(57)【要約】本発明は、少なくとも２つの流体流間における溶質交換機器に用いられる多導管の製造方法に関する。本発明は、更に、この機器に関する。少なくとも第１シートおよび第２シートが含まれる。本方法は、第１および第２シートの少なくとも一方に、少なくとも１個のプロファイルド面を設ける工程と、第１および第２シートを、プロファイルド面が互いに対向する状態で接合する工程とを含む。導管は、プロファイルド面の形状によって形成される。
2013512408.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも第１および第２流体流の間における溶質または熱交換機器（２）に使用される多導管（１）の製造方法であって、少なくとも第１および第２シート（３，４；１０；１０’）が含まれており、
前記第１および第２シート（３，４；１０；１０’）各々に、少なくとも１個のプロファイルド面（５）を設ける工程と、
前記プロファイルド面（５）が互いに対向する状態で、前記第１および第２シート（３，４；１０；１０’）を接合することにより、プロファイルド面（５）の形状によって導管（１）が形成される工程と
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
複数のシート（３，４；１０；１０’）が含まれ、更に、
前記複数のシート（３，４；１０；１０’）を接合することにより、前記プロファイルド面の形状により、多層（７）において導管（１）が形成される工程を含む
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
少なくとも第１および第２流体流の間における溶質または熱交換機器であって、
少なくとも第１および第２シート（３，４；１０；１０’）を含み、該第１および第２シート（３，４；１０；１０’）各々には、プロファイルド面（５）が設けられており、
前記第１および第２シート（３，４；１０；１０’）は、前記プロファイルド面が互いに対向する状態で接合されることにより、前記プロファイルド面（５）の形状によって導管（１）が形成される
ことを特徴とする機器。
【請求項４】
前記プロファイルド面（５）を備えたシート（３，４；１０；１０’）は、互いに鏡映状とされることを特徴とする請求項３に記載の機器。
【請求項５】
前記導管（１）の断面は、前記機器の全長に沿って変化することを特徴とする請求項３または４に記載の機器。
【請求項６】
前記導管（１）の数は、前記機器の全長に沿って変化することを特徴とする請求項３乃至５のいずれか一項に記載の機器。
【請求項７】
多層（７）となるように積み重ねられる複数のシート（３，４；１０；１０’）を更に含むことを特徴とする請求項３乃至６のいずれか一項に記載の機器。
【請求項８】
シート材料は、水に対して高い溶解性を有することを特徴とする請求項３乃至７のいずれか一項に記載の機器。
【請求項９】
シート材料は、０．１乃至５０ナノメートルの孔寸法を有することを特徴とする請求項３乃至８のいずれか一項に記載の機器。
【請求項１０】
シート材料は、５０乃至５００ナノメートルの孔寸法を有することを特徴とする請求項３乃至８のいずれか一項に記載の機器。
【請求項１１】
前記シートの少なくとも１個は、疎水性を有することを特徴とする請求項３乃至１０のいずれか一項に記載の機器。
【請求項１２】
前記シートの少なくとも１個は、親水性を有することを特徴とする請求項３乃至１１のいずれか一項に記載の機器。
【請求項１３】
前記シートの少なくとも１個は、金属製であることを特徴とする請求項３乃至１２のいずれか一項に記載の機器。
【請求項１４】
前記第１および第２シート各々は、第１端部（１１−１）および第２端部（１１−２）を有し、該第１および第２端部（１１−１，１１−２）は、各導管の間において、傾斜中間面（１３）を有し、前記傾斜中間面は、夫々の前記シートの中間部へ向かう方向に傾斜させられることを特徴とする請求項３乃至１３のいずれか一項に記載の機器。
【請求項１５】
各シートは第１横側端部（１４−１）および該第１横側端部（１４−１）と反対側に第２横側端部（１４−２）を有し、前記第１横側端部（１４−１）は、前記第２横側端部（１４−２）よりも大きい横側延長部を有することを特徴とする請求項３乃至１４のいずれか一項に記載の機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体流間における溶質または熱の交換に関し、特に、流体流間における溶質または熱の交換機器に用いられる多導管の製造方法に関する。本発明は、更に、少なくとも２つの流体流間における溶質交換機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今では、流体流を別の流体流からの溶質によって栄養価を高めるために、或いは、好ましくない溶質または物質を流体流から取り除くために、拡散が用いられる多くの様々な用途が存在する。一例としては、ＨＶＡＣ（熱換気空調）があり、冷却ユニットにおいて、凝縮の減少により電力消費を低減させるために、又は、例えばビルにおいて、エネルギを排気から再利用するために、水蒸気がガス流から取り除かれる。別の例としては、脱塩水の逆浸透がある。
【０００３】
水蒸気を流体から分離させるときには、様々な方法が使用され、例えば、湿分捕獲体を備えた回転ホイール、または半透過膜を備えた板状熱交換器がある。ガス乾燥技術において、ナフィオン（Ｎａｆｉｏｎ（商標名））のような材料から作られた管の束が使用される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、流体から水蒸気を取り除くこれらの様々な方法には、ある問題点があった。即ち、回転する交換器には、可動部品が設けられており、維持管理に余分な費用が生じてしまう。更に、回転する交換器では、空気流間における汚染の危険性が高まる。板状交換器は、エンタルピーに関して効率が低く、また、ナフィオン（商標名）製の管は高価である。
【０００５】
これらの技術の製造者は誰もが、これらの効果を生じさせる最も費用効果的な方法を見つけだそうとしており、従って、様々な方法が発展している、従来の板状熱交換器または湿分交換器において、交換器の層は、スペーサ、離間部材、または支持構造体から作られることが多く、その上に膜が載置される。このような構造体は一般的であるが、スペーサを必要とすることから、高い費用効果を達成することが不可能であり、使用される材料によっては高価になってしまう。
【０００６】
更に、スペーサはまた、交換器の全体重量を増大させてしまう。重量に起因して、取り付けられる時に、より多くの支持体が必要とされ、且つ、重量の増加はまた、維持管理に際して、取扱いによるリスクを増大させる。高重量化に伴い、輸送費用も増加する。
【０００７】
ガス乾燥技術の中には、良好な流れ特性と組み合わせて、多くの管の束を介して、大きい湿分交換面積を提供するために、多数の小さな管が使用されるが、その束の外側におけるガス流特性は、甚だしく軽視されており、管の間における流れのための適当な間隔が存在しないことが多い。
【０００８】
束の中の管は、通常では、多くの管の間で、外部ではあるが、管に対して逆流でまたは流れを横断して移動する別の流体流と合わせて使用される。
個々に造られた極めて小径の管を使用する時には、小径の管は、製品への製造および改良が技術的に複雑であるので、製造コストが高く、その結果、完成した製品は高価になる。別の問題点としては、管が束ねられるときにある。即ち、現在の最新の製品では、管の間における流れ特性に対して、満足のいく間隔許容差が提供されていない。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上述した不利益および欠点を克服する、少なくとも２つの流体流間における溶質交換機器に用いられる多導管の製造方法に関する。第１および第２シートが、機器に含まれる。本方法は、第１および第２シートの少なくとも一方に、少なくとも１個のプロファイルド面を設ける工程と、第１および第２シートを接合する工程を含む。それにより、プロファイルド面の形状によって、導管が形成される。
【００１０】
本発明は、多数の薄肉導管を、極めて低い製造コストで製造するのを可能にする方法を提供する。更に、本方法は、好ましい流れパターンを用いて、無数の変形例の多導管の代替製造方法を提供する。
【００１１】
別の実施形態によれば、本方法は、更に、第１および第２シート各々に、少なくとも１個のプロファイルド面を設ける工程と、第１および第２シートを、プロファイルド面が互いに対向する状態で接合させる工程とを含んでよく、プロファイルド面の形状により、導管は形成される。
【００１２】
別の実施形態によれば、複数のシートが含まれ、本方法は、更に、複数のシートを接合させる工程を含んでよく、それにより、多層の導管が、プロファイルド面の形状によって形成される。
【００１３】
本発明の別の態様によれば、少なくとも第１流体流および第２流体流の間における溶質交換機器が提供される。本機器は、少なくとも第１および第２シートを含み、第１シートには、少なくとも１個のプロファイルド面が設けられる。第１および第２シートは接合され、それにより、導管は、プロファイルド面の形状によって形成される。
【００１４】
本発明に係る機器は、第１流体流から第２流体流への物質の交換に有用であり、第１流体流から物質を取り除き、或いは分離させる。
別の実施形態によれば、第１および第２シート各々に、プロファイルド面が設けられてもよく、また、第１および第２シートは、プロファイルド面が互いに対向する状態で接合される。
【００１５】
別の実施形態によれば、シートには、互いに鏡映させられたプロファイルド面が設けられてよい。
別の実施形態によれば、導管の断面は、機器の全長に沿って変化してよい。
【００１６】
別の実施形態によれば、機器の全長に沿った導管の数は、変化してよい。
別の実施形態によれば、機器は、更に、多層に積み重ねられた複数のシートを含んでよい。
【００１７】
別の実施形態によれば、シート材料は、水に対する高い溶解性を有してよい。
別の実施形態によれば、シート材料は、０．１乃至５０ナノメートルの孔寸法を有してよい。
【００１８】
別の実施形態によれば、シート材料は、５０乃至５００ナノメートルの孔寸法を有してよい。
別の実施形態によれば、少なくとも一方のシートは、疎水性を有してよい。
【００１９】
別の実施形態によれば、少なくとも一方のシートは、親水性を有してよい。
更に別の実施形態によれば、少なくとも一方のシートは、金属製であってよい。
一実施形態において、前記第１および第２シート各々は、第１端部および第２端部を有してよく、この第１および第２端部は、各導管の間に、傾斜中間面を有し、この傾斜中間面は、夫々のシートの中間部へ向かう方向に傾斜している。
【００２０】
一実施形態において、各シートは、第１横側端部、およびこの第１横側端部と反対側にある第２横側端部を有してよく、この第１横側端部は、この第２横側端部よりも大きな横側延長部を有する。
【００２１】
多導管によって提供される大きな交換面積は、層の間における良好な流れ特性と合わせて、流体流間における拡散伝達、または熱伝達に対して、理想的な状況をもたらす。
本構成は、必要に応じて、あらゆる層間間隔を可能にする。層間における流れ特性はまた、層間の距離を増加させることにより、或いは層のレイアウトをずらすことにより、調整されてもよい。
【００２２】
更なる効果としては、例えば、複数の層が設けられた実施形態において、流体が乾燥させられる場合には、より大きな空気流が、導管の外部を、または層の間を流れ、それにより、導管内部における流体は、より効果的に乾燥させられる。層間距離の適当な設計により、層の間における流量は、用途に応じて最適化される。
【００２３】
本発明は、液密形態を備えた逆流の構成を可能にする機器を提供すると共に、シートを横断する流れを可能にするために、別個のスペーサ材料を必要としない。更に、機器は、多導管を備えたその構成、および調整可能な層間距離を備えた積み重ね層構成に起因して、層の間において、極めて良好な流れ特性をもたらす。また、一体化した導管は、支持構造体に接するシートの振動に起因した磨耗がないので、維持管理を簡単にすると共に、引き裂かれる恐れが少なくなる。
【００２４】
更なる効果としては、機器は、個々の導管の自動的な隔離、および良好且つ独立調整可能な外部の流れ特性を伴い、製造が安価である。更に、本発明は、シート間に付加的な支持構造体の必要性を排除する一方で、同時に、逆流手段を提供する溶質交換機器を提供し、これにより、従来技術と比べて、著しく効率が向上する。
【００２５】
更なる好適な実施形態は、独立請求項によって定義される。
本発明を、以下に一例として、添付の図面を参照して説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】従来技術に係る水蒸気交換機器を示す図。
【図２】本発明の一実施形態に係るプロファイルド面を備えたシートを示す図。
【図３】別の実施形態に係るプロファイルド面を備えたシートを示す図。
【図４】本発明の一実施形態に係り接合されるプロファイルド面を備えた２個のシートを示す図。
【図５】接合されるプロファイルド面を備えた複数のシートを示す図。
【図６】代替となるプロファイルド面を備えたシートを示す図。
【図７】代替となるプロファイルド面を備えたシートを示す図。
【図８】互い違いにされた層となるように接合される複数のシートを示す図。
【図９】本発明の更に別の実施形態に係り、接合されるプロファイルド面を備えた２個のシートを示す図。
【図１０】本発明の一実施形態に係り、平滑面を備えたシートと接合されるプロファイルド面を備えた１個のシートを示す図。
【図１１】更に別の代替となるプロファイルド面を備えたシートを示す図。
【図１２】ａは、本発明に係る交換機器に使用されるシートの一例を示す斜視図。ｂは、本発明に係る交換機器の一部を形成する、ａに示されるのとシートの束を示す斜視図。
【図１３】図１２ａのシートを示す前面図。
【図１４】本発明の別例に係る交換機器の一部を形成するシートの束を示す斜視図。
【図１５】シートの長手方向延長部と直交する方向への流体の流れを示すシート束を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
図１は、従来技術に係る水蒸気交換機器を示す。従来の技術において、波形にされた材料、即ち流れ分散部材は、導管および流れ方向を画定するために、且つ、層を分離させるための均一なスペーサを提供するために、浸透性材料の平坦なシートの間に用いられる。幾つかの例において、シートの側方は、スペーサを提供するために、下方に向けられる。この構成は、常に、交差流形態に限定される。
【００２８】
図２は、本発明に係るプロファイルド面５を備えたシート３を示す。プロファイルド面５の形状を作り出すために、製造に際して、幾つかの異なる方法が使用されてよい。例えば、シートは、波形にされた板であってよい。更なる例として、材料のシートは、ある程度加熱されてよく、シートは変形可能になり、次に、型／ボディ上で整形された後に冷却され、それにより、形状が定められる。恒久的に変形させられると、形状はそのまま留まる。別の方法としては、例えば、電気スピニングによって、多量の極度に薄い糸状物を、型／ボディ上にランダムに落下させて、形状を作り、その糸状物は、一度定められると、変形させられた時でもその形状を維持する。プロファイルド面５の形状を作る更に別の方法としては、中実状または多孔性材料のシートの一方側または両側に、好ましい流れパターンを備えた導管を切り込む。シート３，４の材料は、特定の物質または溶質に対して、半浸透性を有し、或いは浸透性を有してよい。シートの材料は、多孔性、または中実状、またはその両方であってよい。
【００２９】
上述される方法は、導管１の寸法が小さい時に、特に適当である。それらの方法により、僅か数ミリメートルの断面を備えた小さい導管が、容易に且つ費用効果的に製造される。
【００３０】
プロファイルド面の形状、ひいては、その面によって形成される導管の断面は、所望の流れ特性に応じて、変化してよい。導管の断面は、例えば、円形状、六角形状、正方形状、或いは三角形状であってよい。第１および第２流体は、導管１の内部および外部夫々において、互いに逆方向に流れてよい。
【００３１】
導管内の流体は、気体または液体であってよい。
図３は、本発明の一実施形態に係るプロファイルド面５を備えた別のシート３を示す。シートには更に、複数のシートが、多層７となるように接合された時に、層７の間の流れを促すために、開口が備えられる。
【００３２】
図４は、本発明に係り、接合されるプロファイルド面５を備えた２個のシート３，４を示す。例えば図１に示されるように、プロファイルド面５を備えた基材のシートを供給することにより、且つ、反対側の、好適には鏡映形態のプロファイルド面５を互いに接合することにより、多数の小さい導管１が、簡単に自動化された工程によって形成され得る。シート３，４の接合は、例えば、溶接、接着、または溶融、または２個のプロファイルド状板を密封状に接合する任意の他の適当な接着工程によって達成されてよい。シート３，４にプロファイルド面５が設けられることにより、円形断面を備えた導管１が得られる。導管１は、例えば、楕円形、六角形、または正方形など、任意の他の適当な形状を有してもよい。
【００３３】
図５は、接合される複数のシート３，４を示す。図面に示されるように、積み重ねられた時に、シート３，４は、多層７を形成する。このような形態によれば、結果的に、流体が一方側から他方側へ流れた時の圧力降下が低減され、それにより、導管の流れ特性、および導管１の外部において、妨げられない層７間の流体流が保証および維持される。
【００３４】
図６および図７は、代替となるプロファイルド面５を備えたシート３を示す。
図８は、多層７となるように接合された複数のシート３，４を示す。層７は、互いに変位させられており、それにより、互い違いにされた多層７を備えた機器が提供される。互い違いの形態は、層７間の距離を減少させ、ひいては、形態の容積単位毎の全体面積を増加させ、従って、ユニットは、同じ面積を保ちつつ、より小型に作られ得る。
【００３５】
図９は、接合されるプロファイルド面を備えた２個のシートを示す。
図１０は、平滑面を備えたシートと接合されるプロファイルド面５を備えたシート３を示す。それにより、半円断面を示す導管１が提供される。
【００３６】
図１１は、代替となるプロファイルド面５を備えたシートを示す。シートにはまた、複数のシート３，４が多層７となるように接合された時に、層７の間の流れを促すために、複数の開口６が設けられる。
【００３７】
流れの入口を隔離するために、導管の間に開口が切り込まれる。これにより、導管の主方向と直交する入口導管がもたらされ、導管の外部において、或いは、多層の場合には、層の間において、導管の内部における流れの入口点から、流れが隔離される。多層７の形態が互い違いにされるならば、この方法は、層７の間に流れを供給するために、導管と直交する斜めの導管に用いられてよい。
【００３８】
プロファイルド面５は、例えば、シートを加熱し、シートを変形させることにより、適当な方法によって形成され、それにより、面がプロファイルド化され、次にシートを冷却することにより、プロファイルド面の形状がその変形形状に留まる。別例としては、複数の薄い糸状物を、プロファイルド面を備えたボディの上方にランダムに落下させることにより、プロファイルド面５を備えたシートが作られ、一端形作られると、その形状が保たれる。更なる代替方法としては、中実状または多孔性材料の第１および第２シートの一方側または両側に、導管を切り込む。更に、プロファイルド面は、シート上に、所定パターンの樹脂または他の適当な材料を塗布することにより設けられてよい。
【００３９】
更に、開口６は、流れを、導管１と直交する方向から、層７の間に分散させる入口を提供するために、導管１の間に切り込まれてよい。これにより、導管の主方向と直交する妨げられない流れがもたらされ、導管の間の流れが、導管の内部における流れの入口点から隔離される。層７の形態が互い違いにされるならば、同方法は、層７の間に流れを供給するために、導管と直交する斜め方向の導管に使用されてよい。
【００４０】
流れを層７の間に均一に且つ簡単に分散させるために、開口６は、（主に、流れの分散のために）導管の端部の間に、或いは導管の全長に沿った間隔で切り込まれてよく、圧力の均一化および簡単な流路のための簡易な手段が提供される。
【００４１】
交差流または逆方向流のための導管束を提供するために、均等に間隔があけられた開口が、導管内部における流れの主方向と直交する２方向（上下または両横）から、導管の間を妨げられることなく流れるように、導管の間に切り込まれてよい。
【００４２】
上述の実施形態のいずれもが、溶質を交換する湿分交換用途に、或いは、熱交換用途に利用されてよい。実施形態の機能は、シートが製造される材料に左右される。
熱交換用途では、高い伝熱率を備えた材料が、一般的に使用されてよい。この材料には、アルミニウム、ステンレス鋼、或いはポリプロピレンまたはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の熱可塑性樹脂のような材料を含む。溶質の交換を含む用途では、一般的には、上述したような透過性または半透過性材料が利用されてよい。
【００４３】
図１２は、本発明の一例に係るシート１０の斜視図を示す。シート１０は、上述したような任意の方法で製造されてもよい。シートは、溶質を交換する湿分交換用途、或いは、熱交換用途のいずれかで使用されてよい。上述したように、特定の用途は、シート１０の材料に依存する。
【００４４】
シート１０は、第１端１０−１と、第１端１０−１と反対側の第２端１０−２を有する。シート１０は、シート１０のプロファイルド面を表す多導管１２を有する。
シート１０は更に、第１横側部１４−１および第１横側部１４−１と反対側の第２横側部１４−２を有する。第１横側部１４−１および第２横側部１４−２は、長手方向に、シート１０の外側境界部を形成する。
【００４５】
シート１０は、対応する導管１２が互いに対向する状態で、対をなして接合されてよく、それにより、対応する導管１２は、閉鎖された導管、即ち管を形成する。
シート１０は、図１２ｂに示されるように、また、図１５に概略的に示されるように、積み重ねシートアセンブリ１６を形成するために、対をなして組み立てられてよい。積み重ねシートアセンブリは、多導管１２を形成し、その導管１２を介して、第１流体は流れる。各シート１０の対の間の層を、第２流体は流れる。第２流体は、典型的には、第１横側部１４−１によって画定される側から、積み重ねシートアセンブリ１６までもたらされる。第２流体流は、典型的には、第２横側部１４−２によって画定される側から、積み重ねシートアセンブリ１６を出る。第２流体は、積み重ねシートアセンブリ１６を流通するが、導管１２と平行に、且つ導管１２と直交して流れ得る。
【００４６】
積み重ねシートアセンブリが、導管１２と平行な第２流体の流体流を可能にするように構成される場合には、流れ方向は、典型的には、導管１２を流通する第１流体の流れ方向と反対方向である。しかしながら、第１および第２流体の流体流は、用途によっては、同じ方向であってもよい。
【００４７】
第１横側部１４−１および第２横側部１４−２は、略平坦な面を呈する。
図１５に示されるように、第１横側部１４−１は、第２横側部１４−２が延出する最も外側の導管１２からの第２横側部１４−２の延長部に対する第２横側部１４−２の横側延長部ｄ２と比較して、第１横側部１４−１が延出する最も外側の導管１２から、より大きな横側延長部ｄ１を有する。
【００４８】
第１横側部１４−１が、第２横側部１４−２の横側延長部ｄ２よりも、最も外側の導管からより大きな横側延長部ｄ１を有する形態をシート１０に備えることにより、接合されたシート１０対は、各シート対の導管１２が、交互になるように配置される。このようにして、シート対の全ての第２層は、互いの平面内に、導管を有する。それにより、流体流は、第１横側部１４−１から第２横側部１４−２への方向において、各シート１０対の間を通過できる。
【００４９】
図１２ａに示されるシート１０は、その第１端１０−１に第１端部１１−１を有する。シートは、その第２端１０−２に第２端部１１−２を有する。第１端部１１−１および第２端部１１−２は、複数の傾斜中間面１３を有する。傾斜中間面１３は、隣接する導管１２各々の間に設けられる。傾斜中間面１３は、第１端１０−１および第２端１０−２において、導管１２の外側上面１５と略同じ高さである。
【００５０】
傾斜中間面１３は、第１端１０−１および第２端１０−２から、シート１０の中間部１７へ向かう方向に、下方への傾斜を有する。第１端部１１−１および第２端部１１−２の間において、導管１２の間の中間面は、導管１２と略平行である。
【００５１】
傾斜中間面１３は、第１端１０−１および第２端１０−２において導管が形成されないように、接合されたシート１０の各対に対して、開放端をもたらす。それにより、第１端部１１−１および第２端部１１−２は、流れ分散部材として作用し、流入する流体流１８を、第１端１０−１において、複数の接合導管１２へ均等に分散させると共に、第２端１０−２において、各導管１２からの流れを収集する。この工程を、図１２ａに概略的に示す。
【００５２】
更に、第１端１０−１および第２端１０−２において、導管１２の上面１５と略同じ高さである傾斜中間面は、積み重ねられたシート１０対が、適当に間隔があけられるように、離間要素をもたらす。それにより、接合されたシート１０対の各層間において、流体流が得られる。離間は、第１端部１１−１および第２端部１１−２においてのみ現れる。従って、流体流は、第１端部１１−１および第２端部１１−２の間の領域において、妨げられることなく提供される。しかしながら、シートが極めて長いならば、シート対を互いに隔離させるために、シートの軸方向延長部に沿って、他の離間手段が設けられることも構想される。
【００５３】
図１３は、シート１０の前面図を示す。平坦面１９は、多数対のシート１０の積み重ねを可能にしつつ、各対を、２つの隣接するシート１０対から適切に離間させる。図１４は、積み重ねシートアセンブリ１６’を示しており、これは、積み重ねシートアセンブリ１６の変形である。概して、積み重ねシートアセンブリ１６’は、積み重ねシートアセンブリ１６と同様の構成を有する。しかしながら、シート１０’は、接合されたシート１０’の各対を離間させるために、上述の傾斜中間面以外の技術を利用する。特に、接合されたシート１０’の各対は、例えば、端の外面１５’を横断するように供給することにより、他のシート１０’接合対と積み重ねられてよい。別の代替方法では、離間部材を各端部に設ける。
【００５４】
図１５は、流体が、どのように積み重ねシートアセンブリ１６の一部を横断して流れるかを示す。接合されたシート１０の２対のみの間における流体流Ｆが、例証を目的として示されている。
【００５５】
流体流Ｆが積み重ねシートアセンブリ１６に流入すると、層流は乱流になる。この作用は、部分的には、流体流Ｆを上方突出導管部分１２−２へ向けさせる下方突出導管部分１２−１によるものである。従って、流体流は、より均一な速度勾配を有し、結果的に、乱流および積み重ねシートアセンブリ１６を横断する圧力低下の減少となる。それ故、流速は、積み重ねシートアセンブリ１６全体で、実質的に維持される。更に、結果的に得られる乱流の性質により、境界層抵抗の減少は、導管１２を流れる第１流体とのより効果的な交換に至る。それにより、極めて効果的な冷却および加熱がもたらされる。
【００５６】
注目することとしては、「上方へ」および「下方へ」のような単語は、図１５の積み重ねシートアセンブリの形状レイアウトを反映しているに過ぎず、上記の特徴をこのように制限するように解釈されるものではない。実際のところ、導管が突出する方向は、積み重ねシートアセンブリの配向に左右される。
【００５７】
積み重ねシートアセンブリ１６を流通する流体は、気体、または溶質および熱の少なくともいずれかを交換する用途に適当な任意の流体であってよい。シートは、用途に応じて、例えば、溶質変換のために、或いは、冷却または加熱目的のために、任意の適当な材料から構成されてよい。
【００５８】
本発明は、主として、幾つかの実施形態を参照して上述された。しかしながら、当該技術分野に属する者であれば容易に認識できるが、上記に開示される以外の実施形態も、添付の特許請求項によって定義される本発明の範囲内において、等しく可能である。例えば、シートは、互いに対向しない第１端および第２端を有してよく、シートは矩形以外の形状を有してよい。例えば、シートは、偏菱形状を有してよく、或いは、「Ｕ」字形に形成されてよい。
【図１】
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【図２】
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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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【図１２ａ】
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【図１２ｂ】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【手続補正書】
【提出日】平成25年1月18日(2013.1.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも第１および第２流体流の間における溶質または熱交換機器（２）に使用される多導管（１）の製造方法であって、少なくとも第１および第２シート（３，４；１０；１０’）が含まれており、
前記第１および第２シート（３，４；１０；１０’）各々に、少なくとも１個のプロファイルド面（５）を設ける工程と、
前記プロファイルド面（５）が互いに対向する状態で、前記第１および第２シート（３，４；１０；１０’）を接合することにより、プロファイルド面（５）の形状によって導管（１）が形成される工程と
を含み、前記第１および第２シート各々は、第１端部（１１−１）および第２端部（１１−２）を有し、該第１および第２端部（１１−１，１１−２）は、各導管の間において、傾斜中間面（１３）を有し、前記傾斜中間面は、夫々の前記シートの中間部へ向かう方向に傾斜させられ、前記傾斜中間面は、前記第１端部（１１−１）の第１端（１０−１）および前記第２端部（１１−２）の第２端（１０−２）において、多導管（１）の外側上面（１５）と同じ高さであり、各シートは第１横側端部（１４−１）および該第１横側端部（１４−１）と反対側に第２横側端部（１４−２）を有し、前記第１横側端部（１４−１）は、前記第２横側端部（１４−２）よりも大きい横側延長部を有することを特徴とする方法。
【請求項２】
複数のシート（３，４；１０；１０’）が含まれ、更に、
前記複数のシート（３，４；１０；１０’）を接合することにより、前記プロファイルド面の形状により、多層（７）において導管（１）が形成される工程を含む
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
少なくとも第１および第２流体流の間における溶質または熱交換機器であって、
少なくとも第１および第２シート（３，４；１０；１０’）を含み、該第１および第２シート（３，４；１０；１０’）各々には、プロファイルド面（５）が設けられており、
前記第１および第２シート（３，４；１０；１０’）は、前記プロファイルド面が互いに対向する状態で接合されることにより、前記プロファイルド面（５）の形状によって導管（１）が形成され、前記第１および第２シート各々は、第１端部（１１−１）および第２端部（１１−２）を有し、該第１および第２端部（１１−１，１１−２）は、各導管の間において、傾斜中間面（１３）を有し、前記傾斜中間面は、夫々の前記シートの中間部へ向かう方向に傾斜させられ、前記傾斜中間面は、前記第１端部（１１−１）の第１端（１０−１）および前記第２端部（１１−２）の第２端（１０−２）において、多導管（１）の外側上面（１５）と同じ高さであり、各シートは第１横側端部（１４−１）および該第１横側端部（１４−１）と反対側に第２横側端部（１４−２）を有し、前記第１横側端部（１４−１）は、前記第２横側端部（１４−２）よりも大きい横側延長部を有する
ことを特徴とする機器。
【請求項４】
前記プロファイルド面（５）を備えたシート（３，４；１０；１０’）は、互いに鏡映状とされることを特徴とする請求項３に記載の機器。
【請求項５】
前記導管（１）の断面は、前記機器の全長に沿って変化することを特徴とする請求項３または４に記載の機器。
【請求項６】
前記導管（１）の数は、前記機器の全長に沿って変化することを特徴とする請求項３乃至５のいずれか一項に記載の機器。
【請求項７】
多層（７）となるように積み重ねられる複数のシート（３，４；１０；１０’）を更に含むことを特徴とする請求項３乃至６のいずれか一項に記載の機器。
【請求項８】
シート材料は、水に対して高い溶解性を有することを特徴とする請求項３乃至７のいずれか一項に記載の機器。
【請求項９】
シート材料は、０．１乃至５０ナノメートルの孔寸法を有することを特徴とする請求項３乃至８のいずれか一項に記載の機器。
【請求項１０】
シート材料は、５０乃至５００ナノメートルの孔寸法を有することを特徴とする請求項３乃至８のいずれか一項に記載の機器。
【請求項１１】
前記シートの少なくとも１個は、疎水性を有することを特徴とする請求項３乃至１０のいずれか一項に記載の機器。
【請求項１２】
前記シートの少なくとも１個は、親水性を有することを特徴とする請求項３乃至１１のいずれか一項に記載の機器。
【請求項１３】
前記シートの少なくとも１個は、金属製であることを特徴とする請求項３乃至１２のいずれか一項に記載の機器。
【国際調査報告】
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