(57)【要約】  本発明は、少なくとも１種の第１流体（Ｆ１）を導く第１の一連の通路（１０）と、少なくとも前記第１の流体（Ｆ１）と熱交換関係になる少なくとも１種の第２流体（Ｆ２）を導く第２の一連の通路（２０）とを画定するように平行に配置された複数のプレート（２）を備え、混合装置（３）が、第１の一連の通路のうちの前記少なくとも１つの通路（１０）内に配置され、流れの方向（ｚ）をたどる第１流体（Ｆ１）の第１相（６１）の流れのための少なくとも１つの第１チャネル（３１）と、第１の流体（Ｆ１）の第２相（６２）の流れのための少なくとも１つの第２チャネル（３２）と、第１チャネル（３１）を第２チャネル（３２）に流体的に接続する少なくとも１つの開口部（３４）とを備える、熱交換機（１）に関する。本発明によれば、開口部（３４）は、第１チャネル（３１）内に通じ、第１断面を有する第１部分（３４ａ）と、第１部分（３４ａ）と第２チャネル（３２）との間に配置され、第２断面を有する第２部分（３４ｂ）とを備え、第１断面は第２断面より高い。【選択図】図３
2020511624.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１種の第１流体（Ｆ１）を導く第１の一連の通路（１０）と、少なくとも前記第１の流体（Ｆ１）と熱交換関係になる少なくとも１種の第２流体（Ｆ２）を導く第２の一連の通路（２０）とを画定するように平行に配置されたいくつかのプレート（２）を備え、混合装置（３）が、前記第１の一連の通路のうちの前記少なくとも１つの通路（１０）内に配置されており、
流れ方向（ｚ）における前記第１流体（Ｆ１）の第１相（６１）の流れのための少なくとも１つの第１チャネル（３１）と、
前記第１の流体（Ｆ１）の第２相（６２）の流れのための少なくとも１つの第２チャネル（３２）と、
前記第１チャネル（３１）を前記第２チャネル（３２）に流体的に接続する少なくとも１つの開口部（３４）と、
を備える、熱交換器（１）において、
前記少なくとも１つの開口部（３４）が、前記第１チャネル（３１）内に通じる、第１断面を有する第１部分（３４ａ）と、前記第１部分（３４ａ）と前記第２チャネル（３２）との間に配置された、第２断面を有する第２部分（３４ｂ）とを備え、前記第１断面が前記第２断面より大きいことを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
前記第２部分（３４ｂ）が前記第２チャネル（３２）内に通じていることを特徴とする、請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
前記第１部分（３４ａ）及び／又は前記第２部分（３４ｂ）が円筒状であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の熱交換器。
【請求項４】
前記開口部（３４）が、垂直方向（ｘ）において前記第１チャネル（３１）と前記第２チャネル（３２）との間に延在していることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項５】
少なくとも１つの開口部（３４）の前記第１部分（３４ａ）が、前記垂直方向（ｘ）において可変である第１断面を有することを特徴とする、請求項４に記載の熱交換器。
【請求項６】
前記第１部分（３４ａ）の前記第１断面が、前記第１チャネル（３１）の方向において拡大していることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項７】
前記第１部分（３４ａ）が円錐台状であることを特徴とする、請求項４〜６のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項８】
前記第１部分（３４ａ）が、前記垂直方向（ｘ）に対して５°〜７０°の角度（α）を形成する周壁を備えることを特徴とする、請求項７に記載の熱交換器。
【請求項９】
前記垂直方向（ｘ）に測定された前記第１部分（３４ａ）の高さと前記開口部（３４）の高さとの比が０．１〜０．７であることを特徴とする、請求項４〜８のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項１０】
前記開口部（３４）が前記垂直方向（ｘ）に対して半径方向に突出する周縁肩部を備え、前記肩部が前記開口部（３４）の前記第１部分（３４ａ）と前記第２部分（３４ｂ）との間に配置されていることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項１１】
前記第１チャネル（３１）が、各々が第１部分（３４ａ）を有する少なくとも２つの開口部を備え、前記第１断面は、前記２つの開口部のうちの一方が他方に対して異なることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項１２】
前記第１チャネル（３１）が、各々が第２部分（３４ｂ）を有する少なくとも２つの開口部を備え、前記第２断面は、前記開口部のうちの一方が他方に対して異なることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項１３】
前記少なくとも２つの開口部が、各々円筒状の形態の第１部分（３４ａ）を備え、前記第１部分（３４ａ）の直径及び／又は高さは、前記開口部のうちの一方が他方に対して異なることを特徴とする、請求項１１又は１２に記載の熱交換器。
【請求項１４】
前記少なくとも２つの開口部が、各々円錐台状の形態の第１部分（３４ａ）を備え、前記第１部分（３４ａ）の直径及び／又は高さは、前記開口部のうちの一方が他方に対して異なることを特徴とする、請求項１１又は１２に記載の熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換関係で配置される、流体の各々に対する一連の通路を備える熱交換器に関し、交換器は、２つの液相／気相を有する少なくとも１つの混合物を一連の通路のうちの１つに分配するように構成された少なくとも１つの混合装置を備える。
【０００２】
特に、本発明は、熱を少なくとも１種の他の流体、たとえば天然ガスと交換することにより、気液混合物の少なくとも１つの流れ、特に、多成分混合物、たとえば炭化水素の混合物の流れを気化する熱交換器に適用することができる。
【背景技術】
【０００３】
交換器に対して一般に採用される技術は、アルミろう付けプレート・フィン交換器の技術であり、それにより、非常に小型であり且つ広い交換表面積を提供する装置を得ることが可能になる。
【０００４】
これらの交換器はプレートを備え、それらプレートの間に、一連のフィン又は波形脚から形成された熱交換波形部が挿入され、したがって、プレートは、気化通路及び凝縮通路の積層体を構成し、一方は、冷却液を気化するように意図され、他方は、熱発生ガスを凝縮するように意図されている。流体間の熱の交換は、相変化があってもなくても発生する可能性がある。
【０００５】
気液混合物を採用する交換器の正確な動作を確実にするために、液相及び気相の比率は、通路のすべてにおいて同じである必要があり、１つの同じ通路内で均一である必要がある。
【０００６】
交換器の寸法は、相の均一な分布、したがって、混合物の露点に等しい、液相の気化の終了時の単一温度を想定して計算される。
【０００７】
多成分混合物の場合、気化の終了時の温度は、通路内の液相及び気相の比率によって決まることになる。
【０００８】
２つの相の一様でない分布の場合、第１の流体の温度プロファイルは、それにより、通路ごとに変化し、又はさらには、１つの同じ通路内で変化することになる。この不均一な分布のために、２相混合物と熱交換関係にある流体が、意図された温度より高い交換器出口温度を有する可能性があり、これにより、その結果として熱交換器の性能が劣化する。
【０００９】
混合物の液相及び気相を可能な限り均一に分布させるための１つの解決法は、交換器内にそれらを別個に導入し、その後、それらが交換器内部に入ると合わせて混合するというものである。
【００１０】
文献ＦＲ−Ａ−２５６３６２０号明細書は、２相混合物を導くように意図されている一連の通路内に溝付きバーが挿入される、こうした交換器について記載している。この混合装置は、液相用及び気相用の別個のチャネルと、気液混合物を熱交換ゾーンに分散させる出口とを備える。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
この種の混合装置で生じる問題は、混合装置を収容する通路の幅における気液混合物の分散に関する。２つの相を混合するために、混合装置は、概して、一方の相の流れのための第１チャネルを備える。このチャネルには、チャネルに沿って配置された一連の開口部が備えられ、各開口部は、他方の相の流れのための第２チャネルに流体的に接続されている。第１のチャネルへの入口に流体が供給されると、流体がチャネルに沿って流れるに従い、流体の流量は低減する傾向がある。これは、開口部に供給される際に流体の流量が低減するためである。
【００１２】
開口部は、一般に、流体の長手方向に対して垂直に加工され、したがって、流体速度が高くなると流体が十分に供給されない。したがって、チャネル入口側に配置された開口部は、過剰に供給される傾向があり、一方で、チャネルの基部に位置する開口部は、供給が不十分である。その結果、それぞれの相の他方の相のためのチャネルへの導入が不均一となり、そのため、交換器通路の幅において気液混合物の分布が不均等になる。
【００１３】
この現象を最小限にするために、１つの解決法は、チャネルの２つの対向する入口を介して関連するチャネルに流体を供給するというものである。しかしながら、これにより、熱交換器が複雑になり、少なくともチャネルの中心部分において不均一な分布の問題が残る。
【００１４】
チャネルの数を増加させることもまた、装置の機械的強度及びろう付けを考慮すると理想的な解決法ではない。
【００１５】
別の既知の解決法は、直径の異なる円筒状の形態の開口部をチャネルに沿って配置することである。しかしながら、この解決法は、いくつかのプロセスに対して不十分であることが証明され得る。
【００１６】
本発明の目的は、特に、混合物の液相及び気相の分布が可能な限り均一である熱交換器を提案することにより、上述した問題を完全に又は部分的に解決することと、交換器の構造の複雑性を過度に追加することも交換器のサイズを増大させることもなく解決することとである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
したがって、本発明による解決法は、少なくとも１種の第１流体を導く第１の一連の通路と、少なくとも前記第１の流体と熱交換関係になる少なくとも１種の第２流体を導く第２の一連の通路とを画定するように平行に配置されたいくつかのプレートを備え、混合装置が、第１の一連の通路のうちの前記少なくとも１つの通路内に配置されており、
−流れ方向における第１流体の第１相の流れのための少なくとも１つの第１チャネルと、
−第１の流体の第２相の流れのための少なくとも１つの第２チャネルと、
−第１チャネル（３１）を第２チャネルに流体的に接続する少なくとも１つの開口部と、
を備える、熱交換器において、
前記少なくとも１つの開口部が、第１断面を有する第１部分と、第２断面を有する第２部分とを備え、第１断面が第２断面より大きいことを特徴とする熱交換器である。
【００１８】
場合に応じて、本発明の交換器は、以下の技術的特徴のうちの１つ又は複数を備えることができる。
−第２部分（３４ｂ）は第２チャネル内に通じている。
−第１部分（３４ａ）及び／又は第２部分（３４ｂ）は円筒状である。
−前記開口部は、垂直方向において第１チャネルと第２チャネルとの間に延在している。
−少なくとも１つの開口部の第１部分は、垂直方向において可変である第１断面を有する。
−第１部分の第１断面は、第１チャネルの方向において拡大している。
−前記第１部分は円錐台状である。
−第１部分は、垂直方向に対して５°〜７０°の角度を形成する周壁を備える。
−垂直方向に測定された第１部分の高さと開口部の高さとの比は０．１〜０．７である。
−開口部は、垂直方向に対して半径方向に突出する周縁肩部を備え、前記肩部は、開口部の第１部分と第２部分との間に配置されている。
−第１チャネルは、各々が第１部分を有する少なくとも２つの開口部を備え、第１断面は、２つの開口部のうちの一方が他方に対して異なる。
−第１チャネルは、各々が第２部分を有する少なくとも２つの開口部を備え、第２断面は、開口部のうちの一方が他方に対して異なる。
−前記少なくとも２つの開口部は、各々円筒状の形態の第１部分を備え、第１部分の直径及び／又は高さは、開口部のうちの一方が他方に対して異なる。
−前記少なくとも２つの開口部は、各々円錐台状の形態の第１部分を備え、第１部分の角度及び／又は高さは、開口部のうちの一方が他方に対して異なる。
−第１流体は冷却流体である。
−第２流体は熱発生流体である。
【００１９】
本発明は、熱を少なくとも１種の他の流体、たとえば天然ガスと交換することにより、気液混合物の少なくとも１つの流れ、特に、多成分混合物、たとえば炭化水素の混合物の流れを気化する熱交換器に適用することができる。
【００２０】
「天然ガス」という表現は、少なくともメタンを含む炭化水素を含有する任意の組成物に関する。これは、（任意の処理又は洗浄の前の）「加工していない」組成物、並びに、限定されないが、硫黄、二酸化炭素、水、水銀及びいくつかの重質芳香族炭化水素を含む１種又は複数種の化合物の低減及び／又は除去のために部分的に、実質的に又は完全に処理された任意の組成物もまた含む。
【００２１】
ここで、本発明は、単に非限定的な例として与え且つ添付図面を参照して行う以下の説明により、より理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態による２相気液混合物が供給される交換器の通路の一部の、熱交換器のプレートに対して平行な断面における概略図である。
【図２】図１による混合装置を示す、図１の平面に対して垂直な平面における断面での概略図である。
【図３】本発明の実施形態による混合装置の実施形態を示す概略３次元図を示す。
【図４Ａ−Ｂ】本発明による混合装置のさまざまな実施形態を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１は、方向ｚ及びｙによって画定される平面に対して平行な２つの次元に延在するプレート２（図示せず）の積層体を備える熱交換器１を示す。プレート２は、間隔を空けて互いに平行に且つ上下に配置され、したがって、前記プレートを介する間接的熱交換関係にある流体のための複数の通路を形成する。
【００２４】
好ましくは、各通路は、平坦且つ平行六面体形状を有する。２つの連続するプレートの間の離隔距離は、各連続するプレートの長さ及び幅と比較して小さい。
【００２５】
交換器１は、２０を超えて、又はさらには１００を超えて、複数のプレートを備えることができ、それらの間に、少なくとも１種の第１の流体Ｆ１を導く第１の一連の通路１０と、少なくとも１種の第２の流体Ｆ２を導く第２の一連の通路２０（図１では不可視）とを画定し、前記流体の流れは、全体的に方向ｙである。第１の一連の通路１０は、それらのすべて又はいくつかが、第２の一連の通路２０のうちのすべて又はいくつかと交互であるように、又は隣接するように配置され得る。
【００２６】
本質的に既知であるように、交換器１は、さまざまな流体を通路１０、２０内に選択的に分配するように、且つ前記通路１０、２０から前記流体を放出するように構成された、分配及び放出手段４０、５２、４５、５４、５５を備える。
【００２７】
プレート２の縁部に沿った通路１０、２０の封止は、概して、プレート２に取り付けられた横方向及び長手方向封止ストリップ４によって提供される。横方向封止ストリップ４は、通路１０、２０を完全には閉鎖せず、有利には、通路の斜めに対向する角に流体入口及び出口開口部を残す。
【００２８】
第１の一連の通路１０の開口部は、上下に一致して配置され、第２の一連の通路２０の開口部は、反対側の角に配置される。上下に配置された開口部は、半管形状のマニホールド４０、４５、５０、５５内でそれぞれ互いに結合され、マニホールド４０、４５、５０、５５を介して、流体は分配され且つ放出される。
【００２９】
図１の描写において、半管状マニホールド５０、４５は、流体を交換器１内に導入するために使用され、半管状マニホールド４０、５５は、これらの流体を交換器１から放出するために使用される。
【００３０】
実施形態のこの代替形態において、流体のうちの一方を供給するマニホールドと他方の流体を放出するマニホールドとは、交換器の１つの同じ端部に位置し、したがって、流体Ｆ１、Ｆ２は、交換器１を通って向流であるように流れる。
【００３１】
別の変形実施形態によれば、第１流体及び第２流体は、等しく並流であるように循環することができ、それにより、流体のうちの一方を供給する手段と他方の流体を放出する手段とは、交換器１の反対側の端部に位置する。
【００３２】
好ましくは、方向ｙは、交換器１が動作しているとき、垂直に向けられる。第１の流体Ｆ１は、概して垂直に、且つその方向の上向きに流れる。本発明の範囲から逸脱することなく、流体Ｆ１、Ｆ２の流れに対する他の方向及び向きが当然ながら考えられる。
【００３３】
本発明の文脈では、異なる性質の１種又は複数種の第１の流体Ｆ１と１種又は複数種の第２の流体Ｆ２とは、１つの同じ交換器の第１の一連の通路１０及び第２の一連の通路２０内で流れることができることが留意されるべきである。
【００３４】
分配及び放出手段は、有利には、入口開口部及び出口開口部から延在する、波形シートの形態の、２つの連続するプレート２の間に配置された分配波形部５１、５４を備える。分配波形部５１、５４は、通路１０、２０の幅全体を横切る流体の均一な分配及び回収を確実にする。
【００３５】
さらに、通路１０、２０は、有利には、プレート２の間に配置された熱交換構造体を備える。これらの構造体の目的は、交換器の熱交換表面積を増大させることである。具体的には、熱交換構造体は、通路内を循環している流体と接触し、熱流を伝導により隣接するプレートに伝達し、熱交換構造体は、隣接するプレートにろう付けにより取り付けることができ、それにより、交換器の機械的強度が増大する。
【００３６】
熱交換構造体はまた、特に、交換器がろう付けにより組み立てられている間、加圧流体の使用中にプレートのいかなる変形も回避するために、プレート２の間のスペーサとしても作用する。それらはまた、交換器の通路内の流体の流れのための誘導も提供する。
【００３７】
好ましくは、これらの構造体は、有利には、通路１０、２０の長さに沿った分配波形部の延長部において、通路１０、２０の幅及び長さを横切り、プレート２に対して平行に延在する、熱交換波形部１１を備える。したがって、交換器の通路１０、２０は、熱交換構造体によって覆われる、熱交換部を適切に構成するそれらの長さの主要部を呈し、前記主要部は、分配波形部５１、５４で覆われた分配部によって境界が定められる。
【００３８】
図１は、２相気液混合物の形態の第１の流体Ｆ１を分配するように構成された、第１の一連の通路１のうちの１つの通路１０を示す。第１の流体Ｆ１は、分離装置６において液相６１及び気相６２に分離され、それらは、側部マニホールド３０及びマニホールド５０を介して交換器１内に別個に導入される。そして、２つの相６１、６２は、通路１０内に配置される混合装置３により、一緒に混合される。有利には、第１の一連のいくつかの通路１０、またさらには通路１０のすべてが、混合装置３を備える。
【００３９】
図２は、有利には、通路１０内に収容されたバー又はロッドを備える混合装置３の、図１の平面に対して垂直な平面における概略断面図である。
【００４０】
好ましくは、混合装置３は、通路１０を形成する各プレート２ａ、２ｂと接触するように、通路１０の断面において通路１０の高さの略すべてにわたり又はさらには高さ全体にわたり延在する。
【００４１】
混合装置３は、有利には、ろう付けによりプレート２に固定されている。
【００４２】
混合装置３は、有利には、平行六面体の全体形状である。
【００４３】
混合装置３は、横方向ｙに対して平行に、２０〜２００ｍｍの第１寸法と、流れ方向ｚに対して平行に、１００〜１４００ｍｍの第２寸法とを示すことができる。
【００４４】
図２に示すように、本発明の一実施形態による混合装置３は、流体Ｆ１の第１相６１の流れに対して適合されたいくつかの第１チャネル３１ａ、３１ｂ、…を備える。いくつかの開口部３４（図２には１つのみを示す）は、第１チャネル３１ａ内で、図示する例では第１液相６１である第１相６１の流れ方向ｚにおいて、連続して配置されている。これらの開口部３４は、第１チャネル３１ａを、この例では、他の相６２、図示する例では気相６２の流れに対して意図された少なくとも１つの第２チャネル３２に流体的に接続するように配置されている。第１チャネル３１ａ、３１ｂ、…及び第２チャネル３２ａ、３２ｂ、…は、プレート２に対して平行に延在している。さまざまな第１チャネル３１ａ、３１ｂの開口部３４は、図３に示すように互い違いパターンで配置することができ、それにより、第２チャネル３２ａ、３２ｂにおける第１相６１のより均質な分布が促進される。
【００４５】
図３は、一連の第１チャネルと一連の第２チャネルとを流体的に接続するいくつかの開口部３４を備えた、本発明の一実施形態による混合装置３を示す。
【００４６】
本発明によれば、少なくとも１つの開口部３４は、第１チャネル３１内に通じる、第１断面を有する第１部分３４ａと、前記第１部分３４ａと第２チャネル３２との間に配置された、第２断面を有する第２部分３４ｂとを備え、第１断面は第２断面より大きい。
【００４７】
「断面」という用語は、開口部３４に対して垂直に、典型的には開口部３４の対称軸Ａに対して垂直に測定された開口部３４の表面積を意味し、開口部３４は有利には円筒対称であることが留意される。垂直方向ｘに延在する開口部３４の場合、断面は、方向ｘに対して垂直に延在する断面において測定される。したがって、図２、図３、図４Ａ及び図４Ｂに示す例では、開口部３４の断面は方向ｙ及びｚを含む平面において画定される。
【００４８】
断面が広い方の第１部分を少なくとも１つの開口部３４への入口に配置することにより、いくつかの開口部３４内に注入される流体の流れを促進することができる。したがって、第１相６１が第１チャネル３１に沿って異なる速度で流れるとき、方向ｚに沿って連続的に配置されている開口部３４内への流体の流れを、開口部への供給を標準化するように結果的に適合させることができる。
【００４９】
その結果、通路１０の幅において気液混合物の分布がより均質になる。この解決法は、実施が簡単であり、交換器のサイズを変更せず、その構造をそれ以上複雑にしないという利点を提供する。
【００５０】
場合に応じて、第１断面は開口部３４に沿って一定とすることができ、すなわち、第１部分３４ａは円筒状であり、又は、開口部３４に沿って、第２部分３４ｂの第２断面より大きいままでありながら可変とすることができる。特に、第１部分３４ａの第１断面は、第１チャネル３１の方向に拡大することができる。
【００５１】
第２部分３４ｂの第２断面もまた、開口部３４に沿って一定又は可変とすることができる。
【００５２】
好ましくは、第１チャネル３１は、各々が第１部分３４ａを有する少なくとも２つの開口部を備え、そこでは、第１断面は、２つの開口部のうちの一方が他方に対して異なる。
【００５３】
第１部分３４ａの、別の第１部分に対する第１通路断面の相違は、たとえば、円筒状の第１部分の場合、直径の相違からもたらすことができる。それはまた、円錐台状の第１部分の場合、角度の相違からももたらすことができる。
【００５４】
有利には、大きい方の第１断面の開口部は、第１チャネル３１において、第１相６１の速度がより高い上流に配置され、入口断面が小さい方の開口部は、第１チャネル３１において下流に配置される。
【００５５】
特に、第１チャネル３１は、第１入口３４１及び第２入口３４１それぞれを介して第１チャネル３１内に通じる第１開口部３４及び第２開口部３４を備えることができる。少なくとも１つの第１チャネル３１の断面は、少なくともそれぞれの入口３４１の高さにおいて変更される。
【００５６】
特定の実施形態によれば、同じ第１チャネル３１内において連続して配置された又は連続して配置されていない少なくとも２つの開口部３４は、異なる形状を有する。たとえば、同じ第１チャネルに沿って、第１円筒状部分を備える開口部３４と第１円錐台状部分を備える開口部３４とを配置することができる。好ましくは、第１チャネル３１の入口３１１の側に配置された開口部３４は、第１チャネルの入口における相対的に高い速度の影響を補償するように、開口部３４内への第１相６１の注入を促進する形状を有する。開口部３４の形状は、特に、少なくとも１つの開口部３４の第１部分３４ａの形状を別の開口部３４に対して変更することにより、変更することができる。
【００５７】
流れ方向ｚに沿った可変形状の開口部３４の配置により、方向ｚに沿って連続的に配置された開口部３４内への流体流のさらに緻密な適合が可能になる。
【００５８】
本発明に関連して、異なる形状の数、それらの寸法、及び同じ第１チャネル３１における又はいくつかの第１チャネル３１ａ、３１ｂ、…の間の分布は、気液混合物の所望の分布に応じて変更することができる。
【００５９】
場合に応じて、開口部のすべて又は一部に沿って、開口部の入口又は出口において開口部の断面を変更することにより、且つ／又は、１つの開口部の内部輪郭形状を別の開口部に対して変更することにより、開口部３４の形状を別の開口部３４に対して変更することができる。典型的には、開口部３４の形状は、前記開口部の内部寸法を調整することにより変更される。
【００６０】
図３は、バーの形態の混合装置３の例を示し、開口部３４は、いくつかの第１チャネル３１の基部においてあけられている。
【００６１】
混合装置３は、全体として平行六面体を形成し、特に、交換器のプレート２に面して配置されるように意図された第１面３ａと別のプレート２に面して配置された第２面３ｂとによって境界が定められている。第１面３ａ及び第２面３ｂは、好ましくは、プレート２に対して略平行に延在する。混合装置３は、好ましくは、第１面３ａ及び第２面３ｂがプレート２と接触するように、通路１０内に配置される。
【００６２】
第１チャネル３１ａ、３１ｂは、有利には、混合装置３内に設けられた凹部の形態をとる。それらはまた、面３ａ及び／又は３ｂの高さで開放することも可能であり、その長さは、横方向ｙにおいて測定された幅、又は方向ｙ及びｚに対して直角をなして垂直方向ｘに測定された高さより大きい。
【００６３】
開口部３４は、有利には、装置３の材料内に作製され好ましくは垂直方向ｘにおいて第１チャネル３１と第２チャネル３２との間に延在する、穴３４である。そして、動作時、第１相６１は、開口部３４内部で概して垂直方向ｘに流れる。
【００６４】
好ましくは、開口部３４は、方向ｘに測定された少なくとも０．５ｍｍの高さを有する。
【００６５】
有利には、垂直方向に測定された、第１部分３４ａの高さと開口部３４の高さ全体との間の比は、０．１〜０．７である。こうした範囲は、好ましくは、円錐台状の第１部分の場合に適用される。円筒状の第１部分の場合、高さ比は有利には０．３〜０．５である。
【００６６】
開口部３４は、好ましくは、対称軸Ａを中心に円筒対称である。
【００６７】
図４Ａ及び図４Ｂは、図３の混合装置で使用することができる開口部３４の実施形態を示す。これらの変形のうちの１つ又は複数によって製造された１つ又は複数の開口部は、少なくとも１つの第１チャネル３１内に配置することができ、前記第１チャネルはまた、図２に示すような従来の円筒状開口部３４も備えることができる。こうした開口部３４は、好ましくは、入口３１１の側に配置される。
【００６８】
図４Ａに示す第１実施形態によれば、開口部３４は、入口３４１を介して第１チャネル３１内に通じる第１部分３４ａと、開口部３４の出口３４２を介して第２チャネル３２内に通じる第２部分３４ｂとを備える。第１部分３４ａ及び第２部分３４ｂは円筒状であり、第１部分３４ａの断面は第２部分３４ｂの断面より大きい。言い換えれば、第１部分３４ａは、第２部分３４ｂの第２直径より大きい第１直径を有する。
【００６９】
第１チャネルの側における開口部３４の通路断面の拡大により、開口部３４に向かう第１相６１の流れが促進される。この種の１つ又は複数の開口部３４は、第１チャネル３１に配置することができ、開口部３４の第１部分の断面は、同じ第１チャネル３１に沿って変更することができる。図４Ａの表現では、第１部分３４ａ及び第２部分３４ｂの境界の画定は、垂直方向ｘに対して半径方向に突出する肩部を用いて達成される。
【００７０】
図４Ｂに示す第２実施形態によれば、第１部分３４ａは、円錐台状であり、第１チャネル３１に向かって広がっている。
【００７１】
開口部３４のこの形状により、第１チャネル３１の側において関連する開口部の通路断面を拡大させることができ、一方で、第１チャネルを流れる第１相６１の部分が開口部３４に入るときにより緩やかなカーブをもたらし、これにより、開口部３４への第１相６１の供給がさらに促進される。こうした円錐台状の形態は、たとえば、前進が所望の形状に応じて調整される円錐形のドリルビットを用いて、開口部３４をあけることによって得ることができる。
【００７２】
円錐台状の第１部分３４ａの周壁によって垂直方向ｘに対して形成された角度αは、流れ方向ｚに沿って同じ第１チャネル３１内に配置された開口部３４間で、且つ第１チャネル３１ごとに、変更することができる。好ましくは、前記第１部分の周壁は、垂直方向ｘに対して５°〜７０°の角度αを形成する。
【００７３】
第１部分３４ａの下流に配置された第２部分３４ｂの形状は、場合により、開口部３４ごとに異なるものとすることができ、特に、円錐台状であり得る。
【００７４】
好ましくは、上述したような第１部分３４ａ及び第２部分３４ｂを備えた開口部３４は、混合装置３内にいくつかの孔３４ｂを機械加工する第１ステップの後に得られ、これらの孔３４ｂのうちの１つ又は複数は、その後、第２ステップにおいて、第１部分３４ａの高さに対応する高さにわたって再度機械加工される。
【００７５】
装置３は、装置３内に連続して配置されたいくつかの横方向チャネル３２、及び／又はいくつかの第１チャネル３１を備えることができ、第１チャネル３１及び第２チャネル３２は好ましくは互いに平行である。
【００７６】
チャネル３１及び３２は、同じ又は異なる形状及び量を有することができることが強調される。連続した第１チャネル３１の間の距離、及び連続した第２チャネル３２の間の距離もまた変更することができる。
【００７７】
当然ながら、本発明は、本明細書に記載し例示する特定の例に限定されない。本発明の範囲から逸脱することなく、当業者の能力の範囲内の他の代替形態又は実施形態もまた考慮することができる。
【００７８】
たとえば、本発明による交換器は、主に、通路１０、２０が横方向ｙに延在し、第１長手方向チャネル３１が流れ方向ｚに延在し、横方向チャネル３２が方向ｚに対して直交する横方向ｙに延在する場合に対して記載されている。逆、すなわち、第１チャネル３１が横方向ｙに延在し、横方向チャネル３２が流れ方向ｚに延在することも考えられる。方向ｙ及びｚは、相互に直交していない場合もある。
【００７９】
また、少なくとも１つの第１長手方向チャネル３１は、第１部分３４ａを備える１つ又は複数の開口部３４であって、第１部分３４ａがそれ自体円筒状及び／又は円錐台状の形態のいくつかの下位部分から形成される、１つ又は複数の開口部３４を備えることができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【国際調査報告】
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