TW201540330A

TW201540330A - 熱交換器及熱交換器用流體流路封閉手段暨具有熱交換器及熱交換器用流體流路封閉手段之熱交換器具

Info

Publication number: TW201540330A
Application number: TW104101933A
Authority: TW
Inventors: Yoshizumi Matsumoto; Satoshi Tokumitsu; Kazuyuki Kitamura
Original assignee: Kawasumi Lab Inc
Priority date: 2014-03-12
Filing date: 2015-01-21
Publication date: 2015-11-01
Also published as: TWI590845B; JPWO2015136805A1; WO2015136805A1

Abstract

提供一種熱交換器，能夠以簡單之方式進行熱交換器本體內、蛇行狀之流體流路內之引動、脫氣。藉由間隔部12P而形成有沿著熱交換器本體12H之長邊L方向延伸之蛇行狀之流體流路12FP。間隔部12P係在開放部12OU與熱交換器本體12H之側部S之一個方向之間形成有大空間12LS。熱交換器本體12H之側部S之一個方向，係形成為自側部S之一個方向以朝向另一側部S之一個方向之方式上昇之傾斜12SL。熱交換器本體12H係在側部之一個方向上裝設有流體入口13FI，在側部之一個方向上裝設有流體出口13FO，在側部之一個方向上裝設有排氣口14。在流體出口13FO附近裝設有第1夾子C1，在排氣口14附近裝設有第2夾子C2。

Description

熱交換器及熱交換器用流體流路封閉手段暨具有熱交換器及熱交換器用流體流路封閉手段之熱交換器具

本發明係關於一種醫療用之熱交換器，其係於血液透析治療或血液淨化治療等(以下稱為「血液透析治療」等)中使用之可棄式(一次用完即丟棄)之醫療用器材，用於將透析液等之流體(以下有時只稱為「流體」)自常溫熱交換(加熱)至37℃附近。

更具體而言，係關於一種醫療用熱交換器，該醫療用熱交換器之綜合形狀為「片狀」(或者亦稱為包狀、袋狀、袋體)，內部具有蛇行狀之流體流路，透析液等之流體於該流體流路內流動，且使該流體之流路部分接觸於熱源(加熱器)而進行熱交換(加熱)，該醫療用熱交換器具有能有效地除去該流體流路內之氣體之形狀及構造；熱交換器用流體流路封閉手段即封閉構件，其用以促進該熱交換器之氣體除去效率；及該熱交換器具，其具有該熱交換器及作為該熱交換器用流體流路封閉手段之封閉構件。

作為習知之醫療用熱交換器，已知有以下之具代表性者。

(先前技術1)

於專利文獻1(日本專利特開2002-102349號公報)中揭示有一種片狀熱交換器111之發明，其係將如圖19所示之片體熱熔接加工，且藉由間隔部形成蛇行狀之液體流路。

該熱交換器111之目的在於改善流體之流動性，其於下部方向至上部方向(垂直方向)之間，將流體流動之方向(自下部之流體入口113FI朝上部之流體出口113FO)之相對於水平線朝上部方向傾斜之複數個流體流路113FP組合成複數段。該熱交換器111係構成為於流體之引動(priming)時等，當有氣體混入時可使氣體自然地向上部方向移動之構造。

(先前技術2)

專利文獻2(日本專利特開2011-30942號公報)記載之發明，揭示一種目的在於與熱熔接加工比較能更簡單地形成如專利文獻1記載之片狀熱交換器之蛇行狀的流體流路之構造之發明，該發明係將形成有凹凸之基盤壓接於袋狀之片體上，藉由該凸部及凹部形成流路。

亦即，於夾持袋體(參照專利文獻2內之符號12，以下相同)之基體夾持板(符號14)及蓋夾持板(符號16)之與袋體12對向之面形成凹凸形狀。於凹凸形狀之凸部，將形成袋體(參照符號12)之2片片體夾持並密接，形成在相當於凹部之部分產生彎曲之流路38。袋體(參照符號12)之內部空間(參照符號24)，於單體時為方形等之單純的形狀，藉由被夾持板(參照符號14、16)夾持而於內部空間24形成彎曲之流路。

習知之醫療用熱交換器中，像這樣藉由利用蛇行狀或彎曲之複數個間隔部形成具有折回部之流體流路，來增加流路長度進而增大熱交換量(參照圖19)。該情況下，為了促進混入且滯留於流路內之空氣(氣體)之脫氣，係使該間隔部(之表面)向上方傾斜。然而，於為了增加熱交換量而更多地形成間隔部之情況下，必然會造成流路長度變長，並且於流路中容易產生滯止部位，因而作為一種綜合性之脫氣操作，就顯得不夠充分。當混入有氣體時，於該混入氣體沿間隔部移動之過程中，會造成液體與熱源之接觸降低，因而自熱源經由片體層(通常為合成樹脂片)朝液體之綜合傳熱(熱移動)係數降低。因此希望盡可能快速且充分地將片狀熱交換器內之氣體除去。特別是於操作之初期之引動時，需要能徹底地將裝置內(系統內)之氣體除去，及迅速地將操作中混入或帶進之氣體除去。

然而，本發明者等得到了以下之結論：習知之單純地僅使複數個間隔部傾斜之醫療用熱交換器，由於為了確保充分之熱交換量而將流路延長，其結果必然造成氣體(氣泡)之滯留時間增加，因而要將同行之氣體完全且迅速地排出至系統外，實質上會是一種困難之構造。

[先前技術文獻] [專利文獻]

專利文獻1：日本專利特開2002-102349號公報(參照摘要之欄、圖1)

專利文獻2：日本專利特開2011-30942號公報(參照摘要之欄、圖1)

更具體而言，習知具代表性之公知技術即引用文獻1-2記載之發明中，存在有如下之課題。

專利文獻1記載之發明具有如下之課題。

(課題1)：該構造中，於氣體連續地混入熱交換器內之情況下，由於氣體沿流體流路113FP(於垂直方向上複數組合形成)移動，因此流體與片體之接觸面積變小，熱交換效率變差。

(課題2)：由於氣體與流體一起通過上述流體流路113FP，因此還於流體之流動性上產生誤差，其熱交換效率仍會變差。

(課題3)：由於流體流路113FP之寬度窄之部位113FPN與寬度寬之部位113FPW交互存在，因此流體流路113FP之長度縮短，有無法充分地進行熱交換(加熱)之疑慮。

(課題4)：由於熱交換器內部之間隔部112P之面積(參照圖中之斜線)較大(與流體流路113FP之面積近似)，因此靜滯區(dead space)(無液體流動之部分)增加，熱交換效率較差。

另一方面，專利文獻2記載之發明可列舉以下之課題。

(課題)：於形成蛇行狀之流路方面，由於與專利文獻1記載之發明之技術構思相同，氣體與流體一起沿流體流路113FP移動，因此即使氣體於上部方向被除去，該過程中之熱交換率仍會降低。因而存在與上述專利文獻(1)相同之課題。

本發明者等為了解決以上之課題，經反複刻意檢討之結果，發現了以下之事實，進而完成了本發明。亦即，一種醫療用之熱交換器，係具有複數個間隔部，且形成有蛇行狀之流路，於該間隔部之一部分形成複數個開放部，再藉由設置與該複數個開放部連通之大空間區域，藉此使存在於系統內或者混入系統內之氣體(氣泡)並非沿蛇行狀之流路而移動全行程至流體出口，而是迅速地移動至該開放部，再於該大空間中使氣體(氣泡)集中，迅速地自與流體出口不同之其他排氣口排出。亦即，本發明構成如下。

[1]本發明提供一種熱交換器(11、11’、11''')，係為醫療用之熱交換器(11、11’、11''')，該熱交換器係具有熱交換器本體(12H、12H’、12H''')，該熱交換器本體(12H、12H’、12H''')係在長邊(L)方向上形成有複數個間隔部(12P、12PU、12PD、12PS1、12PS2)，且在藉由該間隔部(12P、12PU、12PD、12PS1、12PS2)而形成有沿著上述熱交換器本體(12H、12H’、12H''')之長邊(L)方向延伸之蛇行狀之流體流路(12FP)之構成中，上述複數個間隔部(12P、12PU、12PD、12PS1、12PS2)係在一個側部(S)之一個方向上分別具有開放部(12OU、12OS)，在該開放部(12OU、12OS)與上述熱交換器本體(12H、12H’、12H’’’)之該側部(S)之一個方向之間，形成有一個大空間(12LS)，上述間隔部(12P、12PU、12PD、12PS1、12PS2)之上述複數個開放部(12OU、12OS)，係與上述大空間(12LS)產生連通，上述流體流路(12FP)係經由上述複數個開放部(12OU、12OS)而與上述大空間(12LS)產生連通，上述熱交換器本體(12H、12H’、12H''')係在其側部(S)之一個方向上裝設有流體入口(13FI)，在其側部(S)之一個方向上裝設有流體出口(13FO)，在其側部(S)之一個方向上裝設有排氣口(14)，在上述流體出口(13FO)或者該流體出口(13FO)附近，裝設有第1夾子(C1)，在上述排氣口(14)或者該排氣口(14)附近，裝設有第2夾子(C2)。

[2]本發明提供[1]記載之熱交換器(11、11’、11''')，係又在[1]記載之上述熱交換器(11、11’、11''')中，上述熱交換器本體(12H、12H’)之側部(S)之一個方向，係形成為自側部(S)之一個方向以朝向另一之側部(S)之一個方向之方式上昇之傾斜(12SL)，或者形成為自側部(S)之一個方向以朝向另一之側部(S)之一個方向之方式上昇之第1傾斜(12SL1)，與自該第1傾斜(12SL1)以朝向另一之側部(S)之一個方向之方式下降之第2傾斜(12SL2)，或者上述熱交換器本體(12H''')之複數個間隔部(12PS1、12PS2)，係形成為自一個側部(S)之一個方向以朝向另一之側部(S)之一個方向之方式上昇之傾斜，上述傾斜(12SL)、第1傾斜(12SL1)、第2傾斜(12SL2)、傾斜之間隔部(12PS1、12PS2)之傾斜的角度(θ)，分別形成為5~30°。

[3]本發明提供[1]或[2]記載之熱交換器(11、11’、11''')，其中，將流體流路(12FP)之斷面加以形成為大致橢圓或者大致圓形。

[4]本發明提供一種熱交換器用流路封閉構件(20、20’、20A’)，其係裝設在醫療用之熱交換器上而加以使用之熱交換器用流路封閉構件(20、20’、20A’)，該熱交換器用流路封閉構件(20、20’、20A’)係具有一個可動部(21、21’、21A’)及一個固定部(22、22’、22A’)，上述可動部(21、21’、21A’)係以沿著長邊L方向之方式將流路阻塞器(21SP)裝設在側部(S)之一個方向側，該流路阻塞器(21SP)係為具有大致突狀者，作為上述熱交換器，而準備有內部以複數個間隔部(12P、12PU、12PD、12PS1、12PS2)加以區隔之熱交換器(11、11’、11’’’)，或者內部並未以間隔部加以區隔之熱交換器(11’’)，且將該熱交換器配置在上述封閉構件之上述可動部(21、21’、21A’)與上述固定部(22、22’、22A’)之間，藉由使上述可動部(21、21’、21A’)移動至向上述固定部(22、22’、22A’)之方向，且以推動之方式進行加壓，除流體入口附近之一個部位之空間(12S、12D)以外，能夠將上述熱交換器(11、11’、11’’’)之上述間隔部(12P、12PU、12PD、12PS1、12PS2)之上述開放部(12OU、12OS)或者上述熱交換器(11’’)之內部空間加以全部封閉，藉由將上述熱交換器(11、11’、11’’、11’’’)之開放部(12OU、12OS)或者內部空間加以抑制且加以封閉，而能夠將上述熱交換器本體(12H、12H’、12H’’、12H’’’)加以隔開成一個氣阱部(ATS)及熱交換部(12HE)。

[5]本發明提供[4]記載之熱交換器用流路封閉構件(20’、20A’)，其中，在上述熱交換器用流路封閉構件(20’、20A’)中，在上述可動部(21’、21A’)側形成有複數個液體流路形成部(21T)，且在固定部(22’、22A’)側亦形成有複數個液體流路形成部(22T)，或僅在上述可動部(21’、21A’)側形成有複數個液體流路形成部(21T、22T)，或者，僅在上述固定部(22’、22A’)側形成有複數個液體流路形成部(21T、22T)，上述可動部(21’)與上述固定部(22’)之下部(D)側係由轉樞(20H)而加以連結，準備有內部並未被加以區隔之熱交換器(11’’)，將該熱交換器配置在上述可動部(21’、21A’)與上述固定部(22’、22A’)之間，藉由自上述可動部(21’、21A’)側以推動之方式進行加壓，能夠以上述間隔部(12P、12PU、12PD、12PS1、12PS2)對熱交換器(11’’)進行區隔，而於該熱交換器(11”)之內部形成流體流路(12FP)，該可動部(21’、21A’)與該固定部(22’、22A’)，分別具有僅由底壁及側壁所構成之有底無蓋之大致箱狀的形態，於該底壁形成有上述複數個液體流路形成部(21T、22T)，在該二個部位之液體流路形成部(21T、22T)之間，形成有槽(21M、22M)，且將上述槽(21M、22M)之側部(S)方向之斷面加以形成為大致半圓或者大致半橢圓形。

[6]本發明提供[4]或[5]記載之熱交換器用流路封閉構件(20’)，其中，可動部(21’)之液體流路形成部(21T)與固定部(22’) 之液體流路形成部(22T)係於以相互抗衡之方式而加以重疊之時，以不重疊於長邊(L)方向之方式形成在交互之位置。

[7]本發明提供[4]或[5]記載之熱交換器用流路封閉構件(20A’)，其中，可動部(21A’)之液體流路形成部(21TU、21TD)與固定部(22A’)之液體流路形成部(22TU、22TD)係於以相互抗衡之方式而加以重疊之時，形成在重疊之位置。

[8]本發明提供[4]或[5]記載之熱交換器用流路封閉構件(20、20’、20A’)，其中，在上述固定部(22、22’、22A’)之側部(S)之一個方向上，裝設有阻塞器開放構件(21RSP)。

[9]本發明提供[4]或[5]記載之熱交換器用流路封閉構件(20’、20A’)，其中，上述固定部(22’、22A’)係在側部(S)之一個方向上形成有用於裝設上述熱交換器(11’’)之流體入口(13FI)、流體出口(13FO)及排氣口(14)的缺槽(22KMU、22KMPE、22KMDE)，在側部(S)之一個方向上且在2個部位以上，形成有用於裝設上述熱交換器(11”)之懸桿(22HGPEU、22HGDEU)。

[10]本發明提供[4]或[5]記載之熱交換器用流路封閉構件(20、20’、20A’)，其中，上述可動部(21、21’、21A’)之驅動手段，係為藉由加壓所進行之驅動手段，且為氣囊式、彈簧式、鎖式之任一種，或者用於取代上述加壓之驅動手段，而藉由雙金屬片(bimetal)或形狀記憶合金，將可動部(21、21’、21A’)本身或者裝設在可動部(21、21’、21A’)之流路阻塞器(21SP)加以形成，藉由因該雙金屬片或形狀記憶合金之溫度、負載所引起之變形，除一個部位之空間(12S、12SD)以外，能夠將上述熱交換器(11、 11’、11”、11''')之間隔部(12P、12PU、12PD、12PS1、12PS2)之開放部(12OU、12OS)或者內部空間加以全部封閉。

[11]本發明提供一種醫療用之熱交換器具(1)，該熱交換器具係具備有其之內部以間隔部(12P、12PU、12PD、12PS1、12PS2)加以區隔之熱交換器(11、11’、11''')或者內部並未以間隔部加以區隔之熱交換器(11”)、及裝設在該熱交換器之熱交換器用流路封閉構件(20、20’、20A’)，該熱交換器(11、11’、11''')係具有熱交換器本體(12H、12H’、12H''')，且該熱交換器本體(12H、12H’、12H''')係具備有流體入口(13FI)、流體出口(13FO)及排氣口(14)，該流體出口(13FO)及排氣口(14)係分別具有第1夾子及第2夾子，該熱交換器用流路封閉構件(20、20’、20A’)係具有可動部(21、21’、21A’)及固定部(22、22’、22A’)，上述可動部(21、21’、21A’)係以沿著長邊L方向之方式將流路阻塞器(21SP)裝設在側部(S)之一個方向側，在上述熱交換器本體(12H、12H’、12H’’、12H’’’)之熱交換部(12HE)，鄰設有熱源(23)，該熱源(23)係選自電熱線、碳、陶瓷、遠紅外線、油、溫水、溫風、帕耳帖元件(peltier element)、熱管、介電加熱、及感應加熱中之任一種。

[12]本發明提供[11]記載之熱交換器具(1)，其中，在上述流體入口(13FI)之連接管，裝設有液體流入泵(PI)，在上述流體出口(13FO)之連接管，裝設有液體流出泵(PO)，在上述排氣口(14)之連接管，裝設有氣體排出泵(PG)。

[13]本發明提供[11]或[12]記載之熱交換器具(1)，其中，具有控制部(CPU)，該控制部(CPU)係控制上述第1夾子(C1)及第2夾子(C2)之開閉，並控制上述可動部(21)之驅動手段(DF)之驅動，且控制鄰接於上述熱交換部(12HE)之熱源(23)的溫度。

[14]本發明提供[13]記載之熱交換器具(1)，其中，上述控制部(CPU)係控制該液體流入泵(PI)、液體流出泵(PO)及氣體排出泵(PG)之驅動，且對引動及藉由熱交換器本體(12H、12H’、12H’’、12H’’’)所進行之流體的熱交換進行連動控制。

[15]本發明提供[14]記載之熱交換器具(1)，其中，將選自液面感測器(LS)、氣體感測器(AS)、及溫度感測器(TS)中之一個或者該等之組合，裝設在上述流路封閉構件(20、20’、20A’)之上述可動部(21、21’、21A’)或者上述固定部(22、22’、22A’)，上述控制部(CPU)係與選自該液面感測器(LS)、氣體感測器(AS)、及溫度感測器(TS)中之一個或者該等之組合加以連結，而能夠進行上述或者上述所記載之各種控制。

具有本發明之熱交換器及熱交換器用流體流路封閉手段之熱交換器具，可獲得以下有益之功效。

(1)可簡單地進行熱交換器本體12內、蛇行狀之流體流路12FP內之引動、脫氣。

(2)藉由使流入熱交換器本體之前已混入流體中之氣體，在流體入口13FI朝氣阱部ATS方向分離，以使氣體不容易侵入流體流路 12FP內，進而穩定流體之流動性及熱交換效率。

(3)於假設氣體被引入流體流路12FP之情況下，藉由暫時開放流路阻塞器21SP，可於途中形成脫氣之路徑，以使混入之氣體不會隨行流至流體流路之終端部，因而可效率良好地將氣體向上部方向排出，進而向外部排出。

(4)可減小熱交換器內部之間隔部12P之面積，靜滯區(無液體流動之部分，亦即滯止之區域)較少，因而熱交換效率良好。

1‧‧‧熱交換器具

11、11’、11”、11'''‧‧‧熱交換器

12FP‧‧‧流體流路

12H、12H’、12H”、12H'''‧‧‧熱交換器本體

12HE‧‧‧熱交換部(加熱部)

12M‧‧‧槽

12MDED‧‧‧(終端下部側)槽

12MDEU‧‧‧(終端上部側)槽

12MPED‧‧‧(基端下部側)槽

12MPEU‧‧‧(基端上部側)槽

12P‧‧‧間隔部

12PU‧‧‧(上部側)間隔部

12PD‧‧‧(下部側)間隔部

12PS1‧‧‧(第1側部側)間隔部

12PS2‧‧‧(第2側部側)間隔部

12SL‧‧‧傾斜

12SL1‧‧‧第1傾斜

12SL2‧‧‧第2傾斜

12LS‧‧‧大空間

12S、12SD‧‧‧空間

12OS‧‧‧(側部)開放部

12OS2‧‧‧(第2側部)開放部

12OU‧‧‧(上部)開放部

13FI‧‧‧流體入口

13FO‧‧‧流體出口

14、14’‧‧‧排氣口

20、20’、20A’‧‧‧熱交換器用流路封閉構件

20H‧‧‧轉樞

21、21’、21A’‧‧‧可動部(可動板)

21M‧‧‧(可動部側之)槽部

21RSP‧‧‧阻塞器開放構件

21RSPPE‧‧‧(基端側之)阻塞器開放構件

21RSPDE‧‧‧(終端側之)阻塞器開放構件

21SP‧‧‧流路阻塞器

21T‧‧‧(可動部側之)液體流路形成部(可動部側之突起)

21TU‧‧‧(上部側之)液體流路形成部

21TD‧‧‧(下部側之)液體流路形成部

22、22’、22A’‧‧‧固定部(固定板)

22HG‧‧‧懸桿

22HGPEU‧‧‧(基端上部側)懸桿

22HGPED‧‧‧(基端下部側)懸桿

22HGDEU‧‧‧(終端上部側)懸桿

22HGDED‧‧‧(終端下部側)懸桿

22KMU‧‧‧(上部側)之缺槽

22KMPE‧‧‧(基端側)之缺槽

22KMDE‧‧‧(終端側)之缺槽

22M‧‧‧(固定部側之)槽部

22T‧‧‧(固定部側之)液體流路形成部(固定部側之突起)

22TD‧‧‧(下部側之)液體流路形成部

22TU‧‧‧(上部側之)液體流路形成部

23‧‧‧熱源(加熱器)

111‧‧‧熱交換器

113FI‧‧‧流體入口

113FO‧‧‧流體出口

113FP‧‧‧流體流路

113FPN‧‧‧寬度窄之部位

113FPW‧‧‧寬度寬之部位

Ar‧‧‧氣體

AS‧‧‧氣體感測器

ATS‧‧‧氣阱部

C1‧‧‧第1夾子(流體出口側夾子)

C2‧‧‧第2夾子(排氣口側夾子)

CPU‧‧‧控制部

DE‧‧‧終端

DF‧‧‧驅動手段

LD‧‧‧側部S之基端PE至終端DE之距離

LS‧‧‧液面感測器

PE‧‧‧基端

PG‧‧‧氣體排出泵

PI‧‧‧流體流入泵

PO‧‧‧流體流出泵

S‧‧‧側部

TS‧‧‧溫度感測器

θ‧‧‧傾斜角度

圖1為自正面方向觀察本發明之熱交換器具1之熱交換器11(第1實施例，以下之圖2~圖4、圖6中也相同)之整體圖。

圖2為於圖1之熱交換器11裝設第1夾子C1、第2夾子C2且自正面方向觀察之整體圖。

圖3為將圖2之熱交換器11裝設於熱交換器用流路封閉構件20(第1實施例)(或於熱交換器11裝設封閉構件20)，製作熱交換器具1時之整體圖(顯示使流路阻塞器21SP動作而將流路封閉之狀態)。(A)為自正面方向觀察之整體圖(僅記載可動部21之流路阻塞器21SP之位置。其他皆省略)，(B)為自第2側部S2方向觀察之整體圖(箭頭Z表示按壓方向)。

圖4為自正面方向觀察熱交換器具1之整體圖，顯示該熱交換器具中之流體之流動方向。

圖5為熱交換器具1之方塊圖。

圖6為於熱交換器11裝設各種泵且自正面方向觀察之整體圖。

圖7為第2實施例之熱交換器11’且自正面方向觀察之整體圖。

圖8為第2實施例之熱交換器用流路封閉構件20’，圖8(A)為自第1側部S1(第2側部S2)側觀察可動部21’及固定部22’之側視圖。圖8(B)為自背面側觀察可動部21’之側視圖，自正面側觀察固定部22’之側視圖。圖8(C)為使可動部21’與固定部22’重疊且自正面方向觀察之整體圖。

圖9為第2實施例之熱交換器用流路封閉構件20’，圖9(A)為自第1側部S1(第2側部S2)側觀察將熱交換器11”朝箭頭Z方向施壓(按壓)前之可動部21’及固定部22’之側視圖。圖9(B)為自第1側部S1(第2側部S2)側觀察對熱交換器11”施壓後之可動部21’及固定部22’之側視圖。

圖10為立體記載第2實施例之熱交換器用流路封閉構件20’之整體立體圖，並且一併顯示於熱交換器11’裝設流路封閉構件20’之狀態。

圖11為立體記載第3實施例之熱交換器用流路封閉構件20A’之整體立體圖。

圖12為自正面方向觀察裝設有熱交換器11”之第3實施例之熱交換器用流路封閉構件20’之(或於熱交換器11”裝設流路封閉構件20’之狀態)整體圖。

圖13為圖12之局部放大剖視圖。

圖14為顯示圖11、圖12之使用狀態之局部放大剖視圖。

圖15為顯示圖11、圖12之使用狀態之局部放大剖視圖。

圖16為自正面方向觀察熱交換器11'''(第3實施例)之整體圖。

圖17為將圖16之熱交換器11'''裝設於熱交換器用流路封閉構件20作為熱交換器具1且自正面方向觀察之整體圖(僅記載可動部 21之流路阻塞器21SP之位置。其他皆省略)。

圖18為顯示熱交換器11、11’、11'''之較佳液體流路12FP之斷面之一例之剖視圖。

圖19為自正面方向觀察習知之熱交換器之整體圖。

以下，一方面參照圖式一方面針對本發明詳細進行說明。

再者，為了明確地對本發明進行說明，以圖面之記載為基礎先做以下定義。

(定義1)「基端PE(側或方向)」係如圖1之熱交換器11(第1實施例)所示，表示裝設有流體入口13FI之側的端部。[以下之(定義2)至(定義6)並包括(定義9)在內，圖7之熱交換器11’(第2實施例)、圖10之熱交換器11”、圖11之熱交換器11'''(第3實施例)、於熱交換器11、11’、11”、11'''分別裝設有流路封閉構件之熱交換器具也相同。]

(定義2)「終端DE(側或方向)」係如圖1之熱交換器11(第1實施例)所示，表示與「基端PE(側或方向)」相反側之端部。進一步而言，表示裝設有流體出口13FO之側的端部(側或方向)。

(定義3)正面(側或方向)係如圖1之熱交換器11(第1實施例)所示，表示紙面之外側、正面方向。

(定義4)背面(側或方向)係指與正面(側或方向)相反側之方向，如圖1之熱交換器11(第1實施例)所示，表示紙面之內側、熱交換器11之背面方向。

(定義5)「上部U(側或方向)」係如圖1之熱交換器11(第1實施例)所示，表示熱交換器11之上部側、裝設了排氣口14之側。

(定義6)「下部D(側或方向)」係如圖1之熱交換器11(第1實施例)所示，表示熱交換器11之下部側、與裝設了排氣口14之側相反之側。

(定義7)「長邊L方向」係表示所謂「長邊」之方向。[圖7之熱交換器11’(第2實施例)、圖10之熱交換器11”、圖11之熱交換器11'''(第3實施例)、於熱交換器11、11’、11”、11'''分別裝設流路封閉構件之熱交換器具也相同。]

例如，如圖1之熱交換器11(第1實施例)所示，表示自基端PE側至終端DE側之方向。例如，如圖16之熱交換器11'''(第3實施例)所示，表示上部U側至下部D側之方向。

(定義8)「大致垂直V方向」係例如、如圖1之熱交換器11(第1實施例)所示，表示與長邊L方向大致垂直相交之方向(上部U或下部D之方向)。

例如，如圖16之熱交換器11'''(第3實施例)所示，指與長邊L方向同樣之方向。

(定義9)第1側部S1(側或方向)係例如、如圖1之熱交換器11(第1實施例)所示，表示紙面右側之方向。第2側部S2(側或方向)係與第1側部S1方向相反側之方向，例如，如圖1之熱交換器11(第1實施例)所示，表示紙面左側之方向。也稱第1側部S1(側或方向)至第2側部S2(側或方向)為「水平方向」。

(定義10)單純為「側部S(側或方向)」或「側部S之一個方向(或側)」，係表示除「第1側部S1」、「第2側部S2」、「正面」、「背面」、「上部U」、「下部D」、「基端PE」、「終端DE」之各方向外，還包括「長邊L方向」、「大致垂直V方向」、「水平方向」及這些各個方向間之所有方向。

[熱交換器具1]

首先，一方面參照圖式(圖1至圖18)一方面針對本發明之熱交換器具1進行說明。本發明之熱交換器具1基本上由熱交換器及流路封閉構件構成，若以具體之一實施態樣例示，則可舉具有第1實施例至第3實施例之熱交換器(11、11’、11''')、及第1實施例至第3實施例之流路封閉構件(20、20’、20A’)者。

以下之說明中，為了避免符號之複雜化，於各實施例1至實施例3中，對相同或相關之構件等，盡量使用相同之符號，只對不同之構件記載不同之符號。

此外，於側部S之一個方向形成複數個構件之情況下，於顯示構件之符號後部記載顯示方向性之符號。例如，於圖1等之「間隔部12P」中，將上部「U」側之間隔部P記載為「12PU」，將下部「D」之間隔部P記載為「12PD」。同樣地，例如，於圖10等之「槽12M」中，將基端「PE」側之上部「U」側之槽記載為「12MPEU」，將終端「DE」側之上部「U」側之槽記載為「12MDEU」。

[熱交換器11(第1實施例)]

如圖1所例示，熱交換器11具有熱交換器本體12H。

熱交換器本體12H係於長邊L方向形成有複數個間隔部12P、 12P、12P、…。

藉由該複數個間隔部12P、12P、12P、…，於熱交換器本體12H之長邊L方向形成所謂「蛇行狀」之流體流路12FP。

間隔部12P係以沿側部S之一個方向[大致垂直V方向]之方式自側部S之一個方向朝另一側部之一個方向[自上部U(下部D)方向朝下部D(上部U)方向]架設。

各間隔部12P、12P、12P、…之各者之間係於長邊L方向隔著空間而配置。

該空間即為上述之流體流路12FP。

間隔部12P與「蛇行狀」之流體流路12FP，例如可對將二枚之片體重疊者進行熔接而形成。該熔接部即為間隔部12P。

此外，也可將預先形成有間隔部12P、12P、12P、...及「蛇行狀」之流體流路12FP之板狀之構件(或一片之片體)密接(熱熔接)或黏著於一片之片體(或嵌板狀之構件)上等來形成。

間隔部12P係於自側部S之一個方向朝另一側部S之一個方向[自上部U(下部D)方向朝下部D(上部U)方向]分別形成為實質上相同之長度。

間隔部12P係將向靠近上部U側突出者(記載為符號「12PU」)與向靠近下部D側突出者(記載為符號「12PD」)交互配置。

間隔部12P之上部U側端部係全部以「不連接」(不接觸)之方式配置於熱交換器本體12H上部。亦即，間隔部12P之上部U側端部係成為上部開放部12OU。換言之，上部開放部120U係上部開口部，自下方上昇之一部分流體自該開口部流出，另一方面，於該流體中混入了氣泡(氣體之氣泡)之情況下，該氣體也自該開口部向上方(朝12SL之方向)流出。並且，該上部開放部12OU(開口部)，可由本發明之流路封閉構件21SP所封閉(密封)。

間隔部12P之下部D側端部，係於熱交換器本體12H下部各一個交互地配置「不連接者」(D側端部不接觸於本體12H下部者(亦即，上述12PU))與「連接者」(D側端部接觸於本體12H下部者(亦即，上述12PD))。

熱交換器本體12H之上部U側，係形成為自側部S之一個方向朝另一側部S之一個方向[基端PE側至終端DE]且朝側部S之一個方向[上部U側]向上之傾斜12SL。如此藉由形成傾斜12SL，確保被後述之大空間12LS捕集之氣體朝排出口迅速地脫氣。

傾斜12SL之角度θ可形成為相對於水平方向傾斜5~30°，較佳形成為10~20°。例如，若設為超過30°之過大之角度θ，則長邊L方向之流體流路12FP變短，熱交換(加熱)效率降低。相反，若設為小於5°之過小之角度θ，則無法充分期待上述之脫氣功效，故而不理想。

該傾斜12SL與間隔部12P之側部S之一個方向[上部U側]之端部之間為大空間12LS。該大空間12LS即為後述之氣阱部ATS。

間隔部12P、12P、12P、…之上部開放部12OU，全部與大空間12LS連通。因此，流體流路12FP也(經由上部開放部12OU)全部與大空間12LS連通。

於熱交換器本體12H裝設流體入口、出口及流體閥(夾子)，再與熱源(加熱器)相鄰地形成熱交換器1。本發明中一個特徵在於：與該流體入口13FI及流體出口13FO一起地，還裝設排氣口14。更詳細而言，熱交換器本體12H係於側部S之一個方向[基端PE 側且上部U側]裝設流體入口13FI。

此外，熱交換器本體12H係於側部S之一個方向[終端DE側且下部D側]裝設流體出口13FO。

進而，熱交換器本體12H係於側部S之一個方向[終端DE側且上部U側]裝設排氣口14。

於該流體出口13FO之連接管(不再特意記載符號)裝設第1夾子C1(參照圖2)。

此外，於排氣口14之連接管(不再特意記載符號)裝設第2夾子C2(參照圖2)。

第1夾子C1及第2夾子C2，既可為外部裝設之可裝卸式之夾子，也可為手動之活栓(即三通活栓等)、電磁閥。也可於流體出口13FO(或排氣口14)直接裝設第1夾子C1(或第2夾子C2)，也可於流體出口13FO(或排氣口14)附近裝設連接管等，再於該連接管裝設第1夾子C1(或第2夾子C2)。

[熱交換器用流路封閉構件20(第1實施例)]

熱交換器用流路封閉構件20(以下有時只稱為「流路封閉構件20」)，係藉由流路阻塞器21SP(圖3(B))於其長邊方向上例如如圖3(A)所示，將流體流路12FP之上部開放部12OU封閉者。

如圖3(B)所例示，熱交換器用流路封閉構件20(以下簡稱為「流路封閉構件20」)具有可動部21及固定部22。

為了於自正面及背面之兩側對片狀之熱交換器11施壓(按壓)時，能均勻地施加壓力，可動部21及固定部22係以使用所謂「大致板狀」者為較佳。

因此，可動部21也稱為「可動板」(正面側)，固定部22也稱為「固定板」(背面側)。

可動部21係於側部S之一個方向[上部U側]沿長邊L方向裝設流路阻塞器21SP。

流路阻塞器21SP具有所謂「大致突狀」(或(大致突條狀))。

藉由按壓(施壓)(藉由「加壓」賦予「按壓力」)，以使可動部21向固定部22之方向移動，除一個部位即流體入口13FI附近之空間12S以外(參照圖3(A)、圖4)，將間隔部12P之上部開放部12OU全部封閉。

於「加壓」(賦予「按壓力」)之情況下，作為可動部21之驅動手段DF，可使用氣囊式、彈簧式、鎖式等。總之，只要可賦予能於流路阻塞器21SP封閉流體流路12FP之上部U側之「按壓力」者，無論是手動式還是自動式，不管什麼方式皆可。此外，作為驅動手段也可採用電氣、電磁手段。

此外，作為其他之流路封閉構件，也可採用能利用雙金屬片、形狀記憶合金等之根據溫度、負載等之外部信號而產生之材料之形狀變化特性，來變更可動部21本身或裝設於可動部21之流路阻塞器21SP之形狀者。

亦即，作為朝流路阻塞器21SP之按壓力賦予功能(能封閉流體流路12FP之上部開放部12OU之按壓力賦予功能)，也可採用利用材料本身之特性進行控制之手段(藉由伺服機構控制流路阻塞器21SP之位置及/或其開閉角度之手段)。

[熱源(加熱器)23]

可將熱源(加熱器)23與熱交換器本體12H之熱交換部12HE相鄰設置。

亦即，於重疊二枚片體形成熱交換器本體12H之情況下，藉由於片體之一側或兩側裝設熱源(加熱器)23，可將流體加熱至目標溫度。

熱源(加熱器)23只要是密接或容易裝設於片體(熱交換器本體12H)上之形態(形狀、構造)者，即可為任意之構造。例如，可使用選自電熱線、碳、陶瓷、遠紅外線、油、溫水、溫風、帕耳帖元件、熱管、介電加熱、及感應加熱等之常用之熱源中之任一種。

[熱交換器11之製造方法]

對第1實施例之本發明之熱交換器11之製造方法之一例進行說明。

(a)[由二枚片體形成之情況]

準備用來形成熱交換器本體(殼體)之二枚片體，以如圖1或圖2之配置方式，將管狀構件(用於分別形成流體入口13FI、流體出口13FO及排氣口14之管狀構件)夾持於(作為熱交換器本體12H)之該二枚之片體間，藉由既定之模具(不一定要圖示)且藉由高頻、熱、超音波、雷射等之手段將片體之外周緣及片體之內側(複數個部位)熔接。

該管狀構件(形成流體入口13FI、流體出口13FO及排氣口14之構件)，以如圖1或圖2之配置方式，被裝設於二枚之片體(熱交換器本體12H)之間。

此外，於二枚之片體(熱交換器本體12H)之內側，複數個大致直線狀熔接之部位成為複數個間隔部12P、12P、12P、…(參照圖1或圖2)。

於複數個間隔部12P、12P、12P、…之間，以如圖1或圖2之配置方式形成有「蛇行狀」之流體流路12FP。

於各流體入口13FI、流體出口13FO及排氣口14連接有作為連接管之流體移送管(不再特意記載符號)。

於流體出口13FO側之液體移送管裝設第1夾子C1，於排氣口14側之液體移送管裝設第2夾子C2。

作為片體及管狀構件之材料，例如雖無特別之限制，但較佳可列舉出聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚醯胺、聚氨酯、聚對苯二甲酸乙二酯等之、於通常之醫療領域中使用之合成樹脂。

(b)[以嵌板狀之構件形成之情況]

熱交換器本體也可不採用二枚片體，而藉由內部形成有間隔部之嵌板狀的構件及一枚之片體構成。

嵌板狀之構件可藉由將上述列舉出之合成樹脂熔融混合，藉由公知之成型方法、例如射出成型、壓縮成型、及切削成型等形成為目的之形狀。

如圖1或圖2之配置，於嵌板狀之構件一體成型管狀構件(流體入口13FI、流體出口13FO及排氣口14)。

此外，如圖1或圖2之配置，於嵌板狀之構件一體成型複數個間隔部12P、12P、12P、…，於複數個間隔部12P、12P、12P、…之間形成「蛇行狀」之流體流路12FP。於該嵌板狀構件之上述加壓面側(正面側)，藉由高頻、熱、超音波、雷射等之手段將片體之外周緣密接或熔接。

再者，管狀構件(流體入口13FI、流體出口13FO及排氣口14)，也可不是一體成型，而是於後面藉由上述手段熔接於嵌板狀之構件。

[熱交換器具1(包括熱交換器11(第1實施例)及熱交換器用流路封閉構件20(第1實施例))]之使用(操作)方法

以下，對熱交換器具1之使用方法之一例進行說明。

[引動]

(1)關閉第1夾子C1(流體出口)，打開第2夾子C2(排氣口)，使透析液等之流體自流體入口13FI流入熱交換器本體12H內。

(2)藉由流入之流體，一方面以擠壓方式使本體內之氣體自排氣口14脫出，一方面將流體充滿於熱交換器本體12H內。

本發明中，由於將熱交換器本體12H之上部U，不是如習知般水平地，而是形成朝向排氣口漸漸昇起之傾斜12SL，因此氣體沿該傾斜12SL迅速地上昇且不會於熱交換器本體12H內部停滯地與流體一起被自排氣口14除去。

[氣阱部ATS之形成]

(3)如圖3所例示，於蛇行狀之流體流路12FP之上部開放部12OU，朝箭頭Z之方向按壓(加壓)流路阻塞器21SP(之可動部21)，藉由該流路阻塞器21SP之前端之按壓，具有空隙分離配置而形成有流路之二枚片體，於該流路阻塞器21SP(於L方向呈突條狀架設)之部分被密接，從而將(形成於二枚片體之間之空隙所形成的)流路封閉。亦即，如圖3(A)所示，除(流體入口附近之部分)外，上部開放部12OU(上部開口部)全部被封閉。如此，可將流體流路12FP之上部開放部12OU全部封閉，於是除一個部位(流體入口13FI附近)之空間12S(參照圖3(A)及圖4)外，上部開放部12OU全部被封閉。

另一方面，與上部開放部12OU連通之熱交換器本體12H之上部U側之大空間12LS，藉由被按壓之阻塞器21而與開放部12OU隔離，形成氣阱部ATS。

熱交換器本體12H之原上部開放部12OU至下部D側，成為熱交換部12HE(參照圖3之虛線的框部)。

再者，當然不用說，流體流路12FP為蛇行狀，流體於穩定狀態下流經蛇行狀之流體流路12FP。

[藉由熱交換器本體12H進行熱交換(加熱)時之流體之流動]

(4)於結束了上述操作之狀態下，若打開第1夾子C1，且將第2夾子C2封閉，可於蛇行狀之流體流路12FP內一方面對流體加熱一方面使其流經。進入熱交換器本體12H內之流體，沿蛇行狀之流體流路12FP被充分地熱交換(如圖3(A)所示，藉由按壓、密接之阻塞器21SP，流體流路12FP成為不會於途中分流之閉流路，該閉流路全部與熱源(以虛線包圍之部分)接觸，因而可進行充分之熱交換。)。

進而，本發明中，即使有氣體侵入蛇行狀之流體流路12FP，只要暫時將流路阻塞器21SP開放，使熱交換器本體12H之上部開放部12OU(開口部)再度出現，藉由該產生之上部開放部12OU，即可將所有之流體流路12FP內之氣體一齊(或迅速地)除去。如此，於短時間內進行了氣體除去後，可再度將流路阻塞器21SP 關閉，返回穩定狀態下之伴隨流體之熱交換操作之運轉。藉此，在流路途中之流體流路12FP的上部開放部(即流體之分流部)消失，流體流路12FP成為連續至出口之流路，因此於本發明之熱交換器中，可確保在穩定狀態下(無氣體混入)之高加熱速度。

(5)再者，為慎重起見，對氣體除去之機制進行說明，由於即使途中混入有氣體，氣體仍具有朝上部方向上浮之性質，因而氣體向氣阱部ATS移動。於流入之流體中混入了氣體之情況下，由於氣體朝上部U方向上浮，因而氣體自流體入口13FI朝上部U方向流動，且沿傾斜12SL貯積於形成在流路阻塞器21SP之上部U側之氣阱部ATS。

(6)若適宜開放第2夾子C2，則可將氣體自排氣口14排出。於假設氣阱部ATS已被氣體填滿之情況下，可適宜開放第2夾子C2，將氣體排出。

(7)於氣體被引入了蛇行狀之流體流路12FP之情況下，若將流路阻塞器21SP暫時開放，可自上部開放部12OU自然地將氣體朝氣阱部ATS排出。

[藉由控制部CPU進行之各構件之連動控制]

本發明之熱交換器具1[包括熱交換器11(第1實施例)及熱交換器用流路封閉構件20(第1實施例)在內、且包括後述之第2實施例及第3實施例者也相同]，例如，如圖5(方塊圖)所例示，可藉由控制部CPU自動地對各構件之驅動等進行連動控制。

(A)控制部CPU係控制第1夾子C1及第2夾子C2之開閉。

(B)控制部CPU係控制可動部21之驅動手段DF(上述之氣囊式、彈簧式、鎖式等)之驅動。

(C)控制部CPU係控制與熱交換部12HE不相鄰地裝設之熱源23(上述電熱線、碳、陶瓷、遠紅外線、油、溫水、溫風、帕耳帖元件、熱管、介電加熱、及感應加熱等)之溫度。

熱源23係可改變裝設於可動部21之流路阻塞器21SP(上述之雙金屬片、形狀記憶合金等)之形狀。

此外，於熱交換器11之情況下，如圖6所示，各可於流體入口13FI之連接管(液體移送管)裝設液體流入泵PI、於流體出口13FO之連接管(液體移送管)裝設液體流出泵PO、於排氣口14之連接管(液體移送管)裝設氣體排出泵PG。

(D)控制部CPU係控制液體流入泵PI、液體流出泵PO及氣體排出泵PG之驅動，且一方面自動地連動控制一方面藉由上述引動及熱交換器本體12H進行流體之熱交換(加熱)。

如圖5所示，熱交換器具1可將選自液面感測器LS、氣體感測器AS、及溫度感測器TS中之一個感測器或這些之組合，裝設於流路封閉構件(20、20’、20A’)之可動部(21、21’、21A’)或固定部(22、22’、22A’)(或熱交換器本體等之適當部位)。作為這些液面感測器LS、氣體感測器AS，可使用周知之超音波感測器、微波感測器、近紅外線感測器、光電感測器等，作為溫度感測器，適宜使用測溫電阻感測器、熱電偶感測器、熱敏電阻器(thermistor)等，當然不限這些。

(E)如圖5所示，控制部CPU係與選自液面感測器LS、氣體感測器AS、及溫度感測器TS中之一個或這些之組合連結，進行上述 (A)~(D)之控制。

[使用控制部CPU之熱交換器具1之使用方法]

以下，對使用方法(操作方法)之一例進行說明。

[引動]

(1)關閉第1夾子C1，打開第2夾子C2，使液體流入泵PI(圖6)動作，以使流體(透析液)自流體入口13FI流入熱交換器本體12H內(如已作之說明，藉由流入之流體將系統內(裝置內)之空氣(氣體)擠壓且排出。)。

(2)使氣體排出泵PG動作，一方面使氣體自排氣口14脫氣一方面將流體充滿於熱交換器本體12H內。

(氣阱部ATS之形成)

(3)藉由液面感測器LS檢測到熱交換器本體12H內已充填有既定量之液體後，使驅動部DF動作，如圖3所例示，於蛇行狀之流體流路12FP之上部開放部12OU，按壓(加壓)流路阻塞器21SP，將流體流路12FP之上部開放部12OU封閉。上部開放部12OU除流體入口13FI附近之空間12S外全部被封閉(此外，雖U側之上部大空間12LS與上部開放部12OU連通，但藉由該按壓、密接之阻塞器21SP明確地將兩者隔離成2個區域。)。

熱交換器本體12H之上部U側之大空間12LS成為氣阱部ATS。

熱交換器本體12H之原上部開放部12OU(現已被封閉)至下部D側(圖3之虛線的框內)，成為熱交換部12HE(參照圖3之虛線的框部)。

流體流路12FP成為(上部開放部12OU被封閉，無分流之連續至出口之)蛇行狀。於是流體流經蛇行狀之流體流路12FP。

[藉由熱交換器本體12H進行熱交換(加熱)時之流體之流動]

(4)若打開第1夾子C1，且將第2夾子C2關閉，可一方面於蛇行狀之流體流路12FP內對流體進行加熱一方面使其流經。如此(於阻塞器21SP被封閉之穩定狀態下，)形成供流體蛇行之較長流路，因此自13FI流入之流體，迄自13FO排出為止可確保充分長之滯留時間τ，可容易地加熱至所希望之溫度。

於此狀態下，加熱操作係藉由對熱源23加熱，再對熱交換器本體12H進行加熱而進行。

流入熱交換器本體12H內之流體，一方面沿蛇行狀之流體流路12FP流動一方面被熱交換。液體之溫度可藉由溫度感測器TS進行感測，且藉由該檢測溫度對熱源23例如進行開(ON)/關(OFF)控制，從而調整為適宜之溫度(設定溫度)。

另一方面，於氣體侵入(混入)至蛇行狀之流體流路12FP之情況下，只要以氣泡感測器(氣體感測器)AS進行檢測，使驅動部DF朝反方向動作，暫時將流路阻塞器21SP開放，所有之流體流路12FP內之氣體即可迅速地通過開放部12OU並上昇，且被再度連通之大空間12LS捕集，從而自排氣口14一齊除去。

(5)如此，即使途中混入氣體，由於藉由暫時開放流路阻塞器，且氣體有朝上部U方向上浮之性質，因而氣體向氣阱部ATS移動(亦即，於流入之流體中混入了氣體之情況下，由於氣體朝上部U方向上浮，因而氣體自流體入口13FI朝上部U方向流動，沿傾斜12SL 貯積於形成在流路阻塞器21SP之上部U側之氣阱部ATS。)。

(6)於穩定狀態下，流路阻塞器21SP被封閉，但假設該狀態下，氣阱部ATS已被氣體填滿，該情況下，只要適宜地開放第2夾子C2，即可將氣體自排氣口14排出。

(7)進而，於氣體被引入了蛇行狀之流體流路12FP之情況下，若再次利用氣體感測器AS進行感測，且將流路阻塞器21SP暫時開放，就可自然地將氣體朝氣阱部ATS排出。

[熱交換器11’(第2實施例)]

圖7為第2實施例之熱交換器11’之概要圖。

如已作之說明，於第1實施例(參照圖1)之熱交換器11中，排氣口14配置於熱交換器本體12H之側部S之一個方向[終端DE側且上部U側]。因此，熱交換器本體12H之側部S之一個方向[上部U側]，係形成為自側部S之一個方向朝另一側部S之一個方向[自基端PE側朝終端DE側]且朝側部S之一個方向[上部U側]上昇之傾斜12SL。

然而，排氣口14’之配置(裝設)位置，只要是在熱交換器本體12H之側部S之一個方向[上部U側]，也可形成於自側部S之一個方向朝另一側部S之一個方向[自基端PE側朝終端DE側]之間的任意位置。

(排氣口14’之配置位置)

例如，於圖7所示之熱交換器11’(第2實施例)中，排氣口14’係於熱交換器本體12H’之側部S之一個方向[上部U側]，配置於側部S之一個方向[長邊L方向]之大致中間位置。因此熱交換器本體12H’之側部S之一個方向[上部U側]，係形成為自側部S之一個方向朝另一個方向[自基端PE側朝終端DE側]且朝側部S之一個方向[上部U側]上昇之第1傾斜12SL1、及自側部S之一個方向朝另一側部S之一個方向[自該第1傾斜12SL1朝終端DE側]下降之第2傾斜12SL2。

進一步而言，熱交換器本體12H’之上部U側，係由自基端PE之流體入口13FI朝上部U側之排氣口14’上昇之第1傾斜12SL1、及自上部U側之排氣口14’朝終端DE側下降之第2傾斜12SL2所構成。

若將熱交換器本體(12H、12H’)之長邊L方向之長度，換言之、自側部S之一個方向朝另一個方向[自基端PE朝終端DE]之距離設為LD(1.0LD)，則圖7之熱交換器11’之自側部S之一個方向[基端PE]至排氣口14’之配置位置(長邊L方向之大致中間位置)間之距離為0.5LD。

排氣口(14、14’)之配置位置，只要滿足上述傾斜12SL(第1傾斜12SL1及第2傾斜12SL2也相同)之角度θ為5~30°、較佳為10~20°之條件，就可形成於0.0LD~1.0LD之間。

[熱交換器用流路封閉構件20’(第2實施例)]

圖8及圖9為圖7所示之第2實施例之熱交換器用流路封閉構件20’。

熱交換器用流路封閉構件20’不是藉由形成間隔部12P及流體流路12FP，而是使用單純為二枚片體、或以嵌板狀之構件及一枚片體所形成者來作為熱交換器11”(熱交換器本體12H”)(圖7)。

如圖8(A)所示，可動部21’係於背面側形成可動部側之液體流路形成部21T，固定部22’係於正面側形成固定部側之液體流路形成部22T。如圖8(A)所示，這些液體流路形成部21T、22T係對向配置，且於可動部21’朝固定部22’移動而將兩者關閉時，形成流路。

熱交換器用流路封閉構件20’中，液體流路形成部(21T、22T)具有「大致突狀」(或「突條狀」)。因此，有時亦稱液體流路形成部(21T、22T)為「突起」(或「突條」)。

於具有如上述構成之液體流路形成部21T、及液體流路形成部22T之可動部21’與固定部22’之間配置熱交換器11”(亦即，以夾持熱交換器11”之方式裝設可動部21’與固定部22’)，自可動部21’側對該熱交換器11”進行加壓(按壓)，從而可於圖7之熱交換器11”之內部形成與圖1之熱交換器11之間隔部12P(及由該間隔部12P形成之蛇行狀之流體流路12FP)同樣之間隔部12P(及流體流路12FP)。

例如，於圖8中，可動部21’側之液體流路形成部21T對應於圖1之上部U側之間隔部12PU，同樣地，圖8中，固定部22’側之液體流路形成部22T對應於圖1之下部D側之間隔部12PD。

如圖9所示，可動部21’與固定部22’係於下部D側藉由轉樞20H所連結，可動部21’朝固定部22’側(箭頭Z方向)移動，對配置於可動部21’與固定部22’之間之熱交換器11”(熱交換器本體12H”)施壓，將熱交換器11”(熱交換器本體12H”)之內部區隔，從而可於熱交換器11”之內部形成與圖1之熱交換器11之間隔部12P(及由該間隔部12P形成之蛇行狀之流體流路12FP)同樣之間隔部12P(及由該間隔部12P形成之流體流路12FP)。

可動部21’係與上述可動部21同樣地以沿長邊L方向之方式於上部U側裝設流路阻塞器21SP。於熱交換器用流路封閉構件20’中，流路阻塞器21SP之作用也與熱交換器用流路封閉構件20相同，故而省略詳細的說明。

此外，熱交換器用流路封閉構件20’既可僅於可動部21’側形成液體流路形成部(該情況下，於固定部22’不形成液體流路形成部)，也可僅於固定部22’側形成液體流路形成部(於可動部21’不形成液體流路形成部)。

這些液體流路形成部，可藉由將上述可動部21’側之液體流路形成部21T與上述固定部22’側之液體流路形成部22T合為一體後，於熱交換器11”之內部形成與圖1之熱交換器11之上部U側之間隔部12PU及下部D側之間隔部12PD同樣之間隔部12PU、12PD，進而於熱交換器11”之內部形成與圖1之熱交換器11同樣之流體流路12FP。

圖10為立體記載第2實施例之熱交換器用流路封閉構件20’之整體立體圖。以下，參照圖10對熱交換器用流路封閉構件20’詳細地進行說明。

可動部21’及固定部22’具有有底無蓋之、即僅由底壁(bottom wall)及側壁(side wall)構成之「大致箱狀」的形態(圖10中，不再對該箱狀部之底壁及側壁特意記載符號。)。

可動部21’係於其底壁突設複數個液體流路形成部21T(與熱交換器11之上部U側之間隔部12PU對應)，且於二個部位之液體流路形成部21T之間形成(流路形成用之)槽21M(與熱交換器11之液體流路12FP對應)。槽21M之側部S方向之斷面具有所謂「大致半圓形」或「大致半橢圓形」。

固定部22’也於其底壁突設複數個液體流路形成部22T(與熱交換器11之下部D側之間隔部12PD對應)，且於二個部位之液體流路形成部22T之間形成槽22M(與熱交換器11之液體流路12FP對應)。槽22M之側部S方向之斷面具有所謂「大致半圓形」或「大致半橢圓形」。

此外，如圖10所示，固定部22’係於側部S之一個方向(側壁之各位置)形成(上部U側)缺槽22KMU、(基端PE側)缺槽22KMPE、及(終端DE側)缺槽22KMDE，作為所謂「缺槽」。這些缺槽係分別用於容置及固定排氣口14、流體入口13FI及流體出口13FO。

此外，於側部S之一個方向(側壁之各位置)形成(基端上部PEU側)懸桿22HGPEU及(終端上部DEU側)懸桿22HGDEU作為所謂「懸桿」。

如圖10所示，配置於可動部21’與固定部22’之間之熱交換器11”(熱交換器本體12H”)，係於各位置形成(基端上部PEU側)槽12MPEU及(終端上部DEU側)槽12MDEU，作為用以***這些懸桿(22HGPEU、22HGDEU)之(懸桿用)「槽」。

將熱交換器11”之流體入口13FI、流體出口13FO及排氣口14裝設於固定部22’之(上部U側)缺槽22KMU、(基端PE側)缺槽22KMPE、及(終端DE側)缺槽22KMDE，再將熱交換器11”之(基端上部PEU側)(懸桿用)槽12MPEU及(終端上部DEU側)(懸桿用)槽12MDEU分別***固定於固定部22’之(基端上部PEU側)懸桿22HGPEU及(終端上部DEU側)懸桿22HGDEU。

使可動部21’朝固定部22’側移動，對配置於可動部21’與固定部22’之間之熱交換器11”(熱交換器本體12H”)進行施壓(按壓)，將熱交換器11”(熱交換器本體12H”)之內部區隔，於熱交換器11”之內部形成與圖1之熱交換器11之間隔部12P(及蛇行狀之流體流路12FP)同樣之間隔部12P(及流體流路12FP)。

[熱交換器用流路封閉構件20A’(第3實施例)]

圖11之熱交換器用流路封閉構件20A’中，可動部21A’係於長邊L方向交互地形成(上部側)液體流路形成部21TU及(下部側)液體流路形成部21TD。該可動部21A’上之(上部側)液體流路形成部21TU，係與圖1之上部U側之間隔部12PU對應。(下部側)液體流路形成部21TD係與圖1之下部D側之間隔部12PD對應。

此外，固定部22A’係於長邊L方向交互地形成(上部側)液體流路形成部22TU及(下部側)液體流路形成部22TD。(上部側)液體流路形成部22TU，係與圖1之上部U側之間隔部12PU對應。(下部側)液體流路形成部22TD係與圖1之下部D側之間隔部12PD對應。

如已作之說明，圖10之熱交換器用流路封閉構件20’，係於使可動部21’之液體流路形成部21T(槽21M)與固定部22’之液體流路形成部22T(槽22M)相互對向且重疊時，以交互地位於長邊L方向之方式形成(參照圖8、圖10)。

相對於此，圖11之熱交換器用流路封閉構件20A’，係於使可動部21A’之液體流路形成部21TU、21TD(槽21M)與固定部22A’ 之液體流路形成部22TU、22TD(槽22M)相互對向且重疊時，形成於重疊位置(換言之，「鏡象對稱」之位置)(參照圖8、圖10)。如圖11所示，於可動部21A’之液體流路形成部21TU及21TD之上端部形成有封閉該流路之突條狀之阻塞器SP。

如上述，圖10之熱交換器用流路封閉構件20’係於固定部22’上二個部位形成懸桿(22HGPEU、22HGDEU)，於可動部21’上二個部位形成(懸桿用)槽(12MPEU、12MDEU)。

相對於此，圖11之熱交換器用流路封閉構件20A’，係於固定部22’上再追加二個部位形成懸桿(22HGPED、22HGDED)，合計形成4個(22HGPEU、22HGDEU、22HGPED、22HGDED)，於可動部21’上再追加二個部位形成(懸桿用)槽(12MPED、12MDED)，合計形成4個(12MPEU、12MDEU、12MPED、12MDED)。

圖11之熱交換器用流路封閉構件20A’中，其特徵在於具有阻塞器開放構件21RSP(以下有時只稱為「開放構件」)，作為用於將暫時封閉之流路阻塞器21SP回壓。

如圖11所示，阻塞器開放構件21RSP(21RSPPE、21RSPDE)，係於側部S之一個方向[固定構件22’之基端PE側且上部U側，及終端DE側且上部U側之各位置]形成於二個部位。

阻塞器開放構件21RSP之上部U側之位置，係於將可動構件21’重疊於固定構件22’時，形成於與流路阻塞器21SP對向之位置。

如上述段落[0033]至[0034]所述，於驅動手段DF藉由彈簧式等進行加壓之情況下，流路阻塞器21SP如圖12及圖14所示被自可動部(21、21’)側朝固定部(22、22’)側推出，熱交換器(11、11’、11”、11''')之間隔部12P之上部開放部12OU，(除一個部位，即流體入口13FI附近之空間12S以外)全部成為封閉之狀態。

如圖15所示，於氣體Ar混入熱交換器(11、11’、11”、11''')內時，藉由驅動流路阻塞器21SP，向可動部21’、21A’側之原位置側(使可動部遠離固定部之側(箭頭Y方向))回壓，使封閉之狀態開放，將氣體Ar朝氣阱部ATS側排出。

可使阻塞器開放構件21RSP僅於排出氣體Ar時暫時動作。

此種之阻塞器開放構件21RSP之驅動，例如可使用電磁閥、電動汽缸等。阻塞器開放構件21RSP只要是可賦予將流路阻塞器21SP向可動部21A’側回壓，可將流體流路12FP之上部U側開放之「按壓力」者，無論是手動式還是自動式，不管什麼方式皆可。

阻塞器開放構件21RSP也可於流路封閉構件20A’(第3實施例)之固定構件22A’同樣地，裝設於流路封閉構件20(第1實施例)、流路封閉構件20’(第2實施例)之固定構件22、22’。

[熱交換器11'''(第3實施例)]

圖16為自正面方向觀察熱交換器11'''(第3實施例)之整體圖。

如圖16所例示，熱交換器11'''具有熱交換器本體12H'''。

熱交換器本體12H'''係於側部S之一個方向[長邊L方向(大致垂直V方向、自上部U方向朝下部D方向)]形成有複數個間隔部12P、12P、12P、…。

藉由該複數個間隔部12P、12P、12P、…，於熱交換器本體12H'''之側部S之一個方向[長邊L方向]形成所謂「蛇行狀」之流體流路12FP。

間隔部12P係作成為自側部S之一個方向朝另一側部S之一個方向[自第1側部S1側朝第2側部S2側]上昇之所謂「傾斜」而架設。

傾斜之角度θ係與熱交換器11(第1實施例)同樣地，形成為相對於水平方向傾斜5~30°，較佳為10~20°。

於各間隔部12P、12P、12P、…中，各者之間係於長邊L方向隔著空間而配置。

該空間為流體流路12FP。

間隔部12P與「蛇行狀」之流體流路12FP，可與熱交換器11(第1實施例)同樣地形成。

複數個間隔部12P、12P、12P、…，係於自側部S之一個方向朝另一側部S之一個方向[自第1側部S1側朝第2側部S2側]分別形成為實質上相同之長度。

此外，間隔部12P、12P、12P、…，係將靠近第1側部S1側而形成者(記載為符號「12PS1」)與靠近第2側部S2側而形成者(記載為符號「12PS2」)交互配置。

間隔部12P、12P、12P、…之第2側部S2側之端部，係全部以「不連接」(不接觸)之方式配置於熱交換器本體12H之第2側部S2側。亦即，靠近間隔部12P之第2側部S2側，成為第2側部開放部12OS2。

另一方面，間隔部12P、12P、12P、…之第1側部S1側端部，係將「不連接者」(不接觸之)(上述12PS2)及「連接者」(接觸之)(上述12PS1)各一個交錯地配置於熱交換器本體12H'''之第1側部S1側。藉此，流體之流動方向變為大致相反方向。

於熱交換器本體12H'''之第2側部S2側與間隔部12P之第2側部S2側之間形成大空間12LS。該大空間12LS為氣阱部ATS。

間隔部12P之第2側部側開放部(開口部)12OS2，全部與大空間12LS連通，流體流路12FP也全部與大空間12LS連通。

熱交換器本體12H'''係於側部S之一個方向[基端PE側且第1側部S1側]裝設流體入口13FI。此外，熱交換器本體12H'''係於側部S之一個方向[終端DE側且第1側部S1側]裝設流體出口13FO。進而，熱交換器本體12H'''係於側部S之一個方向[終端DE側且第2側部S2側]裝設排氣口14。

第1夾子C1及第2夾子C2係使用與熱交換器11(第1實施例)同樣者，且可同樣地裝設。

關於熱交換器11'''，也可與熱交換器11(第1實施例)同樣地，裝設熱交換器用流路封閉構件20(參照圖3)，且可像圖17那樣地使用。熱交換器用流路封閉構件20實質上與第1實施例相同。

以下，對其操作方法簡單地進行說明。

(引動)

(1)關閉裝設於流體出口13FO之連接管之第1夾子C1，打開裝設於排氣口14之連接管之第2夾子C2，使流體自流體入口13FI流入熱交換器本體12H內。

(2)將藉由流入之流體所趕出之氣體，一方面自排氣口14脫氣一方面將流體充滿於熱交換器本體12H'''內。

藉由將間隔部12P作成自第1側部S1側向第2側部S2側上昇之傾斜，氣體不會於熱交換器本體12H'''內部停滯，而與流體一起被自排氣口14除去。

[氣阱部ATS之形成]

(3)如圖17所例示，於蛇行狀之流體流路12FP之第2側部側開放部12OS2，按壓(加壓)流路阻塞器21SP，將流體流路12FP之第2側部側開放部12OS2封閉。第2側部側開放部12OS2係與圖12所示之情況相同，除了一個部位[下部D側]之空間12S外全部被封閉。亦即，朝大空間12LS之12OS2之連通被21SP所遮斷。

熱交換器本體12H'''之第2側部S2側之大空間12LS成為氣阱部ATS。

根據第1實施例可理解為，熱交換器本體12H'''之原第2側部側開放部12OS2至第1側部S1側成為熱交換部12HE。流體流路12FP係與第1實施例同樣地成為蛇行狀。流體以流經蛇行狀之流體流路12FP之方式而成。

[藉由熱交換器本體12H'''進行熱交換(加熱)時之流體之流動]

(4)於完成引動後，若打開裝設於流體出口13FO之第1夾子C1，且將裝設於排氣口14之第2夾子C2封閉，則可於蛇行狀之流體流路12FP內(且於由流路阻塞器21SP將第2側部側開放部12OS2封閉之狀態下)一方面對流體進行加熱一方面使其流經。進入熱交換器本體12H內之流體，一方面沿蛇行狀之流體流路12FP流動一方面被充分地熱交換(加熱)。

(5)再者，即使有氣體侵入蛇行狀之流體流路12FP，只要暫時將流路阻塞器21SP開放，即可將所有之流體流路12FP內之氣體一齊除去，這點係與第1實施例等相同。

更詳細而言，由於具有即使途中混入有氣體，氣體仍朝上部U方向上浮之性質，因而氣體向氣阱部ATS移動。於流入之流體中混入了氣體之情況下，由於氣體朝上部U方向上浮，因而氣體自流體入口13FI朝上部U方向流動，且沿間隔部12P之傾斜12SL貯積於形成在流路阻塞器21SP之第2側部S2側之氣阱部ATS。

(6)於該狀態下，只要適宜地將第2夾子C2(裝設於排氣口14)開放，即可將氣體自排氣口14排出。進而，於假設氣阱部ATS被氣體填滿之情況下，也可適宜地開放第2夾子C2，將氣體排出。

(7)於氣體被引入了蛇行狀之流體流路12FP之情況下，如上述，若將流路阻塞器21SP暫時開放，則可自然地將氣體朝氣阱部ATS排出。

圖18為顯示熱交換器11、11’、11”、11'''之液體流路12FP之較佳斷面之一例之剖視圖。

如圖18所示，流體流路12FP之斷面，以無如矩形那樣之角、而帶有圓角之所謂「大致橢圓形」或「大致圓形」的形態為較佳。

熱交換器11(第1實施例)之形態(形狀及構造)、製造方法、及熱源(加熱器)23之說明(段落[0029]~[0032]、[0035]~[0038])，除一部分之形態(形狀及構造)以外，也同樣適用於熱交換器11’(第2實施例)及熱交換器11'''(第3實施例)，關於這點即使不特意記載亦自能明白，故省略詳細說明。

流路封閉構件20(第1實施例)中說明之驅動手段DF之說明(段落[0033]~[0034])，除一部分之形態(形狀及構造)以外，也同樣地適用於流路封閉構件20’(第2實施例)及流路封閉構件20A’(第3實施例)，關於這點即使不特意記載亦自能明白，故省略詳細說明。

作為熱交換器具1(具備流路封閉手段(構件)之熱交換器)，對(a)熱交換器11(第1實施例)與熱交換器用流路封閉構件20(第1實施例)之組合(參照段落[0039]~[0043]、圖1至圖4)、及(b)(a)與控制部CPU之組合(參照段落[0044]~[0050]、圖5至圖6)之使用方法之例子進行了說明。

根據(a)、(b)之說明，也可同樣地使用以下之(c)~(g)之組合，關於這點，即使不特意記載亦自能明白，故省略詳細說明。

(c)熱交換器11’(第2實施例)與熱交換器用流路封閉構件20(第1實施例)之組合；(d)熱交換器11”與熱交換器用流路封閉構件20’(第2實施例)之組合；(e)熱交換器11”與熱交換器用流路封閉構件20A’(第3實施例)之組合；(f)熱交換器11'''(第3實施例)與熱交換器用流路封閉構件20(第1實施例)之組合；(g)熱交換器11'''(第3實施例)與[(a)]及控制部CPU之組合。

藉由將形成於流路封閉構件20’(第2實施例)、流路封閉構件20A’(第3實施例)之流路形成部(21T、21TU、21TD、22T、22TU、22TD)，與熱交換器11”(第3實施例)之間隔部(12PS1、12PS2)之配置搭配，形成於流路封閉構件20，將熱交換器11”(熱交換器本體12H”)[並非形成間隔部12P及流體流路12FP，而是單以二枚片體、或以嵌板狀之構件及一枚片體所形成者]配置於可動部21與固定部22之間，自可動部21側推按加壓，可將與熱交換器11'''(熱交換器本體12H''')第3實施例)之間隔部(12P、12PS1、12PS2)及流體流路12FP同樣之間隔部(12P、12PS1、12PS2)及流體流路12FP形成於熱交換器11”內部。

(產業上之可利用性)

根據具備本發明之熱交換器及熱交換器用流體流路封閉手段之熱交換器具，與習知技術比較，可簡單地進行熱交換器本體12內(蛇行狀之流體流路12FP內)之引動、脫氣，並且，於流入熱交換器本體之前已混入流體之氣體，在流體入口13FI被朝氣阱部ATS方向分離，藉此，氣體不容易侵入流體流路12FP內，流體之流動性及熱交換效率穩定。進而，於假設氣體被引入流體流路12FP之情況下，藉由暫時開放流路阻塞器21SP，可使混入之氣體不會隨行至流體流路之終端部，於途中即形成脫氣之路徑，因而可效率良好地將氣體向上部方向排出，而向外部排出。如此，本發明之熱交換器及熱交換器具，其熱交換效率優良，因而具有可良好地利用於醫療領域中之可能性。

11‧‧‧熱交換器