專利名稱：用于燃?xì)廨啓C(jī)的熱交換器介質(zhì)襯墊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
文中所公開的主題主要涉及熱交換器，并且更具體地涉及熱交換器中的介質(zhì)襯墊 (pad) ο
背景技術(shù)：
燃?xì)廨啓C(jī)廣泛地用于諸如發(fā)電的領(lǐng)域。常規(guī)燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)包括壓縮環(huán)境空氣的壓縮機(jī)；用于使壓縮空氣與燃料相混合并燃燒該混合物的燃燒器；以及由燃燒混合物驅(qū)動(dòng)以產(chǎn)生功率和排出氣體的渦輪。用于增加燃?xì)廨啓C(jī)能夠產(chǎn)生的功率量的各種方案在本領(lǐng)域中是公知的。增加燃?xì)廨啓C(jī)功率輸出的一種方式是通過在壓縮機(jī)中壓縮環(huán)境空氣之前冷卻該環(huán)境空氣。冷卻導(dǎo)致空氣具有較高的密度，從而產(chǎn)生進(jìn)入壓縮機(jī)中的較高質(zhì)量流速?？諝膺M(jìn)入壓縮機(jī)的較高質(zhì)量流速容許壓縮更多空氣，從而容許燃?xì)廨啓C(jī)產(chǎn)生更多功率。此外，冷卻環(huán)境空氣通常會(huì)提高燃?xì)廨啓C(jī)的效率。各種系統(tǒng)和方法用于冷卻進(jìn)入燃?xì)廨啓C(jī)的環(huán)境空氣。例如，熱交換器可用于通過潛冷卻或通過顯冷卻來冷卻環(huán)境空氣。許多這樣的熱交換器使用介質(zhì)襯墊來幫助冷卻環(huán)境空氣。這些介質(zhì)襯墊容許熱量和/或質(zhì)量在環(huán)境空氣與冷卻劑之間傳遞。環(huán)境空氣與介質(zhì)襯墊中的冷卻劑相互作用，從而冷卻環(huán)境空氣。在熱交換器中使用的公知介質(zhì)襯墊例如由纖維素纖維形成?；诶w維素纖維的介質(zhì)襯墊通常包括硬化劑，該硬化劑設(shè)計(jì)成在諸如水的冷卻劑流經(jīng)介質(zhì)襯墊時(shí)保持介質(zhì)襯墊的結(jié)構(gòu)完整性。然而，基于纖維素纖維的介質(zhì)襯墊通常不適于需要大量冷卻劑的情形，這會(huì)分解硬化劑并使介質(zhì)襯墊毀壞。此外，基于纖維素纖維的介質(zhì)襯墊對(duì)經(jīng)由其流過的冷卻劑的品質(zhì)(quality)特別敏感，且因此可能需要使用"污濁"的冷卻劑而非清潔冷卻劑來用于介質(zhì)襯墊以便正確運(yùn)行。其它公知的介質(zhì)襯墊由無孔的實(shí)心塑料材料形成。這些介質(zhì)襯墊通常不能遍及襯墊的表面區(qū)域而均勻且完全地分布冷卻劑。這會(huì)妨礙環(huán)境空氣的有效冷卻，且在一些情況下可導(dǎo)致會(huì)引起空氣熱條紋的干燥點(diǎn)，這可能不利于燃?xì)鉁u輪壓縮機(jī)的操作。此外，在相對(duì)較高的空氣流動(dòng)速度下，這些介質(zhì)襯墊可能不能保持冷卻劑，且代替的是可能具有使冷卻劑流出的趨勢(shì)。因此，期望的是在本領(lǐng)域中將有一種介質(zhì)襯墊，其提供更為有效的冷卻且對(duì)冷卻劑品質(zhì)不敏感。此外，當(dāng)大量冷卻劑經(jīng)由其流過時(shí)將保持結(jié)構(gòu)完整性的介質(zhì)襯墊將是有利的。此外，減少或防止干燥點(diǎn)且因此產(chǎn)生的熱條紋的介質(zhì)襯墊將是期望的。最后，保持冷卻劑處于相對(duì)較高空氣流動(dòng)速度的介質(zhì)襯墊將是有利的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的方面和優(yōu)點(diǎn)將在以下說明中部分地闡述，或可根據(jù)該說明而清楚，或可通過實(shí)施本發(fā)明而懂得。
在一個(gè)實(shí)施例中，公開了一種用于熱交換器的介質(zhì)板片(sheet)。該介質(zhì)板片包括具有第一外表面的第一層和具有第二外表面的第二層。第一層和第二層限定在其間延伸的多個(gè)通道。第一外表面和第二外表面中的至少一個(gè)包括多個(gè)凹部(expression)。該多個(gè)凹部還在其間限定多個(gè)通道。介質(zhì)板片是基于聚合物纖維且可潤(rùn)濕的。參照以下說明和所附權(quán)利要求，本發(fā)明的這些及其它特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)得到更好的理解。并入本說明書中且構(gòu)成其一部分的附圖示出了本發(fā)明的實(shí)施例，且結(jié)合說明一起用于闡述本發(fā)明的原理。


在參照附圖的說明書中，針對(duì)本發(fā)明的普通技術(shù)人員闡明了本發(fā)明包括其最佳模式的完整和能夠?qū)嵤┑墓_內(nèi)容，在附圖中圖1為燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)的簡(jiǎn)圖；圖2為本公開內(nèi)容的介質(zhì)襯墊的一個(gè)實(shí)施例的透視圖；圖3為本公開內(nèi)容的介質(zhì)板片的一個(gè)實(shí)施例的前視圖；圖4為本公開內(nèi)容的介質(zhì)板片的另一實(shí)施例的前視圖；圖5為本公開內(nèi)容的介質(zhì)板片的另一實(shí)施例的前視圖；以及圖6為本公開內(nèi)容的介質(zhì)板片的另一實(shí)施例的前視圖。零件清單10燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)12壓縮機(jī)14燃燒器16 渦輪18 軸20燃?xì)廨啓C(jī)入口22 入口流對(duì)排氣出口26排氣流30熱交換器32熱交換介質(zhì)；34熱交換介質(zhì)入口36熱交換介質(zhì)出口38介質(zhì)襯墊42過濾器44漂浮物清除器50介質(zhì)板片52入口流通道54隔離件56 開？L58安裝件(或支架，mount)
60 槽口70 第一層72第一外表面74 第二層76第二外表面78外周(或周邊)80 通道82限制部分84 入口開口90 凹部92入口凹部94出口凹部α 角
具體實(shí)施例方式現(xiàn)將詳細(xì)地參照本發(fā)明的實(shí)施例，其中的一個(gè)或多個(gè)實(shí)例在附圖中示出。各實(shí)例均是通過闡釋本發(fā)明來提供的，而并非限制本發(fā)明。實(shí)際上，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員很清楚，在不脫離本發(fā)明的范圍或精神的情況下，可在本發(fā)明中進(jìn)行各種修改和變型。例如，示為或描述為一個(gè)實(shí)施例的一部分的特征可結(jié)合另一實(shí)施例來使用，以產(chǎn)生又一個(gè)實(shí)施例。 因此，期望的是，本發(fā)明涵蓋歸入所附權(quán)利要求及其等同物的范圍內(nèi)的這些修改和變型。圖1為燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)10的簡(jiǎn)圖。系統(tǒng)10可包括壓縮機(jī)12、燃燒器14和渦輪16。 此外，系統(tǒng)10可包括多個(gè)壓縮機(jī)12、燃燒器14和渦輪16。壓縮機(jī)12和渦輪16可由軸18 聯(lián)接。軸18可為單個(gè)軸或聯(lián)接在一起而形成軸18的多個(gè)軸節(jié)段。系統(tǒng)10還可包括燃?xì)廨啓C(jī)入口 20。入口 20可構(gòu)造成用以收納入口流22。例如， 在一個(gè)實(shí)施例中，入口 20可為燃?xì)廨啓C(jī)入口殼體(house)。作為備選，入口 20可為可收納入口流22的系統(tǒng)10的任何部分，例如壓縮機(jī)12的任何部分或壓縮機(jī)12上游的任何設(shè)備。 在示例性實(shí)施例中，入口流22可為環(huán)境空氣，其可為經(jīng)調(diào)節(jié)的或未經(jīng)調(diào)節(jié)的。作為備選，入口流22可為任何適合的流體，且可優(yōu)選為任何適合的氣體。系統(tǒng)10還可包括排氣出口 24。出口 M可構(gòu)造成用以排出燃?xì)廨啓C(jī)排氣流26。在一些實(shí)施例中，排氣流沈可引導(dǎo)至熱回收蒸汽發(fā)生器(未示出)。作為備選，排氣流沈例如可引導(dǎo)至吸收式冷凝器(未示出)或擴(kuò)散到環(huán)境空氣中。該系統(tǒng)10還可包括熱交換器30。應(yīng)當(dāng)理解的是，本公開內(nèi)容的熱交換器30不限于在系統(tǒng)10中應(yīng)用。確切而言，在需要熱交換操作的任何系統(tǒng)中使用熱交換器30都處于本公開內(nèi)容的范圍和精神內(nèi)。熱交換器30可構(gòu)造成用以在入口流22進(jìn)入壓縮機(jī)12中之前冷卻該入口流22。 例如，熱交換器30可設(shè)置在燃?xì)廨啓C(jī)入口 20中，或可位于燃?xì)廨啓C(jī)入口 20的上游或下游。 熱交換器30可容許入口流22和熱交換介質(zhì)32經(jīng)由其流過，且可促進(jìn)入口流22和熱交換介質(zhì)32的相互作用，以便在入口流22進(jìn)入壓縮機(jī)12之前對(duì)入口流22冷卻。在示例性實(shí)施例中，熱交換介質(zhì)32可為水。作為備選，熱交換介質(zhì)32可為任何適合的流體，且可優(yōu)選為任何適合的液體。在示例性實(shí)施例中，熱交換器30可為直接接觸式熱交換器30。熱交換器30可包括熱交換介質(zhì)入口 34、熱交換介質(zhì)出口 36以及介質(zhì)襯墊38。入口 34可使熱交換介質(zhì)32 流至介質(zhì)襯墊38。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，入口 34可為噴嘴或多個(gè)噴嘴。出口 36可收納從介質(zhì)襯墊38排出的熱交換介質(zhì)32。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，出口 36可為沿?zé)峤粨Q介質(zhì)32 的流動(dòng)方向設(shè)置在介質(zhì)襯墊38下游的儲(chǔ)器(sump)。在示例性實(shí)施例中，熱交換介質(zhì)32可從入口 34沿大致或近似向下的方向引導(dǎo)經(jīng)過介質(zhì)襯墊38，且入口流22可沿大致或近似垂直于熱交換介質(zhì)32流動(dòng)方向的方向引導(dǎo)經(jīng)過熱交換器30。在一些實(shí)施例中，過濾器42可沿入口流22的方向設(shè)置在介質(zhì)襯墊38的上游。過濾器42可構(gòu)造成用以在入口流22進(jìn)入介質(zhì)襯墊38之前從入口流22除去顆粒，從而防止顆粒進(jìn)入系統(tǒng)10。作為備選或此外，過濾器42可沿入口流22的方向設(shè)置在介質(zhì)襯墊38的下游。過濾器42可構(gòu)造成用以在入口流22進(jìn)入系統(tǒng)10之前從入口流22除去顆粒。在一些實(shí)施例中，漂浮物清除器44可沿入口流22的方向設(shè)置在介質(zhì)襯墊38的下游。漂浮物清除器44可用來在入口流22進(jìn)入系統(tǒng)10之前從入口流22除去熱交換介質(zhì)32 的微滴(droplet)。在一些實(shí)施例中，熱交換器30可構(gòu)造成用以通過潛(或蒸發(fā))冷卻來冷卻入口流 22。潛冷卻是指從諸如空氣的氣體中除去熱量、導(dǎo)致氣體水分含量變化的冷卻方法。潛冷卻可包括將處于環(huán)境溫度的液體蒸發(fā)來冷卻氣體。潛冷卻可用于將氣體冷卻至其濕球溫度附近。在備選實(shí)施例中，熱交換器30可構(gòu)造成用以通過顯冷卻來冷凝入口流22。顯冷卻是指從諸如空氣的氣體中除去熱量、導(dǎo)致空氣干球溫度和濕球溫度變化的冷卻方法。顯冷卻可涉及冷凝液體，且然后使用冷凝的液體來冷卻氣體。顯冷卻可用于將氣體冷卻至其濕球溫度以下。應(yīng)當(dāng)理解的是，潛冷卻和顯冷卻并非相互排斥的冷卻方法，而是可獨(dú)立地或相結(jié)合地應(yīng)用。還應(yīng)當(dāng)理解的是，本公開內(nèi)容的熱交換器30不限于潛冷卻和顯冷卻方法，而是可通過任何適合的冷卻或加熱方法來冷卻或加熱入口流22。現(xiàn)參看圖2，示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的一個(gè)實(shí)施例的介質(zhì)襯墊38。介質(zhì)襯墊38可包括至少一個(gè)或多個(gè)介質(zhì)板片50。介質(zhì)板片50可彼此間隔開，以便在其間限定多個(gè)入口流通道52。該多個(gè)入口流通道52中的各個(gè)因此均可構(gòu)造成使入口流22經(jīng)由其流動(dòng)。例如，進(jìn)入介質(zhì)襯墊38的入口流22可流經(jīng)入口流通道52。此外，如下文所述，該多個(gè)介質(zhì)板片50中的各個(gè)均可構(gòu)造成使熱交換介質(zhì)32經(jīng)由其流動(dòng)。多個(gè)介質(zhì)板片50且因此介質(zhì)襯墊38，因而可容許入口流22與熱交換介質(zhì)32相互作用，從而冷卻或加熱入口流22。介質(zhì)襯墊38還可包括多個(gè)隔離件M。隔離件M可至少部分地限定入口流通道 52。例如，各隔離件M均可與至少一個(gè)介質(zhì)板片50相關(guān)聯(lián)，以及在一些實(shí)施例中可與多個(gè)介質(zhì)板片50相關(guān)聯(lián)。在圖2所示的一個(gè)實(shí)施例中，隔離件M可通過限定在介質(zhì)板片50中的開孔56而緊固到介質(zhì)板片50上。此外或作為備選，隔離件M可通過如下文所述的連結(jié)或通過任何適合的緊固裝置而緊固到介質(zhì)板片50上。隔離件M可大體上在相關(guān)的介質(zhì)板片50與其它介質(zhì)板片50之間延伸，將介質(zhì)板片50彼此間隔開且因此至少部分地限定入口流通道52。
介質(zhì)襯墊38還可包括多個(gè)安裝件58。在一個(gè)實(shí)施例中，如圖2中所示，各安裝件 58均可與一個(gè)介質(zhì)板片50相關(guān)聯(lián)。通常，安裝件58可容許將介質(zhì)板片50且因此將介質(zhì)襯墊38安裝在熱交換器30中。此外，安裝件58可提供對(duì)介質(zhì)板片50簡(jiǎn)單且有效的現(xiàn)場(chǎng)安裝和更換。如圖所示，安裝件58均可包括槽口 60。如上文所述，槽口 60可提供為能夠安裝介質(zhì)板片50。此外或作為備選，安裝件58均可包括可容許將介質(zhì)板片50安裝在熱交換器 30中的任何適合的安裝裝置。隔離件M和安裝件58還可容許介質(zhì)板片50可在熱交換器內(nèi)調(diào)整，且如果期望的話可相對(duì)于彼此調(diào)整。例如，當(dāng)系統(tǒng)10在相對(duì)較熱時(shí)段中的操作期間，如在夏季或午后期間，隔離件討和安裝件58可用于定位介質(zhì)板片50，且因此用于定位介質(zhì)襯墊38，以便最佳地冷卻或加熱入口流22。然而，在相對(duì)較冷的時(shí)段期間，如在冬季或傍晚期間，可能不需要冷卻或加熱入口流22。在這些情形中，隔離件M可移除，和/或安裝件58用于將介質(zhì)板片50調(diào)整出入口流22的流動(dòng)通路。因此，介質(zhì)板片50和介質(zhì)襯墊38可如期望那樣調(diào)整來用于系統(tǒng)10最佳和高效的性能。圖3至圖6示出了本公開內(nèi)容的介質(zhì)板片50的各種實(shí)施例。介質(zhì)板片50可包括例如具有第一外表面72的第一層70和具有第二外表面76的第二層74。此外，介質(zhì)板片 50可包括位于第一層70與第二層74之間的內(nèi)層或多個(gè)內(nèi)層(未示出)。在示例性實(shí)施例中，各層70，74均可為單獨(dú)的介質(zhì)材料板片。作為備選，層70，74可為單個(gè)介質(zhì)材料板片的部分，其例如可折疊以形成各種層70，74，或?qū)?0，74可通過將板片分成多層來由單個(gè)介質(zhì)材料板片形成，例如通過貫穿板片的厚度來切割板片，以便限定介質(zhì)板片50的各部分且因此限定層70，74。第一層70和第二層74可大體上限定介質(zhì)板片50的外周78。在示例性實(shí)施例中， 介質(zhì)板片50可為大致矩形。然而，作為備選，介質(zhì)板片50可例如為圓形或橢圓形、三角形或任何其它適合的多邊形。通常，介質(zhì)板片50可為基于聚合物纖維的介質(zhì)板片50，且如下文所述，是可潤(rùn)濕的。例如，介質(zhì)板片50可由聚丙烯酸酯、聚酰胺(舉例來說，如尼龍)、聚酯、聚碳酸酯、聚酰亞胺、聚苯乙烯、聚乙烯、聚氨酯、乙烯類聚合物、聚烯烴或任何其它適合的聚合物纖維形成。此外，介質(zhì)板片50例如可為織造產(chǎn)品或非織造產(chǎn)品，且可使用任何適合的工藝形成，例如包括濕法成網(wǎng)、紡紗成網(wǎng)、氣流成網(wǎng)、紡紗噴吹、熔融噴吹、編織、針織和/或縫制。介質(zhì)襯墊38因此通常可結(jié)合任何種類的熱交換介質(zhì)32使用，且可能對(duì)熱交換介質(zhì)32的品質(zhì)并不敏感。例如，在一個(gè)示例性實(shí)施例中，熱交換介質(zhì)32可為純水，而純水可能要求無任何污垢。當(dāng)然，應(yīng)當(dāng)理解的是，污濁的水或任何其它適合的純凈或污濁的流體都可用作熱交換介質(zhì)32。此外，介質(zhì)襯墊38可因此在提供有大量的熱交換介質(zhì)32時(shí)大致保持其結(jié)構(gòu)完整性， 而不會(huì)坍塌或分解。還應(yīng)當(dāng)理解的是，介質(zhì)板片50可由共聚物形成，且還可為復(fù)合介質(zhì)板片50。例如， 介質(zhì)板片50可包括任何適合的金屬，舉例來說，如鋼、鋁、銅或其它金屬或金屬合金，或陶瓷，舉例來說，如玻璃或其它適合的陶瓷或陶瓷復(fù)合物。例如，金屬和/或陶瓷可為嵌入基于聚合物纖維的介質(zhì)板片50中的絲線，以便提供有益的熱交換介質(zhì)32分布性質(zhì)或強(qiáng)度性質(zhì)。第一層70和第二層74可限定在其間延伸的多個(gè)通道80。例如，如圖2至圖6所示，通道80可由第一層70和第二層74兩者限定，或可由第一層70和第二層74中的一個(gè)和內(nèi)層限定。通道80可構(gòu)造成用以使熱交換介質(zhì)32經(jīng)由其流過。此外，通道80中的熱交換介質(zhì)32可穿過通道80，且流向介質(zhì)板片50的其余部分，從而如下文所述那樣潤(rùn)濕介質(zhì)板片50的其余部分。通道80可以任何類型的方向和圖案延伸穿過介質(zhì)板片50。例如，在如圖2中所示的一個(gè)實(shí)施例中，通道80以尖銳的"鋸齒形"圖案大致垂直地延伸穿過介質(zhì)板片50。在如圖3中所示的另一實(shí)施例中，通道80以平滑的"鋸齒形"圖案大致垂直地延伸穿過介質(zhì)板片50。圖4示出了另一實(shí)施例，在其中，通道80大致對(duì)角地以角α延伸穿過介質(zhì)板片50。 應(yīng)當(dāng)理解的是，通道80可以任何角α延伸穿過介質(zhì)板片50，舉例來說，例如以從0° (大致水平)至90 ° (大致垂直)的任何角。圖5示出了另一實(shí)施例，在其中，通道80大致對(duì)角地延伸穿過介質(zhì)板片50，且其中各種通道80都流體地連接。例如，對(duì)角地延伸穿過介質(zhì)板片50的通道80可在介質(zhì)板片50 上的各點(diǎn)處相交，且可在這些點(diǎn)處流體地連接。圖6示出了另一實(shí)施例，在其中，通道80大致垂直地延伸穿過介質(zhì)板片50，且其中，各種通道80均包括限制部分82。限制部分82可為通道80的一部分，其具有比通道80其余部分總體較小的直徑或?qū)挾?。限制部?2可提供成用以調(diào)節(jié)熱交換介質(zhì)32經(jīng)由介質(zhì)板片50的流動(dòng)。應(yīng)當(dāng)理解的是，通道80可具有任何適合的圖案，且可為任何適合的尺寸，以便使熱交換介質(zhì)32經(jīng)由其流過。此外，應(yīng)當(dāng)理解的是，通道80可為漸縮形，或可沿通道80的長(zhǎng)度具有任何其它變型或變體。此外，應(yīng)當(dāng)理解的是，通道80可延伸至介質(zhì)板片50的外周 78，或可僅部分地延伸穿過介質(zhì)板片50，而未到達(dá)外周78。最后，應(yīng)當(dāng)理解的是，各通道80 均可不同于其它各種通道80，以及限定在介質(zhì)板片5中的通道80不必相同。在示例性實(shí)施例中，多個(gè)通道80中的至少一部分可分別包括入口開口 84。入口開口 84可構(gòu)造成用以收納熱交換介質(zhì)32。例如，從入口 34流至介質(zhì)襯墊38的至少一部分熱交換介質(zhì)32可引導(dǎo)至各個(gè)入口開口 84。熱交換介質(zhì)32可由入口開口 84收納以流經(jīng)通道 80。第一外表面72和第二外表面76中的至少一個(gè)，且在示例性實(shí)施例中為第一外表面72和第二外表面76兩者，可包括多個(gè)凹部90。凹部90可大致限定位于其間的多個(gè)通道 80。例如，在示例性實(shí)施例中，凹部90可通過連結(jié)、模制、成形或拉伸，或以其它方式附接或制造而形成，而未形成凹部90的最終產(chǎn)生的介質(zhì)板片50部分可形成通道80。作為備選，通道80可例如通過貫穿介質(zhì)板片的厚度將通道80切割在介質(zhì)板片50中來形成。不包括通道80的介質(zhì)板片50其余部分可認(rèn)作是包括凹部90。如所述，凹部90可例如通過連結(jié)、模制、成形或拉伸，或用于附接或產(chǎn)生介質(zhì)板片 50的各層的任何其它適合的工藝形成，其中，介質(zhì)板片50的各層包括第一層70和第二層 74。例如，連結(jié)可包括熱連結(jié)、物理或機(jī)械連結(jié)(如通過壓制)、超聲波連結(jié)、化學(xué)連結(jié)或編織、針織、針縫或縫制，或通過使用粘合劑連結(jié)。例如，成形可包括冷成形、軋制成形、真空成形或熱成形。連結(jié)、模制、成形、拉伸或以其它方式附接或產(chǎn)生介質(zhì)板片50的各層以產(chǎn)生凹部90可在其間形成通道80。形成在介質(zhì)板片50中的多個(gè)凹部90可包括入口凹部92和出口凹部94。入口凹部92和出口凹部94可為在介質(zhì)板片50的外周78附近限定的凹部。例如，入口凹部92可相對(duì)于入口流22限定在介質(zhì)板片50上游邊緣處的外周78附近，例如在入口流22可首先與介質(zhì)板片50和介質(zhì)襯墊38相互作用的位置。出口凹部94可相對(duì)于入口流22限定在介質(zhì)板片50下游邊緣處的外周78附近，例如在入口流22可離開介質(zhì)板片50和介質(zhì)襯墊38 的位置。入口凹部92和出口凹部94在入口流行進(jìn)穿過介質(zhì)襯墊38時(shí)可降低與入口流22 相關(guān)聯(lián)的壓降，和/或可定形為有助于在入口流22與熱交換介質(zhì)32之間的熱傳遞和混合， 例如通過產(chǎn)生湍流入口流22。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，出口溝道(channel)94還可構(gòu)造成在從具有入口流22的介質(zhì)襯墊38排出熱交換介質(zhì)32之前獲取熱交換介質(zhì)32。在示例性實(shí)施例中，介質(zhì)板片50是可潤(rùn)濕的。因此，介質(zhì)板片50可形成為使得熱交換介質(zhì)32可能夠保持與介質(zhì)板片50相接觸，且還可能夠擴(kuò)散遍布介質(zhì)板片50。此外，介質(zhì)板片50可為親水性和/或多孔的。因此，介質(zhì)板片50通?？赡軌虮椴冀橘|(zhì)板片50的表面面積收納、吸收、流動(dòng)和分布熱交換介質(zhì)32。例如，提供給介質(zhì)板片50的熱交換介質(zhì)32， 如由入口 34提供的那樣，可潤(rùn)濕介質(zhì)板片50，且流經(jīng)介質(zhì)板片50。在示例性實(shí)施例中，熱交換介質(zhì)32可相對(duì)均勻地分布遍及介質(zhì)板片50的表面面積，從而減少或消除熱交換介質(zhì) 32上的干燥點(diǎn)。此外，經(jīng)由入口開口 84流入通道80中的熱交換介質(zhì)32可穿過通道80且流動(dòng)進(jìn)入和穿過凹部90，以及流經(jīng)凹部90的熱交換介質(zhì)32可從凹部90進(jìn)入通道80中。通常，通道80可為介質(zhì)板片50的相對(duì)于凹部90的升高部分。例如，通道80可為第一層70和第一外表面72的相對(duì)于凹部90的升高部分，和/或可為第二層74和第二外表面76的相對(duì)于凹部90的升高部分。因此，介質(zhì)板片50之間的入口流通道52可由凹部 90和升高通道80進(jìn)一步限定。因此，入口流通道52可促進(jìn)穿過介質(zhì)襯墊38的湍流入口流 22，從而有利地加強(qiáng)入口流22與熱交換介質(zhì)32之間的熱交換。此外，如上文所述，入口凹部92和出口凹部94可降低與穿過介質(zhì)襯墊38的入口流22相關(guān)聯(lián)的壓降。因此，本公開內(nèi)容的介質(zhì)襯墊38可提供對(duì)入口流22更為有效的冷卻或加熱。此外，介質(zhì)襯墊38可結(jié)合任何種類的熱交換介質(zhì)32使用，且可能對(duì)熱交換介質(zhì)32的品質(zhì)并不敏感。最后，本公開內(nèi)容的介質(zhì)襯墊38可在提供有大量熱交換介質(zhì)38時(shí)保持其結(jié)構(gòu)完整性，且可遍布介質(zhì)襯墊38和介質(zhì)板片50的表面面積在其中有利地吸收、流動(dòng)和分布熱交換介質(zhì)38，從而消除潛在危險(xiǎn)的干燥點(diǎn)并促進(jìn)對(duì)入口流22的冷卻或加熱。本書面說明使用了包括最佳模式的實(shí)例來公開本發(fā)明，且還使得本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠?qū)嵤┍景l(fā)明，包括制作和使用任何裝置或系統(tǒng)以及執(zhí)行任何所結(jié)合的方法。本發(fā)明可取得專利的范圍由權(quán)利要求限定，并且可包括本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所構(gòu)思出的其它實(shí)例。如果這些其它實(shí)例包括與權(quán)利要求的字面語言并無不同的結(jié)構(gòu)元件，或者如果這些其它實(shí)例包括與權(quán)利要求的字面語言無實(shí)質(zhì)差別的同等結(jié)構(gòu)元件，則認(rèn)為它們處在權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于熱交換器(30)的介質(zhì)板片(50)，所述介質(zhì)板片(50)包括具有第一外表面的第一層(70)和具有第二外表面(76)的第二層(74)，所述第一層(70)和所述第二層(74)限定在其間延伸的多個(gè)通道(80)，所述第一外表面m和所述第二外表面(76)中的至少一個(gè)包括多個(gè)凹部(90)，所述多個(gè)凹部(90)還限定在其間的所述多個(gè)通道(80)，以及其中，所述介質(zhì)板片(50)為基于聚合物纖維且可潤(rùn)濕的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的介質(zhì)板片(50)，其特征在于，所述聚合物纖維包括聚酰胺。
3.根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求2中任一項(xiàng)所述的介質(zhì)板片(50)，其特征在于，所述聚合物纖維包括聚酯。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求3中任一項(xiàng)所述的介質(zhì)板片(50)，其特征在于，所述介質(zhì)板片(50)包括復(fù)合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求4中任一項(xiàng)所述的介質(zhì)板片(50)，其特征在于，所述第一外表面(7 和所述第二外表面(76)包括所述多個(gè)凹部(90)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求5中任一項(xiàng)所述的介質(zhì)板片(50)，其特征在于，所述多個(gè)通道(80)中的至少一部分均包括構(gòu)造成用以收納熱交換介質(zhì)(32)的入口開口(84)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求6中任一項(xiàng)所述的介質(zhì)板片(50)，其特征在于，所述多個(gè)通道(80)的至少一部分均包括至少一個(gè)限制部分(82)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求7中任一項(xiàng)所述的介質(zhì)板片(50)，其特征在于，所述多個(gè)通道(80)中的至少一部分流體地連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求8中任一項(xiàng)所述的介質(zhì)板片(50)，其特征在于，所述第一層(70)和所述第二層(74)還限定介質(zhì)板片外周(78)，其中，所述多個(gè)凹部(90)包括入口凹部(92)和出口凹部(94)，所述入口凹部(92)和所述出口凹部(94)均限定在所述介質(zhì)板片(50)的外周(78)附近。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求9中任一項(xiàng)所述的介質(zhì)板片(50)，其特征在于，所述多個(gè)凹部(90)由連結(jié)、模制、成形或拉伸中的一種形成。
11.一種熱交換器(30)，包括:介質(zhì)襯墊(38)，所述介質(zhì)襯墊(38)包括多個(gè)基于聚合物纖維的可潤(rùn)濕的介質(zhì)板片(50)，所述多個(gè)介質(zhì)板片(50)彼此間隔開， 以便限定在其間的多個(gè)入口流通道(52)，所述多個(gè)介質(zhì)板片(50)中的各個(gè)均包括具有第一外表面的第一層(70)和具有第二外表面(76)的第二層(74)，所述多個(gè)介質(zhì)板片 (50)中的各個(gè)的第一層(70)和第二層(74)限定在其間延伸的多個(gè)通道(80)，所述多個(gè)介質(zhì)板片(50)中的各個(gè)的第一外表面和第二外表面(76)中的至少一個(gè)包括多個(gè)凹部 (90)，所述多個(gè)凹部(90)還限定在其間的所述多個(gè)通道(80)，以及其中，所述多個(gè)介質(zhì)板片(50)均構(gòu)造成用以使熱交換介質(zhì)(3 經(jīng)由其流動(dòng)，以及所述多個(gè)入口流通道(5 均構(gòu)造成用以使入口流0 經(jīng)由其流動(dòng)，容許所述入口流0 與所述熱交換介質(zhì)(32)相互作用。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的熱交換器(30)，其特征在于，所述熱交換器(30)還包括多個(gè)隔離件(M)，所述隔離件(54)至少部分地限定所述入口流通道(52)。
13.根據(jù)權(quán)利要求11至權(quán)利要求12中任一項(xiàng)所述的熱交換器(30)，其特征在于，所述聚合物纖維包括聚酰胺。
14.根據(jù)權(quán)利要求11至權(quán)利要求13中任一項(xiàng)所述的熱交換器(30)，其特征在于，所述聚合物纖維包括聚酯。
15.根據(jù)權(quán)利要求11至權(quán)利要求14中任一項(xiàng)所述的熱交換器(30)，其特征在于，所述介質(zhì)板片(50)包括復(fù)合物。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于燃?xì)廨啓C(jī)的熱交換器介質(zhì)襯墊。具體而言，公開了一種用于熱交換器(30)的介質(zhì)板片(50)。介質(zhì)板片(50)包括具有第一外表面(72)的第一層(70)和具有第二外表面(76)的第二層(74)。第一層(70)和第二層(74)限定在其間延伸的多個(gè)通道(80)。第一外表面(72)和第二外表面(76)中的至少一個(gè)包括多個(gè)凹部(90)。多個(gè)凹部(90)也限定在其間的多個(gè)通道(80)。介質(zhì)板片(50)是基于聚合物纖維且可潤(rùn)濕的。
文檔編號(hào)F28F3/00GK102374818SQ20111025753
公開日2012年3月14日 申請(qǐng)日期2011年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月9日
發(fā)明者B·A·基佩爾, L·K·安曼, 章建民 申請(qǐng)人:通用電氣公司