(57)【要約】各々がそれぞれの伸張方向（Ｘ１）に延在し、伸張方向に沿って延在する作動流体のための流路を規定するチューブ（８）のバンドル、バンドルのチューブ（８）を収容し、使用時にバンドルの対応するチューブ（８）を通って流れる作動流体間の熱交換を促進するようになっている熱伝導性材から成るマトリックス（６）、マトリックス（６）の周りに配置された断熱材から成るシェル（４）を含み、バンドルの各々のチューブ（８）は作動流体を供給することができ、マトリックス（６）は伸張方向（Ｘ１）に対して横切って延在する熱遮断部（１２）によって交互に配置され、伸張方向（Ｘ１）に対して整列して配置される複数のセクション（１０；１０＊）から成る、熱交換機（１；１＊；１００）が開示される。  【選択図】図３
2019507307.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱交換機（１；１＊；１００）であって、
各々がそれぞれの伸張方向（Ｘ１）に延在し、前記伸張方向（Ｘ１）に沿って延在する作動流体のための流路を規定するチューブ（８）のバンドル、
前記バンドルのチューブ（８）を収容し、使用時に前記バンドルの対応するチューブ（８）を通って流れる作動流体間の熱交換を促進するようになっている熱伝導性材から成るマトリックス（６）、
前記マトリックス（６）の周りに配置された断熱材から成るシェル（４）
を含み、
前記バンドルの各々のチューブ（８）が、作動流体を供給することができ、
前記マトリックス（６）が、前記伸張方向（Ｘ１）に対して横切って延在する熱遮断部（１２）によって交互に配置される複数のセクション（１０）から成る、
熱交換機（１；１＊；１００）。
【請求項２】
各々のチューブ（８）の前記伸張方向は、前記熱交換機（１）の長手方向（Ｘ１）であり、前記マトリックス（６）の前記複数のセクション（１０）は、前記長手方向（Ｘ１）に沿って整列して配置され、また前記長手方向（Ｘ１）に対して横切って延在する熱遮断部（１２）によって交互に配置される、請求項１に記載の熱交換機（１；１＊；１００）。
【請求項３】
前記マトリックス（６）は、断熱材から成る前記シェル（４）の内側の前記熱交換機（1）の熱交換コア（２）の一部であり、該熱交換コア（２）は、前記マトリックス（６）、前記チューブ（８）のバンドルおよび耐熱材（５）から成るさらなるシェルを含む、請求項１または２に記載の熱交換機（１；１＊；１００）。
【請求項４】
前記マトリックス（６）の各々のセクション（１０）が、モジュラー素子（１４、１６）のスタックを含むモジュラー構造を有する、請求項１〜３のいずれかに記載の熱交換機（１；１＊；１００）。
【請求項５】
モジュラー素子の各々のスタックは、互いに連続して配置される、第１モジュラー素子（１４）、２つの第２モジュラー素子（１６、１６）、およびさらなる第１モジュラー素子（１４）を含み、
各々の第１モジュラー素子（１４）が、その単一面に１以上の軸方向溝（１４Ａ）を含む熱伝導性材から成るプレートであり、
各々の第２モジュラー素子（１６）が、その第１対向面および第２対向面に対応して軸方向溝（１６Ａ）を含む熱伝導性材から成る、請求項４に記載の熱交換機（１）。
【請求項６】
前記第１モジュラー素子（１４）は、第１数の軸方向溝（１４Ａ）を含み、前記第２モジュラー素子（１６）は、
前記第１面における前記第１数の軸方向溝、および
前記第２面における前記第１数に１ユニットを加えた数に等しい第２数の軸方向溝を含み、それによって、等しい数の軸方向溝（１４Ａ、１６Ａ）を有する前記第１モジュラー素子および前記第２モジュラー素子（１４、１６）の面が並置される場合、孔の５点形配置が前記長手方向（Ｘ１）に沿って方向を合わせて得られ、
各々の孔は前記バンドルのチューブ（８）を収容するようになっている、請求項５に記載の熱交換機（１）。
【請求項７】
各々の熱遮断部が、互いに連続して配置される、第１部分（１２Ａ）、２つの第２部分（１２Ｂ、１２Ｂ）、およびさらなる第１部分（１２Ａ）を含み、
各々の第１部分（１２Ａ）が、断熱材、好ましくはアルミナから成るプレートであり、その１つの側面に１以上のくぼみ（１２０）を含む周囲を有し、
各々の第２部分（１２Ｂ）が、断熱材、好ましくはアルミナから成るプレートであり、互いに対向する、前記外周の第１側面および第２側面の対応するくぼみ（１２０）を含み、
前記第１部分（１２Ａ）が、前記第１モジュラー素子（１４）の前記第１数の軸方向溝（１４Ａ）と等しい数の第１数のくぼみ（１２０）を含み、
前記第２部分（１２Ｂ）が、
前記第１側面の前記第１数のくぼみに等しい数のくぼみ（１２０）、および
前記第２側面における前記第１数に１ユニットを加えた数に等しい第２数のくぼみ（１２０）を含み、それによって、等しい数のくぼみ（１２０）を有する前記第１部分および第２部分（１２Ａ、１２Ｂ）が並置される場合、前記長手方向（Ｘ１）に平行な軸を有し、前記モジュラー素子のスタック（１４、１６、１６、１４）によって決定される前記５点形配置の孔の、同一の位置、数および配置を有する、孔の５点形配置が得られる、請求項５に記載の熱交換機（１）。
【請求項８】
前記バンドルの各々のチューブ（８）は、前記マトリックス（６）の各々のセクション（１０）の対応する孔において、自由に摺動可能にマウントされている、請求項１、２、６または７のいずれかに記載の熱交換機（１；１＊；１００）。
【請求項９】
前記マトリックスのセクション（１０）は、フランジ付きジョイント（１８Ａ、ＢＬ）によって互いに接続された第１金属プロファイルおよび第２金属プロファイル（１８、１８）によって囲まれている、請求項１〜８のいずれかに記載の熱交換機（１）。
【請求項１０】
前記熱遮断部（１２）の各々は、真空が適用されるインタースペース、空気が挿入されるインタースペース、不活性ガスが挿入されるインタースペース、断熱材（１２Ａ、１２Ｂ）、好ましくはアルミナから成る隔壁として選択的に作られる、請求項１〜９のいずれかに記載の熱交換機（１）。
【請求項１１】
前記耐熱材（５）から成る前記シェルは、モジュラー構造を有し、
前記第１プロファイルおよび第２プロファイルの間のシーム線に対して前記マトリックス（６）の反対側における前記長手方向（Ｘ１）に整列して配置され、それに対して横方向に突出している、耐熱材から成る２つのプレートを含む第１対のモジュラー素子（２０）、ならびに
前記第１対のモジュラー素子と前記フランジ付きジョイントとの間に配置されたＣ字形状の断面を有する第２対のモジュラー素子（２２）を含む、請求項９に記載の熱交換機。
【請求項１２】
前記熱遮断部の各々は、モジュラー熱交換ユニット（１＊）のチューブ（８）を液圧的に接続するジョイント（Ｊ）の複合体から成り、各々のモジュラー熱交換ユニット（１＊）は前記熱交換機（１＊）の前記マトリックスのセクション（１０；１０＊）を含む、請求項１に記載の熱交換機（１００）。
【請求項１３】
各々のモジュラー熱交換ユニット（１＊）の前記マトリックスセクション（６）は、前記伸張方向（Ｘ１）を横切る方向に延在する熱遮断部（１２）によって分離された複数のセクション（１０）に分割されている、請求項１に記載の熱交換機（１００）。
【請求項１４】
各々のモジュラー熱交換ユニットの前記チューブが、ジョイント（Ｊ）によって、少なくとも別のモジュラー熱交換ユニット（１＊）の前記対応するチューブに液圧的に接続されており、前記ジョイント（Ｊ）が、前記熱遮断部を供する、請求項１２または１３に記載の熱交換機（１００）。
【請求項１５】
各々のモジュラー熱交換ユニット（１＊）の前記マトリックスは、第１熱遮断部（１２）および第２熱遮断部（１２）の端部に供される単一セクション（１０）から成る、請求項１２または請求項１４に記載の熱交換機（１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換機に関する。特に、本発明は、アグレッシブな化学種（例えば、毒性種および／または腐食性種）を運ぶ高圧流体および高温流体のための熱交換機を参照して開発された。
【背景技術】
【０００２】
場合によっては、アグレッシブな化学種を運ぶ高圧流体および高温流体は、一般的にいわゆるダブルチューブ技術に基づいて著しく特化した構造の熱交換機を必要とする。
【０００３】
上記の技術は、一対のチューブ状要素を備えた熱交換機の製造を想定しており、一方のチューブ状要素は高温流体および低温流体の流れの中にある。しかしながら、この技術は、熱交換機の製造および設置に莫大な経済的資源を必要とする可能性が高く、同様に、各チューブの流体の通過による、内側チューブおよび外側チューブの軸方向における異なる熱膨張を補償するための非常に複雑な技術的解決策の適用を必要とする。
【０００４】
これは、流体が高温状態において作動する既存のダブルチューブ熱交換機またはチューブ−シェル型熱交換機の場合に、内側チューブおよび外側チューブの接続のための拡張ジョイントを、流体を熱交換機に運ぶ配管に供する必要があり、そうでなければ高価で複雑なフローティング・ヘッドを供する必要がある。
【０００５】
熱交換機は、極めて高い構造的応力（熱的応力および機械的応力）に耐えられると同時に、同程度の化学的性質の応力（腐食および脆化）に耐えることができる材料で作られなければならないことに留意すべきである。
【０００６】
これらの理由から、構造強度の保証だけで非常に厚い肉厚を適用する必要がある限り、また高強度鋼として使用する必要がある限り、それらの材料のコストの乗算を伴うため、これらのデバイスの製造は完全に単純ではなく経済的にも有利ではない。いずれの場合にも、流体流れを発生させるアグレッシブな化学種への暴露に耐えることができるように、インコネル８２５またはＡＩＳＩ３１６Ｌ鋼などの高強度合金を適用する必要性に起因して、熱交換機は例外的に高い固有のコストを有する。
【０００７】
厚い壁厚は、さらに、鋳造モノリシックインゴットのストックを取り除いて機械加工することによって、または取り出されたシリンダー状のチューブ状要素を研削することによって、熱交換機のチューブを得る必要性を課す。
【０００８】
いずれの場合も、使用される材料および肉厚は、上記のすべての構造上の複雑な要素に加えて、熱交換機が使用されるプラントの一般経済に無視できないほどの影響を及ぼさない程度に、機械加工プロセスのコストに影響を及ぼす可能性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、上述の技術的課題を解決することである。
【００１０】
特に、本発明の目的は、アグレッシブな化学種によって構成された高圧流体および高温流体のための熱交換機の製造を簡素化し、その製造コストを低減し、熱膨張による故障を防止することである。
【００１１】
本発明の目的は、本発明に関して本明細書で供される技術的教示の不可欠な部分を構成する、添付の特許請求の範囲の主題を形成する特徴を有する熱交換機（heat exchanger）によって達成される。
【００１２】
本発明は、
各々がそれぞれの伸張方向（elongation direction）に延在し、伸張方向に沿って延在する作動流体（working fluid）のための流路を規定するチューブのバンドル（bundle of tubes）、
バンドルのチューブを収容し、使用時に、バンドルの対応するチューブを通って流れる作動流体間の熱交換を促進するようになっている熱伝導性材から成るマトリックス（matrix）、
マトリックスの周りに配置された断熱材（または熱絶縁材、thermally insulating material）で作られたシェル（shell）
を含み、
バンドルの各々のチューブが、作動流体を供給することができ、
マトリックスが、伸張方向に対して横切って（または横方向に、transversely to）延在する熱遮断部（thermal interruptions）によって交互に配置される（alternated by）複数のセクション（a plurality of sections）から成る、
熱交換機によって達成される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
本発明は、添付の図面を参照して説明されるが、これは単に非限定的な例として供される。
【図１】本発明の好ましい実施形態による熱交換機の斜視図である。
【図２】図２は、図１の矢印ＩＩに沿った正面図である。
【図２Ａ】図２Ａは、熱交換機内のチューブの実施し得る配置を示す。
【図３】長手方向平面に沿って切断された熱交換機を示す、図１の矢印ＩＩＩによる斜視図である。
【図４Ａ】図４Ａは、本発明による熱交換機のマトリックスに使用される第１構成要素を示す。
【図４Ｂ】図４Ｂは、本発明による熱交換機のマトリックスに使用される第２構成要素を示す。
【図４Ｃ】図４Ｃは、本発明による熱交換機のマトリックスの一部分の分解図である。
【図４Ｄ】図４Ｄは組み立てられた図４Ｃの構成要素の図である。
【図５】図５は、本発明による熱交換機を構成するさらなる構成要素を示す。
【図６Ａ】図６Ａは、本発明による熱交換機を構成するさらなる構成要素を示す。
【図６Ｂ】図６Ｂは、本発明による熱交換機を構成するさらなる構成要素を示す。
【図７】図７は、本発明の技術的利点を図式的に示す図である。
【図８】図８は、本発明のさらなる実施形態による熱交換機のマトリックスの斜視図である。
【図８Ａ】図８Ａは、図８の矢印ＶＩＩＩ／Ａによる正面図である。
【図９Ａ】図９Ａは、図８によるマトリックスの断面図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、図８と同じマトリックスの変形例の断面図である。
【図９Ｃ】図９Ｃは、熱交換機のシェルの分解図である。
【図１０】図１０は、図９Ａまたは図９Ｂによる熱交換機の集合体として設けられた本発明による熱交換機の斜視図である。
【図１１】図１１は、図９Ａまたは図９Ｂによる熱交換機の集合体として設けられた本発明による熱交換機の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１の参照番号１は、全体として、本発明の好ましい実施形態による熱交換機を示す。熱交換機１は、熱交換コア（thermal exchange core）２と、この熱交換コア２の周囲に配置された絶縁材から成るシェル４とを含む。
【００１５】
熱交換コア２は、耐熱材（または耐火材、もしくは耐溶材、refractory material）から成る別のシェル５と、マトリックス６とを含む。マトリックス６は、各々がそれぞれの伸長方向に伸びる複数のチューブ８を含むチューブのバンドルを収容している。本明細書に示す好ましい実施形態では、伸長方向は、すべてのチューブ８について、熱交換機１の長手方向（longitudinal direction）軸Ｘ１によって識別される長手方向と一致する。従って、チューブ８は全て互いに平行である。
【００１６】
バンドルのチューブ８は、異なる温度で、互いに熱交換関係にある２つ以上のサーモベクター流体（または熱媒流体、thermovector fluid）の流路を供する。これらの流路は、各チューブ８の伸長方向に展開する。本明細書に示す好ましい実施形態の場合、流路の方向は、熱交換機の長手方向Ｘ１と一致する。
【００１７】
例えば、２つのサーモベクター流体のみで動作する場合、チューブ８の第１部分は、第１サーモベクター流体の流路として機能し、チューブ８の第２部分（残りの部分）は、第２サーモベクター流体の流路として機能する。当然ながら、個々の経路の方向に応じて、向流（countercurrent）（一般的に好ましい）または並流（co-current）の動作を生じさせることが可能である。
【００１８】
他の実施形態では、２以上の作動流体、つまり２以上の流路を有することが可能である。これは、バンドルのチューブ８の第１部分が第１作動流体の流路を供し、バンドルのチューブ８の第２部分が第２作動流体の流路を供し、バンドルのチューブ８の第３部分が第３作動流体の流路を供し、以下同様である。
【００１９】
図２および図２Ａを参照すると、複数のチューブであるバンドルのチューブ８は、好ましくは、５点形配置（または五重構造、quincuncial arrangement）を有し、本明細書における実施形態では、正六角形（または、等価的、幾何学的には正三角形のメッシュ）の頂点および重心の配置に対応する。考慮されている配置がどのようなものであっても、第１作動流体（例えば、高温流体、チューブ８Ｈ）を運ぶチューブ８および第２作動流体（例えば、低温流体（または冷間流体、cold fluid）、チューブ８Ｃ）を運ぶチューブ８の分布は変えてもよい。例えば、図２Ａ−１を参照すると、正三角形のメッシュの場合、高温の流体が流れるチューブによって２つの頂点が占められてもよく、第３頂点は低温の流体が流れるチューブによって占められてもよい。
【００２０】
他の配置、例えば図２Ａ−２または図２Ａ−３（チューブ８Ｃの周囲のチューブ８Ｈの幾何学的配置を除いて図２Ａ−１のものと同一）が可能である。チューブの位置の可能な相違は、マトリックスの熱伝導率が非常に高い（相対的には、チューブの壁の比較の用語として仮定する）ことにより補償されるように、マトリックス６の熱伝導率がチューブの壁の熱伝導率に関して重要である限り、好ましい配置が必ずしも存在しない。
【００２１】
正三角形のメッシュを有する５点形配置または配列は、構造上の観点から好ましいと考えられるが、機能上の観点からは、上述のものと同じ理由で重要ではない。つまり、マトリックス６の高い熱伝導率に示すように、種々のチューブ８間の個々の距離は潜在的には異なるが、熱伝達に対する抵抗の観点から実質的に同等である。
【００２２】
図３を参照すると、図示された実施形態では、マトリックス６は、熱伝導性材、好ましくは銅もしくはアルミニウム、または合成ダイヤモンドから成り、長手方向Ｘ１において順番に配置され、長手方向Ｘ１を横切る方向に展開する、対応する熱遮断部１２によって、交互に配置される複数のセクション１０を含む。
【００２３】
一般に、セクション１０を分離する熱遮断部は、各チューブ８の伸長方向を横切る方向に展開する。この点（好ましい実施形態）において、これは方向Ｘ１を横切る伸長と等しく、互いに並行でない伸張方向の場合（直線状であろうと曲線状であろうと）、熱遮断部１２は各伸長方向に横切る方向に展開する。これは、熱遮断部が、伸長方向のうちの一方の方向に真に横断（直交）し、伸長の他の方向に対して軸方向に展開する構成要素をも有する態様にしてもよいが、熱遮断部は、各伸長方向に局所的に直交するような多面体面を有する態様にしてもよい。
【００２４】
図示する実施形態では、熱交換機１は、１０個のセクション１０と９個の熱遮断部１２とを有するマトリックス６を含み、各熱遮断部１２は、２つの連続セクション１０を分離する。
【００２５】
後述するように、当然ながら、セクション１０の数は、熱交換機１の軸方向長さに依存する。これは、セクション１０が、それらがデバイス化される目的に応じて、制限された軸方向長さを有することが好ましいためである。
【００２６】
このため、軸方向長さが減じられた熱交換機１の実施形態の場合、単一の熱遮断部１２によって分離された２つの連続セクション１０を限界として想定することが可能であるが、一般に、２以上のセクション１０および１以上の熱遮断部１２を含んでもよい。セクション１０の数の選択は、熱交換機の効率と構造の単純さとの間で選択される妥協に依存する。熱交換機１の効率は全て高くなると、セクション１０の数は増えるが、明らかにこれは実施の複雑さをもたらす。
【００２７】
したがって、マトリックス６はモジュラー構造（modular construction）を有し、各モジュールは１つのセクション１０に対応し、各セクション１０はモジュラー構造を有する。
【００２８】
各セクション１０は、実際には２対のモジュラー素子（modular elements）、特に第１対の第１モジュラー素子１４と第２対の第２構造モジュール１６とによって得られる。
【００２９】
図２、図４Ａおよび図４Ｂを参照して、モジュラー素子１４および１６を以下に記載する。モジュラー素子１４が、モジュラー素子１４−１６−１６−１４のシーケンス（素子１４を終点位置、素子１６を中間位置とするシーケンス）に対応するスタック（stack）の端部に配置されるように、マトリックス６の各セクションは、１つのモジュラー素子１４と、２つのモジュラー素子１６と、他のモジュラー素子１４とを直接接触させて、お互いの頂部にセットすることで得られる。
【００３０】
素子１４、１６はそれぞれ、実質的に熱伝導性材（thermal conductivity material）（銅または熱伝導率の高い他の材料）から成るプレートとして構成され、１つの同じフットプリント（footprint）を有し、半円形断面を有する１以上の軸方向溝（axial grooves）１４Ａまたは１６Ａを含む。
【００３１】
この実施形態では、半円形は、熱交換機１のチューブバンドルを構成するチューブ８が円形の断面を有することが必要となる。それによって、素子１４および素子１６の溝が一致するように作られる場合、２つの半円形のセクションは、全体として、それを受けるチューブ８の外側の形状と嵌合する円形の断面を有する軸方向のキャビティ（または空洞、cavity）を構成するようになっている。
【００３２】
当然ながら、チューブのバンドルを構成するチューブ８のセクションに応じて、溝１４Ａ、１６Ａはあらゆる形状を有してもよいが、それらの形状は、一致するように作られた２つの溝が、軸方向キャビティとチューブの壁との間の接触を担保するように、チューブのバンドルを構成するチューブの外形と嵌合するセクションを形成することに起因した唯一の制約を有する。
【００３３】
考慮されている実施形態では、素子１４は、その片側に一対の軸方向溝１４Ａを有し、素子１６は、一方の面に一対の溝１６Ａ（同様に、溝１４Ａと同じ配置および同じサイズであり、明確に同じ数である）と、もう一方の反対側の面に３つの溝１６Ａとを有する。
【００３４】
２つの溝１６Ａが形成されている面は、２つの溝１４Ａを有する素子１４の側面と嵌合するように（つまり、一致する溝が接触するように）設計され、３つの溝１６Ａが作られる面は、３つの溝１６Ａを有する第２素子１６の面と嵌合するように（つまり、一致する溝と接触するように）設計されている。このようにして、第２素子１６は、必然的に素子１４に２つの溝１６Ａを有する面を供し、特に２つの溝を有する面１４Ａを供し、つまり、セクションの最後の２つの軸方向のキャビティ（全体で７つ）を規定する。
【００３５】
一般に、熱交換機１のチューブバンドルのチューブ８の数がいくつであれ、第１モジュラー素子１４は、一方の面に第１数（a first number）の軸方向溝１４Ａを含み、第２モジュラー素子１６は、その第１面における第１数と等しい数の（equal to）第１数の軸方向溝１６Ａと、第１面と反対側の第２面に、第１数が１だけ増加した第２数（a second number）の軸方向溝を含む。
【００３６】
このようにして、上述の、同じ数の溝１４Ａ、１６Ａを有する第１モジュラー素子１４および第２モジュラー素子１６の面が、互いに対向してもたらされる場合、長手方向軸Ｘ１に沿って配向された貫通孔（またはスルーホール、through hole）の５点形配置が得られ、各貫通孔はチューブのバンドルの対応するチューブ８を受けるようになっている。
【００３７】
これは、図４Ｃの分解図および図４Ｄの組み立て図で明確に見ることができ、熱遮断部１２と組み合わせたマトリックスの部分１０を実質的に示している。
【００３８】
再び図４Ｃおよび図４Ｄの図を参照すると、好ましくは、各断熱部１２は、セクション１０の横方向の伸長部全体にわたって展開し、後者を区画に分割し、互いに一体的に熱的に断熱する。
【００３９】
この目的のために、熱遮断部１２は、アルミナ、グラファイト、セラミック材料、Ｍａｃｏｒ（登録商標）ガラスセラミック、酸化マグネシウム、耐熱材、もしくは他の既知の絶縁材料のような断熱材料から成る隔壁（またはダイヤフラム、diaphragm）として代替的に供されてもよく、または空気もしくは不活性ガスのみで満たされた空隙によって構成されていてもよく、あるいは真空が供されていてもよい。
【００４０】
図の対象を形成する、特に図４Ｃおよび図４Ｄのような好ましい実施形態では、熱遮断部１２は、４つの部分、つまり、スキーム１２Ａ−１２Ｂ−１２Ｂ−１２Ａに従って互いに対して順番に配置された２つの第１部分１２Ａおよび２つの第２部分１２Ｂを含むモジュラー構造を有する断熱材（再び、アルミナ、グラファイト、セラミック材料、Ｍａｃｏｒ（登録商標）ガラスセラミック、酸化マグネシウム、耐熱材、または他の同等の絶縁材料）から成る隔壁として供される。
【００４１】
部分１２Ａは、素子１４の断面と一致するフットプリントを有し、対応する素子１４に対してセットアップされるように構成されている。部分１２Ｂは、代替的に、素子１６の断面と一致するフットプリントを有し、対応する素子１６に対してセットアップされるように構成される。隔壁１２の部分のために、「フットプリント（footprint）」という用語は、プレート、すなわち小さな軸方向展開を有する素子に実質的に対応する限り、使用される。
【００４２】
各第１部分（１２Ａ）が、断熱材、好ましくはアルミナ（または、一般に上記の絶縁材のいずれか）から成るプレートであり、その１つの側に１以上のくぼみ（または刻み目、indentation）１２０を含む外周（または周囲、perimeter）を有し、各第２部分（１２Ｂ）が、断熱材、好ましくはアルミナ（または、一般に上記の絶縁材のいずれか）から成るプレートであり、その１つの側に１以上のくぼみ（１２０）を含む外周を有し、互いに対向する、かかる外周の第１側面および第２側面におけるくぼみ１２０を含む。
【００４３】
各第２部分１２Ｂは、熱的に絶縁性の材料、好ましくは互いに対向する外周の第１側面および第２側面のくぼみ１２０を含むアルミナ（一般に、上記の絶縁材料のいずれか）から成るプレートである。
【００４４】
第１部分１２Ａは、モジュラー素子１４の第１数の軸方向溝１４Ａと等しい数の第１数のくぼみ１２０（この場合は２つ）を含む。
【００４５】
第２部分１２Ｂは、代替的に、
外周の上述した第１側面の第１数のくぼみ１２０と等しい数のくぼみ１２０、および
同じ数のくぼみ１２０を有する第１部分１２Ａおよび第２部分１２Ｂの側部が、互いに対してセットアップされる場合、長手方向軸Ｘ１に沿って配向され、モジュラー素子１４、１６、１６、１４のスタックによって規定される５点形配置の孔として同じ位置、同じ数および同じ配置を有する、孔の５点形配置が得られるように、外周の上述した第２側面において、第１数が１だけ増加した数と等しい第２数のくぼみ１２０を含む。したがって、当業者は、第２数のくぼみ１２０がモジュラー素子１６の第２面における第２数の溝１６Ａと等しい数（または、等価的にモジュラー素子１４もしくはモジュラー素子１６の第１面における第１数の軸方向溝１４Ａと等しい数）であることを認識するであろう。
【００４６】
次いで、各チューブ８は、それ自体、軸方向に摺動自在な方法で、モジュラー素子１４および／またはモジュラー素子１６（１４−１４、１６−１６）をセットすることによって規定されたセクション１０の軸方向貫通孔の互いに対する交互配置によって特徴付けられる一連の軸方向貫通孔に挿入され、軸方向貫通孔はセクション１２Ａおよび／または１２Ｂ（１２Ａ−１２Ａ、１２Ｂ−１２Ｂ）を互いに対向するように設定することによって規定され、次いで、同相位置を有する次のセクション１０における軸方向貫通孔が再び続く。
【００４７】
熱遮断部１２が、空気または不活性ガスのみで満たされた空隙によって構成されている場合、または真空が設けられている場合には、各チューブ８は、それ自体が軸方向に摺動自在な方法で、各セクション１０の同相位置における軸方向貫通孔に挿入される（各孔は、モジュラー素子１４および／またはモジュラー素子１６を互いに対してセットすることによって規定される）。
【００４８】
図２、図４Ｃおよび図４Ｄを参照すると、マトリックス６のセクション１０（図３）を構成するモジュラー素子１４、１６のスタックは、実質的にＣ字形状の断面を有する一対の金属プロファイル１８（図５）によって共にしっかりと詰め込まれている。
【００４９】
プロファイル１８は、マトリックス６の軸方向の長さ全体にわたって延在し、ここではプロファイル１８の側方フランジ１８Ａの孔において係合されたボルトＢＬによって得られるフランジ付きジョイントによって互いに接合される。
【００５０】
当然ながら、当業者は、他の形態の接合が可能であることを理解するであろう。例えば、素子１４および素子１６が積み重ねられる頂部に固定されたボルトを有する正方形または長方形の断面を有するブラケットを用いることで可能となる。つまり、ボルトをねじ込むことによって加えられる力を伴い、素子自体が共に締め付けられ、または溶接によって、または上記素子１４および素子１６を共に圧縮することができるあらゆる他の既知の方法を介して締め付けられる。
【００５１】
耐熱材から成るシェル５は、マトリックス６の周りにセットされ、またマトリックス６を包囲する断熱材から成るシェル４において得られるシェル５の外形と相補的な形状を有する角柱状のキャビティに挿入される。
【００５２】
また、シェル５はモジュラー構造を有する。具体的には、図２および図６Ａを参照すると、耐熱材のシェル５は、実質的に耐熱材の平面プレートとして構成された図６Ｂに示す耐熱材の２つの第１モジュラー素子２０と、図６Ａに示されるような実質的にＣ字形状の断面を有する耐熱性材の２つの第２モジュラー素子２２とを含む。
【００５３】
モジュラー素子２０、２２は、熱交換機の軸方向長さに等しい軸方向長さを有するか、またはそれらの一部分に等しい軸方向長さを有してもよく、マトリックスの熱遮断部と一致する位置に位置付けられたそれらの間に熱遮断部を有してもよい。
【００５４】
図２に見られるように、プロファイル１８によって保持されたマトリックス６は、耐熱材のシェル５内に実質的に埋め込まれている。つまり、２つのモジュラー素子２０が、（一対のプロファイル１８の間のジョイントに関して）フランジ１８Ａによって占められた領域の周りの２つの角柱状のサブキャビティを識別するように横方向に突出しているマトリックス６の反対側に配置されている。
【００５５】
これらのサブキャビティには、２つの別のモジュラー素子２２が収容されており、そのＣ字形状は、ボルトＢＬおよび当然ながら、フランジ１８Ａの収容を可能にする。
【００５６】
好ましくは、絶縁材のシェル４は、また、一緒にボルト止めまたは溶接された長手方向フランジ２６を介して一緒に接合された２つのセミシリンダー状ジャケット２４によって外側に保持される。
【００５７】
以下、熱交換機１の操作について記載する。
【００５８】
図１および図２を参照すると、熱交換機のチューブのバンドルのチューブ８は、異なる温度を有する２つの作動流体と共に使用中に供給されるように構成されている。
【００５９】
チューブ８の端部は、それ自体、作動流体の入口または出口として機能することができ、他の構成要素の作業口を直接接続することが出来る（例えば、本願出願人の名義で同じ日に出願された米国特許出願第１０２０１６０００００９４６５号、第１０２０１６０００００９４８１号、第１０２０１６０００００９５１２号に記載されているような超臨界水中の酸化反応器およびガス化反応器の組合せ、または特許出願第１０２０１５００００１１６８６号に記載されているような超臨界水中の酸化およびガス化反応のプロセスの組合せを接続することが出来る）。接続は、フランジまたはチューブとチューブとのジョイントで行うことができる。
【００６０】
接続のために選択されたモダリティが何であっても、第１セットのチューブ８（１以上のチューブ）が第１作動流体によって第１流れ方向に横切られ、第２セットのチューブ８は、（第１数の第１セットに関して合計で相補的な数において）好ましくは第１作動流体とは反対の第２作動流体によって横切られる（向流における操作）。２以上の作動流体が使用される場合、並流で対応するチューブ８を横切る作動流体、および向流でチューブ８を横切る作動流体であってもよい。
【００６１】
一般に、熱交換機１は、異なる圧力および異なる化学組成を有する作動流体とともに使用されてもよい。圧力および化学薬品に対する耐性は、市販されている一般的なモデルの中から選択することができる個々のチューブ８の壁に委ねられる。チューブ８は、化学組成および作動流体の圧力によって決定される種々の必要性のために、建築目的のための単純な鋼、あるいは高強度鋼および互いに厚さが異なる壁を有する鋼から成ってもよい（例えば、流体が顕著に腐食性で高圧に曝されている限り、高温流体のためにインコネル８２５製のチューブを使用することが可能であるが、冷流体については、低圧で非腐食性流体に曝されている限り単純な炭素鋼チューブをそのように使用することができる）。
【００６２】
各チューブは、異なる化学組成、圧力、温度を有する異なる流体によって、また異なる物理的状態で横切られてもよい。
【００６３】
熱交換機内の２つ（またはそれ以上）の作動流体間の熱交換は、運転中にマトリックス６によって促進される。
【００６４】
マトリックス６は、１００〜４００Ｗ／ｍ℃の熱伝導率を有する材料で作られているが、異なる用途に適しており、異なる需要に応じて、特定の用途では、約５２Ｗ／ｍ℃の熱伝導率を有する圧延鋼材（rolled steel）をマトリックス６、または他の用途（例えば、航空宇宙産業における特定の用途のためのマイクロプロセッサの冷却のような用途）として使用できる。他の用途については、約１２００Ｗ／ｍ℃の伝導率を有する合成ダイヤモンドの使用が想定されてもよく、第１組と第２組とのチューブ８の間で交換されるチューブ８に対して半径方向の導電性熱流のための媒体（vehicle）として使用される。
【００６５】
チューブ８間の熱交換のための媒体として、またその中を流れる作動流体間のロジカルな結果（logical consequence）としてのマトリックス６の供給は、ダブルチューブ技術へのリコース（または信頼性、recourse）を排除し、同時にその熱交換の有効性を維持することは、たとえそれを増加させないとしても、同じ容量を与える。
【００６６】
マトリックス６が作られるセクションの間に熱遮断部１２を設けることによるマトリックス６のセクション構造は、熱流の伝播（propagation）の軸方向の閉じ込め（axial confinement of propagation）に対して機能的である。言い換えれば、マトリックスのセクション化は、軸方向における各セクションの温度勾配の制限を可能にし、半径方向（軸Ｘ１を横切る平面）における熱流の伝播を実質的に強制する。この理由から、最初に予想されるように、断面に沿った軸方向の熱の伝播およびそれによる熱交換の効率の低下を防止するために、セクション１０の軸方向長さはあまり大きくしてはならない。
【００６７】
熱流の長手方向の伝播は、マトリックス６の連続セクションを断熱する熱遮断部１２により遮断され、熱交換機の効率を高める。チューブ８の軸方向の熱膨張は、マトリックス６内に自由に摺動可能な状態でそれらを設置することによってさらに有利であり、したがって例えば高価なフローティング・ヘッドに依存することを回避する。
【００６８】
したがって、インコネル８２５またはＡＩＳＩ３１６Ｌ鋼などの高強度材でできたチューブを使用してあらゆる長さの熱交換機を供することが可能であり、これは市販されており、従来のダブルチューブ熱交換機のチューブの製造に必要な高価な機械加工プロセスを必要としない。
【００６９】
熱交換機１の製造コストは、同じ容量のダブルチューブの熱交換機の場合よりもはるかに低い。なぜなら、必要な公差および寸法に達するのに必要な最小量の切屑（swarf）があることに加えて、上述したように、チューブは市場において既存の一般的な低コストモデルから選択することができる。一方で、ダブルチューブの熱交換機用チューブの機械加工では、チューブが鋳造モノリスインゴット（monolithic ingot）からの機械的な機械加工に由来する限り、切屑は廃棄物材料のより大きな割合を構成する。
【００７０】
マトリックス６は、チューブ８が、ダブルチューブの熱交換機に見られ得る従来の熱膨張と比較して重要でない範囲で互いに対して摺動することを可能にするため、熱膨張の自動補償を可能にし、フローティング・ヘッドや大型の拡張ジョイントの必要性を完全に排除する。さらに、チューブ８のあらゆる可能な熱膨張は、それらに接続されたチューブによって補償することができ、これは例えば、上流または下流にセットされた他のコンポーネントによってもたらされる。つまり、これらのチューブにエルボーおよび／またはベント部を設けることによって、可能な熱膨張に由来する変形の回復を可能にする。
【００７１】
さらに、熱交換機１のモジュラー構造により、既存のプラントのアップグレードの可能なオペレーションを迅速に行うことが可能になることが理解されよう。特に、必要とされる容量に応じて、単にチューブ８を追加するか、マトリックス６から除去することによって、熱交換機１の熱交換能力を高めることが可能である。
【００７２】
この意味において、熱交換機１のモジュール性は、熱交換機自体のあらゆる縦断面において、１以上の追加のチューブ８Ｃ（低温流体）または８Ｈ’（高温流体）を適合させる可能性を供する。これらの追加のチューブの各々は、熱交換機（チューブ８Ｈ、８Ｃ）の端部セクションへの入口での高温流体または低温流体の温度とは異なる温度で、高温流体（８Ｈ’）または低温流体（８Ｃ’）を受けるが、追加のチューブが取り付けられているセクションでチューブ８Ｈ、８Ｃを流れる高温流体または低温流体に近い温度に対応する。その目的は、推力（熱交換の関係における流体間の温度差に比例した推力）を最大にすることであり、熱交換機１のいわゆる「熱ピンチ（thermal pinch）」の形成を防止する。熱交換の関係にある流体が同じ温度を有するため、推力は消滅する。
【００７３】
熱交換機（熱交換機１の端部の入口／出口）の全体的に長手方向に展開する熱交換機に延在している２つのチューブ８（特に第１高温流体のためのチューブ８Ｈおよび第１低温流体のためのチューブ８Ｃ）を有する熱交換機１は、簡略化のために概略的に示されている図７に例示されている。さらに、熱交換機１は、第１高温流体の入口セクションの入口セクション下流で第２高温流体の注入を可能にするチューブ８Ｈ’を含み、出口は第１高温流体の出口に対応する位置にセットされている。最後に、熱交換機１は、第１低温流体の入口に対応する位置に第２低温流体を注入することを可能にするチューブ８Ｃを含み、この第２低温流体は、第１低温流体の出口のセクション上流に対応する位置で熱交換機から出ている。表された態様は、（図７における熱交換機上に現れるダイアグラムにも見られるように）向流での動作のものである。
【００７４】
熱交換機の下の図に示される概略図は、トレースＶＩＩＡ−ＶＩＩ−Ａ、ＶＩＩ−Ｂ−ＶＩＩ−Ｂ；ＶＩＩ−Ｃ−ＶＩＩ−Ｃ；ＶＩＩ−Ｄ−ＶＩＩ−Ｄ；ＶＩＩ−Ｅ−ＶＩＩ−Ｅ；ＶＩＩ−Ｆ−ＶＩＩ−Ｆに対応するその部分を示し、文字Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆでそれぞれ識別される。追加のチューブが取り付けられているセクションは、文字Ｄ、Ｂに対応している。
【００７５】
さらに、熱交換機１の概略図の上に示された図に適用されている参照は、以下の意味を有する。
ＴＨ１ＩＮ：熱交換機１の入口における第１高温作動流体の温度；
ＴＨ２ＩＮ：熱交換機１のセクションＤへの入口における第２高温作動流体の温度；
ＴＨＩＯＵＴ：熱交換機１の出口における第１高温作動流体の温度；
ＴＨ２ＯＵＴ：熱交換機１の出口における第２高温作動流体の温度；
ＴＣ１ＩＮ：熱交換機１の入口における第１低温作動流体の温度；
ＴＣ２ＩＮ：熱交換機１の入口における第２低温作動流体の温度；
ＴＣＩＯＵＴ：熱交換機１の出口における第１低温作動流体の温度；
ＴＣ２ＯＵＴ：熱交換機１のセクションＢからの出口における第２低温作動流体の温度。
【００７６】
示されるように、高温作動流体の温度プロファイルと低温作動流体の温度プロファイルとの間に完全な均一性が存在する。第２高温作動流体は、セクションＤでの第１高温流体の温度と同一の入力温度ＴＨ２ＩＮと、第１高温流体の出口温度ＴＨＩＯＵＴと同一の第２高温流体温度ＴＨ２ＯＵＴとを有する。第２低温作動流体は、第１低温流体の入力温度ＴＣ１ＩＮと同一の入口温度ＴＣ２ＩＮと、セクションＢでの第１低温流体の温度と同一の出口温度ＴＣ２ＯＵＴとを有する。
【００７７】
さらに代替の実施形態では、絶縁材料のシェル４自体が耐熱性の絶縁材料でできているため、シェル５が不要になる。当然ながら、あるソリューションまたは他のソリューションの実行可能性は、技術要件および各設計に関連するコストに依存する。
【００７８】
上述したすべての利点に加えて、熱交換機１のモジュラー構造は、同様に、熱交換機１＊（モジュラー熱交換機／モジュラー熱交換ユニット固有の機能を有する熱交換機１＊）のセットによって構成される熱交換機の製造に適している。熱交換機１＊は、必要に応じたロジック（直列、並列、または混合接続）に従って、互いに流体連通している。基本的にこれらの実施形態では、各熱交換機１は、それ自体のモジュラー構造を維持し、同様に、より広範な熱交換機の構造モジュールとして機能する。当然ながら、熱交換機１＊を独立したユニットとして使用することも可能である。つまり、簡潔に記載されることは、可能な限り好ましい実施形態として理解されるべきである。
【００７９】
この実施形態の一例が、図８〜図１１に示されている。図１０および図１１は、シングルアレイ（またはリニアアレイ）タイプのもの（図１０）と、マルチアレイ（または２次元アレイ）タイプのもの（図１１）の２つの異なるバージョンにおける複数の熱交換機１＊のアセンブリのために供される熱交換機１００を示している。
【００８０】
図８、９Ａ、９Ｂおよび９Ｃは、代替的に、図１０および図１１に示される用途に照らして好ましい実施形態での熱交換機１を示す。
【００８１】
図８、９Ａおよび９Ｂの熱交換機１＊は、熱交換コア２と、熱交換コア２の周囲に配置された絶縁材料のシェル４とを含む。熱交換コア２は、好ましくは、基本的に全体の寸法を含むために、耐熱材のさらなるシェル５を有さず、しかしながら、さらなる実施形態では、シェル５も想定することができる。
【００８２】
熱交換コア２は、これらの実施形態では、各々がそれぞれの伸長方向に延在する一対のチューブ８を含むチューブのバンドルを収容するマトリックス６を含む。本明細書に示される好ましい実施形態では、伸長方向は、全てのチューブ８について、それぞれの熱交換機１の長手方向がその長手方向軸Ｘ１によって識別されるものと一致する。したがって、チューブ８はすべて互いに平行である。当然ながら、あらゆる数のチューブ８を想定することも可能である。
【００８３】
さらに、チューブバンドルの端部のセットには、絶縁材料から成る第１端板Ｂ１と第２端板Ｂ２とが設けられている。端板Ｂ１および端板Ｂ２は、各熱交換機１＊から出るチューブ８によって横切られる。
【００８４】
ここで、参照番号２４（図９Ｃ）は、熱交換機１の新しい形状（シリンダー形状の代替として角柱形、さらには円柱形（シリンダー状のバージョンが想定されるかもしれないが））にのみ適合する、上述のジャケット２４の機能と同じ機能を有する角柱形状を有する金属ジャケットを示す。ジャケット２４は、シェル４の外側に嵌め込まれており、２つの端板２４Ｂによって両端が閉鎖されている。２つの端板２４Ｂは、チューブ８がそこから出ることを可能にする。
【００８５】
バンドルのチューブ８は、異なる温度および互いに熱交換の関係にある２つ（またはそれ以上）のサーモベクター流体の流路を供する。これらの流路は、各チューブ８の伸長方向に展開する。本明細書に示す好ましい実施形態の場合、流路の方向は、熱交換機の長手方向Ｘ１と一致する。
【００８６】
また、この実施形態では、マトリックス６は、熱伝導性材、好ましくは銅またはアルミニウム、または合成ダイヤモンドでできており、長手方向Ｘ１に連続して配置され、長手方向Ｘ１を横切る方向（図８、図９Ａ）に展開する、対応する熱遮断部１２によって交互に配置される複数のセクション１０を含む。
【００８７】
セクション１０を分離する熱遮断部１２は、チューブ８のそれぞれの伸長方向に対して横切る方向に展開する。この場合、これは方向Ｘ１を横切る方向に延在することと同等であるが、（それらが直線状であろうと曲線状であろうと）互いに平行ではない伸長方向の場合、熱遮断部１２は各伸長方向を横切る方向に展開する。
【００８８】
図９Ａに示す実施形態では、マトリックス６は１５個のセクション１０と１４個の熱遮断部１２とを含み、各熱遮断部１２は２つの隣接するセクション１０を分離する。マトリックスは図８の拡大図で示されているが、表現の必要性のために１５個のセクションのうちの５つだけが図示されている。
【００８９】
当然ながら、セクション１０の数は、後述するように、セクション１０が、設計の観点から限定された軸方向長さを有することが好ましいため、熱交換機１＊の軸方向長さに依存する。
【００９０】
上述のように、各セクション１０はモジュラー構造を有する。特に、各セクション１０は、上述したものと同様の２つのモジュラー素子１４を互いに重ね合わせることによって得られる（すなわち、一方の側のみにおける半円形の溝１４Ａを有するモジュラー素子である）。本明細書に示す実施形態（図８Ａ参照）では、モジュラー素子１４は、溝１４Ａの間の表面でのみ接触している。
【００９１】
優先的には、参照ＣＬによって指定されたＳ形のクリップは、熱遮断部１２でチューブ８に挟まれる。
【００９２】
図１０および図１１を参照すると、熱交換機１００は、複数の熱交換機１＊を含み、そのチューブ８は、参照符号Ｊによって示されるジョイント（ここではＵ字形である）によって液圧的に連通している。
【００９３】
図１０の実施形態では、熱交換機１００は、互いに並んで配置された熱交換機１＊のシングル（リニア）アレイを含む（図１０の態様では、熱交換機１＊は、互いの頂部に配置される。実際には、図示のように、または必要に応じて流体接続が行われれば、あらゆる方向を有する熱交換機１００の配置が可能である）。各ジョイントＪが実質的に１８０°だけ流体の経路をそらすことにより、そのすぐ上にある熱交換機１＊のチューブ８に接続することができる。熱交換機１００は、実質的に、１つの熱交換機１＊によってそれぞれ構成される熱交換「カートリッジ（cartridges）」（またはモジュラー熱交換ユニット）の複合体から成る。ジョイントＪは、図１０および図１１に示されているものとは異なる展開を有する熱交換機１００を生じさせるあらゆる形状を有することができる。各ジョイントは、上流側のチューブ８と下流側のチューブ８との接続用に設計されたチューブのストレッチとして設けられている。ジョイントＪは、さらに好ましくは、断熱材料のコーティングによって絶縁されている。さらに、ジョイントＪは、本質的に構造体の他の部分よりも大きな変形能を呈し、それらが示差熱膨張を吸収する際に協働することができる。
【００９４】
加えて、熱交換機１００は、全体的にかつチューブ８の伸長方向に関連して、全体的に熱伝導性材のマトリックスを含んで成り、その中にチューブ８が配置され、熱遮断部１２によって隔てられている。この状態は、熱交換機１００の展開に沿って確認される。さらに、交換機間のストレッチ１＊（ジョイントＪ）自体がマトリックス６に対して熱遮断を構成することに留意すべきである。
【００９５】
基本的には、熱交換機１００において、方向Ｘ１を横切る方向に延在する各熱遮断部１２は、熱交換機１００のモジュラー熱交換ユニットのチューブ８を液圧的に接続するジョイントＪの複合体からなり、熱交換ユニットは熱交換機１＊に対応する。
【００９６】
実際には、各モジュラー熱交換ユニット１＊は、熱交換機１００のマトリックスのセクション１０＊を規定する。図９Ａの実施形態の場合、各モジュラー熱交換ユニット１＊のマトリックスのセクション６は、次に、伸長方向Ｘ１を横切る方向に延在する熱遮断部１２によって分離された複数のセクション１０に分割される。
【００９７】
同じことが図１１の実施形態にも当てはまり、熱交換機１＊の３つのリニアアレイが互いに並んで設けられ、８×３熱交換機１＊の２次元アレイを構成する。
【００９８】
また、この実施形態では、各熱交換機１＊のチューブ８は、参照Ｊ（ここではＵ字形である）によって示される接合手段によって、少なくとも１つの他の熱交換機１＊の対応するチューブ８に液圧的に接続されている。この実施形態の各ジョイントＪは、実質的に１８０°だけ流路をそらしている。
【００９９】
しかしながら、この場合には、ジョイントＪは、互いの上に配置された熱交換機１＊の液圧的な接続のため、および一方のリニアアレイから他方のリニアアレイへの通路において互いに並んで配置された熱交換機１＊の液圧的な接続のために使用される。図面を参照して、また図面自体のビュー（熱交換機１００の設置に関して限定するものではない）を参照して上下左右の方向を想定すると、ジョイントＪの配置は、熱交換機１＊から左のリニアアレイに沿って垂直に左下に向かって展開し、次にそれを右下に走る中央のリニアアレイに伝わり、最後に右上にある熱交換機１＊で終端するように右上に走る右のリニアアレイに伝わるサーモベクター流体のための流路を供す（明らかに、リニアアレイの横断方向は、チューブ８における流体の流れの方向に依存し、並流または向流であり、後者が好ましい）。さらに明らかであるが、リニアアレイの両側にジョイントＪが交互に存在することは、流体が各アレイの面内で蛇行経路に沿ってアレイを上下に流れるように作用する。
【０１００】
しかしながら、各流体のグローバルパスは任意でよい。サーモベクター流体のタイプおよび必要性に応じて、ジョイントＪによって、異なる展開（例えば、螺旋パス）、そうでなければこれまでに記載した接続とは異なる接続のモダリティを有するパスを定義することが可能である。例えば、並列接続または混合された直列−並列接続を実現することが可能である。
【０１０１】
しかしながら、図９Ｂを参照すると、この種の熱交換機１をより広範な熱交換機１００のための構造モジュールとして使用することにより、第１遮断部１２と第２遮断部１２とが端部に設けられた、ただ１つのセクション１０を備えるマトリックス６を有する熱交換機１＊を供することを想定することが可能であることに留意されたい。
【０１０２】
このようにして、熱交換機１００が組み立てられると、本発明による特性、すなわち、チューブ８の伸長方向を横切る方向においてマトリックスを分離する熱遮断部１２の存在を維持する（本明細書では、熱交換機１００のすべての展開において考慮される）。また、交換機間のストレッチ１＊（ジョイントＪ）自体が、アレイ６に対して熱遮断を構成する。
【０１０３】
実際には、各モジュラー熱交換ユニット１＊は、熱交換機１００の熱伝導性マトリックスのセクション１０＊を規定する。しかしながら、この場合、熱交換機１００のマトリックスのセクションは、各ユニット１＊内に連続している。
【０１０４】
最後に、ジョイントＪの存在により、マトリックス６が単一のセクションで構成されたさらに別の変形例においても、本発明による特徴を維持することが可能になり、端部における熱遮断部１２が無い場合、伸長方向Ｘ１を横切る熱遮断を構成するために、交換機間のストレッチ１＊（即ち、ジョイントＪ）だけが残るであろう。
【０１０５】
当然ながら、構成および実施形態の詳細は、添付の特許請求の範囲によって規定される本発明の範囲から逸脱することなく、本明細書に記載および図示されたものに関して広範に変更することができる。
【図１】
2019507307.tif 000003
【図２】
2019507307.tif 000004
【図２Ａ】
2019507307.tif 000005
【図３】
2019507307.tif 000006
【図４Ａ】
2019507307.tif 000007
【図４Ｂ】
2019507307.tif 000008
【図４Ｃ】
2019507307.tif 000009
【図４Ｄ】
2019507307.tif 000010
【図５】
2019507307.tif 000011
【図６Ａ】
2019507307.tif 000012
【図６Ｂ】
2019507307.tif 000013
【図７】
2019507307.tif 000014
【図８】
2019507307.tif 000015
【図８Ａ】
2019507307.tif 000016
【図９Ａ】
2019507307.tif 000017
【図９Ｂ】
2019507307.tif 000018
【図９Ｃ】
2019507307.tif 000019
【図１０】
2019507307.tif 000020
【図１１】
2019507307.tif 000021
【国際調査報告】
2019507307.tif 000022
2019507307.tif 000023
2019507307.tif 000024