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公開番号2024093053
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-09
出願番号2022209171
出願日2022-12-27
発明の名称熱交換器
出願人三菱重工業株式会社
代理人SSIP弁理士法人
主分類F28D 7/00 20060101AFI20240702BHJP(熱交換一般)
要約【課題】熱交換器が搭載されるシステムに対して機器を設置するスペースを小さくすることができる。
【解決手段】第1流体と第2流体との間で熱交換を行う熱交換器は、軸方向に沿って延在する筒形状のコアを備え、コアは、軸方向に沿って延在する内部空間を画定する内周壁と、内周壁の外周側に配置される外周壁と、を含み、内周壁と外周壁との間には、軸方向に沿って延在するとともに第1流体が流通可能な少なくとも1つの周方向第1流路と、軸方向に沿って延在するとともに第2流体が流通可能な少なくとも1つの周方向第2流路とが、コアの周方向において互いに隣接するように配置されている。
【選択図】図3

特許請求の範囲【請求項１】
第１流体と第２流体との間で熱交換を行う熱交換器であって、
軸方向に沿って延在する筒形状のコアを備え、
前記コアは、
前記軸方向に沿って延在する内部空間を画定する内周壁と、
前記内周壁の外周側に配置される外周壁と、を含み、
前記内周壁と前記外周壁との間には、前記軸方向に沿って延在するとともに前記第１流体が流通可能な少なくとも１つの周方向第１流路と、前記軸方向に沿って延在するとともに前記第２流体が流通可能な少なくとも１つの周方向第２流路とが、前記コアの周方向において互いに隣接するように配置されている、
熱交換器。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記少なくとも１つの周方向第１流路は、前記周方向に沿って並ぶ複数の周方向第１流路を含み、
前記少なくとも１つの周方向第２流路は、前記周方向に沿って並ぶ複数の周方向第２流路を含み、
前記複数の周方向第１流路のそれぞれと前記複数の周方向第２流路のそれぞれとは、前記周方向において交互に配置されている、
請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
前記少なくとも１つの周方向第１流路は、前記コアの径方向に沿って並ぶ複数の径方向第１流路を含み、
前記少なくとも１つの周方向第２流路は、前記径方向に沿って並ぶ複数の径方向第２流路を含み、
前記複数の径方向第１流路のそれぞれと前記複数の径方向第２流路のそれぞれとが、前記周方向において互いに隣接するように配置されている、
請求項１又は２に記載の熱交換器。
【請求項４】
前記少なくとも１つの周方向第１流路及び前記少なくとも１つの周方向第２流路のそれぞれは、前記内周壁と前記外周壁との間を前記軸方向に沿って直線状に延び、
前記少なくとも１つの周方向第１流路の入口は、前記軸方向の一方側において前記コアの径方向に開口し、
前記少なくとも１つの周方向第１流路の出口は、前記軸方向の他方側において前記軸方向に開口し、
前記少なくとも１つの周方向第２流路の入口は、前記軸方向の他方側において前記径方向に開口し、
前記少なくとも１つの周方向第２流路の出口は、前記軸方向の一方側において前記軸方向に開口している、
請求項１又は２に記載の熱交換器。
【請求項５】
前記コアの前記内部空間は、前記第２流体と熱交換された前記第１流体である熱交換済第１流体が流入するように構成されている、
請求項１又は２に記載の熱交換器。
【請求項６】
両側が開口している格納空間が内部に形成される格納管をさらに備え、
前記格納管は、
前記コアの前記内部空間に挿入され、前記格納空間の一方側の一方側開口を含む挿入部と、
前記挿入部の前記軸方向の他方側の他端部から前記コアの径方向の外側に延び、前記格納空間の他方側の他方側開口を含むフランジ部と、を含む、
請求項１又は２に記載の熱交換器。
【請求項７】
前記コアは、前記コアの前記内部空間を前記軸方向の一方側から覆い、前記格納管の前記挿入部よりも前記軸方向の一方側に位置する一方側壁をさらに含み、
前記内周壁と前記挿入部との間には、前記軸方向に沿って前記フランジ部まで延在し、前記少なくとも１つの周方向第２流路の入口と連通する第２流体流入路が形成されている、
請求項６に記載の熱交換器。
【請求項８】
前記内周壁の前記内部空間側の表面、及び前記一方側壁の前記内部空間側の表面に設けられる断熱材をさらに備える、
請求項７に記載の熱交換器。
【請求項９】
前記フランジ部を前記内周壁に支持させる第１支持部材をさらに備える、
請求項６に記載の熱交換器。
【請求項１０】
前記挿入部の前記軸方向の一方側の一端部を前記一方側壁に支持させる第２支持部材をさらに備える、
請求項９に記載の熱交換器。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、熱交換器に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、第１流体と第２流体とを熱交換させる熱交換器は、軸方向に沿って延在し第１流体が流通する第１流路、及び軸方向に沿って延在し第２流体が流通する第２流路が形成されている熱交換コアを備えることが開示されている。
【０００３】
特許文献２には、第１流体が流通し熱回収部材が配置される第１流路を形成する内筒と、第１流路よりも内筒の径方向外側を第２流体が流通する第２流路を形成する外筒と、を備えることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
国際公開第２０２１／１７２３２０号
特開２０２１－１１３６５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
熱交換器は、宇宙船や航空機など機器を設置するスペースが限られているシステムに搭載されることがある。このため、熱交換器は、熱交換器と熱交換器以外の他の機器とを足し合わせた機器容積が小さくなるように構成されることが望ましい。しかしながら、特許文献１に記載の技術では、熱交換器が独立して設けられているので、機器容積を小さくするように構成されていない。さらに、熱交換器で熱交換された流体を供給対象に供給するために配管の設置が必要となり、機器容積を大きくする虞がある。特許文献２に記載の技術では、熱交換が行われる流路内に他の機器（熱回収部材）が配置されているので、少なくとも熱回収部材の配置が可能な程度に流路の径を確保する必要があり、熱交換器の容積が大きくなる虞がある。また、流路の径が大きくなると、伝熱面積が小さくなり、熱交換効率が低下する虞がある。
【０００６】
本開示は、上述の課題に鑑みてなされたものであって、熱交換器が搭載されるシステムに対して機器を設置するスペースを小さくすることができる熱交換器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本開示に係る熱交換器は、第１流体と第２流体との間で熱交換を行う熱交換器であって、軸方向に沿って延在する筒形状のコアを備え、前記コアは、前記軸方向に沿って延在する内部空間を画定する内周壁と、前記内周壁の外周側に配置される外周壁と、を含み、前記内周壁と前記外周壁との間には、前記軸方向に沿って延在するとともに前記第１流体が流通可能な少なくとも１つの周方向第１流路と、前記軸方向に沿って延在するとともに前記第２流体が流通可能な少なくとも１つの周方向第２流路とが、前記コアの周方向において互いに隣接するように配置されている。
【発明の効果】
【０００８】
本開示の熱交換器によれば、熱交換器が搭載されるシステムに対して機器を設置するスペースを小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
第１実施形態に係る熱交換器の構成を概略的に示す斜視図である。
第１実施形態に係るコアの構成を説明するための図である。
第１実施形態に係るコアの構成を説明するための図である。
第１実施形態に係る周方向第１流路の構成を概略的に示す図である。
第１実施形態に係る周方向第２流路の構成を概略的に示す図である。
第２実施形態に係るコアの構成を説明するための図である。
第２実施形態に係る周方向第１流路の構成を概略的に示す図である。
第２実施形態に係る周方向第２流路の構成を概略的に示す図である。
第３実施形態に係る熱交換器の構成を概略的に示す斜視図である。
第３実施形態に係る熱交換器の構成を説明するための図である。
幾つかの実施形態に係る熱交換器の構成を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本開示の実施の形態による熱交換器について、図面に基づいて説明する。かかる実施の形態は、本開示の一態様を示すものであり、この開示を限定するものではなく、本開示の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。
（【００１１】以降は省略されています）

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