CN102741675A - 风洞导流叶片热交换器 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于风洞(100)的冷却系统。本发明公开的热交换器(200)形成为再循环风洞的空气流导管中的导流叶片组件。各叶片(201)由挤压铝制成，具有沿叶片长度连续向下行进的的冷却流体通道(206、207、208)。可使用一个或多个通道，这取决于叶片的应用和所需的冷却能力。叶片的外部形成为机翼形状，从而以本领域公知的方式有效地使期望量的空气流转向。导流叶片通过单件连接器(202)连接至流体供应部(204)，该单件连接器(202)能移除地附接在导流叶片上。在描绘的实施例中，连接器附接有螺钉。在描绘的实施例中，连接器在两件式注塑模具中形成单个的零件。

Description

风洞导流叶片热交换器

交叉引用的申请

本申请为要求2010年1月15日提交的实际上通过引用并入本文的临时申请no.61/295229的权益的非临时申请。

背景技术

风洞具有多种用途，包括研究和作为培训设备和/或允许人们模拟自由落体跳伞的娱乐设施。风洞具有两种广泛类型，开流(open flow)式和再循环式。此外，风洞可为垂直或水平朝向，也就是在试验段或者飞行段的气流大致与地面平行或大致竖直向上。一般来说，只有用于模拟跳伞运动的风洞被竖直地建造，这是因为建造竖直的风洞大大增加了费用。在任何的再循环风洞中，空气流的方向必须多次改变，从而在穿过系统一次之后，空气在开始的地方结束。出于这种目的，导流叶片通常被用来改变空气流的方向，同时维持空气流的层流性质，由此降低使空气转向所需要的能量。

在风洞内表面之上流动的空气产生摩擦力，并因此产生热量。如果风洞是开流式的，那么热量自动从系统排放到大气中。在闭合回路的再循环风洞中，实质上所有进入系统的能量都变成热量。由这样的风洞使用的每千瓦的电每小时产生大约3414英国热量单位(British Thermal units)的热量。某些这样的再循环风洞使用2500或更多千瓦的电，且因此每小时可产生多于8百万英热单位的热量。在闭合回路风洞中，这些热量迅速到达使用者不能承受的水平。如果人在空气流动路径中，通常需要移除这些热量(冷却空气)以确保人保持安全和舒适。当空气的温度是测试条件的一部分时，在风洞的研究中有时需要冷却空气。此外，如果可以有效利用并传输该热量至远离风洞的可能需要这些热量的位置，则用于运行风洞的全部或大部分能量可循环或再次获得，然后用于加热另一结构或区域。因此，妥当地安置在需要热量的设施(比如购物广场或水上公园)旁边，大部分为风洞供应能量的花费可通过节省热量循环而补偿。

一种已经用于冷却再循环风洞中的空气的方法是，将冷却盘管插入空气流中并将冷却盘管连接至外部制冷机上。热量通过盘管的壁传递至盘管内的流体或其他介质。然后，介质被泵送到可从介质中去除热量的另一位置。不幸的是，这种现有技术中的冷却盘管给风洞增加了大量的阻力(多达系统阻力的两倍)，这是由于空气通过盘管表面之上所引起的额外的摩擦力。还需要更多的能量来克服由空气流中的盘管引起的额外的阻力。克服该冷却系统阻力所需要的每一额外的千瓦然后变成更多的需要被去除的热量。因此，在空气流中插入传统冷却盘管的这种现有技术方法对于冷却再循环风洞来说是非常无效的方式。

另一种冷却风洞的方法是将冷却盘管嵌入到出于一些原因已经存在于空气流中的部件内。一个实例是将冷却盘管插入用于在每个拐角处改变空气流的方向的导流叶片中，这将叶片转换成大的热交换器。由于叶片已经存在于系统中，因此没有增加新的阻力，并且由此避免了为了取出热量而产生的热量增加的问题。但是，现有技术里，导流叶片热交换器的建造和/或维护是非常昂贵的，大大增加了风洞建造和/或维护的成本。冷却盘管的各种管和管道之间需要大量复杂的各种机械连接和焊接。在这种设计下，在盘管中的介质与导流叶片之间的得到足够的传热也是非常难的。还不清楚有任何能够移除风洞产生的所有热量的导流叶片热交换器被非常成功地建造。

相关领域的上述实例以及相关的限定被用于实例性的而非排他性的。在阅读说明书并研究附图的基础上，相关领域的其他限定对于本领域技术人员来说将显而易见。

发明内容

本发明的一个方面是热交换器，其中，传热介质流经风洞中的中空导流叶片。

本发明的一个方面是热交换器，该热交换器具有由铝挤压出的叶片，所述叶片带有形成在每个叶片的内部的拧紧凸起(screw bosses)，并且沿其长度连续向下行进以允许叶片简单且价廉的附接到端部零件。

本发明的一个方面是热交换器导流叶片，其连接至标准管道配件(plumbingfittings)。

本发明的一个方面是热交换器，其中，其中从水管至叶片的连接部是单个的转接件，其本身可以水密封的方式可附接在叶片上，而不需要焊接或化学粘结，而仅仅是简单的机械连接。

本发明的一个方面是转接件，其用仅仅来自转接件的一个侧面(非叶片侧)的螺钉或其他紧固件附接在叶片的一个端部。

本发明的一个方面是转接段，其可仅仅用价廉的普通管道部件附接到热交换流体入口和热交换流体出口。

本发明的一个方面是热交换器，其中，转接件由单个的成型材料零件制成。

结合系统、工具、方法来描述和说明下面的实施例以及各方面，其意味着示例和说明，而不是限制范围。在不同实施例中，一个或多个上述问题被减轻或消除，而其他实施例则针对于其他改进。

本发明的热交换器被形成为空气流导管或高速空气通道中的导流叶片，比如再循环风洞中的导流叶片。各叶片由挤压铝形成，具有沿叶片长度连续向下行进的冷却流体通道。可使用一个或多个通道，这取决于叶片的应用和所需的冷却能力。叶片的外部形成为机翼形状，从而以本领域公知的方式有效地使期望量的空气流转向。导流叶片通过单件连接器连接至流体供应部，该单件连接器能移除地附接在导流叶片上。在描绘的实施例中，连接器附接有螺钉。在描绘的实施例中，连接器在两件式注塑模具中形成为单个的零件。

一个实施例为叶片阵列，包括：多个中空叶片，每个中空叶片具有基本恒定的横截面，所述叶片彼此基本平行地设置；每个叶片具有第一端部和第二端部；所述阵列具有由所述多个叶片的第一端部限定的第一边缘；所述阵列具有由所述多个叶片的第二端部限定的第二边缘；每个叶片的横截面限定形成在所述横截面中的至少两个拧紧凸起；每个叶片具有在其第一端部处的第一相应的连接件，第一相应的连接件借助螺钉固定到所述叶片上，每个螺钉与相应的拧紧凸起螺纹接合；每个叶片具有在其第二端部处的第二相应的连接件，第一相应的连接件借助螺钉固定到所述叶片上，每个螺钉与相应的拧紧凸起螺纹地接合；沿着所述第一边缘设置的第一歧管；沿着所述第一边缘和所述第二边缘之一设置的第二歧管；以及管道，所述管道连接所述第一歧管、所述连接件和所述第二歧管，从而限定多个流体流动路径，每个流体流动路径从所述第一歧管穿过并通过至少一个所述叶片到达所述第二歧管。

连接到每个连接件的所述管道限定通到所述管道中的开口；形成到每个叶片的横截面中的所述拧紧凸起包括至少一个被定位为使得与所述拧紧凸起螺纹接合的螺钉具有穿过所述开口的轴线的拧紧凸起。

除上述示例性的方面和实施例之外，通过参照形成本说明书一部分的附图，其他方面和实施例将更加明显，其中在一些附图中相似的附图标记表示相应的部件。

附图说明

图1为再循环风筒中的热交换导流叶片的透视图；

图2为单个导流叶片、流体管道和连接管的分解视图；

图3为热交换器导流叶片的一侧的侧视图；

图4为热交换器导流叶片组件的底端的透视图；

图5为热交换器导流叶片一个端部的一部分的透视图，其安装在附接有流体管道的框架中；

图6为热交换器导流叶片的另一侧的侧视图；

图7为连接件的俯视图平面；

图8为连接件的仰视平面图；

图9为连接件的顶部透视图；

图10为沿着线7-7截取的连接件的剖视图。

在详细解释本发明实施例之前，需要理解的是，本发明并不局限于所示特定的实施例，因为本发明还可包括其他实施例。参照附图说明示例性实施例。本文所公开的实施例和附图是为了说明而不是限制。同样，本文所采用的术语是为了描述而不是限制。

具体实施方式

首先，参照图1，示出了带有由箭头A示出的空气流的竖直的再循环风洞100。这种类型的风洞最常应用于跳伞模拟以及其他飞行活动。在本领域熟知的其他类型的再循环风洞包括用于各种类型的测试的再循环风洞。尽管本发明将使用竖直类型进行讨论，但需要理解的是，本发明包括其他类型的再循环风洞。所有再循环风洞的共有特征是由流过风室的空气摩擦而产生的热量。

再循环风洞100可具有如图1所示的单回路配置或者多回路配置。参见美国专利6083110以及7156744。单回路再循环风洞100具有第一竖直风室106，该竖直风室106具有飞行舱104。然后空气A流入顶部风室105、第二竖直风室107以及随后进入底部风室108和流回第一竖直风室106。为清晰起见，风洞100的竖直风室106、107以及顶部风室105用虚线表示。示出的风机101的位置仅为示例性目的而非限制性。在本领域内公知的其他位置的风机101也可被使用并认为处于本发明的范围内。

热交换器导流叶片组件200在底部风室108的端部109中。根据具体应用也可使用其他位置。根据具体应用，也可使用多于一个的热交换器导流叶片组件200。在多种情况下，第二热交换器导流叶片组件将位于飞行舱104下面，这是由于在地面上安装组件的成本较低。然而，如果在具体建造中需要，所述组件可安装在顶部风室105转角处。

标准导流叶片组件102可用在未安装热交换器导流叶片组件200的转角处，从而以最小的湍流来平滑地改变空气流的方向。例如，导流叶片组件102被示出位于飞行舱104上面的从第一竖直风室到第顶部风室105的转接处。其他导流叶片未包括在附图中以简化附图，但是可用在作为人类飞行模拟器的再循环风洞的正常操作中。

在描绘的实施例中，底部空气风室108的端部109具有比底部空气风室的宽度D1更大的宽度D2，以允许热交换器导流叶片200的管道位于主流动路径之外从而减小空气湍流，但是这不是必须的。在冷却系统将被加装到现存的风洞中的情况下，在叶片端部处的管道可保持在空气流中。

图2为带有两个管道连接件202的单个热交换器导流叶片201的分解视图，每个端部处有一个管道连接件202以利用普通的化学粘结或通过标准柔性软管连接到标准管道，用标准柔性软管夹将标准柔性软管204保持在适当位置。在描绘的实施例中，软管204由橡胶制成，但也可使用其他柔性材料。图3为热交换器导流叶片201的端视图。外表面205根据已知的气动原理被配置成弯曲的机翼形状以平滑地改变空气流的方向。箭头A表示在热交换器导流叶片201之上的空气流。在描绘的实例中，空气流的方向将改变90度。如果需要，也可产生其他量的方向改变。在描绘的实施例中，热交换器导流叶片201具有基本连续的内部配置以及基本恒定的横截面，从而使得端视图也将是在沿其长度的任一点处的剖视图。

在描绘的实例中，热交换器导流叶片201是由铝挤压成形的。也可使用其他具有相似性质(良好的热交换性质和足够的刚性)的材料。热交换器导流叶片201为中空的以减少所需材料的量并允许流体流过热交换器导流叶片201的长度，从而使得流体起到传热介质的功能。外壁211的厚度平衡在厚到足以向导流叶片201提供足够的刚性与薄到足以允许在叶片中流动的传热介质和在叶片的外面之上流动的空气之间具有良好的传热之间。因此，随着热量被传递给叶片201内的流体，在表面205之上流动的空气被冷却。在描述的实例中，水由于其简单易得和无毒而被用于冷却流体。这也允许使用通过热交换加热的流体，以容易地传递热量至其他位置，或者为了水将通过标准加热设备被常规加热的目的。实例包括，但是并不限于家庭热水的使用，游泳池或水族馆以及将在下文中描述的其他使用。另外，也可使用本领域已知的热交换介质，包括，但并不限于，氟利昂气体、盐水、压缩气体以及其他制冷剂。

导流叶片201的长度可取决于应用而变化。65英尺或更长的叶片可被用于大型设备中。拉条构件(bracing members)209、210将热交换器导流叶片201的内部空间分隔为通道。拉条构件209和210将确保热交换器导流叶片201具有足够的刚性以承受空气流和在使用中流过的流体的重量而不弯曲。拉条构件209、210还使得与流体接触的导流叶片201的表面积，提高了传热至流体的速度和效率。在描绘的实施例中，存在三个通道206、207和208。根据热交换器导流叶片的尺寸以及所需流体流的体积，可使用更多或更少的通道和拉条构件。在描绘的实施例中，不管由于结构因素叶片的内部被分隔成多少个通道，导流叶片中的所有流体将沿着相同的方向流动。热交换能力(heat exchange capacity)取决于流体和导流叶片202间接触的表面积、热交换器导流叶片201的材料的热阻、流体的热阻性和流量、以及冷却流体和空气流之间的温差。对于任意给定设施中的任意给定的导流叶片202，都将需要优化这些因素，以确保空气流发生足够的冷却。在描绘的实施例中，导流叶片202的大部分横截面区域为流体流动空间，如图3中所示。

在端部212和213处以及通道207的相对的转角处，拧紧凸起214a、214b形成在热交换器导流叶片201的内部。这些拧紧凸起214a、214b允许导流叶片201附接到垂直于叶片内的流体的流动方向的法兰或其他表面上。这种附接方法使得导流叶片组件200的组装快捷、简易且价廉。由于拧紧凸起可形成在导流叶片201的挤压模具中，因此导流叶片201可被挤压至任何长度然后根据需要被附接，而不需要进一步的修改。由于拧紧凸起214a、214b形成在交换器导流叶片201内，这种附接方法对于任何转接件或端板来说不会干扰叶片之上的空气流，如现有技术中的将导流叶片附接到支架上那样。如果附接点位于导流叶片201的外表面(空气流表面)，则不可使用挤压模具，因为随后附接点将位于导流叶片201的整个表面上，破坏所需的气动质量。

在替代的实施例中，拧紧凸起214a、214b可通过将拧紧凸起实体区域留在挤压部分中并在挤压形成拧紧凸起214a、214b后钻出孔和可能地攻螺纹而形成。在另一替代的实施例中，螺钉附件可在导流叶片形成之后通过注入焊接、环氧的或其他方式安装到导流叶片的内部中或外部上。

在热交换器导流叶片组件201中，导流叶片与连接件202的附接必须大很大程度上是流体密封(fluid tight)的，以允许通常在压力下的流体的连续流动。取决于应用和所使用的热交换介质，热交换介质的一些低水平的泄漏是可接受的。因此，应该理解的是，术语“流体密封”包含在运行容限内的在结合处的流体泄漏水平。然而，即使拧紧凸起214a、214b形成在转动叶片201的内部，也需要易于组装且制造成本低廉的允许流体密封连接的连接件。需要大量的这种连接件，这将在下面进行描述。在再循环风洞中对热交换器的最大需求是用于娱乐观赏和训练设施的那些热交换器，其通常接近连续地运行或至少是延长的运行时间，这点与测试风洞不同。当风洞用作娱乐乘坐装置或训练设施时，建造风洞的成本和时间成为商业盈利性或项目可行性的关键因素，同时保持空气对于消费者和训练者来说处于舒适的温度的需要增加，尤其是在较温暖的气候中。另外，热交换器必须在成本和停工时间方面易于维修，以防止风洞的维修成本超出预期。因此，热交换机构作为整体必须低成本地建造，并且必须能够在合理的时间参数内被建造、安装、检验、测试、更新和/或替换。此外，重要的是，任何必要的维修必须相对简单和低成本地执行。

为了降低成本，期望在热交换器导流叶片组件201自身内的流体连接和连接到流体供应部的流体连接中能够尽可能多地使用现成的材料。因此，期望能够尽可能多地使用标准的塑料、橡胶或类似通用的管道和/或软管和连接件。这允许在需要维修时的较低的材料成本和容易的零件替换。

因此，在描绘的实施例中，连接件202应该起到在导流叶片201的机翼和标准管道或软管204之间形成简单、价廉的流体密封连接的作用。连接件202必须易于附接和从导流叶片201的端部移除。连接件202自身应该低成本地制造，在描绘的实施例中，它们由两件注塑模具制造，这样大大降低了单个连接件202的制造成本。

在任何特定热交换器的应用中所需的给定的热交换器导流叶片组件200中的导流叶片的数量和尺寸将取决于空气流的速度、被交换的热量、以及给定风洞的空气流容积。

图4为具有安装在支架215中的导流叶片201的热交换器导流叶片组件200的一个端部的透视图。在描绘的实施例中，支架215具有成型槽216，以将导流叶片保持在适当的角度和方向。支架215以这样的方式被设计，从而使得无需另外的机械连接来将导流叶片201的平滑连续的外面保持到支架215上。整个热交换器导流叶片组件200的侧视图可见图5和图6。底部风室108的水平底面由线F表示。为了容易观察，支架215已经以翻转的方式示出。这不应该拿来用于表示支架215将沿着图5和图6中所示的方向被安装。图1中也示出了支架215以及热交换器导流叶片组件200的合适方向。

再次参照图4，在描绘的实施中，流入的冷水流在作为温水从热交换器导流叶片组件200带走之前流过四个导流叶片201。冷水通过流入管217流入，流入管217连接到与连接件202相连并由此与导流叶片201相连的管道或橡胶软管204上，由图4中的A表示。水流过通道206、207和208到达另一端部，该另一端部也具有附接到管道或橡胶软管204的连接件，所述管道或橡胶软管204转而连接到U形连接部218，如图6中所示，U形连接部218类似地连接到下一个导流叶片201、B，通过另一U形连接部218连接到另一导流叶片201、C，然后再一次通过另一U形连接部218连接到导流叶片201、D，然后通过流出管道219流出。标记A、B、C以及D纯碎来表示沿着流通路径被讨论的导流叶片201，以帮助读者理解所描绘的实施例中的流通路径。这些导流叶片201与本文描述的任何其他的导流叶片201相同。在剩余的导流叶片中重复流通过四个导流叶片的这种配置。流入管217连接至冷水供应管220，流出管连接至温水移除管221。

温水可被用于任何需要加热的附近位置，通过将温水直接流动到用于需要温水的池塘或其他位置的供水管线中，或通过具有在管线的另一端部上的第二热交换器，允许热量在期望的位置从水中传出。例如，如果风洞位于超市或其他大型娱乐中心附近，温水可流进建筑物的加热系统，且用于加热建筑物的热量使用标准的温水热交换系统。在这些情况下，当前被冷却的水可流回热交换器导流叶片组件200的冷水供应管220，形成大型闭合回路。将需要用于使更多水进入该系统以代替由于小的泄露等损失的水的入口。还可期望具有一种冲洗所述系统以移除任何可能降低系统效率的累积的颗粒，诸如矿物沉积物。

用被加热的水中的热量加热一些其他系统的这种应用允许运行风洞的一些能量消耗通过降低另一系统中的能量消耗而被补偿。这降低了整个相关全套设备的总能量消耗，这是由于全套设备不用冷却风洞中的空气和加热一些其他系统。

在描绘的实施例中，水流经四个导流叶片201不应作为限制，根据应用以及任何特定设施中的冷却需求，可流经更少导流叶片201或流经更多的导流叶片201。如上所述，在给定设施中，其他冷却介质可如水一样被使用。不趋向或暗示局限于具体的冷却介质。

连接件202在图7、8、9和10中。连接件202具有主体235，管道连接件236以及底表面233。主体235具有外脊228，该外脊228增加了连接件的刚性并赋予连接件合适的气动形状。出于结构和美学原因，连接件202具有圆形边缘。边缘可为正方形或其他期望的构造。管道连接件236具有环237，环237从管道连接件236的表面环状地延伸以允许标准软管架将标准柔性软管附接到相邻的连接管上。如果需要，连接管可直接附接在管道连接件236上，代替具有在它们之间的柔性软管。柔性软管零件允许在导流叶片201中由流体流动或将被吸收的其他力导致的弯曲，而不引起流体管道上的应力。

参见图7和图8，在导流叶片201上有分别与拧紧凸起214a、214b对准的四个螺钉孔230、231。螺钉孔230位于靠近主体235端部245、246处并与拧紧凸起214a对准。螺钉孔231与拧紧凸起214b对准并位于交叉构件239、240上，交叉构件239、240的位置和基本形状与拉条构件209、210对应。交叉构件239、240只延伸到内部241中有限的高度H，如图10中所示。这使得连接件202的大部分内部241是打开的，以允许最大化的流体流动。交叉构件239、240需要足够坚硬，以在连接件被保持为流体密封地抵靠导流叶片205时保持螺钉。交叉构件239、240的精确高度H将取决于特定应用。交叉构件239、240分隔底表面233，以形成对应于导流叶片201中的通道206、207、208的三个开口242、243、244。这允许流体流出导流叶片的内部并流入连接件202的内部241然后流入管道，反之亦然。从管道217流入连接件的流体通过连接件202被分开进入通道206、207、208中。如果使用气态冷却介质，则将需要气体密封连接，所述气体密封连接可被提供有合适的密封件。

所有四个螺钉孔230、231从连接件202的顶侧进入，如图7中可见。这允许建造者或维修人用普通的工具就可简单且快速的附接或移除连接件202。需要附接在位于连接构件209上的拧紧凸起214b上的螺钉孔231，以确保水密封性的密封。螺钉孔231位于连接件201的流通区域内，从而在螺钉头部的任何泄漏都是可忽略的。这意味着只有其他两个螺钉230位置需要垫片或O形圈来防止或减少流体从螺钉头部下面的泄漏。每个螺钉位置使用一个垫片。除非导流叶片是极其小的，否则需要两个内部螺钉连接以确保流体密封的连接。在这样小的导流叶片中，也可能不需要拉条构件209、210。凹部232形成在对应于导流叶片201的端部形状的连接件201的底表面233中，以便于连接件201设置在导流叶片201的端部上从而允许形成水密封性密封。密封垫圈(未示出)安装在凹部232内，并被成形为对应于连接件201的底部。在描绘的实施例中，密封垫圈是从一片EPDM橡胶上模切下的。凹部232的部分形状被设计为将密封垫圈保持在合适位置，同时连接件附接到导流叶片。如果使用气态冷却介质，则将需要气体密封连接，其可被提供有合适的密封垫圈和足够的密封螺钉。如果需要，不同位置的螺钉孔的尺寸可不同。

在描绘的实施例中，连接件202的形状允许连接件在两件式注塑模具中形成，以允许以低成本制造连接件202。在描绘的实施例中，连接件由ABS塑料制成，但是也可由聚碳酸酯、聚丙烯、聚氯乙烯(PVC)、尼龙以及其他形式的塑料制成。

上述系统允许包括如下步骤的冷却方法：

使第一温度的工作流体流过管道系统到达第一热交换单元；

所述第一热交换单元由至少一个导流叶片形成，所述导流叶片具有在所述中空导流叶片的每个端部处的单个的连接件，所述连接件能移除地附接到所述导流叶片；

所述连接件通过机械连接器能移除地连接至所述中空导流叶片；

所述热交换单元连接至所述管道系统，从而使得流体能从所述管道系统流入所述热交换单元；

将所述工作流体从所述第一热交换单元传送到第二热交换单元中；

所述方法进一步包括与所述传送步骤同时进行的步骤：在空气穿过所述中空导流叶片时为空气导流，并且在空气穿过所述中空导流叶片时通过将热量传递至流体来冷却所述空气，并由此将水的温度从所述第一温度升高至第二温度。

该方法还可包括，使用在第一系统中移除的热量来传递到另一系统并加热另一系统。该方法可进一步包括将目前被冷却的水返回至第一系统。

虽然上文描述了多个示例性方面和实施例，但本领域技术人员将由此意识到某些修改、变更、增加以及重新组合。因此，本文以下引入的所附权利要求将被解释为这些修改、变更、增加以及重新组合包括在它们的真实精神和范围之内。本文中所描述的每个装置实施例具有多个等价物。

所采用的术语和表达被用作描述性而非限制性的术语，这些术语和表达的使用并不意在不包括所示和所述的任何特征的等价物或其部分，但是应该意识到，在本发明要求保护的范围内可进行多种修改。因此，应该理解的是，尽管已经通过优选实施例和可选特征对本发明进行了具体的公开，本文中所公开的概念的修改和改变可被本领域技术人员采用，并且这些修改和改变被认为处于由所附权利要求限定的本发明的范围之内。无论何时，在说明说所给定的范围内，包括在该范围内的所有中间范围和子范围以及所有单个的值将包括在公开的范围之内。

总体来说，本文中所采用的术语和短语为他们所在领域公认的含义，本领域技术人员通过参照标准文件、参照杂志以及上下文知悉其含义。上述定义在本发明的上下文内澄清其具体用途。

Claims (29)

1.一种连接件，用于连接流体管道和中空导流叶片以允许热交换介质流经热交换器中的所述中空导流叶片，所述连接件包括：

主体，所述主体具有上表面和下表面以及中空的内部；

中空管道连接部，所述中空管道连接部从所述上表面延伸并连接至所述内部；

所述下表面被成形为对应于所述中空导流叶片的一个端部；

所述连接件具有用于附接到所述中空导流叶片的所述端部的多个附接点，所有所述附接点能被从顶侧进入；以及

所述连接件形成为单个的单元。

2.如权利要求1所述的装置，其中，能通过所述中空管道连接部进入所述附接点中的至少一个，并且至少一个附接点位于所述主体的所述上表面上。

3.如权利要求1或2所述的装置，其中，能通过所述中空管道连接部进入的至少一个所述点附接部位于所述主体的所述内部中的交叉构件上。

4.如权利要求1-3中任一项所述的装置，进一步包括两个交叉构件，每个所述交叉构件具有附接点。

5.如权利要求1-4中任一项所述的装置，至少一个附接点位于靠近所述连接件的一个端部处。

6.如权利要求1-5中任一项所述的装置，进一步包括在被成形为对应于所述中空导流叶片的一个端部的所述下表面上的凹部。

7.如权利要求1-6中任一项所述的装置，其中，密封垫圈被放置在所述凹部内。

8.如权利要求1-7中任一项所述的装置，其中，所述交叉构件的高度小于所述中空的内部的高度，从而使得大部分所述中空的内部打开。

9.如权利要求1-8中任一项所述的装置，其中，所述连接点中的至少一个进一步包括密封垫圈。

10.如权利要求1-9中任一项所述的装置，其中，所述连接点为螺纹孔和螺钉，被用于将所述连接件能移除地连接到所述导流叶片。

11.一种用于再循环风洞的热交换器导流叶片，包括：

支架；

形成为允许流体流过的安装在所述支架中的多个中空导流叶片；

在所述中空导流叶片的每个端部处、将所述导流叶片连接到流体管道系统的连接件；并且

所述连接件由单个的零件形成，并在没有热粘结或化学粘结的情况下连接到所述中空导流叶片。

12.如权利要求11所述的装置，其中，所述连接件在连接点处连接至所述导流叶片，所述连接点在所述导流叶片的中空区域内。

13.如权利要求11-12中任一项所述的装置，其中，所述连接点为拧紧凸起。

14.如权利要求12-13中任一项所述的装置，其中，所述导流叶片具有内部交叉拉条，所述连接件通过能移除的机械连接器连接至所述内部交叉拉条。

15.如权利要求11-14中任一项所述的装置，其中，所述连接件为权利要求1-10中所述的连接件中的一个。

16.一种叶片阵列，包括：

多个中空叶片，每个中空叶片具有基本恒定的横截面，所述叶片彼此基本平行地设置；

每个叶片具有第一端部和第二端部；

所述阵列具有由所述多个叶片的第一端部限定的第一边缘；

所述阵列具有由所述多个叶片的第二端部限定的第二边缘；

每个叶片的横截面限定形成在所述横截面中的至少两个拧紧凸起；

每个叶片具有在其第一端部处的第一相应的连接件，第一相应的连接件借助螺钉固定到所述叶片上，每个螺钉与相应的拧紧凸起螺纹接合；

每个叶片具有在其第二端部处的第二相应的连接件，第一相应的连接件借助螺钉固定到所述叶片上，每个螺钉与相应的拧紧凸起螺纹接合；

沿着所述第一边缘设置的第一歧管；

沿着所述第一边缘和所述第二边缘之一设置的第二歧管；以及

管道，所述管道连接所述第一歧管、所述连接件和所述第二歧管，从而限定多个流体流动路径，每个流体流动路径从所述第一歧管穿过并通过至少一个所述叶片到达所述第二歧管。

17.如权利要求16所述的装置，其中，连接到每个连接件的所述管道限定通到所述管道中的开口；

形成到每个叶片的横截面中的所述拧紧凸起包括至少一个被定位为使得与所述拧紧凸起螺纹接合的螺钉具有穿过所述开口的轴线的拧紧凸起。

18.如权利要求16-17中任一项所述的装置，其中，拧紧凸起的数量至少是4，并且其中被定位为使得与所述拧紧凸起螺纹接合的螺钉具有穿过所述开口的轴线的所述拧紧凸起的数量至少为2。

19.如权利要求16-18中任一项所述的装置，其中，所述连接件是权利要求1-10中任一项所述的连接件。

20.一种使用多个中空导流叶片的方法，所述方法包括步骤：

使第一温度的工作流体流过管道系统到达第一热交换单元；

所述第一热交换单元由至少一个导流叶片形成，所述导流叶片具有在所述中空导流叶片的每个端部处的单个的连接件，所述连接件能移除地附接到所述导流叶片；

所述连接件通过机械连接器能移除地连接至所述中空导流叶片；

所述热交换单元连接至所述管道系统，从而使得流体能从所述管道系统流入所述热交换单元；

将所述工作流体从所述第一热交换单元传送到第二热交换单元中；以及

所述方法进一步包括与所述传送步骤同时进行的步骤：在空气穿过所述中空导流叶片时为空气导流，并且在空气穿过所述中空导流叶片时通过将热量传递至流体来冷却所述空气，并由此将水的温度从所述第一温度升高至第二温度。

21.如权利要求20所述的方法，其中，所述连接是流体密封的。

22.如权利要求20-21中任一项所述的方法，进一步包括使所述工作流体流过第二导流叶片的步骤。

23.如权利要求20-22中任一项所述的方法，进一步包括将所述被加热的流体传送至第二位置并通过热交换系统将热量传递至另一流体的步骤。

24.如权利要求20-22中任一项所述的方法，进一步包括将所述被加热的流体传送至第二位置并在所述第二位置利用所述被加热的流体的步骤。

25.如权利要求20-24中任一项所述的方法，进一步包括一旦所述流体的温度返回到所述第一工作温度时将当前被冷却的流体从所述第二位置传送回所述第一中空导流叶片的步骤。

26.如权利要求20-25中任一项所述的方法，其中，所述流体为液体或气体。

27.如权利要求20-26中任一项所述的方法，其中，所述流体选自由水，氟利昂

气体、盐水、或压缩气体构成的组。

28.如权利要求20-27中任一项所述的方法，其中，所述第二温度的所述流体被用于对所述第二位置处的环境进行加热。

29.如权利要求20-28中任一项所述的方法，其中，所述连接件是权利要求1-10中所述的连接件中的一个。

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