KR20180068866A

KR20180068866A - 유체 유통 장치

Info

Publication number: KR20180068866A
Application number: KR1020170168959A
Authority: KR
Inventors: 고지 노이시키; 야스타케 미와
Original assignee: 가부시키가이샤 고베 세이코쇼
Priority date: 2016-12-14
Filing date: 2017-12-11
Publication date: 2018-06-22
Also published as: US20180164051A1; JP6718806B2; JP2018096624A; EP3336475B1; CN108225065A; EP3336475A1; CN108225065B

Abstract

[과제] 마이크로채널에 폐색이 발생한 경우에도, 유체의 유통에 의한 처리의 효율이 대폭 저하되는 것을 방지하여, 가동률의 저하를 방지하는 것이 가능한 유체 유통 장치를 제공한다.
[해결 수단] 유체 유통 장치(1)는, 어떤 방향으로 연장됨과 함께 그 방향에 대하여 교차하는 방향으로 늘어서도록 배열되어 있어 제2 유체를 각각 유통시키는 복수의 제2 유로(22)와, 그 복수의 제2 유로(22)의 배열 방향에 있어서 인접하는 제2 유로(22)끼리를 연결하여 연통시키는 도입부 연통부(75), 제1 내지 제3 연통부(78, 79, 80)가 내부에 형성된 구조체(2)를 구비한다.

Description

유체 유통 장치{FLUID CIRCULATION DEVICE}

본 발명은, 유체 유통 장치에 관한 것이다.

종래, 유체를 내부에 유통시키는 유체 유통 장치이며, 유체를 유통시키는 다수의 마이크로채널이 내부에 설치된 것이 알려져 있다. 예를 들어, 하기 특허문헌 1에는, 이러한 유체 유통 장치의 일례가 개시되어 있다.

구체적으로, 특허문헌 1에는, 유체 유통 장치의 일례로서의 마이크로채널 열교환기가 개시되어 있다. 이 마이크로채널 열교환기는, 고온 유체를 유통시키는 복수의 마이크로채널이 배열된 고온부층과, 저온 유체를 유통시키는 복수의 마이크로채널이 배열된 저온부층이 격벽을 사이에 두고 적층된 적층체를 구비하고 있다. 그리고, 상기 적층체에 있어서, 고온부층의 마이크로채널을 흐르는 고온 유체와 저온부층의 마이크로채널을 흐르는 저온 유체의 사이에서 열교환이 이루어지도록 되어 있다.

일본 특허 공개 제2010-286229호 공보

종래의 유체 유통 장치에서는, 마이크로채널 내에서 폐색이 발생함으로써, 폐색된 부위 이후의 유로에 유체가 흐르지 않게 되고, 그 결과, 당해 유체 유통 장치의 가동률이 대폭 저하될 우려가 있다.

구체적으로, 예를 들어 유체의 점성이 높은 기계유나 녹 등의 이물이 혼합되어 있을 경우에는, 그 이물에 의해 마이크로채널 내에서 폐색이 발생하는 경우가 있다. 또한, 열교환에 의해 유체가 매우 저온까지 강온된 경우에, 그 유체의 동결에 의해 마이크로채널 내에서 폐색이 발생하는 경우도 있다. 마이크로채널 내에서 폐색이 발생한 경우에는, 그 마이크로채널에는 유체를 유통시킬 수 없게 되기 때문에, 유체를 유통시켜 행하는 처리의 효율이 저하된다. 유체 유통 장치에서는, 어느 일정 기간은 계속해서 유체를 유통시켜 처리를 실시하고자 하지만, 이렇게 폐색이 발생함으로써 유체의 유통에 의한 처리의 효율이 저하된 경우에는, 폐색을 제거하는 메인터넌스 작업을 행할 필요가 있다. 이 경우에는, 유체의 유통을 정지시키지 않을 수 없고, 그 결과, 유체 유통 장치의 가동률이 대폭 저하된다.

본 발명의 목적은, 마이크로채널에 폐색이 발생한 경우에도, 유체의 유통에 의한 처리의 효율이 대폭 저하되는 것을 방지하여, 가동률의 저하를 방지하는 것이 가능한 유체 유통 장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 의해 제공되는 것은, 유체를 유통시키는 유체 유통 장치이며, 당해 유체 유통 장치는, 어떤 방향으로 연장됨과 함께 그 방향에 대하여 교차하는 방향으로 늘어서도록 배열되어 있어 상기 유체를 각각 유통시키는 복수의 마이크로채널과, 그 복수의 마이크로채널의 배열 방향에 있어서 인접하는 마이크로채널끼리를 연결하여 연통시키는 적어도 하나의 연통부가 내부에 형성된 구조체를 구비한다.

이 유체 유통 장치에서는, 연통부에 의해 연통된 인접하는 2개의 마이크로채널 중 한쪽 마이크로채널에 있어서 연통부보다도 상류의 위치에서 폐색이 발생한 경우에, 다른 쪽 마이크로채널로부터 연통부를 통해 그 한쪽 마이크로채널로 유체를 유도할 수 있다. 이 때문에, 폐색이 발생한 상기 한쪽 마이크로채널 중 연통부의 접속 개소보다도 하류의 부분은, 유체의 유통에 의한 처리에 기여할 수 있다. 이 때문에, 유체의 유통에 의한 처리의 효율이 대폭 저하되는 것을 방지할 수 있고, 그 결과, 일정 기간은 유체의 유통을 정지시키지 않고 그 유체의 유통에 의한 처리를 계속해서 실시할 수 있다. 이 때문에, 유체 유통 장치의 가동률의 저하를 방지할 수 있다.

상기 유체 유통 장치에 있어서, 상기 복수의 마이크로채널은, 상기 구조체 내에 있어서 어떤 방향으로 연장됨과 함께 그 방향에 대하여 교차하는 방향으로 늘어서도록 배열되어 있어 제1 유체를 각각 유통시키는 복수의 제1 마이크로채널과, 상기 구조체 내에 있어서, 상기 제1 유로가 연장되는 방향 및 그 제1 유로의 배열 방향의 양쪽에 대하여 수직인 병렬 방향으로 상기 복수의 제1 마이크로채널의 열로부터 간격을 두고 배치됨과 함께 당해 제1 마이크로채널의 열과 병렬로 배열되어, 제2 유체를 각각 유통시키는 복수의 제2 마이크로채널을 포함하고, 상기 구조체는, 당해 구조체를 상기 병렬 방향으로부터 본 경우에 상기 복수의 제1 마이크로채널이 배열되어 있는 배열 범위와, 상기 배열 범위의 외측에 위치하고 있어 상기 제1 마이크로채널이 배열되지 않은 비배열 범위를 갖고, 상기 적어도 하나의 연통부는, 상기 비배열 범위에 마련되어 있어, 인접하는 상기 제2 마이크로채널끼리를 연통시키는 비배열 범위 연통부를 포함하는 것이 바람직하다.

이 구성에 의하면, 비배열 범위 연통부는 상기 병렬 방향에 있어서 제1 마이크로채널과 겹치지 않기 때문에, 상기 병렬 방향에 있어서의 구조체의 두께가 제1 마이크로채널에 더하여 당해 비배열 범위 연통부에 의해 국소적으로 감소되는 일이 없다. 이 때문에, 구조체의 강도가 국소적으로 저하되는 것을 방지할 수 있다.

이 경우에 있어서, 상기 각 제2 마이크로채널은, 상기 비배열 범위에 배치되어 있는 부분이며 당해 제2 마이크로채널의 입구로부터 하류측의 소정의 범위에 걸치는 부분인 도입부를 갖고, 상기 비배열 범위 연통부는, 인접하는 상기 제2 마이크로채널의 상기 도입부끼리를 연통시키는 것이 바람직하다.

이 구성에 의하면, 제2 마이크로채널 중 폐색을 일으키기 쉬운 입구의 하류측 근방의 부분인 도입부에, 인접한 제2 마이크로채널의 도입부로부터 비배열 범위 연통부를 통해 제2 유체를 유도할 수 있다. 이 때문에, 제2 마이크로채널 중 폐색을 일으키기 쉬운 입구의 하류측 영역을 제2 유체의 유통에 의한 처리에 기여시킬 수 있다.

상기 유체 유통 장치에 있어서, 상기 각 마이크로채널은, 곡절부와, 그 곡절부의 하류측에 연속되는 하류부를 갖고, 상기 적어도 하나의 연통부는, 인접하는 상기 마이크로채널의 상기 하류부끼리를 연통시키는 하류부 연통부를 포함하는 것이 바람직하다.

이 구성에 의하면, 마이크로채널 중 폐색을 일으키기 쉬운 곡절부의 하류측에 연속되는 하류부에, 인접한 마이크로채널의 하류부로부터 하류부 연통부를 통해 유체를 유도할 수 있다. 이 때문에, 마이크로채널 중 폐색을 일으키기 쉬운 곡절부의 하류측 영역을 유체의 유통에 의한 처리에 기여시킬 수 있다.

상기 유체 유통 장치에 있어서, 상기 복수의 마이크로채널은, 상기 구조체 내에 있어서 어떤 방향으로 연장됨과 함께 그 방향에 대하여 교차하는 방향으로 늘어서도록 배열되어 있어 제1 유체를 각각 유통시키는 복수의 제1 마이크로채널과, 상기 구조체 내에 있어서, 상기 제1 유로가 연장되는 방향 및 그 제1 유로의 배열 방향의 양쪽에 대하여 수직인 병렬 방향으로 상기 복수의 제1 마이크로채널의 열로부터 간격을 두고 배치됨과 함께 당해 제1 마이크로채널의 열과 병렬로 배열되어, 제2 유체를 각각 유통시키는 복수의 제2 마이크로채널을 포함하고, 상기 구조체는, 당해 구조체를 상기 병렬 방향으로부터 본 경우에 상기 복수의 제1 마이크로채널이 배열되어 있는 배열 범위와, 상기 배열 범위의 외측에 위치하고 있어 상기 제1 마이크로채널이 배열되지 않은 비배열 범위를 갖고, 상기 적어도 하나의 연통부는, 상기 배열 범위에 마련되어 있어, 인접하는 상기 제2 마이크로채널 중 상기 배열 범위에 배치된 부분끼리를 연통시키는 복수의 배열 범위 연통부를 포함하고, 상기 복수의 배열 범위 연통부는, 상기 병렬 방향으로부터 보아 당해 배열 범위 연통부와 겹치는 상기 제1 유로와 교차하는 방향으로 배열되어 있는 것이 바람직하다.

이 구성에 의하면, 복수의 배열 범위 연통부가 그들과 겹치는 제1 유로의 연장되는 방향과 일치하는 방향으로 늘어서는 경우처럼 그 복수의 배열 범위 연통부와 제1 유로에 의해 구조체 내에 국소적으로 강도가 저하되는 개소가 형성되는 것을 방지할 수 있다.

상기 유체 유통 장치에 있어서, 상기 연통부는, 상기 마이크로채널의 유로 폭 이하의 폭을 갖는 것이 바람직하다.

이 구성에 의하면, 연통부의 개소에서 유체 유통 장치의 구조체의 내압 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 마이크로채널에 폐색이 발생한 경우에도, 유체의 유통에 의한 처리의 효율이 대폭 저하되는 것을 방지하여, 가동률의 저하를 방지하는 것이 가능한 유체 유통 장치를 제공할 수 있다.

도 1은, 본 발명의 일 실시 형태에 의한 유체 유통 장치의 개략적인 사시도이다.
도 2는, 도 1에 도시한 유체 유통 장치의 구조체를 구성하는 제1 기판의 평면도이다.
도 3은, 도 1에 도시한 유체 유통 장치의 구조체를 구성하는 제2 기판의 평면도이다.
도 4는, 구조체 중 제1 유로가 형성된 제1 기판과 제2 유로가 형성된 제2 기판의 적층 부분의 부분적인 단면도이다.
도 5는, 본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 구조체의 제2 유로의 입구 및 도입부 근방의 구성과 그 입구에서 폐색이 발생한 경우의 제2 유체의 흐르는 방법을 나타내는 도면이다.
도 6은, 도 3 중의 A 영역에 있어서의 제2 유로의 구성과 제1 곡절부에서 폐색이 발생한 경우의 제2 유체의 흐르는 방법을 나타내는 도면이다.
도 7은, 연통부가 설치되지 않은 비교예에 의한 구조체의 제2 유로의 입구 및 도입부 근방의 도 5에 상당하는 도면이다.
도 8은, 연통부가 설치되지 않은 비교예에 의한 구조체의 제2 유로의 도 6에 상당하는 도면이다.

이하, 본 발명의 일 실시 형태에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.

도 1에는, 본 발명의 일 실시 형태에 의한 유체 유통 장치(1)의 전체 구성이 나타나 있다. 본 실시 형태에 의한 유체 유통 장치(1)는, 열교환기이며, 제1 유체와 제2 유체를 내부로 유통시키면서 그들 유체끼리를 열교환시키는 처리를 행하는 것이다. 유체 유통 장치(1)는, 구조체(2)와, 제1 공급 헤더(3)와, 제2 공급 헤더(4)와, 제1 배출 헤더(5)와, 제2 배출 헤더(6)를 구비한다.

구조체(2)는, 제1 유체를 유통시키는 마이크로채널인 다수의 제1 유로(21)(도 2 참조)와, 제2 유체를 유통시키는 마이크로채널인 다수의 제2 유로(22)(도 3 참조)와, 인접하는 제2 유로(22)끼리를 연결하여 연통시키는 복수의 연통부(30)가 내부에 형성된 블록 형상의 것이고, 직육면체 형상을 나타낸다. 제1 유로(21)는, 본 발명에 있어서의 제1 마이크로채널의 일례이며, 제2 유로(22)는, 본 발명에 있어서의 제2 마이크로채널의 일례이다. 구조체(2)는, 복수의 제1 유로(21)가 각각 설치된 복수의 제1 기판(11)과, 복수의 제2 유로(22) 및 복수의 연통부(30)가 각각 설치된 복수의 제2 기판(12)을 갖는다.

제1 기판(11) 및 제2 기판(12)은, 그 두께 방향의 일방측으로부터 보아 동일한 직사각형의 외형을 갖는 평판이다. 이들 제1 기판(11) 및 제2 기판(12)은, 예를 들어 스테인리스 강판을 포함한다. 구조체(2)는, 제1 기판(11)과 제2 기판(12)이 교대로 적층되어 서로 접합됨으로써 형성된 적층체이다. 이에 의해, 구조체(2)에서는, 제1 기판(11)에 배열된 복수의 제1 유로(21)와 제2 기판(12)에 배열된 복수의 제2 유로(22)가 그 기판들의 적층 방향에 있어서 교대로 늘어서 있다. 구조체(2)는, 적층된 각 기판(11, 12)의 판면에 대하여 수직인 4개의 측면을 갖는다. 이 4개의 측면은, 각 기판(11, 12)의 4변에 대응하는 각 단부면에 의해 형성된다.

구체적으로는, 각 기판(11, 12)은, 그들 직사각형의 외형의 한 쌍의 짧은 변을 구성하는 한 쌍의 짧은 단부면과, 그 짧은 단부면에 대하여 수직이고, 직사각형의 외형의 한 쌍의 긴 변을 구성하는 한 쌍의 긴 단부면을 각각 갖는다. 구조체(2)의 4개의 측면에는, 한 쌍의 짧은 측면(7, 8)과, 한 쌍의 긴 측면(9, 10)이 포함된다. 한쪽 짧은 측면(7)은 적층된 각 기판(11, 12)의 한쪽 짧은 단부면이 연속됨으로써 형성되고, 다른 쪽 짧은 측면(8)은, 적층된 각 기판(11, 12)의 다른 쪽 짧은 단부면이 연속됨으로써 형성되어 있다. 한쪽 짧은 측면(7)과 다른 쪽 짧은 측면(8)은, 서로 반대측의 측면이다. 또한, 한쪽 긴 측면(9)은, 적층된 각 기판(11, 12)의 한쪽 긴 단부면이 연속됨으로써 형성되고, 다른 쪽 긴 측면(10)은, 적층된 각 기판(11, 12)의 다른 쪽 긴 단부면이 연속됨으로써 형성되어 있다. 한쪽 긴 측면(9)과 다른 쪽 긴 측면(10)은, 서로 반대측의 측면이다. 또한, 짧은 측면(7, 8)과 긴 측면(9, 10)은, 서로 수직으로 배치되어 있다. 각 기판(11, 12)의 긴 변의 연장되는 방향에 있어서의 긴 측면(9, 10)의 길이는, 각 기판(11, 12)의 짧은 변의 연장되는 방향에 있어서의 짧은 측면(7, 8)의 길이보다도 크다.

각 제1 기판(11)의 한쪽 판면에는, 도 2에 도시한 바와 같이, 복수의 제1 유로(21)를 구성하는 복수의 제1 홈(23)이 형성되어 있다. 각 제1 홈(23)은, 예를 들어 에칭에 의해 형성되어 있다. 각 제1 기판(11)의 한쪽 판면에 있어서, 각 제1 홈(23)은, 그 제1 기판(11)의 짧은 변이 연장되는 방향으로 간격을 두고 늘어서도록 배열되어 있다. 또한, 각 제1 홈(23)은, 제1 기판(11)의 긴 변과 평행하게 그 제1 기판(11)의 한쪽 짧은 단부면으로부터 다른 쪽 짧은 단부면에 걸쳐 직선적으로 연장되어 있다. 각 제1 홈(23)은, 그 연장되는 방향에 대하여 수직인 단면에 있어서, 도 4에 도시한 바와 같이 원호 형상의 단면을 나타낸다. 제1 기판(11)의 한쪽 판면에 있어서의 각 제1 홈(23)의 개구가 그 판면 상에 적층된 제2 기판(12)으로 밀봉됨으로써, 그 한쪽 판면에 배열된 복수의 제1 유로(21)가 형성되어 있다.

각 제1 유로(21)는, 구조체(2) 내에서 상기 긴 측면(9, 10)과 평행인 방향으로 직선적으로 연장됨과 함께, 그 연장되는 방향에 대하여 직교하는 방향으로 간격을 두고 늘어서도록 배열되어 있다. 각 제1 유로(21)는, 그 연장되는 방향에 대하여 수직인 단면에 있어서 반원 형상의 단면을 나타낸다. 각 제1 유로(21)는, 제1 유체를 받아들이는 입구(21a)(도 2 참조)를 그 일단부에 갖고, 당해 제1 유로(21)를 흐른 제1 유체를 유출시키는 출구(21b)를 입구(21a)와 반대측의 단부에 갖는다. 입구(21a)는, 구조체(2)의 한쪽 짧은 측면(7)에 있어서 개구되고, 출구(21b)는, 구조체(2)의 다른 쪽 짧은 측면(8)에 있어서 개구되어 있다.

각 제2 기판(12)(도 3 참조)의 한쪽 판면에는, 복수의 제2 유로(22)를 구성하는 복수의 제2 홈(32)이 형성되어 있다. 각 제2 홈(32)은, 예를 들어 에칭에 의해 형성되어 있다. 각 제2 홈(32)은, 도 4에 도시한 바와 같이 제1 홈(23)의 단면과 동일한 원호 형상의 단면을 갖는다. 제2 기판(12)의 한쪽 판면에 있어서의 각 제2 홈(32)의 개구가 그 판면 상에 적층된 제1 기판(11)으로 밀봉됨으로써, 그 한쪽 판면에 배열된 복수의 제2 유로(22)가 형성되어 있다.

각 제2 유로(22)는, 본 실시 형태에서는, 전체적으로 크게 사행된 형상으로 되어 있다. 각 제2 유로(22)는, 제2 유체를 받아들이는 입구(22a)를 그 일단부에 갖고, 당해 제2 유로(22)를 흐른 제2 유체를 유출시키는 출구(22b)를 입구(22a)와 반대측의 단부에 갖는다. 입구(22a)는, 구조체(2)의 한쪽 긴 측면(9) 중 상기 다른 쪽 짧은 측면(8) 근처의 영역에 있어서 개구되어 있다. 즉, 입구(22a)는, 구조체(2)의 한쪽 긴 측면(9)에 있어서, 제1 유로(21)의 출구(21b) 근처의 위치에 배치되어 있다. 또한, 출구(22b)는, 구조체(2)의 다른 쪽 긴 측면(10) 중 상기 한쪽 짧은 측면(7) 근처의 영역에 있어서 개구되어 있다. 즉, 출구(22b)는, 구조체(2)의 다른 쪽 긴 측면(10)에 있어서, 제1 유로(21)의 입구(21a) 근처의 위치에 배치되어 있다.

복수의 제2 유로(22)는, 구조체(2) 내에 있어서, 상기 제1 유로(21)가 연장되는 방향 및 제1 기판(11) 상에 있어서의 복수의 제1 유로(21)의 배열 방향의 양쪽에 대하여 수직인 병렬 방향으로, 제1 기판(11) 상의 복수의 제1 유로(21)의 열로부터 간격을 두고 배치되어 있다. 상기 병렬 방향은, 기판(11, 12)의 적층 방향에 일치하는 방향이다. 제2 기판(12) 상의 복수의 제2 유로(22)는, 제1 기판(11) 상의 복수의 제1 유로(21)의 열과 병렬로 배열되어 있어, 당해 제2 유로(22)를 흐르는 제2 유체와 제1 유로(21)를 흐르는 제1 유체가 서로 열교환 가능하게 되어 있다.

각 제2 유로(22)는, 도 3에 도시한 바와 같이, 제1 내지 제7 횡직선부(41, 42, 43, 44, 45, 46, 47)와, 제1 내지 제6 종직선부(51, 52, 53, 54, 55, 56)와, 제1 내지 제12 곡절부(61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72)를 갖는다.

제1 횡직선부(41)는, 입구(22a)로부터 상기 다른 쪽 긴 측면(10)을 향해 상기 짧은 측면(7, 8)과 평행하게 직선적으로 연장되는 부분이다. 즉, 제1 횡직선부(41)의 일단부는 상기 한쪽 긴 측면(9)에 설치되어 있고, 그 일단부에 입구(22a)가 설치되어 있다.

제1 곡절부(61)는, 제1 횡직선부(41)의 상기 다른 쪽 긴 측면(10) 근처의 단부에 연결되어 있다. 제1 곡절부(61)는, 제1 횡직선부(41)가 연장되는 방향으로부터 긴 측면(10)에 평행인 방향을 따라서 상기 한쪽 짧은 측면(7)을 향하도록 제2 유로(22)가 방향을 변경하는 부분이다.

제1 종직선부(51)는, 제1 곡절부(61)의 하류측에 연결되고, 상기 긴 측면(9, 10)과 평행하게 직선적으로 연장되는 부분이다.

제2 곡절부(62)는, 제1 종직선부(51)의 상기 한쪽 짧은 측면(7) 근처의 단부에 연결되어 있다. 제2 곡절부(62)는, 제1 종직선부(51)가 연장되는 방향으로부터 짧은 측면(8)에 평행인 방향을 따라서 상기 한쪽 긴 측면(9)을 향하도록 제2 유로(22)가 방향을 변경하는 부분이다.

제2 횡직선부(42)는, 제2 곡절부(62)의 하류측에 연결되고, 상기 짧은 측면(7, 8)과 평행하게 직선적으로 연장되는 부분이다.

제3 곡절부(63)는, 제2 횡직선부(42)의 상기 한쪽 긴 측면(9) 근처의 단부에 연결되어 있다. 제3 곡절부(63)는, 제2 횡직선부(42)가 연장되는 방향으로부터 긴 측면(9)과 평행인 방향을 따라서 상기 한쪽 짧은 측면(7)을 향하도록 제2 유로(22)가 방향을 변경하는 부분이다.

제2 종직선부(52)는, 제3 곡절부(63)의 하류측에 연결되고, 상기 긴 측면(9, 10)과 평행하게 직선적으로 연장되는 부분이다.

제4 곡절부(64)는, 제2 종직선부(52)의 상기 한쪽 짧은 측면(7) 근처의 단부에 연결되어 있다. 제4 곡절부(64)는, 제2 종직선부(52)가 연장되는 방향으로부터 짧은 측면(8)에 평행인 방향을 따라서 상기 다른 쪽 긴 측면(10)을 향하도록 제2 유로(22)가 방향을 변경하는 부분이다.

제3 횡직선부(43)는, 제4 곡절부(64)의 하류측에 연결되고, 상기 짧은 측면(7, 8)과 평행하게 직선적으로 연장되는 부분이다.

그리고, 제3 횡직선부(43)의 상기 다른 쪽 긴 측면(10) 근처의 단부에 제5 곡절부(65)가 연결되어 있다. 또한, 그 제5 곡절부(65)로부터 하류측에 제3 종직선부(53), 제6 곡절부(66), 제4 횡직선부(44), 제7 곡절부(67), 제4 종직선부(54), 제8 곡절부(68), 제5 횡직선부(45), 제9 곡절부(69), 제5 종직선부(55), 제10 곡절부(70), 제6 횡직선부(46), 제11 곡절부(71), 제6 종직선부(56), 제12 곡절부(72), 제7 횡직선부(47)가 이 순서로 연결되어 있다.

제5 곡절부(65), 제3 종직선부(53), 제6 곡절부(66), 제4 횡직선부(44), 제7 곡절부(67), 제4 종직선부(54), 제8 곡절부(68) 및 제5 횡직선부(45)를 포함하는 영역의 구성은, 상기 제1 곡절부(61), 상기 제1 종직선부(51), 상기 제2 곡절부(62), 상기 제2 횡직선부(42), 상기 제3 곡절부(63), 상기 제2 종직선부(52), 상기 제4 곡절부(64) 및 상기 제3 횡직선부(43)를 포함하는 영역의 구성과 동일하다. 또한, 제9 곡절부(69), 제5 종직선부(55), 제10 곡절부(70), 제6 횡직선부(46), 제11 곡절부(71), 제6 종직선부(56) 및 제12 곡절부(72)를 포함하는 영역의 구성은, 상기 제1 곡절부(61), 상기 제1 종직선부(51), 상기 제2 곡절부(62), 상기 제2 횡직선부(42), 상기 제3 곡절부(63), 상기 제2 종직선부(52) 및 상기 제4 곡절부(64)를 포함하는 영역의 구성과 동일하다.

제7 횡직선부(47)는, 상기 다른 쪽 긴 측면(10)까지 연장되어 있으며, 그 긴 측면(10) 상의 일단부에 제2 유로(22)의 출구(22b)가 설치되어 있다.

구조체(2)는, 당해 구조체(2)를 상기 병렬 방향(상기 적층 방향)으로부터 본 경우에 복수의 제1 유로(21)가 배열되어 있는 범위인 배열 범위(2a)와, 그 병렬 방향으로부터 본 경우에 배열 범위(2a)의 양외측에 위치하고 있어 제1 유로(21)가 배열되지 않은 한 쌍의 비배열 범위(2b)를 갖는다. 배열 범위(2a)는, 상기 병렬 방향으로부터 본 경우에, 구조체(2)의 대부분을 차지하고 있으며, 제1 유로(21)의 배열 방향에 있어서 구조체(2)의 중앙에 배치되어 있다. 한쪽 비배열 범위(2b)는, 구조체(2) 중 한쪽 긴 측면(9)으로부터 그 한쪽 긴 측면(9)측의 배열 범위(2a)의 단부까지의 범위이다. 다른 쪽 비배열 범위(2b)는, 구조체(2) 중 다른 쪽 긴 측면(10)으로부터 그 다른 쪽 긴 측면(10)측의 배열 범위(2a)의 단부까지의 범위이다.

각 제2 유로(22)의 입구(22a)는, 한쪽 비배열 범위(2b)에 배치되어 있다. 각 제2 유로(22)는, 도입부(22c)와, 도출부(22d)와, 유효 영역(22e)을 갖는다.

도입부(22c)는, 제2 유로(22) 중 한쪽 비배열 범위(2b)에 배치된 부분이다. 즉, 도입부(22c)는, 제2 유로(22) 중 입구(22a)로부터 하류측의 소정의 약간의 범위에 걸치는 부분이다. 바꾸어 말하면, 도입부(22c)는, 상기 제1 횡직선부(41)의 상류 단부 근방의 부분이며, 입구(22a) 근방의 부분이다. 구체적으로는, 도입부(22c)는, 제2 유로(22) 중 입구(22a)로부터 상기 한쪽 비배열 범위(2b)와 배열 범위(2a) 사이의 경계까지의 부분이다.

도출부(22d)는, 출구(22b)의 상류측에 연속되는 부분이며 다른 쪽 비배열 범위(2b)에 배치된 부분이다. 즉, 이 도출부(22d)는, 상기 제7 횡직선부(47)의 하류 단부 근방의 부분이며, 출구(22b) 근방의 부분이다. 구체적으로는, 도출부(22d)는, 제2 유로(22) 중 출구(22b)로부터 상기 다른 쪽 비배열 범위(2b)와 배열 범위(2a) 사이의 경계까지의 부분이다.

유효 영역(22e)은, 제2 유체가 상기 배열 범위(2a)에 설치된 제1 유로(21)를 흐르는 제1 유체와의 사이에서 열교환하도록 당해 제2 유체를 유통시키는 부분이다. 이 유효 영역(22e)은, 제2 유로(22) 중 도입부(22c)와 도출부(22d) 이외의 부분, 즉, 도입부(22c)와 도출부(22d) 사이의 부분이다. 구체적으로는, 유효 영역(22e)은, 제2 유로(22) 중 배열 범위(2a)에 배치된 부분이다.

각 연통부(30)(도 3, 도 5 및 도 6 참조)는, 제2 기판(12)에 있어서의 제2 유로(22)의 배열 방향에 있어서 인접하는 제2 유로(22)끼리를 연결하여 연통시키는 것이다. 복수의 연통부(30)에는, 복수의 도입부 연통부(75)와, 복수의 유효 영역 연통부(76)가 포함된다.

도입부 연통부(75)는, 제2 기판(12)에 있어서 인접하는 제2 유로(22)의 도입부(22c)끼리를 연결하여 연통시키는 것이다. 이 도입부 연통부(75)는, 그 전체가 비배열 범위(2b)에 설치되어 있다. 즉, 도입부 연통부(75)는, 본 발명에 있어서의 비배열 범위 연통부의 일례이다. 도입부 연통부(75)는, 각 도입부(22c)의 인접하는 것끼리의 사이에 각각 설치되어 있다. 제2 기판(12) 상에 설치된 복수의 도입부 연통부(75)는, 도입부(22c)가 연장되는 방향에 대하여 직교하는 방향으로 일렬로 늘어서 있다. 이 복수의 도입부 연통부(75)에 의해, 제2 기판(12) 상에 설치된 모든 제2 유로(22)의 도입부(22c)가 서로 연통되어 있다.

복수의 도입부 연통부(75)는, 제2 기판(12)의 한쪽 판면에 있어서 개구되도록 당해 제2 기판(12)의 비배열 범위(2b)에 형성된 도입부 연통홈(75a)에 의해 형성된다. 구체적으로, 비배열 범위(2b)에는, 각 제2 홈(32)에 대하여 직교하도록 하나의 도입부 연통홈(75a)이 형성되어 있다. 도입부 연통홈(75a)은, 그 도입부 연통홈(75a)이 연장되는 방향에 대하여 수직인 단면에 있어서 원호 형상의 단면을 나타낸다. 도입부 연통홈(75a)은, 제2 홈(32)의 최대 깊이와 같은 최대 깊이를 갖는다. 제2 기판(12)의 상기 한쪽 판면에 형성된 도입부 연통홈(75a)의 개구가 그 판면 상에 적층된 제1 기판(11)으로 밀봉됨으로써, 인접하는 도입부(22c)끼리의 사이에 도입부 연통부(75)가 형성되어 있다. 도입부 연통부(75)는, 제2 유로(22)의 유로 폭(Wa)(도입부(22c)의 유로 폭) 이하의 폭(Wi)을 갖는다. 또한, 도입부 연통부(75)의 폭(Wi)은, 복수의 제2 유로(22) 중 당해 도입부 연통부(75)가 연통시키는 부위(도입부(22c))의 배열 방향 및 상기 병렬 방향의 양쪽에 대하여 직교하는 방향에 있어서의 당해 도입부 연통부(75)의 양단부 사이의 거리이다. 또한, 상기 배열 방향 및 병렬 방향에 대하여 직교하는 방향, 즉, 도입부(22c)가 연장되는 방향에 있어서의 입구(22a)와 도입부 연통부(75) 사이의 거리는, 제2 유로(22)의 유로 폭(Wa)보다도 크게 되어 있다.

복수의 유효 영역 연통부(76)는, 제2 유로(22)의 배열 방향에 있어서 인접하는 제2 유로(22)의 유효 영역(22e)끼리를 연결하여 연통시키는 것이다. 유효 영역 연통부(76)는, 본 발명에 있어서의 배열 범위 연통부의 일례이다. 유효 영역 연통부(76)는, 배열 범위(2a)에 설치되어 있다. 본 실시 형태에서는, 복수의 유효 영역 연통부(76)는, 복수의 제1 연통부(78)와, 복수의 제2 연통부(79)와, 복수의 제3 연통부(80)를 포함한다. 제1 연통부(78)는, 제1, 제2 및 제3 연통부(53, 54, 55) 중에서 유효 영역(22e)의 가장 상류측 개소를 연통시키고 있다. 제2 연통부(79)는, 유효 영역(22e) 중 제1 연통부(78)보다도 하류측 개소를 연통시키고 있다. 제3 연통부(80)는, 유효 영역(22e) 중 제2 연통부(79)보다도 더 하류측 개소를 연통시키고 있다.

구체적으로, 제1 연통부(78)는, 인접하는 제2 유로(22) 중 제1 곡절부(61)의 하류측에 연속되는 제1 종직선부(51)끼리를 연결하여 연통시키고 있다. 제1 종직선부(51)는, 본 발명에 있어서의 하류부의 일례이며, 제1 연통부(78)는, 본 발명에 있어서의 하류부 연통부의 일례이다. 제1 연통부(78)는, 각 제1 종직선부(51)의 인접하는 것끼리의 사이에 각각 설치되어 있다. 제2 기판(12) 상에 설치된 복수의 제1 연통부(78)는, 상기 병렬 방향으로부터 보아 제1 종직선부(51)가 연장되는 방향에 대하여 직교하는 방향으로 일렬로 늘어서 있다. 또한, 이 복수의 제1 연통부(78)는, 상기 적층 방향으로부터 보아 그들이 겹치는 제1 유로(21)가 연장되는 방향과 직교하는 방향으로 일렬로 늘어서 있다. 이 복수의 제1 연통부(78)에 의해, 제2 기판(12) 상에 설치된 모든 제2 유로(22)의 제1 종직선부(51)가 서로 연통되어 있다.

복수의 제1 연통부(78)는, 제2 기판(12)의 한쪽 판면에 있어서 개구되도록 당해 제2 기판(12)에 형성된 제1 연통홈(78a)에 의해 형성된다. 구체적으로, 제2 기판(12)에는, 각 제2 홈(32)의 제1 종직선부(51)를 구성하는 부분에 대하여 직교하도록 하나의 제1 연통홈(78a)이 형성되어 있다. 제1 연통홈(78a)은, 그 연장되는 방향에 대하여 수직인 단면에 있어서 원호 형상의 단면을 나타낸다. 또한, 제1 연통홈(78a)은, 그 연장되는 방향에 따른 단면에 있어서 도 4에 도시한 바와 같은 형상을 나타낸다. 제1 연통홈(78a)은, 제2 홈(32)의 최대 깊이와 같은 최대 깊이를 갖는다. 제2 기판(12)의 상기 한쪽 판면에 형성된 제1 연통홈(78a)의 개구가 그 판면 상에 적층된 제1 기판(11)으로 밀봉됨으로써, 인접하는 제1 종직선부(51)끼리의 사이에 제1 연통부(78)가 형성되어 있다. 제1 연통부(78)는, 제2 유로(22)의 유로 폭(Wa)(제1 종직선부(51)의 유로 폭) 이하의 폭(W1)을 갖는다. 또한, 제1 연통부(78)의 폭(W1)은, 복수의 제2 유로(22) 중 당해 제1 연통부(78)가 연통시키는 부위(제1 종직선부(51))의 배열 방향 및 상기 병렬 방향의 양쪽에 대하여 직교하는 방향에 있어서의 당해 제1 연통부(78)의 일단부로부터 타단부까지의 거리이다.

제2 연통부(79)는, 인접하는 제2 유로(22) 중 제3 곡절부(63)의 하류측에 연속되는 제2 종직선부(52)끼리를 연결하여 연통시키고 있다. 제2 기판(12) 상에 설치된 복수의 제2 연통부(79)는, 상기 복수의 제1 연통부(78)와 동일하게 구성되어 있다. 제2 종직선부(52)는 본 발명에 있어서의 하류부의 일례이며, 제2 연통부(79)는 본 발명에 있어서의 하류부 연통부의 일례이다.

제3 연통부(80)는, 인접하는 제2 유로(22) 중 제5 곡절부(65)의 하류측에 연속되는 제3 종직선부(53)끼리를 연결하여 연통시키고 있다. 제2 기판(12) 상에 설치된 복수의 제3 연통부(80)는, 상기 복수의 제1 연통부(78)와 동일하게 구성되어 있다. 제3 종직선부(53)는 본 발명에 있어서의 하류부의 일례이며, 제3 연통부(80)는 본 발명에 있어서의 하류부 연통부의 일례이다.

제1 공급 헤더(3)(도 1 및 도 2 참조)는, 구조체(2)에 설치되고, 그 구조체(2) 내에 설치된 모든 제1 유로(21)의 각 입구(21a)로 제1 유체를 분배하여 공급하는 것이다. 제1 유체는, 예를 들어 저온의 유체이다. 제1 공급 헤더(3)는, 제1 유로(21)의 입구(21a)가 개구되는 상기 한쪽 짧은 측면(7)에 설치되어 있다. 제1 공급 헤더(3)는, 상기 한쪽 짧은 측면(7)에 있어서 개구되는 모든 입구(21a)를 전체적으로 덮고 있다. 이에 의해, 제1 공급 헤더(3)의 내측 공간이 각 입구(21a)와 연통되어 있다. 제1 공급 헤더(3)에는 도시가 생략된 공급 배관이 접속되어 있고, 그 공급 배관을 통해 제1 공급 헤더(3)에 공급된 제1 유체가, 제1 공급 헤더(3)의 내측 공간으로부터 각 입구(21a)로 분배되도록 되어 있다.

제1 배출 헤더(5)(도 1 및 도 2 참조)는, 구조체(2)에 설치되고, 그 구조체(2) 내에 설치된 모든 제1 유로(21)의 출구(21b)로부터 유출되는 제1 유체를 받는 것이다. 제1 배출 헤더(5)는, 제1 유로(21)의 출구(21b)가 개구되는 상기 다른 쪽 짧은 측면(8)에 설치되어 있다. 제1 배출 헤더(5)는, 상기 다른 쪽 짧은 측면(8)에 있어서 개구되는 모든 출구(21b)를 전체적으로 덮고 있다. 이에 의해, 제1 배출 헤더(5)의 내측 공간이 각 출구(21b)와 연통되어 있다. 제1 배출 헤더(5)에는 도시가 생략된 배출 배관이 접속되어 있고, 각 출구(21b)로부터 제1 배출 헤더(5)의 내측 공간으로 유출된 제1 유체가, 이 배출 배관을 통해 배출되도록 되어 있다.

제2 공급 헤더(4)(도 1 및 도 3 참조)는, 구조체(2)에 설치되고, 그 구조체(2) 내에 설치된 모든 제2 유로(22)의 각 입구(22a)로 제2 유체를 분배하여 공급하는 것이다. 제2 유체는, 예를 들어 제1 유체보다도 고온의 유체이다. 제2 공급 헤더(4)는, 제2 유로(22)의 입구(22a)가 개구되는 상기 한쪽 긴 측면(9)에 설치되어 있다. 제2 공급 헤더(4)는, 상기 한쪽 긴 측면(9)에 있어서 개구되는 모든 입구(22a)를 전체적으로 덮고 있다. 이에 의해, 제2 공급 헤더(4)의 내측 공간이 각 입구(22a)와 연통되어 있다. 제2 공급 헤더(4)에는 도시가 생략된 공급 배관이 접속되어 있고, 그 공급 배관을 통해 제2 공급 헤더(4)에 공급된 제2 유체가, 제2 공급 헤더(4)의 내측 공간으로부터 각 입구(22a)로 분배되도록 되어 있다.

제2 배출 헤더(6)(도 1 및 도 3 참조)는, 구조체(2)에 설치되고, 그 구조체(2) 내에 설치된 모든 제2 유로(22)의 출구(22b)로부터 유출되는 제2 유체를 받는 것이다. 제2 배출 헤더(6)는, 제2 유로(22)의 출구(22b)가 개구되는 상기 다른 쪽 긴 측면(10)에 설치되어 있다. 제2 배출 헤더(6)는, 상기 다른 쪽 긴 측면(10)에 있어서 개구되는 모든 출구(22b)를 전체적으로 덮고 있다. 이에 의해, 제2 배출 헤더(6)의 내측 공간이 각 출구(22b)와 연통되어 있다. 제2 배출 헤더(6)에는 도시가 생략된 배출 배관이 접속되어 있고, 각 출구(22b)로부터 제2 배출 헤더(6)의 내측 공간에 유출된 제2 유체가, 이 배출 배관을 통해 배출되도록 되어 있다.

본 실시 형태에 의한 유체 유통 장치(1)에서는, 도입부 연통부(75)에 의해 인접하는 제2 유로(22)의 도입부(22c)끼리가 연통되어 있기 때문에, 도입부(22c)에 있어서 도입부 연통부(75)보다도 상류의 위치에서 폐색이 발생한 경우에는, 그 폐색이 발생한 도입부(22c)의 인접한 도입부(22c)로부터 도입부 연통부(75)를 통해 도입부(22c)의 폐색 개소의 하류측으로 제2 유체를 도입할 수 있다.

구체적으로는, 예를 들어 제2 유체가 고압 가스이고 그 가스 중에 고점성의 기름이 이물로서 섞여 있는 경우가 있다. 또한, 제2 유체가 액체이며 그 액체 중에 외부 배관에서 생긴 녹이 이물로서 섞여 있는 경우가 있다. 이들 경우에는, 제2 공급 헤더(4)로부터 각 제2 유로(22)의 입구(22a)로 제2 유체가 분배되었을 때, 그 제2 유체에 포함되는 이물에 의해, 어떤 제2 유로(22)의 도입부(22c)의 입구(22a)에 폐색(100)(도 5 참조)이 발생하는 경우가 있다. 또한, 제2 유체가 제1 유체와의 열교환에 의해 냉각되어 동결되고, 그 동결에 의한 폐색(100)이 입구(22a)에서 발생하는 경우도 있다. 이러한 경우, 폐색(100)이 발생한 입구(22a)로부터 그 입구(22a)의 하류측에 이어지는 도입부(22c)에 제2 유체가 도입되지 않게 된다. 그러나, 본 실시 형태에서는, 폐색(100)이 발생한 도입부(22c)는, 그 인접한 도입부(22c)와 도입부 연통부(75)를 통해 연통되어 있기 때문에, 그 인접한 도입부(22c)로부터 폐색(100)이 발생한 도입부(22c)로 도입부 연통부(75)를 통해 제2 유체가 도입된다.

한편, 도 7에 나타내는 비교예와 같이, 인접하는 제2 유로(22)의 도입부(22c)끼리가 연통되어 있지 않은 구성에서는, 도입부(22c)의 입구(22a)에서 폐색(100)이 발생하면, 그 도입부(22c)에는 제2 유체가 유입되지 않게 된다. 이 경우, 그 입구(22a)에서 폐색(100)이 발생한 제2 유로(22)에는 제2 유체를 유통시킬 수 없게 되기 때문에, 이 제2 유로(22)는 유체 유통 장치(1)에 있어서의 열교환 처리에 전혀 기여할 수 없게 된다. 그 결과, 유체 유통 장치(1)에 있어서의 열교환 처리의 효율이 대폭 저하되기 때문에, 유체의 유통을 정지시켜 폐색(100)을 제거하는 메인터넌스 작업을 행할 필요가 있어, 유체 유통 장치(1)의 가동률이 저하된다.

이에 비해, 본 실시 형태에서는, 상기와 같이 도입부 연통부(75)를 통해 인접한 도입부(22c)로부터 폐색(100)의 하류측의 도입부(22c)에 제2 유체가 도입되기 때문에, 입구(22a)에서 폐색(100)이 발생한 제2 유로(22)에 제2 유체를 유통시켜 제1 유로(21)를 흐르는 제1 유체와의 열교환 처리를 위해 기여시킬 수 있다. 이 때문에, 유체 유통 장치(1)에 있어서의 열교환 처리의 효율이 대폭 저하되는 것을 방지할 수 있고, 일정 기간은 폐색(100)을 제거하는 메인터넌스 작업을 행하지 않아도 열교환 처리를 계속하여 실시할 수 있다. 이 때문에, 유체 유통 장치(1)의 가동률의 저하를 방지할 수 있다.

또한, 도입부 연통부(75)는, 비배열 범위(2b)에 설치되어 있기 때문에, 배열 범위(2a)에 설치된 제1 유로(21)와 도입부 연통부(75)가 상기 병렬 방향에 있어서 겹치며 그 겹친 부분에서 유체 유통 장치(1)의 구조체(2)의 강도가 국소적으로 저하되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 인접하는 제2 유로(22)의 제1 종직선부(51)끼리가 제1 연통부(78)에 의해 연통되어 있기 때문에, 제2 유로(22)에 있어서 제1 연통부(78)보다도 상류의 위치에서 폐색이 발생한 경우에는, 그 폐색이 발생한 제2 유로(22)의 인접한 제2 유로(22)로부터 제1 연통부(78)를 통해 제2 유로(22)의 폐색 개소의 하류측으로 제2 유체를 도입할 수 있다.

구체적으로는, 예를 들어 도 6에 나타내는 바와 같이 제2 유로(22)의 제1 곡절부(61)에서 폐색(101)이 발생하는 경우가 있다. 유로의 곡절부에서는, 유체의 흐름 방향이 변경되기 때문에, 예를 들어 고점성의 기름 등의 이물이 하류로 흐르기 어려워져, 폐색이 발생하기 쉽다. 이렇게 제2 유로(22)의 제1 곡절부(61)에서 폐색(101)이 발생한 경우에는, 그 제2 유로(22)의 상류로부터 하류로 제2 유체가 흐르지 않게 되지만, 본 실시 형태에서는, 제1 곡절부(61)의 하류측에 연속되는 제1 종직선부(51)에 있어서, 인접한 제2 유로(22)의 제1 종직선부(51)로부터 제1 연통부(78)를 통해 제2 유체가 도입된다.

한편, 도 8에 나타내는 비교예와 같이, 인접하는 제2 유로(22)의 제1 종직선부(51)끼리가 연통되어 있지 않은 구성에서는, 제1 곡절부(61)에서 폐색(101)이 발생한 제2 유로(22)에는 제2 유체를 유통시킬 수 없게 된다. 이 때문에, 이 제2 유로(22)는, 유체 유통 장치(1)에 있어서의 열교환 처리에 전혀 기여할 수 없게 된다. 이 경우도, 상기 입구(22a)에서 폐색(100)이 발생한 경우와 동일하게, 유체의 유통을 정지시켜 폐색(101)을 제거하는 메인터넌스 작업을 행할 필요가 있어, 유체 유통 장치(1)의 가동률이 저하된다. 이에 비해, 본 실시 형태에서는, 상기와 같이 제1 연통부(78)를 통해 인접한 제2 유로(22)의 제1 종직선부(51)로부터 폐색(101)의 하류측의 제1 종직선부(51)에 제2 유체가 도입되기 때문에, 폐색(101)이 발생한 제2 유로(22)의 제1 연통부(78)보다도 하류측 영역에 제2 유체를 유통시켜 제1 유로(21)를 흐르는 제1 유체와의 열교환 처리를 위해 기여시킬 수 있다. 이 때문에, 본 실시 형태에서는 유체 유통 장치(1)의 가동률의 저하를 방지할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 인접하는 제2 유로(22)의 제2 종직선부(52)끼리가 제2 연통부(79)에 의해 연통되어 있다. 이 때문에, 제2 유로(22)에 있어서 제2 연통부(79)보다도 상류의 위치에서 폐색이 발생한 경우, 예를 들어 제3 곡절부(63)에서 폐색이 발생한 경우에는, 그 폐색이 발생한 제2 유로(22)의 인접한 제2 유로(22)로부터 제2 연통부(79)를 통해 제2 유로(22)의 폐색 개소(제3 곡절부(63))의 하류측으로 제2 유체를 도입할 수 있다.

또한, 동일하게, 본 실시 형태에서는, 인접하는 제2 유로(22)의 제3 종직선부(53)끼리가 제3 연통부(80)에 의해 연통되어 있다. 이 때문에, 제2 유로(22)에 있어서 제3 연통부(80)보다도 상류의 위치에서 폐색이 발생한 경우, 예를 들어 제5 곡절부(65)에서 폐색이 발생한 경우에는, 그 폐색이 발생한 제2 유로(22)의 인접한 제2 유로(22)로부터 제3 연통부(80)를 통해 제2 유로(22)의 폐색 개소(제5 곡절부(65))의 하류측으로 제2 유체를 도입할 수 있다.

이들 제2 연통부(79) 및 제3 연통부(80)에 의해 얻어지는 효과에 의해, 상기 제1 연통부(78)의 경우와 동일하게 유체 유통 장치(1)의 가동률의 저하를 방지하는 것이 가능해진다.

또한, 본 실시 형태에서는, 복수의 제1 연통부(78), 복수의 제2 연통부(79) 및 복수의 제3 연통부(80)는, 모두, 상기 적층 방향에 있어서 그들 연통부(78, 79, 80)와 겹치는 제1 유로(21)와 직교하는 방향으로 배열되어 있다. 이 때문에, 연통부의 배열 방향이 그 연통부와 겹치는 제1 유로의 연장되는 방향과 일치하고 있는 경우처럼 당해 연통부와 제1 유로에 의해 구조체(2)에 강도가 저하되는 부분이 형성되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 도입부 연통부(75) 및 제1 내지 제3 연통부(78, 79, 80)는, 제2 유로(22)의 유로 폭 이하의 폭을 갖기 때문에, 도입부 연통부(75) 및 제1 내지 제3 연통부(78, 79, 80)의 개소로 구조체(2)의 내압 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 유체 유통 장치는, 상기와 같은 구성의 것에 반드시 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 본 발명에 의한 유체 유통 장치로서, 이하와 같은 구성도 채용 가능하다.

본 발명에 의한 연통부는, 반드시 상기 도입부 연통부나, 상기 제1 내지 제3 연통부와 같은 것에 한정되는 것은 아니다. 즉, 제2 기판에 있어서 상기 도입부 연통부나 상기 제1 내지 제3 연통부가 설치된 개소 이외의 개소에 인접하는 제2 유로끼리를 연결하여 연통시키는 연통부를 설치해도 된다. 예를 들어, 복수의 연통부를, 각 제2 유로의 곡절부의 하류측에 인접한 위치에서 그 각 제2 유로의 곡절부가 늘어서는 방향을 따라서 일렬로 늘아서도록 배치해도 된다.

제1 유로의 배치 및 형상은 상기한 배치 및 형상 이외의 것이어도 되고, 제2 유로의 배치 및 형상은 상기한 배치 및 형상 이외의 것이어도 된다. 예를 들어, 제1 유로와 제2 유로의 양쪽이 직선적으로 연장되는 형상이어도 된다. 또한, 제1 유로와 제2 유로의 양쪽이 사행 형상이어도 된다. 또한, 제1 유로와 제2 유로의 형상으로서, 직선 형상이나 사행 형상 이외의 각종 형상을 채용하는 것이 가능하다.

또한, 제1 유로(제1 홈)가 기판의 한쪽 판면에 설치되고, 그 제1 유로(제1 홈)가 설치된 기판의 다른 쪽 판면에 제2 유로(제2 홈)가 설치되어 있어도 된다.

또한, 복수의 연통부는, 반드시 일렬로 늘어서지는 않아도 된다. 즉, 제2 유로에 있어서의 유체의 유통 방향에 따른 방향에 있어서 복수의 연통부가 서로 어긋나게 배치되어 있어도 된다. 이 경우에는, 유체 유통 장치의 구조체의 부분적인 강도의 저하를 보다 억제할 수 있다.

또한, 하나의 제2 기판에 배열된 다수의 제2 유로의 모두가 반드시 서로 연통되어 있지는 않아도 된다. 즉, 제2 기판에 배열된 다수의 제2 유로 중 인접하는 적어도 1조의 제2 유로끼리가 연통부에 의해 연통되어 있으면 된다.

또한, 연통부를 구성하는 연통홈의 최대 깊이는, 제2 유로 홈의 최대 깊이보다도 작아도 된다.

또한, 본 발명에 의한 유체 유통 장치는, 반드시 열교환기로서 사용되는 것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 본 발명에 의한 유체 유통 장치는, 유로에 유체를 유통시키면서 그 유체에 화학 반응을 발생시키는 반응기에 사용되는 것이어도 된다. 또한, 본 발명에 의한 유체 유통 장치는, 유로에 추출 용제와 피추출 유체를 유통시키면서 피추출 유체로부터 추출 용제로 특정 성분을 추출시키는 추출 장치에 사용되는 것이어도 된다.

1: 유체 유통 장치
2: 구조체
2a: 배열 범위
2b: 비배열 범위
21: 제1 유로
22: 제2 유로
22a: 입구
22c: 도입부
51: 제1 종직선부(하류부)
52: 제2 종직선부(하류부)
53: 제3 종직선부(하류부)
61: 제1 곡절부
63: 제3 곡절부
65: 제5 곡절부
75: 도입부 연통부(비배열 범위 연통부)

Claims

유체를 유통시키는 유체 유통 장치이며,
어떤 방향으로 연장됨과 함께 그 방향에 대하여 교차하는 방향으로 늘어서도록 배열되어 있어 상기 유체를 각각 유통시키는 복수의 마이크로채널과, 그 복수의 마이크로채널의 배열 방향에 있어서 인접하는 마이크로채널끼리를 연결하여 연통시키는 적어도 하나의 연통부가 내부에 형성된 구조체를 구비하는, 유체 유통 장치.
제1항에 있어서, 상기 복수의 마이크로채널은, 상기 구조체 내에 있어서 어떤 방향으로 연장됨과 함께 그 방향에 대하여 교차하는 방향으로 늘어서도록 배열되어 있어 제1 유체를 각각 유통시키는 복수의 제1 마이크로채널과, 상기 구조체 내에 있어서, 상기 제1 유로가 연장되는 방향 및 그 제1 유로의 배열 방향의 양쪽에 대하여 수직인 병렬 방향으로 상기 복수의 제1 마이크로채널의 열로부터 간격을 두고 배치됨과 함께 당해 제1 마이크로채널의 열과 병렬로 배열되어, 제2 유체를 각각 유통시키는 복수의 제2 마이크로채널을 포함하고,
상기 구조체는, 당해 구조체를 상기 병렬 방향으로부터 본 경우에 상기 복수의 제1 마이크로채널이 배열되어 있는 배열 범위와, 상기 배열 범위의 외측에 위치하고 있어 상기 제1 마이크로채널이 배열되지 않은 비배열 범위를 갖고,
상기 적어도 하나의 연통부는, 상기 비배열 범위에 마련되어 있어, 인접하는 상기 제2 마이크로채널끼리를 연통시키는 비배열 범위 연통부를 포함하는, 유체 유통 장치.
제2항에 있어서, 상기 각 제2 마이크로채널은, 상기 비배열 범위에 배치되어 있는 부분이며 당해 제2 마이크로채널의 입구로부터 하류측의 소정의 범위에 걸치는 부분인 도입부를 갖고,
상기 비배열 범위 연통부는, 인접하는 상기 제2 마이크로채널의 상기 도입부끼리를 연통시키는, 유체 유통 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 각 마이크로채널은, 곡절부와, 그 곡절부의 하류측에 연속되는 하류부를 갖고,
상기 적어도 하나의 연통부는, 인접하는 상기 마이크로채널의 상기 하류부끼리를 연통시키는 하류부 연통부를 포함하는, 유체 유통 장치.
제1항에 있어서, 상기 복수의 마이크로채널은, 상기 구조체 내에 있어서 어떤 방향으로 연장됨과 함께 그 방향에 대하여 교차하는 방향으로 늘어서도록 배열되어 있어 제1 유체를 각각 유통시키는 복수의 제1 마이크로채널과, 상기 구조체 내에 있어서, 상기 제1 유로가 연장되는 방향 및 그 제1 유로의 배열 방향의 양쪽에 대하여 수직인 병렬 방향으로 상기 복수의 제1 마이크로채널의 열로부터 간격을 두고 배치됨과 함께 당해 제1 마이크로채널의 열과 병렬로 배열되어, 제2 유체를 각각 유통시키는 복수의 제2 마이크로채널을 포함하고,
상기 구조체는, 당해 구조체를 상기 병렬 방향으로부터 본 경우에 상기 복수의 제1 마이크로채널이 배열되어 있는 배열 범위와, 상기 배열 범위의 외측에 위치하고 있어 상기 제1 마이크로채널이 배열되지 않은 비배열 범위를 갖고,
상기 적어도 하나의 연통부는, 상기 배열 범위에 마련되어 있어, 인접하는 상기 제2 마이크로채널 중 상기 배열 범위에 배치된 부분끼리를 연통시키는 복수의 배열 범위 연통부를 포함하고,
상기 복수의 배열 범위 연통부는, 상기 병렬 방향으로부터 보아 당해 배열 범위 연통부와 겹치는 상기 제1 유로와 교차하는 방향으로 배열되어 있는, 유체 유통 장치.
제1항에 있어서, 상기 연통부는, 상기 마이크로채널의 유로 폭 이하의 폭을 갖는, 유체 유통 장치.