JPH0979769A - ろう付けプレートを備えた熱交換器及び同熱交換器における二相の流体の処理方法 - Google Patents
ろう付けプレートを備えた熱交換器及び同熱交換器における二相の流体の処理方法Info
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- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y10S62/902—Apparatus
- Y10S62/903—Heat exchange structure
Abstract
(57)【要約】
【課題】 熱交換器そのものの構造による二相の流体の
相分離と、それによる装置全体の構造の簡略化を達成す
る。 【解決手段】 熱交換器１に設けられた一連の第１の流
路４には、二相の流体が循環し、流路４はそれぞれ、加
熱又は冷却用流体である別の流体を循環させるための少
なくとも一つの第２の流路５に隣接している。前記流路
４の少なくとも一つはその長さの少なくとも一つの領域
において、流路の断面の増加部分と、二相の流体の二相
のうちの一つを受け取り且つ排出するための手段である
閉鎖バー９と分配器１１と、を備えている。
相分離と、それによる装置全体の構造の簡略化を達成す
る。 【解決手段】 熱交換器１に設けられた一連の第１の流
路４には、二相の流体が循環し、流路４はそれぞれ、加
熱又は冷却用流体である別の流体を循環させるための少
なくとも一つの第２の流路５に隣接している。前記流路
４の少なくとも一つはその長さの少なくとも一つの領域
において、流路の断面の増加部分と、二相の流体の二相
のうちの一つを受け取り且つ排出するための手段である
閉鎖バー９と分配器１１と、を備えている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、波形の付いたフィ
ン−スペーサによって間隔をおいて配設されたプレート
のスタックと、これらプレートによって画定された略フ
ラット形状の流路のグループ、即ち、二相の流体の循環
のための一連の第１の流路と、を有する型のろう付けプ
レートを備えた熱交換器に関し、これら第１の流路はそ
れぞれ、別の加熱又は冷却用の流体の循環のための少な
くとも一つの第２の流路と隣接されている。
ン−スペーサによって間隔をおいて配設されたプレート
のスタックと、これらプレートによって画定された略フ
ラット形状の流路のグループ、即ち、二相の流体の循環
のための一連の第１の流路と、を有する型のろう付けプ
レートを備えた熱交換器に関し、これら第１の流路はそ
れぞれ、別の加熱又は冷却用の流体の循環のための少な
くとも一つの第２の流路と隣接されている。
【０００２】このタイプの熱交換器は、二相の流体の循
環のための流路に隣接した流路において、冷却又は加熱
用の流体である補助流体の循環により、気体の圧縮及び
／又は液体の蒸発の実施を可能にする。
環のための流路に隣接した流路において、冷却又は加熱
用の流体である補助流体の循環により、気体の圧縮及び
／又は液体の蒸発の実施を可能にする。
【０００３】
【従来の技術】熱交換器の性能を低下させるプレートの
特定の領域の乾燥を回避するために、液体の蒸発は概し
て部分的にのみ実施される。同様に、圧縮のための操作
は、例えば、低温気体浄化のために単に部分的なもので
ある場合が多い。
特定の領域の乾燥を回避するために、液体の蒸発は概し
て部分的にのみ実施される。同様に、圧縮のための操作
は、例えば、低温気体浄化のために単に部分的なもので
ある場合が多い。
【０００４】これらのアプリケーションにおいて、熱交
換器の長さの少なくとも一つの領域において、処理流体
の液相と気相との分離を可能にすることが必要である。
換器の長さの少なくとも一つの領域において、処理流体
の液相と気相との分離を可能にすることが必要である。
【０００５】従来の方法では、分離される二相は、熱交
換器とは関連付けられるが熱交換器の構造とは異なる自
由空間に送られる。
換器とは関連付けられるが熱交換器の構造とは異なる自
由空間に送られる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、熱交
換器そのものの構造による位相の分離を達成し、それに
より装置全体の構造を簡略化することである。
換器そのものの構造による位相の分離を達成し、それに
より装置全体の構造を簡略化することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】このために、本発明は、
前記第１の流路の少なくとも一つが、熱交換器の長さの
少なくとも一つの領域において、流路断面積の増加と、
二相の流体の二つの相のうちの一つを受け取り且つ排出
するための手段と、を有する、上記タイプの熱交換器を
提供する。
前記第１の流路の少なくとも一つが、熱交換器の長さの
少なくとも一つの領域において、流路断面積の増加と、
二相の流体の二つの相のうちの一つを受け取り且つ排出
するための手段と、を有する、上記タイプの熱交換器を
提供する。
【０００８】本発明による熱交換器は、以下の特徴のう
ち少なくとも一つを備えている。 （１）熱交換器は二相の流体の上向き循環を行ない、前
記第１の流路を画定するプレートの一つと、前記その他
の流体の循環のための隣接した第２の流路を画定する反
対側のプレートは、前記２つの流路の仕切りプレートの
上端を越えて上方に延在され、該仕切りプレートは前記
第２の隣接流路の上部閉鎖バーの上に延在する。 （２）熱交換器は二相の流体の上向き循環を行ない、前
記第２の流路は上部閉鎖バーにより上方向が限定され、
プレートはすべて上部閉鎖バーを越えて上方に延在さ
れ、これらプレートの少なくとも数個はエンドプレート
を除いて、前記閉鎖バーの位置より上にアパーチュアを
それぞれ備えている。 （３）熱交換器は、前記二相の流体の気相を受け取るた
めの上部ドームをプレートの上に備えている。 （４）熱交換器は、各プレート間ギャップには出口側開
口部の方へ通ずる気体コレクタ出口分配器と、前記出口
側開口部のすべてを封じる気体コレクタボックスとを、
その上端に備えている。 （５）前記上部閉鎖バーは傾斜されている。 （６）前記第１の流路は前記領域の上流側に、前記領域
に至るまでその自由断面を縮小し且つ閉鎖セミバーによ
って二相の流体の二つの相のうちの一つを受け取るため
のキャビティを形成する中間プレートを備えている。 （７）熱交換器は二相の流体の下向き循環を行ない、前
記キャビティは閉鎖セミバーにより上方向が限定され且
つ前記キャビティは前記セミバーの下に気体出口側開口
部の方へ側方向に開放された出口分配器を有する。 （８）前記領域は前記第１の流路の下端付近にあり、前
記第１の流路はその基部が閉鎖バーによって閉鎖され、
該閉鎖バーは特に傾斜され且つ液体出口側開口部に対し
側方向に延在する。 （９）前記キャビティは上端が開放され、特に傾斜され
ている閉鎖セミバーによって下側が限定されている。 （１０）前記第１の流路はその長さに沿って離間配置さ
れる複数の中間プレートを有する。
ち少なくとも一つを備えている。 （１）熱交換器は二相の流体の上向き循環を行ない、前
記第１の流路を画定するプレートの一つと、前記その他
の流体の循環のための隣接した第２の流路を画定する反
対側のプレートは、前記２つの流路の仕切りプレートの
上端を越えて上方に延在され、該仕切りプレートは前記
第２の隣接流路の上部閉鎖バーの上に延在する。 （２）熱交換器は二相の流体の上向き循環を行ない、前
記第２の流路は上部閉鎖バーにより上方向が限定され、
プレートはすべて上部閉鎖バーを越えて上方に延在さ
れ、これらプレートの少なくとも数個はエンドプレート
を除いて、前記閉鎖バーの位置より上にアパーチュアを
それぞれ備えている。 （３）熱交換器は、前記二相の流体の気相を受け取るた
めの上部ドームをプレートの上に備えている。 （４）熱交換器は、各プレート間ギャップには出口側開
口部の方へ通ずる気体コレクタ出口分配器と、前記出口
側開口部のすべてを封じる気体コレクタボックスとを、
その上端に備えている。 （５）前記上部閉鎖バーは傾斜されている。 （６）前記第１の流路は前記領域の上流側に、前記領域
に至るまでその自由断面を縮小し且つ閉鎖セミバーによ
って二相の流体の二つの相のうちの一つを受け取るため
のキャビティを形成する中間プレートを備えている。 （７）熱交換器は二相の流体の下向き循環を行ない、前
記キャビティは閉鎖セミバーにより上方向が限定され且
つ前記キャビティは前記セミバーの下に気体出口側開口
部の方へ側方向に開放された出口分配器を有する。 （８）前記領域は前記第１の流路の下端付近にあり、前
記第１の流路はその基部が閉鎖バーによって閉鎖され、
該閉鎖バーは特に傾斜され且つ液体出口側開口部に対し
側方向に延在する。 （９）前記キャビティは上端が開放され、特に傾斜され
ている閉鎖セミバーによって下側が限定されている。 （１０）前記第１の流路はその長さに沿って離間配置さ
れる複数の中間プレートを有する。
【０００９】本発明はさらに、ろう付けプレートを備え
た熱交換器において二相の流体の処理のためのプロセス
を提供するものであり、二相の流体の循環のための各流
路の長さの少なくとも一つの領域において、該二相の流
体に対する断面積を実質的に増大することを有するとと
もに、その二つの相のうちの一方が受け取られる。
た熱交換器において二相の流体の処理のためのプロセス
を提供するものであり、二相の流体の循環のための各流
路の長さの少なくとも一つの領域において、該二相の流
体に対する断面積を実質的に増大することを有するとと
もに、その二つの相のうちの一方が受け取られる。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１及び図２に示される熱交換器
１はろう付けプレートを有するタイプのものである。該
熱交換器は主として、波形の付いたフィン（コルゲーテ
ッド・フィン）−スペーサ３によって分離される矩形の
金属プレート２のスタックによって構成される側面が平
行の本体から成る。該フィン−スペーサ３は特に、図２
に図示されているような孔あきの波形板であったり、も
しくは、代替例では、「鋸歯状のコルゲーテッド・フィ
ン」と称されるこれら波形の側面にセレーション（鋸歯
状）を有する波形板であってもよい。上記プレート２の
寸法は例えば、６ｍ×２ｍに及ぶこともある。
１はろう付けプレートを有するタイプのものである。該
熱交換器は主として、波形の付いたフィン（コルゲーテ
ッド・フィン）−スペーサ３によって分離される矩形の
金属プレート２のスタックによって構成される側面が平
行の本体から成る。該フィン−スペーサ３は特に、図２
に図示されているような孔あきの波形板であったり、も
しくは、代替例では、「鋸歯状のコルゲーテッド・フィ
ン」と称されるこれら波形の側面にセレーション（鋸歯
状）を有する波形板であってもよい。上記プレート２の
寸法は例えば、６ｍ×２ｍに及ぶこともある。
【００１１】これらプレート２は、それぞれの間にある
多数の略フラット形状の流路を画定する。図示された実
施の形態におけるこれら流路は、２つの交代グループに
配分される。その一つは、蒸発の途中において二相の流
体Ｆの上向き循環のための第１の流路グループ４であ
り、他の一つは、加熱用流体ｆの下向き循環のための第
２の流路グループ５である。下部エッジがすべて同一平
面上にあるプレート２は交互に上部レベルＮ１（プレー
ト２Ａ）まで且つＮ１より低いレベルＮ２（プレート２
Ｂ）まで延在する。エンドプレートは上部レベルＮ１ま
で延在する。
多数の略フラット形状の流路を画定する。図示された実
施の形態におけるこれら流路は、２つの交代グループに
配分される。その一つは、蒸発の途中において二相の流
体Ｆの上向き循環のための第１の流路グループ４であ
り、他の一つは、加熱用流体ｆの下向き循環のための第
２の流路グループ５である。下部エッジがすべて同一平
面上にあるプレート２は交互に上部レベルＮ１（プレー
ト２Ａ）まで且つＮ１より低いレベルＮ２（プレート２
Ｂ）まで延在する。エンドプレートは上部レベルＮ１ま
で延在する。
【００１２】従来技術では周知の通り、流路４と５は各
側面において、流体の入口（インレット）／出口（アウ
トレット）用開口部の列を開放状態にする閉鎖又はシー
リングバーによって下方向が限定され、これら開口部は
略半円筒形状の入口／出口ボックス又はヘッダによって
封じられる。そこで、流体Ｆを引き入れるための下部ボ
ックス６、流体ｆを引き入れるための側部ボックス７、
及び流体ｆを流出させるための側部ボックス８が提供さ
れる。各流路５は、流体ｆの対応入口用開口部の上部地
点から傾斜された上部閉鎖バー９によって上方向が限定
される。自由空間１０は、プレート２Ａと２Ｂとの間の
各流路５においてバー９の上側に定義され、これらプレ
ートは該流路の各側面に配設されている。
側面において、流体の入口（インレット）／出口（アウ
トレット）用開口部の列を開放状態にする閉鎖又はシー
リングバーによって下方向が限定され、これら開口部は
略半円筒形状の入口／出口ボックス又はヘッダによって
封じられる。そこで、流体Ｆを引き入れるための下部ボ
ックス６、流体ｆを引き入れるための側部ボックス７、
及び流体ｆを流出させるための側部ボックス８が提供さ
れる。各流路５は、流体ｆの対応入口用開口部の上部地
点から傾斜された上部閉鎖バー９によって上方向が限定
される。自由空間１０は、プレート２Ａと２Ｂとの間の
各流路５においてバー９の上側に定義され、これらプレ
ートは該流路の各側面に配設されている。
【００１３】各対応流路内の各ボックス又はヘッダ６乃
至８に対し対向するような従来の方法で、斜めに配向さ
れたものを含む、コルゲーテッド・フィンの組み立てに
よって形成される入口／出口用分配器が提供される。そ
こで、熱交換器のそれぞれの下部閉鎖バーの上には、流
路４内の流体Ｆのための入口用分配器且つ流路５内の流
体ｆのための側部出口用分配器であるような分配器が提
供される。さらに、流体ｆ用の側部入口用分配器１１は
各上部バー９の直下に配置される。これらの分配器は図
１では一点鎖線によって表示されている。
至８に対し対向するような従来の方法で、斜めに配向さ
れたものを含む、コルゲーテッド・フィンの組み立てに
よって形成される入口／出口用分配器が提供される。そ
こで、熱交換器のそれぞれの下部閉鎖バーの上には、流
路４内の流体Ｆのための入口用分配器且つ流路５内の流
体ｆのための側部出口用分配器であるような分配器が提
供される。さらに、流体ｆ用の側部入口用分配器１１は
各上部バー９の直下に配置される。これらの分配器は図
１では一点鎖線によって表示されている。
【００１４】熱交換器は上部ドーム１２によって終端さ
れる。ドーム１２は１／４円筒形状の４枚のシートによ
り構成され、これらシートはそれらの交点で一つに溶接
され、また、２枚のエンドプレート２Ａの上部エッジに
沿い且つ熱交換器の他の２つの上部エッジに沿ってそれ
ぞれの下部エッジが溶接される。熱交換器のこれら２つ
の他のエッジは、理解されるように、プレート２Ａ及び
側部閉鎖バーの上端エッジにより形成される。流体Ｆの
気相に対する出口用パイプ１３はドーム１２の頂部に溶
接される。
れる。ドーム１２は１／４円筒形状の４枚のシートによ
り構成され、これらシートはそれらの交点で一つに溶接
され、また、２枚のエンドプレート２Ａの上部エッジに
沿い且つ熱交換器の他の２つの上部エッジに沿ってそれ
ぞれの下部エッジが溶接される。熱交換器のこれら２つ
の他のエッジは、理解されるように、プレート２Ａ及び
側部閉鎖バーの上端エッジにより形成される。流体Ｆの
気相に対する出口用パイプ１３はドーム１２の頂部に溶
接される。
【００１５】プレート２ＡのみがレベルＮ１とＮ２の間
に残った状態にある。これらプレートはコルゲーテッド
・フィンによって離間配置され、この波形は、一般的な
コルゲーテッド・フィン又は熱交換式コルゲーテッド・
フィン３の波形形状のピッチよりも明らかに大きなピッ
チと対応する高さを有する。
に残った状態にある。これらプレートはコルゲーテッド
・フィンによって離間配置され、この波形は、一般的な
コルゲーテッド・フィン又は熱交換式コルゲーテッド・
フィン３の波形形状のピッチよりも明らかに大きなピッ
チと対応する高さを有する。
【００１６】作用において、液状のソースからボックス
６を介して各流路４へ供給される流体Ｆは漸進的に蒸発
する。流体Ｆは二相状態において、流体に提供される流
路の断面が急激に増加する（即ち、略二倍になる）レベ
ルＮ２に到達する。流体の速度はこのため、急激に減少
し、これにより流相の分離が生じられ、重力の作用によ
り落下する。しかしながら、流路４における急激な二相
の流れの上昇の結果により、液体はかかる流路では再降
下せずに、関連流路５の上部バー９の上に位置するキャ
ビティ１０に蓄積する。該上部バー９が傾斜されると、
液体はバーに沿って下降し、バーの下端部の直上に設け
られる液体出口用開口部を介して、これら出口用開口部
を封じるコレクタボックス１５内に落下する。
６を介して各流路４へ供給される流体Ｆは漸進的に蒸発
する。流体Ｆは二相状態において、流体に提供される流
路の断面が急激に増加する（即ち、略二倍になる）レベ
ルＮ２に到達する。流体の速度はこのため、急激に減少
し、これにより流相の分離が生じられ、重力の作用によ
り落下する。しかしながら、流路４における急激な二相
の流れの上昇の結果により、液体はかかる流路では再降
下せずに、関連流路５の上部バー９の上に位置するキャ
ビティ１０に蓄積する。該上部バー９が傾斜されると、
液体はバーに沿って下降し、バーの下端部の直上に設け
られる液体出口用開口部を介して、これら出口用開口部
を封じるコレクタボックス１５内に落下する。
【００１７】流体Ｆの気相ＦV はドーム１２内に蓄積
し、パイプ１３を介して排出される。
し、パイプ１３を介して排出される。
【００１８】図３に示される別の実施の形態では、流路
４の断面は以下のようにして増大される。即ち、プレー
ト２はすべて、上部レベルＮ１まで且つレベルＮ１とＮ
２との間において上方向に延在され、これらすべてのプ
レートは２枚のエンドプレート以外は、それぞれ開口
（アパーチュア）１６を備えている。
４の断面は以下のようにして増大される。即ち、プレー
ト２はすべて、上部レベルＮ１まで且つレベルＮ１とＮ
２との間において上方向に延在され、これらすべてのプ
レートは２枚のエンドプレート以外は、それぞれ開口
（アパーチュア）１６を備えている。
【００１９】レベルＮ２のずっと上には、プレート２が
コルゲーテッド・フィン１７によって離間配置され、こ
れら波形は、熱交換式コルゲーテッド・フィン３のそれ
と同じ高さを有するが、流体Ｆに付与される開断面を増
大させるようなより大きなピッチを有する。
コルゲーテッド・フィン１７によって離間配置され、こ
れら波形は、熱交換式コルゲーテッド・フィン３のそれ
と同じ高さを有するが、流体Ｆに付与される開断面を増
大させるようなより大きなピッチを有する。
【００２０】結果として、レベルＮ２を越えた上側に、
プレート２のスタックは、上昇二相流体に付与される断
面を略二倍にする連続空間を形成する。流路４における
かかる流体の速度を留意して、流体はバー９の上側の領
域において単独で落下して戻され、また、少量ずつ滴下
することにより、前と同様にして側方向に排出される前
にキャビティ１０に蓄積する。
プレート２のスタックは、上昇二相流体に付与される断
面を略二倍にする連続空間を形成する。流路４における
かかる流体の速度を留意して、流体はバー９の上側の領
域において単独で落下して戻され、また、少量ずつ滴下
することにより、前と同様にして側方向に排出される前
にキャビティ１０に蓄積する。
【００２１】図４は、気体ＦV を排出するための手段に
関わる図にすぎないので、図２及び図３の各構造に適用
可能な熱交換器の別の実施の形態を線図で示している。
関わる図にすぎないので、図２及び図３の各構造に適用
可能な熱交換器の別の実施の形態を線図で示している。
【００２２】ドーム１２は図４の構造では除去され、プ
レート２Ａ（図２の場合）又は２（図３の場合）はレベ
ルＮ１を越えて上方に延在される。各相分離流路におけ
るレベルＮ１の上には、即ち、プレート２Ａ（図２）又
は２（図３）の間に画定される各流路には、流路の中間
点領域に気体ＦV を戻すように適応された出口分配器１
８が付与されている。図４において理解できるように、
分配器１８は２つの斜方コルゲーテッド・フィン１９、
２０を有するとともに、これらフィンは、頂点の向きが
下方向とされて垂直配勾された中間点にある三角形状の
コルゲーテッド・フィン２１まで上方に収束している。
コルゲーテッド・フィン２１は上側出口用開口部へと通
じており、出口用開口部のすべては、略半円筒形状であ
り且つパイプ１３が導出される出口ボックス又はヘッダ
２２によって封じられている。
レート２Ａ（図２の場合）又は２（図３の場合）はレベ
ルＮ１を越えて上方に延在される。各相分離流路におけ
るレベルＮ１の上には、即ち、プレート２Ａ（図２）又
は２（図３）の間に画定される各流路には、流路の中間
点領域に気体ＦV を戻すように適応された出口分配器１
８が付与されている。図４において理解できるように、
分配器１８は２つの斜方コルゲーテッド・フィン１９、
２０を有するとともに、これらフィンは、頂点の向きが
下方向とされて垂直配勾された中間点にある三角形状の
コルゲーテッド・フィン２１まで上方に収束している。
コルゲーテッド・フィン２１は上側出口用開口部へと通
じており、出口用開口部のすべては、略半円筒形状であ
り且つパイプ１３が導出される出口ボックス又はヘッダ
２２によって封じられている。
【００２３】図４に示される構成によって、上部ドーム
１２が許容不能とされる高圧下で二相の流体を処理する
ことが可能とされる。
１２が許容不能とされる高圧下で二相の流体を処理する
ことが可能とされる。
【００２４】図５及び図６は、例えば、上昇補助加熱流
体ｆ（図６参照）の部分的なクロスカレントの蒸発の過
程において、下降する二相の流体Ｆの場合に対し本発明
を適合させる可能性を示している。
体ｆ（図６参照）の部分的なクロスカレントの蒸発の過
程において、下降する二相の流体Ｆの場合に対し本発明
を適合させる可能性を示している。
【００２５】各流路４の下端部は、上面が傾斜した下部
閉鎖又はシーリングバー２３によって閉鎖されている。
中間プレート２４は流路４を、バー２３から離間された
領域の向こう側で２つの副流路２５、２６に分割する。
副流路２５は、他の副流路２６が閉鎖セミバー２７によ
ってプレート２４の上部エッジの平面上で閉鎖されてい
る間は開放されている。セミバー２７の直下に、副流路
２６は、斜方コルゲーテッド・フィン２９と水平方向の
コルゲーテッド・フィン３０（ともに図５参照）によっ
て形成される出口分配器２８を含み、前記水平方向のコ
ルゲーテッド・フィン３０は側方半開口部３１へと通じ
ている。半開口部のすべては出口ボックス３２によって
封じられている。
閉鎖又はシーリングバー２３によって閉鎖されている。
中間プレート２４は流路４を、バー２３から離間された
領域の向こう側で２つの副流路２５、２６に分割する。
副流路２５は、他の副流路２６が閉鎖セミバー２７によ
ってプレート２４の上部エッジの平面上で閉鎖されてい
る間は開放されている。セミバー２７の直下に、副流路
２６は、斜方コルゲーテッド・フィン２９と水平方向の
コルゲーテッド・フィン３０（ともに図５参照）によっ
て形成される出口分配器２８を含み、前記水平方向のコ
ルゲーテッド・フィン３０は側方半開口部３１へと通じ
ている。半開口部のすべては出口ボックス３２によって
封じられている。
【００２６】作用において、二相の流体Ｆは副流路２５
に到達すると加速され、その後、プレート２４の下部エ
ッジを越えて流出すると急激に減速される。気相ＦV は
副流路２６において上昇し、液相ＦL が下がる間に分配
器２８とボックス３２を介して排出され、下部バー２３
上に蓄積し、さらに、出口ボックス３３を介して側方に
排出される。
に到達すると加速され、その後、プレート２４の下部エ
ッジを越えて流出すると急激に減速される。気相ＦV は
副流路２６において上昇し、液相ＦL が下がる間に分配
器２８とボックス３２を介して排出され、下部バー２３
上に蓄積し、さらに、出口ボックス３３を介して側方に
排出される。
【００２７】図７は、多量の不純物の濃縮による、本発
明の熱交換器１における圧力下での気体Ｆの浄化の一般
図である。気体Ｆは熱交換器の流路４内で上向きに循環
する。種々のレベルにおいて、凝相フラクションＦL1、
ＦL2、ＦL3は排出され、膨張弁３４において膨張され、
さらに、向流方法で、即ち、熱交換器の同一レベルで下
向きに且つ概略的に、冷却状態を生成するための流路５
に戻される。熱交換器の冷却端部、即ち、その上端部で
は、清浄気体Ｆはその顕熱を再生させるための流路５に
向流方法で戻される。
明の熱交換器１における圧力下での気体Ｆの浄化の一般
図である。気体Ｆは熱交換器の流路４内で上向きに循環
する。種々のレベルにおいて、凝相フラクションＦL1、
ＦL2、ＦL3は排出され、膨張弁３４において膨張され、
さらに、向流方法で、即ち、熱交換器の同一レベルで下
向きに且つ概略的に、冷却状態を生成するための流路５
に戻される。熱交換器の冷却端部、即ち、その上端部で
は、清浄気体Ｆはその顕熱を再生させるための流路５に
向流方法で戻される。
【００２８】かかるプロセスにおいて、部分圧縮の過程
における流体Ｆの二相は、液体フラクションの排出が望
ましいとされる各レベルで分離されなければならない。
これは、後述される図８に示される構成によって達成す
ることができる。
における流体Ｆの二相は、液体フラクションの排出が望
ましいとされる各レベルで分離されなければならない。
これは、後述される図８に示される構成によって達成す
ることができる。
【００２９】各流路４は中間部にそれぞれ一定の間隔で
配置されたプレート３５により、流路の高さの主要部の
その厚み部分内に細分される。下部プレート３５は２つ
の下部閉鎖セミバー３６から延在し、一方では（図８の
右側では）、画定された副流路は、プレート３５の上部
エッジよりも若干下の方に配設される上部閉鎖セミバー
３７によって閉じられている。
配置されたプレート３５により、流路の高さの主要部の
その厚み部分内に細分される。下部プレート３５は２つ
の下部閉鎖セミバー３６から延在し、一方では（図８の
右側では）、画定された副流路は、プレート３５の上部
エッジよりも若干下の方に配設される上部閉鎖セミバー
３７によって閉じられている。
【００３０】従って、各流路４が流体Ｆの上方循環のた
めの活動部分３８（図８の左半分）を有し、その厚み部
分は、流路４を画定する二枚のプレート２の間の距離の
半分（もしくは、別の実施の形態では異なるフラクショ
ン）であり、一方、各流路４は中間プレート３５を分離
する領域３９においてのみ前記距離と等しいことが、理
解できる。
めの活動部分３８（図８の左半分）を有し、その厚み部
分は、流路４を画定する二枚のプレート２の間の距離の
半分（もしくは、別の実施の形態では異なるフラクショ
ン）であり、一方、各流路４は中間プレート３５を分離
する領域３９においてのみ前記距離と等しいことが、理
解できる。
【００３１】このため、作用において、分配器４０を介
して流路４の基部に導入される流体Ｆは下部領域３８で
は比較的高速で循環し、第１の領域３９において急激に
減速し、さらに、第２の領域３８において加速するよう
になる。このようにして、徐々に低濃度となる不純物に
対応する連続液相は領域３９において分離される。領域
３８における流体の上向きの速度により、液体は領域３
９の静穏部分、即ち、右半分において流れ、バー３７の
上に画定された空間４１に集積する。バー３７は前記と
同様に、液体の側方排出を容易にするように傾斜されて
いてもよい。
して流路４の基部に導入される流体Ｆは下部領域３８で
は比較的高速で循環し、第１の領域３９において急激に
減速し、さらに、第２の領域３８において加速するよう
になる。このようにして、徐々に低濃度となる不純物に
対応する連続液相は領域３９において分離される。領域
３８における流体の上向きの速度により、液体は領域３
９の静穏部分、即ち、右半分において流れ、バー３７の
上に画定された空間４１に集積する。バー３７は前記と
同様に、液体の側方排出を容易にするように傾斜されて
いてもよい。
【００３２】対になったセミバー３６、３７の間の空間
４２は不活性状態でもよく、もしくは、適切な流体の循
環のために使用することもできる。
４２は不活性状態でもよく、もしくは、適切な流体の循
環のために使用することもできる。
【００３３】
【発明の効果】本発明は以上のように構成されているの
で、熱交換器そのものの構造による位相の分離を達成
し、それにより装置全体の構造を簡略化することが可能
であるという効果を有する。
で、熱交換器そのものの構造による位相の分離を達成
し、それにより装置全体の構造を簡略化することが可能
であるという効果を有する。
【図１】本発明による熱交換器の線図である。
【図２】図１の線II−IIに沿った、拡大図示による部分
断面図である。
断面図である。
【図３】別の実施の形態を示す、図２に類似した図であ
る。
る。
【図４】別の実施の形態を示す、図１に類似した図であ
る。
る。
【図５】本発明による熱交換器の別の代替例の部分縦断
面図である。
面図である。
【図６】図５の線VI−VIに沿った、部分断面図である。
【図７】気体の低温浄化における本発明による熱交換器
の適用を示す線図である。
の適用を示す線図である。
【図８】図７に示される熱交換器の構造の線図である。
１ 熱交換器 ２ プレート ３ コルゲーテッド・フィン−スペーサ ４ 第１の流路 ５ 第２の流路 ６ ボックス ７ ボックス ８ ボックス ９ 閉鎖バー １０ 自由空間 １１ 分配器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 595179619 75 Ｑｕａｉ ｄ’Ｏｒｓａｙ 75321 Ｐａｒｉｓ Ｃｅｄｅｘ 07 Ｆｒａｎｃ ｅ (72)発明者 ジャン−イヴ レマン フランス国 94700 メゾン アルフォー ル ドメン シャトー ギャヤール 27
Claims (12)
- 【請求項１】 波形の付いたフィン−スペーサにより間
隔をおいて配設されたプレートのスタックと、これらプ
レートによって画定された略フラット形状の流路のグル
ープ、即ち、二相の流体の循環のための一連の第１の流
路と、を有するとともに、これら第１の流路はそれぞ
れ、別の加熱又は冷却用の流体の循環のための少なくと
も一つの第２の流路と隣接しているタイプの、ろう付け
プレートを備えた熱交換器であって、前記第１の流路の
少なくとも一つはその長さの少なくとも一つの領域にお
いて、流路断面の増加部分と、二相の流体の２つの相の
うちの一つを受け取り且つ排出するための手段を有す
る、熱交換器。 - 【請求項２】 二相の流体の上向き循環を行なうととも
に、前記第１の流路を画定するプレートの一つと、前記
その他の流体の循環のための隣接した第２の流路を画定
する反対側のプレートは、前記二つの流路の仕切りプレ
ートの上端を越えて上方に延在され、該仕切りプレート
は前記隣接した第２の流路の上部閉鎖バーの上に延在す
る、請求項１に記載の熱交換器。 - 【請求項３】 二相の流体の上向き循環を行ない、且つ
前記第２の流路は上部閉鎖バーによって上方向が限定さ
れるとともに、プレートのすべては上部閉鎖バーを越え
て上方に延在され、エンドプレート以外は閉鎖バーの位
置より上にそれぞれアパーチュアを備えている、請求項
１に記載の熱交換器。 - 【請求項４】 前記二相の流体の気相を受け取るための
上部ドームをプレートの上側に有する、請求項２又は３
に記載の熱交換器。 - 【請求項５】 熱交換器の上端且つプレート間のすき間
に、出口側開口部の方へ通ずる気体コレクタ出口分配器
と、前記出口側開口部のすべてを封じる気体コレクタボ
ックスと、を有する請求項２又は３に記載の熱交換器。 - 【請求項６】 前記上部閉鎖バーは傾斜されている、請
求項２乃至５の一つに記載の熱交換器。 - 【請求項７】 前記第１の流路は前記領域の上流側に、
前記領域に至るまでその自由断面を縮小し且つ閉鎖セミ
バーによって二相の流体の二つの相のうちの一つを受け
取るためのキャビティを形成する中間プレートを有す
る、請求項１に記載の熱交換器。 - 【請求項８】 二相の流体の下向きの循環を行なうとと
もに、前記キャビティは閉鎖セミバーによって上方向が
限定され、気体出口側開口部の方へ側方向に開放された
出口分配器を前記セミバーの下に有する、請求項７に記
載の熱交換器。 - 【請求項９】 前記領域は前記第１の流路の下端付近に
あり、前記第１の流路はその基部が下部閉鎖バーによっ
て閉鎖され、該閉鎖バーは特に傾斜され且つ液体出口側
開口部に対し側方向に延在する、請求項８に記載の熱交
換器。 - 【請求項１０】 二相の流体の上昇循環を行なうととも
に、前記キャビティは上端に対して開放され、特に傾斜
された閉鎖セミバーによって下方向が限定されている、
請求項７に記載の熱交換器。 - 【請求項１１】 前記第１の流路はその長さに沿って離
間配置された複数の中間プレートを有する、請求項１０
に記載の熱交換器。 - 【請求項１２】 ろう付けプレートを備えた熱交換器に
おける二相の流体の処理方法であって、二相の流体の循
環のための各流路の長さの少なくとも一つの領域におい
て、前記二相の流体に付与された断面を実質的に増大
し、２つの位相の一つは受け取られる、二相の流体の処
理方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9504553A FR2733039B1 (fr) | 1995-04-14 | 1995-04-14 | Echangeur de chaleur a plaques brassees, et procede correspondant de traitement d'un fluide diphasique |
| FR9504553 | 1995-04-14 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0979769A true JPH0979769A (ja) | 1997-03-28 |
Family
ID=9478159
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8092383A Pending JPH0979769A (ja) | 1995-04-14 | 1996-04-15 | ろう付けプレートを備えた熱交換器及び同熱交換器における二相の流体の処理方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5682945A (ja) |
| EP (1) | EP0738862B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0979769A (ja) |
| CN (1) | CN1160185A (ja) |
| DE (1) | DE69605347T2 (ja) |
| FR (1) | FR2733039B1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012533723A (ja) * | 2009-07-17 | 2012-12-27 | ロッキード マーティン コーポレーション | 熱交換器及びその製造方法 |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19605500C1 (de) * | 1996-02-14 | 1997-04-17 | Linde Ag | Vorrichtung und Verfahren zum Verdampfen einer Flüssigkeit |
| GB2316478A (en) * | 1996-08-20 | 1998-02-25 | Imi Marston Ltd | Liquefaction heat exchanger |
| US5775129A (en) * | 1997-03-13 | 1998-07-07 | The Boc Group, Inc. | Heat exchanger |
| US6179051B1 (en) | 1997-12-24 | 2001-01-30 | Delaware Capital Formation, Inc. | Distributor for plate heat exchangers |
| FR2786858B1 (fr) * | 1998-12-07 | 2001-01-19 | Air Liquide | Echangeur de chaleur |
| FR2796137B1 (fr) * | 1999-07-07 | 2001-09-14 | Air Liquide | Vaporiseur-condenseur a bain a plaques brasees et son application a un appareil de distillation d'air |
| US6832647B2 (en) * | 2002-04-02 | 2004-12-21 | Modine Manufacturing Company | Integrated condenser/separator for fuel cell exhaust gases |
| DE10302708A1 (de) * | 2003-01-23 | 2004-07-29 | Behr Gmbh & Co. Kg | Vorrichtung zum Austausch von Wärme |
| SE524938C2 (sv) * | 2003-02-03 | 2004-10-26 | Ep Technology Ab | Värmeväxlare och metod för att torka ett fuktigt medium |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3992168A (en) * | 1968-05-20 | 1976-11-16 | Kobe Steel Ltd. | Heat exchanger with rectification effect |
| BE789479A (fr) * | 1971-10-01 | 1973-03-29 | Air Liquide | Echangeur de chaleur et sa mise en oeuvre |
| US3797565A (en) * | 1971-11-22 | 1974-03-19 | United Aircraft Prod | Refrigerated gas dryer |
| DE2222269C2 (de) * | 1972-05-06 | 1984-05-24 | Kobe Steel, Ltd., Kobe, Hyogo | Rieselkolonne zum Rektifizieren von Flüssigkeiten |
| US4132587A (en) * | 1977-05-23 | 1979-01-02 | Ecodyne Corporation | Evaporator |
| US4249595A (en) * | 1979-09-07 | 1981-02-10 | The Trane Company | Plate type heat exchanger with bar means for flow control and structural support |
| FR2547898B1 (fr) * | 1983-06-24 | 1985-11-29 | Air Liquide | Procede et dispositif pour vaporiser un liquide par echange de chaleur avec un deuxieme fluide, et leur application a une installation de distillation d'air |
| FR2690231B1 (fr) * | 1992-04-17 | 1994-06-03 | Air Liquide | Echangeur de chaleur a ruissellement et installation de distillation d'air comportant un tel echangeur. |
-
1995
- 1995-04-14 FR FR9504553A patent/FR2733039B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-04-09 DE DE69605347T patent/DE69605347T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1996-04-09 EP EP96400764A patent/EP0738862B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1996-04-10 US US08/632,390 patent/US5682945A/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-04-12 CN CN96104630A patent/CN1160185A/zh active Pending
- 1996-04-15 JP JP8092383A patent/JPH0979769A/ja active Pending
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|---|---|---|---|---|
| JP2012533723A (ja) * | 2009-07-17 | 2012-12-27 | ロッキード マーティン コーポレーション | 熱交換器及びその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1160185A (zh) | 1997-09-24 |
| US5682945A (en) | 1997-11-04 |
| EP0738862B1 (fr) | 1999-12-01 |
| DE69605347D1 (de) | 2000-01-05 |
| FR2733039B1 (fr) | 1997-07-04 |
| EP0738862A1 (fr) | 1996-10-23 |
| DE69605347T2 (de) | 2000-05-11 |
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