热处理装置的制作方法

文档序号:19152209发布日期:2019-11-16 00:13阅读:202来源:国知局
热处理装置的制作方法

本公开涉及热交换型的热处理装置。



背景技术:

作为热交换型的热处理装置,具有通过使用热介质加热或冷却含有作为反应体的反应原料的气体或液体的反应流体来使反应体的反应进行的反应装置。这种反应装置具有使反应流体流通的反应流路和使热介质流通的热介质流路,相互的热交换在从将反应流体及热介质从分别导入各流路到排出的期间进行。

在此,在一般的反应装置中,作为反应流体或热介质,多使用可燃性气体,其处理需要十分注意。日本特表2009-536143号公报(专利文献1)公开了具有使可燃性气体流通的流路的反应器。该反应器在一个流路内具有在燃烧反应中不具有催化剂作用的部件,通过将该部件的形状最佳化,从而防止流路内的火焰传播。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特表2009-536143号公报



技术实现要素:

例如,在使用高压的可燃性气体作为反应流体,使用低压的加热空气作为热介质的情况下,万一反应流体和热介质混合,则存在起火的问题。因此,在使用这样的流体的反应装置中,在各流路维持密封性,以使反应流体和热介质不会混合。但是,也考虑,在因为某些原因而流路的密封性降低的情况下,向一方的流体流通的流路混入另一方的流体。与此相对,在日本特表2009-536143号公报所示的反应器中未涉及这样的流路的密封性降低的情况下的对策,期望新的对策。

因此,本公开的目的在于,提供一种有利于抑制热交换使用的各流体的混合的热处理装置。

用于解决课题的方案

本公开的一方案的热处理装置是利用第一流体与第二流体的热交换的装置,该热处理装置具备:具有使第一流体流通的第一流路的第一传热体;具有使第二流体流通的第二流路,且层叠于第一传热体的第二传热体;以及与包括第一传热体与第二传热体的接合面的端部的面相接且具有连通于第二流路的空间的壳体,第一传热体还具有形成于隔离第一流路和壳体的空间的壁部的第三流路,第一流路为与接合面相接的槽,第三流路是与接合面相接的槽,而且在接合面横断连结第一流路和壳体的空间的假想直线。

根据本公开,能够提供一种有利于抑制热交换使用的各流体的混合的热处理装置。

附图说明

图1是表示本公开的一实施方式的反应装置的结构的侧视图。

图2是表示含有第一传热体的部位的结构及形状的平面图。

图3是表示含有第二传热体的部位的结构及形状的平面图。

图4a是表示第一传热体与第二传热体之间的接合面正常密封的状态的图。

图4b是表示第一传热体与第二传热体之间的接合面的密封性降低的状态的图。

图4c是作为参考例,表示在不存在一实施方式的第三流路的情况下,第一传热体与第二传热体之间的接合面的密封性降低的状态的图。

具体实施方式

以下,参照附图,对本公开的实施方式详细地进行说明。在此,实施方式所示的尺寸、材料、其它具体的数值等指示示例,除非另有说明,否则不限定本发明。另外,在说明书以及附图中,对于实质上具有相同功能及结构的要素,通过标注相同的符号,省略重复说明,与本公开无直接关系的要素省略图示。而且,在以下的各图中,将铅垂方向设为z轴,在垂直于z轴的平面内,将后述的第一及第二流路的反应区域内的延设方向设为y轴,而且将垂直于y轴的方向设为x轴。

本公开的热处理装置利用第一流体与第二流体的热交换。以下,本实施方式的热处理装置为热交换型的反应装置。该情况下,由反应流体及通过反应生成的生成物相当于第一流体,热介质相当于第二流体。但是,本公开也可应用于热交换器等热处理装置。

图1是表示本实施方式的反应装置1的结构的侧视图。反应装置1具备作为进行反应处理的主体部的热交换部3。而且,反应装置1通过加热或冷却含有作为反应体的反应原料的气体或液体的反应流体,使反应体的反应进行。

热交换部3包括具有供反应流体及生成物流通的反应流路的第一传热体7、具有供热介质流通的热介质流路的第二传热体9、以及盖体39。本实施方式中,第一传热体7及第二传热体9分别为多个。另外,热交换部3具有使反应流体或生成物和热介质沿互相相反的方向流动的逆流型的构造。第一传热体7、第二传热体9以及盖体39分别为由具有耐热性的热传导性原料形成的平板状部件。

图2是与图1的a-a部对应的表示含有第一传热体7的部位的结构及形状的平面图。第一传热体7具有作为包含反应区域的反应流路的多个第一流路17。第一流路17将其中间部分作为反应区域。第一流路17接受从在后述的第二传热体9内的第二流路流通的热介质供给的热或冷热,使反应流体m反应,生成生成物p。第一流路17分别为将z方向的上方设为打开,并在第一传热体7的一方的第一侧面开放的槽。第一流路17从导入反应流体m的第一导入口20沿y方向呈直线状延伸至另一方的第二侧面的正前方。第一流路17的流路截面为矩形。另外,这些第一流路17在x方向上等间隔配设。而且,虽然未图示,但在第一流路17也可以设置用于促进反应体的反应的催化剂。

第一传热体7包括第一基部11、两个第一侧壁13、多个第一中间壁15、以及第一隔壁19。第一基部11为包括第一传热体7的整个xy平面的矩形板状。第一侧壁13是如下壁部:位于第一基部11的与z方向垂直的主表面的一面上且在第一流路17的延设方向的左右端分别设置。多个第一中间壁15是如下的壁部:位于第一基部11的主表面的一面上,被两个第一侧壁13夹着,分别与第一侧壁13并列,且等间隔设置。另外,第一隔壁19位于第一基部11的主表面的一面上的第二侧面侧,且沿相对于第一流路17的延设方向成为垂直方向的x方向设置。第一流路17若延伸至第二侧面,则会碰上导入有热介质的后述的第二空间s2。因此,第一隔壁19使在多个第一流路17流通来的生成物p的行进方向变化。第一侧壁13、第一中间壁15以及第一隔壁19的各壁部的z方向的高度相同。

另外,第一传热体7具有沿第一隔壁19的内侧面延设的第一联络流路23。第一联络流路23与所有的第一流路17连通,并且连通于第一排出口21,该第一排出口21的一方的端部设于第一侧壁13的一方,且用于将生成物p排出至第一传热体7的外部。此外,为了说明流路的形状,与第一流路17不同地示出第一联络流路23来说明。但是,作为使反应流体m及生成物p流通的流路的功能,第一联络流路23也是第一流路17的一种。另外,在图2中,描绘成在第一流路17流通而被引导至第一排出口21的流体全部为生成物p。但是,实际上,也有时引导至第一排出口23的流体含有反应未使用的反应流体m。

进一步地,第一传热体7在第一隔壁19具有第三流路18。第三流路19与供反应流体m或生成物p流通的第一流路17及第一联络流路23独立。第三流路18将第一流路17及第一联络流路23和面向后述的热介质导入部53内的第二空间s2的第二侧面隔离。第三流路18是将z方向的上方设为打开且沿x方向即第一联络流路23的延设方向及第二侧面呈直线状延伸的槽。第三流路19的流路截面为矩形。

第一流路17、第一联络流路23以及第三流路18分别形成于第一传热体7的一方的主表面上。在此,主表面是与第二传热体9或根据情况与盖体39层叠的接合面。第三流路18的一端和另一端从第一传热体7的任一侧面开放。例如,将第一传热体7的与主平面连接的四侧面中的与上述第一侧面及第二侧面垂直的两侧面的一方的侧面设为第三侧面,将另一方的侧面设为第四侧面。该情况下,第三流路18的一端在第三侧面开放,第三流路18的另一端在第四侧面开放。

特别地,如图2所示,第三流路18在xy平面中横断连结第一流路17或第一联络流路23和第二空间s2的假想直线l1。另外,若将第一隔壁19中的面向第一联络流路23的内侧面与面向第二空间s2的外侧面之间的宽度设为w1,将第三流路18的宽度设为w2,则宽度w2比宽度w1小。另外,第三流路18的截面也可以比第一流路17或第一联络流路23的截面小。

图3是与图1的b-b部对应的表示含有第二传热体9的部位的结构及形状的平面图。第二传热体9具有作为热介质流路的多个第二流路31。第二流路31向外部即第一传热体7供给从热介质hc供给的热或冷热。第二流路31分别为将z方向的上方设为打开,并在第二传热体9的一方的第一侧面开放的槽。第二流路31从导入热介质hc的第二导入口30沿y方向呈直线状延伸至另一方的第二侧面的正前方。第一流路17的流路截面为矩形。但是,第二传热体9的第一侧面和第一传热体7的第一侧面在y方向上相反。这些第二流路31也与第一流路17同样地在x方向上等间隔配设。而且,虽然未图示,但在第二流路31也可以设置用于使与热介质的接触面积增加而促进热介质与第二传热体9之间的传热的传热促进体。

第二传热体9包括第二基部25、两个第二侧壁27、多个第二中间壁29、以及第二隔壁33。第二基部25为包括第二传热体9的整个xy平面的矩形板状。第二侧壁27是如下的壁部:位于第二基部25的与z方向垂直的主表面的一面上,在第二流路31的延设方向的左右端分别设置。多个第二中间壁29是如下的壁部:位于第二基部25的主表面的一面上,被两个第二侧壁27夹着,分别与第二侧壁27并列,且等间隔设置。另外,第二隔壁33位于第二基部25的主表面的一面上的第二侧面侧,且沿相对于第二流路31的延设方向成为垂直方向的x方向设置。第二流路31若延伸至第二侧面,则会碰上导入有反应流体m的后述的第一空间s1。因此,第二隔壁33使在多个第二流路31流通来的热介质hc的行进方向变化。第二侧壁27、第二中间壁29以及第二隔壁33的各壁部的z方向的高度相同。

另外,第二传热体9具有沿第二隔壁33的内侧面延设的第二联络流路37。第二联络流路37与所有的第二流路31连通。另外,第二联络流路37连通于第二排出口35,该第二排出口35的一方的端部设于第二侧壁27的一方,且用于将热介质hc排出至第二传热体9的外部。

然后,如图1所示,将z方向的最上部设为盖体39,朝向盖体39的下方,交替层叠并接合第二传热体9和第一传热体7,从而形成作为接合体或层叠体的热交换部3。装配热交换部3时,例如tig(tungsteninertgas)焊接、扩散接合等接合方法使各部件间固定,抑制各部件间的接触不良引起的传热性的降低等。

作为构成热交换部3的各要素的热传导性原料,适合使用铁类合金、镍合金等耐热性金属。具体而言,可列举不锈钢网等铁类合金、类似于铬镍铁合金625(注册商标)、铬镍铁合金617(注册商标)、haynes230(注册商标)等镍合金这样的耐热合金。这些热传导性原料优选对于可用作在第一流路17的反应进行、热介质的可燃性气体具有耐久性或耐腐蚀性,但不限于此。另外,也可以为铁类镀敷钢、被氟树脂等耐热树脂覆盖的金属、或碳石墨等。

此外,热交换部3至少可以由一个第一传热体7和第二传热体9的一对的组构成。但是,从提高热交换性能的观点出发,优选传热体的数量更多。另外,形成于一个第一传热体7的第一流路17及形成于一个第二传热体9的第二流路31的数量也不特别限定,可考虑热交换部3的设计条件、传热效率等而适当变更。进一步地,在本实施方式中,将热交换部3本身定位于反应装置1的主体部,但为了抑制来自热交换部3的放热而降低热损失,也可以构成为用外壳或隔热材料覆盖热交换部3的周围。

另外,反应装置1具备反应流体导入部45及生成物排出部49、和热介质导入部53及热介质排出部57。

反应流体导入部45是弯曲成凹状的壳体。反应流体导入部45覆盖多个第一流路17的第一导入口20开放的热交换部3的侧面,在与热交换部3之间形成第一空间s1。反应流体导入部45相对于热交换部3可装卸或可开闭地设置。通过该装卸等,例如,作业者能够进行对第一流路17的催化剂的插入、拔出。另外,反应流体导入部45具有将反应流体m从热交换部3的外部向内部导入的第一导入配管47。第一导入配管47相对于热交换部3的侧面位于中心、具体而沿,位于xz平面上的中心,与多个第一导入口20的开口方向在同一方向上连接。通过这样的结构,从一部分导入的反应流体m分配至多个第一导入口20的每一个。

生成物排出部49是具有一个开放面的箱状的壳体。生成物排出部49以开放面面向第一传热体7的第一排出口21的方式设置于热交换部3的第三侧面。另外,生成物排出部49在其壁部的一部位具有将生成物p从热交换部3的内部向外部排出的第一排出配管51。虽然未图示,但第一排出配管51连接于对生成物p进行后处理等的其它的处理器。通过这样的结构,从多个第一排出口21的每一个排出的生成物p从一部位的第一排出配管51被回收。

热介质导入部53与反应流体导入部45同样地为弯曲成凹状的壳体。热介质导入部53覆盖多个第二流路31的第二导入口30开放的热交换部3的侧面,且在与热交换部3之间形成第二空间s2。热介质导入部53相对于热交换部3可装卸或可开闭地设置。通过该装卸等,例如,作业者能够进行对第二流路31的传热促进体的插入、拔出。另外,热介质导入部53具有将热介质hc从热交换部3的外部向内部导入的第二导入配管55。第二导入配管55相对于热交换部3的侧面位于中心,具体而言,位于xz平面上的中心,且多个第二导入口30的开口方向在同一方向上连接。通过这样的结构,从一部位导入的热介质hc分配至多个第二导入口30的每一个。

热介质排出部57与生成物排出部49同样地为具有一个开放面的箱状的壳体。热介质排出部57以开放面面向第二传热体9的第二排出口35的方式设置于热交换部3的第三侧面。通过该结构,热介质排出部57覆盖对个第二排出口35开放的热交换部3的侧面,且在与热交换部3之间形成第三空间s3。另外,热介质排出部57在其壁部的一部位具有将热介质hc从热交换部3的内部向外部排出的第二排出配管59。虽然未图示,但第二排出配管59连接于用于再利用热介质hc的其它处理器。通过这样的结构,从多个第二排出口35的每一个排出的热介质hc从一部位的第二排出配管59被回收。

另外,反应装置1具有使与反应处理无关的作为第三流体的净化气体在第三流路18流通的第一气体流通机构。第一气体流通机构包括气体供给部62、第一气体导入部60、第一气体排出部61、第三导入配管63以及第三排出配管64。第三导入配管63使净化气体在气体供给部62与第一气体导入部60之间流通。第三排出配管64的一方的端部连通于第一气体排出部61。

气体供给部62向第三流路18供给净化气体。作为净化气体,例如,优选氮气(n2)。气体供给部62优选基本上在热交换部3进行反应处理的期间始终持续供给净化气体。

第一气体导入部60是具有一个开放面的箱状的壳体。第一气体导入部60以开放面面向成为净化气体导入口的一侧的第三流路18的一方的开口的方式设置于热交换部3的第三侧面。另外,第三导入配管63连接于第一气体导入部60的壁部的一部位。通过这样的结构,从一部位导入的净化气体分配至多个第三流路18的一方的开口的每一个。

第一气体排出部61与第一气体导入部60同样地为具有一个开放面的箱状的壳体。第一气体排出部61以开放面面向成为净化气体排出口的一侧的第三流路18的另一方的开口的方式设置于热交换部3的第四侧面。而且,第三排出配管64连接于第一气体排出部61的壁部的一部位。通过这样的结构,从多个第三流路18的另一方的开口的每一个排出的净化气体从一部位的第三排出配管64排出。

第三排出配管64在反应装置1的外部开放。另外,在第三排出配管64可以设置可检测反应流体m或生成物p的存在的有无或其浓度的第一气体检测传感器65。而且,虽未图示,但第一气体检测传感器65可以连接于在检测出反应流体m或生成物p时向作业者等通知检测出的显示装置或警报装置。

热交换部3可用作液-液型热交换器、气-气型热交换器以及气-液型热交换器的任一种,向反应装置1供给的反应流体m及热介质hc可以是气体及液体的任一种。另外,反应装置1可进行基于吸热反应、放热反应等各种热反应的化学合成。作为这样的基于热反应的合成,例如,具有基于式(1)所示的甲烷的蒸汽重整反应、式(2)所示的甲烷的干重整反应这样的吸热反应、式(3)所示的变换反应、式(4)所示的甲烷化反应等进行的合成。另外,也具有基于式(5)所示的费托(fischertropsch)合成反应等的发热反应进行的合成。此外,这些反应中的反应流体m为气体状。

ch4+h2o→3h2+co…(1)

ch4+co2→2h2+2co…(2)

co+h2o→co2+h2…(3)

co+3h2→ch4+h2o…(4)

(2n+1)h2+nco→cnh2n+2+nh2o…(5)

另一方面,作为热介质hc,优选不腐蚀反应装置1的构成原料的流体物质,例如,能够使用水、油等液状物质、加热空气、可燃性气体等气体状物质。作为热介质hc,使用气体状物质的结构比使用液体介质的情况容易处理。

接下来,对本实施方式的作用进行说明。

图4是与图2的c-c部对应的用于说明第三流路18的作用的概略剖视图。首先,图4a是表示本实施方式的结构,且第一传热体7与第二传热体9之间的接合面80正常密封的状态的图。该情况下,第一传热体7的第一隔壁19与层叠于其上方的第二传热体9之间被密封,因此在第一联络流路23流通的生成物p全部正常地被引导至第一排出口21。

另一方面,图4b是表示本实施方式的结构且在第一隔壁19第一联络流路23和热介质导入部53内的第二空间s2连通这样的密封性降低的状态的图。在此,“密封性降低”是指因第一隔壁19与第二传热体9之间的接合不良、第一隔壁19本身产生的皲裂等而密封性的一部分受损的状态。此外,在图4b及以下的图4c中,在接合面80,将密封性降低的部分采用间隙g来夸张地表现。

在热交换部3进行反应处理的期间,气体供给部62始终供给净化气体,使净化气体在第三流路18内流通。在此,假设在反应处理中,尤其在第一隔壁19产生图4b所示那样的间隙g。若存在间隙g,则在第一联络流路23流通的生成物p通过间隙g而朝向第二空间s2侧。但是,在本实施方式中,在第一隔壁19内存在第三流路18,因此要朝向第二空间s2侧的生成物p漏出至第三流路18。此时,在第三流路18流通着净化气体。因此,进入第三流路18内的生成物p与净化气体一起被引导至第一气体排出部61,然后经由第三排出配管64在外部的安全且常温的地方被放出至大气。特别地,第三流路18在第一隔壁19如图2所示地以横断连结第一流路17和第二空间s2的假想直线l1的方式配置,因此即使密封性降低,要朝向第二空间s2侧的生成物p成为到达第三流路18。另外,第三流路18的两端从第一传热体7的任一侧面开放。从而,第一,在密封性降低时,即使该降低的地方为例如第一传热体7的侧面附近,也能够使要朝向第二空间s2侧的生成物p到达第三流路18。另外,第二,通过如第一气体导入部60及第一气体排出部61那样将使净化气体流通的配管系统简单地设于第一传热体7的侧面,便能够连通于第三流路18。即,设置这样的配管系统容易。

第三流路18的宽度w2(参照图2)或截面的大小除了这样的作用,还综合性地判断热交换部3整体的形状、加工方法、或反应处理的种类、性质等来决定。例如,在应用于上述这样的反应处理,第一流路17的宽度为10mm左右,第一隔壁19的宽度w1(参照图2)比宽度w2充分大,且在第一隔壁19也能够确保充分的接合面积的情况下,优选w2为0.5mm~3mm。但是,根据各种条件,宽度w2也有时在此之上。

另外,在第三排出配管64设置有第一气体检测传感器65的情况下,第一气体检测传感器65能够从净化气体内检测生成物p。即,作业者能够基于第一气体检测传感器65的输出发现在第一隔壁19密封性降低。

作为参考,图4c是表示与本公开不同的结构,且在第一隔壁19第一联络流路23和热介质导入部53内的第二空间s2连通这样的密封性降低的状态的图。此外,在图4c中,对于与本实施方式的各结构要素对应的各结构要素,为了方便,标注相同的符号,并省略说明。

如图4c所示,在与本公开不同的结构中,在第一隔壁19不存在第三流路18。从而,若存在间隙g,则在第一联络流路23流通的生成物p通过间隙g而漏出至第二空间s2。特别是在生成物p为高压可燃性气体,热介质hc为低压加热空气的情况下,生成物p向热介质hc的混入存在产生起火的问题,因此不期望这样的状况。

在此,在上述说明中,作为在密封性降低的情况下适当地发挥作用的第三流路,示例了设置于第一隔壁19的第三流路18。但是,在适于密封性降低的情况下的第三流路不限于设于第一隔壁19。例如,如在图1~图3中还记载地,第一传热体7也可以在例如第一侧壁13的一方具有与第一流路17及第一联络流路23独立的第三流路24。

第三流路24将与第一侧壁13相接的一侧的第一流路17和面向热介质排出部57内的第三空间s3的第三侧面隔离。第三流路24是如下槽:将z方向的上方设为打开,沿y方向,即沿第一流路17的延设方向及第三侧面呈直线状延伸,而且从各个端部朝向第三侧面延伸。第三流路24的流路截面为矩形。该情况系,如图2所示,第三流路24在xy平面内横断连结第一流路17和第三空间s3的假想直线l2。另外,第三流路24的两端均从第一传热体7的第三侧面开放。

反应装置1在第三流路24也具备使与反应处理无关的作为第三流体的净化气体流通的第二气体流通机构。第二气体流通机构包括第二气体导入部70、第二气体排出部71、第四导入配管72、以及第四排出配管73。第四导入配管72在气体供给部62与第二气体导入部70之间使净化气体流通。第四排出配管73的一方的端部连通于第二气体排出部71。

此外,供给净化气体的气体供给部62可以在第一气体流通机构和第二气体流通机构中共用。但是,也可以各个气体流通机构独立地具备气体供给部。

第二气体导入部70也与第一气体导入部60同样地为具有一个开放面的箱状的壳体。第二气体导入部70以开放面面向成为净化气体导入口的侧的第三流路24的一方的开口的方式设置于热交换部3的第三侧面。而且,第四导入配管72连接于第二气体导入部70的壁部的一部位。通过这样的结构,从一部位导入的净化气体分配至多个第三流路24的一方的开口的每一个。

第二气体排出部71也与第一气体排出部61同样地为具有一个开放面的箱状的壳体。第二气体排出部71以开放面面向成为净化气体排出口的侧的第三流路24的另一方的开口的方式与第二气体导入部70同样地设置于热交换部3的第三侧面。而且,第四排出配管73连接于第二气体排出部71的壁部的一部位。通过这样的结构,从多个第三流路24的另一方的开口的每一个排出的净化气体从一部位的第四排出配管73排出。

第四排出配管73也与第三排出配管64同样地在反应装置1的外部开放。另外,在第四排出配管73也可以设置可检测反应流体m或生成物p的存在的有无或其浓度的第二气体检测传感器74。进一步地,虽未图示,但第二气体检测传感器74可以连接于在检测出反应流体m或生成物p时,向作业者等通知检测出的显示装置或警报装置。

在热交换部3进行反应处理的期间,气体供给部62始终供给净化气体,使净化器提在第三流路24内流通。在此,在反应处理中,与图4所示的情况同样地,若在第一侧壁13存在间隙g,则在第一流路17流通的生成物p通过间隙g而朝向热介质排出部57的第三空间s3侧。但是,若在第一侧壁13内存在第三流路24,则与朝向热介质排出部57的第三空间s3侧的生成物p漏出至第三流路24。此时,在第三流路24中如上述那样流通有净化气体,因此进入第三流路24内的生成物p与净化气体一起被引导至第二气体排出部71,然后,经由第四排出配管73在外部的安全且常温的地方被放出至大气。

另一方方面,在上述说明中,示例了在密封性降低时,检测在第一流路17流通的第一流体要向供第二流体流通的第二流路31侧漏出的情况。而且,假定为,第一气体检测传感器65从净化气体内检测作为第一流体的生成物p。但是,本实施方式不限于此。例如,也可以假定检测在第二流路31侧流通的第二流体要向供第一流体流通的第一流路17漏出的情况,将第一气体检测传感器65设为从净化气体内检测作为第二流体的热介质。例如,若热介质为水蒸气或加热空气,则作为第一气体检测传感器65或第二气体检测传感器74,只要采用可检测氧气(o2)的存在的有无或其浓度的检测传感器即可。

接下来,对本实施方式的效果进行说明。

首先,利用第一流体与第二流体的热交换的热处理装置1具备:具有使第一流体流通的第一流路17的第一传热体7;以及具有使第二流体流通的第二流路31,且层叠于第一传热体7的第二传热体9。另外,具备与包括第一传热体7与第二传热体9的接合面80的端部的面相接且具有与第二流路31连通的空间的壳体。第一传热体7还具有形成于将第一流路17和壳体的空间隔离的壁部的第三流路。第一流路17是与接合面80相接的槽。第三流路是与接合面80相接的槽,而且在接合面80横断连结第一流路17和壳体的空间的假想直线。

在此,作为壳体,可以相当于热介质导入部53。该情况下,作为与第二流路31连通的空间,相当于第二空间s2。另外,该情况下的第三流路18在接合面80横断连结第一流路17和第二空间s2的假想直线l1。

另外,作为壳体,可以相当于热介质排出部57。该情况下,作为与第二流路31连通的空间,相当于第三空间s3。另外,该情况下的第三流路24在接合面80横断连结第一流路17和第三空间s3的假想直线l2。

根据本实施方式的热处理装置,例如,即使第一流路17与第二空间s2之间的密封性降低,从第一流路17漏出的流体也从第三流路18排出至外部,因此能够抑制第一流体与第二流体的混合。特别地,在作为第一流体,相当于反应流体m及通过反应生成的生成物p,作为第二流体,相当于热介质hc的情况下,考虑由于混合而起火的问题,但这样的问题会大幅降低。

特别地,在具有第一流路17的第一传热体7和具有第二流路31的第二传热体9层叠,且第一流路17的开放面面向第二传热体9的情况下,接合面80被认为是密封性降低的风险最严重的区域。因此,在将从第一流路17漏出的流体排出的方面,最优选第三流路也与第一流路17同样地采用与接合面80相接的槽。

另外,在本实施方式的热处理装置中,第三流路的一端及另一端从与位于接合面80的第一传热体7的表面不同的侧面开放。

在此,在上述的例子中,第一传热体7的与位于接合面80的表面不同的侧面是指与面向第一空间s1的第一侧面和面向第二空间s2的第二侧面的每一个连接的第三侧面或第四侧面。

根据本实施方式的热处理装置,例如,能够将连接于第三流路18的第一气体导入部60或第一气体排出部61分别设为能够以仅覆盖热交换部3的第三侧面或第四侧面的一部分的方式容易地设置的壳体。换言之,无需使向第三流路18供给气体、从第三流路18排出气体的配管系统在热交换部3内贯通或在在热交换部3的外部复杂地配设,因此,能够使热处理装置整体实现紧凑化。此外,对于能够将连接于第三流路24的生成物排出部49及热介质排出部57分别设为仅覆盖热交换部3的第三侧面的一部分的壳体的方面,也同样。

另外,在本实施方式的热处理装置中,具备连接设置于第三流路18、24的一端且向第三流路18、24供给净化气体的气体供给部62。

根据本实施方式的热处理装置,即使在第一流路17与第二空间s2或第三空间s3之间的密封性降低的情况下,也能够将从第一流路17漏出的第一流体与第三流路18、24的净化气体一起迅速地排出至外部。由此,能够更可靠地抑制第一流体与第二流体的混合。

而且,在本实施方式的热处理装置中,具备连接设置于第三流路18、24的另一端且可检测净化气体含有的第一流体或第二流体的气体检测传感器65、74。

根据本实施方式的热处理装置,作业者能够基于第一气体检测传感器65或第二气体检测传感器74的输出迅速发现第一流路17与第二空间s2或第三空间s3之间的密封降低。

(其它实施方式)

在上述实施方式中,第三流路18形成于第一传热体7的第一隔壁19,但本公开不限于此。例如,作为第三流路,也可以设置具有适于位于面向第二空间s2的热交换部3的第二侧面的第一传热体7与第二传热体9的接合面的端部的开放面的管状部件。该情况下,第一传热体7与第二传热体9的接合面的端部在x方向上呈一直线延伸,因此,成为第三流路的管状部件也与接合面的端部一致地沿x方向延设。在第一流路17与第二空间s2之间的密封性降低时,第一流体从接合面的端部漏出,因此,通过这样的结构,也能够抑制第一流体向第二空间s2内的进入。但是,与上述实施方式同样地,需要多个管状部件的一端的每一个与气体供给部62连接,另一端的每一个与向外部排出净化气体的第三排出配管64连接。

另外,在上述实施方式中,作为构成热交换部3的传热体,示例了具有供第一流体流通的第一流路17的第一传热体7和具有供第二流体流通的第二流路31的第二传热体9这两种传热体。但是,本公开并非仅应用于这样的结构的热交换部3。例如,在构成热交换部3的传热体仅为一种且一个传热体具有供第一流体流通的第一流路和供第二流体流通的第二流路双方的情况下,也可应用本公开。该情况下,将第一流路和第二流路或第二空间s2隔离的壁部相当于上述的第一隔壁19,只要在其壁部设置上述第三流路18那样的流路即可。通过这样的结构,能够抑制第一流体进入第二流路及第二空间s2内。

另外,在上述实施方式中,第一气体检测传感器65设置于第三排出配管64。取而代之,也可以构成为,例如,准备与第一传热体7的设置数量一致的第三流路18的设置数量的气体检测传感器,分别设置于各个第三流路18的另一端的开口附近。该情况下,预先掌握各个气体检测传感器的设置场所,从而能够也定密封性降低了的第一流路17与第二空间s2之间的部位具体是哪个第一传热体7的部位。

另外,在上述实施方式中,热交换部3为流通第一流路17的第一流体和流通第二流路31的第二流体沿互相相反的方向流动的逆流型,但也可以是沿互相相同的方向流动的顺流型。即,本公开中,对于第一流体和第二流体流动的方向也进行任何限定。

进一步地,在上述的实施方式中,构成热交换部3的第一传热体7和第二传热体9沿z方向即铅垂方向层叠,但本公开不限于此。例如,构成热交换部3的这些传热体也可以以在彼此接合的状态下沿z方向竖立设置的所谓的横置的方式使用。

这样,不言而喻,本公开包括在此未记载的各种实施方式。因此,本公开的技术范围仅根据上述的说明由妥当的权利要求书的事项决定。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1