Sine/Cosine 함수의 3차원적 조합으로 이루어진 TPMS(Triply Periodic Minimal Surface) 곡면을 이용하여 내부가 두 개의 유로 공간으로 분리되며, 상기 두 개의 유로 공간을 통해 고온의 제1유체와 저온의 제2유체가 제각기 흐르면서 3차원적인 열교환이 이루어질 수 있도록 입구와 출구가 각각 구비되는 TPMS 구조의 본체부;를 포함하되,상기 본체부는 아래 003c#수식003e#의 전이함수(Transition function, F(x,y,z))를 기초로 TMPS의 부호거리장을 변화시켜 국부적 필터링을 적용한 것인 열교환기.003c#수식003e#(여기서, 는 TPMS의 부호거리장 함수, 는 필터링이 적용된 TPMS의 부호거리장 함수, kx는 x 방향 전이 계수, ky 는 y 방향 전이 계수, kz 는 z 방향 전이 계수, xp는 x 방향 전이 위치, yp는 y 방향 전이 위치, zp 는 z 방향 전이 위치, n은 중첩되는 Sigmoid 함수 개수, βi는 중첩되는 Sigmoid 함수별 확대 계수(Magnitude)를 나타냄.)

제1항에 있어서,상기 TPMS의 부호거리장 함수()는,Primitive(P), Diamond(D), Gyroid(G) 곡면을 제각기 형성하는 아래 수식 중 어느 하나를 사용하는 것을 포함하는 열교환기.(여기서, ωx, ωy, ωz는 각각 x, y, z 방향으로의 주기를 의미하며, TPMS 단위셀(Unit cell) 크기와 직결됨.)

제1항에 있어서,상기 입구와 출구에는,상기 두 개의 유로 중 상기 제1유체 또는 제2유체가 유입되지 않는 나머지 하나의 유로를 막아주는 선별 필터(Selection filter);가 적용되어 고온과 저온 유체의 선택적 유입이 가능하도록 한 것을 포함하는 열교환기.

제1항에 있어서,상기 유로는,상기 제1유체가 흐르며, 제1입구와 제1출구가 구비되는 제1유로; 및상기 제2유체가 흐르며, 제2입구와 제2출구가 구비되는 제2유로;를 포함하는 열교환기.

제4항에 있어서,상기 제1입구와 제1출구는 상기 본체부의 종방향 일측에 횡방향으로 이격 배치되고,상기 제2입구와 제2출구는 상기 본체부의 종방향 타측에 횡방향으로 이격 배치되는 것인 열교환기.

제4항에 있어서,상기 제1입구와 제1출구 사이, 상기 제2입구와 제2출구 사이에는,동일 유체의 유동 흐름을 차단하여 상기 제1유체와 제2유체의 유동 교차 영역을 확대시키는 장벽 필터(Barrier filter);가 각각 설치된 것을 더 포함하는 열교환기.

제6항에 있어서,상기 제1입구와 제1출구 사이에 설치된 장벽 필터는, 고온의 제1유체가 흐르는 제1유로를 차단하여 상기 제2유로를 통해 저온의 제2유체만 통과시키고,상기 제2입구와 제2출구 사이에 설치된 장벽 필터는, 저온의 제2유체가 흐르는 제2유로를 차단하여 상기 제1유로를 통해 고온의 제1유체만 통과시키는 것인 열교환기.

제6항에 있어서,상기 장벽 필터는,상기 본체부의 종방향 전체 길이 대비 절반 이하의 길이로 형성되는 것인 열교환기.

제1항에 있어서,상기 입구와 출구 영역에는,상기 입/출구 경계면에서 유로의 폭이 감소되어 압력강하가 증가하는 것을 방지할 수 있도록 상기 본체부 입/출구 영역 경계면의 TPMS 구조물 비중을 감소시키는 방식으로 상기 유로 영역을 증가시키는 경계면 필터(Boundary filter)가 적용된 것을 더 포함하는 열교환기.

제9항에 있어서,상기 경계면 필터는,상기 입구와 출구가 구비된 본체부의 외측면을 포함하는 영역(Boundary region)으로 확장 적용되는 것인 열교환기.