(57)【要約】【課題】プレートフィン熱交換器によって構成される、プレートフィン熱交換器型凝縮器において、流入する凝縮対象気体に不凝縮の気体が含まれるときでも、プレートフィン熱交換器型凝縮器の流出側に接続する気液分離器の容量を小さくする、又は、気液分離器を無くすことを可能にする。【解決手段】プレートフィン熱交換器型凝縮器２の本体は、第１流路２１内に凝縮対象気体が流入するための流入口２１２と、第１流路内で凝縮した液体が少なくとも流出するための流出口２１３と、凝縮対象気体に含まれている不凝縮の気体が第１流路から流出するための第２流出口２１４と、を有する。第２流出口は、流入口よりも上方位置に設けられている。【選択図】図２
2015114062.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
凝縮対象気体が流れる第１流路と、前記凝縮対象気体を冷却する冷却流体が流れる第２流路と、前記第１流路及び前記第２流路の間に介在するチューブプレートと、を有するプレートフィン熱交換器によって構成される本体を備え、
前記本体は、前記第１流路内に前記凝縮対象気体が流入するための流入口と、前記第１流路内で凝縮した凝縮液が少なくとも流出するための流出口と、前記凝縮対象気体に含まれている不凝縮の気体が前記第１流路から流出するための第２流出口と、を有し、
前記第２流出口は、前記流入口よりも上方位置に設けられているプレートフィン熱交換器型凝縮器。
【請求項２】
凝縮対象気体が流れる第１流路と、前記凝縮対象気体を冷却する冷却流体が流れる第２流路と、前記第１流路及び前記第２流路の間に介在するチューブプレートと、を有するプレートフィン熱交換器によって構成される本体を備え、
前記本体は、前記第１流路内に前記凝縮対象気体が流入するための流入口と、前記第１流路内で凝縮した凝縮液及び未凝縮の気体とが少なくとも流出するための流出口と、前記凝縮対象気体に含まれている不凝縮の気体が流出するための第２流出口と、を有し、
前記第２流出口は、前記流入口よりも上方位置に設けられているプレートフィン熱交換器型凝縮器。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のプレートフィン熱交換器型凝縮器において、
前記流出口は、前記流入口よりも下方位置に設けられ、
前記第１流路には、前記流入口と前記流出口との間に、前記凝縮対象気体が前記冷却流体によって冷却される冷却部が設定されていると共に、当該冷却部には、コルゲートフィンが配設されており、
前記凝縮対象気体の前記第１流路内の流速は、前記不凝縮の気体を含む気体が前記冷却部から前記第２流出口に向かって上昇することが可能な低速度に設定されているプレートフィン熱交換器型凝縮器。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のプレートフィン熱交換器型凝縮器において、
前記第１流路内には、当該第１流路内を複数のチャンネルに区画するコルゲートフィンが配設されていると共に、前記第１流路の前記流入口と前記チャンネルとの間には、前記流入口から流入した前記凝縮対象気体を前記チャンネルに分配するためのコルゲートフィンが配設されたディストリビュータ部が設けられ、
前記ディストリビュータ部は、前記第２流出口に連通しており、
前記ディストリビュータ部に配設されたコルゲートフィンは、透孔付きのコルゲートフィンであるプレートフィン熱交換器型凝縮器。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のプレートフィン熱交換器型凝縮器において、
前記本体は、前記第１流路の前記凝縮対象気体と前記第２流路の前記冷却流体とが向かい合う方向に流れる対向流型に構成されているプレートフィン熱交換器型凝縮器。
【請求項６】
凝縮対象気体を凝縮する凝縮器と、
前記凝縮器の流出口に接続されかつ、当該凝縮器から流出する気液混合の凝縮液から、凝縮液を分離する気液分離器と、を備え、
前記凝縮器は、
前記凝縮対象気体が流れる第１流路と、前記凝縮対象気体を冷却する冷却流体が流れる第２流路と、前記第１流路及び前記第２流路の間に介在するチューブプレートと、を有するプレートフィン熱交換器によって構成され、
前記凝縮器は、前記第１流路内に前記凝縮対象気体が流入するための流入口と、前記第１流路内で凝縮した凝縮液及び未凝縮の気体が少なくとも流出するための前記流出口と、前記凝縮対象気体に含まれている不凝縮の気体が流出するための第２流出口と、を有し、
前記第２流出口は、前記流入口よりも上方位置に設けられている凝縮システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ここに開示する技術は、プレートフィン熱交換器型凝縮器、及び、当該凝縮器を備えた凝縮システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、冷却流体が溜め置かれた容器内に凝縮対象気体を直接供給するように構成された凝縮器が記載されている。この凝縮器は特に、不凝縮気体を含む凝縮対象気体を凝縮するために、前記容器に不凝縮気体排出弁を取り付けており、不凝縮気体は、この排出弁を通じて容器外に排出するようにしている。
【０００３】
また、特許文献１及び特許文献２には、凝縮器（つまり熱交換器）の排出口に気液分離器を接続し、この気液分離器が気液混合の凝縮液から液体と気体とを分離することが記載されている。
【０００４】
また、熱交換器の一種であるプレートフィン熱交換器は、熱交換効率が高いという利点があり、様々な用途に用いられている。例えば特許文献３には、プレートフィン熱交換器を蒸留装置として用いることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−１４８４８０号公報
【特許文献２】特開２００７−３０３７８３号公報
【特許文献３】特開２００７−２１８４６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、プレートフィン熱交換器を、凝縮対象気体を凝縮するための凝縮器として用いることが考えられる。その場合に、プレートフィン熱交換器型凝縮器に流入させる凝縮対象気体に、不凝縮の気体（尚、ここで言う不凝縮の気体とは、当該凝縮器の温度帯では凝縮しない気体のことを言う）が含まれている場合には、その不凝縮の気体を含む気液混合の凝縮液が、凝縮器から流出することになる。このため、凝縮器の流出側には、凝縮液のみを分離するための気液分離器が必要となる。また、凝縮器において凝縮対象気体が全て凝縮しないときにも、未凝縮の気体を含む気液混合の凝縮液が流出するため、気液分離器が必要になるが、不凝縮の気体が含まれている場合には、流出する気体の量がその分増えるため、大容量の気液分離器が必要になるという不都合がある。
【０００７】
ここに開示する技術は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、プレートフィン熱交換器によって構成される凝縮器において、流入する凝縮対象気体に不凝縮の気体が含まれるときでも、凝縮器の流出側に接続する気液分離器の容量を小さくする、又は、気液分離器を無くすことを可能にする、ことにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
ここに開示する技術は、プレートフィン熱交換器型凝縮器に係り、この凝縮器は、凝縮対象気体が流れる第１流路と、前記凝縮対象気体を冷却する冷却流体が流れる第２流路と、前記第１流路及び前記第２流路の間に介在するチューブプレートと、を有するプレートフィン熱交換器によって構成される本体を備える。
【０００９】
そして、前記本体は、前記第１流路内に前記凝縮対象気体が流入するための流入口と、前記第１流路内で凝縮した凝縮液が少なくとも流出するための流出口と、前記凝縮対象気体に含まれている不凝縮の気体が前記第１流路から流出するための第２流出口と、を有し、前記第２流出口は、前記流入口よりも上方位置に設けられている。
【００１０】
ここで、不凝縮の気体とは、前述したように、当該凝縮器の温度帯において凝縮しない気体であり、凝縮対象気体に含まれる不純物ということができる。
【００１１】
この構成によると、第１流路と第２流路と、これら２つの流路間に介在するチューブプレートを有するプレートフィン熱交換器からなる本体において、凝縮対象気体は第１流路内を流れ、凝縮対象気体を冷却する冷却流体は第２流路内を流れる。流入口から第１流路内に流入した凝縮対象気体は凝縮し、凝縮液は流出口から流出する。
【００１２】
前記の構成では、プレートフィン熱交換器からなる本体は、凝縮対象気体に含まれている不凝縮の気体が流出するための第２流出口を有している。つまり、凝縮液が流出する流出口とは別に、第１流路に連通する第２流出口が設けられており、第２流出口は、流入口よりも上方位置に設けられている。これにより、前述の通り、流入口から流入した凝縮対象気体は凝縮して凝縮液が流出口から流出する一方で、その凝縮対象気体に含まれる不凝縮の気体は、その一部又は全部が、上方の第２流出口を通じて、本体外へと流出する。尚、第２流出口を通じて、未凝縮の凝縮対象気体が流出する場合もある。第２流出口を通じて気体が流出する結果、流出口から流出する気体は少なくなる、又は、無くなるため、プレートフィン熱交換器型凝縮器の流出側に接続する気液分離器の容量を小さくする、又は、気液分離器を無くすことが可能になる。
【００１３】
ここに開示するプレートフィン熱交換器型凝縮器はまた、凝縮対象気体が流れる第１流路と、前記凝縮対象気体を冷却する冷却流体が流れる第２流路と、前記第１流路及び前記第２流路の間に介在するチューブプレートと、を有するプレートフィン熱交換器によって構成される本体を備え、前記本体は、前記第１流路内に前記凝縮対象気体が流入するための流入口と、前記第１流路内で凝縮した凝縮液及び未凝縮の気体とが少なくとも流出するための流出口と、前記凝縮対象気体に含まれている不凝縮の気体が流出するための第２流出口と、を有し、前記第２流出口は、前記流入口よりも上方位置に設けられている。
【００１４】
この構成によると、前記と同様に、第１流路と第２流路と、これら２つの流路間に介在するチューブプレートを有するプレートフィン熱交換器からなる本体において、凝縮対象気体は第１流路内を流れ、凝縮対象気体を冷却する冷却流体は第２流路内を流れる。凝縮対象気体は第１流路内で凝縮し、凝縮液及び、本体において凝縮しきれなかった未凝縮の凝縮対象気体は、流出口から流出する。つまり、流出口からは気液混合の凝縮液が流出する。
【００１５】
これに対し、凝縮対象気体に含まれる不凝縮の気体の一部又は全部は、第２流出口を通じて本体外へと流出する。尚、第２流出口から未凝縮の凝縮対象気体が流出する場合もある。少なくとも不凝縮の気体を、第２流出口を通じて流出するため、流出口から流出する不凝縮の気体は少なくなる、又は、無くなる。その結果、プレートフィン熱交換器型凝縮器の流出側に接続する気液分離器の容量を小さくすることが可能になる。
【００１６】
前記流出口は、前記流入口よりも下方位置に設けられ、前記第１流路には、前記流入口と前記流出口との間に、前記凝縮対象気体が前記冷却流体によって冷却される冷却部が設定されていると共に、当該冷却部には、コルゲートフィンが配設されており、前記凝縮対象気体の前記第１流路内の流速は、前記不凝縮の気体を含む気体が前記冷却部から前記第２流出口に向かって上昇することが可能な低速度に設定されている、としてもよい。
【００１７】
これによると、流入口から流入する凝縮対象気体は、第１流路内の流速が低いため、第１流路の冷却部内を、流出口に向かって下向きに、ゆっくりと流れるようになる。不凝縮の気体が流出する第２流出口は、流入口よりも上方に位置しているため、不凝縮の気体は、流入口から流出口に向かって下方に流れる凝縮対象気体及び凝縮液とは異なり、冷却部から第２流出口に向かって上向きに流れなければならない。前述の通り、凝縮対象気体の第１流路内の流速を低くすることは、不凝縮の気体を含む気体（つまり、未凝縮の気体も含まれる）が、凝縮対象気体の主流に逆らって上向きに流れることを許容する。その結果、不凝縮の気体を、第２流出口を通じて効率的に、本体外に排出することが可能になる。尚、凝縮対象気体の第１流路内の流速を低くするために、凝縮対象気体の流入口への流入速度を低く設定してもよい。
【００１８】
また、前述の通り、凝縮液は、コルゲートフィンが配設された冷却部内を上から下向きに流れる一方で、不凝縮の気体及び未凝縮の気体を含む気体は、コルゲートフィンが配設された冷却部内を下から上向きに流れる。こうして、冷却部内においては、凝縮液と未凝縮の気体との接触が繰り返される。流出口に向かって下方に流れる凝縮液は、その純度を次第に高めるようになる。すなわち、凝縮対象気体の第１流路内の流速を低くすることによって、プレートフィン熱交換器型凝縮器の第１流路における冷却部では、精留効果を得ることができる。その結果、流出口から流出する凝縮液の純度が高まる。
【００１９】
前記第１流路内には、当該第１流路内を複数のチャンネルに区画するコルゲートフィンが配設されていると共に、前記第１流路の前記流入口と前記チャンネルとの間には、前記流入口から流入した前記凝縮対象気体を前記チャンネルに分配するためのコルゲートフィンが配設されたディストリビュータ部が設けられ、前記ディストリビュータ部は、前記第２流出口に連通しており、前記ディストリビュータ部に配設されたコルゲートフィンは、透孔付きのコルゲートフィンである、としてもよい。
【００２０】
流入口を通じて第１流路内に流入した凝縮対象気体は、ディストリビュータ部に配設されているコルゲートフィンによって、冷却部に設けられた複数のチャンネルに分配される。ディストリビュータ部に配設されたコルゲートフィンは、透孔付きのコルゲートフィンであるため、不凝縮の気体を含む気体は、この透孔を通じて、ディストリビュータ部から第２流出口に流れることが可能になる。つまり、透孔付きのコルゲートフィンは、プレートフィン熱交換器型の本体において、凝縮対象気体を分配する機能と、不凝縮の気体を含む気体を第１流路内から流出させる機能と、を兼用する。
【００２１】
前記本体は、前記第１流路の前記凝縮対象気体と前記第２流路の前記冷却流体とが向かい合う方向に流れる対向流型に構成されている、としてもよい。
【００２２】
対向流型の熱交換器は熱交換効率が高いため、本体を対向流型に構成することによって、凝縮器の性能が向上する。また、プレートフィン熱交換器は、第１流路と第２流路とがチューブプレートを介して並設している構造であるため、第１流路の流入口及び流出口と、第２流路の流入口及び流出口との配置を、比較的自由に設定することが可能である。つまり、プレートフィン熱交換器では、第１流路の流出口を、流入口よりも下方に位置づけると、上から順に、第２流出口、流入口及び流出口の順番で第１流路の各開口が配置される一方で、対向流型となるように、第２流路の流入口を下に、流出口を上に配置することが容易に実現する。
【００２３】
ここに開示する技術はまた、凝縮システムに係り、このシステムは、凝縮対象気体を凝縮する凝縮器と、前記凝縮器の流出口に接続されかつ、当該凝縮器から流出する気液混合の凝縮液から、凝縮液を分離する気液分離器と、を備える。
【００２４】
そして、前記凝縮器は、前記凝縮対象気体が流れる第１流路と、前記凝縮対象気体を冷却する冷却流体が流れる第２流路と、前記第１流路及び前記第２流路の間に介在するチューブプレートと、を有するプレートフィン熱交換器によって構成され、前記凝縮器は、前記第１流路内に前記凝縮対象気体が流入するための流入口と、前記第１流路内で凝縮した凝縮液及び未凝縮の気体が少なくとも流出するための前記流出口と、前記凝縮対象気体に含まれている不凝縮の気体が流出するための第２流出口と、を有し、前記第２流出口は、前記流入口よりも上方位置に設けられている。
【００２５】
この構成によると、前述したように、不凝縮の気体を、第２流出口を通じて凝縮器から排出するため、凝縮器に接続された気液分離器に流入する気体（主に、未凝縮の気体を含む）を少なくすることが可能になる。その結果、プレートフィン熱交換器型凝縮器と気液分離器とを備えた凝縮システムにおいて、気液分離器の容量を小さくすることが可能になる。
【発明の効果】
【００２６】
以上説明したように、前記プレートフィン熱交換器型凝縮器、及び、凝縮システムによると、プレートフィン熱交換器型の本体に第２流出口を設け、この第２流出口を通じて不凝縮の気体を本体から流出することで、本体の流出口から流出する気体を少なく、又は、無くすことが可能になり、この本体に接続される気液分離器の容積を小さく、又は、気液分離器を無くすことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】プレートフィン熱交換器型凝縮器を備えた凝縮システムの構成を示す概略図である。
【図２】プレートフィン熱交換器型凝縮器の（ａ）凝縮対象気体が流れる第１流路、（ｂ）冷却媒体が流れる第２流路の構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、プレートフィン熱交換器型凝縮器及び当該凝縮器を備えた凝縮システムの実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、凝縮システム１の構成を示す概略図である。凝縮システム１は、凝縮器２と、気液分離器３とを備えて構成される。この凝縮システムは、その用途を限定するものではないが、例えば空気分離器に付随するシステムとして、炭酸ガスを含むガス（凝縮対象気体）を凝縮することによって、液化炭酸ガス（凝縮液）のみを回収する用途で用いることができる。
【００２９】
凝縮器２は、後述の通り、プレートフィン熱交換器によって構成されている。凝縮器２は、冷却流体が凝縮対象気体を冷却することにより、凝縮対象気体を凝縮する。凝縮器２からは、凝縮液（Ｌ）と、後述の通り未凝縮の気体（Ｖ）とが流出する。つまり、凝縮器２には、図１に黒矢印で示すように、凝縮対象気体が流入すると共に、気液混合の凝縮液が流出する。また、凝縮器２には、白抜きの矢印で示すように、冷却流体が流入及び流出する。
【００３０】
気液分離器３は、凝縮器２の流出口に接続されている。気液分離器３は、凝縮器２から流出した気液混合の凝縮液を気体と液体とに分離した上で、気体及び液体をそれぞれ排出する。気液分離器３の具体的な構造に関しては、特に限定はなく、公知の様々な構成の気液分離器を、適宜採用することが可能である。気液分離器３を、例えば気液分離ドラムによって構成してもよい。
【００３１】
ここで、凝縮器２に流入する凝縮対象気体には、いわゆる不純物も含まれている。不純物は、当該凝縮器２の温度帯では凝縮しない不凝縮の気体である。また、凝縮器２において、凝縮対象気体が全て凝縮するとは限らない。従って、凝縮器２から流出する気体には、不純物である不凝縮の気体、及び、凝縮しなかった未凝縮の気体が含まれる。気液分離器３は、これら不凝縮の気体及び未凝縮の気体と、凝縮液とを分離する。気液分離器３に不凝縮の気体が流入する構成では、その分だけ、気液分離器３の容量を大きくしなければならない。ここに開示するプレートフィン熱交換器型凝縮器２では、不凝縮の気体を、凝縮器２から積極的に排出し、気液分離器３に不凝縮の気体が流入することを抑制又は防止している。こうして、この凝縮システムでは、気液分離器３の容量をできるだけ小さくする。以下、プレートフィン熱交換器型凝縮器２の構成について、図２を参照しながら、さらに詳細に説明する。
【００３２】
凝縮器２は、前述の通り、プレートフィン熱交換器（つまり、本体）によって構成されている。凝縮器２は、凝縮対象気体が流れる第１流路２１（図２（ａ）参照）と、冷却流体が流れる第２流路２２（図２（ｂ）参照）とが、両流路２１、２２間の伝熱を行うチューブプレート（図面中には明示されてない）を介して、交互に積層して構成されている。
【００３３】
第１流路２１は、前述の通り、凝縮対象気体が流れる流路である。第１流路２１は、その外周囲がサイドバー２１１によって区画されると共に、凝縮器２の側面には、凝縮対象気体が流入する流入口２１２と、気液混合の凝縮液が流出する流出口２１３と、不凝縮の気体が流出する第２流出口２１４とが設けられている。このうち、流入口２１２は、図２（ａ）における紙面左側の側面における、上方位置に設けられている。流出口２１３は、図２（ａ）における紙面右側の側面における、下端位置に設けられている。従って、流出口２１３は、流入口２１２よりも下方に位置し、流入口２１２を通じて流入した凝縮対象気体は、第１流路２１内を下方に流れる。その間に凝縮した凝縮液もまた、下方に流れるようになり、流出口２１３を通じて流出する。
【００３４】
第２流出口２１４は、図２（ａ）における紙面右側の側面における、上端位置に設けられている。従って、第２流出口２１４は、流入口２１２よりも上方に位置している。
【００３５】
尚、図２（ａ）における仮想線はそれぞれ、流入口２１２、流出口２１３及び第２流出口２１４に取り付けられるヘッダタンクを示している。
【００３６】
流入口２１２と流出口２１３との間には、凝縮対象気体が冷却流体によって冷却される冷却部２１５が設定されている。尚、凝縮対象気体は、この冷却部２１５以外の部位においても、冷却流体によって冷却され得る。冷却部２１５には、コルゲートフィン２１５１が配設されている。コルゲートフィン２１５１は、冷却部２１５を、複数のチャンネルに区画すると共に伝熱面積を拡大する。各チャンネルは、上下方向に延びるように配設される。
【００３７】
冷却部２１５と流入口２１２との間には、入側のディストリビュータ部２１６が設けられる。このディストリビュータ部２１６には、コルゲートフィン２１６１が配設されている。このコルゲートフィン２１６１は、フィンが左右方向に延びるように配設される。入側のディストリビュータ部２１６は、流入口２１２を介して第１流路２１内に流入した凝縮対象気体を、冷却部２１５の各チャンネルに分配する。
【００３８】
冷却部２１５と流出口２１３との間には、出側のディストリビュータ部２１７が設けられる。このディストリビュータ部２１７にも、コルゲートフィン２１７１が配設されている。コルゲートフィン２１７１は、フィンが斜め方向に延びるように配設される。出側のディストリビュータ部２１７は、冷却部２１５の各チャンネルから流出した気液混合の凝縮液を、流出口２１３に導く。尚、出側のディストリビュータ部２１７におけるコルゲートフィン２１７１の配置態様に、特に制限はない。
【００３９】
第１流路２１において、入側のディストリビュータ部２１６の上端は開放されている。これにより、入側のディストリビュータ部２１６は、第２流出口２１４に連通している。入側のディストリビュータ部２１６と第２流出口２１４との間には、排気部２１８が設けられている。排気部２１８には、２種類のコルゲートフィン２１８１、２１８２が配設されている。このうちの一つ（つまり、コルゲートフィン２１８１）は、フィンが上方に延びるように配設される一方、もう一つ（つまり、コルゲートフィン２１８２）は、フィンが左右に延びるように配設される。排気部２１８は、不凝縮の気体を第２流出口２１４に導く。
【００４０】
冷却部２１５及び出側のディストリビュータ部２１７に配設するコルゲートフィン２１５１、２１７１としては、どのような種類のコルゲートフィンを採用してもよい。但し、凝縮器２における、特に流出口２１３側では、凝縮対象気体が凝縮をして気液混合の凝縮液となる。このことから、冷却部２１５及び／又は出側のディストリビュータ部２１７において、チャンネル間の偏流を防止する上では、例えばパーホレート型等の透孔付きのコルゲートフィンを配設することが好ましい。
【００４１】
入側のディストリビュータ部２１６に配設されるコルゲートフィン２１６１は、透孔付きのコルゲートフィンである。これは、不凝縮の気体を、透孔を通じて排気部２１８に排気するためである。透孔付きのディストリビュータフィンとしては、前述したように、パーホレート型を例示することが可能である。
【００４２】
排気部２１８に配設されるコルゲートフィン２１８１、２１８２は、特に制限はない。但し、不凝縮の気体の排気をスムースに行う上で、ピッチの粗いコルゲートフィンを採用することが好ましい。
【００４３】
図２（ｂ）は、プレートフィン熱交換器型凝縮器２における第２流路２２の構成を示している。第２流路２２は、前述の通り、冷却流体が流れる流路である。第２流路２２は、その外周囲がサイドバー２２１によって区画されると共に、凝縮器２の下面には、冷却流体が流入する流入口２２２が、その上面には、冷却流体が流出する流出口２２３が、それぞれ設けられている。白抜きの矢印は冷却流体の流れ方向を示しており、冷却流体は、第２流路２２内を上方に流れる。尚、図２（ｂ）に示す仮想線も、流入口２２２及び流出口２２３に取り付けられるヘッダタンクである。凝縮器２は、凝縮対象流体と冷却流体とが対向するように流れる対向流型である。対向流型の熱交換器は、熱交換効率が高いという利点がある。
【００４４】
第２流路２２も、入側のディストリビュータ部２２４、冷却部２２５、及び出側のディストリビュータ部２２６に区分することが可能である。これらの各部２２４、２２５、２２６には、適宜の種類のコルゲートフィンが配設されている。
【００４５】
このような構成のプレートフィン熱交換器型凝縮器２では、第１流路２１の流入口２１２を通じて、凝縮対象気体が流入する。
【００４６】
凝縮対象気体は、入側のディストリビュータ部２１６から、冷却部２１５の各チャンネルに流入する（Ｖの矢印参照）。前述の通り、入側のディストリビュータ部２１６には、透孔付きのコルゲートフィン２１６１が配設されているが、凝縮対象気体のほとんどは、コルゲートフィンに沿って、冷却部２１５に流入する。
【００４７】
冷却部２１５においては、第１流路２１の凝縮対象気体が、第２流路２２を流れる冷却流体によって冷却され、凝縮対象気体は凝縮する。ここで、前述の通り、この凝縮器２は、対向流型に構成されているため、熱交換効率が高く、凝縮が効率的に行われる。凝縮液は、冷却部２１５内を、コルゲートフィン２１５１に沿って下方に流れるようになる。
【００４８】
凝縮器２に流入する凝縮対象気体には、不凝縮の気体が含まれている。ここで、凝縮対象気体の第１流路２１内の流速（特に、冷却部２１５における流速）は、比較的低速に設定されている。例えば凝縮対象気体の、流入口２１２への流入速度を、比較的低速に設定してもよい。流速が低く設定されていることから、不凝縮の気体を含む気体の一部は、流入口２１２から流出口２１３へと向かう主流に対向して、冷却部２１５内を上方に向かって流れるようになる。不凝縮の気体は、冷却部２１５から入側のディストリビュータ部２１６に至り、コルゲートフィン２１６１の透孔を通過して、排気部２１８へと流出するようになる。こうして不凝縮の気体は、第２流出口２１４を通じて凝縮器２外に排出される（図２（ａ）のＶ’の矢印参照）。
【００４９】
また、冷却部２１５において上方に流れる気体には、不凝縮の気体の他にも、未凝縮の凝縮対象気体も含まれているが、この冷却部２１５においては、チャンネル内を上方に流れる気体と、下方に流れる凝縮液とが逐次接触するようになり、凝縮液の純度が次第に高まる精留効果が得られる。この精留効果によって、流出口２１３を通じて流出する凝縮液の純度が高まる。
【００５０】
こうして、不凝縮の気体を、第２流出口２１４を通じて凝縮器２外に排出することにより、流出口２１３を通じて流出する気液混合の凝縮液における気体の量を減らすことが可能になる（Ｖ＋Ｌの矢印参照）。このことは、凝縮器２に接続される気液分離器３の容量を小さくすることを可能にする。
【００５１】
ここで、凝縮対象気体の流速は、不凝縮の気体を含む気体が冷却部２１５から入側のディストリビュータ部２１６を介して排気部２１８へと流れることが可能な程度の低い速度に設定することが好ましい。凝縮対象気体の流速が高いと、不凝縮の気体を含む気体が、流入口２１２から流出口２１３へと向かう主流に押されて、冷却部２１５において上方に向かって流れることができなくなる。
【００５２】
また、凝縮対象気体の流速は、不凝縮又は未凝縮の気体が、冷却部２１５において上方に向かって流れるだけでなく、その冷却部２１５において、気体と液体との接触が繰り返されて精留効果が十分に得られるような低い速度に設定することがさらに好ましい。つまり、凝縮対象気体の流速は、不凝縮の気体を凝縮器２から排出することだけを考慮するのではなく、凝縮液の純度が高まるように精留効果をも考慮して、設定してもよい。
【００５３】
尚、前記の構成では、凝縮器２を対向流型に構成しているものの、これに限定されるものではなく、凝縮器は、例えば並行流型や直交流型に構成することも可能である。但し、熱交換効率を高める観点からは、対向流型であることが好ましい。また、凝縮器２においては、凝縮対象気体を凝縮器２の上部から流入させ、気液混合の凝縮液を下方から流出させることが、凝縮効率を高めると共に、凝縮液の流出をスムースにする上で有利な構成である。さらに、不凝縮の気体を流出させる第２流出口２１４は、流入口２１２よりも上方に位置づける必要がある。このような構成を採用する上で、プレートフィン熱交換器は、第２流路の（つまり、冷却流体の）流入口及び流出口の配置を、第１流路の流入口等の配置とは独立して設定することが可能であるから、第２流出口２１４を備えた対向流型の熱交換器を、容易に構成することが可能になる。
【００５４】
尚、ここに開示するプレートフィン熱交換器型凝縮器２は、その流出側に気液分離器３が取り付けられる凝縮システム１への採用に限らず、当該凝縮器内において凝縮対象気体が全て凝縮し、凝縮液のみが流出するのであれば、プレートフィン熱交換器型凝縮器単体で用いることも可能である。
【符号の説明】
【００５５】
１  凝縮システム
２  プレートフィン熱交換器型凝縮器（本体）
２１  第１流路
２２  第２流路
２１２  流入口
２１３  流出口
２１４  第２流出口
２１５  冷却部
２１５１  コルゲートフィン
２１６１  透孔付きのコルゲートフィン
２１６  入側のディストリビュータ部
３  気液分離器
【図１】
2015114062.tif 000003
【図２】
2015114062.tif 000004