JP2009545718A - Heat exchanger - Google Patents

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Abstract

【課題】長い時間にわたって高い機械的応力に耐えることができる熱交換器を提供する。
【解決手段】複数の管状要素又はコア部（１）を備えた熱交換器であって、各管状要素又はコア部が、支持用シリンダー又は支持用ハーフシリンダー（２）と、少なくとも１つの湾曲した熱交換プレート（３c、３f）であって、各熱交換プレートが第１空洞部を第２空洞部から隔てており、第１空洞部には液体（４）が入っており、第２空洞部には冷却液（５c、５f）が入っており、冷却液は、熱交換プレートを熱膨張又は収縮させ、これにより、第１空洞部内の液体をそれぞれ圧縮又は圧力低下させる熱交換プレートと、外側保持管又は保持用半管部（６）とを備える。本発明による熱交換器は、ポンプ及びシステムに応用でき、高い機械的応力に耐えることを可能にする。
【選択図】図１A heat exchanger capable of withstanding high mechanical stress over a long period of time is provided.
A heat exchanger comprising a plurality of tubular elements or core parts (1), each tubular element or core part being at least one curved with a supporting cylinder or a supporting half cylinder (2). Heat exchange plates ( 3c , 3f ), each heat exchange plate separating the first cavity from the second cavity, the first cavity containing the liquid (4), and the second Cooling liquid (5 c , 5 f ) is contained in the cavity, and the cooling liquid thermally expands or contracts the heat exchange plate, thereby compressing or reducing the pressure of the liquid in the first cavity, respectively. A plate and an outer holding tube or holding half tube (6) are provided. The heat exchanger according to the present invention can be applied to pumps and systems and can withstand high mechanical stresses.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、ポンプの内部で、膨張により加圧下の液体を生成するのに用いられる熱交換器に関する。   The present invention relates to a heat exchanger used to produce a liquid under pressure by expansion within a pump.

液圧利用ポンプ及びこのようなポンプが組み込まれた液圧利用システムは、従来技術で、特に特許出願ＦＲ−Ａ−２ ８５１ ７９６及びＷＯ−Ａ−２００４／０７９１９４より公知である。
液圧利用システムは、液圧利用ポンプと、作動液貯蔵部と、液圧利用モータとを備えている。
液圧利用ポンプは、少なくとも１つのポンピングピストンと、同一の差動ピストンの２つの段階から構成されるドライブピストンとを備える。ポンピングピストンはポンピングシリンダー内のポンピングチャンバーの範囲を定めており、ドライブピストンはドライブシリンダー内のドライブチャンバーの範囲を定めている。ポンピングピストン及びドライブピストンは、ドライブチャンバーの容積の増大がポンピングチャンバーの容積の減少に対応し、その逆も成立するような動的接続手段(kinematic connecting means)によって互いに接続されている。 Hydraulic pumps and hydraulic systems incorporating such pumps are known in the prior art, in particular from patent applications FR-A-2 851 796 and WO-A-2004 / 079194.
The fluid pressure utilization system includes a fluid pressure utilization pump, a hydraulic fluid storage unit, and a fluid pressure utilization motor.
The hydraulic pump comprises at least one pumping piston and a drive piston composed of two stages of the same differential piston. The pumping piston defines a pumping chamber within the pumping cylinder, and the drive piston defines a drive chamber within the drive cylinder. The pumping piston and the drive piston are connected to each other by kinematic connecting means such that an increase in the volume of the drive chamber corresponds to a decrease in the volume of the pumping chamber and vice versa.

ポンピングチャンバーは、液圧利用システムの作動液貯蔵部と、液圧利用ポンプが動力を供給する液圧利用システムの液圧利用モータとに液圧が利用できるように接続されている。
液圧利用ポンプのドライブチャンバーは、管状熱交換束(tubular heat exchange bundle)に液圧を利用できるように接続されている。高熱膨張係数の液体がドライブチャンバー及び管状熱交換束内にある。この高熱膨張係数の液体は、高温源及び低温源との熱交換関係に交互におかれる。
よって、高熱膨張係数の液体は、熱膨張と熱収縮に交互にさらされ、これは、それぞれ、ドライブチャンバーの容積を増やしながらポンピングチャンバーの容積を減らし、これにより作動液を液圧利用モータへ、そして、液圧利用システムの作動液貯蔵部に押し込む、又は、ドライブチャンバーの容積を減らし、これにより液圧利用システムの作動液貯蔵部から作動液を吸い込ませる。ポンピング効果が、このように作動液の排出及び吸い込み運動を交互に行うことによって得られる。
管状熱交換束は、直立した管の束によって構成されており、その管は下端が閉じられており、上端が収集部によって互いにつながっている。収集部の中へは、ドライブチャンバーに接続された導管が開口している。 The pumping chamber is connected to the hydraulic fluid storage unit of the hydraulic pressure utilization system and the hydraulic pressure utilization motor of the hydraulic pressure utilization system to which the hydraulic pressure utilization pump supplies power so that the hydraulic pressure can be utilized.
The drive chamber of the hydraulic pump is connected to a tubular heat exchange bundle so that hydraulic pressure can be used. A high coefficient of thermal expansion liquid is in the drive chamber and the tubular heat exchange bundle. This high coefficient of thermal expansion liquid alternates in a heat exchange relationship with a high temperature source and a low temperature source.
Thus, high coefficient of thermal expansion liquids are alternately exposed to thermal expansion and contraction, which reduces the volume of the pumping chamber while increasing the volume of the drive chamber, respectively, thereby reducing the hydraulic fluid to the hydraulic motor. And it pushes into the hydraulic fluid storage part of a hydraulic-pressure utilization system, or reduces the volume of a drive chamber, and, thereby, draws hydraulic fluid from the hydraulic-fluid storage part of a hydraulic pressure utilization system. A pumping effect can be obtained by alternately discharging and sucking the hydraulic fluid in this way.
The tubular heat exchange bundle is constituted by a bundle of upright tubes, the tubes having a lower end closed and an upper end connected to each other by a collecting part. A conduit connected to the drive chamber opens into the collection section.

管状熱交換束は、横方向仕切りによって分割された封入体内部に配置されている。熱を絶縁するこの仕切りには穴があけられており、これにより、仕切りと管との間で可能な限り良好な不透過性を維持しながら、各管を仕切りの一方の側から他方の側まで通すことが可能となっている。
封入体は、このように、循環する低温冷却液を備えた下部チャンバーと、循環する高温冷却液を備えた上部チャンバーとに分割されている。
管状熱交換束は、これにより、封入体内部で上下運動することよって、低温冷却液及び高温冷却液と交互に熱交換関係におかれる。この上下運動は、ジャッキねじによって行われる。
高熱膨張係数の流体が交互に熱膨張及び収縮にさらされることより、管状熱交換束が交互に膨張及び収縮し、これにより各管が伸張するようになり、最終的に管状熱交換束を構成している管に疲労を引き起こす。 The tubular heat exchange bundle is arranged inside the enclosure divided by the lateral partition. This partition, which insulates heat, is perforated so that each tube can be moved from one side of the partition to the other while maintaining the best possible impermeability between the partition and the tube. It is possible to pass through.
The enclosure is thus divided into a lower chamber with a circulating low-temperature cooling liquid and an upper chamber with a circulating high-temperature cooling liquid.
Thus, the tubular heat exchange bundle moves up and down inside the enclosure, thereby being placed in a heat exchange relationship alternately with the low temperature coolant and the high temperature coolant. This vertical movement is performed by jack screws.
The fluid with a high coefficient of thermal expansion is alternately exposed to thermal expansion and contraction, so that the tubular heat exchange bundle expands and contracts alternately, which causes each tube to stretch, and finally forms the tubular heat exchange bundle. Causes fatigue in the pipe.

仏国特許出願公開第２８５１７９６号明細書French Patent Application Publication No. 2851796 国際公開第２００４／０７９１９４号パンフレットInternational Publication No. 2004/079194 Pamphlet

本発明の目的は、長い時間にわたって高い機械的応力に耐えることができる熱交換器を提供することである。   An object of the present invention is to provide a heat exchanger that can withstand high mechanical stresses over a long period of time.

上述した目的は、複数の管状要素又はコア部を備えた熱交換器であって、各管状要素又はコア部が、支持用シリンダー又は支持用ハーフシリンダーと、少なくとも１つの湾曲した熱交換プレートであって、各熱交換プレートが第１空洞部を第２空洞部から隔てており、第１空洞部には液体が入っており、第２空洞部には冷却液が入っており、冷却液は、熱交換プレートを熱膨張又は収縮させ、これにより、第１空洞部内の液体をそれぞれ圧縮又は膨張させる熱交換プレートと、外側保持管又は保持用半管部とを備える熱交換器によって達成される。   The object mentioned above is a heat exchanger with a plurality of tubular elements or core parts, each tubular element or core part being a supporting cylinder or a supporting half cylinder and at least one curved heat exchange plate. Each heat exchange plate separates the first cavity from the second cavity, the first cavity contains a liquid, the second cavity contains a cooling liquid, This is achieved by a heat exchanger comprising a heat exchange plate that thermally expands or contracts the heat exchange plate, thereby compressing or expanding the liquid in the first cavity, respectively, and an outer holding tube or holding half tube.

他の特徴によれば、液体は高熱膨張係数を有する。
別の特徴によれば、外側保持管又は保持用半管部と、熱交換プレートと、支持用シリンダー又は支持用ハーフシリンダーとは、直径が減少する。
別の特徴によれば、第１及び第２の空洞部は、一方の側において、熱交換プレートの１つによって、かつ、他方の側において、支持用シリンダー若しくは支持用ハーフシリンダー又は外側保持管若しくは保持用半管部によって範囲が定められており、熱交換プレート、支持用シリンダー又は支持用ハーフシリンダー、及び、外側保持管又は保持用半管部は同心となっている。 According to another feature, the liquid has a high coefficient of thermal expansion.
According to another feature, the outer holding tube or holding half tube part, the heat exchange plate and the supporting cylinder or supporting half cylinder are reduced in diameter.
According to another feature, the first and second cavities are on one side by one of the heat exchange plates and on the other side a support cylinder or a support half cylinder or an outer holding tube or The range is defined by the holding half tube, and the heat exchange plate, the supporting cylinder or the supporting half cylinder, and the outer holding tube or holding half tube are concentric.

別の特徴によれば、各管状要素は、管状要素の各端部においてフランジによって閉じられており、フランジの一方は、液体がフランジを通って循環できるように構成されており、フランジの他方は循環をさせない。
別の特徴によれば、各管状要素は、管状要素の各端部においてフランジによって閉じられており、フランジの少なくとも１つは、冷却液が前記フランジを通って循環できるように構成されている。
別の特徴によれば、フランジは、高温源によって加熱された冷却液と、低温源によって冷却された冷却液が交互に循環できるように構成されている。
別の特徴によれば、熱交換プレートの１つは、液体と接触している複数の第１フィンを備えている。
別の特徴によれば、熱交換プレートの１つは、冷却液と接触している複数の第１フィンを備えている。
別の特徴によれば、熱交換プレートの１つは、冷却液と接触している複数の第２フィンを備えている。 According to another feature, each tubular element is closed by a flange at each end of the tubular element, one of the flanges being configured to allow liquid to circulate through the flange and the other of the flanges Do not circulate.
According to another feature, each tubular element is closed by a flange at each end of the tubular element, and at least one of the flanges is configured to allow coolant to circulate through the flange.
According to another feature, the flange is configured to allow the coolant heated by the high temperature source and the coolant cooled by the low temperature source to circulate alternately.
According to another feature, one of the heat exchange plates includes a plurality of first fins in contact with the liquid.
According to another feature, one of the heat exchange plates comprises a plurality of first fins in contact with the coolant.
According to another feature, one of the heat exchange plates comprises a plurality of second fins in contact with the coolant.

別の特徴によれば、複数の管状要素が互いに平行である。
別の特徴によれば、複数の管状要素は、ストラップによってまとめて保持されており、各ストラップは、１つの管状要素をクランプ止めしており、少なくとも２つの管状要素の間に配置されたねじ付きロッドに取り付けられている。
別の特徴によれば、複数の管状要素は、ストラップによってまとめて保持されており、各ストラップは、１つの管状要素をクランプ止めしており、互いに溶接されている。
別の特徴によれば、複数の管状要素は、ストラップによってまとめて保持されており、各ストラップは、１つの管状要素をクランプ止めしており、互いに蝋付けされている。
別の特徴によれば、各管状要素又はコア部は、冷却液用の導管と、冷却液用導管から熱交換プレートに冷却液を噴霧するように構成されたスプレーノズルとをさらに備えている。 According to another feature, the plurality of tubular elements are parallel to each other.
According to another feature, the plurality of tubular elements are held together by straps, each strap clamping one tubular element and threaded disposed between at least two tubular elements It is attached to the rod.
According to another feature, the plurality of tubular elements are held together by straps, each strap clamping one tubular element and being welded together.
According to another feature, the plurality of tubular elements are held together by straps, each strap clamping one tubular element and brazed together.
According to another feature, each tubular element or core further comprises a conduit for the coolant and a spray nozzle configured to spray coolant from the coolant conduit to the heat exchange plate.

本発明は、流体の運動によって制御手段を作動させるように構成されたポンピングピストンと、動的手段によってポンピングピストンに接続されており、上記の熱交換器の液体の運動によって作動するように構成されたドライブピストンと、高温源と、低温源とを備えるポンプにも関するものである。
別の特徴によれば、ポンプは、高温源によって加圧下で加熱された冷却液と、低温源によって大気圧下で冷却された冷却液とを熱交換器の管状要素又はコア部に交互に供給するように構成されたバイパスをさらに備える。
本発明は、上記のポンプと、流体貯蔵部と、制御手段とを備えるシステムにも関するものである。 The present invention comprises a pumping piston configured to actuate the control means by movement of fluid, and connected to the pumping piston by dynamic means, and is configured to actuate by movement of the liquid in the heat exchanger. It also relates to a pump comprising a drive piston, a high temperature source and a low temperature source.
According to another feature, the pump alternately supplies a coolant heated under pressure by a hot source and a coolant cooled at atmospheric pressure by a cold source to the tubular element or core of the heat exchanger. A bypass configured to:
The present invention also relates to a system including the above-described pump, a fluid reservoir, and control means.

本発明の第１実施形態による熱交換器の管状要素の斜視図である。1 is a perspective view of a tubular element of a heat exchanger according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第２実施形態による熱交換器の断面図である。It is sectional drawing of the heat exchanger by 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第３実施形態による熱交換器の長手方向断面図である。It is longitudinal direction sectional drawing of the heat exchanger by 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第４実施形態による熱交換器の断面図である。It is sectional drawing of the heat exchanger by 4th Embodiment of this invention.

以下、本発明による複数の実施形態を図面に基づいて説明する。
種々の図面における同一の符号は、実質的に同一の構成を示すものである。
本実施形態による熱交換器は、複数の管状要素を備える。各管状要素は、支持用シリンダーと、第１空洞部及び第２空洞部を隔てる少なくとも１つの湾曲した熱交換プレートと、外側保持管とを備える。第１空洞部には液体が入っており、第２空洞部には冷却液が入れられる。冷却液は、プレートを熱膨張または収縮させ、これにより第１空洞部の液体を圧縮又は膨張させる。
熱交換プレートは、冷却液と接触することにより、熱交換器を通って循環する冷却液又は複数の冷却液の温度の関数として膨張又は収縮をし、これにより、第１空洞部、そしてそれ故にその第１空洞部に入っている液体を圧縮又は膨張させる。
耐圧性が高いが、熱伝導性が低くてもよい材料からなる支持用シリンダー及び外側保持管は、熱交換器の膨張を著しく制限し、これにより、従来技術で公知である管状熱交換束より長く高い機械的応力に耐えることを可能にする。 Hereinafter, a plurality of embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings.
Like reference symbols in the various drawings indicate substantially identical structures.
The heat exchanger according to this embodiment includes a plurality of tubular elements. Each tubular element comprises a supporting cylinder, at least one curved heat exchange plate separating the first and second cavities, and an outer retaining tube. A liquid is contained in the first cavity, and a coolant is placed in the second cavity. The cooling liquid thermally expands or contracts the plate, thereby compressing or expanding the liquid in the first cavity.
The heat exchange plate expands or contracts as a function of the temperature of the coolant or coolants circulating through the heat exchanger by contacting the coolant, thereby causing the first cavity and hence The liquid contained in the first cavity is compressed or expanded.
The supporting cylinder and the outer holding tube made of a material that has a high pressure resistance but may have a low thermal conductivity significantly restricts the expansion of the heat exchanger, thereby making it better than the tubular heat exchange bundles known in the prior art. Makes it possible to withstand long and high mechanical stresses.

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態による熱交換器の管状要素の斜視図を表している。
熱交換器は、複数の管状要素を備える。
第１実施形態では、各管状要素が外側保持管６を備えており、外側保持管６には、それぞれ外側プレート及び内側プレートと呼ばれる２つの熱交換プレート３c、３fが入っている。熱交換プレート３c、３f自体には、支持用シリンダー２が入っている。この実施形態では、熱交換プレート３c、３fが円筒形をしている。湾曲しているが円筒形ではない、又は、円筒形の一部のみを形成する１つ以上の熱交換プレートを有する他の実施形態も考えられる。支持用シリンダー２は、例えば円柱である。外側保持管６、２つの熱交換プレート３c、３f及び支持用シリンダー２は実質的に同心である。 (First embodiment)
FIG. 1 shows a perspective view of a tubular element of a heat exchanger according to a first embodiment of the present invention.
The heat exchanger comprises a plurality of tubular elements.
In the first embodiment, each tubular element comprises an outer retaining tube 6, the outer retaining tube 6, containing the two heat exchanger plates 3 c, 3 f, which are referred to as outer plates and inner plates. Supporting cylinders 2 are contained in the heat exchange plates 3 c and 3 f themselves. In this embodiment, the heat exchange plates 3 c and 3 f have a cylindrical shape. Other embodiments having one or more heat exchange plates that are curved but not cylindrical or that form only a portion of the cylinder are also contemplated. The supporting cylinder 2 is, for example, a cylinder. Outer holding tube 6,2 one heat exchanger plate 3 c, 3 f and the supporting cylinder 2 are substantially concentric.

２つの熱交換プレート３c、３fの間に形成されている第１の空洞部には、液体４が入っている。好ましくは、液体４は高熱膨張係数を有する。熱交換プレートは、冷却液と液体４との間の熱交換を可能とする。よって、液体４は、熱交換器を通って循環する冷却液又は複数の冷却液の温度の関数として膨張又は収縮し、これにより液体４の熱膨張又は熱収縮が生じる。生じる膨張又は収縮は、液体の熱膨張係数が高くない場合、及び、液体４の膨張又は収縮がただ単に熱交換プレートの熱膨張又は熱収縮によるものである場合にさらに大きくなる。
一方の熱交換プレート３cと外側保持管６との間、及び、他方の熱交換プレート３fと支持用シリンダー２との間にそれぞれ形成された２つの他の空洞部には、それぞれ、液体状態の高温冷却液５Ｃ及び低温冷却液５Ｆが入っている。 A liquid 4 is contained in a first cavity formed between the two heat exchange plates 3 c and 3 f . Preferably, the liquid 4 has a high coefficient of thermal expansion. The heat exchange plate allows heat exchange between the coolant and the liquid 4. Thus, the liquid 4 expands or contracts as a function of the temperature of the coolant or coolants circulating through the heat exchanger, which causes the liquid 4 to expand or contract. The resulting expansion or contraction is even greater if the liquid thermal expansion coefficient is not high and if the expansion or contraction of the liquid 4 is simply due to thermal expansion or contraction of the heat exchange plate.
In the two other cavities formed between one heat exchange plate 3 c and the outer holding tube 6 and between the other heat exchange plate 3 f and the supporting cylinder 2, liquids are respectively provided. The state high temperature cooling liquid 5C and the low temperature cooling liquid 5F are contained.

本実施形態による熱交換器の目的の１つは、熱交換プレートと冷却液５c、５fとの間の熱交換によって液体４を膨張又は収縮させ、それでいて液体を常に液体状態のままにすることである。このような熱交換を特に持続時間の点で最適化するために、これらの熱交換プレート３c、３fは、非常によい熱伝導率を有する材料、例えば金属から作られる。これは、液体４との良い熱交換をも可能にするものであり、このことは、液体４が高い熱膨張係数を有するときに特に重要である。 One of the purposes of the heat exchanger according to this embodiment is to expand or contract the liquid 4 by heat exchange between the heat exchange plate and the cooling liquids 5 c , 5 f , yet still keep the liquid in the liquid state That is. In order to optimize such heat exchange, especially in terms of duration, these heat exchange plates 3 c , 3 f are made from a material having a very good thermal conductivity, for example a metal. This also allows good heat exchange with the liquid 4, which is particularly important when the liquid 4 has a high coefficient of thermal expansion.

熱交換器が疲労によりよく耐えるように、外側保持管６及び支持用シリンダー２は、高耐圧材からできている。例えば、非限定的な例を挙げれば、これらは、炭素複合材又はフィラメント巻材(filament-wound material)又はガラスから作られる。これらの材料は、熱伝導率が低いという利点もあり（例えば、０．０３４Ｗ／ｍＫから０．０４５Ｗ／ｍＫ）、このため、熱交換器の外部への熱損失を相当に制限することもできる。高熱膨張係数の液体を使用しない場合は、熱損失は、熱伝導率が低い液体を用いることで制限することができる。高圧が、特に高温冷却液５cと接触している熱交換プレートにかかる。この熱交換プレートは厚みが薄く、通常数十ミリメートルから数ミリメートルであり、熱交換プレートを構成している金属、及び、用途に応じた熱交換器のサイズによって決まる。よって、熱交換の速度は上がるが、熱交換プレートが弱くなることない。なぜならば、膨張中は圧力が熱交換プレートに、従来技術のように主に長手方向にではなく、主に放射方向に（かつ、好ましくは管状要素の内部の方に）かかるからである。 The outer holding tube 6 and the supporting cylinder 2 are made of a high pressure resistant material so that the heat exchanger better resists fatigue. For example, by way of non-limiting examples, they are made from carbon composites or filament-wound materials or glass. These materials also have the advantage of low thermal conductivity (eg, 0.034 W / mK to 0.045 W / mK), which can also significantly limit heat loss outside the heat exchanger. . When a liquid having a high thermal expansion coefficient is not used, the heat loss can be limited by using a liquid having a low thermal conductivity. High pressure, according to the heat exchange plates in particular contact with the hot coolant 5 c. This heat exchange plate is thin and is usually several tens of millimeters to several millimeters, and depends on the metal constituting the heat exchange plate and the size of the heat exchanger according to the application. Therefore, although the speed of heat exchange increases, the heat exchange plate does not become weak. This is because during expansion, pressure is applied to the heat exchange plate, mainly in the radial direction (and preferably towards the interior of the tubular element) rather than in the longitudinal direction as in the prior art.

このように、従来技術で公知の管状熱交換束と異なり、本実施形態による熱交換器は、同じ厚さについて、より大きな直径の熱交換プレートであって、より大きな圧力に対してはるかに耐性があるものを使用可能にし、用途を広げることを可能にする。熱交換プレートの直径は、厚さ一定で大きくすることができる。これは、圧力が外側から内側へとかかり、内側から外側へとかからないため、又は、高耐圧材料で作られた外側保持管６若しくは支持用シリンダー２によって熱交換プレートが機械的応力に容易に耐えられるためである。外側保持管６又は支持用シリンダーが金属製であれば、システムの効率を低下させうる外側保持管６又は支持用シリンダーの膨張を防止するために、外側保持管６又は支持用シリンダーを熱から保護する必要がある。したがって、外側保持管の外側を低温冷却液５fで冷却することが考えられる。 Thus, unlike the tubular heat exchange bundles known in the prior art, the heat exchanger according to this embodiment is a larger diameter heat exchange plate for the same thickness, which is much more resistant to larger pressures. It makes it possible to use something and expand its application. The diameter of the heat exchange plate can be increased with a constant thickness. This is because the pressure is applied from the outside to the inside, not from the inside to the outside, or the heat exchange plate easily withstands mechanical stress by the outer holding tube 6 or the supporting cylinder 2 made of a high pressure resistant material. Because it is. If the outer retainer tube 6 or support cylinder is made of metal, the outer retainer tube 6 or support cylinder is protected from heat to prevent expansion of the outer retainer tube 6 or support cylinder, which can reduce the efficiency of the system. There is a need to. Therefore, it is conceivable to cool the outside of the outer holding tube with the low-temperature cooling liquid 5 f .

実施形態の変形例では、外側保持管６及び支持用シリンダー２が両方とも金属から作られているが、管状要素はその端部の各々に、これら２つの部材２、６が高圧に耐えられるように、外側保持管に溶接又は蝋付けされたフランジを備えている。
好ましくは、高温冷却液５cは外側保持管６及び外側の熱交換プレート３cの間に入れられており、一方、低温冷却液５fは内側の熱交換プレート３f及び支持用シリンダー２の間に入れられている。
よって、熱交換プレート３cが膨張すると、熱交換プレート３fが放射方向の圧縮応力を受けることになる。支持用シリンダー２があるので、管状要素に放射方向で支持用シリンダー２の方向にかかるこの圧縮応力に、前記内側の熱交換プレート３fが耐えるのを補助することができる。 In a variant of the embodiment, the outer holding tube 6 and the supporting cylinder 2 are both made of metal, but the tubular element is at each of its ends so that these two members 2, 6 can withstand high pressures. And a flange welded or brazed to the outer holding tube.
Preferably, the high temperature coolant 5 c is placed between the outer holding tube 6 and the outer heat exchange plate 3 c , while the low temperature coolant 5 f is in the inner heat exchange plate 3 f and the support cylinder 2. In between.
Therefore, when the heat exchange plate 3 c expands, the heat exchange plate 3 f receives a radial compressive stress. Since there is a supporting cylinder 2, the compressive stress exerted in the direction of the support cylinder 2 in the radial direction in the tubular element, can assist in heat exchanger plate 3 f of the inner withstand.

内側の熱交換プレート３fは、低温冷却液５fが入っている空洞部内に配置された複数の第１長手方向フィン３１をさらに備えている。これら第１長手方向フィン３１により、外側の熱交換プレート３cの膨張の結果として管状要素にかかる放射方向の圧縮応力により容易に耐えることができる。これら第１長手方向フィンは、支持用シリンダー２を内側の熱交換プレート３fのほぼ中心に位置決めするのにも役立つ。
外側の熱交換プレート３cは、高温冷却液５cが入っている空洞部内に配置された複数の第２長手方向フィン３２をさらに備えている。これら第２長手方向フィン３２は、とりわけ、外側の熱交換プレート３cを実質的に外側保持管６の中心に位置決めするのに役立つ。
熱交換プレート３c及び３fが鋼鉄から作られている例では、熱交換プレート３cが例えば厚さ３ｍｍであり、熱交換プレート３fが厚さ１ｍｍである。この場合、熱交換プレート３cは外側保持管６の助けをかりて４００×１０5パスカル（４００バール）の圧力に耐えることができる。熱交換プレート３fは、圧力が外側から内側へとかかるので、その厚さがより小さいにも拘わらず、熱交換プレート３cと同じ圧力に耐えることができる。
円筒形の熱交換プレート３fは、低温源からくる低温冷却液５fと、低温冷却液５fの流れが止まったときの空気とに交互に接触する。 The inner heat exchange plate 3 f further includes a plurality of first longitudinal fins 31 disposed in a cavity containing the low-temperature coolant 5 f . These first longitudinal fin 31, it is possible to readily withstand the radial compressive stress on the tubular element as a result of the expansion of the outer heat exchanger plate 3 c. These first longitudinal fins also serve to position the support cylinder 2 approximately at the center of the inner heat exchange plate 3 f .
The outer heat exchange plate 3 c further includes a plurality of second longitudinal fins 32 disposed in the cavity containing the high temperature coolant 5 c . These second longitudinal fins 32 serve inter alia to position the outer heat exchange plate 3 c substantially in the center of the outer holding tube 6.
In the example in which the heat exchange plates 3 c and 3 f are made of steel, the heat exchange plate 3 c has a thickness of 3 mm, for example, and the heat exchange plate 3 f has a thickness of 1 mm. In this case, the heat exchange plate 3 c can withstand a pressure of 400 × 10 5 Pascal (400 bar) with the help of the outer holding tube 6. Since the pressure is applied from the outside to the inside, the heat exchange plate 3 f can withstand the same pressure as the heat exchange plate 3 c even though its thickness is smaller.
The cylindrical heat exchange plate 3 f alternately contacts the low temperature coolant 5 f coming from the low temperature source and the air when the flow of the low temperature coolant 5 f stops.

（第２実施形態）
図２は、本発明の第２実施形態による熱交換器の断面図を示している。
第２実施形態では、熱交換器が複数の管状要素１を備えている。各管状要素１は、熱交換プレート３が１つだけ入っている外側保持管６を備えており、熱交換プレート３自体には支持用シリンダー２が入っている。この実施形態でも、限定はしないが、熱交換プレート３は円筒形である。支持用シリンダー２は、例えば円柱である。外側保持管６、熱交換プレート３及び支持用シリンダー２は、実質的に同心である。
第１空洞部が熱交換プレート３と外側保持管６との間に形成されており、第２空洞部が熱交換プレート３と支持用シリンダー２との間に形成されている。これら空洞部の１つに液体４が入れられ一方、他方の空洞部には冷却液５が入れられる。液体４は、例えば、高い熱膨張係数を有する。したがって、前述したように、熱交換プレートだけの膨張に比べて液体をより圧縮することができる。
前述したように、熱交換プレート３は、熱交換を最適化するために、非常によい熱伝導率を有する材料、つまり、金属から作られている。
同様に、前述したように、外側保持管６及び支持用シリンダー２は、低熱伝導率を有する高耐圧材料、例えば炭素複合材又はフィラメント巻材又はガラス用のようなものからなる。 (Second Embodiment)
FIG. 2 shows a cross-sectional view of a heat exchanger according to a second embodiment of the present invention.
In the second embodiment, the heat exchanger comprises a plurality of tubular elements 1. Each tubular element 1 is provided with an outer holding tube 6 containing only one heat exchange plate 3, and the support cylinder 2 is contained in the heat exchange plate 3 itself. Also in this embodiment, the heat exchange plate 3 is cylindrical, although not limited thereto. The supporting cylinder 2 is, for example, a cylinder. The outer holding tube 6, the heat exchange plate 3, and the support cylinder 2 are substantially concentric.
A first cavity is formed between the heat exchange plate 3 and the outer holding tube 6, and a second cavity is formed between the heat exchange plate 3 and the supporting cylinder 2. A liquid 4 is placed in one of these cavities, while a coolant 5 is placed in the other cavity. The liquid 4 has a high thermal expansion coefficient, for example. Therefore, as described above, the liquid can be compressed more than the expansion of only the heat exchange plate.
As described above, the heat exchange plate 3 is made of a material having a very good thermal conductivity, that is, a metal, in order to optimize the heat exchange.
Similarly, as described above, the outer holding tube 6 and the supporting cylinder 2 are made of a high pressure resistant material having a low thermal conductivity, such as a carbon composite material, a filament wound material, or glass.

本実施形態では、高温及び低温冷却液がその流体を入れるために設けられた空洞部に交互に注入される。
好ましくは、液体４が外側保持管６と熱交換プレート３との間に入れられるのに対し、冷却液５が熱交換プレート３と支持用シリンダー２との間に入れられる。
よって、熱交換プレートが膨張すると、熱交換プレートは放射方向の圧縮応力を受ける。支持用シリンダー２の存在により、管状要素に交差する平面内で前記支持用シリンダー２の方向にかかるこの圧縮応力に熱交換プレート３が耐えるのを補助することができる。
熱交換プレート３は、液体４が入っている空洞部の内側に配置された複数の第１長手方向フィン３１をさらに備えている。これらの第１長手方向フィン３１により、熱交換面を増やすことができる。
熱交換プレート３は、冷却液５が入っている空洞部の内側に配置された複数の第２長手方向フィン３２をさらに備えている。これら第２長手方向フィン３２は、支持用シリンダー２を実質的に熱交換プレートの中心に位置決めすることと、熱交換プレート３が膨張した結果として管状要素を横断する方向にかかる圧縮応力から生じうる著しい変形により耐えやすくすることとの両方に役立つ。 In the present embodiment, high temperature and low temperature coolant are alternately injected into the cavity provided to contain the fluid.
Preferably, the liquid 4 is placed between the outer holding tube 6 and the heat exchange plate 3, while the coolant 5 is placed between the heat exchange plate 3 and the supporting cylinder 2.
Therefore, when the heat exchange plate expands, the heat exchange plate receives a radial compressive stress. The presence of the support cylinder 2 can help the heat exchange plate 3 withstand this compressive stress in the direction of the support cylinder 2 in a plane intersecting the tubular element.
The heat exchange plate 3 further includes a plurality of first longitudinal fins 31 disposed inside the hollow portion containing the liquid 4. These first longitudinal fins 31 can increase the heat exchange surface.
The heat exchange plate 3 further includes a plurality of second longitudinal fins 32 disposed inside the hollow portion containing the coolant 5. These second longitudinal fins 32 may result from positioning the support cylinder 2 substantially in the center of the heat exchange plate and compressive stresses in the direction transverse to the tubular element as a result of the heat exchange plate 3 expanding. It helps both to make it more resistant to significant deformation.

図２に示されているように、管状要素は実質的に互いに平行であり、好ましくは直立している。管状要素は、好ましくはエネルギーの損失を制限するように互いに接触させ、例えば管状要素の軸が三面体を形成するように配置する。管状要素のこのような配置、及び、後述する管状要素の取り付け方法は、本発明の第１及び第３実施形態による管状要素１に応用することもできる。
各管状要素１は、不図示のストラップによってクランプ止めされている。ストラップは、三面体の中心に配置されたねじ付きロッド７に取り付けられている。
熱交換器の耐久力をより高めるために、管状要素１の配列は、人工樹脂によってまとめて保持されている。 As shown in FIG. 2, the tubular elements are substantially parallel to each other and are preferably upright. The tubular elements are preferably brought into contact with each other so as to limit the loss of energy, for example arranged such that the axes of the tubular elements form a trihedron. Such an arrangement of the tubular elements and a method for attaching the tubular elements to be described later can also be applied to the tubular element 1 according to the first and third embodiments of the present invention.
Each tubular element 1 is clamped by a strap (not shown). The strap is attached to a threaded rod 7 located in the center of the trihedron.
In order to further increase the durability of the heat exchanger, the arrangement of the tubular elements 1 is held together by an artificial resin.

実施形態の変形例では、ストラップが互いに溶接又は蝋付けされる。
さらに、各管状要素１は、不図示のフランジによってその端部の各々が閉じられている。前記フランジの一方のみが前記フランジを通って液体４が循環できるようにする必要がある。特に、液体４を循環させるように構成されたフランジは、全て、熱交換器を構成するさまざまな管状要素の同一の側に配置されなければならない。
他方、２つのフランジの一方又は両方がその又はそれらのフランジを通って冷却液５が循環できるようにすることも可能である。 In a variant of the embodiment, the straps are welded or brazed together.
Furthermore, each end of each tubular element 1 is closed by a flange (not shown). Only one of the flanges needs to allow the liquid 4 to circulate through the flange. In particular, the flanges configured to circulate the liquid 4 must all be arranged on the same side of the various tubular elements that make up the heat exchanger.
On the other hand, it is also possible for one or both of the two flanges to allow the coolant 5 to circulate therethrough.

（第３実施形態）
図３は、本発明の第３実施形態による熱交換器の長手方向断面図を示している。
第３実施形態では、熱交換器が複数の管状要素１を備えている。各管状要素１は、熱交換プレート３が１つだけ入っている外側保持管６を備えており、熱交換プレート３自体には、支持用シリンダー２が入っている。この実施形態でも、熱交換プレート３は直立しており、限定はしないが、円筒形である。支持用シリンダー２は、例えば円柱である。外側保持管６、熱交換プレート３及び支持用シリンダー２は実質的に同心である。
第１空洞部が熱交換プレート３と外側保持管６との間に形成されており、第２空洞部が熱交換プレート３と支持用シリンダー２との間に形成されている。これら空洞部の一方に液体４が入り、一方、他方の空洞部には冷却液５が入る。液体４は、例えば高熱膨張係数を有する。したがって、前述したように、熱交換プレートだけの膨張に比べ、液体をより圧縮することができる。 (Third embodiment)
FIG. 3 shows a longitudinal section through a heat exchanger according to a third embodiment of the invention.
In the third embodiment, the heat exchanger includes a plurality of tubular elements 1. Each tubular element 1 is provided with an outer holding tube 6 containing only one heat exchange plate 3, and the heat exchange plate 3 itself contains a supporting cylinder 2. Also in this embodiment, the heat exchange plate 3 is upright and is cylindrical, although not limited thereto. The supporting cylinder 2 is, for example, a cylinder. The outer holding tube 6, the heat exchange plate 3, and the support cylinder 2 are substantially concentric.
A first cavity is formed between the heat exchange plate 3 and the outer holding tube 6, and a second cavity is formed between the heat exchange plate 3 and the supporting cylinder 2. The liquid 4 enters one of these cavities, while the coolant 5 enters the other cavity. The liquid 4 has a high thermal expansion coefficient, for example. Therefore, as described above, the liquid can be compressed more than the expansion of only the heat exchange plate.

前述したように、熱交換プレート３は、熱交換を最適化するために、熱伝導率が非常によい材料、つまり、金属から作られる。
好ましくは、液体４は、外側保持管６と熱交換プレート３との間に入れられており、一方、冷却液５は、熱交換プレート３と支持用シリンダー２との間に入れられている。
よって、熱交換プレート３が膨張すると、熱交換プレート３は放射方向の圧縮応力を受けることになる。支持用シリンダー２の存在により、熱交換プレート３が、管状要素に交差する平面内で前記支持用シリンダー２の方向にかかるこの圧縮応力に耐えるのを補助することができる。 As described above, the heat exchange plate 3 is made of a material having a very good thermal conductivity, that is, a metal, in order to optimize the heat exchange.
Preferably, the liquid 4 is placed between the outer holding tube 6 and the heat exchange plate 3, while the cooling liquid 5 is placed between the heat exchange plate 3 and the supporting cylinder 2.
Therefore, when the heat exchange plate 3 expands, the heat exchange plate 3 receives a radial compressive stress. The presence of the support cylinder 2 can help the heat exchange plate 3 withstand this compressive stress in the direction of the support cylinder 2 in a plane intersecting the tubular element.

熱交換器は、支持用シリンダー２と、冷却液５が入っている空洞部との間に、高温または低温源からの高温又は低温冷却液を熱交換器へと供給する２つの導管８、９をさらに備えている。これらの導管は、第１隔離部１０によって互いから熱的に絶縁されており、また、第２隔離部１１によって冷却液が入っている空洞部から熱的に絶縁されている。第１及び第２の隔離部は、熱損失を回避するために、熱伝導率が非常に小さい材料から作られている。
スプレーノズル１２、１３が高温又は低温冷却液を毛細管を通して噴霧することを可能にする。毛細管は、導管８、９から、最初は空気で満たされていて、高温又は低温冷却液５を入れるためのものである空洞部まで、隔離部１０、１１を通って延びている。これらの毛細管は、冷却液が液体である場合、大気圧において冷却液を出口で正確に止め、冷却液が制御弁から熱交換プレート３まで行く時間を短縮することを可能にする。この噴霧は実質的に放射方向であり、熱交換プレート３に迅速かつ申し分なく霧を吹くことを可能にする。 The heat exchanger has two conduits 8, 9 for supplying hot or cold coolant from a hot or cold source to the heat exchanger between the supporting cylinder 2 and the cavity containing the coolant 5. Is further provided. These conduits are thermally insulated from each other by the first isolator 10 and thermally insulated from the cavity containing the coolant by the second isolator 11. The first and second separators are made from a material with very low thermal conductivity to avoid heat loss.
Spray nozzles 12, 13 allow hot or cold coolant to be sprayed through the capillary. The capillaries extend through the separators 10, 11 from the conduits 8, 9 to a cavity that is initially filled with air and is for containing the hot or cold coolant 5. These capillaries make it possible to stop the coolant accurately at the outlet at atmospheric pressure when the coolant is a liquid and to reduce the time for the coolant to travel from the control valve to the heat exchange plate 3. This spray is substantially radial and allows the heat exchange plate 3 to be sprayed quickly and satisfactorily.

（第４実施形態）
図４は、本発明の第４実施形態による熱交換器の断面図を示している。
この第４実施形態では、熱交換器が複数のコア部１０１を備えている。
各コア部１０１は、２つの要素１０７を備えており、この２つの要素１０７は相互に対称となっている。２つの要素１０７は、接合部１００において、流体を通さないように互いに接合されている。各コア部１０１は２つの保持用半管部１０６を備えており、この保持用半管部１０６は、それらの凹部側をコア部の外側へと向けている。したがって、２つの保持用半管部１０６は、それらの背部を互いの方へ向けている。各保持用半管部１０６には、熱交換プレート１０３が入っており、熱交換プレート１０３自体には、支持用ハーフシリンダー１０２が入っている。本実施形態において、熱交換プレート１０３は半円筒形である。熱交換プレート１０３は、保持用半管部１０６の内側にある肩部１１４によって支えられ、例えば溶接部である保持手段によってこの肩部に保持されるように挿入されている。 (Fourth embodiment)
FIG. 4 shows a cross-sectional view of a heat exchanger according to a fourth embodiment of the present invention.
In the fourth embodiment, the heat exchanger includes a plurality of core portions 101.
Each core unit 101 includes two elements 107, and these two elements 107 are symmetrical to each other. The two elements 107 are joined to each other at the joint 100 so as not to pass fluid. Each core portion 101 includes two holding half-pipe portions 106, and the holding half-pipe portions 106 have their concave portions facing the outside of the core portion. Thus, the two holding half-pipe sections 106 have their backs facing each other. Each holding half-pipe section 106 contains a heat exchange plate 103, and the heat exchange plate 103 itself contains a supporting half cylinder 102. In the present embodiment, the heat exchange plate 103 has a semi-cylindrical shape. The heat exchange plate 103 is supported by a shoulder 114 inside the holding half-pipe portion 106, and is inserted so as to be held on the shoulder by holding means, for example, a welded portion.

第１空洞部が熱交換プレート１０３と保持用半管部との間に形成されており、第２空洞部が熱交換プレート１０３と支持用ハーフシリンダー１０２との間に形成されている。これらの空洞部の一方には液体１０４が入るのに対し、他方の空洞部には冷却液１０５が入る。液体１０４は、例えば高熱膨張係数を有する。したがって、前述したように、熱交換プレートだけの膨張に比べて液体をより圧縮することができる。
前述したように、熱交換プレートは、熱交換を最適化するために、熱伝導率が非常に高い材料、つまり、金属から作られる。
好ましくは、液体１０４は保持用半管部と熱交換プレート１０３との間に入れられているのに対し、冷却液１０５は、支持用ハーフシリンダー１０２に入っている噴霧装置によって熱交換プレート１０３上に噴霧される。 A first cavity is formed between the heat exchange plate 103 and the holding half tube, and a second cavity is formed between the heat exchange plate 103 and the supporting half cylinder 102. The liquid 104 enters one of these cavities, while the cooling liquid 105 enters the other cavity. The liquid 104 has, for example, a high thermal expansion coefficient. Therefore, as described above, the liquid can be compressed more than the expansion of only the heat exchange plate.
As mentioned above, the heat exchange plate is made of a material with a very high thermal conductivity, i.e. a metal, in order to optimize the heat exchange.
Preferably, the liquid 104 is placed between the holding half-pipe portion and the heat exchange plate 103, while the cooling liquid 105 is placed on the heat exchange plate 103 by a spraying device contained in the supporting half cylinder 102. Sprayed on.

よって、熱交換プレート１０３が膨張すると、熱交換プレート１０３に放射方向の圧縮応力がかかる。熱交換プレート１０３の形状に加え、支持用ハーフシリンダー１０２の存在により、管状要素に交差する平面内において前記支持用ハーフシリンダー１０２の方向にかかる圧縮応力にこの熱交換プレート１０３が耐えるのを補助することができる。
各支持用ハーフシリンダー１０２の噴霧装置は、２つの導管１０８、１０９を備えており、この導管１０８、１０９は、高温または低温源からの高温または低温冷却液を熱交換器に供給する。これらの導管は互いから熱的に絶縁されており、また、冷却液が入っている空洞部から熱的に絶縁されている。スプレーノズル１１２、１１３により、導管１０８、１０９からの高温又は低温冷却液を熱交換プレート１０３に噴霧することができる。この噴霧は実質的に放射方向に行われ、熱交換プレート１０３の噴霧を迅速で申し分なく行うことを可能にする。
熱交換プレートの周囲は、円形又は円筒形でなくてもよい。縦溝付きのケーキ型を思わせるような丸い突出がある形状又はアーチ状の形状は、周囲の長さが増加したことによる利益を得ることができ、したがって、熱交換プレートがより大きな線膨張をすること、そしてそれ故に、熱交換プレートが空洞部１０４の中にある液体を圧縮して排除することに寄与する。 Therefore, when the heat exchange plate 103 expands, a radial compressive stress is applied to the heat exchange plate 103. In addition to the shape of the heat exchanging plate 103, the presence of the supporting half cylinder 102 helps the heat exchanging plate 103 to withstand compressive stress in the direction of the supporting half cylinder 102 in a plane intersecting the tubular element. be able to.
The spray device of each supporting half cylinder 102 comprises two conduits 108, 109 that supply hot or cold coolant from a hot or cold source to the heat exchanger. These conduits are thermally isolated from each other and thermally isolated from the cavity containing the coolant. The spray nozzles 112 and 113 can spray the hot or cold coolant from the conduits 108 and 109 onto the heat exchange plate 103. This spraying is carried out in a substantially radial direction, allowing the heat exchange plate 103 to be sprayed quickly and satisfactorily.
The circumference of the heat exchange plate may not be circular or cylindrical. Shapes with rounded protrusions or arcuate shapes reminiscent of fluted cake molds can benefit from increased perimeter length, and thus the heat exchange plate has greater linear expansion. And, therefore, the heat exchange plate contributes to compressing out the liquid in the cavity 104.

本発明の前述した４つの実施形態において、冷却液５、５c、５fは、例えば水であり、液体４は、例えばエタノールである。エタノールの熱膨張係数は、１．１×１０-3Ｋ-1である。
高温冷却液５cは、低温源によって加熱され、また、低温冷却液５fは、低温源により冷却される。
高温源は、例えばソーラーパネルである。この場合、高温源により生成されるエネルギー流は小さく、得ることのできるエネルギーを保存するためには、熱損失を最小限に抑えることが特に重要である。 In the four embodiments described above of the present invention, the cooling liquid 5,5 c, 5 f is, for example, water, liquid 4 is, for example, ethanol. The thermal expansion coefficient of ethanol is 1.1 × 10 −3 K −1 .
The high temperature coolant 5 c is heated by a low temperature source, and the low temperature coolant 5 f is cooled by a low temperature source.
The high temperature source is, for example, a solar panel. In this case, the energy flow generated by the high temperature source is small and it is particularly important to minimize heat loss in order to preserve the energy that can be obtained.

本発明による熱交換器は、ポンプに取り付けるためのものであり、そのポンプは、流体（液圧を利用した液体又は気体）の運動によって制御手段を作動させるように構成されたポンピングピストンと、動的手段によってポンピングピストンに接続されており、高温源によって、及び、低温源によって、前述した熱交換器からくる液体４の運動により作動されるように構成されたドライブピストンとをさらに備える。
ポンプには、例えば、いくつかの熱交換器が入っている。
ポンプは、稼働するために、高温源によって加熱された高温冷却液及び低温源によって冷却された低温冷却液を熱交換器の管状要素１に交互に供給できるようにするバイパスをさらに備えている。これは、交互に熱膨張及び収縮を行わせ、これにより、ドライブピストンを作動させられるようにするためにである。 The heat exchanger according to the invention is for mounting on a pump, which pump is configured to actuate the control means by the movement of a fluid (liquid or gas utilizing hydraulic pressure), Further comprising a drive piston connected to the pumping piston by means of a mechanical means and adapted to be actuated by the movement of the liquid 4 coming from the heat exchanger as described above by means of a hot source and by a cold source.
The pump contains several heat exchangers, for example.
The pump is further provided with a bypass to enable supply of hot coolant heated by the hot source and cold coolant cooled by the cold source to the tubular element 1 of the heat exchanger in order to operate. This is to allow the thermal expansion and contraction to occur alternately, thereby enabling the drive piston to be actuated.

本発明によるポンプは、制御手段、例えばモータと、流体貯蔵部とをさらに備えるシステムに取り付けるためのものである。
システムは、例えばエアコンである。この場合、ポンピングチャンバーは、気体を取り入れて圧縮し、コンプレッサーとしての役割を果たす。高温源は、例えば、１つ以上のソーラーパネル又は高温冷却液を貯えるための等温化タンク(isothermal tank)である。等温化タンクは、夜に使用することができる。低温源は、例えば、観賞用の池又はスイミングプールである。 The pump according to the invention is for attachment to a system further comprising control means, for example a motor and a fluid reservoir.
The system is, for example, an air conditioner. In this case, the pumping chamber takes in and compresses the gas and serves as a compressor. The hot source is, for example, one or more solar panels or an isothermal tank for storing hot coolant. The isothermal tank can be used at night. The low temperature source is, for example, an ornamental pond or a swimming pool.

変形例において、システムは、家庭用の電気を生成する液圧利用装置である。この場合、制御手段は、液圧利用モータである。高温源は、例えば、１つ以上のソーラーパネル又は冷却液を貯えるための等温化タンク(isothermal tank)である。等温化タンクは、夜に使用することができる。低温源は、例えば、観賞用の池又はスイミングプールである。   In a variation, the system is a hydraulic device that generates household electricity. In this case, the control means is a hydraulic pressure utilizing motor. The high temperature source is, for example, one or more solar panels or an isothermal tank for storing coolant. The isothermal tank can be used at night. The low temperature source is, for example, an ornamental pond or a swimming pool.

変形例において、システムは、地熱エネルギーから家庭用の電気を生成する液圧利用装置である。この場合、液圧利用ポンプが液圧利用モータを作動させ、液圧モータが発電機を駆動する。この場合の高温源は、地熱エネルギーによって生成された温水からなり、また、低温源は、例えば自然環境、つまり、山腹に流れる雨水、川、海などによって構成される。   In a variation, the system is a hydraulic device that generates household electricity from geothermal energy. In this case, the hydraulic pressure pump operates the hydraulic pressure motor, and the hydraulic motor drives the generator. In this case, the high temperature source is composed of hot water generated by geothermal energy, and the low temperature source is composed of, for example, a natural environment, that is, rainwater flowing on a mountainside, river, sea, and the like.

システムがソーラーパネルによって構成される高温源を備える場合、高温冷却液回路における主たる圧力(prevailing pressure)は、冷却液（例えば水）を液体の状態に維持するために比較的高くなければならない。システムによって生成された圧力の一部は、冷却液をソーラーパネルに再注入するのに用いられる。さもなければ、水は気化する。他方、低温冷却液回路における主たる圧力は、周囲圧力であってもよい。したがって、この場合には、前述した第１実施形態による管状要素を備えた熱交換器を用いることが特に適している。   If the system comprises a high temperature source constituted by solar panels, the main prevailing pressure in the high temperature coolant circuit must be relatively high in order to maintain the coolant (eg water) in a liquid state. Part of the pressure generated by the system is used to reinject the coolant into the solar panel. Otherwise, the water will vaporize. On the other hand, the main pressure in the low temperature coolant circuit may be ambient pressure. Therefore, in this case, it is particularly suitable to use the heat exchanger provided with the tubular element according to the first embodiment described above.

Claims (18)

複数の管状要素又はコア部（１、１０１）を備えた熱交換器であって、
支持用シリンダー又は支持用ハーフシリンダー（２、１０２）と、
少なくとも１つの湾曲した熱交換プレート（３、３c、３f、１０３）であって、各熱交換プレートが第１空洞部を第２空洞部から隔てており、前記第１空洞部には液体（４、１０４）が入っており、前記第２空洞部には冷却液（５、５c、５f、１０５）が入っており、前記冷却液は、前記熱交換プレートを熱膨張又は収縮させることにより、前記第１空洞部内の前記液体をそれぞれ圧縮又は膨張させる熱交換プレートと、
外側保持管又は保持用半管部（６、１０６）と、を備える熱交換器。 A heat exchanger comprising a plurality of tubular elements or core parts (1, 101),
A supporting cylinder or a supporting half cylinder (2, 102);
And at least one curved heat exchange plate (3,3 c, 3 f, 103 ), each heat exchanger plate has at a first cavity from the second cavity, the the first cavity fluid (4, 104) and contains the the second cavity has entered the cooling fluid (5,5 c, 5 f, 105) is, the cooling liquid causes the heat exchange plate thermally expand or contract A heat exchange plate that compresses or expands the liquid in the first cavity, respectively,
An outer holding pipe or a holding half pipe part (6, 106). 請求項１の熱交換器において、
前記液体（４）が高熱膨張係数を有することを特徴とする熱交換器。 The heat exchanger of claim 1,
The heat exchanger, wherein the liquid (4) has a high coefficient of thermal expansion. 請求項１または２に記載の熱交換器において、
前記外側保持管又は保持用半管部（６、１０６）と、前記熱交換プレート（３、３c、３f、１０３）と、前記支持用シリンダー又は支持用ハーフシリンダー（２、１０２）とは、直径が減少することを特徴とする熱交換器。 The heat exchanger according to claim 1 or 2,
The outer retaining tube or holding the semi-tube portion (6, 106), and the heat exchanger plates (3,3 c, 3 f, 103), the supporting cylinder or supporting half cylinder and (2,102) is A heat exchanger characterized in that the diameter decreases. 請求項１から３のいずれか一項に記載の熱交換器において、
前記第１及び第２の空洞部は、一方の側において、前記熱交換プレート（３、３c、３f、１０３）の１つによって範囲が定められており、かつ、他方の側において、前記支持用シリンダー若しくは支持用ハーフシリンダー（２、１０２）又は前記外側保持管若しくは保持用半管部（６、１０６）によって範囲が定められており、前記熱交換プレート（３、３c、３f、１０３）、前記支持用シリンダー又は支持用ハーフシリンダー（２、１０２）、及び、前記外側保持管又は保持用半管部（６、１０６）は同心となっていることを特徴とする熱交換器。 In the heat exchanger as described in any one of Claim 1 to 3,
Said first and second cavities, on one side, and the range is defined by one of said heat exchanger plates (3,3 c, 3 f, 103 ), and, on the other side, the supporting cylinder or support for half-cylinder (2, 102) or said and outer retaining tube or holding the semi-tube portion ranges by (6,106) defined, the heat exchanger plates (3,3 c, 3 f, 103), the supporting cylinder or the supporting half cylinder (2, 102) and the outer holding tube or holding half tube (6, 106) are concentric. 請求項１から４のいずれか一項に記載の熱交換器において、
各管状要素（１）は、前記管状要素の各端部においてフランジによって閉じられており、前記フランジの一方は、前記液体（４）が前記フランジを通って循環できるように構成されており、前記フランジの他方は前記循環をさせないことを特徴とする熱交換器。 The heat exchanger according to any one of claims 1 to 4,
Each tubular element (1) is closed by a flange at each end of the tubular element, one of the flanges being configured to allow the liquid (4) to circulate through the flange, A heat exchanger characterized in that the other of the flanges does not circulate. 請求項１から５のいずれか一項に記載の熱交換器において、
各管状要素（１）は、前記管状要素の各端部においてフランジによって閉じられており、前記フランジの少なくとも１つは、前記冷却液（５、５c、５f）が前記フランジを通って循環できるように構成されていることを特徴とする熱交換器。 In the heat exchanger as described in any one of Claim 1 to 5,
Each tubular element (1), said closed by a flange at each end of the tubular element, at least one of said flanges, said cooling liquid (5,5 c, 5 f) is through said flange circulation A heat exchanger configured to be able to perform. 請求項６に記載の熱交換器において、
前記フランジは、高温源によって加熱された冷却液と、低温源によって冷却された冷却液が交互に循環できるように構成されていることを特徴とする熱交換器。 The heat exchanger according to claim 6,
The heat exchanger is characterized in that the flange is configured so that a coolant heated by a high temperature source and a coolant cooled by a low temperature source can be alternately circulated. 請求項１から７のいずれか一項に記載の熱交換器において、
前記熱交換プレート（３）の１つは、前記液体（４）と接触している複数の第１フィン（３１）を備えていることを特徴とする熱交換器。 In the heat exchanger as described in any one of Claim 1 to 7,
One of the heat exchange plates (3) includes a plurality of first fins (31) in contact with the liquid (4). 請求項１から８のいずれか一項に記載の熱交換器において、
前記熱交換プレート（３f）の１つは、冷却液（５f）と接触している複数の第１フィン（３１）を備えていることを特徴とする熱交換器。 The heat exchanger according to any one of claims 1 to 8,
One of the heat exchange plates (3 f ) is provided with a plurality of first fins (31) in contact with the coolant (5 f ). 請求項８または９に記載の熱交換器において、
前記熱交換プレート（３、３c）の１つは、冷却液（５、５c）と接触している複数の第２フィン（３２）を備えていることを特徴とする熱交換器。 The heat exchanger according to claim 8 or 9,
One of the heat exchange plates (3, 3 c ) is provided with a plurality of second fins (32) in contact with the coolant (5, 5 c ). 請求項１から１０のいずれか一項に記載の熱交換器において、
複数の前記管状要素（１）が互いに平行であることを特徴とする熱交換器。 The heat exchanger according to any one of claims 1 to 10,
A heat exchanger, characterized in that a plurality of said tubular elements (1) are parallel to each other. 請求項１１に記載の熱交換器において、
前記複数の管状要素（１）は、ストラップによってまとめて保持されており、各ストラップは、１つの管状要素をクランプ止めしており、少なくとも２つの管状要素の間に配置されたねじ付きロッド（７）に取り付けられていることを特徴とする熱交換器。 The heat exchanger according to claim 11,
The plurality of tubular elements (1) are held together by straps, each strap clamping one tubular element and a threaded rod (7) arranged between at least two tubular elements The heat exchanger is characterized by being attached to. 請求項１１に記載の熱交換器において、
前記複数の管状要素（１）は、ストラップによってまとめて保持されており、各ストラップは、１つの管状要素をクランプ止めしており、互いに溶接されていることを特徴とする熱交換器。 The heat exchanger according to claim 11,
The plurality of tubular elements (1) are held together by straps, each strap clamping one tubular element and being welded together. 請求項１１に記載の熱交換器において、
前記複数の管状要素（１）は、ストラップによってまとめて保持されており、各ストラップは、１つの管状要素をクランプ止めしており、互いに蝋付けされていることを特徴とする熱交換器。 The heat exchanger according to claim 11,
The plurality of tubular elements (1) are held together by straps, each strap clamping one tubular element and brazed together. 請求項１１に記載の熱交換器において、
各管状要素又はコア部（１、１０１）は、冷却液用の導管（８、９、１０８、１０９）と、前記冷却液用導管（８、９、１０８、１０９）から前記熱交換プレート（３、１０３）に前記冷却液を噴霧するように構成されたスプレーノズル（１２、１３、１１２、１１３）とをさらに備えていることを特徴とする熱交換器。 The heat exchanger according to claim 11,
Each tubular element or core (1, 101) is connected to a coolant conduit (8, 9, 108, 109) and from the coolant conduit (8, 9, 108, 109) to the heat exchange plate (3 103) and a spray nozzle (12, 13, 112, 113) configured to spray the cooling liquid. 流体の運動によって制御手段を作動させるように構成されたポンピングピストンと、
動的手段によって前記ポンピングピストンに接続されており、請求項１から１５までのいずれかの前記熱交換器の前記液体（４）の運動によって作動するように構成されたドライブピストンと、
高温源と、
低温源と、を備えるポンプ。 A pumping piston configured to actuate the control means by movement of the fluid;
A drive piston connected to the pumping piston by dynamic means and configured to be actuated by movement of the liquid (4) of the heat exchanger of any of claims 1-15;
A high temperature source,
And a low temperature source. 請求項１６のポンプにおいて、
前記ポンプは、前記高温源によって加圧下で加熱された冷却液と、前記低温源によって大気圧下で冷却された冷却液とを前記熱交換器の前記管状要素又はコア部（１）に交互に供給するように構成されたバイパスをさらに備えることを特徴とするポンプ。 The pump of claim 16,
The pump alternates between the coolant heated under pressure by the high temperature source and the coolant cooled at atmospheric pressure by the low temperature source to the tubular element or core portion (1) of the heat exchanger. A pump further comprising a bypass configured to supply. 請求項１６又は１７に記載のポンプと、
流体貯蔵部と、
制御手段と、を備えるシステム。 A pump according to claim 16 or 17,
A fluid reservoir;
And a control means.
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