JPS629198A - 熱交換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は、熱伝達エレメントの新規な構造を使用して効
果的な態様で、固体基体から、流動する冷却流体へ熱を
伝達する装置に関する。より特定して言えば、本発明は
相対的に限られた小さな空間で、限られた密度の熱伝達
エレメントを用いて、そして小さな圧力勾配の下で、単
位温度差当り大きな熱的パワーを伝達するだめの熱交換
装置に関する。

Ｂ、開示の概要 本発明は熱伝達エレメントを介して、基体から、薄層状
に流れる冷却流体の流線へ熱を伝達するだめの装置を開
示している。これらのエレメントは、冷却流体の流れに
対して横方向に、エレメントを不規則に配置している、
”全位置スタガ”　（ｏｍｎｉ−ｐｒｅｓｅｎｔ　ｓｔ
ａｇｇｅｒｉｎｇ　）と称される新規なパターンに配列
されている。本発明の熱交換手段の良好な実施例では、
冷却流体の各流線は、１個の熱伝達エレメントと接触し
、且つどの流線もが複数個のエレメントと接触して複数
回直接に加熱されなぃうちに確実に一度だけ直接に加熱
さ、れる。従っテ、冷却流体の流線のすべてが熱伝達の
ために有効ニ使われる。上流の熱伝達エレメ、トによつ
ア加熱された流体は熱を周辺部に拡散させるのに十分な
時間が経過した後に下流のエレメントニ接近スル。従っ
て、下流の熱伝達エレメントは、上流ノ熱伝達エレメン
トによって高温に加熱された状態の流体を直接受取るこ
とがなく、高い熱伝達効率が得られる。

Ｃ０用語の定義 本明細書において、術語“熱伝達係数”とは、温度の高
い固体基体から温度の低い冷却流体へ伝達される熱的パ
ワーの大きさを、温度の高い固体基体と冷却流体との間
の温度差で除算して得た大きさを意味する。

”体積熱伝達係数”は、熱伝達エレメントのアレーの単
位体積当りの熱伝達係数を意味する。“面積熱伝達係数
”は熱伝達エレメントの単位面積当りの熱伝達係数を意
味する。”基礎熱伝達係数”は熱伝達エレメントが装着
されている基体の単位面積当りの熱伝達係数を意味する
。

強制的対流熱伝達に使われる通路の゛冷却流体の差し渡
し寸法”（ｈｙｄｒａｕｌｉｃ　ｄｉａｍｅｔｅｒ）は
熱伝達エレメント相互間の溝幅の寸法の２倍である。

冷却流体の差し渡し寸法を通る熱伝導は単位面積当シの
熱伝達係数の尺度を与える。

術語”ヌツセルト数”（Ｎｕｓｓｅｌｔ　ｎｕｍｂｅｒ
　）はシステムの正規化された熱伝達特性を意味する。

ヌツセルト数は冷却流体の差し渡し寸法により決められ
た尺度によって面積熱伝達係数を測定する。

術語”熱交換器”とは、固体基体から冷却流体への熱伝
達、及び二つ又はそれ以上の冷却流体の間での熱伝達を
行う装置を意味する。”熱伝達エレメント”は、例えば
管、フィンなどの固体として説明され、基体から冷却流
体への、又は内部冷却流体から外部冷却流体への熱伝達
に使われる。

熱伝達は低温度のエレメントと高温度の外部冷却流体と
の間で、又は高温エレメントと低温の外部冷却流体との
間で生ずる。

熱伝達エレメントの”行″は冷却流体の流れの方向を横
切る方向に間隔をあけて配置された複数１６゜素子を説
明するだめに団ゎれる術語である。

熱伝達エレメントの列”は冷却流体の流れの方向に沿っ
た方向で間隔をあけて配置された複数個のフィンを説明
するのに使われる。術語”下流”は流体源から遠ざかる
方向の冷却流体の流れ方向を説明するのに使われる。

術語”熱境界層”とは、冷却流体の流れが熱伝達エレメ
ントを通過する時、熱伝達エレメントに隣接して生ずる
相対的に暖かい流体層を意味する。

熱境界層は便宜上、冷却流体の等温線（ｉ　ｓｏｔｈｅ
ｒｍ　）によって表わされ、熱境界層の等温線は通常、
加熱された冷却流体の温度にほぼ等しい温度、即ち熱伝
達エレメントと、冷却流体温度との温度差の９９％の温
度を持っている。以下の記載では熱境界層とは熱伝達エ
レメントと流体の間の温度差の約半分の温度の等温線に
よって範囲づけられた層を意味するものとする。この５
０％の等温線に従って熱境界層を定義づけることは平均
的な熱伝達係数を与える。下流に向けて描いたその熱境
界層の流線（ｓｔｒｅａｍｌｉｎｅｓ　）は熱伝達エレ
メントの”ウェーク・コア”（ｗａｋｅ−ｃｏｒｅ　）
と呼ぶ。

熱伝達エレメントの熱境界層に衝突する流線はその熱伝
達エレメントに対する”近接した流れ″と呼ぶ。

Ｄ、従来技術 強制的対流冷却は固体と空気或は水のような冷却流体と
の間で熱を伝達するだめに永い間開われて来た。多くの
熱伝達のための設計は高温の基体から低温の流体へ大き
なパワー密度を移転するために、稠密に並べられた多数
の熱伝達エレメントを通して冷却流体を流している。従
来の多くの設計は溝の幅とか、熱伝達エレメント相互間
の距離とか、熱伝達エレメントの中心間藺隔又は溝の並
置方向、即ち横方向のピッチとかを微少化して来た。

従来の設計の体積熱伝達係数は、その設計に関連したヌ
ツセルト数を、溝の幅で除算し、更に溝の横方向ピッチ
で割った値に比例する。溝幅を微少化することは製造上
の実際上の問題と、熱交換器を詰らせる可能性を起す。

溝の横方向ピンチは、使用される熱伝達エレメントの寸
法及び溝の幅によって制限される。従来の装置はヌツセ
ルト数が小さく、従って、体積伝達係数が小さかった。

ケイ（Ｗ、　Ｍ、　Ｋａｙｓ　）及びロンドン（Ａ、　
Ｌ、　Ｌｏｎｄｏｎ）による第２版の“コンパクトな熱
交換器”　（Ｃｏｍ−ｐａｃｔ　Ｈｅａｔ　Ｅｘｃｈａ
ｎｇｅｒｓ　）　（１９６４年のマグロ−ヒル）は従来
の多くの装置を記載している。

従来のデザインの一例は並置された一組の長いフィンを
使っている。冷却流体が薄層状に流れる場合は、流体流
の任意の速度において、相対的に小さいヌソセルト数が
算出される。小さいヌッセルト数は低い体積熱伝達係数
の特性である。従って、このデザインは大量の熱的パワ
ーを移転するのに充分な方法ではない。

他の従来の例は直交する列に配列した熱伝達エレメント
の矩形アレーを匝っており、アレー中において、各エレ
メントは隣り合う下流のエレメントと整列されている。

このデザインもまた、相対的に小さいヌッセルト数にな
る。

他の従来例は、熱伝達エレメントの交互の行がエレメン
ト間の横方向ピッチの半分だけずらされている熱伝達エ
レメントのアレーを使用している。

このアレーのヌツセルト数もまた相対的に小さい。

米国特許第３４２１５７８号は、フィンが対角線上に沿
って相互にほぼ等しい距離で配列されている熱交換器を
開示している。米国特許第３４２１５７８号は熱伝達を
改善するために、普通のオフセントハターンの使用を提
案している。

従って、薄層状の流れの強制対流熱伝達装置においては
、非常に稠密な構造を用いることにより、単位面積当り
、毎温度差ごとに大きな熱的パワー伝達を達成すること
が出来る。然しなから、そのような装置は非常に大きな
圧力降下とポンプ力を必要とする。更に、稠密なデザイ
ンは製造が難しく、容易に目詰りを生ずる。

従来の技術で提案された他の解決法は冷却流体を混合し
、且つすべての熱移転エレメントと冷却流体のすべての
部分との接触を促進するために、冷却流体の噴射を生じ
させることである。然しながら、この解決法は不釣合に
大きい圧力変化度と、不釣合に大きいポンプ力の消耗が
ある。更に、冷却流体の噴射は制限された圧力勾配の下
では非能率なので、噴射を使ったデザインは小さいヌッ
セルト数になる。

従って、従来の装置では、小さな場所で、熱伝達エレメ
ントの与えられた密度と、与えられた限られた圧力勾配
による薄層状の冷却流体の流れを使った通常の対流式の
熱伝達装置によって効率的な熱伝達を達成する問題は解
決することが出来ない。

Ｅ０発明が解決しようとする問題点 本発明のコンパクトな低圧力勾配の熱交換装置は、ヌツ
セルト数、或は熱的パワー伝達を増加させ、且つ与えら
れた圧力勾配に対して顕著に改善された熱伝達によって
、従来技術の問題を克服する。本発明の熱交換装置は、
冷却流体の熱境界層が溝幅と比較して薄く、従って熱的
パワーの効率的な伝達が生ずるような態様で、プレート
、即ち基体上のパターンを構成した熱伝達エレメントの
行を持っている。本発明に従って、熱伝達エレメントの
行は、特定のパターンで、即ち、任意の熱伝達エレメン
トに衝突する冷却流体の流線（ｓｔｒｅ−ａｍｌｉｎｅ
　）が、伝達された熱を充分に放出してしまうまでは他
のエレメントの何れにも衝突しないように、横方向に相
互に変位している、即ちオフセットしている。

理論的に言えば、従来の装置による低い性能は熱伝達エ
レメントの幾何学的配列に基づく。冷却流体への効率的
な熱伝達は高い温度の目的物と冷却流体の間の充分な温
度差を必要とする。

稠密に並置された長いフィンを通る薄層状の対流は“完
全に形成された薄層状対流“を作る。各フィンの上流部
分は、フィンの下流に沿って流れる隣接した流線を持つ
。若しフィシが一定のパワー密度を持っているとするな
らば、フィンの下流部分は非常に熱くなる。他の流線は
フィンの間のギャップの中心付近を流れるが、しかし、
フィンの熱境界層に衝突はしない。従って、これらの流
線はフィンから直接に熱を取り去ることは出来ない。そ
れらの流線はフィンに近い流線から間接的に熱を取り去
るだけである。

短いフィンの矩形パターンは”完全に形成された周期的
な薄層状対流“を生じ、同様に非効率である。列中にあ
るすべてのフィンは６ウエーク。

コア″を共有する。即ち、上流のフィンはウェーク・コ
アを加熱し、ウェーク・コアは直ちに下流のフィンに当
たる。反対に、例えばフィンの間を流れる流線のような
他の流線はどのフィンにも決して衝突しない。従って、
それらの他の流線は、ウェーク・コアの外側に拡散する
熱的パワーを間接的に取り去るだけである。

同じような問題が通常の食違い（スタガ）アレーにも生
ずる。冷却流体が熱伝達エレメントを経て流れると、熱
境界層を生ずる。熱境界層の厚さは局部的な熱伝達係数
を決定する。本発明で使われるような熱伝達エレメント
のアレーにおいて、熱境界層はエレメントの下流方向へ
の長さに沿って厚みを増す。従って、通常の食違い構成
の場合は、エレメントのそばを通過する冷却流体の流線
はエレメントの熱境界層と衝突する。

熱伝達エレメントが矩形・くターンに配列されだ時・第
１のエレメントの熱境界層を経て流れる流線はそのエレ
メントから熱を取り上げる。次に、その流線は、第１の
エレメントの直接下流にある第２の熱伝達エレメントの
熱境界層にすぐに衝突する。第２のエレメントと流線の
間の温度差は、第１エレメントと流線との間の温度差は
ど大きくはない。従って、第２のエレメントと流線との
間の熱伝達は第１エレメントと流線との間の熱伝達よシ
も効率が低い。それ故に、通常のアレーの全体の効率は
、流れが流路に沿って流れるにつれて低下する。一方、
他の流線は、アレー中の開放領域を通って流れるので、
何れの熱伝達エレメントの熱境界層とも決して衝突する
ことがない。これらの流線は熱伝達に影咎せず、従って
、冷却流体の熱伝達能力の或る量が失われる。通常のオ
フセットアレーにおいては、一つおきのエレメントが直
接に整列しているので、同じような非効率が生ずる。一
つのエレメントからのウェーク・コアは２行下流の他の
エレメントに直ちに衝突する。

Ｆ０問題点を解決するだめの手段 本発明の熱交換手段の実施例において、各流線は、１＠
の熱伝達エレメントと接触し、且つどの流線も複数個の
エレメントと接触して直接に複数回加熱されないうちに
確実に一度だけ直接に加熱される。従って、冷却流体の
流線のすべてが熱伝達のために直接使われる。また、上
流の熱伝達エレメントがそのウェーク・コアを加熱した
後、熱を周辺部に拡散させるのに充分な時間が経過して
から、これらの流線が下流のエレメントに近接して流れ
るように構成される。従って、下流の熱伝達エレメント
は上流のどの熱伝達エレメントの直接のウェーク・コア
の中に入らない。すべての流線に近接して熱伝達エレメ
ントがあるので、そのようなアレーは”全位置スタガ”
と称される。

加えて、冷却流体は短時間のうちに連続してエレメント
に接触しないので、冷却流体と流体に接触する熱伝達エ
レメントとの間の温度差は、良好な熱伝達を与えるよう
充分に大きい。

本発明は、従来の食違いパターンの熱伝達エレメントの
非効率性を回避するため、シト周期的薄Ｊｆｉｌ状対流
、即ち長い周期で形成された対流を使用する。従って、
アレーは稠密であるけれども、各エレメントは離隔され
た熱伝達エレメントと同じ高効率で機能し、与えられた
圧力勾配に対して最善の熱伝達を与える。本発明はコン
ノくクトな空気冷却装置に好適に使用されるが、水冷却
装置にも使用しうる。

Ｇ、実施例 本発明に従った熱交換装置は下記の条件を満たす限りは
、熱伝達エレメントの構造を多種類持つことが出来る。

その条件とは、（ａ）冷却流体のすべての流線流体流が
アレー中のどこかの熱伝達エレメントに実質的に近接し
て流れるととと、（ｂ）多数の流線が複数個の熱伝達エ
レメントに近接して流れる前に、実質的にすべての流線
流体流が１個の熱伝達エレメントに近接して流れること
とである。

従って、熱伝達エレメントの配列構造が論理的に整然と
した矩形ではなく、或は通常の食違い・くターンでもな
い限りは、本発明に従って、熱伝達エレメントの多くの
構造を作ることが出来る。

−実例において、熱伝達エレメントは不規則な態様でラ
ンダムに配置することが出来る。そのような実施例にお
いて、冷却流体の流線はエレメントにランダムに衝突す
る。この構造において、熱伝達エレメントの熱境界層と
衝突を免かれる冷却流体の流線は殆どない。また、１つ
のエレメントからのウェーク・コアが他の近くのエレメ
ントの近隣を流れることは殆どない。

本発明の他の実施例においては、各冷却流体の流れが数
値Ｎ７で表わされる或る数の相次ぐ行毎に、ただ１個の
熱伝達エレメントの熱境界層を経て通過するように、熱
伝達エレメントを横方向にオフセントさせている。数値
Ｎ２は各行中の熱伝達エレメント相互間の横方向ギャッ
プの幅Ｗと、各エレメントの下流端のすぐ下のウェーク
・コアの厚さとの間の比である。Ｎ２は３より大きい値
が好ましい。このような比率にすることによって、流線
が他のエレメントと直接衝突する前に、少くとも３行の
熱伝達エレメントを通って流線を流れさせる。更に、こ
の構造は他の流線が他の熱伝達エレメントに衝突出来る
領域を作る。この構造は、ウェーク・コアが他の熱伝達
エレメントに衝突する前に、熱的パワーを周辺部に拡散
するに充分な時間を与える。

本発明の更に他の実施例においては、相次ぐ各行がＳｘ
Ｗの大きさの距離でオフセットされる。

ここでＳは以下で説明する適当な定数である。例えばエ
レメント（Ａ、Ｂ）は任意のエレメントで開始すること
が出来、そして横方向に数えたエレメント数をＡとし、
そして他のエレメントに到達するまで、下流に向って数
えた行の数をＢとする。

開始エレメントはゼロ番エレメントであシ、到達したエ
レメントは（Ａ、Ｂ）エレメントである。

ゼロ番エレメントにつながったウェーク・コアの中心は
次式で定義される横方向距離Ｙだけエレメント（Ａ、Ｂ
）から離れる。

Ｙ＝ｐ、Ｗ−ＢＳＷ 本発明の条件を満たすような熱伝達エレメントの構造を
達成するために、ゼロ番エレメントのウェーク・コアは
ニレメン）（Ａ、Ｂ）の熱境界層の外側を通過しなけれ
ばならない。

熱境界層の厚さはＷ／ｚｚである。それ故、所望の状態
は次のように数学的に表わすことが出来る。

ＩＹＩ　＞　Ｗ／　Ｎｚ ＪＡＷ−ＢＳＷＩ≧Ｗ／Ｎ２ 本発明の実施例において、数値Ｓはゼロ番エレメントの
下流にあるＮ７．閏の行のすべての（Ａ。

Ｂ）エレメントに対して、上述の不等式を満足させなけ
ればならない。代数学的には、これは以下の不等式で表
わすことが出来る。即ち、ゼロ及びＮＺの間のすべての
整数Ｂと、すべての正の整数Ａに対して、 ＩＡ−ＢＳＩ≧１／Ｎ、Ｌ　・・・・・・・・・　（Ｉ
）これらの要件を満足する数値Ｓを見出すことが出来る
。次式で、ＭはＮＺ−１及びＮＺ＋１の間の整数である
。ＰはＭに対して互いに素であるもう１つの整数である
。このとき、Ｓは次式にょシ求めることが出来る。

Ｓ＝旦 コノパターンはＭ行毎に繰返す。例えば、Ｍが１３なら
ば、Ｓは５／１３、即ち０．３８４６１５・・・・・・
である。

１つのＮＺ値のために不等式（Ｉ）を解くＳ値は速い流
れと大きなＮ７．に対しては不適当である。

例えば、ＮＺが１３を越えると、５／１３という値は流
れの速度とは関係なく中程度までは正規化熱伝達を高め
るけれども、Ｓとして最良の数値ではない。“デイオパ
ントスの近似法”の数学的技法で他の種類の解が求めら
れる。その数値を見出すのに古典的な問題があり、それ
を、古典的数学の”黄金分割比”、Ｐｈｉのような有理
関数で近似させるのは特に困難である。（例えば１９７
７年のＭＩＴ　Ｐｒｅｓｓの第Ｘ■章、１１６占乃至１
１９頁のロバーツ（Ｊ、　Ｒｏｂｅｒｔｓ　）による”
　ＥｌｅｍｅｎｔａｒｙＮｕｍｂｅｒ　Ｔｈｅｏｒｙ”
　を参照。）ＳがＰｈｉノ補数である時、 ５＝１−ｐｈｉ＝（３−Ｆ「）／２＝０．３８１９６７
・・・であり、 次の関係式が満足される。即ち Ｂがフィボナッチ数（Ｆｉｂｏｎａｃｃｉ　ｎｕｍｂｅ
ｒ）ではない場合、すべての正の整数（Ａ、Ｂ）に対し
て、 ＩＡ−ＢＳＩ＞１／Ｂ　　・・・・・・　（ＩＩ）であ
り、Ｂがフイボナツチ数である場合、すべての正の整数
に対して、 ＨＡ−Ｂｓ＋＞ｔ／（Ｂ−「「）である。

数学の分野で知られているように、フイボナツチの順序
は１，１，２．３．５．８，１３．２１・・・である。

不等式（ＩＩ）は、不等式（Ｉ）がＮｚより小さい大任
の正の整数Ｂに対して解けることを暗示している。

この場合、上流のエレメントによるウェーク・コアは下
流のＮＺの行の殆どすべての行のエレメントを通過しな
い。フイボナツチ数列で与えられた僅かの下流の行に対
して、ウェーク・コアが下流のフィンに若干触れる。Ｎ
７．が３４である場合、起点（ゼロ番）のフィンのウェ
ーク・コアは、ずれ（分離）の距離がＷ／Ｎｚの７２％
及び４４％である２１番の行及び３４番の行を除いて、
（Ｗ／ＮＺ）の１００多以上のずれをもって、次の３４
の行中のすべてのフィンを素通りする。

デイオバントスの近似法の或る理論は、５＝Ｐｈｉのよ
うな或る関連した解に対して、オフセットＹが出来るだ
け大きな値であることを確かめている０デイオパントス
の近似を解く専門家は無理数を含む多くの満足すべき他
のＳの値を見出すことが出来る。これらの値はＢの多く
の値に対して不等式（１）を満足する数値である。これ
らの数値は本発明に従った熱伝達エレメントのアレーに
導入することが出来る。

第１図は本発明に従ったパターンで基体上に配列された
熱伝達エレメント１０１の拡大した平面図である。

第２図は第１図の一部を誇張して拡大した図を示す。エ
レメント２０１はウェーク・コアの等混線２０３により
囲呻れている。冷却流体はＸ”方向に流れる。エレメン
ト２１１は”ゼロ番”エレメントと仮定することが出来
、Ｘ及びＹ座標（０，０）を持つ。Ｗは、０のＸ座標を
有するエレメント２１１及び次の０のＸ座標を持つエレ
メント２１２の間の流れを横切る”ｙ”軸に沿った距離
である。後続する各エレメントの熱境界層の横方向幅Ｎ
ｚは幅Ｗの１／１３である。このオフセント・パターン
にあるエレメントの列又は行の数Ｍは１７　Ｎ　ｚ即ち
１３である。第２図において、Ｍの素数であるよう選択
されている整数Ｐは５である。従って、オフセット係数
Ｓは２７Ｍ即ち５／１３である。それ故、後続する各列
はＷの５／１３だけＸ方向に（流れを横切る方向に）変
位される。このように、エレメント２０７はエレメント
２０９から変位される。同様にして、Ｘ方向では、同じ
ｙ座標を有するエレメントが１３個目毎に生ずる。従っ
て、ゼロ番エレメント２１１に衝突する流線は下流の１
３番目の行までエレメントと衝突しない。その中間の時
間では、多くの熱が側路に拡散する。それ故、下流のエ
レメントからの熱伝達は、後続するエレメントが１つ又
は２つの行だけしか離れずに配置されていた場合に比べ
、より効率的である。

第３図は、冷却流体が本発明に従った熱交換装置中の１
個の熱伝達エレメントよりも多いエレメントに衝突しな
い事実を明瞭に示している。

本発明に基づく熱交換装置は、種々の形式のフィン−流
体の熱交換器などに使うことが出来る。

フィン−流体式熱交換器は小規模の集積回路から熱を消
散させるのに使用することが出来る。熱伝達エレメント
としては、フィン、管、ワイヤ又は熱を伝導させるだめ
の他の多くの素子を使うことが出来る。

フィン−流体式熱交換器において、フィンは流線形にさ
れるのが好ましい。フィンが底部だけで加熱される場合
、それは対称的なエーロフォイル（翼）のような断面を
有し、厚さが基部から先端へ漸減した楔形で翼弦が基部
から先端へ漸減した先細り状になっており、そして湾曲
した前縁と直線的な後縁を有するような形状であるのが
好ましい。然し、従来から知られている適宜の形のフィ
ンでも適用しうる。

本発明の上述の実施例の説明では、冷却液の流レカ一方
向のみであったけれども、中心部及び周辺部の冷却流体
ターミナルの間で放射状の流れを持つ本発明の実施例も
ありうる。一般論として、本発明のオフセットのパター
ンはこの道の専門家に公知の任意の流体流、又はトポロ
ジー（ｔｏｐｏｔｏｇｙ）に適用することが出来る。

例えば、本発明のオフセットパターンは３次元の熱交換
装置に使用することが出来る。例えば、基体から突出し
た金属ワイヤをランダムに押しつぶして対流フィンとし
て使用することが出来る。

他の例として、従来のフィン及び流体伝達装置における
フィンを、フィンをランダムにオフセントするように、
ランダムな面に沿って曲げることも出来る。

本発明の熱交換装置は従来の公知の方法に従っても作る
ことが出来る。例えば、フィン及び流体型の熱交換器を
”ランス（１ａｎｃｅ　）及びオフセット”プロセスに
より作ることが出来る。このプロセスにおいて、大きな
金属シートにスロットを形成するように三辺の打ち抜き
加工（ランス加工）が施される。このような金属シート
はその基体面に対して平行にそして垂直方向にプレス加
工をすることにより、稠密なフィンのアレーを得ること
が出来る。

Ｈ１発明の詳細 な説明したように本発明は従来の装置に比べて相対的に
小さな空間内で且つ小さな圧力勾配の下で、単位温度差
当り大きな熱的パワーを移転することが出来るので、極
めて熱効率の高い熱交換装置を得ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に従って、基体上に配列されたフィンを
示す平面図、第２図は第１図のフィンの配列を拡大して
細部を示した平面図、第３図は本発明に従って配列され
たフィンの組と衝突する冷却流体の流線の温度を示す等
温線図である。 出１ａ人　　　インターカショナノいビジネス・マツー
ンズ・コーポレーション代理人　弁理士　　山　　　本
　　　仁　　　朗（外１名）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　基体上に配列された熱伝達エレメントを有し、上記基
   体に沿つて流される冷却流体へ熱を伝達することによつ
   て冷却を行なう熱交換装置において、或る上記熱伝達エ
   レメントに近接して流れそれによつて加熱を受ける流体
   流が再び他の上記熱伝達エレメントに近接して流れる前
   に上記冷却流体の実質的にすべての部分の流体流が一度
   上記熱伝達エレメントに近接して流れるように、上記熱
   伝達エレメントの各々が下流の隣接する熱伝達エレメン
   トに対して上記冷却流体の流れを横切る方向にオフセッ
   トされ、且つ上記冷却流体の流れを横切る方向で隣接す
   る少くとも一部の熱伝達エレメント相互間の下流に延び
   る領域の中に互いにオフセットされた複数個の熱伝達エ
   レメントを含むことを特徴とする熱交換装置。