JP2015017787A - 熱交換器 - Google Patents

Abstract

【課題】粒子の投入時に多孔質部材が破損することを防止できる熱交換器を提供する。
【解決手段】熱交換器１は、コルゲートフィンとプレートが交互に積層された、第１流体用の第１流入口５ａおよび第１流出口５ｂならび第２流体用の第２流入口および第２流出口を有するコア２と、ドーム３１、粒子投入管３２および第１流体管３４をそれぞれ含む一対のヘッダー３Ａ，３Ｂを備えている。各ヘッダーの粒子投入管３２の先端はキャップ３３で閉塞され、粒子投入管３２内には、ヘッダーに対して着脱可能に構成された支持部材７が配置されている。支持部材７は、当該支持部材７とキャップ３３との間のチャンバー３５とドーム３１の内部とを連通する開口７０を有している。支持部材７には、開口７０を覆うように多孔質部材８が取り付けられており、各ヘッダーのドーム３１内およびコア２の第１流路５内には粒子５０が充填されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、少なくとも二種類の流体の間で、そのうちの少なくとも一方に粒子を接触させながら熱交換を行う熱交換器に関する。

従来から、流体に粒子を接触させながら熱交換を行う熱交換器が知られている。例えば特許文献１には、水素ガスを液化する水素液化装置に用いられる、オルソ−パラ変換を促進させる触媒が組み込まれた熱交換器が開示されている。この水素液化装置では、水素ガスが高圧環境下で複数の熱交換器を通過することにより徐々に低温になり、最後に膨張弁で膨張させられて気液二相状態となる。気液二相状態の水素は気液分離器で液体水素と水素ガスとに分離され、分離された水素ガスは上記の熱交換器に送られて水素ガスの冷却に利用される。

各熱交換器では、冷却されるべき水素ガスが流れる流路内に触媒が充填されている。常温の水素ガスはオルソ水素とパラ水素の割合が３：１で平衡状態であるのに対し、−２５３℃の液体水素はパラ水素の割合がほぼ１００％で平衡状態となる。常温の水素ガスを液化しただけでは平衡状態となるまでに数日を要し、その間に多くの水素が蒸発する。触媒は、パラ水素の比率を迅速に上昇させるために使用される。

ところで、特許文献１には、触媒が流路内に充填された熱交換器の具体的な構造は開示されていない。この点、例えば特許文献２には、図１１（ａ）に示すようなプレートフィン型の熱交換器１００が開示されている。

特許文献２に開示された熱交換器１００は、コルゲートフィンを内蔵する、略正方形状の断面形状で上下方向に延びるコア１１０を備えている。なお、特許文献２には明確に記載されていないが、コルゲートフィンは図１１（ａ）の紙面と直交する方向にプレートと交互に積層されていると考えられる。

コア１１０の上面および下面には、第１流体用の第１ヘッダー１２０が接合されており、コア１１０の左右の両側面１１１の端部には、第２流体用の第２ヘッダー１３０が接合されている。そして、コア１１１内には、粒子１４０が充填されている。

また、特許文献２には、図１１（ｂ）に示すような第１ヘッダー１２０の断面形状の一例が開示されている。第１ヘッダー１２０は、コア１１０の上面または下面を覆うドーム１２１と、ドーム１２１の中心から突出する粒子投入管１２２と、粒子投入管１２２の先端を閉塞するキャップ１２３を含む。そして、粒子投入管１２２の外周面に、第１流体管１２４が接合されている。さらに、粒子投入管１２２内には、粒子１４０が第１流体管１２４内に流出することを防止するための筒状の多孔質部材１５０が配置されている。

特開２００２−２４３３６０号公報 米国特許第３２１３９３３号明細書

しかしながら、図１１（ｂ）に示すような構造では、粒子投入管１２２を通じて熱交換器１００内に粒子１４０を投入する際に、粒子が筒状の多孔質部材１５０の内周面上を滑るように流れるため、多孔質部材１５０が破損するおそれがある。

そこで、本発明は、粒子の投入時に多孔質部材が破損することを防止できる熱交換器を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明の熱交換器は、少なくとも第１流体と第２流体の二種類の流体の間で、少なくとも前記第１流体に粒子を接触させながら熱交換を行う熱交換器であって、コルゲートフィンとプレートが交互に積層された、前記第１流体用の第１流入口および第１流出口ならびに前記第２流体用の第２流入口および第２流出口を有するコアと、前記第１流入口または前記第１流出口を覆うドーム、前記ドームから突出する粒子投入管、および前記粒子投入管の外周面に接合された第１流体管、をそれぞれ含む一対のヘッダーと、前記各ヘッダーの前記粒子投入管の先端を閉塞するキャップと、前記キャップとの間に前記第１流体管と連通するチャンバーを形成するように前記粒子投入管内に配置された、前記チャンバーと前記ドームの内部とを連通する開口を有する支持部材であって、前記ヘッダーに対して着脱可能に構成された支持部材と、前記開口を覆うように前記支持部材に取り付けられた多孔質部材と、前記各ヘッダーの前記ドーム内および前記コアにおける前記第１流入口と前記第２流入口の間の第１流路内に充填された粒子と、を備える、ことを特徴とする。

ここで、「二種類の流体」とは、必ずしも異なる組成の流体である必要はなく、一方の流体と他方の流体の温度が異なる限りそれらが同じ組成であってもよい。

上記の構成によれば、ヘッダーに対して着脱可能に構成された支持部材に多孔質部材が取り付けられているので、熱交換器内へ粒子を充填する際には、支持部材をヘッダーから取り外しておき、粒子の充填後に支持部材をヘッダーに装着することができる。その結果、粒子の投入時に多孔質部材が破損することを防止できる。

前記支持部材は、前記開口を形成するチューブと、前記チューブの前記チャンバー側の端部に設けられた、ボルトにより前記ヘッダーに固定されるフランジと、を含み、前記多孔質部材は、前記チューブの前記フランジと反対側の端面に取り付けられていてもよい。この構成によれば、前記粒子投入管の内周面と前記支持部材の外周面との間隙を通じての前記ドーム内部から前記チャンバーまでの距離を大きくとることができ、前記チャンバー内への粒子侵入を困難にさせると共に、粒子が他の機器に影響を与えることを防止できる。

前記粒子投入管は、前記ドームを貫通しており、前記粒子投入管の前記ドーム側の端部には、縮径された中心穴を規定するリング部であって、前記キャップ側の端面に前記ボルトと螺合するネジ穴が形成されたリング部が設けられており、前記多孔質部材は、前記リング部の前記コア側の端面と連続面を形成する位置に配置されていてもよい。この構成によれば、リング部で規定される中心穴内に粒子が充填されることを防ぐことができる。その結果、第１流体の流速が大きい位置に配置される粒子を少なくすることができる。しかも、多孔質部材がリング部のコア側の端面から張り出さないので、多孔質部材の周囲に位置する粒子にも、多孔質部材を通過する前または通過した後の第１流体をスムーズに接触させることができる。

前記第１流入口と前記第１流出口は、互いに直交する方向に開口してもよい。この構成によれば、双方のヘッダーの粒子投入管から同時に熱交換器内に粒子を投入することが可能である。

例えば、前記粒子は、水素ガスのオルソ−パラ変換を促進させる触媒であってもよい。

前記キャップは、溶接により前記粒子投入管の先端に固定されていてもよい。第１流体が水素ガスである場合は熱交換器に高い気密性が要求されるため、溶接による固定は特に分子の小さい水素ガス用の熱交換器に適している。

本発明によれば、粒子の投入時に多孔質部材が破損することを防止できる。

本発明の一実施形態に係る熱交換器の斜視図である。 図１に示す熱交換器のコアの部分的な斜視図である。 図１に示す熱交換器を第１流路に沿って切断した断面図である。 図１に示す熱交換器を第２流路に沿って切断した断面図である。 第１ヘッダーの断面図である。 支持部材および多孔質部材の分解斜視図である。 図１に示す熱交換器内に一方の第１ヘッダーから粒子を投入する方法を説明する図である。 図１に示す熱交換器内に他方の第１ヘッダーから粒子を投入する方法を説明する図である。 図１に示す熱交換器内に双方の第１ヘッダーから粒子を投入する方法を説明する図である。 変形例の第１ヘッダーの断面図である。 （ａ）は従来の熱交換器の一部断面正面図、（ｂ）は同熱交換器の第１ヘッダーの一例を示す断面図である。

図１に、本発明の一実施形態に係る熱交換器１を示す。この熱交換器１は、第１流体と第２流体の二種類の流体の間で、第１流体に粒子を接触させながら熱交換を行うプレートフィン型の熱交換器である。ただし、本発明の熱交換器は、二種類の流体の間で熱交換を行うものに限られず、三種類以上の流体の間で熱交換を行うものであってもよい。

本実施形態では、熱交換器１は、略正方形状の断面形状で上下方向に延びるコア２を備えている。コア２は、図２に示すように、コルゲートフィンとプレート２１が水平方向に交互に積層された構成を有している。以下、説明の便宜のために、コルゲートフィンとプレート２１の積層方向を前後方向（図１および図２の手前側を前方、奥側を後方）、上下方向および前後方向と直交する方向を左右方向（図１および図２の左側を左方、右側を右方）という。

図１に示すように、コア２は、互いに平行な上面２ａおよび下面２ｂ、ならびに４つの側面２ｃ〜２ｆを有している。左側面２ｃの下部には、第１流体を受け入れる第１ヘッダー３Ａが接合されており、上面２ａには、第１流体を排出する第１ヘッダー３Ｂが接合されている。一方、右側面２ｅの上部には、第２流体を受け入れる第２ヘッダー４Ａが接合されており、下面２ｂには、第２流体を排出する第２ヘッダー４Ｂが接合されている。

図２〜４に示すように、コア２のプレート２１の間には、第１流体が流れる第１流路５と第２流体が流れる第２流路６とが交互に形成されている。そして、第１流路５内に第１コルゲートフィン５５が配置され、第２流路６内に第２コルゲートフィン６５が配置されている。また、プレート２１間には、当該プレート２１の周縁に沿ってサイドバー２２が設けられており、このサイドバー２２により各コルゲートフィンが取り囲まれている。

図３に示すように、コア２の左側面２ｃの下部には、第１流体用の第１流入口５ａが形成されており、コア２の上面２ａには、第１流体用の第１流出口５ｂが形成されている。すなわち、第１流入口５ａおよび第２流出口５ｂを両端とする第１流路５はＬ字状をなしており、第１流入口５ａと第１流出口５ｂは互いに直交する方向に開口している。図４に示すように、コア２の右側面２ｅの上部には、第２流体用の第２流入口６ａが形成されており、コア２の下面２ｂには、第２流体用の第２流出口６ｂが形成されている。すなわち、第２流入口６ａおよび第２流出口６ｂを両端とする第２流路６はＬ字状をなしており、第２流入口６ａと第２流出口６ｂは互いに直交する方向に開口している。第１流入口５ａおよび第１流出口５ｂならびに第２流入口６ａおよび第２流出口６ｂは、上述したサイドバー２２により規定されている。

第１流路５内に配置されるコルゲートフィン５５と第２流路６内に配置されるコルゲートフィン６５は、互いに同じ構造を有していてもよいし、異なる構造を有していてもよい。例えば、コルゲートフィン（５５または６５）としては、ストレート型、パーボレート型、ルーバー型、セレート型などのコルゲートフィンを用いることができる。

第１流体用の第１ヘッダー３Ａ，３Ｂは互いに同じ構造を有していてもよいし、異なる構造を有していてもよい。また、第２流体用の第２ヘッダー４Ａ，４Ｂは互いに同じ構造を有していてもよいし、異なる構造を有していてもよい。具体的に、各第１ヘッダーは、第１流入口５ａまたは第１流出口５ｂを覆うドーム３１と、ドーム３１の中心から突出する粒子投入管３２と、粒子投入管３２の外周面に接合された第１流体管３３を含む。一方、各第２ヘッダーは、第２流入口６ａまたは第２流出口６ｂを覆うドーム４１と、ドーム４１の中心から突出する第２流体管４２を含む。換言すれば、第２ヘッダーでは、第２流体管４２がドーム４１に直接的に接続されている一方、第１ヘッダーでは、第１流体管３４が粒子投入管３２を介してドーム３１に接続されている。粒子投入管３２の先端は、キャップ３３で閉塞されている。

各第１ヘッダー（３Ａまたは３Ｂ）の粒子投入管３２内には、キャップ３３との間に第１流体管３４と連通するチャンバー３５を形成するように支持部材７が配置されている。支持部材７は、当該支持部材７の中心に、チャンバー３５とドーム３１の内部とを連通する開口７０を有している。また、支持部材７は、第１ヘッダーに対して着脱可能に構成されている。支持部材７には、開口７０を覆うように多孔質部材８が取り付けられている。

各第１ヘッダーのドーム３１内および第１流路５内には、粒子５０が充填されている。粒子５０は、特に限定されるものではなく、熱交換器１の用途に応じて様々なものを選択可能である。例えば、粒子５０は、第１流体に作用する触媒であってもよいし、第１流体から不純物を除去する吸着剤であってもよい。

触媒の一例としては、水素ガスのオルソ−パラ変換を促進させる触媒が挙げられる。このような触媒としては、酸化鉄（Ｆｅ₂Ｏ₃）や酸化クロム（Ｃｒ₂Ｏ₃）などを用いることができる。吸着剤としては、例えば、ゼオライトや活性炭などを用いることができる。

多孔質部材８は、薄い円盤状のフィルタである。多孔質部材８は、熱交換器１内に投入された粒子５０の流出を防止するためのものである。多孔質部材８は、粒子５０が通過不能な構造であればどのような構造を有していてもよい。例えば、多孔質部材８としては、焼結金網フィルタを用いることができる。この焼結金網フィルタの一例としては、５層から構成されているものがある。１層目はほぼ金網であり、基本金網を保護する機能を持つ。２層目は基本金網であり、ろ過を制御する機能を有し、ろ過の基本ろ孔金網である。３層目も保護金網であるが、これは２層目を保護すると共に４層目及び5層目の金網への分流効果を持つ。４層目及び５層目は補強金網となっており、充填される粒子の重量に耐えられるよう畳織金網で補強するという効果を持っている。

次に、図５および図６を参照して、第１ヘッダー（３Ａまたは３Ｂ）および支持部材７の構造についてより詳しく説明する。

本実施形態では、粒子投入管３２がドーム３１を貫通している。粒子投入管３２のドーム３１側の端部には、縮径された中心穴３７を規定するリング部３６が設けられている。換言すれば、リング部３６は、粒子投入管３２におけるチャンバー３５を規定する壁部よりも径方向内側に張り出している。本実施形態では、リング部３６が粒子投入管３２と一体的に形成されている。ただし、粒子投入管３２が全長に亘って一定の内径を有し、この粒子投入管３２の内周面に粒子投入管３２とは別体のリング部３６が溶接またはネジ止めなどにより固定されていてもよい。

リング部３６の断面形状は矩形状であり、リング部３６は、粒子投入管３２の径方向にフラットなキャップ３３側の第１端面３６ａと、第１端面３６ａと平行な、ドーム３１側の第２端面３６ｂを有している。リング部３６の第１端面３６ａには、等角度間隔でネジ穴３６ｃが形成されている。

支持部材７は、開口７０を形成するチューブ７１と、チューブ７１のチャンバー３５側の端部に設けられたフランジ７２とを含む。フランジ７２には、リング部３６のネジ穴３６ｃと対応する位置に、ネジ穴３６ｃと螺合するボルト９用のザグリ穴７５が設けられている。なお、ザグリ穴７５ではなく、単なる貫通孔であっても良い。そして、リング部３６は、ボルト９によりリング部３６（第１ヘッダー）に固定される。

多孔質部材８は、チューブ７１のフランジ７２と反対側の端面に取り付けられている。例えば、多孔質部材８は、溶接またはボルトによりチューブ７１に取り付けられる。チューブ７１内には、多孔質部材８の撓みおよび破損を防止する格子部材７３（図３および図４、図７〜９では作図を省略）が配置されている。

多孔質部材８は、リング部３６の第２端面３６ｂと連続面を形成する位置に配置されている。すなわち、支持部材７のチューブ７１のフランジ７２からの高さは、リング部３６の厚さから多孔質部材８の厚さを引いた値に設定されている。

キャップ３３は、本実施形態では、溶接により粒子投入管３２の先端に固定される。第１流体が水素ガスである場合は熱交換器１に高い気密性が要求されるため、溶接による固定は特に分子の小さい水素ガス用の熱交換器に適している。より詳しくは、キャップ３３には、粒子投入管３２と嵌合する円形状の窪みが設けられており、第２投入管３２の端面から離れた外周面上でキャップ３３が隅肉溶接される。このため、溶接による裏波がチャンバー３５内に露出することがない。ただし、キャップ３３の固定方法は溶接に限られるものではない。例えば、粒子投入管３２の先端にフランジが設けられ、このフランジにボルトおよびナットによってキャップ３３が固定されてもよい。

以上説明したように、本実施形態の熱交換器１では、第１ヘッダー３Ａ，３Ｂに対して着脱可能に構成された支持部材７に多孔質部材８が取り付けられているので、熱交換器１内へ粒子５０を充填する際には、支持部材７を第１ヘッダー（３Ａまたは３Ｂ）から取り外しておき、粒子５０の充填後に支持部材７を第１ヘッダーに装着することができる。その結果、粒子５０の投入時に多孔質部材７が破損することを防止できる。さらには、熱交換器１の製作途中で粒子５０を変更する必要性が生じた場合でも、多孔質部材８を新たな粒子５０に対応したものに容易に取り換えることができる。

また、本実施形態では、多孔質部材８が粒子投入管３２に設けられたリング部３６の第２端面３６ｂと連続面を形成する位置に配置されているので、リング部３６で規定される中心穴３７内に粒子５０が充填されることを防ぐことができる。その結果、第１流体の流速が大きい位置に配置される粒子５０を少なくすることができる。しかも、多孔質部材８がリング部３６の第２端面３６ｂから張り出さないので、多孔質部材８の周囲に位置する粒子５０にも、多孔質部材８を通過する前または通過した後の第１流体をスムーズに接触させることができる。

次に、熱交換器１内に粒子５０を充填する方法を説明する。

熱交換器１の全ての要素の製作完了後、コア２に第１ヘッダー３Ａ，３Ｂおよび第２ヘッダー４Ａ，４Ｂを溶接する。ヘッダーの溶接後、熱交換器１内を洗浄し、耐圧試験を行う。耐圧試験としては、気圧試験よりも安全で簡易な水圧試験を行うことが望ましい。水圧試験を行った後は、熱交換器１内を乾燥させる。

熱交換器１内を乾燥させた後は、図７に示すように、下側の第１ヘッダー３Ｂに支持部材７を装着し、第１ヘッダー３Ｂの中心穴３７を多孔質部材８で遮断する。その状態で、上側の第１ヘッダー３Ａの粒子投入管３２を通じて熱交換器１内に粒子５０を投入する。この充填は熱交換器１をゆすったり熱交換器１をハンマなどで叩いて熱交換器１に振動を与えたりすることが望ましい。このようにすれば、より多くの粒子５０を充填することができる。目視または重量計測により粒子５０が十分に投入されたことを確認した後、第１ヘッダー３Ａに支持部材７を装着し、第１ヘッダーの中心穴３７を多孔質部材８で遮断する。

その後、図８に示すように、熱交換器１を９０度回転させて、第１ヘッダー３Ａの粒子投入管３２を上向きにし、第１ヘッダー３Ａから支持部材７を取り外す。そして、今度は、第１ヘッダー３Ａの粒子投入管３２を通じて熱交換器１内に粒子５０を投入する。このように、双方の第１ヘッダー３Ａ，３Ｂから粒子５０を投入することにより、第１流路５および第１ヘッダー３Ａ，３Ｂのドーム３１内に隙間なく粒子５０を充填することができる。

粒子５０の充填が完了すると、第１ヘッダー３Ａに支持部材７を装着した後に、双方の第１ヘッダー３Ａ，３Ｂの粒子投入管３２の先端に溶接によりキャップ３３を固定する。なお、失活などにより粒子５０を交換する際には、粒子投入管３２を第１流体管３４とキャップ３３の間で切断すればよい。

上述した充填方法では、まず上側の第１ヘッダー３Ｂから粒子５０を投入し、ついで下側の第１ヘッダー３Ａから粒子５０を投入していたが、それらの順は逆にしてもよい。あるいは、本実施形態では、第１流入口５ａと第１流出口５ｂが互いに直交する方向に開口しているので、図９に示すように、熱交換器１を第１流入口５ａと第１流出口５ｂの双方が斜め上向きとなるような姿勢にすれば、双方の第１ヘッダー３Ａ，３Ｂの粒子投入管３２から同時に熱交換器１内に粒子を投入することもできる。

（その他の実施形態）
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。

例えば、熱交換が行われる際に第１流体だけでなく第２流体にも粒子５０が接触するように、粒子５０が第２流路６に充填されていてもよい。この場合には、第２ヘッダー４Ａ，４Ｂを第１ヘッダー３Ａ，３Ｂと同じ構成にすればよい。

また、粒子投入管３２は、必ずしもドーム３１を貫通している必要はない。例えば、図１０に示すように、ドーム３１の頂き部に貫通穴が設けられ、その貫通穴から径方向外側に離れた位置で粒子投入管３２がドーム３１の外側面に接合されていてもよい。この場合、粒子投入管３２にリング部３６を設けずに、ドーム３１の貫通穴の周囲にネジ穴を設けてもよい。あるいは、図示は省略するが、ドーム３１の内側面にボルト９と螺合するナットが溶接されていてもよい。

さらに、支持部材７は、必ずしもチューブ７１およびフランジ７２を有する側面視でＴ字状の形状を有する必要はない。例えば、図１０に示すように、支持部材７は、中心に多数の貫通穴が設けられた板材であってもよい。多数の貫通穴は、チャンバー３５とドーム３１の内部とを連通する開口７０を構成する。ただし、前記実施形態のように支持部材７が側面視でＴ字状の形状を有していれば、粒子投入管３２の内周面と支持部材７の外周面との間隙を通じてのドーム３１内部からチャンバー３５までの距離を大きくとることができ、チャンバー３５内への粒子侵入を困難にさせると共に、粒子が他の機器に影響を与えることを防止できる。

支持部材７を各第１ヘッダーに対して着脱可能に構成するには、必ずしもボルト９を用いる必要はない。例えば、係合構造により支持部材７が各第１ヘッダーに対して着脱可能となっていてもよい。

コア２は、必ずしもも略正方形状の断面形状で上下方向に延びている必要はない。例えば、コア２は、コルゲートフィンおよびプレート２１の積層方向に扁平な長方形板状であってもよい。また、第１流路５が直線状となるように、第１流入口５ａと第２流出口６ｂの位置が入れ替わっていてもよい（コア２の下面２ｂに第１流入口５ａが形成されていてもよい）。あるいは、第１流路５がクランク状となるように、第１流出口５ｂと第２流入口６ａの位置が入れ替わっていてもよい（コア２の右側面２ｅの上部に第１流出口５ｂが形成されていてもよい）。

本発明の熱交換器は、種々の流体に対して有用である。

１ 熱交換器
２ コア
２１ プレート
３Ａ，３Ｂ 第１ヘッダー
３１ ドーム
３２ 粒子投入管
３３ キャップ
３４ 第１流体管
３５ チャンバー
３６ リング部
３６ａ，３６ｂ 端面
３６ｃ ネジ穴
３７ 縮径された中心穴
４Ａ，４Ｂ 第２ヘッダー
５ 第１流路
５ａ 第１流入口
５ｂ 第１流出口
５０ 粒子
５５ コルゲートフィン
６ 第２流路
６ａ 第２流入口
６ｂ 第２流入口
６５ コルゲートフィン
７ 支持部材
７０ 開口
８ 多孔質部材
９ ボルト

Claims (6)

1. 少なくとも第１流体と第２流体の二種類の流体の間で、少なくとも前記第１流体に粒子を接触させながら熱交換を行う熱交換器であって、
   コルゲートフィンとプレートが交互に積層された、前記第１流体用の第１流入口および第１流出口ならびに前記第２流体用の第２流入口および第２流出口を有するコアと、
   前記第１流入口または前記第１流出口を覆うドーム、前記ドームから突出する粒子投入管、および前記粒子投入管の外周面に接合された第１流体管、をそれぞれ含む一対のヘッダーと、
   前記各ヘッダーの前記粒子投入管の先端を閉塞するキャップと、
   前記キャップとの間に前記第１流体管と連通するチャンバーを形成するように前記粒子投入管内に配置された、前記チャンバーと前記ドームの内部とを連通する開口を有する支持部材であって、前記ヘッダーに対して着脱可能に構成された支持部材と、
   前記開口を覆うように前記支持部材に取り付けられた多孔質部材と、
   前記各ヘッダーの前記ドーム内および前記コアにおける前記第１流入口と前記第２流入口の間の第１流路内に充填された粒子と、
   を備える、熱交換器。
2. 前記支持部材は、前記開口を形成するチューブと、前記チューブの前記チャンバー側の端部に設けられた、ボルトにより前記ヘッダーに固定されるフランジと、を含み、
   前記多孔質部材は、前記チューブの前記フランジと反対側の端面に取り付けられている、請求項１に記載の熱交換器。
3. 前記粒子投入管は、前記ドームを貫通しており、
   前記粒子投入管の前記ドーム側の端部には、縮径された中心穴を規定するリング部であって、前記キャップ側の端面に前記ボルトと螺合するネジ穴が形成されたリング部が設けられており、
   前記多孔質部材は、前記リング部の前記コア側の端面と連続面を形成する位置に配置されている、請求項２に記載の熱交換器。
4. 前記第１流入口と前記第１流出口は、互いに直交する方向に開口する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の熱交換器。
5. 前記粒子は、水素ガスのオルソ−パラ変換を促進させる触媒である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の熱交換器。
6. 前記キャップは、溶接により前記粒子投入管の先端に固定されている、請求項５に記載の熱交換器。
   

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