ТЕПЛООБМЕННИК ИЗ ПОЛЫХ ПЛОСКИХ СЕКЦИЙ

1. Теплообменник (76) с низким весом и высокой объемной проводимостью, способный работать с текучими средами при высоком перепаде давлений и высоких температурах, в котором:
1-15
полые плоские металлические секции (78) с тонким внутренним каналом собраны в пакет, расположены с равными интервалами друг от друга и присоединены к наружным коллекторам (80-82);
1-2
эти плоские секции содержат рельефный центральный участок (13), расположенный между двумя соединительными участками (18-20), снабженными тонкими отверстиями (60), с площадью, примерно равной площади поперечного сечения центрального участка;
причем стенки этих плоских секций (78) изготовлены посредством штамповки и резки металлического листа;
боковые кромки (42-44) двух стенок (10-11) полой плоской секции (78) сварены,
отличающийся тем, что
1-15
стенки (10-11) каждой полой плоской секции (78) выполнены как жесткими, так и очень тонкими, их рельефный центральный участок (13) имеет одну или несколько совокупностей (12-14) периодически изменяющихся, расположенных на одной линии выпуклостей (22-22', 24-24'), снабженных крутыми наклепанными поверхностями (24, 26, 28, 30), которые создают большое количество острых граней, направленных под углом и/или перпендикулярно линии, вдоль которой расположены выпуклости;
промежуток (64-66) между противоположными поверхностями одинаков, очень мал, точно известен и практически неизменен в области предусматриваемых перепадов давлений;
1-15
промежутки, разделяющие плоские секции (78), сравнительно тонки.
2. Теплообменник по п.1, отличающийся тем, что
выполнен из стеклянных или полимерных полых плоских секций с тонким внутренним каналом, пакетированных на одинаковом расстоянии друг от друга и присоединенных к наружным коллекторам;
стенки этих полых плоских секций изготовлены посредством горячей штамповки или высокотемпературного формообразования, а затем вырезанием из листа стекла или полимера;
эти плоские секции содержат рельефный центральный участок, расположенный между двумя соединительными участками, снабженными тонкими отверстиями, с площадью, примерно равной площади поперечного сечения центрального участка;
боковые кромки двух стенок полой плоской секции сварены;
центральный участок плоских секций имеет одну или несколько совокупностей периодически изменяющихся, расположенных на одной линии выпуклостей, снабженных крутыми поверхностями, которые создают большое количество острых граней, направленных под углом или перпендикулярно линии, вдоль которой расположены выпуклости;
промежуток между противоположными поверхностями одинаков, мал, точно известен и практически неизменен в области предусматриваемых перепадов давлений;
промежутки, разделяющие плоские секции, сравнительно тонки.
3. Теплообменник по п.1 или 2, отличающийся тем, что
каждая полая плоская секция (78) содержит по меньшей мере два ряда (12-14) периодически изменяющихся выпуклостей;
два смежных ряда разделены тонкой прямой перегородкой (36), образованной двумя штампованными или термоформованными внутренними выступами, собранными посредством сварки;
высота этих выступов равна половине максимального значения внутренней ширины полых плоских секций.
4. Теплообменник по п.1 или 2, отличающийся тем, что
углы, образованные нормалями к двум смежным поверхностям периодически изменяющихся выпуклостей, составляют по меньшей мере 30°, так что острые грани этих поверхностей эффективно создают турбулентность и выдерживают перепад давлений между текучими средами;
максимальный угол нормалей к двум смежным поверхностям ограничен ограничениями, диктуемыми условиями, при которых рассматриваемый материал штампуют или формуют горячим способом.
5. Теплообменник по п.1 или 2, отличающийся тем, что
1-2
1-2
1
1
2
1
периодически изменяющиеся выпуклости имеют сами по себе две боковые поверхности в виде равнобедренной трапеции (26, 26'), имеющие общую продольную грань (34, 34'), и две совместные ромбовидные поверхности (30-30');
длинная диагональ ромбовидных поверхностей может иметь размер в несколько десятков раз больше толщины стенки плоских секций.
6. Теплообменник по п.1 или 2, отличающийся тем, что
1-2
1-2
1-2
1-2
1-2
1-2
1-3
1-3
периодически изменяющиеся выпуклости имеют сами по себе две боковые поверхности в виде равнобедренного треугольника (25b, 27b, 29b) для выпуклостей и (25'b, 27'b, 29'b) для вогнутостей и две совместные центральные шестиугольные поверхности для выпуклостей (22b) и для вогнутостей (22'b), имеющие общую поперечную грань;
промежуток между поперечными гранями шестиугольных поверхностей может в несколько десятков раз превышать толщину стенки плоских секций.
7. Теплообменник по п.1 или 2, отличающийся тем, что рельефный центральный участок (13) каждой полой плоской секции соединен с наружными коллекторами посредством двух соединительных участков (18-20), имеющих две боковые кромки с гладкими стенками со значительным наклоном, содержащие части усеченных конусов (54-56).
8. Теплообменник по п.1 или 2, отличающийся тем, что противоположные поверхности полой плоской секции имеют параллельные стенки, а промежуток (64), разделяющий эти стенки, постоянен и имеет величину того же порядка, что и толщина стенок.
1-3
1-5
9. Теплообменник по п.1 или 2, отличающийся тем, что симметричные выпуклые поверхности нарезаны ромбовидным узором (25-31), содержат несколько вторичных поверхностей (37-41) и снабжены дополнительными острыми гранями.
10. Теплообменник по п.1 или 2, отличающийся тем, что
наружные коллекторы (80-82) полых плоских секций имеют аэродинамический профиль, способный минимизировать сопротивление теплообменника;
каждый коллектор составлен из двух продолговатых кожухов, из которых один кожух (75) предназначен для присоединения к плоским секциям, а другой кожух предназначен для закрытия спереди, поперечное сечение коллекторов имеет U-образную форму и коллекторы соединены друг с другом посредством линии (83) сварного шва.
11. Компактный легкий радиатор с высокой или очень высокой теплопроводностью, отличающийся тем, что
1-15
содержит две идентичные группы теплообменников (76) с полыми плоскими секциями (78), изготовленными из металла, стекла или полимера, как раскрыто в п.5;
эти две группы теплообменников сопряжены с двумя тонкими главными коллекторами, один из которых - коллектор (84) - расположен выше по потоку и другой - коллектор (86) - расположен ниже по потоку, которые снабжены плоскими прямоугольными трапециевидными поверхностями, немного отделенными друг от друга промежутком (100), и размещены так, что их прямые углы расположены друг против друга;
1-6
1-6
отдельные коллекторы теплообменников в каждой группе, а именно коллекторы (82), расположенные выше по потоку, и коллекторы (80), расположенные ниже по потоку, соответствующим образом, с постоянными интервалами, немного большими, чем ширина центрального участка (13) теплообменников, присоединены к двум соответствующим поверхностям двух главных коллекторов, размещенных выше и ниже по потоку.