(57)【要約】  流体（Ａ，Ｂ）の循環のためのモジュールであって、このモジュールは：プレート（３，５）の平面に形成されたメイン終端部開口流体供給ダクト（１１）と、プレート（３，５）の平面に直角に形成され、メインダクト（１１）に、分岐循環ネットワークによって接続されている第２終端部開口流体循環ダクトとを備える少なくとも１つの流体循環プレート（３、５）と；第２のダクト（１２）に接続され、かつそれに平行である循環ダクト（９）を備える少なくとも１つのマニホールドユニット（７）と；メイン終端部開口の流体排出ダクト（３１）と、プレート（２３）の平面に直角に形成され、分岐循環ネットワークによって少なくとも１つのマニホールドユニット（７）の循環ダクト（９）とメインダクト（３１）に接続されたマニホールドダクト（２６）を含む少なくとも１つのマニホールドプレート（２３）とを備えている。
2013538112.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ）の循環のためのモジュールであって、前記モジュールは：
−前記プレート（３、５、６、６’、３３、４３３）の面に形成された終端部開口メイン供給ダクト（１１、４１１）と、前記プレート（３、５、６、６’、３３、４３３）の平面と直交して形成され、分岐循環ネットワーク（１３ａ，１３ｂ；４１３ａ、４１３ｂ）によって、前記メインダクト（１１）に接続されている終端部開口流体循環分配ダクト（１２）とを備える少なくとも１つの流体循環プレート（３、５、６、６’、３３、４３３）と；
−前記少なくとも１つのプレート（３、５、６、６’、３３、４３３）の前記分配ダクト（１２）に接続され、かつ平行である循環ダクト（９、２０９、４０９、３５、４３５、３７、３７’）を備える少なくとも１つのマニホールドユニット（７、１０７、２０７、３０７、４０７、５０７）と；
−メイン終端部開口流体排出ダクト（３１、４３１）と、前記プレート（２３、３’、５’、３３’、４３３’）の平面に直交して形成され、かつ、一方では、前記少なくとも１つのマニホールドユニット（７、１０７、２０７、３０７、４０７、５０７）の循環ダクト（９、２０９、４０９、３５、４３５、３７、３７’）に接続され、他方では、分岐循環ネットワーク（２５ａ、２５ｂ；４２５ａ、４２５ｂ）によって、前記メインダクト（３１、４３１）に接続されたマニホールドダクト（２６）を備える少なくとも１つのマニホールドプレート（２３、３’、５’、３３’、４３３’）とを備えることを特徴とする流体循環モジュール。
【請求項２】
請求項１記載のモジュールにおいて、このモジュールは、２つのマニホールドユニット（１０７）の間に配置され、前記少なくとも１つの付加的分配プレートの分配ダクト（１２）は、前記マニホールドユニット（１０７）の循環ダクトに接続されるようになっている少なくとも１つの付加的な分配プレート（６、６’）を備えていることを特徴とする流体循環モジュール。
【請求項３】
請求項１または２のモジュールにおいて、
−前記モジュールは、少なくとも１つの第１の分配プレート（３）と、１つの第２の分配プレート（５）を備え、
−前記分配プレート（３、５）の分配ダクト（１２）は、第２分配プレート（５）の混合小室（２１）に接続され、前記混合小室（２１）は、前記流体の混合を可能にするために、前記マニホールドユニット（７、１０７、２０７、３０７、４０７）の循環ダクト（９、４０９）に接続されていることを特徴とする流体循環モジュール。
【請求項４】
請求項１または２記載のモジュールにおいて、前記モジュールは、混合されるべき流体（Ａ，Ｂ）のための少なくとも２つの分配プレート（３、５）と、熱移動の流体（Ｅ）のための少なくとも１つの分配プレート（３３）とを備え、
−前記少なくとも１つのマニホールドユニット（３０７）は、前記プレート（３、５）によって分配された流体（Ａ，Ｂ）の混合を可能にするために、前記少なくとも２つの分配プレート（３，５）の第２ダクト（１２）に接続されている第１の循環ダクト（９）と、
−熱移動の流体（Ｅ）のための分配プレート（３３）の第２ダクト（１２）に接続されている第２循環ダクト（３５）とを備え、
前記第１循環ダクト（９）と第２循環ダクト（３５）は、前記分配プレート（３，５）によって分配された混合流体（Ａ，Ｂ）と、熱移動流体（Ｅ）の間の熱交換を可能にするために並置されていることを特徴とするモジュール。
【請求項５】
請求項１または２記載のモジュールにおいて、
前記モジュールは、混合されるべき流体（Ａ，Ｂ）のための少なくとも２つの分配プレート（３、５）と、熱移動流体（Ｅ）のための少なくとも１つの分配プレート（３３）を備え、
−前記少なくとも１つのマニホールドユニットは、前記プレート（３，５）によって分配された流体（Ａ，Ｂ）の混合を可能にするために、前記少なくとも２つの分配プレート（３、５）の第２ダクト（１２）に接続された第１循環ダクト（４０９）と、
前記分配プレート（３，５）によって分配された混合流体（Ａ，Ｂ）と熱移動流体（Ｅ）との熱交換を可能にするために、熱移動流体（Ｅ）のための分配プレート（４３３）の第２ダクト（１２）に接続され、かつ第１循環ダクト（４０９）を取り囲んでいる第２循環ダクト（４３５）とを備えることを特徴とするモジュール。
【請求項６】
請求項３〜５のいずれか１項に記載のモジュールにおいて、前記流体（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）は、反応性流体であることを特徴とするモジュール。
【請求項７】
請求項１または２に記載のモジュールにおいて、前記モジュールは、少なくとも１つの第１分配プレート（３）と、１つの第２分配プレート（５）を備え、前記少なくとも１つのマニホールドユニット（５０７）は：
−第１分配プレート（３）の第２ダクト（１２）に接続された第１循環ダクト（３７）と、
−第２分配プレート（５）の第２ダクト（１２）に接続された第２循環ダクト（３７’）とを備え、
前記第１循環ダクト（３７）と第２循環ダクト（３７’）は、前記分配プレート（３、５）によって分配された流体（Ａ、Ｂ）間の熱交換を可能にするために並置されていることを特徴とするモジュール。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載のモジュールにおいて、前記少なくとも１つのマニホールドユニット（７、１０７、２０７、３０７、４０７、５０７）の循環ダクト（９、２０９、４０９、３５、４３５、３７、３７’）は、実質的に管状であることを特徴とするモジュール。
【請求項９】
請求項１〜７のいずれか１項に記載のモジュールにおいて、前記少なくとも１つのマニホールドユニット（７、１０７、２０７、３０７、４０７、５０７）の前記循環ダクト（９、２０９、４０９、３５、４３５、３７、３７’）は、蛇行していることを特徴とするモジュール。
【請求項１０】
前述の請求項１〜９のいずれかに記載のモジュールにおいて、前記モジュールは、互いの上と、前記少なくとも１つのマニホールドユニット（７、２０７、３０７、４０７、５０７）の上に重ね合わせられた複数の分配プレート（３，５）を備えること、並びに前記間に配置されているプレート（５）は、少なくとも、より高い位置の流体分配プレート（３）によって分配された流体が通過するための手段（１９）を備えていることを特徴とするモジュール。
【請求項１１】
請求項１０に記載のモジュールにおいて、このモジュールは、前記重ね合わされた分配プレート（３、５）の間の密封手段を備えていることを特徴とするモジュール。
【請求項１２】
請求項１１に記載のモジュールにおいて、密封手段は、間に配置した密封プレート（３９）を備えていることを特徴とするモジュール。
【請求項１３】
前記請求項のうちのいずれか１項に記載のモジュールにおいて、分岐構造（１３ａ,  １３ｂ；２５ａ、２５ｂ）は、各々の分岐レベルにおいて同一の構成をなしていることを特徴とするモジュール。
【請求項１４】
請求項１３に記載のモジュールにおいて、前記構成は、実質的にＴ形状構成、実質的にＸ形状構成、および実質的にＨ形状構成を含むグループから選択されていることを特徴とするモジュール。
【請求項１５】
請求項１４に記載のモジュールにおいて、前記少なくとも１つの分配プレート（３、５、６、６’、３３、４３３）は、実質的にＨ状に配置された第１分岐（１３ａ）と、より小さいサイズであって、同様の実質的にＨ状に配置された第１分岐（１３ａ）の４つの端部（１５）に配置された第２分岐（１３ｂ）を備える分岐構造を有することを特徴とするモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多機能流体循環モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
エネルギーの製造、運搬、貯蔵のためのシステムや、その他の流体管理システムなどのエネルギーシステムにおいては、往々にして、非均質な分配の問題によって引き起こされるエネルギーシステム装置の全体的機能不全を伴う深刻な問題が起こることがある。
【０００３】
これらの装置とは、ミキサー、反応炉、および／又は熱交換器などである。特に、反応炉では、発熱反応の反応熱を排出するか、または、吸熱反応のために熱を提供しなければならない。この場合、第三の流体が、反応運転状態をより良く制御する熱移動の流体として作用する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、温度差は非常に小さい場合もあり、その場合、それを作りだすのが非常に難しい。従って、システムを最小にするのと同時に、材料、および／又は熱の移動を高めることによって、性能を増大させることが、次第に要望されてきている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、材料、および／または熱の移動を強化させる均質な流体分配を可能とするコンパクトな循環モジュールを提案することによって、従来技術における上記した欠点を軽減させることを目的としている。
【０００６】
この目的のために、本発明は、複数の流体の循環のためのモジュールであって、
−プレートの平面に形成されたメイン終端部開口流体供給ダクトと、プレートの平面と直角に形成され、メインダクトに分岐循環ネットワークによって接続されている第２終端部開口流体循環ダクトとを備える少なくとも１つの流体循環プレートと、
−少なくとも１つのプレートの前記第２ダクトに接続され、かつそれと平行である循環ダクトを備える少なくとも１つのマニホールドユニットと、
−メイン終端部開口流体排出ダクトと、プレートの面と直交して形成され、かつ一方では、少なくとも１つのマニホールドユニットの循環ダクトに接続され、他方では、分岐循環ネットワークによって、メインダクトに接続されたマニホールドダクトを含む少なくとも１つのマニホールドプレートとを備えることを特徴とするモジュールに関する。
【０００７】
前記モジュールは、さらに、次の特徴の１つ以上を、別々に、または組み合わせて有しているのがよい。
−モジュールは、２つのマニホールドユニットの間に配置され、少なくとも１つの付加的分配プレートの第２ダクトは、マニホールドユニットの循環ダクトに接続されるようになっている少なくとも１つの付加的な分配プレートを備えている。
−モジュールは、少なくとも１つの第１分配プレートと、１つの第２分配プレートとを備え、分配プレートの第２ダクトは、第２分配プレートの混合小室に接続され、この混合小室は、流体の混合を可能にするために、マニホールドユニットの循環ダクトに接続されている。
−モジュールは、混合されるべき流体の分配のための少なくとも２つのプレートと、少なくとも１つの熱移動流体の分配プレートとを備え、少なくとも１つのマニホールドユニットは、
−プレートによって分配された流体を混合するために、少なくとも２つの分配プレートの第２ダクトに接続されている第１循環ダクトと、
−熱移動流体分配プレートの第２ダクトに接続されている第２循環ダクトとを備え、
第１と第２循環ダクトは、分配プレートによって分配された混合流体と、熱移動流体との熱交換を可能にするために並置されている。
−モジュールは、混合されるべき流体の分配のための少なくとも２つのプレートと、少なくとも１つの熱移動流体分配プレートを備え、少なくとも１つのマニホールドユニットは、
−プレートによって分配された流体の混合を可能にするために、少なくとも２つの分配プレートの第２ダクトに接続されている第１循環ダクトと、
−分配プレートによって分配された混合流体と、熱移動流体との間の熱交換を可能にするために、熱移動流体分配プレートの第２ダクトに接続され、かつ第１循環ダクトを取り囲んでいる第２循環ダクトとを備え、かつ
−モジュールは、反応性流体を混合するようになっている。
−モジュールは、少なくとも１つの第１分配プレートと１つの第２分配プレートを備え、少なくとも１つのマニホールドユニットは、
−第１分配プレートの第２ダクトに接続された第１循環ダクトと、
−第２分配プレートの第２ダクトに接続された第２循環ダクトとを備え、
第１と第２循環ダクトは、分配プレートによって分配された流体間の熱交換を可能にするように並置されている。
−少なくとも１つのマニホールドユニットの前記循環ダクトは、実質的に管状である。
−少なくとも１つのマニホールドユニットの前記循環ダクトは、おおむね蛇行している。
−モジュールは、お互いの上と、少なくとも１つのマニホールドユニットの上に重ね合わせられた複数の分配プレートを備え、間に配置されたプレートは、少なくとも、より高い位置の流体分配プレートによって分配された流体を通過させるための手段を備えている。
−モジュールは、前記重ね合わされた分配プレートの間の密封手段を備えている。
−密封手段は、間に配置された密封プレートを備えている。
−分配ダクトの分岐構造は、各分岐レベルにおいて、同一の構成をなしている。
−前記構成は、実質的Ｔ形構成、実質的Ｘ形構成、および実質的Ｈ形構成を含むグループから選択される。
−少なくとも１つの分配プレートは、実質的Ｈ形構成に従って配置された第１分岐と、より小さいサイズであって、同様の実質的Ｈ形構成に従う第１分岐の４つの端部に配置された第２分岐を備える分岐構造を有する。
−流体は、同方向循環モードで循環する。
−流体は、対抗循環モードで循環する。
−流体は、交差循環モードで循環する。
【０００８】
本発明のその他の特徴や効果は、以下に添付図面を参照して行う非限定的な実施例に関する次の説明によって明らかになると思う。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態によるモジュールの単純化した透視図である。
【図２ａ】図１のモジュールの流体分配プレートの１つの実施形態を示す図である。
【図２ｂ】図１のモジュールの別の流体分配プレートの一実施態様を示す図である。
【図３】図１のモジュールのマニホールドプレートの一実施態様を示す図である。
【図４】第２実施形態のマルチ流体モジュールを示す図である。
【図５】蛇行マニホールドダクトを有する第３実施形態のマニホールドを示す図である。
【図６】流体混合と熱交換機能を平行なダクトに内蔵している第４実施形態のモジュールの単純化した平面図である。
【図７】図６のモジュールの分解図である。
【図８】流体混合機能と熱交換機能を同心ダクトで組み合わせた第５実施形態のモジュールの単純化した透視図である。
【図９】図８に示す第５実施形態の同心ダクトの一部分の断面図である。
【図１０】熱交換機能に流体混合機能を付けていない第６実施形態のモジュールの透視図である。
【図１１】図１０のモジュールの分解図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
上記の図面と以下の記述において、同一の構成要素には、同一の符号を使用する。
【００１１】
図１〜３の構成要素と対応する図４〜図１１の構成要素には、実施形態に応じて、１、２、３、４または５百番台の数字を頭に付した同一の番号を付してある。
【００１２】
第１実施形態：２つの流体の混合
【００１３】
図１は、反応性流体を含む、２つの流体Ａ、Ｂを混合するための流体循環モジュール１の簡略化した図である。
【００１４】
この目的のために、モジュール１は、第１の流体Ａのための第１分配プレート３と、第２の流体Ｂのための第２分配プレート５と、分配された流体Ａ，Ｂを循環させて混合するための混合ダクト９を備える２つの流体ＡとＢのためのマニホールドユニット７とを含み、これらの混合ダクト９は、前記２つの流体ＡとＢの混合を可能にするために、２つの分配プレート３、５に接続されている。
【００１５】
分配プレート
図２ａ，図２ｂに分かり易く図示した分配プレート３、５は、本発明のモジュール１を実施するのに適したガラス、セラミック、プラスチック材料、またはその他の材料で作成することが出来る。
【００１６】
これらのプレートは、射出成型や鋳造によるか、または組立て、例えば、２つの重ね合わせたハーフプレートを接着することによって形成されている。
【００１７】
例えば、図１では、２つの分配プレート３、５は、２つの流体Ａ，Ｂが対抗循環モード、すなわち、平行であるが、互いに反対方向に循環するように配置されている。
【００１８】
場合によって、２つの流体Ａ、Ｂを、共同循環モード、すなわち、平行であって、同一方向へ循環させるモードか、または交差循環モード、すなわち直角に交差するモードで循環させることもあり得る。
【００１９】
さらに、２つの分配プレート３、５は、それぞれ、終端部開口流体混合メインダクトを有している。この混合ダクトは、流体供給ダクト１１である。流体供給ダクト１１は、分配プレート３、５に流体Ａ、Ｂを供給するために、それぞれの循環ダクト１２に接続されている。
【００２０】
分配プレート３，５を、ハーフプレートを重ね合わせて組み合わせることによって形成する場合には、２個のハーフプレートを重ね合わせた時に、完全なダクト１１、１２が形成されるように、それぞれのハーフプレートに、供給ダクト１１の１つの半部と、循環ダクト１２の複数の半部を、エッチング処理または開削処理で形成する。
【００２１】
コンパクトにするために、供給ダクト１１は、分配プレート３，５の平面上に作成され、横方向端部は開放されている。この供給ダクト１１を作成する場合、分配プレート３、５を重ね合わせることが出来、コンパクトなモジュール１を形成すことが出来る。
【００２２】
明らかなことであるが、モジュール１の端部プレート、例えば、本実施形態においては、第１の流体Ａのための第１分配プレート３のレベルでは、分配プレートの重ね合わせの妨げにならないので、供給ダクト１１をこの平面の外に作成してもよい。
【００２３】
さらに、第２循環ダクト１２は、プレート３，５の平面と直交して形成され、供給ダクト１１に接続されて、第１分岐１３ａと第２分岐１３ｂを備える分岐構造（図２ａ、図２ｂ）の中に配置される。
【００２４】
より正確に述べると、この実施例では、所定数の第１分岐１３ａが、実質的にＨ形の構造で配置される。もちろん、その他の構造、例えば、Ｘ形構成などが考えられる。この方法で配置された第１分岐１３ａは、分岐構造の第１レベルを形成する。
【００２５】
これらの第１分岐１３ａは、全部で４個の端部１５を有する。第２分岐１３ｂは、これらの端部１５に配置されている。流体Ａ，Ｂの均質な循環を得るために、第２分岐１３ｂは、第１分岐１３ａと同じ構造、すなわち、ここでは、Ｈ状構成とされている。分岐構造の第２レベルが、このような方法で、本実施例では、すぐ前と同様に形成される。
【００２６】
この分岐構造の各下降レベルでは、第２分岐１３ｂの構成、ここでは、実質的にＨ形構成であるが、その第２分岐１３ｂの構成は、上昇レベルのためのスケールと比較して、小さいスケールである。これを詳しく述べると、第１分岐１３ａによって形成された“Ｈ”は、第２分岐１３ｂによって形成された“Ｈ”よりも大きい。
【００２７】
従って、第１分岐１３ａの端部１５には、第２分岐１３ｂによって形成された４つのＨ形構成が存在する。
【００２８】
従って、第２分岐１３ｂは、流体Ａ，Ｂをマニホールドユニット７に分配するために全部で１６個の端部１７を有する。これらの端部１７は、すべて、分岐構造の同一レベルにある。従って、流体Ａ、Ｂがどの経路を取ろうとも、各端部１７では同じレベルである。従って、これによって、流体Ａ，Ｂの均等な分割が保証され、よって、均質な分配が保証される。これらの端部１７には、垂直の第２循環ダクト１２が配置されている。
【００２９】
マニホールドユニット７に接続された最終端部Ｎの数は、次の式（１）により計算することができる。
（１）Ｎ  ＝  ２m  ｍは、分岐構造の分岐レベルに対応する。
【００３０】
Ｘ形構成については、式は次のようになる：
（２）  Ｎ  ＝  ４m
【００３１】
Ｈ形の分岐構造の２レベルを有する本実施例においては、第１分岐１３ａの端部１５には４個の分割部があり、従って、２4個の最終端部１７、すなわち第２分岐１３ｂへの１６個の端部がある。
【００３２】
さらに、図１に示すように、分配プレート３、５及びマニホールドユニット７が重ね合わせられている。
【００３３】
本実施例では、第１の流体Ａのための分配プレート３が一番上で、第２の流体Ｂのための分配プレート５は、第１分配プレート３とマニホールドユニット７との間に配置されている。
【００３４】
マニホールドユニット７に達するために、第１の流体Ａの循環を可能にするために、間に配置した第２分配プレート５は、第１の流体Ａがマニホールドユニット７を通過することを可能にする手段、ここでは、オリフィス１９（図２ｂ）を備えている。
【００３５】
さらに、これらの分配プレート３と５の間の密封性を保証するために、例えば、シールを設けることが可能であり、例えば、密封材料をこれらの分配プレート３，５にスプレーすること、あるいは密封プレートを分配プレート３と５の間に配置することも可能である。
【００３６】
マニホールドユニット
【００３７】
上記したように、マニホールドユニット７は、本実施形態では、平行かつ実質的に管状ダクトの形状で作成された２つの流体Ａ、Ｂの混合を可能にする循環混合ダクト９を備えている。これらの循環ダクト９は、平行であり、かつ第２循環ダクト１２と一致し、従って、分配プレート３，５の供給ダクト１１と直交している。
【００３８】
図１から明らかであるが、各混合ダクト９は、第１の流体Ａと第２の流体Ｂを混合するための、第１分配プレート３の分配ダクト１２と、第２分配プレート５の分配ダクト１２に接続された小室２１に接続されている。混合のための小室２１は、第２プレート５の中に設けられている。
【００３９】
さらに、循環混合ダクト９は、非常に小さい寸法とすることが可能であり、例えば、材料の移動と、早い化学反応の強化を可能にするほぼ１ｍｍの寸法である。
【００４０】
さらに、流体Ａ、Ｂは、これらの循環混合ダクト９の中で均等に分配されるが、各ダクト９の流体の量を、少量にすることが可能であり、それによって、特に毒性または爆発性の流体の場合には、安全性が増す。
【００４１】
２つの流体Ａ、Ｂの間の混合、または反応が完全であることを確かにするために、または流体Ａ、Ｂの混合物を採取するために、モジュール１は、さらにマニホールド２３（図１，３及び４）を備えている。
【００４２】
図１と図３に示す実施例では、このマニホールドプレート２３は、分配プレート３、５と実質的に同じである。すなわち、マニホールドプレート２３は、マニホールド２３の平面と直交し、開放端を有するメイン流体循環ダクト３１に分岐体によって接続された複数の分配ダクト２６を備えている。
【００４３】
分配プレート３、５のように、分岐構造は、Ｈ形に配置された第１分岐２５ａと、第１分岐２５ａの端部２７に配置されたＨ形の第２分岐２５ｂとを備えており、次に、端部２９を有し、その端部２９のレベルで、第２ダクト２６がマニホールドプレート２３に直角に接続されている。図１を参照すると、これらの第２ダクト２６は、２つの流体Ａ、Ｂの混合物を受けるために、マニホールドユニット７の循環混合ダクト９に接続されている。
【００４４】
従って、２つの流体Ａ、Ｂの混合または反応を、混合物がマニホールド２３の分岐構造の分岐２５ａ，２５ｂを通過する時に完了させることが出来る。
【００４５】
メイン流体循環ダクトは、このケースでは、図３の矢印で示すように、２つの流体Ａ、Ｂの混合物を排出するための排出ダクト３１として働く。この目的のために、分岐構造の第１分岐２５ａは、この排出メインダクト３１に接続されている。
【００４６】
コンパクトにするために、供給ダクト１１と同様に、この排出ダクト３１はマニホールドプレート２３の面上に形成することが出来、かつ横方向に開口させることが出来る（図１、図３を参照）
【００４７】
従って、この種類のモジュール１は、非常にコンパクトにすることが可能である。もちろん、より大規模な適用例では、必要に応じて、複数のモジュール１を、簡単に、かつ素早く組み立てることができる。
【００４８】
第２実施形態：４つの流体の混合
図４は、モジュール１０１は、たった２つの流体ではなく、４つの流体Ａ、Ｂ，Ｃ、Ｄを混合することが出来るという点において、第１実施形態とは異なる第２実施形態を示している。
【００４９】
この目的のために、２つのマニホールドユニット１０７の間に配置した分配プレート６、６’を、付加的流体Ｃ，Ｄのために備えている。この実施例では、流体Ｃ、Ｄは、共同循環モードで循環する。他方、新たな分配プレート６、６’は、付加的流体Ｃ，Ｄと、第１、第２流体Ａ，Ｂの間で、交差循環モードで循環するように配置されている。もちろん、第３、第４の流体Ｃ、Ｄは、第１流体Ａと第２流体Ｂの循環と平行にすることが可能である。
【００５０】
分配プレート３、５と同様に（図２ａと図４を参照）、これらの新たな分配プレート６、６’は、プレート６、６’の面に形成されている流体供給メインダクト１１と、プレートの面と直交して形成され、上記のように配置された第１分岐１３ａと第２分岐１３ｂを備え、同じ形状、ここでは概ねＨ形の分岐構造によって、供給メインダクト１１に接続されている分配ダクト１２を備える。
【００５１】
これらの付加的流体Ｃ、Ｄを、流体Ａ、Ｂに混ぜることが出来るように、分配プレート６、６’は、第２ダクト１２が循環と混合ダクト９に接続されるように配置されている。
【００５２】
あるいは、これらの分配プレート６、６’を、循環混合ダクト９に流体を集める前に、分配プレート３、５に重ね合わせてもよい。この場合には、間に配置されている分配プレートは、上に配置されている分配プレートからの流体のための、図２ｂの第２分配プレート５のオリフィス１９と同じ要領で、経路手段を備えていなければならない。
【００５３】
この実施例では、４つの流体Ａ〜Ｄが、分配され混合されるが、もちろん、必要な数の流体と、必要な数の流体分配プレートを付け加えることが可能である。
【００５４】
従って、適用例に応じて、簡単に、すばやく、流体の分配プレート３、５、６、６’を付け加えたり、取り外したりして、モジュール１０１を適用したりすることが出来る。
【００５５】
第３実施形態：蛇行ダクトによって混合
【００５６】
図５は、モジュール２０１の第３実施態様を示す。このモジュールは、マニホールドユニット２０７の循環混合ダクト２０９は、蛇行形状を有するように作られ、ダクト２０９でかかる時間を増やし、２つの流体Ａ、Ｂのより完全な混合と、より完全な反応を保証するという点で、第１実施形態と異なる。
【００５７】
第４実施形態：平行ダクト内での混合と熱交換
図６、図７はモジュール３０１の第４実施形態を示している。このモジュール３０１は、流体混合機能に加えて、熱交換機能を組み込んであることにおいて、第１実施形態とは異なっている。
【００５８】
この目的のために、熱移動流体Ｅは、循環混合ダクト９（図７参照）と並置された熱移動流体のための循環ダクト３５に接続された流体Ａ、Ｂの分配プレートと類似する分配プレート３３によって分配される。このケースでは、マニホールドユニット３０７は、複数の並置された複数のダクトの対を備えており、各対は、２つの流体Ａ、Ｂのための循環ダクト９と、熱移動流体Ｅだけのための循環ダクト３５とを備えている。これらの循環ダクト９、３５は、熱移動を強化させるために、小さな寸法となっている。
【００５９】
熱移動流体Ｅのための分配プレート３３は、例えば、マニホールド３０７またはマニホールドプレート２３の下に配置されている。後者のケースでは、マニホールドプレート２３は、熱移動流体Ｅが通過するオリフィス１９などの手段を備えている。
【００６０】
モジュール３０１から熱移動流体Ｅを排出するために、マニホールドプレート２３と類似するマニホールドプレート３３’を、第１と第２流体Ａ、Ｂのための分配プレート３、５の下に配置することが出来る。
【００６１】
熱移動流体Ｅの排出のためのこのマニホールドプレート３３’の位置を決める。マニホールドプレート３３’は、流体Ａ、Ｂのマニホールドユニット３０７への循環を可能にするオリフィス１９などの経路手段を備えている。
【００６２】
モジュール３０１のこの付加的熱移動機能は、付加的設備または接続を必要としないで、例えば、２つの流体Ａ、Ｂの混合のための等温運転条件を作りだすのに有益である。
【００６３】
第５実施形態：同心ダクトでの混合と熱交換
図８に示す第５実施形態によれば、熱交換は、第４実施形態のような平行ダクトより、むしろ混合ダクト４０９を取り囲むマニホールドユニット４０７の循環ダクト４３５の中の熱移動流体Ｅの循環によって行われる。ダクト４０９、４３５は、熱移動を強化するために、小さな寸法となっている。
【００６４】
この目的のために、熱移動流体Ｅのための分配プレート４３３は、マニホールドユニット４０７と一体をなし、同様に、熱移動流体Ｅの排出のためのマニホールドプレート４３３’は、マニホールド４０７の一体化部分をなしている。
【００６５】
混合ダクト４０９は、プレート４３３、４３３’と直角に交差するようになっているダクトであり、第２分配プレート５の混合小室２１に接続されている。
【００６６】
循環ダクト４３５は、分配プレート４３３、４３３’と直交し、一方では、熱移動流体供給ダクト４１１に分岐構造によって接続され、他方では、熱移動流体排出ダクト４３１に接続された第２ダクトを形成している。これらの循環ダクト４３５は、混合ダクト４０９を取り囲むことが出来るように、混合ダクト４０９の直径よりも大きい直径を有している。
【００６７】
さらに、図９ではもっと良く示されているように、循環ダクト４３５は、第１厚さｅ１を有し、この厚さの中で、循環ダクトは、分岐構造、より正確に言うと、分配プレート４３３の場合には、第２分岐に接続され、またマニホールド４３３’の場合には、第２分岐４２５ｂに接続されている。循環ダクト４３５は、マニホールドユニット４０７に沿って第２厚さｅ２を有している。
【００６８】
循環ダクト４３５の第１厚さｅ１は、内部混合ダクト４０９が、接着、溶接などによって２つのダクトの固定を可能にするために、循環ダクト４３５に接触するようになっている。
【００６９】
循環ダクト４３５の第２厚さｅ２は、２つのダクト４０９と４３５が、もはや接触していないで、熱移動流体Ｅが内部混合ダクト４０９の周りを循環しうるように、第１厚さよりも小とされている。
【００７０】
第６実施形態：熱交換
図１０、図１１は、第６実施形態を示している。この第６実施形態は、モジュール５０１がミキサー機能を一体化しないで、流体Ａ、Ｂの間で熱交換を可能とする点において、第４実施形態とは異なっている。このケースにおいて、流体Ａ、Ｂのうちの１つは、熱移動流体である。
【００７１】
この目的のために、マニホールドユニット５０７の循環ダクト５０９は、上記したように、流体Ａ、Ｂをそれぞれ別々に収集するが、上記したように一緒には収集しない。
【００７２】
この目的のために、循環ダクト５０９は、並置された第１循環ダクト３７と第２循環ダクト３７’を備えている。第１循環ダクト３７は、第１流体Ａの専用であり、第２循環ダクト３７’は、第２流体Ｂの専用である。これら２つの流体Ａ、Ｂは混合されない。
【００７３】
さらに、熱交換が実施されると、流体Ａ、Ｂは、マニホールド２１（図３）に類似しており、かつマニホールドユニット５０７の次に配置されている付加的マニホールドプレート３’、５’を通して排出される。この付加的マニホールドプレート３’、５’は、マニホールド５０７の各循環ダクト３７、３７’に接続されたマニホールドダクトを備えている。排出は、流体排出ダクト３１により行われる。
【００７４】
さらに、図１０、１１に示すように、間に配置される密封プレート３９を設けることが出来る。これらの間に配置されるプレート３９には、それぞれ、流体Ａ、Ｂを通過させるために、分配プレート３、５に、分配プレート３，５によって分配された流体Ａ、Ｂのためのオリフィス１９が設けられている。
【００７５】
モジュール５０１を保護するためのプレート４１を設けることもできる。
【００７６】
結論として、詳しく示すために、様々な実施形態について述べてきたが、これら様々な実施形態は、その適用条件によって組み合わせることが出来ることは明らかである。
【００７７】
例えば、第３実施形態による蛇行マニホールドと混合ダクトを有する第２実施形態によって、２つ以上の流体の混合と、第４または第５実施形態による熱交換機能の統合とを可能とする分配モジュールを提供することが出来る。
【００７８】
従って、分配器、マニホールド、ミキサー、反応器、及び熱交換器機能を組み合わせることが出来、複数の流体を均質に分配し、完全な混合、材料または熱の移動の強化、低い水頭損失、および小さな温度差を可能にする小型かつ低コストのモジュールが得られる。
【符号の説明】
【００７９】
１  モジュール
３  第１分配プレート
５  第２分配プレート
６、６’  分配プレート
７  マニホールドユニット
９  循環ダクト
１１  供給メインダクト
１２  分配ダクト
１３ａ  第１分岐
１３ｂ  第２分岐
１５  端部
１７  最終端部
１９  オリフィス
２１  混合室
２３  マニホールドプレート
２５ａ  分岐
２５ｂ  分岐
２６  分配ダクト
２７  端部
２９  端部
３１  排出ダクト
３３  分配プレート
３５  循環ダクト
３９  プレート
４１  プレート
１０１  モジュール
１０７  マニホールドユニット
２０１  モジュール
２０７  マニホールドユニット
２０９  循環混合ダクト
３０１  モジュール
３０７  マニホールド
４０７  マニホールドユニット
４０９  混合ダクト
４３３  分配プレート
４３３’  マニホールド
４３５  循環ダクト
５０１  モジュール
５０７  マニホールドユニット
５０９  循環ダクト
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ  流体
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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