JP2005003355A - Turbulence generating member - Google Patents

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ペーター・イェーン
Klaus Ochmann
クラウス・オックマン
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device for an improved process generating turbulence to liquid or gas product stream or adjusting the temperature. <P>SOLUTION: This device is a housing into which at least two turbulence elements 2, 2' are removably inserted functioning so as to generate turbulence when the flow passes through the housing, by reducing the hollow flow section of the housing by forming three-dimensional lattice in the flow direction. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

発明の詳細な説明Detailed Description of the Invention

本発明は、液体およびガス状の生成物ストリームの温度を調整するためのハウジング(1)(好ましくは図1、1aおよび1bに記載のハウジング)に関している。そのようなハウジングは、例えば熱交換機ハウジングとして用いることができ、以下のような特徴を有している:
少なくとも2つの挿入可能な櫛形状プレート(2,2’)が、取外し可能に挿入されており、流れの方向に延在する3次元格子を形成してハウジングの中空流れ断面を減じることによって、流れがハウジングを通過するに際して乱れを生じさせるように機能すること、
各々のレイヤー(櫛形状プレート)が、好ましくは幅方向(好ましくは流れ方向に対して直交する方向)にできるだけ大きく延在するように、少なくとも2つの異なるセクション(領域)を有していること、
少なくとも2つの異なるセクションとは、つまり、非構造化セクション(領域)(non−structured section)(3)と、流れ(5)の主方向に沿う交互のリブ(8)およびギャップ(9)の形態の少なくとも1つの構造化されたセクション(領域)(structured section)(4)とから成るものであり、その結果、挿入可能なプレートは、内側ハウジング壁部と接する対向する連続的な線(もしくは実線)および/または破線を形成しており、流体流れ領域へと熱を伝導させることによって温度調整することができると共に、好ましくは金属の接触点および/または接触線によって櫛形状プレートをハウジング内に固定(または取付け)できるようになっていること、
リブが、流れの主方向に対して10〜80°の角度αを成して傾いており、リブの角度αが交互に設けられることに起因して、ハウジングの流れ断面において重ねられている少なくとも2つプレートが、格子構造を形成していること、また
ハウジングの外表面の少なくとも50%が、温度調整ゾーン(6)によって包囲されていること。
The present invention relates to a housing (1) for adjusting the temperature of the liquid and gaseous product streams (preferably the housing according to FIGS. 1, 1a and 1b). Such a housing can be used, for example, as a heat exchanger housing and has the following characteristics:
At least two insertable comb-shaped plates (2, 2 ') are removably inserted and flow by reducing the hollow flow cross section of the housing by forming a three-dimensional grid extending in the direction of flow. Function to cause turbulence as it passes through the housing,
Each layer (comb-shaped plate) preferably has at least two different sections (regions) so as to extend as much as possible in the width direction (preferably in the direction perpendicular to the flow direction);
At least two different sections are in the form of non-structured sections (3) and alternating ribs (8) and gaps (9) along the main direction of flow (5) At least one structured section (4), so that the insertable plate is connected to an opposing continuous line (or solid line) in contact with the inner housing wall. ) And / or a dashed line, which can be temperature regulated by conducting heat to the fluid flow region, and preferably the comb plate is secured in the housing by metal contact points and / or contact lines (Or can be installed)
The ribs are inclined at an angle α of 10 to 80 ° with respect to the main flow direction, and the ribs α are alternately provided, so that at least the ribs are overlapped in the flow cross section of the housing. The two plates form a lattice structure and at least 50% of the outer surface of the housing is surrounded by a temperature regulation zone (6).

発明の背景
既知の乱れ要素または乱れ発生機は、円形断面のワイヤーまたは細いロッドから製造されており、例えばインターネットのホームページ(http://www.calgavin.co.uk/HITRAN/hitran.htm(2002年11月15日現在))によって、ヒトラン(HITRAN(登録商標))サーマル・システムの名称でカルガヴィン社(CalGavin company)から市販されている。このシステムに使用される円形ワイヤーは、速い流速では伝熱性能を僅かに向上させるだけである。しかも、ワイヤーの円形断面は、性能を高めるのに必要とされる強制的な混合効果をあまり向上させるものではない。例えば水性系またはガス系の場合等の速い流速では、乱流が通常高められる。流体力学の科学から、円形断面を有するインサート(または挿入物)によって、横断方向流れが僅かな程度もたらされることが知られており、このような混合作用をもたらす横断方向流れが、流体粘度が低い(数mPas)の場合では略完全になくなってしまうことが知られている。
BACKGROUND OF THE INVENTION Known turbulence elements or turbulence generators are manufactured from circular cross-section wires or thin rods, such as the Internet home page (http://www.calgavin.co.uk/HITRAN/hitran.htm (2002). As of Nov. 15, 1)) under the name HITRAN (R) thermal system, commercially available from CalGavin company. The round wire used in this system only slightly improves heat transfer performance at high flow rates. Moreover, the circular cross section of the wire does not significantly improve the forced mixing effect required to improve performance. At high flow rates, such as in aqueous or gas systems, turbulence is usually enhanced. From hydrodynamics science, it is known that inserts (or inserts) with a circular cross-section provide a slight degree of transverse flow, and the transverse flow resulting in such mixing effects is low in fluid viscosity. In the case of (several mPas), it is known that it is almost completely lost.

このような理由のため、水性系に関してのみ、乱れ要素または乱れ発生機が既知となっている。欧州特許(EP−B1)第0623771号には、フラットチューブ、成形チューブまたはチューブ状ボディー内に複雑な起伏を有するワイヤーを半田付けし、乱れ要素として機能させることによって、上述の問題を解決することが示唆されている。これを変更した態様では、伝熱チューブと曲がったワイヤーとの金属接触に起因する、流れの主な領域への熱伝導が少なくなっている。   For this reason, turbulence elements or turbulence generators are known only for aqueous systems. European Patent (EP-B1) No. 0623771 solves the above-mentioned problem by soldering a wire having a complex undulation in a flat tube, a molded tube or a tubular body to function as a disturbing element Has been suggested. In this modified embodiment, there is less heat conduction to the main area of flow due to metal contact between the heat transfer tube and the bent wire.

スイス国特許(CH−A5)第627263号(=米国特許第4211277号)には、間接的な交換、特に熱交換に関係する媒体のためのフィッティングを備えた流通路が記載されている。そこでは、フィッティングが、ウェブの少なくとも2つのグループから成り、各グループ内のウェブが、通路の軸に対して角度を成すように実質的に並列関係で整列している。また、一方のグループのウェブが他方のグループのウェブと交差しており、少なくとも幾つかのウェブが交差箇所で相互に接続されている。   Swiss patent (CH-A5) No. 627263 (= US Pat. No. 4,211,277) describes a flow path with fittings for media related to indirect exchange, in particular heat exchange. There, the fitting consists of at least two groups of webs, and the webs in each group are aligned in a substantially parallel relationship so as to form an angle with respect to the axis of the passage. Moreover, the web of one group cross | intersects the web of the other group, and at least some webs are mutually connected in the intersection.

スイス国特許(CH−A5)648404号(=米国特許第4352378号)には、熱交換機のチューブ内に挿入され伝熱を向上させるシート状金属要素から組み立てられるリブ付きデバイスが記載されている。各々のシート状金属要素は、隣接するシート状金属要素の歯に適合するような歯を有しており、シート状金属要素の中心部によりチャンネルが形成されている。   Swiss patent (CH-A5) 648404 (= US Pat. No. 4,352,378) describes a ribbed device that is assembled from a sheet metal element that is inserted into the tube of a heat exchanger to improve heat transfer. Each sheet-like metal element has teeth that match the teeth of adjacent sheet-like metal elements, and a channel is formed by the center of the sheet-like metal element.

上述の引用文献では、液体およびガス状の生成物ストリームの温度を調整するハウジングであって、流体がハウジングを通過するに際して乱れを生じさせるように機能する挿入可能な少なくとも2つの櫛形状プレートが取外し可能にハウジング内に挿入されているハウジングに関する特別な設計は開示されていない。   In the cited reference, a housing that regulates the temperature of the liquid and gaseous product streams, wherein at least two insertable comb-shaped plates that function to cause turbulence as the fluid passes through the housing is removed. No special design is disclosed for a housing that is inserted into the housing.

また、乱れを生じるデバイスとして、スタティック・ミキサーを用いることが可能である。しかしながら、スタティック・ミキサー(ケニクス社(Kenics)、スルザー社(Sulzer)およびコク−グリツシュ社(Koch−Glitsch)のスタティック)は、工業的に使用する場合は高価となるために用いられることがほとんどない。   In addition, a static mixer can be used as a device that causes disturbance. However, static mixers (Kenix, Sulzer and Koch-Glitsch static) are rarely used because they are expensive for industrial use. .

また、起伏を有するプレートを成形ダクト内に挿入した後で半田付けするような変更態様が既知となっている。しかしながら、このような技術的解決法では、生成物側の伝熱面のサイズおよび性能が僅かに増加するだけである。   Further, a modification in which a plate having undulations is soldered after being inserted into a forming duct is known. However, such a technical solution only slightly increases the size and performance of the product-side heat transfer surface.

欧州特許(EP−A)第0659500号には、伝熱プロセスを向上させるフラットチューブが開示されている。このフラットチューブは、フラットに圧延して丸められたチューブによって形成されている。かかるフラットチューブでは、温度を調整する内側ダクト壁からダクトの中心まで距離がより小さくなっている。この設計の不利益な点は、温度調整面が小さいこと、また、フラットチューブの圧力安定性が低いことである。粘度がより高い生成物が、かかるフラット・ダクト内で温度調整される場合、生じる流速分布が一様とならず、従って、生成物ストリームの温度分布が一様とならない。   European Patent (EP-A) 0659500 discloses a flat tube that improves the heat transfer process. This flat tube is formed by a tube rolled into a flat shape and rounded. In such a flat tube, the distance from the inner duct wall for adjusting the temperature to the center of the duct is smaller. The disadvantages of this design are that the temperature adjustment surface is small and the pressure stability of the flat tube is low. If a higher viscosity product is temperature conditioned in such a flat duct, the resulting flow rate distribution will not be uniform and therefore the product stream will not have a uniform temperature distribution.

粘度がより高い生成物は、付加的に大きい圧力差をもたらすことになるので、フラットチューブは、その低い圧力安定性に起因して膨らんでしまうことになり、寸法的に安定していない。また、フラットチューブ内の大きい圧力差によって、フラットチューブの矩形断面が損なわれて、丸い断面へと変わってしまう。フラットチューブの圧力安定性を増加させるために、チューブ壁厚さを大きくすることが可能であるものの、それによって伝熱性能が減じられるという不利益を伴ってしまう。   Higher viscosity products will result in additional large pressure differentials, so the flat tube will swell due to its low pressure stability and is not dimensionally stable. Moreover, the rectangular cross section of a flat tube will be damaged by the big pressure difference in a flat tube, and will change to a round cross section. Although it is possible to increase the tube wall thickness to increase the pressure stability of the flat tube, this has the disadvantage of reducing heat transfer performance.

欧州特許(EP−A)第0302232号には、曲がった金属ストリップから形成することができる熱交換用フラットチューブが開示されている。また、このフラットチューブには、乱れインサートを設けることができ、半田付けプロセスによって、完全な封止が行われている。かかる曲がった金属フラットチューブは、低い圧力差に対してのみ使用することができる。高い圧力に起因してフラットチューブが上方へ曲がると、向上した伝熱性能がすぐに失われることになるからである。記載されているフラットチューブの圧力安定性は、折り曲げてリブを組み込むことによって増加する。圧力安定性が増加した複数のダクトを有するフラット・チャンネルが得られるように、リブによってフラットチューブが変更される。それによってもたらされるフラットチューブの個々のダクトは、略正方形である。しかしながら、このような正方形の流れ断面は、わずかに2つの温度調整面だけが有効であることを意味している。また、ダクトの中心と内側温度調整面との距離は大きいので温度勾配が形成され、一様で迅速な生成物を損なうことのない温度調整が妨げられている。粘度が高い生成物を遅い層流の流速で温度調整する必要がある場合は、流れ断面での温度差が特に大きくなってしまう。   European Patent (EP-A) 0302232 discloses a flat tube for heat exchange that can be formed from a bent metal strip. The flat tube can also be provided with a turbulent insert and is completely sealed by a soldering process. Such bent metal flat tubes can only be used for low pressure differences. This is because if the flat tube bends upward due to high pressure, the improved heat transfer performance will be lost immediately. The pressure stability of the described flat tube is increased by folding and incorporating ribs. The flat tube is modified by the ribs so that a flat channel with a plurality of ducts with increased pressure stability is obtained. The resulting individual duct of the flat tube is approximately square. However, such a square flow cross section means that only two temperature control surfaces are effective. In addition, the distance between the center of the duct and the inner temperature adjustment surface is large, so a temperature gradient is formed, preventing temperature adjustment without impairing the uniform and rapid product. When it is necessary to adjust the temperature of a product having a high viscosity at a slow laminar flow rate, the temperature difference in the flow cross section becomes particularly large.

ドイツ国特許(DE−C1)第10212799号には、内側リブおよび外側リブを有し得る中空セクションが記載されている。そのリブは、金属セクションの長手方向に配置されている。特にセクションのダクト内部のリブは、非常に短くなっており、ダクト幅の全体に及ぶようには延在していない。このような理由から、内側リブは、伝熱面部分のサイズを増加させているだけであり、内側リブによって、混合作用を為し得ず、乱れは増加し得ない。記載されている中空断面は、幾つかの並列の四角形ダクトから常に構成されており、長手方向に配置される外側リブを付加的に有している。内側リブおよび外側リブの全ては、表面積を増加させることにのみ使用されており、このような設計においては、混合作用が妨げられ、乱れの増加が妨げられている。   German patent (DE-C1) 10212799 describes a hollow section which can have inner and outer ribs. The rib is arranged in the longitudinal direction of the metal section. In particular, the ribs inside the duct of the section are very short and do not extend over the entire width of the duct. For this reason, the inner rib only increases the size of the heat transfer surface portion, and the inner rib cannot perform a mixing action and the turbulence cannot increase. The hollow cross section described is always composed of several parallel square ducts and additionally has outer ribs arranged in the longitudinal direction. All of the inner and outer ribs are only used to increase the surface area, and in such a design the mixing action is prevented and the increase in turbulence is prevented.

ドイツ国特許(DE−C2)第3022270号(=米国特許第4352318号)には、リブ状デバイス(リブ付きインサート)が記載されている。このデバイスでは、3つまたは4つのプレートが常に必要とされ、プレート状インサートのリブが相互にロックされることにより相互に支持されており、リブ付きインサートの全てを連結してフローダクト内に挿入しなければならない。リブ付きインサートの中間セクション(7)によって、長手方向ダクト(3)がチューブの中心軸に沿って自動的に形成されるようになっている。相互にロックされるプレートの骨組みは、フローチューブ内に挿入することができるものの、フローチューブから個々のリブ付きインサートを取り外すことはできない。リブ付きインサートは、乱れ発生部材ではなく、チューブの伝熱表面積を増加させることを意図している。このようなリブ付きインサートは、チューブの中心において流速を減じるものの、内側伝熱リブとして機能しているものである。しかしながら、既に知られているように、伝熱性能は、流速が減少するにつれ減じられてしまう。   German patent (DE-C2) 3022270 (= US Pat. No. 4,352,318) describes a rib-like device (ribbed insert). In this device, three or four plates are always required, the ribs of the plate-like inserts are supported together by being locked together, and all of the ribbed inserts are connected and inserted into the flow duct Must. By means of the intermediate section (7) of the ribbed insert, a longitudinal duct (3) is automatically formed along the central axis of the tube. Although the interlocking plate skeletons can be inserted into the flow tube, individual ribbed inserts cannot be removed from the flow tube. Ribbed inserts are not turbulence-generating members, but are intended to increase the heat transfer surface area of the tube. Such a ribbed insert functions as an inner heat transfer rib, although the flow velocity is reduced at the center of the tube. However, as already known, the heat transfer performance is reduced as the flow rate is reduced.

ドイツ国特許(DE−C2)第3022270号(=米国特許第4352318号)には、パイプラインのインサートとして使用される、いわゆるスタティック・ミキサーが記載されている。このスタティック・ミキサーは、プレートまたは成形パーツから手間をかけて組み立てられ、プレートの幾つかの接触点で一体的に溶接されている。かかる場合、溶接されたプレートは、チューブ内に挿入される3次元混合要素を形成している。ミキサーの幾つかのグループが連続に配置され、その各々が隣に対して90°の角度でずらされている。各々の混合要素は、相互にずらされた少なくとも2つのリブ状薄板から各々成る2つのグループから手間をかけて溶接されており、フローダクトに合うように調整されている。各々の個々のリブが流れ方向に対して角度を成して配置されるようにして、リブを相互に正確に位置付けることは特に複雑であり、手間がかかるものであるため、各々のミキサーを単一のユニットとして個別に形成しなければならない。用いられるプレートは、構造化された領域および非構造化領域を有しておらず、重ねられていない。また、そのようなプレートは、主な流れストリームに対して直交方向のフローダクト幅の全体に及ぶようには延在していない。   German patent (DE-C2) 3022270 (= US Pat. No. 4,352,318) describes a so-called static mixer used as an insert in a pipeline. This static mixer is assembled from a plate or molded part with labor and is welded together at several contact points on the plate. In such a case, the welded plate forms a three-dimensional mixing element that is inserted into the tube. Several groups of mixers are arranged in series, each of which is offset by an angle of 90 ° with respect to the neighbor. Each mixing element is welded from two groups each consisting of at least two ribbed sheets that are offset from each other and is adjusted to fit the flow duct. Positioning each rib accurately with respect to each other, with each individual rib positioned at an angle to the flow direction, is particularly complex and time consuming, so each mixer is simply It must be formed individually as a unit. The plates used do not have structured and unstructured regions and are not overlaid. Also, such plates do not extend to cover the entire flow duct width perpendicular to the main flow stream.

欧州特許(EP−A1)第1067352号には、主なフローダクト内に内部加熱チューブを有して、流れ領域に付加的な又はより大きい加熱面を供する熱交換機が記載されている。その内部加熱チューブは、ドイツ国特許(DE−C2)第3022270号(=米国特許第4352318号)に類似しており、穴部が形成され、内部加熱チューブに対して溶接される薄板状金属セグメントを付加的に有している。それゆえ、欧州特許(EP−A1)第1067352号は、付加的な内部の温度調整チューブを除いて、ドイツ国特許(DE−C2)第3022270号(=米国特許第4352318号)と類似している。欧州特許(EP−A1)第1067352号では、溶接された向きを変更させる薄板(deflecting sheet)を含む内側加熱チューブが、全体として、主なフローダクトから取り外すことができるようになっている。   European Patent (EP-A1) No. 10673352 describes a heat exchanger having an internal heating tube in the main flow duct and providing an additional or larger heating surface in the flow area. The inner heating tube is similar to German patent (DE-C2) 3022270 (= US Pat. No. 4,352,318), in which a hole is formed and a sheet metal segment welded to the inner heating tube In addition. Therefore, European Patent (EP-A1) 10673352 is similar to German Patent (DE-C2) 3022270 (= US Pat. No. 4,352,318) except for an additional internal temperature control tube. Yes. In European Patent (EP-A1) No. 10673352, the inner heating tube, including a deflecting sheet that changes the welded orientation, can be removed from the main flow duct as a whole.

フランス国特許(FR−A1)第2123185号には、挿入可能なプレートを有する矩形ダクトが記載されている。この挿入可能なプレートは、切断され、打ち抜かれることを必要とし、外側エッジを曲げ、内側プレート・セクション部を2回付加的に変形させなければならない。更に、特にフローダクト幅まで及ぶように延在するリブは存在していない。3次元格子を確認することができず、接触線および接触点がなく、接触面だけが存在する。ドイツ国特許(GB)第2044911号では、円形ダクトに対して同様の原理が記載されている。   French patent (FR-A1) 2123185 describes a rectangular duct with an insertable plate. This insertable plate needs to be cut and punched out, the outer edge must be bent and the inner plate section must be additionally deformed twice. In addition, there are no ribs that extend particularly to the width of the flow duct. A three-dimensional lattice cannot be confirmed, there are no contact lines and contact points, and only a contact surface exists. German Patent (GB) 2044911 describes a similar principle for circular ducts.

最後に、欧州特許(EP−A)第1213556号には、収集パイプへと開口する流れ領域が幾つか隣接するように配置されたフラットチューブが記載されている。フラットチューブは、幾つかの並列のフローダクトから成るので、個々のチャンバーの壁部は、フラットチューブ形状の点で圧力安定性を有している。並列に配置される幾つかのフラットチューブ(全てのフラットチューブが収集パイプに開口している)は、熱交換機を形成している。記載されているフラットチューブの形状は、例えばアルミニウムを用いて押出し法によって得られるものである。このようなフラットチューブの製造は、複雑であって、特別なツールを必要とする。その結果、かかるフラットチューブを、耐腐食性の高い材料から製造することはできない。   Finally, European Patent (EP-A) No. 12113556 describes a flat tube which is arranged such that several flow areas open to the collecting pipe are adjacent. Since the flat tube consists of several parallel flow ducts, the walls of the individual chambers are pressure stable in terms of the flat tube shape. Several flat tubes arranged in parallel (all flat tubes open to the collection pipe) form a heat exchanger. The shape of the described flat tube is obtained by an extrusion method using aluminum, for example. The manufacture of such flat tubes is complicated and requires special tools. As a result, such a flat tube cannot be manufactured from a material having high corrosion resistance.

それゆえ、1相および/または2相の液体またはガス状の生成物ストリームの温度を調整する改良したプロセスであって、操作に伴う問題、例えばデバイス内で生じる汚染等を最小限にする改良したプロセスのためのデバイスまたは方法を開発することに関しては問題が存在していた。更に、簡単で効果的なクリーニング法が必要とされていた。また、このような付加的な問題はフローダクトの変更と関連しており、乱れ発生部材または乱れ発生要素を、それを含むフローダクトに関連して改良する必要性があった。製造コストが低くて、高価とならない新しい技術が得られるように、フローダクトおよび乱れ発生部材を簡単に製造する必要があった。従来技術よりも付加的な利益を得るには、デバイス全体を小さくコンパクトに設計する必要がある。フローダクトまたはフローチューブの温度調整性能は、挿入ができる限り簡単な要素でもって増加させる必要があり、それによって、温度調整ダクトにおいて滞留範囲が向上する場合および生成物の体積が最小限である場合は、温度調整性能が相当に増加することになる。また、更に、例えば100000mPasまでの増加した粘度を有する生成物に対しては、温度調整性能を向上させなければならない。このような問題は、粘度の高い生成物が層流特性を有しており、圧力損失を最小限にすべく流速が低く維持されているために特に困難となっている。かかる分野の専門家は、このような低い流速をクリーピング流速(creeping rate of flow)またはクローリング流速(crawling rate of flow)と呼んでいる。起こり得る大きい圧力損失に起因して、少なくとも300バールの圧力安定性を得ることが必要とされる。   Therefore, an improved process for adjusting the temperature of a one-phase and / or two-phase liquid or gaseous product stream that minimizes operational problems such as contamination that occurs within the device There have been problems with developing devices or methods for the process. Furthermore, a simple and effective cleaning method was needed. Also, such additional problems are associated with changes in the flow duct, and there has been a need to improve the turbulence generating member or turbulence generating element in relation to the flow duct containing it. It was necessary to easily manufacture the flow duct and the turbulence generating member so as to obtain a new technology that is low in manufacturing cost and not expensive. To obtain additional benefits over the prior art, the entire device must be designed to be small and compact. The temperature regulation performance of the flow duct or flow tube needs to be increased with as simple an element as possible, so that the residence range is improved in the temperature regulation duct and the product volume is minimal As a result, the temperature adjustment performance is considerably increased. Furthermore, for products with increased viscosity, for example up to 100,000 mPas, the temperature regulation performance must be improved. Such problems are particularly difficult because high viscosity products have laminar flow characteristics and the flow rate is kept low to minimize pressure loss. Experts in such fields refer to such low flow rates as creeping rate of flow or crawling rate of flow. Due to the large pressure loss that can occur, it is necessary to obtain a pressure stability of at least 300 bar.

発明の要旨
本発明では、液体またはガス状流体に対して等しく適当となるハウジング(好ましくは図1,1a,1bのハウジング(1))であって、以下のような特徴を有するハウジングによって、上述の問題を解決している:
少なくとも2つの挿入可能な櫛形状プレート(2,2’)が、取外し可能にハウジング内に挿入されており、流れの方向に延在する3次元格子を形成してハウジングの中空流れ断面を減じることによって、流れがハウジングを通過するに際して乱れを発生させるように機能すること、
各々のレイヤー(櫛形状プレート)が、好ましくは幅方向(好ましくは流れ方向に対して直交する方向)にできるだけ大きく延在するように、少なくとも2つの異なるセクション(領域)を有していること、
なお、少なくとも2つの異なるセクションとは、つまり、非構造化セクション(領域)(3)と、流れ(5)の主な方向に沿って交互に設けられるリブ(8)およびギャップ(9)の形態の少なくとも1つの構造化されたセクション(領域)(4)とから成るものであり、その結果、挿入可能なプレートは、内側ハウジング壁部と接する対向する連続的な線および/または破線を形成しており、流体流れ領域へと熱を伝導させることによって温度調整することができると共に、好ましくは金属の接触点および/または接触線によって櫛形状プレートをハウジング内に固定できるようになっていること、
櫛レイヤーのリブが、流れの主方向に対して10〜80°の角度αを成して傾いており、リブの角度αが交互に設けられることに起因して、ハウジングの流れ断面において重ねられている少なくとも2つプレートが、格子構造を形成していること、また
ハウジングの外表面の少なくとも50%が、温度調整ゾーン(6)によって包囲されていること。
SUMMARY OF THE INVENTION In the present invention, a housing (preferably the housing (1) of FIGS. 1, 1a, 1b) that is equally suitable for a liquid or gaseous fluid is described above by means of a housing having the following characteristics. Has solved the problem:
At least two insertable comb-shaped plates (2, 2 ′) are removably inserted into the housing, forming a three-dimensional grid extending in the direction of flow to reduce the hollow flow cross section of the housing Function to generate turbulence as the flow passes through the housing,
Each layer (comb-shaped plate) preferably has at least two different sections (regions) so as to extend as much as possible in the width direction (preferably in the direction perpendicular to the flow direction);
It should be noted that the at least two different sections are forms of unstructured sections (regions) (3) and ribs (8) and gaps (9) provided alternately along the main direction of the flow (5). At least one structured section (region) (4) so that the insertable plate forms opposing continuous lines and / or broken lines in contact with the inner housing wall. The temperature can be adjusted by conducting heat to the fluid flow region, and preferably the comb plate can be fixed in the housing by metal contact points and / or contact lines;
The ribs of the comb layer are inclined at an angle α of 10 to 80 ° with respect to the main flow direction, and the rib angles α are alternately provided so that they are overlapped in the flow cross section of the housing. That at least two plates form a lattice structure and that at least 50% of the outer surface of the housing is surrounded by a temperature adjustment zone (6).

詳細な説明
本発明の好ましい態様において、プレートは、相互に重ねられるように接触している。
DETAILED DESCRIPTION In a preferred embodiment of the present invention, the plates are in contact so as to overlap each other.

櫛部は、まっすぐになっているものでよく、または、曲がっているものであってもよい。   The comb portion may be straight or bent.

それゆえ、第1レイヤーに対して、隣接する次のレイヤーをその長手方向軸の回りに180°回転させ、その回転したレイヤーが角度α’(図1a)を成すように、幾つかの櫛部のレイヤーを相互に重ねて配置することが好ましい。レイヤーの組合せにおいては、流れの主方向を基準にして、隣接する次のレイヤーに対するリブの角度は、αとα’との間で交互に変化することになる(図1b)。   Therefore, with respect to the first layer, several adjacent comb layers are rotated so that the next adjacent layer is rotated 180 ° about its longitudinal axis and the rotated layer forms an angle α ′ (FIG. 1a). It is preferable to arrange the layers on top of each other. In the combination of layers, the angle of the rib relative to the next adjacent layer is alternately changed between α and α ′ with reference to the main direction of flow (FIG. 1b).

乱れ発生部材として機能する櫛形状プレートを含むハウジングは、チューブまたはチューブ形状であり、特に矩形ダクトまたはフラット・ダクトであってもよい。   The housing including the comb-shaped plate that functions as a turbulence generating member is a tube or a tube shape, and may be a rectangular duct or a flat duct.

本発明の好ましい態様において、リブとギャップとから成る形態を有する構造化されたセクション(4)は、非構造化セクション(3)の両側に形成され、リブが内側ハウジング壁に向かって延在している。   In a preferred embodiment of the invention, the structured section (4) having the form of ribs and gaps is formed on both sides of the unstructured section (3), the ribs extending towards the inner housing wall. ing.

本発明のハウジングでは、温度調節プロセスを効率的かつ低い投資コスト(またはイニシャルコスト)で実施することができる。   With the housing of the present invention, the temperature adjustment process can be performed efficiently and at low investment costs (or initial costs).

それゆえ、本発明は、1相および/または2相の液体またはガス状の生成物ストリームの温度を調整するプロセスを効率的に実施するための方法であって、以下の特徴を有する方法に関している:
例えば図1,1aおよび1bで描かれるようなハウジングを用いており、そのようなハウジング内に、少なくとも2つの挿入可能な櫛形状プレート(2,2’)が取り外し可能に挿入されていること、
そのようなプレートが、ハウジングの中空流れ断面を減じることによって、流体がハウジングを通過するに際して垂直および水平の完全混合作用をもたらす乱れ発生部材として機能すること、
各々のレイヤー(櫛形状プレート)が、好ましくは流れ方向に対して直交方向の幅方向にできるだけ大きく延在するように、少なくとも2つの異なるセクション(領域)を有している。即ち、非構造化第1セクション(領域)(3)、および、流れ(5)の主方向に沿って交互に設けられるリブ(8)とギャップとの形態を有する少なくとも1つの構造化されたセクション(領域)(4)を有している。その結果、挿入可能なプレートが、内側ハウジング壁部と接する対向する連続的な線および/または破線を形成しており、流体流れ領域へと熱を伝導させることによって温度調整することができると共に、好ましくは金属の接触点および/または接触線によって櫛形状プレートをハウジングに固定できるようになっていること、
リブが、流れの主方向に対して10〜80°の角度αを成して傾いており、リブの角度αが交互に設けられることに起因して、ハウジングの流れ断面において重ねられている少なくとも2つのプレートが格子構造を形成していること、また
ハウジングの外表面の少なくとも50%が温度調整ゾーン(6)によって包囲されていること。
The present invention therefore relates to a method for efficiently carrying out the process of adjusting the temperature of a one-phase and / or two-phase liquid or gaseous product stream, which has the following characteristics: :
Using, for example, a housing as depicted in FIGS. 1, 1a and 1b, in which at least two insertable comb-shaped plates (2, 2 ′) are removably inserted,
Such a plate functions as a turbulence generating member providing a vertical and horizontal full mixing action as the fluid passes through the housing by reducing the hollow flow cross section of the housing;
Each layer (comb-shaped plate) preferably has at least two different sections (regions) so as to extend as much as possible in the width direction perpendicular to the flow direction. That is, the unstructured first section (region) (3) and at least one structured section having the form of ribs (8) and gaps provided alternately along the main direction of the flow (5) (Region) (4). As a result, the insertable plate forms opposing continuous lines and / or dashed lines that contact the inner housing wall and can be temperature adjusted by conducting heat to the fluid flow region, The comb-shaped plate can be fixed to the housing, preferably by metal contact points and / or contact lines,
The ribs are inclined at an angle α of 10 to 80 ° with respect to the main flow direction, and the ribs α are alternately provided, so that at least the ribs are overlapped in the flow cross section of the housing. The two plates form a lattice structure and at least 50% of the outer surface of the housing is surrounded by a temperature regulation zone (6).

空いているハウジング断面を少なくとも2つの櫛形状プレートで充填するように、乱れ発生部材で完全に充填してハウジングの流れ断面の全体にわたって完全混合を達成することが好ましい。   Preferably, the turbulence generating member is completely filled so as to fill the empty housing cross section with at least two comb-shaped plates to achieve complete mixing throughout the flow cross section of the housing.

本発明の乱れ発生部材を含むハウジングを用いて1相および/または2相の液体またはガス状の生成物ストリームの温度を調整する方法は、約−100℃〜約800℃の温度範囲で用いることができる。それゆえ、そのような方法は、既知の従来技術よりも多くの利点を有している。更に、そのような方法は、約0.1mPas〜約100000mPasの粘度を有する物質に適当である。体積流量および粘度範囲が大きいことに起因して、数ミリバール〜数百バールの範囲となり得る高い圧力差を形成させることができる。それゆえ、本発明のデバイスは、乱流および層流の範囲に用いることができるだけでなく、クリーピング流れまたはクローリング流れの流速に対しても用いることができる。   The method of adjusting the temperature of a one-phase and / or two-phase liquid or gaseous product stream using a housing containing a turbulence generating member of the present invention is used in a temperature range of about -100 ° C to about 800 ° C. Can do. Such a method therefore has many advantages over the known prior art. Furthermore, such methods are suitable for materials having a viscosity of about 0.1 mPas to about 100,000 mPas. Due to the large volumetric flow rate and viscosity range, a high pressure difference can be formed which can be in the range of a few millibars to hundreds of bars. Thus, the device of the present invention can be used not only for turbulent and laminar flow ranges, but also for creeping or crawling flow velocities.

本発明の方法では、工業的な伝熱プロセスで通常しばしば生じる汚れまたは付着の問題が相当に減じられる。乱れ発生部材が挿入可能および取外し可能に設計されているので、効率的、特に簡単に、本発明のハウジングをクリーニングすることができる。   The method of the present invention significantly reduces the fouling or fouling problems that often occur in industrial heat transfer processes. Since the turbulence generating member is designed to be insertable and removable, the housing of the present invention can be cleaned efficiently and particularly easily.

また、本発明の乱れ発生部材を含むハウジングは、腐食性物質および温度調整されるべき物質の混合物に特に適当である。なぜなら、そのようなハウジングは、高品質の耐腐食性材料から安価に製造することができるからである。   Also, the housing containing the turbulence generating member of the present invention is particularly suitable for a mixture of corrosive substances and substances to be temperature controlled. This is because such a housing can be manufactured inexpensively from high quality corrosion resistant materials.

それゆえ、本発明は、本発明の乱れ発生部材に適合するようなチューブまたはハウジングを有する熱交換機に特に関係している。   Therefore, the present invention particularly relates to a heat exchanger having a tube or housing that is compatible with the turbulence generating member of the present invention.

構造化されたレイヤーおよびそれから形成されるレイヤーを組み合わせた形態を有する本発明の乱れを発生させる要素または乱れを増加させる要素は、矩形状熱交換機ダクトの温度調整性能を向上させるのに特に用いられる。充填要素と組み合わせて本発明の乱れ発生部材を使用すると、流れが一定となりつつ、流体の流速が増すので、それらを、円形のダクト断面またはチューブにおいて経済的に使用することができる。構造化されたレイヤーは櫛に似ているものの、櫛部材の歯部が流れの方向に対して角度を成すように配置されている。   The turbulence-generating or turbulence-increasing elements of the present invention having a combination of structured layers and layers formed therefrom are particularly used to improve the temperature regulation performance of rectangular heat exchanger ducts . Using the turbulence generating members of the present invention in combination with a filling element increases the flow rate of the fluid while maintaining a constant flow so that they can be used economically in circular duct sections or tubes. The structured layer is similar to a comb, but is arranged so that the teeth of the comb member are angled with respect to the direction of flow.

リブおよびギャップ形態の構造化されたセクション(34,3)が、非構造化セクション(3)の両側に形成されており(図3および図3aを参照)、リブがハウジング壁部に向かって延在するように乱れ発生部材を設計していることが創意工夫した点である。   Structured sections (34, 3) in the form of ribs and gaps are formed on both sides of the unstructured section (3) (see FIGS. 3 and 3a), the ribs extending towards the housing wall. Designing the turbulence generating member to exist is an ingenuity.

特別な態様では、乱れ発生部材は、3つのセクションから成っており、流れ方向に対して傾いたリブを有するダブルの櫛形状を有している。角度αに関する技術的問題に応じて、リブの長さおよびリブ間の距離を変更して、特定の温度調整方法に最適な流れ条件をもたらすことができるように、リブおよびギャップの形態の本発明のダブルの櫛の構造化されたセクションを変更することができる。特別な場合では、1つのレイヤー(櫛形状プレート)が流れの主方向で異なる構造化されたセクションを有するようにして、両側に構造化されたセクションを有する乱れ発生要素を設計することができる(図5を参照)。   In a special embodiment, the turbulence generating member consists of three sections and has a double comb shape with ribs inclined with respect to the flow direction. The invention in the form of ribs and gaps so that depending on the technical problem with the angle α, the length of the ribs and the distance between the ribs can be varied to provide optimum flow conditions for a particular temperature regulation method. You can change the structured section of the double comb. In special cases, a turbulence generating element with structured sections on both sides can be designed, with one layer (comb-shaped plate) having structured sections that differ in the main direction of flow ( (See FIG. 5).

流れの主方向におけるリブの位置、リブ角度、リブ幅、リブ間の距離およびリブ形状を変えることで、構造化されたセクションを変更することができる簡単な製造し易い設計によって、関係する温度調整問題に適合するのに最適なプロセス工学的な方法で乱れ発生部材を設計する自由度が供されることになる。   Relevant temperature regulation through simple and manufacturable design that can change structured sections by changing rib position, rib angle, rib width, rib distance and rib shape in the main flow direction This provides the freedom to design the turbulence generating member in a process engineering manner that is optimal to meet the problem.

櫛レイヤーの組合せは設計が簡単である。なぜなら、プレートの厚さ、リブ間の距離、櫛レイヤーの長さ、および構造化されたセクションと非構造化セクションとの比を容易に変更することができるからである。温度調整プロセスに必要な全てのプロセス工学的パラメーターを十分に考慮することができる。乱れ発生部材は、温度調整ダクト内に取外し可能に挿入することができるようになっており、また、複数のレイヤーが常に必要とされるので、ほぼ常に大量生産が可能であり、部品コストを減らすことができるようになっている。   Comb layer combinations are easy to design. This is because the thickness of the plate, the distance between the ribs, the length of the comb layer, and the ratio of structured and unstructured sections can be easily changed. All process engineering parameters required for the temperature adjustment process can be fully considered. The turbulence generating member can be removably inserted into the temperature control duct, and since multiple layers are always required, almost always mass production is possible, reducing the part cost Be able to.

プレートまたは金属薄板から本発明の乱れ発生部材を製造する場合は、リブ形状が正方形または矩形の断面を有することになる。角度を成すようにして配置される正方形のリブは、流体力学的に特に効果的であり、乱れを特に効果的に増加させることになる。特に粘性流体の場合、効果的な横断方向の混合が自動的に引き起こされるので、温度調整される物質が、内側加熱表面からフローダクトの中心まで一貫して移動することになる。このような自動的な移動によって、一貫した横断方向の混合がもたらされ、流体の温度ピークが防止されることになる。激しい横断方向の混合に関する更なる付加的な利点が、本発明の乱れ発生部材を含むハウジングの温度調整性能に関して見られることになる。なぜなら、温度調整ダクトの各々の分配されたセクションにおいては、最大限の平均温度差を有する温度調整媒体と生成物との間の温度が均等化されることになるからである。このことは、用いられる熱交換機、特に矩形ダクトが束となった熱交換機は、既知の熱交換機と比べて短くなることを意味している。   When manufacturing the turbulence generating member of the present invention from a plate or a thin metal plate, the rib shape has a square or rectangular cross section. Square ribs arranged at an angle are particularly effective hydrodynamically and will increase turbulence particularly effectively. Especially in the case of viscous fluids, effective transverse mixing is automatically triggered so that the temperature-regulated material moves consistently from the inner heating surface to the center of the flow duct. Such automatic movement results in consistent transverse mixing and prevents fluid temperature peaks. Additional additional advantages associated with intense transverse mixing will be seen with respect to the temperature regulation performance of the housing containing the turbulence generating member of the present invention. This is because, in each distributed section of the temperature adjustment duct, the temperature between the temperature adjustment medium having the maximum average temperature difference and the product will be equalized. This means that the heat exchanger used, in particular a heat exchanger in which rectangular ducts are bundled, is shorter than known heat exchangers.

例えば200mmよりも大きいハウジングのような非常に大きいフローダクトまたは断面の温度調整性能が良くなると、本発明の櫛形状乱れ発生部材が、中空セクションから形成される中空設計を有することができ、必要とされる櫛レイヤーの重量が相当に減じられることになる。   For example, if the temperature regulation performance of a very large flow duct or cross section, such as a housing larger than 200 mm, is improved, the comb-shaped turbulence generating member of the present invention can have a hollow design formed from a hollow section, and The weight of the comb layer that is played will be significantly reduced.

問題を解決するための設計が、櫛レイヤーの構造または櫛レイヤーの組合せに制限されているので、矩形断面を有する熱交換機ダクトは、標準化できる可能性が高く、また、熱交換機の安価な大量生産の可能性が高くなっている。このように変更した態様は、自動車のラジエター、油圧機器のためのクーラー、排気ガス・クーラー、および医薬品工業またはバイオ工業のためのフラッシュヒーターに使用するのが特に有利となり得る。   Since the design to solve the problem is limited to comb layer structure or comb layer combination, heat exchanger ducts with rectangular cross-section are likely to be standardized and inexpensive mass production of heat exchangers The possibility of is increasing. Such a modified embodiment can be particularly advantageous for use in automotive radiators, coolers for hydraulic equipment, exhaust gas coolers, and flash heaters for the pharmaceutical or bio industry.

特に、熱伝導率の高い材料の使用と共に、大きい生成物側伝熱面、および温度調整ダクトでの少ないホールドアップは、生成物を損なわない温度調整に有利に働くことになる。個々の成分が種々の密度を有する流体混合物であっても効率的に温度を調整することが可能である。なぜなら、櫛レイヤーが取り付けられたダクト内で流体ストリームの一貫した完全混合が保証され、2相の物質混合物の分離が妨げられているからのである。   In particular, along with the use of materials with high thermal conductivity, a large product side heat transfer surface and a small hold up in the temperature adjustment duct will favor temperature adjustment without damaging the product. Even if the individual components are fluid mixtures having various densities, the temperature can be adjusted efficiently. This is because consistent complete mixing of the fluid stream is ensured in the duct to which the comb layer is attached, preventing separation of the two-phase substance mixture.

高い程度の衛生を必要とする特に影響を受け易い生物学的プロセスの場合は、クリーニングを特に簡単に実施することができる。製造コストが低いために、関係する用途に応じて、櫛レイヤーの組合せを処分可能な挿入物として使用することができ、各々の新しい製品または各々の製造シリーズと取り替えることが可能である。   In the case of particularly sensitive biological processes that require a high degree of hygiene, cleaning can be carried out particularly easily. Due to the low manufacturing costs, depending on the application involved, the comb layer combination can be used as a disposable insert and can be replaced with each new product or each manufacturing series.

従って、特に医薬品工業では、例えばプラスチックから形成される櫛レイヤーの組合せを用いて、それを金属製矩形ダクトが束となった熱交換機等の機器に組み合わせることが特に有利である。プラスチックから成る櫛レイヤーを射出成形機で非常に安価に製造することができ、また、大きな経済的損失を伴わずに処分可能な挿入キットとして、乱れを生じる要素または乱れを増加させる要素を用いることができる。   Therefore, particularly in the pharmaceutical industry, it is particularly advantageous to use a combination of comb layers made of plastic, for example, and combine it with a device such as a heat exchanger in which metal rectangular ducts are bundled. Comb layers made of plastic can be manufactured very cheaply on an injection molding machine, and using turbulent or increasing turbulence elements as insert kits that can be disposed of without significant economic loss Can do.

それゆえ、耐腐食性条件が特に高くなり、金属材料を使用することができない用途が経済的なものとなる。グラファイトまたはガラスから成る矩形ダクトが束となった熱交換機は、技術的に簡単な方法で製造することができる。熱伝導率の低いガラスの場合では特に、温度調整ダクトに沿った各ポイントにおいて、できる限り最大限の平均温度差を用いることができるように、本発明の乱れ発生要素を使用することが有利となる。温度調整チューブまたはダクトが熱伝導率の低い材料から形成される場合、例えばポリテトラフルオロエチレン、ポリプロピレンまたは他の熱可塑性材料等のプラスチックから成る櫛レイヤーを有利に用いることができる。このような用途では、わずかに2つのレイヤーで乱れが生じ、また、ハウジングが極端にフラットな矩形ダクトとなる。   Therefore, the corrosion resistance condition is particularly high, and the use in which the metal material cannot be used becomes economical. A heat exchanger in which rectangular ducts made of graphite or glass are bundled can be manufactured in a technically simple manner. Particularly in the case of low thermal conductivity glass, it is advantageous to use the turbulence generating element of the present invention so that the maximum possible average temperature difference can be used at each point along the temperature control duct. Become. If the temperature regulating tube or duct is formed from a material with low thermal conductivity, a comb layer made of plastic such as polytetrafluoroethylene, polypropylene or other thermoplastic material can be advantageously used. In such an application, turbulence occurs in only two layers, and the housing is an extremely flat rectangular duct.

本発明では、構造化されたプレートまたは構造化されたレイヤー(2,2’)は、櫛形状の外観を有しており、流れの主方向に対して傾いた歯部を有している。それゆえ、構造化されたプレートまたは構造化されたレイヤー(2,2’)は、櫛プレートまたは櫛レイヤーとも呼ばれる。   In the present invention, the structured plate or the structured layer (2, 2 ') has a comb-like appearance and has teeth that are inclined with respect to the main direction of flow. Therefore, the structured plate or structured layer (2, 2 ') is also referred to as a comb plate or comb layer.

そのようなレイヤーは、幅方向に最も長くなるように延在するプレートであることが好ましい。なお、軸方向の最も長くなるような延在は、ハウジングの流れ断面において直接的に対向する内側ハウジング接触ポイントの間の平行な距離に対応しているものである。櫛レイヤーは内側ハウジング壁部と常に接触している。櫛部材の非構造化領域に沿うように連続的な直線の接触線が常に形成され、および/または、ハウジングの長手方向の延在するように櫛部材の構造化された領域に沿って破線の接触線が形成されることになる。なお、ハウジングが延在する長手方向は、流れの主方向に平行な延長線に対応している。   Such a layer is preferably a plate extending so as to be the longest in the width direction. The longest extension in the axial direction corresponds to the parallel distance between the directly facing inner housing contact points in the housing flow cross section. The comb layer is always in contact with the inner housing wall. A continuous linear contact line is always formed along the unstructured region of the comb member and / or a dashed line along the structured region of the comb member to extend in the longitudinal direction of the housing. A contact line will be formed. The longitudinal direction in which the housing extends corresponds to an extension line parallel to the main flow direction.

重ねるように組み合わせて挿入される少なくとも2つの櫛レイヤーによって、ハウジングの内部の流れ領域で層状3次元格子が形成される。この格子は、特にダクト長さに沿って延在する。   A layered three-dimensional lattice is formed in the flow region inside the housing by at least two comb layers inserted in combination so as to overlap. This grid extends in particular along the duct length.

本発明では、金属接触およびエネルギー移動を向上させるために、構造化されたプレートの幅が、ハウジングの相当幅よりも僅かに大きいことが好ましい。僅かに余分な幅を有する2つの同じように構造化されたプレートが重ねられ、温度調整ハウジング内に挿入されると、櫛部材の傾斜した歯部の弾性特性に起因して、角度βが角度αとは異なるように変更されることになる。構造化されたプレートは、ハウジング内に挿入された後では張力がもたらされている状態にある。構造化されたプレートは、いわば、ハウジングの内部の平行な接触ポイントの間での張力によって固定されており、その結果、挿入された櫛レイヤーが、流体の流量および生じる圧力損失に起因して滑ることが防止されている。   In the present invention, in order to improve metal contact and energy transfer, the width of the structured plate is preferably slightly larger than the equivalent width of the housing. When two identically structured plates with slightly extra width are stacked and inserted into the temperature regulating housing, the angle β is reduced due to the elastic properties of the inclined teeth of the comb member. It will be changed to be different from α. The structured plate is in tension after being inserted into the housing. The structured plate is, so to speak, secured by tension between parallel contact points inside the housing, so that the inserted comb layer slides due to the fluid flow rate and the resulting pressure loss It is prevented.

乱れ発生部材として作用する構造化されたプレートまたは櫛レイヤーの長さは、プレート幅の数倍に相当する。   The length of the structured plate or comb layer acting as a turbulence generating member corresponds to several times the plate width.

構造化された櫛プレートは、あらゆる種類の金属材料または合金、非金属材料もしくはプラスチックから形成することができ、場合によってはガラスもしくはセラミックから形成することができるので、種々の化学的な耐腐食性条件に関して制限はない。構造化された櫛プレートは、平板または金属薄板から形成されるのが好ましい。従って、そのようなプレートの製造に、経済的なレーザー法およびエッチング法を用いることができる。付加的な経済的な製造法では、パンチング、およびワイヤー放電による侵食が用いられており、5mmよりも大きいプレート厚さの場合では、鋳造法が用いられ得る。   Structured comb plates can be made from any kind of metal material or alloy, non-metal material or plastic, and in some cases can be made from glass or ceramic, so it has various chemical corrosion resistance There are no restrictions on the conditions. The structured comb plate is preferably formed from a flat plate or a thin metal plate. Therefore, economical laser and etching methods can be used to manufacture such plates. Additional economical manufacturing methods use punching and wire discharge erosion, and in the case of plate thicknesses greater than 5 mm, casting methods can be used.

好ましく変更した態様では、構造化されたプレート(2)は、流れの方向に対して直交する幅方向において、構造化されたセクション(4)が非構造化セクション(3)よりも大きくなるように設計されており、構造化されたセクション(4)が、50%よりも大きい割合、好ましくは75%よりも大きい割合、特に好ましくは95%までの割合を占めるように設計されているような、図1,1aおよび1bの乱れ発生部材およびその乱れ発生部材を含むハウジングに本発明は関係している。   In a preferred variant, the structured plate (2) is such that the structured section (4) is larger than the unstructured section (3) in the width direction perpendicular to the direction of flow. As designed and structured section (4) is designed to occupy a proportion greater than 50%, preferably greater than 75%, particularly preferably up to 95%, The present invention relates to the turbulence generating member of FIGS. 1, 1a and 1b and the housing containing the turbulence generating member.

例えば粘度、種々の密度または生じる圧力損失等、生成物に特有の物理的性質が最適となるように考慮することができるので、関係する用途では、乱れ発生部材の構造化されたセクションを構成する割合がより大きい場合が有利である。   In related applications, a structured section of the turbulence generating member is constructed, as the physical properties specific to the product can be taken into account, e.g. viscosity, various densities or resulting pressure losses A larger proportion is advantageous.

更なる好ましい態様では、中空流れ断面に対して20%〜100%、好ましくは30%〜100%、特に好ましくは50%〜100%の程度となるように、ハウジング、チューブ、成形チューブ、または矩形チューブの断面流れ面が櫛レイヤーで充填されているようなハウジング(熱交換ダクト)に本発明は関係している。チューブの場合、充填の程度は、好ましくは70〜90%、特に好ましくは80%である。成形チューブの場合、充填の程度は、好ましくは80〜95%、特に好ましくは90%である。矩形チューブの場合、充填の程度は、好ましくは90〜100%、特に好ましくは100%である。   In a further preferred embodiment, the housing, tube, molded tube or rectangle is of the order of 20% to 100%, preferably 30% to 100%, particularly preferably 50% to 100% with respect to the hollow flow cross section. The invention relates to a housing (heat exchange duct) in which the cross-sectional flow surface of the tube is filled with a comb layer. In the case of a tube, the degree of filling is preferably 70 to 90%, particularly preferably 80%. In the case of a molded tube, the degree of filling is preferably 80 to 95%, particularly preferably 90%. In the case of a rectangular tube, the degree of filling is preferably 90 to 100%, particularly preferably 100%.

ハウジングの充填の程度または櫛レイヤーを含むダクトの断面流れ面の充填の程度を決定するために、ダクトの断面流入面積に対するレイヤーの断面積が計算されることになる。個々のレイヤーによって形成される充填面の割合は、レイヤー厚さとレイヤー幅との積である。   In order to determine the degree of filling of the housing or of the cross-sectional flow surface of the duct containing the comb layer, the cross-sectional area of the layer relative to the cross-sectional inflow area of the duct will be calculated. The ratio of the filling surface formed by individual layers is the product of the layer thickness and the layer width.

充填の程度とは、個々のフローダクトが本発明の乱れ発生要素で充填される程度をいう。それゆえ、できる限り100%の充填の程度を得るために、フローダクトの内部の寸法を乱れ発生部材に合わせることが有利となる。   The degree of filling refers to the degree to which individual flow ducts are filled with the turbulence generating element of the present invention. It is therefore advantageous to match the internal dimensions of the flow duct to the turbulence generating member in order to obtain a degree of filling of 100% as much as possible.

例えば円形のフローダクトまたはチューブが櫛レイヤーで満たされると、より速い流速に起因して乱れが増加し、それに伴って温度調整チャンバーまたは温度調整領域と流体との温度交換が向上することになる場合には、流れ断面をレイヤーで満たすことが有利となる。チューブ・ダクトが充填されるために、多くの櫛レイヤーが相互に重ねられることになる。使用者が、幾つかのレイヤーを組み合わさせた形態で固定した後、その組合せをまとめて挿入することが有利と成り得る。レイヤーが組合せを成すことによって、挿入および取外しが容易となる。   For example, when a circular flow duct or tube is filled with a comb layer, the turbulence increases due to the faster flow rate, and as a result, the temperature exchange between the temperature adjustment chamber or temperature adjustment region and the fluid is improved. It is advantageous to fill the flow section with layers. Because the tube duct is filled, many comb layers will be stacked on top of each other. It may be advantageous for the user to fix the layers in a combined form and then insert the combination together. The combination of layers facilitates insertion and removal.

それゆえ、本発明では、挿入のために2より多いレイヤーを相互に固定することによってアッセンブリされたレイヤーの組合せをダクト内に挿入したり、取り外したりすることができるようになっている。   Therefore, the present invention allows the assembled layer combination to be inserted into and removed from the duct by securing more than two layers together for insertion.

局所的に溶接したり、スタッドもしくはスクリューを用いたり、または、半田付けすることによって、幾つかの重ねられた櫛レイヤーを相互に固定することができる。好ましくは、ハウジング内への挿入に際して少ない力でリブを曲げることができるように、レイヤーの非構造化セクションで固定する必要がある。   Several superimposed comb layers can be secured together by local welding, using studs or screws, or soldering. Preferably, it should be secured with an unstructured section of the layer so that the rib can be bent with little force upon insertion into the housing.

円形フローダクトを本発明の櫛レイヤーで充填するには、乱れ発生部材の幅が、ハウジング内に存在する状態に関してハウジングの内側輪郭に合うように調整される必要がある。レイヤーの組合せを形成した後で研削法(または研磨法)を用いてハウジングの輪郭に合わせるように調整する場合が、特に簡単である。   In order to fill a circular flow duct with the comb layer of the present invention, the width of the turbulence generating member needs to be adjusted to match the inner contour of the housing with respect to the conditions present in the housing. It is particularly simple if the combination of layers is formed and then adjusted to the contour of the housing using a grinding method (or polishing method).

櫛レイヤーが成形チューブ内に挿入される場合、特に矩形チューブ内に挿入される場合、成形ハウジングの矩形流れ面が完全に充填されるまで同一の幅の幾つかのレイヤーが相互に重ねられるので、高い充填度が得られることになる。   When the comb layer is inserted into a molded tube, especially when inserted into a rectangular tube, several layers of the same width are stacked on top of each other until the rectangular flow surface of the molded housing is completely filled, A high degree of filling will be obtained.

本発明は、局所的な温度勾配を一貫して減少させるために、櫛レイヤーのリブが、温度調整ダクトの長さ方向に及ぶように、流れの方向に対して角度αを成して傾いているハウジングに関している。   In order to consistently reduce the local temperature gradient, the present invention is tilted at an angle α with respect to the direction of flow so that the ribs of the comb layer span the length of the temperature regulation duct. Related to the housing.

櫛レイヤーのリブは、流体の流れ方向に対して、好ましくは20〜80°の範囲、より好ましくは30〜60°の範囲、更に好ましくは40〜50°の範囲で角度αを成して傾いており、ダクトの流通長さ全体に及ぶような3次元格子が形成されている。   The ribs of the comb layer are inclined at an angle α with respect to the fluid flow direction, preferably in the range of 20 to 80 °, more preferably in the range of 30 to 60 °, and still more preferably in the range of 40 to 50 °. A three-dimensional lattice is formed so as to cover the entire circulation length of the duct.

付加的な好ましい態様では、櫛レイヤーの幅が、平行な内側ハウジング接触ポイント間の内側直線距離よりも大きくなっており、その結果、挿入されてない状態のリブ角βが、挿入される間で5°よりも小さい範囲で変化して、リブ角αとなるようになっている。そのため、構造化されたレイヤーは、挿入された後、ハウジングの内壁と常に接触することになるという点で構造化されたレイヤーが特徴付けられる、乱れ発生部材およびその乱れ発生部材を含むハウジングに本発明は関係している。   In an additional preferred embodiment, the width of the comb layer is greater than the inner straight distance between the parallel inner housing contact points, so that the uninserted rib angle β is inserted between It changes within a range smaller than 5 ° to become a rib angle α. Therefore, the structured layer is characterized by the fact that the structured layer is always in contact with the inner wall of the housing after being inserted. The invention is related.

挿入されてない状態の櫛レイヤーの最大限に延在した幅は、挿入された状態の幅よりも大きくなっている。その結果、選択されたリブ角βは挿入の間で角度αにまで減じられることになる。櫛レイヤーのより大きい幅方向の延在は、挿入の間で、リブが弾性的に曲がって、温度調整ハウジング内壁と金属接触することが常に保証されることを意味する。   The maximum extended width of the comb layer when not inserted is larger than the width when inserted. As a result, the selected rib angle β is reduced to an angle α during insertion. The greater widthwise extension of the comb layer means that it is always guaranteed that the ribs will bend elastically and make metal contact with the inner wall of the temperature regulating housing during insertion.

このような理由のため、例えば、曲げに対する抵抗を減じて、挿入に必要な力を低いレベルに保つように、非構造化セクションへと向かう遷移領域では、断面が狭まるようなリブ(図4を参照)を設計することが有利となる。   For this reason, for example, in the transition region towards the unstructured section to reduce the resistance to bending and to keep the force required for insertion at a low level, a rib with a narrow cross section (see FIG. 4). It is advantageous to design

更なる好ましい態様では、櫛レイヤーのリブが、乱れを増加させると共に、リブの半径方向および水平方向の混合効果を高めるのに好ましい断面形状を有するハウジングに本発明は関係している。そのような場合、レイヤーのリブは、例えば正方形、矩形または六角形の断面形状を有することになる。   In a further preferred embodiment, the present invention relates to a housing in which the ribs of the comb layer have a preferred cross-sectional shape to increase turbulence and enhance the radial and horizontal mixing effects of the ribs. In such a case, the ribs of the layer will have a square, rectangular or hexagonal cross-sectional shape, for example.

更なる好ましい態様では、プレート厚さまたはリブ高さと流れの方向に平行なリブ幅との比が、好ましくは0.1〜5の範囲である乱れ発生要素およびその乱れ発生要素を含むハウジングに本発明は関係している。特に好ましくは、そのような比は、0.1〜3の範囲となっている。   In a further preferred embodiment, the disturbance generating element whose ratio of plate thickness or rib height to rib width parallel to the direction of flow is preferably in the range of 0.1 to 5, and a housing comprising the disturbance generating element. The invention is related. Particularly preferably, such a ratio is in the range of 0.1-3.

このようなリブ厚さとリブ幅との比によって、例えば1Pa〜10Pas(パスカル・秒)等の高い粘度を有する物質が通過して、層流が生じることになる場合であっても、櫛レイヤーで充填されたダクトを通って流れる間では効果な混合作用および乱れの増加が確保されることになる。それと共に、ダクトの全長にわたって温度ピークが回避されるので、温度に敏感な物質を損なうことなく温度調整することができるようになる。   Depending on the ratio between the rib thickness and the rib width, even when a material having a high viscosity such as 1 Pa to 10 Pas (Pascal · second) passes and a laminar flow is generated, the comb layer is used. Effective mixing and increased turbulence are ensured while flowing through the filled duct. At the same time, a temperature peak is avoided over the entire length of the duct, so that the temperature can be adjusted without damaging the temperature sensitive material.

それゆえ、櫛レイヤーのリブ中心の間の距離は、好ましくは櫛レイヤーのリブ幅の2倍よりも大きく、より好ましくはリブ幅の4倍よりも大きく、特に好ましくはリブ幅の5倍よりも大きくなっている。   Therefore, the distance between the rib centers of the comb layer is preferably greater than twice the rib width of the comb layer, more preferably greater than 4 times the rib width, and particularly preferably greater than 5 times the rib width. It is getting bigger.

リブの中心間の距離は、ダクト内で生じる圧力損失に影響を与える。特に粘度がより高い物質を温度調整する必要がある場合では、圧力損失を最小限にするために、リブの中心間の距離がより長いものを使用することが有利となる。   The distance between the centers of the ribs affects the pressure loss that occurs in the duct. In particular, when it is necessary to adjust the temperature of a material having a higher viscosity, it is advantageous to use a longer distance between the rib centers in order to minimize pressure loss.

更なる好ましい態様では、流れ方向において櫛レイヤーまたはその組合せが挿入フラップ(insertion flap)によって一方の端部または両端部に延在し、挿入フラップを含むレイヤーまたは組合せが、それらが挿入されるダクトよりも長くなっており、その結果、乱れ発生部材を挿入した後では、挿入フラップがダクトから突出しており、ダクトの外側からレイヤーまたはレイヤーの組合せを付加的に固定することができるようになっている、乱れ発生部材およびその乱れ発生部材を含むハウジングに本発明は関係している。   In a further preferred embodiment, in the flow direction, the comb layer or a combination thereof extends to one end or both ends by an insertion flap, and the layer or combination containing the insertion flap is more than the duct into which they are inserted. As a result, after inserting the turbulence generating member, the insertion flap protrudes from the duct, so that the layer or combination of layers can be additionally fixed from the outside of the duct The present invention relates to a turbulence generating member and a housing including the turbulence generating member.

好ましくはレイヤー幅の中心に配置され、開口部または穴部を有する付加的な挿入フラップを櫛レイヤーが有してもよい。その開口部は、挿入ツールを導入するために用いることができ、その結果、完全な固定されない櫛レイヤーの組合せをダクト内に入れることができる。挿入後、挿入フラップの重ねられた開口部は、付加的なクロスバー(例えばスクリュー)を固定するのに用いることができる。大きい圧力損失が生じ得ることに起因して操作間にてレイヤーが移動してしまうということは、もはや起こり得ない。なぜなら、ハウジングの内部でのレイヤー・リブの張力に起因した固定に加えて、例えば、突出ネジまたはクロスバーによって、ダクトの外側で付加的な固定を達成することができるからである。   The comb layer may have an additional insertion flap, preferably located in the center of the layer width and having an opening or hole. The opening can be used to introduce an insertion tool so that a complete unfixed comb layer combination can be placed in the duct. After insertion, the overlapped opening of the insertion flap can be used to secure additional crossbars (eg, screws). It can no longer happen that the layer moves between operations due to the possibility of large pressure losses. This is because in addition to fixing due to the tension of the layer ribs inside the housing, additional fixing can be achieved outside the duct, for example by means of protruding screws or crossbars.

付加的な好ましい態様では、フローダクトがレイヤーの組合せで充填されており、そのレイヤーの組合せが、種々の厚さの櫛レイヤーから成っており、それによって、乱れが増加し、混合作用が向上するだけでなく、流れ断面にて種々の流速をもたらことになると共に、種々のレイヤー厚さに起因して、圧力損失が最小限になるようになっている、乱れ発生部材として使用するハウジングに本発明は関係している。   In an additional preferred embodiment, the flow duct is filled with a combination of layers, the layer combination consisting of comb layers of varying thickness, thereby increasing turbulence and improving the mixing action. As well as a housing for use as a turbulence member, which will result in various flow rates in the flow cross-section and, due to the various layer thicknesses, the pressure loss is minimized. The present invention is related.

乱れを増加させる要素をハウジング内に取外し可能に挿入でき、取り替えが簡単となるように、種々のプレート厚さを含む乱れ発生部材の形態を有する構造化されたプレートを組み合わせてプレートの束を形成することができる。   Structured plates with turbulence member configurations including various plate thicknesses are combined to form a bundle of plates so that elements that increase turbulence can be removably inserted into the housing for easy replacement can do.

更なる好ましい態様では、櫛レイヤーの長さが、それが挿入されるダクトと少なくとも同じ長さとなっているような、乱れ発生部材およびその乱れ発生部材を含むハウジングに本発明は関係している。   In a further preferred embodiment, the present invention relates to a turbulence generating member and a housing containing the turbulence generating member such that the length of the comb layer is at least as long as the duct into which it is inserted.

このような場合、構造化されたプレートまたは櫛レイヤーは、できる限り1つの要素として組み立てて挿入することができるように、0.05m〜5mの長さ、好ましくは0.05m〜2mの長さ、特に好ましくは0.05m〜1mの長さを有している。   In such a case, the structured plate or comb layer is 0.05 m to 5 m long, preferably 0.05 m to 2 m long so that it can be assembled and inserted as one element as possible. Particularly preferably, it has a length of 0.05 m to 1 m.

付加的な好ましい態様では、1つの櫛レイヤーが3つのセクションを有しており、構造化されたリブ・セクションが、非構造化内側セクションから延びているような、ダブル櫛レイヤーを含んでいる、乱れ発生部材およびその乱れ発生部材を含むハウジングに本発明は関係している。   In an additional preferred embodiment, one comb layer has three sections, and the structured rib section includes a double comb layer such that it extends from the unstructured inner section. The present invention relates to a turbulence generating member and a housing including the turbulence generating member.

リブ・セクションとは、リブおよびギャップの形態の本発明の乱れ発生部材または櫛レイヤーの構造化されたセクションであることを理解されよう。   It will be understood that a rib section is a structured section of the turbulence generating member or comb layer of the present invention in the form of ribs and gaps.

櫛レイヤーの両側に形成されるリブ・セクション(従って、魚骨レイヤーまたはダブル櫛レイヤーとも呼ばれる)は、流れに有利となる。なぜなら、温度調整内側ダクト壁上の全てのリブ接触点周りを流体が効率的に流れることになり、デッド・ゾーンが存在しないので、生成物が沈殿することがないからである。なお、温度調整壁部での生成物の沈殿によって、生成物が損なわれ、生成物が老化することになる。   Rib sections formed on both sides of the comb layer (hence also referred to as fishbone layer or double comb layer) favor flow. This is because the fluid will flow efficiently around all rib contact points on the temperature regulated inner duct wall and there will be no product precipitation due to the absence of dead zones. It should be noted that the product is damaged by the precipitation of the product at the temperature adjusting wall, and the product is aged.

更なる好ましい態様では、櫛レイヤーが3つのセクションから成っており、レイヤー幅に関して、異なる長さの2つの構造化されたリブ・セクションが、偏心に配置される非構造化セクションから個々の内側ハウジング壁部に向かって延在するような、ダブル櫛レイヤーを有する乱れ発生部材(図3を参照)およびその乱れ発生部材を含むハウジングに本発明は関係している。   In a further preferred embodiment, the comb layer consists of three sections, and with respect to the layer width, the two structured rib sections of different lengths are separated from the unstructured section which is arranged eccentrically in individual inner housings. The present invention relates to a turbulence generating member having a double comb layer (see FIG. 3) and a housing including the turbulence generating member as it extends towards the wall.

構造化されたセクションの異なる長さは、同じ角度αで傾く櫛リブが異なる長さを有することを特に意味している。その結果、ダブル櫛構造を含むダクト、例えば矩形ダクトを通るように流体が流れると、生じる圧力差に起因して種々の流速プロファイルが形成されることになる。このような種々の流速プロファイルによって、混合作用が増し、局所的な温度差が迅速に均等化されることになる。非効率的に分配されるダクト領域がないので、デッドスペースが存在せず、生成物の沈殿が回避されている。   The different lengths of the structured sections particularly mean that the comb ribs inclined at the same angle α have different lengths. As a result, when a fluid flows through a duct including a double comb structure, for example, a rectangular duct, various flow velocity profiles are formed due to the pressure difference generated. Such various flow rate profiles increase mixing effects and quickly equalize local temperature differences. Since there is no duct area to be distributed inefficiently, there is no dead space and product precipitation is avoided.

非構造化櫛セクションから異なる長さの櫛リブが延びるように、3つのセクションから成る構造化されたダブル櫛レイヤーを設計することができる。例えば、短いリブを有して成るセクションの場合よりも、長いリブを有して成るセクションが、流れの主方向に対して異なる角度で傾くことが有利と成り得る。   A structured double comb layer consisting of three sections can be designed so that different lengths of comb ribs extend from the unstructured comb section. For example, it may be advantageous for a section with long ribs to tilt at a different angle with respect to the main direction of flow than with a section with short ribs.

更に、長いリブは、異なる形状、例えばジグザグ形状を有するものであってよい(図3a参照)。非常に幅広い形状のダクト内にて、そのように構造化された薄板またはダブル櫛要素は、非常に微細な3次元流れ格子をもたらすことに成り得、乱れ増加要素または乱れ発生要素として特に有効に機能し得る。   Furthermore, the long ribs may have different shapes, for example a zigzag shape (see FIG. 3a). Within a very wide range of ducts, such structured lamellae or double comb elements can lead to very fine three-dimensional flow grids and are particularly effective as turbulence increasing elements or turbulence generating elements. Can function.

3つのセクション、即ち、1つの非構造化セクションとリブおよびギャップを成す2つの構造化されたセクションとは、ダブル櫛要素または魚骨構造とも呼ばれる。   Three sections, i.e. one unstructured section and two structured sections forming ribs and gaps, are also referred to as double comb elements or fishbone structures.

しかしながら、例えば円形フローダクト断面が完全に充填されていない場合には、その充填されていない流れ断面に、例えば図2aまたは図2aaに示すように、流れをガイドするために向きを変更させる形状(または凹凸)を有する、断面に適合する充填要素(11)が充填されることになる、ダブル櫛レイヤー構造または1つの櫛リブを有する乱れ発生部材およびそのような乱れ発生部材を含むハウジングに本発明は関係している。   However, if, for example, the circular flow duct cross-section is not completely filled, the unfilled flow cross-section is shaped to change its orientation to guide the flow, for example as shown in FIG. 2a or 2aa. The invention relates to a turbulence generating member having a double comb layer structure or one comb rib, and a housing comprising such a turbulence generating member, which is to be filled with a filling element (11) having a cross-section that has a cross-section) Are related.

充填部品または充填要素は、櫛レイヤー組合せの両側になるように、または、櫛レイヤーの組合せに交互になるように配置することができる。挿入される櫛レイヤーの組合せに平行になるようにずらして設けられる充填要素形態を有する内側充填要素または向き変えデバイスによって、圧力損失が減じられ、流れの乱れが大きくなると共に、櫛レイヤーの組合せを通る横断方向流れが強制的に引き起こされることになる。   The filling parts or filling elements can be arranged to be on either side of the comb layer combination or to alternate in the comb layer combination. The inner filling element or the redirecting device with the filling element configuration offset and provided parallel to the comb layer combination to be inserted reduces pressure loss, increases flow turbulence and reduces the comb layer combination. A transverse flow through will be forced.

更なる好ましい態様では、レイヤーの組合せに配置され、流れの向きを変えるために用いられる充填要素(11)の上流面および下流面が、ハウジングの中心軸に対して角度γを成しており(例えば図2bを参照)、流れ方向または長手方向にて交互におよび/またはずれるようにしてレイヤーの組合せに対して位置付けられている、単一櫛レイヤーまたはダブル櫛レイヤーを有する乱れ発生部材およびその乱れ発生部材を含むハウジングに本発明は関係している。   In a further preferred embodiment, the upstream and downstream surfaces of the filling element (11) arranged in the combination of layers and used to change the flow direction form an angle γ with respect to the central axis of the housing ( For example, see FIG. 2b), a turbulence generating member with a single comb layer or a double comb layer and its turbulence positioned relative to the combination of layers alternately and / or offset in the flow direction or longitudinal direction The present invention relates to a housing that includes a generating member.

充填要素の上流面および下流面の角度γの範囲は、好ましくは20〜70°であり、より好ましくは30〜60°であり、特に好ましくは40〜50°である。   The range of the angle γ between the upstream surface and the downstream surface of the filling element is preferably 20 to 70 °, more preferably 30 to 60 °, and particularly preferably 40 to 50 °.

更に好ましくなるように変更した態様では、相互に対向するように、即ち、櫛レイヤーの上方および下方にて、または流れの方向においてオーバーラップ又はずれるように、向きを変更させる要素が配置される、単一櫛レイヤーまたはダブル櫛レイヤーを有する乱れ発生部材およびそれを含むハウジングに本発明は関係している。   In a further preferred embodiment, elements that change orientation are arranged so as to face each other, i.e. above and below the comb layer, or overlap or shift in the direction of flow, The present invention relates to a turbulence generating member having a single comb layer or a double comb layer and a housing including the same.

更に好ましくなるように変更した態様では、少なくとも2つの櫛レイヤーから櫛レイヤーの組合せが形成され、その櫛レイヤーまたは個々の櫛レイヤーが流れの方向において異なる長さの構造化されたゾーンまたは非構造化ゾーンを有しているので、乱れを増加させたり、または流れを安定にさせたりする領域が、流れの方向にてダクトの全長にわたって形成されるような、2つまたはそれより多い櫛レイヤーを有する乱れ発生部材およびその乱れ発生部材を含むハウジングに本発明は関係している(例えば図5を参照)。   In a further modified embodiment, a combination of comb layers is formed from at least two comb layers, the comb layers or individual comb layers being structured zones or unstructured with different lengths in the direction of flow. Having zones, so that there are two or more comb layers where the region that increases turbulence or stabilizes the flow is formed over the entire length of the duct in the direction of flow The present invention relates to a turbulence generating member and a housing including the turbulence generating member (see, for example, FIG. 5).

また、種々に構造化されたゾーンを有する櫛レイヤーは、種々のゾーンの櫛部材の歯部を、流れの主な方向に対して種々の角度で傾けることができること、および/または、リブの中心間の距離を種々有し得ることを意味している。   Also, the comb layer having variously structured zones can be used to tilt the teeth of the comb members of the various zones at various angles with respect to the main direction of flow and / or the center of the ribs. It means that there can be various distances between them.

その結果、関係するプロセス条件に応じて、異なる温度調整性能を有する種々の流れ条件を作り出すことができる。また、流れの方向の櫛レイヤーの種々のゾーンは、櫛レイヤーの組合せを変更できることを意味している;一方の側または両側に櫛歯セクションを有するレイヤーを用いることができ、挿入された歯部の中心の間の距離を、レイヤーの長さにわたって変更することができ、そして、レイヤーの非構造化櫛セクションを中心に又は偏心に配置することができ、その結果、例えば、粘度の低い生成物がハウジングを通過する場合、流れ状態が乱され、ほぼ強制的にカオス的になる。   As a result, various flow conditions with different temperature regulation capabilities can be created depending on the process conditions involved. Also, the various zones of the comb layer in the direction of flow means that the comb layer combination can be changed; a layer with a comb tooth section on one or both sides can be used and the inserted teeth The distance between the centers of the layers can be varied over the length of the layer, and the unstructured comb section of the layer can be centered or eccentric, resulting in, for example, a low viscosity product As it passes through the housing, the flow conditions are disturbed and almost forced to become chaotic.

また、櫛レイヤーが接触ポイントにて相互に半田付けされており、それによって、櫛レイヤーの組合せにおけるギャップ、特にリブのオーバーラップ領域でギャップが回避されている、乱れ発生部材およびその乱れ発生部材を含むハウジングに本発明は関係している。   Also, the turbulence generating member and its turbulence generating member, in which the comb layers are soldered to each other at the contact points, thereby avoiding gaps in the comb layer combination, particularly gaps in the overlap region of the ribs. The present invention relates to a housing that contains it.

なお、10mmよりも小さいレイヤー厚さまでの櫛レイヤーであって、好ましくは金属薄板から形成され、また、好ましくはレーザー法、エッチング法、ワイヤー・エロージョン法(wire erosion)またはウォータージェット法によって形成される櫛レイヤーを有する、乱れ発生部材およびその乱れ発生部材を含むハウジングに本発明は関係している。   Note that the comb layer has a layer thickness of less than 10 mm, preferably formed from a thin metal plate, and preferably formed by a laser method, an etching method, a wire erosion method, or a water jet method. The present invention relates to a turbulence generating member having a comb layer and a housing including the turbulence generating member.

10mmよりも大きいレイヤー厚さを有する櫛レイヤーは、好ましくは鋳造によって形成される。鋳造によって形成される櫛レイヤーは、単一の固体部品または単一の中空部品として製造することができるようになっており、材料が節約され、重量が減じられるようになっている。   Comb layers having a layer thickness greater than 10 mm are preferably formed by casting. The comb layer formed by casting can be manufactured as a single solid part or a single hollow part, saving material and reducing weight.

また、櫛レイヤー要素またはその組合せが、3つのセクションを有して成る構造化されたレイヤーから成り、触媒プロセスにおいて乱れを増加させるのに用いられる場合に、レイヤーの表面が完全に触媒材料で被覆されているような、乱れ発生部材およびその乱れ発生部材を含むハウジングに本発明に関係している。使用できる触媒材料はあらゆる種類の通常に使用される触媒であり、例えばヘテロジニアスな触媒またはホモジニアスな触媒である。   Also, when the comb layer element or combination thereof consists of a structured layer with three sections and is used to increase turbulence in the catalytic process, the surface of the layer is completely covered with catalytic material The present invention relates to a turbulence generating member and a housing including the turbulence generating member as described above. The catalyst materials that can be used are all kinds of commonly used catalysts, such as heterogeneous catalysts or homogeneous catalysts.

また、櫛レイヤー要素またはその組合せが、構造化されたセクションから成り、触媒プロセスで乱れを増加させるのに用いられる場合に、触媒粒状物または被覆されたセラミックの触媒サポートでギャップが充填されるような、乱れ発生部材およびその乱れ発生部材を含むハウジングに本発明は関係している。   Also, when the comb layer element or combination thereof consists of structured sections and is used to increase turbulence in the catalytic process, the gap is filled with catalyst particulates or a coated ceramic catalyst support. The present invention relates to a turbulence generating member and a housing including the turbulence generating member.

また、少なくとも2つの櫛レイヤーの組合せが、連結コネクションによって連続して接続され、温度調整ダクトの全長に及んで充填されるように、櫛レイヤーの組合せが配置され、両端部に挿入フラップが配置される、乱れ発生部材およびその乱れ発生部材を含むハウジングに本発明は関係している。   In addition, the comb layer combination is arranged so that the combination of at least two comb layers is connected continuously by a connection connection and is filled over the entire length of the temperature adjustment duct, and insertion flaps are arranged at both ends. The present invention relates to a turbulence generating member and a housing including the turbulence generating member.

フローダクト内で少なくとも2つの櫛レイヤーの組合せが連続して配置されることによって、一連の櫛レイヤーの組合せが形成されることになる。   A sequence of comb layer combinations is formed by sequentially arranging combinations of at least two comb layers in the flow duct.

また、接続要素または連結要素がスイベルジョイントを有する場合、一連の櫛レイヤーの組合せ、いわゆる櫛レイヤー・チェーンは、直線状でない温度調整ダクト、チューブまたは成形チューブ内に挿入できるようになっている。   Also, if the connecting element or connecting element has a swivel joint, a series of comb layer combinations, so-called comb layer chains, can be inserted into non-linear temperature regulating ducts, tubes or molded tubes.

また、チェーン状に連続して配置される櫛レイヤーの組合せが、好ましくは50mm〜200mmの長さ、特に好ましくは50mm〜100mmの長さを有するような、乱れ発生部材およびその乱れ発生部材を含むハウジングに本発明は関係している。   In addition, the combination of comb layers continuously arranged in a chain shape preferably includes a turbulence generating member and a turbulence generation member having a length of 50 mm to 200 mm, particularly preferably a length of 50 mm to 100 mm. The present invention relates to the housing.

また、チェーン状に連続して配置され、充填要素が組み合わされた櫛レイヤーの組合せが、ダクト内で用いるために、相互に70〜100°、好ましくは75〜95°回転させており、アッセンブリ・フラップによって相互に可動となるように接続されている、乱れ発生部材およびその乱れ発生部材を含むハウジングに本発明は関係している。   In addition, the combination of comb layers arranged continuously in a chain and combined with filling elements are rotated by 70 to 100 °, preferably 75 to 95 ° with respect to each other for use in the duct. The present invention relates to a turbulence generating member and a housing including the turbulence generating member that are connected to each other by a flap.

また、本発明は、例えば図6で描かれるような種類の熱交換機に関している。この熱交換機は、少なくとも2つのハウジングを含んでおり、以下のような特徴を有している。ハウジング内にて、並列に分配されており、各々の矩形ハウジング(ダクト)が取外し可能な櫛レイヤーの組合せ(特に少なくとも2つの櫛レイヤー)で完全に充填されている幾つかの矩形ダクト(矩形ハウジング)が相互に作用しており、また、その矩形ハウジング(ダクト)が、より大きい流入プレートおよび流出プレートに連結すべく溶接されており。その結果、全ての矩形ハウジング(ダクト)内へと向かう一様な流れが生じることになり、全ての矩形ハウジング(ダクト)が、連結された温度調整チャンバーを有することになる。そのため、生成物を損なうことなく、特に−50℃〜500℃の範囲で流体を迅速に温度調節することができ、また、1ミリバール〜200000ミリバールの範囲の圧力で操作することができる矩形ダクトまたは束状熱交換機(bundle heat exchanger)がもたらされることになる。なお、そのような場合、ハウジングまたは熱交換機ダクト内の生成物側のホールドアップは、挿入可能な櫛レイヤーの組合せに起因して、全フローダクト体積の多くとも10%〜95%、好ましくは10%〜79%であり、ある態様では好ましくは10〜70%、別の態様では特に好ましくは80〜95%となっている。   The invention also relates to a heat exchanger of the type as depicted for example in FIG. This heat exchanger includes at least two housings and has the following characteristics. Several rectangular ducts (rectangular housings) distributed in parallel within the housing, each rectangular housing (duct) being completely filled with a combination of removable comb layers (especially at least two comb layers) ) And their rectangular housings (ducts) are welded to connect to larger inflow and outflow plates. This results in a uniform flow into all rectangular housings (ducts), and all rectangular housings (ducts) will have connected temperature regulating chambers. Therefore, a rectangular duct or a fluid capable of rapidly temperature-adjusting the fluid, particularly in the range of −50 ° C. to 500 ° C., and operating at a pressure in the range of 1 mbar to 200000 mbar, without damaging the product. A bundle heat exchanger will be provided. In such a case, the product-side hold-up in the housing or heat exchanger duct is at most 10% to 95%, preferably 10% of the total flow duct volume due to the comb layer combination that can be inserted. % To 79%, preferably 10 to 70% in one embodiment, and particularly preferably 80 to 95% in another embodiment.

全フローダクト体積は、乱れ発生部材を除いた束状熱交換機の全ての分配された生成物ダクトの体積から計算することができる。ホールドアップは、乱れ発生部材で充填されたダクト内において収容される生成物体積であることを理解されよう。   The total flow duct volume can be calculated from the volume of all the distributed product ducts of the bundle heat exchanger excluding the turbulence generating member. It will be appreciated that hold-up is the product volume that is contained in a duct filled with turbulence generating members.

矩形ダクトが束状になった熱交換機は、少なくとも2つの矩形状またはスロット形状のダクトを有している。そのダクトは、並列に分配され、同一または異なるダクト断面を有しており、また、本発明の乱れ発生部材で充填されるようになっている。連結されたより大きい流入プレートおよび流出プレート、ならびに連結された温度調整チャンバーをダクトが備えている。温度調整されるべき流体のダクト内でのホールドアップおよび滞留時間挙動は、スロット形状ダクトを乱れ発生部材で充填することによって最適化することが可能である。櫛レイヤーの構造を最適に選択することによって、生じる圧力損失を変えることができるので、高性能な熱交換機を安い投資コストで製造することが可能となる。   A heat exchanger in which rectangular ducts are bundled has at least two rectangular or slot-shaped ducts. The ducts are distributed in parallel, have the same or different duct cross-sections, and are filled with the turbulence generating member of the present invention. The duct includes larger connected inflow and outflow plates, and a connected temperature regulating chamber. The hold-up and residence time behavior of the fluid to be temperature adjusted in the duct can be optimized by filling the slot-shaped duct with a turbulence generating member. By optimizing the structure of the comb layer, the resulting pressure loss can be changed, so that a high performance heat exchanger can be manufactured at a low investment cost.

櫛レイヤー構造またはダブル櫛レイヤー構造を幾何学的(または形状寸法的)に変えることができるので、圧力損失を広範囲にわたって変化させることができ、100バールよりも小さい圧力損失、好ましくは50バールよりも小さい圧力損失、特に好ましくは10バールよりも小さい圧力損失を有する粘性流体用熱交換機を製造することが可能となる。   Since the comb layer structure or the double comb layer structure can be changed geometrically (or geometrically), the pressure loss can be varied over a wide range, and the pressure loss is less than 100 bar, preferably more than 50 bar. It is possible to produce a heat exchanger for viscous fluids having a small pressure loss, particularly preferably a pressure loss of less than 10 bar.

温度制御ダクトでの滞留時間および滞留時間挙動は、生成物を損なわない温度調整にとって極めて重要である。全ての並列の流れチャンネルでの滞留時間挙動がほぼ同じであるとすると、櫛レイヤー構造を適当に選択することによって温度調整時間を減じることが可能となる。一様な短い温度調整時間は、ホールドアップおよび利用できる熱交換表面積によって主に決定されるので、櫛レイヤーの組合せを含む矩形ダクトは、有利な減じられた全ダクト体積を有することになる。   Residence time and residence time behavior in the temperature control duct are critical for temperature regulation without damaging the product. Given that the dwell time behavior in all parallel flow channels is approximately the same, the temperature adjustment time can be reduced by appropriate selection of the comb layer structure. Since the uniform short temperature adjustment time is mainly determined by the hold-up and available heat exchange surface area, the rectangular duct containing the comb layer combination will have an advantageous reduced total duct volume.

また、既に上述したように、本発明は、本発明の乱れ発生部材を用いることを特徴とする1相もしくは2相の液体またはガス状の生成物ストリームの温度を調整するプロセスを効率的に実施する方法にも関している。   In addition, as already mentioned above, the present invention efficiently implements the process of adjusting the temperature of a one-phase or two-phase liquid or gaseous product stream, characterized by using the turbulence generating member of the present invention. It also relates to how to do.

好ましくは、本発明は、本発明の櫛レイヤー構造を用いる温度調整プロセス、および流体または流体混合物を迅速に温度調整する本発明の矩形ダクト熱交換機に関しており、温度調整されるべき物質が、0.001〜1Pas、好ましくは0.1mPas〜5000mPasの範囲の粘度を有し、特に好ましくは0.1mPas〜10000mPasの生成物比粘度を有していることを特徴としている。その結果、熱交換機ダクト内の温度調整されるべき物質の体積(ホールドアップ)が小さいことに起因して滞留時間が短くなっていると共に、フローダクトにおける滞留時間範囲が狭く、横断方向の混合が効率的となっているので、スロット形状ダクトの流出領域において、2〜20℃、好ましくは2〜10℃、特に好ましくは2〜5℃の範囲となるように温度調整媒体と生成物流出物との温度差が形成されることになる。   Preferably, the present invention relates to a temperature regulation process using the comb layer structure of the present invention, and a rectangular duct heat exchanger of the present invention for rapidly temperature regulating a fluid or fluid mixture, wherein the material to be temperature regulated is 0. It has a viscosity in the range of 001 to 1 Pas, preferably 0.1 mPas to 5000 mPas, particularly preferably a product specific viscosity of 0.1 mPas to 10000 mPas. As a result, the residence time is shortened due to the small volume (hold-up) of the substance to be temperature-adjusted in the heat exchanger duct, the residence time range in the flow duct is narrow, and the transverse mixing is reduced. Since it is efficient, the temperature adjusting medium and the product effluent are in the range of 2 to 20 ° C., preferably 2 to 10 ° C., particularly preferably 2 to 5 ° C. in the outflow region of the slot-shaped duct. The temperature difference is formed.

特に好ましくは、1相状態または複数相状態の流体と吸熱反応または発熱反応を実施するために、1相および/もしくは2相の液体またはガス状の生成物ストリームの温度を効率的に調整するための方法に本発明は関係している。また、相互に直列または並列に連続して配置される1またはそれ以上のスロット形状熱交換機の上流に設けられる反応物質を初期に均一化するためのミキサーの下流に接続されるチューブリアクターとして、本発明のハウジングを使用する方法に本発明は関係しており、その結果、ミキサーを通過した後に開始する化学反応を、乱れ発生部材を含むスロット形状ダクトで強制的に温度調整することができ、反応の間で予備ミキサーでもたらされる高い混合特性がスロット形状ダクト内で維持されるような方法に本発明は関係している。   Particularly preferably, in order to efficiently adjust the temperature of the one-phase and / or two-phase liquid or gaseous product stream in order to perform an endothermic or exothermic reaction with a one-phase or multi-phase fluid. The present invention relates to this method. In addition, as a tube reactor connected downstream of a mixer for initially homogenizing reactants provided upstream of one or more slot-shaped heat exchangers arranged continuously in series or in parallel with each other, The present invention relates to a method of using the housing of the invention, so that the chemical reaction starting after passing through the mixer can be forcibly regulated by a slot-shaped duct containing a turbulence generating member. The invention relates to a method in which the high mixing characteristics provided by the preliminary mixer are maintained in the slot-shaped duct.

最後に、フラッシュヒーター、食品工業のクロス流式熱交換機、製薬プロセスまたはバイオ・プロセスのための殺菌機(または滅菌機)、環境的に汚染をもたらす放出を回避すべく蒸気を完全に凝縮させるためのオフガス・クーラー及びオフガス・ストリーム内で価値のある生成物を保持するためのオフガス・クーラー、更には、連結された温度調整チャンバーを含まない自動車ラジエターの熱交換機もしくはオイルクーラーとして、好ましくは相当する矩形ダクトと共に本発明の乱れ発生部材を使用する方法に本発明は関係している。そのような場合、矩形ダクトの外表面を介して周辺空気へと熱を放出させている。また、シート状薄板を固定または半田付けして矩形ダクトの外表面を増加させることによってクーラーの性能を向上させており、周辺空気へと効率的に熱放出させている。そして、好ましく変更した態様では、自動車ラジエターまたはオイルクーラーとして使用しており、15W/mK〜400W/mKの比熱容量を有する材料からクーラーを製造することを特徴としている。   Finally, flash heaters, cross-flow heat exchangers in the food industry, sterilizers (or sterilizers) for pharmaceutical or bioprocesses, to fully condense steam to avoid environmentally polluting emissions As an off-gas cooler and an off-gas cooler for holding valuable products in the off-gas stream, and also as a heat exchanger or oil cooler for an automotive radiator that does not include a connected temperature control chamber The present invention relates to a method of using the turbulence generating member of the present invention with a rectangular duct. In such a case, heat is released to the surrounding air through the outer surface of the rectangular duct. Further, the performance of the cooler is improved by fixing or soldering the sheet-like thin plate to increase the outer surface of the rectangular duct, and the heat is efficiently released to the surrounding air. And in the aspect changed preferably, it is used as an automobile radiator or an oil cooler, and the cooler is manufactured from a material having a specific heat capacity of 15 W / mK to 400 W / mK.

実施例
実施例1
図1は、乱れ発生部材を含むハウジング・セクション(1)、チューブまたは成形チューブを断面図で表している。下方領域において、例えば加熱または冷却するための温度調整チャンバー(6)がハウジングに設けられている。温度調整チャンバーは、温度調整ハウジング(6’)によって囲まれている。ハウジングの内部には、例えば、櫛構造を有する短い構造化されたプレート(2)が挿入されている。櫛形状プレートが内側ハウジング壁と金属接触する態様を見ることができる。構造化されたプレートは、2つのセクションを有しており、即ち、プレート状バックボーン(7)に相当する非構造化セクション(3)、およびリブ(8)と製造に際して当該リブの間に自動的に形成されるギャップ(9)とから成る構造を有する構造化されたセクション(4)を有している。リブは、流れ方向(5)またはハウジングを通る主な流れ方向に対して角度αを成して常に傾いている。
Example
Example 1
FIG. 1 shows in cross section a housing section (1), tube or molded tube containing a turbulence generating member. In the lower region, a temperature regulating chamber (6) for heating or cooling, for example, is provided in the housing. The temperature regulation chamber is surrounded by a temperature regulation housing (6 ′). Inside the housing, for example, a short structured plate (2) having a comb structure is inserted. It can be seen that the comb-shaped plate is in metal contact with the inner housing wall. The structured plate has two sections: an unstructured section (3) corresponding to the plate-like backbone (7), and a rib (8) and automatically between the ribs during manufacture. Having a structured section (4) having a structure consisting of a gap (9) formed in. The ribs are always inclined at an angle α with respect to the flow direction (5) or the main flow direction through the housing.

図1aでは、図1の構造化されたプレート(2)を、その長手方向の軸(流れ方向に相当する)周りに180°回転させた状態が表されており、角度α’を成す薄板がもたらされている。また、かかる図では、櫛部のバックボーン(7’)、リブ(8’)、ギャップ(9’)および流体の流れ方向(5’)が表されている。図1および図1aでは、櫛レイヤーは同様の構造を有している。   In FIG. 1a, the structured plate (2) of FIG. 1 is shown rotated 180 ° around its longitudinal axis (corresponding to the flow direction), and a thin plate having an angle α ′ is shown. Has been brought. Further, in this figure, the comb backbone (7 '), rib (8'), gap (9 ') and fluid flow direction (5') are shown. In FIGS. 1 and 1a, the comb layer has a similar structure.

図1bは、櫛レイヤーの組合せを形成すべく、図1の構造化されたプレート(2)が挿入されると共に、第2の構造化された櫛プレートとして図1aの回転させた薄板(2’)が挿入されているハウジング(1)を表している。壁部と接触するリブの端部が僅かに丸くなった形態を見ることができるが、それによって、構造化されたプレートまたはプレートの組合せを、より少ない力で引っ張ることができると共に、内側ハウジング壁部に抗して弾性的に少ない力でもってリブが張るように固定できるようになっている。ハウジングを通るように流れる流体が、半径方向および水平方向に向きを変えることによって一貫して混合されたり、乱れが生じたりするように、ダクトの内部の格子を通るように流れ、リブの周りを流れることになる。それによって、局所的な温度ピークが速やかに取り除かれることになる。   FIG. 1b shows that the structured plate (2) of FIG. 1 is inserted to form a comb layer combination, and the rotated sheet (2 ′ of FIG. 1a as a second structured comb plate). ) Represents the housing (1) in which it is inserted. It can be seen that the end of the rib contacting the wall is slightly rounded, so that the structured plate or combination of plates can be pulled with less force and the inner housing wall It can be fixed so that the rib is stretched with a small elastic force against the part. The fluid flowing through the housing flows through the grid inside the duct, around the ribs, so that it is consistently mixed or turbulent by turning in the radial and horizontal directions. Will flow. Thereby, local temperature peaks are quickly removed.

また、非構造化櫛セクションが隣接する次のレイヤーに対して交互になるように、即ち、両側に配置されるように、構造化されたプレートを相互に重ねることができる。   Also, structured plates can be stacked on top of each other so that unstructured comb sections alternate with respect to adjacent next layers, i.e., arranged on both sides.

実施例2
図2は、構造化された櫛プレートで完全に充填された成形ダクトまたは矩形ダクトを有して成るハウジングを表している。流れ面が櫛セクションでほぼ完全に満たされている態様を見ることができる。櫛セクションの組合せでは、成形ダクトの内側断面を高い程度で充填するのに、形状を調整するための研削がほとんど必要とされない。薄板の組合せの形状調整は、ダクトのコーナー領域に位置する最上方および最下方のレイヤーの調整に制限されている。
Example 2
FIG. 2 represents a housing with a molded or rectangular duct completely filled with a structured comb plate. It can be seen that the flow surface is almost completely filled with the comb section. The comb section combination requires little grinding to adjust the shape in order to fill the inner section of the forming duct to a high degree. The shape adjustment of the combination of thin plates is limited to the adjustment of the uppermost and lowermost layers located in the corner area of the duct.

比較のために、図2aは、櫛レイヤーの組合せ(12)で充填された円形ハウジングまたはチューブを表している。櫛レイヤーの組合せ(12)は、図1の個々の櫛レイヤー、即ち、構造化されたセクション(4)と非構造化セクション(3)とを有する櫛レイヤーから成っている(図2aa参照)。このような場合、櫛レイヤーの組合せ(12)には、下方充填要素(11’)および上方充填要素(11)が設けられているので、ハウジングの円形流れ断面に適合させるのに必要とされる櫛レイヤー組合せの調整が減じられている。チューブが束状になった熱交換機に乱れ発生部材が取り付けられる場合は特に、櫛レイヤーの組合せと充填要素とを兼ね備えることが有利となる。充填要素は、挿入前にレイヤーの組合せに取り付けることが可能である。   For comparison, FIG. 2a represents a circular housing or tube filled with a comb layer combination (12). The comb layer combination (12) consists of the individual comb layers of FIG. 1, ie the comb layer with structured section (4) and unstructured section (3) (see FIG. 2aa). In such a case, the comb layer combination (12) is provided with a lower filling element (11 ') and an upper filling element (11) and is required to adapt to the circular flow cross section of the housing. Comb layer combination adjustments have been reduced. Particularly when the turbulence generating member is attached to a heat exchanger in which tubes are bundled, it is advantageous to combine a combination of comb layers and a filling element. The filling element can be attached to the combination of layers prior to insertion.

図2bは、乱れ発生部材の組合せ(12)を有する形態となるように本発明の乱れ発生部材が詰められた円形チューブまたはハウジング(1)を表しており、充填要素(11,11’)が、上部および底部にて流れ方向(5)にてずらされて配置されている。   FIG. 2b shows a circular tube or housing (1) packed with a turbulence generating member of the present invention in a form having a combination (12) of turbulence generating members, with the filling elements (11, 11 ′) being The upper and bottom portions are shifted in the flow direction (5).

実施例3
図3は、いわゆるダブル櫛状薄板として特別に構成された櫛状薄板を有するハウジング・セクション(1)を表している。この櫛状薄板は、取外し可能な要素または乱れ増加要素として挿入される魚骨構造(fish−bone structure)を有している。
Example 3
FIG. 3 shows a housing section (1) with a comb-like sheet specially constructed as a so-called double comb-like sheet. The comb-like sheet has a fish-bone structure that is inserted as a removable or turbulence increasing element.

構造化されたダブルの櫛要素には、偏心の非構造化セクション(30)が設けられており、その非構造化セクション(30)から、櫛部材の歯部またはリブ(31,32)が両側に延在し、流体の主な流れ方向(5)に対して角度を成すようにハウジングの内壁部まで延在している。櫛部材の歯部(31)は、対向する櫛部材の歯部(32)よりも短くなっている。両側にて異なる長さのリブを有する櫛レイヤーの組合せから成るアッセンブリ(ダブル・コーム・レイヤー(double comb layer)とも呼ばれる)は、そのような組合せがアッセンブリされた後で非構造化レイヤー領域が相互に上方に重なることがないことを意味している。物質が沈殿し得るデッド領域を流れ領域が全く有さないことは有利である。   The structured double comb element is provided with an eccentric unstructured section (30) from which the teeth or ribs (31, 32) of the comb member are on both sides. Extending to the inner wall of the housing at an angle with respect to the main flow direction (5) of the fluid. The tooth part (31) of the comb member is shorter than the tooth part (32) of the opposing comb member. An assembly consisting of a combination of comb layers with ribs of different lengths on both sides (also called a double comb layer) allows the unstructured layer regions to interleave after such a combination is assembled. It means that it does not overlap upward. It is advantageous that the flow region does not have any dead region where the material can settle.

その結果、ダクトの流れ断面において、種々の流速プロファイルを形成することができる。   As a result, various flow velocity profiles can be formed in the flow cross section of the duct.

更に、種々の3次元格子構造は、非常に幅広く成形されたダクトまたはハウジング(矩形ダクト)内に層状に形成することができる。また、図3aは、長いリブを有して成るセクションがジグザグ形状(34,34’)を有するダブル櫛構造を表している。かかるダブル櫛レイヤーの一方が他方の上部となるように配置されて、ハウジング内に挿入される場合、デッドスペースは形成されず、非常に微細な格子構造が形成され、全てのハウジング断面領域が効果的に分配されることになる。このような効果的な分配によって、影響を受け易い物質の老化および沈殿が防止されると共に、汚れが防止されることになる。ダブル櫛要素のリブの角度は、変更することができる。なお、ダブル乱れ発生部材(34,34’)は、図では線または破線の形態で表されている。   Furthermore, various three-dimensional lattice structures can be layered in a very wide shaped duct or housing (rectangular duct). FIG. 3a also shows a double comb structure in which the section with long ribs has a zigzag shape (34, 34 '). When one of the double comb layers is arranged so as to be on top of the other and is inserted into the housing, no dead space is formed, a very fine lattice structure is formed, and all housing cross-sectional areas are effective. Will be distributed. Such an effective distribution will prevent aging and precipitation of sensitive materials and will prevent soiling. The angle of the ribs of the double comb element can be changed. The double turbulence generating member (34, 34 ') is represented in the form of a line or a broken line in the drawing.

実施例4
図4は、櫛プレートの各々の個々のリブ(8)が僅かにより長くなっており、温度調整ダクト内に挿入された際に内側温度調整面と密接するようになる態様を例示的に示している。構造化されたプレートがハウジング(1)内へと引っ張られると、リブ(8)は、その元の状態を僅かに変化させることになり、製造時の角度βが、僅かに変化し,挿入されると角度αをとることになる。それゆえ、製造プロセスの間で、リブ(8)の遷移領域の断面を、非構造化櫛セクション(7)の方向へと狭くすること(10)が有利であり、そのように狭くすることによって、好ましい曲げポイントが供されることになるので、櫛レイヤーの組合せを挿入する間で必要とされる力がほとんど増えることがない。各々の材料の弾力性に起因して、曲げ張力が、リブ、特に曲げポイントにゆきわたることになり、そのような曲げ張力によって、内側壁部の間に櫛要素を押し込むことができるようになって、金属接触が保証されることになる。
Example 4
FIG. 4 exemplarily shows how each individual rib (8) of the comb plate is slightly longer and comes into close contact with the inner temperature adjustment surface when inserted into the temperature adjustment duct. Yes. When the structured plate is pulled into the housing (1), the rib (8) will slightly change its original state and the angle β during manufacture will change slightly and be inserted. Then, the angle α is taken. Therefore, during the manufacturing process it is advantageous to narrow (10) the cross section of the transition region of the rib (8) in the direction of the unstructured comb section (7), and by doing so Since a preferred bending point will be provided, little force is required during insertion of the comb layer combination. Due to the elasticity of each material, the bending tension will be transferred to the ribs, in particular the bending point, which allows the comb elements to be pushed between the inner walls. Metal contact will be guaranteed.

実施例5
図5は、ダブル櫛レイヤーを有する温度調整ハウジング(50)を表しており、ハウジング軸(51)に沿ってまたは流れの方向においてダブル櫛レイヤーの構造が変化している。流れの主な方向に沿って、4つの構造化されたゾーン(53,53’,54,54’)を見ることができる。各々のケースにてゾーン(53,53’)とゾーン(54,54’)とが交互に配置されている。かかる実施例では、個々のセクションが異なるリブ角度αおよび異なるリブ距離を有し、構造化されたゾーンが異なる長さを有するように、ゾーンが変化している。その結果、異なる細かさ(または目開き)を有する交互の3次元格子が、流れチャンネルに形成されることになる。
Example 5
FIG. 5 shows a temperature regulating housing (50) with a double comb layer, with the structure of the double comb layer changing along the housing axis (51) or in the direction of flow. Along the main direction of flow, four structured zones (53, 53 ′, 54, 54 ′) can be seen. In each case, the zones (53, 53 ′) and the zones (54, 54 ′) are alternately arranged. In such an embodiment, the zones are varied so that the individual sections have different rib angles α and different rib distances, and the structured zones have different lengths. As a result, alternating three-dimensional grids with different fineness (or openings) are formed in the flow channel.

挿入を容易にするために、ダブル櫛レイヤーが、流れダクト自体と略同じ長さとなっており、両側に挿入フラップ(52,52’)が設けられている。挿入フラップを用いることによって、少なくとも2つの構造化されたレイヤーから成る完全なダブル櫛レイヤーの組合せを簡単な方法で挿入することができ、場合によっては付加的にネジまたはボルト(図示せず)によって滑らないように固定することができる。なお、図5では温度調整チャンバーが図示されていない。   For ease of insertion, the double comb layer is approximately the same length as the flow duct itself and is provided with insertion flaps (52, 52 ') on both sides. By using an insertion flap, a complete double comb layer combination consisting of at least two structured layers can be inserted in a simple manner, possibly additionally with screws or bolts (not shown) Can be fixed so as not to slip. In FIG. 5, the temperature adjustment chamber is not shown.

実施例6
図6は、連結された(即ち、共通の)温度調整チャンバーを有する矩形ダクトまたはスロット形状ダクトが束状に設けられた熱交換機の流入断面を示している。全てのスロット形状ダクト(1)を収容する連結された(即ち、共通の)流入プレート(63)を見ることができる。かかる実施例では、スロット形状ダクトが連結された温度調整ハウジング(60)の直径に合うように調整されており、その結果、スロット形状ダクトは異なる流れ断面(64)を有し、それゆえ、種々に延在する幅を有した本発明の乱れ発生部材を収容することができるようになっている。例えば2つまたは3つの乱れ発生レイヤーを用いることができるように、例えばスロット形状ダクトの高さは低くなるように選択される。その結果、熱交換領域が完全に利用され、流れ方向において傾く挿入された構造化レイヤーのリブによって、各々のスロット形状ダクトの流れ断面にわたって迅速な完全混合が可能となる。図6では、乱れ発生部材の構造化されたセクションおよび非構造化セクションが直線で模式的に表されている。更に、温度調整ハウジングは、温度調整媒体を供給(61)および排出(62)するための接続部を有している。関係する問題に応じて、スロット形状ダクトの間の距離を変更することによって、温度調整ハウジングの流入プレートが種々の数のスロット形状ダクトを収容することができる。また、スロット形状ダクトは、例えば多くの数の同様の矩形ダクトまたは成形チューブと置き換えることが可能である。
Example 6
FIG. 6 shows an inflow cross section of a heat exchanger in which rectangular or slot-shaped ducts having connected (ie, common) temperature control chambers are provided in a bundle. A connected (ie common) inflow plate (63) can be seen that houses all the slot-shaped ducts (1). In such an embodiment, the slot-shaped duct is adjusted to fit the diameter of the connected temperature regulating housing (60), so that the slot-shaped duct has a different flow cross section (64), and therefore various The turbulence generating member of the present invention having a width extending in the direction can be accommodated. For example, the height of the slot-shaped duct is selected to be low so that two or three turbulence generation layers can be used. As a result, the heat exchange zone is fully utilized and the inserted structured layer ribs inclined in the flow direction allow for rapid complete mixing across the flow cross section of each slot-shaped duct. In FIG. 6, the structured section and the unstructured section of the turbulence generating member are schematically represented by straight lines. Furthermore, the temperature adjustment housing has a connection for supplying (61) and discharging (62) the temperature adjustment medium. Depending on the problem involved, the inlet plate of the temperature regulating housing can accommodate various numbers of slot-shaped ducts by changing the distance between the slot-shaped ducts. Also, the slot-shaped duct can be replaced with, for example, a large number of similar rectangular ducts or molded tubes.

なお、スロット形状ダクトが束状に設けられた熱交換機は、十分な長さで表されていない。温度調整側に、対応する向き変えプレートを設けることが可能である。   In addition, the heat exchanger provided with the slot-shaped duct in a bundle shape is not represented by a sufficient length. Corresponding direction change plates can be provided on the temperature adjustment side.

実施例7
図7は、自動車ラジエター(70)の設計を例示的に示している。本発明の幾つかのフラット・ダクト(71)は、本発明の3つの乱れ発生部材(72)で完全に満たされている。更に、フラット・ダクトは、外側に半田付けにより設けた薄板(73)を有しており、フラット・ダクトの増加した外表面によって、生じる熱を周囲の空気へと迅速に排出することができるようになっている。フラット・ダクトは、両端部で収集ダクト(74,75)内へと挿入され、溶接または半田付けされている。熱伝導率係数が高い材料、例えばアルミニウムまたは銅等を用いる場合、かかる方法で自動車ラジエターを構成することができ、接続点が半田付け材料で満たされ、全体としてラジエターが半田付けされることになる。
Example 7
FIG. 7 exemplarily shows the design of the automobile radiator (70). Some flat ducts (71) of the present invention are completely filled with the three turbulence generating members (72) of the present invention. Furthermore, the flat duct has a thin plate (73) provided on the outside by soldering so that the increased outer surface of the flat duct can quickly discharge the generated heat to the surrounding air. It has become. The flat duct is inserted into the collection duct (74, 75) at both ends and welded or soldered. When a material having a high thermal conductivity coefficient, such as aluminum or copper, is used, an automobile radiator can be configured by such a method, the connection points are filled with a soldering material, and the radiator is soldered as a whole. .

図7aは、個々の自動車ラジエター・チューブを断面図で表している。フラット・ダクト(71)が、本発明の3つの乱れ発生部材で充填され、フラット・ダクトの流れ断面が完全に満たされている態様を見ることができる。用いられる櫛レイヤーは、明瞭に見ることができ、特に、非構造化セクション(72’)およびリブとギャップとの形態の構造化されたセクション(72)を明瞭に見ることができる。フラット・ダクトの周囲には、フラット・ダクトの外側温度調整面を増加させる薄板(73)が例示的に表されている。また、かかる図では、収集ダクト(75)の一部を見ることができる。   FIG. 7a shows the individual automobile radiator tubes in cross-section. It can be seen that the flat duct (71) is filled with three turbulence generating members of the present invention and the flow cross section of the flat duct is completely filled. The comb layer used can be clearly seen, in particular the unstructured section (72 ') and the structured section (72) in the form of ribs and gaps. Around the flat duct, there is exemplarily shown a thin plate (73) that increases the outer temperature adjustment surface of the flat duct. Also, in such a view, a portion of the collection duct (75) can be seen.

図1は、挿入された構造化された櫛レイヤーおよび一方の側に温度調整チャンバーを有する温度調整ダクトの断面を表している。FIG. 1 represents a cross section of a temperature regulation duct with a structured comb layer inserted and a temperature regulation chamber on one side. 図1aは、櫛構造を有するプレート断面を表している。FIG. 1a represents a plate cross section with a comb structure. 図1bは、図1と同様のレイヤー形状の櫛構造をハウジング内で2つ重ねた態様を表している。FIG. 1 b shows a mode in which two layer-shaped comb structures similar to FIG. 1 are stacked in the housing. 図2は、組み合わされた矩形チューブまたは形成されたチューブの流れ断面を表している。FIG. 2 represents the flow cross section of a combined rectangular tube or formed tube. 図2aは、レイヤーの組合せおよび充填要素を有するチューブの円形の流れ断面を表している。FIG. 2a represents a circular flow cross section of a tube with a combination of layers and filling elements. 図2aaは、図2aの構造化されたセクションおよび非構造化セクションを表している。FIG. 2aa represents the structured and unstructured sections of FIG. 2a. 図2bは、流れの方向において、充填要素が相互にずらした状態で設けられたフローチューブを表している。FIG. 2b represents a flow tube provided with the filling elements offset from one another in the direction of flow. 図3は、両側にリブを有する櫛プレートを表している。FIG. 3 shows a comb plate having ribs on both sides. 図3aは、ジグザグ形状を有する短いリブおよび長いリブを有するダブル櫛プレートを表している。FIG. 3a represents a double comb plate with short and long ribs having a zigzag shape. 図4は、ハウジング内に挿入した後で櫛リブの角度が変更される態様を模式的に表している。FIG. 4 schematically shows an aspect in which the angle of the comb rib is changed after being inserted into the housing. 図5は、ハウジングの全長に及ぶように挿入され、種々の作用強度を有する乱れ発生要素構造を有する櫛レイヤーの組合せを模式的に表している。FIG. 5 schematically shows a combination of comb layers having a turbulence generating element structure inserted over the entire length of the housing and having various working strengths. 図6は、連結された温度調整チャンバーを有する矩形ダクトが束状に設けられた熱交換機の流入端部を表している。FIG. 6 shows an inflow end portion of a heat exchanger in which rectangular ducts having connected temperature control chambers are provided in a bundle shape. 図7は、周辺空気へと熱を排出する大きい表面積を有する自動車ラジエターを表している。FIG. 7 represents an automotive radiator having a large surface area that dissipates heat to ambient air. 図7aは、空気へと熱を効率的に排出させるための薄いレイヤーが外部に取り付けられた個々の自動車ラジエター・チューブの断面を表している。FIG. 7a represents a cross section of an individual automobile radiator tube with a thin layer attached to the outside for efficient heat dissipation into the air.

Claims (13)

内壁によって規定される内面および外面を有するハウジングを有して成る乱れを発生させる熱交換機であって、ハウジング内に取外し可能に挿入される少なくとも2つの乱れ要素(2,2’)を有しており、
該乱れ要素の各々が、少なくとも1つの非構造化セクション(3)、ならびに複数の交互のリブ(8)およびギャップ(9)から成る少なくとも1つの構造化されたセクション(4)を有し、
該乱れ要素は、該ハウジングの内面との接触によって、対向する連続的な線、対向する破線、または対向する連続的な線および/もしくは破線を形成しており、
該連続的な線が、該要素の該少なくとも1つの非構造化セクションが該内面に接触することによって規定される一方、該破線が、該少なくとも1つの構造化されたセクションの該リブが該内面に接触することによって規定される一連の接触点によって規定され、
該乱れ要素が、該接触線または該接触点によって、あるいは接触線および接触点によって、該ハウジング内に取り付けられており、
該リブが、該ハウジング内壁に平行な該ハウジングを通過する理論的な軸に対して10〜80°の角度αを成しており、
少なくとも2つの重ねられる乱れ要素は、交互のリブ角度αに起因して、該ハウジングの断面にて格子構造を形成しており、また
ハウジングの外面の少なくとも50%には、伝熱媒体用ジャケットが設けられ、または、ハウジングの外面の少なくとも50%が伝熱流体と接触するように配置される、
乱れを発生させる熱交換機。
A turbulent heat exchanger comprising a housing having an inner surface and an outer surface defined by an inner wall, comprising at least two turbulence elements (2, 2 ') removably inserted into the housing And
Each of the turbulence elements has at least one unstructured section (3) and at least one structured section (4) consisting of a plurality of alternating ribs (8) and gaps (9);
The turbulence element forms an opposing continuous line, an opposing dashed line, or an opposing continuous line and / or dashed line by contact with the inner surface of the housing;
The continuous line is defined by the at least one unstructured section of the element contacting the inner surface, while the dashed line is defined by the rib of the at least one structured section being the inner surface. Defined by a series of contact points defined by contacting
The turbulence element is mounted in the housing by the contact line or the contact point or by the contact line and the contact point;
The rib forms an angle α of 10 to 80 ° with a theoretical axis passing through the housing parallel to the housing inner wall;
At least two overlying turbulence elements form a lattice structure in the cross section of the housing due to alternating rib angles α, and at least 50% of the outer surface of the housing has a heat transfer medium jacket. Provided or arranged so that at least 50% of the outer surface of the housing is in contact with the heat transfer fluid;
A heat exchanger that generates turbulence.
リブ(8)が、正方形、矩形または六角形の断面を有する、請求項1に記載の乱れを発生させる熱交換機。   The heat exchanger for generating turbulence according to claim 1, wherein the rib (8) has a square, rectangular or hexagonal cross section. 前記乱れ要素が、偏心して配置された1つの非構造化セクションおよび異なる長さの2つの構造化されたリブ・セクションから各々構成される、請求項1に記載の乱れを発生させる熱交換機。   The turbulent heat exchanger of claim 1, wherein the turbulence elements are each composed of one unstructured section arranged eccentrically and two structured rib sections of different lengths. 前記ハウジングの内側断面が乱れ要素で完全に充填されていない場合、流れをガイドするために向きを変更させる形状を同時に有する、断面が調整された充填要素(11)によって、該断面の充填されていない部分が充填される、請求項1に記載の乱れを発生させる熱交換機。   If the inner cross-section of the housing is not completely filled with turbulence elements, the cross-section is filled by a cross-sectioned filling element (11) which simultaneously has a shape that changes its orientation to guide the flow. The heat exchanger for generating turbulence according to claim 1, wherein a portion not filled is filled. 請求項1に記載の乱れを発生させる熱交換機を少なくとも2つ有する熱交換機アッセンブリであって、
複数の該乱れを発生させる熱交換機が、並列に分けて設けられており、乱れ要素の少なくとも2つの組合せにより完全に充填されており、また、共通の流入プレートおよび流出プレートに溶接されており、その結果、乱れを発生させる熱交換機の全てに一様な流れが生じるようになっており、
乱れを発生させる熱交換機の全てが、共通の温度調整チャンバーを有し、その結果、−50℃〜500℃の範囲で流体の温度を調節することができ、1ミリバール〜200000ミリバールの圧力範囲で操作できるような熱交換機の束が形成されており、また
乱れを発生させる熱交換機の生成物側ホールドアップが、その全内側体積の大きくとも10%〜95%となっている
熱交換機アッセンブリ。
A heat exchanger assembly having at least two heat exchangers for generating turbulence according to claim 1,
A plurality of heat exchangers for generating the turbulence are provided in parallel, completely filled with a combination of at least two turbulence elements, and welded to a common inflow plate and outflow plate; As a result, all heat exchangers that generate turbulence have a uniform flow.
All of the turbulent heat exchangers have a common temperature control chamber, so that the temperature of the fluid can be adjusted in the range of -50 ° C to 500 ° C, and in the pressure range of 1 mbar to 200,000 mbar. A heat exchanger assembly in which a bundle of heat exchangers that can be operated is formed, and the product-side holdup of the heat exchanger that generates turbulence is at most 10% to 95% of its total inner volume.
0.001〜1Pasの範囲の粘度を有する流体または流体混合物の温度を調整する方法であって、
前記ジャケットが設けられた請求項1に記載の乱れを発生させる熱交換機の内部を通るように該流体または流体混合物を通過させる一方、該ジャケットを通るように伝熱媒体を通過させており、該乱れを発生させる熱交換機の排出端部での伝熱媒体と流体または流体混合物との温度差を15℃未満に維持することを含んで成る方法。
A method for adjusting the temperature of a fluid or fluid mixture having a viscosity in the range of 0.001 to 1 Pas, comprising:
The fluid or fluid mixture is passed through the interior of the heat exchanger generating turbulence according to claim 1 provided with the jacket, while a heat transfer medium is passed through the jacket, Maintaining the temperature difference between the heat transfer medium and the fluid or fluid mixture at the discharge end of the heat exchanger generating turbulence below 15 ° C.
単一相状態または複数相状態で、溶液中の反応物質または流体反応物質の吸熱反応または発熱反応を実施するための方法であって、相互に直列または並列に配置される請求項1に記載の1またはそれ以上の乱れを発生させる熱交換機において、該流体反応物質または反応物質溶液を均一化させた後で反応させる方法。   A method for performing an endothermic or exothermic reaction of a reactant or fluid reactant in a solution in a single phase state or multiple phase states, wherein the method is arranged in series or parallel to each other. A method of reacting after homogenizing the fluid reactant or reactant solution in a heat exchanger that generates one or more disturbances. 請求項1に記載の乱れを発生させる熱交換機を有して成る、フラッシュヒーター、クロス流式熱交換機、殺菌機、オフガス・コンデンサー、または自動車ラジエターもしくはオイルクーラー用熱交換機。   A flash heater, a cross flow heat exchanger, a sterilizer, an off-gas condenser, or a heat exchanger for an automobile radiator or oil cooler, comprising the heat exchanger for generating turbulence according to claim 1. 内壁によって規定される内面および外面を有するハウジングを有して成る乱れ発生部材であって、ハウジング内に取外し可能に挿入される少なくとも2つの乱れ要素(2,2’)を有しており、
該乱れ要素の各々が、少なくとも1つの非構造化セクション(3)、ならびに複数の交互のリブ(8)およびギャップ(9)から成る少なくとも1つの構造化されたセクション(4)を有し、
該乱れ要素は、該ハウジングの内面との接触によって、対向する連続的な線、対向する破線、または対向する連続的な線および/もしくは破線を形成しており、
該連続的な線が、該要素の該少なくとも1つの非構造化セクションが該内面に接触することによって規定される一方、該破線が、該少なくとも1つの構造化されたセクションの該リブが該内面に接触することによって規定される一連の接触点によって規定され、
該乱れ要素が、該接触線または該接触点によって、あるいは接触線および接触点によって、該ハウジング内に取り付けられており、
該リブが、該ハウジング内壁に平行な該ハウジングを通過する理論的な軸に対して10〜80°の角度αを成しており、
少なくとも2つの重ねられる乱れ要素は、交互のリブ角度αに起因して、該ハウジングの断面にて格子構造を形成している、
乱れ発生部材。
A turbulence generating member comprising a housing having an inner surface and an outer surface defined by an inner wall, comprising at least two turbulence elements (2, 2 ') removably inserted into the housing;
Each of the turbulence elements has at least one unstructured section (3) and at least one structured section (4) consisting of a plurality of alternating ribs (8) and gaps (9);
The turbulence element forms an opposing continuous line, an opposing dashed line, or an opposing continuous line and / or dashed line by contact with the inner surface of the housing;
The continuous line is defined by the at least one unstructured section of the element contacting the inner surface, while the dashed line is defined by the rib of the at least one structured section being the inner surface. Defined by a series of contact points defined by contacting
The turbulence element is mounted in the housing by the contact line or the contact point or by the contact line and the contact point;
The rib forms an angle α of 10 to 80 ° with a theoretical axis passing through the housing parallel to the housing inner wall;
At least two superimposed turbulence elements form a lattice structure in the cross section of the housing due to the alternating rib angle α,
Turbulence generating member.
請求項9に記載の乱れ発生部材を複数有して成るラジエターであって、その複数の乱れ発生部材の間で空気が流れるように、該複数の乱れ発生部材が相互に十分に離隔しているラジエター。   A radiator comprising a plurality of the turbulence generating members according to claim 9, wherein the turbulence generating members are sufficiently separated from each other so that air flows between the plurality of turbulence generating members. Radiator. 15W/mK〜400W/mKの比熱伝導率を有する少なくとも1種類の材料から形成される、請求項10に記載のラジエターを有して成る自動車ラジエターまたはオイルクーラー。   11. An automobile radiator or oil cooler comprising a radiator according to claim 10, formed from at least one material having a specific heat conductivity of 15 W / mK to 400 W / mK. 請求項11に記載のオイルクーラーで自動車エンジンまたは自動車エンジンのオイルを冷却する方法であって、乱れ発生部材の外表面を介して周辺空気へと熱を放出させており、乱れ発生部材の外表面に取り付けられるシート状薄板により乱れ発生部材の外表面を増やすことによって、乱れ発生部材の伝熱性能を高める方法。   A method for cooling an automobile engine or automobile engine oil with an oil cooler according to claim 11, wherein heat is released to the surrounding air through the outer surface of the turbulence generating member, and the outer surface of the turbulence generating member A method of increasing the heat transfer performance of the turbulence generating member by increasing the outer surface of the turbulence generating member with a sheet-like thin plate attached to the slab. 前記薄板を半田付けによって取り付ける、請求項12に記載の方法。
The method according to claim 12, wherein the thin plate is attached by soldering.
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