(57)【要約】【課題】ＬＮＧ船の蒸発ガス再液化方法を開示する。【解決手段】本発明のＬＮＧ船の蒸発ガス再液化方法は、１）蒸発ガスを圧縮するステップ、２）蒸発ガスを冷媒として前記１）ステップで圧縮した蒸発ガスを熱交換器によって熱交換して冷却するステップ、３）前記２）ステップで冷却した流体を膨張させるステップ及び４）前記１）ステップで圧縮した後、前記熱交換器に供給される再液化対象蒸発ガスの流量が変動しても、再液化性能を安定的に維持するステップとを含むＬＮＧ船の蒸発ガス再液化方法を提供する。【選択図】図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１）蒸発ガスを圧縮するステップ；
２）蒸発ガスを冷媒として前記１）ステップで圧縮した蒸発ガスを熱交換器によって熱交換して冷却するステップ；
３）前記２）ステップで冷却した流体を膨張させるステップ；及び
４）前記１）ステップで圧縮した後、前記熱交換器に供給される再液化対象蒸発ガスの流量が変動しても、再液化性能を安定的に維持するステップ；を含むことを特徴とするＬＮＧ船の蒸発ガス再液化方法。
【請求項２】
前記熱交換器の熱容量比（Heat Capacity Ratio）が０．７〜１．２である場合でも、再液化性能が安定的に維持されることを特徴とする請求項１に記載のＬＮＧ船の蒸発ガス再液化方法。
【請求項３】
前記１）ステップ〜前記３）ステップを経て再液化された蒸発ガスの量が、ＨＹＳＹＳによる計算値の５０％以上に維持されることを特徴とする請求項１に記載のＬＮＧ船の蒸発ガス再液化方法。
【請求項４】
５）前記３）ステップで膨張させた流体を気液分離するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のＬＮＧ船の蒸発ガス再液化方法。
【請求項５】
前記５）ステップで気液分離された気体成分は蒸発ガスと合流して前記２）ステップで熱交換の冷媒として使用されることを特徴とする請求項４に記載のＬＮＧ船の蒸発ガス再液化方法。
【請求項６】
ＬＮＧ船は１０〜１７ｋｎｏｔの速度で運航することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載のＬＮＧ船の蒸発ガス再液化方法。
【請求項７】
前記１）ステップで圧縮した蒸発ガスの一部はエンジンの燃料として使用され、
前記エンジンで燃料として使用される蒸発ガスの流量が１１００〜２６６０ｋｇ／ｈであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載のＬＮＧ船の蒸発ガス再液化方法。
【請求項８】
前記エンジンには、推進用エンジン及び発電用エンジンが含まれることを特徴とする請求項７に記載のＬＮＧ船の蒸発ガス再液化方法。
【請求項９】
前記再液化対象蒸発ガスの流量が１９００〜３３００ｋｇ／ｈであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載のＬＮＧ船の蒸発ガス再液化方法。
【請求項１０】
前記２）ステップで熱交換の冷媒として使用される蒸発ガスの流量に対する前記再液化対象蒸発ガスの流量の比が０．４２〜０．７２の範囲であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載のＬＮＧ船の蒸発ガス再液化方法。
【請求項１１】
前記１）ステップで圧縮した蒸発ガスのうち、前記エンジンに送られていない蒸発ガスを更に圧縮した後で前記熱交換器に送ることを特徴とする請求項７に記載のＬＮＧ船の蒸発ガス再液化方法。
【請求項１２】
１）蒸発ガスを圧縮するステップ；
２）蒸発ガスを冷媒として前記１）ステップで圧縮した蒸発ガスを熱交換して冷却するステップ；
３）前記２）ステップで冷却した流体を膨張させるステップ；及び
４）前記２）ステップで熱交換の冷媒として使用される蒸発ガスの流量が変動しても、再液化性能を安定的に維持するステップ；を含むことを特徴とするＬＮＧ船の蒸発ガス再液化方法。
【請求項１３】
前記１）ステップ〜前記３）ステップを経て再液化された蒸発ガスの量が、ＨＹＳＹＳによる計算値の５０％以上に維持されることを特徴とする請求項１２に記載のＬＮＧ船の蒸発ガス再液化方法。
【請求項１４】
５）前記３）ステップで膨張させた流体を気液分離するステップをさらに含み、
前記５）ステップで気液分離された気体成分は蒸発ガスと合流して前記２）ステップで熱交換の冷媒として使用されることを特徴とする請求項１２又は１３に記載のＬＮＧ船の蒸発ガス再液化方法。
【請求項１５】
貯蔵タンクから排出される蒸発ガスを高圧で圧縮し、高圧圧縮蒸発ガスの全部又は一部を、前記貯蔵タンクから排出される蒸発ガスと熱交換器によって熱交換するステップ；及び熱交換した高圧圧縮蒸発ガスを減圧するステップ；を含むことを特徴とする高圧ガス噴射エンジンを備えるＬＮＧ船の蒸発ガス再液化方法において、
ＬＮＧ船の運航条件が変更、又は再液化対象蒸発ガスの流量が変動しても、再液化性能を安定的に維持するステップを含むことを特徴とする高圧ガス噴射エンジンを備えるＬＮＧ船の蒸発ガス再液化方法。
【請求項１６】
前記熱交換器の熱容量比（Heat Capacity Ratio）が０．７〜１．２である場合でも、再液化性能が安定的に維持されることを特徴とする請求項１５に記載のＬＮＧ船の蒸発ガス再液化方法。
【請求項１７】
前記１）ステップ〜前記３）ステップを経て再液化された蒸発ガスの量が、ＨＹＳＹＳによる計算値の５０％以上に維持されることを特徴とする請求項１５に記載のＬＮＧ船の蒸発ガス再液化方法。
【請求項１８】
前記高圧圧縮蒸発ガスは超臨界状態であることを特徴とする請求項１５〜１７のいずれか１つに記載の高圧ガス噴射エンジンを備えるＬＮＧ船の蒸発ガス再液化方法。
【請求項１９】
前記高圧圧縮蒸発ガスの圧力は１００〜４００ｂａｒａであることを特徴とする請求項１５〜１７のいずれか１つに記載の高圧ガス噴射エンジンを備えるＬＮＧ船の蒸発ガス再液化方法。
【請求項２０】
前記高圧圧縮蒸発ガスの圧力は１５０〜４００ｂａｒａであることを特徴とする請求項１９に記載の高圧ガス噴射エンジンを備えるＬＮＧ船の蒸発ガス再液化方法。
【請求項２１】
前記高圧圧縮蒸発ガスの圧力は１５０〜３００ｂａｒａであることを特徴とする請求項２０に記載の高圧ガス噴射エンジンを備えるＬＮＧ船の蒸発ガス再液化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＮＧ船の貯蔵タンク内部で発生した蒸発ガスのうち、エンジンで使用されずに余った余剰蒸発ガスを、蒸発ガス自体を冷媒として使用して再液化する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液化天然ガス（ＬＮＧ）などの液化ガスの消費量が世界的に急増しつつある。ガスを低温で液化した液化ガスは、ガスと比較して体積が非常に減少するため、貯蔵及び移送効率が向上するという利点がある。また、ＬＮＧなどの液化ガスは、液化工程中に大気汚染物質が除去されて又は減少して、燃焼時に大気汚染物質の排出が少なく、環境に優しい燃料である。
【０００３】
ＬＮＧは、メタン（methane）が主成分である天然ガスを約−１６３℃に冷却して液化することで得られる無色透明な液体であり、天然ガスと比較して体積が約１／６００である。したがって、天然ガスを液化して移送することで、非常に効率的な移送が可能となる。
【０００４】
しかし、天然ガスの液化温度は大気圧で−１６３℃の極低温であり、ＬＮＧは温度変化に敏感であるため直ぐに蒸発してしまう。そのため、ＬＮＧを貯蔵する貯蔵タンクには断熱処理が施されるが、外部熱が貯蔵タンクまで継続的に伝達され、ＬＮＧの輸送過程で貯蔵タンク内では継続的にＬＮＧが自然気化して蒸発ガス（ＢＯＧ）が発生する。
【０００５】
蒸発ガスは損失の１つであって、輸送効率において重要な問題である。また、貯蔵タンク内に蒸発ガスが蓄積されると、タンク内圧が過度に上昇し、極端な場合にはタンク破損の虞もある。したがって、貯蔵タンク内で発生する蒸発ガスを処理する様々な方法が研究され、最近では蒸発ガスを処理するために、蒸発ガスを再液化して貯蔵タンクに戻す方法、蒸発ガスを船舶のエンジンなどの燃料消費先のエネルギー源として使用する方法などが利用されている。
【０００６】
蒸発ガスを再液化する方法には、別の冷媒を用いた冷凍サイクルを備えて蒸発ガスを冷媒と熱交換して再液化する方法、別の冷媒を用いずに蒸発ガス自体を冷媒として再液化する方法などがある。特に、後者の方法を採用したシステムを部分再液化システム（Partial Re-liquefaction System，ＰＲＳ）という。
【０００７】
また、船舶で一般的に使用されるエンジンのうち、天然ガスを燃料として使用可能なエンジンとしては、ＤＦＤＥ、Ｘ−ＤＦエンジン、ＭＥ−ＧＩエンジンなどのガス燃料エンジンがある。
【０００８】
ＤＦＤＥは４ストローク機関であり、比較的低圧である６．５ｂａｒ程度の圧力の天然ガスを燃焼空気入口に注入して、ピストンが上昇しながら圧縮するオットーサイクル（Otto Cycle）を採用する。
【０００９】
Ｘ−ＤＦエンジンは２ストローク機関であり、１６ｂａｒ程度の天然ガスを燃料として使用し、オットーサイクルを採用する。
【００１０】
ＭＥ−ＧＩエンジンは２ストローク機関であり、３００ｂａｒ程度の高圧天然ガスをピストンの上死点付近で燃焼室に直接噴射するディーゼルサイクル（Diesel Cycle）を採用する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、再液化性能を安定化して再液化の効率及び量を向上させることができる、ＬＮＧ船の蒸発ガス再液化方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記目的を達成するため本発明の一実施形態では、１）蒸発ガスを圧縮するステップ、２）蒸発ガスを冷媒として前記１）ステップで圧縮した蒸発ガスを熱交換器によって熱交換して冷却するステップ、３）前記２）ステップで冷却した流体を膨張させるステップ及び４）前記１）ステップで圧縮した後、前記熱交換器に供給される再液化対象蒸発ガスの流量が変動しても、再液化性能を安定的に維持するステップを含むＬＮＧ船の蒸発ガス再液化方法を提供する。
【００１３】
前記熱交換器の熱容量比（Heat Capacity Ratio）が０．７〜１．２である場合でも、再液化性能が安定的に維持されることを特徴とする。
【００１４】
前記１）ステップ〜前記３）ステップを経て再液化された蒸発ガスの量が、ＨＹＳＹＳによる計算値の５０％以上に維持される。
【００１５】
５）前記３）ステップで膨張させた流体を気液分離するステップをさらに含む。
【００１６】
前記５）ステップで気液分離された気体成分は蒸発ガスと合流して前記２）ステップで熱交換の冷媒として使用される。
【００１７】
ＬＮＧ船は１０〜１７ｋｎｏｔの速度で運航することを特徴とする。
【００１８】
前記１）ステップで圧縮した蒸発ガスの一部はエンジンの燃料として使用され、前記エンジンで燃料として使用される蒸発ガスの流量が１１００〜２６６０ｋｇ／ｈであることを特徴とする。
【００１９】
前記エンジンには、推進用エンジン及び発電用エンジンが含まれる。
【００２０】
前記再液化対象蒸発ガスの流量が１９００〜３３００ｋｇ／ｈであることを特徴とする。
【００２１】
前記２）ステップで熱交換の冷媒として使用される蒸発ガスの流量に対する前記再液化対象蒸発ガスの流量の比が０．４２〜０．７２の範囲であることを特徴とする。
【００２２】
前記１）ステップで圧縮した蒸発ガスのうち、前記エンジンに送られていない蒸発ガスを更に圧縮した後で前記熱交換器に送る。
【００２３】
前記目的を達成するため本発明の他の実施形態は、１）蒸発ガスを圧縮するステップ；２）蒸発ガスを冷媒として前記１）ステップで圧縮した蒸発ガスを熱交換して冷却するステップ；３）前記２）ステップで冷却した流体を膨張させるステップ；及び４）前記２）ステップで熱交換の冷媒として使用される蒸発ガスの流量が変動しても、再液化性能を安定的に維持するステップ；を含むＬＮＧ船の蒸発ガス再液化方法を提供する。
【００２４】
前記１）ステップ〜前記３）ステップを経て再液化された蒸発ガスの量が、ＨＹＳＹＳによる計算値の５０％以上に維持される。
【００２５】
５）前記３）ステップで膨張させた流体を気液分離するステップをさらに含み、前記５）ステップで気液分離された気体成分は蒸発ガスと合流して前記２）ステップで熱交換の冷媒として使用される。
【００２６】
前記目的を達成するため本発明の他の実施形態は、貯蔵タンクから排出される蒸発ガスを高圧で圧縮し、高圧圧縮蒸発ガスの全部又は一部を、前記貯蔵タンクから排出される蒸発ガスと熱交換器によって熱交換するステップ；及び熱交換した高圧圧縮蒸発ガスを減圧するステップ；を含む高圧ガス噴射エンジンを備えたＬＮＧ船の蒸発ガス再液化方法において、ＬＮＧ船の運航条件が変更、又は再液化対象蒸発ガスの流量が変動しても、再液化性能を安定的に維持するステップを含むことを特徴とする高圧ガス噴射エンジンを備えるＬＮＧ船の蒸発ガス再液化方法を提供する。
【００２７】
前記熱交換器の熱容量比（Heat Capacity Ratio）が０．７〜１．２である場合でも、再液化性能が安定的に維持されることを特徴とする。
【００２８】
前記１）ステップ〜前記３）ステップを経て再液化された蒸発ガスの量が、ＨＹＳＹＳによる計算値の５０％以上に維持される。
【００２９】
前記高圧圧縮蒸発ガスは超臨界状態である。
【００３０】
前記高圧圧縮蒸発ガスの圧力は１００〜４００ｂａｒａである。
【００３１】
前記高圧圧縮蒸発ガスの圧力は１５０〜４００ｂａｒａである。
【００３２】
前記高圧圧縮蒸発ガスの圧力は１５０〜３００ｂａｒａである。
【発明の効果】
【００３３】
本発明は、再液化対象蒸発ガスの流量が変動しても再液化性能を安定的に維持することができる。
【００３４】
本発明の一実施形態では、熱交換器に供給される流体又は熱交換器から排出される流体を分散させて、特定の拡散ブロックに冷媒が集中する現象を緩和することができる。
【００３５】
本発明の一実施形態では、複数の拡散ブロック間だけでなく、夫々の拡散ブロック内でも冷媒を均等に分散させることができ、多孔板とコアとの離隔を維持することができる。特に、多孔板とコアとが接触して流路が塞がることで流体のコアへの流動が阻害されるのを防止することができる。
【００３６】
本発明の一実施形態では、多孔板を熱伸縮が解消できるように熱交換器と結合させるため、極低温の蒸発ガスとの接触によって収縮しても、多孔板の屈曲及び破損、多孔板の連結部分の破損を防止することができる。
【００３７】
本発明の一実施形態では、熱交換器が流体に抵抗を与える形状のチャネルを備えるため、流体を分散させるための別の部材を追加して設けることなく、特定の拡散ブロックに冷媒が集中する現象を緩和又は防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の一実施形態に係る蒸発ガス再液化の概念を説明するための基本的なモデル図である。
【図２ａ−２ｉ】本発明の一実施形態に係る蒸発ガス再液化システムにおいて、再液化対象蒸発ガスの圧力が、３９ｂａｒａである場合、５０ｂａｒａ〜１２０ｂａｒａの圧力範囲で１０ｂａｒａずつ増加させた各圧力である場合の高温流体及び低温流体の夫々の熱流量による温度変化を示すグラフである。
【図３ａ−３ｉ】本発明の一実施形態に係る蒸発ガス再液化システムにおいて、再液化対象蒸発ガスの圧力が、１３０ｂａｒａ〜２００ｂａｒａの圧力範囲で１０ｂａｒａずつ増加させた各圧力である場合、３００ｂａｒａである場合の高温流体及び低温流体の夫々の熱流量による温度変化を示すグラフである。
【図４】再液化対象蒸発ガスの圧力が３９ｂａｒａである場合の本発明の一実施形態に係る蒸発ガス再液化システムの概略図である。
【図５】再液化対象蒸発ガスの圧力が１５０ｂａｒａである場合の本発明の一実施形態に係る蒸発ガス再液化システムの概略図である。
【図６】再液化対象蒸発ガスの圧力が３００ｂａｒａである場合の本発明の一実施形態に係る蒸発ガス再液化システムの概略図である。
【図７】表１の「再液化量」を３９ｂａｒａ〜３００ｂａｒａの圧力範囲において示すグラフである。
【図８】表１の「再液化量」を３９ｂａｒａ〜３００ｂａｒａの圧力範囲において示すグラフである。
【図９】従来のＰＣＨＥの概略図である。
【図１０】本発明の第１実施形態に係る熱交換器の概略図である。
【図１１】本発明の第２実施形態に係る熱交換器が備える第１隔壁又は第２隔壁の概略図である。
【図１２】本発明の第２実施形態に係る熱交換器が備える第１隔壁及び第１多孔板の概略図である。
【図１３】本発明の第２実施形態に係る熱交換器が備える第２隔壁及び第２多孔板の概略図である。
【図１４】本発明の第２実施形態に係る熱交換器が備える第３隔壁又は第４隔壁の概略図である。
【図１５】本発明の第２実施形態に係る熱交換器が備える第３隔壁及び第３多孔板の概略図である。
【図１６】本発明の第２実施形態に係る熱交換器が備える第４隔壁及び第４多孔板の概略図である。
【図１７】（ａ）は従来の熱交換器の冷媒の流れを示す概略図である。（ｂ）は本発明の第１実施形態に係る熱交換器の冷媒の流れを示す概略図である。（ｃ）は本発明の第２実施形態に係る熱交換器の冷媒の流れを示す概略図である。
【図１８】（ａ）は熱交換器の内部の温度を測定するために設置された温度センサの位置を示す概略図である。（ｂ）は（ａ）に図示する位置で、温度センサが夫々測定した熱交換器の内部の温度分布を示すグラフである。
【図１９】本発明の第３実施形態に係る熱交換器の一部を示す概略図である。
【図２０】図１９のＡ部分を拡大した概略図である。
【図２１】本発明の第４実施形態に係る熱交換器の一部を示す概略図である。
【図２２】図２１のＢ部分を拡大した概略図である。
【図２３】（ａ）は熱交換器の全体形状の概略図である。（ｂ）は拡散ブロックの概略図である。（ｃ）はチャネルプレートの概略図である。
【図２４】（ａ）は図２３（ｃ）に図示する低温流体用チャネルプレートをＣ方向から見た概略図である。図２３（ｂ）は従来の熱交換器の低温流体用チャネルプレートのチャネルの概略図である。図２３（ｃ）は本発明の第５実施形態に係る熱交換器の低温流体用チャネルプレートのチャネルの概略図である。図２３（ｄ）は本発明の第６実施形態に係る熱交換器の低温流体用チャネルプレートのチャネルの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態の構成と作用を詳細に説明する。本発明は、天然ガスを燃料として使用するエンジンを搭載した船舶や液化ガス貯蔵タンクを備える船舶などに応用及び適用が可能である。また、下記の実施形態は、他の形態に変形することができ、本発明の範囲は下記の実施形態に限定されない。
【００４０】
後述する本発明の蒸発ガス処理システムは、低温液体貨物又は液化ガスを貯蔵する貯蔵タンクが設置された全種類の船舶と海洋構造物、例えば、ＬＮＧ運搬船（LNG Carrier）、液化エタンガス運搬船（Liquefied Ethane Gas Carrier）、ＬＮＧ  ＲＶなどの船舶をはじめ、ＬＮＧ  ＦＰＳＯ、ＬＮＧ  ＦＳＲＵなどの海上構造物に適用することができる。ただし、後述する実施形態では、説明の便宜上、代表的な低温液体貨物である液化天然ガスを例に説明し、「ＬＮＧ船」は、ＬＮＧ運搬船、ＬＮＧ  ＲＶ、ＬＮＧ  ＦＰＳＯ、ＬＮＧ  ＦＳＲＵなどを含む概念である。
【００４１】
また、本発明の各ラインにおける流体は、システムの運用条件に応じて、液体状態、気液混合状態、気体状態、超臨界流体状態のいずれかの状態である。
【００４２】
図１は、本発明の一実施形態に係る蒸発ガス再液化の概念を説明するための基本的なモデル図である。
【００４３】
図１を参照して、本発明は、貯蔵タンクから排出された蒸発ガス（１）を熱交換器に送って冷媒として使用した後に圧縮機で圧縮し、圧縮機で圧縮された蒸発ガスをエンジンの燃料として使用し（２）、エンジンの要求量を満たした後に余った余剰蒸発ガス（３）を熱交換器に送って、貯蔵タンクから排出された蒸発ガス（１）を冷媒として熱交換により冷却する。
【００４４】
圧縮機で圧縮された後に熱交換器で冷却された再液化対象蒸発ガスは、減圧手段（例えば、膨張バルブ、膨張機）を通過した後、気液分離器によって液体成分と気体成分とに分離される。気液分離器で分離された液体成分は貯蔵タンクに戻され、気液分離器で分離された気体成分は貯蔵タンクから排出された蒸発ガス（１）と合流して冷媒として再び熱交換器に供給される。
【００４５】
本発明は、蒸発ガスを再液化するために別の追加サイクルを使用せずに、貯蔵タンクから排出された蒸発ガス自体を冷媒として使用して蒸発ガスを再液化することを特徴とする。なお、場合によっては、全蒸発ガスの再液化を保障するため、別の冷凍サイクルを備えることも可能である。別のサイクルを備えることで、追加装置と追加動力が必要となるが、ほぼ全量の蒸発ガスの再液化が保障される。
【００４６】
本発明のように蒸発ガス自体を冷媒として使用して蒸発ガスを再液化するシステムの再液化性能は、再液化される蒸発ガス（以下、「再液化対象蒸発ガス」という。）の圧力に応じて大きく異なるが、再液化対象蒸発ガスの圧力に応じた再液化性能を調べるための実験（以下、「実験１」とする。）結果は下記の通りである。
【００４７】
＜実験１＞
再液化対象蒸発ガスの圧力に応じた再液化性能評価実験の条件は、下記の通りである。
【００４８】
１．対象船舶：推進用エンジンである高圧ガス噴射エンジン及び発電用エンジンである低圧エンジンを備えるＬＮＧ運搬船
【００４９】
２．プロセス計算プログラム：Ａｓｐｅｎ  ＨＹＳＹＳ  Ｖ８．０
【００５０】
３．物性値の計算式：Ｐｅｎｇ−Ｒｏｂｉｎｓｏｎ方程式
【００５１】
４．蒸発ガスの量：１７０，０００ＣＢＭ（cubic meter）級のＬＮＧ運搬船で約３５００ｋｇ／ｈ〜４０００ｋｇ／ｈの蒸発ガスが発生するため、本実験では３８００ｋｇ／ｈを適用する。
【００５２】
５．蒸発ガスの成分：貯蔵タンクから排出された蒸発ガスと圧縮機で圧縮された蒸発ガスとの両方に、窒素（Ｎ２）１０％、メタン（ＣＨ４）９０％の組成を適用する。
【００５３】
６．貯蔵タンクから排出された蒸発ガスの温度及び圧力：圧力は１．０６ｂａｒａ、温度は−１２０℃を適用する。
【００５４】
７．エンジンの燃料消費量：実際の船舶運航の際には経済性を考慮して、エンジンを低負荷で運転するが、本実験では推進用エンジン及び発電用のエンジンで使用する蒸発ガスの総量が、貯蔵タンクで発生する蒸発ガス（３８００ｋｇ／ｈ）の７０％である２６６０ｋｇ／ｈであると仮定する。
【００５５】
８．圧縮機の容量：通常の圧縮機容量は、貯蔵タンクで発生する蒸発ガスの１５０％を超えないが、本計算では圧縮機の吸込流量を基準に、貯蔵タンクで発生する蒸発ガスの１２０％（３８００ｋｇ／ｈ×１２０％＝４６５０ｋｇ／ｈ）を適用する。
【００５６】
９．熱交換器の性能：対数平均温度差（ＬＭＴＤ；Logarithmic Mean Temperature Difference）１３℃以上、最小二乗法（Minimum Approach）３℃以上を適用する。
【００５７】
熱交換器を設計する際には、熱交換器に流入する低温流体と高温流体との温度及び熱流量を夫々固定し、冷媒として使用する流体の温度が冷却する流体の温度より高温にならないようにして（すなわち、熱流量による温度を示すグラフで、低温流体のグラフと高温流体のグラフとが交差しないように）、対数平均温度差（ＬＭＴＤ；Logarithmic Mean Temperature Difference）を可能な限り小さくする。
【００５８】
対数平均温度差（ＬＭＴＤ）は、高温流体と低温流体とが互いに反対方向から供給されて反対側に排出される熱交換方式の対向流である場合、低温流体が熱交換器を通過する前の温度をｔｃ１、低温流体が熱交換器を通過した後の温度をｔｃ２、高温流体が熱交換器を通過する前の温度をｔｈ１、高温流体が熱交換器を通過した後の温度をｔｈ２、ｄ１＝ｔｈ２−ｔｃ１、ｄ２＝ｔｈ１−ｔｃ２であるとしたとき、（ｄ２−ｄ１）／ｌｎ（ｄ２／ｄ１）で表現される数値であり、対数平均温度差が小さいほど熱交換器の効率は高くなる。
【００５９】
熱流量による温度を示すグラフにおける対数平均温度差（ＬＭＴＤ）は、冷媒として使用する低温流体と、冷媒と熱交換されて冷却される高温流体の間隔で表され、低温流体と高温流体との間隔が狭いほど対数平均温度差（ＬＭＴＤ）が小さいことを意味し、対数平均温度差（ＬＭＴＤ）が小さいほど熱交換器の効率が高いことを意味する。
【００６０】
前記１〜９の実験条件下での熱力学計算は、再液化対象蒸発ガスの高圧圧縮が再液化性能に与える影響を定量的に提示するために実施した。蒸発ガスの圧力に応じた再液化性能と熱交換器の冷却曲線の特性とを検証するために、再液化対象蒸発ガスの圧力は、３９ｂａｒａ、５０ｂａｒａ〜２００ｂａｒａの圧力範囲で１０ｂａｒａごとに、２５０ｂａｒａ及び３００ｂａｒａで各圧力別の再液化量と熱交換器の冷却曲線とを熱力学的に計算した。
【００６１】
図２ａ〜図２ｉは、本発明の一実施形態に係る蒸発ガス再液化システムにおいて、再液化対象蒸発ガスの圧力が３９ｂａｒａである場合及び５０ｂａｒａ〜１２０ｂａｒａの圧力範囲における１０ｂａｒａごとの各圧力である場合の高温流体と低温流体との夫々の熱流量による温度変化を示すグラフである。図３ａ〜図３ｉは、本発明の一実施形態に係る蒸発ガス再液化システムにおいて、再液化対象蒸発ガスの圧力が１３０ｂａｒａ〜２００ｂａｒａの圧力範囲における１０ｂａｒａごとの各圧力である場合及び３００ｂａｒａである場合の高温流体と低温流体との夫々の熱流量による温度変化を示すグラフである。
【００６２】
また、図４は、再液化対象蒸発ガスの圧力が３９ｂａｒａである場合の本発明の一実施形態に係る蒸発ガス再液化システムの概略図である。図５は、再液化対象蒸発ガスの圧力が１５０ｂａｒａである場合の本発明の一実施形態に係る蒸発ガス再液化システムの概略図である。図６は、再液化対象蒸発ガスの圧力が３００ｂａｒａである場合の本発明の一実施形態に係る蒸発ガス再液化システムの概略図である。
【００６３】
表１は、本発明の一実施形態に係る蒸発ガス再液化システムで、再液化対象蒸発ガスの圧力に応じた再液化性能の計算値を示す。
【００６４】
【表１】
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【００６５】
また、図７及び図８は、前記表１の「再液化量」を３９ｂａｒａ〜３００ｂａｒａの圧力範囲において示すグラフである。
【００６６】
図２（図２ａ〜図２ｉ）〜図８及び表１を参照した結果より、再液化対象蒸発ガスの冷却曲線において、たとえ蒸発ガスの圧縮圧力が超臨界状態の区間であっても、５０ｂａｒａ〜１００ｂａｒａの圧力範囲では３９ｂａｒａの場合に見られた潜熱区間のような水平区間が徐々に減少しつつも存在することが確認でき、圧縮圧力１６０ｂａｒａで最大液化量（膨張前の冷却温度−１２２．４℃、再液化量１１７４．６ｋｇ／ｈ、再液化量の相対比率２０８．４％）を示すことが確認できる。
【００６７】
再液化対象蒸発ガスが低圧の場合と高圧の場合とにおいて最も大きい差は膨張前の冷却温度である。図８から確認できるように、圧力に応じた冷却曲線の相違により、低圧の場合には膨張前の冷却温度で限界が発生するため冷却温度を大幅に下げることができないのに対し、高圧の場合には貯蔵タンクから排出される蒸発ガスの温度付近まで冷却することが可能である。
【００６８】
この相違は、蒸発ガスの主成分であるメタン（methane，ＣＨ４）の物性値の特性上、臨界圧力（純粋なメタンの場合は約４７ｂａｒａ）以下では潜熱区間が存在し、その臨界圧力以上では潜熱区間と類似する区間が存在しつつも減少することがわかる。したがって、再液化量の観点から、蒸発ガスを再液化する場合には臨界圧力の４７ｂａｒａ以上で実施する方が好ましい。
【００６９】
一方、ＭＥ−ＧＩエンジンは燃料ガスの供給圧力が１５０ｂａｒａ〜４００ｂａｒａ（主に３００ｂａｒａで運転）の範囲であるが、図７及び表１の結果より、再液化対象蒸発ガスの圧力が１５０〜１７０ｂａｒａ付近である場合に再液化量が最大値を示し、１５０〜３００ｂａｒａの間では液化量が殆ど変化しないという点で、ＭＥ−ＧＩエンジンに燃料を供給しながら蒸発ガスを再液化する場合には、再液化や燃料供給と関連した制御が容易になるという利点がある。
【００７０】
表１の「再液化量」は、図４〜図６で圧縮機（１０）、熱交換器（２０）及び減圧装置（３０）を通過した後に気液分離器（４０）で分離した再液化された液化天然ガスの流量を示し、「再液化量の相対比率」は、再液化対象蒸発ガスが３９ｂａｒａである場合の再液化量と比較した各圧力における再液化量の相対比率（％）を表す。
【００７１】
一方、「再液化率」で再液化性能を示すことも可能であり、再液化率は再液化された液化天然ガスの流量を再液化対象蒸発ガス全体の流量で割った値を示す。すなわち、「再液化量」は再液化された液化天然ガスの絶対量を表し、「再液化率」は全体の再液化対象蒸発ガスのうち再液化された液化天然ガスの割合を表す。
【００７２】
一例として、船舶の速度が遅くて推進用エンジンの蒸発ガスの使用量が少なくなると、再液化対象蒸発ガスの量が増加し、「再液化量」も増加する。しかし、実験１の条件では、冷媒として使用される流体である、貯蔵タンクから排出される蒸発ガスと気液分離器で分離された気体成分との合計が圧縮機の容量制限のためにほぼ一定であるため、「再液化率」は減少することになる。
【００７３】
実験１で圧縮機に流入する冷媒の流量は、貯蔵タンクで発生する蒸発ガス３８００ｋｇ／ｈの１２０％である４５６０ｋｇ／ｈであり、この中で、エンジンの使用量２６６０ｋｇ／ｈ（ＭＥ−ＧＩエンジン２０４２ｋｇ／ｈ＋ＤＦＤＧ６１８ｋｇ／ｈ）を除いた１９００ｋｇ／ｈが再液化対象蒸発ガスとなる。
【００７４】
再液化対象蒸発ガスの圧力を４００ｂａｒａまで昇圧して実験を行っても３００ｂａｒａの場合と大差はなく、１５０ｂａｒａの場合と４００ｂａｒａの場合の再液化流量差は４％以内である。
【００７５】
一方、図２（図２ａ〜図２ｉ）及び図３（図３ａ〜図３ｉ）の各グラフにおいて、点線（上）で表示される高温流体は再液化対象蒸発ガスを意味し、実線（下）で表示される低温流体は貯蔵タンクから排出される蒸発ガス、すなわち冷媒を意味する。
【００７６】
図２（図２ａ〜図２ｉ）及び図３（図３ａ〜図３ｉ）の各グラフで、熱流量が変化しても温度が変化しない直線区間が潜熱区間であり、メタンは超臨界流体の状態で潜熱区間が現れないという特性があり、超臨界流体であるか否かによって再液化量は大きく異なる。すなわち、再液化対象蒸発ガスが超臨界流体である場合には、熱交換時に潜熱区間が現れないため再液化流量及び再液化率が向上する。
【００７７】
以上の結果より、再液化対象蒸発ガスが超臨界状態である場合に再液化性能が高く、特に１００ｂａｒａ〜４００ｂａｒａの範囲で、好ましくは１５０ｂａｒａ〜４００ｂａｒａの範囲で、より好ましくは１５０ｂａｒａ〜３００ｂａｒａの範囲で再液化性能が高い。
【００７８】
ＭＥ−ＧＩエンジンの要求圧力が１５０ｂａｒａ〜４００ｂａｒａであることを考慮すると、ＭＥ−ＧＩエンジンの要求圧力を満たすように圧縮された蒸発ガスを、そのまま再液化対象蒸発ガスとして使用すると再液化性能が高くなるため、ＭＥ−ＧＩエンジンに燃料を供給するシステムと蒸発ガス自体を冷媒として使用する蒸発ガス再液化システムとを連携することは、非常に有利な利点があることが確認できる。
【００７９】
一方、上述した「実験１」は再液化対象蒸発ガスの圧力に応じた再液化性能をシミュレーションプログラムによって評価するものであり、続いてこの結果が熱交換器を使用する実際の再液化装置でも同じ結果を示すか否かを調べるために、ＰＣＨＥ（Printed Circuit Heat Exchanger）を使用して実験（以下、「実験２」という。）を行った。
【００８０】
＜実験２＞
実際の運航条件では蒸発ガスの発生量は一定であるが、エンジンで使用する蒸発ガスの量が変化するため、エンジンで使用されずに余った再液化対象蒸発ガスの流量が変化する。したがって、「実験２」では、再液化対象蒸発ガスの流量を変動させながら、実際の再液化装置の再液化性能を評価した。実験の便宜上、爆発性のメタンに代えて一般的に多用される窒素を使用し、冷媒として使用される窒素の温度は貯蔵タンクから排出された蒸発ガスと同様に調整し、その他の条件も「実験１」の１〜９の条件と同様に調整した。
【００８１】
また、運航条件に応じて使用するＭＥ−ＧＩエンジンの燃料消費量が変動するため、実際のＬＮＧ運搬船を想定して実験を行った。「実験１」の条件で、ＬＮＧ運搬船のＭＥ−ＧＩエンジンの大きさを２５ＭＷ（１２．５ＭＷ、２機）であると想定して最高速度で運航する場合は約１９．５ｋｎｏｔ（エンジンの燃料消費量は約３８００ｋｇ／ｈ）で運航することができ、経済的速度で運航する場合は約１７ｋｎｏｔ（エンジンの燃料消費量は約２６６０ｋｇ／ｈ）で運航することになる。したがって、実際の運航条件を考慮すると、最高運航速度の１９．５ｋｎｏｔ、経済的運航速度の１７ｋｎｏｔ及び停泊状態（ＭＥ−ＧＩエンジンの燃料消費量０、ＤＦＤＧの燃料消費量６１８ｋｇ／ｈ）がほとんどの運航条件になる。「実験２」では、これらの条件で夫々の再液化性能を試験した。
【００８２】
冷媒及び再液化対象蒸発ガスとして窒素を使用する場合には、再液化対象蒸発ガスの流量に関係なく、再液化性能が「実験１」の計算値とほぼ同じ水準であることが確認できた。すなわち、ＬＮＧ運搬船の運航速度に応じて推進用エンジンの蒸発ガス消費量が異なるため再液化対象蒸発ガスの流量も変動するが、冷媒及び再液化対象蒸発ガスとして窒素を使用する場合には、再液化対象蒸発ガスの流量に関係なく再液化性能が安定的に維持される。
【００８３】
しかし、実際の蒸発ガス再液化システムでは、冷媒及び再液化対象蒸発ガスとして窒素の代わりにメタン（すなわち、実際の貯蔵タンクで発生する蒸発ガス）を適用する場合には、ＬＮＧ運搬船が停泊状態や、最高運航速度の付近（最高運航速度の条件ではＬＮＧ貯蔵タンクで発生する蒸発ガスのほとんどを燃料として使用することもある。）で再液化性能が「実験１」の計算値とほぼ同じ結果を示し、経済的運航速度である最高運航速度の燃料消費量の７０％で船舶を運航する場合やそれ以下の速度で船舶を運航する場合には、再液化性能が理論的予想値の７０％以下を示し、運航速度区間によっては再液化性能が更に低い場合も確認できた。すなわち、冷媒及び再液化対象蒸発ガスとして窒素の代わりにメタン（すなわち、実際の貯蔵タンクで発生する蒸発ガス）を使用する場合には、再液化対象蒸発ガスの流量に応じて再液化性能が理論上の計算値に達しない区間が存在する。
【００８４】
具体的に、実際の蒸発ガス再液化システムの再液化性能が、理論的な計算値に達しない区間を例示すると下記の通りである。
【００８５】
１．２５ＭＷのＭＥ−ＧＩエンジンを使用するＬＮＧ運搬船が１０〜１７ｋｎｏｔの速度で運航する場合
【００８６】
２．貯蔵タンクで発生する蒸発ガスの流量が３８００ｋｇ／ｈであり、エンジン（推進用エンジンのＭＥ−ＧＩエンジン＋発電用エンジンのＤＦＤＧ）で燃料として使用する蒸発ガスの流量が１１００〜２６６０ｋｇ／ｈである場合
【００８７】
３．貯蔵タンクで発生する蒸発ガスの流量が３８００ｋｇ／ｈであり、再液化対象蒸発ガスの流量が１９００〜３３００ｋｇ／ｈである場合
【００８８】
４．冷媒として使用される蒸発ガス（気液分離器で分離された気体成分を含む。）の流量に対する再液化対象蒸発ガスの流量の比が０．４２〜０．７２の範囲である場合、
【００８９】
船舶の運航条件又は再液化対象蒸発ガスの流量によって実際に測定される再液化量と理論的な計算値には大差があるため、この問題を解決する必要が生じる。再液化性能が低下して再液化されない蒸発ガスが増えると、蒸発ガスの外部排出や燃焼によるエネルギーの浪費、別の再液化サイクルによって再液化するなどの追加措置が必要になるという問題がある。このように、窒素と異なり蒸発ガスの再液化性能が理論的な予想値と大差があるのは、窒素と蒸発ガスとの物性値の相違に起因することが考えられる。
【００９０】
以上の結果から、ＬＮＧ運搬船の運航条件が変化しても、すなわち、再液化対象蒸発ガスの流量が変動しても、再液化性能を安定的に維持するステップが必要であることが分かる。
【００９１】
したがって、本発明の実施形態では、貯蔵タンクから排出される蒸発ガスを高圧で圧縮し、高圧圧縮蒸発ガスの全部又は一部を分岐させて貯蔵タンクから排出される蒸発ガスと熱交換するステップ、及び熱交換した高圧圧縮蒸発ガスを減圧するステップを含む高圧ガス噴射エンジンを備えるＬＮＧ船の蒸発ガス再液化方法において、ＬＮＧ船の運航条件が変更、又は再液化対象蒸発ガスの流量が変動しても、再液化性能を安定的に維持するステップを含むことを特徴とする、高圧ガス噴射エンジンを備えるＬＮＧ船の蒸発ガス再液化方法を提供する。
【００９２】
また、ＬＮＧ船に搭載したエンジンが、高圧ガス噴射エンジンではなく、Ｘ−ＤＦエンジンなどの比較的低圧の蒸発ガスを燃料として使用する場合には、低圧エンジンの燃料として供給するために圧縮された蒸発ガスのうち再液化過程を経由する余剰蒸発ガスを更に加圧した後で再液化する場合に本発明の利点がある。
【００９３】
前記再液化方法は、ＬＮＧ船が１０〜１７ｋｎｏｔの速度で運航すること、エンジン（推進用エンジン＋発電用エンジン）の燃料として使用する蒸発ガスの流量が１１００〜２６６０ｋｇ／ｈであること、再液化対象蒸発ガスの流量が１９００〜３３００ｋｇ／ｈであること、又は冷媒として使用する蒸発ガス（気液分離器で分離された気体成分を含む。）の流量に対する再液化対象蒸発ガスの流量の比が０．４２〜０．７２の範囲であることを特徴とする。
【００９４】
前記再液化性能を安定的に維持するステップは、熱交換器の比熱比（Heat Capacity Ratio）が０．７〜１．２である場合でも、再液化性能が安定的に維持されることを特徴とする。
【００９５】
比熱比をＣＲ、高温流体（本発明では再液化対象蒸発ガス）の流量をｍ１、高温流体の比熱をｃ１、低温流体（本発明では冷媒として使用する蒸発ガス）の流量をｍ２、低温流体の比熱をｃ２としたとき、次の式を満たす。
【００９６】
ＣＲ＝（ｍ１×ｃ１）／（ｍ２×ｃ２）
【００９７】
「実験２」では、冷媒として使用する蒸発ガス（気液分離器で発生する気体成分を含む。）の量は一定に維持されて、再液化対象蒸発ガスの量が変化する場合、すなわち、前記式のｍ２は一定に維持されて、ｍ１が変化する場合に再液化性能が計算値に達しないことが確認されたが、それだけでなく、冷媒として使用する蒸発ガス（気液分離器で発生する気体成分を含む。）の量が変化しても、すなわち、前記式のｍ２が変化しても再液化性能が計算値に達しないことが確認された。
【００９８】
したがって、本発明の再液化性能を安定的に維持するステップは、冷媒として使用する蒸発ガス（気液分離器で発生する気体成分を含む。）の量及び再液化対象蒸発ガスの量のうち少なくとも１つ以上が変動する場合に、熱交換器の比熱比０．７〜１．２である場合でも再液化性能が安定的に維持されることを特徴とする。
【００９９】
また、前記再液化性能を安定的に維持するステップは、「実験１」の計算条件の再液化量が計算値の５０％以上になるように維持することを特徴とする。好ましくは、前記計算値の６０％、さらに好ましくは７０％以上になるように維持することを特徴とする。再液化量が計算値の５０％以下になると、ＬＮＧ運搬船の運航時に運航条件によって、余った蒸発ガスをガス燃焼装置（ＧＣＵ）で燃焼して捨てなければならない問題がある。
【０１００】
以上の結果からＬＮＧ運搬船の運航条件が変わっても、すなわち、再液化対象蒸発ガスの流量が変動しても、再液化性能を安定的に維持するステップが必要であることが分かる。
【０１０１】
また、再液化性能が理論的な予想値と大差がある原因の１つは、２つ以上のブロックを結合した形態の熱交換器が原因であることが判明した。
【０１０２】
実際のＬＮＧ蒸発ガス再液化システムに適用される熱交換器は、再液化対象蒸発ガスが高圧である場合に有利であるＰＣＨＥであり、ＫＯＢＥＬＣＯ社、ＡＬｆａ  Ｌａｖａｌ社、Ｈｅａｔｒｉｃ社などが製造しており、処理容量のため１つの拡散ブロックでは限界があり、２つ以上の拡散ブロックを組み合わせて使用する必要がある。
【０１０３】
２つ以上の拡散ブロックを結合して使用する必要がある場合の蒸発ガス処理容量を、「Ａ以上Ｂ以下」であるとするとき、Ａは１５００ｋｇ／ｈ，２０００ｋｇ／ｈ，２５００ｋｇ／ｈ，３０００ｋｇ／ｈ，３５００ｋｇ／ｈのいずれか１つであり得、Ｂは７０００ｋｇ／ｈ，６０００ｋｇ／ｈ，５０００ｋｇ／ｈのいずれか１つであり得る。一例として、２つ以上の拡散ブロックを結合して使用する必要がある場合の蒸発ガス処理容量は、２５００ｋｇ／ｈ以上５０００ｋｇ／ｈ以下であり得る。
【０１０４】
図９は、従来のＰＣＨＥの概略図である。
【０１０５】
図９を参照して、従来のＰＣＨＥは、高温流体流入パイプ（Hot Gas Inlet Pipe、１１０）、高温流体流入ヘッド（Hot Gas Inlet Header、１２０）、コア（Core、１９０）、高温流体排出ヘッド（Hot Gas Outlet Header、１３０）、高温流体排出パイプ（Hot Gas Outlet Pipe、１４０）、低温流体流入パイプ（Cold Gas Inlet Pipe、１５０）、低温流体流入ヘッド（Cold Gas Inlet Header、１６０）、低温流体排出ヘッド（Cold Gas Outlet Header、１７０）及び低温流体排出パイプ（Cold Gas Outlet Pipe、１８０）を備える。
【０１０６】
熱交換器に供給された高温流体は、高温流体流入パイプ（１１０）を介して熱交換器の内部に流入した後、高温流体流入ヘッド（１２０）によって分散され、コア（１９０）に送られる。コア（１９０）に送られた高温流体は、コア（１９０）で低温流体との熱交換により冷却された後、高温流体排出ヘッド（１３０）に溜まって高温流体排出パイプ（１４０）を介して熱交換器の外部に排出される。
【０１０７】
熱交換器供給された低温流体は、低温流体流入パイプ（１５０）を介して熱交換器の内部に流入した後、低温流体流入ヘッド（１６０）によって分散されてコア（１９０）に送られる。コア（１９０）に送られた低温流体は、コア（１９０）で高温流体を冷却する熱交換の冷媒として使用された後、低温流体排出ヘッド（１７０）に溜まって低温流体排出パイプ（１８０）を介して熱交換器の外部に排出される。
【０１０８】
本発明における熱交換器の冷媒として使用する低温流体は、貯蔵タンクから排出された蒸発ガス（気液分離器で分離された気体成分を含む。）であり、熱交換器で冷却される高温流体は圧縮された再液化対象蒸発ガスである。
【０１０９】
一方、コア（１９０）は複数の拡散ブロックを備え（図９は、３つの拡散ブロックを備える場合を示す。以下、本明細書において熱交換器のコアが３つの拡散ブロックを備える場合を説明するが、これに限定されない。）、熱交換器のコアが２つ以上の拡散ブロックを備えることで、拡散ブロックの間に空間が存在し、拡散ブロックの間の空間に存在する空気が断熱層の役割をするため、拡散ブロック間の熱伝導度が低下することになる。
【０１１０】
後述する図１８（ｂ）グラフを参照して、拡散ブロック間の断熱層により拡散ブロック間の温度分布が不均一であることが確認できる。
【０１１１】
また、冷媒として蒸発ガスを使用する場合、特定の拡散ブロックに先に冷媒が流入すると、冷媒が先に流入した拡散ブロックに、後から供給される冷媒が偏る現象が生じ、先に冷媒が流入された拡散ブロックの温度が他のブロックの温度と比較してより低下する。
【０１１２】
冷媒が先に流入したブロックに冷媒が偏る現象とブロック間の熱伝導度が低下する現象とが重なると、ブロック間の温度差が大きくなり、最終的には再液化性能が低下することになる。すなわち、いずれか１つのブロックに冷媒が偏っても、ブロック間の熱伝導度が良ければブロック間の温度差は大きくならないが、ブロック間の空気が断熱層の役割をするとブロック間の温度差が大きくなる。
【０１１３】
図１０は、本発明の第１実施形態に係る熱交換器の概略図である。
【０１１４】
図１０を参照して、本実施形態の熱交換器は、図９に図示する従来のＰＣＨＥの構成に加えて、高温流体流入ヘッド（１２０）とコア（１９０）との間に設置される第１多孔板（２１０）、高温流体排出ヘッド（１３０）とコア（１９０）との間に設置される第２多孔板（２２０）、低温流体流入ヘッド（１６０）とコア（１９０）との間に設置される第３多孔板（２３０）及び低温流体排出ヘッド（１７０）とコア（１９０）との間に設置される第４多孔板（２４０）のうち１つ以上をさらに備える。
【０１１５】
本実施形態の熱交換器は、熱交換器に供給又は熱交換器から排出される流体を分散させる手段を備えることを特徴とし、流体を分散させるために流体の流れに抵抗を与える手段を使用することができる。本実施形態の多孔板（２１０，２２０，２３０，２４０）は、流体を分散させる手段又は流体の流れに抵抗を与える手段の一例であり、本実施形態の熱交換器が多孔板を備えることに限定されない。
【０１１６】
本実施形態の多孔板（２１０，２２０，２３０，２４０）は、複数の孔が形成された薄い板部材であり、第１多孔板（２１０）は高温流体流入ヘッド（１２０）の断面と同じ大きさ及び形状を有することが好ましく、第２多孔板（２２０）は高温流体排出ヘッド（１３０）の断面と同じ大きさ及び形状を有することが好ましく、第３多孔板（２３０）は低温流体流入ヘッド（１６０）の断面と同じ大きさ及び形状を有することが好ましく、第４多孔板（２４０）は低温流体排出ヘッド（１７０）の断面と同じ大きさ及び形状を有することが好ましい。
【０１１７】
本実施形態の多孔板（２１０，２２０，２３０，２４０）に形成された複数の孔はすべての断面積が同じであってもよく、流体が流入又は排出されるパイプ（１１０，１４０，１５０，１８０）付近の断面積は狭く、パイプ（１１０，１４０，１５０，１８０）から離れるほど断面積が広い孔を形成してもよい。
【０１１８】
また、本実施形態の多孔板（２１０，２２０，２３０，２４０）に形成された複数の孔は、形成密度が均一であってもよく、流体が流入又は排出されるパイプ（１１０，１４０，１５０，１８０）付近の形成密度は小さく、パイプ（１１０，１４０，１５０，１８０）から離れるほど形成密度が大きくてもよい。形成密度が小さいというのは、同じ面積内により少ない孔が形成されていることを意味し、形成密度が大きいというのは、同じ面積により多くの孔が形成されていることを意味する。
【０１１９】
また、本実施形態の多孔板（２１０，２２０，２３０，２４０）は、第１多孔板（２１０）及び第３多孔板（２３０）を通過した流体がコア（１９０）に効果的に分散して流入するように、又はコア（１９０）から排出された流体が効果的に分散して第２多孔板（２２０）及び第４多孔板（２４０）を通過できるように、コア（１９０）と所定間隔を置いて設置されることが好ましい。多孔板（２１０，２２０，２３０，２４０）とコア（１９０）との間の距離は、一例として約２０〜５０ｍｍである。
【０１２０】
本実施形態の熱交換器は、第１〜第４多孔板（２１０，２２０，２３０，２４０）のいずれか１つ以上によって流体を分散させることで、特定の拡散ブロックに冷媒が偏る現象が緩和される。
【０１２１】
本発明の第２実施形態に係る熱交換器は、図１０に図示する第１実施形態の熱交換器が備える構成に加えて、第１多孔板（２１０）とコア（１９０）との間に設置される第１隔壁（３１０）、コア（１９０）と第２多孔板（２２０）との間に設置される第２隔壁（３２０）、第３多孔板（２３０）とコア（１９０）との間に設置される第３隔壁（３３０）及びコア（１９０）と第４多孔板（２４０）との間に設置される第４隔壁（３４０）を備える。
【０１２２】
図１１は、本発明の第２実施形態に係る熱交換器が備える第１隔壁又は第２隔壁の概略図である。図１２は、本発明の第２実施形態に係る熱交換器が備える第１隔壁及び第１多孔板の概略図である。図１３は、本発明の第２実施形態に係る熱交換器が備える第２隔壁及び第２多孔板の概略図である。
【０１２３】
本実施形態の第１〜第４隔壁（３１０，３２０，３３０，３４０）は夫々、第１〜第４多孔板（２１０，２２０，２３０，２４０）によって分散された流体が再び集まることを防止する。
【０１２４】
図１１及び図１２を参照して、本実施形態の第１隔壁（３１０）は、第１多孔板（２１０）の周縁部を所定の高さで囲み、囲まれた内部空間を複数の領域に分割する形状である。図１１及び図１２（ａ）には、第１多孔板（２１０）の周縁部を所定の高さで囲んだ内部空間を４つに分割する形状が示され、図１２（ｂ）には８つに分割する形状が示されている。
【０１２５】
図１１及び図１２（ｂ）に図示する第１隔壁（３１０）は、第１多孔板（２１０）の周縁部を所定の高さで囲んだ内部空間を、図１２（ａ）に示すように一方向の格子のみで分割するだけでなく、他の方向の格子でも分割する。すなわち、図１１及び図１２（ａ）に図示する第１隔壁（３１０）において、第１多孔板（２１０）の周縁部を所定の高さで囲んで内部空間を分割する部材を垂直部材（１）とすれば、図１２（ｂ）に図示する第１隔壁（３１０）は、複数の垂直部材（１）だけでなく、各垂直部材（１）との間の空間を分割する複数の水平部材（２）を備え、一方向の格子と他方向の格子とが互いに交差して内部空間を分割する。
【０１２６】
図１１及び図１２（ｂ）に示すように、第１多孔板（２１０）の内部空間を他方向で更に分割する場合、流体をより分散させることができ、特に、複数の拡散ブロック間だけでなく、１つの拡散ブロック内に冷媒が再び集まることを防止することができる。
【０１２７】
また、第１多孔板（２１０）の内部空間を他方向で更に分割する場合、第１多孔板（２１０）とコア（１９０）との離隔がより安定的に維持されるという利点がある。特に、第１多孔板（２１０）を通過する流体の圧力によって第１多孔板（２１０）が屈曲してコア（１９０）と接触することを防止することができる。第１多孔板（２１０）とコア（１９０）が接触すると、接触した部分に流体を正常に供給できなくなることで、熱交換効率が低下する虞がある。
【０１２８】
図１０及び図１２を参照して、高温流体流入パイプ（１１０）を介して流入した高温流体は、高温流体流入ヘッド（１２０）、第１多孔板（２１０）及び第１隔壁（３１０）を順次に通過してコア（１９０）に流入する。
【０１２９】
図１１及び図１３を参照して、本実施形態の第２隔壁（３２０）は、第２多孔板（２２０）の周縁部を所定の高さで囲み、囲まれた内部空間を複数の領域に分割する形状である。図１１及び図１３（ａ）には、第２多孔板（２２０）の周縁部を所定の高さで囲んだ内部空間を４つに分割する形状が示され、図１３（ｂ）には８つに分割する形状が示されている。
【０１３０】
図１１及び図１３（ｂ）に図示する第２隔壁（３２０）は、第２多孔板（２２０）の周縁部を所定の高さで囲んだ内部空間を、図１３（ａ）に示すように一方向の格子のみで分割するだけでなく、他方向の格子でも分割する。すなわち、図１１及び図１３（ａ）に図示する第２隔壁（３２０）において、第２多孔板（２２０）の周縁部を所定の高さで囲んだ内部空間を分割する部材を垂直部材（１）とすれば、図１３（ｂ）に図示する第２隔壁（３２０）は、複数の垂直部材（１）だけでなく、各垂直部材（１）との間の空間を分割する複数の水平部材（２）を備え、一方向の格子と他方向の格子とが互いに交差して内部空間を分割する。
【０１３１】
図１１及び図１３（ｂ）に示すように、第２の多孔板（２２０）の内部空間を他方向で更に分割する場合、流体をより分散させることができ、特に、複数の拡散ブロック間だけでなく、１つの拡散ブロック内に冷媒が再び集まることを防止することができる。
【０１３２】
また、第２多孔板（２２０）の内部空間を他方向で更に分割する場合、第２多孔板（２２０）とコア（１９０）との離隔がより安定的に維持されるという利点がある。特に、第２多孔板（２２０）を通過する流体の圧力によって第２多孔板（２２０）が屈曲してコア（１９０）と接触することを防止することができる。第２多孔板（２２０）とコア（１９０）とが接触すると、接触した部分から液体が正常に排出できなくなることで、熱交換効率が低下する虞がある。
【０１３３】
図１０及び図１３を参照して、コア（１９０）から排出された高温流体は、第２隔壁（３２０）、第２多孔板（２２０）及び高温流体排出ヘッド（１３０）を順次に通過して高温流体排出パイプ（１４０）を介して排出される。
【０１３４】
図１４は、本発明の第２実施形態に係る熱交換器が備える第３隔壁又は第４隔壁の概略図である。図１５は、本発明の第２実施形態に係る熱交換器が備える第３隔壁及び第３多孔板の概略図である。図１６は、本発明の第２実施形態に係る熱交換器が備える第４隔壁及び第４多孔板の概略図である。
【０１３５】
図１４及び図１５を参照して、本実施形態の第３隔壁（３３０）は、第３多孔板（２３０）の周縁部を所定の高さに囲み、囲まれた内部空間を複数の領域に分割する形状である。図１４及び図１５（ａ）には、第３多孔板（２３０）の周縁部を所定の高さで囲んだ内部空間を４つに分割する形状が示され、（ｂ）には８つに分割する形状が示される。
【０１３６】
図１４及び図１５（ｂ）に図示する第３隔壁（３３０）は、第３多孔板（２３０）の周縁部を所定の高さで囲んだ内部空間を、図１５（ａ）に示すように一方向の格子のみで分割するだけではなく、他方向の格子でも分割する。すなわち、図１４及び図１５（ａ）に図示する第３隔壁（３３０）において、第３多孔板（２３０）の周縁部を所定の高さで囲んだ内部空間を分割する部材を垂直部材（１）とすれば、図１５（ｂ）に図示する第３隔壁（３３０）は、複数の垂直部材（１）だけでなく、各垂直部材（１）との間の空間を分割する複数の水平部材（２）を備えて、一方向の格子とは他方向の格子が互いに交差して内部空間を分割する。
【０１３７】
図１４及び図１５（ｂ）に示したように、第３多孔板（２３０）の内部空間を他方向で更に分割した場合、流体をより分散させることができ、特に複数の拡散ブロックとの間だけでなく、１つの拡散ブロック内でも冷媒が再び集まることを防止する。
【０１３８】
また、第３多孔板（２３０）の内部空間を他方向で更に分割した場合、第３多孔板（２３０）とコア（１９０）の離隔がもっと安定的に維持されるという利点がある。特に、第３多孔板（２３０）を通過する流体の圧力によって第３多孔板（２３０）が屈曲してコア（１９０）と接触することを防止することができる。第３多孔板（２３０）とコア（１９０）が接触すると、接触した部分には流体の正常な供給ができなくなって熱交換効率が低下する虞がある。
【０１３９】
図１０及び図１５を参照して、低温流体流入パイプ（１５０）に沿って流入した低温流体は、低温流体流入ヘッド（１６０）、第３多孔板（２３０）及び第３の隔壁（３３０）を順次に通過してコア（１９０）に流入する。
【０１４０】
図１４及び図１６を参照して、本実施形態の第４隔壁（３４０）は、第４多孔板（２４０）の周縁部を所定の高さで囲み、囲まれた内部空間を複数の領域で分割する形状である。図１４及び図１６（ａ）には、第４多孔板（２４０）の周縁部を所定の高さで囲んだ内部空間を４つに分けた形状が示され、（ｂ）には８つに分割した形状が示される。
【０１４１】
図１４及び図１６（ｂ）に図示する第４隔壁（３４０）は、第４多孔板（２４０）の周縁部を所定の高さで囲んだ内部空間を、図１６（ａ）に示すように一方向の格子のみで分割するだけでなく、他方向の格子でも分割する。すなわち、図１４及び図１６（ａ）に図示する第４隔壁（３４０）において、第４多孔板（２４０）の周縁部を所定の高さで囲んだ内部空間を分割する部材を垂直部材（１）とすれば、図１６（ｂ）に図示する第４隔壁（３４０）は、複数の垂直部材（１）だけでなく各垂直部材（１）との間の空間を分割する複数の水平部材（２）を備え、一方向の格子と他方向の格子とが互いに交差して内部空間を分割する。
【０１４２】
図１４及び図１６（ｂ）に示すように、第４多孔板（２４０）の内部空間を他方向で更に分割する場合、流体をより分散させることができ、特に、複数の拡散ブロック間だけでなく、１つの拡散ブロック内でも、冷媒が再び集まることを防止することができる。
【０１４３】
また、第４多孔板（２４０）の内部空間を他方向で更に分割する場合、第４多孔板（２４０）とコア（１９０）との離隔がより安定的に維持されるという利点がある。特に、第４多孔板（２４０）を通過する流体の圧力により第４多孔板（２４０）が屈曲してコア（１９０）と接触することを防止することができる。第４多孔板（２４０）とコア（１９０）とが接触すると、接触した部分から液体を正常に排出できなくなることで熱交換効率が低下する虞がある。
【０１４４】
図１０及び図１６を参照して、コア（１９０）から排出された低温流体は、第４隔壁（３４０）、第４多孔板（２４０）及び低温流体排出ヘッド（１７０）を順次に通過して低温流体排出パイプ（１８０）を介して排出される。
【０１４５】
図１７（ａ）は、従来の熱交換器の冷媒の流れを示した概略図である。図１７（ｂ）は本発明の第１実施形態に係る熱交換器の冷媒の流れを示す概略図である。図１７（ｃ）は本発明の第２実施形態に係る熱交換器の冷媒の流れを示す概略図である。
【０１４６】
図１７（ａ）を参照して、従来の熱交換器の場合、低温流体流入パイプ（１５０）に流入した低温流体が、低温流体流入パイプ（１５０）の付近に位置する中心部の拡散ブロックに集中して供給される。３つの拡散ブロックを備える従来の熱交換器の場合には、低温流体流入パイプ（１５０）の付近に位置する拡散ブロックに約７０％の冷媒が供給され、他の拡散ブロックには夫々約１５％の冷媒が供給されて、拡散ブロックとの間で冷媒流量の差が４倍以上に達することが確認できた。
【０１４７】
図１７（ｂ）を参照して、本発明の第１実施形態の熱交換器の場合、低温流体流入パイプ（１５０）に流入した低温流体が第３多孔板（２３０）によって分散されて、従来の熱交換器と比較して、比較的複数の拡散ブロックに夫々均等に流入することが確認できる。しかし、依然としてある程度は低温流体流入パイプ（１５０）の付近に位置する中心部の拡散ブロックに低温流体が集中する現象が残っていることも確認できる。
【０１４８】
図１７（ｃ）を参照して、本発明の第２実施形態の熱交換器の場合、低温流体流入パイプ（１５０）に流入した低温流体が第３多孔板（２３０）によって分散された後に第３隔壁（３３０）を通過して、従来の熱交換器と比較して、比較的複数の拡散ブロックに夫々均等に流入すること及び、第１実施形態の熱交換器と比較してより均等に流入することが確認できる。
【０１４９】
本実施形態の熱交換器は、複数のブロックに夫々供給される流体又は複数のブロックから夫々排出される流体の流量差が４倍未満であることを特徴とする。すなわち、本実施形態の熱交換器は、複数のブロックに夫々供給される流体のうち最も流量が多いものが、最も流量が少ないものの４倍未満であり、又は複数のブロックから夫々排出される流体のうち最も流量が多いものが、最も流量が少ないものの４倍未満であり得る。
【０１５０】
図１８（ａ）は、熱交換器の内部の温度を測定するために設置された温度センサの位置を示す概略図である。図１８（ｂ）は図１８（ａ）に図示する位置で夫々の温度センサが測定した熱交換器の内部の温度分布を示すグラフである。また、図１８（ｂ）に図示するグラフ（１）は、従来の熱交換器の内部の温度分布を示し、グラフ（２）は本発明の第２実施形態に係る熱交換器の内部の温度分布を示す。
【０１５１】
図１８（ｂ）を参照して、従来の熱交換器の場合には、中心部の拡散ブロックの温度が他の拡散ブロックの温度と比較して非常に低く、複数の拡散ブロック間の温度差が大きいことが確認できる。従来の熱交換器の場合には、最低温度部分と最高温度部分との温度差が約１３０〜１４０℃であることが確認できた。
【０１５２】
一方、第２実施形態の熱交換器の場合、複数の拡散ブロック間の温度差が比較的小さいことが確認できる。本実施形態の熱交換器の場合、最低温度部分と最高温度部分との温度差が約４０〜５０℃であり、従来の熱交換器と比較して拡散ブロック間の温度差が減少することが確認できた。
【０１５３】
本発明は、熱交換器の冷媒として蒸発ガスを使用し、熱交換器が複数の拡散ブロックを備えても、各拡散ブロックに供給される冷媒の流量を比較的均等に維持することができ、各拡散ブロック間の温度差を減少させて熱交換効率を向上させることができ、再液化対象蒸発ガスの流量が変動しても安定した再液化性能を確保することができる。
【０１５４】
また、多孔板はＳＵＳ材質で構成され、極低温の蒸発ガスとの接触で収縮されて冷媒が通過した後に再び元の状態に戻ることができる。薄い厚さの多孔板の熱交換器よりも熱容量が非常に小さく、多孔板と熱交換器とを溶接する場合、熱容量の大きい熱交換器は蒸発ガスに接触しても収縮率が小さく、熱容量が小さい多孔板は蒸発ガスに接触すると収縮率が大きいため、多孔板が割れる虞がある。
【０１５５】
したがって、多孔板を熱伸縮が解消できるように熱交換器と結合させる必要があり、本発明の第４実施形態及び第５実施形態では熱伸縮が解消できるように結合させた多孔板の一例を説明する。
【０１５６】
図１９は本発明の第３実施形態に係る熱交換器の一部を示す概略図であり、図２０は図１９のＡ部分を拡大した概略図である。
【０１５７】
本実施形態の熱交換器も、第１実施形態と同様に、図９に図示する従来のＰＣＨＥが備える構成に加えて、高温流体流入ヘッド（１２０）とコア（１９０）との間に設置される第１多孔板（２１０）、高温流体排出ヘッド（１３０）とコア（１９０）との間に設置される第２多孔板（２２０）、低温流体流入ヘッド（１６０）とコア（１９０）との間に設置される第３多孔板（２３０）及び低温流体排出ヘッド（１７０）とコア（１９０）との間に設置される第４多孔板（２４０）のうち１つ以上をさらに備える。
【０１５８】
図１９及び図２０を参照して、本実施形態の第４多孔板（２４０）は低温流体排出ヘッド（１７０）に設置され、第４多孔板（２４０）が低温流体排出ヘッド（１７０）に直接溶接されるのではなく、２つの支持部材（４２０）が所定間隔で離隔して低温流体排出ヘッド（１７０）に溶接（４１０）され、第４多孔板（２４０）は２つの支持部材（４２０）の間に挟まれる。
【０１５９】
第４多孔板（２４０）は、２つの支持部材（４２０）との間に挟まれた状態であり、完全に固定された状態ではないため、極低温の蒸発ガスとの接触により収縮しても屈曲又は破損せず、連結部分が破損しない。
【０１６０】
支持部材（４２０）は、第４多孔板（２４０）の収縮を許容できる最小限の大きさであることが好ましく、支持部材（４２０）間の間隔も第４多孔板（２４０）の収縮により多少の遊動が可能な最小距離であることが好ましい。
【０１６１】
本実施形態の第１〜第３多孔板（２１０，２２０，２３０）も第４多孔板（２４０）と同様に、第１多孔板（２１０）は高温流体流入ヘッド（１２０）に所定間隔で離隔して溶接された２つの支持部材の間に挟まれ、第２多孔板（２２０）は高温流体排出ヘッド（１３０）に所定間隔で離隔して溶接された２つの支持部材の間に挟まれ、第３多孔板（２３０）は低温流体流入ヘッド（１６０）に所定間隔で離隔して溶接された２つの支持部材の間に挟まれる。
【０１６２】
図２１は、本発明の第４実施形態に係る熱交換器の一部を示す概略図であり、図２２は、図２１のＢ部分を拡大した概略図である。
【０１６３】
本実施形態の熱交換器も、第１実施形態と同様に、図９に図示する従来のＰＣＨＥが備える構成に加えて、高温流体流入ヘッド（１２０）とコア（１９０）との間に設置される第１多孔板（２１０）、高温流体排出ヘッド（１３０）とコア（１９０）との間に設置される第２多孔板（２２０）、低温流体流入ヘッド（１６０）とコア（１９０）との間に設置される第３多孔板（２３０）及び低温流体排出ヘッド（１７０）とコア（１９０）との間に設置される第４多孔板（２４０）のうち１つ以上をさらに備える。
【０１６４】
図２１及び図２２を参照して、本実施形態の第４多孔板（２４０）は、第３実施形態と同様に、低温流体排出ヘッド（１７０）に設置されるが、低温流体排出ヘッド（１７０）に直接溶接されない。
【０１６５】
ただし、本実施形態の第４多孔板（２４０）は、第３実施形態とは異なり、両端部がコア（１９０）と平行に延長されて、コア（１９０）から離れる方向に段差がある形状であり、２つの支持部材（４２０）との間に挟まれるのではなく、１つの支持部材（４２０）とコア（１９０）との間に挟まれる。
【０１６６】
すなわち、１つの支持部材（４２０）がコア（１９０）と所定間隔で離隔した状態で低温流体排出ヘッド（１７０）と溶接（４１０）され、コア（１９０）と平行に延長される第４多孔板（２４０）の両端部が支持部材（４２０）とコア（１９０）の間に挟まれ、第４多孔板（２４０）は支持部材（４２０）とコア（１９０）との間に位置する両端部からコア（１９０）と離れる方向に段差がある形状である。
【０１６７】
本実施形態の第４多孔板（２４０）は、支持部材（４２０）とコア（１９０）との間に挟まれて完全に固定された状態ではないため、極低温の蒸発ガスとの接触により収縮しても屈曲又は破損せず、接続部は破損しない。
【０１６８】
本実施形態の支持部材（４２０）は、第４多孔板（２４０）が収縮を許容できる最小限の大きさであることが好ましく、支持部材（４２０）とコア（１９０）との間隔も第４多孔板（２４０）が収縮により多少の遊動が可能な最小距離であることが好ましい。また、コア（１９０）と平行に延長される第４多孔板（２４０）の両端部は、支持部材（４２０）とコア（１９０）との間に挟まれ、収縮による変形や遊動を許容する最小の長さであることが好ましい。
【０１６９】
本実施形態の第１〜第３多孔板（２１０，２２０，２３０）も第４多孔板（２４０）と同様に、両端部がコア（１９０）と平行に延長された後、コア（１９０）から離れる方向に段差がある形状であり、第１多孔板（２１０）は高温流体流入ヘッド（１２０）に溶接された支持部材とコア（１９０）との間に両端部が挟まれて、第２多孔板（２２０）は高温流体排出ヘッド（１３０）に溶接された支持部材とコア（１９０）との間に両端部が挟まれ、第３多孔板（２３０）は低温流体流入ヘッド（１６０）に溶接された支持部材とコア（１９０）との間に両端が挟まれる。
【０１７０】
図２３（ａ）は、熱交換器の全体形状の概略図であり、図２３（ｂ）は拡散ブロックの概略図であり、図２３（ｃ）はチャネルプレートの概略図である。図２３（ｂ）に示すブロックは拡散ブロックでもよい。
【０１７１】
図２３を参照して、低温流体と高温流体の熱交換が行われるコア（１９０）は複数の拡散ブロック（１９２）で構成され、拡散ブロック（１９２）は複数の低温流体用チャネルプレート（１９４）と、複数の高温流体用チャネルプレート（１９６）が交互に積層された構成である。各チャネルプレート（１９４，１９６）には、流体が流れるチャネルが複数形成される。
【０１７２】
図２４（ａ）は図２３（ｃ）に図示する低温流体用チャネルプレートをＣ方向から見た概略図であり、図２４（ｂ）は従来の熱交換器の低温流体用チャネルプレートのチャネルの概略図であり、図２４（ｃ）は本発明の第５実施形態に係る熱交換器の低温流体用チャネルプレートのチャネルの概略図であり、図２４（ｄ）は本発明の第６実施形態に係る熱交換器の低温流体用チャネルプレートのチャネルの概略図である。
【０１７３】
図２４を参照して、チャネルプレートに形成されたチャネル（１９８）は、図２４（ａ）に示すように幅が一定で一直線であることが一般的であるが、本発明の第５実施形態及び第６実施形態に係る熱交換器は、流体に抵抗を与える形状のチャネルを備える。
【０１７４】
図２４（ｃ）を参照して、第５実施形態の熱交換器は、流入部の幅が他の部分の幅に比べて狭い複数のチャネル（１９８）を備える。すなわち、本実施形態のチャネル（１９８）は、図２３（ｃ）のＣ方向のチャネルプレートを見たとき、流入部の断面積が他の部分に比べて狭く形成される。
【０１７５】
チャネル（１９８）の流入部の断面積が小さくなると、流入する流体が抵抗を受けて流動が分散され、複数個のうち特定の拡散ブロックに流体が集中する現象を緩和又は防止することができる。
【０１７６】
図２４（ｄ）を参照して、第５実施形態の熱交換器は、ジグザグ形状のチャネル（１９８）を複数備える。チャネル（１９８）をジグザグ状に形成すると、流体が抵抗を受けて流動が分散され、複数個のうち特定の拡散ブロックに流体が集中する現象を緩和又は防止することができる。
【０１７７】
本発明の第４実施形態及び第５実施形態の熱交換器は、流体の抵抗を与える形状のチャネルを備えるため、流体を分散させるための別の部材を追加しなくても、複数個のうち特定の拡散ブロックに冷媒が集中する現象を緩和又は防止することができるという利点がある。
【０１７８】
本発明は、前記実施形態に限定されず、本発明の技術的要旨を逸脱しない範囲内で様々な修正又は変形が可能であることは、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者において自明である。
【符号の説明】
【０１７９】
１０…圧縮機、２０…熱交換器、３０…減圧装置、４０…気液分離器、１１０…高温流体流入パイプ、１２０…高温流体流入ヘッド、１３０…高温流体排出ヘッド、１４０…高温流体排出パイプ、１５０…低温流体流入パイプ、１６０…低温流体流入ヘッド、１７０…低温流体排出ヘッド、１８０…低温流体排出パイプ、１９０…コア、１９２…拡散ブロック、１９４…低温流体用チャネルプレート、１９６…高温流体用チャネルプレート、１９８…チャネル、２１０，２２０，２３０，２４０…多孔板、３１０，３２０，３３０，３４０…隔壁、４２０…支持部材。
【図１】
2020507504.tif 000004
【図２ａ】
2020507504.tif 000005
【図２ｂ】
2020507504.tif 000006
【図２ｃ】
2020507504.tif 000007
【図２ｄ】
2020507504.tif 000008
【図２ｅ】
2020507504.tif 000009
【図２ｆ】
2020507504.tif 000010
【図２ｇ】
2020507504.tif 000011
【図２ｈ】
2020507504.tif 000012
【図２ｉ】
2020507504.tif 000013
【図３ａ】
2020507504.tif 000014
【図３ｂ】
2020507504.tif 000015
【図３ｃ】
2020507504.tif 000016
【図３ｄ】
2020507504.tif 000017
【図３ｅ】
2020507504.tif 000018
【図３ｆ】
2020507504.tif 000019
【図３ｇ】
2020507504.tif 000020
【図３ｈ】
2020507504.tif 000021
【図３ｉ】
2020507504.tif 000022
【図４】
2020507504.tif 000023
【図５】
2020507504.tif 000024
【図６】
2020507504.tif 000025
【図７】
2020507504.tif 000026
【図８】
2020507504.tif 000027
【図９】
2020507504.tif 000028
【図１０】
2020507504.tif 000029
【図１１（ａ）】
2020507504.tif 000030
【図１１（ｂ）】
2020507504.tif 000031
【図１２（ａ）】
2020507504.tif 000032
【図１２（ｂ）】
2020507504.tif 000033
【図１３（ａ）】
2020507504.tif 000034
【図１３（ｂ）】
2020507504.tif 000035
【図１４（ａ）】
2020507504.tif 000036
【図１４（ｂ）】
2020507504.tif 000037
【図１５（ａ）】
2020507504.tif 000038
【図１５（ｂ）】
2020507504.tif 000039
【図１６（ａ）】
2020507504.tif 000040
【図１６（ｂ）】
2020507504.tif 000041
【図１７（ａ）】
2020507504.tif 000042
【図１７（ｂ）】
2020507504.tif 000043
【図１７（ｃ）】
2020507504.tif 000044
【図１８】
2020507504.tif 000045
【図１９】
2020507504.tif 000046
【図２０】
2020507504.tif 000047
【図２１】
2020507504.tif 000048
【図２２】
2020507504.tif 000049
【図２３】
2020507504.tif 000050
【図２４（ａ）】
2020507504.tif 000051
【図２４（ｂ）】
2020507504.tif 000052
【図２４（ｃ）】
2020507504.tif 000053
【図２４（ｄ）】
2020507504.tif 000054
【国際調査報告】
2020507504.tif 000055
2020507504.tif 000056
2020507504.tif 000057
2020507504.tif 000058