JP2005516171A - 流体処理装置及びその方法 - Google Patents
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Abstract
Description
実施例
実施例1
図4及び5に示すシム設計に従い、121対のシム250を120個のシム270と交互に積み重ねて水蒸発器を構築した。シムは、全てステンレス鋼製で、長さ(タブ160からタブ160までの全長)4.4インチ、幅0.5インチであった。燃焼側シムは、厚さ0.0155インチで、蒸気チャネルを深さ0.01インチにエッチングしたものである。蒸気側シムは、厚さ0.01インチで、蒸気/水チャネルを深さ0.005インチにエッチングしたものである。拡散接合後、ステンレス鋼の端部プレートを厚さ0.1インチに機械加工し、蒸発器を、図1のアッセンブリ内に装着した。
実施例2
実施例1の装置を使い、周囲温度で毎秒1立方センチメートルの水を供給し、480℃の燃焼ガスを900slpmで注入し開放放出したところ、気体側圧力低下は2.5インチ水頭よりも少ないく、蒸気の排出口温度は約425℃であった。
実施例3
実施例1の装置を使用すると、燃焼ガスによる水の蒸発に対する水圧低下40インチで、合計パネル容積ベースで、約80W/cm3の熱伝達が得られると推測される。
実施例4
実施例1の装置を使用すると、燃焼ガスから少なくとも約70%の熱効率で、熱伝達を得ることができると期待される。ここで用いる「熱効率」は、通常通り、各注入口作動条件において無限に長い向流熱交換器内で生じるエネルギー伝達に対する実際に伝達されるエネルギーと定義する。熱伝達は、少なくとも約80%の熱効率又は約70%から90%の間の熱効率で得ることができると予測される。
実施例5
図9−11のシムを使い、61対のシム350を向かい合うシム370、380の対と交互に積み重ねて、装置を構成した。端部プレート390、396と共に6つの装置を形成し、上記のように、拡散接合後に、ワイヤEDMで分離した。シムは全てステンレス鋼製で、長さ8.74インチ、幅0.7インチであった。燃焼側シムは、厚さ0.01インチで、蒸気チャネルを深さ0.005インチにエッチングしたものである。蒸気側シムは、厚さ0.015インチで、蒸気/水チャネルを全て深さ0.0075インチにエッチングしたものである。この蒸発器の作動パラメーターの例を、2つの異なる作動条件に対して表1に示している。
実施例6
例5による装置は、約1150℃の送気管気体注入口温度、及び水飽和蒸気を作ることができる流量で供給される液体水で作動し、水を蒸発させることができると期待される。実施例5の装置によって提供される蒸気側への効率的熱伝達は、排出を維持するよう選択された受容可能な低レベルにシムの金属の温度を維持するよう期待されている。
Claims (61)
- それぞれ第1及び第2流体を運ぶための複数の第1マイクロチャネルと複数の第2マイクロチャネルとを備えている熱交換器において、
前記第1マイクロチャネルは、前記第2マイクロチャネルと、少なくとも第1値のマイクロチャネル流れ長さに亘って熱接触し、
前記第2マイクロチャネルは、前記第1マイクロチャネルと、第2値より大きくないマイクロチャネル流れ長さに亘って熱接触し、
前記第1値は、前記第2値の少なくとも約4倍である、熱交換器。 - 前記複数の第2マイクロチャネルは、前記第1マイクロチャネルの間に挟まれている、請求項1に記載の熱交換器。
- 前記第1マイクロチャネルと熱接触する一次熱伝達表面と、前記一次熱伝達表面から、前記第1マイクロチャネルの最小寸法を相当に上回る距離だけ伸張している、少なくとも1つの二次熱伝達表面と、を更に備えている、請求項2に記載の熱交換器。
- 前記二次熱伝達表面は、前記一次熱伝達表面から、前記一次熱伝達表面に実質的に平行な方向に伸張している、請求項3に記載の熱交換器。
- 前記第1値は、前記第2値の少なくとも約8倍である、請求項2に記載の熱交換器。
- 前記複数の第1マイクロチャネルは、互いに流体連通している液体流路と蒸気流路を含む蒸発マイクロチャネルであって、前記蒸気流路は、前記液体流路の断面積よりも相当に大きい断面積を有している、請求項1に記載の熱交換器。
- 前記液体流路は、前記液体流路内に圧力低下を確立して前記複数の第1マイクロチャネル内の前記第1流体の分配を制御するための曲がりくねった流路を含んでいる、請求項6に記載の熱交換器。
- 一体に接合された薄いシートのスタックとして形成され、前記スタックは、互いに反対側の両端部に穴を有するへこみ付シートを交互に含んでおり、前記シートの前記へこみは、前記第1及び第2マイクロチャネルの少なくとも一部分を画定している、請求項1に記載の熱交換器。
- 前記第1の複数のマイクロチャネルは前記穴と穴の間に流路を画定し、前記第2の複数のマイクロチャネルは、前記穴とは分離された流路を、前記穴と穴とを繋ぐ線に略直交する方向に画定する、請求項8に記載の熱交換器。
- 蒸発する流体を運ぶための複数の略平行な第1蒸発流路が、熱交換流体を運ぶための複数の第2の略平行な流路に挟まれ、これと熱接触するように構成されている蒸発器において、
前記第1蒸発流路は、それぞれ、互いに流体連通している液体流れ部分と蒸気流れ部分を含んでいて、前記蒸気流れ部分は前記液体流れ部分の断面積より相当に大きい断面積を有しており、
前記第1蒸発流路それぞれの前記液体流れ部分は、前記各液体流れ部分に亘る相当な圧力低下を確立するために、少なくとも約60度の少なくとも約3つの方向転換部を有する少なくとも1つの曲がりくねったマイクロチャネルを含んでいる、蒸発器。 - 前記少なくとも1つの曲がりくねったマイクロチャネルは、少なくとも約90度の少なくとも5個の方向転換部を含んでいる、請求項10に記載の蒸発器。
- 前記少なくとも1つの曲がりくねったマイクロチャネルは、少なくとも約90度の少なくとも10個の方向転換部を含んでいる、請求項11に記載の蒸発器。
- 第2熱交換流体用の前記第2流路は、前記第2流路と熱接触する前記第1蒸発流路の部分の流れ長さよりも相当に短いマイクロチャネル流れ長さを有するマイクロチャネルである、請求項10に記載の蒸発器。
- 前記第1蒸発流路それぞれの前記液体流れ部分は、平行に流れ、それぞれが少なくとも約60度の少なくとも3個の方向転換部を有する複数の曲がりくねったマイクロチャネルを含んでいる、請求項10に記載の蒸発器。
- 前記複数の曲がりくねったマイクロチャネルは、共通の曲がりくねったマイクロチャネルと流体連通している、請求項14に記載の蒸発器。
- 前記複数の曲がりくねったマイクロチャネルは、前記曲がりくねったマイクロチャネルとの連結点付近で互いに離れて対応する複数の蒸気流れ部分と連通している、請求項14に記載の蒸発器。
- 前記対応する複数の蒸気流れ部分は、共通の蒸気排出口ヘッダーと流体連通しているマイクロチャネルである、請求項16に記載の蒸発器。
- 前記蒸気流路は、共通の蒸気排出口ヘッダーと流体連通している、請求項17に記載の蒸発器。
- 熱交換流体を運ぶための前記第2流路は、前記液体流れ部分の前記曲がりくねったマイクロチャネルとは直接熱接触してはおらず、前記蒸発する流体が前記曲がりくねったマイクロチャネルを通って流れるときには、前記蒸発する流体の蒸発を実質的に防ぐようになっている、請求項10に記載の蒸発器。
- 蒸発する流体は、前記蒸発マイクロチャネル内にあり、前記第1流路の前記液体流れ部分に亘る圧力低下は、前記第1流路の前記蒸気流れ部分に亘る圧力低下と、少なくともほぼ等しい、請求項10に記載の蒸発器。
- 一体に接合された薄いシートのスタックとして形成され、前記スタックは、互いに反対側の両端部に穴を有するへこみ付シートを交互に含んでおり、前記シートの前記へこみは、前記第1及び第2流路の少なくとも一部分を画定している、請求項10に記載の蒸発器。
- 一体に接合された薄いシートのスタックを備えている蒸発器において、
前記スタックは、互いに反対側の両端部に穴を有するへこみ付シートを交互に含んでおり、前記シートの前記へこみは、第1及び第2の別々の流路の少なくとも一部分を画定しており、
前記第1流路は、蒸発する流体を穴と穴の間で運ぶように機能し、互いに連通している液体流れ部分と蒸気流れ部分を含んでおり、前記蒸気流れ部分は前記液体流れ部分の断面積よりも相当に大きい断面積を有しており、前記液体流れ部分は少なくとも1つの曲がりくねったマイクロチャネルを含んでおり、
前記第2流路は、前記穴から分離されており、前記第1流路の前記蒸気流れ部分の少なくとも一部分と熱接触している、蒸発器。 - 前記第1流路の前記液体流れ部分は、それぞれ、平行に流れる複数の曲がりくねったマイクロチャネルを含んでいる、請求項22に記載の蒸発器。
- 前記第2流路それぞれの長さは、前記穴と穴の間の距離より相当に短い、請求項22に記載の蒸発器。
- 前記第2流路それぞれの長さは、前記穴と穴の間の距離の約1/8より短い、請求項22に記載の蒸発器。
- 第1流路と第2流路を交互に配して構成され、前記第1及び第2流路の少なくとも一方はマイクロチャネルを含んでいるワンパス直交流熱交換器を準備する段階と、
第1流体を前記第1流路に流す段階と、
燃焼ガスを前記第2流路に前記熱交換器の活性高温気体流れ領域を通して流し、熱を前記第1流路に伝達する段階と、から成る方法において、
前記活性高温気体流れ領域の容積に基づく容積熱伝達度は、少なくとも約30W/cm3であり、各流体注入条件下における、無限に長い向流熱交換器に対して定義される熱効率は、少なくとも約70%であり、
前記第2流路に亘る燃焼ガスの圧力低下は、インチ水頭で、前記第2流路への注入口における大気中での燃焼ガスの圧力の逆数の約10倍より小さい、方法。 - 前記容積熱伝達度は、少なくとも約40W/cm3である、請求項26に記載の方法。
- インチ水頭での圧力低下は、前記第2流路への注入口における大気中での燃焼ガスの圧力の逆数の約5倍より小さい、請求項27に記載の方法。
- インチ水頭での圧力低下は、前記第2流路への注入口における大気中での燃焼ガスの圧力の逆数の約5倍より小さい、請求項26に記載の方法。
- 前記熱交換器内の高温気体の流れのレイノルズ数は、約500より小さい、請求項26に記載の方法。
- 前記第1流体は液体を含んでおり、前記第1流路は、互いに連通している液体流れ区画と蒸気流れ区画を含む蒸発流路であり、前記蒸気流れ区画は前記液体流れ区画より相当に大きな断面積を有している、請求項30に記載の方法。
- 前記第1及び第2流路は、それぞれ少なくとも1つのマイクロチャネルを含んでいる、請求項26に記載の方法。
- 液体を蒸発させる方法において、
それぞれ、互いに流体連通している液体流れ部分と蒸気流れ部分を含んでおり、前記蒸気流れ部分は前記液体流れ部分の断面積よりも相当大きな断面積を有し、前記各液体流れ部分は前記液体流れ部分に亘る圧力低下を確立するための曲がりくねったマイクロチャネル液体流路を含むように構成されている複数の第1蒸発マイクロチャネルを通して、液体を含んでいる第1ストリームを流す段階と、
前記第1ストリームを、前記第1蒸発マイクロチャネルの前記蒸気流れ部分と熱接触する第2流路を通って流れる第2流体によって加熱し、前記蒸気流れ部分内の前記第1ストリームの少なくとも一部分を蒸発させる段階と、
前記第1ストリームを加熱する際に、前記複数の第1蒸発マイクロチャネルそれぞれの前記液体流れ部分に亘る圧力低下を、少なくとも前記蒸気流れ部分に亘る圧力低下とほぼ等しく維持して、前記複数の第1蒸発マイクロチャネルを通る前記第1ストリームの流れを制御する段階と、から成る液体を蒸発させる方法。 - 前記曲がりくねったマイクロチャネルの液体流路から最も近い第2流路までの距離は、前記第1蒸発マイクロチャネルの前記蒸気流れ部分から最も近い第2流路までの距離より相当に大きく、前記曲がりくねったマイクロチャネル液体流路と前記第2流路との間の直接の熱接触を避け、前記曲がりくねったマイクロチャネル液体流路内の前記第1ストリームの蒸発を実質的に防ぐことができるようになっている、請求項33に記載の方法。
- 前記第1ストリームは水を含んでおり、前記第1ストリームを加熱する段階は、前記水を蒸気に蒸発させる段階を含んでいる、請求項33に記載の方法。
- 前記第1ストリームは、前記第1蒸発マイクロチャネルの出口では、実質的に液体の水を含んでいない、請求項35に記載の方法。
- 前記第1ストリームを加熱する段階は、前記蒸気を相当程度過熱する段階を含んでいる、請求項36に記載の方法。
- 液体を蒸発させる方法において、
それぞれ、互いに流体連通している液体流れ部分と蒸気流れ部分を含んでおり、前記蒸気流れ部分は前記液体流れ部分の断面積よりも相当大きな断面積を有するように構成されている複数の第1蒸発マイクロチャネルを通して、液体を含んでいる第1ストリームを流す段階と、
前記第1ストリームを、前記第1蒸発マイクロチャネルと熱接触する第2熱交換マイクロチャネルを通って流れる第2流体によって加熱し、前記第1ストリームの少なくとも一部分を蒸発させる段階と、から成り、
前記第2熱交換マイクロチャネル内の前記第2流体の流れのレイノルズ数は、約1000未満であり、前記第2熱交換マイクロチャネルを通る前記第2流体の圧力低下は、インチ水頭で、前記第2熱交換マイクロチャネルへの注入口における大気中での前記第2流体の圧力の逆数の約10倍より小さい、方法。 - 一体化金属対金属接合により接合された薄い金属シートのスタックとして形成され、前記スタックは、互いに反対側の両端部に穴を有するへこみ付シートを交互に含んでおり、前記シートの前記へこみは、前記第1及び第2マイクロチャネルの少なくとも一部分を画定するように構成されている蒸発器を準備する段階を更に備えている、請求項38に記載の方法。
- 複数の個別流体処理ユニットを一体で形成する段階と、或る程度組み立てた後で前記ユニットを個別ユニットに分離する段階とから成る方法において、
前記複数の個別ユニットを一体で形成する段階は、へこみ付シートを交互に含み、前記シートの前記へこみが前記個別流体処理ユニット用の流路の少なくとも一部分を画定するように構成されている、薄い金属シートのスタックとして一体化金属対金属接合を形成する段階を含んでおり、
分離した後の前記個別ユニットの幅は、前記薄い金属シートのスタックの高さよりも相当に小さくなる、方法。 - 前記一体化金属対金属接合を形成する段階は、拡散接合段階を含んでいる、請求項40に記載の方法。
- 前記一体化金属対金属接合を形成する段階は、前記薄い金属シートのスタックに圧力を掛ける段階を含んでいる、請求項40に記載の方法。
- 前記ユニットを分離する段階は、前記ユニットとユニットの間で材料を切断する段階を含んでいる、請求項40に記載の方法。
- 前記切断する段階は、ワイヤEDMによって実行される、請求項43に記載の方法。
- 前記シートの前記へこみは、第1及び第2の略直交する流路の少なくとも一部分を画定し、前記第2流路は前記個別ユニットの全幅に亘っており、前記第1流路は前記ユニットのほぼ全長に亘っており、前記ユニットの長さは、前期ユニットの幅の少なくとも約4倍はある、請求項40に記載の方法。
- 前記第1及び第2流路はマイクロチャネルである、請求項45に記載の方法。
- 液体を蒸発させて過熱蒸気を生成する方法において、
マイクロチャネル注入口とマイクロチャネル排出口との間に配置されている、それぞれが互いに流体連結している液体流れ部分と蒸気流れ部分を含んでおり、前記蒸気流れ部分は前記液体流れ部分の断面積より相当に大きな断面積を有するように構成されている、複数の第1蒸発マイクロチャネルを通して、液体を含む第1ストリームを流す段階と、
前記第1蒸発マイクロチャネル内の前記第1ストリームを、前記第1蒸発マイクロチャネルのマイクロチャネル流れ長さに沿って前記第1蒸気マイクロチャネルと熱接触している第2熱交換マイクロチャネルを通って流れる第2流体により第1ストリームを加熱することによって、蒸発させ実質的に過熱する段階と、から成る方法。 - 前記第1蒸発マイクロチャネルの前記マイクロチャネル流れ長さは、前記第2熱交換マイクロチャネルのマイクロチャネル流れ長さの少なくとも約4倍はある、請求項47に記載の方法。
- 前記第1及び第2マイクロチャネルは、それぞれ長さと高さを有する第1及び第2面を有するパネル内に形成されており、前記第2熱交換マイクロチャネルは、前記第1面と前記第2面の間に伸張しており、前記第1面と前記第2面の間の前記パネルの幅は、各面の長さ及び高さよりも相当に短くなっている、請求項48に記載の方法。
- 前記第1ストリームを流す段階は、前記第1ストリームを、曲がりくねったマイクロチャネルを通して流し、前記液体流れ部分で相当な圧力低下を維持する段階を含んでいる、請求項47に記載の方法。
- 前記第1マイクロチャネルは、反応触媒を含む反応マイクロチャネルである、請求項1に記載の熱交換器。
- 前記反応触媒は、サバティエ反応、、選択酸化反応、水蒸気改質反応、部分酸化反応、水性ガス転化反応、逆水性ガス転化反応、アンモニア合成反応、メタノール合成反応、エステル化反応、オレフィン水和反応、MTBE合成反応、又は選択性メタン化反応のための触媒である、請求項51に記載の熱交換器。
- 前記第2流路は、反応触媒を含む反応マイクロチャネルである、請求項51に記載の熱交換器。
- 前記第2流路内の前記反応触媒は燃焼触媒である、請求項53に記載の熱交換器。
- 一体に接合された薄いシートのスタックであって、前記スタックは、互いに反対側の両端部に穴を有する複数のへこみ付シートを含んでおり、前記シートの前記へこみは、それぞれ、前記穴と穴の間で蒸発する流体を運ぶように機能し、互いに連通する液体流れ部分と蒸気流れ部分を含む複数の概ね平行な第1蒸気流路の少なくとも一部を画定しており、前記蒸気流れ部分は、前記液体流れ部分の断面積よりも相当に大きい断面積を有しており、前記各第1蒸発流路の前記液体流れ部分は、前記第1蒸発流路の前記液体流れ部分に亘る圧力低下を確立するために、少なくとも1つの曲がりくねったマイクロチャネルを含んでいるように構成されたスタックを準備する段階と、
液体を含んでいる第1流体を、前記液体流れ部分内で、前記第1流体の前記各第1蒸発流路への分配を制御できるほどの圧力低下を維持させながら、前記各第1蒸発流路に流す段階と、
前記第1流体を流す間に、前記第1流体を加熱し、前記蒸気流れ部分内にある間に、前記液体の少なくとも一部を蒸発させる段階と、から成る方法。 - 前記第1流体を加熱する段階は、前記第1流路の間に挟まれ、前記積み重ねられたシートの前記へこみで形成されている第2流路を通って流れる第2流体によって、前記第1流体を加熱する段階を含んでいる、請求項55に記載の方法。
- 前記第1流体を加熱する段階は、電気加熱器で加熱する段階を含んでいる、請求項55に記載の方法。
- 流体処理装置において、
約1cmより小さい最小寸法を有しており、反応触媒を含んでいる複数の第1反応流路と、
間に挟まれており、前記第1反応流路のマイクロチャネルと熱接触する複数の第2熱交換マイクロチャネルと、を備えており、
前記第1流路は、前記第2マイクロチャネルと少なくとも第1値の流れ長さに亘って熱接触し、
前記第2マイクロチャネルは、前記第1流路と第2値より大きくないマイクロチャネル流れ長さに亘って熱接触し、
前記第1値は、前記第2値の少なくとも約8倍である、装置。 - 熱交換器システムを形成するための方法において、
流体処理システムの一部を形成する薄いシートの積み重ねられた配列であって、複数の別個の気体マイクロチャネルを間に有する第1及び第2面を画定する積み重ねられた配列を形成する段階と、
前記積み重ねられた配列を、前記積み重ねられた配列内の前記複数の別個の気体マイクロチャネルに気体を分配するための別に形成された気体ヘッダーに接続する段階と、から成り、
前記第1及び第2面は、それぞれ、前記面と面の間の距離より相当に大きな長さと幅を有している、方法。 - 前記積み重ねられた配列が接合され金属対金属接合を形成している、請求項59に記載の方法。
- 前記配列が拡散接合処理で接合され、別に形成された気体ヘッダーは無い、請求項59に記載の方法。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010125644A1 (ja) * | 2009-04-28 | 2010-11-04 | 三菱電機株式会社 | 全熱交換素子 |
WO2010125643A1 (ja) * | 2009-04-28 | 2010-11-04 | 三菱電機株式会社 | 熱交換素子 |
US8096348B2 (en) | 2005-10-05 | 2012-01-17 | Seiko Epson Corporation | Heat exchanger, method of manufacturing heat exchanger, liquid cooling system, light source device, projector, electronic device unit, and electronic equipment |
JP2013516314A (ja) * | 2010-01-11 | 2013-05-13 | コミッサリア ア レネルジー アトミーク エ オ ゼネルジ ザルタナテイヴ | 熱交換回路を備える高効率の化学反応器を形成するデバイス |
KR20170088298A (ko) * | 2016-01-22 | 2017-08-01 | 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 | 열 교환기 및 열 교환 방법 |
Families Citing this family (39)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7278474B2 (en) * | 2001-10-09 | 2007-10-09 | Mikros Manufacturing, Inc. | Heat exchanger |
US8087452B2 (en) * | 2002-04-11 | 2012-01-03 | Lytron, Inc. | Contact cooling device |
US6989134B2 (en) * | 2002-11-27 | 2006-01-24 | Velocys Inc. | Microchannel apparatus, methods of making microchannel apparatus, and processes of conducting unit operations |
CA2520597A1 (en) * | 2003-05-16 | 2004-12-02 | Battelle Memorial Institute | Rapid start fuel reforming systems and techniques |
WO2004103897A1 (en) * | 2003-05-23 | 2004-12-02 | Hydrogensource Llc | Quench for cooling syngas and apparatus containing a catalytic partial oxidation reactor and such a quench |
US7520917B2 (en) * | 2004-02-18 | 2009-04-21 | Battelle Memorial Institute | Devices with extended area structures for mass transfer processing of fluids |
US7955504B1 (en) | 2004-10-06 | 2011-06-07 | State Of Oregon Acting By And Through The State Board Of Higher Education On Behalf Of Oregon State University | Microfluidic devices, particularly filtration devices comprising polymeric membranes, and method for their manufacture and use |
US8128822B2 (en) * | 2004-10-06 | 2012-03-06 | State Of Oregon Acting By And Through The State Board Of Higher Education On Behalf Of Oregon State University | MECS dialyzer |
DE102005002432B3 (de) * | 2005-01-19 | 2006-04-13 | Paradigma Energie- Und Umwelttechnik Gmbh & Co. Kg | Laminarströmungs-Plattenwärmetauscher |
WO2007027785A2 (en) * | 2005-08-31 | 2007-03-08 | Fmc Corporation | Auto-oxidation production of hydrogen peroxide via oxidation in a microreactor |
GT200600392A (es) * | 2005-08-31 | 2007-09-25 | Produccion por auto-oxidacion de peroxido de hidrogeno a traves de hidrogenacion en un microreactor | |
JP2007285682A (ja) * | 2006-04-20 | 2007-11-01 | Xenesys Inc | 熱交換器製造方法 |
US20070246106A1 (en) | 2006-04-25 | 2007-10-25 | Velocys Inc. | Flow Distribution Channels To Control Flow in Process Channels |
US7450384B2 (en) | 2006-07-06 | 2008-11-11 | Hybricon Corporation | Card cage with parallel flow paths having substantially similar lengths |
ATE417691T1 (de) * | 2006-08-17 | 2009-01-15 | Atotech Deutschland Gmbh | Verfahren zum fügen von werkstücken aus edelstahl,nickel oder nickellegierungen unter verwendung einer aus einer nickel-phosphorus-legierung bestehenden fügeschicht ; verfahren zum herstellen eines mikrostrukturierten bauteils unter verwendung eines solchen verfahren |
US7862633B2 (en) * | 2007-04-13 | 2011-01-04 | Battelle Memorial Institute | Method and system for introducing fuel oil into a steam reformer with reduced carbon deposition |
WO2011069110A1 (en) * | 2009-12-05 | 2011-06-09 | Home Dialysis Plus, Ltd. | Modular dialysis system |
US8753515B2 (en) | 2009-12-05 | 2014-06-17 | Home Dialysis Plus, Ltd. | Dialysis system with ultrafiltration control |
US8580161B2 (en) | 2010-05-04 | 2013-11-12 | State Of Oregon Acting By And Through The State Board Of Higher Education On Behalf Of Oregon State University | Fluidic devices comprising photocontrollable units |
US9310135B1 (en) * | 2010-05-28 | 2016-04-12 | Cool Energy, Inc. | Configureable heat exchanger |
US8501009B2 (en) | 2010-06-07 | 2013-08-06 | State Of Oregon Acting By And Through The State Board Of Higher Education On Behalf Of Oregon State University | Fluid purification system |
US8797741B2 (en) * | 2010-10-21 | 2014-08-05 | Raytheon Company | Maintaining thermal uniformity in micro-channel cold plates with two-phase flows |
CN103957960B (zh) | 2011-10-07 | 2016-04-13 | 霍姆透析普拉斯有限公司 | 用于透析系统的热交换流体净化 |
US9115913B1 (en) * | 2012-03-14 | 2015-08-25 | Leonardo Corporation | Fluid heater |
US20140231059A1 (en) * | 2013-02-20 | 2014-08-21 | Hamilton Sundstrand Corporation | Heat exchanger |
WO2014159555A1 (en) * | 2013-03-12 | 2014-10-02 | Battelle Memorial Institute | Reactor incorporating a heat exchanger |
KR101534497B1 (ko) * | 2013-10-17 | 2015-07-09 | 한국원자력연구원 | 증기발생기용 열교환기 및 이를 구비하는 증기발생기 |
KR101529529B1 (ko) * | 2013-12-03 | 2015-06-18 | 한국원자력연구원 | 피동격납건물냉각계통 및 이를 구비하는 원전 |
US10443945B2 (en) * | 2014-03-12 | 2019-10-15 | Lennox Industries Inc. | Adjustable multi-pass heat exchanger |
US10203171B2 (en) | 2014-04-18 | 2019-02-12 | Lennox Industries Inc. | Adjustable multi-pass heat exchanger system |
EP3838308A1 (en) | 2014-04-29 | 2021-06-23 | Outset Medical, Inc. | Dialysis system and methods |
US11117068B2 (en) * | 2014-10-20 | 2021-09-14 | Numerical Designs, Inc. | Microfluidic-based apparatus and method for vaporization of liquids |
DE102015111614A1 (de) | 2015-07-17 | 2017-01-19 | Karlsruher Institut für Technologie | Mikrostrukturreaktor zur Durchführung exothermer, heterogen katalysierter Reaktionen mit effizienter Verdampfungskühlung |
KR101749059B1 (ko) * | 2015-09-04 | 2017-06-20 | 주식회사 경동나비엔 | 굴곡 플레이트 열교환기 |
KR101892549B1 (ko) * | 2016-04-28 | 2018-08-30 | 한국원자력연구원 | 열교환기 및 이를 구비하는 원전 |
EP3500317B1 (en) | 2016-08-19 | 2022-02-23 | Outset Medical, Inc. | Peritoneal dialysis system and methods |
FR3089001B1 (fr) * | 2018-11-23 | 2021-07-30 | Commissariat A L Energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | Procédé de réalisation d’un collecteur d’échangeur de chaleur avec compression isostatique à chaud (CIC), application à la réalisation d’absorbeur pour centrale solaire thermique à concentration |
WO2021127386A1 (en) | 2019-12-20 | 2021-06-24 | Cummins Inc. | Reversible fuel cell system architecture |
CN112845401A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-05-28 | 山西清环能创环境科技有限公司 | 一种uv光源安装与增效清洁方法 |
Family Cites Families (30)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4006776A (en) * | 1975-03-31 | 1977-02-08 | United Aircraft Products, Inc. | Plate type heat exchanger |
JPS5623700A (en) * | 1979-08-03 | 1981-03-06 | Fuji Heavy Ind Ltd | Heat exchanger |
ZA822834B (en) * | 1981-05-01 | 1983-03-30 | William A Little | Refrigerators |
US4516632A (en) * | 1982-08-31 | 1985-05-14 | The United States Of America As Represented By The United States Deparment Of Energy | Microchannel crossflow fluid heat exchanger and method for its fabrication |
DE3521914A1 (de) * | 1984-06-20 | 1986-01-02 | Showa Aluminum Corp., Sakai, Osaka | Waermetauscher in fluegelplattenbauweise |
AU568940B2 (en) * | 1984-07-25 | 1988-01-14 | University Of Sydney, The | Plate type heat exchanger |
US5275235A (en) * | 1989-07-28 | 1994-01-04 | Cesaroni Anthony Joseph | Panel heat exchanger |
US5016707A (en) * | 1989-12-28 | 1991-05-21 | Sundstrand Corporation | Multi-pass crossflow jet impingement heat exchanger |
DE4022654A1 (de) * | 1990-07-17 | 1992-01-23 | Hoechst Ag | Karte aus keramischem material zum aufbau von durchlaessigen strukturen |
US5270127A (en) * | 1991-08-09 | 1993-12-14 | Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co., Ltd. | Plate shift converter |
US5749413A (en) * | 1991-09-23 | 1998-05-12 | Sundstrand Corporation | Heat exchanger for high power electrical component and package incorporating same |
DE4238190C2 (de) * | 1992-11-12 | 1994-09-08 | Hoechst Ceram Tec Ag | Keramikmodul |
JPH06265284A (ja) * | 1993-01-14 | 1994-09-20 | Nippondenso Co Ltd | 熱交換器 |
US5534328A (en) * | 1993-12-02 | 1996-07-09 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Integrated chemical processing apparatus and processes for the preparation thereof |
JP3512186B2 (ja) * | 1993-03-19 | 2004-03-29 | イー・アイ・デユポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー | 化学処理及び製造のための一体構造及び方法、並びにその使用方法及び製造方法 |
US5727618A (en) * | 1993-08-23 | 1998-03-17 | Sdl Inc | Modular microchannel heat exchanger |
US6129973A (en) * | 1994-07-29 | 2000-10-10 | Battelle Memorial Institute | Microchannel laminated mass exchanger and method of making |
US5811062A (en) * | 1994-07-29 | 1998-09-22 | Battelle Memorial Institute | Microcomponent chemical process sheet architecture |
US5611214A (en) * | 1994-07-29 | 1997-03-18 | Battelle Memorial Institute | Microcomponent sheet architecture |
US5455401A (en) * | 1994-10-12 | 1995-10-03 | Aerojet General Corporation | Plasma torch electrode |
US5658537A (en) * | 1995-07-18 | 1997-08-19 | Basf Corporation | Plate-type chemical reactor |
DE19528116B4 (de) * | 1995-08-01 | 2007-02-15 | Behr Gmbh & Co. Kg | Wärmeübertrager mit Platten-Sandwichstruktur |
US5911273A (en) * | 1995-08-01 | 1999-06-15 | Behr Gmbh & Co. | Heat transfer device of a stacked plate construction |
US6200536B1 (en) * | 1997-06-26 | 2001-03-13 | Battelle Memorial Institute | Active microchannel heat exchanger |
DE19801374C1 (de) * | 1998-01-16 | 1999-03-11 | Dbb Fuel Cell Engines Gmbh | Verfahren zum Löten von metallischen mikrostrukturierten Blechen |
EP0932011B1 (en) * | 1998-01-27 | 2004-04-14 | Calsonic Kansei Corporation | Oil cooler structure |
WO1999066279A2 (en) | 1998-06-19 | 1999-12-23 | Zess Technologies, Inc. | Micro-channel heat exchanger |
US6152215A (en) * | 1998-12-23 | 2000-11-28 | Sundstrand Corporation | High intensity cooler |
US6192596B1 (en) * | 1999-03-08 | 2001-02-27 | Battelle Memorial Institute | Active microchannel fluid processing unit and method of making |
US6666909B1 (en) * | 2000-06-06 | 2003-12-23 | Battelle Memorial Institute | Microsystem capillary separations |
-
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- 2002-06-06 US US10/164,969 patent/US6994829B2/en not_active Expired - Lifetime
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-
2009
- 2009-07-24 JP JP2009172783A patent/JP2009257755A/ja active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8096348B2 (en) | 2005-10-05 | 2012-01-17 | Seiko Epson Corporation | Heat exchanger, method of manufacturing heat exchanger, liquid cooling system, light source device, projector, electronic device unit, and electronic equipment |
WO2010125644A1 (ja) * | 2009-04-28 | 2010-11-04 | 三菱電機株式会社 | 全熱交換素子 |
WO2010125643A1 (ja) * | 2009-04-28 | 2010-11-04 | 三菱電機株式会社 | 熱交換素子 |
JPWO2010125643A1 (ja) * | 2009-04-28 | 2012-10-25 | 三菱電機株式会社 | 熱交換素子 |
JPWO2010125644A1 (ja) * | 2009-04-28 | 2012-10-25 | 三菱電機株式会社 | 全熱交換素子 |
JP2013516314A (ja) * | 2010-01-11 | 2013-05-13 | コミッサリア ア レネルジー アトミーク エ オ ゼネルジ ザルタナテイヴ | 熱交換回路を備える高効率の化学反応器を形成するデバイス |
KR20170088298A (ko) * | 2016-01-22 | 2017-08-01 | 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 | 열 교환기 및 열 교환 방법 |
KR101991560B1 (ko) * | 2016-01-22 | 2019-06-20 | 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 | 열 교환기 및 열 교환 방법 |
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