Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen ringförmigen Wärmetauscher, der
Hochtemperaturfluidpassagen und Niedertemperaturfluidpassagen enthält,
die durch zickzackartiges Falten einer Mehrzahl erster
Wärmeübertragungsplatten und einer Mehrzahl zweiter Wärmeübertragungsplatten abwechselnd
definiert sind, der die Merkmale des Oberbegriffs von Anspruch umfasst.
Technischer Hintergrund
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Ein solcher Wärmetauscher ist aus der japanischen
Patentoffenlegungsschrift Nr. 57-2983 bekannt. Auch aus der japanischen
Patentoffenlegungsschrift Nr. 59-183296 ist ein Wärmetauscher bekannt, der
Hochtemperaturfluidpassagen und Niedertemperaturfluidpassagen enthält, die
abwechselnd zwischen parallel angeordneten Wärmeübertragungsplatten definiert
sind, sowie Auslässe und Einlasse für ein Hochtemperaturfluid und ein
Niedertemperaturfluid, die durch winkelförmiges Abschneiden
entgegengesetzter Enden jeder der Wärmeübertragungsplatten definiert sind.
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Wenn Leitungen mit den Hochtemperaturfluidpassagen und den
Niedertemperaturfluidpassagen in einem aus Metall hergestellten Wärmetauscher
verbunden werden, ist es notwendig, Enden einer die Leitung bildenden
Trennplatte mit den Wärmeübertragungsplatten des Wärmetauschers durch
Hartlöten zu verbinden. Der Wärmetauscher, in dem die entgegengesetzten
Enden jede der Wärmeübertragungsplatten winkelförmig abgeschnitten sind,
wie er in der obigen japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr.
59-183296 beschrieben ist, leidet an dem folgenden Problem. Die
Materialausbeute für die Wärmeübertragungsplatten ist natürlich, schlecht,
und es ist notwendig, die Trennplatten an den Scheitel der Endfläche
hartzulöten, die sich aus dem winkelförmigen Abschneiden ergibt. Aus
diesem Grund ist es schwierig, den Hartlötvorgang wegen der kleinen
Hartlötfläche auszuführen, und ferner ist es schwierig, für eine ausreichende
Festigkeit der Hartlösung zu sorgen.
Offenbarung der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung wurde in Hinblick auf die obigen Umstände
ausgeführt, und es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen
Wärmetauscher anzugeben, in dem eine gute Materialausbeute vorgesehen wird,
und es ferner einfach ist, das Hartlöten eines Elements zur Bildung einer
Fluidleitung auszuführen.
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Zur Lösung der obigen Aufgabe wird ein Wärmetauscher mit den Merkmalen
von Anspruch 1 angegeben.
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Mit der obigen Anordnung werden die radial äußeren Umfangswände an die
Mehrzahl erster Faltlinien hartgelötet, die an der radialen Außenseite
angeordnet sind, und die radial inneren Umfangswände werden an die Mehrzahl
zweiter Faltlinien hartgelötet, die an den radialen Innenseiten angeordnet
sind, um die Hochtemperaturfluidleitungen zu definieren, die mit den
Hochtemperaturfluidpassagen verbunden sind, sowie die
Niedertemperaturfluidleitungen, die mit den Niedertemperaturfluidpassagen verbunden sind. Daher
ist es nicht notwendig, eine spezielle Arbeitsbehandlung auszuführen, um
hartgelötete Abschnitte an den ersten und zweiten
Wärmeübertragungsplatten auszubilden, was nicht nur zu einer reduzierten Anzahl der
Arbeitsschritte führt, sondern auch zu einer erhöhten Hartlötfestigkeit, im Vergleich
zu dem Fall, wo die ersten und zweiten Wärmeübertragungsplatten an den
abgeschnittenen Endflächen hartgelötet sind.
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Zusätzlich sind der Hochtemperaturfluiddurchgangs-Einlass und
Hochtemperaturfluiddurchgangs-Auslass in den Öffnungen an den axial
entgegengesetzten Enden der Hochtemperaturfluidpassagen definiert, und die
Vorsprungsstreifen, die an den ersten und zweiten Wärmeübertragungsplatten
vorgesehen sind, sind aneinander hartgelötet, um die axial
entgegengesetzten Enden der Niedertemperaturfluidpassagen zu verschließen, während der
Niedertemperaturfluidpassagen-Einlass in einer der radial äußeren und
inneren Umfangswände an der Seite des
Hochtemperaturfluidpassagen-Auslasses definiert wird, und der Niedertemperaturfluidpassagen-Auslass an der
anderen radial äußeren und inneren Umfangswände an der Seite des
Hochtemperaturfluidpassagen-Einlasses definiert wird. Daher können, auch wenn
die ersten und zweiten Wärmeübertragungsplatten in eine einfache
vierseitige Form gebracht werden, um die Materialausbeute zu verbessern, die
Auslässe und Einlasse für Hochtemperaturfluid und Niedertemperaturfluid
definiert werden. Ferner werden die Vorsprungsstreifen benutzt, um die
entgegengesetzten Enden der Niedertemperaturfluidpassagen zu
verschließen, und daher ist es unnötig, anstelle der Vorsprungsstreifen an den
ersten und zweiten Wärmeübertragungsplatten Laschen vorstehen zu
lassen, wodurch die Materialausbeute weiter verbessert werden kann.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Fig. 1 bis 9 zeigen eine Ausführung der vorliegenden Erfindung, worin
Fig. 1 ist eine Seitenansicht einer gesamten Gasturbinenmaschine;
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Fig. 2 ist eine Schnittansicht entlang Linie 2-2 in Fig. 1;
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Fig. 3 ist eine vergrößerte Schnittansicht entlang Linie 3-3 in Fig. 2 (eine
Schnittansicht von Brenngaspassagen);
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Fig. 4 ist eine vergrößerte Schnittansicht entlang Linie 4-4 in Fig. 2
(Schnittansicht von Luftpassagen);
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Fig. 5 ist eine vergrößerte Schnittansicht entlang Linie 5-5 in Fig. 4;
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Fig. 6 ist eine vergrößerte Schnittansicht entlang Linie 6-6 in Fig. 4;
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Fig. 7 ist eine abgewickelte Ansicht eines Faltplattenrohlings;
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Fig. 8 ist eine Perspektivansicht eines wesentlichen Abschnitts eines
Wärmetauschers; und
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Fig. 9 ist eine Musteransicht, die Strömungen von Brenngas und Luft zeigt.
Beste Art zur Ausführung der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung wird nun anhand einer Ausführung in Bezug auf
die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
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Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt, enthält eine Gasturbinenmaschine E einen
Maschinenkörper 1, in dem ein Brenner, ein Kompressor eine Turbine und
dgl. (die nicht gezeigt sind), untergebracht sind. Ein ringförmiger
Wärmetauscher 2 ist so angeordnet, dass er einen Außenumfang des
Maschinenkörpers 1 umgibt. Der Wärmetauscher 2 umfasst vier Module 21, die einen
Mittelwinkel von 90º haben und in Umfangsrichtung mit dazwischen
angeordneten Verbindungsflächen 3 angeordnet sind. Brenngaspassagen 4 und
Luftpassagen 5 sind über den Umfang abwechselnd in dem Wärmetauscher
2 (siehe Fig. 5) vorgesehen, so dass ein Brenngas mit relativ hoher
Temperatur, das durch die Turbine hindurchgetreten ist, durch die
Brenngaspassagen 4 tritt, und Luft mit relativ niedriger Temperatur, die in dem Kompressor
komprimiert ist, durch die Luftpassagen 5 tritt. Ein Abschnitt in Fig. 1
entspricht den Brenngaspassagen 4, und die Luftpassagen 5 sind benachbart
dieser Seite und der anderen Seite der Brenngaspassagen 4 definiert.
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Die Schnittform des Wärmetauschers 2 entlang seiner Achse ist eine axial
längere und radial kürzere vierseitige Form. Eine radial äußere
Umfangsfläche des Wärmetauschers 2 ist von einem durchmessergroßen
zylindrischen Außengehäuse 6 verschlossen, und eine radial innere Umfangsfläche
des Wärmetauschers 2 ist von einem durchmesserkleinen zylindrischen
Innengehäuse 7 verschlossen. Ein vorderes äußeres Leitungselement 8o und
ein vorderes inneres Leitungselement 8i sind in einem vorderen Abschnitt
des Wäremetauschers 2 vorgesehen, so dass sie mit Vorderenden der
Außen- bzw. Innengehäuse 6 und 7 verbunden sind. Ein hinteres äußeres
Leitungselement 10o und ein hinteres inneres Leitungselement 10i sind in
einem hinteren Abschnitt des Wärmetauschers 2 vorgesehen, so dass sie
mit Hinterenden der Außen- bzw. Innengehäuse 6 und 7 verbunden sind.
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Jede der Brenngaspassagen 4 in dem Wärmetauscher 2 enthält einen
Brenngaspassageneinlass 11 und einen Brenngaspassagenauslass 12 an
linken und rechten Abschnitten von Fig. 1. Ein Brenngaseinführraum (als
Brenngaseinführleitung bezeichnet) 13, der zwischen dem vorderen äußeren
Leitungselement 8o und dem vorderen inneren Leitungselement 8i definiert
ist, ist an seinem stromabwärtigen Ende über den Brenngaspassageneinlass
11 verbunden, und ein Brenngasausführraum (als Brenngasausführleitung
bezeichnet) 14, der zwischen dem hinteren äußeren Leitungselement 10o
und dem hinteren inneren Leitungselement 10i definiert ist, ist an seinem
stromaufwärtigen Ende mit dem Brenngaspassagenauslass 12 verbunden.
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Jede der Luftpassagen 5 in dem Wärmetauscher 2 enthält einen
Luftpassageneinlass 15 und einen Luftpassagenauslass 16 am rechten und oberen
Abschnitt bzw. linken und unteren Abschnitt von Fig. 1. Ein
Lufteinführraum (als Lufteinführleitung bezeichnet) 17, der entlang einem Innenumfang
eines hinteren äußeren Gehäuses 9 definiert ist, ist an seinem
stromabwärtigen Ende mit dem Luftpassageneinlass 15 verbunden. Ein
Luftausführ
raum (als Luftausführfeitung bezeichnet) 18, der sich in dem
Maschinenkörper 1 erstreckt, ist an seinem stromaufwärtigen Ende mit dem
Luftpassagenauslass 16 verbunden.
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Auf diese Weise fließen das Brenngas und die Luft in voneinander
entgegengesetzte Richtungen und quer zueinander, wie in den Fig. 3, 4 und 9
gezeigt, wodurch ein Gegenstrom und ein sog. Querstrom mit hoher
Wärmeaustauschwirkung realisiert werden. Indem erlaubt wird, dass
Hochtemperaturfluid und Niedertemperaturfluid in voneinander entgegengesetzte
Richtungen fließen, kann somit eine starke Temperaturdifferenz zwischen
dem Hochtemperaturfluid und dem Niedertemperaturfluid über die
Gesamtlänge der Strömungswege eingehalten werden, um hierdurch die
Wärmeaustauscheffizienz zu verbessern.
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Die Temperatur des Brenngases, das die Turbine angetrieben hat, beträgt
etwa 600 bis 700ºC in den Brenngaspassageneinlässen 11. Das Brenngas
wird in den Brenngaspassagenauslässen 12 auf etwa 300 bis 400ºC
heruntergekühlt, indem der Wärmeaustausch zwischen dem Brenngas und der
Luft ausgeführt wird, wenn das Brenngas durch die Brenngaspassagen 4
hindurchtritt. Andererseits beträgt die Temperatur der durch den
Kompressor komprimierten Luft etwa 200-300ºC in den Luftpassageneinlässen
15. Die Luft wird in den Luftpassagenauslässen 16 auf etwa 500-600ºC
erhitzt, indem der Wärmeaustausch zwischen der Luft und dem Brenngas
ausgeführt wird, der stattfindet, wenn die Luft durch die Luftpassagen 5
hindurchtritt.
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Die Struktur des Wärmetauschers 2 wird nachfolgend anhand der Fig. 3 bis
8 beschrieben.
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Wie in den Fig. 3, 4 und 7 gezeigt, ist jedes der Module 21 des
Wärmetauschers 2 aus einem Faltplattenrohling 21 (siehe Fig. 7) hergestellt, der
produziert wird, indem zuvor ein dünnes Metallblech wie etwa rostfreies
Stahl in eine vorbestimmte Form geschnitten wird und dann eine
Unregelmäßigkeit auf einer Oberfläche der geschnittenen Platte durch Pressung
geformt wird. Der Faltplattenrohling 21 ist aus ersten
Wärmeübertragungsplatten S1 und zweiten Wärmeübertragungsplatten 82 aufgebaut, die
abwechselnd angeordnet sind, und ist zickzackartig entlang Scheitel-Faltlinien
L&sub1; und Tal-Faltlinien L&sub2; gefaltet. Der Begriff "Scheitelfaltung" bedeutet das
konvexe Falten zu dieser Seite oder einer von der Zeichenblattfläche
näheren Seite hin, und der Begriff "Talfaltung" bedeutet das konvexe Falten zu
der anderen Seite oder der von der Zeichenblattfläche entfernten Seite hin.
Jede der Scheitel-Faltlinien L&sub1; und Tal-Faltlinien L&sub2; ist nicht eine einfache
gerade Linie, sondern besitzt tatsächlich eine bogenförmige Faltlinie oder
zwei parallele und benachbarte Faltlinien zu dem Zweck, einen
vorbestimmten Raum zwischen jeder der ersten Wärmeübertragungsplatten S1 und
jeder der zweiten Wärmeübertragungsplatten S2 zu bilden.
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Eine große Anzahl erster Vorsprünge 22 und eine große Anzahl zweiter
Vorsprünge 23, die mit ungleichmäßigen Abständen voneinander angeordnet
sind, sind durch Pressung an jeder der ersten und zweiten
Wärmeübertragungsplatten S1 und S2 geformt. Die ersten Vorsprünge 22, die in Fig. 7
mit der Markierung X bezeichnet sind, stehen zu dieser Seite auf der
Zeichenblattfläche von Fig. 7 vor, und die zweiten Vorsprünge 23, die in
Fig. 7 mit einer Markierung 0 bezeichnet sind, stehen zur anderen Seite der
Zeichenblattfläche von Fig. 7 vor. Die ersten und zweiten Vorsprünge 22
und 23 sind abwechselnd angeordnet (d. h. derart, dass die ersten
Vorsprünge 22 sich nicht aneinander anschließen und die zweiten Vorsprünge
23 sich nicht aneinander anschließen). Vordere Vorsprungsstreifen 24F und
hintere Vorsprungsstreifen 24 s, die zu dieser Seite auf der
Zeichenblatt
fläche von Fig. 7 vorstehen, sind durch Pressung an Vorder- und
Hinterenden jeder der ersten und zweiten Wärmeübertragungsplatten S1
und S2 geformt.
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Die ersten Vorsprünge 22, die zweiten Vorsprünge 23, die vorderen
Vorsprungsstreifen 24F und die hinteren Vorsprungsstreifen 24R der in Fig. 3
gezeigten ersten Wärmeübertragungsplatte S1 befinden sich in einer
gegenüberliegenden Vertiefungs-Vorsprungsbeziehung in Bezug auf jene der in
Fig. 7 gezeigten ersten Wärmeübertragungsplatte S1. Der Grund hierfür ist,
dass Fig. 3 einen Zustand zeigt, in dem die erste Wärmeübertragungplatte
S1 von der Rückseite her gesehen ist.
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Wenn, wie aus den Fig. 5 bis 7 ersichtlich, die ersten und zweiten
Wärmeübertragungsplatten S1 und S2 des Faltplattenrohlings 21 entlang den
Scheitelfaltlinien L&sub1; gefaltet werden, um die Brenngaspassagen 4 zwischen
den beiden Wärmeübertragungsplatten S1 und S2 zu bilden, werden
Endspitzen der zweiten Vorsprünge 23 der ersten Wärmeübertragungsplatte S1
und Endspitzen der zweiten Vorsprünge 23 der zweiten
Wärmeübertragungsplatte S2 gegeneinander in Abstützung gebracht und aneinander
hartgelötet. Hierbei sind die vorderen Vorsprungsstreifen 24F und die
hinteren Vorsprungsstreifen 24R mit Abstand voneinander angeordnet, und die
vorderen und hinteren Abschnitte der Brenngaspassagen 4 sind in der Lage,
mit dem Brenngaspasseneinlass 11 bzw. dem Brenngaspassagenauslass 12
in Verbindung zu stehen.
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Wenn die ersten Wärmeübertagungsplatten S1 und die zweiten
Wärmeübertragungsplatten S2 des Faltplattenrohlings 21 entlang der Talfaltlinie L&sub2;
gefaltet werden, um die Luftpassagen 5 zwischen den
Wärmeübertragungsplatten S1 und S2 zu definieren, werden Endspitzen der ersten Vorsprünge
22 der ersten Wärmeübertragungsplatte S1 und Endspitzen der ersten Vor-
sprünge 22 der zweiten Wärmeübertragungsplatte S2 gegeneinander in
Abstützung gebracht und aneinander hartgelötet. Hierbei werden die vorderen
und hinteren Vorsprungsstreifen 24F und 24R gegeneinander in Abstützung
gebracht und aneinander hartgelötet, um hierdurch die vorderen Abschnitte
der Luftpassagen 5 benachbart dem Brenngaspassageneinlass 11 und die
hinteren Abschnitte der Luftpassagen 5 benachbart dem
Brenngaspassagenauslass 12 zu verschließen. Ein Zustand, indem die Luftpassagen 5 durch
die vorderen Vorsprungsstreifen 24F verschlossen worden sind, ist in Fig. 6
gezeigt.
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Wie aus den Fig. 4 und 5 ersichtlich, sind das Hinterende des
Außengehäuses 6 und ein Vorderende des hinteren äußeren Leitungselements
10o, mit dem die Scheitelfaltlinie L&sub1; hartverlötet worden sind, mit einem
dazwischen belassenen vorbestimmten Spalt einander gegenüberliegend
angeordnet, und der Luftpassageneinlass 15 ist in diesem Spalt definiert.
Der Luftpassagenauslass 16, der die Form einer kleinen Bohrung hat, ist so
definiert, dass er sich durch einen vorderen Abschnitt der Talfaltlinien L&sub2;
und einen vorderen Abschnitt des Innengehäuses 7 erstreckt. Daher wird
Luft, die in der Lufteinführleitung 17 fließt, durch den Luftpassageneinlass
15 zu den Luftpassagen 5 zwischen den ersten und zweiten
Wärmeübertragungsplatten S1 und S2 geführt und wird daher durch den
Luftpassagenauslass 16 in Form einer kleinen Bohrung, der in den Talfaltlinien L&sub2; und
dem Innengehäuse 7 definiert ist, zur Luftabführleitung 18 abgeführt.
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Jeder der ersten und zweiten Vorsprünge 22 und 23 ist im Wesentlichen
kegelstumpfförmig, und die Endspitzen der ersten und zweiten Vorsprünge
22 und 23 sind in Oberflächenkontakt miteinander, um die Festigkeit der
Hartlötung zu verbessern. Jede der vorderen und hinteren
Vorsprungsstreifen 24F und 24R hat auch einen im Wesentlichen trapezoidalen Schnitt, und
die Endspitzen der vorderen und hinteren Vorsprungsstreifen 24F und 25R
sind auch in Oberflächenkontakt miteinander, um die Festigkeit der
Hartverlötung zu verbessern.
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Wenn der Faltplattenrohling 21 zickzackartig gefaltet wird, können die
benachbarten Scheitelfaltlinien L&sub1; nicht in direkten Kontakt miteinander
gebracht werden, wobei aber der Abstand zwischen den Scheitelfaltlinien L&sub1;
durch den Kontakt der ersten Vorsprünge 22 aneinander konstant gehalten
wird. Zusätzlich können die benachbarten Scheitelfaltlinien L&sub2; nicht in
direkten Kontakt miteinander gebracht werden, wobei aber der Abstand
zwischen den Talfaltlinien L&sub2; durch den Kontakt der zweiten Vorsprünge 23
aneinander konstant gehalten werden.
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Wenn der Faltplattenrohling 21 zickzackartig gefaltet wird, um die Module
21 des Wärmetauschers 2 zu produzieren, werden die ersten und zweiten
Wärmeübertragungsplatten S1 und S2 radial von der Mitte des
Wärmetauschers 2 angeordnet. Daher nimmt der Abstand zwischen den
benachbarten ersten und zweiten Wärmeübertragungsplatten S1 und S2 in dem
radial äußeren Umfangsabschnitt, der in Kontakt mit dem Außengehäuse 6
ist, das Maximum ein, und in dem radial inneren Umfangsabschnitt, der in
Kontakt mit dem Innengehäuse 7 ist, das Minimum. Aus diesem Grund sind
die Höhen der ersten Vorsprünge 22, der zweiten Vorsprünge 23, der
vorderen Vorsprungsstreifen 24F und der hinteren Vorsprungsstreifen 24R von
der radialen Innenseite her nach außen hin allmählich größer, wodurch die
ersten und zweiten Wärmeübertragungsplatten S1 und S2 radial exakt
angeordnet werden können (siehe Fig. 5).
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Durch Anwendung der oben beschriebenen Struktur der radial gefalteten
Platten können das Außengehäuse 6 und das Innengehäuse konzentrisch
positioniert werden, und die axiale Symmetrie des Wärmetauschers 2 kann
akkurat eingehalten werden.
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Ferner haben die ersten und zweiten Wärmeübertragungsplatten S1 und S2
die gleiche rechtwinklige Form, und daher hat der Faltplattenrohling 21 auch
eine einfache Bandform, was zu einer verbesserten Materialausbeute führt,
in Vergleich zu dem Fall, wo die Enden der ersten und zweiten
Wärmeübertragungsplatten S1 und S2 winkelförmig geschnitten sind. Insbesondere
werden die vorderen Vorsprungsstreifen 24F und die hinteren
Vorsprungsstreifen 24R verwendet, um die Luftpassagen 5 zu verschließen, und daher
wird die Materialausbeute nicht verschlechtert, die entsteht, wenn Laschen
zum Verschließen der Luftpassagen 5 am Ende der rechteckigen ersten und
zweiten Wärmeübertragungsplatten S1 und S2 vorstehen.
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Zusätzlich sind das vordere und äußere Leitungselement 8o, das vordere
innere Leitungselement 8i, das hintere äußere Leitungselement 10o und das
hintere innere Leitungselement 10i zum Definieren der
Hochtemperaturfluideinführleitung 13, der Hochtemperaturfluidausführleitung 14, der
Niedertemperaturfluideinführleitung 17 und der
Niedertemperaturfluidausführleitung 18 an den Scheitelfaltlinien L&sub1; und den Talfaltlinien L&sub2; der ersten und
zweiten Wärmeübertagungsplatten S1 und S2 hartgelötet.
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Im Vergleich zu dem Fall, wo sie an den Endflächen der ersten und zweiten
Wärmeübertragungsplatten S1 und S2, die winkelförmig geschnitten sind,
hartverlötet sind, ist daher natürlich die Anzahl der Arbeitsschritte reduziert,
die für das oben beschriebene Schneiden erforderlich sind, und ferner ist die
Hartlötfläche vergrößert, um die Betriebsfähigkeit und die Festigkeit zu
verbessern.
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Indem der Wärmetauscher 2 durch eine Kombination der vier Module 21 mit
der gleichen Struktur gebildet wird, kann die Herstellung des
Wärmetauschers erleichtert werden, und die Struktur des Wärmetauschers kann
vereinfacht werden. Durch radiales und zickzackartiges Falten des
Falt
plattenrohlings 21 zur fortlaufenden Bildung der ersten und zweiten
Wärmeübertragungsplatten S1 und S2 kann darüber hinaus die Anzahl der
Teile und die Anzahl der Hartlötstellen merklich verringert werden, und
ferner kann die Dimensionsgenauigkeit des fertiggestellten Gegenstand
verbessert werden, im Vergleich zum Fall, wo eine große Anzahl erster
Wärmeübertragungsplatten S1, die voneinander unabhängig sind, und eine
große Anzahl zweiter Wärmeübertragungsplatten S2, die voneinander
unabhängig sind, abwechselnd hartverlötet werden.
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Wenn, wie aus Fig. 5 ersichtlich, die Module 21 des Wärmetauschers 2 an
den Verbindungsflächen 3 (siehe Fig. 2) miteinander verbunden werden,
dann werden die Endränder der ersten Wärmeübertragungsplatten S1, die
über die Scheitelfaltlinie L&sub1; hinaus J-förmig gefaltet sind, und Endränder der
zweiten Wärmeübertragungsplatten S2, die gradlinig an einer Stelle
benachbart der Scheitelfaltlinie L&sub1; geschnitten sind, aufeinandergelegt und
miteinander hartverlötet. Durch Verwendung der oben beschriebenen Struktur ist
kein besonderes Verbindungselement zum Verbinden der benachbarten
Module 21 aneinander erforderlich, und ist kein spezieller Prozess zum
Ändern der Dicke des Faltplattenrohlings 21 erforderlich. Daher sind die
Teilezahl und die Bearbeitungskosten reduziert, und ferner wird eine
Zunahme der Wärmemasse in der Verbindungszone vermieden. Darüber hinaus
wird weder in den Brenngaspassagen 4 noch den Luftpassagen 5 ein
Totraum erzeugt, und daher wird eine Zunahme des Strömungswegwiderstands
auf das Minimum gedrückt, und es besteht keine Möglichkeit, dass die
Wärmeaustauscheffizienz reduziert werden könnte.
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Während des Betriebs der Gasturbinenmaschine E ist der Druck in den
Brenngaspassagen 4 relativ niedrig, und der Druck in den Luftpassagen 5 ist
relativ hoch. Aus diesem Grunde wirkt eine Biegelast auf die ersten und
zweiten Wärmeübertragungsplatten S1 und S2 aufgrund der Differenz
zwischen den Drücken, wobei aber eine ausreichende Steifigkeit, die dieser
Last widerstehen kann, durch die ersten und zweiten Vorsprünge 22 und 23
erhalten werden kann, die gegeneinander in Abstützung gebracht und
miteinander hartverlötet worden sind.
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Zusätzlich sind die Oberflächenausdehnungen der ersten und zweiten
Wärmeübertragungsplatten S1 und S2 (d. h. die Oberflächenausdehnungen
der Brenngaspassagen 4 und der Luftpassagen 5) wegen der ersten und
zweiten Vorsprünge 22 und 23 vergrößert. Darüber hinaus werden die
Strömungen des Brenngases und der Luft verwirbelt, und daher kann die
Wärmeaustauscheffizienz verbessert werden.
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Obwohl die Ausführung der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben
worden ist, versteht es sich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die
oben beschriebene Ausführung beschränkt ist.
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Zum Beispiel ist in der Ausführung der Wärmetauscher 2 für die
Gasturbinenmaschine E dargestellt worden, wobei die vorliegende Erfindung aber
auch bei Wärmetauschern für andere Anwendungen angewendet werden
kann.