(57)【要約】【課題】熱交換器、および熱交換器を付加製造するための方法を提供する。【解決手段】  熱交換器（１００）、および熱交換器（１００）を付加製造するための方法（２００）が提供される。熱交換器（１００）は、横方向（Ｔ）に沿って分離された第１の流体入口（１２４）および第１の流体出口（１２６）を有する熱交換プレナム（１２２）を画定するハウジング（１０２）を含む。複数の熱交換バンク（１３０）は、縦方向（Ｖ）に実質的に沿ってハウジング（１０２）の頂部側（１１０）と底部側（１０８）との間で熱交換プレナム（１２２）を通過し、各々が複数の熱交換チューブ（１３２）を含む。複数のコレクタマニホルド（１４０）が、ハウジング（１０２）の頂部側（１１０）および底部側（１０８）に配置され、各コレクタマニホルド（１４０）は、隣接する熱交換バンク（１３０）間の流体連通を提供する１つまたは複数の接続ポート（１４４）を画定する。【選択図】図１
2019027772.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
縦方向（Ｖ）、側方向（Ｌ）、および横方向（Ｔ）を画定し、前記縦方向（Ｖ）、側方向（Ｌ）、および横方向（Ｔ）は、互いに相互に垂直である熱交換器（１００）であって、
前記横方向（Ｔ）に沿って分離された第１の流体入口（１２４）および第１の流体出口（１２６）を有する熱交換プレナム（１２２）を画定するハウジング（１０２）と、
前記縦方向（Ｖ）に実質的に沿って前記ハウジング（１０２）の頂部側（１１０）と底部側（１０８）との間で前記熱交換プレナム（１２２）を通過し、各々が複数の熱交換チューブ（１３２）を備える複数の熱交換バンク（１３０）と、
前記ハウジング（１０２）の前記頂部側（１１０）および前記底部側（１０８）に配置され、各々が隣接する熱交換バンク（１３０）間の流体連通を提供する１つまたは複数の接続ポート（１４４）を画定する複数のコレクタマニホルド（１４０）と
を備える、熱交換器（１００）。
【請求項２】
前記ハウジング（１０２）が、前記横方向（Ｔ）に沿って分離された前側（１１２）および後側（１１４）を画定し、前記熱交換器（１００）が、
前記ハウジング（１０２）の前記前側（１１２）に近接して配置され、第１の熱交換バンク（１３０）と直接流体連通する入口プレナム（１５２）を画定する入口マニホルド（１５０）と、
前記ハウジング（１０２）の前記後側（１１４）に近接して配置され、最後の熱交換バンク（１３０）と直接流体連通する出口プレナム（１５６）を画定する出口マニホルド（１５４）と
をさらに備える、請求項１に記載の熱交換器（１００）。
【請求項３】
前記横方向（Ｔ）に沿って前記第１の熱交換バンク（１３０）と前記最後の熱交換バンク（１３０）との間に配置された中間熱バンクと流体連通する少なくとも１つの入口マニホルド（１５０）または出口マニホルド（１５４）をさらに備える、請求項２に記載の熱交換器（１００）。
【請求項４】
前記熱交換器（１００）が、
前記入口プレナム（１５２）内に配置され、第２の流体入口（１５８）と前記第１の熱交換バンク（１３０）との間に延びる１つまたは複数のフロースプリッタ（１７０）と、
前記出口プレナム（１５６）内に配置され、前記最後の熱交換バンク（１３０）と第２の流体出口（１６０）との間に延びる１つまたは複数のフロースプリッタ（１７０）と
を備える、請求項２に記載の熱交換器（１００）。
【請求項５】
前記フロースプリッタ（１７０）の少なくとも１つが、前記横方向（Ｔ）に垂直な第１の平面内に延び、前記フロースプリッタ（１７０）の少なくとも１つが、前記横方向（Ｔ）に沿って延びる、請求項４に記載の熱交換器（１００）。
【請求項６】
前記第１の流体入口（１２４）が、前記ハウジング（１０２）の前記後側（１１４）に画定され、前記第１の流体出口（１２６）が、前記ハウジング（１０２）の前記前側（１１２）に画定される、請求項２に記載の熱交換器（１００）。
【請求項７】
前記ハウジング（１０２）、前記熱交換チューブ（１３２）、前記入口マニホルド（１５０）、前記出口マニホルド（１５４）、および前記コレクタマニホルド（１４０）が、単一のモノリシック構成要素として一体的に形成される、請求項２に記載の熱交換器（１００）。
【請求項８】
前記縦方向（Ｖ）に実質的に垂直な平面に沿って延び、前記複数の熱交換チューブ（１３２）を堅固に結合する複数の補強プレート（１８２）をさらに備える、請求項１に記載の熱交換器（１００）。
【請求項９】
前記コレクタマニホルド（１４０）内に配置され、前記縦方向（Ｖ）に実質的に沿って延びる複数の波状スチフナ（１８４）をさらに備える、請求項１に記載の熱交換器（１００）。
【請求項１０】
前記複数の波状スチフナ（１８４）が、正弦形状を有し、前記側方向（Ｌ）に沿って前記コレクタマニホルド（１４０）内の流体の流れを分割する、請求項９に記載の熱交換器（１００）。
【請求項１１】
前記コレクタマニホルド（１４０）内に配置され、隣接する熱交換バンク（１３０）間で前記縦方向（Ｖ）に実質的に沿って延び、前記接続ポート（１４４）を少なくとも部分的に画定する複数の補強リブ（１７６）をさらに備える、請求項１に記載の熱交換器（１００）。
【請求項１２】
前記補強リブ（１７６）が、実質的に三角形の補強リブ（１７６）であり、前記三角形の補強リブ（１７６）の基部が、前記縦方向（Ｖ）に沿って前記コレクタマニホルド（１４０）の底部に配置される、請求項１１に記載の熱交換器（１００）。
【請求項１３】
前記熱交換器（１００）が、
付加材料の層を付加製造機械のベッドに堆積させることと、
エネルギ源からのエネルギを前記付加材料の層上に選択的に誘導し、前記付加材料の一部を溶着させることと
によって形成された複数の層を備える、請求項１に記載の熱交換器（１００）。
【請求項１４】
熱交換器（１００）を製造する方法（２００）であって、
付加材料の層を付加製造機械のベッドに堆積させることと、
エネルギ源からのエネルギを前記付加材料の層上に選択的に誘導し、前記付加材料の一部を溶着させて、縦方向（Ｖ）、側方向（Ｌ）、および横方向（Ｔ）を画定し、前記縦方向（Ｖ）、側方向（Ｌ）、および横方向（Ｔ）は、互いに相互に垂直である熱交換器（１００）を形成することとを含み、前記熱交換器（１００）は、
前記横方向（Ｔ）に沿って分離された第１の流体入口（１２４）および第１の流体出口（１２６）を有する熱交換プレナム（１２２）を画定するハウジング（１０２）と、
前記縦方向（Ｖ）に実質的に沿って前記ハウジング（１０２）の頂部側（１１０）と底部側（１０８）との間で前記熱交換プレナム（１２２）を通過し、各々が複数の熱交換チューブ（１３２）を備える複数の熱交換バンク（１３０）と、
隣接する熱交換バンク（１３０）間で流体連通を提供する１つまたは複数のコレクタマニホルド（１４０）と
を備える、方法（２００）。
【請求項１５】
前記熱交換器（１００）が、
前記ハウジング（１０２）の前記頂部側（１１０）および前記底部側（１０８）に配置され、各々が隣接する熱交換バンク（１３０）間の流体連通を提供する１つまたは複数の接続ポート（１４４）を画定する複数のコレクタマニホルド（１４０）を備える、請求項１４に記載の方法（２００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本主題は、一般に、熱交換器に関し、より具体的には、改善された熱伝達能力および構造剛性を有する付加製造された熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱交換器は、１つまたは複数の流体間で熱を移動させるためにガスタービンエンジンと共に用いることができる。例えば、比較的高温の第１の流体は、第１の通路を通過することができ、比較的低温の第２の流体は、第２の通路を通過することができる。第１および第２の通路は、熱接触または近接していてもよく、第１の流体からの熱を第２の流体に通すことができる。したがって、第１の流体の温度を低下させることができ、第２の流体の温度を上昇させることができる。
【０００３】
従来の熱交換器は、多数の流体通路を含み、各流体通路は、プレート、バー、フォイル、フィン、マニホルド、支持構造、取付フランジなどのいくつかの組合せを使用して形成される。これらの部品の各々は、例えば、ろう付け、溶接、または他の接合方法によって、支持構造に個別に位置決めされ、方向付けられ、かつ接続されなければならない。そのような熱交換器の組立に関連する製造時間およびコストは非常に高く、一般に流体通路間でのまたは熱交換器からの流体漏れの可能性は、形成された接合部の数のために増加する。さらに、製造上の制限により、熱交換器、例えば、流体通路内に含まれ得る熱交換器の特徴および構造構成要素の数、サイズおよび構成が制限される。
【０００４】
したがって、改善された熱交換器を有するガスタービンエンジンが有用であろう。より具体的には、製造がより容易であり、改善された熱的および構造的性能の特徴を含むガスタービンエンジン用熱交換器が、特に有益であろう。
【発明の概要】
【０００５】
本発明の態様および利点は、その一部を以下の説明に記載しており、あるいはその説明から明らかになり、あるいは本発明の実施により学ぶことができる。
【０００６】
本開示の１つの例示的な実施形態では、熱交換器が提供される。熱交換器は、縦方向、側方向、および横方向を画定し、縦方向、側方向、および横方向は、互いに相互に垂直である。熱交換器は、横方向に沿って分離された第１の流体入口および第１の流体出口を有する熱交換プレナムを画定するハウジングと、縦方向に実質的に沿ってハウジングの頂部側と底部側との間で熱交換プレナムを通過し、各々が複数の熱交換チューブを含む複数の熱交換バンクとを含む。複数のコレクタマニホルドが、ハウジングの頂部側および底部側に配置され、各コレクタマニホルドは、隣接する熱交換バンク間の流体連通を提供する１つまたは複数の接続ポートを画定する。
【０００７】
本開示の別の例示的な態様では、熱交換器を製造する方法が提供される。方法は、付加材料の層を付加製造機械のベッドに堆積させることと、エネルギ源からのエネルギを付加材料の層上に選択的に誘導し、付加材料の一部を溶着させて熱交換器を形成することとを含む。熱交換器は、縦方向、側方向、および横方向を画定し、縦方向、側方向、および横方向は、互いに相互に垂直である。熱交換器は、横方向に沿って分離された第１の流体入口および第１の流体出口を有する熱交換プレナムを画定するハウジングと、縦方向に実質的に沿ってハウジングの頂部側と底部側との間で熱交換プレナムを通過し、各々が複数の熱交換チューブを含む複数の熱交換バンクとを含む。少なくとも１つのコレクタマニホルドは、隣接する熱交換バンク間の流体連通を提供する。
【０００８】
本開示のさらに別の例示的な態様では、熱交換器が提供される。熱交換器は、第１の方向に実質的に沿って延びる熱交換プレナムを画定するハウジングと、熱交換プレナム内に配置され、第２の方向に実質的に沿って第１の端部と第２の端部との間に延び、各々が複数の熱交換チューブを含む複数の熱交換バンクとを含む。複数のコレクタマニホルドが、熱交換バンクの第１の端部および第２の端部に配置され、各コレクタマニホルドは、隣接する熱交換バンク間で流体連通を提供する１つまたは複数の接続ポートを画定し、接続ポートは、第２の方向に実質的に沿って延びる複数の補強リブによって少なくとも部分的に画定される。
【０００９】
本発明のこれらおよび他の特徴、態様および利点は、以下の説明および添付の特許請求の範囲を参照することによってよりよく理解されるであろう。添付の図面は、本明細書に組み込まれて、本明細書の一部を構成し、本発明の実施形態を例示し、説明と共に本発明の原理を説明するのに役立つ。
【００１０】
本発明の完全かつ可能な開示は、その最良の形態を含み、当業者に向けられて、本明細書に記載されており、それは以下の添付の図を参照している。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本主題の例示的な実施形態による付加製造された熱交換器の斜視図である。
【図２】図１の線２−２に沿った、図１の例示的な熱交換器の断面図である。
【図３】本主題の例示的な実施形態による流体の流れの方向を示す、図１の例示的な熱交換器の概略断面図である。
【図４】本主題の例示的な実施形態による図１の例示的な熱交換器のコレクタマニホルドの拡大断面図である。
【図５】本主題の例示的な実施形態による図１の例示的な熱交換器で使用され得るフロースプリッタの斜視図である。
【図６】本主題の例示的な実施形態による図４の例示的なコレクタマニホルドの斜視断面図である。
【図７】図１の例示的な熱交換器の別の断面図である。
【図８】図７の線８−８に沿った、図１の例示的な熱交換器の断面図である。
【図９】本主題の例示的な実施形態による熱交換器を製造する方法を示す図である。
【００１２】
本明細書および図面における参照文字の反復的な使用は、本発明の同じまたは同様の特徴または要素を表すことを意図している。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の本実施形態について詳しく説明するが、その１つまたは複数の例が、添付の図面に示されている。詳細な説明では、図面中の特徴を参照するために数値および文字による記号が使用されている。図面および説明の中で同じまたは類似の記号は、本発明の同じまたは類似の部品を参照するために使用されている。本明細書で使用する場合、「第１の」、「第２の」、および「第３の」という用語は、ある構成要素を別の構成要素から区別するために交換可能に使用することができ、個々の構成要素の位置または重要性を示すことを意図するものではない。「前方」および「後方」という用語は、ガスタービンエンジン内の相対的な場所を指し、前方はエンジン入口に近い場所を指し、後方はエンジンノズルまたは排気部に近い場所を指す。「上流」および「下流」という用語は、流体経路における流体の流れに対する相対的な方向を指す。例えば、「上流」は流体が流れてくる方向を指し、「下流」は流体が流れていく方向を指す。さらに、本明細書で使用する場合、「約」、「実質的に」、または「およそ」などの近似の用語は、誤差の１０％の範囲内にあることを指す。
【００１４】
本明細書で使用する場合、「流体」は、ガスまたは液体であり得る。本手法は、使用される流体のタイプによって制限されない。好ましい用途では、冷却流体は空気であり、被冷却流体は油である。本手法は、被冷却流体および冷却流体が同じ流体または異なる流体である他のタイプの液体および気体流体に使用することができる。被冷却流体および冷却流体の他の例は、燃料、作動液、燃焼ガス、冷媒、冷媒混合物、冷却電子機器または他の航空機電子システム用の誘電流体、水、水性化合物、不凍添加剤（例えば、アルコールまたはグリコール化合物）と混合された水、および上昇したまたは低下した温度で持続的な熱輸送が可能な任意の他の有機または無機熱伝達流体または流体ブレンドを含む。
【００１５】
本開示は、一般に、熱交換器、および熱交換器を付加製造するための方法に関する。熱交換器は、横方向に沿って分離された第１の流体入口および第１の流体出口を有する熱交換プレナムを画定するハウジングを含む。複数の熱交換バンクは、縦方向に実質的に沿ってハウジングの頂部側と底部側との間で熱交換プレナムを通過し、各々が複数の熱交換チューブを備える。複数のコレクタマニホルドが、ハウジングの頂部側および底部側に配置され、各コレクタマニホルドは、隣接する熱交換バンク間の流体連通を提供する１つまたは複数の接続ポートを画定する。
【００１６】
図１を参照して、付加製造された熱交換器１００を、本主題の例示的な実施形態に従って説明する。熱交換器１００は、任意の適切な用途において２つ以上の流体間で熱を伝達するために使用され得る。例えば、以下に説明するように、熱交換器１００は、ガスタービンエンジンで油から空気に熱を伝達するように構成される。しかし、熱交換器１００は、その例が本明細書に記載される熱伝達プロセスに使用するための任意の適切な数およびタイプの流体を受け入れるように構成することができることを理解されたい。加えて、本明細書に開示される概念および熱交換構造は、流体間の熱伝達を支援するために、自動車、航空、海洋、および他の産業において同様に使用され得る。さらに、図１は、その一般的な動作を説明するために熱交換器１００の例示的な実施形態を示しているが、熱交換器１００のサイズ、形状、および構成は、本主題の範囲を限定することを意図するものではない。例えば、流体通路のサイズ、形状、数、および構成は、本主題の範囲内で変化してもよいし、そのままであってもよい。
【００１７】
一般に、本明細書に記載の熱交換器１００の例示的な実施形態は、任意の適切なプロセスを使用して製造または形成することができる。しかし、本主題のいくつかの態様によれば、熱交換器１００は、３−Ｄ印刷プロセスのような付加製造プロセスを使用して形成することができる。そのようなプロセスを使用することにより、熱交換器１００を単一のモノリシック構成要素として、または任意の適切な数の副構成要素として一体的に形成することができる。特に、製造プロセスにより、熱交換器１００を一体的に形成することができ、従来の製造方法を使用する場合には不可能な様々な特徴を含むことができる。例えば、本明細書に記載の付加製造方法は、従来の製造方法を使用する場合には不可能な様々な特徴、構成、厚さ、材料、密度、流体通路、および取付構造を有する熱交換器の製造を可能にする。これらの新規な特徴の一部を、本明細書に記載する。
【００１８】
本明細書で使用する場合、「付加製造された」または「付加製造技術またはプロセス」という用語は、一般に、材料の連続する層が互いの上に設けられて、層ごとに三次元構成要素を「ビルドアップ」する製造プロセスを指す。連続する層は、一般に、共に溶着して様々な一体的な副構成要素を有することができるモノリシック構成要素を形成する。付加製造技術は、本明細書では、典型的には縦方向に層ごとに一点ごとに対象物を構築することによって複雑な対象物の製造を可能にするものとして説明されているが、他の製造の方法も可能であり、それは本主題の範囲内である。例えば、本明細書における説明は連続する層を形成するための材料の付加を指すが、本明細書に開示される方法および構造は、任意の付加製造技術または製造技術を用いて実施することができることを当業者は理解するであろう。例えば、本発明の実施形態は、層付加プロセス、層除去プロセス、またはハイブリッドプロセスを使用してもよい。
【００１９】
本開示による適切な付加製造技術は、例えば、熱溶解積層法（ＦＤＭ）、選択的レーザ焼結（ＳＬＳ）、インクジェットおよびレーザジェットなどの３Ｄ印刷、ステレオリソグラフィ（ＳＬＡ）、直接選択的レーザ焼結（ＤＳＬＳ）、電子ビーム焼結（ＥＢＳ）、電子ビーム溶融（ＥＢＭ）、レーザエンジニアリングネットシェイピング（ＬＥＮＳ）、レーザネットシェイプ製造（ＬＮＳＭ）、直接金属堆積（ＤＭＤ）、デジタルライトプロセッシング（ＤＬＰ）、直接選択的レーザ溶融（ＤＳＬＭ）、選択的レーザ溶融（ＳＬＭ）、直接金属レーザ溶融（ＤＭＬＭ）、ならびに他の公知のプロセスを含む。
【００２０】
本明細書に記載の付加製造プロセスは、任意の適切な材料を使用して構成要素を形成するために使用され得る。例えば、材料は、プラスチック、金属、コンクリート、セラミック、ポリマー、エポキシ、フォトポリマー樹脂、または固体、液体、粉末、シート材料、ワイヤ、もしくは任意の他の適切な形態であってもよい任意の他の適切な材料であってもよい。より具体的には、本主題の例示的な実施形態によれば、本明細書に記載の付加製造された構成要素は、限定はしないが、純金属、ニッケル合金、クロム合金、チタン、チタン合金、マグネシウム、マグネシウム合金、アルミニウム、アルミニウム合金、およびニッケルまたはコバルト基超合金（例えば、Ｓｐｅｃｉａｌ  Ｍｅｔａｌｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能な商品名Ｉｎｃｏｎｅｌ（登録商標）として販売されている超合金）を含む材料の一部、全体または一部の組合せで形成することができる。これらの材料は、本明細書に記載の付加製造プロセスでの使用に適切な材料の例であり、一般に「付加材料」と呼ぶことができる。
【００２１】
加えて、当業者は、これらの材料を結合するための様々な材料および方法を使用することができ、本開示の範囲内であると考えられることを理解するであろう。本明細書で使用する場合、「溶着」への言及は、上記の材料のいずれかの結合層を形成するための任意の適切なプロセスを指すことができる。例えば、対象物がポリマーから作られている場合、溶着は、ポリマー材料間に熱硬化性結合を形成することを指すことができる。対象物がエポキシである場合、結合は、架橋プロセスによって形成されてもよい。材料がセラミックである場合、結合は、焼結プロセスによって形成されてもよい。材料が粉末金属である場合、結合は、溶融または焼結プロセスによって形成されてもよい。当業者は、材料を溶着させて付加製造によって構成要素を製造する他の方法も可能であり、本開示の主題はこれらの方法で実施することができることを理解するであろう。
【００２２】
加えて、本明細書に開示される付加製造プロセスは、単一の構成要素が複数の材料から形成されることを可能にする。したがって、本明細書に記載の構成要素は、上記の材料の任意の適切な混合物から形成することができる。例えば、構成要素は、異なる材料、プロセス、および／または異なる付加製造機械を使用して形成される複数の層、セグメント、または部品を含むことができる。このようにして、任意の特定の用途の要求を満たすために異なる材料および材料特性を有する構成要素を構成することができる。さらに、本明細書に記載の構成要素は付加製造プロセスによって完全に構成されるが、代替の実施形態では、これらの構成要素のすべてまたは一部が、鋳造、機械加工、および／または他の適切な製造プロセスによって形成されてもよいことを理解されたい。実際、これらの構成要素を形成するために、材料および製造方法の任意の適切な組合せを使用することができる。
【００２３】
例示的な付加製造プロセスを、ここで説明する。付加製造プロセスは、構成要素の三次元（３Ｄ）情報、例えば三次元コンピュータモデルを使用して構成要素を製造する。したがって、構成要素の三次元設計モデルを、製造前に定義することができる。これに関して、構成要素のモデルまたはプロトタイプをスキャンして、構成要素の三次元情報を決定することができる。別の例として、構成要素のモデルは、構成要素の三次元設計モデルを定義するのに適切なコンピュータ支援設計（ＣＡＤ）プログラムを使用して構成することができる。
【００２４】
設計モデルは、構成要素の外部表面と内部表面の両方を含む構成要素の構成全体の３Ｄ数値座標を含むことができる。例えば、設計モデルは、本体、表面、および／または開口部、支持構造などの内部通路を画定することができる。１つの例示的な実施形態では、三次元設計モデルは、複数のスライスまたはセグメントに、例えば、構成要素の中央（例えば、縦）軸または任意の他の適切な軸に沿って変換される。各スライスは、スライスの所定の高さについての構成要素の薄い断面を画定することができる。複数の連続する断面スライスが共に、３Ｄ構成要素を形成する。その後、構成要素は、完了するまでスライスごとに、または層ごとに「ビルドアップ」される。
【００２５】
このようにして、本明細書に記載の構成要素は、付加プロセスを使用して製造することができ、またはより具体的には、各層は、例えば、レーザエネルギもしくは熱を使用してプラスチックを溶着もしくは重合することによって、または金属粉末を焼結もしくは溶融することによって連続的に形成される。例えば、特定のタイプの付加製造プロセスは、粉末材料を焼結または溶融するために、エネルギビーム、例えば、電子ビームまたはレーザビームなどの電磁放射線を使用してもよい。出力、レーザビームスポットサイズ、およびスキャン速度に関する考慮を含む、任意の適切なレーザおよびレーザパラメータを使用することができる。構築材料は、特に高温での強化された強度、耐久性、および耐用年数のために選択された任意の適切な粉末または材料によって形成されてもよい。
【００２６】
各連続する層は、例えば、約１０μｍ〜２００μｍであり得るが、厚さは、任意の数のパラメータに基づいて選択されてもよく、代替の実施形態に従って任意の適切なサイズであってもよい。したがって、上述の付加形成方法を利用して、本明細書に記載の構成要素は、付加形成プロセス中に利用される関連する粉末層の１つの厚さ、例えば、１０μｍの薄い断面を有することができる。
【００２７】
さらに、付加プロセスを利用して、構成要素の表面仕上げおよび特徴は、用途によって必要に応じて変えることができる。例えば、表面仕上げは、付加プロセス中に、特に部品表面に対応する断面層の周辺部での適切なレーザスキャンパラメータ（例えば、レーザ出力、スキャン速度、レーザ焦点スポットサイズなど）を選択することによって調整する（例えば、より平滑または粗くする）ことができる。例えば、より粗い仕上げは、レーザスキャン速度を増加させるか、または形成された溶融プールのサイズを減少させることによって達成することができ、より平滑な仕上げは、レーザスキャン速度を減少させるか、または形成された溶融プールのサイズを増加させることによって達成することができる。スキャンパターンおよび／またはレーザ出力を変更して、選択された領域の表面仕上げを変えることもできる。
【００２８】
特に、例示的な実施形態では、本明細書に記載の構成要素のいくつかの特徴は、以前は製造上の制約のため不可能であった。しかし、本発明者らは、付加製造技術における現在の進歩を有利に利用して、一般的に本開示によるこのような構成要素の例示的な実施形態を開発した。本開示は、これらの構成要素を一般的に形成するための付加製造の使用に限定されないが、付加製造は、製造の容易性、コストの低減、精度の向上などを含む、様々な製造上の利点を提供する。
【００２９】
これに関して、付加製造方法を利用すると、複数部品の構成要素であっても、単一の連続的な金属として形成することができ、したがって、従来の設計と比較してより少ない副構成要素および／または接合部を含むことができる。付加製造によるこれらの複数部品の構成要素の一体形成は、全体の組立プロセスを有利に改善し得る。例えば、一体形成は、組み立てなければならない別個の部品の数を減らし、それにより、関連する時間および全体の組立コストを低減する。さらに、例えば、漏れ、別個の部品間の接合品質、および全体の性能に関する既存の問題は、有利に低減され得る。
【００３０】
また、上述の付加製造方法は、本明細書に記載の構成要素のより複雑で難解な形状および輪郭を可能にする。例えば、そのような構成要素は、薄い付加製造された層と、一体型コレクタマニホルドを有する固有の流体通路とを含むことができる。加えて、付加製造プロセスは、異なる材料を有する単一の構成要素の製造を可能にし、その結果、構成要素の異なる部分が異なる性能特性を示すことができる。製造プロセスの連続的で付加的な性質は、これらの新規な特徴の構成を可能にする。結果として、本明細書に記載の構成要素は、改善された熱伝達効率および信頼性を示すことができる。
【００３１】
ここで図１〜図３を全体的に参照して、本主題の例示的な実施形態による熱交換器１００について説明する。図示のように、熱交換器１００は、第１の方向、例えば、側方向Ｌに沿って左側１０４と右側１０６との間に延びるハウジング１０２を含む。さらに、ハウジング１０２はまた、第２の方向、例えば、縦方向Ｖに沿って底部側１０８と頂部側１１０との間に延びる。ハウジング１０２は、第３の方向、例えば、横方向Ｔに沿って前側１１２と後側１１４との間に延びる。図示の実施形態によれば、側方向Ｌ、縦方向Ｖ、および横方向Ｔは、互いに相互に垂直であり、それにより直交座標系が全体的に画定される。
【００３２】
しかし、例示的な熱交換器１００およびＬ−Ｖ−Ｔ座標系は、本主題の態様を説明する目的でのみここでは使用されており、本開示の範囲を限定することを意図するものではないことを理解されたい。これに関して、「左」および「右」、「頂部」および「底部」、ならびに「前」および「後」などの方向を示すものは、それぞれＬ方向、Ｖ方向、およびＴ方向に沿った熱交換器１００の様々な部品の相対的な位置を示すためにのみ使用される。さらに、例示的な熱交換器１００の様々な部品および特徴は、本主題の範囲内にあるが、異なる位置、配向、および構成を有してもよい。
【００３３】
図示のように、ハウジング１０２は、一般に、熱交換プレナム１２２を画定する複数の壁１２０を備える。より具体的には、壁１２０は、一般に、熱交換プレナム１２２を画定する矩形の断面を有するボックスを形成する。しかし、壁１２０は、適切な形状の熱交換プレナム１２２を画定するために、任意の適切な配向で接合された４つより少ないまたは多い壁を含んでもよいことを理解されたい。ハウジング１０２はさらに、第１の方向、例えば、横方向Ｔに沿って分離された、本明細書では空気入口１２４と呼ばれる第１の流体入口、および本明細書では空気出口１２６と呼ばれる第１の流体出口を画定する。
【００３４】
したがって、図３に概略的に最もよく示されているように、空気入口１２４および空気出口１２６は、熱交換プレナム１２２と流体連通し、冷却空気の流れ（図３の矢印１２８で示す）が熱交換プレナム１２２を通過することを可能にする。図示の実施形態によれば、空気入口１２４は、ハウジング１０２の後側１１４に画定され、空気出口１２６は、ハウジング１０２の前側１１２に画定される。しかし、代替の実施形態によれば、他の流れの方向が使用されてもよい。さらに、本開示は、空気が熱交換プレナム１２２を通過するように構成された熱交換器１００を説明しているが、代替の実施形態に従って任意の適切な熱交換流体を使用することができることを理解されたい。
【００３５】
熱交換器１００はさらに、第２の方向、例えば、縦方向Ｖに実質的に沿ってハウジング１０２の頂部側１１０と底部側１０８との間で熱交換プレナム１２２内に配置され、かつそれを通過する複数の熱交換バンク１３０を含む。各熱交換バンク１３０は、複数の熱交換チューブ１３２を含む。図３に概略的に最もよく示されているように、熱交換バンク１３０は、一般に、ハウジング１０２の頂部側１１０に近接する熱交換バンク１３０の第１の端部と、ハウジング１０２の底部側１０８に近接する熱交換バンク１３０の第２の端部との間で縦方向Ｖに実質的に沿って熱交換チューブ１３２を通過する高温油の流れ（図３の矢印１３４で示す）を受け入れるように構成される。
【００３６】
熱交換器１００はさらに、ハウジング１０２の頂部側１１０および底部側１０８に配置された複数のコレクタマニホルド１４０を含む。コレクタマニホルド１４０は、隣接する熱交換バンク１３０と熱交換器１００を通過する高温油１３４の流れのための連続的な流体通路との間の流体連通を提供するコレクタプレナム１４２を画定する。図示のように、各コレクタマニホルド１４０は、隣接する熱交換バンク１３０間の流体連通を提供する１つまたは複数の接続ポート１４４を画定する。これに関して、接続ポート１４４は、隣接する熱交換バンク１３０を分割する仕切壁１４６に画定された開口である。より具体的には、コレクタマニホルド１４０は、蛇行流路が全体的に画定されるように、交互の仕切壁１４６に接続ポート１４４を画定する。
【００３７】
特に、熱交換バンク１３０および熱交換チューブ１３２は、縦方向Ｖに沿って上下に通過するように図示されている。上述のように高温油１３４をコレクタプレナム１４２および接続ポート１４４に通過させることによって、高温油１３４の流れはまた、横方向Ｔに沿って蛇行したパターンで通過する。このようにして、熱交換バンク１３０内の各熱交換チューブ１３２からの高温油１３４は、それぞれのコレクタプレナム１４２に流入し、そこで油は、接続ポート１４４を通過して隣接する熱交換バンク１３０に入る前に共に混合される。そのような構成により、高温油１３４の流れ内の均等な温度分布が保証され、熱伝達効率を改善する。
【００３８】
熱交換チューブ１３２は、蛇行して通された直線状のチューブとして図示されているが、代替の実施形態によれば、各熱交換チューブ１３２は、曲線状、蛇行状、螺旋状、正弦状、または任意の他の適切な形状であってもよいことを理解されたい。加えて、熱交換チューブ１３２は、用途および熱交換流体のタイプによって、必要に応じて任意の適切なサイズ、数、間隔、形状、配向、および通過回数で形成することができる。これらの様々な構成は、本明細書に開示される付加製造プロセスによって可能となり、本主題の範囲内にあると考えられる。
【００３９】
さらに、熱交換器１００は、４つの熱交換バンク１３０を有し、各熱交換バンク１３０は、５列の熱交換チューブ１３２を有するものとして図示されている。しかし、代替の実施形態によれば、４つより少ないまたは多い熱交換バンク１３０、および５つより少ないまたは多い熱交換チューブ１３２を使用することができることを理解されたい。さらに、熱交換バンク１３０および熱交換チューブ１３２は、所与の用途に必要とされる任意の適切なサイズおよび／または構成を有することができる。
【００４０】
特に図１〜図４を参照すると、熱交換器１００はさらに、ハウジング１０２の前側１１２および頂部側１１０に近接して配置され、入口プレナム１５２を画定する入口マニホルド１５０含む。加えて、熱交換器１００はさらに、ハウジング１０２の後側１１４および頂部側１１０に近接して配置され、出口プレナム１５６を画定する出口マニホルド１５４を含む。入口プレナム１５２および出口プレナム１５６は、それぞれ第１の熱交換バンク１３０および最後の熱交換バンク１３０と直接流体連通する。したがって、熱交換器１００の動作中、油１３４の流れは、本明細書では油入口１５８と呼ばれる第２の流体入口を通過し、入口プレナム１５２に入る。次いで、油１３４の流れは、上述のように蛇行して熱交換バンク１３０およびコレクタプレナム１４２を通過する。最後に、油１３４の流れは、出口プレナム１５６および本明細書では油出口１６０と呼ばれる第２の流体出口を通って熱交換器１００を出る。このようにして、熱エネルギが高温油１３４の流れから熱交換プレナム１２２を通過する冷却空気１２８の流れに伝達され得るように、熱交換プレナム１２２には、高温油１３４の連続的な通路が画定される。
【００４１】
本明細書では、熱交換器１００は、第１の方向、すなわち、横方向Ｔに一般に沿って冷却空気１２８を熱交換プレナム１２２に通過させ、第２の方向、すなわち、縦方向Ｖに一般に沿って高温油１３４を熱交換チューブ１３２に通過させ、それにより流れが互いに垂直となり、かつクロスフロー熱交換配置になるものとして説明されている。しかし、ハウジング１０２および熱交換プレナム１２２に対する熱交換チューブ１３２の方向性配向は、本主題の範囲内で変化してもよいし、そのままであってもよいことを理解されたい。これに関して、代替の実施形態によれば、熱交換チューブ１３２は、熱交換プレナム１２２との別のクロスフロー方向に、平行流配置で、または任意の他の適切な配向で構成されてもよい。さらに、上で詳細に説明したように、任意の適切な代替の熱交換流体を使用してもよい。
【００４２】
本明細書に記載の付加製造技術を使用して、熱交換器１００はさらに、熱交換器１００の動作を改善する様々な特徴を含むことができる。熱交換器１００の構造剛性を改善し、熱交換器１００を通る流体の流れを改善し、熱交換器１００の熱伝達効率を改善し、あるいは熱交換器１００の動作を改善することができるいくつかの例示的な特徴を以下に説明する。
【００４３】
例えば、図２、図４、および図５を参照すると、熱交換器１００は、入口プレナム１５２内に配置された１つまたは複数のフロースプリッタ１７０を含むことができる。入口マニホルド１５０内のフロースプリッタ１７０は、一般に、油入口１５８に近接する位置と、第１の熱交換バンク１３０に近接する位置または熱交換チューブ１３２の入口との間に延びる。同様に、フロースプリッタ１７０は、出口プレナム１５６内に配置され、一般に、最後の熱交換バンク１３０に近接する位置または熱交換チューブ１３２の出口と、油出口１６０に近接する位置との間に延びる。
【００４４】
フロースプリッタ１７０は、一般に、流れ損失および圧力降下を低減しながら、均一に油１３４の流れが分割または合流するのを支援するような形状である。図示の実施形態によれば、少なくとも１つのフロースプリッタ１７０は、横方向Ｔに垂直な第１の平面内に延び、少なくとも１つのフロースプリッタ１７０は、横方向Ｔに沿って延びる。しかし、フロースプリッタ１７０は、第１の熱交換バンク１３０内の熱交換チューブ１３２の間で均一な流れ分布を達成するように油１３４の流れを誘導するために、かつ出口プレナム１５６内の最後の熱交換バンク１３０からの油１３４の流れを効率的に合流させるために任意の適切な形状を有することができる。
【００４５】
図２および図６に最もよく示されるように、熱交換器１００はさらに、コレクタマニホルド１４０によって画定され、コレクタプレナム１４２内に配置された複数の補強リブ１７６を含む。補強リブ１７６は、隣接する熱交換バンク１３０の間で縦方向Ｖに実質的に沿って延び、接続ポート１４４を少なくとも部分的に画定する。補強リブ１７６は、一般に、コレクタマニホルド１４０の構造剛性を増加させ、コレクタプレナム１４２内の流体の流れの停滞を減少させるような形状にすることができる。例えば、図示のように、補強リブ１７６は、実質的に三角形の補強リブ１７６であり、三角形の基部は、縦方向Ｖに沿ってコレクタマニホルド１４０の底部壁１７８に配置され、仕切壁１４６に向かって延び、仕切壁１４６を支持する。代替の実施形態によれば、他の形状、構成、および配向が可能である。
【００４６】
図１、図２、および図７に最もよく示されているように、熱交換器１００はさらに、縦方向Ｖに実質的に垂直な平面に沿って延び、複数の熱交換チューブ１３２を堅固に結合する複数の補強プレート１８２を含む。図示のように、熱交換器１００は、構造剛性および熱交換器１００の改善された周波数応答を提供する９つの水平方向に配向された補強プレートを含む。補強プレート１８２はまた、冷却空気１２８の流れを縦方向Ｖに沿って分割し、より均一な流れ分布を提供するように作用する。しかし、代替の実施形態によれば、補強プレート１８２の任意の適切な数、場所、配向、および構成を使用することができる。
【００４７】
ここで図７および図８を参照すると、熱交換器１００はさらに、コレクタプレナム１４２内に配置され、側方向Ｌに沿って高温油１３４の流れを分割するために縦方向Ｖに実質的に沿って延びる複数の波状スチフナ１８４を含む。図示の実施形態によれば、波状スチフナ１８４は、正弦形状を有し、横方向Ｔに沿った単一の熱交換バンク１３０の幅１８８（図４）にほぼ等しい側方向Ｌに沿って波状スチフナ１８４間で測定された幅１８６（図８）を画定する。しかし、代替の実施形態によれば、波状スチフナ１８４の任意の適切な数、サイズ、場所、配向、および構成を使用することができる。
【００４８】
熱交換器１００の様々な部分は、熱交換器１００に必要な構造的支持を提供するのに必要な任意の適切な幾何学的形状、密度、および厚さの任意の適切な材料を使用して構成することができる。例えば、熱交換器１００のハウジング１０２は、剛性の断熱材料から形成することができる。さらに、ハウジング１０２は、取付、組立、および動作中に熱交換器１００が受ける負荷に対して構造的支持を提供するために、より厚くて緻密とすることができる。対照的に、熱交換チューブ１３２は、熱伝達を高めるために、より薄くて、より熱伝導性の材料で構成されてもよい。例えば、熱交換チューブ１３２は、２０μｍの壁厚または任意の他の適切な厚さを有することができる。
【００４９】
熱交換器１００は、本主題の態様を説明する目的でのみ本明細書に記載されていることを理解されたい。例えば、熱交換器１００は、本明細書では、熱交換器１００の例示的な構成、構造、および製造方法を説明するために使用される。本明細書で論じる付加製造技術は、任意の適切な装置で、任意の適切な目的のために、および任意の適切な産業において使用するための他の熱交換器を製造するために使用され得ることを理解されたい。したがって、本明細書に記載の例示的な構成要素および方法は、本主題の例示的な態様を説明するためだけに使用され、いかなる方法でも本開示の範囲を限定することを意図するものではない。
【００５０】
本主題の例示的な実施形態による熱交換器１００の構造および構成が提示されたので、本主題の例示的な実施形態による熱交換器を形成するための例示的な方法２００を提供する。方法２００は、熱交換器１００、または任意の他の適切な熱交換器を形成するために製造業者によって使用され得る。例示的な方法２００は、本主題の例示的な態様を説明するためにのみ本明細書で説明され、限定することを意図するものではないことを理解されたい。
【００５１】
ここで図９を参照すると、方法２００は、ステップ２１０において、付加材料の層を付加製造機械のベッドに堆積させることを含む。方法２００はさらに、ステップ２２０において、エネルギ源からのエネルギを付加材料の層上に選択的に誘導し、付加材料の一部を溶着させて熱交換器を形成することを含む。例えば、上記の例を使用して、熱交換器１００は、空気と油との間で熱を伝達するために形成されてもよく、または任意の他の適切な熱交換器が形成されてもよい。
【００５２】
ステップ２２０で形成された熱交換器は、横方向に沿って分離された第１の流体入口および第１の流体出口を有する熱交換プレナムを画定するハウジングを含むことができる。複数の熱交換バンクは、縦方向に実質的に沿ってハウジングの頂部側と底部側との間で熱交換プレナムを通過し、各々が複数の熱交換チューブを含む。複数のコレクタマニホルドが、ハウジングの頂部側および底部側に配置され、各コレクタマニホルドは、隣接する熱交換バンク間の流体連通を提供する１つまたは複数の接続ポートを画定する。
【００５３】
例示的な実施形態によれば、方法２００はさらに、本明細書に記載の付加製造方法を使用して一体的な入口マニホルドおよび出口マニホルドを形成することを含むことができる。入口マニホルドは、ハウジングの前側に近接して配置され、第１の熱交換バンクと直接流体連通する入口プレナムを画定する。１つまたは複数のフロースプリッタは、入口プレナム内に配置され、第２の流体入口と第１の熱交換バンクとの間に延びる。出口マニホルドは、ハウジングの後側に近接して配置され、最後の熱交換バンクと直接流体連通する出口プレナムを画定する。同様に、１つまたは複数のフロースプリッタは、出口プレナム内に配置され、最後の熱交換バンクと第２の流体出口との間に延びる。特に、例示的な実施形態によれば、ハウジング、熱交換バンク、コレクタマニホルド、入口マニホルド、出口マニホルド、および上述のような熱交換器の他の部品は、単一のモノリシック構成要素として一体的に形成される。
【００５４】
図９は、例示および説明のために特定の順序で実行されるステップを示している。当業者は、本明細書で提供される本開示を使用して、本明細書に記載の方法のいずれかのステップが、本開示の範囲から逸脱することなく様々な方法で適合、再配置、拡大、省略、または修正することができることを理解するであろう。さらに、方法２００の態様は、例として熱交換器１００を使用して説明されているが、これらの方法は、任意の適切な熱交換器を製造するために適用されてもよいことを理解されたい。
【００５５】
付加製造された熱交換器およびその熱交換器を製造するための方法が、上述されている。特に、熱交換器１００は、一般に、以下に説明するように、付加製造プロセスによってその実用的な実施が促進される性能を向上させる幾何学的形状および熱交換特徴を含むことができる。例えば、本明細書に記載の付加製造方法を使用して、熱交換器は、流体の２つの流れの間で熱エネルギを伝達するための熱交換構造を含むことができる。加えて、本明細書に記載の付加製造技術は、熱交換器の熱効率を改善する一体型コレクタマニホルドを有する熱交換器の形成を可能にする。これらの特徴は、熱交換器の設計中に導入されてもよく、そのため、追加のコストをほとんどまたは全く必要とせずにビルドプロセス中に熱交換器に容易に組み込むことができる。さらに、ハウジング、熱交換バンク、コレクタマニホルド、入口マニホルド、出口マニホルド、フロースプリッタ、および他の特徴を含む熱交換器全体は、単一のモノリシック構成要素として一体的に形成することができる。
【００５６】
本明細書は、本発明を最良の態様を含めて開示すると共に、あらゆる装置またはシステムの製作および使用ならびにあらゆる関連の方法の実行を含む本発明の実施を当業者にとって可能にするために、実施例を用いている。本発明の特許可能な範囲は、特許請求の範囲によって定義され、当業者が想到する他の実施例を含むことができる。このような他の実施例は、それらが特許請求の範囲の文言と異ならない構造要素を含む場合、または特許請求の範囲の文言と実質的な差異を有さない等価の構造要素を含む場合、特許請求の範囲内であることを意図している。
［実施態様１］
縦方向（Ｖ）、側方向（Ｌ）、および横方向（Ｔ）を画定し、前記縦方向（Ｖ）、側方向（Ｌ）、および横方向（Ｔ）は、互いに相互に垂直である熱交換器（１００）であって、
前記横方向（Ｔ）に沿って分離された第１の流体入口（１２４）および第１の流体出口（１２６）を有する熱交換プレナム（１２２）を画定するハウジング（１０２）と、
前記縦方向（Ｖ）に実質的に沿って前記ハウジング（１０２）の頂部側（１１０）と底部側（１０８）との間で前記熱交換プレナム（１２２）を通過し、各々が複数の熱交換チューブ（１３２）を備える複数の熱交換バンク（１３０）と、
前記ハウジング（１０２）の前記頂部側（１１０）および前記底部側（１０８）に配置され、各々が隣接する熱交換バンク（１３０）間の流体連通を提供する１つまたは複数の接続ポート（１４４）を画定する複数のコレクタマニホルド（１４０）と
を備える、熱交換器（１００）。
［実施態様２］
前記ハウジング（１０２）が、前記横方向（Ｔ）に沿って分離された前側（１１２）および後側（１１４）を画定し、前記熱交換器（１００）が、
前記ハウジング（１０２）の前記前側（１１２）に近接して配置され、第１の熱交換バンク（１３０）と直接流体連通する入口プレナム（１５２）を画定する入口マニホルド（１５０）と、
前記ハウジング（１０２）の前記後側（１１４）に近接して配置され、最後の熱交換バンク（１３０）と直接流体連通する出口プレナム（１５６）を画定する出口マニホルド（１５４）と
をさらに備える、実施態様１に記載の熱交換器（１００）。
［実施態様３］
前記横方向（Ｔ）に沿って前記第１の熱交換バンク（１３０）と前記最後の熱交換バンク（１３０）との間に配置された中間熱バンクと流体連通する少なくとも１つの入口マニホルド（１５０）または出口マニホルド（１５４）をさらに備える、実施態様２に記載の熱交換器（１００）。
［実施態様４］
前記熱交換器（１００）が、
前記入口プレナム（１５２）内に配置され、第２の流体入口（１５８）と前記第１の熱交換バンク（１３０）との間に延びる１つまたは複数のフロースプリッタ（１７０）と、
前記出口プレナム（１５６）内に配置され、前記最後の熱交換バンク（１３０）と第２の流体出口（１６０）との間に延びる１つまたは複数のフロースプリッタ（１７０）と
を備える、実施態様２に記載の熱交換器（１００）。
［実施態様５］
前記フロースプリッタ（１７０）の少なくとも１つが、前記横方向（Ｔ）に垂直な第１の平面内に延び、前記フロースプリッタ（１７０）の少なくとも１つが、前記横方向（Ｔ）に沿って延びる、実施態様４に記載の熱交換器（１００）。
［実施態様６］
前記第１の流体入口（１２４）が、前記ハウジング（１０２）の前記後側（１１４）に画定され、前記第１の流体出口（１２６）が、前記ハウジング（１０２）の前記前側（１１２）に画定される、実施態様２に記載の熱交換器（１００）。
［実施態様７］
前記ハウジング（１０２）、前記熱交換チューブ（１３２）、前記入口マニホルド（１５０）、前記出口マニホルド（１５４）、および前記コレクタマニホルド（１４０）が、単一のモノリシック構成要素として一体的に形成される、実施態様２に記載の熱交換器（１００）。
［実施態様８］
前記縦方向（Ｖ）に実質的に垂直な平面に沿って延び、前記複数の熱交換チューブ（１３２）を堅固に結合する複数の補強プレート（１８２）をさらに備える、実施態様１に記載の熱交換器（１００）。
［実施態様９］
前記コレクタマニホルド（１４０）内に配置され、前記縦方向（Ｖ）に実質的に沿って延びる複数の波状スチフナ（１８４）をさらに備える、実施態様１に記載の熱交換器（１００）。
［実施態様１０］
前記複数の波状スチフナ（１８４）が、正弦形状を有し、前記側方向（Ｌ）に沿って前記コレクタマニホルド（１４０）内の流体の流れを分割する、実施態様９に記載の熱交換器（１００）。
［実施態様１１］
前記コレクタマニホルド（１４０）内に配置され、隣接する熱交換バンク（１３０）間で前記縦方向（Ｖ）に実質的に沿って延び、前記接続ポート（１４４）を少なくとも部分的に画定する複数の補強リブ（１７６）をさらに備える、実施態様１に記載の熱交換器（１００）。
［実施態様１２］
前記補強リブ（１７６）が、実質的に三角形の補強リブ（１７６）であり、前記三角形の補強リブ（１７６）の基部が、前記縦方向（Ｖ）に沿って前記コレクタマニホルド（１４０）の底部に配置される、実施態様１１に記載の熱交換器（１００）。
［実施態様１３］
前記熱交換器（１００）が、
付加材料の層を付加製造機械のベッドに堆積させることと、
エネルギ源からのエネルギを前記付加材料の層上に選択的に誘導し、前記付加材料の一部を溶着させることと
によって形成された複数の層を備える、実施態様１に記載の熱交換器（１００）。
［実施態様１４］
熱交換器（１００）を製造する方法（２００）であって、
付加材料の層を付加製造機械のベッドに堆積させることと、
エネルギ源からのエネルギを前記付加材料の層上に選択的に誘導し、前記付加材料の一部を溶着させて、縦方向（Ｖ）、側方向（Ｌ）、および横方向（Ｔ）を画定し、前記縦方向（Ｖ）、側方向（Ｌ）、および横方向（Ｔ）は、互いに相互に垂直である熱交換器（１００）を形成することとを含み、前記熱交換器（１００）は、
前記横方向（Ｔ）に沿って分離された第１の流体入口（１２４）および第１の流体出口（１２６）を有する熱交換プレナム（１２２）を画定するハウジング（１０２）と、
前記縦方向（Ｖ）に実質的に沿って前記ハウジング（１０２）の頂部側（１１０）と底部側（１０８）との間で前記熱交換プレナム（１２２）を通過し、各々が複数の熱交換チューブ（１３２）を備える複数の熱交換バンク（１３０）と、
隣接する熱交換バンク（１３０）間で流体連通を提供する１つまたは複数のコレクタマニホルド（１４０）と
を備える、方法（２００）。
［実施態様１５］
前記熱交換器（１００）が、
前記ハウジング（１０２）の前記頂部側（１１０）および前記底部側（１０８）に配置され、各々が隣接する熱交換バンク（１３０）間の流体連通を提供する１つまたは複数の接続ポート（１４４）を画定する複数のコレクタマニホルド（１４０）を備える、実施態様１４に記載の方法（２００）。
［実施態様１６］
前記ハウジング（１０２）が、前記横方向（Ｔ）に沿って分離された前側（１１２）および後側（１１４）を画定し、前記方法（２００）が、
前記ハウジング（１０２）の前記前側（１１２）に近接して配置され、第１の熱交換バンク（１３０）と直接流体連通する入口プレナム（１５２）を画定する入口マニホルド（１５０）を形成することであって、１つまたは複数のフロースプリッタ（１７０）が、前記入口プレナム（１５２）内に配置され、第２の流体入口（１５８）と前記第１の熱交換バンク（１３０）との間に延びる形成することと、
前記ハウジング（１０２）の前記後側（１１４）に近接して配置され、最後の熱交換バンク（１３０）と直接流体連通する出口プレナム（１５６）を画定する出口マニホルド（１５４）を形成することであって、１つまたは複数のフロースプリッタ（１７０）が、前記出口プレナム（１５６）内に配置され、前記最後の熱交換バンク（１３０）と第２の流体出口（１６０）との間に延びる形成することとをさらに含む、実施態様１４に記載の方法（２００）。
［実施態様１７］
前記縦方向（Ｖ）に垂直な平面に沿って延び、前記複数の熱交換チューブ（１３２）を堅固に結合する複数の補強プレート（１８２）を形成することをさらに含む、実施態様１４に記載の方法（２００）。
［実施態様１８］
前記少なくとも１つのコレクタマニホルド（１４０）内に配置され、前記縦方向（Ｖ）に実質的に沿って延び、前記側方向（Ｌ）に沿って前記少なくとも１つのコレクタマニホルド（１４０）内の流体の流れを分割する正弦形状を有する複数の波状スチフナ（１８４）を形成することをさらに含む、実施態様１４に記載の方法（２００）。
［実施態様１９］
前記コレクタマニホルド（１４０）内に配置され、隣接する熱交換バンク（１３０）間で前記縦方向（Ｖ）に実質的に沿って延び、前記接続ポート（１４４）を少なくとも部分的に画定する複数の補強リブ（１７６）を形成することをさらに含む、実施態様１５に記載の方法（２００）。
［実施態様２０］
第１の方向に実質的に沿って延びる熱交換プレナム（１２２）を画定するハウジング（１０２）と、
前記熱交換プレナム（１２２）内に配置され、第２の方向に実質的に沿って第１の端部と第２の端部との間に延び、各々が複数の熱交換チューブ（１３２）を備える複数の熱交換バンク（１３０）と、
前記熱交換バンク（１３０）の前記第１の端部および前記第２の端部に配置され、各々が隣接する熱交換バンク（１３０）間で流体連通を提供する１つまたは複数の接続ポート（１４４）を画定し、前記接続ポート（１４４）は、前記第２の方向に実質的に沿って延びる複数の補強リブ（１７６）によって少なくとも部分的に画定される複数のコレクタマニホルド（１４０）と
を備える、熱交換器（１００）。
【符号の説明】
【００５７】
１００  熱交換器
１０２  ハウジング
１０４  左側
１０６  右側
１０８  底部側
１１０  頂部側
１１２  前側
１１４  後側
１２０  壁（ハウジング）
１２２  熱交換プレナム
１２４  空気入口
１２６  空気出口
１２８  冷却空気の流れ
１３０  熱交換バンク
１３２  熱交換チューブ
１３４  高温油の流れ
１４０  コレクタマニホルド
１４２  コレクタプレナム
１４４  接続ポート
１４６  仕切壁
１５０  入口マニホルド
１５２  入口プレナム
１５４  出口マニホルド
１５６  出口プレナム
１５８  油入口
１６０  油出口
１７０  フロースプリッタ
１７６  補強リブ
１７８  底部壁（コレクタマニホルド）
１８２  補強プレート
１８４  波状スチフナ
１８６  幅（スチフナ）
１８８  幅（熱バンク）
Ｖ  縦方向
Ｌ  側方向
Ｔ  横方向
２００  方法
２１０−２２０  ステップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【外国語明細書】
2019027772000001.pdf