JP2004347371A

JP2004347371A - 流体の移送装置及びそれを用いた流体の移送方法

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Publication number: JP2004347371A
Application number: JP2003142421A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Ishii; 徹哉石井; Hiroshi Hanya; 弘嗣判谷; Yoichi Sato; 洋一佐藤
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 2003-05-20
Filing date: 2003-05-20
Publication date: 2004-12-09

Abstract

【課題】簡単な構成によりマイクロタスシステムやそれを用いた試料の検出方法等に広く利用できる流体の移送装置及びそれを用いた流体の移送方法を提供すること。
【解決手段】この発明の流体の移送装置は、基板１２ａ、１２ｂ内に組み込まれる流体ポンプとして固体電解質膜１３を利用した水素ポンプ１０を組み込んでいる。
このマイクロタスシステムによれば、固体電解質膜１３を利用した水素ポンプを基板１２ａ，１２ａ内に組み込むという簡単な構成により流体の移送装置を作動させることができる。また、このような構成によれば、水素ポンプに印加される電圧が小さくてもよいので実用上有益である。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、水素ポンプを組み込んだ流体の移送装置及びそれを用いた流体の移送方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
マイクロタス用の組込型ポンプでは、電気浸透流を利用するものが知られており、その中でも電気化学的に気体を発生させて発生した気体の流れを利用して液体を押し出したり引き込んだりする流体ポンプが知られている（例えば、非特許文献１参照。）。
【０００３】
このようなものにあっては、一方の極（作用極）では溶液中の水素イオンが電子を獲得し水素を発生させ又はその逆の反応により水素を消滅させている。一方、他方の極（対極）では溶液の種類によって異なるが、酸素などの水素以外のガスが発生されている。
【０００４】
【非特許文献１】
Ｈ．Ｓｕｚｕｋｉｅｔ．ａｌ．，ＳｅｎｓｏｒｓａｎｄＡｃｔｕａｔｏｒｓ（２００２年）第２４２−２５０頁
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、非特許文献１に提案されている組込型の流体ポンプでは、基本原理は水の電気分解によってガスを発生させるという正味の化学反応を伴っており、また、対極で発生するガスと作用極で発生するガスの種類が異なっている。このため、正味の化学反応を伴うので、このような従来の組込型ポンプでは大きな電圧を電極に印加しなければ流体ポンプとして機能しない。そのために、小型電池で動作するマイクロタスシステムに適用させた場合には、電池寿命が短くなるという課題がある。
【０００６】
また、このような流体ポンプでは、駆動中のオーム損が大きく、これも電池寿命を短くさせている。さらに、電圧と水素発生量との直線性があまり良くないという課題もある。
【０００７】
そこで、この発明は、これらの課題を解決することを目的とし、特に簡単な構成によりマイクロタスシステム等に広く利用できる流体の移送装置及びそれを用いた流体の移送方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、固体電解質膜と、該固体電解質膜の両面に形成された水素透過電極と、該水素透過電極に電気的に接続された電源と、前記固体電解質から前記水素透過電極の表裏の外側に形成された気体流路とを有し、前記気体流路に水素ガスを充満させた状態で前記電源からの電流の大きさを変化させることにより、前記固体電解質膜を透過する水素ガス流量を変化させることのできる水素ポンプを流体の流動を目的として基板内に組み込んだことを特徴とする流体の移送装置である。
【０００９】
このように構成すれば、固体電解質膜を利用した水素ポンプを用いるという簡単な構成により流体の移送装置を作動させることができる。
【００１０】
また、このような構成によれば、水素ポンプに印加される電圧が小さくてもよい。
【００１１】
ここで使用する固体電解質膜には、ＰＥＦＣなどに使用するパーフルオロイオン交換膜などが例として挙げられる。この物質は、水素イオンがこの中を移動でき、電子が移動できないという性質を備えている。
【００１２】
請求項２記載の発明は、前記固体電解質膜は、水素イオンが水分子を伴って移動可能なものであることを特徴とする請求項１記載の流体の移送装置である。
【００１３】
このように構成すれば、ポンプの引込側電極の水蒸気分圧が上がり、ポンプの動作を阻害することを防ぐことができる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、前記基板内には前記水素ポンプへ水素を供給するための水素発生源を備えていることを特徴とする請求項１又は２記載の流体の移送装置である。
【００１５】
このように構成すれば、基板内に水素発生源を備えることにより外部から水素を供給することなくシステムを稼働させることができる。
【００１６】
すなわち、水素は分子が小さいために基板等の壁体を容易に透過してしまうために、長期保存時は系内の水素が散逸してしまう。それ故、流体移送装置を長期間運転しない場合には、運転の都度に水素を充填しなければならないが、このように基板内に水素発生源を備えることにより外部から水素を供給することなくシステムを稼働させることができる。
【００１７】
なお、この水素発生源としては水素を化合物として流体の移送装置内に蓄え、使用時に化合物から水素を取り出して使用することのできるものを用いることができる。
【００１８】
請求項４に記載の発明は、前記水素発生源は、固体電解質膜を利用した水素ポンプであることを特徴とする請求項３記載の流体の移送装置である。
【００１９】
このように構成すれば、水素ポンプと水素発生源とを同時に兼ね備えることにより装置を簡略化させることができる。
【００２０】
請求項５に記載の発明は、前記基板内の流路は、水蒸気で満たされた状態に封入されることを特徴とする請求項４記載の流体の移送装置である。
【００２１】
このように構成すれば、水素ポンプを用いて即座に水の電気分解を行うことができ、これにより流体の移送装置の検出準備工程が簡略化できる。
【００２２】
請求項６記載の発明は、前記水素透過電極の少なくとも一方には、水素をイオン化させるための触媒が担持されていることを特徴とする請求項１記載の流体の移送装置であり、このように構成すれば、水素のイオン化が円滑に行える。
【００２３】
請求項７に記載の発明は、請求項４又は５に記載の流体の移送装置を始動する際に、前記水素ポンプにより水の電気分解により水素を発生させると同時に発生する酸素をシステム外に排出させ、しかる後、前記発生した水素ガスを利用して前記水素ポンプを作動させて流体の移送を行うことを特徴とする流体の移送方法である。
【００２４】
以上に記載の流体の移送装置又は流体の移送方法は、基板内に組み込まれた又は基板外に設置された各種の混合装置、反応装置、検出装置又は分析装置などと共に、基板内で各種の流体を移送し、必要に応じて混合し、また必要に応じて反応させて、各種の混合装置、反応装置、検出装置若しくは分析装置等として又は各種の混合方法、反応方法、検出方法若しくは分析方法等として広く利用することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００２６】
まず、本発明の流体の移送装置又は流体の移送方法の一例として、チップ上で遺伝子、タンパク質などの解析を行うためのマイクロタスシステム（μ ｔｏｔａｌａｎａｌｙｓｉｓｓｙｓｔｅｍ：マイクロタス）の基板に水素ポンプを組み込んだ流体の移送装置又は移送方法について図面を用いて説明する。
【００２７】
まず、図１において、符号１０で示される水素ポンプは、シリコン又はプラスチックなどのカバー１１ａ、１１ｂ及び基板１２ａ、１２ｂ内に支持されて形成されたマイクロタス用の組込ポンプである。この水素ポンプ１０は固体電解質膜１３のプロトン導電性を利用して構成されている。この固体電解質膜としては、例えば、パーフルオロイオン交換膜で代表される固体高分子電解質膜が例示されるが、これに限定されない。水素イオンは透過させるが水素ガス及び電子は実質的に透過させることの無い固体電解質膜であればよい。
【００２８】
この固体電解質膜１３の両側には一対の電極１４ａ、電極１４ｂが配置されている。これらの電極１４ａ、１４ｂは、例えば、カーボンペーパーなどで構成された水素が透過できるようにした水素透過電極であり、これらの電極１４ａ、１４ｂの少なくとも一方の電極には、水素をイオン化させるための触媒が担持されているものが好ましい。このような触媒としては、例えば、水素ガスとの酸化還元反応を円滑に行えるような白金などの触媒が例示される。
【００２９】
これらの電極１４ａ、１４ｂは、基板１２ａ、１２ｂの表面に形成された導電パターン１５ａ、１５ｂに接続されている。各電極１４ａ、１４ｂ間及び導電パターン１５ａ、１５ｂ間の空間にはポリイミドフィルムなどの絶縁材料２０が介在されている。ここで、この絶縁材料２０はシリコーンゴム等の封止機能を備えたものが一層好ましい。
【００３０】
これらの導電パターン１５ａ、１５ｂは不図示の電源に接続されることにより、一対の電極１４ａ、１４ｂ間に所定の電圧が印加可能とされている。
【００３１】
基板１２ａ、１２ｂにはそれぞれ空間が射出成形、切削、エッチングなどにより形成され、これらの空間は水素などの気体を貯留する貯留部１６ａ、１６ｂとされている。一方の貯留部１６ａから同様に射出成形、切削、エッチングなどにより排出口１７が基板１２ａ及びカバー１１ａ内に形成され、他方の貯留部１６ｂから排出口１８が同様に基板１２ｂ及びカバー１１ｂ内に形成されている。
【００３２】
このような水素ポンプ１０を用い、排出口１８を不図示の検査部に接続させることによりマイクロタスシステムが構成される。
【００３３】
以下、このマイクロタスシステムの作用について説明する。
【００３４】
貯留部１６ａ、１６ｂに接続される排出口１７，１８を利用して各貯留部１６ａ、１６ｂ内に水素ガス又は水素ガスを含む気体を貯留した状態で各電極１４ａ、１４ｂ間に所定の電圧を印加することによりこの水素ポンプ１０は機能する。
【００３５】
例えば、図２に示すように、各電極１４ａ、１４ｂ間に所定の電位差を印加することにより、貯留部１６ａに滞留している水素ガスが電極（アノード）１４ａ上で反応して電子を吸引しプロトンＨ＋が生成する。このプロトンＨ＋は電位差により固体電解質膜１３を透過して貯留部１６ｂに移動する。貯留部１６ｂではプロトンＨ＋は電極（カソード又は作用極）１４ｂから電子を受け取り水素ガスが生成する。
【００３６】
ここで、プロトンＨ＋は、水素ガスの雰囲気が水又は水蒸気であれば、水の一分子又はそれ以上の数の分子と共に固体電解質膜１３を移動する。これにより、電極間１４ａ、１４ｂ間には電流が流れ、それと同時に貯留部１６ａでは水素ガスが消費されて減圧となり、一方、貯留部１６ｂでは、水素ガスが生成し、固体電解質膜１３をプロトンＨ＋とともに移動した水又は水蒸気分だけ加圧される。
【００３７】
これにより、貯留部１６ｂに連通する排出口１８から水素（又は水素と水分）が送出されて排出口１８に接続された試薬タンク又は血液タンク等（いずれも不図示）中の試薬又は血液等を検査部（不図示）に押し出す（送出させる）ことができる。
【００３８】
また、各導電パターン１５ａ、１５ｂ間に印加される電圧の向きを逆転して、電極１４ａをカソードとし、電極１４ｂをアノードとすれば、この逆の反応が生起して電流が逆向きに流れ、電極１４ａが作用極となって排出口１７から水素が放出され、排出口１８は吸引側となって血液又は試薬等を引いたりして採取することができる。
【００３９】
これにより、この固体電解質膜１３に所定量の電流を通電させることによって、水素を含有するガス中から所定量の水素を電解質膜の一方側から他方側へと移動が可能となる。また、この移動速度は、固体電解質膜の種類、面積等、電極の材質等によっても左右されるが、一般的に電圧を高くすることにより流量（又は流速）を調整することができる。
【００４０】
すなわち、電解質膜に電圧を印加すると、負極側で水素ガスがプロトンＨ＋となり、生成したプロトンＨ＋は電解質膜内で電圧の印加方向と逆向きに移動し、移動したプロトンは陽極側の表面で水素ガスとなる。このようにして生じる水素ガス量は電解質膜における通電量によって決まるため、電解質膜における通電量を制御することによって、水素ガスの移動量（又は移動速度）を制御して所望の圧力又は流量の水素ガスを生成又は消費させることができる。
【００４１】
このような構成の水素ポンプ１０は固体電解質膜を利用することにより構成が簡単で、印加電圧が小さくても、小面積大流量の流体ポンプを構成することができる。
（実施例）
次に、これらの関係を明確にするために、理論値と実験値との対応を試みた。ここで、図６は、横軸ｘに電極の単位面積（１ｍｍ^２）当たりの電流値をとり、縦軸ｙに水素流量及び印加電圧の実測値との関係をプロットした図である。
【００４２】
「四角」で表したグラフは、単位面積あたりの水素流量［ｎＬ／ｓ・ｍｍ^２］を表し、実線は電流から次式で水素の移動モル数を求め、それを表した理論値であり、「四角」は実測値である。
【００４３】
単位面積当たりの水素流量＝
電流密度／ファラデー定数×ガス定数×絶対温度／圧力／２
この図６より、両者がよく一致していることがわかる。また、上式には電極の大きさや厚さなどのパラメータが入っていない。このことは、製造のバラツキなどが有ってもそのバラツキの変動を受けずに電流値のみに依存した安定した水素量を確保できることが理解される。
【００４４】
つぎに、「菱形」で表したグラフは、印加電圧を表す図であり、印加電圧を上げることにより電流密度をほぼ原点を通る直線として示すことができることが確認される。これにより、この発明のポンプでは、化学変化を伴わない定量的な反応で水素が移動できることが理解される。
【００４５】
つぎに、これらの図から、横軸ｘに印加電圧をとり、縦軸ｙに水素流量を表すと図７となる。ここで、この図７では、直線状となり、そのグラフの傾斜は略７４４［ｎＬ／ｓ・Ｖｍｍ^２］となる。例えば、非特許文献１に記載の先行技術で用いられているポンプの能力が約３４［ｎＬ／ｓ・Ｖｍｍ^２］であることを考慮すると、本発明の場合には、約２０倍も優れていることが確認される。
（応用例）
次に、この水素ポンプ１０を用いたマイクロタスの応用例の一例について図面を参照しつつ説明する。
【００４６】
まず、図３は、この発明の水素ポンプ１０３に加えて水素発生源としての水素ポンプ１０４をマイクロタスシステム１００に組み込んだ応用例の概略を説明する図である。
【００４７】
ここで、水素ポンプ１０４は、図４に示すように、貯留部１６ａは二つの排出口１７、１９を備えている。また、この水素ポンプ１０４では、導電パターン１５ａ、１５ｂに印加される電圧が水素ポンプ内で水が電解されるに充分な電圧が印加可能に構成されている。もちろん、電極１４ａ、１４ｂの材質がこの目的のために最適化されて異なっていてもよい。その他の構成は、図１の水素ポンプと実質的に同一乃至は均等であるので同一番号を付して詳細な説明は省略している。
【００４８】
このような水素ポンプ１０４では、電極間１４ａ、１４ｂに水が電気分解される所定の電圧を印加することにより、貯留部１６ａ、１６ｂに貯留される水蒸気を電気分解させて、例えば、貯留部１６ａに酸素ガスを発生させ、貯留部１６ｂに水素ガスを発生させることができる。
【００４９】
これにより、例えば、排出口１７から水蒸気と水素との混合ガスを貯留部１６ａに導入して所定の電圧を印加させることにより、貯留部１６ａに貯留された水素を水素ポンプの機能によりプロトンＨ＋として水分子を付随しつつ貯留部１６ｂ側に移動させることができる。また、これに加えて、水の電気分解により貯留部１６ａに酸素ガスを生成し、貯留部１６ｂに水素ガスを生成させることができる。
【００５０】
このような水素ポンプ１０４では水素ポンプとしての機能によりプロトンＨ＋の移動に伴って水分子を貯留部１６ｂ側へ移動させているので貯留部１６ａ側に水素分子が蓄積され、水素分圧を低下させることを防止できる。
【００５１】
ここで、この応用例に係るマイクロタスシステム１００では、シリコン基板などの支持体１０１内に密封（閉鎖）されて各マイクロタス用の部材が配列されて組み込まれている。
【００５２】
この応用例では、支持体１０１の一端１０１ａから針先端１０２ａを外気に露出した採血針１０２が組み込まれている。また、支持体１０１内には、二つの水素ポンプ（水素ポンプ１０３、１０４）、血液タンク１０５、ミキサ（混合装置）１０６、試薬タンク１０７、フィルタ１０８、検出部１０９、タンク１１０、酸素バッファ１１１が配置され、図示のような各流路により接続されている。
【００５３】
すなわち、採血針１０２は流路ａにより血液タンク１０５に接続され、血液タンク１０５は、流路ｂにより水素ポンプ１０３に接続されている。また、血液タンク１０５は、流路ｃによりミキサ１０６に接続され、さらに流路ｄ及びフィルタ１０８を介して検出部１０９に接続されている。また、この検出部１０９はタンク１１０及び流路ｅを介して水素ポンプ１０４に接続されている。
【００５４】
また、この水素ポンプ１０４は、流路ｆに接続され、この流路ｆは分岐されて試薬タンク１０７及び水素ポンプ１０３に接続されている。また、この水素ポンプ１０４は流路ｇ及び酸素バッファ１１１を介して排出口１１２へ接続されている。さらに、試薬タンク１０７は流路ｈによりミキサ１０６に接続されている。
【００５５】
ここで、各水素ポンプ１０３及び１０４は各々独立して所定の電圧が印加可能とされ、また、検出部１０９等は必要な回路構成等により検出結果が保存されたり又はそれぞれの検出項目に対して外部から検出可能に構成されている。
【００５６】
ここで、水素ポンプ１０３の排出口１７は流路ｆに接続され、排出口１８は流路ｂに接続されている。また、水素ポンプ１０４の排出口１９は流路ｇを介して酸素バッファ１１１に接続され、排出口１７は流路ｅを介してタンク１１０に接続され、また排出口１８は流路ｆに接続されている。
【００５７】
次に、このようなマイクロタスシステム１００の水素ポンプ１０３及び１０４を利用した応用について説明する。
【００５８】
このマクロタスシステム１００は、使用に先立って減圧することにより、各流路内及びタンク１１０内等はその温度における飽和水蒸気で満たされている。また、タンク１１０内には部分的に水を含ませておき、ここで必要な水分を供給する役割を果たす。外気と接している針先端１０２ａ及び酸素排出口１１２とはシールなどにより外気と遮断しておく。
【００５９】
所定の電圧を印加させて水素ポンプ１０４を可動させることにより、陰極で酸素が生成され、陽極で水素が生成される。この生成ガスは、水の電気分解に由来するものであるので、生成ガスの体積比は水素の２に対して酸素は１である。
【００６０】
生成した水素は流路ｆを介して水素ポンプ１０３に供給される。ついで、水素ポンプ１０３に所定の電圧を印加して水素ポンプ１０３を稼働させると、流路ｆを通って供給された水素は水素ポンプ１０３でさらに流路ｂに向けて送出され、血液タンク１０５，流路ｃ、ミキサ１０６，流路ｄ、フィルタを介して検出部１０９に供給される。検出部１０９を通過した水素はタンク１１０内で水を背接して飽和湿り水素として流路ｅを介して水素ポンプ１０４に供給される。
【００６１】
これにより供給された水素と水分とにより水素ポンプ１０４ではさらに水の電気分解が継続されて、同様な図中右回りの水素循環回路が確立される。
【００６２】
システム１００内では、水の電気分解で生成した気体により加圧となる。酸素排出口１１２のシールを剥がすことにより生成した酸素は流路ｇ、酸素バッファ１１１を介して酸素排出口１１２から排出される。また、針先端１０２ａのシールを剥がすと水素は針先端１０２ａから排出される。酸素排出口１１２を再びシールすることにより、システム内に充分な水素が充填されて準備段階が完了する。
【００６３】
つぎに、採血針１０２を指などに刺した状態で、水素ポンプ１０３を逆転させて流路ｂを吸引側とすることにより採血針１０２で採取された血液を血液タンク１０５内に貯留する。血液針１０２の針先端１０２ａを大気に露出させることにより血液は凝固し、システム内は閉鎖系とされる。積極的に採血針１０２内又は流路ａ内に凝血剤を注入させて閉鎖系を形成させてもよい。
【００６４】
ついで、水素ポンプ１０３及び水素ポンプ１０４に水の電気分解が生起しない程度の低い所望の電圧を印加させて動作させることにより、血液タンク１０５内の血液と試薬タンク１０７内の試薬をミキサ１０６に供給させる。全体が閉鎖系であるので、水素ポンプ１０３の水素の移動量に比例して血液タンク１０５からミキサ１０６に血液が移動され、水素ポンプ１０４の水素の移動量から水素ポンプ１０３の水素の移動量を減じた量に比例して試薬タンク１０７からミキサ１０６へ試薬を供給することができる。
【００６５】
ここで、各水素ポンプ１０３，１０４の移動量は各水素ポンプ１０３，１０４に流れた電流量に比例しているので、簡易にコントロールが行える。
【００６６】
ミキサ１０６で混合された後、さらに押し出されて流路ｄ、フィルタ１０８を介して検出部１０９に混合物が供給される。検出部１０９内の血液の滞留時間は水素ポンプ１０３，１０４の稼働状況により適宜に設定可能である。必要によっては、各水素ポンプ１０３、１０４の双方又は一方を逆転させてもよい。これにより、検出部１０９内で血液を充分に対流させたり、流したり、又は逆転（往復）させることにより検出部１０９で充分な反応を確保する。
【００６７】
以上、この発明の実施の形態を図面により詳述してきたが、具体的な構成はこの実施の形態に限らず、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれる。
【００６８】
例えば、以上の説明では、マイクロタスシステムを流体の移送装置又は流体の移送方法として説明していたが、本発明においては、基板内に組み込まれた水素ポンプにより流体を移送できるので、基板内に組み込まれた又は基板外に設置された各種の混合装置、反応装置、検出装置又は分析装置などと共に、基板内で各種の流体を移送し、又は基板外へ各種の流体を排出し、必要に応じて混合し、また必要に応じて反応させて、各種の混合装置、反応装置、検出装置若しくは分析装置等として又は各種の混合方法、反応方法、検出方法若しくは分析方法等として本発明の流体の移送装置又は流体の移送方法を広く利用することができる。
【００６９】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明に従えば、固体電解質膜を利用した水素ポンプをマイクロタスシステムに組み込むことにより構成が簡単で、印加電圧が小さくても、小面積大流量の流体ポンプを構成することができる。
【００７０】
また、本発明に従えば、特に簡単な構成によりマイクロタスシステム等に広く利用できる流体の移送装置及びそれを用いた流体の移送方法を提供することができる、という実用的な効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る水素ポンプの構成を説明する原理図である。
【図２】図１の水素ポンプの運転の一例を説明する図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る水素ポンプを用いたマイクロタスの応用例の一例を説明する図である。
【図４】図３に用いた水素ポンプの構成を説明する原理図である。
【図５】図４の水素ポンプの運転の一例を説明する図である。
【図６】電流密度と水素流量及び印加電圧の関係を表す図である。
【図７】印加電圧と水素流量の関係を表す図である。
【符号の説明】
１０，１０３，１０４：水素ポンプ
１１ａ、１１ｂ：カバー
１２ａ、１２ｂ：基板
１３：固体電解質膜
１４ａ、１４ｂ：電極
１５ａ、１５ｂ：導電パターン
１６ａ、１６ｂ：貯留部
１７，１８，１９：排出口
２０：絶縁材料
ａ〜ｈ：流路
１００：マイクロタスシステム
１０１：支持体
１０２：採血針
１０２ａ：針先端
１０５：血液タンク
１０６：ミキサ
１０７：試薬タンク
１０８：フィルタ
１０９：検出部
１１０：タンク
１１１：酸素バッファ
１１２：酸素排出口

Claims

固体電解質膜と、
該固体電解質膜の両面に形成された水素透過電極と、
該水素透過電極に電気的に接続された電源と、
前記固体電解質から前記水素透過電極の表裏の外側に形成された気体流路とを有し、
前記気体流路に水素ガスを充満させた状態で前記電源からの電流の大きさを変化させることにより、前記固体電解質膜を透過する水素ガス流量を変化させることのできる水素ポンプを流体の流動を目的として基板内に組み込んだことを特徴とする流体の移送装置。
前記固体電解質膜は、水素イオンが水分子を伴って移動可能なものであることを特徴とする請求項１記載の流体の移送装置。
前記基板内には前記水素ポンプへ水素を供給するための水素発生源を備えていることを特徴とする請求項１又は２記載の流体の移送装置。
前記水素発生源は、固体電解質膜を利用した水素ポンプであることを特徴とする請求項３記載の流体の移送装置。
前記基板内の流路は、水蒸気で満たされた状態に封入されることを特徴とする請求項４記載の流体の移送装置。
前記水素透過電極の少なくとも一方には、水素をイオン化させるための触媒が担持されていることを特徴とする請求項１記載の流体の移送装置。
請求項４又は５に記載の流体の移送装置を始動する際に、前記水素ポンプにより水の電気分解により水素を発生させると同時に発生する酸素をシステム外に排出させ、しかる後、前記発生した水素ガスを利用して前記水素ポンプを作動させて流体の移送を行うことを特徴とする流体の移送方法。