene Wärmetauscher 100A, bei dem ein Teil einer Spitze 41s jedes der ersten Vorsprungsabschnitte 41 und ein Teil einer Spitze 42s jedes der zweiten Vorsprungsabschnitte 42, die in der Umfangsrichtung Dc aneinander angrenzen, aus der Erstreckungsrichtung Da betrachtet, verbunden sind.
Somit kann die Querschnittsfläche, aus der Erstreckungsrichtung Da betrachtet, im Vergleich zu einem Fall, in dem der erste kleine Strömungswegabschnitt 45A und der zweite kleine Strömungswegabschnitt 45B verbunden sind, verkleinert werden. Somit ist es möglich, die Strömungsgeschwindigkeit des zweiten Fluids L, das in den ersten kleinen Strömungswegabschnitt 45A und den zweiten kleinen Strömungswegabschnitt 45B geströmt ist, weiter zu erhöhen.
(5) Ein Wärmetauscher 100B gemäß einem fünften Aspekt ist der in (3) beschriebene Wärmetauscher 100B, bei dem jeder der ersten Vorsprungsabschnitte 41 und jeder der zweiten Vorsprungsabschnitte 42, die in der Umfangsrichtung Dc aneinander angrenzen, in der Umfangsrichtung Dc, aus der Erstreckungsrichtung Da betrachtet, voneinander beabstandet sind.
Da, wie oben beschrieben, der erste Vorsprungsabschnitt 41 und der zweite Vorsprungsabschnitt 42 unabhängig voneinander sind, werden der erste Vorsprungsabschnitt 41 und der zweite Vorsprungsabschnitt 42 auf einfache Weise gebildet.
(6) Ein Wärmetauscher 100C und 100D gemäß einem sechsten Aspekt ist der in einem der Punkte (1) bis (5) beschriebene Wärmetauscher 100C und 100D, bei dem in dem Strömungswegbildungsabschnitt 40C und 40D eine Strömungsweg-Querschnittsfläche jedes der Vielzahl von kleinen Strömungswegabschnitte 45, aus der Erstreckungsrichtung Da betrachtet, an einer Position, die näher an dem Ausleitungsabschnitt 22 liegt, größer ausgebildet ist als an einer Position, die näher an dem Zufuhrabschnitt 21 in der Erstreckungsrichtung Da liegt.
Auf diese Weise kann die Querschnittsfläche des kleinen Strömungswegabschnitts 45, aus der Erstreckungsrichtung Da betrachtet, an einer Stelle nahe dem Ausleitungsabschnitt 22 vergrößert werden. Daher kann eine Volumenausdehnung des zweiten Fluids L, das von dem Zufuhrabschnitt 21 zu dem Ausleitungsabschnitt 22 geströmt ist, zugelassen werden, und die Strömungsgeschwindigkeit des zweiten Fluids L kann an einer Stelle nahe dem Ausleitungsabschnitt 22 erhöht werden. Dadurch kann die Wärmeaustauschleistung zwischen dem ersten Fluid H innerhalb der Wärmeübertragungsrohrleitung 31 und dem zweiten Fluid L außerhalb der Wärmeübertragungsrohrleitung 31 erhöht werden.
(7) Ein Wärmetauscher 100C gemäß einem siebten Aspekt ist der in (6) beschriebene Wärmetauscher 100C, bei dem zumindest manche der Vielzahl von kleinen Strömungswegabschnitte 45 in einer Mitte der Erstreckungsrichtung Da ineinander übergehen.
Auf diese Weise kann auf einfache Weise eine Struktur gebildet werden, bei der die Strömungsweg-Querschnittsfläche in der Mitte der Erstreckungsrichtung Da vergrößert wird.
(8) Ein Wärmetauscher 100D gemäß einem achten Aspekt ist der in (6) beschriebene Wärmetauscher 100D, bei dem in der Vielzahl von kleinen Strömungswegabschnitten 45D eine Strömungswegquerschnittsfläche, aus der Erstreckungsrichtung Da betrachtet, allmählich von dem Zufuhrabschnitt 21 zu dem Ausleitungsabschnitt 22 in der Erstreckungsrichtung Da zunimmt.
Dadurch kann das Volumen des zweiten Fluids L vergrößert und die Strömungsgeschwindigkeit des zweiten Fluids L allmählich erhöht werden. Dadurch kann die Effizienz des Wärmeaustauschs zwischen dem ersten Fluid H innerhalb des Wärmeübertragungsrohrleitung 31 und dem zweiten Fluid L außerhalb des Wärmeübertragungsrohrleitung 31 erhöht werden.
[Industrielle Anwendbarkeit]
Gemäß dem Wärmetauscher der vorliegenden Offenbarung kann die Effizienz des Wärmeaustauschs zwischen dem ersten Fluid innerhalb der Wärmeübertragungsrohrleitungen und dem zweiten Fluid außerhalb der Wärmeübertragungsrohrleitungen erhöht werden.
Bezugszeichenliste

10: Rohr
10c: gebogener Abschnitt
10r: Strömungsweg
11: Rohrhauptkörper
12: Krümmungsabschnitt
13: Schaufel
20: Trennplatte
20A: erste Trennplatte
20B: zweite Trennplatte
21: Zufuhrabschnitt
22: Ausleitungsabschnitt
30A, 30D: Kernabschnitt
30a: erster Endabschnitt
30b: zweiter Endabschnitt
30c: Kernzwischenabschnitt
31, 31A, 31B, 31D: Wärmeübertragungsrohrleitung
31b: oberer Abschnitt
31c: Mittelachse
31t: oberer Abschnitt
32: Außenfläche
38a, 38b: Spalt
40A bis 40D: Strömungswegbildungsabschnitt
41: erster Vorsprungsabschnitt
41s: Spitze
42: zweiter Vorsprungsabschnitt
42s: Spitze
45, 45D: kleiner Strömungswegabschnitt
45A: erster kleiner Strömungswegabschnitt
45B: zweiter kleiner Strömungswegabschnitt
48A: erster Strömungswegbereich
48B: zweiter Strömungswegbereich
100A bis 100D: Wärmetauscher
211: Zufuhrabschnitt-Hauptkörper
212: Zufuhranschluss
221: Ausleitungsabschnitt-Hauptkörper
222: Ausleitungsanschluss
Da: Erstreckungsrichtung
Da1: eine Seite
Da2: die andere Seite
Dc: Umfangsrichtung
Dh: horizontale Richtung
Ds: Rohrleitungsdurchmesser
Dt: zugewandte Richtung
Dv: vertikale Richtung
H: erstes Fluid
L: zweites Fluid
Sc: geschlossener Raum

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2010223520 [0003]

Claims

Wärmetauscher, umfassend: einen Rohrhauptkörper, der einen Strömungsweg bildet, dem ein erstes Fluid zugeführt wird; ein Paar Trennplatten, die in einer Erstreckungsrichtung des Rohrhauptkörpers voneinander beabstandet sind, einen Teil des Strömungswegs in der Erstreckungsrichtung blockieren, und einen geschlossenen Raum in einem Teil des Strömungswegs definieren; eine Vielzahl von Wärmeübertragungsrohrleitungen, die eine röhrenförmige Form mit beiden Enden offen haben, sich derart in der Erstreckungsrichtung erstrecken, dass sie das Paar Trennplatten durchdringen, und beabstandet nebeneinander angeordnet sind; einen Zufuhrabschnitt, der derart konfiguriert ist, dass er ein zweites Fluid von einer Außenseite des Rohrhauptkörpers in den geschlossenen Raum zuführt; einen Ausleitungsabschnitt, der in der Erstreckungsrichtung von dem Zufuhrabschnitt beabstandet ist und derart konfiguriert ist, dass er das zweite Fluid in dem geschlossenen Raum zu der Außenseite des Rohrhauptkörpers ausleitet; und einen Strömungswegbildungsabschnitt, der eine Vielzahl von kleinen Strömungswegabschnitten unter der Vielzahl von Wärmeübertragungsrohrleitungen bildet, die an nächstgelegenen Positionen in der Vielzahl von Wärmeübertragungsrohrleitungen aneinander angrenzen, wobei das zweite Fluid zwischen der Vielzahl von Wärmeübertragungsrohrleitungen in dem geschlossenen Raum in einer Richtung strömt, die der Strömungsrichtung des ersten Fluids entgegengesetzt ist, und die Vielzahl von kleinen Strömungswegabschnitten an Positionen angeordnet sind, die sich, von einer Position betrachtet, an der der Ausleitungsabschnitt in der Erstreckungsrichtung angeordnet ist, voneinander unterscheiden.
Wärmetauscher nach Anspruch 1, wobei der Strömungswegbildungsabschnitt als die kleinen Strömungswegabschnitte bildet: einen ersten kleinen Strömungswegabschnitt, der an einer Position nahe einer Wärmeübertragungsrohrleitung von zwei Wärmeübertragungsrohrleitungen angeordnet ist, die an den nächstgelegenen Positionen unter der Vielzahl von Wärmeübertragungsrohrleitungen aneinander angrenzen, und einen zweiten kleinen Strömungswegabschnitt, der an einer Position nahe der anderen Wärmeübertragungsrohrleitung der beiden Wärmeübertragungsrohrleitungen angeordnet ist, die an den nächstgelegenen Positionen aneinander angrenzen, und der an einer Position angeordnet ist, die aus der Erstreckungsrichtung betrachtet in Bezug auf den ersten kleinen Strömungswegabschnitt in einer Umfangsrichtung der Vielzahl von Wärmeübertragungsrohrleitungen verschoben ist.
Wärmetauscher nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Strömungswegbildungsabschnitt umfasst: eine Vielzahl von ersten Vorsprungsabschnitten, die von einer Außenfläche einer Wärmeübertragungsrohrleitung von zwei Wärmeübertragungsrohrleitungen, die an den nächstgelegenen Positionen unter der Vielzahl von Wärmeübertragungsrohrleitungen aneinander angrenzen, derart zu der anderen Wärmeübertragungsrohrleitung hin vorstehen, dass sie sich in der Erstreckungsrichtung erstrecken, und die beabstandet in einer Umfangsrichtung der Vielzahl von Wärmeübertragungsrohrleitungen angeordnet sind, eine Vielzahl von zweiten Vorsprungsabschnitten, die von einer Außenfläche der anderen Wärmeübertragungsrohrleitung in Richtung der einen Wärmeübertragungsrohrleitung derart vorstehen, dass sie sich in der Erstreckungsrichtung erstrecken und beabstandet in der Umfangsrichtung angeordnet sind, und jeder der Vielzahl von ersten Vorsprungsabschnitten und jeder der Vielzahl von zweiten Vorsprungsabschnitten derart angeordnet ist, dass er aus der Erstreckungsrichtung betrachtet in der Umfangsrichtung verschoben ist.
Wärmetauscher nach Anspruch 3, wobei ein Teil einer Spitze jedes der Vielzahl von ersten Vorsprungsabschnitten und ein Teil einer Spitze jedes der Vielzahl von zweiten Vorsprungsabschnitten, die in der Umfangsrichtung aneinander angrenzen, aus der Erstreckungsrichtung betrachtet miteinander verbunden sind.
Wärmetauscher nach Anspruch 3, wobei jeder der Vielzahl von ersten Vorsprungsabschnitten und jeder der Vielzahl von zweiten Vorsprungsabschnitten, die in der Umfangsrichtung aneinander angrenzen, aus der Erstreckungsrichtung betrachtet in der Umfangsrichtung voneinander beabstandet sind.
Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei in dem Strömungswegbildungsabschnitt eine Strömungsweg-Querschnittsfläche von jedem der Vielzahl von kleinen Strömungswegabschnitten aus der Erstreckungsrichtung betrachtet an einer Position, die näher an dem Ausleitungsabschnitt liegt, größer ausgebildet ist als an einer Position, die in der Erstreckungsrichtung näher an dem Zufuhrabschnitt liegt.
Wärmetauscher nach Anspruch 6, wobei zumindest manche der Vielzahl von kleinen Strömungswegabschnitten in einer Mitte der Erstreckungsrichtung ineinander übergehen.
Wärmetauscher nach Anspruch 6, wobei in der Vielzahl von kleinen Strömungswegabschnitten eine Strömungsweg-Querschnittsfläche aus der Erstreckungsrichtung betrachtet allmählich von dem Zufuhrabschnitt hin zu dem Ausleitungsabschnitt in der Erstreckungsrichtung zunimmt.