(57)【要約】【課題】溶液移送冷却装置内の固形分の堆積を大幅に遅らせることができる溶液移送冷却装置を提供すること。【解決手段】冷媒シェルの内部に、複数の熱交換チューブを互いに平行に配置した溶液移送冷却装置において、前記熱交換チューブの内部に、前記熱交換チューブの断面を少なくとも２等分割する金属分離板状部材が、前記熱交換チューブの中心軸線全長に沿って連続して螺旋状に形成されている溶液移送冷却装置。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒シェルの内部に、複数の熱交換チューブを互いに平行に配置した溶液移送冷却装置において、
前記熱交換チューブの内部に、前記熱交換チューブの断面を少なくとも２等分割する金属分離板状部材が、前記熱交換チューブの中心軸線全長に沿って連続して螺旋状に形成されていることを特徴とする溶液移送冷却装置。
【請求項２】
冷媒シェルの内部に、複数の熱交換チューブを互いに平行に配置した溶液移送冷却装置において、
前記熱交換チューブの内部に、前記熱交換チューブの断面を少なくとも２等分割する金属分離板状部材を配置し、該金属分離板状部材が、長手方向に延びた中心領域の引っ張り抵抗より長手方向へ延びた両縁領域の引っ張り抵抗が大きい板状部材を、前記熱交換チューブの中心軸線全長に沿って連続して螺旋状に形成されていることを特徴とする溶液移送冷却装置。
【請求項３】
前記金属分離板状部材が、長手方向において波状であり横手方向において凹凸のない板部材を螺旋状に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の溶液移送冷却装置。
【請求項４】
前記金属分離板状部材が、前記熱交換チューブの中心軸線方向に延びたる両縁領域に切り込みを入れていることを特徴とする請求項１又は２に記載の溶液移送冷却装置。
【請求項５】
前記金属分離板部材が、メッシュシートであり、該メッシュシートは、長手方向に延びた中心領域の引っ張り抵抗より長手方向へ延びた両縁領域の引っ張り抵抗が大きくなるように編まれていることを特徴とする請求項１又は２に記載の溶液移送冷却装置。
【請求項６】
前記金属分離板状部材が、少なくとも前記熱交換チューブの中心軸線方向に延びた両縁領域にディンプルを有することを特徴とする請求項１又は２に記載の溶液移送冷却装置。
【請求項７】
前記金属分離板状部材が、ステンレス鋼によって製造されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の溶液移送冷却装置。
【請求項８】
前記金属分離板状部材が、アルミニュウム合金によって製造されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の溶液移送冷却装置。
【請求項９】
前記金属分離板状部材が、銅合金によって製造されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の溶液移送冷却装置。
【請求項１０】
前記金属分離板状部材が、チタン合金によって製造されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の溶液移送冷却装置。
【請求項１１】
前記金属分離板状部材が、ニッケル合金によって製造されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の溶液移送冷却装置。
【請求項１２】
前記金属分離板状部材が，その端部を前記剛性溶液外筒にかしめられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の溶液移送冷却装置。
【請求項１３】
前記溶液が、溶剤と重合生成物の混合溶液であることを特徴とする請求項１又は２に記載の溶液移送冷却装置。
【請求項１４】
重合反応装置と、該重合反応装置の重合生成物出口部に連結されて熱交換機能を有する冷却流路部とを有する重合体製造装置であって、
前記冷却流路部は、冷媒シェルの内部に、複数の熱交換チューブを互いに平行に配置し、前記熱交換チューブの内部に、前記熱交換チューブの断面を少なくとも２等分割する金属分離板状部材を、前記熱交換チューブの中心軸線全長に沿って連続して螺旋状に形成されていることを特徴とする重合体製造装置。
【請求項１５】
冷媒シェルの内部に、複数の熱交換チューブを互いに平行に配置した溶液移送冷却装置の製造方法において、
前記熱交換チューブの内部に、前記熱交換チューブの断面を少なくとも２等分割する金属分離板状部材を、前記熱交換チューブの中心軸線全長に沿って連続して螺旋状に形成されていることを特徴とする溶液移送冷却装置の製造方法。
【請求項１６】
冷媒シェルの内部に、複数の熱交換チューブを互いに平行に配置した溶液移送冷却装置の製造方法において、
前記熱交換チューブの内部に、前記熱交換チューブの断面を少なくとも２等分割する金属分離板状部材を配置し、該金属分離板状部材が、長手方向に延びた中心領域の引っ張り抵抗より長手方向へ延びた両縁領域の引っ張り抵抗が大きい板状部材を、前記熱交換チューブの中心軸線全長に沿って連続して螺旋状に形成することを特徴とする溶液移送冷却装置の製造方法。
【請求項１７】
前記金属分離板状部材が、長手方向において波状であり横手方向において凹凸のない板部材を、螺旋状に形成することを特徴とする請求項１５又は１６に記載の溶液移送冷却装置の製造方法。
【請求項１８】
前記金属分離板状部材が、前記熱交換チューブの中心軸線方向に延びたる両縁領域に切り込みを入れて螺旋状に形成することを特徴とする請求項１５又は１６に記載の溶液移送冷却装置の製造方法。
【請求項１９】
前記金属分離板部材が、長手方向に延びた中心領域の引っ張り抵抗より長手方向へ延びた両縁領域の引っ張り抵抗が大きくなるように編まれたメッシュシートを、螺旋状に形成することを特徴とする請求項１５又は１６に記載の溶液移送冷却装置の製造方法の製造方法。
【請求項２０】
前記金属分離板状部材が、少なくとも前記熱交換チューブの中心軸線方向に延びたる両縁領域にディンプルを有する板状部材を、螺旋状に形成すること特徴とする請求項１５又は１６に記載の溶液移送冷却装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶液移送冷却装置及びその製造方法に関する。さらに詳しくは、本発明は、以下に説明する重合体ファウリング等の発生を抑え、前記重合体反応を長期間にわたって効率的に継続させることができる溶液移送冷却装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリエチレン、ポリプロピレン等の重合体製品を製造する際、例えばノルマルヘキサン等の溶媒の中で触媒とエチレンとを反応させてポリエチレンをつくる重合体反応器の内壁へ、重合体が付着する。また、重合体反応器からペレット化等の後処理装置において、溶剤と重合生成物混合溶液を冷却しながら移送するための移送手段の内壁へ、重合体が析出付着する、いわゆる重合体ファウリングが発生する。
【０００３】
ポリエチレン等の重合ではまた、重合体反応器内での重合反応によって反応熱が発生するという問題もある。この反応熱を効率的に除去するすなわち冷却しないと、運転条件のコントロールができず、重合反応物の物性が著しく変化し、重合体反応器の運転停止を余儀なくされる場合もある。
【０００４】
一方、反応熱を除去するために、重合体反応器の内壁及び重合体反応器からペレット化等の後処理装置に冷却しながら移送するための移送手段に、シェルアンドチューブ熱交換器を設定する場合がある。この場合、冷却剤と溶媒中に含まれる重合体とを離隔する金属管内壁に重合体ファウリングが形成される。
この重合体ファウリングは、熱伝導率が金属管に比し約二桁低いことから、重合体ファウリングが、前記反応熱の除去の除去すなわち冷却を著しく低下させる。同時に、実質的管径が細くなることにより、輸送ポンプの負荷が増加し、輸送ポンプの損傷や、流量低減による生産効率の低下という弊害が発生する。
【０００５】
この重合体ファウリングの発生増大を防止するために、
（１）反応器内及び移送管内の流速を上げること
（２）反応器内及び移送管内表面の凹凸をできるだけ小さくすること
（３）重合体ファウリングの起点が触媒及び重合体粒子の静電付着であるという説に基づく静電除去剤を添加すること
（４）エチレンフィードノズルの構造を改良すること
（５）フランジのギャップ等にポリマーが対流しないような構造を改良すること
が提案されている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００６】
従来技術の重合体ファウリング防止方法として、特定の一般式で表される平均分子量が、３００００以下のポリオキシレン系重合体を含むファウリング防止剤を、重合装置内又は後行程の溶剤重合物溶液内成分に添加することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
他の従来技術の重合体ファウリング防止方法、すなわち重合反応器への触媒スラリー供給系の閉塞を防止し、連続運転を可能とするオレフィン重合方法として、オレフィン重合方法であって、固体に担持した予備重合触媒を含む触媒スラリーを、オレフィンの本重合を行う気相反応器に供給するに際して、該予備重合触媒１ｇに対して、０．３〜３．０ｍｇの有機アルミニウム化合物を同伴させることが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００８】
他の従来技術の重合体ファウリング防止方法として、高温のプロセスストリームに曝される金属チューブ熱交換装置に腐蝕および腐蝕に誘導されるファウリングに対する抵抗性を賦与するために、内側表面および外側表面を有するプロセスストリームを加熱又は冷却するための伝熱装置１０であって、前記伝熱装置１０は、Ｘ、ＹおよびＺを含むスチール合金で形成されるチューブであり、前記チューブは、４０マイクロインチ（１．１μｍ）未満の算術平均表面粗さを有するスチール合金からなる基材層、内側表面および外側表面の少なくとも一方の上に形成された１０〜４０重量％のクロムを含有するクロム富化酸化物層、硫化物、酸化物、酸硫化物またはそれらの混合物を含む前記クロム富化酸化物層、の３層を含む伝熱装置１０等の表面上に形成された表面保護層を設けることが提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００９】
上述した技術によっても重合体ファウリングの発生は、産業上の要求を満たす程度に有効に防止も減少もさせることができないため、さらに他の方法、技術が提案されている。すなわち、金属配管の内壁に、薬液又は所要のガスにより除去され得る薄膜を被着形成することが提案されている（例えば、特許文献４参照）。
【００１０】
他の重合体ファウリング発生防止技術として、内壁に樹脂皮膜を形成させた容器を用いて化学的操作又は物理的操作を行い、該操作の工程中に容器内壁に生成したスケールを前記樹脂皮膜と共に除去するスケール除去方法が提案されている（例えば、特許文献５参照）。
【００１１】
さらに他の重合体ファウリング発生防止技術として、液体又はペースト状の流動物を送液する配管内に配設するチューブにおいて、チューブを配管内に貫通して載置し、一方の端辺を封鎖した該チューブの他端から該チューブ内に送気して該チューブを膨らませて管路内に密着させた後に該チューブ、両端をチューブの内側から配管の端部に密着固定する配管用インナーチューブの設置方法が提案されている（例えば、特許文献６参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】「ポリエチレン技術読本」松浦一雄・三上尚孝編著、株式会社工業調査会２００１年７月１日発行
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特許第５３９９４７８号公報
【特許文献２】特開２０１０−００６９８８号公報
【特許文献３】特開２０１３−０１１４３７号公報
【特許文献４】特開平１０−２０４６６８号公報
【特許文献５】特開平０５−０９３００１号公報
【特許文献６】特開２０１２−２３２５１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
重合体ファウリングは、非特許文献１に示されるように、物理的には高速で通過させること、接触面での保護層の形成、滞留発生阻止、化学的には静電気防止剤を添加すること等のよって解消できるように考えられている。
しかし、現実的には、前記特許の重合体ファウリング対策のいずれも不完全で、重合体ファウリングの発生による冷却効率の低下や、重合体ファウリングによる流路の狭隘化すなわち流量の減少が、産業界の大きな障害となったままである。
【００１５】
一方、特許文献４及び５によって提案された技術は、既に内壁に形成された薄膜や樹脂皮膜が運転条件変更等により溶解したり剥離したりして、新しく生成した重合体中に混入する恐れが極めて高く、品質管理上受け入れられない問題を含んでいる。
【００１６】
特許文献６によって提案された技術は、柔軟で巻き状態で保管されたインナーチューブは、円柱筒を束ねた移送装置の各円柱筒、例えば、約１０メートルのものの全長に装着することが極めて困難であり、工業上の実施が実質上不可能であると判断される。
【００１７】
本発明者が確認した重合体ファーリングが発生する実際の例として、重合体移送冷却装置は、直径１７０センチメートルの円形断面に、外直径２５．4ミリメートル、肉厚1．2ミリメートル、長さ１０メートルのＳＵＳ３０４製円筒管の約１５００本を均等ピッチで固定して円柱管束を形成している。
この円柱管束は、全体を耐圧シェル内に取付け、シェル内下部入口から冷媒を圧入することによって、冷媒が円柱管束の間に流入する。冷媒は、各円筒管の周囲を流れて各円筒管内の溶媒と重合物の混合溶液を冷却する。
【００１８】
冷却されることによって過飽和状態となった重合体は、溶媒から析出分離し、一部は管壁に付着成長し、ファウリングを形成する。その結果、液体固体の混合液は、流路が細った円筒管内を流動するようになり、定圧ポンプの流量が低下し、定常運転ができなくなってしまう。
【００１９】
すなわち、前述した重合体溶液移送冷却装置は、通常２４時間連続運転される。その場合、約６ヶ月〜１年経過後には、円柱管内壁に析出堆積した重合体ファウリングが累乗的に増加し、重合体生成物溶液の流動を著しく妨げるようになる。その結果、定圧ポンプの吐出量が低下し、定常な運転条件が確保できなくなり、冷却装置の作動を停止して重合体ファウリングの除去をしなければならない。
【００２０】
このような従来技術では避けることができない重合体移送装置の重合体ファーリングの除去作業は、産業上ほとんどの場合、高圧水洗浄で行なわれている。
高圧水洗浄は、往復動ポンプにより加圧した高圧水をノズルから噴射させ、噴射衝撃エネルギーにより堆積した重合体ファーリングを管壁から剥離し、粉砕し、排出・除去する。
【００２１】
該高圧の値は、例えば高圧７ＭＰａ以上３０ＭＰa、超高圧３０ＭＰa以上１００ＭＰa、超超高圧１００ＭＰa以上の２５０ＭＰaでも行われている。公益社団法人日本洗浄技術技能開発協会発行の「産業洗浄（高圧洗浄作業）安全衛生管理指針」によれば、高圧水洗浄は、特定の検定を受けた作業者が行い、監視者を置き、頑丈な足場を作らなければならない。
【００２２】
一つの重合体移送冷却装置の洗浄には、足場設置等から検査終了までに二週間以上を要する場合がある。その上、高圧水洗浄を行っている間は、重合体製造を停止しなければならないのであるから、不稼働損を生じ、産業活動上きわめて影響の大きな障害である。
【００２３】
この重合体移送冷却装置は圧力容器であり、規則すなわち安全基準により定期点検が義務付けられている。
【００２４】
（発明の目的）
本発明は、従来技術のいずれによっても解決されていない重合体製造ライン等における溶液移送冷却装置の上述した問題点に鑑みてなされたものであって、溶液移送冷却装置内の固形分の堆積を大幅に遅らせることができる溶液移送冷却装置を提供することを目的とする。
【００２５】
本発明はさらに、溶液移送冷却装置内に固形分が堆積した場合にも、従来技術に比較して極めて簡易な作業設備によって、少数の現場作業者によって短時間に、しかも高圧水洗浄等の危険作業を行うことなく、ファウリング堆積物を除去することができる溶液移送冷却装置を提供することを目的とする。
【００２６】
本発明はまた、生成された液体固体混合物等の溶液に望ましくない重合物等の管付着物が混入する恐れの少ない溶液移送冷却装置を提供することを目的とする。
【００２７】
本発明はさらに、従来技術の高圧水洗浄によって発生する産業廃棄物の排出量に比較して極めて少ない産業廃棄物の排出量である溶液移送冷却装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
本発明は、
冷媒シェルの内部に、複数の熱交換チューブを互いに平行に配置した溶液移送冷却装置において、
前記熱交換チューブの内部に、前記熱交換チューブの断面を少なくとも２等分割する分離金属板材が、前記熱交換チューブの中心軸線全長に沿って連続して螺旋状に形成されていることを特徴とする溶液移送冷却装置である。
【００２９】
本発明はまた、冷媒シェルの内部に、複数の熱交換チューブを互いに平行に配置した溶液移送冷却装置において、
前記熱交換チューブの内部に、前記熱交換チューブの断面を少なくとも２等分割する金属分離板状部材を配置し、該金属分離板状部材が、長手方向に延びた中心領域の引っ張り抵抗より長手方向へ延びた両縁領域の引っ張り抵抗が大きい板状部材を、前記熱交換チューブの中心軸線全長に沿って連続して螺旋状に形成されていることを特徴とする溶液移送冷却装置である。
【００３０】
本発明はまた、重合反応装置と、該重合反応装置の重合生成物出口部に連結されて熱交換機能を有する冷却流路部とを有する重合体製造装置であって、
前記冷却流路部は、冷媒シェルの内部に、複数の熱交換チューブを互いに平行に配置し、前記熱交換チューブの内部に、前記熱交換チューブの断面を少なくとも２等分割する金属分離板状部材を、前記熱交換チューブの中心軸線全長に沿って連続して螺旋状に形成されていることを特徴とする重合体製造装置である。
【００３１】
本発明はまた、
冷媒シェルの内部に、複数の熱交換チューブを互いに平行に配置した溶液移送冷却装置の製造方法において、
前記熱交換チューブの内部に、前記熱交換チューブの断面を少なくとも２等分割する分離金属板材を、前記熱交換チューブの中心軸線全長に沿って連続して螺旋状に形成することを特徴とする溶液移送冷却装置である。
【００３２】
冷媒シェルの内部に、複数の熱交換チューブを互いに平行に配置した溶液移送冷却装置の製造方法において、
前記熱交換チューブの内部に、前記熱交換チューブの断面を少なくとも２等分割する金属分離板状部材を配置し、該金属分離板状部材が、長手方向に延びた中心領域の引っ張り抵抗より長手方向へ延びた両縁領域の引っ張り抵抗が大きい板状部材を、前記熱交換チューブの中心軸線全長に沿って連続して螺旋状に形成することを特徴とする溶液移送冷却装置の製造方法である。
【発明の効果】
【００３３】
本発明の液体移送冷却装置及びその製造方法によれば、液体移送装置内のポリマー等などの固形分の堆積を、従来技術に比較して極めて簡易な作業設備によって、少数作業者によって短時間に且つ安全に除去することができるという効果を得ることができる。
【００３４】
本発明の溶液移送冷却装置によればまた、新しく生成されたポリマー溶液等の被移送冷却流体に、管内面に付着した既存ポリマー等の望ましくない不純物が混入する恐れがないという効果を得ることができる。
【００３５】
本発明の液体移送装置及びその製造方法によればさらに、従来の高圧水洗浄技術に比較して産業廃棄物の排出が極めて少ないという効果を得ることができる。
【００３６】
本発明の液体移送装置及びその製造方法を好適に実施できるものとして、重合体の製造における重合反応、架橋反応等の化学的操作、脱溶剤、混合等の物理的操作の工程中の溶液移送が挙げられる。また、塗料、接着剤等の重合体を主成分とする組成物の製造等における重合体と他の成分の混合、脱溶剤等の物理的操作の工程中の溶液移送等にも適用できる。
本発明は、例えば、ポリ（メタ）アクリル酸メチル、ポリ（メタ）アクリル酸エチル、ポリ（メタ）アクリル酸ブチル等の（メタ）アクリル酸エステル系重合体、ウレタン系重合体、塩化ビニル系重合体、塩化ビニリデン系重合体、ＳＢＲ、酢酸ビニル系重合体等の重合体、或いはこれらを構成する単量体の共重合体の製造時の溶液移送に適用され、ウレタンエマルジョン、アクリルエマルジョン等のマルジョンにおける溶液移送にも好ましく適用できるものである。
【００３７】
（発明の実施態様）
本発明は、前記金属分離板状部材が、長手方向において波状であり横手方向において凹凸のない板部材を螺旋状に形成されていることを特徴とする。
【００３８】
本発明はまた、前記金属分離板状部材が、前記熱交換チューブの中心軸線方向に延びたる両縁領域に切り込みを入れていることを特徴とする。
【００３９】
本発明はまた、前記金属分離板部材が、メッシュシートであり、該メッシュシートは、長手方向に延びた中心領域の引っ張り抵抗より長手方向へ延びた両縁領域の引っ張り抵抗が大きくなるように編まれていることを特徴とする。
【００４０】
本発明はまた、前記金属分離板状部材が、少なくとも前記熱交換チューブの中心軸線方向に延びた両縁領域にディンプルを有することを特徴とする。
【００４１】
本発明はまた、前記金属分離板状部材が、ステンレス鋼によって製造されていることを特徴とする。
【００４２】
本発明はまた、前記金属分離板状部材が、アルミニュウム合金によって製造されていることを特徴とする。
【００４３】
本発明はまた、前記金属分離板状部材が、銅合金によって製造されていることを特徴とする。
【００４４】
本発明はまた、前記金属分離板状部材が、チタン合金によって製造されていることを特徴とする。
【００４５】
本発明はまた、前記金属分離板状部材が、ニッケル合金によって製造されていることを特徴とする。
【００４６】
本発明はまた、前記金属分離板状部材が，その端部を前記剛性溶液外筒にかしめられていることを特徴とする。
【００４７】
本発明はさらに、前記溶液が、溶剤と重合生成物の混合溶液であることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】実施形態の溶液移送冷却装置の部分的に切り開いた正面図である。
【図２】図１の線II−IIに沿った断面図である。
【図３】第１実施形態の溶液移送冷却装置の熱交換チューブの断面図である。
【図４】第１実施形態の溶液移送冷却装置の螺旋部材の製造説明図である。
【図５】溶液の冷却効果の演算ポイントの説明図である。
【図６】溶液の冷却効果の演算結果のグラフ図である。
【図７】溶液の冷却効果の推定結果のグラフ図である。
【図８】溶液の冷却効果の演算結果の温度分布図である。
【図９】第１実施形態の溶液移送冷却装置の螺旋部材の変形例である折り曲げ部材の斜視図である。
【図１０】第１実施形態の溶液移送冷却装置の螺旋部材の変形例である切り込み部材の斜視図である。
【図１１】第１実施形態の溶液移送冷却装置の螺旋部材の変形例であるエンボス部材の斜視図である。
【図１２】第１実施形態の溶液移送冷却装置の螺旋部材の変形例であるメッシュ部材の製造方表を示す斜視図である。
【図１３】第２実施形態の溶液移送冷却装置の断面図である。
【図１４】図１３の点線XIVで示す領域の拡大端面図である。
【図１５】第２実施形態の溶液移送冷却装置の剛性溶液外筒の断面説明図である。
【図１６】第２実施形態の溶液移送冷却装置の原理説明のための説明参考図である。
【発明を実施するための形態】
【００４９】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態の溶液移送冷却装置を図に基づいて説明する。実施形態の説明における数値は、全て例示である。
【００５０】
本発明の実施形態の溶液移送冷却装置１は、熱交換機能を有し、ポリエチレン中低圧重合法を実施する圧力容器に使用するシェルアンドチューブ型の装置である。シェルアンドチューブ型の熱交換器としては、固定管板式、遊動頭式、Ｕ字管式の３タイプが知られている。溶液移送冷却装置１は、遊動頭式であって、被熱交換流体の高温・高圧による長尺の熱交換チューブの伸縮を遊動頭蓋の移動によって吸収する。
【００５１】
溶液移送冷却装置１は、図１に示すように、胴体すなわち冷媒シェル１０内を熱交換チューブ支持板１２によって区切ることによって、被熱交換流体室すなわち溶液室１４と冷媒室１６を形成している。
被熱交換流体すなわち溶液Ｒを収容する溶液室１４は、冷媒シェル１０の端部をシェルカバー２０によって塞いで形成されている。冷媒シェル１０の溶液室１４のある部分において、下側に溶液入口２２が配置され、上側に溶液出口２４が形成されている。溶液室１４は、区切り板４０によって、下側の溶液室高温部１４ａと下側の溶液室低温部１４ｂとに分けられている。
溶液Ｒとして、ノルマヘキサンと重合体の溶液が例示される。
【００５２】
冷却水等の冷媒Ｗを収容する冷媒室１６は、図１及び図２に示すように、シェル１０の端部を冷媒室蓋３０によって塞がれている。冷媒シェル１０の内部には、例えば約２０００本の熱交換チューブ１０２が互いに平行に配置されている。冷媒室１６内において、チューブシート１２の反対側には、遊動頭蓋３４が配置されている。冷媒室１６には、冷媒Ｗを攪拌するための邪魔板３６が配置されている。
熱交換チューブ１０２は、冷媒流通部分の長さは１０メートルであり、外径が２５．４ミリメートル、肉厚が２．０ミリメートルであり、内径が２１．４ミリメートルである。
【００５３】
熱交換チューブ１０２は、図３に示すように、冷媒シェル１０の両端部近傍の内部に固着された熱交換チューブ支持板１２に溶接１０６によって固着されている。
【００５４】
熱交換チューブ１０２のそれぞれの内部には、図３に示すように、螺旋部材２０２ｃが配置されている。螺旋部材２０２ｃの幅は、２１．３０ミリメートルである。螺旋部材２０２ｃの少なくとも一端部は、図３に示すように、熱交換チューブ１０２の端部に固着するためにかしめられている。
【００５５】
螺旋部材２０２ｃは、図４（ａ）に示すように、ＳＵＳ３００系等のステンレス鋼，アルミニュウム合金、銅合金、チタン合金、ニッケル合金等の平板状部材２０２ａによって製造される。
【００５６】
平板状部材２０２ａは、図４（ｂ）に示すように、長手方向すなわち中心軸線Ｏ方向に延びた方向に、例えばサインカーブをなすような繰り返し凹凸を設ける波板加工を施されて、波板部材２０２ｂになる。
【００５７】
波板部材２０２ｂは、図４（ｃ）に示すように、長手方向に延びる中心軸線Ｏを中心に捻って、螺旋状にして、螺旋部材２０２ｃにする。このとき、中心軸線Ｏ上の部分２０２ｍは、中心軸線Ｏ方向にはほとんど伸びず、他方中心軸線Ｏ方向に延びた両縁領域２０２ｎは伸びて、全体的に直線状に延びた螺旋状の螺旋部材２０２ｃになる。
【００５８】
以下に、熱交換チューブ１０２の内部に、螺旋部材２０２ｃ、すなわち該熱交換チューブ１０２の断面を少なくとも２等分割する金属製の板状部材を、前記熱交換チューブ１０２の中心軸線Ｏ全長に沿って連続して螺旋状に形成したものを配置した場合における、溶液の攪拌状況及び冷却状況について演算によって説明する。
【００５９】
熱交換チューブ１０２内に螺旋部材２０２ｃを配置したすなわち螺旋部材有りの場合と、螺旋部材無しすなわち螺旋部材２０２ｃを配置しない場合の熱交換チューブ内の剪断速度を演算する。演算の条件は、公知の熱交換器用チューブを使用し、該熱交換チューブの内径は２１．４ｍｍ、全長４００ｍｍ、被冷却溶液はｎ−ｈｅｘａｎ、入口温度７０℃、流速０．６ｍ／ｓ、冷却水温度１８℃、螺旋部材２０２ｃは厚さ１ｍｍのＳＵＳ３０４である。溶液Ｒは、熱交換チューブ１０２内に自由放出される。
【００６０】
剪断速度の測定点は、図５に示す５個のポイント１ないし５である。測定点の位置座標（ｍｍ）は、表１に示される。
（表１）
ポイント              Ｘ                  Ｙ                Ｚ
ポイント１          １．１                ０              ３７．５
ポイント２          ２．６７５            ０              ３７．５
ポイント３          ５．３５              ０              ３７．５
ポイント４          ８．０２５            ０              ３７．５
ポイント５        １０．６                ０              ３７．５
Ｘは熱交換チューブ１０２の中心からの水平横方向の座標値を示し、Ｙは熱交換チューブ１０２の中心からの垂直縦方向の座標値を示し、Ｚは熱交換チューブ１０２内の溶液流れ方向の入口からの座標値を示す。
【００６１】
熱交換チューブ１０２に溶液を流し始めてから２０秒後の各ポイントの剪断速度（１／ｓｅｃ）は、表２に示され、そのグラフは図６に示される。
（表２）
ポイント            螺旋部材無し          螺旋部材有り
ポイント１              １０９                    ０
ポイント２                ３６                    ７
ポイント３                １９                  １２
ポイント４                １０                  １９
ポイント５              ２２８                １９３
【００６２】
この場合の図６における螺旋部材有りのグラフと横軸の挟む面積（左下がり斜線で示す）は、螺旋部材なしのグラフと横軸の挟む面積（右下がり斜線で示す）の１．５３倍となる。
【００６３】
一方、螺旋部材の有無の剪断速度（１／ｓｅｃ）に与える影響をさらに詳細に比較するため、螺旋部材の厚さ１．０ｍｍを考慮して、螺旋部材の表面から０．１ｍｍ離れた位置（Ｘ＝０．６、Ｙ＝０、Ｚ＝３７．５）のポイントＰ を、図６のグラフから推定すると、図７に示すようになる。
図７において、螺旋部材有りのグラフと横軸の挟む面積（左下がり斜線で示す）は、螺旋部材無しのグラフと横軸の挟む面積（右下がり斜線で示す）の２．０倍となると推定される。この結果から、本発明の螺旋部材有りの構造は、従来の螺旋部材無しの構造に比較して、熱交換チューブ１０２内の溶液は、熱交換チューブ１０２内面近くの領域と螺旋部材表面近くの溶液が入れ替わる作用の発生により攪拌され、熱交換チューブ１０２内壁への溶液の堆積がより減少することが推定できる。
【００６４】
次に、溶液の冷却効果に演算する。溶液を交換チューブ１０２に流入開始してから２０秒後のＺ＝４０．０（ｍｍ）の断面の温度分布は、図８に示される。図８（ａ）は螺旋部材有りの場合を示し、図８（ｂ）は螺旋部材無しの場合を示す。図８（ａ）の螺旋部材は、１８℃であるとして演算した。
【００６５】
次に、溶液の冷却効果について、溶液の平均温度を比較する。冷媒の温度は、１８．０℃である。溶液の入口温度は、７０℃である。熱交換チューブ１０２の出口位置すなわちＺ＝４００ｍｍにおける溶液の平均温度は、表３に示す通りである。
（表３）
螺旋部材有り            螺旋部材無し
平均溶液温度                  ６３．９℃              ６６．８℃
温度差                                    （２．９℃）
【００６６】
この結果から、本発明の螺旋部材有りの構造は、従来の螺旋部材無しの構造に比較して、熱交換チューブ１０２内の溶液がより効率的に冷却され、生産効率が高くなり、かつ熱交換チューブ１０２内壁への溶液の堆積がより減少することが推定できる。
【００６７】
次に、螺旋部材による溶液圧力損失について演算する。熱交換チューブ１０２の入口から２４．５ｍｍの位置すなわちＺ＝２４．５ｍｍの第１位置と、熱交換チューブ１０２の入口から３７５ｍｍの位置すなわちＺ＝３７５ｍｍの第２位置の圧力は、表４に示す通りである。
（表４）
螺旋部材有り            螺旋部材無し
第１位置の圧力              １３５３０パスカル      ３１３１パスカル
第２位置の圧力              １３３９９パスカル      ３０６９パスカル
第１及び第２位置の圧力差        １３１パスカル          ６２パスカル
【００６８】
この圧力差のエネルギーは、溶液攪乱すなわち溶液攪乱及び溶液冷却に作用していると推定される。従って、同一の溶液攪乱及び溶液冷却を実現するために、熱交換チューブ１０２の長さは、螺旋部材有りの場合は、螺旋部材無しの場合の６２／１３１すなわち約半分の長さにすることができ、設備投資を大きく抑制することができる。
【００６９】
（変形例）
上述した波板部材２０２ｂは、図９に示すように、波板折り返し部分の折り返し曲率が、波板部材２０２ｂの波板折り返し部分の折り返し曲率よりも小さい、角張った形状の折り曲げ波板２０６に替えることもできる。
【００７０】
平板状部材２０２ａは、図１０に示すように、平板状部材２０２ａの中心軸線Ｏ方向に延びた両縁領域２１０に切り込み２１２を入れた切り込み平板状部材２１４に替えることもできる。
【００７１】
平板状部材２０２ａは、また、図１１(ａ)に示すように、平板状部材２０２ａの全面にエンボス加工により複数のエンボス２２１を設けた第１エンボス平板状部材２２０、あるいは、図１１(ｂ)に示すように、少なくとも中心軸線Ｏの両側領域で中心軸線Ｏ方向に延びた両縁領域２２６にエンボス加工によって複数のスエンボス２１１を施した第２エンボス平板状部材２２２に替えることもできる。
【００７２】
これらの第１エンボス平板状部材２２０及び第２エンボス２２２において、中心軸線Ｏ上の部分２２４は、エンボス２１１が変形せず、中心軸線Ｏ方向にはほとんど伸びない。他方、中心軸線Ｏ方向に延びた両縁領域２２６は、エンボス２１１が変形して伸び、全体的に直線状に延びた螺旋状のエンボス螺旋部材になる。
【００７３】
平板状部材２０２ａは、また、図１２に示すように、メッシュ平板状部材２３０に替えることもできる。メッシュ平板状部材２３０は、図１２(ａ)に示すように、平板状のメッシュ板を使用する。メッシュ平板状部材２３０は、図１２(ｂ)に示すように、長手方向すなわち中心軸線Ｏ方向に延びた方向に繰り返し凹凸を設ける波板加工を施されて、メッシュ波板部材２３２にする。
【００７４】
メッシュ波板部材２３２は、長手方向に延びる中心軸線Ｏを中心に捻って、螺旋状にして、メッシュ螺旋板にする。このとき、中心軸線Ｏ上の部分２３４は、中心軸線Ｏ方向にはその部分の編み目が変わらずほとんど伸びず、他方中心軸線Ｏ方向に延びた両縁領域２３６の編み目が拡大して延び、直線状に延びた螺旋状になる。
【００７５】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態の溶液移送冷却装置を図に基づいて説明する。
第２実施形態の溶液移送冷却装置の熱交換チューブ３０２は、図１３に示すように、冷媒を流通させるための鉄製の剛性冷媒外筒３００の内部に、溶媒の中に生成物を含む混合溶液を流通させるためのＳＵＳ３０４製の剛性混合物外筒３０２を互いに平行に配置して構成される。
剛性冷媒外筒３０２の冷媒流通部分の長さは１０メートルであり、図１４に示すように、外径が２５．４ミリメートル、肉厚が２．０ミリメートルであり、内径が２１．４ミリメートルである。
【００７６】
剛性溶液外筒３０２は、図１５に示すように、剛性溶液外筒３０２の両端部近傍の内部に固着された剛性溶液外筒支持板３０４に溶接３０６によって固着されている。
【００７７】
剛性混合物外筒３０２のそれぞれの内部には、図１４及び図１５に示すように、薄肉内筒３１０が配置されている。薄肉内筒３１０は、内径が２１．３０ミリメートルであり、肉厚が０．０４ミリメートルである。薄肉内筒３１０の両端部は、図１５に示すように、かしめられて、剛性混合物外筒３０２の端部の上に固着される。
【００７８】
以下に、薄肉内筒３１０が、移送される溶液、例えば反応生成物と溶媒の混合液の温度及び圧力で伸張し、破断することなく剛性溶液外筒３０２の内面に接し、さらに除圧すなわち溶液を除去することにより薄肉内筒３１０が縮径して元の直径に戻ること、及び、移送される溶液すなわち液体固体混合物の温度及び圧力で伸張した時、薄肉内筒３１０が剛性溶液外筒３０２によりバックアップされるすなわち薄肉内筒３１０が剛性溶液外筒３０２によって周囲が支えられることを、演算によって説明する。
【００７９】
薄肉円筒３１０のフープ力すなわち周方向の引っ張り応力σiＮ／ｍ2は、図１６に示すように、内径Ｄｍｍ、肉厚ｔｍｍ、長さｌｍｍ、内圧Ｐパスカルとするとき、
σi＝ｐＤｌ／２ｔｌ＝ＰＤ／２ｔ    ・・・・・  （１）
である。例えば、株式会社技術評論社平成２４年５月２５日発行「入門材料力学」（有光隆著）第７０頁第８行の「円周方向に発生する引張り応力」に記載されているとおりである。
ここで、ＳＵＳ３０４の許容引張り応力は、JISG4303によると、４０℃において１９４メガパスカル、７５℃において１８０メガパスカル、１００℃において１７１メガパスカルである。
【００８０】
工業上多く見られるような、被熱交換流体室高温部１４ａの温度が７０℃、１．２０メガパスカルであり、被熱交換流体室低温部１４ｂの温度が５７℃、１．１４メガパスカルであることを考慮し、以下の値により演算する。
剛性溶液外筒１０２の肉厚は、２．０ミリメートルである。剛性溶液外筒１０２の内径は、２１．４０ミリメートルである。薄肉内筒１１０は、外径が２１．３７ミリメートルである。薄肉内筒１１０の肉厚は、０．０４ミリメートルである。薄肉内筒１１０の内圧は、１．２０メガパスカルである。剛性溶液外筒１０２及び薄肉内筒１１０の材料であるＳＵＳ３０４のヤング率は、２００ギガパスカルである。
剛性溶液外筒１０２の内面と薄肉内筒１１０の外面のクリアランスすなわち間隔は、０．０３ミリメートルの半分の０．０１５ミリメートルである。
【００８１】
（薄肉内筒が剛性溶液外筒に密着）
フープ力    σi＝ＰＤ／２ｔ
＝（１．２MPa×２１．３０mm）／（２×０．０４mm）
＝３１９．５（メガパスカル）
フックの法則により
歪みε＝応力σi  ／ヤング率
＝３１９．５MPa／２００GPa
＝０．００１６（０．１６％）
従って、薄肉内筒１１０の外径は、内圧によって
２１．３７ｍｍ×０．００１６＝０．０３４ｍｍ
増加することになる。この値は、内圧によって薄肉内筒３１０が剛性溶液外筒３０２に密着する可能性を示す。
【００８２】
（剛性溶液外筒の薄肉内筒膨張のバックアップ）
剛性溶液外筒１０２に、内圧１．２０メガパスカルが負荷されたと仮定する。
フープ力    σi＝ＰＤ／２ｔ
＝（１．２MPa×２３．４０mm）／（２×２．０mm）
＝７．０２MPa
フックの法則により
歪みε＝応力σi  ／ヤング率
＝７．０２  MPa／２００GPa
＝０．０００
従って、  剛性溶液外筒３０２に、内圧１．２０メガパスカルが負荷されたとしても、剛性溶液外筒３０２はほとんど伸張せず、薄肉内筒３１０のバックアップが可能である。
【００８３】
（薄肉内筒の縮径）
「東京都立産業技術研究センター研究報告、第５号、２０１０年」（第７８頁）等に記載された「０．２％耐力」は、ある圧力を負荷して除圧した時の残留歪みが０．２％以内であることを示す。同論文によると、ＳＵＳ３０４の０．２％耐力は、３１４MPaである。すなわち、３１４MPaは、ＳＵＳ３０４においては、降伏値以上の値である。ただし、本実施形態において、剛性溶液外筒３０２と薄肉内筒３１０のクリアランスが０．２％以内であれば、クリープ現象や金属疲労によって残留歪みが発生したとしても０．２％以内に留まる。仮に、剛性溶液外筒３０２と薄肉内筒３１０のクリアランスが０．１％以内であれば、薄肉内筒３１０は、剛性溶液外筒３０２に密着し、剛性溶液外筒３０２にバックアップされ、除圧後回復して原寸に戻る。
【００８４】
薄肉内筒３１０の内部には、図１５に示すように、上述した第１実施形態で使用した螺旋部材２０２と同一の構成の螺旋部材４００が配置される。
【００８５】
次に、本発明の溶液移送冷却装置１の使用方法について説明する。最初に、剛性混合物外筒３０２に薄肉内筒３１０を挿入する。この際、薄肉内筒３１０が例えば５１４グラムと軽いことに加えて、剛性混合物外筒３０２の内面と薄肉内筒３１０の外面との間に空間があることから、例えば１０メートルに及ぶ長いものでも容易に挿入することができる。挿入された薄肉内筒３１０は、そのままでも良いが、好ましくは、かしめ加工等によって薄肉内筒３１０の両端部を剛性混合物外筒３０２の両端部に固着する。
【００８６】
この状態で薄肉内筒３１０内に重合生成物を流入させれば、重合生成物の圧力によって薄肉内筒３１０が伸張して、薄肉内筒３１０の全外周面が剛性混合物外筒３０２の内周面に接する。その結果、薄肉内筒３１０の全外周面が剛性混合物外筒３０２の内周面によって支えられる。さらに、薄肉内筒３１０の全外周面が剛性混合物外筒３０２の内周面に接することにより、薄肉内筒３１０内を移送される重合生成物は、剛性混合物外筒３０２と剛性冷媒外筒３００の間を流動する冷媒によって効率的に冷却することができる。
【００８７】
液体固体混合物移送装置の長期間の連続作動により、薄肉内筒３１０内に重合体ファウリングが形成された場合、液体固体混合物移送装置への重合生成物の流入を止める。次に、薄肉内筒３１０より螺旋部材４００を引き抜く。一方、重合生成物の流入を止めることにより薄肉内筒３１０内部は、常圧に戻り、薄肉内筒３１０が縮小し、元の直径に戻る。この結果、剛性混合物外筒３０２の内周面と薄肉内筒３１０の外周面の間に空間ができ、薄肉内筒３１０を剛性混合物外筒３０２から容易に取り出すことができる。
【００８８】
取り出した螺旋部材４００及び薄肉内筒３１０は、工場等作業しやすい場所で重合体ファウリングを除去する。重合体ファウリングを除去された薄肉内筒１１０は、上述した方法によって剛性混合物外筒３０２に入れる。
予備の螺旋部材４００及び薄肉内筒１１０を準備して、重合体ファウリングが形成された螺旋部材４００及び薄肉内筒３１０を該予備の螺旋部材４００及び薄肉内筒１１０に置換することは、重合体ファウリングの高所除去作業を安全に且つ短時間に行うことであり、重合体の生産効率を高めるために極めて有効である。
【符号の説明】
【００８９】
Ｒ                溶液
Ｗ                冷媒
１                溶液移送冷却装置
１０              冷媒シェル
１２              熱交換チューブ支持板
１４              溶液室
１６              冷媒室
２０              シェルカバー
２２              溶液入口
２４              溶液出口
３０              冷媒室蓋
１０２            熱交換チューブ
２０２ａ          平板状部材
２０２ｂ          波板部材
２０２ｃ          螺旋部材
２０６            折り曲げ波板
２２０            第１エンボス螺旋部材
２２２            第２エンボス螺旋部材
２３０            メッシュ螺旋板
３００            剛性冷媒外筒
３０２            剛性溶液外筒
３０４            剛性溶液外筒支持板
３０６            溶接
３１０            薄肉内筒
【図１】
2016148459.tif 000003
【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９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図８】
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【手続補正書】
【提出日】平成27年10月2日(2015.10.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒シェルの内部に、複数の熱交換チューブを互いに平行に配置した溶液移送冷却装置において、
前記熱交換チューブの内部に、前記熱交換チューブの断面を少なくとも２等分割する金属分離板状部材が、前記熱交換チューブの中心軸線全長に沿って連続して螺旋状に形成され、
前記金属分離板状部材が、少なくとも両側縁部領域が一定の長手方向の負荷で伸長する長手方向延伸容易性を有し、該長手方向延伸容易性は中心軸線を中心として対称的である帯状部材であることを特徴とする溶液移送冷却装置。
【請求項２】
前記帯状部材が、中心軸線領域の長手方向延伸容易性が前記両側縁部領域の長手方向延伸容易性よりも小さくなく延伸し易くないことを特徴とする請求項１に記載の溶液移送冷却装置。
【請求項３】
前記金属分離板状部材が、長手方向において波状であり横手方向において凹凸のない板部材を螺旋状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の溶液移送冷却装置。
【請求項４】
前記金属分離板状部材が、前記熱交換チューブの中心軸線方向に延びた両縁領域に切り込みを入れていることを特徴とする請求項１に記載の溶液移送冷却装置。
【請求項５】
前記金属分離板部材が、メッシュシートであり、該メッシュシートは、同一負荷に対し長手方向に延びた中心領域の延伸量より長手方向へ延びた両縁領域の延伸量が大きくなるように編まれていることを特徴とする請求項１に記載の溶液移送冷却装置。
【請求項６】
前記金属分離板状部材が、少なくとも前記熱交換チューブの中心軸線方向に延びた両縁領域にディンプルを有することを特徴とする請求項１に記載の溶液移送冷却装置。
【請求項７】
前記金属分離板状部材が、ステンレス鋼によって製造されていることを特徴とする請求項１に記載の溶液移送冷却装置。
【請求項８】
前記金属分離板状部材が、アルミニュウム合金によって製造されていることを特徴とする請求項１に記載の溶液移送冷却装置。
【請求項９】
前記金属分離板状部材が、銅合金によって製造されていることを特徴とする請求項１に記載の溶液移送冷却装置。
【請求項１０】
前記金属分離板状部材が、チタン合金によって製造されていることを特徴とする請求項１に記載の溶液移送冷却装置。
【請求項１１】
前記金属分離板状部材が、ニッケル合金によって製造されていることを特徴とする請求項１に記載の溶液移送冷却装置。
【請求項１２】
前記金属分離板状部材が，その端部を前記剛性溶液外筒にかしめられていることを特徴とする請求項１に記載の溶液移送冷却装置。
【請求項１３】
前記溶液が、溶剤と重合生成物の混合溶液であることを特徴とする請求項１に記載の溶液移送冷却装置。
【請求項１４】
重合反応装置と、該重合反応装置の重合生成物出口部に連結されて熱交換機能を有する冷却流路部とを有する重合体製造装置であって、
前記冷却流路部は、冷媒シェルの内部に、複数の熱交換チューブを互いに平行に配置し、前記熱交換チューブの内部に、前記熱交換チューブの断面を少なくとも２等分割する金属分離板状部材を、前記熱交換チューブの中心軸線全長に沿って連続して螺旋状に配置し、
前記金属分離板状部材が、少なくとも両側縁部領域が一定の長手方向の負荷で伸長する長手方向延伸容易性を有し、該長手方向延伸容易性は中心軸線を中心として対称的である帯状部材を螺旋状に形成したものであることを特徴とする重合体製造装置。
【請求項１５】
冷媒シェルの内部に、複数の熱交換チューブを互いに平行に配置した溶液移送冷却装置の製造方法において、
前記熱交換チューブの内部に、前記熱交換チューブの断面を少なくとも２等分割する金属分離板状部材を、前記熱交換チューブの中心軸線全長に沿って連続して螺旋状に形成され、
前記金属分離板状部材が、少なくとも両側縁部領域が一定の長手方向の負荷で伸長する長手方向延伸容易性を有し、該長手方向延伸容易性は中心軸線を中心として対称的である帯状部材を螺旋状に形成されることを特徴とする溶液移送冷却装置の製造方法。
【請求項１６】
前記帯状部材が、中心軸線領域の長手方向延伸容易性が前記両側縁部領域の長手方向延伸容易性よりも小さくなく延伸し易くないことを特徴とする請求項１５に記載の溶液移送冷却装置の製造方法。
【請求項１７】
前記金属分離板状部材が、長手方向において波状であり横手方向において凹凸のない板部材を、螺旋状に形成することを特徴とする請求項１５に記載の溶液移送冷却装置の製造方法。
【請求項１８】
前記金属分離板状部材が、前記熱交換チューブの中心軸線方向に延びたる両縁領域に切り込みを入れて螺旋状に形成することを特徴とする請求項１５に記載の溶液移送冷却装置の製造方法。
【請求項１９】
前記金属分離板部材が、同一負荷に対し長手方向に延びた中心領域の延伸量より長手方向へ延びた両縁領域の延伸量が大きくなるように編まれたメッシュシートを、螺旋状に形成することを特徴とする請求項１５に記載の溶液移送冷却装置の製造方法の製造方法。
【請求項２０】
前記金属分離板状部材が、少なくとも前記熱交換チューブの中心軸線方向に延びた両縁領域にディンプルを有する板状部材を、螺旋状に形成すること特徴とする請求項１５に記載の溶液移送冷却装置の製造方法。
【手続補正書】
【提出日】平成28年4月5日(2016.4.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒シェルの内部に、複数の熱交換チューブを互いに平行に配置した溶液移送冷却装置において、
前記熱交換チューブの内部に、前記熱交換チューブの断面を少なくとも２等分割する金属分離板状部材が、前記熱交換チューブの中心軸線全長に沿って連続して螺旋状に形成され、
前記金属分離板状部材が、少なくとも両側縁部領域が、一定の長手方向の負荷で伸長する平板より大きな長手方向延伸容易性を有し、該長手方向延伸容易性は中心軸線を中心として対称的である帯状部材であることを特徴とする溶液移送冷却装置。
【請求項２】
前記帯状部材が、中心軸線領域の長手方向延伸容易性が前記両側縁部領域の長手方向延伸容易性よりも小さくなく延伸し易くないことを特徴とする請求項１に記載の溶液移送冷却装置。
【請求項３】
前記金属分離板状部材が、長手方向において波状であり横手方向において凹凸のない板部材を螺旋状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の溶液移送冷却装置。
【請求項４】
前記金属分離板状部材が、前記熱交換チューブの中心軸線方向に延びた両縁領域に切り込みを入れていることを特徴とする請求項１に記載の溶液移送冷却装置。
【請求項５】
前記金属分離板部材が、メッシュシートであり、該メッシュシートは、同一負荷に対し長手方向に延びた中心領域の延伸量より長手方向へ延びた両縁領域の延伸量が大きくなるように編まれていることを特徴とする請求項１に記載の溶液移送冷却装置。
【請求項６】
前記金属分離板状部材が、少なくとも前記熱交換チューブの中心軸線方向に延びた両縁領域にディンプルを有することを特徴とする請求項１に記載の溶液移送冷却装置。
【請求項７】
前記金属分離板状部材が、ステンレス鋼によって製造されていることを特徴とする請求項１に記載の溶液移送冷却装置。
【請求項８】
前記金属分離板状部材が、アルミニュウム合金によって製造されていることを特徴とする請求項１に記載の溶液移送冷却装置。
【請求項９】
前記金属分離板状部材が、銅合金によって製造されていることを特徴とする請求項１に記載の溶液移送冷却装置。
【請求項１０】
前記金属分離板状部材が、チタン合金によって製造されていることを特徴とする請求項１に記載の溶液移送冷却装置。
【請求項１１】
前記金属分離板状部材が、ニッケル合金によって製造されていることを特徴とする請求項１に記載の溶液移送冷却装置。
【請求項１２】
前記金属分離板状部材が，その端部を前記剛性溶液外筒にかしめられていることを特徴とする請求項１に記載の溶液移送冷却装置。
【請求項１３】
前記溶液が、溶剤と重合生成物の混合溶液であることを特徴とする請求項１に記載の溶液移送冷却装置。
【請求項１４】
重合反応装置と、該重合反応装置の重合生成物出口部に連結されて熱交換機能を有する冷却流路部とを有する重合体製造装置であって、
前記冷却流路部は、冷媒シェルの内部に、複数の熱交換チューブを互いに平行に配置し、前記熱交換チューブの内部に、前記熱交換チューブの断面を少なくとも２等分割する金属分離板状部材を、前記熱交換チューブの中心軸線全長に沿って連続して螺旋状に配置し、
前記金属分離板状部材が、少なくとも両側縁部領域が、一定の長手方向の負荷で伸長する平板より大きな長手方向延伸容易性を有し、該長手方向延伸容易性は中心軸線を中心として対称的である帯状部材を螺旋状に形成したものであることを特徴とする重合体製造装置。
【請求項１５】
冷媒シェルの内部に、複数の熱交換チューブを互いに平行に配置した溶液移送冷却装置の製造方法において、
前記熱交換チューブの内部に、前記熱交換チューブの断面を少なくとも２等分割する金属分離板状部材を、前記熱交換チューブの中心軸線全長に沿って連続して螺旋状に形成され、
前記金属分離板状部材が、少なくとも両側縁部領域が、一定の長手方向の負荷で伸長する平板より大きな長手方向延伸容易性を有し、該長手方向延伸容易性は中心軸線を中心として対称的である帯状部材を螺旋状に形成されることを特徴とする溶液移送冷却装置の製造方法。
【請求項１６】
前記帯状部材が、中心軸線領域の長手方向延伸容易性が前記両側縁部領域の長手方向延伸容易性よりも小さくなく延伸し易くないことを特徴とする請求項１５に記載の溶液移送冷却装置の製造方法。
【請求項１７】
前記金属分離板状部材が、長手方向において波状であり横手方向において凹凸のない板部材を、螺旋状に形成することを特徴とする請求項１５に記載の溶液移送冷却装置の製造方法。
【請求項１８】
前記金属分離板状部材が、前記熱交換チューブの中心軸線方向に延びたる両縁領域に切り込みを入れて螺旋状に形成することを特徴とする請求項１５に記載の溶液移送冷却装置の製造方法。
【請求項１９】
前記金属分離板部材が、同一負荷に対し長手方向に延びた中心領域の延伸量より長手方向へ延びた両縁領域の延伸量が大きくなるように編まれたメッシュシートを、螺旋状に形成することを特徴とする請求項１５に記載の溶液移送冷却装置の製造方法の製造方法。
【請求項２０】
前記金属分離板状部材が、少なくとも前記熱交換チューブの中心軸線方向に延びた両縁領域にディンプルを有する板状部材を、螺旋状に形成すること特徴とする請求項１５に記載の溶液移送冷却装置の製造方法。