JP5735452B2 - 液体冷却における使用のための熱交換器 - Google Patents
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Description
例えば、本発明は以下の項目を提供する。
(項目1)
熱交換のための装置であって、該装置は、
a)少なくとも1つの流体の入口と、
b)少なくとも1つの流体の出口と、
c)各々は内側表面および外側表面を有する、第1の外側プレートおよび第2の外側プレートと、
d)内部層と
を備え、該内部層は、該第1の外側プレートと第2の外側プレートとの間に密閉して挟まれ、該内部層は、少なくとも1つの連続した流体用の溝を少なくとも一部分は規定し、流体用の溝の各々は、該外側プレートのうちの1つの該内側表面および該内部層によって一部分は規定され、該少なくとも1つの連続する流体用の溝は、該少なくとも1つの流体の入口と該少なくとも1つの流体の出口との間に、少なくとも1つの流路を作る、装置。
(項目2)
前記流体は、冷媒である、項目1に記載の装置。
(項目3)
前記内部層は、450psiの圧力に耐えるように密閉し挟まれる、項目2に記載の装置。
(項目4)
前記外側プレートと結合された前記内部層は、前記少なくとも1つの流路の少なくとも部分を構成する連続する溝を既定し、該溝は、隣合う溝のペアの間に仕切りを提供する内部層の壁、および、該内部層を該外側プレートに結合するために一体的な脚部によって規定される、項目1、2または3に記載の装置。
(項目5)
前記内部層は、流れの部分を備え、該流れの部分は、波形にされたシート材料を含む、項目1、2、3、4、または5に記載の装置。
(項目6)
前記内部層は、外側境界部分および波形にされたシートメタル部分、ならびに、必要に応じて内側境界部分を備え、該内部層の該シートメタル部分は、内部層の面積の約50%から約95%を覆い、例えば、該内部層の該面積の約75%から約90%、必要な場合には内部層の該面積の少なくとも約85%、必要な場合には内部層の該面積の少なくとも約88%を覆う、項目1、2、3、4、または5に記載の装置。
(項目7)
溝の各々は溝の幅を有し、壁部の各々は壁部の厚さを有し、該壁部の厚さの該溝の幅に対する比は1:8よりも小さい、項目5に記載の装置。
(項目8)
前記壁部の厚さの前記溝の幅に対する前記比は1:20よりも小さい、項目7に記載の装置。
(項目9)
前記壁部の厚さの前記溝の幅に対する前記比の概数は1:25と1:20との間である、項目6に記載の装置。
(項目10)
前記壁部の厚さの前記溝の幅に対する前記比の概数は1:18と1:25との間である、項目6に記載の装置。
(項目11)
前記壁部の厚さの前記溝の幅に対する前記比の概数は約1:22.5である、項目6に記載の装置。
(項目12)
外側プレートの各々の前記厚さは、該プレートの全範囲にわたり均一である、項目6に記載の装置。
(項目13)
前記波形にされたシート材料と表面が連絡している前記第1および第2の外側プレートの部分に対して、厚さが同じである、項目3、6または12に記載の装置。
(項目14)
前記波形にされたシート材料と表面が連絡している前記外側プレートの前記厚さは、約0.12インチ(3mm)以下である、項目3、6、12または13に記載の装置。
(項目15)
前記内部層は、外側境界部分を備え、前記波形にされたシート材料は、該外側境界部分内に配置される、項目6または9に記載の装置。
(項目16)
前記内部層は、内側境界部分を備え、前記波形にされたシート材料は、前記外側境界部分および該内側境界部分の内に配置される、項目7に記載の装置。
(項目17)
前記外側境界部分および波形にされたシート材料の高さは、実質的に同じであり、該波形にされたシート材料は、該外側境界部分内で同じ高さで据えられる、項目15に記載の装置。
(項目18)
前記内部層の少なくとも一部は、パズルタイプの配列で結合される複数の内部層のセクションによって構成され、該配列は、少なくとも2つの隣合うセクションの各々において形成される少なくとも1つの連続した隣合う溝を実質的に整列し、該整列された溝は、前記少なくとも1つの入口と前記少なくとも1つの出口との間の連続的な流路を、少なくとも一部分に規定する、項目1、2または3に記載の装置。
(項目19)
複数の入口および出口を備え、流体の入口の各々は、少なくとも1つの流体の出口と流体で連絡している、項目1、2または6に記載の装置。
(項目20)
流体の入口の各々は、単独の流体の出口と実質的に流体で連絡し、前記内部層の壁部によって規定される連続する溝は、それぞれの流体の入口と出口のペアの各々に対して異なる流路を規定する、項目1、2または6に記載の装置。
(項目21)
前記流路は、複数の異なる流路セグメントによって構成される、項目1または6に記載の装置。
(項目22)
前記溝が、少なくとも2つの隣合う内部層のセクションで実質的に整列している少なくとも1つの内部層のセクションをさらに備える、項目18に記載の装置。
(項目23)
少なくとも1つの内部層のセクションを構成する前記溝は、少なくとも2つの異なる流路セグメントで、少なくとも1つの隣合う内部層のセクションの前記溝と整列される、項目18または22に記載の装置。
(項目24)
前記少なくとも1つの内部層のセクションを構成する前記溝によって規定される前記流路セグメントは、前記流体を、少なくとも1つの流路セグメントの中である方向に向け、かつ、少なくとも1つの他の流路セグメントの中で反対の方向に向ける、項目23に記載の装置。
(項目25)
複数の隣合う内部層のセクションを通る少なくとも1つの流路セグメントを構成する前記溝は、前記少なくとも1つの流体の入口と前記少なくとも1つの流体の出口との間に実質的に環状の流路を規定する、項目18に記載の装置。
(項目26)
複数の隣合う内部層のセクションを通る少なくとも1つの流路セグメントを構成する前記溝は、少なくとも1つの曲がりくねった流路セグメントを規定する、項目18に記載の装置。
(項目27)
少なくとも2つの隣合う内部層のセクションを通る少なくとも1つの流路セグメントを構成する前記溝は、セクションの間の界面で90度以下の角度で整列される、項目26に記載の装置。
(項目28)
複数の隣合う内部層のセクションを通る少なくとも1つの流路セグメントを構成する前記溝は、前記セクションの間の界面で鈍角で整列される、項目25に記載の装置。
(項目29)
前記内部層のセクションのすべてを通る少なくとも1つの流路セグメントを構成する前記溝は、前記セクションの間の界面で鈍角で整列される、項目26に記載の装置。
(項目30)
前記内部層のセクションを通る前記流路セグメントを構成する前記溝は、図1、図11、図13、図14、および、図15のどれかに示されるように整列される、項目18に記載の装置。
(項目31)
熱交換のための装置であって、該装置は、
a)少なくとも1つの流体の入口と、
b)少なくとも1つの流体の出口と、
c)第1の外側プレートおよび第2の外側プレートと、
d)内部層と
を備え、該内部層は、該少なくとも1つの流体の入口と該少なくとも1つの流体の出口との間に、少なくとも1つの流路を、少なくとも一部分は規定し、該内部層は、該第1の外側プレートと第2の外側プレートとの間に密閉し挟まれる、装置。
(項目32)
前記セクションは、トップとボトムのプレートの内側表面の大部分が、該セクションを通り流れる流体と接触するように構成される、項目31に記載の装置。
(項目33)
前記セクションのパズルタイプの配列は、対称である、項目31に記載の装置。
(項目34)
平行な流路は、波形にされた材料である、項目31に記載の装置。
(項目35)
前記波形は、実質的に直角な曲げから成る、項目34に記載の装置。
(項目36)
2つの入口および2つの出口がある、項目31から項目35までに記載の装置。
(項目37)
前記入口および出口は、前記プレートのエッジに沿って等しく間隔を空けられる、項目36に記載の装置。
(項目38)
前記入口および出口は、多数の流路に前記流体が流れるように寸法決定される、項目31〜項目37に記載の装置。
(項目39)
前記トップおよびボトムのプレートはそれぞれ、外側リングおよび内側リングを含む、項目31〜項目38に記載の装置。
(項目40)
前記外側リングおよび内側リングは、流路の前記セクションを越えて広がる、項目39に記載の装置。
(項目41)
流路の前記セクションの前記パズルタイプの構成は、前記流体を、前記入口を通りそして前記内側リングへ向かって流れ、その後、該内側リングを廻り前記出口に向けて流れるように方向づけ、その後、該内側リングの周りの経路にそって1回以上後方および前方に、まず該入口に向かい、次に該出口に向かう方向に方向づけるが、そのような経路の各々は、次第に該外側リングに近づき、そして該出口を通るように方向づけられる、項目31〜項目40に記載の装置。
(項目42)
流路の前記セクションの前記パズルタイプの構成は、図1に見られる様である、項目33〜項目41に記載の装置。
(項目43)
流路の前記セクションの前記パズルタイプの構成は、図13に見られる様である、項目31〜項目40に記載の装置。
(項目44)
前記入口および出口は、前記プレートのエッジ近辺に位置する、項目31に記載の装置。
(項目45)
プレートから材料をすり剥がす装置であって、該装置は、
a)該プレートの中心を垂直に貫通するシャフトと、
b)該プレートに平行に伸びる、該シャフトに連結されたキャリアと、
c)該キャリアの全長に沿って置かれる複数のスクレーパーと、
d)該スクレーパーが該プレートとの接触を保つ手段と
を備える、装置。
(項目46)
前記キャリアは、前記プレートの上に液体をスプレーする複数のノズルをさらに備える、項目45に記載の装置。
(項目47)
前記スクレーパーが前記プレートとの接触を保つ前記手段は、ゴムのバンパーを備える、項目45に記載の装置。
(項目48)
前記装置は、前記キャリアを回転する手段をさらに備える、項目45に記載の装置。
(項目49)
前記回転する手段は、モーターである、項目48に記載の装置。
(項目50)
前記スクレーパーは、プラスチックである、項目45から項目49までのいずれか1つの項目に記載の装置。
(項目51)
前記スクレーパーは、金属である、項目45から項目49までのいずれか1つの項目に記載の装置。
(項目52)
前記スクレーパーは、第1および第2のエッジを含み、前記スクレーパーは、リバーシブルでありどちらか一方のエッジの使用を可能とする、項目45から項目51までのいずれか1つの項目に記載の装置。
(項目53)
2つの平行なプレートから材料をすり剥がす装置であって、該装置は、
e)該プレートの間に置かれるキャリアと、
f)該キャリアの全長に沿って置かれる少なくとも1つのスクレーパーと、
g)該スクレーパーが両方のプレートとの接触を保つ手段と、
h)該プレートに平行な面内で該キャリアを回転する手段と
を備える、装置。
(項目54)
前記キャリアは、前記プレートを垂直に貫通するシャフトに連結される、項目53に記載の装置。
(項目55)
前記キャリアは、すくなくとも2つのスクレーパーを含み、該スクレーパーの各々は、前記プレートのうちの1つと接触している、項目53に記載の装置。
(項目56)
2つの平行なプレートから材料をすり剥がす装置であって、該装置は、
i)該プレートを垂直に貫通するシャフトと、
j)該シャフトに固定し、シャフトに垂直かつ該プレートに平行に置くための手段を有する内側キャリアと、
k)内側キャリアが中空のキャリア内でスライド係合するように該プレートの間に置かれる、中空の外側キャリアと、
l)該中空の外側キャリアの全長に沿って置かれる少なくとも1つのスクレーパーと、
m)該スクレーパーが該プレートとの接触を保つ手段と、
n)該内側キャリアを該中空の外側キャリアに連結する取り外し可能な手段と
を備える、装置。
(項目57)
前記装置は、前記プレートに液体をスプレーする複数のノズルをさらに備える、項目56に記載の装置。
(項目58)
前記装置は、前記キャリアを回転する手段をさらに備える、項目56に記載の装置。
(項目59)
前記回転する手段は、モーターである、項目58に記載の装置。
(項目60)
前記装置は、前記キャリアが、前記プレートに液体をスプレーする複数のノズルを有する場合には、その反対側で前記シャフトに固定されるチューブをさらに備える、項目53または56に記載の装置。
(項目61)
前記固定する手段は、前記内側キャリアに溶接され、かつ、前記シャフトにボルトどめされるプレートである、項目56に記載の装置。
(項目62)
前記取り外し可能な連結手段は、ボルトである、項目56に記載の装置。
(項目63)
前記スクレーパーは、プラスチックである、項目56から項目62のうちのいずれか1つの項目に記載の装置。
(項目64)
前記スクレーパーは、金属である、項目56から項目62までのうちのいずれか1つの項目に記載の装置。
(項目65)
前記スクレーパーは、第1および第2のエッジを含み、該スクレーパーは、リバーシブルでありどちらか一方のエッジの使用を可能とする、項目53から項目64までのうちのいずれかの項目に記載の装置。
(項目66)
液体を冷却する装置であって、該装置は、
o)フレームと、
p)該フレーム内に平行に配列された複数のフラットプレート熱交換器と、
q)液体を該熱交換器と継続的に接触させる手段と
を備える、装置。
(項目67)
製氷する装置であって、該装置は、
r)フレームと、
s)該フレーム内に平行に配列された複数のフラットプレート熱交換器と、
t)液体を該熱交換器と継続的に接触させる手段と
u)該熱交換器の表面に生成する任意の氷の結晶を取り除くスクレーピイング手段と
を備える、装置。
(項目68)
項目66または項目67に記載の装置であって、熱交換器の各々は、
v)概略同じ形状のトッププレートおよびボトムプレートと、
w)該プレートのエッジに位置される少なくとも1つの流体の入口と、
x)該プレートのエッジに位置される少なくとも1つの流体の出口と、
y)該トッププレートとボトムプレートとの間の複数のセクションと
を備え、セクションの各々は、平行な流路を有する幅の狭い材料を含み、該セクションは、ピースの各々からの流路が、該入口から該セクションを通り該出口まで、該流体の連続的な流れを可能とするような、互いにパズルタイプの配列である、装置。
(項目69)
前記液体を前記熱交換器と継続的に接触させる手段は、スプレーである、項目66または項目67に記載の装置。
(項目70)
複数の断熱パネルが、密閉された区画を生成するように前記フレームに固定される、項目66または項目67に記載の装置。
(項目71)
前記密閉された区画は、長方形である、項目70に記載の装置。
(項目72)
前記密閉された区画は、円筒形である、項目70に記載の装置
(項目73)
項目67から項目70のうちのいずれかの項目に記載の装置であって、前記スクレーピングデバイスは、少なくとも1つの外側スクレーパー、および、1つよりも多いプレート熱交換器が存在する場合には、少なくとも1つの内側スクレーパーから成り、
該外側スクレーパーは、
z)該プレートに平行で前記シャフトに垂直に連結されるキャリアと、
aa)該キャリアの全長に沿って置かれる複数のスクレーパーと、
bb)該スクレーパーが該プレートとの接触を保つ手段と
を備え、
該内側スクレーパーは、
cc)それを該シャフトに固定する手段を有し、かつ、該プレートに平行で該シャフトに垂直に置かれる内側キャリアと、
dd)該内側キャリアが中空のキャリア内でスライド係合するように該プレートの間に置かれる該中空の外側キャリアと、
ee)該中空のキャリアの全長に沿って置かれる複数のスクレーパーと、
ff)該スクレーパーが該プレートとの接触を保つ手段と、
gg)該内側キャリアを該中空の外側キャリアに解放可能に連結する手段と
を備える、装置。
(項目74)
前記熱交換プレートは、垂直に置かれる、項目66〜項目73のうちのいずれかの項目に記載の装置。
(項目75)
項目66から項目73のうちのいずれかの項目に記載の装置であって、前記熱交換プレートは、水平に置かれ、該装置は、前記スクレーパーによって取り除かれた氷を収集するために、該フラットプレート熱交換器の下にパンをさらに備える、装置。
(項目76)
項目75に記載の装置であって、前記パンは、
hh)フラットな領域と、
ii)収集された氷がさらに落下し得る該フラットな領域内の穴のあいた領域と、
jj)穴のあいた領域を横切ってフラットな領域で収集された氷を掃く手段と
を備える、装置。
(項目77)
前記パンは、落下した氷を前記掃く手段のほうに寄せるために高くしたコーナーを有する、項目76に記載の装置。
(項目78)
項目75から項目78のうちのいずれかの項目に記載の装置であって、前記パンの下に氷が落下し得る受け皿をさらに備える、装置。
(項目79)
熱交換のための装置を通り、入口から出口までの全体的な連続する流路を確立する方法であって、該流路は、該入口と該出口との間の表面積の実質的に全てを占め、該方法は、
a)セクションの各々が平行な流体用の溝のセットで作られる複数のセクションを提供するステップと、
b)セクションの各々を1つ以上の角度で平行な流体用の溝の選択されたグループに切断するステップと、
c)該流路が方向を変えるようにするために、1つ以上の他のセクションにセクションの各々のエッジを隣接させるステップと、
d)パズルのような構成で該セクションを組み立てるステップと
を包含する、方法。
(項目80)
セクションの各々は、任意の点ですべてが隣接しかつ平行な溝を含み得、それによって、セクションは、互いに反対の方向で平行な流路を含み得る、項目79に記載の方法。
(項目81)
熱交換のための装置であって、該装置は、
a)概略同じ形状のトッププレートおよびボトムプレートと、
b)該プレートのエッジに位置される少なくとも1つの流体の入口と、
c)該プレートのエッジに位置される少なくとも1つの流体の出口と、
d)該トッププレートとボトムプレートとの間の複数のセクションと
を備え、セクションの各々は、平行な流路を有する材料を含み、該セクションはピースの各々からの流路が、該入口を入り該セクションを通り該出口を出るまで、該流体の連続的な流れを可能とするような、互いにパズルタイプの配列である、装置。
(項目82)
前記セクションは、前記トッププレートおよびボトムプレートの内側表面の大部分が、該セクションを通り流れる流体と接触するように構成される、項目81に記載の装置。
(項目83)
前記セクションのパズルタイプの配列は、対称に構成される、項目81に記載の装置。
(項目84)
前記平行な流路は、波形にされた材料である、項目81に記載の装置。
(項目85)
2つの入口および2つの出口がある、項目81に記載の装置。
(項目86)
前記入口および出口は、前記プレートのエッジに沿って等しく間隔を空けられる、項目85に記載の装置。
(項目87)
前記入口および出口は、多数の流路に前記流体が流れるように寸法決定される、項目81に記載の装置。
(項目88)
前記トップおよびボトムのプレートの各々は、外側リングおよび内側リングを含む、項目81に記載の装置。
(項目89)
前記外側リングおよび内側リングは、流路の前記セクションを越えて広がる、項目88に記載の装置。
(項目90)
流路の前記セクションの前記パズルタイプの構成は、前記流体を、前記入口を通りそして前記内側リングへ向かって流れ、その後、該内側リングを廻り前記出口に向けて流れるように方向づけ、その後、該内側リングの周りの経路に沿って1回以上後方および前方に、まず該入口に向かい、次に該出口に向かう方向に方向づけるが、そのような経路の各々は、次第に該外側リングに近づき、そして該出口を通るように方向づけられる、項目88に記載の装置。
(項目91)
プレートから材料をすり剥がす装置であって、該装置は、
a)該プレートの中心を垂直に貫通するシャフトと、
b)該プレートに平行な該シャフトに垂直に連結されたキャリアと、
c)該キャリアの全長に沿って置かれる複数のスクレーパーと、
d)該スクレーパーが該プレートとの接触を保つ手段と
を備える、装置。
(項目92)
前記キャリアは、前記プレートの上に液体をスプレーする複数のノズルをさらに備える、項目91に記載の装置。
(項目93)
前記スクレーパーが前記プレートとの接触を保つ前記手段は、ゴムのバンパーを備える、項目91に記載の装置。
(項目94)
前記装置は、前記シャフトを回転する手段をさらに備える、項目91に記載の装置。
(項目95)
前記回転する手段は、モーターである、項目94に記載の装置。
(項目96)
前記スクレーパーは、プラスチックである、項目91から項目95までのいずれか1つの項目に記載の装置。
(項目97)
前記スクレーパーは、金属である、項目91から項目95までのいずれか1つの項目に記載の装置。
(項目98)
前記スクレーパーは、第1および第2のエッジを含み、前記スクレーパーは、リバーシブルでありどちらか一方のエッジの使用を可能とする、項目91から項目97までのうちのいずれか1つの項目に記載の装置。
(項目99)
2つの平行なプレートから材料をすり剥がす装置であって、該装置は、
a)該プレートの間に置かれるキャリアと、
b)該キャリアの全長に沿って置かれる少なくとも1つのスクレーパーと、
c)該スクレーパーが両方のプレートとの接触を保つ手段と、
d)該プレートに平行な面内で該キャリアを回転する手段と
を備える、装置。
(項目100)
前記キャリアは、前記プレートを垂直に貫通するシャフトに連結される、項目99に記載の装置。
(項目101)
前記キャリアは、すくなくとも2つのスクレーパーを含み、該スクレーパーの各々は、前記プレートのうちの1つと接触している、項目99に記載の装置。
(項目102)
2つの平行なプレートから材料をすり剥がす装置であって、該装置は、
a)該プレートの中心を垂直に貫通するシャフトと、
b)該シャフトに固定し、該プレートに平行でシャフトに垂直に置くための手段を有する内側キャリアと、
c)内側キャリアが中空のキャリア内でスライド係合するように該プレートの間に置かれる、中空の外側キャリアと、
d)該中空の外側キャリアの全長に沿って置かれる複数のスクレーパーと、
e)該スクレーパーが該プレートとの接触を保つ手段と、
f)該内側キャリアを該中空の外側キャリアに連結する取り外し可能な手段と
を備える、装置。
(項目103)
前記装置は、前記プレートに液体をスプレーする複数のノズルをさらに備える、項目102に記載の装置。
(項目104)
前記装置は、前記シャフトを回転する手段をさらに備える、項目102に記載の装置。
(項目105)
前記回転する手段は、モーターである、項目104に記載の装置。
(項目106)
前記装置は、前記キャリアが、前記プレートに液体をスプレーする複数のノズルを有する場合には、その反対側に前記シャフトに固定されるチューブをさらに備える、項目102に記載の装置。
(項目107)
前記固定する手段は、前記内側キャリアに溶接され、かつ、前記シャフトにボルトどめされるプレートである、項目102に記載の装置。
(項目108)
前記取り外し可能な連結手段は、ボルトである、項目102に記載の装置。
(項目109)
前記スクレーパーは、プラスチックである、項目102から項目108のうちのいずれか1つの項目に記載の装置。
(項目110)
前記スクレーパーは、金属である、項目102から項目108のうちのいずれか1つの項目に記載の装置。
(項目111)
前記スクレーパーは、第1および第2のエッジを含み、該スクレーパーは、リバーシブルでありどちらか一方のエッジの使用を可能とする、項目102から項目110までのうちのいずれか1つの項目に記載の装置。
(項目112)
製氷する装置であって、該装置は、
a)フレームと、
b)該フレーム内に平行に配列された複数のフラットプレート熱交換器と、
c)該熱交換器に溶液を継続的に供給するスプレー手段と、
d)該熱交換器の表面に生成する任意の氷の結晶を取り除くスクレーピイング手段と
を備える、装置。
(項目113)
複数の断熱パネルが、密閉された区画を生成するように前記フレームに固定される、項目112に記載の装置。
(項目114)
製氷する装置であって、該装置は、
a)フレームと、
b)該フレーム内に垂直かつ平行に配列される複数のフラットプレート熱交換器であって、熱交換器の各々は、
i)概略同じ形状のトッププレートおよびボトムプレートと、
ii)該プレートのエッジに位置される少なくとも1つの流体の入口と、
iii)該プレートのエッジに位置される少なくとも1つの流体の出口と、
iv)該トッププレートとボトムプレートとの間の複数のセクションであって、セクションの各々は、平行な流路を有する幅の狭い材料を備え、該セクションは、ピースの各々からの流路が、該入口から該セクションを通り該出口まで、該流体の連続的な流れを可能とするような、互いにパズルタイプの配列である、複数のセクションと、
を備え、
v)該セクションが、該トップおよびボトムのプレートの内側表面の大部分が、該セクションを通り流れる流体と接触するように構成される
熱交換器と、
c)該プレートの中心を垂直に貫通するシャフトと、
d)該熱交換器に溶液を継続的に供給するスプレー手段と、
e)該熱交換器の表面に生成する任意の氷の結晶を取り除くシャフトに連結されるスクレーピイングデバイスと、
f)該シャフトを回転する手段と、
g)密閉された区画を生成するように該フレームに固定される複数の断熱パネルと
を備える、装置。
(項目115)
項目114に記載の装置であって、前記スクレーピングデバイスは、少なくとも1つの外側スクレーパー、および、1つよりも多いプレート熱交換器が存在する場合には、少なくとも1つの内側スクレーパーから成り、
該外側スクレーパーは、
a)該プレートに平行で前記シャフトに垂直に連結されるキャリアと、
b)該キャリアの全長に沿って置かれる複数のスクレーパーと、
c)該スクレーパーが該プレートとの接触を保つ手段と
を備え、
該内側スクレーパーは、
d)該シャフトに固定し、かつ、該プレートに平行で該シャフトに垂直に置くための手段を有する内側キャリアと、
e)該内側キャリアが中空のキャリア内でスライド係合するように該プレートの間に置かれる、中空の外側キャリアと、
f)該中空のキャリアの全長に沿って置かれる複数のスクレーパーと、
g)該スクレーパーが該プレートとの接触を保つ手段と、
h)該内側キャリアを該中空の外側キャリアに解放可能に連結する手段と
を備える、装置。
(項目116)
製氷する装置であって、該装置は、
a)フレームと、
b)該フレーム内に水平かつ平行に配列された複数のフラットプレート熱交換器と、
c)該プレートの中心を垂直に貫通するシャフトと、
d)該熱交換器に溶液を継続的に供給するスプレー手段と、
e)該熱交換器の表面に生成するあらゆる氷の結晶を取り除くシャフトに連結されるスクレーピイングデバイスと、
f)該シャフトを回転する手段と、
g)該スクレーピングデバイスによって取り除かれた氷を収集するための、該フラットプレート熱交換器の下のパンと
を備える、装置。
(項目117)
項目116に記載の装置であって、前記パンは、
a)フラットな領域と、
b)収集された氷がさらに落下し得る該フラットな領域内の穴のあいた領域と、
c)穴のあいた領域を横切ってフラットな領域に収集された氷を掃く手段と
を備える、装置。
(項目118)
前記パンは、落下した氷を前記掃く手段のほうに寄せるために高くしたコーナーを有する、項目117に記載の装置。
(項目119)
項目111、項目117、または項目118のうちのいずれかの項目に記載の装置であって、前記パンの下に氷が落下し得る受け皿をさらに備える、装置。
(項目120)
熱交換のための装置を通り、入口から出口までの全体的な連続する流路を確立する方法であって、該流路は、該入口と該出口との間の表面積の実質的に全てを占め、該方法は、
e)プレートの各々が平行な流体用の溝のセットで作られる複数のプレートを提供するステップと、
f)プレートの各々を1つ以上の角度で平行な流体用の溝の選択されたグループに切断するステップと、
g)該流路が方向を変えるようにするために、1つ以上の他のプレートにプレートの各々のエッジを隣接させるステップと、
h)パズルのような構成で該プレートを組み立てるステップと
を包含する、方法。
(項目121)
プレートの各々は、任意の点ですべてが隣接しかつ平行な溝を含み得、それによって、プレートは、互いに反対の方向で平行な流路を含み得る、項目120に記載の方法。
ー99の中に導かれ得る。チャンバー99は、凍らされるべき液体によって実質的に満たされ得る。従って、熱交換器12は、凍らされるべき液体の中に沈められる。氷が熱交換器12の上にできたとき、スクレーパー26および28は、その氷をすり剥がす。チャンバー99のトップで連結される適切なコンジットの中にそれを収集することによるなど、任意の適切な手段によって、氷は収集され得る。
Claims (27)
- 熱交換のための装置であって、該装置は、
少なくとも1つの流体の入口と、
少なくとも1つの流体の出口と、
第1外側プレートおよび第2外側プレートを有し、該第1外側プレートおよび該第2外側プレートそれぞれが内側表面および外側表面を有する少なくとも2つの外側プレートと、
外側境界部分と流れの部分とを備える該外側プレート間に密閉的して挟まれる内部層と、
を備え、該外側プレート間において該外側境界部分が該流れの部分を取り囲み、密閉された外周面を形成し、
前記流れの部分が所定の材質からなる複数のセクションを有し、各セクションが複数の曲げ部を有し、各曲げ部が該外側プレートに対して実質的に同一の平面にある脚部を有し、これによって該内部層を該外側プレート間に密閉的に結合し、各曲げ部が該外側プレート間に延長し、該脚部に一体に結合した内部層壁部をさらに有し、各セクションに対して、少なくとも一つの隣接する流体用の溝が該外側プレートの該内側表面および前記複数の曲げ部の該脚部および該内部層壁部によって構成され、前記複数の曲げ部の前記内部層壁部が前記の少なくとも1つの隣接する流体用の溝の各溝間に流体用の境界を提供し、そして該流れの部分が流体を前記所定の材質からなる複数のセクションを通して導くために上記の少なくとも1つの流体の入口と上記の少なくとも1つの流体の出口との間に延長する複数の連続的な流路を構成し、
前記所定の材質からなる複数のセクションのうちの各セクションに対して、前記セクション用の少なくとも1つの隣接する流体用の溝における各溝が、前記少なくとも1つの流体の入口と前記少なくとも1つの流体の出口との間にある連続的な流路の一部分であり、
所定の材質からなる複数のセクションが結合されてパズルタイプの配列となり、このパズルタイプの配列において複数のセクションの中の各セクションが、少なくとも1つの隣接したセクションを持ち、そのセクションにおける少なくとも1つの連続した隣接する流体用の溝における各溝が、少なくとも1つの隣接するセクションの少なくとも1つの連続した隣接する流体用の溝に対応する溝に対して実質的にゼロでない角度で整列しており、結果として一対の整列した溝が複数の連続的な流路における少なくとも一部分を構成する前記装置。
- 前記複数の連続的な流路における各連続的な流路が該入口から該出口との間に延長する1つのシーケンスの連続するセクションにおいて、かつ前記の同じシーケンスの連続セクションにおいて異なるシーケンスの連続する溝を有する前記複数の連続的な流路における2つの連続的な流路に対して、1つのシーケンスの連続する溝を有し、
前記2つの連続的な流路のうちの第1の連続的な流路が、前記シーケンスの連続セクションのうちの1つのセクションにおいて1つの流体用の溝および前記シーケンスの連続セクションのうちの他のセクションにおいて流体用の溝を有し、
前記2つの流路のうちの第2の連続的な流路が前記シーケンスの連続セクションのうちの前記1つのセクションにおけるより短い流体用の溝および前記シーケンスの連続する溝のうちの前記他方のセクションにおけるより長い流体用の溝を有し、前記のより短い流体用の溝が前記第1の連続的な流路の前記1つのセクションの前記流体用の溝よりも長さが短く、そして前記より長い流体用の溝が前記第1の連続的な流路の前記他方のセクションの前記流体用の溝よりも長さが長い請求項1に記載の装置。
- 前記複数のセクションが一組の外側セクションを有し、この一組の外側セクションの各セクションが前記の外側境界部分との境界になる延在側部を有し、前記一組の外側セクションが少なくとも8つのセクションを有し、これによって少なくとも2つの外側プレートのうちの少なくとも一つに対してほぼ均等な冷却を与える請求項1または2に記載の装置。
- 前記の一組の外側セクションが少なくとも6つの外側セクションからなり、少なくとも6つの流体用の溝を規定し、前記の少なくとも6つのセクションにおける各外側セクションが前記外側境界部分の隣接セクターにそって延在する一つの外側の流体用の溝を規定する請求項3に記載の装置。
- 前記複数の連続的な流路が、実質的に長さが等しく、前記外側プレートに対して実質的に均等な冷却を与える請求項1〜4のいずれか一項に記載の装置。
- 前記複数の所定材質のセクションにおける前記所定材質のセクションが波形シートメタルからなる請求項1〜5のいずれか一項に記載の装置。
- 前記複数の連続的な流路がほぼ円筒状に表面を覆う請求項1〜6のいずれか一項に記載の装置。
- 前記外側プレートのうちの少なくとも一つが環状である請求項1〜7のいずれか一項に記載の装置。
- 前記流体用部分が、前記の少なくとも一つの外側プレートの前記内側表面の環状部分の領域内においてのみ前記の少なくとも一つの外側プレートに隣接し、そして前記の少なくとも一つの外側プレートの内側表面の前記環状部分の面積のほぼ75%〜90%が前記流体用部分に隣接する請求項1〜8のいずれか一項に記載の装置。
- 前記流体が冷媒である請求項1〜9のいずれか一項に記載の装置。
- 前記内部層は、450Ppsigの圧力に耐えるように密閉して挟まれる、請求項1〜10のいずれか一項に記載の装置。
- 各流体用の溝の各々は溝の幅を有し、各内部層壁部の各々は壁部の厚さを有し、該壁部の厚さの該溝の幅に対する比は1:8よりも小さい請求項1〜11のいずれか一項に記載の装置。
- 前記壁部の厚さの前記溝の幅に対する比の概数は1:18と1:25との間である請求項12に記載の装置。
- 前記外側プレートの厚さは、約0.12インチ(3mm)以下である請求項1〜13のいずれか一項に記載の装置。
- 前記壁部の厚さが約0.008インチ(0.2mm)である請求項12または13に記載の装置。
- 前記内部層が密閉された内周面を形成する内側境界部分を有し、前記複数の所定材質のセクションがこの内側境界部分を取り囲む請求項1〜15のいずれか一項に記載の装置。
- 前記外側境界部分、前記内側境界部分および前記複数の所定の材質からなるセクションの高さが実質的に同じであり、前記複数の所定の材質からなるセクションが前記外側境界部分および前記内側境界部分と同じ高さで据えられる請求項1〜16のいずれか一項に記載の装置。
- 複数の流体の入口および複数の流体の出口を有し、そして各流体の入口が少なくとも一つの流体の出口と流体で連絡している請求項1〜17のいずれか一項に記載の装置。
- 前記複数の所定の材質からなるセクションのうちの少なくとも一つの所定の材質からなるセクションの前記の少なくとも一連の隣接する流体用の溝が、前記複数の所定の材質からなるセクションのうちの少なくとも2つの隣合う部分の流体用の溝と整列する請求項1〜18のいずれか一項に記載の装置。
- 複数の異なる流路が存在する請求項1〜19のいずれか一項に記載の装置。
- 前記複数の流路のうちの少なくとも一つの流路、およびこの結果として形成する、前記流路の少なくとも一部を構成する少なくとも一対の流体用の溝において、前記流体用の溝が鈍角で整列する請求項1〜20のいずれか一項に記載の装置。
- 前記複数の流路のうちの少なくとも一つの流路、およびこの結果として形成する、前記流路の少なくとも一部を構成する少なくとも一対の流体用の溝における前記流体用の溝が90度かそれ未満の角度で整列する請求項1〜21のいずれか一項に記載の装置。
- 前記所定の材質からなるセクションが、前記内部層壁部が前記脚部に対してほぼ90度の角度になるように整形した曲げ部からなる請求項1〜22のいずれか一項に記載の装置。
- 前記外側プレートのエッジに沿って等しく間隔を空けられた2つの流体の入口および2つの流体の出口がある請求項1〜23のいずれか一項に記載の装置。
- 前記外側プレートのうちの少なくとも一つの外側表面が冷却表面からなり、そして該装置が液体をこの冷却表面に連続的に接触させる手段を有する請求項1〜24のいずれか一項に記載の装置。
- 前記冷却表面に氷の結晶が生成した場合にこれを取り除くスクレーパー手段をさらに含む請求項25に記載の装置。
- 前記スクレーパー手段がスクレーパーシステムの一部であり、該スクレーパーシステムが、
前記外側プレートの中心を垂直に貫通するシャフト;
該プレートと平行に延長する、前記シャフトに連結されたキャリヤ;
該キャリヤの全長にそって置かれる複数のスクレーパー;
該スクレーパーが該外側プレートとの接触を保つ手段
を備える請求項26に記載の装置。
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