[发明专利]热交换器及其制造和使用方法

权利要求书

1.一种从温气流向冷气流传递热量的方法，该方法包括：

使温气流流过热交换器，以便温气流在其流过热交换器时汇聚，以及以便温气流由热交换器的壁至少部分地束缚；

使冷气流流过所述热交换器，以便冷气流在其流过热交换器时扩散，以及以便冷气流由热交换器的壁至少部分地束缚；和

允许热量通过壁从温气流经由所述热交换器向冷气流传导。

2.如权利要求1所述的方法，其中，使温气流流过热交换器和使冷气流流过所述热交换器的步骤以这样的方式出现，即，温气流和冷气流沿着热交换器的壁的相对两侧在相反方向上流动。

3.如权利要求1所述的方法，其中，热交换器具有大体上圆柱形的外部，并环绕一同心的、大体上圆筒形的内部气室，热交换器由一外部气室环绕，热交换器包括多个径向贯穿热交换器延伸的第一气体通路，所述第一气体通路可操作地连接所述内部气室和外部气室，使温气流流过热交换器的步骤以这样的方式进行，即，温气流从外部气室经由第一气体通路流到内部气室。

4.如权利要求3所述的方法，其中，热交换器包括至少一个轴向定向的第二通路、至少一个轴向定向的第四通路和多个径向定向的第四气体通路，第三气体通路径向距离内部气室比第二气体通路径向距离内部腔室更远，第四气体通路由第二和第二气体通路并联连接在一起，第二、第三和第四气体通路与外部气室、内部气室和第一气体通路隔离，使冷气流流过热交换器的步骤以这样的方式进行，即，冷气流从第二气体通路经由第四气体通路流入第三气体通路。

5.如权利要求4所述的方法，其中，使冷气流流过热交换器的步骤以这样的方式进行，即，冷气流在第二气体通路内沿与冷气流在第三气体通路内流动的方向轴向相反的方向流动。

6.如权利要求4所述的方法，其中，第一气体通路和第四气体通路交替布置，使得每个第一气体通路轴向位于第四气体通路中的两个之间。

7.如权利要求6所述的方法，其中，使冷气流流过热交换器的步骤以这样的方式进行，即，冷气流在第二气体通路内沿与冷气流在第三气体通路内流动的方向轴向相反的方向流动。

8.如权利要求1所述的方法，其中，热交换器包括第一流体出口和第二流体出口，温气流包括第一气体和第二气体的混合物，当温气流被引入热交换器时，允许热量通过壁从流过热交换器的温气流向冷气流传导的步骤导致至少一部分第一气体冷凝成液体，该方法还包括：使用重力从混合物分离至少一部分液体，从而将混合物转换成第一和第二流体流，经由第一流体出口从热交换器排放第一流体流，和经由第二流体出口从热交换器排放第二流体流。

9.一种热交换器，其至少部分绕着并沿着一中心轴线延伸，该中心轴线限定了轴向和径向方向，热交换器至少部分地环绕一内部流体包含区域，并至少部分地由一外部流体包含区域环绕，热交换器包括多个在轴向方向上与多个弓形流体空腔交替的弓形流体通路，每个弓形流体通路均径向贯穿热交换器延伸，并在内部流体包含区域和外部流体包含区域之间建立流体连通，热交换器还包括横向于每个弓形流体通路的第一和第二轴向延伸流体通路，所述第一和第二轴向延伸流体通路以并联连接弓形流体空腔的方式而与每个弓形流体空腔流体连通，第一轴向延伸流体通路离中心轴线第一径向距离，第二轴向延伸流体通路离中心轴线第二径向距离，第二径向距离大于第一径向距离。

10.如权利要求9所述的热交换器，其中，每个弓形流体空腔在径向远离中心轴线的方向上扩散，每个弓形流体通路在径向朝着中心轴线的方向上汇聚。

11.如权利要求10所述的热交换器，其中，如同轴向延伸流体通路横向于弓形流体通路一样，第一和第二轴向延伸流体通路中的每个具有垂直于中心轴线的横截面面积，第二轴向延伸流体通路的横截面面积大于第一轴向延伸流体通路的横截面面积。

12.如权利要求11所述的热交换器，其中，热交换器包括轴向相对的第一和第二端板，弓形流体通路和弓形流体空腔轴向位于第一和第二端板之间，第一端板形成第一轴向延伸流体通路的末端，第二端板形成第二轴向延伸流体通路的末端，第二轴向延伸流体通路贯穿第一端板延伸，第一轴向延伸流体通路贯穿第二端板延伸。

13.如权利要求9所述的热交换器，其中，热交换器为环形的。