JPS62206380A - 積層熱交換器 - Google Patents
積層熱交換器Info
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- JPS62206380A JPS62206380A JP4616686A JP4616686A JPS62206380A JP S62206380 A JPS62206380 A JP S62206380A JP 4616686 A JP4616686 A JP 4616686A JP 4616686 A JP4616686 A JP 4616686A JP S62206380 A JPS62206380 A JP S62206380A
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D9/0062—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by spaced plates with inserted elements
- F28D9/0075—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by spaced plates with inserted elements the plates having openings therein for circulation of the heat-exchange medium from one conduit to another
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、ｔｌ！［層熱交換器＋Ｃ係り、特１ｃヘリウ
ム冷凍機等の冷凍機番ζ用いられる積層熱交換器に関す
るものである。
ム冷凍機等の冷凍機番ζ用いられる積層熱交換器に関す
るものである。
ヘリウム冷凍機等の冷凍１ｍｌ用いられている従来の積
層熱交換器は、例えば、実公昭５２−４９９２号公報野
分記載のように、通気孔が形成された伝熱板と複数の流
体流路を形成する通気穴を有するスペーサとが交互に積
層され互いの接触面を流体流路間の隔離部として該接触
面をエポキシ樹脂等の接着剤で接着してなり、両端部に
流体のヘッダーがｔ＆着して設けられた積層熱交換体を
具備し、該積層熱交換体は、その内部を周辺雰ｌ気、例
えば、大気中や真空空間と隔離して設けられている。
層熱交換器は、例えば、実公昭５２−４９９２号公報野
分記載のように、通気孔が形成された伝熱板と複数の流
体流路を形成する通気穴を有するスペーサとが交互に積
層され互いの接触面を流体流路間の隔離部として該接触
面をエポキシ樹脂等の接着剤で接着してなり、両端部に
流体のヘッダーがｔ＆着して設けられた積層熱交換体を
具備し、該積層熱交換体は、その内部を周辺雰ｌ気、例
えば、大気中や真空空間と隔離して設けられている。
上記従来の積層熱交換器では、積層熱交換体の流体流路
を流れる流体の圧力が積層熱交換体の周辺雰囲気圧力よ
りも高いため、積層熱交換体の接着面を剥離しようとす
る力が作用する。従って、このような積層熱交換器では
、運転中に積１−熱交換体の接着面が剥離し、圧力が異
なる流体流路間で流体の漏れが生じて熱交換効率が低下
するといった開鎖がある。また、このような積層熱交換
器を用いたヘリウム冷凍機等の冷凍機では、このため、
寒冷発生量、ガス液化瓜といった冷凍能力が低下すると
いうた問題が生じる。
を流れる流体の圧力が積層熱交換体の周辺雰囲気圧力よ
りも高いため、積層熱交換体の接着面を剥離しようとす
る力が作用する。従って、このような積層熱交換器では
、運転中に積１−熱交換体の接着面が剥離し、圧力が異
なる流体流路間で流体の漏れが生じて熱交換効率が低下
するといった開鎖がある。また、このような積層熱交換
器を用いたヘリウム冷凍機等の冷凍機では、このため、
寒冷発生量、ガス液化瓜といった冷凍能力が低下すると
いうた問題が生じる。
本発明の目的は、積層熱交換体の接着面での剥離を防止
することで、熱交換効率の低下を防止できる積層熱交換
器を提供することにある。
することで、熱交換効率の低下を防止できる積層熱交換
器を提供することにある。
上記目的は、積層熱交換体を該積層熱交換体の積層方向
加圧したことで達成される。
加圧したことで達成される。
積層熱交換体を積層方向に加圧すると積層熱交換体の接
着面には、該接着面を心１離しようとする力よりも大き
な圧縮力が付与される。これによって、積層熱交換体の
接着面での剥離は防止される。
着面には、該接着面を心１離しようとする力よりも大き
な圧縮力が付与される。これによって、積層熱交換体の
接着面での剥離は防止される。
本発明の一実施例を第１１１Ｎにより説明する。
第１図で、積層熱交換体１０は、伝熱板１１とスペーサ
１２とヘッダー１３．１４とで構成されている。伝熱板
１１には、多数の通気孔１５が形成されている。伝熱板
１１は、銅、アル４ニウム等の熱伝導率の大きな材料よ
りなっている。スペーサ１２には、高圧ガスの通気穴１
６と低圧ガスの通気穴１７とが形成されている。通気穴
１６は、スペーサ１２の中心部に形成され、通気穴１７
は、通気孔１６の囲りでスペーサ１２の周辺部に形成さ
れている。スペーサ１２は、フェノール樹脂。
１２とヘッダー１３．１４とで構成されている。伝熱板
１１には、多数の通気孔１５が形成されている。伝熱板
１１は、銅、アル４ニウム等の熱伝導率の大きな材料よ
りなっている。スペーサ１２には、高圧ガスの通気穴１
６と低圧ガスの通気穴１７とが形成されている。通気穴
１６は、スペーサ１２の中心部に形成され、通気穴１７
は、通気孔１６の囲りでスペーサ１２の周辺部に形成さ
れている。スペーサ１２は、フェノール樹脂。
ポリイミド樹脂等の熱伝導率の小さい高分子材料よりな
っている。ヘッダー１３には、高圧ガス入口穴１８と低
圧ガス流通溝１９と低圧ガス流通溝１９ｉこ連通して低
圧ガス出口穴２０とが形成されている。高圧ガス入口穴
１８は、通気穴１６に対応した位−に形成され、低圧ガ
ス流通溝１９は、通気穴１７に対応した位置に形成され
ている。ヘッダー１４には、高圧ガス出口穴２１と低圧
ガス流通溝２２と低圧ガス流通溝２２に連通して低圧ガ
ス入口穴２３とが形成されている。高圧ガス出口穴２１
は、通気穴１６と対応した位［１こ形成され、低圧ガス
流通溝２２は、通気孔１７と対応した位置１と形成され
ている。伝熱板１１とスペーサ１２とは交互に積層され
互いの接触面を高圧ガスが流れる流体流路（以下、高圧
流路と略）２４と低圧ガスが流れる流体流路（以下、低
圧流路と略）２５との間の間の隔離部として該接触面を
エポキシ樹脂等の接着剤で接着されている。ヘッダー１
３は、積層方向の一端（第１図では、上端）に同様の接
着剤で接着されている。ヘッダー１３の高圧ガス入口穴
１８は高圧流路２４Ｉこ連通し、低圧ガス流通溝１９は
低圧流路２５に連通している。ヘッダー１４は、積層方
向の他端（第１図では、下端）に同様の接着剤で接着さ
れている。ヘッダー１４の高圧ガス出口穴２１は高圧流
路２４１ζ連通し、低圧ガス流通溝２２は低圧流路２５
に連通している。ヘッダー１３には、低圧ガス出口穴２
０と連通して低圧配管３０が連結されている。低圧配管
３０は途中化ベローズ３１を有している。ヘッダー１４
には、低圧ガス入口穴２３と連通して低圧配管３２が連
結されている。この状態で、積層熱交換体１０は、圧力
容器４０内に収納される。
っている。ヘッダー１３には、高圧ガス入口穴１８と低
圧ガス流通溝１９と低圧ガス流通溝１９ｉこ連通して低
圧ガス出口穴２０とが形成されている。高圧ガス入口穴
１８は、通気穴１６に対応した位−に形成され、低圧ガ
ス流通溝１９は、通気穴１７に対応した位置に形成され
ている。ヘッダー１４には、高圧ガス出口穴２１と低圧
ガス流通溝２２と低圧ガス流通溝２２に連通して低圧ガ
ス入口穴２３とが形成されている。高圧ガス出口穴２１
は、通気穴１６と対応した位［１こ形成され、低圧ガス
流通溝２２は、通気孔１７と対応した位置１と形成され
ている。伝熱板１１とスペーサ１２とは交互に積層され
互いの接触面を高圧ガスが流れる流体流路（以下、高圧
流路と略）２４と低圧ガスが流れる流体流路（以下、低
圧流路と略）２５との間の間の隔離部として該接触面を
エポキシ樹脂等の接着剤で接着されている。ヘッダー１
３は、積層方向の一端（第１図では、上端）に同様の接
着剤で接着されている。ヘッダー１３の高圧ガス入口穴
１８は高圧流路２４Ｉこ連通し、低圧ガス流通溝１９は
低圧流路２５に連通している。ヘッダー１４は、積層方
向の他端（第１図では、下端）に同様の接着剤で接着さ
れている。ヘッダー１４の高圧ガス出口穴２１は高圧流
路２４１ζ連通し、低圧ガス流通溝２２は低圧流路２５
に連通している。ヘッダー１３には、低圧ガス出口穴２
０と連通して低圧配管３０が連結されている。低圧配管
３０は途中化ベローズ３１を有している。ヘッダー１４
には、低圧ガス入口穴２３と連通して低圧配管３２が連
結されている。この状態で、積層熱交換体１０は、圧力
容器４０内に収納される。
この場合、ヘッダー１３と圧力容器４０の頂壁面並びｉ
ζ上部側壁面とで空間５０が形成され、空間５０は、ヘ
ッダー１３の高圧ガス入口穴１８に連通している。ヘッ
ダー１４と圧力容器４０の底壁面並び１こ下部側壁面と
で空間５１が形成され、空間５１は、ヘッダー１４の高
圧ガス出口穴２１に連通している。空間５０と空間５１
との連通は、ヘッダー１４の側面１ζ環装されたシール
リング６０で防止されている。低圧配管３０は、その端
部を高圧容器４０外へ空間５０の気密を保持し突出させ
られている。ベローズ３１は、空間５０にある。
ζ上部側壁面とで空間５０が形成され、空間５０は、ヘ
ッダー１３の高圧ガス入口穴１８に連通している。ヘッ
ダー１４と圧力容器４０の底壁面並び１こ下部側壁面と
で空間５１が形成され、空間５１は、ヘッダー１４の高
圧ガス出口穴２１に連通している。空間５０と空間５１
との連通は、ヘッダー１４の側面１ζ環装されたシール
リング６０で防止されている。低圧配管３０は、その端
部を高圧容器４０外へ空間５０の気密を保持し突出させ
られている。ベローズ３１は、空間５０にある。
低圧配管３２は、その端部を高圧容器４０外へ空間５１
の気密を保持し突出させられている。高圧容器４０には
、空間５０１ｃ連通して高圧配管３３が連結され、空間
５１番ζ連通して高圧配管３４が連結されている。尚、
このような積層熱交換器を、圧縮機、多段膨張機、ジュ
ール・トムソン弁（以下、ＪＴ弁と略）、凝縮器等を有
するヘリウム冷凍機に使用する場合には、高圧配管３３
は、圧縮機の吐出口や膨張機のコールドステージ■ン化
設けられた冷却コイル環基ご連結される。又、高圧配’
１３４は、冷却コイルやＪＴ弁等薯こ連結される。
の気密を保持し突出させられている。高圧容器４０には
、空間５０１ｃ連通して高圧配管３３が連結され、空間
５１番ζ連通して高圧配管３４が連結されている。尚、
このような積層熱交換器を、圧縮機、多段膨張機、ジュ
ール・トムソン弁（以下、ＪＴ弁と略）、凝縮器等を有
するヘリウム冷凍機に使用する場合には、高圧配管３３
は、圧縮機の吐出口や膨張機のコールドステージ■ン化
設けられた冷却コイル環基ご連結される。又、高圧配’
１３４は、冷却コイルやＪＴ弁等薯こ連結される。
又、低圧配管３０は、圧縮機の吸入口や他の同様な積層
熱交換器の低圧配管環基こ連結される。又、低圧配管３
２は、凝縮器や他の同様な積層熱交換器の低圧配管等に
連結される。
熱交換器の低圧配管環基こ連結される。又、低圧配管３
２は、凝縮器や他の同様な積層熱交換器の低圧配管等に
連結される。
第１図で、圧力、例えば、１６ ａｔｍの高圧ヘリウム
ガスは、高圧配管３３より空間５０１ζ供給される。空
間５０に供給された高圧ヘリウムガスは、高圧ガス入口
穴１８より高圧流路２４１ζ流入する。
ガスは、高圧配管３３より空間５０１ζ供給される。空
間５０に供給された高圧ヘリウムガスは、高圧ガス入口
穴１８より高圧流路２４１ζ流入する。
高圧流路２４に流入した高圧ヘリウムガスは高圧流路２
４を、第１図では、下方に向って流通し、高圧ガス出口
穴２１より空間５１に流出する。空間５１に流出した高
圧ヘリウムガスは高圧配管３４より排出される。一方、
圧力、例えば、約１．２ａｔｍの低圧ヘリウムガスは、
低圧配管３２より低圧ガス流通溝２２に入り、ここで分
配されて低圧流路２５１こ流入する。低圧流路２５薯ζ
流入した低圧ヘリウムガスは低圧流路２５を、第１図で
は、上方に向って流通し、低圧ガス流通溝１９を経て低
圧配管３０より排出される。この場合、接着面を剥離し
ようとする力は、（１６ａｔｍ −１６ａｔｍ） ｘ高
圧流路２４の断面積となり、接着面には、該面を剥離し
ようとする力は作用しない。一方、空間５０．５１の圧
力は１６ａｔｍ？あり、従うテ、接着面１ζは、（１６
ａｔｍ−１，２ａｔｍ） ｘ低圧流路２５の断面積の圧
縮力が付加される。従って、この場合、積層熱交換体１
０の接着面での剥離は生じない。
４を、第１図では、下方に向って流通し、高圧ガス出口
穴２１より空間５１に流出する。空間５１に流出した高
圧ヘリウムガスは高圧配管３４より排出される。一方、
圧力、例えば、約１．２ａｔｍの低圧ヘリウムガスは、
低圧配管３２より低圧ガス流通溝２２に入り、ここで分
配されて低圧流路２５１こ流入する。低圧流路２５薯ζ
流入した低圧ヘリウムガスは低圧流路２５を、第１図で
は、上方に向って流通し、低圧ガス流通溝１９を経て低
圧配管３０より排出される。この場合、接着面を剥離し
ようとする力は、（１６ａｔｍ −１６ａｔｍ） ｘ高
圧流路２４の断面積となり、接着面には、該面を剥離し
ようとする力は作用しない。一方、空間５０．５１の圧
力は１６ａｔｍ？あり、従うテ、接着面１ζは、（１６
ａｔｍ−１，２ａｔｍ） ｘ低圧流路２５の断面積の圧
縮力が付加される。従って、この場合、積層熱交換体１
０の接着面での剥離は生じない。
本実施例では、積層熱交換体の接着面での剥離を防止で
きるため、高圧流路と低圧流路間での高圧ヘリウムガス
、低圧ヘリウムガスの漏れが生ぜず熱交換効率の低下を
防止できる。又、このため、このような積層熱交換器を
ヘリウム冷凍機に用いた場合には、寒冷発生量、ヘリウ
ムガス液量といったヘリウム冷凍能力の低下を防止でき
る。
きるため、高圧流路と低圧流路間での高圧ヘリウムガス
、低圧ヘリウムガスの漏れが生ぜず熱交換効率の低下を
防止できる。又、このため、このような積層熱交換器を
ヘリウム冷凍機に用いた場合には、寒冷発生量、ヘリウ
ムガス液量といったヘリウム冷凍能力の低下を防止でき
る。
第２図は、本発明の第２の実施例を示すもので、本発明
の一実施例を示す第１図と異なる点は、圧力容器４０’
の底壁として積層熱交換体１０’のヘッダー１４′を用
いた点である。即ち、圧力容器４０′は下方が開放した
形状であり、圧力容器４０′の下端部はヘッダー１４に
気密に接合され、ヘッダー１４′には、高圧ガス出口穴
２１に連通して高圧配管３４が連結されている。従って
、この場合、上記一実施例を示す第１図の空間５１は形
成されない。尚、第２図で、その他第１図と同一部品等
は同一符号で示し説明を省略する。
の一実施例を示す第１図と異なる点は、圧力容器４０’
の底壁として積層熱交換体１０’のヘッダー１４′を用
いた点である。即ち、圧力容器４０′は下方が開放した
形状であり、圧力容器４０′の下端部はヘッダー１４に
気密に接合され、ヘッダー１４′には、高圧ガス出口穴
２１に連通して高圧配管３４が連結されている。従って
、この場合、上記一実施例を示す第１図の空間５１は形
成されない。尚、第２図で、その他第１図と同一部品等
は同一符号で示し説明を省略する。
本実施例では、積層熱交換体１０′のヘッダー１３の上
面よりガス圧が積層方向ζこ作用する。
面よりガス圧が積層方向ζこ作用する。
本実施例では、上記一実施例での効果の他に、構造が簡
単化され製造コストを低減できるという効果がある。ま
た、本実施例では、上記一実施例を示す第１１！ｉｏの
空間５１が形成されないため、空間５０．５１間でのガ
スリークの発生がなく熱交換効率を更に向上できる。
単化され製造コストを低減できるという効果がある。ま
た、本実施例では、上記一実施例を示す第１１！ｉｏの
空間５１が形成されないため、空間５０．５１間でのガ
スリークの発生がなく熱交換効率を更に向上できる。
尚、以上の実施例の他に次のような構成を採用しても良
い。
い。
（１）高圧配管をヘッダー化挿設する。この場合、ヘッ
ダーでの高圧配管の挿設部分からは、高圧ガスが高圧容
器内面とヘッダーとで形成された空間６ζ漏れるよう曇
こする。このようにした場合は、空間内での高圧ガスの
拡大、縮流が生じないため、高圧ガスの圧力損失が小さ
くなる。
ダーでの高圧配管の挿設部分からは、高圧ガスが高圧容
器内面とヘッダーとで形成された空間６ζ漏れるよう曇
こする。このようにした場合は、空間内での高圧ガスの
拡大、縮流が生じないため、高圧ガスの圧力損失が小さ
くなる。
（２１高圧容器の内面とヘッダーとで形成される空間に
ある低圧配管蓄ζベローズを設ける替り番ζ、該空間で
低圧配管を積層熱交換体の積層方向変位を吸収可能にコ
イル状にする。この場−合、製造コストを更−ζ低減で
きると共ζζ、低圧配管の耐圧性を増大させることがで
きる。
ある低圧配管蓄ζベローズを設ける替り番ζ、該空間で
低圧配管を積層熱交換体の積層方向変位を吸収可能にコ
イル状にする。この場−合、製造コストを更−ζ低減で
きると共ζζ、低圧配管の耐圧性を増大させることがで
きる。
（３）積層熱交換体を積層方向檻ガス圧以外の力、例え
ば、バネ力により加圧する。
ば、バネ力により加圧する。
（４； 高圧容器の内面とヘッダーとで形成された空
間の他のガス源から高圧ガスを供給する。
間の他のガス源から高圧ガスを供給する。
本発明Ｃζよれば、積層熱交換体の接着面での剥離を防
止できるので、熱交換効率の低下を防止できるという効
果がある。
止できるので、熱交換効率の低下を防止できるという効
果がある。
第１図は、本発明の一実施例の積層熱交換器の縦断面図
、第２図は、本発明の第２の実施例の積層熱交換器の縦
断面図である。 １０ 、１０’・・・・・・積層熱交換体、３０．３２
・・・・・・低圧配管、３１・・・・・・ベローズ、３
３．３４・・曲高圧配管、４０ 、４０’・・・・・・
圧力容器、５０．５１・・・￥１図 ◆ ｌθ−−−−一禎辱牧幻畑本、 ３０．３２−−−−一
稔涯配管３１−−−−−ベロース゛、 ３３，３４−
−−−一西圧内ζ１４０−−−−−／ｉｌ魔番、 ５０
，５／−−−−一空刈第２図
、第２図は、本発明の第２の実施例の積層熱交換器の縦
断面図である。 １０ 、１０’・・・・・・積層熱交換体、３０．３２
・・・・・・低圧配管、３１・・・・・・ベローズ、３
３．３４・・曲高圧配管、４０ 、４０’・・・・・・
圧力容器、５０．５１・・・￥１図 ◆ ｌθ−−−−一禎辱牧幻畑本、 ３０．３２−−−−一
稔涯配管３１−−−−−ベロース゛、 ３３，３４−
−−−一西圧内ζ１４０−−−−−／ｉｌ魔番、 ５０
，５／−−−−一空刈第２図
Claims (1)
- １、積層熱交換体を該積層熱交換体の積層方向に加圧し
たことを特徴とする積層熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4616686A JPS62206380A (ja) | 1986-03-05 | 1986-03-05 | 積層熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4616686A JPS62206380A (ja) | 1986-03-05 | 1986-03-05 | 積層熱交換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62206380A true JPS62206380A (ja) | 1987-09-10 |
Family
ID=12739429
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4616686A Pending JPS62206380A (ja) | 1986-03-05 | 1986-03-05 | 積層熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62206380A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5333681A (en) * | 1990-12-21 | 1994-08-02 | Packinox Sa | Heat exchanger of the plate type |
| GB2379730A (en) * | 2001-07-12 | 2003-03-19 | Visteon Global Tech Inc | A plate heat exchanger for a glycol/water circuit and refrigerant circuit of a motor vehicle |
| US7637112B2 (en) | 2006-12-14 | 2009-12-29 | Uop Llc | Heat exchanger design for natural gas liquefaction |
| CN102538514A (zh) * | 2012-02-12 | 2012-07-04 | 张伟 | 联箱供热管双通道传热换热器及其制作工艺 |
| JP2014514522A (ja) * | 2011-03-17 | 2014-06-19 | ネステク ソシエテ アノニム | 熱交換のためのシステムおよび方法 |
| JP5873602B1 (ja) * | 2014-03-05 | 2016-03-01 | 中国電力株式会社 | 熱交換器および熱交換器の製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59115955A (ja) * | 1982-12-21 | 1984-07-04 | 松下電器産業株式会社 | 凝縮器 |
-
1986
- 1986-03-05 JP JP4616686A patent/JPS62206380A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59115955A (ja) * | 1982-12-21 | 1984-07-04 | 松下電器産業株式会社 | 凝縮器 |
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| GB2379730B (en) * | 2001-07-12 | 2004-03-10 | Visteon Global Tech Inc | Heat exchanger particularly for thermal coupling of a glyco-water circuit and a refrigerant circuit |
| US7637112B2 (en) | 2006-12-14 | 2009-12-29 | Uop Llc | Heat exchanger design for natural gas liquefaction |
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