(57)【要約】  マイクロリアクタシステム内の圧力を調整する技術を、全般的に説明する。例示のマイクロリアクタシステムは、反応室を含み、反応室は、少なくとも１つの反応体を受け、生成物を作るために反応体に対する反応を実行するのに有効である。例示の方法は、第１の力によって反応室に向かって第１流体を駆動するために第１電気浸透ポンプを制御することを含むことができる。いくつかの例では、この方法は、第２の力によって反応室に向かって第２流体を駆動するために第２電気浸透ポンプを制御することをさらに含むことができる。いくつかの例では、この方法は、生成物を作るために反応室内で反応体に対して反応を実行することをさらに含むことができる。第１の力および第２の力は、反応室の内部に圧力を生成するのに有効とすることができ、圧力は、１気圧より高い。
2013534859.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロリアクタシステム内の圧力を調整する方法であって、前記マイクロリアクタシステムは、反応室を含み、前記反応室は、少なくとも１つの反応体を受け、生成物を作るために前記反応体に対する反応を実行するのに有効であり、前記方法は、
第１の力によって前記反応室に向かって第１流体を駆動するために第１電気浸透ポンプを制御することと、
第２の力によって前記反応室に向かって第２流体を駆動するために第２電気浸透ポンプを制御することと、
前記生成物を作るために前記反応室内で前記反応体に対して前記反応を実行することであって、前記反応は、前記第１電気浸透ポンプが前記第１流体を前記反応室に向かって駆動し、前記第２電気浸透ポンプが前記第２流体を前記反応室に向かって駆動する間に実行される、実行することと
を含み、前記第１の力および前記第２の力は、前記反応室の内部に圧力を生成するのに有効であり、前記圧力は、１気圧より高い、
方法。
【請求項２】
前記第１の力は、前記第２の力と等しい、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１の力は、前記第２の力より大きい、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記反応を実行した後に、前記第２流体を前記反応室から離れる方へ駆動するために前記第２電気浸透ポンプを制御することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記反応を実行した後に、
第３の力で前記反応室に向かって前記第２流体を駆動するために前記第２電気浸透ポンプを制御することであって、前記第３の力は、前記第１の力より小さい、制御すること
をさらに含む、請求項２に記載の方法。
【請求項６】
前記反応を実行した後に、
前記反応室から離れる方へ前記第２流体を駆動するために前記第２電気浸透ポンプを制御すること
をさらに含む、請求項２に記載の方法。
【請求項７】
それぞれ前記第１電気浸透ポンプを制御するための第１電圧および前記第２電気浸透ポンプを制御するための第２電圧を生成するのに有効な第１電圧源および第２電圧源を構成すること
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記第１電圧源および前記第２電圧源を構成することは、プロセッサを用いて前記第１電圧源および前記第２電圧源を構成することを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
プロセッサを用いて前記第１電圧源および前記第２電圧源を構成することは、前記プロセッサと通信するメモリ内に格納された命令のセットに基づいて前記第１電圧および前記第２電圧を生成するように前記プロセッサを構成することを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記第１流体、前記第２流体、および前記生成物が出口に向かって流れるようにするために、前記第１電気浸透ポンプおよび前記第２電気浸透ポンプを制御することをさらに含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記プロセッサによって、前記反応室の内部の圧力センサから第１信号を受け取ることであって、前記第１信号は、前記反応室の内部の圧力に関する、受け取ることと、
前記プロセッサによって、前記出口の内部の流量センサから第２信号を受け取ることであって、前記第２信号は、前記出口内の前記第２流体の流れに関する、受け取ることと、
前記プロセッサによって、前記第１信号、前記第２信号、および命令の前記セットに基づいて前記第１電圧源および前記第２電圧源を制御することと
をさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記プロセッサによって、命令の前記セットに基づいて前記反応室を加熱する熱源を制御することをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記プロセッサによって前記第２信号を受け取ることは、圧電フィルムから前記第２信号を受け取ることを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記反応室を加熱する熱源を制御することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記第１の力によって前記反応室に向かって第１電解質溶液を駆動するために、２つの電極を含む前記第１電気浸透ポンプを制御することと、
前記第２の力によって前記反応室に向かって第２電解質溶液を駆動するために、２つの電極を含む前記第２電気浸透ポンプを制御することと
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記第１電気浸透ポンプを用いて前記第１流体を貯蔵器から前記反応室に駆動することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
第１ポートおよび第２ポートを含む反応室と、
前記第１ポートと流体連通している第１チャネルと、
前記第２ポートと流体連通している第２チャネルと、
第１の力によって前記第１チャネルを介して前記反応室に向かって第１流体を駆動するように構成された第１電気浸透ポンプと、
第２の力によって前記第２チャネルを介して前記反応室に向かって第２流体を駆動するように構成された第２電気浸透ポンプと、
を含み、前記反応室、前記第１チャネル、前記第２チャネル、前記第１電気浸透ポンプ、および前記第２電気浸透ポンプは、前記第１の力および前記第２の力が前記反応室の内部に圧力を生成するのに有効であり、前記圧力が１気圧より高くなるように、お互いに協働するように構成される
調整可能圧力マイクロリアクタシステム。
【請求項１８】
前記第１の力は、前記第２の力と等しい、請求項１７に記載の調整可能圧力マイクロリアクタ。
【請求項１９】
前記第１の力は、前記第２の力より大きい、請求項１７に記載の調整可能圧力マイクロリアクタ。
【請求項２０】
前記第２電気浸透ポンプは、前記第２流体を前記反応室から離れる方へ駆動するのにさらに有効である、請求項１７に記載の調整可能圧力マイクロリアクタ。
【請求項２１】
前記第２電気浸透ポンプは、第３の力で前記反応室に向かって前記第２流体を駆動するのにさらに有効であり、前記第３の力は、前記第１の力より小さい、請求項１８に記載の調整可能圧力マイクロリアクタ。
【請求項２２】
前記第２電気浸透ポンプは、前記反応室から離れる方へ前記第２流体を駆動するのにさらに有効である、請求項１８に記載の調整可能圧力マイクロリアクタ。
【請求項２３】
前記第１電気浸透ポンプを制御するための第１電圧を生成するのに有効な第１電圧源と、
前記第２電気浸透ポンプを制御するための第２電圧を生成するのに有効な第２電圧源と
をさらに含む、請求項１７に記載の調整可能圧力マイクロリアクタ。
【請求項２４】
前記第１電圧源および前記第２電圧源と通信するように構成されたプロセッサであって、前記プロセッサは、電圧信号を生成するのに有効であり、前記電圧信号は、前記第１電圧源および前記第２電圧源を制御するのに有効である、プロセッサ
をさらに含む、請求項２３に記載の調整可能圧力マイクロリアクタ。
【請求項２５】
前記プロセッサと通信するように構成されたメモリをさらに含み、前記メモリは、命令のセットを含み、前記プロセッサは、命令の前記セットに基づいて前記電圧信号を生成するように構成される、請求項２４に記載の調整可能圧力マイクロリアクタ。
【請求項２６】
前記第２電気浸透ポンプと流体連通して構成された出口と、
前記反応室の内部に配置された圧力センサであって、前記圧力センサは、前記反応室の内部の圧力に関する第１信号を生成するのに有効である、圧力センサと、
前記出口の内部に配置された流量センサであって、前記流量センサは、前記出口内の前記第２流体の流れに関する第２信号を生成するのに有効である、流量センサと
をさらに含み、前記プロセッサは、前記第１信号および前記第２信号を受け取るように構成され、前記第１信号、前記第２信号、および命令の前記セットに基づいて前記第１電圧源および前記第２電圧源を制御するように構成される
請求項２５に記載の調整可能圧力マイクロリアクタ。
【請求項２７】
前記プロセッサは、命令の前記セットに基づいて、前記反応室を加熱する熱源を制御するようにさらに構成される、請求項２６に記載の調整可能圧力マイクロリアクタ。
【請求項２８】
前記第１電気浸透ポンプは、２つの電極を含み、
前記第１流体は、電解質溶液であり、
前記第２電気浸透ポンプは、２つの電極を含み、
前記第２流体は、電解質溶液である
請求項２０に記載の調整可能圧力マイクロリアクタ。
【請求項２９】
その上に格納されたコンピュータ実行可能命令を有するコンピュータ記憶媒体であって、前記コンピュータ実行可能命令は、コンピューティングデバイスによって実行された時に、マイクロリアクタシステム内の圧力を調整する方法を実行するように前記コンピューティングデバイスを適合させ、前記マイクロリアクタシステムは、反応室を含み、前記反応室は、少なくとも１つの反応体を受け、生成物を作るために前記反応体に対する反応を実行するのに有効であり、前記方法は、
第１の力によって前記反応室に向かって第１流体を駆動するために第１電気浸透ポンプを制御することと、
第２の力によって前記反応室に向かって第２流体を駆動するために第２電気浸透ポンプを制御することと、
前記生成物を作るために前記反応室内で前記反応体に対して前記反応を実行することであって、前記反応は、前記第１電気浸透ポンプが前記第１流体を前記反応室に向かって駆動し、前記第２電気浸透ポンプが前記第２流体を前記反応室に向かって駆動する間に実行される、実行することと
を含み、前記第１の力および前記第２の力は、前記反応室の内部に圧力を生成するのに有効であり、前記圧力は、１気圧より高い、
コンピュータ記憶媒体。
【請求項３０】
前記方法は、前記反応を実行した後に、前記第２流体を前記反応室から離れる方へ駆動するために前記第２電気浸透ポンプを制御することをさらに含む、請求項２９に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項３１】
第１ポートおよび第２ポートを含む反応室と、
前記第１ポートと流体連通している第１チャネルと、
前記第２ポートと流体連通している第２チャネルと、
前記第２チャネル内に配置された柔軟性のある膜と、
前記第１チャネルを介して前記反応室に向かって第１流体を駆動するように構成された第１電気浸透ポンプと、
前記柔軟性のある膜と流体連通している第２電気浸透ポンプであって、前記第２電気浸透ポンプは、第２流体を含み、前記反応室、前記第１チャネル、前記第２チャネル、および前記第１電気浸透ポンプと協働して、前記反応室の内部に１気圧より高い圧力が生成されるように、前記膜を膨張させ、前記第２チャネルの開口を減らすために、前記第２流体を選択的に移動するように構成される、第２電気浸透ポンプと
を含む、調整可能圧力マイクロリアクタシステム。
【請求項３２】
前記第２電気浸透ポンプは、前記膜を縮小させ、前記第２チャネルの前記開口を増やすために、前記第２流体を移動するのにさらに有効である、請求項３１に記載の調整可能圧力マイクロリアクタシステム。
【請求項３３】
マイクロリアクタシステム内の圧力を調整する方法であって、前記マイクロリアクタシステムは、反応室を含み、前記反応室は、少なくとも１つの反応体を受け、生成物を作るために前記反応体に対する反応を実行するのに有効であり、前記反応室は、第１チャネルと流体連通する第１開口および第２チャネルと流体連通する第２開口を含み、前記方法は、
第１の力によって前記反応室に向かって第１流体を駆動するために第１電気浸透ポンプを制御することと、
前記反応室の内部に１気圧より高い圧力が生成されるように、前記第２チャネルの内部の膜を膨張させ、前記第２チャネルの開口を減らすために、第２流体を移動するために第２電気浸透ポンプを制御することと、
前記生成物を作るために前記反応室内で前記反応体に対して前記反応を実行することであって、前記反応は、前記第１電気浸透ポンプが前記第１流体を前記反応室に向かって駆動し、前記第２電気浸透ポンプが前記膜を膨張させるために前記第２流体を移動する間に実行される、実行することと
を含む方法。
【請求項３４】
前記膜を縮小させ、前記第２チャネルの前記開口を増やすために、前記第２流体を移動するために前記第２電気浸透ポンプを制御すること
をさらに含む、請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
その上に格納されたコンピュータ実行可能命令を有するコンピュータ記憶媒体であって、前記コンピュータ実行可能命令は、コンピューティングデバイスによって実行された時に、マイクロリアクタシステム内の圧力を調整する方法を実行するように前記コンピューティングデバイスを適合させ、前記マイクロリアクタシステムは、反応室を含み、前記反応室は、少なくとも１つの反応体を受け、生成物を作るために前記反応体に対する反応を実行するのに有効であり、前記反応室は、第１チャネルと流体連通する第１開口および第２チャネルと流体連通する第２開口を含み、前記方法は、
第１の力によって前記反応室に向かって第１流体を駆動するために第１電気浸透ポンプを制御することと、
前記反応室の内部に１気圧より高い圧力が生成されるように、前記第２チャネルの内部の膜を膨張させ、前記第２チャネルの開口を減らすために、第２流体を移動するために第２電気浸透ポンプを制御することと、
前記生成物を作るために前記反応室内で前記反応体に対して前記反応を実行することであって、前記反応は、前記第１電気浸透ポンプが前記第１流体を前記反応室に向かって駆動し、前記第２電気浸透ポンプが前記膜を膨張させるために前記第２流体を移動する間に実行される、実行することと
を含む、コンピュータ記憶媒体。
【請求項３６】
前記方法は、
前記膜を縮小させ、前記第２チャネルの前記開口を増やすために、前記第２流体を移動するために前記第２電気浸透ポンプを制御すること
をさらに含む、請求項３５に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
本明細書でそうではないと示されない限り、このセクションで説明される材料は、本明細書の特許請求の範囲に対する従来技術ではなく、このセクションに含まれることによって従来技術と認められるものではない。
【０００２】
化学反応では、反応体は、反応室に移動される。反応室では、反応を反応体に対して実行して、生成物を作ることができる。そのような反応を、１気圧より高い反応室内の圧力を用いて実行することができる。例えば、生成物が出発反応体より小さい場合の反応は、高められた圧力から利益を得ることができる。
【発明の概要】
【０００３】
一例では、マイクロリアクタシステム内の圧力を調整する方法を説明する。いくつかの例では、マイクロリアクタシステムは、反応室を含むことができる。いくつかの例では、反応室は、少なくとも１つの反応体を受け、生成物を作るために反応体に対する反応を実行するのに有効とすることができる。いくつかの例では、この方法は、第１の力によって反応室に向かって第１流体を駆動するために第１電気浸透ポンプを制御することを含む。いくつかの例では、この方法は、第２の力によって反応室に向かって第２流体を駆動するために第２電気浸透ポンプを制御することをさらに含む。いくつかの例では、この方法は、生成物を作るために反応室内で反応体に対して反応を実行することをさらに含む。いくつかの例では、反応は、第１電気浸透ポンプが第１流体を反応室に向かって駆動し、第２電気浸透ポンプが第２流体を反応室に向かって駆動する間に実行される。いくつかの例では、第１の力および第２の力は、反応室の内部に圧力を生成するのに有効であり、圧力は、１気圧より高い。
【０００４】
もう１つの例では、調整可能圧力マイクロリアクタシステムを説明する。いくつかの例では、このシステムは、第１ポートおよび第２ポートを含む反応室を含む。いくつかの例では、このシステムは、第１ポートと流体連通している第１チャネルを含む。いくつかの例では、このシステムは、第２ポートと流体連通している第２チャネルを含む。いくつかの例では、このシステムは、第１の力によって第１チャネルを介して反応室に向かって第１流体を駆動するように構成された第１電気浸透ポンプを含む。いくつかの例では、このシステムは、第２の力によって第２チャネルを介して反応室に向かって第２流体を駆動するように構成された第２電気浸透ポンプを含む。いくつかの例では、反応室、第１チャネル、第２チャネル、第１電気浸透ポンプ、および第２電気浸透ポンプは、第１の力および第２の力が反応室の内部に圧力を生成するのに有効であり、圧力が１気圧より高くなるようにお互いに協働するように構成される。
【０００５】
もう１つの例では、その上に格納されたコンピュータ実行可能命令を有するコンピュータ記憶媒体を説明する。コンピュータ実行可能命令は、コンピューティングデバイスによって実行された時に、マイクロリアクタシステム内の圧力を調整する方法を実行するようにコンピューティングデバイスを適合させる。いくつかの例では、マイクロリアクタシステムは、反応室を含む。いくつかの例では、反応室は、少なくとも１つの反応体を受け、生成物を作るために反応体に対する反応を実行するのに有効である。いくつかの例では、方法は、第１の力によって反応室に向かって第１流体を駆動するために第１電気浸透ポンプを制御することを含む。いくつかの例では、方法は、第２の力によって反応室に向かって第２流体を駆動するために第２電気浸透ポンプを制御することをさらに含む。いくつかの例では、方法は、生成物を作るために反応室内で反応体に対して反応を実行することをさらに含む。いくつかの例では、反応は、第１電気浸透ポンプが第１流体を反応室に向かって駆動し、第２電気浸透ポンプが第２流体を反応室に向かって駆動する間に実行される。いくつかの例では、第１の力および第２の力は、反応室の内部に圧力を生成するのに有効であり、圧力は、１気圧より高い。
【０００６】
もう１つの例では、調整可能圧力マイクロリアクタシステムを説明する。いくつかの例では、このシステムは、第１ポートおよび第２ポートを含む反応室を含む。いくつかの例では、このシステムは、第１ポートと流体連通している第１チャネルを含む。いくつかの例では、このシステムは、第２ポートと流体連通している第２チャネルを含む。いくつかの例では、このシステムは、第２チャネル内に配置された柔軟性のある膜を含む。いくつかの例では、このシステムは、第１チャネルを介して反応室に向かって第１流体を駆動するように構成された第１電気浸透ポンプを含む。いくつかの例では、このシステムは、柔軟性のある膜と流体連通している第２電気浸透ポンプを含む。いくつかの例では、第２電気浸透ポンプは、第２流体を含み、反応室、第１チャネル、第２チャネル、および第１電気浸透ポンプと協働して、反応室の内部に１気圧より高い圧力が生成されるように、膜を膨張させ、第２チャネルの開口を減らすために、第２流体を選択的に移動するように構成される。
【０００７】
もう１つの例では、マイクロリアクタシステム内の圧力を調整する方法を説明する。いくつかの例では、マイクロリアクタシステムは、反応室を含む。いくつかの例では、反応室は、少なくとも１つの反応体を受け、生成物を作るために反応体に対する反応を実行するのに有効である。いくつかの例では、反応室は、第１チャネルと流体連通する第１開口および第２チャネルと流体連通する第２開口を含む。いくつかの例では、この方法は、第１の力によって反応室に向かって第１流体を駆動するために第１電気浸透ポンプを制御することを含む。いくつかの例では、この方法は、反応室の内部に１気圧より高い圧力が生成されるように、第２チャネルの内部の膜を膨張させ、第２チャネルの開口を減らすために、第２流体を移動するために第２電気浸透ポンプを制御することを含む。いくつかの例では、この方法は、生成物を作るために反応室内で反応体に対して反応を実行することを含む。いくつかの例では、反応は、第１電気浸透ポンプが第１流体を反応室に向かって駆動し、第２電気浸透ポンプが膜を膨張させるために第２流体を移動する間に実行される。
【０００８】
もう１つの例では、その上に格納されたコンピュータ実行可能命令を有するコンピュータ記憶媒体を説明する。コンピュータ実行可能命令は、コンピューティングデバイスによって実行された時に、マイクロリアクタシステム内の圧力を調整する方法を実行するようにコンピューティングデバイスを適合させる。いくつかの例では、マイクロリアクタシステムは、反応室を含む。いくつかの例では、反応室は、少なくとも１つの反応体を受け、生成物を作るために反応体に対する反応を実行するのに有効である。いくつかの例では、反応室は、第１チャネルと流体連通する第１開口および第２チャネルと流体連通する第２開口を含む。いくつかの例では、この方法は、第１の力によって反応室に向かって第１流体を駆動するために第１電気浸透ポンプを制御することを含む。いくつかの例では、この方法は、反応室の内部に１気圧より高い圧力が生成されるように、第２チャネルの内部の膜を膨張させ、第２チャネルの開口を減らすために、第２流体を移動するために第２電気浸透ポンプを制御することを含む。いくつかの例では、この方法は、生成物を作るために反応室内で反応体に対して反応を実行することを含む。いくつかの例では、反応は、第１電気浸透ポンプが第１流体を反応室に向かって駆動し、第２電気浸透ポンプが膜を膨張させるために第２流体を移動する間に実行される。
【０００９】
前述の要約は、例示的であるのみであって、いかなる形でも限定的であることは意図されていない。上で説明した例示的な態様、実施形態、および特徴に加えて、さらなる態様、実施形態、および特徴が、図面および次の詳細な説明を参照することによって明白になる。
【００１０】
本開示の前述および他の特徴は、添付図面と共に解釈される次の説明および添付の特許請求の範囲からより十分に明白になる。これらの図面が本開示による複数の実施形態のみを示し、したがってその範囲を限定すると考えられてはならないことを理解して、本開示を、添付図面の使用を介して追加の限定性および詳細を伴って説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本明細書で提示される少なくともいくつかの実施形態に従って配置された、例示の調整可能圧力マイクロリアクタを示す図である。
【図２】本明細書で提示される少なくともいくつかの実施形態に従って配置された、例示の調整可能圧力マイクロリアクタを示す図である。
【図３】本明細書で提示される少なくともいくつかの実施形態に従って配置された、例示の調整可能圧力マイクロリアクタを示す図である。
【図４】本明細書で提示される少なくともいくつかの実施形態に従って配置された、調整可能圧力マイクロリアクタの例示のプロセスを示す流れ図である。
【図５】本明細書で提示される少なくともいくつかの実施形態に従って配置された、調整可能圧力マイクロリアクタのコンピュータプログラム製品を示す図である。
【図６】本明細書で提示される少なくともいくつかの実施形態に従って配置された、調整可能圧力マイクロリアクタを制御するように配置された例示のコンピューティングデバイスを示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
次の詳細な説明では、本明細書の一部を形成する添付図面を参照する。図面では、文脈がそうではないと規定しない限り、同様の記号が、通常は同様の構成要素を識別する。発明を実施するための形態、図面、および特許請求の範囲で説明される例示的実施形態は、限定的であることを意図されたものではない。本明細書で提示される主題の趣旨または範囲から逸脱せずに、他の実施形態を利用することができ、他の変更を行うことができる。全般的に本明細書で説明され、図面に図示される本開示の態様を、さまざまな異なる構成で配置し、置換し、組み合わせ、分離し、設計することができ、そのすべてが本明細書で明示的に企図されていることが、たやすく理解されるであろう。
【００１３】
本開示は、全般的には、とりわけ、調整可能圧力マイクロリアクタに関する方法、装置、システム、デバイス、およびコンピュータプログラム製品に引き付けられる。
【００１４】
短く述べると、マイクロリアクタシステム内の圧力を調整する技術を、全般的に説明する。例示のマイクロリアクタシステムは、反応室を含み、反応室は、少なくとも１つの反応体を受け、生成物を作るために反応体に対する反応を実行するのに有効である。例示の方法は、第１の力によって反応室に向かって第１流体を駆動するために第１電気浸透ポンプを制御することを含むことができる。いくつかの例では、この方法は、第２の力によって反応室に向かって第２流体を駆動するために第２電気浸透ポンプを制御することをさらに含むことができる。いくつかの例では、この方法は、生成物を作るために反応室内で反応体に対して反応を実行することをさらに含むことができる。第１の力および第２の力は、反応室の内部に圧力を生成するのに有効とすることができ、圧力は、１気圧より高い。
【００１５】
図１に、本明細書で提示される少なくともいくつかの実施形態に従って配置された、例示の調整可能圧力マイクロリアクタを示す。下でより詳細に説明するように、調整可能圧力マイクロリアクタシステム１００は、貯蔵器１０２、反応室１２４、出口１０４、チャネル１１０、１１６、およびポンプ１２６、１２８のうちの１つまたは複数を含むことができる。貯蔵器１０２および反応室１２４は、チャネル１１０を介して流体連通している。反応室１２４および出口１０４は、チャネル１１６を介して流体連通している。ポンプ１２６、１２８を、それぞれチャネル１１０、１１６内に配置し、反応室１２４の内部の圧力を調整するために制御することができ、その結果、圧力を、１気圧より高くなるように制御できるようになる。
【００１６】
図２に、本明細書で提示される少なくともいくつかの実施形態に従って配置された、例示の調整可能圧力マイクロリアクタを示す。図２のシステムは、追加の詳細を伴って、図１のシステム１００に実質的に類似する。図１のコンポーネントと同一のラベルを付けられた図２のコンポーネントは、明瞭さのために二度は説明しない。
【００１７】
図２に示されているように、システム１００は、さらに、メモリ１６４と通信するように構成されたプロセッサ１２２および電圧源１４０、１４２を含むことができる。貯蔵器１０２は、ポート１３４を含むことができる。反応室１２４は、ポート１３０、１３２および圧力センサ１０６を含むことができ、圧力センサ１０６は、プロセッサ１２２と通信するように構成され得る。熱源１３８を、反応室１２４に近接して配置し、例えば通信リンク１２１を介してプロセッサ１２２と通信するように構成することができる。出口１０４は、ポート１３６および流量センサ１０８を含むことができ、流量センサ１０８は、プロセッサ１２２と通信するように構成され得る。圧力センサ１０６および流量センサ１０８を、プロセッサ１２２と通信するように構成することができる。ポンプ１２６は、チャネル１１０内に配置され、電極１１２、１１４、電解質溶液１４６、および固体誘電体１４４を含む、電気浸透ポンプとすることができる。同様に、ポンプ１２８を、チャネル１１６内に配置され、電極１１８、１２０、電解質溶液１４８、および固体誘電体１５０を含む、電気浸透ポンプとすることができる。
【００１８】
化学反応を実行する時に、反応体１５２を、反応室１２４に移動することができる。いくつかの例では、反応体１５２は、電解質溶液１４６内にあるものとすることができる。反応を、反応体１５２に対して実行して、生成物１５４を作ることができる。その後、生成物１５４を、反応室１２４の外に移動することができる。下でより詳細に述べるように、ポンプ１２６、１２８を使用して、反応室１２４の内部の圧力を１気圧より高い圧力まで高めることができる。さらに、ポンプ１２６、１２８を、反応室１２４の外に生成物１５４を移動するように構成することができる。電解質溶液１４６、１４８は、貯蔵器１０２内で開始することができる。その後、電解質溶液１４６、１４８を、ポート１３４、チャネル１１０、およびポート１３０を介して反応室１２４に移動することができる。反応が反応体１５２に対して実行された後に、生成物１５４を、電解質溶液１４６、１４８によってポート１３２、チャネル１１６、ポート１３６を介して出口１０４に移動することができる。
【００１９】
電気浸透ポンプ１２６、１２８を、反応中に反応室１２４内の圧力を高めるように構成することができる。電圧源１４０を、ポンプ１２６の電極１１２、１１４と通信するように構成することができる。同様に、電圧源１４２を、ポンプ１２８の電極１１８、１２０と通信するように構成することができる。電圧源１４０、１４２を、電極１１２、１１４にまたがる電圧を生成するように構成して、イオンを、交流回路、直流回路またはその任意の組合せの中で移動させることができる。いくつかの例では、チャネル１１０および１１６を、シリカなどの多孔質誘電微粒子または多孔質誘電ナノ粒子１４４、１５０でパックすることができる。粒子１４４、１５０のいくつかの例は、シリカ、アルミナ、ジルコニア、セリア、チタニア、酸化亜鉛、または溶媒系で安定な他の粒子を含むことができる。溶媒（１つまたは複数）内で大きいジータ電位を有する粒子を使用して、電気浸透ポンプによって配送可能な圧力を最大にすることができる。水、メタノール、エタノール、アセトニトリル、ＤＭＦ（ジメチルホルムアミド）、ＤＭＳＯ（ジメチルスルホキシド）、その他など、任意の流体を電解質溶液１４６、１４８に使用することができる。流体は塩を含むことができる。
【００２０】
電極１１２、１１４にまたがる電圧源１４０からの電圧の印加は、溶液１４６内の正イオンが負に帯電した電極１１２、１１４に向かって移動することをもたらすことができる。同様に、電極１１８、１２０にまたがる電圧源１４２からの電圧の印加は、溶液１４８内の正イオンが負に帯電した電極１１８、１２０に向かって移動することをもたらすことができる。イオンの移動は、イオンと溶液１４６、１４８の残りとの間の粘性相互作用に起因して、溶液１４６、１４８の残りのすべてまたは一部を移動することができる。
【００２１】
電圧源１４０、１４２からの電圧を変更することおよび／または電解質溶液１４６、１４８の選択もしくは電解質溶液１４６、１４８のＰＨを調整することによって、ポンプ１２６、１２８内の流体を、所望の方向に向かって選択的に移動することができる。粒子１４４、１５０でポンプ１２６、１２８をパックすることにより、粒子１４４、１５０内の誘電体と電解質溶液１４６、１４８との間の界面積を増やすことができる。溶液１４６、１４８内のイオンが、誘電体と相互作用する時に移動するので、このパッキングは、電気浸透プロセスに起因する、より強い流体の流れをもたらすことができる。
【００２２】
使用中に、プロセッサ１２２を、電圧源１４０、１４２を制御するのに有効な電圧信号１６０、１６２を生成するように構成することができる。電圧源１４０、１４２を、電極１１２、１１４にまたがるおよび電極１１８、１２０にまたがる電位差を生成することによって、電解質溶液１４６、１４８を駆動しまたは移動するように適合させることができる。いくつかの例では、プロセッサ１２２を、貯蔵器１０２から反応室１２４に向かって（この図の右へ）電解質１４６を駆動するのに有効に電圧源１４０を制御するように構成することができる。この駆動は、反応室１２４に向かう方へ力Ｆ１を生成する。プロセッサ１２２を、反応室１２４から出口１０４に向かって（この図の右へ）電解質１４６を駆動するように電圧源１４２を制御するように適合させることができる。この駆動は、反応室１２４から離れる方へ力Ｆ２を生成する。これらの例では、電解質１４６、１４８は、反応室１２４を通って連続的に流れることができ、生成物１５４は、反応室１２４から外に移動され得る。
【００２３】
他の例では、プロセッサ１２２を、貯蔵器１０２から反応室１２４に向かって（この図の右へ）電解質１４６を駆動するように電圧源１４０を制御するように構成することができる。これらの例では、プロセッサ１２２を、反応室１２４に向かって（この図の左へ）電解質１４８を駆動するように電圧源１４２を制御するように構成することができる。これらの例では、電解質溶液１４６および１４８の両方が、反応室１２４に向かって駆動され、力Ｆ１およびＦ２の両方が、反応室１２４に作用する。流体／電解質溶液１４６および１４８が同一であり、電圧源１４０、１４２から出力される電圧が実質的に等しい例では、力Ｆ１およびＦ２は、実質的に等しく、流体１４６、１４８は、反応室１２４内に留まる傾向がある。しかし、反応室１２４での力Ｆ１およびＦ２の印加は、反応室１２４の内部に高められた圧力をもたらすことができる。電圧源１４０、１４２によって出力される電圧をさらに高めることは、反応室１２４の内部の圧力の増加をもたらすことができ、これによって反応を容易にする。熱源１３８を、反応室１２４内に熱を生成するように構成することができ、熱源１３８は、反応室１２４内の反応をさらに容易にすることができる。これらの例では、マイクロリアクタシステム１００を、半連続的な形で動作するように構成することができ、かかる動作では、反応体１５２を、反応室１２４に移動することができ、反応を実行することができ、生成物１５４を反応室１２４から外に移動することができる。
【００２４】
いくつかの例では、１つまたは複数の電圧源１４０、１４２から出力される電圧の調整は、流体１４８と比較して流体１４６によって印加される力Ｆ１、Ｆ２のアンバランスを生じることができる。例えば、電圧源１４０によるものより低い電圧を、電圧源１４２によって出力することができ、ここで、力Ｆ１およびＦ２は、それでも、反応室１２４に向かって印加されるが、異なる大きさを有することができる。この例では、力Ｆ１を、力Ｆ２より大きくすることができ、力のアンバランスを、マイクロリアクタシステム１００が連続的な形で動作でき、反応体１５２および生成物１５４が、電解質溶液１４６、１４８によって反応室１２４を通って連続的に移動されるように構成することができる。力Ｆ１およびＦ２が反応室１２４に作用することの結果として、高い圧力を、反応室１２４内で維持することができる。
【００２５】
圧力センサ１０６を、圧力信号１５６を生成するように適合させることができる。圧力信号１５６は、反応室１２４の内部の圧力を示すことができる。圧力信号１５６を、プロセッサ１２２に送ることができる。圧力信号１５６に応答して、プロセッサ１２２を、流体１４６、１４８および反応室１２４の内部の圧力を制御する電圧信号１６２を制御するように適合させることができる。
【００２６】
流量センサ１０８を、流量信号１５８を生成するように適合させることができる。流量信号１５８は、出口１０４内の電解質溶液１４８の流体流れの速度を示すことができる。流量信号１５８を、プロセッサ１２２に送ることができ、ここで、プロセッサ１２２を、それに応答して、出口１０４を通る電解質１４８の流れを制御するために電圧信号１６２を制御するように適合させることができる。いくつかの例では、流量センサ１０８を、圧電フィルムとすることができる。
【００２７】
上で述べたように、プロセッサ１２２を、流量信号１６８および／または圧力信号１６２に応答して電圧信号１６０、１６２を生成するように適合させることができる。さらに、プロセッサ１２２を、メモリ１６４に格納された命令１８０のセットに基づいて、電圧信号１６０、１６２を生成し、電解質溶液１４６、１４８の流れを制御するように適合させることができる。いくつかの例で、命令１８０は、特定の反応の圧力、流れ、および熱を示すことができる。したがって、プロセッサ１２２を、流量信号１６８、圧力信号１６２、および／または命令１８０のうちの１つまたは複数に基づいて、電圧信号１６０、１６２を調整するように構成することができる。プロセッサ１２２を、熱源１３８から出力される熱を調整するように適合させることもできる。
【００２８】
図３に、本明細書で提示される少なくともいくつかの実施形態に従って配置された、例示の調整可能圧力マイクロリアクタを示す。図３のシステムは、追加の詳細を伴って、図１および２のシステム１００に実質的に類似する。図１および２のコンポーネントと同一のラベルを付けられた図３のコンポーネントは、明瞭さのために二度は説明しない。
【００２９】
図３に示されているように、いくつかの例では、ポンプ１２８を、チャネル１１６の外部でチャネル１１６に流体連通して配置することができる。これらの例では、柔軟性のある膜１６６を、チャネル１１６内に配置し、ポンプ１２８と流体連通するように適合させることができる。電源１４２からの電圧の印加時に、流体１４８は、膜１６６に向かって移動することができ、これによって、膜１６６を膨張させる。膜１６６を膨張させることによって、チャネル１１６の開口を減らすことができる。したがって、膜１６６を、調整弁のように働くように構成することができる。流体１４６が反応室１２４を通って出口１０４に流れている間に膜１６６が膨張させられる例では、膜１６６は、流体１４６の流れに抵抗するように構成される。膜１６６を膨張させて、流体１４６の流れを完全に妨げ、これによって、反応体１５２に対する反応が１気圧より高い圧力で発生することを可能にすることができる。生成物１５４が作られた後に、電圧源１４２によって出力される電圧を下げることができ、あるいは、その電圧の極性を変更することができる（例えば、プロセッサ１２２の制御の下で）。これは、より少ない流体１４８が移動することと、膜１６６の縮小とをもたらすことができる。膜１６６が縮小した状態で、流体１４６は、生成物１５４を反応室１２４から外に移動することができる。いくつかの例では、膜１６６は、ＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン）から作られる。
【００３０】
他の利益の中でも、システム１００は、より高いスループット、より高い歩留まりの化学反応をもたらすことができる調整可能パラメータとしての反応室１２４内の圧力を容易にするように構成される。非商用実験室スケール化学は、より簡単に、安全に、洗練されたトレーニングの必要なしに高圧が使用可能になるという点で、システム１００から利益を得ることができる。圧力の増加は、より高い歩留まりおよびスループットが入手可能であることを意味する。システム１００を、反応の間に時間スペースを有するバッチプロセスまたは半連続プロセスで、および／または反応体が連続的に供給され、反応が実行される連続プロセスで、使用することができる。いくつかの例では、解決策１００の使用は、高圧反応をマイクロリアクタ内で実行することを可能にする。とりわけ、本開示は、マイクロリアクタデバイスに接続できるポンプを説明する。そのような接続は、本開示の利益なくしては実現がむずかしい可能性がある。
【００３１】
図４に、本明細書で提示される少なくともいくつかの実施形態による、調整可能圧力マイクロリアクタの例示のプロセスの流れ図を示す。図４のプロセスを、例えば上で述べたシステム１００を使用して実施することができる。例示のプロセスは、ブロックＳ２、Ｓ４、Ｓ６、および／またはＳ８のうちの１つまたは複数によって示される１つまたは複数の動作、行為、または機能を含むことができる。別個のブロックとして図示されるが、所望の実施態様に応じて、さまざまなブロックを、追加のブロックに分割し、より少数のブロックに組み合わせ、または除去することができる。処理は、ブロックＳ２で始まることができる。
【００３２】
ブロックＳ２では、第１流体を反応室に向かって駆動するために第１電気浸透ポンプを制御することができる（例えば、プロセッサ１２２を介して）。処理は、ブロックＳ２からブロックＳ４に継続することができる。
【００３３】
ブロックＳ４では、第２流体を反応室に向かって駆動するために第２電気浸透ポンプを制御することができる（例えば、プロセッサ１２２を介して）。処理は、ブロックＳ４からブロックＳ６に継続することができる。
【００３４】
ブロックＳ６では、生成物を作るために、反応室内の反応体に対して反応を実行することができる。処理は、ブロックＳ６からブロックＳ８に継続することができる。
【００３５】
ブロックＳ８では、生成物が反応室から外に移動されるように、第２流体を反応室から離れる方へ駆動するために、第２電気浸透ポンプを制御することができる（例えば、プロセッサ１２２の制御の下で）。
【００３６】
図５に、本明細書で提示される少なくともいくつかの実施形態に従って配置された、例示のコンピュータプログラム製品３００を示す。プログラム製品３００は、信号担持媒体３０２を含むことができる。信号担持媒体３０２は、例えばプロセッサによって実行された時に、図１〜４に関して上で説明した機能を提供することができる１つまたは複数の命令３０４を含むことができる。したがって、例えば、システム１００を参照すると、プロセッサ１２２は、媒体３０２によってシステム１００に伝えられる命令３０４に応答して図４に示されたブロックのうちの１つまたは複数を行うことができる。
【００３７】
いくつかの実施形態では、信号担持媒体３０２は、ハードディスクドライブ、コンパクトディスク（ＣＤ）、ディジタルビデオディスク（ＤＶＤ）、ディジタルテープ、メモリ、その他などであるがこれに限定されないコンピュータ可読媒体３０６を含むことができる。いくつかの実施態様では、信号担持媒体３０２は、メモリ、読取／書込（Ｒ／Ｗ）ＣＤ、Ｒ／Ｗ  ＤＶＤ、その他などであるがこれに限定されない記録可能媒体３０８を含むことができる。いくつかの実施態様では、信号担持媒体３０２は、ディジタル通信媒体および／またはアナログ通信媒体（例えば、光ファイバケーブル、導波管、有線通信リンク、無線通信リンクなど）などであるがこれに限定されない通信媒体３１０を含むことができる。したがって、例えば、プログラム製品３００を、ＲＦ信号担持媒体３０２によってシステム１００の１つまたは複数のモジュールに伝えることができ、ここで、信号担持媒体３０２は、無線通信媒体３１０（例えば、ＩＥＥＥ  ８０２．１１標準規格に従う無線通信媒体）によって伝えられる。
【００３８】
図６は、本開示に従って、マイクロリアクタ内の圧力の調整を実行するように配置された例示のコンピューティングデバイス４００を示すブロック図である。非常に基本的な構成４０２では、コンピューティングデバイス４Ｏ０は、通常、１つまたは複数のプロセッサ４０４およびシステムメモリ４０６を含む。メモリバス４０８を、プロセッサ４０４とシステムメモリ４０６との間の通信に使用することができる。
【００３９】
所望の構成に応じて、プロセッサ４０４を、マイクロプロセッサ（μＰ）、マイクロコントローラ（μＣ）、ディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、またはその任意の組合せを含むがこれらに限定されない任意のタイプとすることができる。プロセッサ４０４は、レベル１キャッシュ４１０およびレベル２キャッシュ４１２などのもう１レベルのキャッシング、プロセッサコア４１４、ならびにレジスタ４１６を含むことができる。例示のプロセッサコア４１４は、算術論理ユニット（ＡＬＵ）、浮動点少数ユニット（ＦＰＵ）、ディジタル信号処理コア（ＤＳＰコア）、またはその任意の組合せを含むことができる。例示のメモリコントローラ４１８を、プロセッサ４０４と共に使用することもでき、あるいは、いくつかの実施態様では、メモリコントローラ４１８を、プロセッサ４０４の内部部分とすることができる。
【００４０】
所望の構成に応じて、システムメモリ４０６を、揮発性メモリ（ＲＡＭなど）、不揮発性メモリ（ＲＯＭ、フラッシュメモリ、その他など）、またはその任意の組合せを含むがこれに限定されない任意のタイプのメモリとすることができる。システムメモリ４０６は、オペレーティングシステム４２０、１つまたは複数のアプリケーション４２２、およびプログラムデータ４２４を含むことができる。アプリケーション４２２は、図１〜４のシステム１００に関して説明したものを含む本明細書で説明される機能を実行するように配置された調整可能圧力マイクロリアクタアルゴリズム４２６を含むことができる。プログラムデータ４２４は、本明細書で説明するマイクロリアクタ内の圧力を調整するのに有用である可能性がある調整可能圧力マイクロリアクタデータ４２８を含むことができる。いくつかの実施形態では、アプリケーション４２２を、調整可能圧力マイクロリアクタアルゴリズムプロトコルを提供できるようなオペレーティングシステム４２０上でプログラムデータ４２４を用いて動作するように配置することができる。この説明された基本的な構成４０２は、図６では、内側の破線内のコンポーネントによって示される。
【００４１】
コンピューティングデバイス４００は、追加の特徴または機能性ならびに基本的な構成４０２とすべての必要なデバイスおよびインターフェースとの間の通信を容易にするための追加のインターフェースを有することができる。例えば、バス／インターフェースコントローラ４３０を使用して、基本的な構成４０２と１つまたは複数のデータストレージデバイス４３２との間のストレージインターフェースバス４３４を介する通信を容易にすることができる。データストレージデバイス４３２は、取外し式ストレージデバイス４３６、非取外し式ストレージデバイス４３８、またはその組合せとすることができる。取外し式ストレージデバイスおよび非取外し式ストレージデバイスの例は、２〜３例を挙げると、フレキシブルディスクドライブおよびハードディスクドライブ（ＨＤＤ）などの磁気ディスクデバイス、コンパクトディスク（ＣＤ）ドライブまたはディジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）ドライブなどの光ディスクドライブ、ソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）、およびテープドライブを含む。例示のコンピュータ記憶媒体は、コンピュータ可読命令、データ構造、プログラムモジュール、または他のデータなどの情報の格納のための任意の方法または技術で実施される、揮発性および不揮発性の、取外し式および非取外し式の媒体を含むことができる。
【００４２】
システムメモリ４０６、取外し式ストレージデバイス４３６、および非取外し式ストレージデバイス４３８は、コンピュータ記憶媒体の例である。コンピュータ記憶媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ、または他のメモリ技術、ＣＤ−ＲＯＭ、ディジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、または他の光ストレージ、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスクストレージ、または他の磁気ストレージデバイス、あるいは所望の情報を格納するのに使用でき、コンピューティングデバイス４００によってアクセスできる任意の他の媒体を含むが、これに限定はされない。そのようなすべてのコンピュータ記憶媒体を、コンピューティングデバイス４００の一部とすることができる。
【００４３】
コンピューティングデバイス４００は、さまざまなインターフェースデバイス（例えば、出力デバイス４４２、周辺インターフェース４４４、および通信デバイス４４６）から基本的な構成４０２へのバス／インターフェースコントローラ４３０を介する通信を容易にするインターフェースバス４４０を含むこともできる。例示の出力デバイス４４２は、１つまたは複数のＡ／Ｖポート４５２を介してディスプレイまたはスピーカなどのさまざまな外部デバイスへ通信するように構成できる、グラフィックス処理ユニット４４８およびオーディオ処理ユニット４５０を含む。例示の周辺インターフェース４４４は、１つまたは複数のＩ／Ｏポート４５８を介して入力デバイス（例えば、キーボード、マウス、ペン、音声入力デバイス、タッチ入力デバイスなど）または他の周辺デバイス（例えば、プリンタ、スキャナなど）などの外部デバイスと通信するように構成できる、シリアルインターフェースコントローラ４５４またはパラレルインターフェースコントローラ４５６を含む。例示の通信デバイス４４６は、１つまたは複数の通信ポート４６４を介するネットワーク通信リンク上での１つまたは複数の他のコンピューティングデバイス４６２との通信を容易にするように配置できる、ネットワークコントローラ４６０を含む。
【００４４】
ネットワーク通信リンクを、通信媒体の１つの例とすることができる。通信媒体を、通常、搬送波または他のトランスポート機構などの変調されたデータ信号内のコンピュータ可読命令、データ構造、プログラムモジュール、または他のデータによって実施することができ、通信媒体は、任意の情報配送媒体を含むことができる。「変調されたデータ信号」は、信号内で情報を符号化する形でその特性のうちの１つまたは複数を設定されまたは変更された信号とすることができる。限定ではなく例として、通信媒体は、有線ネットワークまたは直接配線接続などの有線媒体と、音響、ラジオ周波数（ＲＦ）、マイクロ波、赤外線（ＩＲ）、および他の無線媒体などの無線媒体とを含むことができる。本明細書で使用される時に、用語コンピュータ可読媒体は、記憶媒体と通信媒体との両方を含むことができる。
【００４５】
コンピューティングデバイス４００を、セル電話機、携帯情報端末（ＰＤＡ）、パーソナルメディアプレイヤデバイス、無線ウェブウォッチデバイス、パーソナルヘッドセットデバイス、特定用途向けデバイス、または上記機能のいずれかを含むハイブリッドデバイスなどの小フォームファクタポータブル（またはモバイル）電子デバイスの一部として実施することができる。コンピューティングデバイス４００を、ラップトップコンピュータ構成と非ラップトップコンピュータ構成との両方を含むパーソナルコンピュータとして実施することもできる。
【００４６】
本開示は、さまざまな態様の例示であることを意図された、本願で説明される特定の実施形態に関して限定されてはならない。当業者に明白であるように、多数の修正形態および変形形態を、その趣旨および範囲から逸脱せずに作ることができる。本開示の範囲内の機能的に同等の方法およびデバイスは、本明細書に列挙された方法およびデバイスに加えて、前述の説明から当業者に明白であろう。そのような修正形態および変形形態は、添付の特許請求の範囲に含まれることが意図されている。本開示は、添付の特許請求の範囲が権利を与えられる同等物の全範囲と一緒に、添付の特許請求の範囲の言葉によってのみ限定されなければならない。本開示が、特定の方法、試薬、化合物合成物、または生体系に限定されず、これらの方法、化合物、または合成物が、もちろん変化し得ることを理解されたい。本明細書で使用される用語法が、特定の実施形態を説明するのみのためのものであって、限定的であることを意図されていないことをも理解されたい。
【００４７】
本明細書における実質的にすべての複数形および／または単数形の用語の使用に対して、当業者は、状況および／または用途に適切なように、複数形から単数形に、および／または単数形から複数形に変換することができる。さまざまな単数形／複数形の置き換えは、理解しやすいように、本明細書で明確に説明することができる。
【００４８】
通常、本明細書において、特に添付の特許請求の範囲（例えば、添付の特許請求の範囲の本体部）において使用される用語は、全体を通じて「オープンな（ｏｐｅｎ）」用語として意図されていることが、当業者には理解されよう（例えば、用語「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」は、「含むがそれに限定されない（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ  ｂｕｔ  ｎｏｔ  ｌｉｍｉｔｅｄ  ｔｏ）」と解釈されるべきであり、用語「有する（ｈａｖｉｎｇ）」は、「少なくとも有する（ｈａｖｉｎｇ  ａｔ  ｌｅａｓｔ）」と解釈されるべきであり、用語「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」は、「含むがそれに限定されない（ｉｎｃｌｕｄｅｓ  ｂｕｔ  ｉｓ  ｎｏｔ  ｌｉｍｉｔｅｄ  ｔｏ）」と解釈されるべきである、など）。導入される請求項で具体的な数の記載が意図される場合、そのような意図は、当該請求項において明示的に記載されることになり、そのような記載がない場合、そのような意図は存在しないことが、当業者にはさらに理解されよう。例えば、理解の一助として、添付の特許請求の範囲は、導入句「少なくとも１つの（ａｔ  ｌｅａｓｔ  ｏｎｅ）」および「１つまたは複数の（ｏｎｅ  ｏｒ  ｍｏｒｅ）」を使用して請求項の記載を導くことを含む場合がある。しかし、そのような句の使用は、同一の請求項が、導入句「１つまたは複数の」または「少なくとも１つの」および「ａ」または「ａｎ」などの不定冠詞を含む場合であっても、不定冠詞「ａ」または「ａｎ」による請求項の記載の導入が、そのように導入される請求項の記載を含む任意の特定の請求項を、単に１つのそのような記載を含む実施形態に限定する、ということを示唆していると解釈されるべきではない（例えば、「ａ」および／または「ａｎ」は、「少なくとも１つの」または「１つまたは複数の」を意味すると解釈されるべきである）。同じことが、請求項の記載を導入するのに使用される定冠詞の使用にも当てはまる。また、導入される請求項の記載で具体的な数が明示的に記載されている場合でも、そのような記載は、少なくとも記載された数を意味すると解釈されるべきであることが、当業者には理解されよう（例えば、他の修飾語なしでの「２つの記載（ｔｗｏ  ｒｅｃｉｔａｔｉｏｎｓ）」の単なる記載は、少なくとも２つの記載、または２つ以上の記載を意味する）。さらに、「Ａ、ＢおよびＣ、などの少なくとも１つ」に類似の慣例表現が使用されている事例では、通常、そのような構文は、当業者がその慣例表現を理解するであろう意味で意図されている（例えば、「Ａ、Ｂ、およびＣの少なくとも１つを有するシステム」は、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、ＡおよびＢを共に、ＡおよびＣを共に、ＢおよびＣを共に、ならびに／またはＡ、Ｂ、およびＣを共に、などを有するシステムを含むが、それに限定されない）。「Ａ、Ｂ、またはＣ、などの少なくとも１つ」に類似の慣例表現が使用されている事例では、通常、そのような構文は、当業者がその慣例表現を理解するであろう意味で意図されている（例えば、「Ａ、Ｂ、またはＣの少なくとも１つを有するシステム」は、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、ＡおよびＢを共に、ＡおよびＣを共に、ＢおよびＣを共に、ならびに／またはＡ、Ｂ、およびＣを共に、などを有するシステムを含むが、そ���に限定されない）。２つ以上の代替用語を提示する事実上いかなる離接する語および／または句も、明細書、特許請求の範囲、または図面のどこにあっても、当該用語の一方（ｏｎｅ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｔｅｒｍｓ）、当該用語のいずれか（ｅｉｔｈｅｒ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｔｅｒｍｓ）、または両方の用語（ｂｏｔｈ  ｔｅｒｍｓ）を含む可能性を企図すると理解されるべきであることが、当業者にはさらに理解されよう。例えば、句「ＡまたはＢ」は、「Ａ」または「Ｂ」あるいは「ＡおよびＢ」の可能性を含むことが理解されよう。
【００４９】
さらに、本開示の特徴または態様が、マーカッシュグループに関して説明される場合に、当業者は、本開示が、これによってマーカッシュグループの任意の個々のメンバまたはメンバのサブグループに関しても説明されることを認めるであろう。
【００５０】
当業者によって理解されるように、書かれた説明を提供することに関してなど、すべてにおいて、本明細書で開示されるすべての範囲は、任意のすべての可能な部分範囲およびその部分範囲の組合せをも包含する。すべてのリストされた範囲を、少なくとも等しい半分、１／３、１／４、１／５、１／１０などに分割された同一の範囲を十分に記述し、可能にするものとしてたやすく認めることができる。非限定的な例として、本明細書で述べられる各範囲を、下側１／３、中央１／３、および上側１／３などにたやすく分解することができる。やはり当業者によって理解されるように、「ｕｐ  ｔｏ（まで）」、「ａｔ  ｌｅａｓｔ（少なくとも）」、「ｇｒｅａｔｅｒ  ｔｈａｎ（より大きい）」、「ｌｅｓｓ  ｔｈａｎ（より小さい）」、および類似物などのすべての言葉は、具陳された数を含み、その後に上で述べたように部分範囲に分割され得る範囲に言及する。最後に、当業者によって理解されるように、範囲は、各個々のメンバを含む。したがって、例えば、１〜３個の細胞を有する群は、１個、２個、または３個の細胞を有する群に言及する。同様に、１〜５個の細胞を有する群は、１個、２個、３個、４個、または５個の細胞を有する群に言及するなどである。
【００５１】
さまざまな態様および実施形態を本明細書で開示したが、他の態様および実施形態が、当業者に明白であろう。本明細書で開示されたさまざまな態様および実施形態は、例示のためのものであって、限定的であることは意図されておらず、真の範囲および趣旨は、次の特許請求の範囲によって示される。
【図１】
2013534859.tif 000003
【図２】
2013534859.tif 000004
【図３】
2013534859.tif 000005
【図４】
2013534859.tif 000006
【図５】
2013534859.tif 000007
【図６】
2013534859.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成25年1月9日(2013.1.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロリアクタシステム内の圧力を調整する方法であって、前記マイクロリアクタシステムは、反応室を含み、前記反応室は、少なくとも１つの反応体を受け、生成物を作るために前記反応体に対する反応を実行するのに有効であり、前記方法は、
前記反応室の内部に１気圧より高い圧力を生成するために第１電気浸透ポンプおよび第２電気浸透ポンプを制御することであって、前記第１電気浸透ポンプは、第１の力によって第１の方向で第１流体を前記反応室の第１ポートに駆動するのに有効に制御され、前記第２電気浸透ポンプは、第２の力によって第２の方向で第２流体を前記反応室の第２ポートに駆動するのに有効に制御され、前記第１ポートおよび前記第２ポートは、別個であり、前記第１の方向および前記第２の方向は、別個である、制御することと、
前記生成物を作るために前記反応室内で前記反応体に対して前記反応を実行することであって、前記反応は、前記第１電気浸透ポンプが前記第１流体を前記反応室に向かって駆動し、前記第２電気浸透ポンプが前記第２流体を前記反応室に向かって駆動する間に実行される、実行することと
を含む方法。
【請求項２】
前記第１の力は、前記第２の力と等しい、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１の力は、前記第２の力より大きい、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記反応を実行した後に、前記第２流体を前記反応室から離れる方へ駆動するために前記第２電気浸透ポンプを制御することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記反応を実行した後に、
第３の力で前記反応室に前記第２流体を駆動するために前記第２電気浸透ポンプを制御することであって、前記第３の力は、前記第１の力より小さい、制御すること
をさらに含む、請求項２に記載の方法。
【請求項６】
前記反応を実行した後に、
前記反応室から離れる方へ前記第２流体を駆動するために前記第２電気浸透ポンプを制御すること
をさらに含む、請求項２に記載の方法。
【請求項７】
それぞれ前記第１電気浸透ポンプを制御するための第１電圧および前記第２電気浸透ポンプを制御するための第２電圧を生成するのに有効な第１電圧源および第２電圧源を構成すること
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記第１電圧源および前記第２電圧源を構成することは、プロセッサを用いて前記第１電圧源および前記第２電圧源を構成することを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
プロセッサを用いて前記第１電圧源および前記第２電圧源を構成することは、前記プロセッサと通信するメモリ内に格納された命令のセットに基づいて前記第１電圧および前記第２電圧を生成するように前記プロセッサを構成することを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記第１流体、前記第２流体、および前記生成物が出口に向かって流れるようにするために、前記第１電気浸透ポンプおよび前記第２電気浸透ポンプを制御することをさらに含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記プロセッサによって、前記反応室の内部の圧力センサから第１信号を受け取ることであって、前記第１信号は、前記反応室の内部の圧力に関する、受け取ることと、
前記プロセッサによって、前記出口の内部の流量センサから第２信号を受け取ることであって、前記第２信号は、前記出口内の前記第２流体の流れに関する、受け取ることと、
前記プロセッサによって、前記第１信号、前記第２信号、および命令の前記セットに基づいて前記第１電圧源および前記第２電圧源を制御することと
をさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記プロセッサによって、命令の前記セットに基づいて前記反応室を加熱する熱源を制御することをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記プロセッサによって前記第２信号を受け取ることは、圧電フィルムから前記第２信号を受け取ることを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記反応室を加熱する熱源を制御することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記第１の力によって前記反応室に第１電解質溶液を駆動するために、２つの電極を含む前記第１電気浸透ポンプを制御することと、
前記第２の力によって前記反応室に第２電解質溶液を駆動するために、２つの電極を含む前記第２電気浸透ポンプを制御することと
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記第１電気浸透ポンプを用いて前記第１流体を貯蔵器から前記反応室に駆動することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
第１ポートおよび第２ポートを含む反応室と、
前記第１ポートと流体連通している第１チャネルと、
前記第２ポートと流体連通している第２チャネルと、
第１の力によって前記第１チャネルを介して第１の方向で前記反応室に第１流体を駆動するように構成された第１電気浸透ポンプと、
第２の力によって前記第２チャネルを介して第２の方向で前記反応室に第２流体を駆動するように構成された第２電気浸透ポンプであって、前記第１方向および前記第２方向は、別個である、第２電気浸透ポンプと、
を含み、前記反応室、前記第１チャネル、前記第２チャネル、前記第１電気浸透ポンプ、および前記第２電気浸透ポンプは、前記第１の力および前記第２の力が前記反応室の内部に圧力を生成するのに有効であり、前記圧力が１気圧より高くなるように、お互いに協働するように構成される
調整可能圧力マイクロリアクタシステム。
【請求項１８】
前記第１の力は、前記第２の力と等しい、請求項１７に記載の調整可能圧力マイクロリアクタ。
【請求項１９】
前記第１の力は、前記第２の力より大きい、請求項１７に記載の調整可能圧力マイクロリアクタ。
【請求項２０】
前記第２電気浸透ポンプは、前記第２流体を前記反応室から離れる方へ駆動するのにさらに有効である、請求項１７に記載の調整可能圧力マイクロリアクタ。
【請求項２１】
前記第２電気浸透ポンプは、第３の力で前記反応室に前記第２流体を駆動するのにさらに有効であり、前記第３の力は、前記第１の力より小さい、請求項１８に記載の調整可能圧力マイクロリアクタ。
【請求項２２】
前記第２電気浸透ポンプは、前記反応室から離れる方へ前記第２流体を駆動するのにさらに有効である、請求項１８に記載の調整可能圧力マイクロリアクタ。
【請求項２３】
前記第１電気浸透ポンプを制御するための第１電圧を生成するのに有効な第１電圧源と、
前記第２電気浸透ポンプを制御するための第２電圧を生成するのに有効な第２電圧源と
をさらに含む、請求項１７に記載の調整可能圧力マイクロリアクタ。
【請求項２４】
前記第１電圧源および前記第２電圧源と通信するように構成されたプロセッサであって、前記プロセッサは、電圧信号を生成するのに有効であり、前記電圧信号は、前記第１電圧源および前記第２電圧源を制御するのに有効である、プロセッサ
をさらに含む、請求項２３に記載の調整可能圧力マイクロリアクタ。
【請求項２５】
前記プロセッサと通信するように構成されたメモリをさらに含み、前記メモリは、命令のセットを含み、前記プロセッサは、命令の前記セットに基づいて前記電圧信号を生成するように構成される、請求項２４に記載の調整可能圧力マイクロリアクタ。
【請求項２６】
前記第２電気浸透ポンプと流体連通して構成された出口と、
前記反応室の内部に配置された圧力センサであって、前記圧力センサは、前記反応室の内部の圧力に関する第１信号を生成するのに有効である、圧力センサと、
前記出口の内部に配置された流量センサであって、前記流量センサは、前記出口内の前記第２流体の流れに関する第２信号を生成するのに有効である、流量センサと
をさらに含み、前記プロセッサは、前記第１信号および前記第２信号を受け取るように構成され、前記第１信号、前記第２信号、および命令の前記セットに基づいて前記第１電圧源および前記第２電圧源を制御するように構成される
請求項２５に記載の調整可能圧力マイクロリアクタ。
【請求項２７】
前記プロセッサは、命令の前記セットに基づいて、前記反応室を加熱する熱源を制御するようにさらに構成される、請求項２６に記載の調整可能圧力マイクロリアクタ。
【請求項２８】
前記第１電気浸透ポンプは、２つの電極を含み、
前記第１流体は、電解質溶液であり、
前記第２電気浸透ポンプは、２つの電極を含み、
前記第２流体は、電解質溶液である
請求項２０に記載の調整可能圧力マイクロリアクタ。
【請求項２９】
その上に格納されたコンピュータ実行可能命令を有するコンピュータ記憶媒体であって、前記コンピュータ実行可能命令は、コンピューティングデバイスによって実行された時に、マイクロリアクタシステム内の圧力を調整する方法を実行するように前記コンピューティングデバイスを適合させ、前記マイクロリアクタシステムは、反応室を含み、前記反応室は、少なくとも１つの反応体を受け、生成物を作るために前記反応体に対する反応を実行するのに有効であり、前記方法は、
前記反応室の内部に１気圧より高い圧力を生成するために第１電気浸透ポンプおよび第２電気浸透ポンプを制御することであって、前記第１電気浸透ポンプは、第１の力によって第１の方向で第１流体を前記反応室の第１ポートに駆動するのに有効に制御され、前記第２電気浸透ポンプは、第２の力によって第２の方向で第２流体を前記反応室の第２ポートに駆動するのに有効に制御され、前記第１ポートおよび前記第２ポートは、別個であり、前記第１の方向および前記第２の方向は、別個である、制御することと、
前記生成物を作るために前記反応室内で前記反応体に対して前記反応を実行することであって、前記反応は、前記第１電気浸透ポンプが前記第１流体を前記反応室に駆動し、前記第２電気浸透ポンプが前記第２流体を前記反応室に駆動する間に実行される、実行することと
を含む、
コンピュータ記憶媒体。
【請求項３０】
前記方法は、前記反応を実行した後に、前記第２流体を前記反応室から離れる方へ駆動するために前記第２電気浸透ポンプを制御することをさらに含む、請求項２９に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項３１】
第１ポートおよび第２ポートを含む反応室と、
前記第１ポートと流体連通している第１チャネルと、
前記第２ポートと流体連通している第２チャネルと、
前記第２チャネル内に配置された柔軟性のある膜であって、前記柔軟性のある膜は、前記第２チャネルの開口のサイズを選択的に変更するように構成される、柔軟性のある膜と、
前記第１チャネルを介して前記反応室に第１流体を駆動するように構成された第１電気浸透ポンプと、
前記柔軟性のある膜と流体連通している第２電気浸透ポンプであって、前記第２電気浸透ポンプは、第２流体を含み、前記反応室、前記第１チャネル、前記第２チャネル、および前記第１電気浸透ポンプと協働して、前記反応室の内部に１気圧より高い圧力が生成されるように、前記膜を膨張させ、前記第２チャネルの開口を減らすために、前記第２流体を選択的に移動するように構成される、第２電気浸透ポンプと
を含む、調整可能圧力マイクロリアクタシステム。
【請求項３２】
前記第２電気浸透ポンプは、前記膜を縮小させ、前記第２チャネルの前記開口を増やすために、前記第２流体を移動するのにさらに有効である、請求項３１に記載の調整可能圧力マイクロリアクタシステム。
【請求項３３】
マイクロリアクタシステム内の圧力を調整する方法であって、前記マイクロリアクタシステムは、反応室を含み、前記反応室は、少なくとも１つの反応体を受け、生成物を作るために前記反応体に対する反応を実行するのに有効であり、前記反応室は、第１チャネルと流体連通する第１開口および第２チャネルと流体連通する第２開口を含み、前記方法は、
第１の力によって前記反応室に第１流体を駆動するために第１電気浸透ポンプを制御することと、
前記反応室の内部に１気圧より高い圧力が生成されるように、前記第２チャネルの内部の膜を膨張させ、前記第２チャネルの開口を減らすために、第２流体を移動するために第２電気浸透ポンプを制御することと、
前記生成物を作るために前記反応室内で前記反応体に対して前記反応を実行することであって、前記反応は、前記第１電気浸透ポンプが前記第１流体を前記反応室に駆動し、前記第２電気浸透ポンプが前記膜を膨張させるために前記第２流体を移動する間に実行される、実行することと
を含む方法。
【請求項３４】
前記膜を縮小させ、前記第２チャネルの前記開口を増やすために、前記第２流体を移動するために前記第２電気浸透ポンプを制御すること
をさらに含む、請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
その上に格納されたコンピュータ実行可能命令を有するコンピュータ記憶媒体であって、前記コンピュータ実行可能命令は、コンピューティングデバイスによって実行された時に、マイクロリアクタシステム内の圧力を調整する方法を実行するように前記コンピューティングデバイスを適合させ、前記マイクロリアクタシステムは、反応室を含み、前記反応室は、少なくとも１つの反応体を受け、生成物を作るために前記反応体に対する反応を実行するのに有効であり、前記反応室は、第１チャネルと流体連通する第１開口および第２チャネルと流体連通する第２開口を含み、前記方法は、
第１の力によって前記反応室に第１流体を駆動するために第１電気浸透ポンプを制御することと、
前記反応室の内部に１気圧より高い圧力が生成されるように、前記第２チャネルの内部の膜を膨張させ、前記第２チャネルの開口を減らすために、第２流体を移動するために第２電気浸透ポンプを制御することと、
前記生成物を作るために前記反応室内で前記反応体に対して前記反応を実行することであって、前記反応は、前記第１電気浸透ポンプが前記第１流体を前記反応室に駆動し、前記第２電気浸透ポンプが前記膜を膨張させるために前記第２流体を移動する間に実行される、実行することと
を含む、コンピュータ記憶媒体。
【請求項３６】
前記方法は、
前記膜を縮小させ、前記第２チャネルの前記開口を増やすために、前記第２流体を移動するために前記第２電気浸透ポンプを制御すること
をさらに含む、請求項３５に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
【国際調査報告】
2013534859.tif 000009
2013534859.tif 000010