JP6462026B2 - 分岐する単位セルを含む熱交換器 - Google Patents
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Description
102 コア
103 方向転換部分
104 マニホールド部分
106 筐体
108 複数の単位セル
110 第1の流路
112 第1の流体
114 第2の流路
116 第2の流体
118 第1の入口
120 第2の入口
122 入口ヘッダ
124 出口ヘッダ
125 複数の導管
126 第1の出口
128 第2の出口
130 ポート
134 入口プレナム
136 出口プレナム
138 側壁
140 単位セル入口
142 単位セル出口
144 内面
146 外面
148 第1の流路部分
150 第2の流路部分
152 第1の水力直径
154 第2の水力直径
156 複数の単位セル
158 側壁
160 矢印
162 矢印
166 流路
168 周辺単位セル
170 流体
172 停滞ゾーン
174 障壁
176 チャネル
200 逆流構成
202 第1のマニホールド部分
204 第2のマニホールド部分
206 第1の流体入口
208 第2の流体出口
210 第1の流体出口
212 第2の流体入口
214 並流構成
216 第1のマニホールド部分
218 第2のマニホールド部分
220 第1の流体入口
222 第2の流体入口
224 第1の流体出口
226 第2の流体出口
228 交差流構成
230 第1のマニホールド部分
232 第2のマニホールド部分
234 第3のマニホールド部分
236 第4のマニホールド部分
238 第1の流体入口
240 第1の流体出口
242 第2の流体入口
244 第2の流体出口
300 混成逆流構成
302 第1のマニホールド部分
304 第2のマニホールド部分
306 第3のマニホールド部分
308 第1の流体入口
310 第1のヘッダ
312 第2の流体入口
314 第1の流体出口
316 第2のヘッダ
318 第3のヘッダ
320 第4のヘッダ
322 第2の流体出口
324 交差流領域
326 混成流領域
328 逆流領域
400 混成並流構成
402 第1のマニホールド部分
404 第2のマニホールド部分
406 第3のマニホールド部分
408 第1の流体入口
410 第1のヘッダ
412 第2の流体出口
414 第1の流体出口
416 第2のヘッダ
418 第3のヘッダ
420 第4のヘッダ
422 第2の流体入口
424 交差流領域
426 混成流領域
428 並流領域
500 熱交換器コア
502 第1の端部
504 第2の端部
506 軸線
508 内面
510 外面
512 複数の単位セル
514 軸方向並流構成
516 軸方向逆流構成
518 半径方向並流構成
520 軸方向逆流構成
522 円周方向並流構成
524 円周方向逆流構成
600 熱交換器コア
602 第1の流路
604 ガス流
606 複数の単位セル
608 液流
610 第2の流路
612 第1の水力直径
614 第2の水力直径
700 階層化されたマニホールド部分
702 複数の導管
704 接合部
706 流路
800 平面マニホールド部分
802 平面折り返し部分
804 入口
806 出口
808 マニホールド導管
810 折り返し導管
Claims (12)
- 第1の流体(112)が流れるように構成された第1の流路(110、602)と、第2の流体(116)が流れるように構成された第2の流路(114、610)と、を画定するコア(102)を含み、前記コア(102)は、
互いに結合された複数の単位セル(108、156、512、606)を含み、前記複数の単位セル(108、156、512、606)の各単位セルは、第1の流路部分(148)と、第2の流路部分(150)と、前記第1の流体(112)が流れる複数の第1の開口部と、前記第2の流体(116)が流れる複数の第2の開口部と、を少なくとも部分的に画定する側壁(138、158)を含み、前記複数の単位セル(108、156、512、606)の各単位セルは、前記第1の流体(112)が前記第1の流路部分(148)において結合および分岐することができ、かつ、前記第2の流体(116)が前記第2の流路部分(150)において結合および分岐することができるように構成され、
前記複数の単位セル(108、156、512、606)のうちの少なくとも1つの単位セルが前記複数の単位セル(108、156、512、606)のうちの少なくとも3つの他の単位セルから前記第1の流体(112)を受け取るように構成されるように、前記複数の単位セル(108、156、512、606)は互いに流体連通して結合される、
熱交換器(100)。 - 筐体(106)をさらに含み、前記複数の単位セル(108、156、512、606)は、前記筐体(106)の形状に適合するように構成される、請求項1に記載の熱交換器(100)。
- 前記第1の流路部分(148)が混合された流路を形成するように、前記側壁(138、158)は少なくとも部分的に湾曲した形状を有し、
前記複数の単位セル(108、156、512、606)は、前記第1の流体(112)および前記第2の流体(116)が以下の流れ構成、すなわち、逆流、並流、交差流、および混成流のうちの少なくとも1つで前記コア(102)を通って流れるように構成される、請求項1または2に記載の熱交換器(100)。 - 第1のヘッダ(310、410)および第2のヘッダ(316、416)をさらに含み、前記第1の流体(112)は、第1の方向に前記第1のヘッダ(310、410)から前記第1の流路(110、602)に流入し、前記第2の流体(116)は、前記第1の方向とは異なる第2の方向に前記第2のヘッダ(316、416)から前記第2の流路(114、610)に流入する、請求項1乃至3のいずれかに記載の熱交換器(100)。
- 前記コア(102)は、少なくとも部分的に環状形状を有し、
前記コア(102)は実質的に対称である、請求項1乃至4のいずれかに記載の熱交換器(100)。 - 第1の流体(112)が流れるように構成された第1の流路(110、602)と、第2の流体(116)が流れるように構成された第2の流路(114、610)と、を画定するコア(102)を含み、前記コア(102)は、
互いに結合された複数の単位セル(108、156、512、606)を含み、前記複数の単位セル(108、156、512、606)の各単位セルは、第1の流路部分(148)と、第2の流路部分(150)と、前記第1の流体(112)が流れる複数の第1の開口部と、前記第2の流体(116)が流れる複数の第2の開口部と、を少なくとも部分的に画定する側壁(138、158)を含み、前記複数の単位セル(108、156、512、606)の各単位セルは、前記第1の流体(112)が前記第1の流路部分(148)において結合および分岐することができ、かつ、前記第2の流体(116)が前記第2の流路部分(150)において結合および分岐することができるように構成され、
筐体(106)と、前記筐体(106)に隣接する周辺単位セル(168)と、をさらに含み、前記周辺単位セル(168)は、前記第1の流体(112)が停滞ゾーン(172)内に閉じ込められるのを阻止するために、前記筐体(106)から離れる方向に前記第1の流体(112)を導くように構成される、熱交換器(100)。 - 階層化されたマニホールド部分(104)と複数のコア(102)とをさらに含む、請求項1乃至6のいずれかに記載の熱交換器(100)。
- 第1の流体(112)が流れるように構成された第1の流路(110、602)と、第2の流体(116)が流れるように構成された第2の流路(114、610)と、を画定するコア(102)を含み、前記コア(102)は、
互いに結合された複数の単位セル(108、156、512、606)を含み、前記複数の単位セル(108、156、512、606)の各単位セルは、第1の流路部分(148)と、第2の流路部分(150)と、前記第1の流体(112)が流れる複数の第1の開口部と、前記第2の流体(116)が流れる複数の第2の開口部と、を少なくとも部分的に画定する側壁(138、158)を含み、前記複数の単位セル(108、156、512、606)の各単位セルは、前記第1の流体(112)が前記第1の流路部分(148)において結合および分岐することができ、かつ、前記第2の流体(116)が前記第2の流路部分(150)において結合および分岐することができるように構成され、
前記第1の流体(112)を前記第1の流路(110、602)に導くように前記第1の流路(110、602)に結合された第1のヘッダ(310、410)をさらに含み、前記第1のヘッダ(310、410)は、前記第1の流路(110、602)と流体連通する複数のポート(130)を含み、前記第1のヘッダ(310、410)は、前記第1の流体(112)が前記第1のヘッダ(310、410)を通って流れる方向に断面積が減少し、
前記コア(102)は、前記第2の流体(116)が流れるためのプレナム(134、136)をさらに画定し、前記プレナム(134、136)は、前記第1のヘッダ(310、410)に隣接して配置され、
前記第1のヘッダ(310、410)に結合され、かつプレナム(134、136)に隣接して延在する複数の導管(125、702)をさらに含む、熱交換器(100)。 - 前記複数の単位セル(108、156、512、606)のうちの各単位セルは、前記第1の流路(110、602)の第1の水力直径(152、612)および前記第2の流路(114、610)の第2の水力直径(154、614)を少なくとも部分的に画定し、前記第1の水力直径(152、612)は前記第2の水力直径(154、614)とは異なる、請求項1乃至8のいずれかに記載の熱交換器(100)。
- 第1の流体(112)が流れるように構成された第1の流路(110、602)と、第2の流体(116)が流れるように構成された第2の流路(114、610)と、を画定するコア(102)を含み、前記コア(102)は、
互いに結合された複数の単位セル(108、156、512、606)を含み、前記複数の単位セル(108、156、512、606)の各単位セルは、第1の流路部分(148)と、第2の流路部分(150)と、前記第1の流体(112)が流れる複数の第1の開口部と、前記第2の流体(116)が流れる複数の第2の開口部と、を少なくとも部分的に画定する側壁(138、158)を含み、前記複数の単位セル(108、156、512、606)の各単位セルは、前記第1の流体(112)が前記第1の流路部分(148)において結合および分岐することができ、かつ、前記第2の流体(116)が前記第2の流路部分(150)において結合および分岐することができるように構成され、
マニホールド部分(104)および折り返し部分をさらに含み、前記マニホールド部分(104)は、前記コア(102)に前記第1の流体(112)を提供する入口プレナム(134)と、前記コア(102)から前記第1の流体(112)を受け取る出口プレナム(136)と、を含み、前記折り返し部分は、前記第1の流体(112)を前記出口プレナム(136)に向けて方向転換するように構成される、熱交換器(100)。 - 第1の流体(112)が流れる第1の流路(110、602)と、第2の流体(116)が流れる第2の流路(114、610)と、を画定するコア(102)を含み、前記コア(102)は、第1の流路(110、602)の第1の部分および第2の流路(114、610)の第1の部分を少なくとも部分的に画定する第1の側壁を含む第1の単位セルと、
第1の流路(110、602)の第2の部分および第2の流路(114、610)の第2の部分を少なくとも部分的に画定する第2の側壁を含む第2の単位セルであって、前記第1の単位セルに結合された第2の単位セルと、
第1の流路(110、602)の第3の部分および第2の流路(114、610)の第3の部分を少なくとも部分的に画定する第3の側壁を含む第3の単位セルであって、前記第1の単位セルに結合された第3の単位セルと、を含み、前記第1の単位セルは、前記第1の流体(112)が前記第1の流路(110、602)の第1の部分から前記第1の流路(110、602)の第2の部分および前記第1の流路(110、602)の第3の部分に流れることができるように構成され、前記第1の単位セルは、前記第2の流体(116)が前記第2の流路(114、610)の第2の部分および前記第2の流路(114、610)の第3の部分から前記第2の流路(114、610)の第1の部分に流れることができるようにさらに構成され、
前記コア(102)は、第1のヘッダ(310、410)および第2のヘッダ(316、416)をさらに含み、前記第1のヘッダ(310、410)は、前記第1の流体(112)が第1の方向に前記第1のヘッダ(310、410)から前記第1の流路(110、602)に流入するように構成され、前記第2のヘッダ(316、416)は、前記第2の流体(116)が前記第1の方向と交差する第2の方向に前記第2のヘッダ(316、416)から前記第2の流路(114、610)に流入するように構成される、熱交換器(100)。 - 第1の流体(112)が流れる第1の流路(110、602)と、第2の流体(116)が流れる第2の流路(114、610)と、を画定するコア(102)を含み、前記コア(102)は、第1の流路(110、602)の第1の部分および第2の流路(114、610)の第1の部分を少なくとも部分的に画定する第1の側壁を含む第1の単位セルと、
第1の流路(110、602)の第2の部分および第2の流路(114、610)の第2の部分を少なくとも部分的に画定する第2の側壁を含む第2の単位セルであって、前記第1の単位セルに結合された第2の単位セルと、
第1の流路(110、602)の第3の部分および第2の流路(114、610)の第3の部分を少なくとも部分的に画定する第3の側壁を含む第3の単位セルであって、前記第1の単位セルに結合された第3の単位セルと、を含み、前記第1の単位セルは、前記第1の流体(112)が前記第1の流路(110、602)の第1の部分から前記第1の流路(110、602)の第2の部分および前記第1の流路(110、602)の第3の部分に流れることができるように構成され、前記第1の単位セルは、前記第2の流体(116)が前記第2の流路(114、610)の第2の部分および前記第2の流路(114、610)の第3の部分から前記第2の流路(114、610)の第1の部分に流れることができるようにさらに構成され、
前記コア(102)は、第1のヘッダ(310、410)および第2のヘッダ(316、416)をさらに含み、前記第1のヘッダ(310、410)は、前記第1の流体(112)が第1の方向に前記第1のヘッダ(310、410)から前記第1の流路(110、602)に流入するように構成され、前記第2のヘッダ(316、416)は、前記第2の流体(116)が前記第1の方向に平行な第2の方向に前記第2のヘッダ(316、416)から前記第2の流路(114、610)に流入するように構成され、
前記第1の単位セルは、前記第2の流体(116)が前記第2の流路(114、610)の第1の部分から出るための少なくとも3つの出口を画定する側壁を含む、熱交換器(100)。
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