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KR100660599B1 - 초소형 구성부품 화학처리 박판구조 - Google Patents

초소형 구성부품 화학처리 박판구조 Download PDF

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KR100660599B1
KR100660599B1 KR1020047018534A KR20047018534A KR100660599B1 KR 100660599 B1 KR100660599 B1 KR 100660599B1 KR 1020047018534 A KR1020047018534 A KR 1020047018534A KR 20047018534 A KR20047018534 A KR 20047018534A KR 100660599 B1 KR100660599 B1 KR 100660599B1
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KR
South Korea
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stack
micro
chemical
components
heat
Prior art date
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KR1020047018534A
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English (en)
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KR20040104739A (ko
Inventor
로버트 에스. 웨겡
엠. 케빈 드로스트
찰스 제이. 콜
캐롤린 에반스 맥도널드
딘.이. 쿠라쓰
미쉘 후레드리치
죠셉 지. 버밍햄
Original Assignee
바텔리 메모리얼 인스티튜트
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Family has litigation
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Abstract

본 발명은 대규모 유니트 공정이 초소형 구성에 의해 수행되는 초소형 구성부품 화학처리 조립체이다. 상기 박판구조는 복수의 분리 초소형 구성부품부를 갖는 단일 적층물이거나, 각 적층물상에 하나 또는 복수의 초소형 구성부품부를 갖춘 복수의 적층물이다. 각 초소형 구성부품 또는 복수의 유사 초소형 구성부품은 적어도 하나의 화학처리 유니트 동작을 수행한다. 복수의 제 1 유사 초소형 구성부품을 갖는 제 1 적층물은 복수의 제 2 유사 초소형 구성부품을 갖는 제 1 적층물과 적어도 결합됨으로써 시스템동작을 이루기 위해 적어도 두 개의 유니트 동작을 결합시킨다.
초소형, 구성부품, 조립체, 화학처리

Description

초소형 구성부품 화학처리 박판구조 {Microcomponent Chemical Process Sheet Architecture}
도 1a는 측면 닫힘 랜드를 가진 초소형 구성부품 적층물의 일부를 도시한 분해사시도,
도 1b는 측면 열림 랜드를 가진 초소형 구성부품 적층물의 일부를 도시한 분해사시도,
도 2a는 헤더 종단상에 연결을 가진 초소형 구성부품 적층물의 일부를 도시한 분해사시도,
도 2b는 헤더 길이를 따라 연결을 가진 초소형 구성부품 적층물의 일부를 도시한 분해사시도,
도 3a는 초소형 적층물로 이루어진 가열펌프를 도시한 도면,
도 3b는 초소형 적층물과 대규모 구성부품으로 이루어진 가열펌프를 도시한 도면,
도 4는 테스트 조립체의 분해사시도,
도 5a는 초소형 구성부품과 대규모 구성부품의 결합으로 이루어진 역 브레톤 사이클(reverse Brayton Cycle) 가열펌프를 도시한 도면,
도 5b는 초소형 구성부품으로 이루어진 역 브레톤 사이클 가열펌프를 도시한 도면,
도 6a는 초소형 구성부품으로 이루어진 랜카인 사이클(Rankine Cycle) 가열엔진을 도시한 도면,
도 6b는 초소형 구성부품과 대규모 구성부품의 결합으로 이루어진 랜카인 사이클 가열엔진을 도시한 도면,
도 7a는 초소형 구성부품으로 이루어진 브레톤 사이클 가열엔진을 도시한 도면,
도 7b는 초소형 구성부품와 대규모 구성부품의 결합으로 이루어진 브레톤 사이클 가열엔진을 도시한 도면,
도 7c는 초소형 구성부품으로 이루어진 에릭슨 사이클(Ericsson Cycle)을 도시한 도면,
도 8은 힘(power) 변환시스템을 도시한 도면,
도 9는 화학 처리시스템을 도시한 도면,
도 10a는 도전성층을 갖춘 초소형 채널의 단면도,
도 10b는 도전성층과 유전체층을 갖춘 초소형 채널의 단면도,
도 11은 초소형 채널이 막(membrane)에 의해 분리된 실시예의 단면도,
도 12a는 저주파 전기에 의해 생성된 플라즈마를 도시한 도면,
도 12b는 고주파 전기에 의해 생성된 플라즈마를 도시한 도면,
도 13은 초소형 다공성(microporous) 접촉기 유니트를 도시한 분해사시도,
도 14는 암모니아 흡수와 흡수막 두께의 관계를 도시한 그래프,
도 15는 연료처리 유니트의 분해사시도,
도 16a는 연소기의 등적 보기를 도시한 도면,
도 16b는 연료실에 대한 연소효율과 열비율의 관계를 도시한 그래프이다.
본 발명은 열 전달 및/또는 힘(power)의 변환, 또는 변환과 분리를 포함하는 화학처리를 수행하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 대규모 생산이 병렬로 동작하는 복수의 초소형 구성부품에 의해 이루어지도록 된 초소형 구성부품 박판구조에 관한 것이다.
보다 많은 사람들의 물질적인 생활기준을 계속적으로 향상시키기 위해, 적은 자원으로 보다 많은 성과를 달성하는 것이 필요하다. 산업혁명으로부터 현재에 이르기까지, 규모의 경제는 자본설비와 중앙 운영설비의 대단히 많은 부품과 시스템을 초래해 왔다. 또한, 중앙설비는 그 자신의 자산비용과 능률손실을 갖는 분배시스템을 필요로 한다는 단점을 가진다. 그럼에도 불구하고, 역사적으로, 중앙시스템은 비용면에서 이점을 갖는 것으로 증명되어 왔다. 더 높은 단위비용을 갖는 보다 축소된 분배 구성요소들과 시스템들이 만들어져 실질 자본 비용이 더 많이 들고 더 효과적인 구성요소나 시스템이 정당화되지 않는 응용에 사용되어 왔다. 따라서, 바람직한 용량에 적절한 크기로 만들어진 구성요소들과 시스템들에 대한 요구가 있고, 규모가 큰 구성요소들과 시스템들의 효율성을 이룰 수 있는 분배시스템에 대한 필요성은 피할 수가 없다.
소규모에서 높은 효율을 나타내는 구성요소는 전자적 구성요소로부터 열을 제거하기 위해 사용된 초소형(micro) 채널 열교환기를 포함한다.
피치 등에 의해 1992년 5월 26일자로 출원된 미합중국특허 제 5,115,858 호의 "마이크로-채널 웨이퍼 냉각 척(Micro-channel wafer cooling chuck)"에는 교호(alternate) 채널을 통해 액체 냉각제를 통과시켜 웨이퍼를 냉각시키기 위해 사용된 3M 마이크로 채널 스톡(stock)이 기술되어 있다. 높은 열 전달 유체는 열을 제거하기 위해 남는 채널을 통해 통과된다.
건트리 등에 의해 1991년 3월 12일자로 출원된 미합중국특허 제 4,998,580 호의 "수력학적 소구경 흐름통로를 갖는 응축기(Condenser with small hydraulic diameter flow path)"에는 공기조화기나 냉동시스템에 사용하기 위한 응축기가 개시되어 있다. 상기 응축기의 구조는 골진 금속 평판이다.
뉴옌에 의해 1991년 5월 21일자로 출원된 미합중국특허 제 5,016,707 호의 "다중통과 직교흐름 제트충돌 열교환기(Multi-pass crossflow jet impingement heat exchanger)"에는 다중코어와 스페이서 플레이트(spacer plate)를 축적하는 직교흐름 열교환기 및 그 구조가 기술되어 있다.
크로닌 등에 의해 1994년 3월 22일자로 출원된 미합중국특허 제 5,296,775 호의 "냉각 마이크로팬 설비 및 공정(Cooling microfan arrangements and process)"에는 이랑(ridge)이나 핀(fin), 예를 들면 개방채널과 결합된 마이크로 전자 냉각팬이 기술되어 있다.
상기 상술된 특허에 나타낸 바와 같은 기술은 열교환장치의 개개의 부분에 대한 실질적인 제작을 필요로 하는 특정 열교환장치의 설계를 나타낸다. 중간 내지 대규모 작업을 위한 이 장비의 사용을 위해서는 비용이 열교환기의 수에 선형적 으로 증가하는 다중 열교환기의 제작을 필요로 하게 되었다.
더욱이, 초소형 규모(microscale)의 시스템 제작은 복잡하고 고비용인 것으로 생각된다. 현재 극소형 모터를 제조하는 것은 가능하지만, 예를 들면 과거의 지식에서는 초소형 구성부품을 연속적으로 결합시킴으로써 그 결과 다수의 작은 시스템 제조에 의해 대규모(macroscale)의 결과를 이루기 위해서는 많은 노력과 비용이 필요하다.
따라서, 다른 시스템 구성요소 뿐만 아니라 열교환기 및, 단위 구성요소당 단위비용이 충분히 낮아 복수의 구성요소로의 확충이 상당히 저비용으로 이루어지며, 그리고 대규모의 결과를 얻기 위한 시스템을 형성하기 위한 구성요소의 결합 또한 저비용으로 이루어지게 되는, 응용을 위하여 필요한 수의 열교환기와 다른 구성요소의 제작을 허용하는 제작기술이 요구된다.
연소 외의 다른 것을 위해 메탄을 이용하는 데에는 오랜 시간이 걸렸다. 메탄은 부분 산화작용을 이용하여 수소[힉맨과 슈미트에 의해 1993년 1월 15일 발행된 사이언스 Vol. 259의 "메탄의 직접 촉매 산화작용에 의한 합성가스의 생성(Production of Syngas by Direct Catalytic Oxidation of Methane)"]를 산출할 수 있지만, 실험적 방법에 의해 소규모로만 이루어져 아직 유용한 산출량으로 증대시키지는 못하는 것으로 알려져 있다. 또한, 수소는 증기 재형성에 의해 생성되고, 유효한 비용으로 형성되도록 자본집약적 설비들과 장비를 필요로 한다. 그러므로, 지금까지도 대자본의 지출없이 메탄으로부터 수소를 생성하는 장치와 방법이 필요하다.
또한, 연소공정으로부터 열 추출은 가열된 매체, 예를 들면 석탄연소 힘(power)설비내의 증기로부터 연소 반응물과 생성물의 필요한 분리 때문에 열적으로 비효율적으로 된다. 연소열 전달의 열적 비효율성을 감소시키는 것은 오래전부터 소망되어 왔다.
또한, 화학적 변환에 부가하여 화학적 분리는 비효율적으로 되기 쉽고 수율을 제한한다. 특히, 생성물의 순도는 각 단계의 자본 비용에 의해 한정되는 분리단계의 수와 관련된다.
변환이 온도제어를 필요로 하는 공정에 있어서, 매우 자주 온도제어는 과잉 반응물이나 희석제에 의해 이루어진다. 그러므로, 온도제어 문제는 반응하지 않은 반응물이나 희석제로부터 생성물의 분리 및/또는 반응하지 않은 반응물의 재생을 위한 하류의 분리문제로 이동된다. 그러므로, 과잉 반응물이나 희석제의 필요 없이 수행되도록 온도제어를 필요로 하는 변환공정을 허용하는 장치 또는 방법이 필요하게 된다.
본 발명의 목적은 응축기, 열교환기 및, 열전달 및/또는 힘(power)시스템, 또는 화학처리 시스템의 다른 구성요소에 유용한 적층물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 제작비용이 적층물상에 형성된 초소형 구성부품의 수와는 실질적으로 관계없는 적층물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 화학 변환과 분리를 포함하는 화학처리에 유용한 적층물을 제공하는 것이다.
본 발명은 적층물상에 적어도 하나의 초소형 구성부품을 갖는 초소형 구성부품 화학처리 조립체이다. 박판구조에 있어서, 예를 들면 적층물은 복수의 초소형 채널을 갖는다. 상기 박판구조는 복수의 분리 초소형 구성부품부를 갖춘 단일 적층물이거나 상기 박판구조는 각 적층물상에 하나 또는 복수의 초소형 구성부품부를 갖춘 복수의 적층물이다. 상기 초소형 구성부품은 수동성 초소형 구성부품, 예를 들면 초소형 흐름통로와, 초소형 펌프와 초소형 압축기를 포함하지만 이들에 한정되지 않는 능동성 초소형 구성부품을 포함한다.
각 초소형 구성부품이나 복수의 유사 초소형 구성부품은 적어도 하나의 유니트 동작을 수행한다. 복수의 제 1 유사 초소형 구성부품을 갖는 제 1 적층물은 복수의 제 2 유사 초소형 구성부품을 갖는 제 2 적층물과 적어도 결합됨으로써 시스템 동작을 이루도록 적어도 두 개의 유니트 동작을 결합시킨다. 예를 들면, 복수의 초소형 채널 증발기를 포함하는 적층물은 절연 적층물과 복수의 초소형 채널 응축기를 포함하는 적층물과 결합되고, 대규모 가열펌프를 얻기 위해 압축기와 팽창밸브에 연결된다.
본 발명의 주요문제는 본 명세서의 결론부에서 상세히 지적되고, 명백히 청구된다. 그러나, 다른 이점 및 그 목적과 함께, 구성과 동작방법은 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
[실시예]
본 발명은 적층물상에 적어도 하나의 초소형 구성부품을 갖춘 초소형 구성부 품 화학처리 조립체이다. 바람직한 실시예는 초소형 구성부품 박판 또는 개개 적층물의 적층 구조로, 기본적 구성이 수십 내지 수백 만개, 바람직하게는 수백 내지 수백만개의 초소형 구성부품을 갖는 적층물 또는 적층부로 이루어져 있으며 따라서, 적층물이 대규모 유니트 동작, 예를 들면 kW 범위의 용량을 갖춘 응축기와 연결된 적층물에 의해 예를들면 화학반응기 같은 조립체 또는 시스템을 형성하도록 결합된 유니트 동작을 제공하는 것이 가능하다.
기본구조
도 1은 적층물의 기본구조를 나타낸다. 하나의 박판물질 또는 적층물(1)상에는 복수의 초소형 구성부품(2)이 새겨져 있다. 상기 박판물질(1)은 소정 고체물질로 바람직하게는 금속, 세라믹 또는 반도체이다. 상기 초소형 구성부품(2)으로 새겨진 박판물질(1)은 적층물이다. 또한, 적층물은 초소형 구성부품을 가지지 않는 박판물질(1)이거나 스페이서(spacer) 또는 절연체로서의 기능을 하는 박판물질(1) 두께를 관통하는 도관을 갖는 박판물질이다.
상기 초소형 구성부품(2)은 응축기, 증발기 또는 비위상(non-phase) 변화 열교환기, 압축기, 팽창밸브, 또는 모터일 수 있다. 도면과 그 설명은 특정 실시예에 한정되지 않고, 적층물 또는 박판물질(1)이 포함되는 초소형 구성부품 수와 그 조합에 실질적으로 한정되지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 박판물질(1)의 일측면의 초소형 구성부품(2)을 도시하지만, 초소형 구성부품은 박판물질(1)의 양측면에 새겨질 수 있다. 양측면의 새김은 이중 유체 열교환기, 예를 들면 응축된 터빈 배출을 이용한 공급물(feedwater)의 예열에 특히 이점이 있다.
상기 박판물질(2)의 초소형 구성부품(2)의 밀도는 약 1 초소형 구성부품/㎠로부터 약 1010 초소형 구성부품/㎠의 범위이다. 상기 밀도범위내에서 초소형 구성부품(2)의 단위길이 또는 단위직경은 약 1㎛로부터 약 1㎝이다. 홈(groove) 또는 초소형 채널(3)의 폭(W)은 약 1㎛로부터 약 1㎜의 범위이고, 바람직하게는 약 10㎛으로부터 약 250㎛이다.
도 1a에 도시된 바와 같이 상기 초소형 채널 또는 흐름통로는 측면으로 닫혀지고, 도 1b에 도시된 바와 같이 측면으로 열려지게 된다.
도 2a와 도 2b에 있어서, 초소형 구성부품(2)은 헤더(5)쌍과 곁가지(6; lateral)로 이루어진 홈 세트(4)이다. 상기 곁가지(6)는 헤더(5)쌍간의 흐름을 허용하는 홈이다. 상기 곁가지(6)는 실질적으로 헤더(5)에 수직으로 도시되어 있지만, 곁가지(6)는 초소형 구성부품 기술분야의 기술에서 헤더(5)와 90° 이외의 다른 각도로 형성될 수 있는 것이 명백하다. 상기 헤더(5)는 연결부(8)를 갖추고, 이 연결부(8)는 유체를 보내고 받아들이기 위한 헤더(5)의 부분으로 확대된다. 상기 헤더(5)로/로부터의 유체전달은 헤더(5)의 폭(W)내에서 이루어질 수 있으므로, 상기 연결부(8)는 선택사항이다. 상기 곁가지(6)는 헤더(5)와 동일한 폭을 갖거나, 작거나 큰 다른 폭을 갖게 된다. 상기 곁가지(6)는 헤더(5) 보다 작은 폭을 갖는 것이 바람직하다.
상기 초소형 구성부품(2) 또는 홈 세트(4)의 새김은 소정 초소형 채널 형성공정에 의해 이루어지지만, 바람직하게는 초소형 가공 또는 광석판인쇄 (photolithography)에 의해 수행된다. 상기 홈세트(4)를 만드는 비용은 실질적으로 홈세트(4)의 수에 관계없기 때문에 상기 광석판인쇄 공정이 가장 바람직하다. 상기 초소형 채널 형성공정은 일반적으로 표면을 에칭하는 것으로, 생성된 채널은 에칭된 측면상에 한정되지 않는다. 상기 채널은 제 2 적층물을 에칭된 표면에 결합시킴으로써 닫혀지게 된다. 상기 곁가지(6)를 한정하는 복수의 고체 랜드(10)는 관측된 높은 열흐름을 유지하는 열전달 핀(fin)으로서 기능을 한다. 각 랜드(10)는 2a에 도시된 바와 같이 측면으로 닫혀지게 되거나 도 1b에 도시된 바와 같이 교차흐름 전달을 허용하도록 측면으로 열려지게 된다. 상기 랜드(10)는 직사각형, 장사방형 및 타원체 단면을 포함하지만 이들 형태에 한정되지 않는 소정 단면으로 이루어진다. 열림 랜드는 측면으로 흐름영역을 증가시킴으로써 발생하는 방해 효과를 감소시키고, 막힘 가능성을 줄일 수 있다. 측면으로 열림 랜드를 갖춘 초소형 구성부품에 있어서, 측면의 한정은 랜드가 서로 상쇄되거나 임의 간격으로 유지되는 경우 특히 덜 명료하게 된다. 그럼에도 불구하고 열림 랜드간의 공간은 흐름통로이다.
상기 초소형 구성부품(2)은 상단 커버없이 도시되어 있지만, 상단은 유체흐름이 흐름통로내에서 랜드(10)와 충분히 접촉되어 잔존하도록 억제시키기 위해 커버에 의해 닫혀지는 것이 바람직하다. 상기 커버는 초소형 구성부품이 아닌 구성부품, 예를 들면 절연 적층물을 갖춘 평면 적층물이거나 다른 초소형 구성부품 적층물이다.
시스템
단일 초소형 구성부품 또는 유사 초소형 구성부품의 세트는 적어도 하나의 유니트 동작을 수행할 수 있다. 상기 유니트 동작은 응축, 증발, 압축, 펌핑, 열교환, 팽창, 또는 화학처리, 예를 들면 화학 변환이나 분리를 포함하지만 이들에 한정되지 않는 작용유체의 상태(화학적 및/또는 물리적 상태를 포함하는 열역학 상태)를 변화시키는 동작으로 정의된다. 상기 화학반응은 흡열반응(endothermic) 또는 발열반응(exothermic)일 수 있다. 변환 반응은, 예를 들면 부분 산화작용 및 연소를 포함한다. 분리는 화학 생성물 및 생성물 담체(carrier)를 포함하는 적어도 하나의 화학 혼합물의 받아들이고 생성물 담체로부터 화학 생성물의 분리를 수반한다. 예를 들면, 분리는 증류, 이온교환 및 용매 추출을 포함한다. 유니트 동작의 집합이 시스템이다. 예를 들면, 하나 이상의 유니트 동작을 수행하는 단일 초소형 구성부품은 압축 및 열전달을 동시에 수행하는 열적 도전성 물질내의 초소형 압축기이다. 물론, 대규모 압축기는 가스를 압축하는 결과로 열이 발생하지만, 상기 열은 공정 열, 예를 들면 냉각된 공간으로부터 제거된 열과 비교하면 작다. 상기 초소형 구성부품의 분명한 이점은, 압축에 의해 동시에 전달된 열이 실제 공정 열로 됨으로써 실제적으로 일정 온도압축(이상적인 등온 압축에 근접)을 제공하여 가장 효율적인 에너지 전달/변환의 결과로 되는 것이다. 시스템의 다른 예는 가열엔진으로 작용유체를 증발시키기 위한 초소형 채널 증발기에 배치된 초소형 채널 연소기이다. 또한, 시스템은 화학반응의 온도제어를 위해 초소형 채널 열교환기, 바람직하게는 증발기에 배치된 초소형 채널 화학반응기를 구비함으로써 부분 산화 화학반응의 제어를 허용하게 된다.
일반적으로 시스템은 적어도 하나의 유니트 동작을 허용하기 위해 복수의 제 1 초소형 구성부품을 갖는 제 1 적층물과, 이 제 1 적층물이 부착되고 적어도 하나의 부가적 유니트 동작을 허용하기 위해 복수의 제 2 초소형 구성부품을 갖는 제 2 적층물로 이루어지게 되어, 상기 유니트 동작은 부가 유니트 동작과 결합되어 시스템 동작을 일으키게 된다.
선택적으로, 분리 적층물상에서 분리 유니트 동작을 갖는 대신에, 분리 유니트 동작이 제 1 부분과 적어도 제 2 부분을 갖는 단일 적층물상에 배치될 수 있다. 상기 제 1 부분은 하나의 유니트 동작을 수행하기 위한 제 1 초소형 구성부품을 갖추고, 제 2 부분과 그에 따른 부분은 다른 유니트 동작 및 그에 따른 유니트 동작을 수행하기 위해 제 2 초소형 구성부품과 그에 따른 초소형 구성부품을 갖는다. 상기 유니트 동작은 부가 유니트 동작 및/또는 그에 따른 유니트 동작과 결합되어 시스템 동작을 일으킨다.
하나의 유니트 동작을 수행하는 초소형 구성부품은 다른 유니트 동작을 수행하는 초소형 구성부품에 의해 몇 가지 방법으로 결합될 수 있다. 예를 들면, 몇 개의 병렬 초소형 펌프는 단일 열교환기로 수행되거나 하나의 초소형 펌프는 몇 개의 열교환기로 수행된다. 직렬의 또는 직렬과 병렬 배열이 결합된 유사 초소형 구성부품에 대한 유사 편차는 개개의 적용에 유리하게 사용되게 된다.
적층물 또는 적층부는 가열펌프, 가열엔진, 가열파이프, 열원(thermal source) 및 화학적 설비 예를 들면 화학 변환기와 화학 분리기를 포함하지만 이들에 한정되지 않는 다양한 시스템에 결합 가능하다.
가열펌프
초소형 구성부품의 가열펌프는 대규모 가열펌프와 같은 기본 유니트 동작을 갖는다. 증기압축 가열펌프에 대한 기본 유니트 동작은 증발, 압축, 응축 및 팽창이다. 그러나, 각 유니트 동작을 수행하는 초소형 구성부품은 대규모 대응 열인 Kw 또는 Mw에 의해 동일 레벨의 대규모 가열 또는 냉각을 제공하도록 다수개로 이루어진다.
도 3a에 도시된 초소형 구성부품의 가열펌프는 초소형 증발기 적층물(31), 절연 적층물(32), 초소형 압축기 적층물(34) 및 초소형 응축기 적층물(36)을 갖춘다. 상기 초소형 증발기 적층물(31)과 응축기 적층물(36)은 홈 세트(4)를 갖춘 적층물로 각 홈 세트(4)가 하나의 초소형 구성부품이다. 상기 소규모 압축기 초소형 구성은 1990년 스마츠 제지(Smits JG)에 의해 "연동적으로 작동하는 3개의 밸브를 갖춘 압전 초소형 펌프(A Piezoelectric micropump With Three Valves Working Peristaltically)", 센서 및 액츄에이터 15, 153∼167에 기술된 바와 같이 고체 피스톤 선형 교류발생기, 압전 격판으로 이루어질 수 있고, 또는 가스를 압축할 수 있는 다른 초소형 기계적인 액츄에이터로 이루어질 수 있다. 팽창밸브 또는 구멍은 압축기 적층물(34)내에 에칭되거나 팽창밸브를 포함하는 분리 적층물이 압축기 적층물(34)과 절연 적층물(32)간에 삽입된다. 상기 적층물 외측의 웨이브 형태 화살표(38)는 낮은 온도(TL)로부터 높은 온도(TH)로의 열전달 방향을 지시한다. 상기 적층물내의 직선 형태 화살표(40)는 작동유체의 흐름방향을 지시한다. 감추어진 선(대시선 또는 파상선)의 도관(42)은 적층물내에 유체의 접촉이 없음을 나타낸다. 상기 도관(42)은 도시된 바와 같이 소수개, 또는 다수개가 있게 된다.
도 3b는 선택적 가열펌프의 실시예를 나타낸다. 본 실시예에 있어서, 증발기 적층물(31)은 반대측에 응축기(36)를 갖춘 절연 적층물(32)상에 배치됨으로써 초소형 구성부품 열적 조립체를 형성한다. 대규모 압축기(44)와 대규모 팽창밸브(46)는 초소형 구성부품으로 외부적으로 배치되게 된다. 본 실시예에 있어서, 어떠한 통로나 도관(42)도 절연 적층물(32)을 통할 필요가 있는 것에 주의해야 한다.
예 1
실험은 초소형 구성부품 응축기와 증발기의 동작을 증명하기 위해 수행되었다. 도 4에 도시된 테스트 조립체는 홈 세트 조각(401)과 매니폴드(402)를 갖추고 있다. 상기 홈 세트 조각(401)과 매니폴드(402)는 모두 구리로 이루어졌다. 상기 홈 세트(4)를 포함하는 홈 세트 조각(401)의 부분은 약 2.3㎝ × 2㎝ × 1㎜이고, 홈 측벽(404)은 핀(fin)과 같이 베이스(406) 위로 연장된다. 상기 홈 세트(4)는 홈 측벽(404)쌍 사이에 48개의 곁가지를 포함한다. 각 곁가지는 폭이 약 260㎛이고, 깊이가 1㎜이다. O-링 홈(408)은 홈 세트 조각(401)과 매니폴드(402)간을 봉인하기 위한 O-링(도시하지 않음)을 포함한다.
상기 매니폴드(402)는 스테인레스 스틸로 이루어진 올려진 지붕(410)을 갖고 있다. 상기 올려진 지붕(410)은 홈 측벽(404)의 상단면과 올려진 지붕(410)의 밑면간에 공간이 거의 없도록 홈 세트(4)상에 적합된다. 어떠한 공간도 없으면, 1/10㎜내이고 거의 0.01㎜내이다. 상기 올려진 지붕(410)은 홈 측벽(404)에 평행한 방향으로 커지게 됨으로써 홈 세트(4)의 종단, 폭(W)을 갖춘 헤더중 어느 하나 에 헤더를 형성한다. 적합 연결구멍(412)은 홈 세트(4)를 통해 유체 흐름을 위해 올려진 지붕(410)을 갖추게 된다.
상기 테스트 조립체는 작용유체로서의 냉각제 R-124에 의해 응축기로 동작되게 된다. 안정된 상태의 조건은 약 20℃의 온도로 과열된 R-124를 받아들이는 입구와 과냉된 액체 R-124를 배출하는 출구에 의해 약 3atm의 압력으로 규정된다. 상기 응축기는 0℃의 온도에서 물/얼음 용액 환경에 놓이게 된다. 냉각제 흐름속도는 0.150g/s와 0.205g/s간에서 변화된다. 들어오는 과열된 R-124의 엔탈피와 토출되는 응축된 액체 R-124의 변화는 155J/g이고, 이는 열교환기의 작용영역에 대해 테스트 조립체가 약 6∼8Watts/㎠의 열전달속도로 달성되는 것을 증명하는 것이다.
가열펌프 실시예
가열펌프에 대한 초소형 구성부품의 이전의 설명과 예는 증기압축 사이클 주위로 집중된다. 가열펌프 기술분야의 전문가는 증기 압축 외에 다른 열역학 사이클이 가열펌프로 사용되는 것을 알 수 있다. 예를 들면, 역 브레톤 스터링 사이클(reverse Brayton Stirling Cycle)과 흡수 사이클(Absorption Cycle)이 사용된다.
도 5a는 초소형 채널 열교환기를 대규모 압축기와 결합시킨 역 브레톤 가열펌프를 나타내고, 도 5b는 대규모 구성을 이용하지 않는 역 브레톤 가열펌프를 나타낸다. 도 5a에 있어서, 초소형 구성 가열 조립체(43)는 리젝터(50; rejector) 반대측의 절연 적층물(32)의 측면에 배치된 초소형 채널 열교환기 수신기(503)에 의해 절연 적층물(32)상에 배치된 홈 세트(4)를 갖춘 초소형 채널 열교환기 리젝터(501)이다. 팽창밸브(505)는 리젝터(501)로부터 수신기(503)로의 흐름을 허용한다. 압축기(507)는 시스템을 통해 작용유체를 이동시킨다.
도 5b에 있어서, 모든 유니트 동작은 초소형 구성에 의해 수행됨으로써 이상적인 사이클에 근접하도록 동작을 허용한다. 도 5b에 있어서, 수신기(510)는 초소형 발생기를 갖는 적층물이다. 또한, 수신기 적층물(510)은 열적 도전성 물질로 이루어진다. 상기 수신기 적층물(510)이 열적 도전성 물질과 협력하여 초소형 발생기를 갖추기 때문에, 수신기 적층물(510)은 두 개의 유니트 동작, 이상적인 등온 발생 또는 일(work)의 추출에 더욱 가까이 근접하는 일의 생성과 열의 받아들임을 동시에 수행할 수 있다. 작용유체는 수신기 적층물(510)에 남아 등엔트로피(isentropic) 압축기 적층물(512)로 흐르고, 이 적층물(512)로부터 압축과 열배제를 동시에 수행하기 위한 열적 도전성 물질 내에 초소형 압축기를 갖춘 리젝터 적층물(514)로 흐른다. 다음에, 작용유체는 등엔트로피 일의 추출을 위해 발생기 적층물(516)로 흐른 다음 다시 수신기 적층물(510)로 흐른다. 절연층(32)은 수신기 적층물(510)과 발생기 적층물(516)간, 발생기 적층물(516)과 압축기 적층물(512)간 및, 압축기 적층물(512)과 리젝터 적층물(514)간에 배치된다. 파상선 도관(42)은 여러 적층물과 층을 통한 유체통로를 나타내고, 직선 형태 화살표(40)는 적어도 하나의 유니트 동작을 수행하는 적층물내에서 작용유체의 흐름을 나타낸다.
결합된 수신기와 리젝터 적층물(510, 514)이 분리 적층물 및, 분리 열 압축기 및 발생기 교환 적층물로 이루어질 수 있는 것은 역 브레톤 가열펌프분야의 기 술자에게 명백할 것이다. 그러나, 이것은 이상적인 역 브레톤 사이클조건으로부터의 이탈 때문에 덜 바람직하다.
가열엔진
역학적으로 가열엔진은 가열펌프의 역이다. 그러나, 이들은 실질적으로 상당히 다르다. 예를 들면, 가열엔진은 팽창밸브를 사용하지 않고, 작용유체로부터 일을 추출한다. 상기 작용유체는 가스 또는 액체이지만, 대규모 가열엔진은 대규모 가열펌프와는 매우 다르다.
더욱 많은 다수의 가열엔진의 기초가 되고, 랜카인 사이클(Rankine Cycle), 브레톤 사이클(Brayton Cycle), 스터링 사이클(Stirling Cycle), 오토 사이클(Otto Cycle), 디젤 사이클(Diesel Cycle), 칼리나 사이클(Kalina Cycle) 및, 에릭슨 사이클(Ericsson Cycle)을 포함하지만 이들에 한정되지 않는 다수의 열역학 사이클이 있다. 또한, 사이클 및 여러 에너지 변환방법을 결합한 콤비네이션 또는 엑릭슨 사이클이 있다. 상기 랜카인 사이클에 있어서, 예를 들면 재연소, 과가열 및 공급물 예열은 단독으로 또는 여러 가열엔진 응용에 결합하여 사용되게 된다. 이들 모든 사이클은 작용유체의 형태, 연료의 외부연소에 대한 내부연소 및, 당업자에게 공지된 다른 특성들 때문에 명확하게 된다. 그럼에도 불구하고 이들 모든 열역학 사이클과 이에 따른 개선은 이상적인 카르노 사이클(Carnot Cycle)의 성능으로 근접하도록 시도한 결과이다.
초소형 적층물, 특히 응축기와 증발기의 사용은 높은 특정 열전달비 때문에 상기 사이클 효율을 개선시키는 잠재성을 갖는다. 더욱이, 초소형 제너레이터 (generator)의 사용, 예를 들면 역으로 구동되는 전자기 액츄에이터는 소정의 다른 사이클을 초과한 효율을 갖는 가열엔진 기반 초소형 규모를 완벽하게 제공할 가능성을 갖는다.
상기한 바와 같이 다수의 가열엔진 사이클이 있지만, 다음의 특정 서술은 특정 사이클에 대해서가 아니라, 가열엔진 사이클의 기술에서의 다른 사이클에 대해서도 허용 가능한 것으로 생각된다.
도 6a는 초소형 구성부품만을 갖는 랜카인 사이클 가열엔진을 나타낸다. 증발기 적층물(601)은 절연 적층물(32)의 일측의 제너레이터 적층물(603)상에 배치된다. 상기 절연층(32)의 반대측에는 펌프 적층물(605)과 응축기 적층물(607)이 있다.
도 6b는 초소형 구성부품과 대규모 구성의 결합을 갖는 랜카인 사이클 가열엔진을 나타낸다. 초소형 구성부품 열적 조립체(43)는 절연 적층물(32)의 반대측의 응축기 절연층(607)에 의해 절연 적층물(32)의 일측에 배치된 증발기 적층물(601)이다. 펌프(608)는 응축기 적층물(607)로부터 증발기 적층물(601)로 작용유체를 순환시키고, 터빈/제너레이터 세트(610)는 작용유체로부터 일을 추출하여 전기를 생성한다.
도 7a는 초소형 구성부품의 브레톤 사이클 가열엔진을 나타낸다. 두 개의 열교환기, 리젝터(501) 및 수신기(503)는 이전에 기술된 역 브레톤 사이클에 대해서와 동일하다. 제너레이터(701)는 랜카인 사이클 제너레이터(603)와 유사하지만, 필요한 변경으로 다른 작용유체를 조정한다. 마찬가지로, 압축기(703)는 브 레톤 사이클 작용유체 일반적으로 가스, 예를 들면 공기와 양립할 수 있게 이루어진다.
도 7b는 초소형 구성부품 및 대규모 구성의 결합을 갖춘 브레톤 사이클 가열엔진을 나타낸다. 터빈 제너레이터 세트(707)는 랜카인 사이클 터빈 제너레이터 세트(610)와 유사하지만, 증기보다는 공기 또는 다른 비응축성(non-condensible) 가스를 조절하기 위해 특정된다. 마찬가지로, 압축기(705)와 초소형 구성부품 열적 조립체(43)는 작용액체로서 공기 또는 다른 비응축성 가스를 조절하기 위해 설계된다.
또한, 도 7c는 에릭슨 사이클로 언급된 이상적인 브레톤 사이클에 접근하는 또 다른 초소형 구성부품의 변형을 나타낸다. 본 실시예는 적층물의 분리 부분상에 2개의 유니트 동작을 갖는 적층물을 예시한다. 특히, 수신기 적층물(706)은 열교환기 수신부(503)와 등온층 제너레이터 부분(510)을 갖고, 리젝터 적층물(708)은 열교환기 리젝터 부분(501)과 등온층 압축기 부분(514)을 갖는다.
사용 시점에서 유독가스를 포함하는 소정 공급원료 화학제품의 분배된 생성이 본 발명의 초소형 구성 박판구조에 의해 가능하게 된다. 사용 시점에서 공급원료를 생성함으로써 운송과 저장의 위험 및 비용이 감소된다. 본질적으로, 환경회복, 특히 지하수 청소는 깊숙이 초소형 구성부품 박판구조 화학처리의 배열을 포함한다.
힘(power)생성 시스템
힘(power)생성 시스템은 도 8에 도시되어 있다. 초소형 채널 화학변환기는 반응물(802)을 받아들이고 생성물(804)을 내보내는 연소실(800)로 사용된다. 상기 연소실(800)로부터의 열은 설비(806)의 밸런스(balance)에 연결된 증발기(601) 또는 수신기(503 또는 510)로 전달된다. 상기 설비(806)의 밸런스는 이전에 기술된 소정 가열엔진의 필요한 구성요소를 포함한다.
화학처리 시스템
초소형 채널 화학처리 시스템은 화학처리 유니트 동작이 적어도 하나의 다른 유니트 동작과 결합되는 것이다. 화학처리를 위한 초소형 채널의 사용은 종래의 "대규모 채널" 대규모 반응기에서 얻을 수 없는 공정에서 양호한 제어를 허용한다. 예를 들면, 광범위 온도제어는 초소형 채널 적층물의 사용에 의해 가능하게 된다. 명확하게 박판구조내에 사용된 초소형 채널 화학 반응기는 초소형 채널의 박판을 가로질러 제어된 온도증감 또는 제어된 온도변화를 허용함으로써 비평형(non-equilibrium) 상태의 도달 및 종료를 허용한다. 온도 이외에 다른 파라미터가 엄밀히 제어될 수 있다. 특별히 초소형 채널 기하학은 머무름시간 또는 속도 프로파일(profile) 또는 모두의 제어에 유용하다. 열 에너지 이외의 에너지가 반응을 활성화시키거나 특정 소망 반응에 대해 도움되는 환경을 이루기 위해 사용되는데, 에너지는 필드 유도반응(예를 들면, 플라즈마 또는 수용액상의 전기화학 반응기), 자기적으로 유도되거나 제어된 화학반응 및 음파적으로 유도된 반응에서의 전기를 포함하지만 이들에 한정되지는 않는다. 온도증감을 제공하는 예는 응축기 또는 증발기를 위한 나란한 초소형 채널들의 박판을 가지는데, 여기서 인접 초소형채널은 다른 압력으로 유지됨으로써 다른 온도에서 상태변화를 겪는다. 상기 응축기 또는 증발기 초소형 채널에 대해 직교흐름(crossflow)에 위치된 초소형 채널을 갖춘 반응기 박판에 대해, 반응조건은 초소형 채널 반응기의 길이를 따라 제어 가능하게 된다.
필드 제너레이터는 전기장 또는 자기장을 유도하기 위해 사용된다. 상기 필드 제너레이터는 반응기 초소형 채널을 갖춘 제 1 적층물 부근에 배치된다.
상기 초소형 채널 반응기는 초소형 채널을 방해하는 물질 또는 고체를 필요로 하지 않고 초소형 채널을 방해하는 물질 또는 고체를 생성하지 않는 반응에 바람직하게 사용된다. 상기 초소형 채널 박판구조는 국부화된 반응조건의 정밀하고 정확한 제어, 예를 들면 소정 반응기 위치에서 반응온도 및 온도 증감제어를 가능하게 하기 때문에, 초소형 채널 박판구조는 산화반응에서와 같이 정교한 제어가 도움이 되는 반응을 위해 사용되는 것이 바람직하다.
반응온도의 제어는 모든 부분 산화반응에 대해 결정적이고, 머무름시간의 제어는 반응과 반응조건에 따라 결정적으로 된다. 예를 들면, 수소로의 메탄의 부분산화는 메탄이 이산화탄소와 물로 연소되는 것을 막도록 온도와 머무름시간의 제어 모두를 필요로 한다. 냉각을 위한 초소형 채널의 박판상에서 반응을 위한 초소형 채널의 박판을 놓음으로써 반응온도는 수소의 생성이 최대로 되도록 제어 가능하다.
온도제어는 소정 몇 가지의 방법으로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 제 1 박판 또는 적층물이 제 2 박판 또는 적층물에 대해 직교흐름 관계에 있는 경우, 제 1 적층물의 흐름방향에 따른 온도증감은 특정 초소형 채널 또는 초소형 구성부품내 의 냉각제의 온도를 제어함으로써 유지된다. 두 가지 상태의 흐름이 열전달 박판 또는 적층물내에 사용되는 경우 압력은 상태 변화온도를 제어하기 위해 사용된다. 선택적으로, 초소형 채널의 기하학, 예를 들면 다양한 흐름 통로폭, 단면 영역 및/또는 형상은 화학처리 박판 또는 적층물로부터, 또는 화학처리 박판 또는 적층물로의 열전달을 최적화시키기 위해 사용된다.
도 9를 참조하면, 초소형 채널 반응기(900)는 반응물(904), 바람직하게는 연료 및 산소를 받아들이는 제 1 적층물(902)을 가지고, 반응 생성물(906)을 내보낸다. 상기 제 1 적층물(902)은 초소형 채널(908)을 포함한다. 상기 초소형 채널(908)의 표면은 코팅제(910)를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 코팅제는 바람직하게 촉매, 또는 촉매에 대한 촉매 유지제 또는 복합 촉매이다. 선택적으로, 코팅제는 습식성(wetability) 또는 접촉 각도에 영향을 미치는 침투성 또는 물질성(material)이다. 상기 코팅물질은 촉매 금속, 예를 들면 니켈, 백금 및 로듐을 포함하지만 이들에 한정되지 않는다. 선택적으로, 화학분리를 위해 코팅제(910)는 막 또는 흡착제이다.
제 2 적층물(912)은 액체(916), 바람직하게는 물 및, 제거증발(918; rejecting evaporate), 바람직하게는 증기를 받아들이기 위한 초소형 채널(914)을 갖는다. 액체로부터 증발로의 상태변화는 반응 초소형 채널(908)내의 반응온도를 제어하기 위해 사용된다. 반응온도를 제어하는 것이 바람직한 부분 산화작용과 같은 반응에 대해, 냉각 매체 초소형 채널(912)은 반응 초소형 채널(902)과 매우 근접되는 것이 바람직하다. 냉각 매체 초소형 채널(912)과 반응 초소형 채널 (902)은 직접 접촉되거나 그 사이에 갭을 갖는다. 상기 갭은 절연물질에 의해 개방되거나 채워지게 된다. 최대 열전달을 위해, 반응물에 대한 냉각매체의 흐름은 역방향 흐름이 바람직하지만, 평행 또는 직교흐름이다.
증발은 가열엔진, 예를 들면 랜카인 사이클의 작용유체로 사용된다. 선택적 실시예에 있어서, 반응은 연소온도의 제어가 부분 산화작용 보다 다소 결정적이지 못한 연소이고, 상태 변화는 일을 생성하기 위한 가열엔진내의 작용유체로만 사용된다. 부가적으로, 단일 상태 유체는 어떠한 상태변화도 발생하지 않는 열을 제거하기 위해 사용된다.
전기화학 유니트 동작에 대한 다른 유용한 실시예는 도 10a와 도 10b에 나타나 있다. 도 10a에 있어서, 측면(102)과 바닥면(104)에 의해 한정된 홈(100)을 갖춘 적층물 또는 제재박판(1)은 비도전성 물질, 예를 들면 세라믹이다. 상기 바닥면(104)상에는 도전성 물질(106)층이 배치됨으로써 홈이 형성된 도전성 박판(107)을 형성한다. 또한, 도 10b에 도시된 바와 같이 유전체층(108)은 도전성층(106)상에 배치된다. 상기 유전체층(108)은 측면(102)을 덮도록 연장되는 것이 바람직하다. 상기 유전체층(108)에 의해 덮혀진 도전성 물질(106)층을 갖춘 제재박판(1)은 절연된 도전성 홈 박판(110)을 형성한다.
상기 홈이 형성된 도전성 박판(107 또는 110)은 상호 직면하는 홈과 이들 사이의 막(1100)과 일정 간격을 유지되도록 배치된다(도 11). 상기 홈이 형성된 도전성 박판(107)을 사용하는 경우, 침투성 막에 의해 전기화학 전지(cell)의 동작이 허용된다. 연결기(1102)는 전극 및/또는 유체 포트로서 사용되고, 유체는 액 체 또는 가스이다. 전원(도시하지 않음)은 전위를 발생하기 위해 필요한 전위를 공급한다. 가스와 함께 홈이 형성된 절연 도전성 박판(110)을 사용하는 경우, 저온플라즈마가 홈(100) 내에서 형성되어 상기 홈(100)으로부터 막(1100)으로 연장된다. 선택적으로, 저온플라즈마를 형성하기 위해 막(1100)이 비침투성이며 커버로 작용하는 홈이 형성된 단일 절연 도전성 박판(110)이 사용될 수 있다. 선택적으로, 막(1100)은 생략되고, 홈이 없는 제 2 박판이 커버로 역할을 할 수 있다.
막으로 분리되고 홈이 형성된 절연 도전성 박판(110)쌍에 대해, 메탄과 작은 양의 산소가 막의 일측의 저온 플라즈마로 유입됨으로써, 제거되어지는 에틸렌과 수소를 생성하고 상기 수소는 막을 통과하여 질소와 결합하여 암모니아를 생성할 수 있다. 또한, 천연가스는 상기 플라즈마를 통과하여 아세틸렌, 에틸렌, 사이클릭 프로판(cyclic propane) 또는 그들의 혼합물을 생성할 수 있다.
또한, 홈이 형성된 단일 절연 도전성 박판(110)은, 예를 들면 플라즈마를 통해 휘발성 유기 오염물질(VOC; volatile organic contaminant)을 가진 공기를 통과시키는 건조 복사기(dry copy machines)와 같이 산업공정으로부터 유기 오염물질(VOC)을 파괴시키기 위해 사용되는 것으로 생각된다. 다른 공정은 호흡 가능한 공기를 생성하기 위해 플라즈마내에서 파괴 가능한 포름알데히드와 암모니아를 방사하는 필름처리이다.
예 2
실험은 저온 플라즈마를 발생하도록 홈이 형성된 덮혀진 절연 도전성 박판(110)에 의해 수행되었다.
상기 홈이 형성된 절연 도전성 박판(110)은 기계적 글라스 세라믹, 마코(Macor)로 이루어졌다. 폭 3/32 인치, 깊이 1/8 인치 및, 길이 3∼1/2 인치인 2개의 홈이 있다. 각 홈의 바닥에는 5㎛의 두께로 알루미늄 금속층이 배치되었다. 유전체 물질층, 두께 5㎛를 갖는 알루미나(Al2O3)는 알루미늄 금속층상에 배치되었다.
공기는 홈을 통해 통과되고, 커버는 전기접지로서의 역할을 하는 알루미늄이었다. 전기는 60Hz∼25kHz의 주파수에서 1.5kV, 10㎃로 인가되었다. 플라즈마가 관측되었다. 도 12a에 도시된 바와 같이, 저주파수에서 플라즈마(1200)는 홈으로부터 플레임(flame)과 같이 연장되었다. 도 12b에 도시된 바와 같이, 고주파에서 플라즈마(1200)는 결합되어 홈 위의 공간을 채우는 경향이 있다.
화학 분리 및 변환
여기서 사용된 화학 분리는 액체 또는 기체 또는 그들의 혼합물로 된 소정의 용매로부터 다른 용매로의 화합물 또는 원소의 소정 교환을 포함한다. 예는 흡수 사이클 냉각시스템이다. 화학 분리에 있어서, 원소 또는 화합물을 포함하는 제 1 용매가 다공성 막을 적시지 않고 제 2 용매가 다공성 막을 적시며 제 1 용매내의 원소 또는 화합물이 다공성 막을 통해 제 2 용매로 전달되도록 다공성 막이 선택되어 사용된다.
용매의 깊이, 예를 들면 약 1㎛ 보다 작게 함으로써 흡수율은 깊은 깊이에서 보다 높게 이루어지게 된다. 초소형 다공성 접촉기 유니트는 커버박판간에 배치된 초소형 다공성 접촉기 박판이다. 각 커버박판은 초소형 충만공간을 가지거나 초소형 다공성 접촉기 박판을 가로질러 유체흐름을 허용하는 입구 및 출구를 함께 갖는 적어도 하나의 초소형 구성부품을 갖는다.
가장 실질적인 시스템에 있어서, 높은 흡수/분리(absorption/desorption)율을 달성하기 위해 열은 흡수/분리 유체로 또는 흡수/분리 유체로부터 전달되는 것이 필요하다. 따라서, 상기한 바와 같이, 열전달 박판은 초소형 다공성 접촉기 유니트와 결합될 수 있다.
바람직하게, 작은 구멍은 수 ㎛에 속하여 실질적으로 작은, 예를 들면 약 10㎛ 보다 작고, 가장 바람직하게는 약 3㎛ 보다 작다. 작은 구멍크기는 강한 저항을 관통 박판 속도 또는 압력증감에 제공한다. 커버는 박판으로부터 커버로의 높이인 약 10㎛ 보다 작은 유체 충만공간(fluid plenum)을 갖춘 박판상에 배치된다. 다음에, 대량 확산이 정체된 필름내와 초소형 다공성 접촉기 박판을 통해 발생한다. 상기 초소형 구성부품은 초소형 다공성 접촉기 박판의 일측 또는 양측상에 형성된다. 부가적으로, 초소형 다공성 접촉기 박판은 자체에 초소형 구성부품을 갖지 않지만, 커버 박판은 초소형 다공성 접촉기 박판을 가로질러 유체 흐름을 유도하기 위한 초소형 구성부품을 갖는다. 또한, 실시예는 초소형 다공성 접촉기 박판의 소정 측면에 유체 초소형 충만공간이 단순히 있다.
상기 초소형 다공성 접촉기 박판은 금속, 세라믹 또는 플라스틱, 예를 들면 석판인쇄(Lithography), 갈바노포멍(Galvanoformung; 전기침전), 애포멍(Abformung; 주입 몰딩), 또는 소결물을 기계가공함으로써 이루어진다. 초소형 가공된 접촉기 박판의 이점은 박판을 통해 작은 구멍크기의 정교한 제어를 포함한 다.
동작에 있어서, 유체는 병렬, 역흐름, 또는 직교흐름으로 흐른다. 상기 병렬흐름은 더욱 작은 대량 흐름 또는 추출의 결과를 생기게 하지만, 더욱 작은 초소형 다공성 박판을 가로질러 압력차 또는 증감을 허용한다. 가스는 유체중 하나이고 가스가 액체로 흡수되는 경우, 가스는 초소형 다공성 박판을 통과하지만 액체는 통과하지 못하는 것이 바람직하다. 따라서, 초소형 다공성 박판은 액체가 초소형 다공성 박판을 적시지 않도록 코팅되거나 액체가 그 표면장력에 의해 지지되어 작은 구멍을 통해 흐르지 않도록 충분히 작은 구멍을 갖는 것이 바람직하다.
초소형 다공성 박판이 커버 사이에서 충분히 자체적으로 지지되지 않는 경우에, 커버는 초소형 다공성 박판의 지지를 위한 돌기(projection)와 랜드(land)로 이루어질 수 있다. 상기한 바와 같이 선택적으로 초소형 다공성 박판은 홈 또는 초소형 구성부품을 갖는다. 소정 경우에 있어서, 돌기 또는 랜드는 초소형 다공성 박판을 지지한다.
도 13은 초소형 다공성 접촉기 유니트를 나타낸다. 상기 초소형 다공성 접촉기 박판(1300)은 조립체상의 초소형 다공성 접촉기 박판(1300)과 커버박판(1306)간에 초소형 충만공간을 생성하는 커버 박판(1306)과 배열박판(1308)을 각각 갖춘 2 개의 커버(1302, 1304) 사이에 배치된다. 가스가 흡수체로 사용되는 경우, 가스는 입구(1310)를 통해 커버(1302)로 유입된다. 약한 용액이 입구(1312)를 통해 커버(1304)로 들어오고, 강한 용액이 출구(1314)를 통해 나간다. 용매추출을 위해 사용되는 경우, 용매는 입구(1310)에서 커버(1302)로 들어오고, 추출물은 출구 (1316)로 나간다. 공급재료는 입구(1312)로 들어오고, 라피네이트(raffinate)는 출구(1314)로부터 나간다. 흡수작용 또는 용매추출을 위해, 도시된 바와 같이 열이 제거되거나 부가되면 초소형 채널 열교환기 박판(1318)은 사용된다. 가스가 화학 반응기, 명확하게는 액체 유기체의 부분 산화작용으로 사용되는 경우, 가스는 초소형 다공성 접촉기 박판(1300)을 통해 통과하는 산소이다.
예 3
실험은 액체로의 가스흡수 형태로 이루어지는 분리를 증명하기 위해 수행되었다. 특히, 암모니아 증기는 액체 물로 흡수되었다. 초소형 다공성 접촉기 박판은 명목적 두께 4mm(1/16 인치), 평균 구멍크기 2∼5㎛, 30%∼50%의 다공성을 갖는 소결된 스테인리스 스틸로 이루어졌다. 커버박판은 초소형 다공성 접촉기 박판으로부터 커버박판(필름 두께)의 내측면까지의 두께 또는 간격이 약 100∼300㎛ 범위인 초소형 충만공간을 제공하였다. 초소형 다공성 접촉기상의 액체 필름내에서 암모니아가 물로 흡수되었다. 암모니아 흐름속도는 0∼33g/min의 물흐름 속도범위에서는 0∼4g/min으로 변하였다. 등온과 단열 시험 진행을 위해 온도는 20∼60℃ 범위로 하였다. 흡수압력은 15∼30pisa이었다.
도 14에 결과가 나타나 있다. 먼저, 단열시험에 대해 측정된 데이터를 고려하면, 포인트(1400)는 필름두께 100과 300㎛에서의 암모니아 농도의 실제측정 값을 나타낸다. 단열시험에 대해 이론상의 최대 흡수 또는 "평형"(온도의 기능임)이 계산되어졌고, 포인트(1402)로 표현되었다. 상기 흡수 필름두께가 감소함에 따라, 측정된 암모니아 농도는 이론적으로 최대로 접근한다.
유사한 결과가 실제 측정 포인트(1404)와 평형 포인트(1406)에 의해 표현된 등온 시험에 나타난다. 상기 시험이 실제로 등온이라면, 평형선은 수평으로 된다. 근소한 경사의 선은 다른 필름두께에서의 온도 차이를 나타낸다.
단열 데이터와 등온 데이터를 비교하면, 보다 많은 흡수는 열의 제거가 없는 것(단열) 보다 열제거가 있는 경우(등온)에 의해 이루어진다.
연료처리 유니트
힘(power) 생성 시스템을 위하여 연료공급이 필요하다. 촉매를 이용하는 연료 전지(cell)의 경우에 있어서, 촉매는 일산화탄소 또는 다른 오염물질에 의해 오염된다. 따라서, 연료처리 유니트는 부분 산화작용 반응기, 시프트 반응기(CO와 H2O를 부가 H2와 CO2로 전환), 황 세정기, 잔여 CO를 제거하기 위한 우선 산화 반응기 또는 그들의 조합을 통합시킬 수 있다. 도 15에는 상기 각 특징을 통합시키는 연료처리 유니트가 도시되어 있다.
부가 화학처리 응용
예 4
도 16a에 도시된 바와 같이, 실험은 초소형 채널 구성을 사용하는 연소 반응기를 증명하기 위해 수행되었다. 연료와 산화제는 세라믹 튜브(1600)로 들어간다. 점화는 전기 점화기(도시하지 않음)에 의해 수행된다. 연소 생성물은 헤더(1602)를 통해 가스흐름 적층물(1604)로 통과된다. 물은 물흐름 적층물(1606)을 통과한다.
상기 적층물(1604, 1606)내의 초소형 채널은 스테인리스 스틸내의 전자방출 기계가공으로 만들어진다. 명목적으로 홈은 깊이 500㎛와 길이 34㎜을 단위로 하여 폭 300㎛이다. 열전달을 위한 영역은 9.98㎠이다.
본 실시예에 있어서, 연료는 메탄이고 산화제는 산소이다. 메탄의 단위 몰당 정확히 산소 2몰의 대량 흐름비율이 유지됨으로써 화학량론 연소(stoichiometric combustion)가 발생한다. 물흐름 비율은 약 1.28g/s(1.6gal/hr)와 1.32g/s 간이다.
연소효율의 형태로 나타낸 결과가 도 16b에 도시되어 있다. 저열 비율에서의 연소효율은 연료의 보다 높은 가열값(HVV; higher heating value)을 기초로 약 92%이다. 15W/㎠ 이상의 열비율에서의 연소효율은 연료의 보다 낮은 가열값(LHV; lower heating value)을 기초로 약 93%이고, 또는 보다 높은 가열값(HHV)을 기초로 약 85%이다.
결론
기본적 구성과 적층물이, 초소형과 대규모 구성요소, 그에 대응되는 유니트 동작 및 본 명세서에서 자세히 설명되고 도면에 도시된 것 이상의 초소형 구성부품의 변형들의 다수의 조합에 의해 집합될 수 있다. 예를 들면, 부분 산화작용과 플라즈마 처리를 위해 도 8과 도 11에 도시된 2가지는 예시적인 것이다.
본 발명의 바람직한 실시예가 도시되고 설명되었지만, 본 발명의 넓은 범위내에서, 본 발명을 벗어나지 않는 한도내에서 여러 가지의 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 자명하다. 당업자는 대규모 시스템에서 수행되는 것과 같이 예열, 상호냉각, 재가열, 결합된 사이클, 화학처리 유니트 동작 및, 다른 변경을 적용하는 것이 가능하다. 첨부된 청구항은 본 발명의 기술적 사상의 범위내의 모든 변경된 발명을 포함한다.
본 발명은 대규모 유니트 공정이 초소형 구성부품 화학처리 조립체의 초소형 구성에 의해 수행되는 효과가 있다.

Claims (1)

  1. 적층 조립체 속의 복수개의 제 1 적층물(layer)들로 이루어진 초소형 구성부품 화학처리 조립체로써,
    상기 제 1 적층물들 각각은 반응물을 받아들이고, 생성물을 내보냄으로써 적어도 하나의 화학처리 유니트 동작을 수행하기 위한 적어도 하나의 제 1 초소형 구성부품을 갖추고 있으며,
    상기 제 1 적층물들은 복수개의 제 2 적층물(layer)들에 부착되어 있으며 상기 제 2 적층물들 각각은 적어도 하나의 부가 유니트 동작을 수행하기 위한 적어도 하나의 제 2 초소형 구성부품을 갖추고 있으며,
    상기 제 1 초소형 구성부품들은, 상기 화학처리 유니트 동작들이 상기 부가 유니트 동작들과 결합되어 시스템동작을 일으키도록, 상기 제 2 초소형 구성부품들에 연결되어 있으며,
    상기 제 1 초소형 구성부품들은 서로 연결되어 있으며 서로 병렬적으로 작동되며,
    상기 제1 초소형 구성부품은, 상기 제 1 적층물들 각각에 있는 헤더에 연결된, 일련의 흐름통로 및 일련의 랜드를 갖는 것을 특징으로 하는 초소형 구성부품 화학처리 조립체.
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Families Citing this family (285)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6126723A (en) * 1994-07-29 2000-10-03 Battelle Memorial Institute Microcomponent assembly for efficient contacting of fluid
US6129973A (en) * 1994-07-29 2000-10-10 Battelle Memorial Institute Microchannel laminated mass exchanger and method of making
DE19720294C1 (de) * 1997-05-15 1998-12-10 Dbb Fuel Cell Engines Gmbh Reformierungsreaktor und Betriebsverfahren hierfür
EP1162426B1 (en) 1997-06-03 2005-04-06 CHART HEAT EXCHANGERS Limited Partnership Heat exchanger and/or fluid mixing means
US5961932A (en) * 1997-06-20 1999-10-05 Eastman Kodak Company Reaction chamber for an integrated micro-ceramic chemical plant
US6200536B1 (en) * 1997-06-26 2001-03-13 Battelle Memorial Institute Active microchannel heat exchanger
GB9723260D0 (en) 1997-11-05 1998-01-07 British Nuclear Fuels Plc A method of performing a chemical reaction
GB9723262D0 (en) 1997-11-05 1998-01-07 British Nuclear Fuels Plc Reactions of aromatic compounds
US6326326B1 (en) 1998-02-06 2001-12-04 Battelle Memorial Institute Surface functionalized mesoporous material and method of making same
DE59905737D1 (de) 1998-02-11 2003-07-03 Inst Physikalische Hochtech Ev Miniaturisierter temperaturzonen flussreaktor
US6887437B1 (en) * 1998-05-22 2005-05-03 Infineon Technologies Ag Reactor configuration and method for producing it
DE19833644C2 (de) * 1998-07-25 2002-06-13 Xcellsis Gmbh Reaktoreinheit in einem System zur Erzeugung eines wasserstoffreichen Gases aus einem flüssigen Rohkraftstoff
US6494614B1 (en) 1998-07-27 2002-12-17 Battelle Memorial Institute Laminated microchannel devices, mixing units and method of making same
US6616909B1 (en) * 1998-07-27 2003-09-09 Battelle Memorial Institute Method and apparatus for obtaining enhanced production rate of thermal chemical reactions
US6440895B1 (en) 1998-07-27 2002-08-27 Battelle Memorial Institute Catalyst, method of making, and reactions using the catalyst
US6793831B1 (en) 1998-08-06 2004-09-21 State Of Oregon Acting By And Through The State Board Of Higher Education On Behalf Of Oregon State University Microlamination method for making devices
US6592696B1 (en) 1998-10-09 2003-07-15 Motorola, Inc. Method for fabricating a multilayered structure and the structures formed by the method
US6572830B1 (en) 1998-10-09 2003-06-03 Motorola, Inc. Integrated multilayered microfludic devices and methods for making the same
US8173431B1 (en) 1998-11-13 2012-05-08 Flir Systems, Inc. Mail screening to detect mail contaminated with biological harmful substances
WO2000032512A1 (en) 1998-12-02 2000-06-08 Massachusetts Institute Of Technology Integrated palladium-based micromembranes for hydrogen separation and hydrogenation/dehydrogenation reactions
US6638654B2 (en) * 1999-02-01 2003-10-28 The Regents Of The University Of California MEMS-based thin-film fuel cells
DE29903296U1 (de) * 1999-02-24 2000-08-03 CPC Cellular Process Chemistry GmbH, 60386 Frankfurt Mikroreaktor
US6749814B1 (en) 1999-03-03 2004-06-15 Symyx Technologies, Inc. Chemical processing microsystems comprising parallel flow microreactors and methods for using same
US7150994B2 (en) * 1999-03-03 2006-12-19 Symyx Technologies, Inc. Parallel flow process optimization reactor
US6192596B1 (en) 1999-03-08 2001-02-27 Battelle Memorial Institute Active microchannel fluid processing unit and method of making
ATE348993T1 (de) 1999-03-27 2007-01-15 Chart Heat Exchangers Ltd Part Wärmetauscher
US6375732B1 (en) 1999-04-08 2002-04-23 Clariant Finance (Bvi) Limited Pigments, the process of their manufacturing and their use
DE19929550B4 (de) 1999-06-23 2005-01-27 P21 - Power For The 21St Century Gmbh Brennstoffzellensystem
EP1206508B1 (en) * 1999-08-17 2005-11-30 Battelle Memorial Institute Catalyst structure and method of fischer-tropsch synthesis
US6451864B1 (en) * 1999-08-17 2002-09-17 Battelle Memorial Institute Catalyst structure and method of Fischer-Tropsch synthesis
US6488838B1 (en) 1999-08-17 2002-12-03 Battelle Memorial Institute Chemical reactor and method for gas phase reactant catalytic reactions
EP1206316B1 (en) * 1999-08-17 2005-06-29 Battelle Memorial Institute Chemical reactor and method for catalytic gas phase reactions
US6969506B2 (en) * 1999-08-17 2005-11-29 Battelle Memorial Institute Methods of conducting simultaneous exothermic and endothermic reactions
US7041260B1 (en) * 1999-10-19 2006-05-09 Mesosystems Technology, Inc. Integral compact heat exchanger and catalytic reactor for scavenging contaminants from air
US6313393B1 (en) 1999-10-21 2001-11-06 Battelle Memorial Institute Heat transfer and electric-power-generating component containing a thermoelectric device
US6932951B1 (en) 1999-10-29 2005-08-23 Massachusetts Institute Of Technology Microfabricated chemical reactor
US8834700B2 (en) * 1999-11-24 2014-09-16 Encite, Llc Method and apparatus for electro-chemical reaction
US8980492B2 (en) * 1999-11-24 2015-03-17 Encite Llc Method and apparatus for controlling an array of power generators
US8518594B2 (en) * 1999-11-24 2013-08-27 Encite, Llc Power cell and power chip architecture
US6312846B1 (en) * 1999-11-24 2001-11-06 Integrated Fuel Cell Technologies, Inc. Fuel cell and power chip technology
US20020119079A1 (en) * 1999-12-10 2002-08-29 Norbert Breuer Chemical microreactor and microreactor made by process
EP1248675B1 (en) 2000-01-11 2005-08-24 Accentus plc Catalytic reactor
US7435392B2 (en) * 2000-02-03 2008-10-14 Acclavis, Llc Scalable continuous production system
US6537506B1 (en) 2000-02-03 2003-03-25 Cellular Process Chemistry, Inc. Miniaturized reaction apparatus
US7056477B1 (en) 2000-02-03 2006-06-06 Cellular Process Chemistry, Inc. Modular chemical production system incorporating a microreactor
US7241423B2 (en) * 2000-02-03 2007-07-10 Cellular Process Chemistry, Inc. Enhancing fluid flow in a stacked plate microreactor
US6415860B1 (en) * 2000-02-09 2002-07-09 Board Of Supervisors Of Louisiana State University And Agricultural And Mechanical College Crossflow micro heat exchanger
US7135266B2 (en) * 2000-02-09 2006-11-14 Clariant Finance (Bvi) Limited Preparation of azo colorants in microreactors and their use in electrophotographic toners and developers, powder coatings, ink jet inks and electronic medias
CZ20022724A3 (en) 2000-02-09 2002-12-11 Clariant Finance Bvi Ltd Method for prodn. of azo dyes in microreactors
US6892802B2 (en) * 2000-02-09 2005-05-17 Board Of Supervisors Of Louisiana State University And Agricultural And Mechanical College Crossflow micro heat exchanger
DE10010397C1 (de) * 2000-02-28 2001-12-06 Mannesmann Ag Vorrichtung zum Verdampfen flüssiger Medien
DE10010400C2 (de) * 2000-02-28 2002-10-31 Mannesmann Ag Vorrichtung und Verfahren zum Erhitzen und/oder Verdampfen flüssiger oder gasförmiger Medien
ATE287291T1 (de) 2000-03-07 2005-02-15 Symyx Technologies Inc Prozessoptimierungsreaktor mit parallelem durchfluss
DE10026645A1 (de) * 2000-05-29 2001-12-06 Merck Patent Gmbh Verfahren zur Formylierung organischer Verbindungen
DE10026903A1 (de) * 2000-06-03 2002-01-10 Cpc Cellular Process Chemistry Verfahren zur Herstellung von Chinolon-3-carbonsäuren
US7125540B1 (en) * 2000-06-06 2006-10-24 Battelle Memorial Institute Microsystem process networks
DE10028104A1 (de) 2000-06-07 2001-12-13 Clariant Gmbh Verfahren zur Herstellung von Diketopyrrologyrrol-Pigmenten
DE10028754A1 (de) 2000-06-09 2001-12-13 Clariant Gmbh Verfahren zur Herstellung von alkoholischen Lösungen von Alkalialkoholaten
DE10031558A1 (de) * 2000-06-28 2002-01-10 Clariant Gmbh Verfahren zur Konditionierung von organischen Pigmenten
DE10032019A1 (de) * 2000-07-01 2002-01-10 Clariant Gmbh Verfahren zur Herstellung von Disazokondensationspigmenten in Mikroreaktoren
DE10032059A1 (de) * 2000-07-05 2002-01-17 Mir Chem Gmbh Vorrichtung zum Ausführen einer katalytischen Rohrreaktion
US7413714B1 (en) 2000-07-16 2008-08-19 Ymc Co. Ltd. Sequential reaction system
DE10036602A1 (de) * 2000-07-27 2002-02-14 Cpc Cellular Process Chemistry Mikroreaktor für Reaktionen zwischen Gasen und Flüssigkeiten
DE10036633B4 (de) * 2000-07-27 2005-03-10 Hte Ag The High Throughput Exp Anordnung in modularer Bauweise und Verfahren zur paralellen Testung einer Mehrzahl von Bausteinen einer Materialbibliothek
PT1320712E (pt) * 2000-07-28 2007-01-31 Honda Motor Co Ltd Microcomponente de microcanais de multifunções
WO2002014854A1 (en) 2000-08-14 2002-02-21 Chevron U.S.A. Inc. Use of microchannel reactors in combinatorial chemistry
DE10044526A1 (de) * 2000-09-04 2002-04-04 Mannesmann Ag Mikrostrukturreaktor und Verfahren zur Durchführung chemischer Reaktionen
DE10049200A1 (de) 2000-10-05 2002-04-11 Clariant Gmbh Verfahren zur Herstellung von Azofarbmitteln
AU2002227291B2 (en) * 2000-12-05 2007-08-30 Texaco Development Corporation Compact fuel processor for producing a hydrogen rich gas
US6491985B2 (en) * 2000-12-20 2002-12-10 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Method for enhancing the surface of a metal substrate
DE10102726A1 (de) * 2001-01-22 2002-08-22 Vodafone Pilotentwicklung Gmbh Reaktor
US7101514B2 (en) * 2001-01-31 2006-09-05 Po-Hao Adam Huang Control devices for evaporative chemical mixing/reaction
JP3941537B2 (ja) * 2001-02-28 2007-07-04 ソニー株式会社 熱輸送装置
US7922781B2 (en) 2001-03-02 2011-04-12 Chellappa Anand S Hydrogen generation apparatus and method for using same
WO2002071451A2 (en) 2001-03-02 2002-09-12 Mesosystems Technology, Inc. Ammonia-based hydrogen generation apparatus and method for using same
US7867300B2 (en) 2001-03-02 2011-01-11 Intelligent Energy, Inc. Ammonia-based hydrogen generation apparatus and method for using same
US7118917B2 (en) 2001-03-07 2006-10-10 Symyx Technologies, Inc. Parallel flow reactor having improved thermal control
US20020168307A1 (en) * 2001-03-09 2002-11-14 James Seaba Micro component hydrocarbon steam reformer system and cycle for producing hydrogen gas
DE10291574D2 (de) * 2001-04-12 2004-04-15 Mir Chem Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum katalytischen Reformieren von Kohlenwasserstoffen oder Alkoholen
DE10217335A1 (de) * 2001-04-21 2002-10-24 Vodafone Pilotentwicklung Gmbh Vorrichtung zum Erzeugen und/oder Aufbereiten eines Brennstoffs für eine Brennstoffzelle
US6630012B2 (en) * 2001-04-30 2003-10-07 Battelle Memorial Institute Method for thermal swing adsorption and thermally-enhanced pressure swing adsorption
US6746515B2 (en) 2001-04-30 2004-06-08 Battelle Memorial Institute Method and apparatus for thermal swing adsorption and thermally-enhanced pressure swing adsorption
US6994829B2 (en) * 2001-06-06 2006-02-07 Battelle Memorial Institute Fluid processing device and method
US20070280862A1 (en) * 2001-06-27 2007-12-06 Nu Element, Inc. Modular Micro-Reactor Architecture And Method For Fluid Processing Devices
GB0116894D0 (en) * 2001-07-11 2001-09-05 Accentus Plc Catalytic reactor
US6939632B2 (en) * 2001-08-06 2005-09-06 Massachusetts Institute Of Technology Thermally efficient micromachined device
US6907895B2 (en) * 2001-09-19 2005-06-21 The United States Of America As Represented By The Secretary Of Commerce Method for microfluidic flow manipulation
BR0213170B1 (pt) * 2001-10-12 2012-08-07 reator catalÍtico e mÉtodo para realizar a reforma de vapor de um hidrocarboneto.
GB0125035D0 (en) * 2001-10-18 2001-12-12 Accentus Plc Catalytic reactor
GB0124999D0 (en) * 2001-10-18 2001-12-05 Accentus Plc Catalytic reactor
US20050183851A1 (en) * 2001-10-25 2005-08-25 International Mezzo Technologies, Inc. High efficiency flat panel microchannel heat exchanger
US7077643B2 (en) * 2001-11-07 2006-07-18 Battelle Memorial Institute Microcombustors, microreformers, and methods for combusting and for reforming fluids
US6960235B2 (en) * 2001-12-05 2005-11-01 The Regents Of The University Of California Chemical microreactor and method thereof
GB0129054D0 (en) * 2001-12-05 2002-01-23 Accentus Plc Catalytic reactor and process
WO2003048034A1 (en) * 2001-12-05 2003-06-12 Gtl Microsystems Ag Process an apparatus for steam-methane reforming
US7883670B2 (en) * 2002-02-14 2011-02-08 Battelle Memorial Institute Methods of making devices by stacking sheets and processes of conducting unit operations using such devices
CA2478333C (en) * 2002-03-11 2013-10-15 Battelle Memorial Institute Microchannel reactors with temperature control
US7223371B2 (en) * 2002-03-14 2007-05-29 Micronics, Inc. Microfluidic channel network device
TW592830B (en) 2002-03-29 2004-06-21 Casio Computer Co Ltd Chemical reaction apparatus and power supply system
JP3891131B2 (ja) 2002-03-29 2007-03-14 カシオ計算機株式会社 化学反応装置及び電源システム
WO2003085254A1 (en) * 2002-04-04 2003-10-16 Illusion Technologies, Llc Miniature/micro scale power generation system
US7169367B2 (en) 2002-04-05 2007-01-30 Casio Computer Co., Ltd. Chemical reaction apparatus and power supply system
US8172913B2 (en) 2002-04-23 2012-05-08 Vencill Thomas R Array of planar membrane modules for producing hydrogen
US7527661B2 (en) * 2005-04-18 2009-05-05 Intelligent Energy, Inc. Compact devices for generating pure hydrogen
US7402719B2 (en) * 2002-06-13 2008-07-22 Velocys Catalytic oxidative dehydrogenation, and microchannel reactors for catalytic oxidative dehydrogenation
JP4048864B2 (ja) 2002-07-29 2008-02-20 カシオ計算機株式会社 小型化学反応装置およびその製造方法
JP2004066008A (ja) * 2002-08-01 2004-03-04 Casio Comput Co Ltd 化学反応装置
JP3979219B2 (ja) 2002-08-07 2007-09-19 カシオ計算機株式会社 小型化学反応装置
US7250151B2 (en) * 2002-08-15 2007-07-31 Velocys Methods of conducting simultaneous endothermic and exothermic reactions
US6969505B2 (en) * 2002-08-15 2005-11-29 Velocys, Inc. Process for conducting an equilibrium limited chemical reaction in a single stage process channel
US6622519B1 (en) 2002-08-15 2003-09-23 Velocys, Inc. Process for cooling a product in a heat exchanger employing microchannels for the flow of refrigerant and product
US7014835B2 (en) * 2002-08-15 2006-03-21 Velocys, Inc. Multi-stream microchannel device
US9192929B2 (en) 2002-08-15 2015-11-24 Velocys, Inc. Integrated combustion reactor and methods of conducting simultaneous endothermic and exothermic reactions
US20040047767A1 (en) * 2002-09-11 2004-03-11 Richard Bergman Microfluidic channel for band broadening compensation
DE10248599A1 (de) 2002-10-17 2004-04-29 Degussa Ag Verfahren zur Gewinnung einer gasförmigen Phase aus einem flüssigen Medium und Vorrichtung zu seiner Durchführung
US7404936B2 (en) * 2002-10-22 2008-07-29 Velocys Catalysts, in microchannel apparatus, and reactions using same
EP1415706B1 (en) * 2002-10-29 2017-07-12 Corning Incorporated Coated microstructure and method of manufacture
US6652627B1 (en) 2002-10-30 2003-11-25 Velocys, Inc. Process for separating a fluid component from a fluid mixture using microchannel process technology
TWI318289B (en) * 2002-11-01 2009-12-11 Cooligy Inc Optimal spreader system, device and method for fluid cooled micro-scaled heat exchange
US7836597B2 (en) * 2002-11-01 2010-11-23 Cooligy Inc. Method of fabricating high surface to volume ratio structures and their integration in microheat exchangers for liquid cooling system
US8464781B2 (en) 2002-11-01 2013-06-18 Cooligy Inc. Cooling systems incorporating heat exchangers and thermoelectric layers
US20040112571A1 (en) * 2002-11-01 2004-06-17 Cooligy, Inc. Method and apparatus for efficient vertical fluid delivery for cooling a heat producing device
SE524540C2 (sv) * 2002-11-18 2004-08-24 Alfa Laval Corp Ab Flödesstyrande insats i en reaktorkammare samt reaktor försedd med insatsen
US6851171B2 (en) 2002-11-27 2005-02-08 Battelle Memorial Institute Method of fabricating multi-channel devices and multi-channel devices therefrom
US6983792B2 (en) * 2002-11-27 2006-01-10 The Aerospace Corporation High density electronic cooling triangular shaped microchannel device
US6989134B2 (en) * 2002-11-27 2006-01-24 Velocys Inc. Microchannel apparatus, methods of making microchannel apparatus, and processes of conducting unit operations
DE10301874A1 (de) * 2003-01-17 2004-07-29 Celanese Emulsions Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Emulsionspolymerisaten
US20040141893A1 (en) * 2003-01-21 2004-07-22 Martin Jerry L. Chemical reactor with enhanced heat exchange
US7803328B2 (en) * 2003-02-06 2010-09-28 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Microreactor and method of producing the same
WO2004082823A1 (ja) 2003-03-19 2004-09-30 Tosoh Corporation 微小流路構造体
US7405338B2 (en) * 2003-04-07 2008-07-29 Velocys Dehydrogenation reactions in narrow reaction chambers and integrated reactors
EP1618372A2 (en) * 2003-04-14 2006-01-25 Cellular Process Chemistry, Inc. System and method for determining optimal reaction parameters using continuously running process
JP2004325185A (ja) * 2003-04-23 2004-11-18 Arkray Inc 二段式検体分析用具
US7294734B2 (en) * 2003-05-02 2007-11-13 Velocys, Inc. Process for converting a hydrocarbon to an oxygenate or a nitrile
US7485671B2 (en) * 2003-05-16 2009-02-03 Velocys, Inc. Process for forming an emulsion using microchannel process technology
US8580211B2 (en) * 2003-05-16 2013-11-12 Velocys, Inc. Microchannel with internal fin support for catalyst or sorption medium
CA2526965C (en) * 2003-05-16 2011-10-11 Velocys Inc. Process for forming an emulsion using microchannel process technology
US7220390B2 (en) * 2003-05-16 2007-05-22 Velocys, Inc. Microchannel with internal fin support for catalyst or sorption medium
JP4587016B2 (ja) * 2003-05-30 2010-11-24 ソニー株式会社 反応装置とその製造方法、改質装置、電源供給システム
US7032651B2 (en) * 2003-06-23 2006-04-25 Raytheon Company Heat exchanger
US20050014040A1 (en) * 2003-06-27 2005-01-20 Ultracell Corporation Fuel preheat in fuel cells and portable electronics
WO2005004256A2 (en) * 2003-06-27 2005-01-13 Ultracell Corporation Annular fuel processor and methods
EP1641671B1 (en) 2003-06-27 2015-06-24 Portaclave LLP Portable fuel cartridge for fuel cells
US8821832B2 (en) 2003-06-27 2014-09-02 UltraCell, L.L.C. Fuel processor for use with portable fuel cells
EP1644997A4 (en) * 2003-06-27 2011-03-16 Ultracell Corp MICRO FUEL CELL ARCHITECTURE
US20060156627A1 (en) * 2003-06-27 2006-07-20 Ultracell Corporation Fuel processor for use with portable fuel cells
US7666539B2 (en) * 2003-06-27 2010-02-23 Ultracell Corporation Heat efficient portable fuel cell systems
US8318368B2 (en) * 2003-06-27 2012-11-27 UltraCell, L.L.C. Portable systems for engine block
US7114334B2 (en) 2003-07-01 2006-10-03 Tiax Llc Impingement heat exchanger for stirling cycle machines
US7591302B1 (en) * 2003-07-23 2009-09-22 Cooligy Inc. Pump and fan control concepts in a cooling system
DE10333922B4 (de) * 2003-07-25 2005-11-17 Wella Ag Bauteile für statische Mikromischer, daraus aufgebaute Mikromischer und deren Verwendung zum Mischen, zum Dispergieren oder zur Durchführung chemischer Reaktionen
DE10335451A1 (de) * 2003-08-02 2005-03-10 Bayer Materialscience Ag Verfahren zur Entfernung von flüchtigen Verbindungen aus Stoffgemischen mittels Mikroverdampfer
US7104406B2 (en) * 2003-08-18 2006-09-12 Industrial Technology Research Institute Micro-filter for filtering blood cells
US7434411B2 (en) * 2003-12-15 2008-10-14 Drost Kevin M Droplet desorption process and system
US7470408B2 (en) 2003-12-18 2008-12-30 Velocys In situ mixing in microchannels
US7029647B2 (en) * 2004-01-27 2006-04-18 Velocys, Inc. Process for producing hydrogen peroxide using microchannel technology
US7084180B2 (en) * 2004-01-28 2006-08-01 Velocys, Inc. Fischer-tropsch synthesis using microchannel technology and novel catalyst and microchannel reactor
US9023900B2 (en) 2004-01-28 2015-05-05 Velocys, Inc. Fischer-Tropsch synthesis using microchannel technology and novel catalyst and microchannel reactor
US20050175519A1 (en) 2004-02-06 2005-08-11 Rogers William A.Jr. Microchannel compression reactor
US8747805B2 (en) * 2004-02-11 2014-06-10 Velocys, Inc. Process for conducting an equilibrium limited chemical reaction using microchannel technology
DE102004007561B3 (de) * 2004-02-17 2005-10-13 Clariant Gmbh Verfahren zur Herstellung von Alkylenglykoldiethern
US7520917B2 (en) * 2004-02-18 2009-04-21 Battelle Memorial Institute Devices with extended area structures for mass transfer processing of fluids
EP1733023B1 (en) * 2004-02-24 2013-01-23 Thermal Gradient Thermal cycling device
KR100542201B1 (ko) * 2004-03-03 2006-01-10 삼성에스디아이 주식회사 연료 전지 시스템의 개질기 및 이를 채용한 연료 전지시스템
DE102004013551A1 (de) * 2004-03-19 2005-10-06 Goldschmidt Gmbh Alkoxylierungen in mikrostrukturierten Kapillarreaktoren
US8378163B2 (en) 2004-03-23 2013-02-19 Velocys Corp. Catalysts having catalytic material applied directly to thermally-grown alumina and catalytic methods using same, improved methods of oxidative dehydrogenation
US7744830B2 (en) * 2004-04-29 2010-06-29 Lawrence Livermore National Security, Llc Catalyst for microelectromechanical systems microreactors
US20050255368A1 (en) * 2004-05-12 2005-11-17 Ultracell Corporation, A California Corporation High surface area micro fuel cell architecture
US7304198B2 (en) * 2004-05-14 2007-12-04 Battelle Memorial Institute Staged alkylation in microchannels
US20050269691A1 (en) * 2004-06-04 2005-12-08 Cooligy, Inc. Counter flow micro heat exchanger for optimal performance
US20070140042A1 (en) * 2004-06-04 2007-06-21 Gerhard Schanz Multicomponent packaging with static micromixer
US7616444B2 (en) * 2004-06-04 2009-11-10 Cooligy Inc. Gimballed attachment for multiple heat exchangers
US7968250B2 (en) 2004-06-25 2011-06-28 Ultracell Corporation Fuel cartridge connectivity
US7648792B2 (en) 2004-06-25 2010-01-19 Ultracell Corporation Disposable component on a fuel cartridge and for use with a portable fuel cell system
US6880353B1 (en) 2004-07-08 2005-04-19 Tecumseh Products Company Vapor compression system with evaporator defrost system
US7024800B2 (en) * 2004-07-19 2006-04-11 Earthrenew, Inc. Process and system for drying and heat treating materials
CA2574113C (en) 2004-07-23 2014-02-18 Anna Lee Tonkovich Distillation process using microchannel technology
US7305850B2 (en) * 2004-07-23 2007-12-11 Velocys, Inc. Distillation process using microchannel technology
US6928830B1 (en) 2004-07-29 2005-08-16 Carrier Corporation Linearly actuated manual fresh air exchange
US7205060B2 (en) * 2004-08-06 2007-04-17 Ultracell Corporation Method and system for controlling fluid delivery in a fuel cell
WO2006020709A1 (en) * 2004-08-12 2006-02-23 Velocys Inc. Process for converting ethylene to ethylene oxide using microchannel process technology
WO2007008225A2 (en) * 2004-08-14 2007-01-18 The State Of Oregon Acting By And Through The State Board Of Higher Education On Behalf Of Oregon State University Heat-activated heat-pump systems including integrated expander/compressor and regenerator
JP5643474B2 (ja) * 2004-10-01 2014-12-17 ヴェロシス，インク． マイクロチャネルプロセス技術を用いる多相混合プロセス
JP2008515551A (ja) * 2004-10-06 2008-05-15 ステイト オブ オレゴン アクティング バイ アンド スルー ザ ステイト ボード オブ ハイヤー エデュケーション オン ビハーフ オブ オレゴン ステイト ユニバーシティー Ｍｅｃｓ透析器
US7955504B1 (en) 2004-10-06 2011-06-07 State Of Oregon Acting By And Through The State Board Of Higher Education On Behalf Of Oregon State University Microfluidic devices, particularly filtration devices comprising polymeric membranes, and method for their manufacture and use
US7468455B2 (en) * 2004-11-03 2008-12-23 Velocys, Inc. Process and apparatus for improved methods for making vinyl acetate monomer (VAM)
EP1817102A1 (en) * 2004-11-12 2007-08-15 Velocys, Inc. Process using microchannel technology for conducting alkylation or acylation reaction
JP5704786B2 (ja) 2004-11-16 2015-04-22 ヴェロシス，インク． マイクロチャネル技術を用いる多相反応プロセス
US20060120213A1 (en) * 2004-11-17 2006-06-08 Tonkovich Anna L Emulsion process using microchannel process technology
DE102004059085A1 (de) * 2004-12-02 2006-06-08 Takata-Petri Ag Gassack für ein Airbagmodul eines Kraftfahrzeugs
US7807313B2 (en) * 2004-12-21 2010-10-05 Ultracell Corporation Compact fuel cell package
JP4991102B2 (ja) * 2004-12-22 2012-08-01 パナソニック株式会社 マイクロリアクタ
DE112006000160T5 (de) * 2005-01-07 2007-11-22 Cooligy, Inc., Mountain View Herstellung von Strukturen mit einem hohen Oberflächen-/Volumen-Verhältnis und deren Integration in Mikro-Wärmetauscher für Flüssigkeits-Kühlsysteme
US20060194082A1 (en) * 2005-02-02 2006-08-31 Ultracell Corporation Systems and methods for protecting a fuel cell
WO2006094190A2 (en) * 2005-03-02 2006-09-08 Velocys Inc. Separation process using microchannel technology
JP2006260874A (ja) * 2005-03-16 2006-09-28 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 固体高分子型燃料電池発電装置用燃料ガス供給装置
JP4631508B2 (ja) * 2005-03-31 2011-02-16 Ｄｉｃ株式会社 マイクロミキサー
DE102005017452B4 (de) * 2005-04-15 2008-01-31 INSTITUT FüR MIKROTECHNIK MAINZ GMBH Mikroverdampfer
WO2006113676A2 (en) * 2005-04-18 2006-10-26 Stevens Institute Of Technology Process for the production of hydrogen peroxide from hydrogen and oxygen
US7871578B2 (en) * 2005-05-02 2011-01-18 United Technologies Corporation Micro heat exchanger with thermally conductive porous network
US9101890B2 (en) * 2005-05-25 2015-08-11 Velocys, Inc. Support for use in microchannel processing
US20070004810A1 (en) * 2005-06-30 2007-01-04 Yong Wang Novel catalyst and fischer-tropsch synthesis process using same
EP1904223A2 (en) * 2005-07-08 2008-04-02 Velocys Inc. Catalytic reaction process using microchannel technology
JP2007098226A (ja) * 2005-09-30 2007-04-19 Fujifilm Corp 流体デバイス
US20070085227A1 (en) * 2005-10-13 2007-04-19 Tonkovich Anna L Multi-phase contacting process using microchannel technology
SE529516C2 (sv) * 2005-10-24 2007-09-04 Alfa Laval Corp Ab Universell flödesmodul
DE102005051637A1 (de) * 2005-10-26 2007-05-03 Atotech Deutschland Gmbh Reaktorsystem mit einem mikrostrukturierten Reaktor sowie Verfahren zur Durchführung einer chemischen Reaktion in einem solchen Reaktor
US8679587B2 (en) * 2005-11-29 2014-03-25 State of Oregon acting by and through the State Board of Higher Education action on Behalf of Oregon State University Solution deposition of inorganic materials and electronic devices made comprising the inorganic materials
US8696771B2 (en) * 2005-12-16 2014-04-15 Battelle Memorial Institute Compact integrated combustion reactors, systems and methods of conducting integrated combustion reactions
KR20080080372A (ko) * 2005-12-22 2008-09-03 셀 인터나쵸나아레 레사아치 마아츠샤피 비이부이 마이크로채널 장치에서 알킬렌 글리콜의 생산
SE530820C2 (sv) * 2005-12-22 2008-09-16 Alfa Laval Corp Ab Ett mixningssystem för värmeväxlare
US7459589B2 (en) 2005-12-22 2008-12-02 Shell Oil Company Process for the preparation of an alkylene glycol
US7750170B2 (en) 2005-12-22 2010-07-06 Shell Oil Company Process for mixing an oxidant having explosive potential with a hydrocarbon
JP4713397B2 (ja) * 2006-01-18 2011-06-29 株式会社リコー 微小流路構造体及び微小液滴生成システム
TWI371684B (en) * 2006-02-16 2012-09-01 Cooligy Inc Liquid cooling loops for server applications
US9819037B2 (en) 2006-03-02 2017-11-14 Encite Llc Method and apparatus for cleaning catalyst of a power cell
EP2004579A2 (en) * 2006-03-23 2008-12-24 Velocys Inc. Process for making styrene using microchannel process technology
US20070227698A1 (en) * 2006-03-30 2007-10-04 Conway Bruce R Integrated fluid pump and radiator reservoir
US20070227709A1 (en) * 2006-03-30 2007-10-04 Girish Upadhya Multi device cooling
TW200809477A (en) 2006-03-30 2008-02-16 Cooligy Inc Integrated fluid pump and radiator reservoir
EP2024078A2 (en) 2006-04-20 2009-02-18 Velocys, Inc. Process for treating and/or forming a non-newtonian fluid using microchannel process technology
US20070256815A1 (en) * 2006-05-04 2007-11-08 Cooligy, Inc. Scalable liquid cooling system with modular radiators
US20080013278A1 (en) * 2006-06-30 2008-01-17 Fredric Landry Reservoir for liquid cooling systems used to provide make-up fluid and trap gas bubbles
JP4899681B2 (ja) 2006-07-18 2012-03-21 富士ゼロックス株式会社 マイクロ流路デバイス
US7999144B2 (en) 2006-09-01 2011-08-16 Velocys Microchannel apparatus and methods of conducting catalyzed oxidative dehydrogenation
US20080108122A1 (en) * 2006-09-01 2008-05-08 State of Oregon acting by and through the State Board of Higher Education on behalf of Oregon Microchemical nanofactories
US7820725B2 (en) * 2006-09-05 2010-10-26 Velocys, Inc. Integrated microchannel synthesis and separation
US8497308B2 (en) 2006-09-05 2013-07-30 Velocys, Inc. Integrated microchannel synthesis and separation
WO2008052168A2 (en) * 2006-10-26 2008-05-02 Symyx Technologies, Inc. High pressure parallel fixed bed reactor and method
WO2008147458A1 (en) * 2006-11-28 2008-12-04 Georgia Tech Research Corporation Droplet impingement chemical reactors and methods of processing fuel
US7923592B2 (en) 2007-02-02 2011-04-12 Velocys, Inc. Process for making unsaturated hydrocarbons using microchannel process technology
US20080226541A1 (en) * 2007-03-15 2008-09-18 Fmc Corporation Recovery of Aqueous Hydrogen Peroxide in Auto-Oxidation H2O2 Production
JP5151204B2 (ja) 2007-03-27 2013-02-27 富士ゼロックス株式会社 マイクロ流路デバイス及びマイクロ流路デバイスの製造方法
US7862633B2 (en) * 2007-04-13 2011-01-04 Battelle Memorial Institute Method and system for introducing fuel oil into a steam reformer with reduced carbon deposition
US20080257713A1 (en) * 2007-04-17 2008-10-23 Robert Woodhull Grant Catalytic reactors with active boundary layer control
CN101715536A (zh) * 2007-05-02 2010-05-26 固利吉股份有限公司 用于电子冷却应用的微管/多端口逆流散热器设计
WO2009023314A2 (en) 2007-05-09 2009-02-19 Icx Technologies Mail parcel screening using multiple detection technologies
US20090043141A1 (en) * 2007-05-30 2009-02-12 Terry Mazanec Oxidative coupling of methane
FR2918584A1 (fr) * 2007-07-10 2009-01-16 Centre Nat Rech Scient Microreacteur catalytique integre.
US8206025B2 (en) * 2007-08-07 2012-06-26 International Business Machines Corporation Microfluid mixer, methods of use and methods of manufacture thereof
TW200924625A (en) 2007-08-07 2009-06-01 Cooligy Inc Deformable duct guides that accommodate electronic connection lines
JP5119848B2 (ja) 2007-10-12 2013-01-16 富士ゼロックス株式会社 マイクロリアクタ装置
US20090211977A1 (en) * 2008-02-27 2009-08-27 Oregon State University Through-plate microchannel transfer devices
US7745667B2 (en) * 2008-04-07 2010-06-29 Velocys Microchannel apparatus comprising structured walls, chemical processes, methods of making formaldehyde
US8299604B2 (en) 2008-08-05 2012-10-30 Cooligy Inc. Bonded metal and ceramic plates for thermal management of optical and electronic devices
JP5604038B2 (ja) * 2008-08-25 2014-10-08 株式会社日立製作所 反応装置及び反応プラント
US20100081577A1 (en) * 2008-09-30 2010-04-01 Symyx Technologies, Inc. Reactor systems and methods
JP2010115624A (ja) 2008-11-14 2010-05-27 Fuji Xerox Co Ltd マイクロ流路デバイス、分離装置、並びに、分離方法
US8243274B2 (en) 2009-03-09 2012-08-14 Flir Systems, Inc. Portable diesel particulate monitor
JP2010210118A (ja) * 2009-03-09 2010-09-24 Jamco Corp 漏水防止用安全弁を備えた旅客機搭載用スチームオーブン
JP5003702B2 (ja) 2009-03-16 2012-08-15 富士ゼロックス株式会社 マイクロ流体素子及びマイクロ流体制御方法
US8236599B2 (en) 2009-04-09 2012-08-07 State of Oregon acting by and through the State Board of Higher Education Solution-based process for making inorganic materials
US8263006B2 (en) * 2009-05-31 2012-09-11 Corning Incorporated Reactor with upper and lower manifold structures
US8801922B2 (en) 2009-06-24 2014-08-12 State Of Oregon Acting By And Through The State Board Of Higher Education On Behalf Of Oregon State University Dialysis system
JP2012531256A (ja) * 2009-06-24 2012-12-10 ステイト オブ オレゴン アクティング バイ アンド スルー ザ ステイト ボード オブ ハイヤー エデュケーション オン ビハーフ オブ オレゴン ステイト ユニバーシティー 透析用マイクロ流体デバイス
US8753515B2 (en) 2009-12-05 2014-06-17 Home Dialysis Plus, Ltd. Dialysis system with ultrafiltration control
US8580161B2 (en) 2010-05-04 2013-11-12 State Of Oregon Acting By And Through The State Board Of Higher Education On Behalf Of Oregon State University Fluidic devices comprising photocontrollable units
US8501009B2 (en) 2010-06-07 2013-08-06 State Of Oregon Acting By And Through The State Board Of Higher Education On Behalf Of Oregon State University Fluid purification system
US20120218857A1 (en) * 2011-02-28 2012-08-30 Uchicago Argonne, Llc Microfluidic mixer, method for mixing fluids
DE102011005228A1 (de) 2011-03-08 2012-09-13 Elantas Gmbh Verfahren zur Herstellung von alkylierten Hydroxyaromaten in Mikroreaktoren
WO2013052680A2 (en) 2011-10-07 2013-04-11 Home Dialysis Plus, Ltd. Heat exchange fluid purification for dialysis system
GB201214122D0 (en) 2012-08-07 2012-09-19 Oxford Catalysts Ltd Treating of catalyst support
GB2506393A (en) 2012-09-28 2014-04-02 Ibm Chemical reactor for enabling pairwise fluid contacts
KR101401355B1 (ko) * 2012-11-21 2014-06-02 한국과학기술연구원 탄화수소 개질용 마이크로 채널 반응기
WO2014165037A1 (en) * 2013-03-12 2014-10-09 Battelle Memorial Institute Heat exchanger
KR101464889B1 (ko) * 2013-09-25 2014-11-24 한국교통대학교산학협력단 열교환기 및 그 제조방법과 그 제어방법
US20150314055A1 (en) 2014-04-29 2015-11-05 Michael Edward HOGARD Dialysis system and methods
US9943819B2 (en) 2014-11-03 2018-04-17 Singh Instrument LLC Small-scale reactor having improved mixing
JP6688794B2 (ja) 2014-11-11 2020-04-28 エイチ．シー． スターク インコーポレイテッド マイクロリアクターシステムおよびマイクロリアクター方法
WO2016201218A2 (en) 2015-06-12 2016-12-15 Velocys, Inc. Synthesis gas conversion process
DE102015111614A1 (de) * 2015-07-17 2017-01-19 Karlsruher Institut für Technologie Mikrostrukturreaktor zur Durchführung exothermer, heterogen katalysierter Reaktionen mit effizienter Verdampfungskühlung
DE102016110498B4 (de) 2016-06-07 2024-04-04 Karlsruher Institut für Technologie Mikroreaktor und Verfahrensführung zur Methanisierung
JP7025408B2 (ja) 2016-08-19 2022-02-24 アウトセット・メディカル・インコーポレイテッド 腹膜透析システム及び方法
JP6241803B1 (ja) * 2017-01-30 2017-12-06 国立大学法人岐阜大学 水素生成装置
JP6718163B2 (ja) * 2017-01-30 2020-07-08 国立大学法人岐阜大学 水素生成装置を備えた燃料電池システム
DE102017001562A1 (de) 2017-02-20 2018-08-23 Diehl Aerospace Gmbh Fuel-Prozessor-Komponente für einen Propylenglykol-Fuel-Prozessor und Propylenglykol-Fuel-Prozessor
JP6241804B1 (ja) 2017-04-28 2017-12-06 国立大学法人岐阜大学 水素生成装置
US11598536B2 (en) 2017-05-26 2023-03-07 Alliance For Sustainable Energy, Llc Systems with multi-circuited, phase-change composite heat exchangers
US10648743B2 (en) * 2017-05-26 2020-05-12 Alliance For Sustainable Energy, Llc Systems with multi-circuited, phase-change composite heat exchangers
CA3082685A1 (en) 2017-11-16 2019-05-23 Societe De Commercialisation Des Produits De La Recherche Appliquee Socpra Sciences Et Genie S.E.C. Integrated solar micro-reactors for hydrogen synthesis via steam methane reforming
BR112021003168A2 (pt) 2018-08-23 2021-05-11 Outset Medical, Inc. métodos para preparar um conjunto de tubos e um dialisador, para testar vazamentos, para preparar um conjunto de tubos, para melhorar a durabilidade e operação de uma ou mais bombas de deslocamento e para prover terapia de diálise, sistema de diálise, e, acessório de queima de bomba
BR112021021836A2 (pt) 2019-04-30 2022-01-04 Outset Medical Inc Métodos para calcular a pressão arterial, para criar dialisato em um sistema de diálise, para medir a porcentagem de rejeição em um sistema de diálise, para coletar e analisar plasma sanguíneo, para remover gás de um circuito extracorpóreo de um sistema de diálise, para inferir uma pressão de linha em um circuito extracorpóreo de um sistema de diálise, para prover terapia de diálise extracorpórea e intracorpórea, para montar um conjunto de tubos de paciente no estilo cartucho em uma máquina de diálise e para preparar uma máquina de diálise para terapia de diálise, câmaras de fluxo e de remoção de ar, sistema de diálise, subsistema de dispensação de dialisato, filtro de micróbio/endotoxina de uso único, dialisador, dispositivo para medir pressão de um sistema de diálise, e, conjunto de tubos de sangue
US11470748B1 (en) * 2020-03-09 2022-10-11 Smart Wires Inc. Liquid cooling of high current devices in power flow control systems
CN116507407A (zh) * 2020-09-16 2023-07-28 星辰科技公司 感应加热微通道和中通道处理系统的方法和装置
JP2023543086A (ja) * 2020-09-16 2023-10-12 スターズ テクノロジー コーポレーション マイクロチャネル及びメソチャネルプロセスシステムを誘導加熱するための方法及び装置

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3797202A (en) * 1971-08-27 1974-03-19 Gen Electric Microporous/non-porous composite membranes
US4392362A (en) * 1979-03-23 1983-07-12 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Micro miniature refrigerators
US4386505A (en) * 1981-05-01 1983-06-07 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Refrigerators
US4516632A (en) * 1982-08-31 1985-05-14 The United States Of America As Represented By The United States Deparment Of Energy Microchannel crossflow fluid heat exchanger and method for its fabrication
JPS6325201A (ja) * 1986-07-18 1988-02-02 Babcock Hitachi Kk 燃料改質器
JPH0422827Y2 (ko) * 1987-09-25 1992-05-26
DE3926466C2 (de) * 1989-08-10 1996-12-19 Christoph Dipl Ing Caesar Mikroreaktor zur Durchführung chemischer Reaktionen von zwei chemischen Stoffen mit starker Wärmetönung
US5016707A (en) * 1989-12-28 1991-05-21 Sundstrand Corporation Multi-pass crossflow jet impingement heat exchanger
EP0484278B1 (de) * 1990-11-01 1995-04-12 Ciba-Geigy Ag Vorrichtung zur Aufbereitung oder Vorbereitung von flüssigen Proben für eine chemische Analyse
US5230866A (en) * 1991-03-01 1993-07-27 Biotrack, Inc. Capillary stop-flow junction having improved stability against accidental fluid flow
US5209906A (en) * 1991-05-10 1993-05-11 Her Majesty The Queen In Right Of Canada, As Represented By The Minister Of National Defence Modular isothermal reactor
TW216453B (en) * 1992-07-08 1993-11-21 Air Prod & Chem Integrated plate-fin heat exchange reformation
US5296775A (en) * 1992-09-24 1994-03-22 International Business Machines Corporation Cooling microfan arrangements and process
US5534328A (en) * 1993-12-02 1996-07-09 E. I. Du Pont De Nemours And Company Integrated chemical processing apparatus and processes for the preparation thereof
JP3512186B2 (ja) * 1993-03-19 2004-03-29 イー・アイ・デユポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー 化学処理及び製造のための一体構造及び方法、並びにその使用方法及び製造方法
US5385712A (en) * 1993-12-07 1995-01-31 Sprunk; Darren K. Modular chemical reactor
US5611214A (en) * 1994-07-29 1997-03-18 Battelle Memorial Institute Microcomponent sheet architecture

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Publication number Publication date
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