JP2023506006A - 変化するねじれ角を有する熱交換器コンポーネント - Google Patents
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Abstract
Description
セラミックを含む本体を有する、熱交換器用コンポーネントであって、本体が、流体が本体を通過するように適合された中空容積を有し、本体の交換率(ER)が、少なくとも39m-1、196m-1以下であり、SAを本体の外表面面積、Vを本体の中空容積としてここでER=SA/Vである、熱交換器用コンポーネント。
セラミックを含む本体であって、
本体の長さに沿って延びる中央空洞と、
中央空洞のまわりに延びる複数の螺旋と、
複数の螺旋の間に配置された複数の螺旋間チャネルと
を有する本体を有する熱交換器用コンポーネントであって、
複数の螺旋の内の少なくとも1つの螺旋が、本体の長さに沿って変化するねじれ角を有する、熱交換器用コンポーネント。
複数の螺旋内部に含有された複数の螺旋内チャネルをさらに有する、実施例2に記載の熱交換器用コンポーネント。
複数の螺旋の各螺旋が、1つの螺旋内チャネルを有する、実施例2又は3に記載の熱交換器用コンポーネント。
複数の螺旋の各々が、本体の長さ方向に沿って変化するねじれ角を有する、実施例2に記載の熱交換器用コンポーネント。
ねじれ角が、少なくとも1つの螺旋の近位端において第1のねじれ角α1を有し、少なくとも1つの螺旋の遠位端において第2のねじれ角α2を有し、第1のねじれ角α1が、第2のねじれ角α2と異なる、実施例2から5までのいずれか一例に記載の熱交換器用コンポーネント。
第1のねじれ角α1が、第2のねじれ角α2よりも大きい、実施例6に記載の熱交換器用コンポーネント。
第1のねじれ角α1が、第2のねじれ角α2よりも小さい、実施例6に記載の熱交換器用コンポーネント。
ねじれ角が、本体の長さ方向の全体を通して、少なくとも15度、90度以下であり、例えば、少なくとも20度、80度以下、又は少なくとも25度、75度以下、又は少なくとも30度、70度以下である、実施例2から8までのいずれか一例に記載の熱交換器用コンポーネント。
ねじれ角が、本体の近位端と遠位端との間で連続的に増大する、実施例2から9までのいずれか一例に記載の熱交換器用コンポーネント。
ねじれ角が、本体の長さの全体にわたって不連続に変化する、実施例2から9までのいずれか一例に記載の熱交換器用コンポーネント。
ねじれ角が、本体の0.1メートル長さ方向当たり少なくとも1度、例えば、0.1メートル長当たり少なくとも3度、又は0.1メートル長当たり少なくとも5度、又は0.1メートル長当たり少なくとも7度、又は0.1メートル長当たり少なくとも10度、又は0.1メートル長当たり少なくとも15度、又は0.1メートル長当たり少なくとも20度ずつ変化する、実施例2から11までのいずれか一例に記載の熱交換器用コンポーネント。
中央空洞が、チューブによって囲まれており、複数の螺旋が、チューブの外表面上に取り付けられている、実施例2から12までのいずれか一例に記載の熱交換器用コンポーネント。
複数の螺旋の各螺旋が、螺旋を通る流体のための流れ経路を画定する1つの螺旋内チャネルを有する、実施例2から13までのいずれか一例に記載の熱交換器用コンポーネント。
複数の螺旋が、少なくとも4つの螺旋、例えば、少なくとも6つの螺旋、少なくとも8つの螺旋、少なくとも10の螺旋、又は少なくとも12の螺旋を含む、実施例2から14までのいずれか一例に記載の熱交換器用コンポーネント。
複数の螺旋が、少なくとも10の螺旋を含む、実施例15に記載の熱交換器用コンポーネント。
複数の螺旋が、12以下の螺旋を含む、実施例2から15までのいずれか一例に記載の熱交換器用コンポーネント。
複数の螺旋が、互いに平行に配設されている、実施例2から17までのいずれか一例に記載の熱交換器用コンポーネント。
複数の螺旋の各螺旋が、本体の長さ方向にメートル当たり少なくとも2巻き、例えば、メートル当たり少なくとも3巻き、メートル当たり少なくとも4巻き、メートル当たり少なくとも5巻き、メートル当たり少なくとも6巻き、又はメートル当たり少なくとも7巻きを有する、実施例2から18までのいずれか一例に記載の熱交換器用コンポーネント。
複数の螺旋の各螺旋が、メートル当たり10巻き以下、又はメートル当たり9巻き以下、又はメートル当たり8巻き以下を有する、実施例2から19までのいずれか一例に記載の熱交換器用コンポーネント。
中央空洞を囲むチューブの平均壁厚が、少なくとも1mm、又は少なくとも1.5mm、又は少なくとも2mm、又は少なくとも3mm、又は少なくとも4mmである、実施例2から20までのいずれか一例に記載の熱交換器用コンポーネント。
中央空洞を囲むチューブの平均壁厚が、5mm以下、又は4.5mm以下、又は4mm以下、又は3.5mm以下である、実施例2から21までのいずれか一例に記載の熱交換器用コンポーネント。
複数の螺旋の各螺旋が、1つの螺旋内チャネルの枠となる2つの螺旋壁を有し、2つの螺旋壁が、互いに平行に位置づけされて、中央空洞壁の長さ方向に直交して延びている、実施例2から22までのいずれか一例に記載の熱交換器用コンポーネント。
複数の螺旋内チャネルの各螺旋内チャネルの平均厚さが、少なくとも3mm、又は少なくとも5mm、又は少なくとも10mm、又は少なくとも15mm、又は少なくとも20mm、又は少なくとも25mm、又は少なくとも30mm、又は少なくとも40mmである、実施例2から23までのいずれか一例に記載の熱交換器用コンポーネント。
複数の螺旋内チャネルの各螺旋内チャネルの平均厚さが、50mm以下、又は45mm以下、又は40mm以下、又は30mm以下、又は20mm以下である、実施例2から24までのいずれか一例に記載の熱交換器用コンポーネント。
螺旋間チャネルの各螺旋間チャネルの平均厚さが、少なくとも3mm、又は少なくとも4mm、又は少なくとも5mm、又は少なくとも10mm、又は少なくとも15mm、又は少なくとも20mm、又は少なくとも25mm、又は少なくとも30mm、又は少なくとも40mmである、実施例2から25までのいずれか一例に記載の熱交換器用コンポーネント。
複数の螺旋間チャネルの各螺旋間チャネルの平均厚さが、50mm以下、又は45mm以下、又は40mm以下、又は35mm以下、又は30mm以下、又は20mm以下である、実施例2から26までのいずれか一例に記載の熱交換器用コンポーネント。
複数の螺旋間チャネルの各螺旋間チャネルの平均厚さが、本体の長さ方向に沿って変化する、実施例2から27までのいずれか一例に記載の熱交換器用コンポーネント。
複数の螺旋の螺旋壁厚TSWの、複数の螺旋内チャネルの厚さTICに対する比が、少なくとも1:1であり、1:20以下である、実施例2から28までのいずれか一例に記載の熱交換器用コンポーネント。
複数の螺旋内チャネルの各螺旋内チャネルの平均断面積が、少なくとも245mm2、又は少なくとも250mm2、又は少なくとも300mm2、又は少なくとも500mm2、又は少なくとも1000mm2、又は少なくとも1200mm2である、実施例2から29までのいずれか一例に記載の熱交換器用コンポーネント。
複数の螺旋内チャネルの各螺旋内チャネルの平均断面積が、1470mm2以下、又は1450mm2以下、又は1400mm2以下、又は1300mm2以下である、実施例2から30までのいずれか一例に記載の熱交換器用コンポーネント。
複数の螺旋の各螺旋が、遠位端に第1の直線セクションと、近位端に第2の直線セクションとを有し、第1の直線セクション及び第2の直線セクションは、螺旋間チャネルを延長し、本体の長さ方向に平行に配向されている、実施例2から31までのいずれか一例に記載の熱交換器用コンポーネント。
本体のセラミックが、炭化ケイ素を有する、実施例2から32までのいずれか一例に記載の熱交換器用コンポーネント。
本体のセラミックが、実質的に炭化ケイ素で構成されている、実施例2から33までのいずれか一例に記載の熱交換器用コンポーネント。
本体が、亀裂又は変形を生じることなく、本体の任意の場所で少なくとも0.035MPaの圧力に耐えることができる、実施例2から34までのいずれか一例に記載の熱交換器用コンポーネント。
本体の材料が、炭化ケイ素を有し、材料の平均密度が、少なくとも2.50g/cm3、又は少なくとも2.55g/cm3、又は少なくとも2.57g/cm3、又は少なくとも2.60g/cm3、又は少なくとも2.70g/cm3、又は少なくとも2.80g/cm3である、実施例2から35までのいずれか一例に記載の熱交換器用コンポーネント。
本体の材料が、炭化ケイ素を有し、材料の平均密度が、3.05g/cm3以下、例えば、3.0g/cm3以下、2.9g/cm3以下、2.8g/cm3以下、2.7g/cm3以下、又は2.6g/cm3以下である、実施例2から36までのいずれか一例に記載の熱交換器用コンポーネント。
本体のヌセルト数は、少なくとも1000、例えば、少なくとも1050、少なくとも1100、又は少なくとも1200である、実施例2から37までのいずれか一例に記載の熱交換器用コンポーネント。
本体が、少なくとも450℃の温度、例えば、少なくとも500℃、又は少なくとも600℃、又は少なくとも700℃、又は少なくとも800℃、又は少なくとも900℃、又は少なくとも1000℃の温度で作動するように適合されている、実施例2から38までのいずれか一例に記載の熱交換器用コンポーネント。
本体が、1350℃以下、又は1300℃以下、又は1200℃以下、又は1100℃以下、又は1000℃以下の温度で作動するように適合されている、実施例2から39までのいずれか一例に記載の熱交換器用コンポーネント。
実施例2から40までのいずれか一例の熱交換器用コンポーネントを有する、熱交換器であって、動作中の圧力低下が5kPa以下、例えば、4kPa以下、又は3kPa以下となるように適合されている、熱交換器。
実施例2から40までのいずれか一例の熱交換器用コンポーネントを有する、熱交換器であって、気体、液体、又はそれらの組合せの流体流を導くように適合されている、熱交換器。
気体流を導くように適合されている、実施例42に記載の熱交換器。
3つの流れ経路を有する、実施例41から43までのいずれか一例に記載の熱交換器。
熱交換器の効率が、少なくとも85%、例えば、少なくとも86%、少なくとも87%、少なくとも88%、少なくとも89%、又は少なくとも90%である、実施例41から44のいずれか一例に記載の熱交換器。
Claims (15)
- セラミックを含む本体であって、
前記本体の長さに沿って延びる中央空洞と、
前記中央空洞のまわりに延びる複数の螺旋と、
前記複数の螺旋の間に配置された複数の螺旋間チャネルと
を有する本体を有する熱交換器用コンポーネントであって、
前記複数の螺旋のうちの少なくとも1つの螺旋が、前記本体の長さに沿って、変化するねじれ角を有する、熱交換器用コンポーネント。 - 前記複数の螺旋の各螺旋が1つの螺旋内チャネルを有する、請求項1に記載の熱交換器用コンポーネント。
- 前記複数の螺旋の各螺旋が、前記本体の長さ方向に沿って、変化するねじれ角を有する、請求項1に記載の熱交換器用コンポーネント。
- 前記ねじれ角が少なくとも15度である、請求項1に記載の熱交換器用コンポーネント。
- 前記ねじれ角が、前記本体の0.1メートル長さ方向当たり少なくとも1度ずつ変化する、請求項1に記載の熱交換器用コンポーネント。
- 前記中央空洞がチューブによって囲まれており、前記複数の螺旋が前記チューブの外表面に取り付けられている、請求項1に記載の熱交換器用コンポーネント。
- 前記複数の螺旋が少なくとも4つの螺旋を含む、請求項1に記載の熱交換器用コンポーネント。
- 前記複数の螺旋の各螺旋が、前記本体の長さ方向において1メートル当たり少なくとも2巻き、且つ1メートル当たり10巻き以下を有する、請求項1に記載の熱交換器用コンポーネント。
- 前記複数の螺旋の各螺旋内チャネルの平均断面積が少なくとも245mm2である、請求項2に記載の熱交換器用コンポーネント。
- 前記本体の材料が炭化ケイ素を有し、前記材料の平均密度が、少なくとも2.50g/cm3である、請求項1に記載の熱交換器用コンポーネント。
- 前記本体が、少なくとも450℃の温度で作動するように適合されている、請求項1に記載の熱交換器用コンポーネント。
- 請求項1に記載の熱交換器のコンポーネントを有する熱交換器であって、動作中の圧力低下が5kPa以下であるように適合されている、熱交換器。
- 3つの流れ経路を有する、請求項12に記載の熱交換器。
- セラミックを含む本体を有する熱交換器用コンポーネントであって、
前記本体は、流体が前記本体を通過するように適合された中空容積を有し、
前記本体の交換率(ER)が少なくとも39m-1、且つ196m-1以下であり、
SAを前記本体の外表面面積、Vを前記本体の中空容積として、ER=SA/Vである、
熱交換器用コンポーネント。 - 前記本体が、
前記本体の長さに沿って延びる中央空洞と、
前記中央空洞のまわりに延びる複数の螺旋と、
前記複数の螺旋の間に配置された複数の螺旋間チャネルと
を有し、
前記複数の螺旋の各螺旋が、前記本体の長さに沿って変化するねじれ角を有している、請求項14に記載の熱交換器用コンポーネント。
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