(57)【要約】本発明は、モジュール構造またはモジュールブロック構造における、ガス状の媒体と液状の媒体との間の熱交換のための向流型積層熱交換器に関する。この場合、２つの空気流れ領域（２）の間のモジュール領域が、水流れ通路（５）を備えた水流れ領域（３）を有しており、水流れ通路（５）が、空気入口から空気出口まで１つのレベルに配置されている。この場合、特に当該熱交換器（１）を通る水路が、少なくとも１つの区分／領域（Ａ１，Ａ２）で、平行な複数の水流れ通路（５）の接続によって平行な複数の部分水路に、特に所望のまたは要求された水当量比を生ぜしめるために分割可能である／分割されている。さらに、本発明は、熱交換器を運転するための方法に関する。
2006513395.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モジュール構造またはモジュールブロック構造における、ガス状の媒体と液状の媒体との間の熱交換のための向流型積層熱交換器において、２つの空気流れ領域（２）の間のモジュール領域が、水流れ通路（５）を備えた水流れ領域（３）を有しており、水流れ通路（５）が、空気入口から空気出口まで１つのレベルに配置されていることを特徴とする、向流型積層熱交換器。
【請求項２】
当該熱交換器（１）を通る水路が、少なくとも１つの区分／領域（Ａ１，Ａ２）で、平行な複数の水流れ通路（５ａ，５ｂ，５ｃ）の接続によって平行な複数の部分水路に、特に所望のまたは要求された水当量比を生ぜしめるために分割可能である／分割されている、請求項１記載の熱交換器。
【請求項３】
熱交換器モジュール内に空気流れ領域（２）および水流れ領域（３）が、製造ユニットとしてのそれぞれ分離された空気流れユニットおよび水流れユニットから形成されている、請求項１または２記載の熱交換器。
【請求項４】
水流れ領域（３）が、内部に配置された水流れ通路（５）を備えた熱伝導プレート（３）の形で形成されており、特に該熱伝導プレート（３）が、空気流れ領域を互いに分離している、請求項１から３までのいずれか１項記載の熱交換器。
【請求項５】
熱伝導プレート（３）が、
・水流れ通路（５）を形成する平行な複数の孔／通路を備えた中実材料から形成されているかまたは
・平行に相並んで配置された複数の方形管から形成されているかまたは
・互いに結合可能な／結合された２つの部分プレート（３ａ，３ｂ）から形成されており、両部分プレート（３ａ，３ｂ）が、その成形構造によって接合時に、両部分プレート（３ａ，３ｂ）の間に配置された水流れ通路を形成している、
請求項４記載の熱交換器。
【請求項６】
空気流れ領域（２）と水流れ領域（３）とが、特に特殊に成形された個々の熱伝導薄板（１０）の接合によって形成されている、請求項１から５までのいずれか１項記載の熱交換器。
【請求項７】
１つの薄板（１０）が、相並んで配置された孔を備えた１つの材料肉厚部（１１）を有しており、複数の薄板（１０）の材料肉厚部（１１）が、接合後に水流れ領域（３）を形成しており、特に各材料肉厚部（１１）が、所望の薄板間隔に相当する厚さを有している、請求項６記載の熱交換器。
【請求項８】
接合された薄板（１０）内に薄板方向に対して垂直に管（Ｒ）が挿入されており、該管（Ｒ）が、薄板（１０）に熱伝導性に結合されていて、特にプレス嵌めされている、請求項６または７記載の熱交換器。
【請求項９】
１つの薄板（１０）が、１つのビード状の湾曲部（１６）を有しており、該湾曲部（１６）の内部に管が配置されており、特に湾曲部（１６）内に熱伝導材料（１７）が挿入可能である／挿入されている、請求項８記載の熱交換器。
【請求項１０】
複数の薄板（１０）の接合時に、特にビード状の湾曲部（１６）または材料肉厚部（１１）によって少なくとも１つの分離面が形成されており、該分離面が、隣り合った空気流れ領域（２）を互いに分離している、請求項１から９までのいずれか１項記載の熱交換器。
【請求項１１】
当該熱交換器が、複数の区分／領域（Ａ１，Ａ２）を有しており、該区分／領域（Ａ１，Ａ２）で水路が、異なる数の平行な水流れ通路（５）の統合によって、異なる数の部分水路に分割可能である／分割されている、請求項１から１０までのいずれか１項記載の熱交換器。
【請求項１２】
複数の水流れ通路（５）の統合が、外部で当該熱交換器に配置された分配管（６，６ａ）または水流れ通路の内側の接続部によって実現されている、請求項１から１１までのいずれか１項記載の熱交換器。
【請求項１３】
請求項１から１２までのいずれか１項記載の熱交換器を運転するための方法において、運転のために必要なまたは所望の水体積流の調和のために、熱交換器を通る水路を少なくとも熱交換器の一部領域で複数の部分水路、特に１つのレベルに空気流れ方向で平行に連続して配置された複数の水流れ通路に分割することを特徴とする、熱交換器を運転するための方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有利にはモジュール構造またはモジュールブロック構造で形成された、ガス状の媒体と液状の媒体との間の熱交換のための熱交換器、特に向流型積層熱交換器ならびに熱交換器を運転するための方法に関する。
【０００２】
このような形式の熱交換器は、熱量とその温度ポテンシャルとを一方の熱担持媒体から他方の熱担持媒体に移動させるために使用される。この場合、一方の媒体は、有利にはガス、特に空気であり、他方の媒体は、液状の媒体、有利には水または水・凍結防止剤混合物もしくは別の適切な液状の流体である。一般的な空気／水・グリコール・熱交換器がしばしば使用される。
【０００３】
ガス状の媒体と液状の媒体との間の熱交換のためのこのような形式の熱交換器の構造は、ガス側もしくは液体側での極めて大きな体積流差による構造上の強制を受ける。この強制は、異なる媒体の著しく異なる熱容量によって生ぜしめられ、効果的な熱交換、特に回収技術のために、使用される両媒体の熱容量流を同じにしたいという事実から生ぜしめられる。
【０００４】
熱容量流の比は、たとえば空気／水・熱交換器では、いわゆる「水当量比」によって表される。この水当量比（凝縮物沈殿なし）ｗ＝ｍＬｕｆｔ×ｃＬｕｆｔ／ｍＷａｓｓｅｒ×ｃＷａｓｓｅｒは、可能な限り効果的な熱交換および温度ポテンシャル交換を可能にするために、理想的にはｗ＝１であることが望ましい。この場合、ｍは質量を意味しており、ｃは相応の媒体の比熱容量を意味している。凝縮物沈殿時には、ｃＬｕｆｔの代わりに、エンタルピ差が重要となる。
【０００５】
各熱容量における極めて大きな差によって、たとえば空気／水・熱交換器の特殊な使用事例では、単位時間あたり約３４００空気体積割合に対する、単位時間あたり約１水体積割合の体積流差が生ぜしめられる。
【０００６】
しばしば、熱交換器の顧客特有の構造では、空気体積流と熱交換器モジュールの外側の寸法とが顧客側によって設定され、これによって、このために、適宜な水体積流が検出され、構造的に変換されなければならない。この場合、特に僅かな空気体積流および、たとえば８〜１５ｍｍの内径の通常の水管横断面を備えた熱交換器の構造では、必要となる水体積流において流速が過度に僅かになり、これによって、熱移行抵抗が管内側で高められ、これによって、熱伝達が極めて激しく減少させられることが生ぜしめられ得る。
【０００７】
流速が僅かな場合の熱伝達の減少の結果、水管の内部での流速が僅かな場合に、ほぼ放物線状の流速プロフィルを備えた層流が生ぜしめられる。この流速プロフィルでは、水の流速が管内側で最も僅かとなり、これに相応して、別の効果的な熱伝達を阻止する断熱性のクッションが形成される。
【０００８】
この理由から、熱交換器装置の顧客特有の注文時には、水当量比を最適な値に調整しかつ十分に高い水流速を実現するために、熱交換器が構造的に顧客設定に個々に適合されなければならない。
【０００９】
公知先行技術では、たとえばドイツ連邦共和国特許出願公開第３３２５２３０号明細書に基づき、有効な管横断面を人為的に減少させ、これによって、体積流をコンスタントにして、流れる媒体の流速を高めるために、液体案内管の内部に挿入された充填体を設けることが公知である。しかし、熱交換器の管内へのこのような充填体の挿入は、構造的に極めて手間がかかり、さらに、充填体に、目詰まりおよび最終的に熱交換器の故障を生ぜしめる不純物が堆積するという危険をはらんでいる。
【００１０】
さらに、たとえば前述した刊行物に基づき、最適な水当量比を、高点で噴出する接続部によって実現することが公知である。しかし、これによって、空気流れ方向で、この空気流れ方向に対して横方向に延びる管のため、より高い空気流れ抵抗が生ぜしめられる。
【００１１】
本発明の課題は、熱容量流の所要の比、媒体案内管の内部での液状の媒体の十分な流速ならびに高い効率および容易な清浄化を構造的に簡単に確保することができる、特にモジュール構造における自在の熱交換器を提供することである。
【００１２】
この課題は、本発明によれば、熱交換器がもしくはモジュール構造では熱交換器の２つの空気流れ領域の間のモジュール領域が、水流れ通路を備えた水流れ領域を有しており、水流れ通路が、有利には空気入口から空気出口まで１つのレベルに配置されていることによって解決される。
【００１３】
すでに空気流れ領域と水流れ領域とへの分割によって、空気流れ領域の内部に管が設けられておらず、これによって、空気が空気流れ領域の内部で妨害されずに熱交換器を通って流れることができることが生ぜしめられる。１つのレベルに位置する、特に空気流れ方向で見て全て平行に連続して、有利には技術的に可能な限り密に配置された水流れ通路を備えた水流れ領域の内部への有利な配置形式によって、空気流れ抵抗が減少させられる。なぜならば、主として、空気流れ方向で見て第１の水流れ通路しか空気によって流過されないからである。この場合、隣り合った２つの流れ通路の間の中間スペースは、有利には１つの流れ通路の幅の半分もしくは直径の半分よりも小さくなる。
【００１４】
さらに、この構造では、熱交換器を通る水路が、少なくとも１つの区分／領域で、平行な複数（少なくとも２つ）の水流れ通路の接続によって平行な複数の部分水路に分割可能であるかもしくは分割されていると有利である。
【００１５】
このように形成された熱交換器によって、所望のもしくは要求された水当量比もしくは一般的には熱容量流比を、特に十分な流速を水流れ通路の内部に達成して生ぜしめることが簡単に可能となる。さらに、水流れ通路を１つのレベルに配置することによって、熱交換器を他の装置なしに極めて簡単に空気抜きすることができると共に空にすることができるという有利な作用が生ぜしめられる。
【００１６】
熱交換器のこの構造によって、必要となる空気流過面もしくはこれに基づき生ぜしめられる空気体積流に応じて、十分に高い流速を備えた所要の水体積流に個々に適合される標準熱交換器を提供することができる。この場合、このような形式の熱交換器モジュールの手間のかかる周辺構造または新規構造は不要となる。
【００１７】
この構造における本発明による主要な思想は、本発明による熱交換器が、相並んで配置された、特に平行な複数の水流れ通路を有しており、これらの水流れ通路が、直交流・向流原理で水を、特に１つのレベルで熱交換器を通して案内することから生ぜしめられる。熱交換器を通る水路は、向流原理に相応して、熱交換器の空気出口から空気入口にまで通じている。この場合、水流れ通路は流れ方向に対して横方向に位置しており、これに相応して、水路もしくは空気と逆方向に流れる水が同時に空気流と複数回交差する。これによって、前述した直交流・向流原理が生ぜしめられる。
【００１８】
いま、空気流と交差する複数の水流れ通路が熱交換器の少なくとも１つの区分／領域で平行に統合されると、この統合によって、水路を平行な複数の部分水路に分割することができる。この場合、各部分水路は１つの水流れ通路を通って延びている。これによって、熱交換器の内部の水路における有効な横断面を効果的に拡大させることができる。なぜならば、水路の有効な横断面が個々の部分水路もしくは水流れ通路の横断面の合計によって生ぜしめられるからである。
【００１９】
すなわち、たとえば各水流れ通路が同一の横断面（円形の管では同一の直径）を備えていると、たとえば２つの水流れ通路の平行な統合ひいては空気流と交差する平行な２つの部分水路への水路の分割において、水路の有効な横断面をただ１つの水流れ通路に比べて二倍にすることができる。このことは、さらに多くの水流れ通路の統合の場合にも当てはまる。
【００２０】
この場合、水流れ通路の統合は、平行に相並んで配置された、統合された少なくとも２つの水流れ通路内で水が同一の方向に流れかつ空気流と交差するように行われる。
【００２１】
この構造によって、自在に使用可能な熱交換器が生ぜしめられる。なぜならば、たとえば僅かな空気体積流と、これに基づき生ぜしめられる僅かな水体積流とを伴う小さな熱交換器モジュールでは、水流れ通路の統合もしくは複数の部分水路への水路の分割を省略することができるかまたは、十分に高い流速を各水流れ通路によって保証するために、ほんの僅かな流れ通路しか統合されないからである。
【００２２】
これに対して、たとえば、水当量比を維持するために、水体積流の変化も招く空気横断面が著しく拡大されると、複数の水流れ通路を１つの水路に対して平行に接続技術的に統合することができるかもしくは熱交換器を通る水路が、少なくとも１つの区分で複数の部分水路に分割され、これによって、単位時間あたり、より大きな水体積を使用することができる。これによって、水の流速は、統合された部分水路の内部で増加させられない。
【００２３】
これに相応して、このような本発明による構成によって、熱交換器の、設定された空気流過面に対してもしくはコンスタントな熱交換器高さでは、熱交換器の、設定された幅に対して、熱交換器を通って流れる単位時間あたりの所要の水量を、特に１つのレベルに連続して位置する平行な複数の部分水路もしくは流れ通路への水路の分割によって調和させることができる。逆に、１つの流れ通路内の可能な限り僅かな部分水量の選択と、流れ通路の、場合によって行われ得る統合とによって、任意の各空気量／モジュールもしくはモジュール幅またはモジュール面を達成することができる。
【００２４】
さらに、平行な複数の流れ通路への水路の分割時に、各水流れ通路の横断面を減少させることができるという事実に基づき、空気流れ方向に、この空気流れ方向に対して横方向に位置する水流れ通路のより僅かな流過面が生ぜしめられ、これによって、連続して位置する可能な限り多くの水流れ通路のこの配置形式により、熱交換器のより僅かな空気流抵抗が運転中に達成される。これに相応して、この構造によって、極めて効果的な熱交換器を製作することができる。
【００２５】
第１の構成では、熱交換器モジュールは、空気流れ領域と水流れ領域とが、別個の製造ユニットとしてのそれぞれ分離された空気流れユニットと水流れユニットとから形成されているように形成されていてよい。こうして、本発明による熱交換器を、２つの空気流れユニットと、両空気流れユニットの間に配置された１つの水流れユニットとの接合によって形成することができる。この場合、十分な熱伝達を生ぜしめることができる。この場合、必要となる熱伝達は、個々の製造ユニット相互の熱技術的に適切な種々異なる結合手段、たとえば溶接、ろう接、接着、圧締、すり合わせ等によって行うことができる。
【００２６】
水流れ領域が、内部に配置された水流れ通路を備えた熱伝導プレートの形で形成されていると特に有利である。この熱伝導プレートに設けられた水流れ通路の横断面が小さく選択されればされるほど、熱伝導プレートの厚さがますます僅かになり、空気流れ方向での熱伝導プレートの空気流れ抵抗がますます僅かとなる。
【００２７】
この場合、熱伝導プレートの形成は種々異なる形式で行うことができる。たとえば、第１の択一的な構成では、熱伝導プレートが、相並んで平行に配置された複数の水流れ通路を有する中実材料から形成されていてよい。これらの水流れ通路は、たとえば孔または異なる性質の通路によって中実材料の材料厚さの内部に実現されている。
【００２８】
別の第２の択一的な有利な構成では、熱伝導プレートが、たとえば平行に相並んで配置された、互いに結合された複数の方形管から形成されていてよい。この場合、有利には、方形管の内部に平行な複数の流れ通路が形成されていてよい。これらの流れ通路は一緒に１つの水路を形成している。方形管は、たとえば接着、溶接、ろう接、溝／キー等によって互いに結合することができ、したがって、並置時には、個々の各方形管の高さに相当する高さを有する熱伝導プレートを形成することができる。
【００２９】
この場合、個々の方形管は、平らな２つの表面を備えた、それぞれ空気流れユニットを配置することができる熱伝導プレートを最終的に形成するために、有利には、それぞれ同一の構造高さを有している。有利には、方形管は同じ構造高さで異なる幅ひいては横断面を有していてよい。さらに、この場合、管は幅に応じて、内部に位置する異なる数の流れ通路を有することができる。
【００３０】
別の第３の択一的な構成では、熱伝導プレートを、互いに結合可能なもしくは結合された２つの部分プレートから形成することが提案されていてよい。両部分プレートはその成形構造によって接合時に、両部分プレートの間に配置された水流れ通路を形成している。
【００３１】
したがって、たとえば、部分プレートが、それぞれ互いに向かい合った内面に通路壁形成ウェブを有しており、これによって、両部分プレートの接合時に水流れ通路が形成されることが提案されていてよい。また、部分プレートは金属薄板として形成することができる。この金属薄板には凹部が打ち抜かれている。この凹部はやはり個々のプレートの接合時に通路を形成している。ここでは、熱伝導プレートを構造的に形成するために、任意の種々異なる構造的な手段が可能となる。
【００３２】
ここに説明した本発明は、前述した３つの択一的なかつ有利に使用される構造可能性に限定されていない。当業者の好みで、適切な熱伝導プレートを形成することがある。この熱伝導プレートは、平行に相並んで配置された複数の水流れ通路を有している。これらの水流れ通路自体は互いに統合可能であるかもしくは統合されており、これによって、複数の部分水路への水路の所望の分割が得られる。
【００３３】
前述した伝導プレートの形で水流れ領域を形成することによって、空気流れユニットと水流れユニットとの接合時に自動的に両空気流れユニットの間の分離が生ぜしめられ、これによって、一方の空気流れユニット内で流れる空気が他方の空気流れユニットにオーバフローし得ない。このオーバフローは、構造的に自体閉鎖された熱伝導プレートによって阻止され、これによって、たとえば複数の薄板から形成することができる空気流れユニットに効果的に、自体閉鎖された空気流れ通路が生ぜしめられる。
【００３４】
単に互いに接合された熱交換器薄板が、空気流れ方向に対して横方向に延びる管によって貫通された慣用の構造に比べて、ここに提案された構造では、著しく僅かな圧力損失が空気側に生ぜしめられる。なぜならば、空気が、横方向に延びる管に衝突することなしに、妨害されずに、形成された空気流れ通路を通流することができるからである。直交向流原理での慣用の熱交換器に比べて僅かなこの圧力損失によって、このような熱交換器の、エネルギを節約した著しく経済的な作業形式が生ぜしめられる。
【００３５】
この構造の別の利点は、空気流れユニットの内部の万が一の汚染堆積物を簡単に個々の空気流れ通路から除去することができることである。なぜならば、清浄化のために使用される空気流が、たとえば高圧送風機または清浄化用蒸気噴流によって空気流れ通路の内部でこの通路に沿って流れ続け、隣り合った領域には逃げ出し得ないからである。これに相応して、熱交換器の始端部で導入された空気流は、その流れ方向が変えられ得ることなしに、熱交換器の、対応する後方の端部で最終的に流出するようになる。
【００３６】
これに相応して、前述した構造によって、公知先行技術に比べて特別な清浄化可能性および卓越したエネルギ効率が生ぜしめられる。
【００３７】
空気流れ領域および水流れ領域のための別個の製造ユニットを備えた前述した第１の択一的な構成に比べて、第２の択一的な構成では、空気流れ領域と水流れ領域とが、特に特殊に成形された個々の熱伝導薄板の接合によって形成されていることが提案されていてよい。これに相応して、このような熱伝導薄板は種々異なる区分を有している。この場合、有利には、少なくとも２つの区分が空気流れ領域の部分領域を形成しており、少なくとも１つの区分が水流れ領域の一部領域を形成している。これに相応して、特に同一の複数の熱伝導薄板の接合によって、完全に形成された空気流れ領域および水流れ領域を備えた本発明による熱交換器が生ぜしめられる。
【００３８】
このためには、１つの薄板の内部の薄板面に対して垂直に複数の孔が設けられていてよい。これらの孔は複数の薄板の接合時に互いにそれぞれ整合していて、これによって、水流れ通路を形成しているかもしくは切欠きを形成している。この切欠き内には、別個の管を挿入することができる。この管は、熱伝導性に薄板に、たとえばプレス嵌めまたは別の適切な手段によって結合されている。
【００３９】
したがって、個々の薄板は、たとえば相並んで配置された孔を備えた１つの材料肉厚部を有することができる。この場合、複数の薄板のこの材料肉厚部は接合後に水流れ領域を形成している。この場合、特に各材料肉厚部は、所望の薄板間隔に相当する厚さを有している。このような薄板は、たとえば端部に向けられた平形異形材の圧延によって製作することができる。この場合、この平形異形材の中心の領域には、所望の材料厚さが存在し続ける。この材料厚さに孔が設けられている。この場合、材料肉厚部が個々の熱伝導薄板の接合時に互いに密に接触し、したがって、水流れ領域を、特に孔によって形成することが提案されていてよい。
【００４０】
別の構成では、薄板が、たとえばビード状の湾曲部を有していてよい。この湾曲部は全薄板長さにわたって延びていて、薄板に対して垂直に延びる管を収容するための切欠きまたは孔を有している。この場合、有利には、このようなビード状の湾曲部の内部に、この内部に挿入したい管と、薄板との間のより良好な熱接触を保証するために、熱伝導材料が挿入可能であるかもしくは挿入されていることが提案されていてよい。たとえば、この熱伝導材料は、湾曲部内に圧入可能であるかもしくは圧入されている熱伝導帯材として形成されていてよい。
【００４１】
別個の複数の製造ユニットを備えた前述した第１の択一的な構成と同様に、複数の薄板の接合による熱交換器の構造でも、特にたとえば各薄板の内部のビード状の湾曲部または少なくとも１つの材料肉厚部によって、隣り合った空気流れ領域を互いに分離する少なくとも１つの分離面が生ぜしめられる。
【００４２】
これに相応して、ここでも同じく、形成された空気流れ通路内で流れる空気が熱交換器の始端部から終端部にまで空気流れ通路に沿って流れ続け、別の方向に逃げ出し得ないことが達成される。これによって、減少させられた流れ抵抗を備えた妨害されない流れ経過および上述した特別な清浄化活性が生ぜしめられる。
【００４３】
本発明を制限しない上述した択一的な両構成によって、相並んで１つのレベルに配置された水流れ通路が平行に統合されてもよいし、このような統合後に再び分割されてもよい。
【００４４】
したがって、水路が、異なる数の平行な水流れ通路の統合によって、異なる数の部分水路に分割可能であるかもしくは分割されている複数の区分／領域を熱交換器が有している可能性が生ぜしめられる。したがって、たとえば熱交換器の第１の領域では、水路が３つの水流れ通路の統合によって３つの部分水路に分割されていてよく、たとえば第１の領域に並んで位置する別の領域では、４つの部分水路に分割されていてよい。要求に応じて、水流れ通路の統合もしくは部分水路への分割の異なる組合せ可能性が生ぜしめられる。
【００４５】
これによって、このような形式の熱交換器の異なる領域にコンスタントな体積流のまま異なる流速が実現可能となることを達成することができる。なぜならば、異なる数の水流れ通路を備えた水路の分割もしくは再統合によって、異なる効果的な内側横断面も生ぜしめられるからである。この内側横断面によって、熱交換器の各領域における流速に影響を与えることができる。
【００４６】
複数の水流れ通路の統合による複数の部分水路への水路の分割は、熱交換器の特定の領域に制限されていない。水路が熱交換器の始端部で特定の数の部分水路もしくは水流れ通路に分割され、この部分水路が熱交換器の終端部で再び１つの水路に統合されるまで、分割が全熱交換器にわたって維持されたままであることが提案されていてよい。これに相応して、平行に接続された水流れ通路によって実現された平行な複数の部分水路は、たとえばメアンダ状に熱交換器を始端部から終端部にまで貫通している。
【００４７】
ここで、本発明によれば、複数の水流れ通路の統合は、種々異なる構造的な手段によって達成することができる。たとえば、水流れ通路が、外部で熱交換器に配置された分配管によって実現されていることが提案されていてよい。このためには、たとえば水流れ通路が熱交換器の各端面で突出していてよく、管曲げもしくは横方向に位置する流れ通路によって接続管片に接続されてよい。
【００４８】
また、択一的な構成では、水流れ通路が内側の接続部を有していることも可能である。たとえば、このような形式の接続部は、水流れ通路と、特に熱伝導プレートとが、相並んで配置された方形管によって形成されている場合に選択することができる。
【００４９】
一般的には、熱交換器の端面の領域に、相並んで位置する２つの水流れ通路を分離する通路壁が除去されているかもしくは除去され、これによって、１つの接続箇所から２つまたはそれ以上の水流れ通路への流れる水のオーバフローが同時に可能となることが提案されていてよい。この事例では、本発明による熱交換器の端面が、邪魔になる管なしに形成されている。
【００５０】
有利な構成では、水路が、熱交換器に設けられた水流れ通路を越えて張り出しており、これによって、たとえば、このように露出した通路内に測定装置、たとえば温度測定装置またはこれに類するものが挿入されることが提案されていてよい。
【００５１】
以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。
【００５２】
図１および図２には、種々異なる複数の図で、相応の製造ユニットから成る本発明による熱交換器１の構造が示してある。この場合、それぞれ図面では、２つの空気流れ領域２が、熱伝導プレート３の形の水流れ領域３によって互いに分離されている。この場合、製造ユニット２，３として形成された空気流れ領域と水流れ領域とは熱伝導性に互いに結合されており、これによって、空気と液状の媒体との間の効果的な熱伝達が可能となる。結合の種類に対して、当業者は適切な手段、たとえばすり合わせ、ろう接、接着、溶接、圧締、熱伝導ペーストまたは別の適切な手段の使用を提案する。
【００５３】
各熱伝導プレート３自体は、空気方向Ｌに対して横方向もしくは直交方向に延びる多数の孔５を有している。これらの孔５は、図１および図２に示した中実材料として形成された熱伝導プレート３を完全に貫通していて、したがって、それぞれ１つの水流れ通路を形成しており、これによって、複数の水通路５の平行な連続配置により直交流・向流原理における熱交換器が形成される。
【００５４】
このためには、図１ａおよび図２ａを参照して、水が、たとえば空気方向Ｌに対して横方向にかつ空気方向Ｌと逆方向に水流れ通路５ａから他の全ての水流れ通路５を通って最後の水流れ通路５ｍにまで流れる。この場合、適切な接続部によって、水流れ通路５ａ内に、たとえば熱交換器１の右側で流入した水が裏側（図示せず）で、水流れ通路５ａの前方に配置された水流れ通路５ｂ内にオーバフローし得ることが確保される。したがって、水はメアンダ状に熱交換器内で流れることができる。
【００５５】
空気流れユニットの構造によってだけでなく、２つの空気流れユニット２の間に配置された熱伝導プレート３によっても、両空気流れ領域２への空気流の完全な分離ならびに空気流れ通路２ａ，２ｂ，…の内部への個々の部分空気流の分離も生ぜしめられる。これによって、このような形式の熱交換器の、すでに前述した特別な清浄化可能性が生ぜしめられ、空気の妨害されない流れに基づき、エネルゲティックに有利と感じられる特に僅かな圧力損失が生ぜしめられる。
【００５６】
図２には、図１に示した、それぞれ２つの空気流れ領域と、両空気流れ領域の間に配置された水流れ領域とから成る複数の熱交換器モジュールを組み立てて１つの総合熱交換器を形成することができることが図１に対して補足的に示してある。この場合、水当量比を維持するために、２つの水流れ領域もしくは熱伝導プレート３の間に配置された空気流れ領域が、片側でしか水流れ領域もしくは熱伝導プレート３に隣接していない空気流れ領域２の２倍の構造高さを有していることが提案されていてよい。
【００５７】
図３には、水当量比もしくは所望の流速の適合を達成するために、相並んで配置された、熱伝導プレート３に形成された水流れ通路を統合する、すなわち、水路を部分水路に分割するための種々異なる可能性が示してある。
【００５８】
したがって、図３ｂに関して、それぞれ３つの水流れ通路５ａ，５ｂ，５ｃが接続技術的に平行に１つの水路にまとめられている。このためには、この水路が分配管６によって区分Ａ１で水流れ通路５ａ，５ｂ，５ｃの３つの部分水路に分割され、熱交換器を横方向に通過した後、反対の側に位置する集合管６ａで再びまとめられ、これによって、これに並んで配置された水流れ通路への区分Ａ２での新たな分割が即座に実施される。要するに、水流れ通路５ａ，５ｂ，５ｃ内では、水が同一の方向で空気流れ方向に対して横方向に流れる。
【００５９】
ここでは、水路の統合もしくは分割が、外部で熱交換器に設けられた、横方向に位置する分配管６／６ａの形の接続部によって実現されている。この分配管６／６ａは、水を熱伝導プレート３内に流入させるためのもしくは水を熱伝導プレート３から流出させるための管片を有している。
【００６０】
たとえばそれぞれ３つの水流れ通路５ａ，５ｂ，５ｃのこの統合によって、不変の体積流のまま、個々の水流れ通路に比べて３ファクタだけ流速の減少を達成することができる。したがって、不変の水流速でも、空気量を３ファクタだけ高めることができる。任意に異なるファクタが適宜に可能である。
【００６１】
別の択一的な構成として、図３には、個々の水流れ通路の、内部に位置する接続部が示してある。この場合、ここでは、ただ２つの水流れ通路５ａ，５ｂが接続技術的に互いに接続されていて、１つの水路を形成している。接続は、ここでは、２つの水流れ通路５ａ，５ｂの間の材料７が熱交換器の端面の領域で除去され、熱伝導プレート３に形成された開口が栓８によって閉鎖されるように行われる。これによって、流入した水が同時に２つの水流れ通路５ａ，５ｂに分配されることが確保され、これによって、この両水流れ通路が、熱交換器を貫く１つの水路を形成している。
【００６２】
図４には、種々異なる複数の図で、本発明による熱交換器の空気流れ領域と水流れ領域とを、特に特殊に成形された個々の熱伝導薄板１０の接合によって形成することができることが示してある。この場合、各熱伝導薄板１０または少なくとも幾つかの薄板は同一に形成されていて、その薄板高さＨの範囲内に材料肉厚部１１を有している。この材料肉厚部１１は全薄板１０にわたって延びている。本事例では、材料肉厚部１１がほぼ中心で薄板１０に形成されている。薄板１０の表面に対して垂直に、相並んで配置された複数の孔５が形成されている。これらの孔５は中心で材料肉厚部を貫いて延びていて、複数の薄板１０の接合後、熱交換器の空気方向に対して横方向の水路を形成している。
【００６３】
この図示の構造では、薄板１０がそれぞれ空気流れ領域および水流れ領域の部分区分を有している。この部分区分は複数の薄板の接合後に生ぜしめられる。この場合、材料肉厚部１１の周辺の領域は、のちの水流れ領域３を形成しており、図４で見て上方にかつ下方に示した領域は、それぞれ空気流れ領域２の一部を形成している。
【００６４】
個々の薄板の接合後、種々異なる孔５の整合した配置によって水流れ通路が生ぜしめられる。この水流れ通路内には、さらに１つの補足的な管Ｒが挿入されるかまたは水流れ通路が材料肉厚部１１の密な相互載置によって形成される。
【００６５】
この構造でも明確となるように、空気流れ領域２が水流れ領域Ｗから完全に分離されており、これによって、一方の空気流れ領域から他方の空気流れ領域への空気のオーバフローが回避される。空気流れ領域２の内部でも、特に材料肉厚部１１と各薄板の上側の縁曲げ部とによって互いに分離された空気流れ通路２ａ，２ｂ，…が生ぜしめられ、これによって、前述した清浄化活性と圧力損失最小化とが達成される。
【００６６】
図４に対して、図５には、ほぼ同一の構成が示してある。しかし、この場合、個々の薄板は著しく大きな高さＨを有しており、この薄板高さの範囲内に複数の材料肉厚部が設けられており、これによって、複数の空気流れ領域のほかに、それぞれ有利には平行なレベルに配置された複数の水流れ領域も形成される。
【００６７】
この場合、２つの水流れ領域３の間で１つの空気流れ領域２の内部に各薄板が湾曲部、突出部、ビードまたはその他の構造部１２を有しており、これによって、複数の薄板の接合時に、それぞれ互いに接触する構造部１２によって効果的に、空気流れ領域の個々の空気流れ通路２ａ，２ｂ，…をさらに分割する分離面Ｔが生ぜしめられることが補足的に提案されていてよい。
【００６８】
これによって、熱交換器の、前述した清浄化活性的な構成を、空気流れ領域の、より大きく形成された構造高さの場合でも維持することができる。
【００６９】
図５にも、各薄板１０のそれぞれ外側の端部に任意の縁曲げ部１３が示してあり、これによって、このような形式の縁曲げ部１３により、熱交換器の外側に対して閉鎖された空気流れ通路２ａ，２ｂ，…が生ぜしめられる。
【００７０】
前述した実施例では、個々の薄板１０の接合によって、材料肉厚部１１の厚さに相当する薄板相互の間隔が生ぜしめられるように、１つの薄板１０の内部の材料肉厚部１１の厚さが選択されている。
【００７１】
これに相応して、各薄板の構造によって、接合後に本発明による熱交換器の循環構造が付与されている。
【００７２】
図４および図５に示した、それぞれ薄板の一方の側にしか配置されていない材料肉厚部は、薄片を、たとえば押出し異形材としてまたは湾曲部／ビードもしくは突出部を備えた圧延された平形異形材として形成することによって製作することができる。
【００７３】
図６には、同一の複数の薄板の接合によって製作された熱交換器の択一的な構成が示してある。この熱交換器では、薄板１０が、図４に対して、１つの薄板１０の表面の両側で延びる材料肉厚部１１を有している。図４でも同様に、１つの薄板の内部でその長さにわたって延びる各材料肉厚部１１が、相並んで配置された複数の孔を有している。これらの孔は、整合する接合後にかつ場合によって、圧入された管Ｒの使用下で全水路の一部を形成している。
【００７４】
ここに図示したように、熱交換器モジュールブロックは、各薄板１０に縁曲げ部１３としての上側が形成されていることによって、外部に対して閉鎖された空気流れ通路２を有することができる。縁曲げ部１３はその各端部で、隣接した薄板１０の表面に当て付けられる。また、縁曲げされていない薄板１０を上側で、載着される分離面金属薄板１５によって閉鎖し、したがって、それぞれ異なる個々の空気流れ通路２を形成することも可能である。このような形式の分離面金属薄板１５は、空気流れ通路２の分離を生ぜしめるために、互いに積み重ねられる、図６に示したような個々の熱交換器モジュールの間に挿入することができる。
【００７５】
片側に設けられた材料肉厚部を備えた図４および図５の構造に比べて、薄板１０に対して両側に形成された図６の材料肉厚部１１は、水流れ通路５へのもしくは水流れ通路５内に挿入された管Ｒへの薄板１０による熱伝導が対称的な熱伝導路によって改善されているという利点を有しており、これによって、図６に示した構成を、図５に示した構成に比べて有利と見なすことができる。
【００７６】
図７には、同一の複数の薄板から接合された熱交換器の別の択一的な構成が示してある。この場合、薄板１０は、たとえばビード状の湾曲部１６を有している。この湾曲部１６は薄板の全長にわたって延びていて、接合後に生ぜしめられるのちの水流れ領域を形成している。このような形式の湾曲部１６内には、熱伝導材料、たとえば熱伝導帯材１７を挿入することができる。この熱伝導帯材１７は接着、圧締またはこれに類する手段によって薄板１０に熱伝導性に結合されていて、孔５を有している。この孔５は薄板方向に対して横方向ののちの水路を形成している。
【００７７】
図７ａに対して、図７ｂには、同一の薄板１０の極めて簡単な構成が示してある。この薄板１０はその表面で完全に滑らかに形成されていて、上側のかつ下側の端部にのみ、個々の空気流れ通路２を閉鎖するための縁曲げ部を有している。個々の薄板１０の間には、閉鎖された水流れ領域を形成しかつ個々の薄板を間隔を置いて配置するために、平形異形材または熱伝導帯材１７が載着されている。この平形異形材または熱伝導帯材１７もやはり、相並んで配置された多数の孔を有している。これらの孔は、各薄板１０に設けられた対応する孔に整合する。また、ここでは、同一の多数の熱伝導薄板と熱伝導帯材１７との接合によって、図４で説明したように、空気流れ領域と水流れ領域とが形成される。
【００７８】
図８ａおよび図８ｂには、より詳しい図で、図７ａに示した個々の薄板１０の詳細図が示してある。ここでは、ビード状の湾曲部１６内に挿入された、相並んで配置された多数の孔５を有する熱伝導帯材１７を認めることができる。個々の孔５の内部には、図８ａの左側に示したように、別の管Ｒを挿入することができ、熱伝導帯材１７に熱伝導性に、たとえばプレス嵌めによって結合することができる。図示の薄板１０の上下には、縁曲げ部１３が示してある。この場合、縁曲げ部１３の幅は湾曲部１６の深さに相当しており、これによって、この寸法により、個々の薄板１０相互の間隔が付与されている。
【００７９】
図５に対応して、図９には、より大きな構造高さの熱交換器モジュールユニットが示してある。この熱交換器モジュールユニットでは、前述した図７および図８に示した熱伝導薄板が使用される。ここでも、１つの薄板の内部にビード状の複数の湾曲部１６が設けられていることを認めることができる。これらの湾曲部１６内には、それぞれ１つの熱伝導帯材１７が挿入されている。この場合、空気流れ領域２の内部には、各薄板１０が、すでに前述した構造部１２を有しており、これによって、個々の薄板１０の接合時に別の分離面Ｔが空気流れ領域２の内部に形成される。
【００８０】
図１０には、個々の薄板１０の特別な構成が示してある。この場合、全薄板長さにわたって、たとえば図７、図８および図９で前述したように、湾曲部１６が設けられている。この場合、この湾曲部１６の内部には円形の対応成形部１７が打ち抜かれている。この対応成形部１７は円形の内側横断面を有していて、管Ｒを収容するために働く。
【００８１】
対応成形部１７によって、ばね弾性が、水案内管Ｒと薄板１０との結合時に達成される。この薄板の内部の、たとえばビード状の各湾曲部１６は、すでに前述したように、個々の薄板１０相互の所望の間隔に相当する深さを有しており、このことは、各薄板の上下の縁曲げ部１３にも当てはまる。
【００８２】
全薄板長さにわたって延びる湾曲部１６によって、やはり、有効に作用する分離面が個々の空気流れ領域の間にもしくは個々の空気流れ通路の間に生ぜしめられ、これによって、一方の空気流れ領域から他方の空気流れ領域への空気のオーバフローが排除され、したがって、前述した清浄化活性と僅かな空気抵抗とが達成される。
【００８３】
図１０には、図１および図２に対して択一的な構成が示してある。この構成では、空気流れ領域および水流れ領域がやはり別個の製造ユニットとして形成されている。図１１では、熱伝導プレート３が複数の方形管５の並置によって形成されている。これらの方形管５はそれぞれ同一の構造高さを有している。
【００８４】
この場合、複数の方形管５が複数、たとえば３つまたは４つの方形管のユニットに統合されているかもしくは１つの方形管が、分割のための別の内側の通路壁を有していることが提案されていてよい。
【００８５】
個々の方形管もしくは管ユニットは互いに、たとえば溶接によって適切に結合されている。この場合、複数の方形管５の統合は、本事例では、個々の管の内側の接続部によって付与されている。このためには、部分的に熱交換器の端面の領域で、隣り合った方形管の間の分離通路壁が、箇所２０に例示的に示したように除去されていてよく、これによって、ここで、水が、たとえば４つの方形管５から統合された第１の水路Ｉから第２の水路ＩＩに即座にオーバフローする。
【００８６】
この構造および全ての別の構造では、ここでは、たとえば水路ＩＶ，Ｖで図示したように、熱交換器の種々異なる領域の内部の統合された水流れ通路５の数が変化することが提案されていてよい。水路ＩＶは全部で４つの方形管から統合されているのに対して、水路Ｖは３つの方形管からしか統合されておらず、これによって、熱交換器のこの両領域に、互いに異なる流速が同一の体積流で生ぜしめられる。
【００８７】
したがって、異なる数の水流れ通路、ここでは、たとえば方形管が統合されることによって、熱交換器の内部での流速を部分的に可変に形成するための可能性が存在する。
【００８８】
ここでは、全熱交換器循環路への水接続をアダプタ片２１によって達成することができる。このアダプタ片２１は細長い方形横断面を、慣用の管への分配のための円形の横断面に変化させる。
【００８９】
図１２には、別の構成が示してある。この構成では、熱伝導プレート３が、上側のプレート部分３ａと下側のプレート部分３ｂとによって接合されている。各プレート部分には、それぞれ互いに面した側に少なくとも１つのウェブ２２が設けられている。このウェブ２２は、それぞれ他方のプレート部分に設けられた対応する相応のウェブに向かい合って位置しており、これによって、上側のかつ下側の部分プレートの接合時に流れ通路が熱伝導プレート３の内部に生ぜしめられる。プレートの接合は慣用の手段、たとえばろう接、溶接、接着、圧締等によって行うことができる。
【００９０】
その他の構造は、すでに図１１で説明した構造とほぼ同様である。
【００９１】
図１３には、熱交換器のさらに択一的な構成が示してある。この熱交換器は、同一の複数の熱伝導薄板１０から接合されている。ここに図示した熱伝導薄板１０は、たとえば打抜き加工部によって製作されていてよい単に円形の成形部２３を備えた極めて簡単な構造を示している。この成形部２３は、薄板表面から離れる方向に向けられた管状の区分を形成している。この区分には管Ｒを熱伝導性に圧入することができる。これによって、成形部２３を介した管Ｒと薄板との間の良好な密接した熱伝導接触が生ぜしめられる。
【００９２】
成形部２３は薄板１０の平らな面に加工されており、これによって、ここでは、基本的に、空気が２つの管Ｒの間で上側の空気流れ通路２ａから下側の空気流れ通路２ａ′にオーバフローし得る可能性が生ぜしめられる。確かに、この構成は、空気流れ領域の内部のより高い圧力損失を伴う構造を成しているが、しかし、極めて簡単な実現で本発明の根本的な原理と合致して、１つのレベルに相並んで配置された複数の管の統合によって、水当量比と流速とを変えることができる。
【００９３】
図１４には、概略的な装置が示してある。この装置では、熱交換器を貫く水路が水入口ＷＥで３つの部分水路に分割される。これらの部分水路は水流れ通路５ａ，５ｂ，５ｃを通って延びている。３つの部分水路への分割を維持して、水はメアンダ状に全熱交換器を通って、最後に水出口ＷＡで再び１つの水路にまとめられるまで案内される。これに相応して、ここでは、複数の水路への分割が、熱交換器の１つの領域／区分でのみ行われるのではなく、全熱交換器にわたって行われる。
【００９４】
１つのレベルへの熱交換器の内部での流れ通路５の並置に基づき、最初に選択された分割を維持して、水のコンスタントな体積流を複数の部分水路に分割するための可能性が存在する。ここでは、同じく、要求に応じて、異なる数の部分水路が実現されてもよいし、分割もしくは統合が部分的に変えられてもよい。
【００９５】
全ての択一的な構成による図示の本発明による熱交換器の内部での流速のかつ水当量比の変化の可能性の、特に本発明に対して重要な原理は、特に有利な構成では、慣用の熱交換器に対して、著しく減少させられた流れ横断面を備えた水流れ通路が使用されることに基づいている。したがって、公知先行技術では、通常、８〜１５ｍｍの内径を備えた管が水路のために使用され得る。
【００９６】
前述した本発明では、有利には、１つの水路の接続横断面の１０〜５０％である流れ通路の横断面が使用される。この場合、特に次の水流れ通路への１つの水流れ通路の通路内壁の間の間隔が、有利には、１つの管の内側の直径もしくは１つの通路の幅よりも小さく選択されている。したがって、１つの水路の接続横断面が、より僅かな横断面を備えた多くの流れ通路、特に可能な限り多くの流れ通路に分割される。この場合、特により小さな横断面の合計は接続横断面にほぼ相当している。
【００９７】
この場合、１つのレベルへの小さな多数の流れ通路の、極めて狭幅に相並んで位置する配置形式が生ぜしめられ、これによって、このように減少させられた流れ横断面を備えた個々の水流れ通路により、体積流が僅かな場合でさえ十分な流速を達成することができる。
【００９８】
相並んで配置された複数のこれらの水流れ通路の統合によって、全体積流が増加する場合、たとえば全熱交換器設備の寸法がより大きい場合に流速を、統合された部分水路の内部で減少させることができ、したがって、接続された多かれ少なかれ大きな数の通路によって常に最適に調整することができる。
【００９９】
したがって、本発明による熱交換器は、この熱交換器が、標準化されたモジュールユニットでストックされて使用可能であってよく、付与された外的な条件、たとえば空気流、水流、構造寸法、これに基づき生ぜしめられる水当量比への適合と、必要となる流速とを、水路の多かれ少なかれ著しい統合によってのみ簡単に生ぜしめることができるという特別な利点を有している。
【０１００】
これに相応して、本発明による熱交換器は、上述した構造でほぼ妨害されない、相互の分離により前述した清浄化可能性を達成する空気路によって、極めて経済的であり、保守しやすく、エネルギ節約的である。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１ａ】空気流れユニットと、この空気流れユニットの間に配置された、空気方向に対して横方向に配置された通路形成孔を備えた熱伝導プレートの形の水流れユニットとを備えた熱交換器を示す図である。
【図１ｂ】空気流れユニットと、この空気流れユニットの間に配置された、空気方向に対して横方向に配置された通路形成孔を備えた熱伝導プレートの形の水流れユニットとを備えた熱交換器を示す図である。
【図１ｃ】空気流れユニットと、この空気流れユニットの間に配置された、空気方向に対して横方向に配置された通路形成孔を備えた熱伝導プレートの形の水流れユニットとを備えた熱交換器を示す図である。
【図２ａ】空気流れユニットと、この空気流れユニットの間に配置された、空気方向に対して横方向に配置された通路形成孔を備えた熱伝導プレートの形の水流れユニットとを備えた熱交換器を示す図である。
【図２ｂ】空気流れユニットと、この空気流れユニットの間に配置された、空気方向に対して横方向に配置された通路形成孔を備えた熱伝導プレートの形の水流れユニットとを備えた熱交換器を示す図である。
【図２ｃ】空気流れユニットと、この空気流れユニットの間に配置された、空気方向に対して横方向に配置された通路形成孔を備えた熱伝導プレートの形の水流れユニットとを備えた熱交換器を示す図である。
【図３ａ】相並んで配置された水流れ通路の内側の接続部に対する可能性を示す図である。
【図３ｂ】相並んで配置された水流れ通路の外側の接続部に対する可能性を示す図である。
【図４ａ】それぞれ特殊に成形された同一の熱伝導薄板の接合によって本発明による熱交換器を形成するための１つの可能性を示す図である。
【図４ｂ】それぞれ特殊に成形された同一の熱伝導薄板の接合によって本発明による熱交換器を形成するための１つの可能性を示す図である。
【図４ｃ】それぞれ特殊に成形された同一の熱伝導薄板の接合によって本発明による熱交換器を形成するための１つの可能性を示す図である。
【図５ａ】それぞれ特殊に成形された同一の熱伝導薄板の接合によって本発明による熱交換器を形成するための１つの可能性を示す図である。
【図５ｂ】それぞれ特殊に成形された同一の熱伝導薄板の接合によって本発明による熱交換器を形成するための１つの可能性を示す図である。
【図５ｃ】それぞれ特殊に成形された同一の熱伝導薄板の接合によって本発明による熱交換器を形成するための１つの可能性を示す図である。
【図６ａ】それぞれ特殊に成形された同一の熱伝導薄板の接合によって本発明による熱交換器を形成するための１つの可能性を示す図である。
【図６ｂ】それぞれ特殊に成形された同一の熱伝導薄板の接合によって本発明による熱交換器を形成するための１つの可能性を示す図である。
【図６ｃ】それぞれ特殊に成形された同一の熱伝導薄板の接合によって本発明による熱交換器を形成するための１つの可能性を示す図である。
【図７ａ】それぞれ特殊に成形された同一の熱伝導薄板の接合によって本発明による熱交換器を形成するための１つの可能性を示す図である。
【図７ｂ】それぞれ特殊に成形された同一の熱伝導薄板の接合によって本発明による熱交換器を形成するための１つの可能性を示す図である。
【図８ａ】それぞれ特殊に成形された同一の熱伝導薄板の接合によって本発明による熱交換器を形成するための１つの可能性を示す図である。
【図８ｂ】それぞれ特殊に成形された同一の熱伝導薄板の接合によって本発明による熱交換器を形成するための１つの可能性を示す図である。
【図９】それぞれ特殊に成形された同一の熱伝導薄板の接合によって本発明による熱交換器を形成するための１つの可能性を示す図である。
【図１０ａ】それぞれ特殊に成形された同一の熱伝導薄板の接合によって本発明による熱交換器を形成するための１つの可能性を示す図である。
【図１０ｂ】それぞれ特殊に成形された同一の熱伝導薄板の接合によって本発明による熱交換器を形成するための１つの可能性を示す図である。
【図１１ａ】相並んで配置された複数の方形管による、空気流れユニットの間の熱伝導プレートの構成を示す図である。
【図１１ｂ】相並んで配置された複数の方形管による、空気流れユニットの間の熱伝導プレートの構成を示す図である。
【図１２ａ】互いに面した内側に配置された、部分プレートの接合後に水流れ通路を形成するためのウェブを備えた２つの部分プレートによる熱伝導プレートの構成を示す図である。
【図１２ｂ】互いに面した内側に配置された、部分プレートの接合後に水流れ通路を形成するためのウェブを備えた２つの部分プレートによる熱伝導プレートの構成を示す図である。
【図１３ａ】管を収容するためのそれぞれ打ち抜かれた孔を備えた接合された熱伝導薄板から成る熱交換器を示す図である。
【図１３ｂ】管を収容するためのそれぞれ打ち抜かれた孔を備えた接合された熱伝導薄板から成る熱交換器を示す図である。
【図１４】３つの部分水路に分割された水路を備えた熱交換器を示す図である。
【符号の説明】
【０１０２】
１  熱交換器、  ２  空気流れ領域、  ２，２ａ，２ａ′，２ｂ，…  空気流れ通路、  ３  水流れ領域、  ３ａ，３ｂ  プレート部分、  ５  孔または方形管、  ５ａ〜５ｍ  水流れ通路、  ６，６ａ  分配管、  ７  材料、  ８  栓、  １０  薄板、  １１  材料肉厚部、  １２  構造部、  １３  縁曲げ部、  １５  分離面金属薄板、  １６  湾曲部、  １７  熱伝導帯材または対応成形部、  ２０  箇所、  ２１  アダプタ片、  ２２  ウェブ、  ２３  成形部、  Ｉ〜Ｖ  水路、  Ａ１，Ａ２  区分、  Ｈ  薄板高さ、  Ｌ  空気方向、  Ｒ  管、  Ｔ  分離面、  ＷＡ  水出口、  ＷＥ  水入口
2006513395.tif 000003
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【図３ａ】
2006513395.tif 000005
【図３ｂ】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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2006513395.tif 000012
【図９】
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【図１４】
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【手続補正書】
【提出日】平成17年7月27日(2005.7.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モジュール構造またはモジュールブロック構造における、ガス状の媒体と液状の媒体との間の熱交換のための向流型積層熱交換器において、２つの空気流れ領域（２）の間のモジュール領域が、水流れ通路（５）を備えた水流れ領域（３）を有しており、水流れ通路（５）が、空気入口から空気出口まで１つのレベルに配置されており、当該熱交換器（１）を通る水路が、少なくとも１つの区分／領域（Ａ１，Ａ２）で、平行な複数の水流れ通路（５ａ，５ｂ，５ｃ）の接続によって平行な複数の部分水路に、特に所望のまたは要求された水当量比を生ぜしめるために分割されていることを特徴とする、向流型積層熱交換器。
【請求項２】
平行な複数の部分水路への１つの水路の分割によって、部分的に異なる流速が生ぜしめられるようになっている、請求項１記載の熱交換器。
【請求項３】
熱交換器モジュール内に空気流れ領域（２）および水流れ領域（３）が、製造ユニットとしてのそれぞれ分離された空気流れユニットおよび水流れユニットから形成されている、請求項１または２記載の熱交換器。
【請求項４】
水流れ領域（３）が、内部に配置された水流れ通路（５）を備えた熱伝導プレート（３）の形で形成されており、該熱伝導プレート（３）が、空気流れ領域を互いに分離しており、熱伝導プレート（３）が、
・平行に相並んで配置された複数の方形管から形成されているかまたは
・互いに結合可能な／結合された２つの部分プレート（３ａ，３ｂ）から形成されており、両部分プレート（３ａ，３ｂ）が、その成形構造によって接合時に、両部分プレート（３ａ，３ｂ）の間に配置された水流れ通路を形成している、請求項１から３までのいずれか１項記載の熱交換器。
【請求項５】
方形管が、同じ構造高さで異なる幅ひいては異なる横断面を有している、請求項４記載の熱交換器。
【請求項６】
空気流れ領域（２）と水流れ領域（３）とが、個々の熱伝導薄板（１０）の接合によって形成されており、複数の熱伝導薄板（１０）の接合によって、特にビード状の湾曲部（１２）または材料肉厚部によって少なくとも１つの分離面（Ｔ）が形成されており、該分離面（Ｔ）が、隣り合った空気流れ領域を互いに分離している、請求項１から５までのいずれか１項記載の熱交換器。
【請求項７】
空気流れ領域（２）と水流れ領域（３）とが、個々の熱伝導薄板（１０）の接合によって形成されており、１つの薄板（１０）が、相並んで配置された孔を備えた少なくとも１つの材料肉厚部（１１）を有しており、複数の薄板（１０）の材料肉厚部（１１）が、接合後に水流れ領域（３）を形成している、請求項１から６までのいずれか１項記載の熱交換器。
【請求項８】
１つの材料肉厚部（１１）が、１つの薄板（１０）の表面の両側で延びている、請求項７記載の熱交換器。
【請求項９】
空気流れ領域（２）と水流れ領域（３）とが、個々の熱伝導薄板（１０）の接合によって形成されており、１つの薄板（１０）が、１つのビード状の湾曲部（１６）を有しており、該湾曲部（１６）の内部に管が配置されており、湾曲部（１６）内に熱伝導材料（１７）が挿入可能である／挿入されている、請求項１から８までのいずれか１項記載の熱交換器。
【請求項１０】
熱伝導材料（１７）が、熱伝導帯材（１７）を有しており、該熱伝導帯材（１７）が、熱伝導性に１つの薄板（１０）に結合されていて、孔（５）を有しており、該孔（５）が、薄板方向に対して横方向の水路を形成している、請求項９記載の熱交換器。
【請求項１１】
空気流れ領域（２）と水流れ領域（３）とが、個々の熱伝導薄板（１０）の接合によって形成されており、１つの薄板（１０）が、特に１つのビード状の湾曲部（１６）を有しており、該湾曲部（１６）に円形の対応成形部が打ち抜かれており、該対応成形部が、管（Ｒ）を収容するための円形の内側横断面を有している、請求項１から１０までのいずれか１項記載の熱交換器。
【請求項１２】
当該熱交換器が、複数の区分／領域（Ａ１，Ａ２）を有しており、該区分／領域（Ａ１，Ａ２）で水路が、異なる数の平行な水流れ通路（５）の統合によって、異なる数の部分水路に分割されている、請求項１から１１までのいずれか１項記載の熱交換器。
【請求項１３】
水流れ通路（５）が、１つの水路の接続横断面の１０％〜５０％である横断面を有している、請求項１から１２までのいずれか１項記載の熱交換器。
【請求項１４】
次の水流れ通路への１つの水流れ通路（５）の通路内壁の間の間隔が、１つの水流れ通路（５）の内側の直径または幅よりも小さく寸法設定されている、請求項１から１３までのいずれか１項記載の熱交換器。
【請求項１５】
請求項１から１４までのいずれか１項記載の熱交換器を運転するための方法において、運転のために必要なまたは所望の水体積流の調和のために、熱交換器を通る水路を少なくとも熱交換器の一部領域で複数の部分水路、特に１つのレベルに空気流れ方向で平行に連続して配置された複数の水流れ通路に分割することを特徴とする、熱交換器を運転するための方法。
【請求項１６】
部分的に異なる流速を、異なる数の水流れ通路の分割および／または再統合によって生ぜしめる、請求項１５記載の方法。
【国際調査報告】
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