(57)【要約】交換器は、底部（５）、カバー（４）、および周囲ケーシング（６）を有する筐体と、底部とカバーとの間に設けられた少なくとも１つのブロック（１〜３）とを備え、各ブロックは、本体、縦チャネル（１０）、および横チャネル（１２）を有する。カバーおよびこれに隣接するブロックに属するか、底部およびこれに隣接するブロックに属するか、または任意の２つの隣接するブロックに属する２つの対向する前面の間の境界部（１１２，１１４，１２３，１３５）の少なくとも１つには、縦チャネルの開口領域（１４）の径方向外側を延びるいわゆる径方向内側周囲シール（Ｊ１，Ｊ’１）と、内側周囲シールおよび対向する前面と共に、一方または他方の流体の潜在的な漏れを封じ込めるための環状空間（Ｅ，Ｅ’）を画定するいわゆる径方向外側周囲シール（Ｊ２，Ｊ’２）とが設けられる。これにより、特に当該２つの流れの間に単独のシールを使用する解決策と比べて、改善されたシールが提供される。各シールの有効性が向上し、また同シールの耐用年数が長くなる。最後に、シールの１つが機能不全に陥った場合には、実質的に即座に、オペレータが警告を受け得る。【選択図】図６
2018510315.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱交換器であって、
底部（５）、カバー（４）、および周囲ケーシング（６）を有する筐体と、
上記底部と上記カバーとの間に設けられた少なくとも１つのブロック（１〜３，２０１）とを備え、
各上記ブロックは、
本体と、
上記ブロックの縦方向（Ｌ１）に沿って上記本体に形成され、該本体の２つの対向する前面（１１，１１’，２１１）に開口する第１のいわゆる縦チャネル（１０，２１０）と、
第２方向に沿って上記本体に形成された第２チャネル（１２，２１２）とを有し、
上記第２方向は、上記第２チャネルが横チャネルとなって上記本体の２つの対向する側面（１３，１３’）に開口する横方向であるか、または上記第２チャネルが縦チャネル（２１２）となって上記本体の上記対向する前面（２１１）に開口する上記縦方向であり、
上記熱交換器は、さらに、
上記第１チャネルに第１流体を流入させるための第１流入手段（４１）と、
上記第２チャネルに第２流体を流入させるための第２流入手段（６３）と、
上記第１チャネルから上記第１流体を流出させるための第１流出手段（５１）と、
上記第２チャネルから上記第２流体を流出させるための第２流出手段（６４）と、
上記第１および第２流体の間のシール手段とを備え、
上記シール手段は、上記カバーおよび該カバーに隣接する上記ブロックに属するか、上記底部および該底部に隣接する上記ブロックに属するか、または任意の２つの隣接する上記ブロックに属する２つの対向する前面の間の境界部（１１２，１１４，１２３，１３５）のうち少なくとも１つの境界部に、それぞれが上記縦チャネルの少なくとも一部の開口領域（１４，ＤＲ１，ＤＲ’１，ＤＲ２，ＤＲ’２，ＤＲ３）の径方向外側を延びる少なくとも１つのいわゆる径方向内側周囲シール（Ｊ１，Ｊ’１，ＪＲ１，ＪＲ’１，ＪＲ２，ＪＲ’２，ＪＲ３）と、上記内側周囲シールおよび上記対向する前面と共に一方または他方の上記流体の潜在的な漏れを封じ込めるための空間（Ｅ，Ｅ’，Ｅ２０１）を画定するいわゆる径方向外側周囲シール（Ｊ２，Ｊ’２）とを有する
ことを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
請求項１において、
上記第２チャネル（１２）は、横チャネルであり、
上記縦チャネルの開口領域の径方向外側を延びる１つの径方向内側シール（Ｊ１，Ｊ’１）が設けられ、
上記封じ込め空間（Ｅ，Ｅ’）は、環状である
ことを特徴とする熱交換器。
【請求項３】
請求項１において、
上記第２チャネル（２１２）は、縦チャネルであり、
それぞれが上記第１の縦チャネルの少なくとも一部の開口領域（ＤＲ１，ＤＲ２，ＤＲ３）の外側を延びる少なくとも１つの第１径方向内側シール（ＪＲ１，ＪＲ２，ＪＲ３）と、
それぞれが上記第２の縦チャネルの少なくとも一部の開口領域（ＤＲ’１，ＤＲ’２）の外側を延びる少なくとも１つの第２径方向内側シール（ＪＲ’１，ＪＲ’２）とを備える
ことを特徴とする熱交換器。
【請求項４】
請求項３において、
上記第１および第２の縦チャネル（２１０，２１２）は、交互に並んだ列（Ｒ１，Ｒ’１，Ｒ２，Ｒ’２，Ｒ３）に配置され、
各上記列の開口領域（ＤＲ１，ＤＲ’１，ＤＲ２，ＤＲ’２，ＤＲ３）は、各上記径方向内側シール（ＪＲ１，ＪＲ’１，ＪＲ２，ＪＲ’２，ＪＲ３）によって囲まれている
ことを特徴とする熱交換器。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項において、
上記底部（４）と上記カバー（５）との間において、上記熱交換器の縦方向（Ｌ）に沿って互いに積み重ねられた少なくとも２つの上記ブロック（１〜３）を備える
ことを特徴とする熱交換器。
【請求項６】
請求項５において、
上記シール手段は、任意の２つの隣接する上記ブロックの間の境界部（１１２，１２３）の全てに、上記少なくとも１つの内側周囲シール（Ｊ１）と、上記外側周囲シール（Ｊ２）とを有する
ことを特徴とする熱交換器。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項において、
上記シール手段は、上記境界部（１１２，１１４，１２３，１３５）の全てに、上記少なくとも１つの内側周囲シール（Ｊ１，Ｊ’１）と、上記外側周囲シール（Ｊ２，Ｊ’２）とを有する
ことを特徴とする熱交換器。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項において、
少なくとも１つの環状封じ込め空間（Ｅ，Ｅ’）内における上記第１および第２流体の少なくとも一方の存在を検知するのに適した検知手段（８０）をさらに備える
ことを特徴とする熱交換器。
【請求項９】
請求項８において、
上記検知手段（８０）によって作動されるのに適したアラーム（８２）をさらに備える
ことを特徴とする熱交換器。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項において、
少なくとも１つの環状空間に封じ込められた一方または他方の上記流体の潜在的な漏れを上記筐体（４，５，６）外に排出するのに適した排出手段（１８，２８，３８，４３）をさらに備える
ことを特徴とする熱交換器。
【請求項１１】
請求項８または９に従属する請求項１０において、
上記排出手段（１８，２８，３８，４３）は、上記検知手段（８０）と流体的に連通している
ことを特徴とする熱交換器。
【請求項１２】
請求項１１において、
上記検知手段（８０）は、上記筐体（４，５，６）から離間しており、
上記検知手段と上記排出手段の開口部（４４）とを接続するのに適した接続パイプ（７０）を備える
ことを特徴とする熱交換器。
【請求項１３】
請求項１０〜１２のいずれか１項において、
上記排出手段は、それぞれが各上記ブロックに設けられ、２つの隣接する封じ込め空間（Ｅ，Ｅ’）を接続する少なくとも１つの排出管路（１８，２８，３８）を有する
ことを特徴とする熱交換器。
【請求項１４】
請求項１０〜１３のいずれか１項において、
上記排出手段は、上記底部（４）および／または上記カバーに設けられ、封じ込め空間（Ｅ）と上記筐体の外部とを接続する排出孔（４３）を有する
ことを特徴とする熱交換器。
【請求項１５】
請求項８〜１４のいずれか１項に記載の熱交換器を使用する方法であって、
上記第１および第２チャネルに上記第１および第２流体を流して両流体間の熱交換を可能にすることと、
少なくとも１つの環状封じ込め空間において上記流体の存在が検知された場合に、少なくとも一の上記流体の流れを停止させることとを含む
ことを特徴とする方法。
【請求項１６】
請求項１５において、
少なくとも１つの環状封じ込め空間において上記第１流体の存在が検知された場合に、少なくとも１つの内側シールを交換することを含む
ことを特徴とする方法。
【請求項１７】
請求項１６または１７において、
少なくとも１つの環状封じ込め空間において上記第２流体の存在が検知された場合に、上記外側シールを交換することを含む
ことを特徴とする方法。
【請求項１８】
熱交換ブロック（１，２０１）であって、
本体と、
上記ブロックの縦方向（Ｌ１）に沿って上記本体に形成され、該本体の２つの対向する前面（１１，１１’，２１１）に開口する第１のいわゆる縦チャネル（１０，２１０）と、
第２方向に沿って上記本体に形成された第２チャネル（１２，２１２）とを有し、
上記第２方向は、上記第２チャネルが横チャネルとなって上記本体の２つの対向する側面（１３，１３’）に開口する横方向であるか、または上記第２チャネルが縦チャネル（２１２）となって上記本体の上記対向する前面（２１１）に開口する上記縦方向であり、
上記ブロックは、さらに、各前面に、
それぞれが上記縦チャネルの少なくとも一部の開口領域の径方向外側を延び、各内側シールを収容するのに適した少なくとも１つのいわゆる径方向内側周囲座面（１５，１５’）と、
外側シールを収容するのに適していて上記内側周囲座面と共に環状中間部（１７，１７’，２１７）を画定するいわゆる径方向外側周囲座面（１６，１６’）とを備え、
少なくとも１つの排出管路（１８）が、上記対向する前面を接続しかつ２つの対向する上記中間部（１７，１７’）に開口している
ことを特徴とする熱交換ブロック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブロック熱交換器の技術分野に関する。より具体的に、本発明は、そのようなブロック熱交換器であって、当該交換器を流れる流体の１つの潜在的な漏れを特定する手段を備えたものに関する。
【背景技術】
【０００２】
様々なタイプの熱交換器が知られており、特にプレート、チューブ、またはフィン交換器が挙げられる。より具体的に、本発明は、ブロック式の熱交換器であって、少なくとも１つの熱交換ブロックが収容される筐体を備えたものに関する。通常、この筐体は当該ブロックを複数収容しており、それらは互いに積み重ねられている。
【０００３】
各ブロックは、例えばポリマータイプの、必要に応じて添加物を含むグラファイトのような熱伝導材料で作られている。このブロックは、平行六面体状または円筒状であってもよく、互いに垂直に延びる二系列のチャネルが空いている。これらのチャネルは、二の流体を流すものであって、当該二の流体同士の熱交換を目的とするものである。典型的には、第１流体は、例えば酸であって、第２流体は、熱輸送流体、特に水である。
【０００４】
上述した熱交換ブロックに対しては、主に２つの設計が存在する。一方の設計によると、第１チャネルは、縦方向に延びかつ本体の前面に開口し、第２チャネルは、横方向に延びかつ本体の対向側面に開口している。他方の設計では、第１および第２チャネルの両方が縦方向に延びかつ本体の前面に開口している。
【０００５】
２つの隣接して重ねられたブロックに属する対向する前面は、相互に支持している。また、端のブロックは、それぞれ当該筐体の底部およびカバーに対して配置されている。カバーには、最終的にタイプ別の管が設けられ、当該管は、二系列のチャネルに流体を供給および排出するためのものである。ブロック熱交換器は、例えば特許文献１または特許文献２から知られている。
【０００６】
このタイプの交換器では、シールに関する技術的課題が特に重要である。たしかに、チャネル内を流れる二の流体のうち一方が漏れると、これらの流体が混ざるおそれがある。そのような漏れが起きると、相互に接触した流体がもはや利用不能であるために少なくとも経済的損失が生じるか、あるいは当該流体の混合物が危険である場合、特にそれが爆発性を有する場合に物質的および人的リスクが生じる。
【０００７】
熱交換器内を流れる流体が十分にシールされているか監視するための様々な解決策が既に提案されている。特に、特許文献３、特許文献４、または特許文献５が挙げられる。しかしながら、これらの様々な構成は、少なくとも直接的にはブロック交換器に適用することができない。
【０００８】
最後に、特許文献６および特許文献７から、少なくとも２つのブロックから形成された熱交換器が知られており、各ブロックにはタイプ別のチャネルが空いている。これらのチャネルは同軸状のラインに沿って分布しており、２つの隣り合うラインは各シールによって分離されている。しかしながら、そのような構成はシールの問題に関しては全体として不十分である。たしかに、それは潜在的な漏れを封じ込めることや、そのような漏れの発生をシンプルかつ迅速にオペレータに伝えることに適していない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】欧州特許出願公開第０１９６５４８号明細書
【特許文献２】国際公開第２００６／０８１９６５号パンフレット
【特許文献３】国際公開第２００５／１１９１９７号パンフレット
【特許文献４】独国特許出願公開第１９５０１４６７号明細書
【特許文献５】独国特許出願公開第４３３１３１４号明細書
【特許文献６】仏国特許出願公開第１４２１４９１号明細書
【特許文献７】仏国特許出願公開第１４６５７８０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
すなわち、本発明の１つの目的は、従来技術から知られる同タイプの交換器に比べてシールが改善されたブロック熱交換器を提供することである。
【００１１】
本発明の別の目的は、そのような熱交換器であって、当該交換器のチャネル内を流れる二の流体間のシールを効率的に監視することのできる熱交換器を提供することである。
【００１２】
本発明の別の目的は、そのような熱交換器であって、比較的シンプルな構造を有し、特に当該交換器に属するブロックに空けられたチャネルに関して機械的破壊のリスクなくして製造可能な熱交換器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の１つの主題は、底部、カバー、および周囲ケーシングを有する筐体と、底部とカバーとの間に設けられた少なくとも１つのブロックとを備え、各ブロックは、本体と、ブロックの縦方向に沿って本体に形成され、本体の２つの対向する前面に開口する第１のいわゆる縦チャネルとを有する熱交換器であって、第１チャネルに第１流体を流入させるための第１流入手段と、第２チャネルに第２流体を流入させるための第２流入手段と、第１チャネルから第１流体を流出させるための第１流出手段と、第２チャネルから第２流体を流出させるための第２流出手段と、第１および第２流体の間のシール手段とを備えており、シール手段は、カバーおよびカバーに隣接するブロックに属するか、底部および底部に隣接するブロックに属するか、または任意の２つの隣接するブロックに属する２つの対向する前面の間の境界部のうち少なくとも１つの境界部に、それぞれが縦チャネルの少なくとも一部の開口領域の径方向外側を延びる少なくとも１つのいわゆる径方向内側周囲シールと、内側周囲シールおよび対向する前面と共に一方または他方の流体の潜在的な漏れを封じ込めるための空間を画定するいわゆる径方向外側周囲シールとを有する、熱交換器である。
【００１４】
本発明に係る交換器の別の特徴として以下が挙げられる。
【００１５】
−第２チャネルは、横チャネルであり、縦チャネルの開口領域の径方向外側を延びる１つの径方向内側シールが設けられ、封じ込め空間は、環状である。
【００１６】
−第２チャネルは、縦チャネルであり、熱交換器は、それぞれが第１の縦チャネルの少なくとも一部の開口領域の外側を延びる少なくとも１つの第１径方向内側シールと、それぞれが第２の縦チャネルの少なくとも一部の開口領域の外側を延びる少なくとも１つの第２径方向内側シールとを備える。
【００１７】
−第１および第２の縦チャネルは、交互に並んだ列に配置され、各列の開口領域は、各径方向内側シールによって囲まれている。
【００１８】
−シール手段は、任意の２つの隣接するブロックの間の境界部の全てに、少なくとも１つの内側周囲シールと、外側周囲シールとを有する。
【００１９】
−シール手段は、境界部の全てに、少なくとも１つの内側周囲シールと、外側周囲シールとを有する。
【００２０】
−熱交換器は、少なくとも１つの環状封じ込め空間内における第１および第２流体の少なくとも一方の存在を検知するのに適した検知手段をさらに備える。
【００２１】
−熱交換器は、検知手段によって作動されるのに適したアラームをさらに備える。
【００２２】
−熱交換器は、少なくとも１つの環状空間に封じ込められた一方または他方の流体の潜在的な漏れを筐体外に排出するのに適した排出手段をさらに備える。
【００２３】
−排出手段は、検知手段と流体的に連通している。
【００２４】
−検知手段は、筐体から離間しており、熱交換器は、検知手段と排出手段の開口部とを接続するのに適した接続パイプを備える。
【００２５】
−排出手段は、それぞれが各ブロックに設けられ、２つの隣接する封じ込め空間を接続する少なくとも１つの排出管路を有する。
【００２６】
−排出手段は、底部および／またはカバーに設けられ、封じ込め空間と筐体の外部とを接続する排出孔を有する。
【００２７】
−シールは、２つの対向する前面に設けられた溝に収容されたＯリングである。
【００２８】
本発明の別の主題は、上述の交換器を使用する方法であって、第１および第２チャネルに第１および第２流体を流して両流体間の熱交換を可能にすることと、少なくとも１つの環状封じ込め空間において流体の存在が検知された場合に、少なくとも一の流体の流れを停止させることとを含む、方法である。
【００２９】
本発明に係る方法の別の特徴として以下が挙げられる。
【００３０】
−少なくとも１つの環状封じ込め空間において第１流体の存在が検知された場合に、少なくとも１つの内側シールを交換することを含む。
【００３１】
−少なくとも１つの環状封じ込め空間において第２流体の存在が検知された場合に、外側シールを交換することを含む。
【００３２】
本発明の別の主題は、熱交換ブロックであって、本体と、ブロックの縦方向に沿って本体に形成され、本体の２つの対向する前面に開口する第１のいわゆる縦チャネルと、ブロックの横方向に沿って本体に形成され、本体の２つの対向する側面に開口する第２のいわゆる横チャネルとを備えており、ブロックは、さらに、各前面に、それぞれが縦チャネルの開口領域の径方向外側を延び、第１シールを収容するのに適した少なくとも１つのいわゆる径方向内側周囲座面と、第２シールを収容するのに適していて内側周囲座面と共に環状中間部を画定するいわゆる径方向外側周囲座面とを備え、少なくとも１つの排出管路が、対向する前面を接続しかつ２つの対向する中間部に開口している、熱交換ブロックである。
【００３３】
本発明によると、上述した目的を達成することができる。本発明が対象とするタイプの熱交換器は、その構成要素の対向する前面の間に一定数の境界部を有する。したがって、カバーと当該カバーに隣接するブロックとの間の第１境界部と、底部と当該底部に隣接するブロックとの間の反対側の境界部とが、各ペアの隣接するブロック間の境界部に加えて確認できる。
【００３４】
本発明は、主に２タイプの熱交換器に関する。第１実施形態によると、プロセス流体とも言う第１流体を流すための第１チャネルのみが、縦向きであって各ブロックの前面に開口している。一方、熱輸送流体を流すための第２チャネルは、横向きであって各ブロックの側面に開口している。この場合、１つまたは複数の内側シールは、前面の高さにおいて第１チャネルの開口部のみを囲む。典型的には１つの内側シールが設けられ、外側シールと共に環状の封じ込め空間を形成する。
【００３５】
別の実施形態によると、第１および第２チャネルの両方が、縦向きであって各ブロックの前面に開口している。この場合、少なくとも２つの内側シールが設けられ、その１つは第１チャネルの開口部を囲み、他の１つは第２チャネルの開口部を囲む。様々なチャネルの構成によっては、より多くの内側シールが設けられてもよい。第１および第２チャネルが交互に並んだ列に配置される典型的な例では、列の数に対応する数の内側シールが設けられる。
【００３６】
本発明によると、一つには内側シールによって、熱交換に供される二の流体間のシールが確保される。当該内側シールが機能不全に陥った場合には、流体の潜在的な漏れは外側シールによって封じ込められる。この二重の安全性は、上述した境界部の少なくとも１つにおいて、特に各ペアの隣接するブロック間の全ての境界部において、好ましくは上述した境界部の全てにおいて提供される。これにより、特に２つの流れの間に単独のシールを設ける解決策と比較して、シール性および安全性が向上する。
【００３７】
ここで、特許文献６および特許文献７に係る交換器では、開口領域の外側を延びる単独のシールが見られることを指摘したい。換言すれば、この交換器における全ペアのシールは、通常の流体が流れるチャネルが開口する空間を画定している。したがって、この交換器は、潜在的な漏れを封じ込めるための空間を画定していない。
【００３８】
本発明によると、さらに、いずれかのシールが機能不全に陥った場合に、実質的に即座にオペレータに知らせることができる。環状空間に封じ込められて交換器の外部に排出される流体のタイプにしたがって、オペレータは２つのシールのどちらが機能していないかを知る。その後、オペレータは、装置の使用を再開する前に、この瑕疵のあるシールを全交換することができる。
【００３９】
留意されたいこととして、本発明によると、二の流体間の接触のリスクを実質的に無くすことができる。実に、そのような接触は、２つのシールが同時に正常状態から瑕疵状態に変わるという、実際にはほとんど起こり得ないような場合にのみ生じる。最も一般的な場合には、これらのシールの一方のみが機能を停止し、他方は機能したままとなる。オペレータはそのことを遅滞なく知らされ、流体の流れを停止して瑕疵のあるシールを交換する。
【００４０】
したがって、本発明に係る交換器は、二の危険性の高い流体の間の熱交換に非常に適している。例えば、二の流体のうち一方の純度が高く、いかなる汚染も許容しない場合や、または二の流体が混ざると爆発や有害ガスの放出が生じ得る場合が挙げられる。
【００４１】
最後に、本発明に係る交換器に属するブロックは、従来技術に係るブロックに比べて、追加的な機械的要素の数が少ない。また、これらの機械的要素は、流体が流れるチャネルから距離をおいて設けられる。したがって、これらのブロックの製造は、破壊リスクが小さい。さらに、動作時には、これらのブロックは十分な堅牢性および耐用年数を呈する。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】図１は、本発明に係る熱交換器の縦断面図である。
【図２】図２は、図１の交換器に属するブロックの断面斜視図である。
【図３】図３は、図１と同様の縦断面図であって、本発明に係る熱交換器の縦方向端部をより詳細に示している。
【図４】図４は、２つのブロック間の接続領域を示すより大きなスケールの縦断面図であって、当該交換器を流れる二の流体がシールされた状態を示している。
【図５】図５は、２つのブロック間の接続領域を示すより大きなスケールの縦断面図であって、当該交換器を流れる二の流体の一方が漏れた状態を示している。
【図６】図６は、２つのブロック間の接続領域を示すより大きなスケールの縦断面図であって、当該交換器を流れる二の流体の他方が漏れた状態を示している。
【図７】図７は、本発明の別の実施形態に係る熱交換器に属する熱交換ブロックを示す平面図である。
【図８】図８は、図７と同様の平面図であって、図７の交換器を流れる二の流体の一方が漏れた状態を示している。
【図９】図９は、図７と同様の平面図であって、図７の交換器を流れる二の流体の他方が漏れた状態を示している。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
以下、添付の図面を参照して、非限定的な例を挙げて本発明について説明する。
【００４４】
図面においては、次の参照符号を使用する。
【００４５】
【表１】
2018510315.tif 000003
【００４６】
特に図１に示すように、本発明の第１実施形態に係る熱交換器は、基本的に、複数の熱交換ブロック１〜３と、底部４と、カバー５と、周囲ケーシング６とを備える。この例では、互いに積み重ねられた３つのブロックが示されているが、ブロックの数はこれに限られないことを理解されたい。これらの構成要素の対向する前面間の境界部は、上から下に向かって符号１３５，１２３，１２２，および１１４で示されている。
【００４７】
以下では、ブロック１の構造について詳しく説明するが、ブロック２，３も同様の構造を有することを理解されたい。これらのブロック２，３の機械的要素においてブロック１のそれに対応するものには同じ参照符号を付すが、接頭部「１」をそれぞれ「２」または「３」に置き換える。これらのブロックは、例えばグラファイトのような、従来技術から知られる任意の適当な材料で作られている。
【００４８】
特に図２に示すように、ブロック１は、断面が円形の筒形状を有する。あるいは、ブロック１は、別の形状、特に平行六面体状、とりわけ立方体状に形成されていてもよい。Ｌ１は、ブロック１の主または縦軸を示しており、当該縦軸は、交換器の主軸Ｌと平行である。それ自体公知の態様で、このブロック１は、タイプ別のチャネルが空いていて、流れる二の流体を相互に熱交換させるように構成されている。
【００４９】
まず、軸Ｌ１に平行な第１系列のチャネル１０（縦チャネルとも言う）について述べると、当該チャネル１０は、ブロックの対向する前面１１，１１’に開口している。また、第２系列の横チャネル１２は、傾いて、特に軸Ｌ１に対して垂直に延びていて、ブロックの対向する側面１３，１３’に開口している。動作時には、第１および第２系列のチャネルをそれぞれ流れる二の流体が熱交換を行う。これらのチャネルは、互いに離間していて、すなわち互いに対して開放していない。
【００５０】
前面１１には、縦チャネルのいわゆる開口領域１４が破線で示されている。この領域１４は、円形状であって、外周部の縦チャネルの外縁部をつないでいる。同様の開口領域が、図示はしていないが、他方の前面１１’に対応付けられる。
【００５１】
各前面には、２つの同心円状の溝が形成されており、その一方１５または１５’は径方向内側として、他方１６または１６’は径方向外側として言及される。各内側溝１５，１５’は開口領域の外側に形成されている。すなわち、当該溝の内縁部は、外周チャネルの開口から離間している。
【００５２】
溝１５，１５’，１６，１６’は、例えばＯリング式のシール部材の座面を形成するのに適している。図示の例では、当該溝は、円弧状または円形状の断面を有する。しかしながら、それらは、上述したシール部材を収容するのに適した任意の他の形状を有していてもよい。内側および外側溝の対向する縁部によって規定される２つの環状中間部には、符号１７および１７’が付されている。
【００５３】
ブロック１には、方向Ｌ１に沿って全体的に延びる管路１８が空けられており、当該管路１８は、前面１１および１１’に開口して２つの中間部１７および１７’を接続している。好ましくは等角度間隔で、管路１８に似た複数の管路を設けてもよい。例えば、各管路の断面は、０．１〜５０ｍｍ（ミリメートル）である。
【００５４】
製造プロセスに関して、チャネル１０，２０は慣例的な態様で空けられる。管路１８は、同様のプロセスにしたがって、チャネルの形成前または形成後に空けられる。最後に、様々な溝１５，１５’，１６，または１６’は、チャネルの形成前または形成後に、任意の適当な手段によって形成される。
【００５５】
再び図１を参照すると、底部４には、第１流体をチャネル１０に流入させる開口４１が空いている。当該流入部は当該流体の供給源と接続されており、当該供給源は上流側に配置されていて図示されていない。同様に、カバー５には、第１流体をチャネル１０から流出させる開口５１が空いている。当該流出部は回収タンクと接続されており、当該回収タンクは下流側に配置されていて図示されていない。
【００５６】
ブロック１〜３を積み重ねたものは、底部およびカバーと共に収容空間を画定するケーシング６によって囲まれている。慣例的に、このケーシングは、底部に属するプレート４２に当該ケーシングを固定するのに適したフランジ６１を有する（図３を参照）。同様に、ケーシングは、当該ケーシングをカバーに固定するのに適した手段を有する。
【００５７】
このケーシングは、ブロックの対向壁と共に、周囲チャンバ６２を画定している。この周囲チャンバ６２は、ブロック１〜３内の第１流体と熱交換するよう意図された第２流体が流れるものである。このために、ケーシングは、供給源および回収タンクと接続された当該第２流体の流入管６３および流出管６４を有する。
【００５８】
先の３つの段落に記載された様々な機械的要素は、それ自体公知のものである。したがって、以下では、それらについて詳しく説明しない。
【００５９】
図４は、ブロック１とブロック２との間の積み重ね部分を示している。２つのＯリングＪ１およびＪ２が、各溝１５および２５’ならびに１６および２６’に収容されている。ブロックの前面１１および２１’は、対向して設けられて機能的ギャップＩ１およびＩ２を形成している。当該ギャップの厚みは、明瞭さのために図中で拡大して示されている。
【００６０】
また、部分１７および２７’に属する対向壁ならびにシールＪ１およびＪ２の間には、いわゆる封じ込め空間Ｅが形成されている。この空間は環状であって、境界部１１２の全周にわたって延びている。ブロック１および２に空けられた管路１８および２８は、当該空間Ｅに開口している。
【００６１】
図３に示すように、ブロック１と底部４との間の積み重ね部分は、上述した２つのブロック１および２の間の積み重ね部分に似ている。当該ブロック１および当該底部４の対向する前面の間には、２つのＯリングＪ’１およびＪ’２が挿入されている。当該シールおよび当該前面は、環状の封じ込め空間Ｅ’（上記Ｅに似ている）を画定している。
【００６２】
底部４には、さらに、環状空間Ｅ’と筐体の外部とを接続する排出孔４３が空いている。カバー外側面における当該孔の開口部は符号４４で示されている。この開口部の壁部は、任意の適当なタイプのパイプ７０の第１端部を収容しており、他方の端部は検知要素８０に係合している。検知要素８０は、それぞれのブロック１〜３内を流れる二の流体のうち一方または他方が到着したのを検知した場合に、アラーム８２を介してオペレータに信号を発するのに適している。この信号は任意の適当なタイプのものであってもよく、特に聴覚的、視覚的、または電気的なものであってもよい。
【００６３】
似たような積み重ね部分が、まず他のブロック２とブロック３との間に、次にブロック３とカバー５との間に見られる。各境界部１２３および１３５では、これらの機械的要素の対向面の間に２つのＯリングが挿入され、さらに２つの封じ込め空間を画定している。また、ブロック３には、ブロック１に形成された管路１８に類似した管路が空いている。一方、カバーには、底部の孔４３のような孔は設けられていない。
【００６４】
次に、上述した熱交換器の使用について説明する。
【００６５】
熱交換に供される第１流体は、流入開口４１を介して流入し、続いてチャネル１０，２０，３０を流れ、そして流出開口５１を介して流出する。第２流体は、流入管６３を介して流入し、チャネル１２，２２，３２を流れ、そして流出管６４を介して流出する。これらの流れは、図１において、それぞれ破線矢印および一点鎖線矢印で示されている。
【００６６】
図４は、ブロック１とブロック２との間における流体の流れを詳しく示しており、この流れは、他のブロック２とブロック３との間、ブロック１と底部との間、およびブロック３とカバーとの間でも同様であることを理解されたい。これらの流体が各ギャップＩ１およびＩ２に浸透すると、それらはシールＪ１およびＪ２と接触する。図４に示す通常動作では、シールＪ１およびＪ２が機能を果たし、それにより環状空間に向かう流体の流れが妨げられ、これらの流体間の混合が起こらない。図４に概略的に示すパイプ７０には流体が流れ込まず、検知器８０およびアラーム８２は破線で示すように待機状態にある。
【００６７】
ここで、図５に示すように、内側シールＪ１に瑕疵がある場合について述べる。その場合、ギャップＩ１から安全空間Ｅに向かって第１流体の漏れが生じる。留意されたいこととして、この第１流体は、シールＪ２が機能しているため、ギャップＩ２内の第２流体と接触しない。この第１流体は、その後、管路１８に沿って孔４３へ送られる。
【００６８】
第１流体は、その後、筐体から排出され、パイプ７０を経由して検知要素８０へ向かう。そして、検知要素８０がアラーム８２を作動させ、オペレータに装置の動作を停止させる必要があることが知らされる。オペレータは、さらに、このようにして排出された流体の性質を知らされ、それにより第１シールＪ１の全交換を実行することができる。
【００６９】
次に、図６に示すように、外側シールＪ２に瑕疵があり、ギャップＩ２から安全空間Ｅに向かって第２流体の第２漏れが生じる場合について述べる。留意されたいこととして、この第２流体は、シールＪ１が機能しているため、ギャップＩ１内の第１流体と接触しない。
【００７０】
この第２流体は、その後、管路１８、孔４３、およびパイプ７０を経由して検知要素に向かう。前述のケースと同様に、オペレータは、機能不全を知らされ、装置の使用を停止し、当該第２シールＪ２を交換する。
【００７１】
上側ブロック３とカバー５との間の境界部で一方または他方の流体の漏れが生じた場合、当該流体は、管路３８，２８，および１８に沿って流れ、そして孔４３を介して排出される。２つのブロック２および３の間の境界部でこの漏れが生じた場合、当該流体は、管路２８および１８に沿って流れ、そして孔４３を介して排出される。最後に、下側ブロック１と底部４との間の境界部でこの漏れが生じた場合、当該流体は、直接的に孔４３を介して排出される。
【００７２】
管路１８，２８，および３８、ならびに孔４３は、流体の潜在的な漏れを筐体外部へ導くのに適した排出手段を構成している。これらの管路および孔は、流体が流れるチャネルには、当該チャネルが縦方向に向いていようと横方向に向いていようと、開口していない。
【００７３】
図７は、本発明の別の実施形態に係る熱交換器に属する熱交換ブロック２０１を示している。この図では、前出の図のものに相当する機械的要素には、同じ参照番号に２００を加えて付してある。
【００７４】
図７におけるブロック２０１は、図１〜６のブロックとは異なる。まず形状が矩形状であるだけでなく、二系列のチャネルが平行で各ブロック（そのうち１つ２１１のみが図７では示されている）の前面に開口している。したがって、まず、前出の図におけるチャネル１０に似ている第１系列のチャネル２１０が確認される。第２系列も縦チャネル２１２に形成されており、このことは前出の図における横チャネル１２と異なる。
【００７５】
これらのチャネル２０１および２１２は、実質的に平行であり、よってそれらは互いに対して開口していない。前出の図における実施形態と同様に、第１および第２系列のチャネルをそれぞれ流れる二の流体は、熱交換に供される。これら二の流体は、上述のものと同タイプである。
【００７６】
具体的に、チャネルは、平面視で交互に配置された平行な列に形成されている。よって、第１チャネル２１０の３つの列Ｒ１〜Ｒ３、ならびに第２チャネル２１２の２つの列Ｒ’１およびＲ’２が確認できる。図７では、縦チャネルの様々な開口領域、すなわち第１系列の列に対応するＤＲ１〜ＤＲ３、および第２系列の列に対応するＤＲ’１，ＤＲ’２が破線で示されている。矩形状の各領域は、チャネルの各列の縁部に沿って延びている。
【００７７】
前面２１１には、いわゆる内側矩形溝が空いており、当該矩形溝の各々は、対応する開口領域の外側を延びている。各内側溝は、シール部材ＪＲ１〜ＪＲ３ならびにＪＲ’１およびＪＲ’２を収容しており、当該シール部材は、例えば第１実施形態のシールＪ１と等価である。この前面２１１には、さらに、いわゆる外縁矩形溝が空いており、当該矩形溝は、上述した各内側溝を囲んでいる。この外側溝は、シール部材ＪＰを収容しており、当該シール部材ＪＰは、例えば第１実施形態のシールＪ２と等価である。
【００７８】
上述した内側および外側溝の対向する縁部によって画定される中間部は、符号２１７で示されている。ブロック２０１の他方の前面でも、図示はしないが同様に中間部が画定されている。このブロックには、さらに、チャネル２１０および２１２に概して平行な複数の管路２１８が空いており、当該管路２１８は、前面に開口していて上で定義した２つの中間部を接続している。図示の例では、４つのそのような管路が設けられかつブロックの角部近傍に配置されている。管路の数および／または配置は、これに限られるものではないことを理解されたい。
【００７９】
ブロック２０１が図示しない類似のブロック上に重ねられると、これらの隣接するブロックは、前出の図における空間Ｅと同様の封じ込め空間Ｅ２０１を画定する。この空間は、部分２１７および図示しない第２に属する対向面、ならびにシールＪＰ，ＪＰ１〜ＪＰ３、およびＪＲ’１，ＪＲ’２によって画定されている。第１実施形態と同様に、さらなる封じ込め空間が、他の隣接するブロックの対向壁によって、底部とこれに隣接するブロックとの対向壁によって、およびカバーとこれに隣接するブロックとの対向壁によって形成されていることが有利である。
【００８０】
図７に示す通常動作では、内側シールが機能を果たし、そのため当該シールによって封じ込め空間に向かう流体の流れが妨げられ、これらの流体間の混合が生じない。
【００８１】
シールＪＲ１〜ＪＲ３のうち１つ、例えばＪＲ１に瑕疵があり、そのために安全空間Ｅ２０１に向かう第１流体の漏れが生じる場合について述べる。留意されたいこととして、この第１流体は、シールＪＲ’１およびＪＲ’２が機能しているため、第２流体と接触しない。この第１流体は、その後、図８に示す破線に沿って、管路２１８を流れる。第１流体は、第１実施形態と同様に、孔４３に似た図示しない孔に流入し、そして筐体外部に排出される。
【００８２】
シールＪＲ’１またはＪＲ’２、例えばＪＲ’１に瑕疵があり、そのために安全空間Ｅ２０１に向かう第２流体の漏れが生じる場合について述べる。留意されたいこととして、この第２流体は、シールＪＲ１〜ＪＲ３が機能しているため、第１流体と接触しない。この第２流体は、その後、図９に示す破線に沿って、管路２１８を流れる。第２流体は、先の段落で述べた図示しない孔に流入し、そして筐体外部に排出される。
【００８３】
本発明は、説明および図示した例に限定されない。特に、内側および外側シール部材としてＯリングを示したが、これらのＯリングを任意の他の適当なシール、例えば多重シールによって置き換えてもよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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