(57)【要約】【課題】  反応生成物の混合を効率良く防止することが出来るマイクロ電気化学リアクタを実現する。【解決手段】  流体が流路に流されて２個の反応物を生成するマイクロ電気化学リアクタにおいて、  前記流路の反応部に設けられ前記２個の反応物を分離する分離手段を具備したことを特徴とするマイクロ電気化学リアクタである。【選択図】                    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体が流路に流されて２個の反応物を生成するマイクロ電気化学リアクタにおいて、
前記流路の反応部に設けられ前記２個の反応物を分離する分離手段
を具備したことを特徴とするマイクロ電気化学リアクタ。
【請求項２】
前記分離手段は、前記反応部の流路方向に流路中心に沿って設けられ流路を流路方向と直交方向に断続的に遮えぎる断続分離板を有すること
を特徴とする請求項１記載のマイクロ電気化学リアクタ。
【請求項３】
前記断続分離板は、流路方向に断続した貫通孔を有すること
を特徴とする請求項１又は請求項２記載のマイクロ電気化学リアクタ。
【請求項４】
前記貫通孔は、角孔であること
を特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載のマイクロ電気化学リアクタ。
【請求項５】
前記分離手段は、前記反応部の流路方向に流路中心に沿って設けられ流路を流路方向と直交方向に連続的に遮えぎる第１の連続分離板と、
この連続分離板に対向して前記流路に設けられこの連続分離板と流路方向と直交方向に連続的に隙間を構成する溝と
を有することを特徴とする請求項１記載のマイクロ電気化学リアクタ。
【請求項６】
前記分離手段は、前記反応部の流路方向に流路中心に沿って設けられ流路を流路方向と直交方向に連続的に遮えぎると共に前記流路と流路方向と直交方向に連続的に隙間を構成する第２の連続分離板
を有することを特徴とする請求項１記載のマイクロ電気化学リアクタ。
【請求項７】
前記流路は、流入路が１個であること
を特徴とする請求項１乃至請求項６の何れかに記載のマイクロ電気化学リアクタ。
【請求項８】
前記流路は、流入路が２個に分離されていること
を特徴とする請求項１乃至請求項６の何れかに記載のマイクロ電気化学リアクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気化学反応が行われるマイクロ電気化学リアクタに関するものである。
更に,詳述すれば、反応生成物の混合を効率良く防止することが出来るマイクロ電気化学リアクタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
マイクロ電気化学リアクタに関連する先行技術文献としては次のようなものがある。
【特許文献１】特開２００３−２８５２９８号公報
【０００３】
図９は、従来より一般に使用されている従来例の要部構成説明図である。
微量な液体を流して分離や分析を行うマイクロ流路デバイスの構成例を示したものである。
基板部１０１、光硬化性樹脂１０２、光透過性のあるカバー板１０３の順の３層で構成されている。
この流路デバイスは、基板部１０１とカバー基板１０３の間に未硬化の光硬化性樹脂を充填したのちに、光硬化反応によって流路パターン１０４の周辺部を硬化させることによって、流路パターン１０４が形成されて、マイクロ流路デバイスが一体に構成されている。
【０００４】
ここで、基板部１０１に光透過性の材料を用いた場合には、送液側の注入口１０５，１０５’から試料液と反応液を外部ポンプによって流すことで、混合部１０６で反応によって生じた変化を吸光度変化として検出することができ、これをもとに微量な試料液体中の目的物質の濃度を知ることができる。
なお、混合液は廃液口１０７から排出される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような装置においては、１個の反応物を取り出すことは出来ても、２個の反応物を効率良く取り出すことは出来ない。
【０００６】
本発明の目的は、上記の課題を解決するもので、反応生成物の混合を効率良く防止することが出来るマイクロ電気化学リアクタを提供することを目的とする。
要するに、マイクロ流路内に形成された２個の電極間に電圧を印加して電気化学反応を行わせる場合に、容易に陽極の反応生成物と陰極の反応生成物を分離するために分離手段が設けられたマイクロ電気化学リアクタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような課題を達成するために、本発明では、請求項１のマイクロ電気化学リアクタにおいては、
流体が流路に流されて２個の反応物を生成するマイクロ電気化学リアクタにおいて、
前記流路の反応部に設けられ前記２個の反応物を分離する分離手段を具備したことを特徴とする。
【０００８】
本発明の請求項２においては、請求項１記載のマイクロ電気化学リアクタにおいて、
前記分離手段は、前記反応部の流路方向に流路中心に沿って設けられ流路を流路方向と直交方向に断続的に遮えぎる断続分離板を有することを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項３においては、請求項１又は請求項２記載のマイクロ電気化学リアクタにおいて、
前記断続分離板は、流路方向に断続した貫通孔を有することを特徴とする。
【００１０】
本発明の請求項４においては、請求項１乃至請求項３の何れかに記載のマイクロ電気化学リアクタにおいて、
前記貫通孔は、角孔であることを特徴とする。
【００１１】
本発明の請求項５においては、請求項１記載のマイクロ電気化学リアクタにおいて、
前記分離手段は、前記反応部の流路方向に流路中心に沿って設けられ流路を流路方向と直交方向に連続的に遮えぎる第１の連続分離板と、
この連続分離板に対向して前記流路に設けられこの連続分離板と流路方向と直交方向に連続的に隙間を構成する溝とを有することを特徴とする。
【００１２】
本発明の請求項６においては、請求項１記載のマイクロ電気化学リアクタにおいて、
前記分離手段は、前記反応部の流路方向に流路中心に沿って設けられ流路を流路方向と直交方向に連続的に遮えぎると共に前記流路と流路方向と直交方向に連続的に隙間を構成する第２の連続分離板を有することを特徴とする。
【００１３】
本発明の請求項７においては、請求項１乃至請求項６の何れかに記載のマイクロ電気化学リアクタにおいて、
前記流路は、流入路が１個であることを特徴とする。
【００１４】
本発明の請求項８においては、請求項１乃至請求項６の何れかに記載のマイクロ電気化学リアクタにおいて、
前記流路は、流入路が２個に分離されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように、本発明の請求項１によれば、次のような効果がある。
流路の反応部に設けられ、２個の反応物を分離する分離手段が設けられたので、反応生成物の混合を効率良く防止することが出来るマイクロ電気化学リアクタが得られる。
【００１６】
本発明の請求項２によれば、次のような効果がある。
分離手段は、反応部の流路方向に流路中心に沿って設けられ流路を流路方向と直交方向に断続的に遮えぎる断続分離板を有するので、２個の反応物の混合を効率良く防止することが出来るマイクロ電気化学リアクタが得られる。
【００１７】
本発明の請求項３によれば、次のような効果がある。
分離板は、流路方向に断続した貫通孔を有するので、電気化学反応を維持できるマイクロ電気化学リアクタが得られる。
【００１８】
本発明の請求項４によれば、次のような効果がある。
貫通孔は、角孔であるので、貫通孔面積が広く確保でき、電気化学反応を効率よく維持出来るマイクロ電気化学リアクタが得られる。
【００１９】
本発明の請求項５によれば、次のような効果がある。
分離手段は、反応部の流路方向に流路中心に沿って設けられ流路を流路方向と直交方向に連続的に遮えぎる第１の連続分離板と、この連続分離板に対向して前記流路に設けられこの連続分離板と流路方向と直交方向に連続的に隙間を構成する溝とを有するので、電気化学反応を維持でき、かつ２個の反応物の混合を確実に防止出来るマイクロ電気化学リアクタが得られる。
【００２０】
本発明の請求項６によれば、次のような効果がある。
分離手段は、反応部の流路方向に流路中心に沿って設けられ流路を流路方向と直交方向に連続的に遮えぎると共に、流路と流路方向と直交方向に連続的に隙間を構成する第２の連続分離板を有するので、構成が簡単に出来、安価なマイクロ電気化学リアクタが得られる。
【００２１】
本発明の請求項７によれば、次のような効果がある。
流路は、流入路が１個であるので、一つの流体から、２個の反応生成物を得るのに便利なマイクロ電気化学リアクタが得られる。
【００２２】
本発明の請求項８によれば、次のような効果がある。
流路は、流入路が２個に分離されているので、２個の流入流体を反応部で確実に反応させることが出来るマイクロ電気化学リアクタが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下本発明を図面を用いて詳細に説明する。
図１は本発明の一実施例の要部構成説明図,図２は図１のＡ-Ａ断面図、図３は図１のＢ-Ｂ断面図である。
【００２４】
図において、絶縁性基板１上に電極２と電極３が形成されている。
絶縁性基板１は、例えば、ガラス基板が使用されている。
電極２と電極３の上に流路形成用膜４が設けられている。
流路形成用膜４は、例えば、フォトレジストや低融点ガラスが使用されている。
【００２５】
電極２と電極３は流路形成用膜４によりシールされた状態で流路外部から取り出す構造になっている。
絶縁性基板５は、接着層６を介して流路形成用膜４に接着されている。
絶縁性基板５は、例えば、ガラス基板が使用されている。
【００２６】
接着層６は、例えば、接着剤、フォトレジストが使用されている。
絶縁性基板１と流路形成用膜４と絶縁性基板５とにより流路７，８が構成されている。
流路７，８は、流入流路７１，８１、電極２と電極３とに対応する反応部７２，８２、流出流路７３，８３とよりなる。
【００２７】
流路７，８は、反応部７２，８２において接している。
分離手段９は、反応部７２，８２に設けられ、２個の反応物を分離する。
この場合は、分離手段９は、反応部７２，８２の流路方向に流路中心に沿って設けられ流路７，８を流路方向と直交方向に断続的に遮えぎる断続分離板を有する。
この場合は、断続分離板９は、流路方向に断続した貫通孔９１を有する。
【００２８】
この場合は、貫通孔９１は角孔である。
この場合は、断続分離板９は流路形成用膜４で作製された柱を、並べたものとも言える。
絶縁性基板５には、流入流路７１，８１に連通する流入穴７４，８４と、流出流路７３，８３に連通する流出穴７５，８５が設けられている。
【００２９】
以上の構成において、本発明装置は、以下の如くして作製する。
絶縁性基板１上に電極２と電極３を形成し、その上に流路形成用膜４のパターンを作製する。
流路７，８は流路形成用膜４のパターンにより形成される。
【００３０】
絶縁性基板５には流入穴７４，８４と流出穴７５，８５とが開けられ、基板５表面に接着層６が形成される。
絶縁性基板１と絶縁性基板５を、接着層６によって貼り合わせることにより完成する。
【００３１】
以上の構成において、以下の動作が行われる。
流路７と流路８に流体を流した状態で，電極２と電極３の間に電圧を印加すると、電極２と電極３の表面で電気化学反応が起きて反応生成物が生成される。
分離手段９が、電極２の反応生成物と電極３の反応生成物の混合を妨げる。
【００３２】
この結果、
流路７，８の反応部７２，８２に設けられ、２個の反応物を分離する分離手段９が設けられたので、反応生成物の混合を効率良く防止することが出来るマイクロ電気化学リアクタが得られる。
【００３３】
分離手段９は、反応部７２，８２の流路方向に流路中心に沿って設けられ流路７，８を流路方向と直交方向に断続的に遮えぎる断続分離板９を有するので、２個の反応物の混合を効率良く防止することが出来るマイクロ電気化学リアクタが得られる。
【００３４】
分離板９は、流路方向に断続した貫通孔９１を有するので、電気化学反応を維持でき、かつ、反応生成物の混合を効率良く防止することが出来るマイクロ電気化学リアクタが得られる。
【００３５】
貫通孔９１は、角孔であるので、貫通孔面積が広く確保でき、電気化学反応を効率よく維持出来るマイクロ電気化学リアクタが得られる。
流路７，８は、流入路７１，８１が２個に分離されているので、２個の流入流体を反応部７２，８２で確実に反応させることが出来るマイクロ電気化学リアクタが得られる。
【００３６】
図４は本発明の他の実施例の要部構成説明図,図５は図４のＣ-Ｃ断面図、図６は図４のＤ-Ｄ断面図である。
本実施例においては、絶縁性基板５に流入穴１１が、流路７，８に共通の流入穴として設けられた実施例である。
一つの流体から、２個の反応生成物を得るのに便利である。
【００３７】
図７は本発明の他の実施例の要部構成説明図である。
本実施例においては、分離手段２１は、反応部７２，８２の流路方向に流路中心に沿って設けられ流路を流路方向と直交方向に連続的に遮えぎる第１の連続分離板２２と、この連続分離板２２に対向して、流路に設けられこの連続分離板２２と流路方向と直交方向に連続的に隙間を構成する溝２３とを有する。
【００３８】
この結果、電気化学反応を維持でき、かつ２個の反応物の混合を確実に防止出来るマイクロ電気化学リアクタが得られる。
【００３９】
図８は本発明の他の実施例の要部構成説明図である。
本実施例においては、分離手段３１は、反応部７２，８２の流路方向に流路中心に沿って設けられ流路を流路方向と直交方向に連続的に遮えぎると共に前記流路と流路方向と直交方向に連続的に隙間３３を構成する第２の連続分離板３２を有する。
この結果、構成が簡単に出来、安価なマイクロ電気化学リアクタが得られる。
【００４０】
なお、絶縁性基板１，４は、絶縁基板１，４そのものだけでなく、表面に絶縁膜を成膜した普通の基板でも良い，要するに、実質的に絶縁基板であれば良い。
【００４１】
なお、前述の実施例においては、絶縁性基板５は、接着層６を介して流路形成用膜４に接着されていると説明したが、これに限ることはなく、絶縁性基板５自体、あるいは流路形成用膜４自体が接着性を持っている場合は、接着層６は不要である。例えば、絶縁性基板５として、ＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン）などのようにそれ自体が接着性を持つ場合、あるいは流路形成用膜４として低融点ガラスが使用された場合である。
【００４２】
なお、以上の説明は、本発明の説明および例示を目的として特定の好適な実施例を示したに過ぎない。
したがって本発明は、上記実施例に限定されることなく、その本質から逸脱しない範囲で更に多くの変更、変形をも含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の一実施例の要部構成説明図である。
【図２】図１のＡ-Ａ断面図である。
【図３】図１のＢ-Ｂ断面図である。
【図４】本発明の他の実施例の要部構成説明図である。
【図５】図４のＣ-Ｃ断面図である。
【図６】図１のＤ-Ｄ断面図である。
【図７】本発明の他の実施例の要部構成説明図である。
【図８】本発明の他の実施例の要部構成説明図である。
【図９】従来より一般に使用されている従来例の要部構成説明図である。
【符号の説明】
【００４４】
１      絶縁性基板
２      電極
３      電極
４      流路形成用膜
５      絶縁性基板
６      接着層
７      流路
７１    流入流路
７２    反応部
７３    流出流路
７４    流入穴
７５    流出穴
８      流路
８１    流入流路
８２    反応部
８３    流出流路
８４    流入穴
８５    流出穴
９      分離手段
９１    貫通孔
１１    流入穴
２１    分離手段
２２    第１の連続分離板
２３    溝
３１    分離手段
３２    第２の連続分離板
３３    隙間
【図１】
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【図２】
2006130400.tif 000004
【図３】
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【図４】
2006130400.tif 000006
【図５】
2006130400.tif 000007
【図６】
2006130400.tif 000008
【図７】
2006130400.tif 000009
【図８】
2006130400.tif 000010
【図９】
2006130400.tif 000011