JP2001517773A - 熱交換装置 - Google Patents
熱交換装置Info
- Publication number
- JP2001517773A JP2001517773A JP2000513101A JP2000513101A JP2001517773A JP 2001517773 A JP2001517773 A JP 2001517773A JP 2000513101 A JP2000513101 A JP 2000513101A JP 2000513101 A JP2000513101 A JP 2000513101A JP 2001517773 A JP2001517773 A JP 2001517773A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat exchange
- fluid
- heat
- layer
- process fluid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
- F28F3/08—Elements constructed for building-up into stacks, e.g. capable of being taken apart for cleaning
- F28F3/10—Arrangements for sealing the margins
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F21/00—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
- F28F21/06—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of plastics material
- F28F21/067—Details
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S165/00—Heat exchange
- Y10S165/355—Heat exchange having separate flow passage for two distinct fluids
- Y10S165/356—Plural plates forming a stack providing flow passages therein
- Y10S165/364—Plural plates forming a stack providing flow passages therein with fluid traversing passages formed through the plate
- Y10S165/365—Plural plates forming a stack providing flow passages therein with fluid traversing passages formed through the plate including peripheral seal element forming flow channel bounded by seal and heat exchange plates
- Y10S165/366—Rigid or semi-rigid peripheral seal frame
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S165/00—Heat exchange
- Y10S165/905—Materials of manufacture
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
この熱交換装置は、ポリマー組成物で形成される。この熱交換装置は、プロセス流体と熱交換流体との間に物質移動が生じないようにして両流体を間で熱交換させる少くとも２つの通路と熱交換バリヤー（１８）を含む。この熱交換装置は、プロセス流体のための入口（２４）と、プロセス流体のための出口（２６）と、熱交換流体のための入口（２８）と、熱交換流体のための出口（３０）を有する。スペーサ層（１７）は、低い伝熱率を有する組成物で形成される。
Description
【０００１】 （技術分野） 本発明は、熱交換装置に関し、特に、ポリマー材で形成された熱交換装置に関
する。
する。
【０００２】 （背景技術） 現在、プロセス流体の温度を調整するための熱交換装置は、プロセス流体に熱
を与えるか、それから熱を抽出する加熱又は冷却熱交換流体（熱交換媒体）を通
すための流路を形成するように構成されている。流体間の熱伝達（伝熱）は、導
管の薄肉壁のような薄い伝熱性（熱伝導性）バリヤーを通して行われる。現在市
販されている熱交換装置の大多数は、ステンレス鋼のような金属で製造されてい
る。
を与えるか、それから熱を抽出する加熱又は冷却熱交換流体（熱交換媒体）を通
すための流路を形成するように構成されている。流体間の熱伝達（伝熱）は、導
管の薄肉壁のような薄い伝熱性（熱伝導性）バリヤーを通して行われる。現在市
販されている熱交換装置の大多数は、ステンレス鋼のような金属で製造されてい
る。
【０００３】 熱交換装置の素材として金属を使用することは、重量が重くなることと製造コ
ストが高くなることを含め、幾つかの重要な欠点をもたらす。金属は良好な熱伝
導体であるから、熱交換器の周辺大気が冷却剤に対する望ましくない熱源になっ
たり、あるいは、熱交換器に用いられる加熱用流体からの望ましくない熱抽出体
となったりする。その上、腐蝕性の流体を取り扱う場合は金属素材の使用は大き
な制約を受け、一般に、特殊な高価な金属の使用を必要とする。更に、大抵の金
属は水性液体等の液体に濡れやすく、その結果、化学反応によるなどして液体と
の相互作用を促進し、金属素材の汚れの原因ともなる。
ストが高くなることを含め、幾つかの重要な欠点をもたらす。金属は良好な熱伝
導体であるから、熱交換器の周辺大気が冷却剤に対する望ましくない熱源になっ
たり、あるいは、熱交換器に用いられる加熱用流体からの望ましくない熱抽出体
となったりする。その上、腐蝕性の流体を取り扱う場合は金属素材の使用は大き
な制約を受け、一般に、特殊な高価な金属の使用を必要とする。更に、大抵の金
属は水性液体等の液体に濡れやすく、その結果、化学反応によるなどして液体と
の相互作用を促進し、金属素材の汚れの原因ともなる。
【０００４】 従って、高い熱交換効率を有する熱交換装置を提供することが望まれており、
更に、高い熱交換効率を有し、しかも、容易に製造することができる熱交換装置
を望む要望がある。
更に、高い熱交換効率を有し、しかも、容易に製造することができる熱交換装置
を望む要望がある。
【０００５】 （発明の開示） 本発明は、完全に、又は、実質的に完全にポリマー材で形成された熱交換装置
に関するを提供する。本発明の熱交換装置（「熱交換器」とも称する）は、熱を
与えるべき、又は、熱を抽出すべき（奪うべき）プロセス流体のための少くとも
１つの通路と、プロセス流体から熱を抽出する、又は、プロセス流体に熱を与え
る熱交換装置側流体（熱交換流体即ち媒体）のための少くとも１つの通路を備え
ている。本発明の熱交換装置は、上記両通路と、両通路間の熱交換バリヤーを含
むように構成される。この熱交換バリヤーは、両通路間の流体の物質移動を防止
しつつ、両通路の流体間の熱伝達を可能にする。各通路には、流体の乱流を促進
し、従って、伝熱（熱伝達）を促進するスクリーンを設けることができる。この
熱交換器は、熱交換流体のための流体入口と流体出口を有する。熱伝達は、ポリ
マー材製バリヤー、金属製バリヤー又は金属−ポリマー材積層バリヤー等の薄い
バリヤーを介して行われる。
に関するを提供する。本発明の熱交換装置（「熱交換器」とも称する）は、熱を
与えるべき、又は、熱を抽出すべき（奪うべき）プロセス流体のための少くとも
１つの通路と、プロセス流体から熱を抽出する、又は、プロセス流体に熱を与え
る熱交換装置側流体（熱交換流体即ち媒体）のための少くとも１つの通路を備え
ている。本発明の熱交換装置は、上記両通路と、両通路間の熱交換バリヤーを含
むように構成される。この熱交換バリヤーは、両通路間の流体の物質移動を防止
しつつ、両通路の流体間の熱伝達を可能にする。各通路には、流体の乱流を促進
し、従って、伝熱（熱伝達）を促進するスクリーンを設けることができる。この
熱交換器は、熱交換流体のための流体入口と流体出口を有する。熱伝達は、ポリ
マー材製バリヤー、金属製バリヤー又は金属−ポリマー材積層バリヤー等の薄い
バリヤーを介して行われる。
【０００６】 本発明の熱交換装置は、その使用中熱交換流体とプロセス流体との混合を防止
するような態様に流体通路を画定するスクリーンと伝熱（熱伝達）層を金型成形
することによって形成される。この熱交換装置は、又、熱交換流体のための流体
入口と流体出口を有し、プロセス流体のための流体入口と流体出口を有する。プ
ロセス流体と熱交換流体をそれぞれの所定の通路内に封入し、入口及び出口を密
封するために端部キャップを設けることもできる。
するような態様に流体通路を画定するスクリーンと伝熱（熱伝達）層を金型成形
することによって形成される。この熱交換装置は、又、熱交換流体のための流体
入口と流体出口を有し、プロセス流体のための流体入口と流体出口を有する。プ
ロセス流体と熱交換流体をそれぞれの所定の通路内に封入し、入口及び出口を密
封するために端部キャップを設けることもできる。
【０００７】 （発明を実施するための最良の形態） 本発明の熱交換装置は、非多孔質伝熱層（熱伝達層）と、スペーサ層を含む素
子の積重体から形成される。換言すれば、本発明の熱交換装置は、非多孔質伝熱
層と、スペーサ層を含む複数の素子を積重することによって形成される。スペー
サ層は、プロセス液体流と熱交換流体のための流路を設定する。伝熱層とスペー
サ層を総称して「動作層」と称することとする。ここでモジュールと称される素
子は、少くとも１つの非多孔質伝熱層と少くとも１つのスペーサ層を含む２つ又
は３つの部品から形成される。３部品モジュールは、１つのスペーサ層と、その
両側表面にそれぞれ１つづつ積重した２つの伝熱層とで構成することができる。
スペーサ層は、画定された開放容積空間を形成するものであってもよく、あるい
は、スクリーンのような単一の多孔質層から成るものとしてもよい。スペーサ層
として開放容積空間を用いる場合は、スペーサ層に開放容積空間の周縁を形成す
る１つのリム又は２つの互いに嵌合するリムを形成し、その開放容積空間が複数
のモジュール又は１つのモジュールと熱交換装置の一端を分離するように構成す
る。
子の積重体から形成される。換言すれば、本発明の熱交換装置は、非多孔質伝熱
層と、スペーサ層を含む複数の素子を積重することによって形成される。スペー
サ層は、プロセス液体流と熱交換流体のための流路を設定する。伝熱層とスペー
サ層を総称して「動作層」と称することとする。ここでモジュールと称される素
子は、少くとも１つの非多孔質伝熱層と少くとも１つのスペーサ層を含む２つ又
は３つの部品から形成される。３部品モジュールは、１つのスペーサ層と、その
両側表面にそれぞれ１つづつ積重した２つの伝熱層とで構成することができる。
スペーサ層は、画定された開放容積空間を形成するものであってもよく、あるい
は、スクリーンのような単一の多孔質層から成るものとしてもよい。スペーサ層
として開放容積空間を用いる場合は、スペーサ層に開放容積空間の周縁を形成す
る１つのリム又は２つの互いに嵌合するリムを形成し、その開放容積空間が複数
のモジュール又は１つのモジュールと熱交換装置の一端を分離するように構成す
る。
【０００８】 モジュールは、スペーサ層と伝熱層を交互の層として配列する限り、必要なら
ば、３つの動作層で形成することができる。これらのスペーサ層と伝熱層をこの
ように交互に配列することによって望ましくない物質移動を回避して望ましい熱
伝達を実施することができる。スペーサ層は、液体を通流させることができる複
数の穴、複数のチャンネル又は開放容積空間を有する素子によって構成すること
ができる。スペーサ層は、プロセス液体流と熱交換流体流との間で熱を伝達させ
る伝熱層に隣接又は接触している。
ば、３つの動作層で形成することができる。これらのスペーサ層と伝熱層をこの
ように交互に配列することによって望ましくない物質移動を回避して望ましい熱
伝達を実施することができる。スペーサ層は、液体を通流させることができる複
数の穴、複数のチャンネル又は開放容積空間を有する素子によって構成すること
ができる。スペーサ層は、プロセス液体流と熱交換流体流との間で熱を伝達させ
る伝熱層に隣接又は接触している。
【０００９】 積重体の一部を構成するモジュールは、積重体内に位置づけする前に予め密封
し、しかる後、インサート成形する。（即ち、モジュールを金型内に予めインサ
ートして挿入しておいて積重体の他の層と一緒に成形する。成形後はモジュール
はインサートして積重体の一部となる。）モジュールの予備密封形態は、積重体
内での素子の位置によって決められる。モジュールはプロセス流体のためのスペ
ーサ層か、熱交換流体流のためのスペーサ層のいずれかを含むものとすることが
できるが、プロセス流体のためのスペーサ層を含むモジュールの場合は、プロセ
ス流体のためのスペーサ層が熱交換装置のプロセス流体入口ポート及びプロセス
流体出口ポートに対しては開放し、熱交換流体入口ポート及び熱交換流体出口ポ
ートに対しては閉じた形態となるようにモジュールを予め密封しておく。一方、
熱交換流体のためのスペーサ層を含むモジュールの場合は、プロセス流体のため
のスペーサ層が熱交換流体入口ポート及び出口ポートに対しては閉じ、プロセス
流体及びプロセス流体出口ポートに対しては開放した形態となるようにモジュー
ルを予め密封しておく。
し、しかる後、インサート成形する。（即ち、モジュールを金型内に予めインサ
ートして挿入しておいて積重体の他の層と一緒に成形する。成形後はモジュール
はインサートして積重体の一部となる。）モジュールの予備密封形態は、積重体
内での素子の位置によって決められる。モジュールはプロセス流体のためのスペ
ーサ層か、熱交換流体流のためのスペーサ層のいずれかを含むものとすることが
できるが、プロセス流体のためのスペーサ層を含むモジュールの場合は、プロセ
ス流体のためのスペーサ層が熱交換装置のプロセス流体入口ポート及びプロセス
流体出口ポートに対しては開放し、熱交換流体入口ポート及び熱交換流体出口ポ
ートに対しては閉じた形態となるようにモジュールを予め密封しておく。一方、
熱交換流体のためのスペーサ層を含むモジュールの場合は、プロセス流体のため
のスペーサ層が熱交換流体入口ポート及び出口ポートに対しては閉じ、プロセス
流体及びプロセス流体出口ポートに対しては開放した形態となるようにモジュー
ルを予め密封しておく。
【００１０】 濾過装置を形成するための積重体中の複数の単層素子は、スペーサ層か伝熱層
のどちらかで構成する。装置を形成するための積重体に用いられる伝熱層は、薄
い層とし、ポリマー材層、金属層、又は、アルミニウムのような金属層とポリマ
ー材層との積層体で構成することができる。
のどちらかで構成する。装置を形成するための積重体に用いられる伝熱層は、薄
い層とし、ポリマー材層、金属層、又は、アルミニウムのような金属層とポリマ
ー材層との積層体で構成することができる。
【００１１】 本発明の熱交換装置を形成するための代表的な好適なポリマー組成物は、約２
０ＢＴＵ‐ｉｎｃｈ／Ｈｒ‐Ｆｔ2‐°Ｆ未満の、好ましくは約１〜３の熱伝導 率を有するものであり、例えば、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン（Ｐ
ＥＥＫ）、セルロース、ポリプロピレン、ポリジ弗化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、
ポリスルフォン、パーフルオロセルコキシ樹脂（ＰＦＡ）、ポリエーテルスルフ
ォンン、ポリカーボネート、アクリルニトリル‐ブタジエン‐スチレン、ポリエ
ステル、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、アクリル、ポリテトラフルオロエチレン、
弗素化エチレンポリマー、ポリアミド等又はそれらのブレンド（充填剤入り又は
充填剤無し）等がある。
０ＢＴＵ‐ｉｎｃｈ／Ｈｒ‐Ｆｔ2‐°Ｆ未満の、好ましくは約１〜３の熱伝導 率を有するものであり、例えば、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン（Ｐ
ＥＥＫ）、セルロース、ポリプロピレン、ポリジ弗化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、
ポリスルフォン、パーフルオロセルコキシ樹脂（ＰＦＡ）、ポリエーテルスルフ
ォンン、ポリカーボネート、アクリルニトリル‐ブタジエン‐スチレン、ポリエ
ステル、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、アクリル、ポリテトラフルオロエチレン、
弗素化エチレンポリマー、ポリアミド等又はそれらのブレンド（充填剤入り又は
充填剤無し）等がある。
【００１２】 非多孔質伝熱層は、熱交換装置を形成するためのポリマー組成物として上述し
たポリマー組成物を含むポリマー組成物、又は、アルミニウム又はステンレス鋼
のような金属層、又は、ポリマー組成物と金属層との積層体で形成することがで
きる。伝熱率（熱伝達率）を高めるためには、少くとも約６０、好ましくは少く
とも約１１０の伝熱率を有する金属層を用いることが好ましい。一般に、伝熱層
は、約０．５〜約１０ミル、好ましくは約２〜約３ミルの範囲の厚さを有するも
のとする。
たポリマー組成物を含むポリマー組成物、又は、アルミニウム又はステンレス鋼
のような金属層、又は、ポリマー組成物と金属層との積層体で形成することがで
きる。伝熱率（熱伝達率）を高めるためには、少くとも約６０、好ましくは少く
とも約１１０の伝熱率を有する金属層を用いることが好ましい。一般に、伝熱層
は、約０．５〜約１０ミル、好ましくは約２〜約３ミルの範囲の厚さを有するも
のとする。
【００１３】 密封材として好適なポリマー組成物は、濾過装置内で望ましい密封形態を設定
し、伝熱層、スペーサ層、各ポート及びハウジング素子を含む、各素子を劣化さ
せない組成物である。更に、密封材用ポリマー組成物は、装置の使用中、抽出物
を劣化させたり、あるいは、自身が抽出物の供給源となってはならない（抽出物
を放出してはならない）。密封材用ポリマー組成物として好適な代表例は、熱交
換装置のための素材として上述したポリマー組成物をベースとした組成物を含む
各種熱可塑性ポリマー組成物である。
し、伝熱層、スペーサ層、各ポート及びハウジング素子を含む、各素子を劣化さ
せない組成物である。更に、密封材用ポリマー組成物は、装置の使用中、抽出物
を劣化させたり、あるいは、自身が抽出物の供給源となってはならない（抽出物
を放出してはならない）。密封材用ポリマー組成物として好適な代表例は、熱交
換装置のための素材として上述したポリマー組成物をベースとした組成物を含む
各種熱可塑性ポリマー組成物である。
【００１４】 密封は、インサート成形融着法、振動接合、接着剤等を含む任意の慣用の手段
によって行うことができる。
によって行うことができる。
【００１５】 図１及び２を参照して説明すると、本発明の熱交換装置は、スクリーン等によ
って構成することができる熱交換液体のためのスペーサ層１６と、伝熱層１８と
、熱交換液体入口ポート１０及び熱交換液体出口ポート１２を有する端部キャッ
プ２０から形成する。モジュール１４は、伝熱層１８とスペーサ層１６と端部キ
ャップ２０をインサートとして金型内に入れて、プラスチック組成物をそれらの
層の周りに成形するとともに、選択的にそれらの層の内部へも注入成形し、それ
らの層の周りに第１シール（密封）を形成するとともに、周縁***リブ２２（図
２参照）を形成する。
って構成することができる熱交換液体のためのスペーサ層１６と、伝熱層１８と
、熱交換液体入口ポート１０及び熱交換液体出口ポート１２を有する端部キャッ
プ２０から形成する。モジュール１４は、伝熱層１８とスペーサ層１６と端部キ
ャップ２０をインサートとして金型内に入れて、プラスチック組成物をそれらの
層の周りに成形するとともに、選択的にそれらの層の内部へも注入成形し、それ
らの層の周りに第１シール（密封）を形成するとともに、周縁***リブ２２（図
２参照）を形成する。
【００１６】 図３に示されるモジュール１５も、伝熱層とスペーサ層と端部キャップ２３か
ら形成する。モジュール１５の端部キャップ２３は、プロセス流体入口ポート２
４と、プロセス流体出口ポート２６と、熱交換流体入口２８と、熱交換流体出口
３０を有するという点でモジュール１４の端部キャップ２０と異なる。モジュー
ル１５の周縁に密封リップ１９を延設し、それをモジュール１５の密封リップ（
図示せず）と嵌合合致させることによって熱交換流体とプロセス流体との間にシ
ールを設定するようになされている。
ら形成する。モジュール１５の端部キャップ２３は、プロセス流体入口ポート２
４と、プロセス流体出口ポート２６と、熱交換流体入口２８と、熱交換流体出口
３０を有するという点でモジュール１４の端部キャップ２０と異なる。モジュー
ル１５の周縁に密封リップ１９を延設し、それをモジュール１５の密封リップ（
図示せず）と嵌合合致させることによって熱交換流体とプロセス流体との間にシ
ールを設定するようになされている。
【００１７】 モジュール１４，１５並びにスペーサ層１７を撓み防止端部キャップ３２と３
４の間に挟んで金型内に入れ、金型内でインサート成形することによってそれら
の素子をすべて結合させて第２シールを形成する。撓み防止端部キャップ３２，
３４は、高い内部圧力に耐えることができるように熱交換装置３６（図４）を強
化する働きをする。
４の間に挟んで金型内に入れ、金型内でインサート成形することによってそれら
の素子をすべて結合させて第２シールを形成する。撓み防止端部キャップ３２，
３４は、高い内部圧力に耐えることができるように熱交換装置３６（図４）を強
化する働きをする。
【００１８】 図６に示されるように、熱交換流体は、入口２８内へ導入され、導管３６及び
３８によってモジュール１４と１５の間に介設されたスペーサ層１６，１６内へ
導かれる。熱交換流体は、モジュール１４，１５のスペーサ層１６，１６に流体
連通している（流体を通流させる態様で連通している）導管４０，４２と流体連
通した出口３０を通して熱交換装置３７から排出される。プロセス流体は、入口
２４を通して熱交換装置３６内へ導入され、スペーサ層１７に通され、出口２６
を通して排出される。
３８によってモジュール１４と１５の間に介設されたスペーサ層１６，１６内へ
導かれる。熱交換流体は、モジュール１４，１５のスペーサ層１６，１６に流体
連通している（流体を通流させる態様で連通している）導管４０，４２と流体連
通した出口３０を通して熱交換装置３７から排出される。プロセス流体は、入口
２４を通して熱交換装置３６内へ導入され、スペーサ層１７に通され、出口２６
を通して排出される。
【００１９】 図７を参照して説明すると、本発明の熱交換装置３６は、濾過装置又は濾過モ
ジュール５０と連携して使用することができる。プロセス流体のための貯留器５
１は、貯留器５１と濾過装置５０との間に流体連通を設定する２つのマニホール
ド５２，５４によって濾過装置５０に接続される。マニホールド５２は、貯留器
５１と一体に形成するか、あるいは、貯留器５１の頂部の外周嵌め込むことがで
きる別個のフランジ部材と一体に形成してもよい。貯留器５１及びコネクタ６０
と流体連通したコネクタ５８は、弁６２が開放されたとき、ポンプ（図示せず）
に流体連通する。マニホールド５２は、図に示されるように貯留器５１のための
支持体５３と一体的に形成することができる。又、マニホールド５２及び５４は
、貯留器５１と一体的にに形成するか、あるいは、濾過装置５０とでなく貯留器
５１とインタフェース接触する部材と一体的にに形成する。なぜなら、貯留器５
１ではなく、濾過装置５０の方が定期的に交換されるからである。
ジュール５０と連携して使用することができる。プロセス流体のための貯留器５
１は、貯留器５１と濾過装置５０との間に流体連通を設定する２つのマニホール
ド５２，５４によって濾過装置５０に接続される。マニホールド５２は、貯留器
５１と一体に形成するか、あるいは、貯留器５１の頂部の外周嵌め込むことがで
きる別個のフランジ部材と一体に形成してもよい。貯留器５１及びコネクタ６０
と流体連通したコネクタ５８は、弁６２が開放されたとき、ポンプ（図示せず）
に流体連通する。マニホールド５２は、図に示されるように貯留器５１のための
支持体５３と一体的に形成することができる。又、マニホールド５２及び５４は
、貯留器５１と一体的にに形成するか、あるいは、濾過装置５０とでなく貯留器
５１とインタフェース接触する部材と一体的にに形成する。なぜなら、貯留器５
１ではなく、濾過装置５０の方が定期的に交換されるからである。
【００２０】 コネクタ６０は、ポンプ（図示せず）に流体連通した筒状導管（図示せず）に
接続されると、ポンプに流体連通する。コネクタ６０は、供給物（プロセス流体
）を熱交換装置３６へ送給するためにプロセス流体供給チャンネル６２に流体連
通している。プロセス流体は、図６を参照して先に述べたように、入口２４を通
して熱交換装置３６に流入し、出口２６を通って熱交換装置から流出する。次い
で、プロセス流体は、マニホールド６４を通り、濾過モジュール５０の入口６６
を通って濾過モジュール５０に流入する。
接続されると、ポンプに流体連通する。コネクタ６０は、供給物（プロセス流体
）を熱交換装置３６へ送給するためにプロセス流体供給チャンネル６２に流体連
通している。プロセス流体は、図６を参照して先に述べたように、入口２４を通
して熱交換装置３６に流入し、出口２６を通って熱交換装置から流出する。次い
で、プロセス流体は、マニホールド６４を通り、濾過モジュール５０の入口６６
を通って濾過モジュール５０に流入する。
【００２１】 一方、熱交換流体は、入口７０及び２８を通って熱交換モジュール３６へ流入
し、出口３０及び７２を通って流出する。コネクタ７８，８０，８２，８４に取
り付けられた追加の濾過モジュール（図示せず）のために追加の透過液出口７４
，７６を設けることもできる。
し、出口３０及び７２を通って流出する。コネクタ７８，８０，８２，８４に取
り付けられた追加の濾過モジュール（図示せず）のために追加の透過液出口７４
，７６を設けることもできる。
【００２２】 濾過モジュール５０は、本明細書に参照用として編入される１９９７年５月１
５日付の米国特許願第０８／８５６，８５６号に開示されているような構成のも
のであり、供給流体を透過液（篩下）と不透過液（篩上）を分離し、透過液を出
口６６及び６８を通してモジュール５０から排出する。濾過されなかった不透過
液は、不透過液チャンネル１００に通され、筒状導管１０１を通して貯留器５１
へ再循環される。
５日付の米国特許願第０８／８５６，８５６号に開示されているような構成のも
のであり、供給流体を透過液（篩下）と不透過液（篩上）を分離し、透過液を出
口６６及び６８を通してモジュール５０から排出する。濾過されなかった不透過
液は、不透過液チャンネル１００に通され、筒状導管１０１を通して貯留器５１
へ再循環される。
【００２３】 貯留器５１の開口８６が密封されている場合は、空気フィルタ（図示せず）を
備えたフィルタハウジング９０によって密封されているポート８８を通して空気
を貯留器５１内へ導入することができる。この空気フィルタは、慣用の滅菌フィ
ルタである。貯留器５１へ入来する空気は、使用空気フィルタを慣用の滅菌フィ
ルタとした場合は、滅菌することができる。この入来空気は、廃棄された透過液
を押し退け、濾過操作の連続した継続を可能にする。
備えたフィルタハウジング９０によって密封されているポート８８を通して空気
を貯留器５１内へ導入することができる。この空気フィルタは、慣用の滅菌フィ
ルタである。貯留器５１へ入来する空気は、使用空気フィルタを慣用の滅菌フィ
ルタとした場合は、滅菌することができる。この入来空気は、廃棄された透過液
を押し退け、濾過操作の連続した継続を可能にする。
【００２４】 添付図は、本発明の装置を向流流れ（プロセス流体と熱交換流体を互いに対向
する反対方向の流れとして通流させる）処理ベースとした場合を例示しているが
、本発明の装置は、プロセス流体と熱交換流体を同方向に通流させる態様で使用
することもできる。更に、プロセス流体と熱交換流体を通流させるスペーサ層を
反転させることもできる。
する反対方向の流れとして通流させる）処理ベースとした場合を例示しているが
、本発明の装置は、プロセス流体と熱交換流体を同方向に通流させる態様で使用
することもできる。更に、プロセス流体と熱交換流体を通流させるスペーサ層を
反転させることもできる。
【００２５】 以下の例は、本発明を例示するためのものであり、本発明を限定するためのも
のではない。
のではない。
【００２６】例 １ この例は、図４及び５に示された熱交換装置の総伝熱係数と効率をいろいろな
異なる流量及び流れパターンを用いて算出した結果を示す。
異なる流量及び流れパターンを用いて算出した結果を示す。
【００２７】 熱交換装置を正しく評価するためには、その総伝熱係数と効率を算定する必要
がある。これらの特性（総伝熱係数と効率）はいずれも流量に依存しているので
、質量流量に対する関係を規定しなければならない。総伝熱係数Ｕの定義は下記
の通りである。
がある。これらの特性（総伝熱係数と効率）はいずれも流量に依存しているので
、質量流量に対する関係を規定しなければならない。総伝熱係数Ｕの定義は下記
の通りである。
【００２８】 Ｕ＝Ｑ／Ａ・△ＴLM （１） ここで、Ｑは伝熱量（伝達された熱の量）、Ａは熱伝達のための利用可能な面積
、△ＴLMは対数平均温度差である。Ａと△ＴLMは容易に測定することができ、伝
達された熱の量（伝熱量Ｑ）は流体の熱容量を基にして計算することができるか
ら、総伝熱係数Ｕは容易に算定することができる。
、△ＴLMは対数平均温度差である。Ａと△ＴLMは容易に測定することができ、伝
達された熱の量（伝熱量Ｑ）は流体の熱容量を基にして計算することができるか
ら、総伝熱係数Ｕは容易に算定することができる。
【００２９】 熱交換装置の効率は、測定された伝熱量Ｑを最大限伝熱量ＱMAXによって除す ることによって求められる。ＱMAXは、下式によって定義される。 ＱMAX＝（ｍＣP）min・△Ｔmax （２）
【００３０】 熱交換装置に供給される加熱／冷却流体に対してインライン関係に環状流量計
を設置した。プロセス流体（水）のの流量をバランス・アンド・ストップウオッ
チを用いて測定した。温度の測定は、熱交換装置の４つの入口／出口ポートに個
々に設置した４つの熱電対を介して行った。これらの熱電対をデータ収集パッケ
ージに配線接続し、得られた温度値を１秒ごとに収集した。ブロック平均関数を
用いて過去５秒間の平均読取値をマイクロソフトのエクセルワークシートに記入
した。
を設置した。プロセス流体（水）のの流量をバランス・アンド・ストップウオッ
チを用いて測定した。温度の測定は、熱交換装置の４つの入口／出口ポートに個
々に設置した４つの熱電対を介して行った。これらの熱電対をデータ収集パッケ
ージに配線接続し、得られた温度値を１秒ごとに収集した。ブロック平均関数を
用いて過去５秒間の平均読取値をマイクロソフトのエクセルワークシートに記入
した。
【００３１】 冷却流体を約７５ｍｉ／ｍｉｎの流量に設定した。プロセス流体は、１０〜８
０ｍｉ／ｍｉｎのいろいろな異なる流量で通流させた。プロセス流体は、定常シ
ステムをモデル化するために循環させずに１回通しとした。流量を１分間重量基
準で測定しながら、その流量測定値での伝熱特性（熱伝達特性）を評価するため
に適正な温度を用いることができるように温度をも測定した。
０ｍｉ／ｍｉｎのいろいろな異なる流量で通流させた。プロセス流体は、定常シ
ステムをモデル化するために循環させずに１回通しとした。流量を１分間重量基
準で測定しながら、その流量測定値での伝熱特性（熱伝達特性）を評価するため
に適正な温度を用いることができるように温度をも測定した。
【００３２】 冷却水に関して用いたのと同じ手順に従って温水テストを実施した。ただし、
温水テストの場合は、温水をポンプで送る上での制限があるので、流量は約５０
ｍｉ／ｍｉｎとした。
温水テストの場合は、温水をポンプで送る上での制限があるので、流量は約５０
ｍｉ／ｍｉｎとした。
【００３３】 実験は、４つの異なる流れパターンについて実施した。熱交換器は、向流と並
流という２つの異なる流れパターンで作動させることができる。更に、加熱／冷
却流体は、供給チャンネル（内側チャンネル又は中心チャンネル）又は外側チャ
ンネルを通して通流させることができる。これらの流れパターンのすべてについ
ていろいろな異なる流量でテストした。
流という２つの異なる流れパターンで作動させることができる。更に、加熱／冷
却流体は、供給チャンネル（内側チャンネル又は中心チャンネル）又は外側チャ
ンネルを通して通流させることができる。これらの流れパターンのすべてについ
ていろいろな異なる流量でテストした。
【００３４】 プロセス流体を冷却するためにプロピレングリコールを用いた場合の収集デー
タの結果が図８〜１１に示されている。図１２〜１５は、プロセス流体を加熱す
るために温水を用いた点を除いては同様の条件で実施されたテストで収集された
データを示す。ｃａｌ／（Ｍ2・ｍｉｎ・°ｃ）からＢＴＵ／（ｆｔ2・ｈｒ・°
Ｆ）に変換するには、０．０３９８１６を乗ずればよい。
タの結果が図８〜１１に示されている。図１２〜１５は、プロセス流体を加熱す
るために温水を用いた点を除いては同様の条件で実施されたテストで収集された
データを示す。ｃａｌ／（Ｍ2・ｍｉｎ・°ｃ）からＢＴＵ／（ｆｔ2・ｈｒ・°
Ｆ）に変換するには、０．０３９８１６を乗ずればよい。
【００３５】 図８〜１５のグラフによれば、対向流れパターンの熱交換器は、同じ流量とし
た場合の並流パターンの熱交換器より高い伝熱係数及び効率を発揮する。効率の
点からいえば、熱交換器は、加熱／冷却流体を供給チャンネル（中心チャンネル
）を通してポンプ送りする場合の方がより高い効率を発揮する。加熱／冷却流体
を中心チャンネルを通して通流することによって周囲環境への熱損失が最少限に
されるからである。このことは図８及び１２に示されている。
た場合の並流パターンの熱交換器より高い伝熱係数及び効率を発揮する。効率の
点からいえば、熱交換器は、加熱／冷却流体を供給チャンネル（中心チャンネル
）を通してポンプ送りする場合の方がより高い効率を発揮する。加熱／冷却流体
を中心チャンネルを通して通流することによって周囲環境への熱損失が最少限に
されるからである。このことは図８及び１２に示されている。
【００３６】 この熱交換器のための代表的なプロセス流体の流量は、３０〜４０ｍｉ／ｍｉ
ｎの範囲である。この流量範囲では、熱交換器の効率は、理想的な設定（流れパ
ターン及び流量等）では８５％であるが、プロセス流体の流量と加熱／冷却流体
の流量の両方の変化とともに変化する。
ｎの範囲である。この流量範囲では、熱交換器の効率は、理想的な設定（流れパ
ターン及び流量等）では８５％であるが、プロセス流体の流量と加熱／冷却流体
の流量の両方の変化とともに変化する。
【００３７】 上述したように、この熱交換器の効率は、プロセス流体の流量が代表的な３０
〜４０ｍｉ／ｍｉｎの範囲である場合、８５％である。熱伝達を最適化するため
には、加熱／冷却流体を供給チャンネル（中心チャンネル）を通して通流させて
向流パターンで作動させることが好ましい。この設定で作動させることにより周
囲環境への熱損失は、他の構成に比較して最少限にされる。向流パターンが好ま
しいのは、熱交換器の流路に沿っての温度駆動力が並流パターンに比べて均一に
保たれるからである。総伝熱係数Ｕの値は、１５０〜３００ＢＴＵ／（ｆｔ2・ ｈｒ・°Ｆ）（即ち、２５００〜３７００ｃａｌ／（Ｍ2・ｍｉｎ・°Ｃ））の 範囲内又はその範囲を超えている。
〜４０ｍｉ／ｍｉｎの範囲である場合、８５％である。熱伝達を最適化するため
には、加熱／冷却流体を供給チャンネル（中心チャンネル）を通して通流させて
向流パターンで作動させることが好ましい。この設定で作動させることにより周
囲環境への熱損失は、他の構成に比較して最少限にされる。向流パターンが好ま
しいのは、熱交換器の流路に沿っての温度駆動力が並流パターンに比べて均一に
保たれるからである。総伝熱係数Ｕの値は、１５０〜３００ＢＴＵ／（ｆｔ2・ ｈｒ・°Ｆ）（即ち、２５００〜３７００ｃａｌ／（Ｍ2・ｍｉｎ・°Ｃ））の 範囲内又はその範囲を超えている。
【図１】 図１は、本発明の熱交換装置を形成するのに用いられる構成部品の分解透視図
である。
である。
【図２】 図２は、組み合わせ成形された図１の構成部品の透視図である。
【図３】 図３は、本発明の熱交換装置の形成態様を示す分解図である。
【図４】 図４は、撓み防止キャップを装着した図３の熱交換装置の分解図である。
【図５】 図５は、図４の完成した熱交換装置の透視図である。
【図６】 図６は、図５の装置の使用態様を示す図である。
【図７】 図７は、本発明の熱交換装置を用いた流体処理装置の透視図である。
【図８】 図８は、伝熱係数を例１の第１実施形態の質量流量の関数として示すグラフで
ある。
ある。
【図９】 図９は、伝熱係数を例１の第２実施形態の質量流量の関数として示すグラフで
ある。
ある。
【図１０】 図１０は、伝熱係数を例１の第３実施形態の質量流量の関数として示すグラフ
である。
である。
【図１１】 図１１は、伝熱係数を例１の第４実施形態の質量流量の関数として示すグラフ
である。
である。
【図１２】 図１２は、伝熱係数を例１の第５実施形態の質量流量の関数として示すグラフ
である。
である。
【図１３】 図１３は、伝熱係数を例１の第６実施形態の質量流量の関数として示すグラフ
である。
である。
【図１４】 図１４は、伝熱係数を例１の第７実施形態の質量流量の関数として示すグラフ
である。
である。
【図１５】 図１５は、伝熱係数を例１の第８実施形態の質量流量の関数として示すグラフ
である。
である。
１０ 熱交換流体入口ポート １２ 熱交換流体出口ポート １４，１５ モジュール １６ スペーサ層 １７ スペーサ層 １８ 伝熱層 １９ 密封リップ ２０ 端部キャップ ２２ 周縁***リブ ２３ 端部キャップ ２４ プロセス流体入口ポート ２６ プロセス流体出口ポート ２８ 熱交換流体入口 ３０ 熱交換流体出口 ３２，３４ 撓み防止端部キャップ ３６ 熱交換モジュール、熱交換装置 ５０ 濾過モジュール、濾過装置 ５１ 貯留器
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１２年３月１７日（２０００．３．１７）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００３】 熱交換装置の素材として金属を使用することは、重量が重くなることと製造コ
ストが高くなることを含め、幾つかの重要な欠点をもたらす。金属は良好な熱伝
導体であるから、熱交換器の周辺大気が冷却剤に対する望ましくない熱源になっ
たり、あるいは、熱交換器に用いられる加熱用流体からの望ましくない熱抽出体
となったりする。その上、腐蝕性の流体を取り扱う場合は金属素材の使用は大き
な制約を受け、一般に、特殊な高価な金属の使用を必要とする。更に、大抵の金
属は水性液体等の液体に濡れやすく、その結果、化学反応によるなどして液体と
の相互作用を促進し、金属素材の汚れの原因ともなる。 従来技術の熱交換器は、ＦＲ−Ａ−２２９０６４６及びＵＳ−Ａ４７４４４１
４に開示されている。
ストが高くなることを含め、幾つかの重要な欠点をもたらす。金属は良好な熱伝
導体であるから、熱交換器の周辺大気が冷却剤に対する望ましくない熱源になっ
たり、あるいは、熱交換器に用いられる加熱用流体からの望ましくない熱抽出体
となったりする。その上、腐蝕性の流体を取り扱う場合は金属素材の使用は大き
な制約を受け、一般に、特殊な高価な金属の使用を必要とする。更に、大抵の金
属は水性液体等の液体に濡れやすく、その結果、化学反応によるなどして液体と
の相互作用を促進し、金属素材の汚れの原因ともなる。 従来技術の熱交換器は、ＦＲ−Ａ−２２９０６４６及びＵＳ−Ａ４７４４４１
４に開示されている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００５】 （発明の開示） 本発明によれば、特許請求の範囲に規定されたような熱交換装置が提供される
。本発明は、完全に、又は、実質的に完全にポリマー材で形成された熱交換装置
に関するを提供する。本発明の熱交換装置（「熱交換器」とも称する）は、熱を
与えるべき、又は、熱を抽出すべき（奪うべき）プロセス流体のための少くとも
１つの通路と、プロセス流体から熱を抽出する、又は、プロセス流体に熱を与え
る熱交換装置側流体（熱交換流体即ち媒体）のための少くとも１つの通路を備え
ている。本発明の熱交換装置は、上記両通路と、両通路間の熱交換バリヤーを含
むように構成される。この熱交換バリヤーは、両通路間の流体の物質移動を防止
しつつ、両通路の流体間の熱伝達を可能にする。各通路には、流体の乱流を促進
し、従って、伝熱（熱伝達）を促進するスクリーンを設けることができる。この
熱交換器は、熱交換流体のための流体入口と流体出口を有する。熱伝達は、ポリ
マー材製バリヤー、金属製バリヤー又は金属−ポリマー材積層バリヤー等の薄い
バリヤーを介して行われる。
。本発明は、完全に、又は、実質的に完全にポリマー材で形成された熱交換装置
に関するを提供する。本発明の熱交換装置（「熱交換器」とも称する）は、熱を
与えるべき、又は、熱を抽出すべき（奪うべき）プロセス流体のための少くとも
１つの通路と、プロセス流体から熱を抽出する、又は、プロセス流体に熱を与え
る熱交換装置側流体（熱交換流体即ち媒体）のための少くとも１つの通路を備え
ている。本発明の熱交換装置は、上記両通路と、両通路間の熱交換バリヤーを含
むように構成される。この熱交換バリヤーは、両通路間の流体の物質移動を防止
しつつ、両通路の流体間の熱伝達を可能にする。各通路には、流体の乱流を促進
し、従って、伝熱（熱伝達）を促進するスクリーンを設けることができる。この
熱交換器は、熱交換流体のための流体入口と流体出口を有する。熱伝達は、ポリ
マー材製バリヤー、金属製バリヤー又は金属−ポリマー材積層バリヤー等の薄い
バリヤーを介して行われる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１０】 熱交換装置を形成するための積重体中の複数の単層素子は、スペーサ層か伝熱
層のどちらかで構成する。熱交換装置を形成するための積重体に用いられる伝熱
層は、薄い層とし、ポリマー材層、金属層、又は、アルミニウムのような金属層
とポリマー材層との積層体で構成することができる。
層のどちらかで構成する。熱交換装置を形成するための積重体に用いられる伝熱
層は、薄い層とし、ポリマー材層、金属層、又は、アルミニウムのような金属層
とポリマー材層との積層体で構成することができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１１】 本発明の熱交換装置を形成するための代表的な好適なポリマー組成物は、約２
０ＢＴＵinch／Ｆｔ2・Ｈｒ・°Ｆ（２．８８４Ｗ／（ｍ・ｋ））未満の、好ま しくは約１〜３（約０．１４４２〜約０．４３２６Ｗ／（ｍ・ｋ））の熱伝導率
を有するものであり、例えば、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥ
ＥＫ）、セルロース、ポリプロピレン、ポリジ弗化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポ
リスルフォン、パーフルオロセルコキシ樹脂（ＰＦＡ）、ポリエーテルスルフォ
ンン、ポリカーボネート、アクリルニトリル‐ブタジエン‐スチレン、ポリエス
テル、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、アクリル、ポリテトラフルオロエチレン、弗
素化エチレンポリマー、ポリアミド等又はそれらのブレンド（充填剤入り又は充
填剤無し）等がある。
０ＢＴＵinch／Ｆｔ2・Ｈｒ・°Ｆ（２．８８４Ｗ／（ｍ・ｋ））未満の、好ま しくは約１〜３（約０．１４４２〜約０．４３２６Ｗ／（ｍ・ｋ））の熱伝導率
を有するものであり、例えば、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥ
ＥＫ）、セルロース、ポリプロピレン、ポリジ弗化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポ
リスルフォン、パーフルオロセルコキシ樹脂（ＰＦＡ）、ポリエーテルスルフォ
ンン、ポリカーボネート、アクリルニトリル‐ブタジエン‐スチレン、ポリエス
テル、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、アクリル、ポリテトラフルオロエチレン、弗
素化エチレンポリマー、ポリアミド等又はそれらのブレンド（充填剤入り又は充
填剤無し）等がある。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１６】 モジュール１５も、伝熱層とスペーサ層と端部キャップ２３から形成する。モ
ジュール１５の端部キャップ２３は、プロセス流体入口ポート２４と、プロセス
流体出口ポート２６と、熱交換流体入口２８と、熱交換流体出口３０を有すると
いう点でモジュール１４の端部キャップ２０と異なる。モジュール１４の周縁に
密封リップ１９を延設し、それをモジュール１５の密封リップ（図示せず）と嵌
合合致させることによって熱交換流体とプロセス流体との間にシールを設定する
ようになされている。
ジュール１５の端部キャップ２３は、プロセス流体入口ポート２４と、プロセス
流体出口ポート２６と、熱交換流体入口２８と、熱交換流体出口３０を有すると
いう点でモジュール１４の端部キャップ２０と異なる。モジュール１４の周縁に
密封リップ１９を延設し、それをモジュール１５の密封リップ（図示せず）と嵌
合合致させることによって熱交換流体とプロセス流体との間にシールを設定する
ようになされている。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１８】 図６に示されるように、熱交換流体は、入口２８内へ導入され、導管３３及び
３８によってモジュール１４と１５の間に介設されたスペーサ層１６，１６内へ
導かれる。熱交換流体は、モジュール１４，１５のスペーサ層１６，１６に流体
連通している（流体を通流させる態様で連通している）導管４０，４２と流体連
通した出口３０を通して熱交換装置３６から排出される。プロセス流体は、入口
２４を通して熱交換装置３６内へ導入され、スペーサ層１７に通され、出口２６
を通して排出される。
３８によってモジュール１４と１５の間に介設されたスペーサ層１６，１６内へ
導かれる。熱交換流体は、モジュール１４，１５のスペーサ層１６，１６に流体
連通している（流体を通流させる態様で連通している）導管４０，４２と流体連
通した出口３０を通して熱交換装置３６から排出される。プロセス流体は、入口
２４を通して熱交換装置３６内へ導入され、スペーサ層１７に通され、出口２６
を通して排出される。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２４】 添付図は、本発明の装置を向流流れ（プロセス流体と熱交換流体を互いに対向
する反対方向の流れとして通流させる）処理ベースとした場合を例示しているが
、本発明の装置は、プロセス流体と熱交換流体を同方向に通流させる態様で使用
することもできる。更に、プロセス流体と熱交換流体を通流させる各スペーサ層
を反転させることもできる。
する反対方向の流れとして通流させる）処理ベースとした場合を例示しているが
、本発明の装置は、プロセス流体と熱交換流体を同方向に通流させる態様で使用
することもできる。更に、プロセス流体と熱交換流体を通流させる各スペーサ層
を反転させることもできる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３４】 プロセス流体を冷却するためにプロピレングリコールを用いた場合の収集デー
タの結果が図８〜１１に示されている。図１２〜１５は、プロセス流体を加熱す
るために温水を用いた点を除いては同様の条件で実施されたテストで収集された
データを示す。ｃａｌ／（Ｍ2・ｍｉｎ・°Ｃ）からＢＴＵ／（ｆｔ2・ｈｒ・°
Ｆ）に変換するには、０．０３９８１６を乗ずればよい。
タの結果が図８〜１１に示されている。図１２〜１５は、プロセス流体を加熱す
るために温水を用いた点を除いては同様の条件で実施されたテストで収集された
データを示す。ｃａｌ／（Ｍ2・ｍｉｎ・°Ｃ）からＢＴＵ／（ｆｔ2・ｈｒ・°
Ｆ）に変換するには、０．０３９８１６を乗ずればよい。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正内容】
【図６】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ) ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ， ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，Ｄ Ｋ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ， ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，Ｌ Ｖ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ， ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，Ｕ Ｚ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ
Claims (6)
- 【請求項１】 プロセス流体と熱交換流体との間で熱交換させるための熱交
換装置であって、 ハウジングと、 少くとも１つの伝熱層と少くとも１つの第１スペーサ層を含む少くとも１つの
モジュール層と、 プロセス流体のための少くとも１つのプロセス流体入口と、該プロセス流体の
ための少くとも１つのプロセス流体出口と、 熱交換流体のための少くとも１つの熱交換流体入口と、該熱交換流体のための
少くとも１つの熱交換流体出口と、 前記少くとも１つのモジュール層の各々に隣接して配置された少くとも１つの
第２スペーサ層と、 から成り、 前記少くとも１つのモジュール層は、前記少くとも１つのプロセス流体入口及
び少くとも１つのプロセス流体出口を前記少くとも１つの熱交換流体入口及び少
くとも１つの熱交換流体出口から隔離する第１シールを形成するために前記少く
とも１つの伝熱層及び少くとも１つの第１スペーサ層の周りに周縁シールを形成
するように密封されており、 前記第２スペーサ層は、前記プロセス流体と熱交換流体との間で熱交換させる
ために該両流体を両者の間に物質移動が生じないようにして該熱交換装置を通し
て通流させることができるように、該少くとも１つの第２スペーサ層及び前記少
くとも１つのモジュール層の周りに周縁シールを形成するように密封されており
、 前記ハウジングは、ポリマー組成物で形成されており、前記第１スペーサ層及
び第２スペーサ層は、各々、約２０ＢＴＵ‐ｉｎｃｈ／Ｈｒ‐Ｆｔ2‐°Ｆ未満 の熱伝導率を有する組成物で形成されていることを特徴とする熱交換装置。 - 【請求項２】 前記少くとも１つのモジュール層は、少くとも１つの第１ス
ペーサ層と少くとも１つの伝熱層を含むことを特徴とする請求項１に記載の熱交
換装置。 - 【請求項３】 前記膜式濾過装置の両端にそれぞれ配置された第２スペーサ
層を含み、前記少くとも１つのモジュール層は、第１スペーサ層によって互いに
分離された２つの伝熱層を含むことを特徴とする請求項１に記載の熱交換装置。 - 【請求項４】 前記膜式濾過装置の両端にそれぞれ配置された前記第２スペ
ーサ層に端部キャップが配置されていることを特徴とする請求項１に記載の熱交
換装置。 - 【請求項５】 前記ハウジングは、ポリエチレンで形成されていることを特
徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の熱交換装置。 - 【請求項６】 前記ハウジングは、ポリプロピレンで形成されていることを
特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の熱交換装置。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US93367797A | 1997-09-19 | 1997-09-19 | |
| US08/933,677 | 1997-09-19 | ||
| PCT/US1998/017346 WO1999015848A1 (en) | 1997-09-19 | 1998-08-21 | Heat exchange apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001517773A true JP2001517773A (ja) | 2001-10-09 |
| JP3394521B2 JP3394521B2 (ja) | 2003-04-07 |
Family
ID=25464343
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000513101A Expired - Fee Related JP3394521B2 (ja) | 1997-09-19 | 1998-08-21 | 熱交換装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6131649A (ja) |
| EP (1) | EP1012524B1 (ja) |
| JP (1) | JP3394521B2 (ja) |
| AU (1) | AU8917298A (ja) |
| DE (1) | DE69802820T2 (ja) |
| WO (1) | WO1999015848A1 (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012532307A (ja) * | 2009-07-08 | 2012-12-13 | ザトーリウス ステディム ビオテーク ゲーエムベーハー | プレート熱交換器 |
| KR20150029650A (ko) * | 2012-06-11 | 2015-03-18 | 7에이씨 테크놀로지스, 아이엔씨. | 난류형 내식성 열 교환기들을 위한 방법들 및 시스템들 |
| US10619867B2 (en) | 2013-03-14 | 2020-04-14 | 7Ac Technologies, Inc. | Methods and systems for mini-split liquid desiccant air conditioning |
| US10619895B1 (en) | 2014-03-20 | 2020-04-14 | 7Ac Technologies, Inc. | Rooftop liquid desiccant systems and methods |
| US10619868B2 (en) | 2013-06-12 | 2020-04-14 | 7Ac Technologies, Inc. | In-ceiling liquid desiccant air conditioning system |
| US10731876B2 (en) | 2014-11-21 | 2020-08-04 | 7Ac Technologies, Inc. | Methods and systems for mini-split liquid desiccant air conditioning |
| US10753624B2 (en) | 2010-05-25 | 2020-08-25 | 7Ac Technologies, Inc. | Desiccant air conditioning methods and systems using evaporative chiller |
| US10760830B2 (en) | 2013-03-01 | 2020-09-01 | 7Ac Technologies, Inc. | Desiccant air conditioning methods and systems |
| US10921001B2 (en) | 2017-11-01 | 2021-02-16 | 7Ac Technologies, Inc. | Methods and apparatus for uniform distribution of liquid desiccant in membrane modules in liquid desiccant air-conditioning systems |
| US10941948B2 (en) | 2017-11-01 | 2021-03-09 | 7Ac Technologies, Inc. | Tank system for liquid desiccant air conditioning system |
| US11022330B2 (en) | 2018-05-18 | 2021-06-01 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Three-way heat exchangers for liquid desiccant air-conditioning systems and methods of manufacture |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6367543B1 (en) * | 2000-12-11 | 2002-04-09 | Thermal Corp. | Liquid-cooled heat sink with thermal jacket |
| DK200301577A (da) * | 2003-10-27 | 2005-04-28 | Danfoss Silicon Power Gmbh | Flowfordelingsenhed og köleenhed |
| US7017655B2 (en) | 2003-12-18 | 2006-03-28 | Modine Manufacturing Co. | Forced fluid heat sink |
| JP4201338B2 (ja) * | 2004-02-03 | 2008-12-24 | シャープ株式会社 | 画像処理装置、画像処理方法、画像表示装置、携帯用情報機器、制御プログラムおよび可読記録媒体 |
| US20050249650A1 (en) * | 2004-05-07 | 2005-11-10 | Fmc Technologies, Inc. | Immersion retort |
| IT1399277B1 (it) * | 2009-08-03 | 2013-04-11 | Sis Ter Spa | Circuito di scambio termico. |
| SG178507A1 (en) | 2009-08-24 | 2012-03-29 | Oasys Water Inc | Forward osmosis membranes |
| US9156006B2 (en) | 2009-12-03 | 2015-10-13 | Yale University | High flux thin-film composite forward osmosis and pressure-retarded osmosis membranes |
| DE102010037152B4 (de) * | 2010-08-25 | 2022-08-25 | Gea Wtt Gmbh | Plattenwärmetauscher in abgedichteter Ausführung |
| CN103210276B (zh) | 2010-10-04 | 2016-03-23 | Oasys水有限公司 | 薄膜复合热交换器 |
| US20230148170A1 (en) * | 2021-11-05 | 2023-05-11 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Thermal Battery And Heat Exchanger Assembly Using Phase Change Material |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2221937A (en) * | 1939-01-16 | 1940-11-19 | Astle William | Plate heat exchanger |
| US3099520A (en) * | 1960-02-10 | 1963-07-30 | Separator Ab | Method and apparatus for preventing infection of heat exchange chambers |
| FR2290646A1 (fr) * | 1974-11-06 | 1976-06-04 | Commissariat Energie Atomique | Echangeur a plaques |
| US4355627A (en) * | 1978-06-06 | 1982-10-26 | Scarlata Robert W | Thermal storage system |
| US4744414A (en) * | 1986-09-02 | 1988-05-17 | Arco Chemical Company | Plastic film plate-type heat exchanger |
| DE3641458A1 (de) * | 1986-12-04 | 1988-06-09 | Funke Waerme Apparate Kg | Plattenwaermeaustauscher |
-
1998
- 1998-08-21 EP EP98941016A patent/EP1012524B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-08-21 JP JP2000513101A patent/JP3394521B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1998-08-21 AU AU89172/98A patent/AU8917298A/en not_active Abandoned
- 1998-08-21 DE DE69802820T patent/DE69802820T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-08-21 WO PCT/US1998/017346 patent/WO1999015848A1/en active IP Right Grant
-
1999
- 1999-01-22 US US09/513,738 patent/US6131649A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012532307A (ja) * | 2009-07-08 | 2012-12-13 | ザトーリウス ステディム ビオテーク ゲーエムベーハー | プレート熱交換器 |
| US11624517B2 (en) | 2010-05-25 | 2023-04-11 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Liquid desiccant air conditioning systems and methods |
| US10753624B2 (en) | 2010-05-25 | 2020-08-25 | 7Ac Technologies, Inc. | Desiccant air conditioning methods and systems using evaporative chiller |
| KR102189997B1 (ko) * | 2012-06-11 | 2020-12-11 | 7에이씨 테크놀로지스, 아이엔씨. | 난류형 내식성 열 교환기들을 위한 방법들 및 시스템들 |
| KR20150029650A (ko) * | 2012-06-11 | 2015-03-18 | 7에이씨 테크놀로지스, 아이엔씨. | 난류형 내식성 열 교환기들을 위한 방법들 및 시스템들 |
| US10760830B2 (en) | 2013-03-01 | 2020-09-01 | 7Ac Technologies, Inc. | Desiccant air conditioning methods and systems |
| US10619867B2 (en) | 2013-03-14 | 2020-04-14 | 7Ac Technologies, Inc. | Methods and systems for mini-split liquid desiccant air conditioning |
| US10619868B2 (en) | 2013-06-12 | 2020-04-14 | 7Ac Technologies, Inc. | In-ceiling liquid desiccant air conditioning system |
| US10619895B1 (en) | 2014-03-20 | 2020-04-14 | 7Ac Technologies, Inc. | Rooftop liquid desiccant systems and methods |
| US10731876B2 (en) | 2014-11-21 | 2020-08-04 | 7Ac Technologies, Inc. | Methods and systems for mini-split liquid desiccant air conditioning |
| US10921001B2 (en) | 2017-11-01 | 2021-02-16 | 7Ac Technologies, Inc. | Methods and apparatus for uniform distribution of liquid desiccant in membrane modules in liquid desiccant air-conditioning systems |
| US10941948B2 (en) | 2017-11-01 | 2021-03-09 | 7Ac Technologies, Inc. | Tank system for liquid desiccant air conditioning system |
| US11022330B2 (en) | 2018-05-18 | 2021-06-01 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Three-way heat exchangers for liquid desiccant air-conditioning systems and methods of manufacture |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69802820T2 (de) | 2002-08-08 |
| US6131649A (en) | 2000-10-17 |
| EP1012524A1 (en) | 2000-06-28 |
| EP1012524B1 (en) | 2001-12-05 |
| JP3394521B2 (ja) | 2003-04-07 |
| WO1999015848A1 (en) | 1999-04-01 |
| AU8917298A (en) | 1999-04-12 |
| DE69802820D1 (de) | 2002-01-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2001517773A (ja) | 熱交換装置 | |
| US4110220A (en) | Mass transfer device | |
| EP0394221B1 (en) | Outside perfusion type blood oxygenator | |
| JP6234959B2 (ja) | マイクロリアクタシステム | |
| CN100435912C (zh) | 具有极小死空间的可置换薄膜组件 | |
| EP1370309A1 (en) | Blood processing device | |
| EP0725657B1 (en) | Blood oxygenation system and method of manufacture | |
| US5102533A (en) | Material exchangers | |
| US9999857B2 (en) | Membrane distillation arrangement | |
| US20150233588A1 (en) | Heat and mass transfer device and systems including the same | |
| WO2016207864A1 (en) | Three-fluid liquid to air membrane energy exchanger | |
| WO1990007943A1 (en) | Oxygenator wedge configuration | |
| CN101687117B (zh) | 高容量生物流体过滤设备 | |
| TW200532160A (en) | Potted exchange devices and methods of making | |
| US8602090B2 (en) | Heat exchanger, method for manufacturing the heat exchanger, and method for manufacturing heart-lung machine | |
| TW201325687A (zh) | 模組化過濾器卡匣 | |
| EP0596599B1 (en) | Exchanger and method for manufacturing the same | |
| EP0111423A1 (en) | Transfer membrane apparatus | |
| Vladisavljević | Use of polysulfone hollow fibers for bubbleless membrane oxygenation/deoxygenation of water | |
| JP2005226945A (ja) | 温度湿度交換器 | |
| CA2712907C (en) | Medical heat exchanger, manufacturing method thereof and artificial lung device | |
| NO345977B1 (en) | Heat exchanger | |
| US11808527B2 (en) | Plastic film heat exchanger for low pressure and corrosive fluids | |
| GB2024653A (en) | Mass transfer device | |
| SU1173936A3 (ru) | Мембранный аппарат |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20020611 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20030107 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |