(57)【要約】【課題】スターリングエンジンなどの熱回生装置において気体冷却器として用いられる円柱状の環状軸流熱交換器を提供する。【解決手段】熱交換器は、動作流体によってかかる圧力に耐えられる十分な強度および厚さを有する外側シェルと、外側シェルに隣接し、かつ接触して位置する管状部材とを備える。管状部材は、離間された側壁を有し、それらの側壁の間に流路が定められる。管状部材の少なくとも一方の側壁が、エンボス加工されることによりリブが形成される。リブが、外側シェルの内面と接触することにより、外側シェルと管状部材との間に、それらの円周に沿って、熱交換器を通る気体である第２流体が流れる軸方向に延在する流路が定められる。したがって、第１流体は、管状部材を通って円周方向に流れ、第２流体は、外側シェルと管状部材との間を軸方向に流れる。【選択図】図１
2013535640.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱交換器であり、
外側シェルと、
管状部材と、
流入口および流出口と
を備え、
前記外側シェルは、外面および内面を有し、中空の内部空間を含む実質的に円柱状の軸方向に延在する管状形を定め、
前記管状部材は、前記外側シェルの前記内面に隣接し、かつ接触して位置し、実質的に円柱状の軸方向に延在する、前記外側シェルの内周に沿う管状形を有し、互いに離間された第１側壁および第２側壁を有し、
前記第１側壁および前記第２側壁は、前記熱交換器を通る第１流体が流れる第１流路を、前記第１側壁および前記第２側壁の間に定め、
前記流入口および前記流出口は、前記外側シェルおよび前記管状部材の前記第１側壁を貫通して延在し、前記第１流路と流体連通し、
前記流入口および前記流出口が互いに外周面で離間されることによって、前記流入口に流入する流体が、前記管状部材の全周に亘って流れた後に、前記流出口から流出し、
前記管状部材の少なくとも前記第１側壁がエンボス加工されることにより、前記管状部材の前記第１側壁と前記外側シェルの前記内面との間の第１セットの実質的に軸方向に延在する空間が形成され、
前記第１セットの空間により、前記外側シェルと前記管状部材の間に、前記熱交換器を通る第２流体が流れる第２流路が形成される、熱交換器。
【請求項２】
前記管状部材が、互いに係合し、細長であり、両端を含む第１プレートおよび第２プレートを有し、
前記第１プレートおよび前記第２プレートはそれぞれ、周辺フランジに囲まれる中央部分を含み、
前記周辺フランジは、係合する前記第１プレートまたは前記第２プレートの対応する前記周辺フランジと封止するように接合され、
前記第１プレートおよび前記第２プレートによって、離間された前記第１側壁および前記第２側壁が定められる、請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
前記第１プレートの前記両端のそれぞれに、ボス部が形成され、
前記流入口は、一方の前記ボス部に形成され、
前記流出口は、他方の前記ボス部に形成され、
前記ボス部は、前記流入口または前記流出口をそれぞれ囲み、前記外側シェルの前記内面を封止するように前記内面と接触する、請求項２に記載の熱交換器。
【請求項４】
前記第１プレートおよび前記第２プレートには、互いに対応する傾斜端が形成され、
前記傾斜端は、前記第１プレートと前記第２プレートとが実質的に円柱管状形に形成されたときに互いに実質的に接し、
前記ボス部は、前記傾斜端の最も外側の隅部に形成される、請求項３に記載の熱交換器。
【請求項５】
前記流入口および前記流出口は、前記傾斜端が互いに接する位置にあるとき、実質的に鉛直方向に整列する、請求項４に記載の熱交換器。
【請求項６】
前記第１プレートおよび前記第２プレートの前記中央部分が、エンボス加工されることによりリブが形成され、前記リブは、対応するトラフ領域によって互いに離間され、前記第１プレートの前記リブは、斜めの第１方向に向けられており、前記第２プレートの前記リブは、前記第１方向と反対の斜めの第２方向へ向けられており、前記第１プレートの前記リブは、前記外側シェルの前記内面に接触しており、前記第１プレートおよび前記第２プレートが互いに面する状態にあるとき、前記第１プレートおよび前記第２プレートの対応する前記トラフ領域同士が、互いに接触することにより、前記管状部材を通る複雑な流体経路が定められる、請求項２に記載の熱交換器。
【請求項７】
内側シェルをさらに備え、
前記内側シェルは、外面および内面を有し、中空の内部空間を含む実質的に円柱状の軸方向に延在する管状形を定め、前記管状部材の内周に隣接し、かつ接触して位置する、請求項６に記載の熱交換器。
【請求項８】
前記管状部材の前記第２プレートの前記リブは前記内側シェルの前記外面と接触することにより、前記管状部材と前記内側シェルとの間に第２セットの実質的に軸方向に延在する空間を定め、
前記第２セットの軸方向に延在する空間は、前記第２流路の一部を形成する、請求項７に記載の熱交換器。
【請求項９】
前記熱交換器を流れる前記第２流体は、前記外側シェルと前記管状部材との間に形成される前記第１セットの軸方向に延在する空間と、前記内側シェルと前記管状部材との間に形成される前記第２セットの軸方向に延在する空間とに分岐される、請求項８に記載の熱交換器。
【請求項１０】
前記第１プレートおよび前記第２プレートの前記両端には、前記第１プレートおよび前記第２プレートが筒状部材に形成されたとき前記両端が確実に整列するよう、対応する凸部および凹部が形成されている、請求項２に記載の熱交換器。
【請求項１１】
前記外側シェルと前記内側シェルとによって、前記管状部材を受容する環状空間が形成される、請求項７に記載の熱交換器。
【請求項１２】
前記外側シェルは、４バール以上の内部気体圧に耐えられる厚さを有する、請求項１に記載の熱交換器。
【請求項１３】
前記第１流体が冷却液であり、前記第２流体が気体である、請求項１に記載の熱交換器。
【請求項１４】
前記熱交換器がスターリングエンジンに組み込まれ、
前記内側シェルの中空の内部空間が前記スターリングエンジンの部品を受容する、請求項７に記載の熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、熱交換器に関し、特に、スターリングエンジンおよび他の適用での利用に適した円柱状の気体−液体熱交換器に関する。
【０００２】
＜関連出願の相互参照＞
本願は、２０１０年７月１５日に提出された、発明の名称が「環状軸流リブ付き熱交換器」である米国特許出願第１２／８３６，９３５号の便益および優先権を主張する。当該特許出願の内容は、参照により、本願明細書の「発明を実施するための形態」に明示的に組み込まれる。
【背景技術】
【０００３】
スターリングエンジンのサイクルでは、一定量の気体または動作流体の収縮と膨張とを異なる温度で交互に繰り返し、熱エネルギーを機械的動力へと変換する。さらに詳細には、スターリングサイクルの電動発電機では、発電機の筐体内を可動のディスプレーサが往復移動することにより、加圧されたヘリウムなどの動作流体が低温収縮空間と高温膨張空間との間を往復移動させられる。収縮空間の圧力壁に隣接して気体冷却器が配され、動作流体が収縮空間へ流入する時に熱が抽出される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の構成においては、気体冷却器は、薄壁管が環状に束ねられた形態を有しており、この構成では、ろう付けによる接続が多数箇所において必要である。この種の熱交換器では、動作気体の内部圧力が高いことに加え、ろう付け接合部が多いことにより、故障が起こりやすくなる。管を束ねた構造では、熱伝導も制約を受ける。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本願発明の一実施形態においては、熱交換器が提供される。熱交換器は、外側シェルと、管状部材と、流入口および流出口とを備える。外側シェルは、外面および内面を有し、中空の内部空間を含む一般的に円柱状の軸方向に延在する管状形を定める。管状部材は、外側シェルの内面に隣接し、かつ接触して位置し、一般的に円柱状の軸方向に延在する、外側シェルの内面の円周に沿う管状形を有し、互いに離間された第１側壁および第２側壁を有する。第１側壁および第２側壁は、熱交換器を通る第１流体が流れる第１流路を、第１側壁および第２側壁の間に定める。流入口および流出口は、外側シェルおよび管状部材の第１側壁を貫通して延在し、第１流路と流体連通する。流入口および流出口が互いに外周面で離間されることによって、流入口に流入する流体が、第１流路の全周に亘って流れた後に、流出口から流出する。管状部材の少なくとも第１側壁がエンボス加工されることにより、管状部材の第１側壁と外側シェルの内面との間の一般的に軸方向に延在する空間が形成される。空間により、外側シェルと管状部材の間に、熱交換器を通る第２流体が流れる第２流路が形成される。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
本願発明の実施形態を、例示のみを目的とし、以下の図面を参照して説明する。
【図１】図１は、本願発明の一実施形態の熱交換器の一部切欠斜視図である。
【図２】図２は、図１に示す熱交換器の切欠き部の詳細図である。
【図３】図３は、図１の熱交換器を形成すべく用いられる管状部材の斜視図である。
【図４】図４は、図３に示す管状部材を形成すべく用いられる第１プレートを、その平面状態において内面側から見た立面図である。
【図５】図５は、図３に示す管状部材を形成すべく用いられる第２プレートを、その平面状態において外面側から見た立面図である。
【図６】図６は、円柱状にされた、図５に示す第２プレートの正面図である。
【図７】図７は、円柱状にされた図４および５に示す第１プレートおよび第２プレートによって形成された管状部材の正面図である。
【図８】図８は、図４に示す第１プレートの端部の詳細図である。
【図９】図９は、本願発明の他の実施形態の熱交換器の切欠き部の詳細図である。  図面において、類似した符号は類似した部材および特徴を指す。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下に説明される熱交換器は、スターリングエンジンなどの熱回生装置における気体冷却熱交換器として用いるべく、詳細に適応されている。しかし、以下で説明する型式の熱交換器は、スターリングエンジンに限って用いられるわけではなく、むしろ様々な他の適用において気体−液体熱交換器として用いることが出来ることが理解されるであろう。
【０００８】
図１は、本願発明の一実施形態の熱交換器１０を示す。図示されるように、熱交換器１０は一般的に、熱交換器１０の内部空洞空間の中心を通る長手軸Ａを有する、開口した中空円柱形状を有している。以下の説明において、「軸方向」などの用語は、軸Ａに平行な方向を指し、「内側」、「外側」などの用語は、軸Ａから外側に、または軸Ａへ内側に延び、軸Ａを横切る半径方向を指す。
【０００９】
熱交換器１０は、一般的に円柱状の軸方向に延在する外側シェル１２を有する。外側シェル１２は、外面１４および内面１６を有する。外側シェル１２より半径方向内側に位置する管状部材１８は、そのいくつかの部位において、外側シェル１２に内面１６と直接接触する。管状部材１８も円柱形状を有しており、外側シェル１２の内面１６の円周に沿って軸方向に延在する。管状部材１８は、互いに離間された第１側壁および第２側壁によって形成される。第１流路が、第１側壁と第２側壁との間に定められる。示される実施形態において、熱交換器１０は、一般的に円柱状の軸方向に延在する内側シェル２０も有する。内側シェル２０は、管状部材１８より半径方向内側に位置し、外面２２および内面２４を有する。しかし、熱交換器１０の代替的な実施形態に関連して以下で説明するように、熱交換器１０の構成おいて内側シェル２０は必須ではないことが理解されるであろう。しかし、内側シェル２０が配される実施形態においては、内側シェル２０は、管状部材１８に近接して配置され、管状部材１８のいくつかの部位も、内側シェル２０の外面２２と直接接触する。よって、本質的には、外側シェル１２と内側シェル２０との間に、管状部材１８を受容する、軸方向に延在する環状空間２５が形成され、また同時に、熱交換器１０の中空の、または空洞の中心部１９が残される。
【００１０】
熱交換器１０の一実施形態において、管状部材１８は、係合する、一般的に細長の第１プレート２６および第２プレート２８を有する。第１プレート２６および第２プレート２８には、互いに対応する傾斜端３０が形成されており、第１プレート２６および第２プレート２８によって、離間する第１側壁および第２側壁、並びに管状部材１８を通る第１流路が定められる。第１プレート２６および第２プレート２８は互いに同様の構造を有しており、側壁または中央部分３２をそれぞれ有する。側壁または中央部分３２は、周辺フランジ３４に囲まれており、この周辺フランジ３４は、係合する、第１プレート２６または第２プレート２８に配される、対応する周辺フランジ３４と封止するように接合される。第１プレート２６の中央部分３２は、エンボス加工され、一連の外側に突出するリブ３６が第１方向に向かって形成される。リブ３６は、第１プレート２６の長さに沿って、トラフ領域３８を挟んで互いに離間されている。本実施形態においては、第２プレート２８の中央部分３２にも第２プレート２８の長さに沿って、突出するリブ４０が形成されており、リブ４０は第１方向と異なる第２方向を向いている。リブ４０も、第２プレート２８の長さに沿って、トラフ領域４２を挟んで互いに離間されている。第２プレート２８は、第１プレート２６と面するよう真向かいに位置するので、熱交換器１０において、第１プレート２６のリブ３６は軸Ａから離れる方向（つまり、軸Ａに対し「外側に」）に突出し、第２プレート２８のリブ４０は、軸Ａに近づく方向に（つまり、軸Ａに対し「内側に」）突出することが理解されるであろう。第１プレート２６および第２プレート２８が、互いに面するように配置されて管状部材１８を形成するとき、第１プレート２６のトラフ領域３８の部位が、第２プレート２８のトラフ領域４２の対応する部位と接触して封止箇所を形成し、この際、第１プレート２６のリブ３６および第２プレート２８のリブ４０の互いに対応する部位は、離間されたままである。第１プレート２６および第２プレート２８の対向して配置されるリブ３６、４０およびトラフ領域３８、４２が形成する十字部分によって、管状部材１８内の第１流体通路を通る複雑な流路または乱流路が形成される。乱流路によって、管状部材１８を流れる流体の熱伝導性が高められる。
【００１１】
図４および５はそれぞれ、管状部材１８を形成すべく用いられる第１プレート２６および第２プレート２８の立面図である。図４に示すように、また上述したように、第１プレート２６は、中央部分３２を有し、この中央部分３２には、第１プレート２６の長さに沿ってトラフ領域３８を挟んで互いに離間する、斜め方向を向いたリブ３６が形成される。第１プレート２６は、周辺フランジ３４によって縁取られ、この周辺フランジ３４が、第２プレート２８の対応する周辺フランジ３４と係合する。第１プレート２６は、第１プレート２６の傾斜端３０の互いに対向する最も外側の隅部に形成されるエンボス部またはボス部４６も有する。各ボス部４６には、第１プレート２６および第２プレート２８が係合し互いに面するように配置されたとき、管状部材１８を通る第１流体の流れの流入口および流出口となる流入口４８または流出口５０が形成されている。図５に示すように、第２プレート２８は第１プレート２６と同様の構造を有しており、異なる点は、第２プレート２８にはボス部が形成されないので、第２プレート２８の中央部分３２は、トラフ領域４２を挟んで離間する突出するリブ４０が全体に亘って形成されている点である。本実施形態においては、第１プレート２６および第２プレート２８が円柱状となるよう曲げられ管状部材１８を形成したときに、第１プレート２６および第２プレート２８の傾斜端３０が確実に整列し、係合するよう、第１プレート２６および第２プレート２８の対応する傾斜端３０には、係合部が形成されている。さらに詳細には、第１プレート２６および第２プレート２８それぞれの互いに対応する隅部には、互いに対応する雄係合部６２および雌係合部６４が形成されている。例えば、図４に示すように、第１プレート２６の右上隅部および左下隅部には、凹部または雌係合部６４が形成され、左上隅部および右下隅部には、凸部または雄係合部６２が形成されている。図５に示すように、第２プレート２８にも同様の構造が配される。
【００１２】
管状部材１８を形成すべく、第１プレート２６および第２プレート２８が係合し互いに面するように配置され、円柱状に曲げられる（図７参照）。この時、図３および７から分かるように、第１プレート２６および第２プレート２８の対応する傾斜端３０は、互いに実質的に接している。管状部材１８の傾斜端３０が確実かつ適切に整列するよう、第１プレート２６および第２プレート２８の傾斜端３０を合わせ、第１プレート２６および第２プレート２８の傾斜端３０の互いに対応する雄係合部６２と雌係合部６４とを係合させる。係合部６２、６４は互いに対応する凸部および凹部として示されているが、適した任意の係合手段を用いられることが理解されるであろう。また、第１プレート２６および第２プレート２８に、いかなる整列手段または係合部を形成しなくてもよいことが理解されるであろう。
【００１３】
熱交換器１０を形成すべく、管状部材１８を、外側シェル１２と隣接し、また係合するよう位置させる。上述したように、外側シェル１２は、一般的に、外面１４および内面１６を有した円柱形状を有する。外側シェル１２には流入口５６および流出口５８が形成され、これら流入口５６および流出口５８は、管状部材１８に配される流入口４８および流出口５０にそれぞれ対応し、またそれらと流体連通している。熱交換器１０を通る第１流体（つまり、冷却液）が流れるよう、適切な流入口および流出口の取り付け具が、流入口５６および流出口５８と連通するよう搭載される。
【００１４】
管状部材１８が外側シェル１２に近接しているので、管状部材１８の流入口４８と流出口５０とを囲むボス部４６は、外側シェル１２の内面１６と接触し、またこの内面に対する封止面を形成する。また、第１プレート２６に形成されるリブ３６も、外側シェル１２の内面１６と接触し、第１プレート２６と外側シェル１２の内面１６との間には複数の接点またはろう付けされる表面が形成されることになる。管状部材１８と外側シェル１２との間のこれらの接触によって、熱交換器１０の部品が例えばろう付けによって接合されたときに、管状部材１８と外側シェル１２とは確実に強く接続される。またリブ３６と外側シェル１２の内面１６との間の接触により、外側シェル１２の内面１６と第１プレート２６に内側を向いて配置されたトラフ領域３８との間に、熱交換器１０を通る第２流体（つまり、気体）が流れる軸方向に延在する通路が複数形成されることとなる。内側シェル２０が配される実施形態において、内側シェル２０は、管状部材１８の第２プレート２８に隣接し、かつ近接して配置される。したがって、管状部材１８の第２プレート２８に形成されるリブ４０は、内側シェル２０の外面２２に接触し、これにより、第２プレート２８と内側シェル２０の外面２２との間にはさらに接点またはろう付けされる表面が形成されることになる。管状部材１８と内側シェル２０とは近接しており、接触しているので、熱交換器１０を通る第２流体が流れる、第２セットの軸方向に延在する流体通路が、第２プレート２８のトラフ領域４２と内側シェル２０の外面２２との間に形成される。よって、内側シェル２０が配される場合、熱交換器１０を流れる第２流体は、管状部材１８のいずれかの側の軸方向に延在する通路に分岐される。リブ３６、４０およびトラフ領域３８、４２がそれぞれ第１方向または第２方向に傾斜している、または斜めを向いているので、管状部材１８と外側シェル１２との間、および管状部材１８と内側シェル２０との間に形成される軸方向に延在する通路もまた、熱交換器１０の縦軸Ａに対して傾斜しているか、または斜めを向いている。したがって、管状部材１８のリブ３６、４０およびトラフ領域３８、４２と、熱交換器１０の外側シェル１２および内側シェル２０とによって形成される軸方向に延在する通路を流れる流体または気体は、環状空間２５の管状部材１８の周りを軸方向に螺旋状に進む。
【００１５】
熱交換器１０がスターリングエンジンに組み込まれる場合、空洞中央部は、スターリングエンジンの１以上の他の部品を収容する筐体などの他の円柱構造によって実質的に完全に占められていてもよい。その筐体は、熱交換器１０の内側シェル２０と（または内側シェル２０を組み込まない実施形態の場合は、管状部材１８と）密接に嵌合してもよい固定された部品であり、内側シェル２０の内面２４の円周に亘って、内面２４と極近接している、および／または接触している。当業者には理解されるように、一般的にスターリングエンジンは、動作流体、つまり気体の異なる温度での収縮と膨張とによって動作し、熱エネルギーを機械的作用へと変換する。動作中、一定量の、空気またはヘリウムなどの永久気体である動作流体を、（ｉ）低い温度での気体の収縮、（ｉｉ）気体の加熱、（ｉｉｉ）高い温度での気体の膨張、（ｉｖ）気体の冷却、のサイクルに投入し、このサイクルを繰り返す。スターリングエンジンに組み込まれた場合、熱交換器１０は、気体の動作流体を冷却するよう機能し、およそ４０〜６０バールの圧力になり得る動作流体によってかかる圧力に耐えられなければならない。この理由により、外側シェル１２は、非常に厚い場合もある。
【００１６】
動作において、冷却液または第１流体は、流入口５６を通って熱交換器１０に流入し、管状部材１８に流入する。その後、第１流体は、管状部材１８の第１流体通路を通って流出口５８まで円周方向および軸方向に流れ、流出口５８を通って熱交換器１０から流出する。管状部材１８に傾斜端３０が形成されていることによって、流入口５６および流出口５８は外周面において互いに本質的に整列するので（図７参照）、冷却液または第１流体は管状部材１８の全長または全周を移動することになり、これにより、管状部材１８の「デッドスペース」を最小限に抑えることができ、熱交換器１０を通る冷却液または第１流体の分配が最適となる。このことにより、熱交換器１０全体に亘って、非常に均一な冷却が可能となる。冷却液または第１流体が管状部材１８を円周方向に流れる間、第２流体（空気またはヘリウムなど）は、環状空間２５の管状部材１８のいずれかの側に形成される軸方向に延在する通路を（上方または下方に）軸方向に流れる。管状部材１８と外側シェル１２の内面１６との間に形成される軸方向に延在する通路が第１プレート２６のリブ３６およびトラフ領域３８と同じ方向（つまり、第１方向）を向いており、管状部材１８と内側シェル２０の外面２２との間に形成される軸方向に延在する通路が第２プレート２８のリブ４０およびトラフ領域４２と同じ方向（つまり、第１方向と反対の第２方向）を向いているので、軸方向に延在する通路を流れる第２流体は、管状部材１８と外側シェル１２との間で第１方向に螺旋状に進み、管状部材１８と内側シェル２０との間で反対の第２方向に螺旋状に進む。
【００１７】
上述のように内側シェル２０を含む実施形態を説明したが、熱交換器１０は、内側シェル２０を含まずに形成することも出来る。内側シェル２０を配し、熱交換器１０がスターリングエンジンに組み込まれる場合において、内側シェル２０があることにより、熱交換器１０と、スターリングエンジンの部品を収容し、中空の空洞中央部１９に位置する筐体との間に、許容範囲の間隔を確保しやすくなる。また内側シェル２０によって、熱交換器１０と、筐体または空洞中央部１９に配置される他の部品との間隙を適切に封止しやすくなる。しかし、熱交換器１０は、内側シェル２０を有さなくても、スターリングエンジン内で動作できることが理解されるであろう。
【００１８】
また、上述した実施形態では、リブ３６が形成される第１プレート２６とリブ４０が形成される第２プレート２８との係合により形成される管状部材１８に関して説明したが、第１プレート２６のみにリブを形成し、リブまたは他のエンボス部を有さない平面的な中央部分３２を第２プレート２８に形成してもよい（図示せず）。本実施形態においては、タービュライザーまたは他の熱伝導補助装置（図示せず）を第１プレート２６と第２プレート２８との間に形成される流路４４に配してもよい。さらに、リブ以外の窪みなどのエンボス部を、第１プレート２６の中央部分３２または、第１プレート２６および第２プレート２８両方の中央部分３２に形成してもよい。
【００１９】
図９は、本願発明の他の実施形態である熱交換器１１０を示す。同様の部位を指す場合には、同様の、１００だけ加算された符号を用いる。本実施形態において管状部材１１８は、第１プレート２６および第２プレート２８とそれぞれ同様の構造を有する第１プレート１２６および第２プレート１２８を備える。しかし、本実施形態において第１プレート１２６および第２プレート１２８には、真っ直ぐな垂直端１３０が形成される。第１プレート１２６は、端１３０の上隅部に位置する１つのボス部１４６を有し、もう一方のボス部１４６は、第１プレート１２６の他の端１３０の下隅部に位置する。各ボス部１４６には開口部が形成されており、これら開口部は、それぞれ管状部材１１８の流入口１４８および流出口１５０として機能する。流入口１４８が第１プレート１２６の下隅部に位置し、流出口１５０が第１プレート１２６の反対側の上隅部に位置する実施形態を示すが、流入口１４８および流出口１５０の位置は入れ替わってもよい。第１プレート１２６および第２プレート１２８が円柱状に曲げられて管状部材１１８を形成すると、流入口１４８および流出口１５０は、上述の実施形態のように互いに鉛直方向に整列せず、流入口１４８および流出口１５０は、流体が流れることのない平坦または平面的な領域１７０によって、互いに外周面で離間されている。平面領域１７０は、第１プレート１２６および第２プレート１２８の末端領域である周辺フランジ１３４の幅に対応する。平面領域１７０によって、流入口１４８と流出口１５０との間に迂回流が発生しなくなる。したがって、管状部材１１８に流入した流体は全て、第１プレート１２６と第２プレート１２８との間に形成される流体通路の全周を流れることになる。しかし、平坦または平面的な領域１７０には流体の流れがないので、管状部材１１８または熱交換器１１０を通る第１流体の分布は、上述の実施形態のようには均一とはならない。したがって、熱交換器１１０は、極度に均一な流体の流れ、および熱交換器全体に亘る均一な冷却が必須ではない適用において適しているかもしれない。
【００２０】
再び図９を参照すると、リブ１４０を含んでいない領域１７２を有する第２プレート１２８が示されている。これは、本実施形態においては、第２プレート１２８の構造が、第１プレート１２６の構造と同一であり、第２プレート１２８は単に第１プレート１２６を反転させたものだからである。同一の第１プレート１２６および第２プレート１２８を用いるので、１種類のプレートのみを形成すればよく、製造が容易になる。第１プレート１２６と第２プレート１２８との違いは、第２プレート１２８が流入口および流出口を有さない点にある。よって、ボス部１４６は、１７２で示される平面として残される（一方の領域１７２のみを示す）。よって、領域１７２は、第２プレート１２８と内側シェル１２０との間の接触箇所をさらに形成し、この接触箇所によって、熱交換器１１０の部品間の接続強度がさらに増す。しかし、第１プレート１２６および第２プレート１２８を同一とするのではなく、第２プレート１２８を異なるものとすることも出来、図１〜８に示す実施形態で説明したように中央部分１３２の全体をエンボス加工し、リブ１４０を形成してもよいことが理解されるであろう。
【００２１】
本願発明の熱交換器を構成する部品は、様々な材料からなってもよく、それら材料は、好ましくは、熱伝導、強度および耐久性を最大化するよう選択される。例えば、熱交換器の部品はそれぞれ、アルミニウム、ニッケル、銅、チタン、これらの合金、鋼、ステンレス鋼などから選ばれる同一の、または異なる金属から形成することが出来る。
【００２２】
さらに、本願発明を特定の実施形態に関連して説明したが、これらに限定されず、またこれらによって制限されない。むしろ、当業者であれば、本願発明は、その態様として、以下の請求項の範囲に含まれる、あらゆる変形例、修正例および／または実施形態を含む。
【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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【国際調査報告】
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