(57)【要約】【課題】プレートタイプの熱交換器を提供する。【解決手段】本発明の熱交換器は、間に少なくとも１つの通路（３３）を規定し、積み重ねられた複数のおおよそ同じ厚さ（ｅ）の仕切り板（１１）と、少なくとも１つの通路（３３）内に配置された少なくとも１つのフィン（３５）とを有する。フィンの最小厚さ（ｅ’）は、通路を規定する仕切り板の各々の厚さ（ｅ）の０．８倍を超えている。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
　間に少なくとも１つの第１の通路（３３）を規定し、積み重ねられた複数のおおよそ均等な厚さの仕切り板（１１）と、少なくとも１つの通路（３３）内に配置された少なくとも１つのフィン（３５；４５）とを具備するプレートタイプの熱交換器において、前記フィンの最小厚さ(ｅ’)は、通路（３３）を規定する仕切り板（１）の各々の厚さ（e）の０．８倍を超えることを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
　前記通路（３３）を規定する仕切り板（１１）の各々の厚さ（ｅ）に対するフィン（３５；４５）の最小厚さ(ｅ’)の比は、１を超え、好ましくは１．５を超え、より好ましくは２を超えることを特徴とする請求項１の熱交換器。
【請求項３】
　前記仕切り板（１１）の各々の厚さ（ｅ）は、０．６ｍｍ乃至２ｍｍであることを特徴とする請求項１もしくは２の熱交換器。
【請求項４】
　前記仕切り板（１１）は、平らで矩形であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１の熱交換器。
【請求項５】
　前記フィン（４５）は、押出し成形されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１の熱交換器。
【請求項６】
　前記フィン（４５）は、厚く平らなシートを機械加工して作られていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１の熱交換器。
【請求項７】
　少なくとも１つの第２の通路と、この少なくとも１つの第２の通路内に配置された少なくとも１つのフィンとを具備し、このフィンの最小厚さは、仕切り板の各々の厚さの０．８倍未満であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１の熱交換器。
【請求項８】
　少なくとも１つの柱と、請求項１乃至７のいずれか１の熱交換器である少なくとも１つの蒸発器―凝縮器とを具備する空気分離装置。
【請求項９】
　請求項１乃至７のいずれか１の熱交換器を介して互いに熱的に接続された２つの柱を具備する請求項８の空気分離装置。
【請求項１０】
　分子の総数に対して６０％を超える酸素分子を特に含む酸素もしくは酸素富流体を再加熱並びに／もしくは蒸発させるための請求項１乃至７のいずれか１のプレートタイプの熱交換器の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は、プレートタイプの熱交換器、特に、シールされた板の熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
　このような熱交換器は、例えば、特に空気分離プラントにおいて酸素もしくは酸素富流体を再加熱させるために使用される。酸素富流体とは、分子の総数に対して、流体が少なくとも２０バールに等しい圧力下にあるときに２０％を超える、また、流体圧力が低いときには５０％、特に６０％を超えるＯ２分子を含んだ流体として規定されている。
【０００３】
　このような熱交換器は、特に２つの空気蒸発柱内のガス、空気もしくは炭化水素を蒸留させるために使用され得る。
【０００４】
　蒸発器―凝縮器の本体は、複数の同じ矩形の垂直板でできている。これらの板の間には、一方では周囲のシールバーが、他方では波形のスペーサ即ちフィンが、即ち、主に垂直方向に向いた波形部と、主に水平方向に向いた分配波形部とが設けられている。
【０００５】
　本発明の他の熱交換器は、例えば、ポンプ装置の主要な熱交換器であるか、圧力下で酸素を蒸発させる他のプレートタイプの熱交換器である。
【０００６】
　一般に、波形状のスペーサは、典型的には０．１５乃至０.６ｍｍの薄さを有し、曲げられ、プレスするか他の適当なツールを用いて切断もしくは圧断されたシートによって得られる。
【特許文献１】ＥＰ０９１９７８０(３欄５行〜４０行；図１〜３、５欄５０行〜６欄２０行；図４〜９)
【特許文献２】ＪＰ０８２８５４８６（要約、図面）
【特許文献３】ＥＰ０７０６２１２（１欄５０行〜２欄１５行；図２〜４）
【特許文献４】ＥＰ１０２６４６８（文献全体）
【特許文献５】ＥＰ０２０３４５８（５頁４行〜１９行；図１〜２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
　酸素蒸発器は、大気中に少量存在し、酸素より重い燃料、例えば炭化水素、特にＣ２Ｈ２が凝縮しようとするところである。液体酸素は、このような蒸発器内で偶発的に燃焼する。こうした燃焼は少なくとも局所的な爆発を生じる影響を有し得ることが分かっている。こういったタイプの偶発事故で、薄いフィン、特に、アルミニウムでできたフィンは燃焼に対して非常に弱かったが、仕切り板はそうではなかったことが分かっている。かくして、仕切り板が火が広まるのを防いだことも分かった。
【０００８】
　また、このような問題は、交換ラインの蒸発回路においても明らかになっている。
【０００９】
　本発明の主要な目的は、起こり得る発火現象に耐性があり、特に、酸素富流体の処理において使用される、プレートタイプの熱交換器を提供することである。この熱交換器の製造コストは、顕著に上がることがなく、圧力の降下と熱交換とにおける性能も、大きく低下されることがない。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
　このために、本発明に係るプレートタイプの熱交換器は、積み重ねられた複数のおおよそ同じ厚さの仕切り板を有する。これら仕切り板の間には少なくとも１つの第１の通路が規定され、この少なくとも１つの第１の通路内には少なくとも１つのフィンが配置されている。このフィンの最小厚さは、通路を規定している各仕切り板の厚さの０．８倍を超える。
【００１１】
　単独で、もしくは、技術的に可能な形で組合わせられた、本発明の他の特徴に関れば、
　通路を規定する仕切り板の各々の厚さに対するフィンの最小厚さの比は、１を超える、好ましくは１．５を超える、更に好ましくは２を超える。
【００１２】
　各仕切り板の厚さは０．６ｍｍ乃至２ｍｍである。
【００１３】
　板は、平らで矩形である。
【００１４】
　フィンは、押出し成形されるか、厚く平らなシートを機械加工して作られている。
【００１５】
　本発明によって、プレートタイプの熱交換器は、かなりよい機械的な強度を有し、流体圧力の下でこれの使用を規定する境界線がはっきりと押し返されるようにする。
【００１６】
　熱交換器は、少なくとも１つの第２の通路内に、この第２の通路を規定する仕切り板の各々の厚さの０．８倍未満の最小厚さのフィンを更に有する。
【００１７】
　また、本発明は、上述された熱交換器を有し、第１の通路は酸素の蒸発のための通路である、２つの空気分離柱を有する蒸発器―凝縮器を提供することが目的である。
【００１８】
　本発明の例示的な実施形態が、添付の図面を参照して説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
　図１は、おおよそ均等な同じ厚さｅを有する２つの平行な仕切り板１１が、これら板の間に流体用の通路３３を規定しているのを示す。この通路３３内に、従来通りに方形波の外形を有するフィン即ち波形部３５が配置されている。このフィン３５は、方向Ｙ−Ｙに垂直な方向Ｘ−Ｘに沿って並んだ波形部の主要な概略的な方向Ｙ−Ｙを規定している。
【００２０】
　方向Ｘ−ＸとＹ−Ｙとは、仕切り板１１の平面を規定している。この平面は、図１に示されるように説明しやすいように水平であると想定している。仕切り板１１は、垂直軸Ｚ−Ｚに沿って互いに離間されている。
【００２１】
　波形フィン３５は、複数のおおよそ矩形の波形脚部３７を有する。各脚部は、方向Ｘ−Ｘに直交した垂直平面に収容されている。波形脚部３７は、おおよそ矩形で平らかつ水平な波形部の頂部（crest）３９によってこれらの上エッジに沿って、また、おおよそ矩形で平らかつ水平な波形部の溝部（trough）４１によってこれらの下エッジに沿って交互に板に接続されている。
【００２２】
　波形部の頂部３９と波形部の溝部４１とは、熱交換器の平らな仕切り板もしくはシート１１にシールして接続するための領域を規定している。
【００２３】
　理解されるように、プレートタイプの熱交換器は、複数の、隣接した板とおおよそ一定の距離だけ離間されて積み重ねられた一定の厚さｅを有する仕切り板１１を有する。板の間には一連の通路３３が規定され、フィン３５は、各通路３３内に配置されている。
【００２４】
　示された流体用の通路３３内のフィン３５は、最小厚さｅ’を有する。このフィンの厚さｅ’は、図１に示された例では、フィン３５全体にわたって同じである。
【００２５】
　典型的には、仕切り板の厚さｅは、０．６ｍｍ乃至２ｍｍである。
【００２６】
　最小厚さｅ’は、仕切り板１１の厚さｅの０．８倍を超えるように選択される。即ち、厚さｅが１ｍｍの場合には、厚さｅ’は０．８ｍｍを超える。
【００２７】
　好ましくは、厚さｅ’は、板１１の厚さｅに対するフィン３５の最小厚さｅ’の比が１を超え、好ましくは１．５を超え、更に好ましくは２を超える値を与えられる。
【００２８】
　図１に示された例では、フィンは、基本的に、厚く平らなシートを曲げて作られる。このシートは、この厚さが約１ｍｍを超え、特に１乃至２ｍｍである場合には、関連した技術では厚いと規定される。
【００２９】
　図２に示された例示的な実施形態では、フィン４５の最小厚さｅ’は、図１を参照して上述された状況にかなった値を有する。対照的に、フィン４５は、一定の厚さを有し、
波形部の頂部３９及び溝部４１の各側部に形成された水平方向の突出部４７を有する。これらの突出部４７は、フィン４５と板１１との間の接触領域、従って、シール領域を広くさせ、フィン４５の機械的な保全性を良くする。
【００３０】
　このようなフィン４５は、押出し成形されるか、厚く平らなシートから機械加工される。
【００３１】
　図に夫々示された２つの例示的な実施形態では、熱交換器が、一方では、上述された状況にかなった最小厚さのフィンを有し、一方では、例えば従来の曲げ方法を利用して薄いシートから製造されて仕切り板１１の厚さｅの０．８倍未満の厚さを有するフィンを有すると予想できる。従って、このような熱交換器は顕著に異なる圧力の流体によって機能し得るもので、厚いフィンは高圧流体に対応し、薄いシートでできたフィンは低圧流体に対応する。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】２つの仕切り板とこれらの間に規定された通路内に配置された１つのフィンとが示されている、本発明に係るプレートタイプの熱交換器の拡大された部分図である。
【図２】本発明の他の実施形態に係るプレートタイプの熱交換器の類似図である。
【符号の説明】
【００３３】
　１１…仕切り板、３３…通路、３５…フィン、３９…頂部、４１…溝部。
【図１】
2004125389.tif 000003
【図２】
2004125389.tif 000004