JP2005261758A - 輸液方法及びそれを用いたマイクロタスシステム - Google Patents

輸液方法及びそれを用いたマイクロタスシステム Download PDF

Info

Publication number
JP2005261758A
JP2005261758A JP2004081109A JP2004081109A JP2005261758A JP 2005261758 A JP2005261758 A JP 2005261758A JP 2004081109 A JP2004081109 A JP 2004081109A JP 2004081109 A JP2004081109 A JP 2004081109A JP 2005261758 A JP2005261758 A JP 2005261758A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hydrogen
flow path
hydrogen permeable
pump
hydrogen pump
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
JP2004081109A
Other languages
English (en)
Inventor
Tetsuya Ishii
徹哉 石井
Satoshi Tamaki
聡史 玉木
Kazuyoshi Yamamoto
一喜 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
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.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sekisui Chemical Co Ltd filed Critical Sekisui Chemical Co Ltd
Priority to JP2004081109A priority Critical patent/JP2005261758A/ja
Publication of JP2005261758A publication Critical patent/JP2005261758A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

Landscapes

  • Infusion, Injection, And Reservoir Apparatuses (AREA)

Abstract

【課題】 本発明は、マイクロタスシステムに於いて、低電圧で長時間作動することがで
きる輸液方法及びそれを用いたマイクロタスシステムを提供する。
【解決手段】 固体電解質膜の両面に水素透過性電極が積層され、その一面に供給流路が
形成され、他面に排気流路が形成されてなる水素ポンプが内蔵されているマイクロタスシ
ステムに於いて、供給流路にメタノールと水又は水蒸気を供給し、供給流路側の水素透過
性電極がプラス電極になり排気体流路側の水素透過性電極がマイナス電極になるように通
電し、メタノールと水又は水蒸気を電気分解して、排気流路に発生した水素ガスで液体を
移送することを特徴とする輸液方法。
【選択図】 図1

Description

本発明は、マイクロタスシステム(micro−total analysis sy
stem)に使用される輸液方法及びそれを用いたマイクロタスシステムに関する。
最近、医療診断を患者の近傍で行うベッドサイド診断、大気や水や土壌中の環境汚染物
質のモニタリング、食品の安全性検査等現場において短時間に安価に診断したり分析する
技術のニーズは非常に高くなってきている。
例えば、従来高価且つ大型の装置を必要とした分析を、持ち運び可能な小型の分析装置
が代替できれば、大病院にしか設置できなかった分析装置を開業医でも設置、利用するこ
とが可能になり、診断結果を患者に簡便に早期にフィードバックすることが可能になる。
又、高齢者の健康指標を高齢者の家族が測定し、その健康指標数値を在宅管理したり、
病院に定期的に送信して病院で管理することにより在宅医療環境がより優れたものとなる
又、環境ホルモン、ダイオキシン等の環境汚染物質を、高価且つ大型装置を使用するこ
となく、簡易測定することができれば、簡単且つ安価に環境診断することができる。更に
、持ち運び可能な小型の分析装置を用いて現場で環境汚染物質を分析することができれば
、よりきめ細かい安全環境を供出することができる。
このような測定を簡易に行うために、基板内又は基板上に微細流路、反応槽、電気泳動
カラム、膜分離機構、液体クロマトグラフカラム、キャピラリーガスクロマトグラフィー
(CGC)、キャピラリーグラフィー(ILC)、誘導型プラズマ(ICP)、質量分析
計(MS)、電気化学的測定装置等が内蔵されたマイクロタスシステムの研究が盛んにな
されている。
上記マイクロタスシステムにおいては、試料や溶離液等の液体を輸送するための輸液デ
ィバイスとしては一般にマイクロポンプが使用されている。
マイクロポンプとしては、例えば、ダイヤフラムと、該ダイヤフラムを往復変位させる
駆動手段と、前記ダイヤフラムで一部が画成された圧力室と、前記ダイヤフラムの変位計
測手段と、該変位計測手段で検出した値に基づいて前記ダイヤフラムの変位を制御する制
御手段とを備えてなるダイヤフラムポンプ(例えば、特許文献1参照。)が挙げられる。
又、異なるマイクロポンプとしては、ピストンとハウジングを相対的に移動させる第1
のアクチュエータと、このピストンの少なくとも一部を収納し軸方向に貫通した空間を有
するシリンダと、このシリンダとハウジングを相対的に移動させる第2のアクチュエータ
と、前記ピストン、前記シリンダ、前記ハウジングで形成されるポンプ室と、このポンプ
室と外部とを連絡する流体の吸入口と吐出口より構成される流体供給装置(例えば、特許
文献2参照。)、微細流路上に電気浸透流を発生させる方法による送液媒体の送液を行う
ポンプ(例えば、特許文献3参照。)等が挙げられる。
特開2001−132646号公報 特開2002−021715号公報 特開平10−10088号公報
しかし、上記マイクロポンプは、構造が複雑であり、濃縮部や検出部を作成する労力に
比べてポンプの作成労力が非常に大きい、ダイヤフラム構造やピストン構造のポンプは送
液媒体に脈動が生じる、電気浸透流を用いるポンプは高電圧の印加が必要である等の欠点
があった。
更に、上記欠点がなく、電極および配線以外の全ての材質を加工性の良い高分子樹脂で
形成することが可能であり、極限的に微小化することも容易なマイクロポンプとして、水
を電気分解して水素を発生させる水素ポンプ(例えば、特許文献4参照。)が挙げられる

USP3,489,670号公報
しかし、水を電気分解して水素を発生させるには高い電圧が必要であり、小型の電池で
作動させる必要のあるマイクロタスシステムでは長時間作動させることが不可能であり、
マイクロタスシステムに内蔵され、連続的に且つ可逆的に液送が可能な水素ポンプはなか
った。
本発明の目的は、上記欠点に鑑み、マイクロタスシステムに於いて、低電圧で長時間作
動することができる輸液方法及びそれを用いたマイクロタスシステムを提供することにあ
る。
請求項1記載の輸液方法は、固体電解質膜の両面に水素透過性電極が積層され、その一
面に供給流路が形成され、他面に排気流路が形成されてなる水素ポンプが内蔵されている
マイクロタスシステムに於いて、供給流路にメタノールと水又は水蒸気を供給し、供給流
路側の水素透過性電極がプラス電極になり排気体流路側の水素透過性電極がマイナス電極
になるように通電し、メタノールと水又は水蒸気を電気分解して、排気流路に発生した水
素ガスで液体を移送することを特徴とする。
次に、図面を参照して請求項1記載の輸液方法を説明する。図1は本発明で使用される
水素ポンプが内蔵されているマイクロタスシステムの一例を示す断面図である。
図中1は固体電解質膜である。固体電解質膜1は、パーフルオロイオン交換膜等の水素
イオンは透過するが、水素ガス及び電子は実質的に透過しない固体電解質膜である。
固体電解質膜1の両面には、一対のカーボンペーパー等で構成された水素透過性電極2
a、2bが積層されており、水素透過性電極2a、2bはそれぞれ導電パターン3、3が
接続されている。導電パターン3、3は電源(図示せず。)に接続されている。
尚、水素透過性電極2a、2bには水素をイオン化させるための触媒(例えば、ルテニ
ウム、白金等)が担持されていてもよい。
又、導電パターン3、3の間には、導電パターン3、3を絶縁するためにポリイミドフ
ィル等の絶縁層7が介在されている。
固体電解質膜1と水素透過性電極2a、2bと導電パターン3、3は下部基板4aと上
部基板4bにより挟持されており、水素透過性電極2aと下部基板4aの間及び水素透過
性電極2bと上部基板4bの間にそれぞれ下部貯蔵部5a及び上部貯蔵部5bが形成され
ている。
下部基板4aには、下部貯蔵部5aに連通した供給流路6a及び排出流路6bが形成さ
れ、上部基板4bには、上部貯蔵部5bに連通した排気流路6cが形成されて水素ポンプ
がマイクロタスシステムの基板内に内蔵されている。
上記基板の素材は、特に限定されるものではなく、例えば、従来から使用されてきてい
る、ガラス、石英、シリコン等の無機材料、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂等が挙げられる
上記無機材料は精度、加工性等が優れており、例えば、半導体微細加工技術において広
く用いられている光リソグラフィー技術を利用すれば、ガラスやシリコン基板上にミクロ
ンオーダーの溝を自在に形成することができる。
上記熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポ
リ乳酸系樹脂、ポリアクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂等が挙げられ、耐酸性、耐
アルカリ性を有する熱可塑性樹脂であるポリオレフィン系樹脂やポリアクリル系樹脂が好
ましい。
又、熱硬化性樹脂は、未硬化時には、液状あるいは可塑性を有するパテ状であるものを
用いれば、硬化後には転写金型の形状をより忠実に転写できるという利点があり、低い線
膨張率、低い成形収縮率を示すので有利に用いることができる。このような熱硬化樹脂と
しては、コストや易取扱い性の点から、エポキシ樹脂を有利に用いることができる。
次に、上記水素ポンプで液体を移送する輸液方法を説明する。先ず、下部貯留部5aに
供給流路6aを通ってメタノールと水又は水蒸気を供給し、下部貯留部5a側の水素透過
性電極2aがプラス電極になり上部貯留部5b側の水素透過性電極2bがマイナス電極に
なるように通電する。
水素透過性電極2aでは、メタノールと水又は水蒸気が電気分解され、炭酸ガスとプロ
トンH+ 又はその水分子複合体が発生する。プロトンH+ は固体電解質膜1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H+ は水素透過性電極2bで電子を受取って
水素ガスになる。
従って、水素透過性電極2bで発生した水素ガスにより、上部貯蔵部5b及び排気流路
6c内は加圧され排気流路6c内又は排気流路6cに連通された試料貯留槽、試薬貯留槽
等の液体を移送することができる。
尚、下部貯蔵部5aで発生した炭酸ガスは排出流路6bを通ってマイクロタスシステム
の外部に排出される。
又、上部貯蔵部5b及び/又は排気流路6cに水素ガスが存在する状態で水素透過性電
極2bと水素透過性電極2aに、水素透過性電極2bがプラス極になり、水素透過性電極
2aがマイナス極になるように電圧を印加すると、水素透過性電極2bでは、水素ガスは
プロトンH+ になり、プロトンH+ は固体電解質膜1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H+ は水素透過性電極2aで電子を受取って水素ガスになる。
従って、上部貯蔵部5b及び排気流路6cでは、水素透過性電極2bにより水素ガスが
消費され、上部貯蔵部5b及び排気流路6c内は減圧され排気流路6c内又は排気流路6
cに連通された試料貯留槽、試薬貯留槽等の液体を吸引することができる。
水素透過性電極2a、2bの電源としては、交流電源から直流変換装置を有する電源や
、一次電池、二次電池、太陽電池、燃料電池などの直流電源(必要に応じてDC−DC変
換装置を有してもよい。)が挙げられ、特に、ダイレクトメタノール燃料電池が好ましく
、マイクロタスシステムにダイレクトメタノール燃料電池が内蔵しておき、該ダイレクト
メタノール燃料電池により発生された電気を水素透過性電極に通電するのが好ましい。
ダイレクトメタノール燃料電池の原料はメタノールなので、メタノールと水又は水蒸気
を供給する供給流路6aにダイレクトメタノール燃料電池を連通しておけば、水素透過性
電極2aに供給するメタノールを併用することができる。
請求項3記載のマイクロタスシステムは、メタノール及び水又は水蒸気の貯留槽と、固
体電解質膜の両面に水素透過性電極が積層され、その一面に供給流路が形成され、他面に
排気流路が形成されてなる第1の水素ポンプと、固体電解質膜の両面に水素透過性電極が
積層され、その一面に供給流路が形成され、他面に排気流路が形成されてなる第2の水素
ポンプが基板内に組み込まれ、貯留槽と第1の水素ポンプの供給流路が連通され、且つ、
第1の水素ポンプの排気流路と第2の水素ポンプの供給流路が連通されていることを特徴
とする。
次に、図面を参照して請求項3記載のマイクロタスシステムを説明する。図2は請求項
2記載のマイクロタスシステムの一例を示す平面図である。
図中10は基板であり、基板10には第1の水素ポンプ11、メタノール及び水又は水
蒸気の貯留槽12、第2の水素ポンプ13、液体貯留槽14、採血針15、試薬貯留槽1
6、混合槽17、検出部18、排出液貯留槽19及びダイレクトメタノール燃料電池30
が組み込まれている。
第1の水素ポンプ11は図1で説明した水素ポンプであり、水素ポンプ11の下部貯蔵
部5aは供給流路6aでメタノール及び水又は水蒸気の貯留槽12に連通していると共に
排出流路6bにより基板10の外部と連通している。
30はダイレクトメタノール燃料電池であり、微細流路28でメタノール及び水又は水
蒸気の貯留槽12に連通しており、メタノール及び水又は水蒸気の貯留槽12のメタノー
ルで発電可能になされている。
又、ダイレクトメタノール燃料電池30は導電パターン3により、第1の水素ポンプ1
1及び第2の水素ポンプ13の水素透過性電極2a、2b、2a’、2b’と電気的に接
続されている。
図3は、第2の水素ポンプ13の一例を示す断面図である。図3に示したように、第2
の水素ポンプ13は排出流路6bが存在しない以外は第1の水素ポンプ11と同一である
即ち、固体電解質膜1’の両面には、一対のカーボンペーパー等で構成された水素透過
性電極2a’、2b’が積層されており、水素透過性電極2a’、2b’はそれぞれ導電
パターン3’、3’が接続されている。導電パターン3’、3’はダイレクトメタノール
燃料電池30に接続されている。
尚、水素透過性電極2a’、2b’には水素をイオン化させるための触媒(例えば、白
金、ルテニウム等)が担持されていてもよい。
又、導電パターン3’、3’の間には、導電パターン3、3を絶縁するためにポリイミ
ドフィル等の絶縁層77が介在されている。
固体電解質膜1’と水素透過性電極2a’、2b’と導電パターン3’、3’は下部基
板4a’と上部基板4b’により挟持されており、水素透過性電極2a’と下部基板4a
’の間及び水素透過性電極2b’と上部基板4b’の間にそれぞれ下部貯蔵部5a’及び
上部貯蔵部5b’が形成されている。
下部貯蔵部5a’は排出流路6cに連通し、上部貯蔵部5b’は液体貯留槽24と微細
流路30により連通されている。
上記水素ポンプ13で水素ガスを移動するには、下部貯蔵部5a’及び/又は上部貯蔵
部5b’に水素ガスを供給し、水素透過性電極2a’と水素透過性電極2b’に、一方の
水素透過性電極がプラス極になり、他方の水素透過性電極がマイナス極になるように電圧
を印加する。
電圧が印加されると、プラス極の水素透過性電極では、水素ガスはプロトンH+ になり
、プロトンH+ は固体電解質膜1’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H+ はマイナス極の水素透過性電極2aで電子を受取って水素ガスになり、水素ガス
が移動する。尚、電圧の印加方向を逆方向にすると水素ガスが逆方向に移動するとは言う
までもない。
図中15は基板10から側方に突出して設置された採血針であり、微細流路21により
血液貯留槽14に連通されている。又、血液貯留槽14は逆止弁23を介して微細流路2
1により混合槽17と連通されている。尚、逆止弁23は、液体が血液貯留槽14から混
合槽17の方向にのみ流れるように設置されている。
排出流路6bは途中で分岐し試薬貯留槽16に連通され、試薬貯留槽16は微細流路2
4により混合槽17と連通されている。混合槽17は微細流路25により検出部18と連
通され、検出部18は微細流路26により排出液貯留槽19と連通され、更に、排出液貯
留槽19は微細流路27により基板10の外部と連通されている。
上記検出部18に設置される検出装置としては、従来からマイクロタスシステムに使用
されている任意の検出装置が挙げられ、例えば、質量分析計(MS);ボルタンメトリ法
、ストリッピングボルタンメトリ法、アンペロメトリ法、ポテンシオメトリー法、クーロ
ンメトリ法等の電気化学的測定装置;光学的測定装置等が挙げられる。
又、上記マイクロタスシステムには、従来からマイクロタスシステムに使用されている
試料を反応させるための反応槽;電気泳動カラム、膜分離機構、液体クロマトグラフカラ
ム、キャピラリーガスクロマトグラフィー(CGC)、キャピラリーグラフィー(ILC
)、誘導型プラズマ(ICP)等の試料を濃縮するための濃縮装置;溶離液槽等が組み込
まれていてもよい。
次に、上記マイクロタスシステムで血液を検査する方法を説明する。先ず、メタノール
及び水又は水蒸気の貯留槽12から供給流路6aを通って、第1の水素ポンプ11の下部
貯蔵部5aにメタノール及び水を供給する。
又、同時にダイレクトメタノール燃料電池30にメタノール及び水又は水蒸気の貯留槽
12から供給流路28を通って、メタノールを供給して発電する。
次に、ダイレクトメタノール燃料電池30で発電された電気で、第1の水素ポンプ11
に水素透過性電極2aがプラス極になり、水素透過性電極2bがマイナス極になるように
電圧を印加すると共に第2の水素ポンプ13に水素透過性電極2a’がプラス極になり、
水素透過性電極2b’がマイナス極になるように電圧を印加する。
第1及び第2の水素ポンプは、各々の水素発生量を連動して制御する装置を備えている
詳細な例については後述するが、水素透過性電極に印加する電圧の向きを変えることに
より、水素ガスを発生させ供給流路内を加圧したり、水素ガスをプロトンH+ に変換し供
給流路内を減圧したりすることが出来る。
又、印加する電流を制御することにより、加圧、減圧の加減を調整することが出来る。
第1の水素ポンプ11の水素透過性電極2aではメタノール及び水又は水蒸気が電気分
解され、水素透過性電極2b側の上部貯蔵部5bに水素ガスが発生する。発生した水素ガ
スは排気流路6cを通って第2の水素ポンプ13の下部貯蔵部5a’に供給され、第2の
水素ポンプ13によって、更に、第2の水素ポンプ13の上部貯蔵部5b’、微細流路2
0、血液貯留槽14へと供給される。
この場合、試薬貯留槽16内の試薬が液送されないように、排気流路6c内が加圧され
ないように第1の水素ポンプ11と第2の水素ポンプ13を作動させるのが好ましく、又
、上部貯蔵部5b’、微細流路20、血液貯留槽14、微細流路21及び逆止弁23より
血液貯留槽14側の微細流路22に水素ガスが充満するように第1の水素ポンプ11と第
2の水素ポンプ13を作動させるのが好ましい。
次に、採血針15を被検体に刺し、第1の水素ポンプ11の水素透過性電極2aがマイ
ナス極になり、水素透過性電極2bがプラス極になるように電圧を印加すると共に第2の
水素ポンプ13に水素透過性電極2a’がマイナス極になり、水素透過性電極2b’がプ
ラス極になるように電圧を印加する。
こうすることにより血液貯留槽14側の水素ガスは、第2の水素ポンプ13及び第1の
水素ポンプ11により、排気流路6cから第1の水素ポンプ11の下部貯蔵部5aへと供
給され、微細流路22には液体が血液貯留槽14から混合槽17の方向にのみ流れるよう
に逆止弁23設置されているので血液貯留槽14側は減圧され、被検体から血液を吸入す
ることができ、血液貯留槽14に血液を採取できる。
尚、この場合も、試薬貯留槽16内の試薬が液送されないように、排気流路6c内が加
圧されないように第1の水素ポンプ11と第2の水素ポンプ13を作動させるのが好まし
い。
血液貯留槽14に血液を採取できたら採血針を封止し、第1の水素ポンプ11と第2の
水素ポンプ13を再度逆に作動させて、血液貯留槽14内に採取した血液と試薬貯留槽1
6の試薬を混合層7に押出して混合する。
即ち、第1の水素ポンプ11に水素透過性電極2aがプラス極になり、水素透過性電極
2bがマイナス極になるように電圧を印加すると共に第2の水素ポンプ13に水素透過性
電極2a’がプラス極になり、水素透過性電極2b’がマイナス極になるように電圧を印
加する。
こうすることにより、第1の水素ポンプ11の水素透過性電極2aではメタノール及び
水が電気分解され、水素透過性電極2b側の上部貯蔵部5bに水素ガスが発生するので、
この水素ガス圧力で試薬貯留槽16の試薬を微細流路24を通って混合層7に押出す。
又、上部貯蔵部5bに発生し、排気流路6cを通って第2の水素ポンプ13の下部貯蔵
部5a’に供給された水素ガスを第2の水素ポンプ13により上部貯蔵部5b’に移送し
、この水素ガス圧力で血液貯留槽14の血液を微細流路22を通って混合層7に押出す。
尚、この場合、血液貯留槽14の血液と試薬貯留槽16の試薬の両方を押出す必要があ
るので、第1の水素ポンプ11の水素ガス移送量を第2の水素ポンプ13の水素ガス移送
量より多くしておく必要がある。
混合槽17で混合された混合液は、第1の水素ポンプ11又は第1の水素ポンプ11と
第2の水素ポンプ13の両方を継続して作動させることにより、発生した水素ガスにより
微細流路25を通って検出部18に供給され測定される。
測定終了した混合液は廃液として微細流路26を通って廃出液貯留槽19に供給され貯
留るか又は必要に応じて微細流路27から基板10外に排出される。
請求項1記載の輸液方法の構成は上述の通りであり、メタノールと水又は水蒸気を電気
分解して水素を移送するのであるから、低電圧で移送でき長時間使用することができる。
又、固体電解質膜を用いた水素ポンプをマイクロタスシステムに組み込むのであるから構
成が簡単で安定して使用することができる。
請求項2記載の輸液方法の構成は上述の通りであり、ダイレクトメタノール燃料電池を
電源として使用するので、装置が簡単で小型化でき、衛生的に容易に測定することができ
る。
請求項3記載のマイクロタスシステムの構成は上述の通りであり、2つの水素ポンプを
接続し、一方の水素ポンプはメタノールと水を電気分解して水素を移送するのであるから
、低電圧で移送でき長時間使用することができ、マイクロタスシステムとして好適に使用
できる。
請求項4記載のマイクロタスシステムの構成は上述の通りであり、ダイレクトメタノー
ル燃料電池を電源として使用するので、装置が簡単で小型化でき、衛生的に容易に測定す
ることができる。
本発明で使用される水素ポンプが内蔵されているマイクロタスシステムの一例を示す断面図である。 請求項2記載のマイクロタスシステムの一例を示す平面図である。 水素ポンプ2の断面図である。
符号の説明
1 固体電解質膜
2 水素透過性電極
3 導電性パターン
4 下部基板
4 上部基板
5a 下部貯蔵部
5b 上部貯蔵部
6a 供給流路
6b 排出流路
6c 排気流路
7 絶縁層
10 基板
11 第1の水素ポンプ
12 メタノール及び水の貯留槽
13 第2の水素ポンプ
14 液体貯留槽
15 採血針
16 試薬貯留槽
17 混合槽
18 検出部
19 排出液貯留槽
30 ダイレクトメタノール燃料電池

Claims (4)

  1. 固体電解質膜の両面に水素透過性電極が積層され、その一面に供給流路が形成され、他
    面に排気流路が形成されてなる水素ポンプが内蔵されているマイクロタスシステムに於い
    て、供給流路にメタノールと水又は水蒸気を供給し、供給流路側の水素透過性電極がプラ
    ス電極になり排気体流路側の水素透過性電極がマイナス電極になるように通電し、メタノ
    ールと水又は水蒸気を電気分解して、排気流路に発生した水素ガスで液体を移送すること
    を特徴とする輸液方法。
  2. マイクロタスシステムにダイレクトメタノール燃料電池が内蔵されており、該ダイレク
    トメタノール燃料電池により発生された電気を水素透過性電極に通電することを特徴とす
    る請求項1記載の輸液方法。
  3. メタノール及び水又は水蒸気の貯留槽と、固体電解質膜の両面に水素透過性電極が積層
    され、その一面に供給流路が形成され、他面に排気流路が形成されてなる第1の水素ポン
    プと、固体電解質膜の両面に水素透過性電極が積層され、その一面に供給流路が形成され
    、他面に排気流路が形成されてなる第2の水素ポンプが基板内に組み込まれ、貯留槽と第
    1の水素ポンプの供給流路が連通され、且つ、第1の水素ポンプの排気流路と第2の水素
    ポンプの供給流路が連通されていることを特徴とするマイクロタスシステム。
  4. 基板内にダイレクトメタノール燃料電池が組み込まれ、該ダイレクトメタノール燃料電
    池は第1の水素ポンプ及び第2の水素ポンプの水素透過性電極に電気的に接続されている
    ことを特徴とする請求項3記載の輸液方法。
JP2004081109A 2004-03-19 2004-03-19 輸液方法及びそれを用いたマイクロタスシステム Pending JP2005261758A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004081109A JP2005261758A (ja) 2004-03-19 2004-03-19 輸液方法及びそれを用いたマイクロタスシステム

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004081109A JP2005261758A (ja) 2004-03-19 2004-03-19 輸液方法及びそれを用いたマイクロタスシステム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2005261758A true JP2005261758A (ja) 2005-09-29

Family

ID=35086892

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004081109A Pending JP2005261758A (ja) 2004-03-19 2004-03-19 輸液方法及びそれを用いたマイクロタスシステム

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2005261758A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007172848A (ja) * 2005-12-19 2007-07-05 Toyota Motor Corp 燃料電池およびその製造方法
JP2010230529A (ja) * 2009-03-27 2010-10-14 Univ Of Tsukuba 自動溶液注入デバイス
CN108938561A (zh) * 2017-05-22 2018-12-07 上海纳诺巴伯纳米科技有限公司 非接触式氢气充入装置和方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007172848A (ja) * 2005-12-19 2007-07-05 Toyota Motor Corp 燃料電池およびその製造方法
WO2007072740A3 (en) * 2005-12-19 2008-07-31 Toyota Motor Co Ltd Fuel cell including a hydrogen permeable membrane as anode
KR101011557B1 (ko) 2005-12-19 2011-01-27 도요타지도샤가부시키가이샤 연료 전지 및 그 제조 방법
CN101421882B (zh) * 2005-12-19 2011-06-01 丰田自动车株式会社 包括作为阳极的氢可渗透膜的燃料电池
JP2010230529A (ja) * 2009-03-27 2010-10-14 Univ Of Tsukuba 自動溶液注入デバイス
CN108938561A (zh) * 2017-05-22 2018-12-07 上海纳诺巴伯纳米科技有限公司 非接触式氢气充入装置和方法
CN108938561B (zh) * 2017-05-22 2021-08-17 上海纳诺巴伯纳米科技有限公司 非接触式氢气充入装置和方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1856307B1 (en) Oxygen generation apparatus and method
Yang et al. Microfluidic microbial fuel cells: from membrane to membrane free
JP4136969B2 (ja) 流体搬送装置
US7718047B2 (en) Electrochemical high pressure pump
KR20060021916A (ko) 층 흐름 유도 역학 전도 인터페이스를 포함하는 연료 전지,이 연료 전지를 포함하는 전자 장치, 및 그 이용 방법
WO2006101967A2 (en) Membraneless electrochemical cell and microfluidic device without ph constraint
Kjeang Microfluidic fuel cells and batteries
JP2003166910A (ja) 送液機構及び該送液機構を備える分析装置
JPH0824619A (ja) 流体供給装置及びその製造方法
US20040146759A1 (en) Method and device for producing oxygen
JP4963499B2 (ja) 動電学的マイクロポンプ
CN101636652A (zh) 总有机碳测定装置
CN105206316B (zh) 电化学相转移装置和方法
JP4098103B2 (ja) 送液機構及び該送液機構を備える分析装置
JP2005261758A (ja) 輸液方法及びそれを用いたマイクロタスシステム
JPWO2007129383A1 (ja) 全有機体炭素測定装置
JP2004347371A (ja) 流体の移送装置及びそれを用いた流体の移送方法
JP2005273455A (ja) 水素ポンプによる輸液ディバイス及びそれを用いた輸液方法
JP4479590B2 (ja) 配管接続方法及びマイクロチップデバイス
JP2005264875A (ja) 貼付用マイクロポンプ内蔵シート
JP3754939B2 (ja) 化学分析方法および装置
JP5104434B2 (ja) 流体機器
Choban et al. Membraneless fuel cell based on laminar flow
CN111024768A (zh) 一种微流控阻抗式生物在线检测装置
JPH07116252A (ja) 流体輸送器

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20061115

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090529

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090701

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20091104