JP2016014522A - 放射状管体型熱交換器のための方法及びシステム - Google Patents

Abstract

【課題】大きな熱交換表面積をパッケージし、ヘッダーによる流体の妨害を排除し、熱交換器性能の改善、及び軽量化を実現した熱交換器を提供する。
【解決手段】熱交換器組立体は、１つ又はそれ以上のアーチ形熱交換器セグメント１０６を備え、各々は、流体流れダクトの内面の円周の少なくとも一部の周りで円周方向に延びるように構成された入口ヘッダー５０４と、流体流れダクトの周りで円周方向に延びる出口ヘッダー５０２と、を含み、入口ヘッダー５０４と出口ヘッダー５０２との間に延び、管体の曲げ半径によって定めされる方向に徐々に変化する一連の流路セグメントを含み、蛇行熱交換器管体を通過する流れの方向を入口ヘッダー５０４と出口ヘッダー５０２との間で反転するようになっている第１の蛇行熱交換器管体と、入口ヘッダー（５０４と出口ヘッダー５０２との間に延び、第１の蛇行熱交換器管体と同一平面にある、第２の蛇行熱交換器管体とを備える。
【選択図】図６

Description

本発明は、熱交換器に関し、より具体的には、半径方向に配向された円周方向熱交換器のための方法及びシステムに関する。

一般に、ガスタービンエンジンは、入口、ファン、低圧及び高圧圧縮機、燃焼器、及び少なくとも１つのタービンを含む。圧縮機は空気を圧縮し、この圧縮空気は燃焼器に送られて燃料と混合される。次に、この混合気は着火されて高温燃焼ガスが発生する。燃焼ガスは１つ又は複数のタービンに送られ、タービンは、燃焼ガスからエネルギを抽出して１つ又は複数の圧縮機を作動させ、同様に有効仕事を生成して飛行中に航空機を推進させるか又は発電機等の負荷を作動させる。

エンジン作動時、大量の熱が発生してエンジンシステムの温度が許容できないレベルまで上昇する。潤滑システムは、ガスタービンエンジン内部の構成要素の潤滑を助けるために利用される。潤滑システムは、ガスタービンエンジン内の種々の軸受組立体に潤滑流体を供給するように構成される。作動時、軸受及びシールのような構成部品による摺動及び転がり摩擦によって発生した熱は、潤滑流体に伝達される。

ガスタービンエンジンは、ガスタービンエンジンによって駆動される航空機に使用されるシステム等の他のシステムと一緒の使用される場合が多い。これらのシステムの一部は、快適性又は作動性を改善するために、熱を除去するための冷却を行う必要がある。例えば、航空機の与圧キャビンでは、多くの場合、居住性及び快適性のためにエンジンブリードからキャビンに送給される空気から熱を除去することが必要である。

限定されるものではないが、潤滑流体及びブリード空気等の航空機の流体の作動温度の低下を助けるために、少なくとも１つの公知のガスタービンエンジンは、エンジンに供給される空気流中に設けられ、エンジンを通過する空気がその中を循環する流体を冷却するのを可能にする、従来型熱交換器を利用する。

１つの実施形態において、熱交換器組立体は、１つ又はそれ以上のアーチ形熱交換器セグメントを備え、１つ又はそれ以上の熱交換器セグメントの各々は、流体流れダクトの内面の円周の少なくとも一部の周りで円周方向に延びるように構成された入口ヘッダーと、流体流れダクトの前記内面の少なくとも一部の周りで円周方向に延びると共に、流体流れダクトを通る流体流の方向で入口ヘッダーから軸方向に離間する出口ヘッダーとを含む。また、熱交換器組立体は、入口ヘッダーと出口ヘッダーとの間に延びる第１の蛇行熱交換器管体を含む。第１の蛇行熱交換器管体は、管体の曲げ半径によって定めされる方向に徐々に変化する一連の流路セグメントを含み、蛇行熱交換器管体を通過する流れの方向を入口ヘッダーと出口ヘッダーとの間で反転するようになっており、第２の蛇行熱交換器管体は、入口ヘッダーと出口ヘッダーとの間に延び、第１の蛇行熱交換器管体と同一平面にある。

別の実施形態において、モジュール式放射状管体型熱交換器を組み立てる方法は、１つ又はそれ以上のアーチ形熱交換器セグメントを形成する段階を含み、熱交換器セグメントの各々は、同一平面の熱交換器管体のグループに配置された、１つ又はそれ以上の蛇行熱交換器管体の第１の端部を第１のヘッダーに結合して、部分的に熱交換器セグメント組立体を形成すること、及び１つ又はそれ以上のアーチ形熱交換器セグメントの第２の端部を第２のヘッダーに結合して、熱交換器セグメントを形成することで形成される。本方法は、１つ又はそれ以上の蛇行熱交換器管体の各々を流体流れダクトの内面に結合する段階をさらに含み、１つ又はそれ以上の熱交換器セグメントは、流体流れダクトを貫通して延びる２列の開口に軸方向で整列し、開口の各列は、円周方向に離間した複数の開口を含む。

さらに別の実施形態において、ガスタービンエンジンは、所定の回転軸を有するコアガスタービンエンジン、該コアガスタービンエンジンを実質的に囲むファンケーシング、該ファンケーシングの内部に配置された熱交換器組立体を含む。熱交換器組立体は、１つ又はそれ以上のアーチ形熱交換器セグメントを備え、１つ又はそれ以上の熱交換器セグメントの各々は、流体流れダクトの内面の円周の少なくとも一部の周りで円周方向に延びるように構成された入口ヘッダーと、流体流れダクトの前記内面の少なくとも一部の周りで円周方向に延びると共に、流体流れダクトを通る流体流の方向で入口ヘッダーから軸方向に離間する出口ヘッダーとを含む。また、熱交換器組立体は、入口ヘッダーと出口ヘッダーとの間に延びる第１の蛇行熱交換器管体を含み、第１の蛇行熱交換器管体は、管体の曲げ半径によって定めされる方向に徐々に変化する一連の流路セグメントを含み、蛇行熱交換器管体を通過する流れの方向を入口ヘッダーと出口ヘッダーとの間で反転するようになっている。熱交換器組立体は、入口ヘッダーと出口ヘッダーとの間に延び、第１の蛇行熱交換器管体と同一平面にある第２の蛇行熱交換器管体をさらに含む。

図１−１０は、本明細書に記載の方法及び装置の例示的な実施形態を示す。

長さ方向軸線を有する例示的なガスタービンエンジン組立体の概略図。 環状バイパスダクトの軸方向図。 図２に示す環状バイパスダクトの斜視図。 図２及び３で示す熱交換器セグメントの単一の管体グループの図。 図２及び３で示す熱交換器セグメントの単一の管体グループの一部の図。 Ｕ−チャンネル入口ヘッダー及びＵ−チャンネル出口ヘッダーを含む熱交換器セグメントの斜視図。 図１に示すバイパスダクト内に配置された熱交換器セグメントの斜視図。 図１に示すバイパスダクト内の複数の熱交換器セグメントの取付け具を示す一部を切り取った斜視図。 図１に示すバイパスダクトに使用可能な熱交換器セグメントの他の実施形態の斜視図。 図１の放射状管体ダクト型熱交換器を形成するために図９に示す熱交換器セグメントと共に使用できるバイパスダクトの他の実施形態の斜視図。

種々の実施形態の特定の特徴は一部の図面で示され、他の図面では示されない場合があるが、これは便宜上のことに過ぎない。何れかの図面の何れかの特徴は、他の何れかの図面の何れかの特徴と組み合わせて参照及び／又は請求項に記載することができる。

別途指示されていない限り、本明細書で示される図面は、本開示の実施形態の特徴を例証するものとする。これらの特徴は、本開示の１又はそれ以上の実施形態を含む幅広い種類のシステムで適用可能であると考えられる。従って、図面は、当業者には公知の従来の全ての特徴を含むことを意図するものではなく、本開示の実施形態の実施に必要とされることを意図している。

以下の詳細な説明は、限定ではなく例証として本開示の実施形態について例示している。本開示は、ダクト、パイプ、流体流路、又は他の流体導管内で作動するようなった放射状管体型熱交換器を使用した熱管理の分析的及び系統的な実施形態に一般に適用することが想定されている。

本開示の実施形態は、バイパスダクト組立体に統合された軽量かつ共形の熱交換器解決策を提供する。他の実施形態は、限定されるものではないが、排気流、ダクト、配管、導管、又はタンク等の任意の流路に取り付けられた熱交換器を提供する。取付けプレート構成は、熱交換のために一体プレナムから個別の管状蛇行構成に供給される流体を分配するためのポケットキャビティを提供する。ボルト留め又は密封されるプレート構成によって、熱交換器ユニットのモジュール式組立体及びろう付け管体接合のモジュール式製造が可能になる。蛇行構成によって、管体は、可変の曲げ率で直列にパッケージされ、同一平面の管体構成が可能になり、内部及び外部圧力損失が最小になる。

この構成は、流入する流体を、バイパスダクトの周りに分散配置された一連の穴によって、バイパスダクトにボルト留めされたポケットプレナムに分配する。ポケットプレナムプレートは、流体漏洩を最小にするよう密封され、流体を個別の放射状管体型の蛇行構成で分配する。可変の管体曲げ構成によって、複数の管体を同じ平面にパッケージして、管体壁と管体壁の間隙を保つことが可能になる。第２のポケットプレナムプレートは、蛇行部の下流で流体を引き出して混合する。

放射状管体ダクト型熱交換器デザインによって、熱交換器蛇行構成を既存のバイパスダクトに効率よく統合することが可能になる。バイパスダクトの既存の構造は、熱交換器分配ヘッダー及びマニホルドとして機能する。バイパスダクトの二重機能によって、熱交換器の重複するヘッダーが必要なくなる。これによって、軽量化及び追加の熱交換空間のための空間又は熱交換器容量の低減がもたらされる。このデザインのモジュール性によって、独立したモジュールのろう付け接合の製造が可能になり、その後、モジュールは全体組立体にボルト留めされる。

以下の説明は、添付図面を参照し、別途指示されていない限り、別の図面の同じ参照符号は類似の要素を表す。

図１は、長手方向軸線１１を有する例示的なガスタービンエンジン組立体１０の概略図である。ガスタービンエンジン組立体１０は、ファン組立体１２及びコアガスタービンエンジン１３を含む。コアガスタービンエンジンは、高圧圧縮機１４、燃焼器１６、及び高圧タービン１８を含む。この例示的な実施形態では、ガスタービンエンジン組立体１０はまた、低圧タービン２０を含むことができる。ファン組立体１２は、ロータディスク２６から半径方向外向きに延びるファンブレード２４の配列を含む。エンジン１０は、吸気側２８及び排気側３０を有する。

作動中、空気はファン組立体１２を通って流れ、空気スプリッタ４４によって第１の部分５０及び第２の部分５２に分割される。空気流の第１の部分５０は圧縮機１４を通って流れて、圧縮機１４において、空気流はさらに圧縮され、燃焼器１６に送給される。燃焼器１６からの高温の燃焼生成物（図１には図示せず）は、タービン１８及び２０を駆動し、従ってエンジン推力を生成するために利用される。ガスタービンエンジン組立体１０はまた、ファン組立体１２から吐出された空気流の第２の部分５２をコアガスタービンエンジン１３の周りでバイパスさせるために利用されるバイパスダクト４０を含む。より具体的には、バイパスダクト４０は、ファンケーシング又はシュラウド４２の内側壁５４とスプリッタ４４の外側壁５６との間で延びる。

この例示的な実施形態において、バイパスダクト４０は、ガスタービンエンジン組立体１０の前方位置６２、ガスタービンエンジン組立体１０の中間位置６４、又はガスタービンエンジン組立体１０の後方位置６６に配置することができる１つ又はそれ以上の放射状管体ダクト型熱交換器６０を含む。例示的な実施形態において、熱交換器６０は向流熱交換器として構成される。種々の実施形態において、熱交換器６０は、並流熱交換器として構成される。

図２は、バイパスダクト４０（図１に示す）等の環状バイパスダクト１００の軸方向図である。図３は、環状バイパスダクト１００の斜視図である。例示的な実施形態において、環状バイパスダクト１００は、この図の紙面の内外に延びる長さ方向軸線１１を含む。モジュール式放射状管体ダクト型熱交換器６０は、環状バイパスダクト１００の内面１０８の周りに少なくとも部分的に円周方向に延びる、複数の熱交換器セグメント１０６を含む。流体流路１０９は、環状バイパスダクト１００を通って軸方向に延びる。

図４は、熱交換器セグメント１０６（図２及び３に示す）の単一の管体グループ３００の図である。例示的な実施形態において、管体グループ３００は、４つの独立した管体３０２、３０４、３０６、及び３０８として明示されている。種々の実施形態において、管体グループ３００は、互いに入れ子になった任意数の独立した管体とすることができる。管体３０２、３０４、３０６、及び３０８の全ては同じ平面に位置し、上流のヘッダー端部３１０から下流のヘッダー端部３１２まで延びる。管体３０２、３０４、３０６、及び３０８の各々は、上流ヘッダー（図４には示されていない）から下流ヘッダー（図４には示されていない）への単一の流れダクトを定める。この流れダクトの各々は、蛇行ダクトに沿って波状である。例示的な実施形態において、この波状起伏は、上流ヘッダー端部３１０から下流ヘッダー端部３１２まで一定のピッチである、各波状起伏の間の距離３１４はほぼ等しい。種々の実施形態において、各波状起伏の距離３１４は様々である。波状起伏の高さ３１６は、図４に示すように上流ヘッダー端部３１０から下流ヘッダー端部３１２で変化すること、又は同じとすることができる。さらに、各波状起伏は、少なくとも１つの直線セクション３１８及び１つの曲線セクション３２０を形成する。例示的な実施形態において、曲線セクション３２０は、定率で１８０度湾曲する。種々の実施形態において、曲線セクション３２０は、定率で湾曲せず、直線セクションを含むことができる（図示せず）。

図５は、熱交換器セグメント１０６（図２及び３に示す）の単一管体グループ３００の一部の図である。管体３０２、３０４、３０６、及び３０８の各々が同じ平面に位置するので、管体３０２、３０４、３０６、及び３０８の各々は、曲線セクション３２０（図４に示す）において異なる曲げ半径を有する。例えば、第１の波状起伏４０２では、管体３０２は、第１の曲げ半径４０４、管体３０４は第２の曲げ半径４０６、管体３０６は第３の曲げ半径４０８、及び管体３０８は第４の曲げ半径４１０を有する。第１の波状起伏４０２の第１の曲げ半径４０４は、第２の曲げ半径４０６よりも大きく、第２の曲げ半径４０６は、第３の曲げ半径４０８よりも大きく、第３の曲げ半径４０８は、第４の曲げ半径４１０よりも大きい。第２の波状起伏４１２において、管体３０２は第４の曲げ半径４１０、管体３０４は、第３の曲げ半径４０８、管体３０６は第２の曲げ半径４０６、及び管体３０８は第１の曲げ半径４０４を有する。

図６は、Ｕ−チャンネル出口ヘッダー５０２及びＵ−チャンネル入口ヘッダー５０４を含む熱交換器セグメント１０６の斜視図である。出口ヘッダー５０２及び入口ヘッダー５０４の各々は、それぞれのポケットプレート５０８、５１０から離れて延びるフランジ５０６を含む。ポケットプレート５０８、５１０は、入口から複数の管体に流体を分配すると共に複数の管体から流体を集めて出口に向かわせるヘッダーとして機能する。また、ポケットプレート５０８、５１０は、複数の管体を接続して熱交換器セグメント１０６を形成する管板として機能する。フランジ５０６は、内面１０８（図２及び３に示す）に連結するように構成される。作動時、流体は出口ヘッダー５０２に流入し、管体３０２、３０４、３０６、及び３０８を通って案内され、入口ヘッダー５０４を通って熱交換器セグメント１０６から流出する。熱交換器セグメント１０６は、バイパスダクト１００内に配置されるので、管体３０２、３０４、３０６、及び３０８が位置する平面は、ほぼ内周１０８からバイパスダクト１００へ放射状に延びる。

図７は、バイパスダクト１００内に配置された熱交換器セグメント１０６の斜視図である。例示的な実施形態において、バイパスダクト１００は、貫通する複数の円周開口６０２を有する。開口６０２によって、流体は、出口流体チャンネル６０４から開口６０２を通って、出口ヘッダー５０２及び入口ヘッダー５０４に流入することができる。例示的な実施形態において、出口流体チャンネル６０４は、バイパスダクト１００の外面６０８に結合したＵ形チャンネル部材６０６の形態である。

図８は、バイパスダクト１００の内部に取り付けられた複数の熱交換器セグメントを示す、一部を切り取った斜視図である。例示的な実施形態において、円周方向に離間した開口であって２つの軸方向に離間した列７０２は、バイパスダクト１００の周りに広がる。各列７０２の間隔は、軸方向の熱交換器セグメントの長さに対応する。Ｕ形チャンネル部材６０６は、バイパスダクト１００の外面６０８に結合して開口６０２を覆う。ポケットプレート５０８及び５１０は、バイパスダクト１００の内面１０８に取り外し可能に結合する。例示的な実施形態において、フランジ５０６は、ポケットプレート５０８及び５１０を内面１０８に対して取り外し可能に結合するのを容易にするボルト穴を有するように示される。しかしながら、ポケットプレート５０８及び５１０を内面１０８に対して取り外し可能に結合する任意の方法を用いることができる。

図９は、バイパスダクト１００（図２に示す）に使用できる熱交換器セグメント８００の他の実施形態の斜視図である。この例示的な実施形態において、熱交換器セグメント８００は、前述の管体３０２、３０４、３０６、及び３０８を含む。しかしながら、バイパスダクト１００の内面１０８（図２に示す）に結合するＵ−形チャンネルに結合するのではなく、管体３０２、３０４、３０６、及び３０８は、上流ヘッダー端部３１０及び下流ヘッダー端部３１２の各々において、略円形又はドーナッツ形断面又はドーナッツ形ヘッダー８０２に結合する。熱交換器セグメント８００は、例えば、略円形又はドーナッツ形ヘッダー８０２の周りで円周方向に離間して内面１０８に結合するように構成された複数の取付けクリップ８０４を使用して、イパスダクト１００の内部に完全に取り付けられるようになっている。熱交換器セグメント８００の入口及び出口接続部は、ダクト１００を貫通して突出し得ることに留意されたい。略円形又はドーナッツ形ヘッダー８０２及び単一の管体グループ３００は一体ユニットとしてバイパスダクト１００の内部に配置され、これらは、略円形又はドーナッツ形ヘッダー８０２の各端部で相補的剛性結合デバイス８０６を用いて、少なくとも１つの隣接する熱交換器セグメント８００に結合される。より具体的には、略円形又はドーナッツ形ヘッダー８０２の各端部は、取付けデバイス８０６を用いて隣接する略円形又はドーナッツ形ヘッダー８０２に取り付く、例えば、圧延溝又は切削溝を含み、取付けデバイス８０６は、両方の溝に互いに密接して係合してこれらを結合する。

図１０は、熱交換器セグメント８００と共に使用して放射状管体ダクト型熱交換器６０（図１に示す）を形成することができる、バイパスダクト１０００の他の実施形態の斜視図である。この例示的な実施形態において、前述の熱交換器セグメント８００は、円周方向の「バンプアウト（ｂｕｍｐｅｄ−ｏｕｔ）」セクション１００２を有するバイパスダクト１０００の内部に配置される。バンプアウトセクション１００２は、バイパスダクト１０００の軸方向長さを定め、大きな内径を有する（つまり、長さ方向軸線１１からバイパスダクト１０００の内面（図示せず）までの距離）。結果として、バイパスダクト１０００は、大きな外径を有する（つまり、長さ方向軸線１１からバイパスダクト１０００の外面１００４までの距離）。バンプアウトセクション１００２によって、バイパスダクト１０００の内面（図示せず）の凹部においてバイパスダクト１０００に衝突する直接流に一致しないで、放射状管体ダクト型熱交換器６０の装着が可能になる。このような保護は、放射状管体ダクト型熱交換器６０の表面の摩損及び浸食を制限する。

前述の放射状管体ダクト型熱交換器の実施形態は、比較できるヘッダー及び管体構成に対して、ヘッダーの排除によって全体的なシステム重量の低減をもたらす。放射状管体ダクト型熱交換器は、流体環境を妨害するヘッダーの排除による均一に分配された流体環境で、熱交換のための大きな表面積のパッケージングを可能にする。また、放射状管体ダクト型熱交換器は、モジュール式熱交換器システムの製造可能性及び整備性を改善するために、個別の構成要素の組み立て、バイパスダクトへの装着、バイパスダクトからの取り外しが可能である。前述の放射状管体ダクト型熱交換器の実施形態は、可変の管体曲げ及び同一平面上管体組立体により改善されたパッケージングを可能にする。

特に詳細に説明してきた上記の実施形態は、単に例示的な又は可能性のある実施形態に過ぎず、包含することができる多くの他の組み合わせ、追加事項、又は代替形態が存在する点は理解されるであろう。

本明細書及び請求項全体を通じてここで使用される近似表現は、関連する基本的機能の変更をもたらすことなく、許容範囲内で変わることのできるあらゆる定量的表現を修飾するのに適用することができる。従って、「約」及び「実質的に」などの１又は複数の用語により修飾される値は、指定される厳密な値に限定されるものではない。少なくとも幾つかの事例において、近似表現は、値を測定するための計器の精度に対応することができる。ここで、及び明細書及び請求項全体を通じて、範囲限界は組み合わせ及び／又は置き換えが可能であり、このような範囲は前後関係又は表現がそうでないことを示していない限り、識別され、ここに包含される部分範囲全てを含む。

様々な特定の実施形態に関して本開示を説明してきたが、本開示は、請求項の技術的思想及び範囲内で修正を実施することができることは理解されるであろう。

本明細書で用いる場合、「蛇行」は、方向がＵ状パターンで少なくとも１回、通常、起伏パターンで複数回、徐々に部分的に反転する流れダクトセグメントを呼ぶ。例えば、セクションインタフェースでのチャンネルのＵ形パターンは、単一の流れダクトセグメントにおいて複数回繰り返すことができる。

放射状管体ダクト型熱交換器のために方法及びシステムの前述の実施形態は、熱交換器を軽量化するためのコスト効果が高く信頼性のある方法を提供する。より具体的には、本明細書に記載の方法及びシステムは、流体流を熱交換器管体に向かわせるのに必要なヘッダーの数の低減を助長する。さらに、前述の方法及びシステムは、ヘッダーの排除による均一に分配された流体環境で、熱交換のための大きな表面積をパッケージするのを助長する。さらに、ヘッダーの排除により流体環境での妨害が低減する。結果的に、本明細書に記載の方法及びシステムは、熱交換器性能の改善、及びコスト効率及び信頼性の高い方法での熱交換器のコストの低減を助長する。

本明細書は、最良の形態を含む実施例を用いて本開示を説明し、また、あらゆる当業者が、あらゆるデバイス又はシステムを実施及び利用すること並びにあらゆる組み込み方法を実施することを含む本発明を実施することを可能にする。本発明の特許保護される範囲は、請求項によって定義され、当業者であれば想起される他の実施例を含むことができる。このような他の実施例は、請求項の文言と差違のない構造要素を有する場合、或いは、請求項の文言と僅かな差違を有する均等な構造要素を含む場合には、本発明の範囲内にあるものとする。

６０ 熱交換器組立体
１０６ アーチ形熱交換器セグメント
１０８ 内面
１０９ 流体流れダクト
５０２ 出口ヘッダー
５０４ 入口ヘッダー
５０６ フランジ
５０８ ポケットプレート
５１０ ポケットプレート

Claims (13)

1. １つ又はそれ以上のアーチ形熱交換器セグメント（１０６）を備える熱交換器組立体（６０）であって、
   前記１つ又はそれ以上の熱交換器セグメント（１０６）の各々は、
   流体流れダクト（１０９）の内面（１０８）の円周の少なくとも一部の周りで円周方向に延びるように構成された入口ヘッダー（５０４）と、
   前記流体流れダクト（１０９）の前記内面（１０８）の少なくとも一部の周りで円周方向に延びると共に、前記流体流れダクト（１０９）を通る流体流の方向で前記入口ヘッダー（５０４）から軸方向に離間する出口ヘッダー（５０２）と、
   前記入口ヘッダー（５０４）と前記出口ヘッダー（５０２）との間に延び、前記管体の曲げ半径によって定めされる方向に徐々に変化する一連の流路セグメントを含む、第１の蛇行熱交換器管体であって、該蛇行熱交換器管体を通過する流れの方向を前記入口ヘッダー（５０４）と前記出口ヘッダー（５０２）との間で反転するようになっている、第１の蛇行熱交換器管体と、
   前記入口ヘッダー（５０４）と前記出口ヘッダー（５０２）との間に延び、前記第１の蛇行熱交換器管体と同一平面にある、第２の蛇行熱交換器管体と、
   を含む熱交換器組立体（６０）。
2. 前記１つ又はそれ以上のアーチ形熱交換器セグメント（１０６）の第１のセグメントは、前記１つ又はそれ以上のアーチ形熱交換器セグメント（１０６）の第２のセグメントと結合するように構成される、請求項１に記載の熱交換器組立体（６０）。
3. 前記１つ又はそれ以上のアーチ形熱交換器セグメント（１０６）の第１のセグメントの前記入口ヘッダー（５０４）は、前記１つ又はそれ以上のアーチ形熱交換器セグメント（１０６）の第２のセグメントの前記入口ヘッダー（５０４）の相補的端部に結合するように構成される、請求項１に記載の熱交換器組立体（６０）。
4. 前記１つ又はそれ以上のアーチ形熱交換器セグメント（１０６）の第１のセグメントの前記出口ヘッダー（５０２）は、前記１つ又はそれ以上のアーチ形熱交換器セグメント（１０６）の第２のセグメントの前記出口ヘッダー（５０２）の相補的端部に結合するように構成される、請求項１に記載の熱交換器組立体（６０）。
5. 前記入口ヘッダー（５０４）及び前記出口ヘッダー（５０２）のうちの少なくとも１つは、略円形マニホルドを備える、請求項１に記載の熱交換器組立体（６０）。
6. 前記入口ヘッダー（５０４）及び前記出口ヘッダー（５０２）のうちの少なくとも１つは、Ｕ形断面で、第１の軸方向に延びる第１のフランジ及び反対側の第２の軸方向に延びる第２のフランジを有するチャンネルを備える、請求項１に記載の熱交換器組立体（６０）。
7. 前記１つ又はそれ以上のアーチ形熱交換器セグメント（１０６）は、前記フランジを用いて前記流体流れダクト（１０９）の内面（１０８）に結合するように構成される、請求項６に記載の熱交換器組立体（６０）。
8. 前記チャンネルは、前記流体流れダクト（１０９）を貫通して延びる開口から流体流を受け入れるように構成される、請求項６に記載の熱交換器組立体（６０）。
9. 前記第１の蛇行熱交換器管体の前記曲げ半径は、前記第２の蛇行熱交換器管体の曲げ半径とは異なる半径であり、前記第１及び第２の熱交換器管体を、同一平面構成で入れ子にすることが可能になる、請求項１に記載の熱交換器組立体（６０）。
10. モジュール式放射状管体型熱交換器（６０）を組み立てる方法であって、
    １つ又はそれ以上のアーチ形熱交換器セグメント（１０６）を形成する段階であって、前記熱交換器セグメントの各々は、同一平面の熱交換器管体のグループに配置された、１つ又はそれ以上の蛇行熱交換器管体の第１の端部を第１のヘッダーに結合して、部分的に熱交換器セグメント組立体を形成すること、及び
    前記１つ又はそれ以上のアーチ形熱交換器セグメントの第２の端部を第２のヘッダーに結合して、前記熱交換器セグメントを形成することで形成される、段階と、
    前記１つ又はそれ以上の蛇行熱交換器管体の各々を流体流れダクト（１０９）の内面（１０８）に結合する段階であって、前記１つ又はそれ以上の熱交換器セグメント（１０６）は、前記流体流れダクト（１０９）を貫通して延びる２列の開口に軸方向で整列し、開口の各列は、円周方向に離間した複数の開口を含む、段階と、
    を含む方法。
11. 前記複数の蛇行熱交換器管体の第１の端部を第１のヘッダーに結合する段階は、前記複数の蛇行熱交換器管体の第１の端部を第１のＵ形ポケットプレートに結合する段階を含み、前記ポケットプレートは、該ポケットプレートを囲むフランジを備える、請求項１０に記載の方法。
12. 前記複数の蛇行熱交換器管体の第１の端部を第１のヘッダーに結合する段階は、前記複数の蛇行熱交換器管体の第１の端部を第１の略円形の配管ヘッダーに結合する段階を含む、請求項１０に記載の方法。
13. 前記１つ又はそれ以上の熱交換器セグメント（１０６）の各々を、個別に前記流体流れダクト（１０９）の前記内面（１０８）に取り付ける段階を含む、請求項１０に記載の方法。