本發(fā)明的領域涉及熱交換器。
背景技術(shù):
1、熱交換器是已知的。熱交換器通常采用第一流體和第二流體并且將這些流體輸送通過一結(jié)構(gòu)以在第一流體和第二流體之間交換熱量。盡管存在這種熱交換器,但是它們各自具有它們自身的缺點。因此,期望提供一種改進的熱交換器。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、根據(jù)第一方面,提供了一種熱交換器,包括:用于輸送第一流體的第一組第一導管,第一導管具有三角形截面部分;以及用于輸送第二流體的第二組第二導管,第二導管具有三角形截面部分,其中相鄰的第一導管被居間(介于中間)的第二導管間隔開(interspaced)。
2、第一方面認識到,現(xiàn)有熱交換器的問題在于它們可能比期望的效率低,并且它們可能更大并且在它們的構(gòu)造中需要比期望的材料更多的材料。因此,提供了一種熱交換器。熱交換器可以包括第一組導管、通道或管道。第一組導管可輸送第一流體。第一導管可具有三角形截面部分。熱交換器可以包括第二組導管、通道或管道。第二組導管可輸送第二流體。第二導管可具有三角形截面部分。相鄰的第一導管可以被居間的第二導管間隔開、隔開或偏移。這樣,導管可以以空間有效(節(jié)省空間)的構(gòu)造緊密地定位在一起,這有助于改善第一流體和第二流體之間的熱交換,同時還提供了使用于構(gòu)造熱交換器的材料的量最小化的緊湊布置。
3、居間的第二導管可與第一相鄰的第一導管共用第一公共面,并且居間的第二導管可與第二相鄰的第一導管共用第二公共面。換句話說,第一面可限定一個第一導管和所述第二導管兩者的一部分,而另一面可限定另一個第一導管和所述第二導管兩者的一部分。
4、第一導管和第二導管可以布置成至少一個棋盤形排(tessellated?row),具有交替相鄰的第一導管和第二導管。這提供了特別緊湊的布置,其改善了第一導管和第二導管之間的熱傳遞,并且減少了用于熱交換器的材料的量。
5、每個棋盤形排中的相鄰的第一和第二導管可以共享兩個公共頂點和一公共面。
6、熱交換器可以包括多個棋盤形排。
7、每個棋盤形排中的第一導管和第二導管可以在空間上對準,使得每個第一導管的頂點沿著相鄰排中的每個第一導管的面定位在中間。此外,這提供了特別緊湊的布置,其改善了第一導管和第二導管之間的熱傳遞,并且減少了用于熱交換器的材料的量。
8、每個棋盤形排中的第一導管和第二導管可以在空間上對準,使得每個第二導管的頂點沿著相鄰排中的每個第二導管的面定位在中間。
9、每個棋盤形排中的第一導管和第二導管可以在空間上對準,使得每個第一導管的面與相鄰排中的第二導管共享。
10、每個棋盤形排中的第一導管和第二導管可以在空間上對準,使得每個第二導管的面與相鄰排中的第一導管共享。
11、每個棋盤形排中的第一導管和第二導管可以在空間上對準,使得第二導管被四個相鄰的第一導管圍繞。
12、每個棋盤形排中的第一導管和第二導管可以在空間上對準,使得第一導管被四個相鄰的第二導管圍繞。
13、第一和第二導管的第一端可限定具有三角形截面的第一孔。
14、第一和第二導管可具有朝向第二端的變窄部分,所述第二端限定第二孔。
15、第一和第二導管可以具有變窄部分以及朝向第二端的相鄰擴大部分。
16、每個第二孔可以被構(gòu)造用于流體連通。換句話說,第一或第二流體可以傳送通過每個第二孔。
17、每個第二孔可以被定位成限定公共面,流體可以通過該公共面輸送。
18、所述變窄部分可以從三角形截面過渡到非三角形截面。該過渡可以是放樣過渡(lofted?transition)。
19、非三角形截面可以包括圓形截面。
20、相鄰的擴大部分可過渡到限定第二孔的非圓形截面。該過渡可以是放樣過渡。
21、相鄰的擴大部分可過渡到限定第二孔的正方形截面。該過渡可以是放樣過渡。
22、每個正方形截面可以定位在棋盤形圖案中以限定所述公共面,所述第一流體和所述第二流體中的對應一者可通過所述公共面輸送。這提供了一種方便的結(jié)構(gòu),流體可利用所述導管被輸送通過該結(jié)構(gòu)。
23、第一組第一導管可沿第一方向從第一端延伸至第二端,并且第二組第二導管沿第二方向從第一端延伸至第二端,第二方向與第一方向相反。換句話說,第一和第二導管可以以相反、逆向面對或不同的取向?qū)省?/p>
24、第一組第一導管可朝向第二組第二導管延伸,使得第一導管的三角形截面部分與第二導管的三角形截面部分嵌套。換句話說,一些相鄰導管的三角形截面可以形成其它導管的三角形截面。
25、第二組第二導管的變窄部分可限定在變窄部分的外表面之間的第一空隙,并且第一組第一導管的第一孔定位成與第一空隙流體連通以輸送第一流體。換句話說,第二導管的變窄部分可提供第一流體可在其中輸送的空間。
26、第一組第一導管的變窄部分可限定在變窄部分的外表面之間的第二空隙,并且第二組第二導管的第一孔定位成與第二空隙流體連通以輸送第二流體。換句話說,第一導管的變窄部分可提供第二流體可在其中輸送的空間。
27、熱交換器可包括第一殼體部分,該第一殼體部分包圍第二組第二導管的變窄部分并限定第一端口,第一流體可通過該第一端口輸送。換句話說,第一殼體部分和第二組第二導管的變窄部分一起可以限定空腔(plenum),第一流體可以通過該空腔在第一端口和第一組第一導管的第一孔之間輸送。
28、第一殼體部分可與第一組第一導管的第一孔流體連通,以用于輸送第一流體。
29、第一殼體部分可至少在第一組第一導管的三角形截面部分和第二組第二導管的第二孔之間延伸。
30、第一殼體部分可以包圍第一空隙。
31、熱交換器可包括第二殼體部分,該第二殼體部分包圍第一組第一導管的變窄部分并限定第二端口,第二流體可通過該第二端口輸送。換句話說,第二殼體部分與第一組第一導管的變窄部分一起可限定空腔,第二流體可通過該空腔在第二端口與第二組第二導管的第一孔之間輸送。
32、第二殼體部分可與第二組第二導管的第一孔流體連通,以用于輸送第二流體。
33、第二殼體部分可至少在第二組第二導管的三角形截面部分和第一組第一導管的第二孔之間延伸。
34、第二殼體部分可以包圍第二空隙。
35、在所附獨立權(quán)利要求和從屬權(quán)利要求中闡述了進一步的特定和優(yōu)選方面。從屬權(quán)利要求的特征可以與獨立權(quán)利要求的特征適當?shù)亟M合,并且可以以與除了在權(quán)利要求中明確闡述的那些組合之外的組合進行組合。
36、在設備特征被描述為可操作以提供功能的情況下,將了解,這包括提供該功能或者被適配或構(gòu)造成提供該功能的設備特征。
1.一種熱交換器,包括:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換器,其中,所述第一導管和所述第二導管布置成具有交替的相鄰的第一導管和第二導管的至少一個棋盤形排。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的熱交換器,包括多個棋盤形排。
4.根據(jù)任何前述權(quán)利要求所述的熱交換器,其中,所述第一導管和第二導管的第一端限定具有三角形截面的第一孔。
5.根據(jù)任何前述權(quán)利要求所述的熱交換器,其中,所述第一導管和所述第二導管具有朝向第二端的變窄部分,所述第二端限定第二孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的熱交換器,其中,所述第一導管和第二導管具有所述變窄部分以及朝向所述第二端的相鄰的擴大部分。
7.根據(jù)任何前述權(quán)利要求所述的熱交換器,其中,所述第一組所述第一導管在第一方向上從所述第一端延伸到所述第二端,并且所述第二組所述第二導管在第二方向上從所述第一端延伸到所述第二端,所述第二方向與所述第一方向相反。
8.根據(jù)任何前述權(quán)利要求所述的熱交換器,其中,所述第一組所述第一導管朝向所述第二組所述第二導管延伸,使得所述第一導管的所述三角形截面部分與所述第二導管的所述三角形截面部分嵌套。
9.根據(jù)權(quán)利要求5至8中任一項所述的熱交換器,其中,所述第二組所述第二導管的所述變窄部分限定在所述變窄部分的外表面之間的第一空隙,并且所述第一組所述第一導管的所述第一孔被定位成與所述第一空隙流體連通以用于輸送所述第一流體。
10.根據(jù)權(quán)利要求5至9中任一項所述的熱交換器,其中,所述第一組所述第一導管的所述變窄部分限定在所述變窄部分的外表面之間的第二空隙,并且所述第二組所述第二導管的所述第一孔被定位成與所述第二空隙流體連通以用于輸送所述第二流體。
11.根據(jù)權(quán)利要求5至10中任一項所述的熱交換器,包括第一殼體部分,所述第一殼體部分包圍所述第二組所述第二導管的所述變窄部分并且限定第一端口,所述第一流體能夠通過所述第一端口輸送。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的熱交換器,其中,所述第一殼體部分與所述第一組所述第一導管的所述第一孔流體連通以用于輸送所述第一流體,并且優(yōu)選地其中所述第一殼體部分包圍所述第一空隙。
13.根據(jù)權(quán)利要求5至12中任一項所述的熱交換器,包括第二殼體部分,所述第二殼體部分包圍所述第一組所述第一導管的所述變窄部分并且限定第二端口,所述第二流體能夠通過所述第二端口輸送。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的熱交換器,其中,所述第二殼體部分與所述第二組所述第二導管的所述第一孔流體連通以用于輸送所述第二流體,并且優(yōu)選地其中所述第二殼體部分包圍所述第二空隙。