【発明の詳細な説明】
カーボン・カーボン複合材で作られた
平行なプレートで構成される熱交換器
（技術分野）
本発明は熱交換器、特に複数のカーボン・カーボン複合材で作られたフイン付
きのプレートで構成される熱交換器に関する。この場合フイン付きのプレートは
隣接するフイン付きのプレート間で接合されるカーボン・カーボン複合材で作ら
れた平坦なプレートにより互いに離間され実質的に平行な関係で積層される。カ
ーボン・カーボン複合材で作られたプレートおよびフインは、特にプレートによ
り区画される隣接流路間およびこれらの流路を流れる流体間の熱伝達を最大にす
べく構成される。
本願は“複合加工フイン熱交換器”と題される米国特許出願第05095009号、“
複合平行プレート熱交換器”と題される特許出願第105094010 号、および“複合
連続シートフイン熱交換器”と題される特許出願第05094013号に関する。これら
の出願はそれぞれ本件出願人に譲渡されている。
（背景技術）
金属部品で構成され、平行プレートの２流体熱交換器においては、通常高温流
体は第１および第２の隣接プレート間を流れて熱をプレートに伝達する。ここで
は説明上これを高温流路と呼ぶ。高温流路を横切るか、あるいは平行な低温流路
は第２のプレートの反対側に構成される。これらの高温および低温流路は交互に
配置されて積層アレイを形成する。金属
フインは隣接するプレート間に設けられ、高温流路内の流体からプレートを経て
第２の流路内の低温流体への熱伝達に寄与する。これらのフインは十分な熱伝達
面積と十分な構造的支承を与えるプレートに対し接着され、流体を圧縮状態で保
持する。流体阻止を最小限にするため、フインは流体の流れに対し平行に配置さ
れ、最小の流体抵抗で流路を形成する。更にフインの厚さおよび数は最大熱伝達
面積で接触するように設定される。薄手のフインはこれらの要件を満足させ、あ
る設計問題に対する特定の要件を最大に満足させるため、多くの異なる詳細な構
成が使用される。
従来のカーボン・カーボン複合材はコンパクトな平行プレート熱交換器に使用
する技術思想はなかつた。十分に薄手で十分な導電性を示し、且つ２流体間の熱
伝達に有効な許容形状に成型可能な、カーボン・カーボン複合材のフインを得る
ことは不可能であると考えられていた。またフインは積層構造体を支承するに十
分な強度を示し且つ流体を圧縮状態で保持する必要がある。
（発明の開示）
従つて本発明の一目的は入手が容易で金属より高い熱伝導性を有する材料で独
特に構成され、平行プレート熱交換器内の隣接するプレート間の熱伝達を容易に
するカーボン・カーボン複合材のフインを提供することにある。
本発明の別の目的は熱交換器をカーボン・カーボン複合材で構成して軽量の改
良された熱交換器を提供することにある。比導電性は高性能の熱交換器構造に使
用される材料の良好な
目安である。アルミニウムは従来のすべての熱交換器材料で最高の比導電性を有
しており、Ｋ／グラム・立方センチメータ当たり81ワツトである。本発明に採用
されるカーボン・カーボン複合材の比導電性はアルミニウムより1.5〜2.5倍であ
り、Ｋ／グラム・立方センチメータ当たり121.5〜202.5ワツトの値である。更に
カーボン・カーボン複合材はアルミニウムの動作温度の約2.5 倍で、酸化雰囲気
内で最大の動作温度を有する。
本発明の他の目的は、カーボン・カーボン複合材の熱膨張率を大きく減じて熱
応力を減少させ、動作寿命を延ばすことにある。
本発明の別の目的はまた、カーボン・カーボン複合材の耐腐食性を高めて使用
寿命を延ばすことに関する。
本発明の他の目的はカーボン・カーボン複合材の異方性特性を採用して熱交換
器内の熱伝達を更に改良することにある。
従つて、熱交換器は実質的に平行な離間関係で配置される第１、第２および第
３のカーボン・カーボン複合材プレートを備える。第１および第２のプレートは
その間に第１の流路を区画し、第２及び第３のプレートはその間に第２の流路を
区画する。第１の複数の波状のカーボン・カーボン複合材フインは第１の流路の
第１および第２のプレート間に接合配置され、積層状態で第１および第２のプレ
ートを支承し、第１の流路から第２のプレートへと熱を伝達する。第２の複数の
波状のカーボン・カーボン複合材フインは第２の流路の第２および第３のプレー
ト間に接合されて配置され、且つ積層状
態で第２および第３のプレートを支承し第２の流路から第３のプレートへと熱を
伝達する。
カーボン・カーボン複合材熱交換器を製造する方法においては、カーボンフア
イバ複合材の薄手の層を形成する工程と、このカーボンフアイバの薄手の層に高
カーボン炭化降伏樹脂を含浸する工程と、含浸された材料を平坦な平行プレート
およびフインに成型する工程と、プレートおよびフインを交互に積層して所望の
サイズのコア積層熱交換器を構成し、積層コアを処理してカーボン・カーボン複
合材熱交換器にする処理工程とが包有され、処理工程にはｉ）積層コアを炭化し
樹脂をカーボンに変換する工程と、ii）追加カーボンを多孔構造体に圧縮する工
程と、iii）コアを熱処理して結晶構造体を得る工程とが含まれる。
他の目的、特徴および利点は添付図面に沿い本発明の以下の詳細な説明から明
らかとなろう。
（図面の簡単な説明）
図１は本発明によるカーボン・カーボン複合材熱交換器の拡大簡略説明図であ
る。
（発明を実施するための最良の形態）
図面を参照するに、熱交換器10は好ましくは矩形形状を有する複数の平坦で平
行なプレート11を備える。熱交換器は空気等の流体13、14が交互に積層された層
間を流れるように構成される。この場合一の流体13はプレート11ａ、11ｂ間を流
れ、一方別の流体14はプレート11ｂ、11ｃ間を流れる。プレート11により区画さ
れるこれら２流路をここでは高温流路19
および低温流路20と呼ぶ。第２の流路20は、第１の流路19内の第１の流体13の流
れに対し横切る第２の流体14の流れを形成するよう、最適に配向される。第１お
よび第２の流路19、20もまた、対流熱交換器の平行流構成を与えるべく平行に配
向できる。このとき流路の出入を補助するため特殊装置を付加する必要がある。
好適な実施態様では、プレート11を積層して交互に第１および第２の流路19、20
を形成し、これにより得られる積層体が全体として所望の熱伝達あるいは熱交換
機能を得るように設けられる。
フイン12は好ましくはシート状の基台部に形成され、隣接するプレート11を分
離し、それぞれの流路を区画する。通常フイン12は波状で好ましくはシート全体
にわたり連続且つ一様な構造にされる。且つ各フイン12は流体内に挿入する実質
的に平面な熱伝達面12ａを有し、フイン12の平面は流体の流れ方向に対し平行を
なしているから流体の流動抵抗が最小限にされ得る。シート状のフイン12は流体
から熱交換器材料への熱伝達を高めるべく別構成にできる。面構成は横方向に変
位するようなストリツプ状に、流れ方向にフイン12を波状に、且つフイン12に孔
を、あるいは面を粗くあるいはルーベ状に構成できる。波状のフイン12は隣接す
るプレート間に位置し、プレートと接着して一体構造体に形成できる。
動作を説明するに、第１および第２の流路19、20内を流れる第１および第２の
流体13、14は、それぞれ一方の流路から他方の流路への熱伝達を容易にするため
、異なる温度にされ得る。例えば第１の流体13は第２の流体14より高温にされる
。
この高温流体13が第１の流路19内を流れると、熱はその流体から第１のフイン12
および第１のフイン12へ更にプレート11ａ、11ｂへと伝達される。熱は更にこの
第２のプレート11ｂから流路20内のフイン12へ、且つ低温の流体14へ伝達される
。第２の流体14は熱交換器10から出て、熱交換された熱を熱交換器10から外部へ
移動し、連続する高温流体の流れが連続的に冷却されて連続的に低温流体にされ
る。
本発明によれば、高い熱伝導度のカーボン・カーボン複合材を採用することに
より、２流体間の熱伝達が容易になる。カーボン・カーボン複合材が異方性特性
を有するため、熱伝達が更に高められる。この材料の密度を低くすれば重量を軽
減できる。
２流体は温度を等しくしないだけではなく、圧力も異なる。プレート11の厚さ
は、流路19、20間を構造的に十分に一体化し且つ重量を最小にし、熱伝達に悪影
響を与えない範囲で十分に薄手にする必要がある。プレートの厚さは、流路19、
20間の流体圧力差によりプレートが曲げられるので、この圧力差を考慮して設定
する必要がある。フイン12の離間距離を小さくすると、プレート11に支承されな
い断面積が小さくなる。従つてフイン12により構造的一体性が高められ、プレー
ト11が平坦に維持される。
熱交換器の「目的は一方の流体から他方の流体へ熱を伝達することにある。従
つて高温流体が図面に示すように流路19に導入されると、流路19の入口端部は出
口端部より高温になる。同様に流路19に導入される低温流体は入口部では低温で
ある
が出口部では暖められる。しかして高温流体が導入され低温流体が導出される隅
部22では、低温流体が導入され高温流体が導出される対向隅部24より更に高温に
なる。熱交換器構造体内のこのような熱勾配のため、伝達できる熱量が減少され
る。金属熱交換器の場合、高温部は低温部より大きく膨張し、このため材料内に
悪影響を与える応力が生じ熱交換器の寿命が低下する。動作条件を変化させ、流
れをオン・オフすることにより生じる反復温度サイクルにより、熱交換器の全部
品が反復して膨張収縮して強度あるいは寿命が更に低下する。
製造時の方法においては、カーボン・カーボン複合材熱交換器のコア部は複数
の連続工程で構成できる。最初の工程ではカーボンフアイバ材で作られた薄い層
は一方向フアイバまたは織物あるいはマツト材でつくられ、この層は高カーボン
炭化降伏樹脂で含浸される。次に含浸された材料を平坦で平行なプレート11に形
成する。且つまたフイン12は波状、不連続、あるいは孔を持たせることができ、
プレート11は漏れがなく２種の流体13、14の導入を抑止するよう設けられる。プ
レート11およびフイン12は、所望のサイズのコア積層熱交換器10を構成するまで
交互に積層する。高いカーボン炭化降伏を有する別の樹脂を用いて各層間に用い
て、プレート11とフイン12とを接合できる。必要に応じて好適な端部囲い部材を
コア部に加えて流路の漏れを阻止し、より強度の高い構造体を与え得る。且つ積
層コア部は次に複数の工程を経てカーボン・カーボン複合体に処理する。これら
の工程は樹脂をカーボンに変換する炭化、化学蒸着法（ＣＶＤ法）による多孔構
造体への圧縮、およびカーボンまたはグラフアイトを所望の結晶構造体にする熱
処理（1600〜2800℃）の工程を含むが、これらに限定されるものではない。これ
により得られるカーボン・カーボン複合構造体は所望の高い熱伝導性、低い熱膨
張係数、低い腐食性を有している。以上の工程の一あるいは複数を反復して所望
の特性を得ることができる。
またＣＶＤ法はフエノール樹脂のような高炭化降伏で熱可塑性の樹脂で反復含
浸サイクルにより置換可能である。これらの工程は所望の特性が得られるまで反
復される。
熱交換器の性能および寿命を改善するには、正確に選択してカーボン・カーボ
ン複合材を使用する。カーボン・カーボン複合材の構造に使用されるフアイバは
広い範囲の熱伝導性のものが現在入手容易である。更にカーボン・カーボン複合
材は、材料内でのフアイバの配向により異方性あるいは等方性にできる。等方性
材料は３直交軸Ｘ、Ｙ、Ｚすべてに沿い実質的に均等に導通し、一方異方性材料
は大半はＺ軸のような第１の軸に沿つて導通し他のＹ、Ｘ軸に沿つてはそれより
少ない範囲で導通する。
本発明による平行プレート熱交換器においては、２プレート11（Ｚ軸）間の方
向での高い導通性のフイン12の配向が重要である。この軸でのプレートの導通性
は性能にも影響を与えるが、断面積が大きく加熱流路長（プレートの厚さ）が極
めて短くされるが、これはフインの導通性ほど重要ではない。Ｚ軸に導通路を有
する高い導通性の異方性カーボン・カーボン複合材を用い、プレートに対し低い
導通性で異方性材料を
用いて、導通性プレートは高温隅部から低温隅部へ材料内を流れる熱を最小にす
るよう配向することにより、性能が最大にされる。カーボン・カーボン複合材を
使用する別の極めて重要な利点は、カーボン・カーボン複合材の熱膨張率が従来
の熱交換器の金属の熱膨張率より極めて低く、従つて熱膨張およびこれに伴う応
力を大幅に減少することにある。
本発明によれば、熱フラツクスが金属から作られる同一の熱交換器で得られる
値を越えるように、多くの異なるカーボンフアイバおよびポリマ樹脂先駆物質カ
ーボン・カーボン複合材が等方性、異方性を問わず、コンパクトな平行プレート
熱交換器を製造するために選択できることが判明している。本発明の精神および
範囲を離れることなく、次のクレームに定義される各種設計変更が考えられるこ
とは当業者には理解されよう。
上述したフイン構成および流路構成の他、熱交換器は図示した矩形以外の形状
に構成でき、従つて円筒状、円形、円錐形の熱交換器も本発明の範囲内で構成で
きる。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Made of carbon-carbon composite
Heat exchanger consisting of parallel plates
(Technical field)
The present invention relates to a heat exchanger, in particular to a fin made of a plurality of carbon-carbon composites.
The present invention relates to a heat exchanger composed of a slab plate. In this case the finned plate
Made of carbon-carbon composite bonded between adjacent finned plates
Stacked in a substantially parallel relationship, spaced apart from each other by flat plates. Mosquito
Plates and fins made of carbon-carbon composites are particularly
Maximize the heat transfer between adjacent flow paths and between the fluids flowing through these flow paths.
It is configured as follows.
This application discloses U.S. patent application Ser. No. 05095009, entitled "Composite Processing Fin Heat Exchanger,"
Patent Application No. 105094010 entitled "Complex Parallel Plate Heat Exchanger" and "Composite
No. 05094013 entitled "Continuous Sheet Fin Heat Exchanger."
Are each assigned to the present applicant.
(Background technology)
In a two-fluid heat exchanger consisting of metal parts and a parallel plate, a high-temperature flow
The body flows between the first and second adjacent plates to transfer heat to the plates. here
This is referred to as a high-temperature channel for explanation. A cold flow path that crosses or is parallel to the hot flow path
Is configured on the opposite side of the second plate. These hot and cold channels alternate
Placed to form a stacked array. metal
The fin is provided between adjacent plates, and flows from the fluid in the high-temperature channel through the plate.
It contributes to heat transfer to the low temperature fluid in the second flow path. These fins have enough heat transfer
Adhered to a plate that provides area and sufficient structural support to keep fluid in compression
Carry. Fins should be placed parallel to fluid flow to minimize fluid blockage.
To form a flow path with minimum fluid resistance. In addition, the thickness and number of the fins maximize heat transfer
It is set so that it touches by area. Thin fins meet these requirements,
Many different detailed configurations are used to best meet the specific requirements for a particular design problem.
Is used.
Conventional carbon-carbon composites used in compact parallel plate heat exchangers
There is no technical idea to do. Sufficiently thin and sufficiently conductive, and heat between two fluids
Obtain carbon / carbon composite fins that can be molded into acceptable shapes effective for transmission
It was thought impossible. Finn is also suitable for supporting laminated structures.
It must exhibit adequate strength and hold the fluid in compression.
(Disclosure of the Invention)
Accordingly, one object of the present invention is to provide a material which is easily available and has higher thermal conductivity than metal.
Specially configured to facilitate heat transfer between adjacent plates in a parallel plate heat exchanger
To provide a carbon / carbon composite fin.
Another object of the present invention is to construct the heat exchanger from a carbon-carbon composite material to reduce the weight of the heat exchanger.
It is to provide an improved heat exchanger. Specific conductivity is used in high-performance heat exchanger structures.
Good of material used
It is a guide. Aluminum has the highest specific conductivity of all conventional heat exchanger materials
It is 81 watts per K / gram-cubic centimeter. Used in the present invention
The specific conductivity of the carbon-carbon composite used is 1.5 to 2.5 times that of aluminum.
And a value of 121.5 to 202.5 watts per K / gram-cubic centimeter. Further
Carbon-carbon composites are approximately 2.5 times the operating temperature of aluminum and
Has the highest operating temperature within.
Another object of the present invention is to significantly reduce the coefficient of thermal expansion of a carbon
The aim is to reduce stress and extend operating life.
Another object of the present invention is also to use carbon-carbon composites with increased corrosion resistance.
Regarding extending life.
Another object of the present invention is to adopt the anisotropic properties of carbon-carbon composites to achieve heat exchange.
It is to further improve the heat transfer in the vessel.
Accordingly, the heat exchangers are arranged in substantially parallel spaced relations.
3 carbon-carbon composite plates. The first and second plates are
Meanwhile, a first flow path is defined, and the second and third plates define a second flow path therebetween.
Partition. A first plurality of corrugated carbon-carbon composite fins are provided in the first flow path.
The first and second plates are joined and disposed between the first and second plates and stacked in a stacked state.
And heat transfer from the first flow path to the second plate. The second plurality
The corrugated carbon-carbon composite fin is provided in the second and third channels of the second flow path.
And placed in a stack.
In the state, the second and third plates are supported, and heat is transferred from the second channel to the third plate.
introduce.
In the method of manufacturing a carbon-carbon composite heat exchanger, a carbon fiber
The process of forming a thin layer of iva composite and applying a high layer to this thin layer of carbon fiber.
Impregnating the carbonized yield resin with a flat parallel plate of the impregnated material
And the step of molding into fins, and alternately stacking plates and fins
Constructs a core laminated heat exchanger of the size, processes the laminated core, and
And a processing step of forming a composite heat exchanger. The processing step includes i) carbonizing the laminated core.
Converting the resin into carbon, and ii) compressing the additional carbon into a porous structure
And iii) heat treating the core to obtain a crystalline structure.
Other objects, features and advantages will be apparent from the following detailed description of the invention when taken in conjunction with the accompanying drawings.
Let's be clear.
(Brief description of drawings)
FIG. 1 is an enlarged simplified explanatory view of a carbon-carbon composite heat exchanger according to the present invention.
You.
(Best Mode for Carrying Out the Invention)
Referring to the drawings, heat exchanger 10 has a plurality of flat, flat surfaces, preferably having a rectangular shape.
The plate 11 is provided. The heat exchanger is a layer in which fluids 13 and 14 such as air are alternately stacked
It is configured to flow between. In this case, one fluid 13 flows between the plates 11a and 11b.
While another fluid 14 flows between the plates 11b, 11c. Partitioned by plate 11
These two flow paths are connected to the high-temperature flow path 19 here.
And the low-temperature channel 20. The second flow path 20 is provided for the flow of the first fluid 13 in the first flow path 19.
It is optimally oriented to form a flow of the second fluid 14 across it. First
And second flow paths 19, 20 are also arranged in parallel to provide a parallel flow configuration of the convection heat exchanger.
I can turn. At this time, it is necessary to add a special device to assist in entering and exiting the flow path.
In a preferred embodiment, the plates 11 are stacked and alternately arranged on the first and second flow paths 19, 20.
And the resulting laminate as a whole has the desired heat transfer or heat exchange
It is provided to obtain a function.
The fins 12 are preferably formed on a sheet-like base, separating adjacent plates 11.
And separate each flow path. Usually the fins 12 are wavy and preferably the entire sheet
Over a continuous and uniform structure. And each fin 12 is substantially inserted into the fluid.
Has a substantially flat heat transfer surface 12a, and the plane of the fin 12 is parallel to the fluid flow direction.
The flow resistance of the fluid can be minimized. Sheet fin 12 is fluid
Alternative configurations can be used to increase heat transfer from the heat exchanger to the heat exchanger material. The surface composition changes horizontally.
The fins 12 are corrugated in the direction of flow, and the fins 12 have holes.
Or a rough surface or a rubet shape. The wavy fins 12 are adjacent
And can be formed into an integral structure by adhering to the plates.
To explain the operation, the first and second channels flowing in the first and second flow paths 19 and 20 will be described.
Fluids 13 and 14 are used to facilitate heat transfer from one flow path to the other flow path.
Can be at different temperatures. For example, the first fluid 13 is made hotter than the second fluid 14
.
When this hot fluid 13 flows through the first flow path 19, heat is transferred from the fluid to the first fin 12.
And to the first fin 12 and further to the plates 11a, 11b. The heat
It is transmitted from the second plate 11b to the fin 12 in the flow path 20 and to the low temperature fluid 14.
. The second fluid 14 exits the heat exchanger 10 and transfers the heat exchanged heat from the heat exchanger 10 to the outside.
The moving, continuous hot fluid stream is continuously cooled and continuously cooled to a cold fluid
You.
According to the present invention, it is possible to adopt a carbon-carbon composite material having high thermal conductivity.
This facilitates heat transfer between the two fluids. Carbon / carbon composites have anisotropic properties
, The heat transfer is further enhanced. Reducing the density of this material reduces weight
Can be reduced.
The two fluids not only have unequal temperatures, but also different pressures. Plate 11 thickness
Is structurally well integrated between the channels 19 and 20 and minimizes weight, adversely affecting heat transfer
It is necessary to make it thin enough not to affect the sound. The thickness of the plate is
Since the plate is bent by the fluid pressure difference between 20, set in consideration of this pressure difference
There is a need to. If the distance between the fins 12 is reduced,
Smaller cross-sectional area. The structural integrity is therefore enhanced by the fins 12
The gate 11 is kept flat.
The purpose of a heat exchanger is to transfer heat from one fluid to another.
When the high-temperature fluid is introduced into the flow path 19 as shown in the drawing, the inlet end of the flow path 19 exits.
It gets hotter than the mouth. Similarly, the low-temperature fluid introduced into the flow path 19 has a low temperature at the inlet.
is there
Is heated at the exit. The corner where the high temperature fluid is introduced and the low temperature fluid is
In the part 22, the temperature is higher than the opposite corner 24 where the low temperature fluid is introduced and the high temperature fluid is discharged.
Become. Such heat gradients within the heat exchanger structure reduce the amount of heat that can be transferred.
You. In the case of metal heat exchangers, the hot part expands more than the cold part, so that
Stresses that adversely affect the life of the heat exchanger are reduced. Change operating conditions to
The repeated temperature cycling caused by turning on and off
The product repeatedly expands and contracts, further reducing strength or life.
In the manufacturing process, the carbon-carbon composite heat exchanger has multiple cores.
In a continuous process. The first step is a thin layer made of carbon fiber material
Is made of unidirectional fiber or woven or matte material, this layer is made of high carbon
Impregnated with carbonized yield resin. The impregnated material is then formed into flat parallel plates 11
To achieve. And also the fins 12 can be wavy, discontinuous or perforated,
The plate 11 is provided to prevent the introduction of the two fluids 13 and 14 without leakage. Step
The rate 11 and the fin 12 are adjusted until a core laminated heat exchanger 10 of a desired size is formed.
Laminate alternately. Used between each layer using another resin with high carbon carbon yield
Thus, the plate 11 and the fin 12 can be joined. If necessary, use a suitable end
Leakage of the flow path in addition to the core portion can be prevented, and a structure having higher strength can be provided. And product
The layer core is then processed into a carbon-carbon composite through a plurality of steps. these
Is a carbonization process that converts resin into carbon, and a porous structure by chemical vapor deposition (CVD).
Compression into a structure and heat to convert the carbon or graphite into the desired crystalline structure
It includes, but is not limited to, a process (1600-2800 ° C.). this
The carbon-carbon composite structure obtained by the method has the desired high thermal conductivity and low thermal expansion.
Has a tensile coefficient and low corrosiveness. Repeat one or more of the above steps as desired
Characteristic can be obtained.
In addition, the CVD method uses a high-yield thermoplastic resin such as a phenolic resin and contains it repeatedly.
It can be replaced by an immersion cycle. These steps are repeated until the desired properties are obtained.
Will be restored.
To improve the performance and longevity of the heat exchanger, select carbon carbon
Use composite materials. Fibers used in the construction of carbon-carbon composites
A wide range of thermally conductive materials is currently available. Further carbon / carbon composite
The material can be made anisotropic or isotropic depending on the orientation of the fibers within the material. Isotropic
The material conducts substantially evenly along all three orthogonal axes X, Y, Z, while the anisotropic material
Are mostly conducting along the first axis, such as the Z axis, and more along the other Y, X axes.
Conducts in a small range.
In the parallel plate heat exchanger according to the present invention, the direction between the two plates 11 (Z axis)
The orientation of the highly conductive fins 12 in the orientation is important. Plate conductivity on this axis
Affects the performance, but the cross-sectional area is large and the heating channel length (plate thickness) is extremely small.
This is not as important as the fin conductivity. Conduction path on Z axis
Uses highly conductive anisotropic carbon-carbon composite material and has a low
Conductive, anisotropic material
Used, the conductive plate minimizes the heat flowing through the material from the hot corners to the cold corners.
Such orientation maximizes performance. Carbon / carbon composite
Another very important advantage to use is that the coefficient of thermal expansion of carbon
Is much lower than the coefficient of thermal expansion of the metals in
Is to significantly reduce power.
According to the invention, the heat flux is obtained in the same heat exchanger made of metal
Many different carbon fiber and polymer resin precursors
Carbon-carbon composite material is compact and parallel plate regardless of isotropic and anisotropic
It has been found that it can be selected to produce a heat exchanger. The spirit of the present invention and
Without departing from the scope, various design changes defined in the following claims can be considered.
Will be understood by those skilled in the art.
In addition to the fin configuration and the channel configuration described above, the heat exchanger has a shape other than the illustrated rectangular shape.
Therefore, cylindrical, circular and conical heat exchangers can also be configured within the scope of the present invention.
Wear.
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フロントページの続き
(72)発明者 デユアー，ダグラス エム.
アメリカ合衆国 カリフオルニア州
90274，ローリング ヒルズ エステイツ,
ドラド プレイス 17────────────────────────────────────────────────── ───
Continuation of front page
(72) Inventors: Duer, Douglas M.
United States California
90274, Rolling Hills Estates,
Dorado Place 17