JP6706322B2 - 熱交換器用のプレートおよび熱交換器 - Google Patents

Description

本開示は、熱交換器用のプレートと、第1の媒体と第2の媒体との間で熱交換をするための熱交換器とに関する。

上述のタイプのプレートおよび熱交換器は、例えば典型的にはガスである燃料の燃焼により貯蔵タンクを用いずに水道水を「オンデマンド」方式で加熱するためなどに使用される。次いで、この水は、約20℃から約60℃へと加熱される。同時に、ガスは水道水によって冷却され、すなわち水道水はガスによって加熱される。燃焼ガスは、約1500℃から可能な限り低い温度へと冷却されなければならない。凝縮が、潜熱の放出によって燃料からさらなる熱エネルギーを引き出す。燃焼ガスからの水蒸気は、熱交換器の低温金属表面と接触状態になると凝縮する。金属表面の温度は、熱交換器に沿って変遷し、各位置における水およびガスの温度および流れ特徴によって決定される。

温度の問題は、これまで特にガス燃焼式温水器および燃焼器における費用対効果の高くコンパクトな熱交換器の使用の妨げとなってきた。熱交換器内に流入する燃焼器からのガスは、上述のように1500℃超であり、温度変化が極めて速い。これにより、熱応力および漏れが引き起こされ得る。

高い金属温度は、高い水温をもたらし、これがさらに沸騰リスクおよびしたがって熱交換器の機械的損傷リスクをもたらす。他のリスクは、スケーリングやファウリング(金属表面に付着した水の析出物)であり、これにより、水冷能力が低下し、そのため時間の経過と共により高い金属温度へと向かう正帰還ループが出現する危険性が生じることである。また、高い金属温度は、金属に高い熱応力をもたらし、これがクラック形成をおよびしたがって製品の故障(漏れ)を引き起こす恐れがある。

例えば米国特許出願公開第2001/0006103A1号、欧州特許第1700079号、および欧州特許出願第2412950号などに記載および図示されるものなどの先行技術の熱交換器用のプレートおよび熱交換器は、上述の欠点および問題を満足のいく形で解決することができない。

別の先行技術の熱交換器用のプレートおよび熱交換器が、国際特許出願公開第2015/057115号に開示されている。国際特許出願公開第2015/057115号に記載されているプレートは、第1の媒体と第2の媒体との間の熱交換用のものであり、使用時に第1の媒体と接触状態になるように構成された第1の熱伝達表面と、使用時に第2の媒体と接触状態になるように構成された第2の熱伝達表面とを有する。このプレートは、第1の媒体用の第1の入口ポート穴と、第2の媒体用の入口ポート穴と、第1の媒体用の第1の出口ポート穴とを有して構成される。

米国特許出願公開第2001/0006103A1号 欧州特許第1700079号 欧州特許出願第2412950号 国際特許出願公開第2015/057115号

したがって、本開示の目的は、先行技術の欠点および問題の中の少なくとも1つを解消もしくは改善すること、または有益な代替案を提供することである。

上記の目的は、請求項1に記載の対象により、すなわち本開示によるプレートにより達成され得る。このプレートは、使用時に第1の媒体と接触状態になるように構成された第1の熱伝達表面と、使用時に第2の媒体と接触状態になるように構成された第2の熱伝達表面とを有する。

プレートは、第1の媒体用の第1の入口ポート穴と、第2の媒体用の入口ポート穴と、第1の媒体用の第1の出口ポート穴とを有して構成される。さらに、プレートは、第1の媒体用の少なくとも第2の入口ポート穴と、第1の媒体用の少なくとも第2の出口ポート穴とを備える。

プレートの第1の熱伝達表面は、前記熱伝達表面を少なくとも閉状態内方領域および外方領域へと区分するように構成された連続的かつ閉状態のリッジを形成する少なくとも1つの突出部を有して構成され、この内方領域は、第1の媒体用の第1の入口ポート穴と、第1の媒体用の第1の出口ポート穴と、第2の媒体用の入口ポート穴とを完全に囲む。第1の媒体用の第2の入口ポート穴および第1の媒体用の第2の出口ポート穴は、外方領域内に位置する。

また、上記の目的は、請求項11に記載の対象により、すなわち本開示による熱交換器により達成され得る。この熱交換器は、上記に定義するような複数の第1のプレートおよび複数の第2のプレートを備える。第2のプレートは、第1のプレートのミラーコピーであり、前記第1のプレートおよび前記第2のプレートは、第1の媒体用の第1のチャネルおよび第2の媒体用の第2のチャネルの反復配列を形成するように交互に積層される。各第1のチャネルが、第1のプレートの第1の熱伝達表面および第2のプレートの第1の熱伝達表面により画成され、各第2のチャネルが、第1のプレートの第2の熱伝達表面および第2のプレートの第2の熱伝達表面により画成される。第1のプレートおよび第2のプレートの上の第1の媒体用の第1の入口ポート穴および第2の入口ポート穴は、それらの間に第1の媒体用のそれぞれ第1の入口および第2の入口を画成する。第1のプレートおよび第2のプレートの上の第1の媒体用の第1の出口ポート穴および第2の出口ポート穴は、それらの間に第1の媒体用のそれぞれ第1の出口および第2の出口を画成する。第1のプレートおよび第2のプレートの上の第2の媒体用の入口ポート穴同士は、それらの間に第2の媒体用の入口を画成する。第1のプレートおよび第2のプレートの第1の熱伝達表面上の突出部は、第1の媒体用の少なくとも第1の流路および第2の流路へと各第1のチャネルを分離させるように相互に連結される。各第1の流路は、使用時に内方領域内部において第1の入口から第1の出口に第1の媒体の流れを送るように構成され、各第2の流路は、使用時に外方領域内において第2の入口から第2の出口に第1の媒体の流れを送るように構成される。

したがって、上記に定義するようなプレート、および第1の媒体の流れが第1の媒体用の第1のチャネルを通り2倍だけ送給され得るように複数のかかるプレートを備える上記に定義するような熱交換器により、第2の媒体のおよびしたがって熱交換器のプレートの金属表面の最適な冷却が実現され、一方で同時に使用される第1の媒体の最適な加熱が実現される。

また、上記に定義するようなプレートおよび上記に定義するような熱交換器により、熱交換器の全体にわたる製品信頼性の視点から許容可能なレベルに金属表面の温度を維持することと、それにより熱疲労および漏れに関する特定のリスクを解消することが可能となる。燃焼ガス入口領域は、燃焼ガスの非常に高い温度が理由となり特に重要なエリアである。

さらに、本開示により、特有のプレートと、かかる特有のプレートを備える特有の費用対効果の高いコンパクトな熱交換器とが、とりわけガス燃焼式温水器および燃焼器における使用のために提供される。本開示による熱交換器を備える加熱デバイスの燃焼チャンバ内に燃焼器を配置することにより、コンパクトな設計およびより高いエネルギー効率が可能となり、著しい凝縮が、燃焼チャンバおよび他の媒体(水)を加熱するために使用される燃焼チャンバ内の媒体(ガス)の一体的冷却によって達成される。

第1の媒体用の第1のチャネルを通した2倍の第1の媒体の送給は、本開示によれば、外部流れ転換手段を用意することにより単純かつ費用対効果の高い様式で実現される。この外部流れ転換手段は、有利な一実施形態では、例えば第1の媒体用の第1の出口から第2の入口への第1の媒体の輸送または送給のための流れ転換チャネルなどを有する例えばバックプレートとして構成され得る。

第1の媒体用の第1のチャネルを通した第1の媒体のさらなる送給による第2の媒体のさらなる冷却が必要とされるまたは望ましい場合には、これは、本開示によれば、連続的かつ閉状態のリッジを形成する少なくとも2つの突出部を有するプレートの第1の熱伝達表面を構成することにより達成することが可能となる。これらの突出部は、上記に定義されるような閉状態内方領域および外方領域へと前記第1の熱伝達表面を区分するように構成され、それにより前記内方領域は、第1の媒体用の第1の入口ポート穴、第1の媒体用の第1の出口ポート穴、および第2の媒体用の入口ポート穴を完全に囲み、前記外方領域は、第1の媒体用の第2の入口ポート穴および第1の媒体用の第2の出口ポート穴を完全に囲む。しかし、さらに突出部は、前記内方領域と前記外方領域との間の少なくとも1つの閉状態内方領域へと前記第1の熱伝達表面をさらに区分するようにも構成され、それにより前記中間領域は、第1の媒体用の追加の入口ポート穴および第1の媒体用の追加の出口ポート穴を完全に囲む。

上述の後者の構成の複数の第1のプレートおよび複数の第2のプレートを熱交換器へと組み立てることにより、前記プレートの第1の熱伝達表面上の突出部は、各第1のチャネルを第1の流路および第2の流路へと、ならびに第1の流路と第2の流路との間の第1の媒体用の少なくとも1つの中間流路へと分離するように相互に連結される。第1の熱伝達表面が相互に対面するそれぞれ2つのプレートの間の各中間流路が、使用時に少なくとも1つの中間領域の内部において追加の入口から追加の出口に第1の媒体の流れを送るように構成される。追加の入口および追加の出口は、第1のプレートおよび第2のプレートの上のそれぞれ第1の媒体用の追加の入口ポート穴と追加の出口ポート穴との間にいずれも画成される。

以下、本開示の上述のおよびさらなる特徴ならびにそれによる利点が、添付の図面を参照とする非限定的な例によってさらに説明される。

熱交換器用の本開示によるプレートの第1の一般的実施形態の第1の熱伝達表面の概略平面図である。前記第1の熱伝達表面は、使用時に第1の媒体と接触するように構成される。 熱交換器用の本開示によるプレートの第2の一般的実施形態の第1の熱伝達表面の概略平面図である。前記第1の熱伝達表面は、使用時に第1の媒体と接触するように構成される。 熱交換器用の本開示による第1のプレートの有利な第3の実施形態の第1の熱伝達表面の平面図である。前記第1の熱伝達表面は、使用時に第1の媒体と接触するように構成される。 図3によるプレートの第1の熱伝達表面の斜視図である。 図3のプレートの第2の熱伝達表面の平面図である。前記第2の熱伝達表面は、使用時に第2の媒体と接触するように構成される。 図5によるプレートの第2の熱伝達表面の斜視図である。 図5および図6によるプレートの前記第2の熱伝達表面の小部分の斜視図である。 図5および図6によるプレートの前記第2の熱伝達表面の別の部分の斜視図である。 図8によるプレート部分の側面図である。 熱交換器用の本開示による第2のプレートの有利な実施形態の(第2の)熱伝達表面の平面図である。前記(第2の)熱伝達表面は、使用時に第2の媒体と接触するように構成される。 図10による第2のプレートの前記(第2の)熱伝達表面の斜視図である。 図10の第2のプレートの別の(第1の)熱伝達表面の平面図である。前記他の(第1の)熱伝達表面は、使用時に第1の媒体と接触するように構成される。 図12による第2のプレートの前記(第1の)熱伝達表面の斜視図である。 図12および図13による第2のプレートの前記(第1の)熱伝達表面の斜視図である。 図14によるプレート部分の側面図である。 第2のプレートとの組立て後の前記第1のプレートの前記第2の熱伝達表面の斜視図である。 図16によるプレートの一部分の斜視図である。 図17によるプレート部分の側面図である。 交互積層構成で1つの他の第2のプレートおよび2つの第1のプレートと組み立てられた後の前記第2のプレートの前記(第1の)熱伝達表面の斜視図である。 図19によるプレートの一部分の斜視図である。 図20によるプレート部分の側面図である。 熱交換器用の第2のプレートの(第1の)熱伝達表面および端部プレートとバックプレートの形態の流れ転換手段の一実施形態とを示す、一方の側からの分解斜視図である。 熱交換器用の第2のプレートの(第2の)熱伝達表面および端部プレートとバックプレートの形態の流れ転換手段とを示す、反対の側からの別の分解斜視図である。 熱交換器用の本開示によるプレートの第4の一般的実施形態の第1の熱伝達表面の概略平面図である。前記第1の熱伝達表面は、使用時に第1の媒体と接触するように構成される。 熱交換器用の本開示によるプレートの第5の一般的実施形態の第1の熱伝達表面の概略平面図である。前記第1の熱伝達表面は、使用時に第1の媒体と接触するように構成される。

添付の図面は、必ずしも縮尺通りではなく、本開示のいくつかの特徴の寸法が明瞭化のために誇張されている場合がある点に留意されたい。

以下において、本開示はその実施形態により例示される。しかし、それらの実施形態は、本開示の原理を説明するために、および添付の特許請求の範囲により定義されるような本開示の範囲を限定しないために含まれるという点を理解されたい。

既述のように、本開示は、熱交換器用のプレートと、複数の前記プレートを備える熱交換器とに関する。

熱交換器用のプレートは、第1の媒体と第2の媒体との間における熱交換用に構成される。本開示によるプレートの一般的なコンセプトは、特に図1から、しかしさらに図2からも読み取ることが可能である。

したがって、図1のプレート1''は、示すように、ここでは例えば水である加熱されることとなる媒体である第1の媒体用の第1の熱伝達表面A''と、図1に図示しないプレートの反対側に位置する、第1の媒体を加熱するための例えば空気などのガスなどである第2の媒体用の第2の熱伝達表面とを有して構成される。プレート1''は、それぞれ第1の媒体用である第1の入口ポート穴2''および第2の入口ポート穴3''を備え、それによりプレートの第1の側面A''への前記第1の媒体の流入を可能にする。さらに、プレート1''は、第2の媒体用の入口ポート穴4''を備え、それによりプレートの第2の側面への前記第2の媒体の流入を可能にする。プレート1''は、それぞれ第1の媒体用である第1の出口ポート穴5''および第2の出口ポート穴6''をさらに備え、それにより前記第1の側面A''からの前記第1の媒体の流出を可能にする。最後に、プレート1''の第1の熱伝達表面A''は、連続的かつ閉状態のリッジを形成する突出部7''を有して構成され、この突出部7''は、前記熱伝達表面を閉状態の内方領域A1''および外方領域A2''へと区分するように構成される。内方領域A1''は、第1の媒体用の第1の入口ポート穴2''、第1の媒体用の第1の出口ポート穴5''、および第2の媒体用の入口ポート穴4''を完全に囲む。結果として、第1の媒体用の第2の入口ポート穴3''および第1の媒体用の第2の出口ポート穴6''は、共にプレート1''の第1の熱伝達表面A''の外方領域A2''上に見受けられる。突出部7''は、第1の媒体と第2の媒体との間における好ましくは最適な熱交換を可能な限り良好に実現するように構成される。しかし、図示するものとは異なる様式で突出部7''を構成することが可能であり、それによりプレート1''の第1の熱伝達表面A''を別様に構成された内方領域A1''および外方領域A2''へと区分することが可能である。

図1による例示の実施形態では、第2の媒体用の入口ポート穴4''は、第2の媒体の最適な冷却を目的として第1の媒体用の第1の入口ポート穴2''と第1の出口ポート穴5''との間に位置する。

図2に示す本開示によるプレートの実施形態では、プレート1'は、上記に定義するように構成され、したがって第1の媒体用の第1の入口ポート穴2'および第2の入口ポート穴3'と、第2の媒体用の入口ポート穴4'と、第1の媒体用の第1の出口ポート穴5'および第2の出口ポート穴6'と、連続的かつ閉状態のリッジを形成する突出部7'とを備える。この突出部7''は、第1の熱伝達表面A'を閉状態の内方領域A1'および外方領域A2'へと区分するように構成される。

図2による例示の実施形態では、第2の媒体用の入口ポート穴4'は、第2の媒体の最適な冷却を目的として第1の媒体用の第1の入口ポート穴2'と第1の出口ポート穴5'との間にやはり位置する。既述のような突出部7'は、内方領域A1'および外方領域A2'を相互から離間させるような任意の様式で構成され得るが、この突出部は、図2に図示するように、第2の媒体用の入口ポート穴に向かっておよびその周囲に第1の媒体の流れを最適に案内することが可能となるように、第1の媒体用の前記第1の入口ポート穴2'と第2の媒体用の前記入口ポート穴4'との間に狭窄部8'を画定するように有利に構成される。

図3〜図23は、本開示によるプレートをさらに詳細に示す。したがって、特に図3〜図9のプレート1および特に図10〜図15のプレート1Aはそれぞれ、上記に定義するように構成され、したがって第1の媒体用の第1の入口ポート穴2および第2の入口ポート穴3と、第2の媒体用の入口ポート穴4と、第1の媒体用の第1の出口ポート穴5および第2の出口ポート穴6とを備え、第2の媒体用の入口ポート穴4は、第1の媒体用の第1の入口ポート穴2と第1の出口ポート穴5との間に位置する。さらに、特に図3〜図9のプレート1および特に図10〜図15のプレート1Aはそれぞれ、プレートの第1の媒体用の第1の熱伝達表面A上に連続的かつ閉状態のリッジを形成する突出部7を備える。図3〜図23に示すように、突出部7は、プレートの反対側において第2の媒体用の第2の熱伝達表面B上に対応する連続的かつ閉状態のくぼみ部を形成する。突出部7は、図1および図2の実施形態におけるように、第1の熱伝達表面Aを1つの閉状態内方領域A1および外方領域A2へと区分するように構成され、図2の実施形態におけるように、第2の媒体用の入口ポート穴に向かっておよびその周囲に第1の媒体の流れを最適に案内することが可能となるように、第1の媒体用の前記第1の入口ポート穴2と第2の媒体用の前記入口ポート穴4との間に狭窄部8を形成する。

また図3〜図23に示すように、プレート1、1Aは、第1の熱伝達表面Aおよび第2の熱伝達表面Bの上に隆起部および対応するくぼみ部を形成する複数のディンプル9を有してさらに構成される。ディンプル9の個数、サイズ、および構成は様々であることが可能である。

プレートは、図1および図2に示すような矩形である、正方形である、菱形として形状設定される、または図3、図5、図10、および図12に示すような、1a、1b、1c、および1dを有する、すなわち2つの対向し合う平行な短辺または短エッジ1aおよび1bならびに2つの対向し合う平行な長辺または長エッジ1cおよび1dを有し直角を有さない4つの辺またはエッジを有する長菱形として形状設定されることが可能である。第2の媒体用の入口ポート穴4ならびに第1の媒体用の第1の出口ポート穴5および第2の出口ポート穴6は、プレート1の1つのエッジ1aの近傍に位置し、第1の媒体用の第1の入口ポート穴2および第2の入口ポート穴3は、プレート1の対向側エッジ1bの近傍に、すなわち図示する実施形態ではプレートの対向し合う短辺または短エッジの付近に位置する。すなわち換言すれば、前記出口ポート穴と前記入口ポート穴とのそれぞれの間、および前記1つの辺と前記対向側の辺とのそれぞれの間の距離は、前記出口ポート穴と前記入口ポート穴との間の距離に関して重要ではない。本開示の範囲内において、プレート1に任意の他の四辺形構成を与えることが可能となる。

図3〜図23に示すように、第1の媒体用の第1の出口ポート穴5および第1の入口ポート穴2は、プレート1、1Aの前記1つのエッジ1aおよび前記対向側のエッジ1bのそれぞれの中心部分の近傍に位置する。また、第1の媒体用の第2の出口ポート穴6および第2の入口ポート穴3は、プレート1、1Aのそれぞれ前記1つのエッジ1aおよび前記対向側のエッジ1bの近傍において相互に実質的に対角位置に位置する。有利な一実施形態では、図に示すように、第2の出口ポート穴6は、プレート1、1Aのエッジ1aとエッジ1cとの間に画定される角の近傍に位置し、第2の入口ポート穴3は、プレートのエッジ1bとエッジ1dとの間に画定される角の近傍に位置する。

図3〜図23に示すように、プレート1、1Aの第1の熱伝達表面A上の内方領域A1および外方領域A2は、それぞれ断続的長手方向突出部10および11を有して構成され、これらの断続的長手方向突出部10および11は、第2の媒体の最適な冷却が実現されそれにより第1の媒体の最適な加熱が実現されるように、前記両領域を通過する前記第1の媒体の流れを制御し、使用時に前記内方領域および前記外方領域の各入口から各出口までこの第1の媒体の流れを案内するためのものである。断続的長手方向突出部10、11に対応するくぼみ部は、プレート1、1Aの第2の熱伝達表面B上に存在する。断続的長手方向突出部10、11は、第1の媒体の流れの可能な限り最善の制御および案内を実現するために、図示されるものとは異なる任意の他の適切な様式で構成することが可能である。

第1の入口ポート穴2および第2の入口ポート穴3ならびに第1の出口ポート穴5および第2の出口ポート穴6のそれぞれの外縁部は、角度α1で折り曲げられる(図7を参照)。この角度α1は、プレート1、1Aの第2の熱伝達表面Bに対して例えば75度超であってもよい。しかし、代替的には、角度α1は、75度未満であってもよく、および/または折曲げ部12aは、所望に応じて他の様式で構成することが可能である。さらに、プレート1、1Aのポート穴2、3、5、6の構成および角度が変わり得ることが、本開示の範囲内に含まれる。しかし、熱応力を最小限に抑えるために、特に第2の媒体用の入口ポート穴4の外縁部は、角度α2もまた、75度未満であってもよくおよび/または折曲げ部12bが所望に応じて他の様式で構成することが可能であっても、有利には例えばプレート1、1Aの第1の熱伝達表面Aに対して例えば75度超の角度α2にて折り曲げられる(図7を参照)。いずれの場合でも、第1の媒体および第2の媒体が他方の媒体用に意図された熱伝達表面AまたはBの中に浸透することが防止されるように、使用時に確実な封止が当該の熱伝達表面AまたはBに対して実現される点を理解することが重要である。第2の媒体用の入口ポート穴4の折曲げ部12bの長さLは、ディンプル9により形成された隆起部の2倍未満の高さである。第1の媒体用の第1の入口ポート穴2および第2の入口ポート穴3ならびに第1の出口ポート穴5および第2の出口ポート穴6の折曲げ部12aは、同一の長さを有し得る。

本開示による上述のプレート1''、1'、1、1Aおよび以降で説明するプレート1'''、1''''はそれぞれ、プレートの第1の熱伝達側面Aが隣接するプレートの第1の熱伝達側面Aと共に第1の媒体用の第1のチャネルまたは第1の流通ダクトを画成するように、およびプレートの第2の熱伝達側面Bが別の隣接するプレートの第2の熱伝達側面Bと共に第2の媒体用の第2のチャネルまたは第2の流通ダクトを画成するように、熱交換用の追加のプレートとの組立てを可能にするように構成される。

上述のおよび図3〜図23に示されるプレート1、1Aの実施形態は、対称でない(これは、それぞれ図1および図2のプレート1''、1'についてもならびにそれぞれ図24および図25のプレート1'''および1''''についても当てはまる)ため、図示するような熱交換器は、図3〜図9による複数の第1のプレート1と、図10〜図15による複数の第2のプレート1Aとを備え得る。第2のプレート1Aは、第1のプレート1のミラーコピーであり、前記第1のプレートおよび前記第2のプレートは、第1の媒体用の第1のチャネルCおよび第2の媒体用の第2のチャネルDの反復配列を形成するように交互に積層される。各第1のチャネルCは、第1のプレート1の第1の熱伝達表面Aおよび第2のプレート1Aの第1の熱伝達表面Aにより画成され、各第2のチャネルDは、第1のプレート1の第2の熱伝達側面Bおよび第2のプレート1Aの第2の熱伝達側面Bにより画成される。相互に積層された2つのプレートが、図16〜図18に示され、相互に積層された4つのプレートが、図19〜図21に示される。プレート1、1Aの好ましい個数は、この意図される目的の場合には例えば20であるが、20未満または20超であってもよい。

しかし、代替的にプレート1が対称となるように構成され得ることが、本開示の範囲内に含まれる点に留意されたい。それにより、プレート1およびプレート1Aは同一となる。

組立て後に、熱交換器は、加熱デバイス内に少なくとも1つの燃焼器を有する燃焼チャンバと連通状態に置かれ得る。

プレートスタック中の第1のプレート1および第2のプレート1Aの上の第1の媒体用の第1の入口ポート穴2および第2の入口ポート穴3は、それらの間に第1の媒体用のそれぞれ第1の入口2aおよび第2の入口3aを画成する。プレートスタック中の第1のプレート1および第2のプレート1Aの上の第1の媒体用の第1の出口ポート穴5および第2の出口ポート穴6は、それらの間に第1の媒体用のそれぞれ第1の出口5aおよび第2の出口6aを画成する。プレートスタック中の第1のプレート1および第2のプレート1Aの上の第2の媒体用の入口ポート穴4は、それらの間に第2の媒体用の入口4aを画成する。

熱交換器における使用時にプレートに悪影響を及ぼし漏れの発生を促し得る過剰な熱応力にプレート1、1Aがさらされないような、第1の媒体の最適な加熱およびなおかつ第2の媒体の最適な冷却のために、本開示の熱交換器の特に重要な特徴は、第1のプレート1および第2のプレート1Aの第1の熱伝達表面Aの上の突出部7同士が、相互に連結されることにより各第1のチャネルCを第1の媒体用の第1の流路C1および第2の流路C2へと分離させ、それにより各第1の流路C1は、使用時に内方領域A1の内部において第1の媒体用の第1の入口2aから第1の媒体用の第1の出口5aへと第1の媒体の流れを送るように構成され、各第2の流路C2は、使用時に外方領域A2において第2の入口3aから第2の出口6aへと第1の媒体の流れを送るように構成される点である。突出部7の狭窄部8により、流路C1を通る第1の媒体の流れは、前記第2の媒体のより効果的な冷却のために第2の媒体用の入口4aに向かっておよびその周囲にさらに直接的に送られる。

第1の媒体の流れが初めに各第1のチャネルCの第1の流路C1を通り次いで第2の流路C2を通ることにより、第2の媒体が反復冷却を、すなわち2ステップでの冷却を受けることが可能となる。この2つのステップは、第1に、第2の媒体が約1,500℃の最高温度を有する、すなわち前記第2の媒体用の入口4aに位置する場合に、前記入口をさらに囲む内方領域A1内で約900℃まで冷却するためのものであり、次いで第2に、外方領域A2において第2の媒体が約900℃から約150℃へと冷却されるものである。同時に、第1の媒体は、第1の流路C1を通る前記第1の媒体の流れの最中に約20℃から約40℃へと第2の媒体により加熱され、次いで第2の流路C2を通る前記第1の媒体の流れの最中に約40℃から約60℃へと加熱される。

内方領域A1の内部の第1の媒体の流れは、前記突出部7により画成される狭窄部8を通り、最高温度にある前記第2の媒体の最も効果的な冷却のために第2の媒体用の入口4aに向かって案内される。

第2の媒体の第2の冷却ステップのために第1の媒体のフィードバックを可能にするために、第1の媒体用の第1の出口5aは、外部流れ転換手段15により第1の媒体用の第2の入口3aと流体連通状態にある。これは、換言すれば、プレート1、1Aのスタック内の2つのプレート1、1Aのそれぞれ2つの第1の出口ポート穴5間に画成された第1の媒体用の各第1の出口5aが、プレートスタック内の2つのプレートのそれぞれ2つの第2の入口ポート穴3間に画成された第1の媒体用の各第2の入口3aへの前記流れ転換手段を通した前記第1の媒体の輸送または送給のために外部流れ転換手段15と連通することを意味する。流れ転換手段15は、図22および図23に示すように例えばバックプレート16などとして、または例えばパイプ(図示せず)として、または前記第1の出口5aから第1の媒体用の前記第2の入口3aへの第1の媒体の輸送または送給のための別の適切な手段として構成されてもよい。

流れ転換手段15がバックプレート16として構成される場合には、流れ転換手段15は、端部プレート17を介して熱交換プレート1、1Aのスタックに連結されてよく、およびそれにより前記熱交換プレートスタック用の端部プレート17に対面するバックプレート16の側面16Aの上に、例えば前記第1の出口5aから前記第1の媒体用の前記第2の入口3aへの第1の媒体の前記輸送または送給のための例えば流れ転換チャネル18などを有して構成されてよい。しかし、流れ転換チャネル18は、2重の機能を有し得る。第1の媒体用の第1の流路C1および第2の流路C2の相互への連結を除いては、流れ転換チャネル18は、熱交換プレート1、1Aのスタックに向かうようにして、前記端部プレート17の冷却のために使用されてもよい。そうでない場合には、端部プレート17の温度は、動作中に過剰に高くなる場合がある。図示するように流れ転換チャネル18がバックプレート16の一部を囲むことによって、プレートスタック内のプレート1、1A内の第2の媒体用の入口ポート穴4により画成される第2の媒体(ガス)が燃焼するための燃焼チャンバ用のエンクロージャを形成するための壁部を形成するように流れ転換チャネル18を構成することにより、前記燃焼チャンバは、端部プレート17を介して特に端部プレート17の端部にて冷却される。流れ転換チャネル18内における第1の媒体の滞留を引き延ばすために、前記チャネルは、第1の媒体用の第1の出口ポート穴5とプレート1、1Aの第1の媒体用の第2の入口ポート穴3との間に例えば完全もしくは部分的に正弦波状のまたは実質的に正弦波状の形状を、あるいは任意の他の適切な形状を有してもよい。さらに、流れ転換チャネル18は、前記流れ転換チャネル中に乱流を生成するために、任意の適切なタイプまたは形状のディンプル19を備えてもよい。図示するように、流れ転換チャネル18は、バックプレート16の対向側面、すなわち端部プレート17から離れる方向を向くバックプレート16の側面16Bの上に対応するように形状設定された隆起部を形成し、ディンプル19は、前記隆起部中に対応するように形状設定されたくぼみ部を形成する(図23を参照)。

図示するように、流れ転換チャネル18は、開口して、第1の媒体が流通するための囲まれた空間を形成するという意味において前記流れ転換チャネルが封止されるように端部プレート17と協働し得る。したがって、バックプレート16に対面する端部プレート17の表面17Aは、実質的に平坦であってもよく、熱交換プレート1、1Aのスタック内の直近に位置する熱交換プレート1、1Aの熱交換表面AまたはBに対面する端部プレートの対向側表面17Bは、前記熱交換表面と対合するように構成される。図示するように、端部プレート17の表面17Bは、図22および図23の実施形態では第2の熱交換プレート1Aの第2の熱交換表面Bに対面し、端部プレートの前記表面は、実質的に平坦になるように構成されて、第2の媒体用の第2のチャネルDを画成する。また、端部プレート17は、当然ながら、スタック内の全ての熱交換プレート1、1Aの第1の媒体用の第1の出口ポート穴5および第1の媒体用の第2の入口ポート穴3にそれぞれ対合する開口20および21を有して、図示される実施形態では前記第2の熱交換プレート1Aの第1の出口ポート穴5および第2の入口ポート穴3を有して、構成される。

しかし、初めから封止された流れ転換チャネルを有するバックプレートを構成し、それにより熱交換プレートのスタック内における別個の端部プレートの使用を場合によって回避することも、本開示の範囲内において可能である。

同様に、第1の媒体用の第1の出口5aから第2の入口3aへの第1の媒体の輸送または送給のための流れ転換手段15としてパイプを使用する場合に、パイプに対面する熱交換プレート1または1Aの表面が適切に構成される場合には、すなわち熱交換用に構成されない場合には、熱交換プレートスタック内の別個の端部プレートの使用を回避することが可能となる。そうでない場合には、図22および図23に示すように構成された端部プレート17が使用され得る。

したがって、熱交換器が、例えば20個のプレート1、1Aのスタックを備える場合には、第1の媒体用の第1の入口2aから例えばプレートスタック内のそれぞれ2つのプレート1および1Aの第1の熱交換表面Aの内方領域A1により画成される10個の異なる第1の流路C1などを通り第1の媒体用の第1の出口5aまで流れる第1の媒体は、熱交換器の使用時に、バックプレート16の流れ転換チャネル18への入口にて集まり、流れ転換チャネルを通り第2の入口3aに流れ、そこで例えばプレートスタック内のそれぞれ2つのプレート1および1Aの第1の熱交換表面Aの外方領域A2により画成される10個の異なる第2の流路C2へと別々に進み、前記第2の流路を通り第2の出口6aに流れ、最終的にそこから熱交換器を出る。

第1のプレート1および第2のプレート1Aのエッジ1a〜1dは、75度超の角度βにて各表面から離れるように同一方向に折り曲げられる(例えば図7を参照)。したがって、図示する実施形態では、第1のプレート1の折曲げ部13は、その第1の熱伝達表面Aを囲むように構成され、第2のプレート1Aの折曲げ部13は、その第2の熱伝達側面Bを囲むように構成される。プレート1、1Aが相互に積層される場合に、折曲げ部13同士は相互に重畳する。したがって、折曲げ部13は、第1のチャネルCが全てのエッジにおいて完全に封止されるように、および第2のチャネルDが1つのエッジを除いて完全に封止され、前記1つのエッジが第2の媒体が熱交換器を出るための出口14aを画成するために部分的にのみ折り曲げられるように、構成される。図示する実施形態では、第2の媒体用の出口14aは、第1の媒体用の第1の出口5aおよび第2の出口6aならびに第2の媒体用の入口4aが近傍に画成されるエッジ1aの対向側のエッジ1bに、すなわち第1の媒体用の第1の入口および第2の入口が付近に画成されるエッジに画成される。出口14aが、部分的に折り曲げられたエッジ1bにより形成された凹部14同士の間に、すなわち第2の熱伝達表面B同士が相互に対面する2つの積層されたプレート1、1Aの折曲げ部13内に画成される。

有利には、使用時に、熱交換器は、熱交換器を形成し第2の媒体用の各出口14aを間に画成するプレート1、1Aのエッジ1bが、下方を向いているように配置される。これは、第2の媒体の凝縮中に、主にこれらの出口14aのすぐ上流に位置するプレートのエリア内において行われ、凝縮物は、出口14aが下方を向いている場合に出口14aを通りはるかにより容易に流出する。

図24の代替的な実施形態に概略的に示すように、プレート1'''は第2の媒体用の出口ポート穴22'''をさらに有して構成されてもよい。この出口ポート穴22'''の外縁部は、任意には第2の媒体用の入口ポート穴4'''と同様にプレート1'''の第1の熱伝達表面A'''に対して75度超の角度で折り曲げられ得るが、また75度未満の角度を有してもよく、および/または他の様式で構成されてもよい。

熱交換器への組立て後に、第2の媒体用の出口ポート穴22'''は、それらの間に第2の媒体用の出口を画成する。この代替的な実施形態において、上述のように定義された第1のプレートおよび第2のプレートの第2の熱伝達表面同士の間に画成された各第2のチャネルは、第1のチャネルと同様に全てのエッジにて完全に封止される。

図25に概略的に示すように、および上記に示したように第1の媒体用の第1のチャネルを通して第1の媒体をさらに送給することによる第2の媒体のさらなる冷却が必要とされるまたは望ましい場合に、上述のような少なくとも2つの突出部7''''、23''''、すなわち上述のような突出部7''''および前記第1の突出部を囲む追加の突出部23''''を有するプレート1''''の第1の熱伝達表面A''''を構成することが、本開示の範囲内に含まれる。図25に示す2つの突出部7''''、23''''は、前記第1の熱伝達表面A''''を閉状態の内方領域A1''''、外方領域A2''''、および前記内方領域と前記外方領域との間にある少なくとも1つの閉状態の中間領域A3''''へと区分するように構成された連続的かつ閉状態の両リッジを形成する。突出部7''''内の閉状態の内方領域A1''''は、第1の媒体用の第1の入口ポート穴2''''、第1の媒体用の第1の出口ポート穴5''''、および第2の媒体用の入口ポート穴4''''を完全に囲む。突出部23''''の外部の外方領域A2''''は、第1の媒体用の第2の入口ポート穴3''''および第1の媒体用の第2の出口ポート穴6''''を完全に囲む。2つの突出部7''''、23''''間に画成された図25に示す唯一の中間領域A3''''が、第1の媒体用の追加の入口ポート穴24''''および第1の媒体用の追加の出口ポート穴25''''を完全に囲む。

熱交換器への組立て後に、第1のプレート1''''の第1の熱伝達表面A''''の上のおよび前記第1のプレートのミラーコピーである第2のプレートの第1の熱伝達表面上の、図25に示す2つの突出部7''''、23''''などの突出部は、上記に定義するように第1の流路および第2の流路へとならびに第1の流路と第2の流路との間の第1の媒体用の少なくとも1つの中間流路へと各第1のチャネルを分離させるように、相互に連結される。図25では2つのみの突出部が設けられているため、1つのみの中間流路が、前記第1の流路と前記第2の流路との間に画成される。上記で既述のように、各第1の流路は、使用時に内方領域A1''''の内部で第1の入口から第1の出口に第1の媒体の流れを送るように構成され、各第2の流路は、使用時に外方領域A2''''の第2の入口から第2の出口に第1の媒体の流れを送るように構成される。同様に、各中間流路は、使用時に少なくとも1つの中間領域A3''''の内部で追加の入口から追加の出口に第1の媒体の流れを送るように構成される。追加の入口および出口は、第1のプレートおよび第2のプレートの上の各中間領域A3''''上に設けられたそれぞれ第1の媒体用の追加の入口ポート穴24''''と出口ポート穴25''''との間に画成される。

上述のような1つまたは複数の中間流路が設けられる場合には、それにしたがって、第1の媒体の輸送または送給のための外部流れ転換手段15は、当然ながら第2の媒体の最適な冷却のために第1の媒体の所望の循環を可能にするように構成されねばならない。したがって、図25に示すような第1のプレート1''''および前記第1のプレートのミラーコピーである対合する第2のプレートのスタックを備える熱交換器では、外部流れ転換手段は、追加の入口ポート穴24''''同士の間に画成された追加の入口と流体連通状態に第1の媒体用の第1の出口を配置し、その後第1の媒体用の第2の入口と流体連通状態に追加の出口ポート穴25''''同士の間に画成された追加の出口を配置するように構成される。他方において、第2の入口と流体連通状態に第1の媒体用の第1の出口を配置し、その後第1の媒体用の追加の入口と流体連通状態に第2の出口を配置するように、外部流れ転換手段を構成することも可能である。2つ以上の中間流路が形成される場合には、外部流れ転換手段15を構成する上述のよりも多数の代替的方法が存在する。

熱交換器用の本開示によるプレートは、本開示の発案および対象から逸脱することなく添付の請求項1〜10の範囲内において修正および変更することが可能であることが、当業者には自明である。したがって、例えば各プレートの第1の熱伝達表面を閉状態内方領域および外方領域へと区分する突出部か、または各プレートの第1の熱伝達表面を閉状態内方領域、1つまたは複数の閉状態中間領域、および外方領域へと区分する突出部に、前記領域を通る第1の媒体の最適な流れをもたらすための任意の適切な形状を与えることが可能である。また、プレートが対称であり、1つのタイプのみのプレートが必要とされるように、1つまたは複数の突出部を構成し、第1の媒体および第2の媒体のための入口ポート穴および出口ポート穴を位置決めすることが可能である。ポート穴のサイズおよび形状は変更することが可能である。プレートのサイズおよび形状は変更することが可能である。プレートは、平行四辺形(例えば正方形、矩形、長菱形、菱形)として形状設定される代わりに、例えば2つの対向し合う平行な辺またはエッジと2つの対向し合う非平行な辺またはエッジとを有する台形などであることが可能である。

また、本開示による熱交換器は、本開示の発案および対象から逸脱することなく添付の請求項11〜20の範囲内において修正および変更することが可能であることが、当業者には自明である。したがって、熱交換器内のプレートの個数は例えば様々であってよい。プレートの好ましい個数が例えば20であり得るが、当然ながら、本開示による熱交換器内に20個超または20個未満のプレートを積層することも可能である。また、例えばそれぞれ第1の媒体および第2の媒体用の第1のチャネルおよび第2のチャネルの高さを変更することが可能となり、したがってディンプルにより形成される隆起部の高さもまた変更することが可能となるように、プレートならびにその様々な部分が既述のように様々なサイズであることが可能である。

1 プレート、熱交換プレート、第1のプレート
1A プレート、熱交換プレート、第2のプレート
1' プレート
1'' プレート
1''' プレート
1'''' プレート、第1のプレート
2 第1の入口ポート穴
3 第2の入口ポート穴
4 入口ポート穴
5 第1の出口ポート穴
6 第2の出口ポート穴
7 突出部
8 狭窄部
9 ディンプル
10 断続的長手方向突出部
11 断続的長手方向突出部
12a 折曲げ部
12b 折曲げ部
13 折曲げ部
14 凹部
15 外部流れ転換手段
16 バックプレート
17 端部プレート
18 流れ転換チャネル
19 ディンプル
20 開口
21 開口
22''' 出口ポート穴
23'''' 突出部
24'''' 入口ポート穴
25'''' 出口ポート穴
14a 出口
16A 側面
16B 側面
17A 表面
17B 表面
A1 内方領域
A2 外方領域
A3'''' 中間領域
C1 第1の流路
C2 第2の流路
1a 短辺、短エッジ
1b 短辺、短エッジ
1c 長辺、長エッジ
1d 長辺、長エッジ
2a 第1の入口
3a 第2の入口
4a 入口
5a 第1の出口
6a 第2の出口
α1 角度
α2 角度

Claims (20)

1. 第1の媒体と第2の媒体との間における熱交換のための熱交換器用のプレートであって、
   使用時に前記第1の媒体と接触状態になるように構成された第1の熱伝達表面と使用時に前記第2の媒体と接触状態になるように構成された第2の熱伝達表面とを有し、
   前記第1の媒体用の第1の入口ポート穴と、前記第2の媒体用の入口ポート穴と、前記第1の媒体用の第1の出口ポート穴とを有して構成され、
   前記第1の媒体用の少なくとも第2の入口ポート穴と、前記第1の媒体用の少なくとも第2の出口ポート穴とを備え、
   前記第1の熱伝達表面は、前記熱伝達表面を少なくとも閉状態の内方領域および外方領域へと区分するように構成された連続的かつ閉状態のリッジを形成する少なくとも1つの突出部を有して構成され、
   前記内方領域は、前記第1の媒体用の前記第1の入口ポート穴と、前記第1の媒体用の前記第1の出口ポート穴と、前記第2の媒体用の前記入口ポート穴とを完全に囲み、
   前記第1の媒体用の前記第2の入口ポート穴および前記第1の媒体用の前記第2の出口ポート穴は、前記外方領域内に位置する、熱交換器用のプレート。
2. 前記第2の媒体用の前記入口ポート穴は、前記第1の媒体用の前記第1の入口ポート穴と前記第1の出口ポート穴との間に位置し、
   前記突出部は、前記第1の媒体用の前記第1の入口ポート穴と前記第2の媒体用の前記入口ポート穴との間に狭窄部を画成するように構成される、請求項1に記載の熱交換器用のプレート。
3. 実質的に平行四辺形として形状設定され、
   前記第2の媒体用の前記入口ポート穴ならびに前記第1の媒体用の前記第1の出口ポート穴および前記第2の出口ポート穴は、前記プレートの1つのエッジの近傍に位置し、前記第1の媒体用の前記第1の入口ポート穴および前記第2の入口ポート穴は、前記プレートの対向側のエッジの近傍に位置する、請求項1または2に記載の熱交換器用のプレート。
4. 前記第1の媒体用の前記第1の出口ポート穴および前記第1の入口ポート穴は、前記プレートのそれぞれ前記1つのエッジおよび前記対向側のエッジの中心部分の近傍に位置する、請求項3に記載の熱交換器用のプレート。
5. 前記第1の媒体用の前記第2の出口ポート穴および前記第2の入口ポート穴は、前記プレートのそれぞれ前記1つのエッジおよび前記対向側のエッジの近傍において相互に実質的に対角位置に位置する、請求項3または4に記載の熱交換器用のプレート。
6. 前記プレートの前記第1の熱伝達表面上の前記内方領域および前記外方領域は、前記第1の媒体の流れを制御するための断続的長手方向突出部を有して構成される、請求項1から5のいずれか一項に記載の熱交換器用のプレート。
7. 前記プレートの前記第1の熱伝達表面は、閉状態の前記内方領域と、前記外方領域と、前記内方領域と前記外方領域との間の少なくとも1つの閉状態中間領域とに前記第1の熱伝達表面を区分するように構成された連続的かつ閉状態のリッジを形成する少なくとも2つの突出部を有して構成され、
   前記内方領域は、前記第1の媒体用の前記第1の入口ポート穴、前記第1の媒体用の前記第1の出口ポート穴、および前記第2の媒体用の前記入口ポート穴を完全に囲み、前記外方領域は、前記第1の媒体用の前記第2の入口ポート穴および前記第1の媒体用の前記第2の出口ポート穴を完全に囲み、前記少なくとも1つの中間領域は、前記第1の媒体用の追加の入口ポート穴および前記第1の媒体用の追加の出口ポート穴を完全に囲む、請求項1または2に記載の熱交換器用のプレート。
8. 前記第2の媒体用の出口ポート穴を有して構成される、請求項1から7のいずれか一項に記載の熱交換器用のプレート。
9. 前記第2の媒体用の前記入口ポート穴の外縁部が、前記プレートの前記第1の熱伝達表面に対して75度超の角度で折り曲げられる、請求項1から8のいずれか一項に記載の熱交換器用のプレート。
10. 前記折曲げ部の長さが、ディンプルにより形成された隆起部の高さの2倍未満である、請求項9に記載の熱交換器用のプレート。
11. 第1の媒体と第2の媒体との間における熱交換用の熱交換器であって、
    請求項1から10のいずれか一項に記載の複数の第1のプレートおよび複数の第2のプレートを備え、前記第2のプレートは、前記第1のプレートのミラーコピーであり、
    前記第1のプレートおよび前記第2のプレートは、前記第1の媒体用の第1のチャネルおよび前記第2の媒体用の第2のチャネルの反復配列を形成するように交互に積層され、
    各第1のチャネルが、前記第1のプレートの前記第1の熱伝達表面および前記第2のプレートの前記第1の熱伝達表面により画成され、各第2のチャネルが、前記第1のプレートの前記第2の熱伝達表面および前記第2のプレートの前記第2の熱伝達表面により画成され、
    前記第1のプレートおよび前記第2のプレートの上の前記第1の媒体用の前記第1の入口ポート穴および前記第2の入口ポート穴は、それらの間に前記第1の媒体用のそれぞれ第1の入口および第2の入口を画成し、
    前記第1のプレートおよび前記第2のプレートの上の前記第1の媒体用の前記第1の出口ポート穴および前記第2の出口ポート穴は、それらの間に前記第1の媒体用のそれぞれ第1の出口および第2の出口を画成し、
    前記第1のプレートおよび前記第2のプレートの上の前記第2の媒体用の前記入口ポート穴同士は、それらの間に前記第2の媒体用の入口を画成し、
    前記第1のプレートおよび前記第2のプレートの前記第1の熱伝達表面上の前記突出部は、前記第1の媒体用の少なくとも第1の流路および第2の流路へと各第1のチャネルを分離させるように相互に連結され、
    各第1の流路は、使用時に前記内方領域内部において前記第1の入口から前記第1の出口に前記第1の媒体の流れを送るように構成され、各第2の流路は、使用時に前記外方領域内において前記第2の入口から前記第2の出口に前記第1の媒体の流れを送るように構成される、熱交換器。
12. 前記第1のプレートおよび前記第2のプレートの前記第1の熱伝達表面の上の前記突出部は、各第1のチャネルを、前記第1の流路および前記第2の流路へと、ならびに前記第1の流路と前記第2の流路との間の前記第1の媒体用の少なくとも1つの中間流路へと分離するように相互に連結され、
    各中間流路が、使用時に前記少なくとも1つの中間領域の内部において追加の入口から追加の出口に前記第1の媒体の流れを送るように構成され、前記追加の入口および前記追加の出口は、前記第1のプレートおよび前記第2のプレートの上のそれぞれ前記第1の媒体用の前記追加の入口ポート穴と前記追加の出口ポート穴との間に画成される、請求項11に記載の熱交換器。
13. 前記第1のプレートおよび前記第2のプレートの前記エッジは、75度超の角度で前記各表面から離れるように同一方向に折り曲げられ、
    各第1のチャネルおよび各第2のチャネルが、全てのエッジにて完全に封止され、
    前記第1のプレートおよび前記第2のプレートの上の前記第2の媒体用の前記出口ポート穴同士は、それらの間に前記第2の媒体用の出口を画成する、請求項11または12に記載の熱交換器。
14. 前記第1のプレートおよび前記第2のプレートの前記エッジは、75度超の角度で前記各表面から離れるように同一方向に折り曲げられ、
    各第1のチャネルが、全てのエッジにて完全に封止され、
    各第2のチャネルが、1つのエッジを除く全てのエッジにて完全に封止され、前記1つのエッジは、前記第2の媒体用の出口を画成するために部分的に折り曲げられる、請求項12に記載の熱交換器。
15. 前記第2の媒体用の前記出口は、前記第2の媒体用の前記入口が画成される近傍のエッジの対向側のエッジに画成される、請求項14に記載の熱交換器。
16. 前記第1の媒体用の前記第1の出口は、外部流れ転換手段により前記第1の媒体用の前記第2の入口と流体連通状態にある、請求項11から15のいずれか一項に記載の熱交換器。
17. 前記外部流れ転換手段は、バックプレートとして構成され、
    前記バックプレートは、前記第1の媒体用の前記第1の出口を前記第1の媒体用の前記第2の入口と流体連通状態に置くための流れ転換チャネルを有して構成される、請求項16に記載の熱交換器。
18. 前記流れ転換チャネルは、前記第2の媒体用の燃焼チャンバ用のエンクロージャを形成するための壁部を形成する前記バックプレートの一部を囲むように構成され、前記燃焼チャンバは、前記プレートの前記第2の媒体用の前記入口ポート穴により画成される、請求項17に記載の熱交換器。
19. 前記流れ転換チャネルは、完全にもしくは部分的に正弦波状のまたは実質的に正弦波状の形状を有する、請求項17または18に記載の熱交換器。
20. 前記外部流れ転換手段は、パイプとして構成される、請求項16に記載の熱交換器。

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