[发明专利]热交换器

说明书

在沿纵向方向(X)流动的第一流体和第二流体之间的交换器(1)，所述交换器(1)包括：‑彼此远离的两个平行的板(6)；‑翅片(9)的被垂直地布置在所述板(6)之间的至少一个第一排和第二排(8a，8b)，每个翅片(9)由第一边缘(10)和第二边缘(11)纵向地界定，所述第一边缘(10)在所述第一边缘的每个端部包括与对应的板(6)连接的连接区域；其特征在于，所述第一边缘(10)的所述连接区域在垂直于所述板(6)并且与方向(X)平行的平面(P)中分别相对于板(6)的法线倾斜，翅片(9)中的每一个的所述第一边缘(10)和所述第二边缘(11)在所述平面(P)中具有相同的轮廓。

技术领域

本发明涉及热交换器，特别地涉及用于涡轮发动机的热交换器。

背景技术

涡轮发动机包括气体发生器，该气体发生器例如沿气体流动方向从上游到下游包括一个或多个压缩机级、燃烧室、一个或多个涡轮级以及用于喷射废气的喷嘴。

热交换器被安装在涡轮发动机中，使得热能可以从一种流体传递到另一种流体。

这种热交换器例如用于将热能从热废气传递到旨在从燃烧室上游引入的气体，这特别地有利于涡轮发动机的燃料消耗。该热交换器还可用于冷却用于引导气体发生器的转子的不同装置的润滑剂（例如，油）。

这种交换器例如是通过通常对由SLM（Selective Laser Melting，选择性激光熔化）指定的粉末床选择性熔化而进行增材制造来获得的。SLM增材制造原理是基于使用高功率激光器来熔化薄的二维（2D）粉末（金属、塑料、陶瓷等）层。SLM技术的优点是使得可以生产具有复杂几何形状和良好机械特性的部件。

在具有相同的气动热性能的情况下，特别是因为带有翅片的热交换器的质量小，所以带有翅片的热交换器特别地用于涡轮发动机中。

这种沿纵向方向X流动的第一流体（例如，热废气）与第二流体（例如，空气）之间的热交换器例如包括两个平行的板，这两个平行的板彼此远离，以便限定出用于第一流体循环通道，和包括被垂直地布置在板之间的多排翅片。

更具体地，多排翅片纵向地延伸。每个翅片由垂直于板的前导边缘和后随边缘纵向地界定。

这种构造尤其具有的缺点是：部分由于在翅片的前导边缘中的每一个的水平处的流的再循环区域的存在，导致来自第一流体的机械能显著损失。由于第一流体的通道的横截面的变化（引起局部加速），所以该再循环区域较为重要。

此外，通过SLM制造，沿竖直方向（板和翅片与结构支撑件垂直），这种构造使得不能遵守制造所需的尺寸公差和几何公差。实际上，特别是由于以下事实：在这种悬伸层熔化期间，只有未熔化的粉末层用作支撑件，因此，其法线与添加层的方向平行的悬伸层的熔化造成生产困难。

现有技术还包括文献WO-A2-2010/098666和CN-A-104776736。

因此，本发明的目的是提出一种具有等质量的热交换器，当通过对粉末层选择性熔化而进行增材制造来获得该热交换器时，该热交换器具有改善的气动热特性并遵守所需的尺寸公差和几何公差。

发明内容

为此，本发明提出了一种沿纵向方向X流动的第一流体与第二流体之间的热交换器，所述交换器包括：

- 两个平行的板，该两个平行的板彼此远离，以便限定出所述第一流体的循环通道；

- 翅片的至少一个第一排和一个第二排，翅片的至少一个第一排和一个第二排垂直地布置在所述板之间，所述第一排和第二排纵向地延伸，所述第一排的翅片相对于所述第二排的翅片优选地以交错的排的方式被布置，每个翅片由第一边缘和第二边缘纵向地界定，所述第一边缘在所述第一边缘的每个端部包括与对应的板连接的连接区域；