本發明涉及流路構造體。
背景技術:
以往,公知有層疊型的流路構造體,其通過層疊下述層而形成,所述層排列有使流體流通的多個流路。該流路構造體被用于使流體在各流路中流通并在該流通過程中產生流體彼此的化學反應、其他的相互作用。在下述專利文獻1中示出這樣的流路構造體的一例。
下述專利文獻1所公開的流路構造體具有金屬制的多個基板層疊而相互接合從而形成的層疊體。在構成層疊體的基板的一側的板面上排列有多個槽,該各個槽的開口被在前述一側的板面上層疊的其他基板封閉,從而形成使流體流通的多個流路。
專利文獻1:日本特許第5395861號公報。
在前述專利文獻1所公開的流路構造體中,根據在流路中流通的流體的種類和條件,有構成層疊體的金屬制的基板被流體腐蝕的可能。
技術實現要素:
本發明的目的在于提供能夠防止在流路中流通的流體導致的腐蝕的流路構造體。
為了實現前述目的,作為流路構造體的原材料,能夠考慮使用相對于在流路中流通的流體具有耐腐蝕性的陶瓷。例如,能夠考慮在陶瓷制的流路層的內部形成流路并將多個這樣的流路層層疊從而形成層疊型的流路構造體。但是,由于成本方面等的要因,難以為了將層疊后的陶瓷制的多個流路層一體化而形成流路構造體而將這些流路層彼此接合。因此,現實的方式是采取下述方法:為了將層疊后的多個流路層一體化而用緊固連結部件將這些流路層彼此緊固連結。但是,在此情況下,存在由于緊固連結而在流路層產生彎曲變形、結果流路層產生破損的情況。因此,本申請發明人為了解決該問題,發明了如下所述的流路構造體。
根據本發明的流路構造體是具備使流體流通的流路的流路構造體,具備:多個流路層,為陶瓷制,在內部形成有前述流路,被彼此層疊;兩個最外層,在前述多個流路層的層疊方向上被配置在該多個流路層的兩側;外側彈性片材,被夾裝在各前述最外層和與該最外層相鄰的前述流路層之間,由彈性體構成;緊固連結部件,在前述兩個最外層將前述多個流路層從前述層疊方向的兩側夾入的狀態下將該兩個最外層彼此緊固連結。
在該流路構造體中,在各最外層和與該最外層相鄰的流路層之間夾裝有外側彈性片材,因此在由于緊固連結部件進行的緊固連結而在各最外層中產生彎曲變形的情況下,也能利用外側彈性片材吸收該最外層的彎曲變形而防止該彎曲變形傳遞至流路層。結果,能夠防止在流路層產生破損。
優選地在前述流路構造體中,前述最外層具有比前述流路層的彎曲剛性更高的彎曲剛性。
根據該結構,能夠降低由緊固連結部件進行緊固連結時在最外層所產生的彎曲變形。因此,能夠進一步降低彎曲變形從最外層向流路層傳遞的可能性,更切實地防止在流路層產生破損。
在前述流路構造體中,各前述最外層可以是在內部形成有流路的陶瓷制的層,此外,也可以是仿制層。
優選地在前述流路構造體中,在各前述流路層以及各前述最外層上分別形成貫通孔,前述貫通孔是在前述層疊方向上貫通這些各層的孔,前述貫通孔形成向前述流路引導流體的導入路或者從前述流路向前述流路構造體的外部引導流體的導出路,前述外側彈性片材具有外側阻止部,所述外側阻止部在前述最外層和與其相鄰的前述流路層之間包圍前述貫通孔的周圍,阻止前述流體通過前述最外層與前述流路層之間的間隙而泄漏。
根據該結構,能夠借助外側彈性片材的外側阻止部,阻止流體從導入路或者導出路通過最外層和與其相鄰的流路層之間的間隙而泄漏。即,能夠利用外側彈性片材阻止流體的從最外層和與其相鄰的流路層之間的間隙的泄漏。
在此情況下,流路構造體優選地還具備外側密封部件,所述外側密封部件被沿著前述外側阻止部的內周面設置,被夾入于前述最外層和前述流路層之間而封閉前述最外層和前述流路層之間的間隙。
在該結構中,在外側阻止部之外,還能借助外側密封部件阻止流體從導入路或者導出路通過最外層與流路層之間的間隙而泄漏。因此,能更切實地阻止流體的從導入路或者導出路通過最外層與流路層之間的間隙的泄漏。
前述流路構造體優選地還具備內側彈性片材,所述內側彈性片材在前述層疊方向上被夾裝在相鄰的前述流路層彼此之間,由彈性體構成。
根據該結構,即使在由于緊固連結部件進行的緊固連結而在最外層產生微小的彎曲變形、該彎曲變形未被外側彈性片材完全吸收而被傳遞至流路層時,因為在相鄰的流路層彼此之間夾裝有內側彈性片材,所以也能借助內側彈性片材防止彎曲變形從被傳遞有彎曲變形的流路層向與其相鄰的其他流路層傳遞。由此,能更切實地防止流路層產生破損。
在此情況下,在各前述流路層中形成貫通孔,所述貫通孔是在前述層疊方向上貫通該各流路層的孔,所述貫通孔形成向前述流路引導流體的導入路或者從前述流路向前述流路構造體的外部引導流體的導出路,前述內側彈性片材具有內側阻止部,所述內側阻止部在相鄰的前述流路層彼此之間包圍前述貫通孔的周圍,阻止前述流體通過相鄰的前述流路層彼此之間的間隙而泄漏。
根據該結構,能夠借助內側彈性片材的內側阻止部,阻止流體從導入路或者導出路通過相鄰的流路層彼此之間的間隙而泄漏。即,能夠利用內側彈性片材阻止流體的從相鄰的流路層彼此之間的間隙的泄漏。
進而在此情況下,流路構造體優選地還具備內側密封部件,所述內側密封部件被沿著前述內側阻止部的內周面設置,被夾入在相鄰的前述流路層彼此之間而封閉相鄰的前述流路層彼此之間的間隙。
根據該結構,在內側阻止部之外,還能借助內側密封部件阻止流體從導入路或者導出路通過相鄰的流路層彼此之間的間隙而泄漏。因此,能夠更切實地阻止流體的從導入路或者導出路通過相鄰的流路層彼此之間的間隙的泄漏。
優選在前述流路構造體中,前述緊固連結部件具有螺栓和與其螺紋接合的螺母,在各前述最外層以及各前述流路層中分別形成供前述螺栓插通的插通孔,前述螺栓從前述兩個最外層中的一方的最外層側插通至前述插通孔,在另一方的前述最外層側向前述螺栓螺紋接合并緊固前述螺母,從而在前述兩個最外層夾入前述多個流路層的狀態下緊固連結該兩個最外層以及前述多個流路層。
根據該結構,將緊固連結部件的螺栓插通至各最外層以及各流路層的各自的插通孔中,從而能夠在相對于前述層疊方向正交的方向上將各最外層和各流路層相對地定位。因此,能夠將各最外層和各流路層容易且正確地相對地定位并將各最外層和各流路層緊固連結。
如以上說明那樣,根據本發明,能夠提供一種流路構造體,所述流路構造體能夠防止流路層被在流路中流通的流體腐蝕并且能夠防止流路層的破損。
附圖說明
圖1是根據本發明的一實施方式的流路構造體的立體圖。
圖2是根據本發明的一實施方式的流路構造體的分解立體圖。
圖3是流路構造體的沿著第一導入路和導出路的排列方向的方向且與最外層以及流路層的板面垂直的方向上的第一導入路以及導出路的附近的部分的剖視圖。
圖4是與圖3的截面平行的方向的流路構造體的第二導入路附近的部分的剖視圖。
圖5是根據本發明的一實施方式的流路層的俯視圖。
具體實施方式
以下,參照附圖說明本發明的一實施方式。
在圖1中,示出根據本發明的一實施方式的流路構造體1的整體結構。流路構造體1是下述構造體:具備使流體流通的流路20,在流體流通于該流路20的過程中進行流體彼此的相互作用,例如混合、吸收、分離或者化學反應等。
流路構造體1具備:多個流路層2、兩個最外層4、兩個外側彈性片材6、內側彈性片材8、兩個第一外側密封部件9(參照圖2)、兩個第二外側密封件10(參照圖4)、兩個第三外側密封部件11(參照圖2)、第一內側密封部件12(參照圖2)、第二內側密封部件13(參照圖4)、第三內側密封部件14(參照圖2)、多個緊固連結部件15、第一集管16、第二集管17、第三集管18和封閉部件19。
各流路層2是在其內部形成有使流體流通的流路20(參照圖5)的流路層。各流路層2是陶瓷制且被形成為平板狀,從與其板面垂直的方向看呈長方形。作為各流路層2的原材料的陶瓷,使用相對于在流路20中流通的流體具有耐腐蝕性的陶瓷,優選地使用相對于流體為非腐蝕性的陶瓷。例如,使用氧化鋁的陶瓷作為各流路層2的原材料。多個流路層2被層疊成其板厚的方向一致并且其周緣對齊。
在圖5中示出流路層2中的多個流路20的形成范圍,關于各流路20的具體的流路形狀省略圖示。在本實施方式中,流路20具有接收第一流體的第一入口20a和接收第二流體的第二入口20b,使從第一入口20a接收到的第一流體和從第二入口20b接收到的第二流體在該流路20的途中合流而產生這些流體彼此的相互作用。另外,流路20在其下游側的端部具有出口20c,在該流路20中流通而產生相互作用后的流體由該出口20c被排出。此外,形成于流路層2的流路20的形狀和數量、流路層2中的各流路20的相對位置等采用與流路構造體1的使用目的和流體的物性、流體的溫度和流速及其他各條件對應的設計。
在各流路層2中,形成有流路層第一貫通孔21、流路層第二貫通孔22以及流路層第三貫通孔24。以下,將流路層第一貫通孔21僅稱為第一貫通孔21、將流路層第二貫通孔22僅稱為第二貫通孔22、將流路層第三貫通孔24僅稱為第三貫通孔24。第一、第二以及第三貫通孔21、22、24是本發明中的流路層的貫通孔的一例。
第一貫通孔21是在多個流路層2的層疊方向即流路層2的厚度方向上貫通該流路層2的孔,是形成將第一流體向流路20的第一入口20a引導的第一導入路26(參照圖3)的孔。第一導入路26是本發明中的導入路的一例。
第二貫通孔22是在前述層疊方向即流路層2的厚度方向上貫通該流路層2的孔,是形成將第二流體向流路20的第二入口20b引導的第二導入路28(參照圖4)的孔。第二導入路28是本發明中的導入路的一例。
第三貫通孔24是在前述層疊方向即流路層2的厚度方向上貫通該流路層2的孔,是形成將由流路20的出口20c排出的流體向流路構造體1的外部引導的導出路30(參照圖3)的孔。
如圖5所示,第一貫通孔21與第三貫通孔24被配置成沿著長方形狀的流路層2的兩個長邊中的一側的長邊排列,并且被配置在該長方形狀的流路層2的兩個短邊中的一側的短邊附近。另外,第二貫通孔22被配置于長方形狀的流路層2的兩個長邊中與配置有第一貫通孔21的一側相反的一側的長邊附近并且被配置于前述一側的短邊附近。
各流路層2中的第一貫通孔21的位置一致,在這些流路層2被層疊的情況下,從該層疊方向看,各流路層2的第一貫通孔21完全地重疊。另外,各流路層2中的第二貫通孔22的位置一致,在這些流路層2被層疊的狀態下,從該層疊方向看,各流路層2的第二貫通孔22完全地重疊。另外,各流路層2中的第三貫通孔24的位置一致,在這些流路層2被層疊的狀態下,從該層疊方向看,各流路層2的第三貫通孔24完全地重疊。
如圖3所示,各流路20的第一入口20a在第一貫通孔21內開口。由此,第一入口20a與第一貫通孔21內的空間連通。另外,如圖4所示,各流路20的第二入口20b在第二貫通孔22內開口。由此,第二入口20b與第二貫通孔22內的空間連通。另外,如圖3所示,各流路20的出口20c在第三貫通孔24內開口。由此,出口20c與第三貫通孔24內的空間連通。
另外,在各流路層2中形成有供緊固連結部件15的后述的螺栓15a插通的多個插通孔32(參照圖2以及圖5)。具體而言,各流路層2具有在該多個流路層2和兩個最外層4被層疊的狀態下從該層疊方向看與最外層4的周緣部重疊的周緣部,在該各流路層2的周緣部形成有多個插通孔32。此外,各流路層2的周緣部相當于該流路層2的長方形狀的板面的四邊附近的部分。多個插通孔32在各流路層2的周緣部被隔著間隔地配置。即,多個插通孔32沿著流路層2的板面的各長邊和各短邊被隔著間隔地配置。各流路層2中的多個插通孔32的位置一致,在多個流路層2被層疊的狀態下從該層疊方向看,各流路層2的對應的插通孔32彼此完全地重疊。
如圖1所示,兩個最外層4在多個流路層2的層疊方向上被配置于該多個流路層2的兩側。即,兩個最外層4將被層疊的多個流路層2沿其層疊方向從兩側夾入。各最外層4具有比流路層2的彎曲剛性更高的彎曲剛性。各最外層4是由實心的平板或塊構成的仿制層。各最外層4用陶瓷形成。作為形成該最外層4的陶瓷,使用與流路層2的原材料的陶瓷相同的陶瓷。
各最外層4除了在其內部沒有形成流路之外,被與流路層2同樣地構成。即,在各最外層4上形成有:與第一貫通孔21同樣的最外層第一貫通孔34(參照圖2以及圖3)、與第二貫通孔22同樣的最外層第二貫通孔36(參照圖2以及圖4)、與第三貫通孔24同樣的最外層第三貫通孔38(參照圖2以及圖3)、與多個插通孔32同樣的多個插通孔40(參照圖2)。以下,將最外層第一貫通孔34僅稱為第一貫通孔34,將最外層第二貫通孔36僅稱為第二貫通孔36,將最外層第三貫通孔38僅稱為第三貫通孔38。第一、第二以及第三貫通孔34、36、38是本發明中的最外層的貫通孔的一例。
如圖3所示,第一貫通孔34在各最外層4中與流路層2中的第一貫通孔21的位置同樣的位置處貫通該最外層4。第一貫通孔34是與流路層2的第一貫通孔21一起形成第一導入路26的孔。即,各流路層2的第一貫通孔21、各最外層4的第一貫通孔34、相鄰的流路層2的第一貫通孔21彼此之間的空間、各最外層4的第一貫通孔34和與其相鄰的流路層2的第一貫通孔21之間的空間相連從而形成第一導入路26。
如圖4所示,第二貫通孔36在各最外層4中與流路層2中的第二貫通孔22的位置同樣的位置處貫通該最外層4。第二貫通孔36是與第二貫通孔22一起形成第二導入路28的孔。即,各流路層2的第二貫通孔22、各最外層4的第二貫通孔36、相鄰的流路層2的第二貫通孔22彼此之間的空間、各最外層4的第二貫通孔36和與其相鄰的流路層2的第二貫通孔22之間的空間相連從而形成第二導入路28。
如圖3所示,第三貫通孔38在各最外層4中與流路層2中的第三貫通孔24的位置同樣的位置處貫通該最外層4。第三貫通孔38是與第三貫通孔24一起形成導出路30的孔。即,各流路層2的第三貫通孔24、各最外層4的第三貫通孔38、相鄰的流路層2的第三貫通孔24彼此之間的空間、各最外層4的第三貫通孔38和與其相鄰的流路層2的第三貫通孔24之間的空間相連從而形成導出路30。
多個插通孔40在各最外層4中被配置在與流路層2中的多個插通孔32的位置同樣的位置,貫通該最外層4。即,多個插通孔40在最外層4的周緣部,從多個流路層2以及兩個最外層4的層疊方向看,被形成在與各流路層2的多個插通孔32一致的位置。
外側彈性片材6(參照圖2)是在最外層4中產生了彎曲變形的情況下吸收該彎曲變形而防止該彎曲變形被傳遞至流路層2的部件。另外,外側彈性片材6還具有下述的作為墊圈的功能:阻止流體通過最外層4和與其相鄰的流路層2之間的間隙而泄漏。
如圖1以及圖3所示,外側彈性片材6分別被夾裝在各最外層4和與其相鄰的流路層2之間。具體而言,外側彈性片材6被夾裝在各最外層4的周緣部及該周緣部的內側整體和與該最外層4相鄰的流路層2的周緣部及該周緣部的內側整體之間。外側彈性片材6是由橡膠等彈性體構成、從前述層疊方向看呈與流路層2及最外層4大致相同形狀的長方形狀的片材。外側彈性片材6具有比流路層2的厚度及最外層4的厚度更小的厚度。在外側彈性片材6中形成有第一開口41(參照圖2以及圖3)、第二開口42(參照圖4)、第三開口43(參照圖2以及圖3)。
在外側彈性片材6被夾裝在最外層4和與其相鄰的流路層2之間的狀態下,從前述層疊方向看,第一開口41被設置于與第一貫通孔21、34重疊的位置。第一開口41將外側彈性片材6沿其厚度方向貫通,為比第一貫通孔21、34稍大的孔。
在外側彈性片材6被夾裝在最外層4和與其相鄰的流路層2之間的狀態下,從前述層疊方向看,第二開口42被設置于與第二貫通孔22、36重疊的位置。第二開口42將外側彈性片材6沿其厚度方向貫通,為比第二貫通孔22、36稍大的孔。
在外側彈性片材6被夾裝在最外層4和流路層2之間的狀態下,從前述層疊方向看,第三開口43被設置于與第三貫通孔24、38重疊的位置。第三開口43將外側彈性片材6沿其厚度方向貫通,為比第三貫通孔24、38稍大的孔。
另外,外側彈性片材6具有第一外側阻止部45(參照圖2以及圖3)、第二外側阻止部46(參照圖4)、第三外側阻止部47(參照圖2以及圖3)。第一、第二以及第三外側阻止部45、46、47是本發明中的外側阻止部的一例。
第一外側阻止部45是阻止第一流體由第一導入路26通過最外層4與流路層2之間的間隙而泄漏的部件。在最外層4和與其相鄰的流路層2之間,從前述層疊方向看,該第一外側阻止部45包圍第一貫通孔34、21的周圍。即,第一外側阻止部45是外側彈性片材6中包圍第一開口41的周圍的部分。
第二外側阻止部46是阻止第二流體從第二導入路28通過最外層4與流路層2之間的間隙而泄漏的部件。在最外層4和與其相鄰的流路層2之間,從前述層疊方向看,該第二外側阻止部46包圍第二貫通孔36、22的周圍。即,第二外側阻止部46是外側彈性片材6中包圍第二開口42的周圍的部分。
第三外側阻止部47是阻止從流路20的出口20c排出至導出路30的流體通過最外層4與流路層2之間的間隙而泄漏的部件。在最外層4和與其相鄰的流路層2之間,從前述層疊方向看,該第三外側阻止部47將第三貫通孔38、24的周圍包圍。即,第三外側阻止部47是外側彈性片材6中包圍第三開口43的周圍的部分。
另外,在外側彈性片材6中,形成有多個插通孔49(參照圖2)。在外側彈性片材6被夾裝在最外層4與流路層2之間的狀態下,從前述層疊方向看,多個插通孔49被設置于與流路層2的多個插通孔32以及最外層4的多個插通孔40一致的位置。各插通孔49將外側彈性片材6沿其厚度方向貫通。
內側彈性片材8是用于在流路層2中產生彎曲變形的情況下吸收該彎曲變形而防止彎曲變形從產生了該彎曲變形的流路層2向相鄰的流路層2傳遞的部件。此外,內側彈性片材8還具有下述的作為墊圈的功能:阻止流體通過相鄰的流路層2彼此之間的間隙而泄漏。
內側彈性片材8在前述層疊方向上被夾裝在相鄰的流路層2彼此之間。具體而言,內側彈性片材8遍及相鄰的流路層2的周緣部彼此之間和該周緣部的內側整體的區域彼此之間地被夾裝。
內側彈性片材8是與外側彈性片材6同樣的部件。在內側彈性片材8中,形成有與外側彈性片材6的第一開口41、第二開口42以及第三開口43同樣的第一開口51(參照圖2以及圖3)、第二開口52(參照圖4)以及第三開口53(參照圖2以及圖3)。另外,內側彈性片材8具有第一內側阻止部55(參照圖2以及圖3)、第二內側阻止部56(參照圖4)、第三內側阻止部57(參照圖2以及圖3)。
在內側彈性片材8被夾裝于相鄰的流路層2彼此之間的狀態下,從前述層疊方向看,第一開口51被設置于與第一貫通孔21重疊的位置。在內側彈性片材8被夾裝于相鄰的流路層2彼此之間的狀態下,從前述層疊方向看,第二開口52被設置于與第二貫通孔22重疊的位置。在內側彈性片材8被夾裝于相鄰的流路層2彼此之間的狀態下,從前述層疊方向看,第三開口53被設置于與第三貫通孔24重疊的位置。
第一內側阻止部55是阻止第一流體由第一導入路26通過相鄰的流路層2彼此之間的間隙而泄漏的部件。在相鄰的流路層2彼此之間,從前述層疊方向看,該第一內側阻止部55包圍第一貫通孔21的周圍。即,第一內側阻止部55是內側彈性片材8中包圍第一開口51的周圍的部分。
第二內側阻止部56是阻止第二流體從第二導入路28通過相鄰的流路層2彼此之間的間隙而泄漏的部件。在相鄰的流路層2彼此之間,從前述層疊方向觀察,該第二內側阻止部56包圍第二貫通孔22的周圍。即,第二內側阻止部56是內側彈性片材8中包圍第二開口52的周圍部分。
第三內側阻止部57是阻止從流路20的出口20c被排出至導出路30的流體通過相鄰的流路層2彼此之間的間隙而泄漏的部件。在相鄰的流路層2彼此之間,從前述層疊方向看,該第三內側阻止部57包圍第三貫通孔24的周圍。即,第三內側阻止部57是內側彈性片材8中包圍第三開口53的周圍的部分。
另外,在內側彈性片材8中形成有與外側彈性片材6的多個插通孔49同樣的多個插通孔59。在內側彈性片材8被夾裝在相鄰的流路層2彼此之間的狀態下,從前述層疊方向觀察,多個插通孔59被設置于與流路層2的多個插通孔32、最外層4的多個插通孔40以及外側彈性片材6的多個插通孔49一致的位置。
從前述層疊方向看,第一外側密封部件9(參照圖2以及圖3)以包圍與第一貫通孔34、21重疊的空間的周圍的方式被沿著第一外側阻止部45的內周面設置。第一外側密封部件9被夾入在最外層4的第一貫通孔34的周緣部和流路層2的第一貫通孔21的周緣部之間而將其之間的間隙封閉,由此防止第一流體從第一導入路26向最外層4與流路層2之間的間隙的泄漏。第一外側密封部件9由橡膠等彈性體構成,被形成為與第一開口41的形狀對應的環狀。使用所謂的o型圈作為該第一外側密封部件9。第一外側密封部件9被嵌入第一開口41內,由第一外側阻止部45約束而被定位。
第一外側密封部件9的厚度為在該第一外側密封部件9未被最外層4和流路層2夾入的狀態下,比外側彈性片材6的厚度更厚。并且,如后所述,多個流路層2和兩個最外層4被緊固連結,從而第一外側密封部件9被最外層4和流路層2夾入而以被壓扁的方式彈性變形、成為與外側彈性片材6的厚度相同的厚度,并且與最外層4和流路層2彼此對置的面密接。
第二外側密封部件10、第三外側密封部件11、第一內側密封部件12、第二內側密封部件13以及第三內側密封部件14是與第一外側密封部件9同樣的部件。
具體而言,從前述層疊方向看,第二外側密封部件10(參照圖4)以包圍與第二貫通孔36、22重疊的空間的周圍的方式沿著第二外側阻止部46的內周面被設置。第二外側密封部件10被夾入于最外層4的第二貫通孔36的周緣部和流路層2的第二貫通孔22的周緣部之間而封閉其之間的間隙,從而防止第二流體從第二導入路28向最外層4和流路層2之間的間隙的泄漏。第二外側密封部件10被嵌入第二開口42內,由第二外側阻止部46約束而被定位。
從前述層疊方向看,第三外側密封部件11(參照圖2以及圖3)以包圍與第三貫通孔38、24重疊的空間的周圍的方式沿著第三外側阻止部47的內周面設置。第三外側密封部件11被夾入于最外層4的第三貫通孔38的周緣部和流路層2的第三貫通孔24的周緣部之間而封閉其之間的間隙,從而防止流體從導出路30向最外層4和流路層2之間的間隙泄漏。第三外側密封部件11被嵌入第三開口43內,由第三外側阻止部47約束而被定位。
從前述層疊方向看,第一內側密封部件12(參照圖2以及圖3)以包圍與第一貫通孔21重疊的空間的周圍的方式沿著第一內側阻止部55的內周面設置。第一內側密封部件12被夾入于相鄰的流路層2的第一貫通孔21的周緣部彼此之間而封閉其之間的間隙,從而防止第一流體從第一導入路26向相鄰的流路層2彼此之間的間隙泄漏。第一內側密封部件12被嵌入第一開口51內,由第一內側阻止部55約束而被定位。
從前述層疊方向看,第二內側密封部件13(參照圖4)以包圍與第二貫通孔22重疊的空間的周圍的方式沿著第二內側阻止部56的內周面設置。第二內側密封部件13被夾入于相鄰的流路層2的第二貫通孔22的周緣部彼此之間而封閉其之間的間隙,從而防止第二流體從第二導入路28向相鄰的流路層2彼此之間的間隙泄漏。第二內側密封部件13被嵌入第二開口52內,由第二內側阻止部56約束而被定位。
從前述層疊方向看,第三內側密封部件14(參照圖2以及圖3)以包圍與第三貫通孔24重疊的空間的周圍的方式沿著第三內側阻止部57的內周面設置。第三內側密封部件14被夾入于相鄰的流路層2的第三貫通孔24的周緣部彼此之間而封閉其之間的間隙,從而防止流體從導出路30向相鄰的流路層2彼此之間的間隙泄漏。第三內側密封部件14被嵌入第三開口53內,由第三內側阻止部57約束而被定位。
多個緊固連結部件15(參照圖1以及圖2)是下述部件:在外側彈性片材6以及三個密封部件9~11被夾裝在各最外層4和與其相鄰的流路層2之間并且內側彈性片材8以及三個密封部件12~14被夾裝在相鄰的流路層2之間的狀態下,將被層疊的多個流路層2以及兩個最外層4以該兩個最外層4從前述層疊方向的兩側夾入多個流路層2的方式緊固連結該兩個最外層4的周緣部和該多個流路層2的周緣部。
具體而言,各緊固連結部件15包括螺栓15a和螺母15b。各緊固連結部件15的螺栓15a在外側彈性片材6被夾裝在各最外層4和與其相鄰的流路層2之間并且內側彈性片材8被夾裝于相鄰的流路層2之間的狀態下,從兩個最外層4中的一方的最外層4側插通于各最外層4的各插通孔40、流路層2的插通孔32、各外側彈性片材6的各插通孔49以及內側彈性片材8的各插通孔59。接著,相對于兩個最外層4中的另一方的最外層4,在與前述一方的最外層4相反的一側的位置處,向各螺栓15a分別螺紋接合并緊固對應的螺母15b,從而進行如前所述的緊固連結。
第一集管16(參照圖1)是用于向第一導入路26(參照圖3)供給第一流體的部件,被安裝于兩個最外層4中一方的最外層4。具體而言,第一集管16被安裝于前述一方的最外層4中相對于相鄰的流路層2朝向相反的一側的外表面,覆蓋形成于該一方的最外層4的第一貫通孔34。由此,第一集管16的內部空間與第一導入路26連通。省略圖示的配管被連接于第一集管16,第一流體通過該配管被供給至第一集管16的內部空間,第一流體被從該內部空間向第一導入路26供給。
另外,第一集管16具有覆蓋第三貫通孔38的部分,利用該部分封閉該第三貫通孔38的開口,所述第三貫通孔38在前述一方的最外層4中與第一貫通孔34排列設置。即,利用該部分封閉導出路30的與第三集管18相反的一側的端部。
第二集管17(參照圖1)是用于向第二導入路28(參照圖4)供給第二流體的部件。該第二集管17被安裝于與安裝有第一集管16的前述一方的最外層4的外表面相同的外表面,覆蓋在該一方的最外層4上形成的第二貫通孔36。由此,第二集管17的內部空間與第二導入路28連通。省略圖示的配管被連接于第二集管17,第二流體通過該配管被供給至第二集管17的內部空間,第二流體被從該內部空間向第二導入路28供給。
第三集管18(參照圖1)是用于將從各流路20的出口20c排出至導出路30(參照圖3)的流體從該導出路30向省略圖示的排出配管排出的部件。該第三集管18被安裝于兩個最外層4中并非前述一方的最外層4的、另一方的最外層4。具體而言,第三集管18被安裝于前述另一方的最外層4中相對于流路層2朝向相反的一側的外表面,覆蓋在該另一方的最外層4上形成的第三貫通孔38。由此,第三集管18的內部空間與導出路30連通。省略圖示的排出配管被連接于第三集管18,從導出路30被導出至該第三集管18的內部空間的流體通過排出配管被排出。
另外,第三集管18具有覆蓋第一貫通孔34的部分,利用該部分封閉該第一貫通孔34的開口,所述第一貫通孔34在前述另一方的最外層4中與第三貫通孔38并排地設置。即,借助該部分封閉第一導入路26的與第一集管16相反的一側的端部。該第三集管18以及第一集管16與流路層2、最外層4、外側彈性片材6以及內側彈性片材8一起由緊固連結部件15緊固連結。
封閉部件19(參照圖1以及圖4)是將第二導入路28的與第二集管17相反的一側的端部封閉的部件。封閉部件19被安裝于與安裝有第三集管18的前述另一方的最外層4的外表面相同的外表面,將在另一方的最外層4上形成的第二貫通孔36的開口覆蓋而封閉。該封閉部件19與第二集管17與流路層2、最外層4、外側彈性片材6以及內側彈性片材8一起由緊固連結部件15緊固連結。
在本實施方式中,流路層2是相對于在其內部形成的流路20中流通的流體具有耐腐蝕性的陶瓷制,因此能夠防止流路層2的腐蝕、即流路構造體1的腐蝕。
另外,在本實施方式中,在各最外層4和與該最外層4相鄰的流路層2之間夾裝有外側彈性片材6。因此,即使在由于緊固連結部件15進行的緊固連結而在各最外層4中產生彎曲變形時,也能將該最外層4的彎曲變形用外側彈性片材6吸收而防止該彎曲變形向流路層2傳遞。結果,能夠防止在流路層2產生破損。
另外,在本實施方式中,各最外層4具有比流路層2的彎曲剛性更高的彎曲剛性,因此能夠降低由緊固連結部件15進行緊固連結時在各最外層4中產生的彎曲變形。
具體而言,假設構成層疊型的流路構造體的各層遍及它們的周緣部及該周緣部的內側的區域整體在分散的多個部位被均衡地緊固連結,此時不易在這些層中產生彎曲變形,但在僅緊固連結各層的周緣部時,在該各層的被緊固連結的周緣部處局部地在層疊方向上作用緊固力而在這些層中容易產生較大的彎曲變形。尤其是,在內部形成有流路的流路層的彎曲剛性容易偏低,因此在構成流路構造體的層疊體的兩側的最外層為這樣的流路層并且僅該流路層中的周緣部被相互緊固連結時,有在該流路層中產生較大的彎曲變形而該流路層產生破損的可能。
與此相對,在本實施方式中,在前述層疊方向上配置于多個流路層2的層疊體的兩側的兩個最外層4的彎曲剛性比流路層2的彎曲剛性高,因此即使局部地緊固連結該兩個最外層4的周緣部彼此,也能將該最外層4上產生的彎曲變形抑制成比僅局部地緊固連結流路層的周緣部時該流路層上產生的彎曲變形更小的彎曲變形。結果,從各最外層4向流路層2傳遞彎曲變形的可能性變得更低,能更切實地防止流路層2產生破損。
另外,在本實施方式中,能夠借助外側彈性片材6的第一外側阻止部45,阻止第一流體從第一導入路26通過最外層4和與其相鄰的流路層2之間的間隙而泄漏。另外,能夠借助外側彈性片材6的第二外側阻止部46,阻止第二流體從第二導入路28通過最外層4和與其相鄰的流路層2之間的間隙而泄漏。另外,能夠借助外側彈性片材6的第三外側阻止部47阻止流體從導出路30通過最外層4和與其相鄰的流路層2之間的間隙而泄漏。因此,在本實施方式中,能夠利用外側彈性片材6阻止流體從最外層4和與其相鄰的流路層2之間的間隙的泄漏。
另外,在本實施方式中,在第一外側阻止部45之外,還能夠借助沿著該第一外側阻止部45的內周面設置的第一外側密封部件9阻止第一流體從第一導入路26通過最外層4和流路層2之間的間隙而泄漏。另外,在第二外側阻止部46之外,還能夠借助沿著該第二外側阻止部46的內周面設置的第二外側密封部件10阻止第二流體從第二導入路28通過最外層4和流路層2之間的間隙而泄漏。另外,在第三外側阻止部47之外,還能借助沿著該第三外側阻止部47的內周面設置的第三外側密封部件11阻止流體從導出路30通過最外層4和流路層2之間的間隙而泄漏。因此,能夠更切實地阻止流體從第一導出路26、第二導出路28以及導出路30通過最外層4與流路層2之間的間隙的泄漏。
另外,在本實施方式中,即便在由于緊固連結部件15進行的緊固連結而在最外層4產生微小的彎曲變形、該彎曲變形未被外側彈性片材6完全吸收而被傳遞至流路層2的情況下,因為在相鄰的流路層2彼此之間夾裝有內側彈性片材8,所以也能夠借助內側彈性片材8防止彎曲變形從被傳遞有彎曲變形的流路層2向與其相鄰的其他流路層2傳遞。由此,能夠更切實地防止流路層2產生破損。
另外,在本實施方式中,能夠借助內側彈性片材8的第一內側阻止部55阻止第一流體從第一導入路26通過相鄰的流路層2彼此之間的間隙而泄漏。另外,能借助內側彈性片材8的第二內側阻止部56阻止第二流體從第二導入路28通過相鄰的流路層2彼此之間的間隙而泄漏。另外,能夠借助內側彈性片材8的第三內側阻止部57阻止流體從導出路30通過相鄰的流路層2彼此之間的間隙而泄漏。因此,能夠利用內側彈性片材8阻止流體從相鄰的流路層2彼此之間的間隙而泄漏。
另外,在本實施方式中,在第一內側阻止部55之外,還能借助沿著該第一內側阻止部55的內周面設置的第一內側密封部件12阻止第一流體從第一導入路26通過相鄰的流路層2彼此之間的間隙而泄漏。另外,在第二內側阻止部56之外,還能借助沿著該第二內側阻止部56的內周面設置的第二內側密封部件13阻止第二流體從第二導入路28通過相鄰的流路層2彼此之間的間隙而泄漏。另外,在第三內側阻止部57之外,還能借助沿著該第三內側阻止部57的內周面設置的第三內側密封部件14阻止流體從導出路30通過相鄰的流路層2彼此之間的間隙而泄漏。因此,能夠更切實地阻止流體從第一導入路26、第二導入路28以及導出路30通過相鄰的流路層2彼此之間的間隙的泄漏。
另外,在本實施方式中,緊固連結部件15的螺栓15a插通于各最外層4的插通孔40、各流路層2的插通孔32、各外側彈性片材6的插通孔49以及內側彈性片材8的插通孔59,從而能夠在相對于前述層疊方向正交的方向上將各最外層4和各流路層2和各外側彈性片材6和內側彈性片材8相對地定位。因此,能夠將各最外層4和各流路層2和各外側彈性片材6和內側彈性片材8容易且正確地相對地定位并將其緊固連結。
此外,根據本發明的流路構造體不必一定限于前述實施方式所示的結構。作為本發明的流路構造體的結構,例如能夠采用如下所述的結構。
流路構造體可以并非必須具備內側彈性片材。即,相鄰的流路層彼此可以被直接層疊。
另外,最外層并非必須限于前述實施方式中所示的結構。只要最外層的彎曲剛性比流路層的彎曲剛性高,最外層并非必須是陶瓷制,也可以由樹脂、金屬、其他原材料形成。另外,也可以通過使最外層的厚度變大而使最外層的彎曲剛性比流路層的彎曲剛性更大。
另外,多個流路層的周緣部并非必須被緊固連結。例如,也可以各最外層比流路層稍大,將從流路層的周緣部伸出到外側的兩個最外層的周緣部彼此利用緊固連結部件在流路層的外側的位置緊固連結。在此情況下,流路層彼此未緊固連結,只要由兩個最外層夾入而推壓從而流路層彼此密接即可。
另外,至少在最外層和與其相鄰的流路層的周緣部之間夾裝外側彈性片材即可,并非必須覆蓋至流路層的周緣部的內側區域。
另外,流路構造體可以具有三層以上的被層疊的流路層。
另外,最外層以及流路層并非必須限于在其周緣部被緊固連結的情況。即,最外層以及流路層可以在比其周緣部靠內側處被緊固連結。例如,最外層以及流路層可以在其中央部處被緊固連結。
另外,最外層不限于仿制層,也可以是在內部形成有流路的陶瓷制的層。即,最外層可以是與流路層相同的層。
另外,最外層并非必須限于具有比流路層的彎曲剛性更高的彎曲剛性的層。即,最外層也可以是具有流路層的彎曲剛性以下的彎曲剛性的層。
另外,在上述實施方式的流路構造體中,可以改換導入側與導出側的功能并且改換流體的供給側與排出側的功能。即,可以將第一導入路以及第二導入路作為用于將流體從流路向流路構造體的外部導出的導出路,將導出路作為用于將流體向流路導入的導入路。此時,將第一集管以及第二集管作為用于排出流體的部件、將第三集管作為用于供給流體的部件即可。
附圖標記說明
1流路構造體;2流路層;4最外層;6外側彈性片材;8內側彈性片材;9第一外側密封部件(外側密封部件);10第二外側密封部件(外側密封部件);11第三外側密封部件(外側密封部件);12第一內側密封部件(內側密封部件);13第二內側密封部件(內側密封部件);14第三內側密封部件(內側密封部件);15緊固連結部件;15a螺栓;15b螺母;20流路;21流路層第一貫通孔(貫通孔);22流路層第二貫通孔(貫通孔);24流路層第三貫通孔(貫通孔);26第一導入路(導入路);28第二導入路(導入路);30導出路;34最外層第一貫通孔(貫通孔);36最外層第二貫通孔(貫通孔);38最外層第三貫通孔(貫通孔);45第一外側阻止部(外側阻止部);46第二外側阻止部(外側阻止部);47第三外側阻止部(外側阻止部);55第一內側阻止部(內側阻止部);56第二內側阻止部(內側阻止部);57第三內側阻止部(內側阻止部)。