JP2017125491A - エンジン組み込み用の熱交換器:曲線プレート - Google Patents
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Abstract
【解決手段】熱交換器用の曲線プレート(100)が提供される。曲線プレート(100)は、複数の第1の溝(104)を定める内側プレート(102)と、複数の第2の溝(108)を定める外側プレート(106)とを備えることができる。外側プレート(106)は、複数の第1の溝(104)及び複数の第2の溝(108)を両者の間に複数のチャネル(110)が定められるように実質的に整列させつつ、内側プレート(102)へと取り付けられる。各々のチャネル(110)は、曲線プレート(100)の第1の端部(124)の第1の部分(122)に位置する第1の開口から第1の端部(124)の第2の部分(130)に位置する第2の開口まで延在する。曲線プレート(100)を形成するための方法も、一般的に提供される。
【選択図】図11
Description
[実施態様1]
複数の第1の溝(104)を定めている内側プレート(102)と、
複数の第2の溝(108)を定めている外側プレート(106)と
を備える曲線プレート(100)であって、
外側プレート(106)は、複数の第1の溝(104)と複数の第2の溝(108)とを間に複数のチャネル(110)を定めるように実質的に整列させて内側プレート(102)へと取り付けられ、各々のチャネル(110)は、当該曲線プレート(100)の第1の端部(124)の第1の部分(122)に位置する第1の開口(120)から、第1の端部(124)の第2の部分(130)に位置する第2の開口(128)まで延在している、曲線プレート(100)。
[実施態様2]
チャネル(110)は、第1の開口(120)から当該曲線プレート(100)を通って第2の開口(128)まで延在している1以上の湾曲部(126)を有する非直線の経路を定めている、実施態様1に記載の曲線プレート(100)。
[実施態様3]
外側プレート(106)は、第1の端部(124)から第2の端部(132)までの最短距離として測定される弦長を定め、外側プレート(106)は、第1の端部(124)から第2の端部(132)まで該外側プレート(106)の外面を横切って測定される弧長を定め、さらに弧長は弦長の約105%〜約150%である、実施態様1に記載の曲線プレート(100)。
[実施態様4]
当該曲線プレート(100)に第1の端部(124)において第1の部分(122)と第2の部分(130)との間にスロット(134)が定められている、実施態様1に記載の曲線プレート(100)。
[実施態様5]
スロット(134)は、実質的にU字形を有し、各々のチャネル(110)は、当該曲線プレート(100)の第1の端部(124)の第1の部分(122)に位置する第1の開口(120)から、当該曲線プレート(100)に定められたスロット(134)を巡り、第1の端部(124)の第2の部分(130)に位置する第2の開口(128)まで、実質的にU字形に延在している、実施態様4に記載の曲線プレート(100)。
[実施態様6]
内側プレート(102)及び外側プレート(106)の少なくとも一方は、第1の端部(124)の反対側の第2の端部(132)から延在するタブ(140)を備えている、実施態様1に記載の曲線プレート(100)。
[実施態様7]
タブ(140)は、開口(142)を定めている、実施態様6に記載の曲線プレート(100)。
[実施態様8]
各々チャネル(110)が内部に第1の通路(114)及び第2の通路(116)を定めるように内側プレート(102)と外側プレート(106)との間に位置する一体壁(112)
をさらに備える、実施態様1に記載の曲線プレート(100)。
[実施態様9]
一体壁(112)は、チャネルにおいて第1の通路(114)と第2の通路(116)との間の流体の流れが可能となるように複数の穴を定めている、実施態様8に記載の曲線プレート(100)。
[実施態様10]
一体壁(112)は、チャネル(110)内の第1の通路(114)及び第2の通路(116)において流体の流れが攪拌されるように複数のくぼみを定めている、実施態様8に記載の曲線プレート(100)。
[実施態様11]
一体壁(112)は、銅、銀、チタニウム、チタニウム合金、アルミニウム、又はアルミニウム合金から作られている、実施態様8に記載の曲線プレート(100)。
[実施態様12]
内側プレート(102)は、約400μm〜約800μmの厚さを有する、実施態様1に記載の曲線プレート(100)。
[実施態様13]
外側プレート(106)は、約400μm〜約800μmの厚さを有する、実施態様1に記載の曲線プレート(100)。
[実施態様14]
内側プレート(102)及び外側プレート(106)は、チタニウム、アルミニウム、又はオーステナイト合金から作られている、実施態様1に記載の曲線プレート(100)。
[実施態様15]
複数のくぼみが、内側プレート(102)によって複数の第1の溝(104)に沿って定められている、実施態様1に記載の曲線プレート(100)。
[実施態様16]
複数のくぼみが、外側プレート(106)によって複数の第2の溝(108)に沿って定められている、実施態様1に記載の曲線プレート(100)。
[実施態様17]
第1の溝(104)の各々は、該溝の最大弦長の約1.5〜約20倍の最大断面弧長を有し、第2の溝(108)の各々は、該溝の最大弦長の約1.5〜約20倍の最大断面弧長を有する、実施態様1に記載の曲線プレート(100)。
[実施態様18]
第1の溝(104)の各々及び第2の溝(108)の各々は、半楕円形を有する、実施態様17に記載の曲線プレート(100)。
[実施態様19]
曲線プレート(100)を形成するための方法であって、
金属の第1の薄板をプレスして複数の第1の溝(104)を定める第1のプレート(102)を形成するステップと、
金属の第2の薄板をプレスして複数の第2の溝(108)を定める第2のプレート(106)を形成するステップと、
その後に複数の第1の溝(104)と複数の第2の溝(108)とが実質的に整列して間に複数のチャネル(110)を定めるように第1の薄板(102)を第2の薄板(106)へと積層して曲線プレート(100)を形成するステップと
を含んでおり、
各々のチャネル(110)は、曲線プレート(100)の第1の端部(124)の第1の部分(122)に位置する第1の開口(120)から、各々のチャネル(110)に定められた湾曲部(126)を通り、第1の端部(124)の第2の部分(130)に位置する第2の開口(128)まで延在している、方法。
[実施態様20]
積層に先立って、一体壁(112)を、各々のチャネル(110)が内部に第1の通路及び第2の通路を定めるように第1の薄板(102)と第2の薄板(106)との間に配置するステップ
をさらに含む実施態様19に記載の方法。
12 環状の熱交換器
14 第1の環状リング
15 第1の本管
16 第2の環状リング
17 第2の本管
20 ダクト横断部分
22 独立部分
23 独立部分
24 境界壁
26 供給管
28 入り口供給管
30 供給流体
32 出口管
34 冷却された流体
36 冷却用流体
40 半径方向外側の壁
42 スロット
44 ケーシング
46 構造支持体
47 第1の環状リング
49 第2の環状リング
51 横棒
53 空洞
100 曲線プレート、空気ダクト
102 内側プレート、チャネル
104 第1の溝
106 外側プレート
108 第2の溝
110 チャネル
112 一体壁、チャネル
114 第1の通路
116 第2の通路
120 第1の開口
122 第1の部分
124 第1の端部
126 湾曲部
127 外面
128 第2の開口
130 第2の部分
132 第2の端部
134 スロット
140 タブ
142 タブ、開口
200 本管
202 第1の端部
204 第2の端部
206 通路
208 開口
210 供給チャネル
212 下側プラットフォーム
213 内面
214 外面
216 第1の側
218 上側プラットフォーム
220 第2の側
221 末端
222 インターフェイス
224 チャネル
226 接線
228 接線
230 内面
232 下側溝
234 内面、チャネル
236 上側溝
238 スロット
240 雄のインサート
242 内部梁
244 通路
251 第1の側
252 第1のウイング
253 第2の側
254 第2のウイング
310 ガスタービンエンジン
312 中心軸線
314 コアエンジン
316 ファン部分
318 外ケーシング
320 取り入れ口
322 ブースタ圧縮機
324 高圧多段軸流圧縮機
326 燃焼器
328 第1のタービン
330 第1の駆動シャフト
332 第2のタービン
334 第2の駆動シャフト
336 排気ノズル
337 減速装置
338 軸流ファンロータアセンブリ
340 ファンケーシング
342 出口案内羽根
344 ファンロータブレード
346 下流部分
348 気流路、通路
350 気流
352 取り入れ口
354 ファン空気
356 気流
360 燃焼生成物
H 高温ガスの流れ
C 冷却用流体
Claims (12)
- 複数の第1の溝(104)を定めている内側プレート(102)と、
複数の第2の溝(108)を定めている外側プレート(106)と
を備える曲線プレート(100)であって、
外側プレート(106)は、複数の第1の溝(104)と複数の第2の溝(108)とを間に複数のチャネル(110)を定めるように実質的に整列させて内側プレート(102)へと取り付けられ、各々のチャネル(110)は、当該曲線プレート(100)の第1の端部(124)の第1の部分(122)に位置する第1の開口(120)から、第1の端部(124)の第2の部分(130)に位置する第2の開口(128)まで延在している、曲線プレート(100)。 - チャネル(110)は、第1の開口(120)から当該曲線プレート(100)を通って第2の開口(128)まで延在している1以上の湾曲部(126)を有する非直線の経路を定めており、
外側プレート(106)は、第1の端部(124)から第2の端部(132)までの最短距離として測定される弦長を定め、外側プレート(106)は、第1の端部(124)から第2の端部(132)まで該外側プレート(106)の外面を横切って測定される弧長を定め、さらに弧長は弦長の約105%〜約150%である、
請求項1に記載の曲線プレート(100)。 - 当該曲線プレート(100)に第1の端部(124)において第1の部分(122)と第2の部分(130)との間にスロット(134)が定められている、請求項1に記載の曲線プレート(100)。
- スロット(134)は、実質的にU字形を有し、各々のチャネル(110)は、当該曲線プレート(100)の第1の端部(124)の第1の部分(122)に位置する第1の開口(120)から、当該曲線プレート(100)に定められたスロット(134)を巡り、第1の端部(124)の第2の部分(130)に位置する第2の開口(128)まで、実質的にU字形に延在している、請求項3に記載の曲線プレート(100)。
- 内側プレート(102)及び外側プレート(106)の少なくとも一方は、第1の端部(124)の反対側の第2の端部(132)から延在するタブ(140)を備えている、請求項1に記載の曲線プレート(100)。
- 各々チャネル(110)が内部に第1の通路(114)及び第2の通路(116)を定めるように内側プレート(102)と外側プレート(106)との間に位置する一体壁(112)
をさらに備える、請求項1に記載の曲線プレート(100)。 - 一体壁(112)は、チャネルにおいて第1の通路(114)と第2の通路(116)との間の流体の流れが可能となるように複数の穴を定めており、及び/又は
一体壁(112)は、チャネル(110)内の第1の通路(114)及び第2の通路(116)において流体の流れが攪拌されるように複数のくぼみを定めており、及び/又は
一体壁(112)は、銅、銀、チタニウム、チタニウム合金、アルミニウム、又はアルミニウム合金から作られている、
請求項6に記載の曲線プレート(100)。 - 内側プレート(102)は、約400μm〜約800μmの厚さを有し、
外側プレート(106)は、約400μm〜約800μmの厚さを有し、
内側プレート(102)及び外側プレート(106)は、チタニウム、アルミニウム、又はオーステナイト合金から作られている、
請求項1に記載の曲線プレート(100)。 - 複数のくぼみが、内側プレート(102)によって複数の第1の溝(104)に沿って定められており、及び/又は
複数のくぼみが、外側プレート(106)によって複数の第2の溝(108)に沿って定められている、請求項1に記載の曲線プレート(100)。 - 第1の溝(104)の各々は、該溝の最大弦長の約1.5〜約20倍の最大断面弧長を有し、第2の溝(108)の各々は、該溝の最大弦長の約1.5〜約20倍の最大断面弧長を有する、請求項1に記載の曲線プレート(100)。
- 曲線プレート(100)を形成するための方法であって、
金属の第1の薄板をプレスして複数の第1の溝(104)を定める第1のプレート(102)を形成するステップと、
金属の第2の薄板をプレスして複数の第2の溝(108)を定める第2のプレート(106)を形成するステップと、
その後に複数の第1の溝(104)と複数の第2の溝(108)とが実質的に整列して間に複数のチャネル(110)を定めるように第1の薄板(102)を第2の薄板(106)へと積層して曲線プレート(100)を形成するステップと
を含んでおり、
各々のチャネル(110)は、曲線プレート(100)の第1の端部(124)の第1の部分(122)に位置する第1の開口(120)から、各々のチャネル(110)に定められた湾曲部(126)を通り、第1の端部(124)の第2の部分(130)に位置する第2の開口(128)まで延在している、方法。 - 積層に先立って、一体壁(112)を、各々のチャネル(110)が内部に第1の通路及び第2の通路を定めるように第1の薄板(102)と第2の薄板(106)との間に配置するステップ
をさらに含む請求項11に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US14/990,864 US11002290B2 (en) | 2016-01-08 | 2016-01-08 | Heat exchanger for embedded engine applications: curvilinear plate |
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