JP2018036044A - 熱交換器のための一体型配水管組立体及び形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】熱交換器のための統合的な配水管組立体が提供される。【解決手段】熱交換器１０のための統合的な配水管組立体は、複数の通路１４を定義する複数の通路壁１２を含み、各通路壁１２は非直線部１６を有する。さらに複数の通路１４のそれぞれに配水管２０を定義するために少なくとも１つの通路壁１２と一体的に形成された配水管壁１８が含まれ、配水管壁１８は複数の通路壁１２のそれぞれにおける非直線部１６に近接して配置される。【選択図】図１

Description

本明細書の実施形態は、熱交換器に関し、より詳細には熱交換器のための一体型配水管組立体並びにそういった熱交換器を形成する方法に関する。

熱交換器は、湿度の高い空気を冷却する際にしばしば水分を凝結する。各熱交換器の方向は、一般的に取付制約に縛られ、かつ凝結した水分の排水の促進が常に最適であるわけではない。不完全な排水は、腐食及び凍結損傷、それによる熱交換器の寿命の制限及び／または熱交換器の目的とする機能の動作不全を引き起こし得る。

１つの実施形態に従って、熱交換器のための一体型配水管組立体は、複数の通路を定義する複数の通路壁を含み、各通路壁は非直線部を有する。さらに複数の通路のそれぞれに配水管を定義するために少なくとも１つの通路壁と一体的に形成された配水管壁が含まれ、配水管壁は複数の通路壁のそれぞれにおける非直線部に近接して配置される。

他の実施形態に従って、熱交換器のための一体型配水管を形成する方法が提供される。方法は、追加の製造プロセスで複数の通路を定義するための複数の通路壁を形成することを含み、各通路壁は非直線部を有する。方法はさらに、複数の通路のそれぞれに配水管を定義するために追加の製造プロセスで配水管壁を一体的に形成することを含み、配水管壁は複数の通路壁のそれぞれにおける非直線部に近接して配置される。

本開示の主題は、明細書の結びにおける請求項内で詳細に指摘され、かつ直接特許請求される。本開示の先行の、かつ他の特徴及び利点は、添付の図面と共に用いられる以下の詳細な記述から明らかである。

一体型配水管組立体を有する熱交換器の断面図である。

図１を参照すると、熱交換器の断面図が説明され、概して番号１０に対応付けられている。説明された熱交換器は、直交流式熱交換器であるが、対向流式熱交換器が採用されてもよいことが理解されるべきである。さらに、配水管へアクセスするための施工が難しいかまたは不可能であるというあらゆる適用が、本明細書に記述の実施形態から利点を受け得ることが企図されている。

熱交換器１０は、少なくとも１つ、しかし一般的には示されるように複数の通路１４を定義する複数の通路壁１２を含む。通路１４は、熱交換の目的で流体１５をそこに沿って向かわせるよう構成される。流体の凝結（湿度の高い空気といった）は通路１４内に発生することにより、通路１４内に凝結した液体が残る。

複数の通路壁１２ひいては通路１４は、あらゆる所望のまたは利点のある経路に沿って延びる。通路１４の経路にかかわらず、経路の非直線部１６は供給される。通路１４の経路に沿って複数の非直線部があるが、示される非直線部１６の少なくとも一部は、熱交換器１０が取付位置にある時、通路１４の最低点に位置する。より詳細には、通路１４の最低点は、通路１４内にあるあらゆる凝結液体に重力が最もかかる部分に配置される。

配水管壁１８の少なくとも１つは、通路の最低点で各通路１４の非直線部１６に近接して置かれる。配水管壁１８は、通路１４から出て向かわせるために凝結液体を受けるためのサイズである配水管２０を定義する。通路の最低点（熱交換器１０が取付位置にある時）に配水管２０を置くことで、通路１４内の全ての凝結液体は、液体が配水管２０の上流か下流にあるかどうかにかかわらず、重力の効果で配水管２０へと流れる。配水管２０は、熱交換器１０の所望の動作を変更する通路１４において圧力差を引き起こさない程度に小型化されている。

示されるように、通路１４を流体的に連結し、最終的には各配水管２０及び通路１４を共通の配水管２２へと流体的に連結するために、複数の配水管２０はいくつかの実施形態に採用される。共通の配水管２２は、所望の循環位置に液体を向かわせる連結管または同様のものであってもよい。

熱交換器１０及び特に配水管（複数可）２０は追加プロセスから形成され、配水管（複数可）２０を熱交換器１０及び対応する通路１４と共に一体的に形成できる。同様に、共通の配水管２２は、必要に応じて複数の配水管位置から液体を収集するために追加の製造プロセスで熱交換器１０と共に一体的に形成される。熱交換器１０を形成するために採用された追加の製造プロセスは、直接的金属レーザー焼結（ＤＭＬＳ）を含む。非金属の熱交換器はさらに、いくつかの適用を考慮されている。そういった実施形態では、選択的レーザー焼結（ＳＬＳ）は、追加の製造プロセスとして採用され得る。両方のプロセスは、粉体溶解の形態である。

追加の製造プロセスで配水管（複数可）２０及び共通の配水管２２を熱交換器と一体的に形成することで、配水管は以前アクセスすることが難しいかまたは不可能であった部位へ配置可能になる。以前は考えられなかった取付が今は考慮可能となるので、顧客にさらなる提案解決策を提供できる。よって、配水管はより良く配置され、施工のコストを抑えることができる。さらに、全ての凝結液体を通路１４から確実に取り除くことで、腐食を抑え、凍結損傷を防止することによって信頼性及び熱交換器凝結寿命を向上させる。向上した信頼性及び取り替え必要性の低下は、顧客満足度を上げる。

本開示が、限られた数の実施形態のみに関連して詳細を記述してきた一方で、本開示はそういった開示の実施形態に限定されないことが容易に理解されるべきである。むしろ、本開示は、これまで記述されていない変化、変更、代用または同等の仕組みをいくつでも組み込むために修正できるが、それらは本開示の趣旨及び範囲に相当するものである。さらに、本開示の様々な実施形態が記述されてきた一方で、本開示の態様が、記述された実施形態のいくつかのみを含み得るということが明らかとなる。従って、本開示は先行の記述により限定されるものではなく、添付の請求項の範囲によってのみ限定される。

Claims (13)

1. 複数の通路を定義し、通路壁のそれぞれが非直線部を有する複数の前記通路壁と、前記複数の通路のそれぞれに配水管を定義するために少なくとも１つの前記通路壁と一体的に形成された配水管壁と、を備える熱交換器のための一体型配水管組立体であり、前記配水管壁は前記複数の通路壁のそれぞれにおける前記非直線部に近接して配置される、前記一体型配水管組立体。
2. 各通路の前記配水管が、前記熱交換器の取付部位において前記通路の最低点に配置される、請求項１に記載の一体型配水管組立体。
3. 各通路に残る凝結流体が、重力によって前記配水管へと向かわせる、請求項２に記載の一体型配水管組立体。
4. 前記配水管が、共通の配水管に流体的に連結する、請求項１に記載の一体型配水管組立体。
5. 各通路が、各通路の前記対応する配水管によって流体的に連結する、請求項４に記載の一体型配水管組立体。
6. 前記共通の配水管が、遠隔位置に排水された流体を向かわせる、請求項４に記載の一体型配水管組立体。
7. 前記熱交換器が、追加の製造プロセスで形成される、請求項１に記載の一体型配水管組立体。
8. 前記熱交換器が、直交流式熱交換器である、請求項１に記載の一体型配水管組立体。
9. 前記熱交換器が、対向流式熱交換器である、請求項１に記載の一体型配水管組立体。
10. 熱交換器のための一体型配水管を形成する方法であり、追加の製造プロセスで、通路壁のそれぞれが非直線部を有し、複数の通路を定義するための複数の前記通路壁を形成することと、前記複数の通路のそれぞれに配水管を定義するために前記追加の製造プロセスで配水管壁を少なくとも１つの前記通路壁と一体的に形成することと、を含む方法であり、前記配水管壁は前記複数の通路壁のそれぞれにおける前記非直線部に近接して配置される、前記方法。
11. 前記熱交換器の取付部位において前記通路の最低点に前記配水管を配置することをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
12. 共通の配水管に各通路の前記配水管を流体的に連結することをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
13. 排水された流体を向かわせるために遠隔位置へと前記共通の配水管を流体的に連結することをさらに含む、請求項１２に記載の方法。

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