JP2008168173A - Reaction apparatus and reaction method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、反応装置及び反応方法に関するものである。 The present invention relates to a reaction apparatus and a reaction method.
従来、第1反応剤と第2反応剤の2つの反応剤を互いに接触させてそれらの接触界面で両反応剤を反応させることが行われている。そして、この場合に両反応剤の反応効率を向上させるため、両反応剤をそれぞれ層状に流しながら互いに接触させることにより両反応剤の単位体積当たりの接触面積を増加させることが行われている。例えば、その一例として下記特許文献1に開示された反応装置では、薄膜状の反応流路内に第1反応剤と第2反応剤を層状に流通させながらそれら両反応剤を互いの接触界面で反応させて所望の反応生成物を生成するようにしている。具体的には、この特許文献1の反応装置内には反応剤を反応流路に導入するための導入路が設けられており、この導入路が整流板によって上下に2つに仕切られている。そして、整流板によって仕切られた導入路の一方に第1反応剤が流されるとともに他方に第2反応剤が流され、これら2つの反応剤が導入路の下流側に位置する反応流路において上下に分離した層流の状態で互いに接触し、その接触界面において両反応剤が反応するようになっている。
上記特許文献1の反応装置では、導入路の一方に導入された第1反応剤と他方に導入された第2反応剤がほぼその層厚のまま反応流路で互いに重なるようになっている。ところで、整流板で仕切られた導入路内の上下部分の層厚を小さく構成するにはその形成工程上において限界があり、それに起因して第1反応剤の層厚及び第2反応剤の層厚の縮小には限界がある。このため、上記特許文献1の構成では、反応流路における両反応剤の単位体積当たりの接触面積の増大にも限界があり、反応効率の向上に限界が生じる。
In the reaction apparatus disclosed in
この発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、第1反応剤と第2反応剤の導入路の層厚方向の寸法を縮小することなく、両反応剤の単位体積当たりの接触面積を増大させて反応効率をより向上させることである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and the object of the present invention is to reduce the size of both the reactants without reducing the dimension in the layer thickness direction of the introduction path of the first reactant and the second reactant. It is to increase the contact area per unit volume to further improve the reaction efficiency.
上記目的を達成するために、本発明による反応装置は、第1反応剤と第2反応剤を流通させながらそれらを反応させる反応装置であって、特定方向に延びるとともにその方向に沿って前記第1反応剤と前記第2反応剤を流通させる流路を内部に持つ流路構造体を備えている。そして、前記流路は、当該流路の入口側に配置されるとともに前記第1反応剤が導入される第1導入路と、前記流路構造体に設けられた仕切壁を挟んで前記第1導入路と離間して配置され、前記第2反応剤が導入される第2導入路と、前記第1導入路と前記第2導入路の下流側に繋がり、前記第1導入路を通じて流れる前記第1反応剤と前記第2導入路を通じて流れる前記第2反応剤を互いに分離した層流の状態で合流させる合流路と、この合流路の下流側に繋がり、前記第1反応剤の層流と前記第2反応剤の層流を両反応剤が互いに接触した状態で流通させるとともにそれら両反応剤を互いの接触界面において反応させる反応流路とを含み、前記反応流路の前記接触界面に垂直な層厚方向の寸法は、前記第1導入路の前記層厚方向の寸法と前記第2導入路の前記層厚方向の寸法との和よりも小さくなるように設定されている。 In order to achieve the above object, a reaction apparatus according to the present invention is a reaction apparatus for reacting a first reactant and a second reactant while circulating them, extending in a specific direction, and extending along the direction. A flow path structure having a flow path through which one reactant and the second reactant are circulated is provided. The flow path is disposed on the inlet side of the flow path and the first introduction path into which the first reactant is introduced and the first wall sandwiching the partition wall provided in the flow path structure. The second introduction path disposed apart from the introduction path and connected to the downstream side of the first introduction path and the second introduction path through which the second reactant is introduced, and flows through the first introduction path. 1 reactant and the second reactant flowing through the second introduction channel are joined together in a laminar flow state separated from each other, connected to the downstream side of the joined channel, the laminar flow of the first reactant and the A laminar flow of the second reactant in a state where both the reactants are in contact with each other and a reaction channel for reacting both the reactants at each other's contact interface, and perpendicular to the contact interface of the reaction channel The dimension in the layer thickness direction is the same as the dimension in the layer thickness direction of the first introduction path. Serial are set to be smaller than the sum of the layer thickness dimension of the second introduction path.
この反応装置では、反応流路の第1反応剤と第2反応剤の接触界面に垂直な層厚方向の寸法が、第1導入路の前記層厚方向の寸法と第2導入路の前記層厚方向の寸法との和よりも小さくなるように設定されているので、反応流路では第1導入路と第2導入路よりも薄い膜状で第1反応剤と第2反応剤を接触させることができる。このため、第1導入路と第2導入路の層厚方向の寸法を縮小しなくても、反応流路における両反応剤の層厚を縮小することができ、反応流路における両反応剤の単位体積当たりの接触面積を増大することができる。従って、この反応装置では、第1導入路と第2導入路の層厚方向の寸法を縮小することなく、両反応剤の単位体積当たりの接触面積を増大させて反応効率をより向上させることができる。 In this reaction apparatus, the dimension in the layer thickness direction perpendicular to the contact interface between the first reactant and the second reactant in the reaction channel is such that the dimension in the layer thickness direction of the first introduction path and the layer in the second introduction path. Since it is set to be smaller than the sum of the dimensions in the thickness direction, the first and second reactants are brought into contact with each other in a thin film shape in the reaction channel than in the first and second introduction channels. be able to. For this reason, the layer thicknesses of both the reactants in the reaction channel can be reduced without reducing the dimension in the layer thickness direction of the first introduction channel and the second introduction channel. The contact area per unit volume can be increased. Therefore, in this reaction apparatus, the contact area per unit volume of both the reactants can be increased and the reaction efficiency can be further improved without reducing the dimension in the layer thickness direction of the first introduction path and the second introduction path. it can.
上記反応装置において、前記第1導入路と前記反応流路は、直線的に延びるとともに均一な前記層厚方向の寸法をもつ単一の流路を用いて形成されており、前記合流路は、前記第2導入路から流れる前記第2反応剤の層流を前記第1導入路から直線的に流れる前記第1反応剤の層流に対して前記層厚方向から合流させて前記反応流路に導入するように構成されているのが好ましい。このように構成すれば、第1導入路と等しい前記層厚方向の寸法をもつ反応流路内に第1導入路を流れる第1反応剤に加えて第2導入路を流れる第2反応剤を合流させて流すことができるので、両導入路の層厚方向の寸法を縮小しなくても、反応流路において両反応剤の単位体積当たりの接触面積を確実に増大させることができる。さらに、この構成では、第1導入路から反応流路に至る過程で第1反応剤の流れが前記層厚方向に曲げられるのを抑制できるので、この第1反応剤の流れに掛かる抵抗を低減でき、第1反応剤をスムーズに流通させることができる。また、この構成では、流路構造体において第1導入路から反応流路までの流路を直線状に形成することができるので、この部分の流路が屈曲した形状となる場合に比べて、その形成工程を簡略化することができる。 In the reaction apparatus, the first introduction path and the reaction flow path are formed using a single flow path that extends linearly and has a uniform dimension in the layer thickness direction. The laminar flow of the second reactant flowing from the second introduction channel is merged from the layer thickness direction with the laminar flow of the first reactant flowing linearly from the first introduction channel to the reaction channel. It is preferably configured to be introduced. If comprised in this way, in addition to the 1st reactant which flows through the 1st introduction way in the reaction channel which has the size of the above-mentioned layer thickness direction equal to the 1st introduction way, the 2nd reactant which flows through the 2nd introduction way Since they can be made to flow together, the contact area per unit volume of both reactants can be reliably increased in the reaction channel without reducing the dimension in the layer thickness direction of both introduction paths. Further, in this configuration, since the flow of the first reactant can be prevented from being bent in the layer thickness direction in the process from the first introduction passage to the reaction passage, the resistance applied to the flow of the first reactant is reduced. And the first reactant can be distributed smoothly. Further, in this configuration, since the flow path from the first introduction path to the reaction flow path can be formed linearly in the flow path structure, compared to the case where the flow path of this portion is bent, The formation process can be simplified.
上記反応装置において、前記流路構造体は、中間基板と、その中間基板を前記層厚方向の表裏両側から挟む表側基板と裏側基板とによって構成され、前記中間基板の表面には、特定方向に延びる表面側溝部が形成されているとともに、前記中間基板の裏面には、前記表面側溝部に対応する位置に前記特定方向に延びる裏面側溝部が形成され、前記表面側溝部の開口部が前記表側基板によって覆われることにより前記第1導入路が形成されているとともに、前記裏面側溝部の開口部が前記裏側基板によって覆われることにより前記第2導入路が形成されており、前記中間基板の前記表面側溝部と前記裏面側溝部の間に挟まれた領域が前記仕切壁として用いられているのが好ましい。 In the reaction apparatus, the flow path structure includes an intermediate substrate, a front substrate and a back substrate sandwiching the intermediate substrate from both front and back sides in the layer thickness direction, and the intermediate substrate has a surface in a specific direction. A front surface side groove portion is formed, and a back surface side groove portion extending in the specific direction is formed at a position corresponding to the front surface side groove portion on a back surface of the intermediate substrate, and an opening portion of the front surface side groove portion is the front side The first introduction path is formed by being covered by the substrate, and the second introduction path is formed by covering the opening of the back surface side groove by the back side substrate. It is preferable that a region sandwiched between the front surface side groove portion and the back surface side groove portion is used as the partition wall.
流路構造体内に第1導入路と第2導入路を離間した状態で形成する方法としては、流路構造体に単一の流路を形成した後、その流路を層厚方向の中間で別部材の仕切板によって仕切ることにより両導入路を形成することも考えられる。しかしながら、この方法では、流路構造体の厚み方向の寸法が小さく、流路の層厚方向の寸法が微小となる場合に、その流路を仕切るように仕切板を取り付ける作業は非常に煩雑なものとなる。これに対して、上記の構成によれば、中間基板に先に仕切壁を形成した後、中間基板を層厚方向の表裏両側から表側基板と裏側基板で挟み込むことによって、仕切壁の表側の表面側溝部を第1導入路とすることができるとともに仕切壁の裏側の裏面側溝部を第2導入路とすることができるので、流路構造体の厚み方向の寸法が小さく、流路の層厚方向の寸法が微小なものとなる場合でも容易に第1導入路と第2導入路を形成することができる。従って、上記の構成では、流路構造体の厚み方向の寸法が小さい場合でも第1導入路と第2導入路の形成を容易に行うことができる。 As a method of forming the first introduction path and the second introduction path in a state separated from each other in the flow path structure, after forming a single flow path in the flow path structure, the flow path is placed in the middle in the layer thickness direction. It is also conceivable to form both introduction paths by partitioning with separate partition plates. However, in this method, when the dimension in the thickness direction of the channel structure is small and the dimension in the layer thickness direction of the channel is very small, the operation of attaching the partition plate to partition the channel is very complicated. It will be a thing. On the other hand, according to the above configuration, after the partition wall is first formed on the intermediate substrate, the intermediate substrate is sandwiched between the front substrate and the back substrate from both the front and back sides in the layer thickness direction. Since the side groove portion can be used as the first introduction passage and the back side groove portion on the back side of the partition wall can be used as the second introduction passage, the dimension in the thickness direction of the flow channel structure is small, and the layer thickness of the flow channel Even when the direction dimension is very small, the first introduction path and the second introduction path can be easily formed. Therefore, in the above configuration, the first introduction path and the second introduction path can be easily formed even when the dimension in the thickness direction of the flow path structure is small.
上記反応装置において、前記合流路は、その前記第1反応剤及び前記第2反応剤の流通方向に沿った長さが前記仕切壁の前記層厚方向の寸法よりも大きくなるように形成されているのが好ましい。このように構成すれば、合流路に第1導入路から第1反応剤が流れ込むとともに第2導入路から第2反応剤が流れ込んで合流する際に、第1反応剤の流れの前記層厚方向への移動及び/または第2反応剤の前記層厚方向への移動を少なくして、それら両反応剤を流通方向に沿ってスムーズに合流させることができる。これにより、第1反応剤と第2反応剤とを互いに分離した層流の状態で合流させやすくすることができる。 In the reaction apparatus, the combined flow path is formed such that a length along a flow direction of the first reactant and the second reactant is larger than a dimension of the partition wall in the layer thickness direction. It is preferable. With this configuration, when the first reactant flows from the first introduction path into the combined flow path and the second reactant flows from the second introduction path and merges, the layer thickness direction of the flow of the first reactant And / or the movement of the second reactant in the layer thickness direction can be reduced, and both the reactants can be smoothly merged along the flow direction. As a result, the first reactant and the second reactant can be easily joined together in a laminar flow state separated from each other.
この場合において、例えば、前記合流路はその前記第1反応剤及び前記第2反応剤の流通方向に沿った長さが前記仕切壁の前記層厚方向の寸法の10倍以上になるように形成されているのが好ましい。 In this case, for example, the combined flow path is formed such that the length along the flow direction of the first reactant and the second reactant is at least 10 times the dimension of the partition wall in the layer thickness direction. It is preferable.
上記反応装置において、前記流路構造体は、前記流路を前記第1反応剤及び前記第2反応剤の流通方向に直交する幅方向に複数に分割する分割壁を有するのが好ましい。このように構成すれば、流路全体として一定の反応剤の流量を確保しながら、分割された各流路では反応流路の幅方向の寸法と層厚方向の寸法との差を小さくすることができる。これにより、流路全体として一定の反応効率を確保しながら、流路構造体が流路の幅方向において傾いて設置される場合でも反応流路内における両反応剤間の反応効率の低下を抑制することができる。すなわち、流路構造体が流路の幅方向において傾いて設置された場合には、反応流路内において形成される上記両反応剤の接触界面が反応流路の層厚方向の両側面間を繋ぐような形態で形成される場合がある。この場合、流路が幅方向に分割されておらず、反応流路の幅方向の寸法に対して層厚方向の寸法がかなり小さい構造では、流路構造体が傾いていない状態で前記接触界面が反応流路の幅方向の両側面間を繋ぐように形成されている状態からの前記接触界面の面積の減少がかなり大きくなる。そして、この場合には上記両反応剤間の反応効率が著しく低下する。これに対して、上記構成のように反応流路の幅方向の寸法と層厚方向の寸法との差が小さくなれば、流路構造体が傾いて前記接触界面が反応流路の層厚方向の両側面間を繋ぐように形成されても、前記接触界面の面積の減少を小さくすることができる。このため、上記構成では、流路構造体が流路の幅方向において傾いて設置される場合でも反応流路内における両反応剤間の反応効率の低下を抑制することができる。 In the above reaction apparatus, it is preferable that the flow path structure has a dividing wall that divides the flow path into a plurality of parts in a width direction orthogonal to a flow direction of the first reactant and the second reactant. In this way, while ensuring a constant flow rate of the reactants as a whole flow path, the difference between the dimension in the width direction of the reaction flow path and the dimension in the layer thickness direction is reduced in each divided flow path. Can do. This prevents a decrease in the reaction efficiency between the two reactants in the reaction channel even when the channel structure is installed inclined in the width direction of the channel while ensuring a constant reaction efficiency for the entire channel. can do. That is, when the flow channel structure is installed inclined in the width direction of the flow channel, the contact interface of both the reactants formed in the reaction flow channel is between the both side surfaces in the layer thickness direction of the reaction flow channel. It may be formed in a form that connects. In this case, in the structure in which the channel is not divided in the width direction and the dimension in the layer thickness direction is considerably smaller than the dimension in the width direction of the reaction channel, the contact interface is not tilted. However, the reduction in the area of the contact interface from the state where the two are formed so as to connect both side surfaces in the width direction of the reaction channel is considerably increased. In this case, the reaction efficiency between the two reactants is significantly reduced. In contrast, if the difference between the dimension in the width direction of the reaction channel and the dimension in the layer thickness direction becomes small as in the above configuration, the channel structure is inclined and the contact interface is in the layer thickness direction of the reaction channel. Even if it is formed so as to connect the two side surfaces, the reduction in the area of the contact interface can be reduced. For this reason, in the said structure, even when a flow path structure is inclined and installed in the width direction of a flow path, the fall of the reaction efficiency between both the reactants in a reaction flow path can be suppressed.
上記反応装置において、前記流路構造体が複数積層されているのが好ましい。このように構成すれば、より多くの第1反応剤と第2反応剤を流通させながら反応させることができるので、反応装置全体での反応生成物の生成効率をより向上させることができる。 In the reaction apparatus, it is preferable that a plurality of the flow path structures are stacked. If comprised in this way, since it can be made to react, distribute | circulating more 1st reactants and 2nd reactants, the production | generation efficiency of the reaction product in the whole reaction apparatus can be improved more.
本発明による反応方法は、上記いずれかの反応装置を用いた反応方法であって、前記第1導入路に第1反応剤を導入するとともに前記第2導入路に第2反応剤を導入し、その第1反応剤と第2反応剤とを前記合流路で互いに分離した層流の状態で合流させ、その後、合流した前記第1反応剤の層流と前記第2反応剤の層流を両反応剤が互いに接触した状態で前記反応流路に流通させるとともにそれら両反応剤を互いの接触界面において反応させる。 The reaction method according to the present invention is a reaction method using any one of the above reaction apparatuses, wherein the first reactant is introduced into the first introduction path and the second reactant is introduced into the second introduction path, The first reactant and the second reactant are joined together in a laminar flow state separated from each other in the joint channel, and then the joined laminar flow of the first reactant and laminar flow of the second reactant are both. While the reactants are in contact with each other, the reactants are allowed to flow through the reaction channel, and the two reactants are reacted at the contact interface with each other.
この反応方法では、上記の反応装置を用いて流通する第1反応剤と第2反応剤を反応させるので、第1反応剤と第2反応剤の導入路の層厚方向の寸法を縮小することなく、両反応剤の単位体積当たりの接触面積を増大させて反応効率をより向上させることができる。 In this reaction method, the first reactant and the second reactant that are circulated using the above-described reaction apparatus are reacted, so that the dimension in the layer thickness direction of the introduction path of the first reactant and the second reactant is reduced. In addition, the contact area per unit volume of both the reactants can be increased to further improve the reaction efficiency.
以上説明したように、本発明によれば、第1反応剤と第2反応剤の導入路の層厚方向の寸法を縮小することなく、両反応剤の単位体積当たりの接触面積を増大させて反応効率をより向上させることができる。 As described above, according to the present invention, the contact area per unit volume of both the reactants can be increased without reducing the dimension in the layer thickness direction of the introduction path of the first reactant and the second reactant. The reaction efficiency can be further improved.
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施形態による反応装置を構成する流路構造体2の斜視図であり、図2は、図1に示した流路構造体2の分解斜視図である。図3は、図1に示した流路構造体2の流路4aに沿った断面図であり、図4は、流路4a内における第1反応剤と第2反応剤の流通状態を示した図3に対応する断面図である。まず、図1〜図4を参照して、本発明の一実施形態による反応装置の構成について説明する。
FIG. 1 is a perspective view of a
本実施形態による反応装置は、第1反応剤と第2反応剤の2種類の反応剤を後述する反応流路16内に流通させながらそれら両反応剤同士を反応させて所望の反応生成物を生成するものである。この反応装置は、図1に示す流路構造体2を備えている。
The reaction apparatus according to the present embodiment reacts the two reactants with each other while allowing the two reactants, the first reactant and the second reactant, to flow through the
流路構造体2は、平型の直方体状の外形を有しており、その長手方向が水平となるように設置されている。この流路構造体2の内部には、第1反応剤と第2反応剤を流通させる流路4が設けられている。流路4は、流路構造体2に設けられた分割壁2aによってその幅方向に3つの流路4aに分割されている。すなわち、同じ構成を有する3つの流路4aが流路構造体2の幅方向に等間隔で設けられている。各流路4aは、流路構造体2の長手方向に延びており、流路構造体2が設置された状態で流路4aが水平方向に延びるようになっている。そして、各流路4aは、図3に示すように、第1導入路10と、第2導入路12と、合流路14と、反応流路16とによって構成されている。
The
前記第1導入路10と前記第2導入路12は、共に流路4aの入口側に配置されている。これら第1導入路10と第2導入路12は、それぞれ断面矩形状に形成されているとともに、等しい幅と等しい長さを有するように形成されている。そして、第1導入路10と第2導入路12は、流路構造体2に設けられた仕切壁2bを挟んで上下に離間して配置されており、互いに平行かつ水平方向に延びている。この第1導入路10は、第1反応剤が導入される部分であり、第2導入路12は、第2反応剤が導入される部分である。
The
前記合流路14は、第1導入路10と第2導入路12の下流側に繋がっている。この合流路14は、図4に示すように、第1導入路10を通じて流れる第1反応剤と第2導入路12を通じて流れる第2反応剤を互いに分離した層流の状態で合流させる部分である。そして、合流路14は、その第1反応剤及び第2反応剤の流通方向に沿った長さl(図3参照)が前記仕切壁2bの前記層厚方向の寸法t(図3参照)の10倍以上になるように形成されている。この合流路14は、第1導入路10及び第2導入路12の幅と等しい幅を有しており、断面矩形状に形成されている。
The
また、合流路14は、第2導入路12から流れる第2反応剤の層流を第1導入路10から直線的に流れる第1反応剤の層流に対して第1反応剤と第2反応剤の接触界面に垂直な層厚方向から合流させるように構成されている。具体的には、第2導入路12の延長線上に位置する合流路14の下流側には仕切壁2bの上面と同じ高さ位置まで流路構造体2の封止壁2dが設けられており、合流路14はこの封止壁2dと仕切壁2bの下流側端部との間の領域に形成されている。そして、第2反応剤の流れは、封止壁2dに当たって仕切壁2bの下流側端部と封止壁2dの間の空間を通じて上方へ移動し、第1導入路10から合流路14へ流れ込んだ第1反応剤の層流と合流するようになっている。
In addition, the combined
前記反応流路16は、合流路14の下流側に繋がっており、合流路14で合流した第1反応剤と第2反応剤が流れ込むようになっている。この反応流路16は、第1反応剤の層流と第2反応剤の層流とを両反応剤が互いに接触した状態で流通させるとともにそれら両反応剤を互いの接触界面において反応させるものである。そして、本実施形態では、図3に示すように、反応流路16の前記接触界面に垂直な層厚方向の寸法d3は第1導入路10の前記層厚方向の寸法d1と第2導入路12の前記層厚方向の寸法d2との和よりも小さくなるように設定されている。具体的には、反応流路16は前記第1導入路10とともに直線的に延び、かつ、均一な前記層厚方向の寸法をもつ単一の流路を用いて形成されている。すなわち、反応流路16の前記層厚方向の寸法d3と第1導入路10の前記層厚方向の寸法d1は互いに等しくなっている。そして、この第1導入路10と均一の前記層厚方向の寸法を有する反応流路16内に第1導入路10から直線的に流れる第1反応剤に加えて第2導入路12から流れる第2反応剤が合流して流れ込むようになっている。また、反応流路16は、第1導入路10及び合流路14と等しい幅を有する断面矩形状に形成されている。
The
次に、上記した流路構造体2の具体的な構造について説明する。
Next, a specific structure of the above-described
流路構造体2は、図2に示すように中間基板2eと、この中間基板2eを前記層厚方向の表裏両側から挟む表側基板2fと裏側基板2gとによって構成されている。これら中間基板2e、表側基板2f及び裏側基板2gは、全てステンレス製の基板からなる。そして、中間基板2eの表面と表側基板2fの裏面が拡散接合されるとともに中間基板2eの裏面と裏側基板2gの表面が拡散接合されることにより、これら各基板が一体化されて流路構造体2が形成されている。
As shown in FIG. 2, the
前記表側基板2fと裏側基板2gは、共にその表面及び裏面が平面状に形成された平板である。前記中間基板2eの表面には、その長手方向全体に亘って表面側溝部2hが形成されている。表面側溝部2hは、中間基板2eの幅方向に等間隔で3本形成されている。この表面側溝部2hは、上記第1導入路10と合流路14の上部と反応流路16とを形成するためのものであり、上記第1導入路10の前記層厚方向の寸法d1及び反応流路16の前記層厚方向の寸法d3と等しい深さで形成されている。この表面側溝部2hの開口部が表側基板2fで覆われることによって上記第1導入路10及び反応流路16が形成されている。
Both the
また、中間基板2eの裏面には、その長手方向に沿って裏面側溝部2iが形成されている。この裏面側溝部2iは、前記各表面側溝部2hに対応する位置にそれぞれ形成されている。裏面側溝部2iは、上記第2導入路12と合流路14の下部とを形成するものであり、それら第2導入路12と合流路14を併せた長さの範囲に形成されている。そして、裏面側溝部2iは、上記第2導入路12の前記層厚方向の寸法d2に等しい深さで形成されている。この裏面側溝部2iの開口部が裏側基板2gで覆われることによって上記第2導入路12が形成されている。
Further, a back
また、中間基板2eの表面側溝部2hと裏面側溝部2iの間に挟まれた領域によって上記仕切壁2bが形成されている。この仕切壁2bの上記合流路14の形成領域に対応する部分が前記層厚方向に貫通するように開口されており、この部分を表裏両側から表側基板2fと裏側基板2gが覆うことによって上記合流路14が形成されている。そして、この合流路14を構成する開口部の反応流路16側に位置するとともに前記層厚方向に延びる壁面をもつ部分によって上記封止壁2dが構成されている。また、表面側溝部2hと裏面側溝部2iからなる各対の隣り合うもの同士の間に残された部分が上記分割壁2aとして用いられる。
The
上記中間基板2eの加工方法としては、まず平板状のステンレス基板の表面に長手方向全体に亘って上記表面側溝部2hをエッチングにより形成する。そして、そのステンレス基板の裏面の長手方向に沿って各表面側溝部2hに対応する位置に上記裏面側溝部2iをエッチングにより形成する。この際、裏面側溝部2iは、第2導入路12と合流路14を併せた長さの範囲に形成する。この後、表面側溝部2hと裏面側溝部2iの間に挟まれた仕切壁2bのうち上記合流路14の形成領域に対応する部分をエッチングで除去することにより層厚方向に貫通するように開口させる。これにより、上記合流路14を形成する。このようにして、上記中間基板2eの構造が形成される。
As a method for processing the
次に、図3及び図4を参照して、本実施形態による反応装置を用いた反応方法について説明する。 Next, the reaction method using the reaction apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.
まず、図3に示すように上記第1導入路10へ第1反応剤を導入するとともに、上記第2導入路12へ第2反応剤を導入する。これにより、第1反応剤は第1導入路10を通じて合流路14へ流れ込むとともに、第2反応剤は第2導入路12を通じて合流路14へ流れ込む。
First, as shown in FIG. 3, the first reactant is introduced into the
この際、合流路14では、第1反応剤と第2反応剤が前記層厚方向に互いに分離した層流の状態で合流する。ここで、第1導入路10から合流路14を経て反応流路16へ至る経路は直線的に繋がっているので、第1反応剤の層流は直線的に流れる。一方、第2導入路12から反応流路16へ至る経路は、合流路14の部分で上方、すなわち第1反応剤の流通経路側へ屈曲している。このため、第2反応剤は合流路14の部分で封止壁2dに当たりながら前記層厚方向において上方(第1反応剤側)へ移動し、第1反応剤の層流と合流する。
At this time, in the joining
そして、この際、本実施形態では合流路14の第1反応剤及び第2反応剤の流通方向に沿った長さl(図3参照)が第1導入路10と第2導入路12の間を仕切る仕切壁2bの前記層厚方向の寸法t(図3参照)の10倍以上に設定されていることに起因して第2反応剤の層流の前記層厚方向への移動はその下流側への移動に比べて非常に小さく抑えられる。これにより、第2反応剤は第1反応剤の層流に対して層流の状態でスムーズに合流する。
At this time, in this embodiment, the length l (see FIG. 3) along the flow direction of the first reactant and the second reactant of the combined
そして、合流した第1反応剤の層流と第2反応剤の層流は、その状態で反応流路16に導入される。そして、両反応剤は、反応流路16内を流通しながら互いの接触界面において反応し、所望の反応生成物が生成される。以上のようにして、本実施形態による第1反応剤と第2反応剤の反応が行われる。
The combined laminar flow of the first reactant and laminar flow of the second reactant are introduced into the
以上説明したように、本実施形態では、反応流路16の前記層厚方向の寸法d3が第1導入路10の前記層厚方向の寸法d1と第2導入路12の前記層厚方向の寸法d2との和よりも小さくなるように設定されているので、反応流路16では第1導入路10と第2導入路12よりも薄い膜状で第1反応剤と第2反応剤を接触させることができる。このため、第1導入路10と第2導入路12の層厚方向の寸法を縮小しなくても、反応流路16における両反応剤の層厚を縮小することができ、反応流路16における両反応剤の単位体積当たりの接触面積を増大することができる。従って、本実施形態では、第1導入路10と第2導入路12の層厚方向の寸法を縮小することなく、両反応剤の単位体積当たりの接触面積を増大させて反応効率をより向上させることができる。
As described above, in the present embodiment, the dimension d3 of the
また、本実施形態では、第1導入路10と反応流路16が直線的に延び、かつ、均一な前記層厚方向の寸法をもつ単一の流路を用いて形成されているとともに、合流路14が第2導入路12からの第2反応剤の層流を第1導入路10から直線的に流れる第1反応剤の層流に対して前記層厚方向から合流させて反応流路16に導入するように構成されている。これにより、第1導入路10と等しい前記層厚方向の寸法をもつ反応流路16内に第1導入路10を流れる第1反応剤に加えて第2導入路12を流れる第2反応剤を合流させて流すことができるので、両導入路の層厚方向の寸法を縮小しなくても、反応流路16において両反応剤の単位体積当たりの接触面積を確実に増大させることができる。さらに、上記の構成により、第1導入路10から反応流路16に至る過程で第1反応剤の流れが前記層厚方向に曲げられるのを抑制できるので、第1反応剤の流れに掛かる抵抗を低減でき、第1反応剤をスムーズに流通させることができる。また、流路構造体2において第1導入路10から反応流路16までの流路を直線状に形成することができるので、この部分の流路が屈曲した形状となる場合に比べて、その形成工程を簡略化することができる。
In the present embodiment, the
また、本実施形態では、流路構造体2を構成する中間基板2eの表面側溝部2hの開口部が表側基板2fによって覆われることにより第1導入路10が形成されているとともに、中間基板2eの裏面側溝部2iの開口部が裏側基板2gによって覆われることにより第2導入路12が形成されており、中間基板2eの表面側溝部2hと裏面側溝部2iの間に挟まれた領域が仕切壁2bとして用いられている。
In the present embodiment, the
流路構造体内に2つの導入路を離間した状態で形成する方法としては、流路構造体に単一の流路を形成した後、その流路を層厚方向の中間で別部材の仕切板によって仕切ることにより両導入路を形成することも考えられる。しかしながら、この方法では、流路構造体の厚み方向の寸法が小さく、流路の層厚方向の寸法が微小となる場合に、その流路を仕切るように仕切板を取り付ける作業は非常に煩雑なものとなる。これに対して、上記の構成によれば、中間基板2eに先に仕切壁2bを形成した後、中間基板2eを前記層厚方向の表裏両側から表側基板2fと裏側基板2gで挟み込むことによって、仕切壁2bの表側の表面側溝部2hを第1導入路10とすることができるとともに仕切壁2bの裏側の裏面側溝部2iを第2導入路12とすることができるので、流路構造体2の前記厚み方向の寸法が小さく、流路4aの前記層厚方向の寸法が微小となる場合でも容易に第1導入路10と第2導入路12を形成することができる。従って、流路構造体2の前記厚み方向の寸法が小さい場合でも第1導入路10と第2導入路12の形成を容易に行うことができる。
As a method of forming the two introduction paths in the flow path structure in a separated state, a single flow path is formed in the flow path structure, and then the flow path is divided into a separate member in the middle of the layer thickness direction. It is also conceivable to form both introduction paths by partitioning them with each other. However, in this method, when the dimension in the thickness direction of the channel structure is small and the dimension in the layer thickness direction of the channel is very small, the operation of attaching the partition plate to partition the channel is very complicated. It will be a thing. On the other hand, according to the above configuration, after the
また、本実施形態では、合流路14の第1反応剤及び第2反応剤の流通方向に沿った長さlが仕切壁2bの前記層厚方向の寸法tの10倍以上になるように構成されているので、合流路14に第1導入路10から第1反応剤が流れ込むとともに第2導入路12から第2反応剤が流れ込んで合流する際に、第2反応剤の流れの前記層厚方向への移動を小さくして両反応剤を流通方向に沿ってスムーズに合流させることができる。これにより、第1反応剤と第2反応剤とを互いに離した層流の状態で合流させやすくすることができる。
Further, in the present embodiment, the length l along the flow direction of the first reactant and the second reactant in the combined
また、本実施形態では、流路構造体2が流路4を幅方向に分割する分割壁2aを有しているので、流路4全体として一定の反応剤の流量を確保しながら、分割された各流路4aでは反応流路16の幅と前記層厚方向の寸法d3との差を小さくすることができる。これにより、流路4全体として一定の反応効率を確保しながら、流路構造体2が流路4の幅方向において傾いて設置された場合でも反応流路16内における両反応剤間の反応効率の低下を抑制することができる。
In the present embodiment, since the
すなわち、流路構造体2が流路4の幅方向において傾いて設置された場合には、反応流路16も同様にその幅方向において傾く。図5〜図10には、反応流路16の反応剤の流通方向に対して垂直な断面が示されている。そして、これらの図のうち図5〜図7には、流路4が幅方向に分割されていない場合に反応流路16の幅方向における傾斜角度θが増加していくに従って当該反応流路16内の第1反応剤と第2反応剤の接触界面がどのように変化するかが示されている。一方、図8〜図10には、本実施形態のように流路4が幅方向に分割されている場合の上記図5〜図7に対応する接触界面の変化が示されている。
That is, when the
流路4が幅方向に分割されていない場合には、図5に示すように反応流路16の幅が前記層厚方向の寸法に比べて非常に大きくなる。この場合には、図5の状態から図6の状態を経て図7の状態へ反応流路16の傾斜角度θが徐々に増加していくと、図7の状態で反応流路16内において前記接触界面が反応流路16の前記層厚方向の両側面間を繋ぐような形態で形成される。この場合には、接触界面が反応流路16の幅方向の両側面間を繋いでいる図6の状態に比べて接触界面の面積が大きく減少する。
When the
これに対して、本実施形態のように流路4が分割壁2aで分割されていると、分割された各流路4aでは反応流路16の幅と前記層厚方向の寸法との差が上記の流路4が分割されていない場合に比べて小さくなっている。この場合には、図8〜図10に示すように上記と同様に反応流路16の傾斜角度θが増加しても両反応剤の接触界面が反応流路16の幅方向の両側面間を繋いでいる状態を保持しており、接触界面の面積の減少が生じにくい。さらに、図10の傾斜角度θ以上に反応流路16が傾いて接触界面が反応流路16の前記層厚方向の両側面間を繋ぐような形態で形成されたとしても、反応流路16の幅と前記層厚方向の寸法との差が小さくなっていることに起因して図10の状態からの接触界面の面積の減少率を小さく抑えることができる。このため、本実施形態の構成では、流路構造体2が流路4の幅方向において傾いて設置される場合でも反応流路16内における両反応剤間の反応効率の低下を抑制することができる。
On the other hand, when the
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and further includes meanings equivalent to the scope of claims for patent and all modifications within the scope.
例えば、上記実施形態では、合流路14の第1反応剤及び第2反応剤の流通方向に沿った長さlが仕切壁2bの前記層厚方向の寸法tの10倍以上になるように構成したが、この構成に限らない。すなわち、合流路14の第1反応剤及び第2反応剤の流通方向に沿った長さlは、仕切壁2bの前記層厚方向の寸法tよりも大きければどのような長さでもよい。
For example, in the above-described embodiment, the length l along the flow direction of the first reactant and the second reactant in the combined
また、上記実施形態では、反応装置が単一の流路構造体2のみを有する場合を例にとって説明したが、これに限らず、図11に示す上記実施形態の第1変形例のように複数の流路構造体を積層させてもよい。このように構成すれば、より多くの第1反応剤と第2反応剤を流通させながら反応させることができるので、反応装置全体での反応生成物の生成効率をより向上させることができる。
Further, in the above embodiment, the case where the reaction apparatus has only a single
また、上記実施形態の構成に限らず、図12に示す上記実施形態の第2変形例による流路構造体22のように反応流路16を前記層厚方向において第1導入路10の延長線上からずらして設けてもよい。すなわち、反応流路16を前記層厚方向において第1導入路10と第2導入路12の中間領域に形成してもよい。この場合にも、反応流路16の前記層厚方向の寸法d3は、第1導入路10の前記層厚方向の寸法d1と第2導入路12の前記層厚方向の寸法d2との和よりも小さくなるように設定する。このように構成すれば、反応流路16内において第1反応剤と第2反応剤の単位体積当たりの接触界面の面積を増加させることができるので、第1導入路10及び第2導入路12の層厚方向の寸法を縮小することなく、両反応剤の単位体積当たりの接触面積を増大させて反応効率をより向上させることができるという上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
Further, not limited to the configuration of the above embodiment, the
また、図13に示す第3変形例による流路構造体32のように反応流路16を流路構造体32の前記厚み方向の中間位置に設ける場合に、仕切壁2bの合流路14側の端部33の表面側及び裏面側をそれぞれ当該仕切壁2bの厚みが下流側に向かって徐々に小さくなるような斜面状に形成してもよい。さらに、この構成において、表側基板2fの合流路14の下流側端部に対応する領域34と、裏側基板2gの合流路14の下流側端部に対応する領域35を下流側に向かって前記層厚方向において互いに接近する方向に傾斜する斜面状に形成してもよい。このように構成すれば、第1導入路10を通じて流れる第1反応剤の層流と第2導入路12を通じて流れる第2反応剤の層流とを合流路14においてスムーズに合流させることができるとともに、その合流した層流を反応流路16へスムーズに導入することができる。
Further, when the
また、図14に示す第4変形例による流路構造体42のように、上記実施形態と同様の構成において仕切壁2bの合流路14側の端部43の裏面を下流側に向かって表面に近づくように傾斜する斜面状に形成してもよい。さらに、この構成において、上記封止壁2dの合流路14側の壁面を下流側へ行くにしたがって流路構造体42の表面側へ近づくように傾斜する斜面状に形成してもよい。この場合には、第2導入路12を通じて流れる第2反応剤の層流を合流路14において第1反応剤の層流に対してよりスムーズに合流させながら反応流路16へスムーズに導入することができる。
Further, like the
また、図15に示す第5変形例による流路構造体52のように、図12に示した上記第2変形例と同様の構成において仕切壁2bの合流路14側の端部53の表裏両側の角部を丸みをもって形成するとともに、表側基板2fと裏側基板2gのうち合流路14の下流側端部に対応する領域の角部を丸みをもって形成してもよい。
Further, like the
また、図16に示す第6変形例による流路構造体62のように、上記実施形態と同様の構成において仕切壁2bの合流路14側の端部63の表裏両側の角部を丸みをもって形成するとともに、上記封止壁2dの表面側の角部を丸みをもって形成してもよい。
Further, like the
また、図17に示す第7変形例による流路構造体72のように、図13に示した上記第3変形例と同様の構成において仕切壁2bの合流路14側の端部73の表裏両側の角部を丸みをもって形成するとともに、表側基板2fと裏側基板2gのうち合流路14の下流側端部に対応する領域の角部を丸みをもって形成してもよい。
Further, like the
また、図18に示す第8変形例による流路構造体82のように、図14に示した上記第4変形例と同様の構成において仕切壁2bの合流路14側の端部83の裏面側角部を丸みをもって形成するとともに、封止壁2dの表面側の角部を丸みをもって形成してもよい。
Further, like the
上記第5〜第8変形例のように各角部に丸みを持たせることによって、合流路14における第1反応剤の層流と第2反応剤の層流との合流がよりスムーズになるとともに、合流路14から反応流路16への両反応剤の導入がよりスムーズになる。
By rounding each corner as in the fifth to eighth modifications, the merging of the laminar flow of the first reactant and the laminar flow of the second reactant in the merging
また、上記実施形態では、流路構造体2を構成する中間基板2e、表側基板2f及び裏側基板2gを全てステンレス製としたが、これら各基板を他の材料で形成してもよい。例えば、チタン、ガラス、セラミックスまたは樹脂等の材料を用いて上記各基板を形成してもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the intermediate | middle board |
また、上記実施形態では、流路構造体2を構成する中間基板2e、表側基板2f及び裏側基板2gの相互間の接合を拡散接合によって行ったが、本発明はこの構成に限らない。すなわち、ろう付け、溶接または接着剤を用いた接合等の拡散接合以外の接合方法により上記各基板間の接合を行ってもよい。
In the above embodiment, the
また、上記実施形態では、中間基板2eの表面側溝部2h及び裏面側溝部2iの形成、合流路14を形成するための仕切壁2bの開口を全てエッチングによって行ったが、これら各部の形成をエッチング以外の加工方法で行ってもよい。例えば、機械加工、レーザー加工または電解研磨等の加工方法により上記各部を中間基板2eに形成してもよい。
Moreover, in the said embodiment, although formation of the surface
また、上記実施形態では、第1導入路10、第2導入路12、合流路14及び反応流路16を全て断面矩形状に形成したが、本発明はこの構成に限らない。例えば、これら各部を円形やその他の矩形状以外の断面形状を有するように形成してもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the
また、第1導入路10、第2導入路12及び反応流路16は、それぞれ、その幅と前記層厚方向の寸法が任意の寸法比となるように形成してもよい。例えば、幅に対して前記層厚方向の寸法が非常に小さい薄膜状や、幅と前記層厚方向の寸法が略等しい形状等に第1導入路10、第2導入路12及び反応流路16をそれぞれ形成してもよい。
Further, the
また、上記実施形態では、第1導入路10と第2導入路12が上下に配置された構成を例にとって説明したが、本発明はこれに限らない。すなわち、第1導入路10と第2導入路12が上下方向以外の種々の方向に仕切壁2bを挟んで離間して配置された構成でも、本発明を適用することが可能である。例えば、第1導入路10と第2導入路12が左右方向に離間して配置された構成でも本発明を適用することができる。また、上記実施形態の構成を表裏(上下)逆に配置して流路構造体2を形成してもよい。すなわち、流路構造体2の裏面側に第1導入路10とその第1導入路10と直線的に繋がる反応流路16を配置する一方、表面側に第2導入路12を配置し、第2導入路12から流れる第2反応剤の層流を第1導入路10から直線的に流れる第1反応剤の層流に対して前記層厚方向において裏面側へ移動させながら合流させて反応流路16に導入するようにしてもよい。
Moreover, although the said embodiment demonstrated taking the example of the structure by which the
2、22、32、42、52、62、72、82 流路構造体
2a 分割壁
2b 仕切壁
2e 中間基板
2f 表側基板
2g 裏側基板
2h 表面側溝部
2i 裏面側溝部
4a 流路
10 第1導入路
12 第2導入路
14 合流路
16 反応流路
2, 22, 32, 42, 52, 62, 72, 82
Claims (8)
特定方向に延びるとともにその方向に沿って前記第1反応剤と前記第2反応剤を流通させる流路を内部に持つ流路構造体を備え、
前記流路は、当該流路の入口側に配置されるとともに前記第1反応剤が導入される第1導入路と、前記流路構造体に設けられた仕切壁を挟んで前記第1導入路と離間して配置され、前記第2反応剤が導入される第2導入路と、前記第1導入路と前記第2導入路の下流側に繋がり、前記第1導入路を通じて流れる前記第1反応剤と前記第2導入路を通じて流れる前記第2反応剤を互いに分離した層流の状態で合流させる合流路と、この合流路の下流側に繋がり、前記第1反応剤の層流と前記第2反応剤の層流を両反応剤が互いに接触した状態で流通させるとともにそれら両反応剤を互いの接触界面において反応させる反応流路とを含み、
前記反応流路の前記接触界面に垂直な層厚方向の寸法は、前記第1導入路の前記層厚方向の寸法と前記第2導入路の前記層厚方向の寸法との和よりも小さくなるように設定されている、反応装置。 A reaction device for reacting a first reactant and a second reactant while circulating them,
A flow path structure having a flow path extending in a specific direction and flowing the first reactant and the second reactant along the direction,
The flow path is disposed on the inlet side of the flow path and the first introduction path into which the first reactant is introduced, and the first introduction path with a partition wall provided in the flow path structure interposed therebetween The first reaction that is disposed apart from the first introduction path, is connected to the downstream side of the first introduction path and the second introduction path, and flows through the first introduction path. A combined flow path for joining the agent and the second reactant flowing through the second introduction path in a laminar flow state separated from each other, and connected to the downstream side of the combined flow path, the laminar flow of the first reactant and the second flow path A reaction flow path for causing a laminar flow of reactants to flow in a state in which both reactants are in contact with each other and reacting both the reactants at each other's contact interface;
The dimension in the layer thickness direction perpendicular to the contact interface of the reaction channel is smaller than the sum of the dimension in the layer thickness direction of the first introduction path and the dimension in the layer thickness direction of the second introduction path. The reactor is set up as follows.
前記合流路は、前記第2導入路から流れる前記第2反応剤の層流を前記第1導入路から直線的に流れる前記第1反応剤の層流に対して前記層厚方向から合流させて前記反応流路に導入するように構成されている、請求項1に記載の反応装置。 The first introduction channel and the reaction channel are formed using a single channel that extends linearly and has a uniform dimension in the layer thickness direction,
The joint flow path joins the laminar flow of the second reactant flowing from the second introduction passage from the layer thickness direction to the laminar flow of the first reactant flowing linearly from the first introduction passage. The reaction apparatus according to claim 1, wherein the reaction apparatus is configured to be introduced into the reaction flow path.
前記中間基板の表面には、特定方向に延びる表面側溝部が形成されているとともに、前記中間基板の裏面には、前記表面側溝部に対応する位置に前記特定方向に延びる裏面側溝部が形成され、
前記表面側溝部の開口部が前記表側基板によって覆われることにより前記第1導入路が形成されているとともに、前記裏面側溝部の開口部が前記裏側基板によって覆われることにより前記第2導入路が形成されており、
前記中間基板の前記表面側溝部と前記裏面側溝部の間に挟まれた領域が前記仕切壁として用いられている、請求項1または2に記載の反応装置。 The flow path structure is configured by an intermediate substrate, and a front substrate and a back substrate sandwiching the intermediate substrate from both front and back sides in the layer thickness direction,
A surface-side groove extending in a specific direction is formed on the surface of the intermediate substrate, and a back-side groove extending in the specific direction is formed at a position corresponding to the surface-side groove on the back surface of the intermediate substrate. ,
The first introduction path is formed by covering the opening of the front side groove with the front substrate, and the second introduction path is formed by covering the opening of the back side groove with the back substrate. Formed,
The reaction apparatus according to claim 1 or 2, wherein a region sandwiched between the front surface side groove portion and the back surface side groove portion of the intermediate substrate is used as the partition wall.
前記第1導入路に第1反応剤を導入するとともに前記第2導入路に第2反応剤を導入し、その第1反応剤と第2反応剤とを前記合流路で互いに分離した層流の状態で合流させ、その後、合流した前記第1反応剤の層流と前記第2反応剤の層流を両反応剤が互いに接触した状態で前記反応流路に流通させるとともにそれら両反応剤を互いの接触界面において反応させる、反応方法。 A reaction method using the reaction apparatus according to any one of claims 1 to 7,
A laminar flow in which the first reactant is introduced into the first introduction channel and the second reactant is introduced into the second introduction channel, and the first reactant and the second reactant are separated from each other in the combined channel. Then, the combined laminar flow of the first reactant and the laminar flow of the second reactant are circulated through the reaction channel in a state where the two reactants are in contact with each other, and the two reactants are mutually exchanged. The reaction method of making it react in the contact interface of.
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|---|---|
| JP (1) | JP4970959B2 (en) |
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008238313A (en) * | 2007-03-27 | 2008-10-09 | Fuji Xerox Co Ltd | Micro flow passage device and manufacturing method thereof |
| WO2010082432A1 (en) | 2009-01-13 | 2010-07-22 | 株式会社神戸製鋼所 | Reactor and method for producing a reactor |
| WO2010082433A1 (en) | 2009-01-13 | 2010-07-22 | 株式会社神戸製鋼所 | Reactor and method for producing a reactor |
| CN102271799A (en) * | 2009-01-13 | 2011-12-07 | 株式会社神户制钢所 | Fluid path structure, reactor, and reaction method using the reactor |
| US8142741B2 (en) | 2009-01-13 | 2012-03-27 | Kobe Steel, Ltd. | Reactor and method for manufacturing reactor |
| WO2012046389A1 (en) * | 2010-10-04 | 2012-04-12 | 株式会社神戸製鋼所 | Flow path structure |
| JP2012120962A (en) * | 2010-12-07 | 2012-06-28 | Kobe Steel Ltd | Flow channel structure |
| JP2012196599A (en) * | 2011-03-18 | 2012-10-18 | Kobe Steel Ltd | Flow channel structure, and mixing method, extraction method, and reaction method for fluid |
| WO2012176391A1 (en) | 2011-06-22 | 2012-12-27 | 株式会社神戸製鋼所 | Liquid mixing method and device |
| US8349273B2 (en) | 2007-10-12 | 2013-01-08 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Microreactor device |
| US8418719B2 (en) | 2006-07-18 | 2013-04-16 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Microchannel device |
| WO2013136689A1 (en) | 2012-03-12 | 2013-09-19 | 株式会社神戸製鋼所 | Method of operating microchannel reactor, and microchannel reactor |
| US8585278B2 (en) | 2009-03-16 | 2013-11-19 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Micro fluidic device and fluid control method |
| US8679336B2 (en) | 2008-11-14 | 2014-03-25 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Microchannel device, separation apparatus, and separation method |
| WO2015016263A1 (en) | 2013-08-02 | 2015-02-05 | 旭化成ケミカルズ株式会社 | Reaction method involving generation of vapor component |
| US9234778B2 (en) | 2012-03-12 | 2016-01-12 | Kobe Steel, Ltd. | Operation method of multi-flow passage device, and multi-flow passage device |
| JP2021074655A (en) * | 2019-11-06 | 2021-05-20 | 凸版印刷株式会社 | Fluid chip and fluid device |
Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004125477A (en) * | 2002-09-30 | 2004-04-22 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | Chip for microchemical system |
| JP2004141815A (en) * | 2002-10-28 | 2004-05-20 | Hitachi Ltd | Method and apparatus for treating organic halogen compounds |
| JP2004290971A (en) * | 2003-03-11 | 2004-10-21 | Sumitomo Chem Co Ltd | Reaction method and reaction apparatus |
| JP2005046650A (en) * | 2003-05-30 | 2005-02-24 | Fuji Photo Film Co Ltd | Micro device |
| JP2005088111A (en) * | 2003-09-16 | 2005-04-07 | Sekisui Chem Co Ltd | Manufacturing method of micro-reactor having separation/extraction mechanism |
| WO2005049196A1 (en) * | 2003-11-21 | 2005-06-02 | Ebara Corporation | Microchip device using liquid |
| JP2005161125A (en) * | 2003-11-28 | 2005-06-23 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Micro chemical reactor |
| JP2005169386A (en) * | 2003-11-17 | 2005-06-30 | Kanagawa Acad Of Sci & Technol | Method of partial chemical modification of inner surface of microchannel and microchannel structure |
| JP2006272107A (en) * | 2005-03-29 | 2006-10-12 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | Nanoparticle production method and its microreactor |
| JP2006346671A (en) * | 2005-05-16 | 2006-12-28 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | Liquid-liquid interface reactor |
| JP2007533422A (en) * | 2003-09-05 | 2007-11-22 | エーアフェルト・ミクロテッヒニク・ベーテーエス・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング | A microphotoreactor that performs photochemical reactions |
| JP2008520412A (en) * | 2004-11-16 | 2008-06-19 | ヴェロシス,インク. | Multiphase reaction process using microchannel technology |
-
2007
- 2007-01-09 JP JP2007001120A patent/JP4970959B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004125477A (en) * | 2002-09-30 | 2004-04-22 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | Chip for microchemical system |
| JP2004141815A (en) * | 2002-10-28 | 2004-05-20 | Hitachi Ltd | Method and apparatus for treating organic halogen compounds |
| JP2004290971A (en) * | 2003-03-11 | 2004-10-21 | Sumitomo Chem Co Ltd | Reaction method and reaction apparatus |
| JP2005046650A (en) * | 2003-05-30 | 2005-02-24 | Fuji Photo Film Co Ltd | Micro device |
| JP2007533422A (en) * | 2003-09-05 | 2007-11-22 | エーアフェルト・ミクロテッヒニク・ベーテーエス・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング | A microphotoreactor that performs photochemical reactions |
| JP2005088111A (en) * | 2003-09-16 | 2005-04-07 | Sekisui Chem Co Ltd | Manufacturing method of micro-reactor having separation/extraction mechanism |
| JP2005169386A (en) * | 2003-11-17 | 2005-06-30 | Kanagawa Acad Of Sci & Technol | Method of partial chemical modification of inner surface of microchannel and microchannel structure |
| WO2005049196A1 (en) * | 2003-11-21 | 2005-06-02 | Ebara Corporation | Microchip device using liquid |
| JP2005161125A (en) * | 2003-11-28 | 2005-06-23 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Micro chemical reactor |
| JP2008520412A (en) * | 2004-11-16 | 2008-06-19 | ヴェロシス,インク. | Multiphase reaction process using microchannel technology |
| JP2006272107A (en) * | 2005-03-29 | 2006-10-12 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | Nanoparticle production method and its microreactor |
| JP2006346671A (en) * | 2005-05-16 | 2006-12-28 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | Liquid-liquid interface reactor |
Cited By (32)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8418719B2 (en) | 2006-07-18 | 2013-04-16 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Microchannel device |
| JP2008238313A (en) * | 2007-03-27 | 2008-10-09 | Fuji Xerox Co Ltd | Micro flow passage device and manufacturing method thereof |
| US8721992B2 (en) | 2007-03-27 | 2014-05-13 | Fuji Xerox Co., Ltd | Micro fluidic device |
| US8349273B2 (en) | 2007-10-12 | 2013-01-08 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Microreactor device |
| US8679336B2 (en) | 2008-11-14 | 2014-03-25 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Microchannel device, separation apparatus, and separation method |
| CN102271800A (en) * | 2009-01-13 | 2011-12-07 | 株式会社神户制钢所 | Reaction device and method for manufacturing the reaction device |
| US9242223B2 (en) | 2009-01-13 | 2016-01-26 | Kobe Steel, Ltd. | Fluid path structure, reactor, and reaction method using the reactor |
| US8142741B2 (en) | 2009-01-13 | 2012-03-27 | Kobe Steel, Ltd. | Reactor and method for manufacturing reactor |
| CN102271800B (en) * | 2009-01-13 | 2014-09-10 | 株式会社神户制钢所 | Reaction device and method for manufacturing the reaction device |
| US8673243B2 (en) | 2009-01-13 | 2014-03-18 | Kobe Steel, Ltd. | Reactor and manufacturing method of reactor |
| CN102271799B (en) * | 2009-01-13 | 2014-04-16 | 株式会社神户制钢所 | Fluid path structure, reactor, and reaction method using the reactor |
| CN102271799A (en) * | 2009-01-13 | 2011-12-07 | 株式会社神户制钢所 | Fluid path structure, reactor, and reaction method using the reactor |
| WO2010082433A1 (en) | 2009-01-13 | 2010-07-22 | 株式会社神戸製鋼所 | Reactor and method for producing a reactor |
| WO2010082432A1 (en) | 2009-01-13 | 2010-07-22 | 株式会社神戸製鋼所 | Reactor and method for producing a reactor |
| EP2377606A4 (en) * | 2009-01-13 | 2013-10-09 | Kobe Steel Ltd | Reactor and method for producing a reactor |
| EP2384810A4 (en) * | 2009-01-13 | 2013-10-09 | Kobe Steel Ltd | Reactor and method for producing a reactor |
| US8585278B2 (en) | 2009-03-16 | 2013-11-19 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Micro fluidic device and fluid control method |
| US8920020B2 (en) | 2010-10-04 | 2014-12-30 | Kobe Steel, Ltd. | Flow passage structure |
| JP2012076034A (en) * | 2010-10-04 | 2012-04-19 | Kobe Steel Ltd | Flow path structure |
| WO2012046389A1 (en) * | 2010-10-04 | 2012-04-12 | 株式会社神戸製鋼所 | Flow path structure |
| JP2012120962A (en) * | 2010-12-07 | 2012-06-28 | Kobe Steel Ltd | Flow channel structure |
| US8858067B2 (en) | 2010-12-07 | 2014-10-14 | Kobe Steel, Ltd. | Flow channel structure |
| JP2012196599A (en) * | 2011-03-18 | 2012-10-18 | Kobe Steel Ltd | Flow channel structure, and mixing method, extraction method, and reaction method for fluid |
| US8986546B2 (en) | 2011-03-18 | 2015-03-24 | Kobe Steel, Ltd. | Flow channel structure, and mixing method, extraction method, and reaction method for fluids |
| WO2012176391A1 (en) | 2011-06-22 | 2012-12-27 | 株式会社神戸製鋼所 | Liquid mixing method and device |
| US9776145B2 (en) | 2011-06-22 | 2017-10-03 | Kobe Steel, Ltd. | Liquid mixing method and device |
| WO2013136689A1 (en) | 2012-03-12 | 2013-09-19 | 株式会社神戸製鋼所 | Method of operating microchannel reactor, and microchannel reactor |
| KR20140129114A (en) | 2012-03-12 | 2014-11-06 | 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 | Method of operating microchannel reactor, and microchannel reactor |
| US9234778B2 (en) | 2012-03-12 | 2016-01-12 | Kobe Steel, Ltd. | Operation method of multi-flow passage device, and multi-flow passage device |
| WO2015016263A1 (en) | 2013-08-02 | 2015-02-05 | 旭化成ケミカルズ株式会社 | Reaction method involving generation of vapor component |
| US10118110B2 (en) | 2013-08-02 | 2018-11-06 | Asahi Kasei Chemicals Corporation | Reaction method accompanied by production of gas component |
| JP2021074655A (en) * | 2019-11-06 | 2021-05-20 | 凸版印刷株式会社 | Fluid chip and fluid device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4970959B2 (en) | 2012-07-11 |
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