JP2007155321A - 回収熱交換器のような小型の高温熱交換器 - Google Patents
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Abstract
【課題】高温耐性がありかつ高温での腐食抵抗力のある高ニッケル含有合金のような相対的に高価である材料を、所望の熱交換性能達成に必要な最小限の使用量にできる回収熱交換器を提供する。
【解決手段】第1の作動流体と第2の作動流体との間で熱エネルギーを交換する熱交換器10は、複数の第1のフィンを形成するように輪郭形成されかつ上方端部と下方端部とを備える第1のシート12、複数の第2のフィンを形成するように輪郭形成されかつ第1のシート12の上方端部と第1のシート12の下方端部との間に配置される第2のシート16、及び第1のシート12と第2のシート16とを少なくとも部分的に囲う第3のシート30から形成されたハウジング50を備える。
【選択図】 図3
【解決手段】第1の作動流体と第2の作動流体との間で熱エネルギーを交換する熱交換器10は、複数の第1のフィンを形成するように輪郭形成されかつ上方端部と下方端部とを備える第1のシート12、複数の第2のフィンを形成するように輪郭形成されかつ第1のシート12の上方端部と第1のシート12の下方端部との間に配置される第2のシート16、及び第1のシート12と第2のシート16とを少なくとも部分的に囲う第3のシート30から形成されたハウジング50を備える。
【選択図】 図3
Description
本発明は熱交換器に関し、より詳細には、小型でおよび/または高温度で作動できる熱交換器(例えば、回収熱交換器、排気ガス排熱回収システム等)に関する。
小型の回収熱交換器は例えば、マイクロタービンおよび高温燃料セルのような、多様な応用に用いられ得る。これらのおよび他の応用において、低温の流入蒸気を、排気ガスあるいは空気の高温の排出蒸気からの熱エネルギーの交換を通じて、所望の工程作動温度近くの温度まで加熱することで、システム効率は最適化され得る。回収熱交換器は、熱い蒸気から冷たい蒸気への効率的な熱エネルギーの交換を、2つの蒸気を分離させたまま可能にする熱交換器で構成することができる。
作動時において、小型の回収熱交換器は、高温側では750℃以上、低温側では環境温度付近(例えば100℃以下)の作動温度にさらされ得る。薄い材料区画において高温および大きな温度勾配の組合せが生じるので、高ニッケル含有合金のような高温耐性であり且つ高温での腐食に抵抗力のある材料を使用しなければならない。このような材料は相対的に高価であり、所望の熱交換性能を達成するのに必要な材料を最小限にする回収熱交換器の設計への要望が高まっている。同時に、このような回収熱交換器の設計は、装置全体の温度勾配により引き起こされる熱応力をしばしば最小化する。
いくつかの実施形態において、本発明は第1の作動流体と第2の作動流体との間で熱エネルギーの交換を行うための熱交換器を提供する。本熱交換器は少なくとも部分的に第1の作動流体の流体通路を形成する、単一のシートから形成される1対の第1のフィンと、少なくとも部分的に第2の作動流体の流体通路を形成し、第1のフィンの間に位置決めされる第2のフィンとを有する。第1の作動流体の流体通路は、第2の作動流体の流体通路から分離されている。
他の実施形態において、本発明は、1対の頂部を有し且つ第1の作動流体の流体通路を第2の作動流体の流体通路から分離する波形形成された第1のシート、および波形形成された第1のシートの1対の頂部の間に位置決めされる波形形成された第2のシートを有する熱交換器を提供する。
さらに他の実施形態において、本発明は、複数の第1のフィンを形成するように輪郭形成され且つ上端部および下端部を備える第1のシートと、複数の第2のフィンを形成するように輪郭形成され且つ第1のシートの上端部と第1のシートの下端部との間に位置決めされる第2のシートと、第3のシートから形成され且つ第1のシートおよび第2のシートを少なくとも部分的に囲むハウジングを有する熱交換器を提供する。
また、本発明は、1対の頂部を形成するため、および少なくとも部分的に第1の作動流体の流体通路と第2の作動流体の流体通路とを形成するために、第1のシートを波形形成する工程と、第2のシートを波形形成する工程と、第2のシートを、第1のシートの1対の頂部の間に第2の作動流体の流体通路に沿って入れ子にする工程とを有する、熱交換器を組立てる方法を提供する。
本発明の他の側面は、詳細な説明および添付図面を参照することにより明らかになるであろう。
本発明の実施形態を詳細に説明する前に、本発明は、その応用形態として、以下の詳細な説明あるいは図面に示される構成の詳細あるいは部品の配置に限定されないことを理解されたい。本発明は、他の実施例にも適用可能であり、様々な方法で実用化あるいは実行できる。本稿で用いられる語法および専門用語は説明を目的としたものであり、本発明を限定するためのものではないことを理解されたい。本稿で用いられる「含む」、「有する」、「備える」およびそれらの類義語は、その前に列挙された構成およびその均等物を付加的な構成とともに包含することを意味している。
他の方法で特定あるいは限定しない限り、「搭載」、「接続」、「支持」および「結合」の語およびそれらの類義語は、広義に用いられており、直接的および非直接的な搭載、接続、支持および結合の両方を包含する。さらに、「接続」および「結合」の語は物理的あるいは機械的な接続あるいは結合に制限されない。
また、本稿で用いられる装置あるいは部品の向きに関する語法および専門用語(例えば、「中央」、「上」、「下」、「前」、「後ろ」およびそれらの類義語)は、本発明を説明するためだけに用いられており、従って、その文言のみにより言及される装置あるいは部品が特定の向きを持たなければならないことを指示あるいは示唆するものではないことを理解されたい。加えて、「第1」、「第2」および「第3」のような語は、本稿では説明のために用いられており、相対的な重要性や重要度を示すあるいは示唆することを意図したものではない。
図1乃至5はマイクロタービンおよび/または高温燃料セルに用いられる熱交換器10(例えば回収熱交換器)を示している。他の実施形態においては、熱交換器10は、内燃エンジンを備える自動車に含まれ、排気ガスの廃熱回収システムとして、あるいは代替的に、排気ガスの廃熱回収システムの一部として機能する。さらに他の実施形態では、熱交換器10は、自動車(例えば、娯楽自動車、商用あるいは工業自動車等)に搭載された酸化燃料セル方式の補助電力ユニットに含まれ、および/またはそれらとともに用いられる。さらに他の実施形態では、熱交換器10は、例えば、電気冷房器、工業設備、建物の暖房および空調機などの他の応用(自動車以外への応用)に用いることができる。
いくつかの実施形態において、熱交換器10は、最小限のサイズおよび重量で高い熱交換効率、および廃棄材料を最小化することによる低コスト構成を提供できる。また、熱交換器10は、製造中または製造後での、簡易な修繕およびリーク場所その他の破損のための接近しやすい接合部および連結部を提供でき、および/または、熱的な強制のない設計を提供できる。他の実施形態において、熱交換器10は、1つあるいはそれ以上の本稿で明記されていない特性や利点を追加的に含むことができる。
図1乃至5に示された実施形態において、熱交換器10は、熱エネルギーを高温の第1の作動流体(例えば、排気ガス、水、CO2、有機冷媒、R12、R245fa、空気等)から、低温の第2の作動流体(例えば、排気ガス、水、CO2、有機冷媒、R12、R245fa、空気等)へ交換する。
図1乃至5に示されているように、熱交換器10は、第1のシートあるいは分離シート12、および多数の第2のシート16を備えるコア60を含むことができる。図2に示されている実施形態において、コア60は21個の第2のシートと1つの第1のシートを含む。他の実施形態では、コア60は2つあるいはそれ以上の第1のシート、および1つ、2つ、3つあるいはそれ以上の第2のシート16を含む。
図1乃至5に示されている実施形態において、第1のシート12は輪郭形成されて、多数のフィン、頂部、あるいは波形部22、および頂部22の間に位置する多数のチャネル14を含む。加えて、各々の第2のシート16は、輪郭形成され、多数のフィン、頂部あるいは波形部26、および多数のチャネル28を含む。
図示された実施形態において、第1のシート12の各々の頂部22、および第2のシート16の各々の頂部26は、実質的に丸い端部を備え、また、第1のシート12の各々のチャネル14および第2のシート16の各々のチャネル28は、同様に丸い断面を備える。他の実施形態において、第1のシート12の頂部22および/またはチャネル14、および/または第2のシート16の頂部26およびチャネル28を、先細形状、矩形あるいは不規則な形状とすることができる。さらに他の実施形態においては、第1のシート12および/または第2のシート16は、実質的に鋸歯形状を備えてもよい。さらに他の実施形態では、第1のシート12の隣接する頂部22および/またはチャネル14、および/または第2のシート16の隣接する頂部26および/またはチャネル26は異なる形状を備えてもよい。
いくつかの実施形態において、頂部22およびチャネル14は第1のシート12を折り畳むあるいは波形形成することで形成することができ、頂部26およびチャネル28は第2のシート16を折り畳むあるいは波形形成することで形成することができる。他の実施形態においては、第1のシート12および/または第2のシート16は、所望の形状に鋳型あるいは鋳造することができる。
第1のシート12および/または第2のシート16は、高温の熱交換器内で作動するのに適当な1あるいはそれ以上の材料から製造することができる。いくつかの実施形態においては、第1のシート12および第2のシート16は、ニッケル含有量の高い合金から製造することができる。いくつかの実施形態においては、第1のシート12および第2のシート16は、実質的に同一の、あるいは実質的に類似の熱拡散係数を備える材料から製造することができる。他の実施形態においては、第1のシート12および/または第2のシート16は他の材料から製造することができる(例えば、アルミニウム、鉄、およびその他の金属、合成物等)。
図1乃至5に示されているように、第2のシート16を、第1のシート12のチャネル14中の、第1のシート12の上端部と下端部との間に配置することができる。いくつかの実施形態では、第2のシート16はチャネル14中に、第1のシート12の1対の頂部22の間に1つおきに配置してもよい。他の実施形態においては、第2のシート16は、第1のシート12の1対の頂部22の間に、規則的あるいは不規則な間隔で配置してもよい。
図1乃至5に示されている実施形態において、第2のシート16は、第1のシート12よりも薄い。他の実施形態として、各第2のシート16を異なる厚さにしてもよい。代替的あるいは追加的に、1つあるいはそれ以上の第2のシート16は、第1のシート12の厚さより大きい、あるいは実質的に等しい厚さを備えてもよい。この厚さは、第1の作動流体および/または第2の作動流体の流体特性(例えば、流速、温度、圧力等)、選択される特定の第1の作動流体、熱交換器10を通る第1の作動流体の質量流量、選択される特定の第2の作動流体、熱交換器10を通る第2の作動流体の質量流量等に依存する。
いくつかの実施形態において、表面の畳み込み形状は、1つあるいはそれ以上の第2のシート16の内部あるいは外部表面に沿って形成される。これらの実施形態において、表面の折り畳み形状は、ルーバー、オフセットランス形状、隆起、チャネル、凹部、リブ等を含む。他の実施形態では、表面畳み込み形状を、第1のシート12の内部あるいは外部表面に沿って形成することができる。これらの実施形態において、表面折り畳み形状は、コア60の剛性を増強し、第1の作動流体と第2の作動流体との間の熱交換率を改良し、および/または熱交換器10の効率を改良する。熱交換器10の効率を改良することで、このような表面折り畳み構造の包含は、追加的あるいは代替的に、熱交換機10の効率的な操作を保証し、一方で、熱交換器10を製造するために必要とされる材料の総量を最小化できる。
図1および2に示されているように、第1のシート12および第2のシート16を、第2のシート16の波形形状の高さhが、第1のシートの隣接する頂部22の間の空間d(例えば、第1のシート12のチャネル14の幅)と実質的に類似するような寸法に形成することができる。このようにして、第2のシート16は、固定的に第1のシート12の隣接する頂部22の間に入れ子にすることができる。
いくつかの実施形態において、図1乃至5に示されているように、第1のシート12の幅Wは、第2のシート16の幅wよりも大きく、フィンが形成されていない領域20、21を、第1のシート12の各チャネル14内で各第2のシート16の両側に位置するように構成することができる。他の実施形態として、第1のシート12の幅Wは、1つあるいはそれ以上の第2のシート16の幅wよりも小さいか、あるいは実質的に等しく、第1のシート12の1つあるいはそれ以上のチャネル14に沿って、フィンが形成される領域が存在しないように構成してもよい。これらの実施形態において、第2のシート16は、コア60に対する構造的な支持および剛性を提供することができる。これらの実施形態において、第1の作動流体および第2の作動流体の一方の圧力は、他方の圧力よりも有意に大きく、第2のシート16による追加的な構造支持および剛性が、コア60に対する摩耗あるいは損傷を防止あるいは抑制することができる。他の実施形態において、フィンが形成されていない領域20、21は、第1のシート12の1つあるいはそれ以上のチャネル14の一方の端部にだけ位置するように構成してもよい。
いくつかの実施形態において、1つあるいはそれ以上の第2のシート16を、第1のシート12の隣接する頂部22の間に固定することができる。これらの実施形態において、第2のシート16の頂部26は、第1のシート12に接続される(例えば、溶接、はんだ付け、鑞接等)。他の実施形態では、第2のシート16をチャネル14中に、第1のシート12に対して相対的に動くように支持してもよく、あるいは代替的に、第2のシート16を第1のシートに、例えば、締まり嵌め、接着、凝集結合物質、留め具等の他の手法で接続してもよい。
図1乃至5に示されているように、熱交換器10は、追加的にあるいは二者択一的にハウジングあるいは囲い50を含んでもよい。いくつかの実施形態において、ハウジング50を、コア60の2つあるいは3つの側面の周囲を覆う第3のシート30から形成することができる。代替的に、あるいは追加的に、第3のシート30はタブ32を備えることができ、タブ32は、第1のシート12の1つあるいはそれ以上のチャネル14(例えば、図5に示されるように上方に開口するチャネル14)を横切って延びるように曲げられあるいは成形される。図1乃至5に示されているように、タブ32は、第1のシート12の交互のチャネル14の反対側の端部を横切って延びるように構成される。他の実施形態においては、タブ32を、隣接するチャネル14の一方あるいは両方の端部を横切って延びるように構成してもよい。タブ32を有するある実施形態においては、タブ32は、チャネル14の端部を密封あるいは実質的に密封するために第1のシート12に固定される(例えば、溶接、はんだ付け、鑞接等)。他の実施形態として、タブ32を第1のシート12に、例えば、締まり嵌め、接着、凝集結合物質、留め具等の他の手法で接続してよもよい。
いくつかの実施形態において、図1乃至5に示されているように、第3のシート30の表面36は、第1のシート12の頂部22に固定することができる。代替的に、あるいは追加的に、第3のシート30の端部はフランジ40を形成し、フランジ40はコア60の側壁42を外側に横切るように延びる。図1乃至5に示される実施形態においては、フランジ40は、第3のシート30が少なくとも部分的にコア60を囲うように、第1のシート12の前方および後方の頂部22を横切って延びる。
いくつかの実施形態において、図1乃至5に示されているように、熱交換器10は、第1の作動流体用の第1の流体通路(図4に矢印62で示されている)、および第2の作動流体用の第2の流体通路(図3に矢印64で示されている)を含むことができる。図1乃至5に示されている実施形態において、熱交換器10は、第1のシート12により画定される複数のチャネル14内の少なくとも1つのチャネル(すなわち、図1乃至5に示される下方に開口しているチャネル14)を通る第1の流体通路62に沿って移動する第1の作動流体、および第1のシート12により画定される複数のチャネル14内の少なくとも1つのチャネル(すなわち、図1乃至5に示される上方に開口しているチャネル14)を通る第2の流体通路64に沿って移動する第2の作動流体を備える単一通路の熱交換器として構成されている。これらの実施形態において、第1のシート12は、第1の流体通路62と第2の流体通路64とを分離し、第1の作動流体と第2の作動流体とが混合されるのを防ぐことができる。
他の実施形態において、熱交換器10は複数通路の熱交換器として構成することができ、第1の作動流体は1つあるいはそれ以上のチャネル14を通る第1の通路を移動して、1つあるいはそれ以上の異なるチャネル14を通る第2の通路を、第1の通路中の第1の作動流体の流れる方向と反対方向に移動する。これらの実施形態において、第2の作動流体は、複数のチャネル14のうちの少なくとも1つを通る第2の流体通路64に沿って移動することができる。
更に他の実施形態では、熱交換器10は、複数通路の熱交換器として構成することができ、第2の作動流体は、1つあるいはそれ以上のチャネル14を通って第1の通路を移動して、第1の通路の第2の作動流体の流れる方向とは逆方向に、1つあるいはそれ以上の異なるチャネル14を通って第2の通路を移動する。これらの実施形態では、第1の作動流体は、多数の他のチャネル14の内の少なくとも1つを通って第1の流体通路に沿って移動する。
更に他の実施形態では、熱交換器10は複数通路の熱交換器として構成することができ、第1の作動流体は、熱交換器10を通る2つ以上の連続的な通路を通る。他の実施形態では、熱交換器10は、複数通路の熱交交換機として構成することができ、第2の作動流体は、熱交換器10を通る2つ以上の連続的な通路を通る。
図1乃至5に示されているように、第1の流体通路62と第2の流体通路64とを逆方向に構成することができる。他の実施形態では、第1の流体通路62と第2の流体通路64とを実質的に平行に構成していもよい。
第1の流体通路62、第2の流体通路64を備える図1乃至5に示されているような実施形態においては、ハウジング50は、第1の流体通路62の第1の入口41および第1の出口43を形成することができる。図1乃至5に示されているように、ハウジング50は、追加的あるいは代替的に、第2の流体通路64の第2の入口44、および第2の流体通路64の第2の出口45を形成してもよい。
図1乃至5に示されている実施形態において、接続部56、58は、第2の入口44および第2の出口45の周りでハウジング50にそれぞれ固定されている。いくつかの実施形態において、第1のおよび第2の作動流体が、コア60あるいはコア60の一部を迂回することを防ぐために、ハウジング50は、さらに第1の入口41および/または第1の出口43に隣接して位置する接続部を含むことができる。いくつかの実施形態においては、接続部56、58は、コア60およびハウジング50の間の接触点だけを提供することができ、それにより、不必要な熱交換を最小化あるいは防止し、コア60が熱的に強制されないことを保証する。加えて、いくつかの実施形態においては、さらに不必要な熱交換を最小化および/または防止するために、ハウジング50および/またはコア60は、断熱材および/または耐熱材を含むことができる。
図1乃至5に示されるように、熱交換器10の作動中、第1の作動流体は、第1の入口41を通って、第1のシート12の第1の側面52に隣接する1つあるいはそれ以上のチャネル14(すなわち、図1ないし5に示されるように、下方に開口している1つあるいはそれ以上のチャネル14)に入り、第1の流体通路62に沿って移動し、チャネル14中に配置される第2のシート16を通り、第1のシート12の第2の側面54に隣接する第1の出口43を通って出る。
また、図1乃至5に示されるように、第2の作動流体は、第2の入口44を通って、1つあるいはそれ以上のチャネル14(すなわち、図1乃至5に示されるように、上方に開口する1つあるいはそれ以上のチャネル14)に入り、第2の流体通路64に沿って移動し、チャネル14のフィンが形成されていない第1の領域20、チャネル14中に配置された第2のシート16、フィンが形成されていない第2の領域21を通り、第2の出口45から出る。
図1乃至5に示される実施形態において、第1の入口41での第1の作動流体の温度は、第2の入口44での第2の作動流体の温度よりも高く、熱エネルギーは、第1の作動流体から第2の作動流体に移動する。第1の流体通路62は実質的に直線であるために、コア60を通る第1の作動流体の流れの衝突は最小化される。
組立てる時に、第1のシート12および1つあるいはそれ以上の第2のシート16は輪郭成形される。その後、第2のシート16は、第1のシート12に形成された頂部22の間に形成されるチャネル14に挿入される。そして、第3のシートが、少なくとも部分的に第1のシート12および第2のシート16を囲うように、第1のシート12の周囲に嵌められる。いくつかの実施形態において、第2のシート16および第3のシートを、簡単な操作(溶接、はんだ付け、鑞接等)で第1のシート12に固定することができる。いくつかの実施形態においては、同操作中に、タブ32を、追加的または二者択一的に第1のシート12の端部52、54に固定することができる。
図示されているような実施形態において、コア60は、単一の第1のシート12、1つあるいはそれ以上の第2のシート16からなり、ハウジング50は第3のシート30からなり、材料の使用量を最小化することができる。これらのいくつかの実施形態において、熱交換器10を製造するときに、廃物がほとんどあるいは全く出ない。
図1乃至5に示された実施形態において、第1の流体通路と第2の流体通路との間の交差漏洩の防止が必要とされる接続点だけが、タブ32の縁部と第1のシート12の輪郭形成された表面との間に配置される。これらのいくつかの実施形態において、熱交換器10の製造中に、これらの接続点に容易にアクセスでき、熱交換器10の漏れの特定および保守を単純にできる。
本発明の様々な特徴及び利点は、添付した特許請求の範囲に記載されている。
Claims (34)
- 第1の作動流体と第2の作動流体との間で熱エネルギーの交換を行うための熱交換器であって、前記熱交換器は、
少なくとも部分的に前記第1の作動流体の流体通路を形成する、単一のシートから形成される1対の第1のフィンと、
少なくとも部分的に前記第2の作動流体の流体通路を形成し、前記1対の第1のフィンの間に位置決めされる第2のフィンとを有し、前記第1の作動流体の流体通路は、前記第2の作動流体の流体通路から分離されていることを特徴とする熱交換器。 - 請求項1に記載の熱交換器であって、前記熱交換器を流れる前記第1の作動流体の流れる方向は、前記第2の作動流体の流れる方向と実質的に反対方向であることを特徴とする熱交換器。
- 請求項1に記載の熱交換器であって、前記第2のフィンは波形形成されたシートから形成されることを特徴とする熱交換器。
- 請求項3に記載の熱交換器であって、前記1対の第1のフィンは、前記シートに沿って形成された波形部であることを特徴とする熱交換器。
- 請求項1に記載の熱交換器であって、前記第2のフィンの一方の端部は、前記1対の第1のフィンの一方に固定され、前記第2のフィンのもう一方の端部は、前記1対の第1のフィンのもう一方に固定されることを特徴とする熱交換器。
- 請求項1に記載の熱交換器であって、1対の第2のフィンは、前記第2の作動流体の流体通路に沿って位置決めされ、前記第2のフィンは、前記1対の第2のフィンの一方であることを特徴とする熱交換器。
- 請求項6に記載の熱交換器であって、前記1対の第2のフィンは、単一のシートから形成されることを特徴とする熱交換器。
- 請求項7に記載の熱交換器であって、前記1対の第2のフィンは、前記シートに沿って形成された波形部であることを特徴とする熱交換器。
- 請求項7に記載の熱交換器であって、前記1対の第1のフィンは上端部および下端部を備え、前記第2のシートは、前記1対の第1のフィンの前記上端部と前記1対の第1のフィンの下端部との間に位置決めされることを特徴とする熱交換器。
- 請求項1に記載の熱交換器であって、前記1対の第1のフィンは波形形成された第1のシートから形成され、前記第2のフィンは波形形成された第2のシートから形成され、前記熱交換器は第3のシートから形成されたハウジングを備え、前記ハウジングは少なくとも部分的に前記第1のシートおよび前記第2のシートを囲うことを特徴とする熱交換器。
- 請求項10に記載の熱交換器であって、前記第1のシートおよび前記第3のシートは、前記第1の作動流体の流体通路を実質的に囲み、前記第1のシート、前記第2のシートおよび前記第3のシートは、連携して前記第2の作動流体の流体通路を少なくとも部分的に囲むことを特徴とする熱交換器。
- 請求項10に記載の熱交換器であって、前記第2のシートは、前記1対の第1のフィンの間で前記第1のシート内に入れ子にされることを特徴とする熱交換器。
- 第1の作動流体と第2の作動流体との間で熱エネルギーの交換を行うための熱交換器であって、前記熱交換器は、
1対の頂部を有し且つ前記第1の作動流体の流体通路を前記第2の作動流体の流体通路から分離する波形形成された第1のシート、および
波形形成された前記第1のシートの前記1対の頂部の間に位置決めされる波形形成された第2のシートを有することを特徴とする熱交換器。 - 請求項13に記載の熱交換器であって、前記第1の作動流体が前記流体通路に沿って流れる方向は、前記第2の作動流体が前記流体通路に沿って流れる方向と実質的に反対方向であることを特徴とする熱交換器。
- 請求項13に記載の熱交換器であって、前記第2のシートは1対の頂部を有し、前記第2のシートの前記1対の頂部は、前記第1のシートの前記1対の頂部の一方に固定されていることを特徴とする熱交換器。
- 請求項13に記載の熱交換器であって、前記第2のシートの一方の側部は、前記第1のシートの前記1対の頂部の一方に固定され、前記第2のシートのもう一方の側部は、前記第1のシートの前記1対の頂部の他方に固定されることを特徴とする熱交換器。
- 請求項13に記載の熱交換器であって、前記第1のシートは下端部を備え、前記第1のシートの前記1対の頂部は上端部を提供し、前記第2のシートは、前記第1のシートの前記上端部および前記下端部の間に位置決めされることを特徴とする熱交換器。
- 請求項13に記載の熱交換器であって、第3のシートから形成されるハウジングを有し、前記ハウジングは、少なくとも部分的に前記第1のシートおよび前記第2のシートを囲むことを特徴とする熱交換器。
- 請求項18に記載の熱交換器であって、前記第1のシートおよび前記第3のシートは、前記第1の作動流体の流体通路を実質的に囲み、前記第1のシート、前記第2のシートおよび前記第3のシートは、連携して前記第2の作動流体の流体通路を少なくとも部分的に囲むことを特徴とする熱交換器。
- 請求項13に記載の熱交換器であって、前記第2のシートは、前記第1のシートの前記1対の頂部の間に入れ子にされることを特徴とする熱交換器。
- 熱交換器を組立てる方法であって、前記方法は、
1対の頂部を形成するため、および少なくとも部分的に第1の作動流体の流体通路と第2の作動流体の流体通路とを形成するために、第1のシートを波形形成する工程と、
第2のシートを波形形成する工程と、
前記第2のシートを、前記第1のシートの前記1対の頂部の間に前記第2の作動流体の流体通路に沿って入れ子にする工程とを有することを特徴とする方法。 - 請求項21に記載の方法であって、前記第2のシートを前記1対の頂部の間に入れ子にする工程は、前記第2のシートの一方の端部を、前記第1のシートの前記1対の頂部の一方に固定する工程と、前記第2のシートのもう一方の端部を、前記第1のシートの前記1対の頂部の他方に固定する工程とを含むことを特徴とする方法。
- 請求項21に記載の方法であって、前記方法はさらに、少なくとも部分的に前記第1の流体通路を囲むために、前記第1のシートの前記頂部に第3のシートを固定する工程を有することを特徴とする方法。
- 請求項23に記載の方法であって、前記第1のシートの前記頂部に前記第3のシートを固定する工程は、前記第2の流体通路を、前記第1のシートの前記頂部と前記第3のシートとの間で少なくとも部分的に囲む工程を含むことを特徴とする方法。
- 請求項21に記載の方法であって、前記第1のシートを波形形成する工程は、第2の1対の頂部を形成する工程を含み、前記方法はさらに、第3のシートを波形形成する工程と、前記第3のシートを、前記第1のシートの前記第2の1対の頂部の間に入れ子にする工程とを有することを特徴とする方法。
- 請求項21に記載の方法であって、前記第2のシートを前記1対の頂部に入れ子にする工程は、前記第2のシートを、前記第1のシートの上端部と前記第1のシートの下端部との間に位置決めする工程を含むことを特徴とする方法。
- 第1の作動流体と第2の作動流体との間で熱エネルギーの交換を行うための熱交換器であって、前記熱交換器は、
複数の第1のフィンを形成するように輪郭形成され且つ上端部および下端部を備える第1のシートと、
複数の第2のフィンを形成するように輪郭形成され且つ前記第1のシートの前記上端部と前記第1のシートの前記下端部との間に位置決めされる第2のシートと、
第3のシートから形成され且つ前記第1のシートおよび前記第2のシートを少なくとも部分的に囲むハウジングとを有することを特徴とする熱交換器。 - 請求項27に記載の熱交換器であって、前記ハウジングは、前記第1の作動流体の流体通路の入口および出口を形成し且つ前記第2の作動流体の流体通路の入口および出口を形成することを特徴とする熱交換器。
- 請求項28に記載の熱交換器であって、前記第2のシートは、前記第2の作動流体の流体通路に沿って位置決めされていることを特徴とする熱交換器。
- 請求項28に記載の熱交換器であって、前記第1の作動流体の流れる方向は、前記第2の作動流体の流れる方向と実質的に反対方向であることを特徴とする熱交換器。
- 請求項27に記載の熱交換器であって、前記第2のシートは、前記第1のシートの複数の第1のフィンのうちの2つのフィンの間に入れ子にされていることを特徴とする熱交換器。
- 請求項27に記載の熱交換器であって、前記複数の第1のフィンは、前記第1のシートに沿って形成された波形部であることを特徴とする熱交換器。
- 請求項27に記載の熱交換器であって、前記第1のシートの一方の側部は、前記複数の第1のフィンの一方に固定され、前記第2のシートのもう一方の側部は、前記複数の第1のフィンの他方に固定されることを特徴とする熱交換器。
- 請求項27に記載の熱交換器であって、前記複数の第2のフィンは、前記第2のシートに沿って形成された波形部であることを特徴とする熱交換器。
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