JP2007038058A - Liquid treatment apparatus and liquid feeding method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide generation of air bubbles at the inside of a liquid at introduction of the liquid into a flow passage structure body in a liquid treatment apparatus having the flow passage structure body. <P>SOLUTION: The liquid treatment apparatus 1 is provided with a micro-reactor 2 formed with a fine flow passage reaching from an introduction port to a discharge port; a feeding pipe 31 and a discharge pipe 41 connected to the introduction port and the discharge port of the micro-reactor 2 respectively; a liquid feeding pump 32 for feeding chemicals to the micro-reactor 2 through the feeding pipe 31; and a pressure-reduction pump 43 connected to the discharge pipe 41. At introduction of the chemicals into the micro-reactor 2, A control part 12 drives/controls the liquid feed pump 32 and/or the pressure reduction pump 43 and a difference of a first pressure of the chemicals in the feeding pipe 31 and a second pressure of a gas in the discharge port is maintained to a pressure difference or lower at which the air bubbles are not generated at the inside of the chemicals. Thereby, generation of the air bubbles at the inside of the chemicals can be prevented in the liquid treatment apparatus 1. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、流路構造体に所定の液体を流して前記液体に処理を行う液体処理装置、および、液体処理装置において流路構造体の内部へと液体を供給する技術に関する。   The present invention relates to a liquid processing apparatus that processes a liquid by flowing a predetermined liquid through a flow path structure, and a technique for supplying the liquid into the flow path structure in the liquid processing apparatus.

従来より、化学合成反応や生化学反応等の分野において、微量の試料流体に処理を行う(例えば、熱を付与したり、光を照射して反応させる)ための微小容器として、微細流路が設けられた流路構造体であるマイクロリアクタが利用されている。マイクロリアクタでは、一定条件下にてマイクロリットルオーダの微量の原料に処理を行うことが容易に実現され、また、不純物の混入が抑制されるとともに安全性も確保されることが知られている。なお、一般的なマイクロリアクタは、主面に微細な溝が形成された基板に他の部材を重ね合わせることにより形成される。   Conventionally, in a field such as a chemical synthesis reaction or a biochemical reaction, a micro flow channel has been used as a micro container for processing a small amount of sample fluid (for example, applying heat or reacting by irradiating light). A microreactor, which is a provided channel structure, is used. In a microreactor, it is known that it is easily realized to process a minute amount of raw material on the order of microliters under a certain condition, contamination of impurities is suppressed, and safety is ensured. A general microreactor is formed by superimposing another member on a substrate having a fine groove formed on the main surface.

ところで、マイクロリアクタでは、処理対象の薬液に溶解していた空気が析出し、流路の壁面に気泡として付着して滞留することにより、マイクロリアクタ内に薬液を安定して供給することができず、薬液の反応がばらついてしまうことがある。通常、マイクロリアクタの微細流路では薬液の流速は遅くされるとともに、流路に垂直な断面において壁面に付着した気泡が占める面積に比べて気泡の壁面との接触面積は大きいため、気泡を壁面から剥離して押し流すことは容易ではない。そこで、特許文献1では、マイクロリアクタ内に微細流路から分岐するとともに、水不透過性かつ気体透過性を有する脱気隔壁が分岐点にて設けられる分岐路を形成し、分岐路内を減圧することにより微細流路内の液体を脱気する技術が開示されている。   By the way, in the microreactor, the air dissolved in the chemical solution to be treated is deposited and adheres and stays as bubbles on the wall surface of the flow path, so that the chemical solution cannot be stably supplied into the microreactor. The reaction may vary. Normally, the flow rate of the chemical solution is slowed down in the microchannel of the microreactor, and the contact area with the bubble wall surface is larger than the area occupied by bubbles attached to the wall surface in the cross section perpendicular to the channel. It is not easy to peel off and push away. Accordingly, in Patent Document 1, a branch path is formed in which a degassing partition wall having a water impermeability and a gas permeability is provided at the branch point while branching from the micro flow path in the microreactor, and the pressure in the branch path is reduced. Thus, a technique for degassing the liquid in the fine channel has been disclosed.

なお、特許文献2では、マイクロリアクタにおいて、複数の供給部からそれぞれ供給される複数の流体を、別途設けられる吸引部からの吸引により共通の共通部へと流入させる技術が開示されており、特許文献3では、高濃度オゾン水製造装置において、マイクロリアクタ内のオゾンガスの圧力を調整することにより、高濃度のオゾン水を製造する技術が開示されている。また、特許文献4では、マイクロリアクタの内部において第2の流路から分岐する第3の流路を介して第1の流路へと液体を送出する際に、第2の流路と第1の流路との気圧の差を所定の圧力範囲に維持しつつ、第2流路において空気にて押し出すようにして液体を送出することにより、第3の流路の入口へと空気の相が到達したときに、液体の第1の流路への流入を停止しつつ第2の流路内の空気が第1の流路へと混入することを防止する技術が開示されている。
特開2002−18271号公報 特開2002−236131号公報 特開2003−210956号公報 特開2005−17057号公報
Note that Patent Document 2 discloses a technique in which a plurality of fluids respectively supplied from a plurality of supply units in a microreactor are caused to flow into a common common part by suction from a separately provided suction unit. 3 discloses a technique for producing high-concentration ozone water by adjusting the pressure of ozone gas in the microreactor in the high-concentration ozone water production apparatus. Moreover, in patent document 4, when sending a liquid to a 1st flow path through the 3rd flow path branched from a 2nd flow path inside a microreactor, a 2nd flow path and a 1st flow path The air phase reaches the inlet of the third flow path by sending the liquid by pushing it out with air in the second flow path while maintaining the pressure difference with the flow path within a predetermined pressure range. In such a case, a technique for preventing air in the second flow path from entering the first flow path while stopping the inflow of the liquid into the first flow path is disclosed.
JP 2002-18271 A JP 2002-236131 A JP 2003-210956 A JP 2005-17057 A

ところで、マイクロリアクタ内において、薬液の流路の壁面の状態が粗い場合や、流路が分岐している場合等に、ポンプにて押し込むようにして薬液をマイクロリアクタの内部に導入するときには、薬液の流れが乱れて薬液の先端部の界面近傍におけるガス(例えば、空気)が薬液に取り込まれてしまう。すなわち、薬液に溶解していた空気が気泡として発生する以外にも、ガスが薬液内に気泡として取り込まれて気泡が微細流路内にて滞留してしまうことがあり、この場合も同様に、マイクロリアクタ内に薬液を安定して供給して処理を行うことが困難となる。ガスが気泡として取り込まれることを抑制するために、薬液を低速にてマイクロリアクタ内に導入することも考えられるが、薬液のマイクロリアクタ内への導入に長時間を要してしまう。また、特許文献1の手法を用いる場合であっても、マイクロリアクタ内への薬液の導入時に上記のようにガスが薬液に気泡として取り込まれることを防止することはできない。さらに、マイクロリアクタの微細流路に光を照射して薬液に処理を行う場合等、マイクロリアクタおよびその周囲の構造が複雑となる場合には、特許文献1の手法を採用することが困難となる。したがって、マイクロリアクタ内に薬液を適切に供給することが可能な新規な手法が必要となる。   By the way, in the microreactor, when the state of the wall surface of the flow path of the chemical solution is rough or the flow path is branched, the flow of the chemical solution is introduced when the chemical solution is introduced into the microreactor by being pushed by a pump. Is disturbed and gas (for example, air) in the vicinity of the interface at the tip of the chemical solution is taken into the chemical solution. That is, in addition to the air dissolved in the chemical solution generated as bubbles, gas may be taken into the chemical solution as bubbles and the bubbles may stay in the fine flow path. It becomes difficult to stably supply the chemical solution into the microreactor for processing. In order to prevent the gas from being taken in as bubbles, it is conceivable to introduce the chemical solution into the microreactor at a low speed, but it takes a long time to introduce the chemical solution into the microreactor. Even when the technique of Patent Document 1 is used, it is not possible to prevent the gas from being taken into the chemical liquid as bubbles as described above when the chemical liquid is introduced into the microreactor. Furthermore, when the microreactor and the surrounding structure are complicated, such as when the chemical liquid is processed by irradiating light to the micro flow path of the microreactor, it is difficult to adopt the method of Patent Document 1. Therefore, a new method capable of appropriately supplying a chemical solution into the microreactor is required.

本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、流路構造体を有する液体処理装置において流路構造体内に液体を適切に供給することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to appropriately supply a liquid into a flow channel structure in a liquid processing apparatus having the flow channel structure.

請求項1に記載の発明は、流路構造体に所定の液体を流して前記液体に処理を行う液体処理装置であって、導入口から排出口に至る微細流路が内部に形成された流路構造体と、前記導入口に接続される供給管と、所定の液体を前記供給管を介して前記流路構造体へと供給する送液機構と、前記排出口に接続される排出管と、前記排出管に接続される減圧機構と、前記供給管における流体の第1圧力を取得する第1圧力計と、前記排出口における流体の第2圧力を取得する第2圧力計と、前記流路構造体の内部へと液体を供給する際に、前記送液機構および/または前記減圧機構を駆動制御することにより前記第1圧力と前記第2圧力との差を制御する制御部とを備える。   The invention according to claim 1 is a liquid processing apparatus that performs processing on the liquid by flowing a predetermined liquid through the flow channel structure, and a flow in which a fine flow path from the inlet to the outlet is formed. A path structure, a supply pipe connected to the introduction port, a liquid feeding mechanism for supplying a predetermined liquid to the flow path structure via the supply pipe, and a discharge pipe connected to the discharge port A pressure reducing mechanism connected to the discharge pipe, a first pressure gauge for acquiring a first pressure of fluid in the supply pipe, a second pressure gauge for acquiring a second pressure of fluid in the discharge port, and the flow A controller that controls a difference between the first pressure and the second pressure by drivingly controlling the liquid feeding mechanism and / or the pressure reducing mechanism when supplying the liquid into the path structure; .

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の液体処理装置であって、前記制御部が、前記流路構造体の内部への液体の導入時において、前記第1圧力と前記第2圧力との差を前記液体の内部にて気泡が発生する圧力差以下に維持する。   Invention of Claim 2 is the liquid processing apparatus of Claim 1, Comprising: The said control part is said 1st pressure and said 2nd at the time of the introduction of the liquid to the inside of the said flow-path structure. The difference from the pressure is maintained below the pressure difference at which bubbles are generated inside the liquid.

請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の液体処理装置であって、前記制御部が、前記流路構造体の内部への液体の導入直前から導入が完了するまで、前記第1圧力と前記第2圧力との差を前記液体の内部にて気泡が発生する圧力差以下に維持する。   Invention of Claim 3 is the liquid processing apparatus of Claim 2, Comprising: The said control part is a said 1st from completion of introduction of the liquid to the inside of the said flow-path structure until completion of introduction. The difference between the pressure and the second pressure is maintained below the pressure difference at which bubbles are generated inside the liquid.

請求項4に記載の発明は、請求項1ないし3のいずれかに記載の液体処理装置であって、前記供給管にバルブが設けられており、前記第1圧力計が、液体が前記バルブを通過する前の前記バルブが閉じられた閉塞状態において、前記バルブの前記送液機構側のガスの圧力を前記第1圧力として取得し、前記制御部が、予め前記供給管の前記第1圧力計と前記送液機構との間の位置まで液体を導入しておき、前記閉塞状態にて前記減圧機構を駆動することにより、前記第2圧力を前記第1圧力よりも低くし、その後、前記バルブを開いて前記バルブの前記送液機構側を減圧するとともに前記送液機構を能動化する。   A fourth aspect of the present invention is the liquid processing apparatus according to any one of the first to third aspects, wherein a valve is provided in the supply pipe, and the first pressure gauge is configured such that a liquid is the valve. In the closed state in which the valve before passing is closed, the pressure of the gas on the liquid feeding mechanism side of the valve is acquired as the first pressure, and the control unit preliminarily acquires the first pressure gauge of the supply pipe. The liquid is introduced to a position between the liquid delivery mechanism and the liquid feeding mechanism, and the pressure reducing mechanism is driven in the closed state, whereby the second pressure is made lower than the first pressure, and then the valve Is opened to depressurize the liquid feeding mechanism side of the valve and activate the liquid feeding mechanism.

請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の液体処理装置であって、前記閉塞状態から前記バルブが開放される直前の前記第1圧力と前記第2圧力との差が、0.9気圧以下である。   The invention according to claim 5 is the liquid processing apparatus according to claim 4, wherein a difference between the first pressure and the second pressure immediately before the valve is opened from the closed state is 0. 9 atmospheres or less.

請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の液体処理装置であって、前記バルブの開放開始後2秒以内に前記供給管内における前記液体の先端部の界面近傍の減圧が完了する。   A sixth aspect of the present invention is the liquid processing apparatus according to the fifth aspect, wherein the pressure reduction in the vicinity of the interface of the tip of the liquid in the supply pipe is completed within 2 seconds after the opening of the valve is started.

請求項7に記載の発明は、請求項1ないし6のいずれかに記載の液体処理装置であって、前記第1圧力計の前記送液機構側において液体を脱気する脱気モジュールをさらに備える。   A seventh aspect of the present invention is the liquid processing apparatus according to any one of the first to sixth aspects, further comprising a degassing module for degassing the liquid on the liquid feeding mechanism side of the first pressure gauge. .

請求項8に記載の発明は、請求項1ないし7のいずれかに記載の液体処理装置であって、前記送液機構により前記流路構造体に供給される前の液体を貯溜する液体供給タンクと、前記流路構造体の内部への液体の導入時に、前記流路構造体の内部へと流入する液体の温度を前記液体供給タンク内における前記液体の温度よりも低くする液体温調部とをさらに備える。   The invention according to claim 8 is the liquid processing apparatus according to any one of claims 1 to 7, wherein the liquid supply tank stores liquid before being supplied to the flow path structure by the liquid feeding mechanism. And a liquid temperature adjusting unit that lowers the temperature of the liquid flowing into the flow path structure at a time lower than the temperature of the liquid in the liquid supply tank when the liquid is introduced into the flow path structure. Is further provided.

請求項9に記載の発明は、請求項1ないし8のいずれかに記載の液体処理装置であって、前記流路構造体の内部へと流入する液体の流量を調整する流量調整部をさらに備える。   A ninth aspect of the present invention is the liquid processing apparatus according to any one of the first to eighth aspects, further comprising a flow rate adjusting unit that adjusts a flow rate of the liquid flowing into the flow path structure. .

請求項10に記載の発明は、請求項1ないし9のいずれかに記載の液体処理装置であって、前記流路構造体の内部へと液体を供給する際に前記流路構造体に振動を付与する振動付与部をさらに備える。   A tenth aspect of the present invention is the liquid processing apparatus according to any one of the first to ninth aspects, wherein the flow path structure is vibrated when the liquid is supplied into the flow path structure. A vibration imparting unit for imparting is further provided.

請求項11に記載の発明は、請求項1ないし10のいずれかに記載の液体処理装置であって、前記流路構造体の温度を調整する構造体温調部をさらに備える。   An eleventh aspect of the invention is the liquid processing apparatus according to any one of the first to tenth aspects, further comprising a structure temperature adjusting unit that adjusts the temperature of the flow path structure.

請求項12に記載の発明は、請求項1ないし11のいずれかに記載の液体処理装置であって、前記流路構造体に光を照射する光照射部をさらに備え、前記流路構造体の少なくとも一部において、前記光照射部からの光が内部の前記微細流路まで導かれる。   The invention according to claim 12 is the liquid processing apparatus according to any one of claims 1 to 11, further comprising a light irradiation unit that irradiates light to the flow channel structure, At least in part, the light from the light irradiation unit is guided to the internal microchannel.

請求項13に記載の発明は、請求項1ないし12のいずれかに記載の液体処理装置であって、前記減圧機構が、気体および液体のいずれに対しても吸引可能なポンプである。   A thirteenth aspect of the present invention is the liquid processing apparatus according to any one of the first to twelfth aspects, wherein the decompression mechanism is a pump capable of sucking both gas and liquid.

請求項14に記載の発明は、請求項1ないし12のいずれかに記載の液体処理装置であって、前記流路構造体から前記排出管への液体の流出を検出する液体検出部と、前記排出管から排出される液体を貯留する液体収容タンクとをさらに備え、前記排出管が、前記液体検出部による検出位置よりも前記液体収容タンク側にて分岐して前記減圧機構に接続される分岐路と、前記排出口から前記減圧機構に至る経路と前記排出口から前記液体収容タンクに至る経路とを切り替える切替弁とを有し、前記制御部が、前記液体検出部により液体の流出が検出された直後に前記切替弁を制御して前記液体を前記液体収容タンクへと導く。   The invention according to claim 14 is the liquid processing apparatus according to any one of claims 1 to 12, wherein the liquid detection unit detects the outflow of the liquid from the flow path structure to the discharge pipe, and A liquid storage tank that stores the liquid discharged from the discharge pipe, and the discharge pipe branches from the detection position by the liquid detection unit on the liquid storage tank side and is connected to the pressure reducing mechanism A switching valve that switches between a path, a path from the discharge port to the pressure reducing mechanism, and a path from the discharge port to the liquid storage tank, and the control unit detects the outflow of liquid by the liquid detection unit. Immediately thereafter, the switching valve is controlled to guide the liquid to the liquid storage tank.

請求項15に記載の発明は、請求項1ないし13のいずれかに記載の液体処理装置であって、それぞれが、前記流路構造体、前記供給管、前記排出管、前記第1圧力計および前記第2圧力計を備える複数の処理ユニットを備え、前記複数の処理ユニットの複数の供給管が結合されて前記送液機構に接続され、前記複数の処理ユニットの複数の排出管が結合されて前記減圧機構に接続される。   A fifteenth aspect of the present invention is the liquid processing apparatus according to any one of the first to thirteenth aspects, wherein each of the flow path structure, the supply pipe, the discharge pipe, the first pressure gauge, and A plurality of processing units including the second pressure gauge; a plurality of supply pipes of the plurality of processing units are coupled and connected to the liquid feeding mechanism; and a plurality of discharge pipes of the plurality of processing units are coupled. Connected to the decompression mechanism.

請求項16に記載の発明は、請求項1ないし13のいずれかに記載の液体処理装置であって、それぞれが、前記送液機構、前記流路構造体、前記供給管、前記排出管、前記第1圧力計および前記第2圧力計を備える複数の処理ユニットを備え、前記複数の処理ユニットが直列に接続され、互いに隣接する2つの処理ユニットにおいて、下流側の処理ユニットの前記供給管に接続された前記送液機構が、上流側の処理ユニットの前記排出管に接続された前記減圧機構としての動作を行い、最下流の処理ユニットの前記排出管に前記減圧機構が別途接続される。   A sixteenth aspect of the present invention is the liquid processing apparatus according to any one of the first to thirteenth aspects, each of which includes the liquid feeding mechanism, the flow channel structure, the supply pipe, the discharge pipe, A plurality of processing units including a first pressure gauge and a second pressure gauge are provided, the plurality of processing units are connected in series, and the two processing units adjacent to each other are connected to the supply pipe of the downstream processing unit The liquid feeding mechanism thus performed operates as the pressure reducing mechanism connected to the discharge pipe of the upstream processing unit, and the pressure reducing mechanism is separately connected to the discharge pipe of the most downstream processing unit.

請求項17に記載の発明は、請求項1ないし16のいずれかに記載の液体処理装置であって、前記流路構造体が、直列または並列にて接続される複数の流路構造体であり、前記複数の流路構造体の温度が個別に調整される。   The invention according to claim 17 is the liquid processing apparatus according to any one of claims 1 to 16, wherein the flow path structures are a plurality of flow path structures connected in series or in parallel. The temperatures of the plurality of flow path structures are individually adjusted.

請求項18に記載の発明は、導入口から排出口に至る微細流路が内部に形成された流路構造体と、前記導入口に接続される供給管と、所定の液体を前記供給管を介して前記流路構造体へと供給する送液機構と、前記排出口に接続される排出管と、前記排出管に接続される減圧機構と、前記供給管における流体の第1圧力を取得する第1圧力計と、前記排出口における流体の第2圧力を取得する第2圧力計とを備える液体処理装置において、前記流路構造体の内部へと液体を供給する液体供給方法であって、前記流路構造体の内部へと液体を送出する工程と、前記液体を送出する工程にほぼ並行して前記送液機構および/または前記減圧機構を駆動制御することにより前記第1圧力と前記第2圧力との差を制御する工程とを備える。   According to an eighteenth aspect of the present invention, there is provided a flow channel structure in which a fine flow channel extending from the inlet to the outlet is formed, a supply pipe connected to the inlet, and a predetermined liquid to the supply pipe. A liquid feeding mechanism that supplies the fluid to the flow path structure, a discharge pipe connected to the discharge port, a pressure reducing mechanism connected to the discharge pipe, and a first pressure of the fluid in the supply pipe. In a liquid processing apparatus comprising a first pressure gauge and a second pressure gauge that acquires a second pressure of the fluid at the discharge port, a liquid supply method for supplying a liquid into the flow path structure, The first pressure and the first pressure are controlled by driving and controlling the liquid feeding mechanism and / or the pressure-reducing mechanism substantially in parallel with the step of sending the liquid into the flow path structure and the step of sending the liquid. And a step of controlling the difference between the two pressures.

本発明によれば、流路構造体の内部へと液体を供給する際に第1圧力と第2圧力との差を制御することにより、流路構造体内に液体を適切に供給することができる。   According to the present invention, the liquid can be appropriately supplied into the flow channel structure by controlling the difference between the first pressure and the second pressure when supplying the liquid into the flow channel structure. .

また、請求項2の発明では、流路構造体の内部への液体の導入時において、第1圧力と第2圧力との差を液体において気泡が発生する圧力差以下に維持することにより、液体の先端部の圧力と先端部の界面近傍のガスの圧力との差を液体において気泡が発生する圧力差以下として、液体内に気泡が発生することを防止することができる。   In the invention of claim 2, the liquid is maintained by maintaining the difference between the first pressure and the second pressure below the pressure difference at which bubbles are generated in the liquid when the liquid is introduced into the flow path structure. The difference between the pressure at the tip of the gas and the pressure of the gas in the vicinity of the interface between the tips can be made equal to or less than the pressure difference at which bubbles are generated in the liquid, so that bubbles can be prevented from being generated in the liquid.

また、請求項4の発明では、流路構造体の内部に液体を導入する直前に液体の先端部の下流側のガスを減圧することにより、流路構造体の内部への液体の導入時に、液体の先端部の界面近傍におけるガスが液体内に気泡として取り込まれることを抑制することができる。   Further, in the invention of claim 4, when the liquid is introduced into the flow path structure by reducing the pressure of the gas downstream of the liquid tip immediately before the liquid is introduced into the flow path structure, It is possible to suppress the gas in the vicinity of the interface of the liquid tip from being taken in as bubbles in the liquid.

また、請求項7の発明では、液体中に溶解する気体の量を減少させることにより液体内に気泡が発生することを防止することができ、請求項8の発明では、液体における気体の溶解度を上昇させることにより、流路構造体内において液体中に気泡が発生することを防止することができる。   In the invention of claim 7, it is possible to prevent the generation of bubbles in the liquid by reducing the amount of gas dissolved in the liquid. In the invention of claim 8, the solubility of the gas in the liquid By raising, it is possible to prevent bubbles from being generated in the liquid in the flow channel structure.

また、請求項10の発明では、流路構造体の内部へと液体を供給する際に、万一、液体内に気泡が発生したり、ガスが気泡として液体内に取り込まれることにより流路構造体の微細流路の壁面に気泡が付着して残留する場合であっても、流路構造体に振動を付与することにより、当該気泡を剥離して除去することができる。   In the invention of claim 10, when the liquid is supplied to the inside of the channel structure, the channel structure should be generated by generating bubbles in the liquid or by taking the gas into the liquid as bubbles. Even when bubbles remain attached to the wall surface of the fine flow path of the body, the bubbles can be peeled off and removed by applying vibration to the flow path structure.

また、請求項11および17の発明では、液体処理装置において流路構造体の温度に依存する処理を行うことができ、請求項12の発明では、液体処理装置において光の照射を伴う処理を行うことができる。   In the inventions of claims 11 and 17, the liquid processing apparatus can perform processing depending on the temperature of the flow path structure, and in the invention of claim 12, the liquid processing apparatus performs processing involving light irradiation. be able to.

また、請求項13の発明では、液体処理装置の構成を簡素化することができ、請求項14の発明では、液体が減圧機構に流入することを防止することができる。   In the invention of claim 13, the configuration of the liquid processing apparatus can be simplified, and in the invention of claim 14, the liquid can be prevented from flowing into the pressure reducing mechanism.

また、請求項15の発明では、液体処理装置における液体の処理量を増大することができ、請求項16の発明では、直列に接続される複数の流路構造体のそれぞれにおいて異なる処理を行いつつ、薬液を複数の流路構造体に容易に供給することができる。   According to the fifteenth aspect of the invention, it is possible to increase the amount of liquid processed in the liquid processing apparatus. The chemical solution can be easily supplied to the plurality of flow channel structures.

図1は本発明の第1の実施の形態に係る液体処理装置1の構成を示す図である。液体処理装置1は、微小流路が内部に形成された流路構造体に所定の薬液を流して薬液に処理を行うものである。   FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a liquid processing apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention. The liquid processing apparatus 1 processes a chemical solution by flowing a predetermined chemical solution through a flow channel structure in which a micro flow channel is formed.

図1の液体処理装置1は、本体11および本体11に接続される制御部12を備える。本体11は、導入口から排出口に至る微細流路が内部に形成された流路構造体であるマイクロリアクタデバイス(以下、単に「マイクロリアクタ」という。)2を備え、マイクロリアクタ2の導入口にはバルブ311を有する供給管31が接続される。供給管31のマイクロリアクタ2とは反対側には送液ポンプ32が接続され、送液ポンプ32により薬液供給タンク33に貯溜された薬液が、供給管31を介してマイクロリアクタ2内へと供給される。また、マイクロリアクタ2の排出口には排出管41が接続され、排出管41のマイクロリアクタ2とは反対側には排出管41から流出する気体および液体を分離可能な気液分離部42が設けられる。気液分離部42は閉塞された空間を形成する生成物収容タンク421を有し、生成物収容タンク421の上部には減圧ポンプ43に接続される排気管431が設けられる。排気管431には大気開放される分岐路432が切替弁433を介して設けられ、切替弁433により減圧ポンプ43による生成物収容タンク421内の減圧と、分岐路432からの生成物収容タンク421内の大気開放とが切り替えられる。切替弁433により減圧ポンプ43と生成物収容タンク421とが連通する状態において、減圧ポンプ43は、排気管431および生成物収容タンク421を介して排出管41に接続される。   The liquid processing apparatus 1 in FIG. 1 includes a main body 11 and a control unit 12 connected to the main body 11. The main body 11 includes a microreactor device (hereinafter simply referred to as “microreactor”) 2 that is a flow channel structure in which a fine flow channel from an inlet to an outlet is formed. A valve is provided at the inlet of the microreactor 2. A supply pipe 31 having 311 is connected. A liquid feed pump 32 is connected to the side of the supply pipe 31 opposite to the microreactor 2, and the chemical liquid stored in the chemical liquid supply tank 33 by the liquid feed pump 32 is supplied into the microreactor 2 through the supply pipe 31. . Further, a discharge pipe 41 is connected to the discharge port of the microreactor 2, and a gas-liquid separation unit 42 capable of separating the gas and liquid flowing out from the discharge pipe 41 is provided on the opposite side of the discharge pipe 41 from the microreactor 2. The gas-liquid separator 42 has a product storage tank 421 that forms a closed space, and an exhaust pipe 431 connected to the decompression pump 43 is provided above the product storage tank 421. A branch passage 432 that is opened to the atmosphere is provided in the exhaust pipe 431 via a switching valve 433. The switching valve 433 reduces the pressure in the product storage tank 421 by the decompression pump 43 and the product storage tank 421 from the branch passage 432. The inside of the atmosphere can be switched. In a state where the pressure reducing pump 43 and the product storage tank 421 communicate with each other by the switching valve 433, the pressure reducing pump 43 is connected to the discharge pipe 41 through the exhaust pipe 431 and the product storage tank 421.

供給管31においてバルブ311の上流側(すなわち、送液ポンプ32側)には供給管31内の流体の圧力(以下、「第1圧力」という。)を取得する第1圧力計51が設けられる。また、排出管41には排出管41内の流体の圧力(以下、「第2圧力」という。)を取得する第2圧力計52が設けられ、第2圧力計52の下流側(すなわち、気液分離部42側)には、排出管41内の流体の流量を取得する流量計(例えば、差圧式流量計、カルマン式流量計、あるいは、超音波式流量計等)411が取り付けられる。第1および第2圧力計51,52のそれぞれにて取得される第1および第2圧力、並びに、流量計411にて取得される流量は制御部12に出力される。なお、第1および第2圧力計51,52のそれぞれは気体および液体の圧力が取得可能なものとされる。   In the supply pipe 31, a first pressure gauge 51 that acquires the pressure of the fluid in the supply pipe 31 (hereinafter referred to as “first pressure”) is provided on the upstream side of the valve 311 (that is, the liquid feed pump 32 side). . The discharge pipe 41 is provided with a second pressure gauge 52 that acquires the pressure of the fluid in the discharge pipe 41 (hereinafter referred to as “second pressure”). A flow meter (for example, a differential pressure flow meter, a Kalman flow meter, or an ultrasonic flow meter) 411 that acquires the flow rate of the fluid in the discharge pipe 41 is attached to the liquid separation unit 42 side. The first and second pressures acquired by the first and second pressure gauges 51 and 52 and the flow rate acquired by the flow meter 411 are output to the control unit 12. Each of the first and second pressure gauges 51 and 52 can acquire gas and liquid pressures.

図1に示すように、マイクロリアクタ2の近傍には、マイクロリアクタ2に超音波振動を付与する振動付与部61、マイクロリアクタ2の温度を調整するリアクタ温調部62、および、電力供給部631に接続されるとともにマイクロリアクタ2に向けて所定の波長の光(例えば、紫外線)を照射する光照射部63が設けられる。光照射部63には照度計632が設けられており、光照射部63からの光の強度が一定となるように、照度計632の出力に応じて電力供給部631から光照射部63へと供給される電力(実際には、インバータ出力)が調整される。なお、振動付与部61としてモータを有するものが設けられ、モータの回転により生じる振動(もしくは流体を用いた機械的な振動)がマイクロリアクタ2に付与されてもよい。この場合、振動付与部61では実質的に磁気を用いてマイクロリアクタ2に振動が付与されることとなる。   As shown in FIG. 1, in the vicinity of the microreactor 2, a vibration applying unit 61 that applies ultrasonic vibration to the microreactor 2, a reactor temperature adjusting unit 62 that adjusts the temperature of the microreactor 2, and a power supply unit 631 are connected. In addition, a light irradiation unit 63 that irradiates light (for example, ultraviolet rays) of a predetermined wavelength toward the microreactor 2 is provided. The light irradiation unit 63 is provided with an illuminance meter 632, and from the power supply unit 631 to the light irradiation unit 63 according to the output of the illuminance meter 632 so that the intensity of light from the light irradiation unit 63 is constant. The supplied power (actually the inverter output) is adjusted. In addition, what has a motor is provided as the vibration provision part 61, and the vibration (or mechanical vibration using a fluid) which arises by rotation of a motor may be provided to the microreactor 2. FIG. In this case, the vibration imparting unit 61 imparts vibration to the microreactor 2 substantially using magnetism.

図2はマイクロリアクタ2を示す平面図であり、図3はマイクロリアクタ2近傍の構成を示す縦断面図である。図2に示すように、マイクロリアクタ2には前述の導入口21および排出口22が形成されており、導入口21および排出口22は図2中のXY平面に平行な断面が略三角形となるマイクロリアクタ2の内部の導入部211および排出部221にそれぞれ接続する(図2中では、破線にてマイクロリアクタ2内の流路を図示している。)。導入部211と排出部221との間には、X方向に伸びる複数の微細流路23が形成される。微細流路23の断面は、例えば幅および高さが1mmの矩形とされる。なお、図3では5個の微細流路23のみを図示しているが、実際には、図2に示すように多数の微細流路23が形成されている。   FIG. 2 is a plan view showing the microreactor 2, and FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing the configuration in the vicinity of the microreactor 2. As shown in FIG. 2, the introduction port 21 and the discharge port 22 described above are formed in the microreactor 2, and the introduction port 21 and the discharge port 22 have a substantially triangular cross section parallel to the XY plane in FIG. 2 are respectively connected to the introduction part 211 and the discharge part 221 (in FIG. 2, the flow path in the microreactor 2 is illustrated by broken lines). A plurality of microchannels 23 extending in the X direction are formed between the introduction part 211 and the discharge part 221. The cross section of the fine channel 23 is, for example, a rectangle having a width and a height of 1 mm. In FIG. 3, only five fine flow paths 23 are shown, but actually, a large number of fine flow paths 23 are formed as shown in FIG.

図3に示すように、マイクロリアクタ2は金属にて形成される板状のリアクタ本体24を有し、リアクタ本体24の図3中の(+Z)側の面(上面)には、それぞれが1つの微細流路23の底面および側面を形成するとともにX方向に伸びる複数の溝部241が形成される。リアクタ本体24の上面には光を拡散して透過する拡散板25が取り付けられ、拡散板25の外縁部において、拡散板25とリアクタ本体24との間にはOリング26が設けられる。拡散板25はテフロン(登録商標)樹脂にて形成され、溝部241の(+Z)側の開口が拡散板25により閉塞されて微細流路23が構成される。マイクロリアクタ2では、拡散板25のリアクタ本体24とは反対側にガラス板64が設けられ、光照射部63から出射される光はガラス板64および拡散板25を介して内部の微細流路23まで均一に導かれる。本実施の形態では微細流路23の全体に光が照射されるが、マイクロリアクタ2の設計や薬液に対する処理によっては、マイクロリアクタ2の一部においてのみ光照射部63からの光が微細流路23に導かれてもよい。すなわち、液体処理装置1では、マイクロリアクタ2の少なくとも一部において、光照射部63からの光が内部の微細流路23まで導かれる。   As shown in FIG. 3, the microreactor 2 has a plate-shaped reactor main body 24 formed of metal, and each of the reactor main body 24 on the (+ Z) side surface (upper surface) in FIG. A plurality of grooves 241 that form the bottom and side surfaces of the microchannel 23 and extend in the X direction are formed. A diffusion plate 25 that diffuses and transmits light is attached to the upper surface of the reactor main body 24, and an O-ring 26 is provided between the diffusion plate 25 and the reactor main body 24 at the outer edge of the diffusion plate 25. The diffusion plate 25 is made of Teflon (registered trademark) resin, and the opening on the (+ Z) side of the groove 241 is closed by the diffusion plate 25 to form the fine flow path 23. In the microreactor 2, a glass plate 64 is provided on the opposite side of the diffusion plate 25 from the reactor main body 24, and light emitted from the light irradiation unit 63 passes through the glass plate 64 and the diffusion plate 25 to the internal fine flow path 23. Evenly guided. In the present embodiment, light is irradiated to the entire microchannel 23, but depending on the design of the microreactor 2 and the processing with respect to the chemical solution, the light from the light irradiation unit 63 may enter the microchannel 23 only in part of the microreactor 2. You may be guided. That is, in the liquid processing apparatus 1, the light from the light irradiation unit 63 is guided to the internal microchannel 23 in at least a part of the microreactor 2.

また、マイクロリアクタ2の(−Z)側にはリアクタ温調部62の熱交換器621がマイクロリアクタ2の下面に当接して設けられ、ガラス板64、マイクロリアクタ2および熱交換器621は固定部65によりZ方向に挟持される。熱交換器621には外部にて温調された熱媒体の流路が形成されており、マイクロリアクタ2では、例えば微細流路23内で薬液の反応熱が生じる場合に、発生した熱が金属にて形成されるリアクタ本体24を介して熱交換器621にて吸収される。なお、リアクタ温調部62は熱交換器621を有するもの以外に、温度センサを有するとともに温度コントロールが可能なヒータやペルチェ素子をマイクロリアクタ2に当接して有するもの、あるいは、マイクロ波やレーザを用いてマイクロリアクタ2を加熱するもの等とされてもよい。また、液体状の熱媒体が保持される容器内にマイクロリアクタ2を浸漬し、熱媒体を外部で温調しつつ循環したり、容器内にて熱媒体をヒータやペルチェ素子にて直接温調して、マイクロリアクタ2の温度が調整されてもよい。さらに、マイクロリアクタは金属以外に、ガラス、セラミック、シリコン、樹脂等、有機材料または無機材料を問わず様々な材料にて形成されてよい。   Further, a heat exchanger 621 of the reactor temperature adjustment unit 62 is provided in contact with the lower surface of the microreactor 2 on the (−Z) side of the microreactor 2, and the glass plate 64, the microreactor 2, and the heat exchanger 621 are fixed by the fixing unit 65. It is sandwiched in the Z direction. The heat exchanger 621 is formed with a heat medium flow path whose temperature is controlled externally. In the microreactor 2, for example, when the reaction heat of the chemical solution is generated in the fine flow path 23, the generated heat is transferred to the metal. It is absorbed by the heat exchanger 621 through the reactor body 24 formed in the above manner. The reactor temperature control unit 62 has a temperature sensor and a heater or Peltier element that is in contact with the microreactor 2 in addition to the one having the heat exchanger 621, or a microwave or laser. The microreactor 2 may be heated. In addition, the microreactor 2 is immersed in a container in which a liquid heat medium is held, and the heat medium is circulated while temperature-controlling outside, or the heat medium is directly temperature-controlled in the container by a heater or a Peltier element. Thus, the temperature of the microreactor 2 may be adjusted. Further, the microreactor may be formed of various materials other than metal, regardless of organic materials or inorganic materials such as glass, ceramic, silicon, resin, and the like.

図3のマイクロリアクタ2では拡散板25が弾性変形することにより、拡散板25とリアクタ本体24との良好な密着性が実現され、ある微細流路23を流れる液体が他の微細流路23やマイクロリアクタ2の外部へと漏出することが防止される。また、マイクロリアクタ2ではOリング26も併用されることにより、仮に粘度の高い液体を高圧にして微細流路23内を流す場合であっても、液体が外部に漏れることが防止される。   In the microreactor 2 of FIG. 3, the diffusion plate 25 is elastically deformed to achieve good adhesion between the diffusion plate 25 and the reactor main body 24, and the liquid flowing in one microchannel 23 is transferred to another microchannel 23 or microreactor. 2 is prevented from leaking outside. Further, in the microreactor 2, the O-ring 26 is also used, so that the liquid is prevented from leaking to the outside even if the liquid having a high viscosity is caused to flow at a high pressure through the fine flow path 23.

図1の液体処理装置1では、本体11の各構成(送液ポンプ32、第1圧力計51、バルブ311、振動付与部61、リアクタ温調部62、光照射部63、第2圧力計52、流量計411、切替弁433および減圧ポンプ43)が制御部12に接続され、制御部12の制御の下、マイクロリアクタ2内に薬液を流して薬液に対して所定の処理が行われる。   In the liquid processing apparatus 1 of FIG. 1, each configuration of the main body 11 (liquid feeding pump 32, first pressure gauge 51, valve 311, vibration applying section 61, reactor temperature adjustment section 62, light irradiation section 63, second pressure gauge 52. The flow meter 411, the switching valve 433, and the pressure reducing pump 43) are connected to the control unit 12, and under the control of the control unit 12, the chemical solution is flowed into the microreactor 2 and predetermined processing is performed on the chemical solution.

次に、液体処理装置1がマイクロリアクタ2に所定の薬液を流して薬液に処理を行う際の動作について図4を参照しながら説明を行う。なお、実際には、薬液に対する処理に係る所定の条件を取得するために事前準備としての実験が行われるが、この事前準備の詳細については液体処理装置1における薬液に対する処理の説明後に詳述する。また、以下の説明において、供給管31からマイクロリアクタ2を介して排出管41へと至る薬液の流路を薬液経路と総称する。   Next, the operation when the liquid processing apparatus 1 flows a predetermined chemical solution into the microreactor 2 to process the chemical solution will be described with reference to FIG. Actually, an experiment as a preliminary preparation is performed in order to acquire a predetermined condition relating to the processing on the chemical liquid. Details of the preliminary preparation will be described in detail after the description of the processing on the chemical liquid in the liquid processing apparatus 1. . In the following description, the flow path of the chemical solution from the supply pipe 31 to the discharge pipe 41 via the microreactor 2 is generically referred to as a chemical solution path.

液体処理装置1では、例えば、薬液供給タンク33において大気圧下にて薬液が貯溜され、鉛直方向に関して薬液供給タンク33の液面よりも下方に送液ポンプ32が配置されるとともに、液面よりも上方にバルブ311が配置されており、バルブ311を開放するとともに切替弁433を分岐路432側に開放して薬液経路内のガス(空気)を大気圧にすることにより、薬液の先端部(すなわち、薬液の最も下流側の部分)が第1圧力計51と送液ポンプ32との間の位置まで予め導入される。なお、送液ポンプに逆止弁が設けられ、送液ポンプを短時間だけ駆動することにより薬液の先端部が第1圧力計51と送液ポンプ32との間の位置まで導入されてもよい。   In the liquid processing apparatus 1, for example, the chemical liquid is stored in the chemical liquid supply tank 33 under atmospheric pressure, and the liquid feed pump 32 is disposed below the liquid level of the chemical liquid supply tank 33 with respect to the vertical direction. Also, a valve 311 is disposed on the upper side, and the valve 311 is opened and the switching valve 433 is opened to the branch path 432 side to bring the gas (air) in the chemical path to atmospheric pressure so that the tip of the chemical ( That is, the most downstream portion of the chemical solution is introduced in advance to a position between the first pressure gauge 51 and the liquid feed pump 32. In addition, a check valve is provided in the liquid feeding pump, and the tip of the chemical liquid may be introduced to a position between the first pressure gauge 51 and the liquid feeding pump 32 by driving the liquid feeding pump for a short time. .

続いて、バルブ311が閉塞されるとともに、切替弁433が減圧ポンプ43側に切り替えられ、この状態において制御部12が減圧機構である減圧ポンプ43の駆動を開始する。これにより、バルブ311が閉じられた閉塞状態にて、薬液経路のバルブ311よりも下流側(供給管31の一部、マイクロリアクタ2の内部、排出管41、生成物収容タンク421の内部および排気管431)が減圧される(ステップS11)。   Subsequently, the valve 311 is closed, and the switching valve 433 is switched to the decompression pump 43 side. In this state, the control unit 12 starts driving the decompression pump 43 that is the decompression mechanism. Thus, in the closed state in which the valve 311 is closed, the downstream side of the valve 311 in the chemical solution path (a part of the supply pipe 31, the inside of the microreactor 2, the discharge pipe 41, the inside of the product storage tank 421, and the exhaust pipe) 431) is depressurized (step S11).

第1圧力計51および第2圧力計52では、それぞれ第1圧力および第2圧力が微小時間毎に繰り返し取得されており、減圧ポンプ43の駆動により、供給管31内のバルブ311よりも送液ポンプ32側のガスの第1圧力が、排出管41内のガスの第2圧力よりも低くなる。また、供給管31内のバルブ311よりもマイクロリアクタ2側の圧力も排出管41内の第2圧力とほぼ同じになる(正確には、マイクロリアクタ2の微細流路23における圧力損失により、供給管31内のバルブ311よりもマイクロリアクタ2側の圧力は排出管41内の第2圧力よりも僅かに大きい。)。液体処理装置1では、制御部12により減圧ポンプ43の回転数が制御されることにより、減圧速度(単位時間当たりの圧力の変化量)や減圧による到達圧力がある程度の範囲にて制御可能とされるが、排出管41に圧力調整が可能なバルブ(いわゆる、調圧バルブ)を別途設け、調圧バルブを制御することにより、減圧速度や到達圧力が制御されてもよい。   In the first pressure gauge 51 and the second pressure gauge 52, the first pressure and the second pressure are repeatedly acquired every minute time, and the liquid is fed more than the valve 311 in the supply pipe 31 by driving the pressure reducing pump 43. The first pressure of the gas on the pump 32 side is lower than the second pressure of the gas in the discharge pipe 41. Further, the pressure on the microreactor 2 side of the valve 311 in the supply pipe 31 is also substantially the same as the second pressure in the discharge pipe 41 (more precisely, due to the pressure loss in the micro flow path 23 of the microreactor 2, the supply pipe 31 The pressure on the microreactor 2 side of the inner valve 311 is slightly larger than the second pressure in the discharge pipe 41.) In the liquid processing apparatus 1, the rotational speed of the decompression pump 43 is controlled by the control unit 12, so that the decompression speed (change amount of pressure per unit time) and the ultimate pressure due to decompression can be controlled within a certain range. However, the pressure reduction speed and the ultimate pressure may be controlled by separately providing a valve (so-called pressure regulating valve) capable of adjusting the pressure in the discharge pipe 41 and controlling the pressure regulating valve.

制御部12では微小時間毎に第1圧力と第2圧力との差が求められ(ステップS12)、この差が後述する設定圧力差と比較される(ステップS13)。そして、第1圧力と第2圧力との差が設定圧力差以上となると(ステップS13)、制御部12によりバルブ311が開かれて供給管31内のバルブ311の送液ポンプ32側(上流側)が減圧される(ステップS14)。このとき、バルブ311の開放開始後、所定の設定減圧時間にて供給管31内における薬液の先端部の界面(すなわち、薬液のバルブ311側の界面)近傍の減圧が完了するように、すなわち、設定減圧時間にて供給管31内におけるバルブ311の上流側および下流側のガスの圧力がほぼ同じとなるようにバルブ311の開放動作(または、バルブ311の開口度)が制御される。液体処理装置1では、薬液の先端部の界面近傍の減圧が完了した直後において、第1圧力は第2圧力よりも僅かに大きくなっている。なお、設定圧力差および設定減圧時間については液体処理装置1における全体動作の説明後に詳述する。   The controller 12 obtains a difference between the first pressure and the second pressure every minute time (step S12), and compares this difference with a set pressure difference described later (step S13). When the difference between the first pressure and the second pressure becomes equal to or larger than the set pressure difference (step S13), the valve 311 is opened by the control unit 12, and the feed pump 32 side (upstream side) of the valve 311 in the supply pipe 31 is opened. ) Is depressurized (step S14). At this time, after the opening of the valve 311 is started, the pressure reduction in the vicinity of the interface of the distal end portion of the chemical solution in the supply pipe 31 (that is, the interface on the valve 311 side of the chemical solution) in the supply pipe 31 is completed after the opening of the valve 311 is completed. The opening operation of the valve 311 (or the degree of opening of the valve 311) is controlled so that the gas pressures upstream and downstream of the valve 311 in the supply pipe 31 become substantially the same in the set pressure reduction time. In the liquid processing apparatus 1, the first pressure is slightly higher than the second pressure immediately after the pressure reduction in the vicinity of the interface at the tip of the chemical solution is completed. The set pressure difference and the set pressure reduction time will be described in detail after explanation of the overall operation in the liquid processing apparatus 1.

供給管31内における薬液の先端部の界面近傍の減圧が完了すると(または、減圧にほぼ並行して)、液体処理装置1では送液機構である送液ポンプ32が能動化されて薬液の送出が開始される(ステップS15)。これにより、薬液の先端部が供給管31内をマイクロリアクタ2側へと移動し、バルブ311の位置を通過した後、導入口21を介してマイクロリアクタ2の内部へと導入される。なお、供給管31内における薬液の先端部の移動に際して、薬液の先端部が第1圧力計51の位置を通過すると、第1圧力計51により供給管31内における薬液の圧力が第1圧力として取得されることとなる。   When the pressure reduction in the vicinity of the interface at the front end of the chemical solution in the supply pipe 31 is completed (or almost in parallel with the pressure reduction), the liquid delivery pump 32 that is a liquid delivery mechanism is activated in the liquid processing apparatus 1 to deliver the chemical solution. Is started (step S15). As a result, the tip of the chemical solution moves through the supply pipe 31 toward the microreactor 2, passes through the position of the valve 311, and is then introduced into the microreactor 2 through the inlet 21. When the tip of the chemical solution passes through the position of the first pressure gauge 51 during the movement of the tip of the chemical solution in the supply pipe 31, the pressure of the chemical solution in the supply pipe 31 is set as the first pressure by the first pressure gauge 51. Will be acquired.

液体処理装置1では、送液ポンプ32による薬液の送出が開始されると、制御部12による第1圧力と第2圧力との差の制御が開始される(ステップS16)。具体的には、制御部12が順次取得される第1圧力および第2圧力に基づいて送液ポンプ32および減圧ポンプ43を駆動制御することにより、供給管31内の薬液の圧力である第1圧力と排出管41内のガスの圧力である第2圧力との差が、前述の設定圧力差以上、かつ、設定圧力差よりも大きい所定の上限圧力差以下の範囲内にて制御される。ここで、上限圧力差は、薬液内の圧力の変動に起因して薬液に溶解していた気体が析出して形成される気泡のうち、所定の値よりも大きい直径のもの(以下、単に「析出気泡」という。)が発生する圧力差として、後述する事前準備により求められる。上限圧力差については、設定圧力差および設定減圧時間と同様に液体処理装置1における全体動作の説明後に詳述する。   In the liquid processing apparatus 1, when the feeding of the chemical solution by the liquid feeding pump 32 is started, the control of the difference between the first pressure and the second pressure by the control unit 12 is started (step S16). Specifically, the control unit 12 controls the drive of the liquid feed pump 32 and the decompression pump 43 based on the first pressure and the second pressure that are sequentially acquired, so that the pressure of the chemical liquid in the supply pipe 31 is the first. The difference between the pressure and the second pressure, which is the pressure of the gas in the discharge pipe 41, is controlled within a range that is greater than or equal to the preset pressure difference and less than or equal to a predetermined upper limit pressure difference that is greater than the preset pressure difference. Here, the upper limit pressure difference is a bubble having a diameter larger than a predetermined value among bubbles formed by precipitation of gas dissolved in the chemical solution due to pressure fluctuation in the chemical solution (hereinafter simply referred to as “ It is calculated | required by the prior preparation mentioned later as a pressure difference which produces | generates "precipitation bubble". The upper limit pressure difference will be described in detail after the description of the overall operation in the liquid processing apparatus 1 as with the set pressure difference and the set pressure reduction time.

なお、前述のように、バルブ311の開放直前には、供給管31のバルブ311よりも上流側のガスの第1圧力と排出管41の第2圧力との差が設定圧力差とほぼ同じ(または、設定圧力差よりも僅かに高い値)とされて、第1圧力と第2圧力との差が上限圧力差を超えないようにされていることにより、実質的には、制御部12による第1圧力と第2圧力との差の制御は、マイクロリアクタ2の内部への薬液の導入直前から始まっているといえる。   As described above, immediately before the valve 311 is opened, the difference between the first pressure of the gas upstream of the valve 311 of the supply pipe 31 and the second pressure of the discharge pipe 41 is substantially the same as the set pressure difference ( Or a value slightly higher than the set pressure difference) so that the difference between the first pressure and the second pressure does not exceed the upper limit pressure difference. It can be said that the control of the difference between the first pressure and the second pressure starts immediately before the introduction of the chemical solution into the microreactor 2.

マイクロリアクタ2の内部では、薬液の先端部が導入口21および導入部211を介して微細流路23の内部へと流入し、微細流路23を通過した後、排出部221および排出口22を介して排出管41へと導かれてマイクロリアクタ2への薬液の導入が完了する。ここで、マイクロリアクタ2の内部の微細流路23では、導入途上の薬液および薬液の先端部の下流側のガスに対して圧力損失が生じるため、先端部における薬液の圧力と薬液の先端部の界面近傍のガスの圧力との差は、供給管31における薬液の圧力(実質的には、導入口21における薬液の圧力)である第1圧力と、排出口22におけるガスの圧力である第2圧力との差よりも小さくなる。換言すれば、マイクロリアクタ2の内部への薬液の導入時において、先端部における薬液の圧力と薬液の先端部の界面近傍のガスの圧力との差は上限圧力差よりも小さくなる。これにより、先端部における薬液の圧力と薬液の先端部の界面近傍のガスの圧力との差が上限圧力差よりも大きくなって、薬液の内部にて析出気泡が発生することが防止される。   Inside the microreactor 2, the tip of the chemical solution flows into the inside of the fine channel 23 through the inlet 21 and the inlet 211, passes through the microchannel 23, and then passes through the outlet 221 and the outlet 22. Then, it is led to the discharge pipe 41 and the introduction of the chemical solution into the microreactor 2 is completed. Here, in the fine flow path 23 inside the microreactor 2, pressure loss occurs with the chemical solution being introduced and the gas downstream of the tip portion of the chemical solution, so that the pressure of the chemical solution at the tip portion and the interface between the tip portion of the chemical solution The difference between the pressure of the gas nearby is the first pressure that is the pressure of the chemical in the supply pipe 31 (substantially, the pressure of the chemical in the inlet 21) and the second pressure that is the pressure of the gas in the outlet 22. It becomes smaller than the difference. In other words, when the chemical solution is introduced into the microreactor 2, the difference between the pressure of the chemical solution at the tip portion and the pressure of the gas near the interface of the tip portion of the chemical solution is smaller than the upper limit pressure difference. As a result, the difference between the pressure of the chemical solution at the tip and the pressure of the gas near the interface of the tip of the chemical is larger than the upper limit pressure difference, thereby preventing the generation of precipitated bubbles inside the chemical.

また、供給管31から排出管41に至る薬液の先端部の移動に際して、薬液の流路の壁面の状態の影響を受けたり(例えば、供給管31や微細流路23の内側面が粗い場合等)、導入口21や、導入部211から微細流路23への流入口近傍等において薬液の先端部の流れに乱れが生じることにより、先端部の界面近傍のガスが薬液内に気泡として取り込まれそうになったとしても、薬液の先端部の界面近傍のガスの圧力(気圧)が減圧されていることにより、減圧が行われない場合に比べて薬液におけるガスの取り込みが抑制される。   Further, when the tip of the chemical solution from the supply pipe 31 to the discharge pipe 41 is moved, it is affected by the state of the wall surface of the chemical solution flow path (for example, when the inner surface of the supply pipe 31 or the fine flow path 23 is rough). ) In the vicinity of the inlet 21 or in the vicinity of the inlet from the inlet 211 to the microchannel 23, the flow at the tip of the chemical is disturbed, so that the gas near the interface of the tip is taken into the chemical as bubbles. Even if this happens, the gas pressure (atmospheric pressure) in the vicinity of the interface at the tip of the chemical solution is reduced, so that the gas uptake in the chemical solution is suppressed compared to when the pressure reduction is not performed.

液体処理装置1では、マイクロリアクタ2への薬液の導入完了後も送液ポンプ32により薬液のマイクロリアクタ2への供給が継続される。そして、薬液の先端部が流量計411へと到達すると、制御部12が切替弁433を分岐路432側に切り替えて生成物収容タンク421内を大気圧にするとともに減圧ポンプ43も停止する。薬液の先端部は送液ポンプ32の動作によりさらに移動して生成物収容タンク421内へと到達し、薬液が生成物収容タンク421に貯溜される。なお、以下の説明において、薬液の導入完了後のマイクロリアクタ2への薬液の継続的な供給を、継続供給と呼ぶ。   In the liquid processing apparatus 1, the supply of the chemical solution to the microreactor 2 is continued by the liquid feed pump 32 even after the introduction of the chemical solution to the microreactor 2 is completed. And when the front-end | tip part of a chemical | medical solution reaches | attains the flowmeter 411, the control part 12 will switch the switching valve 433 to the branch path 432 side, and the pressure reduction pump 43 will also stop while making the inside of the product storage tank 421 atmospheric pressure. The tip of the chemical liquid is further moved by the operation of the liquid feed pump 32 and reaches the product storage tank 421, and the chemical liquid is stored in the product storage tank 421. In the following description, the continuous supply of the chemical solution to the microreactor 2 after the introduction of the chemical solution is referred to as continuous supply.

薬液のマイクロリアクタ2への継続供給時には、マイクロリアクタ2内において薬液に対して光照射部63による光の照射を伴う処理、および、リアクタ温調部62によるマイクロリアクタ2の温度に依存する処理が行われ(ステップS17)、これらの処理を経た薬液(生成物)が生成物収容タンク421内に貯溜される。なお、マイクロリアクタ2内における薬液に対する処理は、薬液のマイクロリアクタ2への導入時にも行われてもよい。   When the chemical solution is continuously supplied to the microreactor 2, processing involving light irradiation by the light irradiation unit 63 on the chemical solution and processing depending on the temperature of the microreactor 2 by the reactor temperature adjustment unit 62 are performed in the microreactor 2 ( In step S17), the chemical solution (product) having undergone these processes is stored in the product storage tank 421. The processing for the chemical solution in the microreactor 2 may also be performed when the chemical solution is introduced into the microreactor 2.

マイクロリアクタ2内では、光照射部63により一定の光量が薬液に付与されることにより、光の照射を伴う処理において光量不足による未反応物や光量過多による副生成物の生成が抑制される。また、マイクロリアクタ2では、リアクタ温調部62により一定の温度環境下にて薬液を反応させることが実現されるため、反応時の温度の変動に起因する副生成物の発生を抑制して、生成物の純度を向上することができる。さらに、図3に示す拡散板25が良好な潤滑性を示すテフロン(登録商標)樹脂にて形成されることにより、薬液と微細流路23の拡散板25側の側面との間に生じる摩擦力に起因する薬液の圧力損失が低減され、高性能な送液ポンプを使用したり、薬液を高圧にすることなく、微細流路23内に薬液を滑らかに流すことができる。   In the microreactor 2, a certain amount of light is imparted to the chemical solution by the light irradiation unit 63, thereby suppressing generation of unreacted materials due to insufficient light amount and by-products due to excessive light amount in processing involving light irradiation. Moreover, in the microreactor 2, since the reaction of the chemical solution under a constant temperature environment is realized by the reactor temperature control unit 62, generation of the by-product due to temperature fluctuation during the reaction is suppressed and generated. The purity of the product can be improved. 3 is formed of a Teflon (registered trademark) resin exhibiting good lubricity, and thus a frictional force generated between the chemical solution and the side surface of the fine channel 23 on the diffusion plate 25 side. The pressure loss of the chemical solution due to the above is reduced, and the chemical solution can be smoothly flowed into the fine flow path 23 without using a high-performance liquid feed pump or increasing the pressure of the chemical solution.

液体処理装置1では、薬液のマイクロリアクタ2への継続供給時においても、送液ポンプ32を駆動制御することにより、供給管31における薬液の圧力(実質的には、導入口21における薬液の圧力)として取得される第1圧力と、排出口22における薬液の圧力として取得される第2圧力との差が上限圧力差を超えないように制御され、これにより、マイクロリアクタ2の内部にて上限圧力差を超える圧力の減少が生じて薬液の内部にて析出気泡が発生することが防止される。   In the liquid processing apparatus 1, the chemical liquid pressure in the supply pipe 31 (substantially, the chemical liquid pressure at the inlet 21) is controlled by driving the liquid feed pump 32 even during continuous supply of the chemical liquid to the microreactor 2. Is controlled so that the difference between the first pressure acquired as the pressure and the second pressure acquired as the pressure of the chemical solution at the discharge port 22 does not exceed the upper limit pressure difference. It is possible to prevent the generation of precipitated bubbles inside the chemical liquid due to a decrease in pressure exceeding.

本実施の形態では、薬液の導入完了直後に減圧ポンプ43が停止されるが、薬液の継続供給時においても減圧ポンプ43を継続して駆動し、送液ポンプ32および減圧ポンプ43を駆動制御することにより第1圧力と第2圧力との差の制御が行われてもよい。この場合において、送液ポンプ32が一時的に停止されてもよい。すなわち、液体処理装置1では、制御部12が送液ポンプ32および/または減圧ポンプ43を駆動制御することにより第1圧力と第2圧力との差が制御される。なお、液体処理装置1では、仮にマイクロリアクタ2が非常に長い微細流路23を有する場合であっても、薬液の継続供給時に減圧ポンプ43も駆動することにより、送液ポンプ32により薬液を過度に高圧にすることなく、薬液をマイクロリアクタ2内に滑らかに連続供給することが可能となる。   In the present embodiment, the decompression pump 43 is stopped immediately after the introduction of the chemical solution, but the decompression pump 43 is continuously driven even during the continuous supply of the chemical solution, and the liquid feed pump 32 and the decompression pump 43 are driven and controlled. Thus, the difference between the first pressure and the second pressure may be controlled. In this case, the liquid feed pump 32 may be temporarily stopped. That is, in the liquid processing apparatus 1, the control unit 12 controls the drive of the liquid feeding pump 32 and / or the decompression pump 43 to control the difference between the first pressure and the second pressure. In the liquid processing apparatus 1, even if the microreactor 2 has a very long fine flow path 23, the liquid supply pump 32 excessively supplies the chemical solution by driving the decompression pump 43 during the continuous supply of the chemical solution. The chemical solution can be smoothly and continuously supplied into the microreactor 2 without increasing the pressure.

また、制御部12では第1圧力と第2圧力との差を確認することにより、マイクロリアクタ2の流路の状態(例えば、微細流路23の閉塞の有無)の監視も行われる。なお、マイクロリアクタ2の上流側にも流量計を設けることにより、この流量計および下流側の流量計411を、例えばマイクロリアクタ2における薬液の漏れ等の監視に利用することも可能である。   Further, the control unit 12 monitors the state of the flow path of the microreactor 2 (for example, whether the fine flow path 23 is blocked) by checking the difference between the first pressure and the second pressure. In addition, by providing a flow meter on the upstream side of the microreactor 2, it is also possible to use the flow meter and the downstream flow meter 411 for monitoring, for example, leakage of a chemical solution in the microreactor 2.

さらに、液体処理装置1では、薬液の送出開始から先端部がマイクロリアクタ2から排出管41へと排出されるまでの薬液のマイクロリアクタ2への導入時、および、その後の継続供給時に、万一、ガスが薬液内に気泡として取り込まれたり、薬液内にて析出気泡が発生してマイクロリアクタ2内の微細流路23の壁面に気泡が付着して残留する場合であっても、振動付与部61によりマイクロリアクタ2に超音波振動を常時付与することにより当該気泡を剥離して薬液を除去する(押し流す)ことができる。その結果、薬液を各微細流路23内にておよそ一定の流速で流して、薬液に対して均一な処理を行うことができる。   Furthermore, in the liquid processing apparatus 1, in the unlikely event that the chemical solution is introduced into the microreactor 2 from when the chemical solution starts to be discharged from the microreactor 2 to the discharge pipe 41, and then continuously supplied, Is taken in as bubbles in the chemical solution, or when bubbles are deposited in the chemical solution and remain attached to the wall surface of the microchannel 23 in the microreactor 2, the microreactor is applied by the vibration applying unit 61. By constantly applying ultrasonic vibration to 2, the bubbles can be peeled off to remove (purge) the chemical. As a result, the chemical solution can be flowed at a substantially constant flow rate in each fine channel 23 to perform uniform processing on the chemical solution.

このようにして、液体処理装置1では薬液に対して処理が施されて生成物収容タンク421に必要な量の生成物が貯溜されると、制御部12による第1圧力と第2圧力との差の制御が終了されるとともに(ステップS18)、送液ポンプ32による薬液の送出も停止され(ステップS19)、液体処理装置1における処理が終了する。   In this manner, when the chemical treatment is performed in the liquid processing apparatus 1 and a necessary amount of product is stored in the product storage tank 421, the first pressure and the second pressure by the control unit 12 are reduced. While the difference control is finished (step S18), the sending of the chemical solution by the liquid feed pump 32 is also stopped (step S19), and the processing in the liquid processing apparatus 1 is finished.

次に、事前準備である所定の実験により予め決定される上限圧力差、設定圧力差および設定減圧時間について説明する。図5は、上限圧力差、設定圧力差および設定減圧時間を決定する際に準備される実験用の装置10の構成を示す図である。   Next, the upper limit pressure difference, the set pressure difference, and the set pressure reduction time that are determined in advance by a predetermined experiment that is a preliminary preparation will be described. FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of the experimental apparatus 10 prepared when determining the upper limit pressure difference, the set pressure difference, and the set pressure reduction time.

実験用の装置10において、マイクロリアクタ2の上流側では液体処理装置1と同様に、バルブ311を有する供給管31によりマイクロリアクタ2と送液ポンプ32とが接続され、送液ポンプ32は薬液供給タンク33に接続される。また、マイクロリアクタ2の下流側には排出管41が接続され、排出管41のマイクロリアクタ2とは反対側にはシリンダおよびピストンを有する注射器71が着脱可能に接続される。また、排出管41には第2圧力計52が設けられる。このように、実験用の装置10は、液体処理装置1の構成を簡略化したものとなっている。   In the experimental apparatus 10, similarly to the liquid processing apparatus 1, the microreactor 2 and the liquid feed pump 32 are connected to the upstream side of the microreactor 2 by a supply pipe 31 having a valve 311. Connected to. A discharge pipe 41 is connected to the downstream side of the microreactor 2, and a syringe 71 having a cylinder and a piston is detachably connected to the opposite side of the discharge pipe 41 from the microreactor 2. Further, a second pressure gauge 52 is provided in the discharge pipe 41. Thus, the experimental apparatus 10 has a simplified configuration of the liquid processing apparatus 1.

図5に示す実験用の装置10が準備されると、まず、バルブ311を開放するとともに、注射器71を排出管41から外した状態で、送液ポンプ32により薬液(ただし、所定のガスの(飽和)溶解度が薬液と同等となる代替の液体が用いられてもよく、ここでは25℃の水が用いられる。)が導入され、マイクロリアクタ2の導入部211(図2参照)が薬液にてほぼ満たされる。このとき、薬液の先端部は微細流路23内に僅かに進入した位置とされ、第2圧力計52にて取得される第2圧力は大気圧(ここでは、1気圧(atm))となる。そして、注射器71が排出管41の先端に取り付けられ、注射器71を用いて薬液の下流側(すなわち、マイクロリアクタ2の内部の一部分および排出管41)のガスが減圧される。これにより、液体処理装置1における図5のステップS14の処理において、バルブ311を開放して供給管31内における薬液の先端部の界面近傍を減圧する状態とおよそ同等の状態が、マイクロリアクタ2内にて実現される。   When the experimental apparatus 10 shown in FIG. 5 is prepared, first, the valve 311 is opened, and the syringe 71 is removed from the discharge pipe 41, and then the chemical solution (however, a predetermined gas ( Saturation) An alternative liquid whose solubility is equivalent to that of the chemical solution may be used, and water at 25 ° C. is used here.) Is introduced, and the introduction part 211 (see FIG. 2) of the microreactor 2 is substantially It is filled. At this time, the tip of the chemical solution is set to a position slightly entering the fine flow path 23, and the second pressure acquired by the second pressure gauge 52 is atmospheric pressure (here, 1 atm (atm)). . Then, the syringe 71 is attached to the tip of the discharge pipe 41, and the gas on the downstream side of the drug solution (that is, a part inside the microreactor 2 and the discharge pipe 41) is decompressed using the syringe 71. Thereby, in the process of step S14 of FIG. 5 in the liquid processing apparatus 1, a state approximately equivalent to the state in which the valve 311 is opened and the vicinity of the interface at the tip of the chemical solution in the supply pipe 31 is decompressed is in the microreactor 2. Realized.

上限圧力差、設定圧力差および設定減圧時間を決定する本実験は、注射器71による減圧後のガスの到達圧力が複数通りの目標気圧に変更されるとともに、減圧の開始後目標気圧となるまでの時間(以下、「到達時間」という。)も複数通りに変更して行われる。ここでは、目標気圧は0.5、0.2、0.1、0.05atmとされ、各目標気圧に対する到達時間も1、2、4秒とされる(すなわち、減圧の開始後、1、2または4秒にて各目標気圧となるようにピストンが引かれる。)。そして、注射器71による減圧時に導入部211内を観察して薬液の内部に発生する気泡の大きさ(直径)が測定される。なお、マイクロリアクタ2では、拡散板25を介して導入部211内が観察可能となっている。   In this experiment for determining the upper limit pressure difference, the set pressure difference, and the set pressure reduction time, the ultimate pressure of the gas after the pressure reduction by the syringe 71 is changed to a plurality of target pressures, and until the target pressure is reached after the start of pressure reduction. The time (hereinafter referred to as “arrival time”) is also changed in several ways. Here, the target atmospheric pressure is set to 0.5, 0.2, 0.1, 0.05 atm, and the arrival time for each target atmospheric pressure is set to 1, 2, 4 seconds (i.e., 1, 1, The piston is pulled to reach each target pressure in 2 or 4 seconds.) Then, when the pressure is reduced by the syringe 71, the inside of the introducing portion 211 is observed to measure the size (diameter) of bubbles generated inside the drug solution. In the microreactor 2, the inside of the introduction part 211 can be observed through the diffusion plate 25.

図6は、各目標気圧に対する到達時間と測定される気泡の大きさ(直径)との関係を示す図である。図6中では、目標気圧0.5atmの場合を菱形、目標気圧0.2atmの場合を正方形、目標気圧0.1atmの場合を三角形、目標気圧0.05atmの場合を丸にてそれぞれ示している。図6より、目標気圧が小さいほど薬液の内部に発生する気泡の直径が大きくなることが判る。換言すれば、減圧前後の圧力差が大きいほど発生する気泡の直径が大きくなる。また、同じ目標気圧で見ると、到達時間が短いほど気泡の直径は小さくなる。   FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the arrival time with respect to each target atmospheric pressure and the size (diameter) of the bubble to be measured. In FIG. 6, a target pressure of 0.5 atm is indicated by diamonds, a target pressure of 0.2 atm is square, a target pressure of 0.1 atm is indicated by triangles, and a target pressure of 0.05 atm is indicated by circles. . From FIG. 6, it can be seen that the smaller the target atmospheric pressure, the larger the diameter of bubbles generated inside the chemical solution. In other words, the larger the pressure difference before and after decompression, the larger the diameter of the generated bubbles. Also, when viewed at the same target atmospheric pressure, the bubble diameter becomes smaller as the arrival time is shorter.

ところで、一般的なマイクロリアクタ2の微細流路23の幅および高さは共に1mm程度とされることにより、仮に導入部211にて1mmより大きい直径の気泡が発生すると、この気泡により微細流路23の導入部211側が閉塞されてしまう可能性がある(微細流路23内にて気泡が発生する場合も同様。)。したがって、薬液の内部にて発生する気泡の直径が1mm以下となることが重要となる。図6では、目標気圧0.5atmの場合には到達時間が1、2、4秒のいずれのときにも気泡の直径が1mm以下となり、目標気圧0.2atmの場合には到達時間が3秒以下、目標気圧0.1atmの場合には到達時間が2秒以下であれば気泡の直径は1mm以下となることが判る。すなわち、1気圧の状態からの減圧後の目標気圧が0.1atm以上とされ、かつ、目標気圧への到達時間が2秒以下とされる限り、発生する気泡の直径を1mm以下とすることが可能となる。なお、圧力差が0.5atmの場合には、到達時間が4秒であっても発生する気泡の直径は0.3mm以下となる。   By the way, the width and height of the fine flow path 23 of the general microreactor 2 are both about 1 mm, and if bubbles with a diameter larger than 1 mm are generated in the introduction part 211, the fine flow paths 23 are generated by the bubbles. There is a possibility that the inlet portion 211 side of the liquid will be blocked (the same applies to the case where bubbles are generated in the fine flow path 23). Therefore, it is important that the diameter of bubbles generated inside the chemical solution is 1 mm or less. In FIG. 6, when the target pressure is 0.5 atm, the bubble diameter is 1 mm or less when the arrival time is 1, 2, or 4 seconds, and when the target pressure is 0.2 atm, the arrival time is 3 seconds. Hereinafter, when the target pressure is 0.1 atm, the bubble diameter is 1 mm or less if the arrival time is 2 seconds or less. That is, as long as the target pressure after depressurization from the state of 1 atm is 0.1 atm or more and the time to reach the target pressure is 2 seconds or less, the diameter of the generated bubbles may be 1 mm or less. It becomes possible. When the pressure difference is 0.5 atm, the diameter of the generated bubbles is 0.3 mm or less even when the arrival time is 4 seconds.

図1の液体処理装置1では、バルブ311が閉じられた閉塞状態でバルブ311の下流側を減圧した後に、バルブ311の開放によりバルブ311の上流側を減圧する際には、通常、短時間にて減圧を完了させることが可能であるため、バルブ311の上流側のガスの第1圧力が1atmである場合にバルブ311の閉塞状態からバルブ311が開放される直前の第2圧力が0.1atm以上、すなわち、第1圧力と第2圧力との差を0.9atm以下とすることにより、バルブ311の開放による減圧の完了直後において薬液の先端部の界面近傍のガスの圧力を確実に0.1atm以上として、供給管31内の薬液中に発生する気泡の直径を1mm以下とすることが実現される。一方で、微小な直径の気泡が微細流路の壁面に付着した場合に、一般的に流路に垂直な断面において気泡が占める面積に比べて気泡の壁面との接触面積が大きくなるため、マイクロリアクタの設計によっては壁面から剥離して除去することが困難となり、付着した気泡の影響により複数の微細流路間にて薬液の流速にばらつきが生じてしまうことがある。図6では、目標気圧が0.1atm以上の場合において到達時間が1秒未満では発生する気泡の大きさが微小となると想定されるため、図1の液体処理装置1において、極端に小さい直径の気泡の発生を防止して、複数の微細流路23にて流速を一定にするには、バルブ311の開放開始後、薬液の先端部の界面近傍の減圧が完了するまでの時間は1秒以上とされることが好ましい。ただし、この場合においても、閉塞状態からバルブ311が開放される直前の第1圧力と第2圧力との差を0.9atm以下として発生する気泡の直径を1mm以下とする観点では、バルブ311の開放開始後、供給管31内における薬液の先端部の界面近傍の減圧が完了するまでの時間が2秒以内とされることが重要となる。   In the liquid processing apparatus 1 of FIG. 1, when the pressure on the downstream side of the valve 311 is reduced in the closed state where the valve 311 is closed and then the pressure on the upstream side of the valve 311 is reduced by opening the valve 311, it is usually in a short time. Therefore, when the first pressure of the gas upstream of the valve 311 is 1 atm, the second pressure immediately before the valve 311 is opened from the closed state of the valve 311 is 0.1 atm. That is, by setting the difference between the first pressure and the second pressure to 0.9 atm or less, the pressure of the gas in the vicinity of the interface at the front end of the chemical solution is surely reduced to 0. It is realized that the diameter of the bubbles generated in the chemical solution in the supply pipe 31 is 1 mm or less when the pressure is 1 atm or more. On the other hand, when a bubble with a small diameter adheres to the wall surface of the microchannel, the contact area with the wall surface of the bubble is generally larger than the area occupied by the bubble in the cross section perpendicular to the channel. Depending on the design, it may be difficult to peel off and remove from the wall surface, and there may be variations in the flow rate of the chemical solution between the plurality of fine channels due to the influence of attached bubbles. In FIG. 6, when the target atmospheric pressure is 0.1 atm or more and the arrival time is less than 1 second, it is assumed that the size of the generated bubbles is very small. Therefore, in the liquid processing apparatus 1 of FIG. In order to prevent the generation of bubbles and make the flow rate constant in the plurality of fine channels 23, the time from the start of opening the valve 311 to the completion of the pressure reduction near the interface at the tip of the chemical solution is 1 second or more It is preferable that However, even in this case, from the viewpoint of setting the difference between the first pressure and the second pressure immediately before the valve 311 is opened from the closed state to 0.9 atm or less and the diameter of the generated bubbles to 1 mm or less, the valve 311 It is important that the time from the start of opening until the decompression of the vicinity of the interface of the chemical solution in the supply pipe 31 is completed is within 2 seconds.

ところで、前述のように、ガスが薬液内に気泡として取り込まれることを抑制するという観点では、薬液の先端部の界面近傍のガスの圧力は低いほど好ましいと考えられる。また、実際に析出気泡として捉えられる気泡は、任意の値(ただし、マイクロリアクタ2の微細流路23の幅および高さ以下の値とされる。)よりも大きい直径のものとされる。したがって、上記実験結果に基づいて、発生する気泡の直径が析出気泡として捉えられる大きさ以下となり、かつ、極端に小さい直径の気泡の発生が防止されるように、バルブ311を開放する際の上限となる圧力差(すなわち、上限圧力差)および設定減圧時間が決定される。実際には、バルブ311の開放動作に多少の時間的な遅れが生じても第1圧力と第2圧力との差が上限圧力差を超えないように、この圧力差よりもある程度小さい値が設定圧力差として決定される。   By the way, as mentioned above, it is considered that the lower the gas pressure in the vicinity of the interface of the tip of the chemical solution, the better, from the viewpoint of suppressing the gas from being taken in as bubbles in the chemical solution. In addition, the bubbles that are actually captured as the precipitated bubbles have a diameter larger than an arbitrary value (however, the value is equal to or less than the width and height of the microchannel 23 of the microreactor 2). Therefore, based on the above experimental results, the upper limit for opening the valve 311 so that the diameter of the generated bubbles is not larger than the size that can be regarded as the precipitated bubbles and the generation of bubbles having an extremely small diameter is prevented. And a set pressure reduction time are determined. Actually, a value that is somewhat smaller than this pressure difference is set so that the difference between the first pressure and the second pressure does not exceed the upper limit pressure difference even if a slight time delay occurs in the opening operation of the valve 311. Determined as pressure difference.

本実験では、図1の液体処理装置1においてマイクロリアクタ2の内部へと薬液を導入する際に、バルブ311の開放前後における薬液の先端部の界面近傍のガスの圧力差と、薬液内に発生する気泡の大きさとの関係が実質的に取得されるが、マイクロリアクタ2の内部への薬液の導入時および継続供給時における、薬液の先端部の圧力と薬液の先端部の界面近傍のガスの圧力との差と、薬液内に発生する気泡の大きさとの関係も同様に考えることができる。したがって、図1の液体処理装置1におけるマイクロリアクタ2への薬液の導入時においては、薬液の第1圧力とガスの第2圧力との差を上限圧力差以下に維持することにより、先端部における薬液の圧力と先端部の界面近傍のガスの圧力との差を析出気泡が発生する圧力差以下として、薬液の先端部において析出気泡が発生することを防止することができ、マイクロリアクタ2への薬液の継続供給時においても、薬液の第1圧力と薬液の第2圧力との差を上限圧力差以下に維持することにより、薬液の圧力の変動に起因して生じる析出気泡の発生を防止することができる。なお、図6に示す実験結果は水に対するものであるが、薬液として比較的粘度の高いものが用いられる場合には、一般的に発生する気泡の大きさは小さくなる。また、実質的に設定圧力差、設定減圧時間および上限圧力差が求められるのであるならば、上記実験は同条件の他の簡便な手法にて行われてもよい。   In this experiment, when the chemical solution is introduced into the microreactor 2 in the liquid processing apparatus 1 of FIG. 1, a gas pressure difference in the vicinity of the interface at the tip of the chemical solution before and after the opening of the valve 311 and the chemical solution are generated. Although the relationship with the bubble size is substantially acquired, the pressure at the tip of the chemical and the pressure of the gas near the interface at the tip of the chemical at the time of introduction and continuous supply of the chemical into the microreactor 2 Similarly, the relationship between the difference and the size of bubbles generated in the chemical solution can be considered. Therefore, when the chemical solution is introduced into the microreactor 2 in the liquid processing apparatus 1 of FIG. 1, the chemical solution at the tip is maintained by maintaining the difference between the first pressure of the chemical solution and the second pressure of the gas below the upper limit pressure difference. The difference between the pressure of the gas and the pressure of the gas in the vicinity of the interface at the tip is equal to or less than the pressure difference at which the precipitation bubbles are generated, so that the formation of the precipitation bubbles at the tip of the chemical can be prevented. Even during continuous supply, by maintaining the difference between the first pressure of the chemical solution and the second pressure of the chemical solution below the upper limit pressure difference, it is possible to prevent the generation of precipitated bubbles caused by fluctuations in the pressure of the chemical solution it can. The experimental results shown in FIG. 6 are for water. However, when a chemical solution having a relatively high viscosity is used, the size of generated bubbles is generally small. Further, if the set pressure difference, the set pressure reduction time, and the upper limit pressure difference are substantially obtained, the above experiment may be performed by another simple method under the same conditions.

以上に説明したように、図1の液体処理装置1では、薬液をマイクロリアクタ2の内部に導入する直前に、薬液が通過する前のバルブ311を閉塞した状態において、減圧ポンプ43を駆動して薬液経路のバルブ311よりも下流側のガスを減圧し、薬液経路のバルブ311よりも下流側の圧力がバルブ311よりも上流側の第1圧力よりも低くされる。これにより、このような減圧が行われない場合に比べて、薬液のマイクロリアクタ2への導入時に薬液の先端部の界面近傍におけるガスが薬液内に気泡として取り込まれることを抑制することができる。また、マイクロリアクタ2の内部への薬液の導入直前から導入が完了するまで、および、薬液の継続供給時に、送液ポンプ32および/または減圧ポンプ43を駆動制御して第1圧力と第2圧力との差が上限圧力差以下に維持されることにより、薬液の内部における析出気泡の発生も防止することができる。このように、液体処理装置1ではマイクロリアクタ2の内部へと薬液を供給する際に(すなわち、マイクロリアクタ2への薬液の導入直前、導入時、および、継続供給時に)、第1圧力と第2圧力との差が制御されることにより、マイクロリアクタ2内に薬液を適切に供給して薬液に対して安定して処理を行うことが実現される。   As described above, in the liquid processing apparatus 1 of FIG. 1, immediately before the chemical solution is introduced into the microreactor 2, the chemical solution is driven by driving the decompression pump 43 in a state where the valve 311 before the chemical solution passes is closed. The gas on the downstream side of the valve 311 on the path is decompressed, and the pressure on the downstream side of the valve 311 on the chemical liquid path is made lower than the first pressure on the upstream side of the valve 311. Thereby, compared with the case where such pressure reduction is not performed, it is possible to prevent the gas in the vicinity of the interface at the tip of the chemical solution from being taken into the chemical solution as bubbles when the chemical solution is introduced into the microreactor 2. Further, the liquid feed pump 32 and / or the decompression pump 43 are driven and controlled immediately before the introduction of the chemical liquid into the microreactor 2 until the introduction is completed and during the continuous supply of the chemical liquid, and the first pressure, the second pressure, By maintaining the difference between the pressure difference below the upper limit pressure difference, it is possible to prevent the generation of precipitated bubbles inside the chemical solution. As described above, in the liquid processing apparatus 1, when the chemical liquid is supplied into the microreactor 2 (that is, immediately before the chemical liquid is introduced into the microreactor 2, during the introduction, and during the continuous supply), the first pressure and the second pressure Is controlled, the chemical solution is appropriately supplied into the microreactor 2 to stably perform the treatment on the chemical solution.

ここで、既述の特許文献1の手法を応用して、マイクロリアクタ内の微細流路の全体に面するように脱気隔壁を設け、微細流路内の気泡を除去することも考えられるが、脱気隔壁の耐圧性には一定の限界があるため、粘度の高い薬液を処理する場合にはマイクロリアクタ内への薬液の供給が困難となる。これに対し、液体処理装置1では、第1圧力と第2圧力との差の制御によりガスの取り込みによる気泡および析出気泡の発生が抑制されるため、粘度の高い薬液をある程度高圧にてマイクロリアクタ2内に供給することができる。また、液体処理装置1ではマイクロリアクタ2への導入時における薬液の流速を速くして薬液をマイクロリアクタ2に短時間に導入する(マイクロリアクタ2を液密にする)ことも可能となる。   Here, it is conceivable to apply the technique of the above-described Patent Document 1 to provide a degassing partition wall so as to face the entire fine flow path in the microreactor, and to remove bubbles in the fine flow path. Since there is a certain limit to the pressure resistance of the degassing partition wall, it is difficult to supply the chemical solution into the microreactor when processing a highly viscous chemical solution. On the other hand, in the liquid processing apparatus 1, since the generation of bubbles and precipitated bubbles due to gas intake is suppressed by controlling the difference between the first pressure and the second pressure, a high-viscosity chemical solution is applied to the microreactor 2 at a certain high pressure. Can be supplied within. Further, in the liquid processing apparatus 1, it is possible to introduce the chemical into the microreactor 2 in a short time (to make the microreactor 2 liquid-tight) by increasing the flow rate of the chemical at the time of introduction into the microreactor 2.

液体処理装置1では、リアクタ温調部62によりマイクロリアクタ2の温度に依存する薬液の処理が行われるとともに、光照射部63により光の照射を伴う薬液の処理が実現される。ここで、仮に、図7.Aに示すように、リアクタ本体24に比較的深い溝部241aが形成され、かつ、溝部241aが一般的なガラス板25aにて閉塞される場合には、光照射部63からの光が照射されない領域(図7.A中にてクロスハッチングを付す領域)が存在してしまい、微細流路23(溝部241aの内部)を流れる薬液に光の照射に係る処理を均一に施すことができなくなってしまう。これに対し、液体処理装置1では、図7.Bに示すように、光照射部63からの光が拡散板25にて拡散されて微細流路23(溝部241aの内部)へと照射されることにより、マイクロリアクタ2において薬液への光の照射に係る処理を均一に施すことができる。   In the liquid processing apparatus 1, a chemical liquid process depending on the temperature of the microreactor 2 is performed by the reactor temperature adjustment unit 62, and a chemical liquid process involving light irradiation is realized by the light irradiation unit 63. Here, suppose that FIG. As shown in A, when a relatively deep groove portion 241a is formed in the reactor main body 24 and the groove portion 241a is closed by a general glass plate 25a, a region where the light from the light irradiation portion 63 is not irradiated. (A region to which cross-hatching is added in FIG. 7A) exists, and it becomes impossible to uniformly perform the process related to the light irradiation on the chemical solution flowing through the fine channel 23 (inside the groove portion 241a). . On the other hand, in the liquid processing apparatus 1, FIG. As shown in B, the light from the light irradiation unit 63 is diffused by the diffusion plate 25 and irradiated to the fine flow path 23 (inside the groove 241a), so that the microreactor 2 can irradiate the chemical liquid with light. Such processing can be performed uniformly.

図8は他の例に係る液体処理装置の本体11aを示す図である。図8の液体処理装置の排出管41では、マイクロリアクタ2とは反対側の端部が生成物収容タンク44に接続されるとともに、流量計411よりも下流側(マイクロリアクタ2よりも反対側)にて分岐して減圧ポンプ43に接続される分岐路412が設けられる。排出管41の分岐点には切替弁413が取り付けられ、切替弁413によりマイクロリアクタ2の排出口から減圧ポンプ43に至る経路と、排出口から生成物収容タンク44に至る経路とが切り替えられる。他の構成は図1の液体処理装置1と同様であり、同符号を付している。ただし、図8の液体処理装置(並びに、後述の図9ないし図11並びに図14ないし図17の液体処理装置)では、マイクロリアクタ2における処理に係る構成(振動付与部61、リアクタ温調部62および光照射部63)の図示を適宜省略している。   FIG. 8 is a view showing a main body 11a of a liquid processing apparatus according to another example. In the discharge pipe 41 of the liquid processing apparatus of FIG. 8, the end portion on the opposite side to the microreactor 2 is connected to the product storage tank 44 and on the downstream side of the flow meter 411 (on the opposite side to the microreactor 2). A branch path 412 that branches and is connected to the decompression pump 43 is provided. A switching valve 413 is attached to a branch point of the discharge pipe 41, and a path from the discharge port of the microreactor 2 to the decompression pump 43 and a route from the discharge port to the product storage tank 44 are switched by the switch valve 413. Other configurations are the same as those of the liquid processing apparatus 1 of FIG. However, in the liquid processing apparatus of FIG. 8 (and the liquid processing apparatuses of FIGS. 9 to 11 and FIGS. 14 to 17 described later), the configuration relating to the processing in the microreactor 2 (vibration applying unit 61, reactor temperature adjusting unit 62 and The illustration of the light irradiation unit 63) is omitted as appropriate.

図8の液体処理装置における処理では、薬液を第1圧力計51と送液ポンプ32との間の位置まで導入させた状態にて、バルブ311が閉塞されるとともに、切替弁413により排出口が減圧ポンプ43に連通され、この状態において第1圧力および第2圧力を取得しつつ制御部12(図1参照)が減圧ポンプ43の駆動を開始して薬液経路のバルブ311よりも下流側が減圧される(図4:ステップS11)。第1圧力と第2圧力との差が設定圧力差以上となると(ステップS12,S13)、バルブ311が開放されてバルブ311の送液ポンプ32側(上流側)が減圧される(ステップS14)。続いて、送液ポンプ32が能動化されることにより薬液の送出が開始されるとともに(ステップS15)、制御部12による第1圧力と第2圧力との差の制御も開始され(ステップS16)、薬液の先端部の界面近傍におけるガスが薬液内に気泡として取り込まれたり、析出気泡が発生することを防止しつつ、薬液がマイクロリアクタ2の内部へと導入される。   In the processing in the liquid processing apparatus of FIG. 8, the valve 311 is closed while the chemical solution is introduced to the position between the first pressure gauge 51 and the liquid feed pump 32, and the discharge port is opened by the switching valve 413. The controller 12 (see FIG. 1) starts driving the decompression pump 43 while acquiring the first pressure and the second pressure in this state, and the downstream side of the chemical solution path valve 311 is decompressed. (FIG. 4: Step S11). When the difference between the first pressure and the second pressure is equal to or greater than the set pressure difference (steps S12 and S13), the valve 311 is opened and the liquid feed pump 32 side (upstream side) of the valve 311 is depressurized (step S14). . Subsequently, when the liquid feed pump 32 is activated, the delivery of the chemical liquid is started (step S15), and the control of the difference between the first pressure and the second pressure by the control unit 12 is also started (step S16). The chemical solution is introduced into the microreactor 2 while preventing gas in the vicinity of the interface of the tip portion of the chemical solution from being taken in as bubbles in the chemical solution or generating precipitated bubbles.

そして、薬液の先端部がマイクロリアクタ2から排出されて流量計411へと到達すると、減圧ポンプ43が停止されるとともに切替弁413が生成物収容タンク44側へと切り替えられ、薬液が生成物収容タンク44へと導かれる。これにより、薬液が減圧ポンプ43に流入することが防止される。また、マイクロリアクタ2の内部では薬液に対して所定の処理が行われており(ステップS17)、薬液が継続して供給されることにより、生成物収容タンク44に必要な量の処理後の薬液(生成物)が貯溜されると、制御部12による第1圧力と第2圧力との差の制御が終了されるとともに(ステップS18)、薬液の送出が停止され(ステップS19)、液体処理装置における処理が終了する。   And when the front-end | tip part of a chemical | medical solution is discharged | emitted from the microreactor 2 and reaches | attains the flowmeter 411, the pressure reduction pump 43 will be stopped and the switching valve 413 will be switched to the product storage tank 44 side, and a chemical | medical solution will be in a product storage tank. To 44. This prevents the chemical liquid from flowing into the decompression pump 43. In addition, a predetermined process is performed on the chemical solution inside the microreactor 2 (step S17), and the chemical solution is continuously supplied, whereby a necessary amount of the processed chemical solution ( When the product is stored, the control of the difference between the first pressure and the second pressure by the control unit 12 is terminated (step S18), and the delivery of the chemical solution is stopped (step S19). The process ends.

以上に説明したように、図8の液体処理装置では、マイクロリアクタ2へと薬液が導入され、液体検出部である流量計411によりマイクロリアクタ2から排出管41への薬液の流出が検出された直後に切替弁413が制御されて薬液が生成物収容タンク44へと導かれる。ここで、図1の液体処理装置1のように気液分離部42が用いられる場合には、減圧ポンプ43に薬液が流入することがないため切替弁413が不要となり、これに伴う制御も省略されるという利点がある一方で、生成物収容タンク421が気液分離部42の一部とされるため、生成物収容タンク421の交換が煩雑となってしまう。これに対し、図8の液体処理装置では、生成物収容タンク44を排出管41から取り外すのみで、容易に交換することが実現される。なお、マイクロリアクタ2の排出口から減圧ポンプ43に至る経路と、排出口から生成物収容タンク44に至る経路とを切替弁413にて切り替える上記構成は、後述する図9ないし図11並びに図14および図15の液体処理装置にて設けられてもよい。   As described above, in the liquid processing apparatus of FIG. 8, immediately after the chemical solution is introduced into the microreactor 2 and the outflow of the chemical solution from the microreactor 2 to the discharge pipe 41 is detected by the flow meter 411 serving as the liquid detection unit. The switching valve 413 is controlled to guide the chemical liquid to the product storage tank 44. Here, when the gas-liquid separator 42 is used as in the liquid processing apparatus 1 of FIG. 1, the chemical valve does not flow into the decompression pump 43, so that the switching valve 413 is unnecessary, and the control associated therewith is also omitted. On the other hand, since the product storage tank 421 is a part of the gas-liquid separator 42, the replacement of the product storage tank 421 becomes complicated. On the other hand, in the liquid processing apparatus of FIG. 8, the product storage tank 44 can be easily replaced by simply removing it from the discharge pipe 41. The above-described configuration in which the switching valve 413 switches between the path from the discharge port of the microreactor 2 to the decompression pump 43 and the path from the discharge port to the product storage tank 44 is described later with reference to FIGS. It may be provided in the liquid processing apparatus of FIG.

図9はさらに他の例に係る液体処理装置の本体11bを示す図である。図9の液体処理装置では、供給管31の第1圧力計51よりも送液ポンプ32側に液体を脱気する脱気モジュール34が設けられ、脱気モジュール34は脱気用排気管341を介して排気管431の切替弁433よりも減圧ポンプ43側に接続される。他の構成は図1の液体処理装置1と同様であり、同符号を付している。   FIG. 9 is a diagram showing a main body 11b of a liquid processing apparatus according to still another example. In the liquid processing apparatus of FIG. 9, a deaeration module 34 that degass the liquid is provided closer to the liquid feed pump 32 than the first pressure gauge 51 of the supply pipe 31, and the deaeration module 34 connects the deaeration exhaust pipe 341. Via the switching valve 433 of the exhaust pipe 431 via the pressure reducing pump 43 side. Other configurations are the same as those of the liquid processing apparatus 1 of FIG.

図9の液体処理装置における処理では、薬液を第1圧力計51と脱気モジュール34との間の位置まで導入させた状態にて、バルブ311が閉塞されるとともに、切替弁433により減圧ポンプ43が生成物収容タンク421に連通される。そして、この状態において制御部12(図1参照)が減圧ポンプ43の駆動を開始することにより、薬液経路のバルブ311よりも下流側が減圧されるとともに(図4:ステップS11)、脱気モジュール34において内部に存在する液体の脱気が開始される。第1圧力と第2圧力との差が設定圧力差以上となると(ステップS12,S13)、バルブ311が開かれてバルブ311の送液ポンプ32側(上流側)が減圧される(ステップS14)。続いて、送液ポンプ32が能動化されることにより薬液の送出が開始されて薬液がマイクロリアクタ2の内部へと導入され(ステップS15)、制御部12による第1圧力と第2圧力との差の制御も開始される(ステップS16)。そして、薬液の先端部が流量計411へと到達すると、切替弁433により生成物収容タンク421の内部が大気開放される。このとき、制御部12が減圧ポンプ43を駆動させたままとすることにより、マイクロリアクタ2へと順次供給される薬液の脱気が継続される。   In the process in the liquid processing apparatus of FIG. 9, the valve 311 is closed while the chemical liquid is introduced to the position between the first pressure gauge 51 and the deaeration module 34, and the pressure reducing pump 43 is switched by the switching valve 433. Is communicated with the product storage tank 421. In this state, the controller 12 (see FIG. 1) starts driving the decompression pump 43, whereby the downstream side of the valve 311 in the chemical solution path is decompressed (FIG. 4: step S11), and the deaeration module 34 The deaeration of the liquid existing inside is started. When the difference between the first pressure and the second pressure is equal to or greater than the set pressure difference (steps S12 and S13), the valve 311 is opened and the liquid feed pump 32 side (upstream side) of the valve 311 is depressurized (step S14). . Subsequently, when the liquid feed pump 32 is activated, the delivery of the chemical liquid is started and the chemical liquid is introduced into the microreactor 2 (step S15), and the difference between the first pressure and the second pressure by the control unit 12 is determined. Is also started (step S16). And when the front-end | tip part of a chemical | medical solution reaches | attains the flowmeter 411, the inside of the product storage tank 421 will be open | released by air | atmosphere by the switching valve 433. FIG. At this time, the control unit 12 keeps the decompression pump 43 driven, so that degassing of the chemical solutions sequentially supplied to the microreactor 2 is continued.

マイクロリアクタ2の内部では、順次供給される薬液に対して所定の処理が行われており(ステップS17)、処理後の薬液(すなわち、生成物)は生成物収容タンク421へと導かれて貯溜される。生成物収容タンク421に必要な量の生成物が貯溜されると、制御部12による第1圧力と第2圧力との差の制御が終了されるとともに、送液ポンプ32および減圧ポンプ43が停止されて薬液の送出が停止され、液体処理装置における処理が終了する(ステップS18,S19)。   Inside the microreactor 2, a predetermined process is performed on the sequentially supplied chemicals (step S 17), and the processed chemicals (that is, products) are guided to the product storage tank 421 and stored. The When a necessary amount of product is stored in the product storage tank 421, the control of the difference between the first pressure and the second pressure by the control unit 12 is finished, and the liquid feed pump 32 and the decompression pump 43 are stopped. Then, the delivery of the chemical liquid is stopped, and the processing in the liquid processing apparatus is finished (steps S18 and S19).

以上に説明したように、図9の液体処理装置では、マイクロリアクタ2へと供給される薬液が脱気モジュール34により脱気される。これにより、薬液のマイクロリアクタ2への導入に際して、薬液中に溶解する気体の量を減少させ、マイクロリアクタ2内における反応熱の影響等により薬液の温度が上昇して薬液内に析出気泡が発生し易い状態となった場合であっても、析出気泡が発生することを防止することができる。なお、図8の液体処理装置(並びに、後述する図14ないし図17の液体処理装置)においても脱気モジュール34が設けられてもよい。   As described above, in the liquid processing apparatus of FIG. 9, the chemical solution supplied to the microreactor 2 is degassed by the degassing module 34. As a result, when the chemical solution is introduced into the microreactor 2, the amount of gas dissolved in the chemical solution is reduced, and the temperature of the chemical solution rises due to the influence of reaction heat in the microreactor 2, etc., and precipitation bubbles are likely to be generated in the chemical solution. Even if it is a state, it can prevent that a precipitation bubble generate | occur | produces. The degassing module 34 may also be provided in the liquid processing apparatus of FIG. 8 (and the liquid processing apparatuses of FIGS. 14 to 17 described later).

図10はさらに他の例に係る液体処理装置の本体11cを示す図である。図10の液体処理装置の供給管31には、図9の液体処理装置と同様の脱気モジュール34が設けられ、脱気モジュール34と第1圧力計51との間にはマイクロリアクタ2の内部へと流入する薬液の流量を調整するとともに流量計を有する流量調整部(例えば、マスフローコントローラ)35が取り付けられる。また、供給管31のマイクロリアクタ2とは反対側の端部は薬液供給タンク33に接続され、薬液供給タンク33の上部には圧力調整バルブ361を有するガス供給管362が接続される。ガス供給管362は高圧ガス供給部363に接続されており、圧力調整バルブ361により所定の圧力にて送液用のガスが薬液供給タンク33内に供給されることにより薬液供給タンク33内の薬液が供給管31へと送液される。すなわち、本体11cでは、圧力調整バルブ361、ガス供給管362および高圧ガス供給部363により、薬液を供給管31を介してマイクロリアクタ2へと供給する送液機構36が実現される。なお、図1、図8および図9の液体処理装置(並びに、後述する図11および図14ないし図17の液体処理装置)においても送液ポンプ32に替えて送液機構36が設けられてもよい。   FIG. 10 is a view showing a main body 11c of a liquid processing apparatus according to still another example. The supply pipe 31 of the liquid processing apparatus of FIG. 10 is provided with a degassing module 34 similar to the liquid processing apparatus of FIG. 9, and the microreactor 2 is interposed between the degassing module 34 and the first pressure gauge 51. And a flow rate adjusting unit (for example, a mass flow controller) 35 having a flow meter is attached. Further, the end of the supply pipe 31 opposite to the microreactor 2 is connected to the chemical liquid supply tank 33, and a gas supply pipe 362 having a pressure adjustment valve 361 is connected to the upper part of the chemical liquid supply tank 33. The gas supply pipe 362 is connected to the high-pressure gas supply unit 363, and the liquid supply gas is supplied into the chemical solution supply tank 33 at a predetermined pressure by the pressure adjustment valve 361, whereby the chemical solution in the chemical solution supply tank 33 is obtained. Is fed to the supply pipe 31. That is, in the main body 11 c, the liquid supply mechanism 36 that supplies the chemical solution to the microreactor 2 through the supply pipe 31 is realized by the pressure adjustment valve 361, the gas supply pipe 362, and the high-pressure gas supply unit 363. 1, 8, and 9 (and the liquid processing apparatuses in FIGS. 11, 14, and 17, which will be described later), a liquid feeding mechanism 36 may be provided instead of the liquid feeding pump 32. Good.

図10の液体処理装置における処理では、例えば、脱気モジュール34と流量調整部35との間の位置まで薬液を導入した状態で薬液経路のバルブ311よりも下流側が減圧され(図4:ステップS11)、第1圧力と第2圧力との差が設定圧力差以上となると(ステップS12,S13)、バルブ311が開かれて供給管31内のバルブ311の上流側が減圧される(ステップS14)。このとき、流量調整部35を介して薬液の界面近傍の減圧が行われる。   In the processing in the liquid processing apparatus of FIG. 10, for example, the downstream side of the chemical solution path valve 311 is depressurized while the chemical solution is introduced to a position between the deaeration module 34 and the flow rate adjustment unit 35 (FIG. 4: Step S11). ) When the difference between the first pressure and the second pressure is equal to or greater than the set pressure difference (steps S12 and S13), the valve 311 is opened and the upstream side of the valve 311 in the supply pipe 31 is depressurized (step S14). At this time, pressure reduction near the interface of the chemical solution is performed via the flow rate adjusting unit 35.

そして、送液機構36が能動化されて薬液の送出が開始され(ステップS15)、制御部12(図1参照)による第1圧力と第2圧力との差の制御も開始される(ステップS16)。薬液のマイクロリアクタ2への導入の際には、流量調整部35により薬液の流量が所定の値まで緩やかに増大し、その後一定となるように調整される。そして、薬液の先端部がマイクロリアクタ2の排出口から排出管41へと排出されて流量計411へと到達すると、切替弁433により生成物収容タンク421の内部が大気開放される。このとき、減圧ポンプ43の駆動を継続させることにより薬液の脱気も引き続き行われる。薬液の先端部は生成物収容タンク421へと導かれる。   Then, the liquid feeding mechanism 36 is activated to start delivery of the chemical liquid (step S15), and the control of the difference between the first pressure and the second pressure by the control unit 12 (see FIG. 1) is also started (step S16). ). When the chemical solution is introduced into the microreactor 2, the flow rate of the chemical solution is gradually increased to a predetermined value by the flow rate adjusting unit 35, and then adjusted to be constant. When the tip of the chemical solution is discharged from the discharge port of the microreactor 2 to the discharge pipe 41 and reaches the flow meter 411, the inside of the product storage tank 421 is opened to the atmosphere by the switching valve 433. At this time, the chemical liquid is continuously degassed by continuing to drive the decompression pump 43. The tip of the chemical solution is guided to the product storage tank 421.

液体処理装置では薬液のマイクロリアクタ2への供給が継続され、マイクロリアクタ2の内部では、順次供給される薬液に対して所定の処理が行われ(ステップS17)、処理後の薬液(すなわち、生成物)は生成物収容タンク421にて貯溜される。このとき、万一、マイクロリアクタ2において薬液の漏れが発生した場合でも、制御部12では流量調整部35が有する流量計が示す流量と、流量計411が示す流量とを比較することにより薬液の漏れが検出され、制御部12が有する表示部に薬液の漏れを示す警告が表示されるとともに、送液ポンプ32が停止される。なお、マイクロリアクタ2において光照射部63(図1参照)からの光の照射を伴う処理が薬液に対して行われる場合には、照度計632にて取得される光の強度に合わせて、薬液に付与される光量が一定となるようにマイクロリアクタ2の微細流路23における薬液の単位時間当たりの流量が流量調整部35により調整されてもよい。   In the liquid processing apparatus, the supply of the chemical solution to the microreactor 2 is continued, and within the microreactor 2, a predetermined process is performed on the sequentially supplied chemical solutions (step S17), and the processed chemical solution (that is, the product). Is stored in the product storage tank 421. At this time, even if chemical leakage occurs in the microreactor 2, the control unit 12 compares the flow rate indicated by the flow rate adjustment unit 35 with the flow rate indicated by the flow rate meter 411, thereby leaking the chemical solution. Is detected, a warning indicating leakage of the chemical solution is displayed on the display unit of the control unit 12, and the liquid feed pump 32 is stopped. In the microreactor 2, when a process involving irradiation of light from the light irradiation unit 63 (see FIG. 1) is performed on the chemical liquid, the chemical liquid is adjusted according to the intensity of light acquired by the illuminometer 632. The flow rate per unit time of the chemical solution in the microchannel 23 of the microreactor 2 may be adjusted by the flow rate adjusting unit 35 so that the amount of light applied is constant.

生成物収容タンク421に必要な量の生成物が貯溜されると、制御部12による第1圧力と第2圧力との差の制御が終了されるとともに、送液ポンプ32による薬液の送出が停止される(ステップS18,S19)。また、減圧ポンプ43の駆動も停止され、液体処理装置における処理が終了する。   When a necessary amount of product is stored in the product storage tank 421, the control of the difference between the first pressure and the second pressure by the control unit 12 is finished and the delivery of the chemical solution by the liquid feed pump 32 is stopped. (Steps S18 and S19). Further, the driving of the decompression pump 43 is also stopped, and the processing in the liquid processing apparatus is finished.

以上に説明したように、図10の液体処理装置では、マイクロリアクタ2の内部へと流入する薬液の流量を調整する流量調整部35が設けられる。これにより、薬液のマイクロリアクタ2への導入に際して、薬液が急激にマイクロリアクタ2の内部へと流入して薬液の先端部にて流れが乱れることが抑制され、薬液の先端部の界面近傍のガスが薬液内に気泡として取り込まれることをさらに抑制することができる。なお、図10の液体処理装置では、薬液のマイクロリアクタ2への継続供給時において、流量調整部35を駆動制御することにより第1圧力と第2圧力との差の制御を行うことも可能である。また、流量調整部35は、図1、図8および図9(並びに、図14、図15および図17)の液体処理装置に設けられてもよい。   As described above, in the liquid processing apparatus of FIG. 10, the flow rate adjusting unit 35 that adjusts the flow rate of the chemical solution flowing into the microreactor 2 is provided. As a result, when the chemical solution is introduced into the microreactor 2, it is suppressed that the chemical solution suddenly flows into the microreactor 2 and the flow is disturbed at the tip portion of the chemical solution, and the gas in the vicinity of the interface at the tip portion of the chemical solution is suppressed. It can further be suppressed that it is taken in as a bubble. In the liquid processing apparatus of FIG. 10, it is possible to control the difference between the first pressure and the second pressure by driving and controlling the flow rate adjusting unit 35 during the continuous supply of the chemical solution to the microreactor 2. . Further, the flow rate adjusting unit 35 may be provided in the liquid processing apparatus of FIGS. 1, 8, and 9 (and FIGS. 14, 15, and 17).

図11はさらに他の例に係る液体処理装置の本体11dを示す図である。図11の液体処理装置では、供給管31がマイクロリアクタ2とは反対側(上流側)にて送液ポンプ32に接続され、送液ポンプ32は切替弁371により薬液を貯溜する薬液供給タンク33側、または、リンス液(例えば、アセトン)を貯留するリンス液供給タンク372側に接続される。薬液供給タンク33には、内部の薬液の温度を一定に保つタンク温調部331が設けられる。また、供給管31には送液ポンプ32側からマイクロリアクタ2に向かって順に、別途準備される補助ポンプ342に接続された脱気モジュール34、供給管31内を流れる液体の温度を調整する液体温調部38、供給管31内の液体の温度を取得する温度センサ53、供給管31内の液体または気体の圧力を取得する補助圧力計54、フィルタ39、流量調整部35、第1圧力計51およびバルブ311が設けられる。液体処理装置では、薬液のマイクロリアクタ2への供給の際に、補助圧力計54にて取得される薬液の圧力と第1圧力計51にて取得される薬液の圧力との差が求められ、この差が所定の値以上となると、制御部12(図1参照)が有する表示部にフィルタ39の交換を求める警告が表示される。   FIG. 11 is a view showing a main body 11d of a liquid processing apparatus according to still another example. In the liquid processing apparatus of FIG. 11, the supply pipe 31 is connected to the liquid feed pump 32 on the side opposite to the microreactor 2 (upstream side). Or, it is connected to a rinsing liquid supply tank 372 side for storing a rinsing liquid (for example, acetone). The chemical solution supply tank 33 is provided with a tank temperature adjustment unit 331 that keeps the temperature of the internal chemical solution constant. Further, in the supply pipe 31, the liquid temperature for adjusting the temperature of the liquid flowing in the supply pipe 31 and the deaeration module 34 connected to the auxiliary pump 342 separately prepared in order from the liquid feed pump 32 side to the microreactor 2. Adjustment unit 38, temperature sensor 53 that acquires the temperature of the liquid in the supply pipe 31, auxiliary pressure gauge 54 that acquires the pressure of the liquid or gas in the supply pipe 31, filter 39, flow rate adjustment unit 35, and first pressure gauge 51 And a valve 311 is provided. In the liquid processing apparatus, when the chemical liquid is supplied to the microreactor 2, a difference between the pressure of the chemical liquid acquired by the auxiliary pressure gauge 54 and the pressure of the chemical liquid acquired by the first pressure gauge 51 is obtained. When the difference is equal to or greater than a predetermined value, a warning requesting replacement of the filter 39 is displayed on the display unit of the control unit 12 (see FIG. 1).

排出管41のマイクロリアクタ2とは反対側には、気体および液体のいずれに対しても吸引可能な吸引ポンプ46(例えば、プランジャポンプ)が設けられ、吸引ポンプ46は切替弁471により生成物収容タンク44側、または、マイクロリアクタ2の内部を流れたリンス液を回収するリンス液回収タンク472側に接続される。生成物収容タンク44には、内部の生成物の温度を一定に保つタンク温調部441が設けられる。また、排出管41にはマイクロリアクタ2側から吸引ポンプ46に向かって順に第2圧力計52、流量計411、排出管41内を流れる液体の温度を調整する液体温調部48、および、排出管41内の液体の温度を取得する温度センサ54が設けられる。   A suction pump 46 (for example, a plunger pump) capable of sucking both gas and liquid is provided on the opposite side of the discharge pipe 41 from the microreactor 2, and the suction pump 46 is switched to a product storage tank by a switching valve 471. It is connected to the 44 side or the rinsing liquid recovery tank 472 side that recovers the rinsing liquid that has flowed through the microreactor 2. The product storage tank 44 is provided with a tank temperature adjustment unit 441 that keeps the temperature of the internal product constant. The discharge pipe 41 includes a second pressure gauge 52, a flow meter 411, a liquid temperature adjusting unit 48 that adjusts the temperature of the liquid flowing in the discharge pipe 41 in order from the microreactor 2 side toward the suction pump 46, and a discharge pipe. A temperature sensor 54 is provided for acquiring the temperature of the liquid in 41.

図11の液体処理装置における処理では、切替弁371により送液ポンプ32を薬液供給タンク33側に接続させて薬液を送液ポンプ32と第1圧力計51との間の位置(例えば、液体温調部38と温度センサ53との間の位置)まで導入させ、この状態にてバルブ311が閉塞されるとともに、切替弁471により吸引ポンプ46が生成物収容タンク44に連通される。そして、制御部12が減圧機構である吸引ポンプ46の駆動を開始する(図4:ステップS11)。このとき、生成物収容タンク44の内部は大気開放されており、吸引ポンプ46により薬液経路のバルブ311よりも下流側が減圧される。また、補助ポンプ342を駆動することにより、脱気モジュール34において供給管31内を流れる液体の脱気が可能とされる。   In the process in the liquid processing apparatus of FIG. 11, the liquid feed pump 32 is connected to the chemical liquid supply tank 33 side by the switching valve 371 so that the chemical liquid is positioned between the liquid feed pump 32 and the first pressure gauge 51 (for example, the liquid temperature The valve 311 is closed in this state, and the suction pump 46 is communicated with the product storage tank 44 by the switching valve 471. And the control part 12 starts the drive of the suction pump 46 which is a pressure reduction mechanism (FIG. 4: step S11). At this time, the inside of the product storage tank 44 is open to the atmosphere, and the downstream side of the chemical liquid path valve 311 is depressurized by the suction pump 46. In addition, by driving the auxiliary pump 342, the liquid flowing in the supply pipe 31 in the degassing module 34 can be degassed.

第1圧力と第2圧力との差が設定圧力差以上となると(ステップS12,S13)、バルブ311が開かれてバルブ311の送液ポンプ32側(上流側)が減圧される(ステップS14)。続いて、送液ポンプ32が能動化されることにより薬液の送出が開始され、薬液がマイクロリアクタ2に向かって移動してマイクロリアクタ2の内部へと導入される(ステップS15)。また、制御部12による第1圧力と第2圧力との差の制御が開始される(ステップS16)。このとき、液体温調部38によりマイクロリアクタ2の内部へと流入する(導入される)薬液の温度が、送液ポンプ32によりマイクロリアクタ2に供給される前の薬液供給タンク33内における薬液の温度よりも低くされることにより、液体における気体の(飽和)溶解度が増大して、マイクロリアクタ2内において薬液内に析出気泡が発生することがさらに防止される。また、フィルタ39により薬液が濾過されるため、万一薬液内に不要物が混在する場合であっても、マイクロリアクタ2内への不要物の流入が防止され、マイクロリアクタ2内における薬液への処理に支障が生じることが防止される。   When the difference between the first pressure and the second pressure is equal to or greater than the set pressure difference (steps S12 and S13), the valve 311 is opened and the liquid feed pump 32 side (upstream side) of the valve 311 is depressurized (step S14). . Subsequently, the feeding of the chemical liquid is started by activating the liquid feeding pump 32, and the chemical liquid moves toward the microreactor 2 and is introduced into the microreactor 2 (step S15). Further, the control of the difference between the first pressure and the second pressure by the control unit 12 is started (step S16). At this time, the temperature of the chemical solution flowing (introduced) into the microreactor 2 by the liquid temperature control unit 38 is higher than the temperature of the chemical solution in the chemical solution supply tank 33 before being supplied to the microreactor 2 by the liquid feed pump 32. Is further reduced, the gas (saturated) solubility in the liquid is increased, and the generation of precipitated bubbles in the chemical solution in the microreactor 2 is further prevented. In addition, since the chemical liquid is filtered by the filter 39, even if an unnecessary substance is mixed in the chemical liquid, the inflow of the unnecessary substance into the microreactor 2 is prevented, and the chemical liquid is processed in the microreactor 2. It is prevented that troubles occur.

薬液のマイクロリアクタ2からの排出が流量計411により検出されると吸引ポンプ46が停止され、排出管41内の薬液は生成物収容タンク44へと導かれる。液体処理装置では薬液の供給が継続され、マイクロリアクタ2の内部では供給される薬液に対して所定の処理が行われることにより(ステップS17)、当該処理による生成物が生成物収容タンク44にて貯溜される。このとき、供給管31内では液体温調部48により生成物が所定の温度に調整(例えば、冷却)され、生成物収容タンク44においてもタンク温調部441により生成物の温度が一定に保たれるため、生成物が温度により変質してしまう場合であっても、生成物の質の低下を防止することができる。なお、薬液や生成物の温度調整に伴って供給管31や排出管41に結露が生じる可能性がある場合には、これらの管に断熱材を巻き付けて結露を抑制したり、管の結露を検知して操作者に知らせるシステム、あるいは、結露水を排出する排水部等が設けられる。また、供給管31や排出管41に設けられる液体温調部38,48は、熱交換器、ヒータ、ペルチェ素子を用いるもの、あるいは、金属にて形成される供給管31または排出管41を中心として巻回されるコイルに高周波電流を付与することにより供給管31または排出管41を加熱するものであってもよい。   When the discharge of the chemical solution from the microreactor 2 is detected by the flow meter 411, the suction pump 46 is stopped and the chemical solution in the discharge pipe 41 is guided to the product storage tank 44. In the liquid processing apparatus, the supply of the chemical solution is continued, and a predetermined process is performed on the supplied chemical solution in the microreactor 2 (step S17), so that a product obtained by the process is stored in the product storage tank 44. Is done. At this time, the product is adjusted to a predetermined temperature (for example, cooled) in the supply pipe 31 by the liquid temperature adjustment unit 48, and the product temperature is also kept constant by the tank temperature adjustment unit 441 in the product storage tank 44. Therefore, even if the product is altered by temperature, it is possible to prevent the quality of the product from being deteriorated. If there is a possibility that condensation may occur in the supply pipe 31 or the discharge pipe 41 due to the temperature adjustment of the chemical solution or product, a heat insulating material is wound around these pipes to suppress condensation or to prevent condensation on the pipe. A system for detecting and notifying the operator or a drainage unit for discharging condensed water is provided. In addition, the liquid temperature control sections 38 and 48 provided in the supply pipe 31 and the discharge pipe 41 center on the supply pipe 31 or the discharge pipe 41 that uses a heat exchanger, a heater, or a Peltier element, or that is made of metal. The supply pipe 31 or the discharge pipe 41 may be heated by applying a high-frequency current to the coil wound as follows.

図11の液体処理装置では薬液の継続供給時においても、制御部12が送液ポンプ32を制御して第1圧力と第2圧力との差が制御されことにより、析出気泡の発生が防止される。なお、必要に応じて、薬液の継続供給時においても吸引ポンプ46を継続して駆動し、送液ポンプ32および吸引ポンプ46を駆動制御することにより第1圧力と第2圧力との差の制御が行われてもよく、この場合において、送液ポンプ32が一時的に停止されてもよい。すなわち、液体処理装置1では、制御部12が送液ポンプ32および/または吸引ポンプ46を駆動制御することにより第1圧力と第2圧力との差が制御される。   In the liquid processing apparatus of FIG. 11, even when the chemical solution is continuously supplied, the control unit 12 controls the liquid feed pump 32 to control the difference between the first pressure and the second pressure, thereby preventing the generation of precipitated bubbles. The If necessary, the suction pump 46 is continuously driven even during the continuous supply of the chemical liquid, and the liquid feed pump 32 and the suction pump 46 are driven to control the difference between the first pressure and the second pressure. In this case, the liquid feed pump 32 may be temporarily stopped. That is, in the liquid processing apparatus 1, the control unit 12 drives and controls the liquid feed pump 32 and / or the suction pump 46 to control the difference between the first pressure and the second pressure.

生成物収容タンク44にて必要な量の生成物が貯溜されると、供給管31の切替弁371がリンス液供給タンク372側に、排出管41の切替弁471がリンス液回収タンク472側にそれぞれ切り替えられる。これにより、液体処理装置において、供給管31からマイクロリアクタ2を経由して排出管41へと至る薬液経路の洗浄が行われる。その後、制御部12による第1圧力と第2圧力との差の制御が停止され(リンス液の供給前に停止されてもよい。)(ステップS18)、送液ポンプ32が停止されて液体処理装置における処理が終了する(ステップS19)。   When a required amount of product is stored in the product storage tank 44, the switching valve 371 of the supply pipe 31 is on the rinsing liquid supply tank 372 side, and the switching valve 471 of the discharge pipe 41 is on the rinsing liquid recovery tank 472 side. Each can be switched. Thereby, in the liquid processing apparatus, the cleaning of the chemical solution path from the supply pipe 31 to the discharge pipe 41 via the microreactor 2 is performed. Thereafter, the control of the difference between the first pressure and the second pressure by the controller 12 is stopped (may be stopped before the rinsing liquid is supplied) (step S18), and the liquid feed pump 32 is stopped to perform liquid processing. The process in the apparatus ends (step S19).

なお、液体処理装置において薬液の温度に依存する処理が行われる場合には、マイクロリアクタ2に流入する薬液の温度を薬液供給タンク33内の薬液の温度よりも低くする液体温調部38による処理は、薬液の導入時にのみ行われ、その後の薬液の継続供給時においては供給管31およびマイクロリアクタ2内における薬液が、所望の生成物の生成に適した温度にされる。この場合、切替弁471が切り替えられることにより、薬液の導入時に取得される生成物(析出気泡が発生しにくい温度にてマイクロリアクタ2に流入した薬液から生成される生成物)はリンス液回収タンク472側へと導かれ、その後、切替弁471が再度切り替えられることにより、薬液の継続供給時において生成された生成物のみが、生成物収容タンク44に貯溜される。   When processing depending on the temperature of the chemical solution is performed in the liquid processing apparatus, the processing by the liquid temperature adjusting unit 38 that lowers the temperature of the chemical solution flowing into the microreactor 2 is lower than the temperature of the chemical solution in the chemical solution supply tank 33. This is performed only at the time of introduction of the chemical solution, and at the subsequent continuous supply of the chemical solution, the chemical solution in the supply pipe 31 and the microreactor 2 is set to a temperature suitable for producing a desired product. In this case, when the switching valve 471 is switched, a product (a product generated from the chemical liquid that has flowed into the microreactor 2 at a temperature at which precipitation bubbles are not easily generated) acquired when the chemical liquid is introduced is rinsed with the rinse liquid recovery tank 472. Then, by switching the switching valve 471 again, only the product generated during the continuous supply of the chemical solution is stored in the product storage tank 44.

以上に説明したように、図11の液体処理装置では、マイクロリアクタ2の内部への薬液の導入時に、薬液の温度が薬液供給タンク33内の薬液の温度よりも低くされる。これにより、薬液をマイクロリアクタ2の内部へと供給する際に、薬液の圧力の変動に起因して薬液内に気泡が発生することをさらに防止することができる。なお、液体温調部38は、マイクロリアクタ2の内部へと流入する薬液の温度を、生成物収容タンク44内の薬液の温度よりも低くすることが可能である限り、生成物収容タンク44とマイクロリアクタ2との間の図11とは異なる位置に配置されてもよい。また、液体温調部38は、図1および図8ないし図10(並びに、図14ないし図17)の液体処理装置に設けられてもよい。   As described above, in the liquid processing apparatus of FIG. 11, the temperature of the chemical solution is set lower than the temperature of the chemical solution in the chemical solution supply tank 33 when the chemical solution is introduced into the microreactor 2. Thereby, when supplying a chemical | medical solution to the inside of the micro reactor 2, it can further prevent that a bubble generate | occur | produces in the chemical | medical solution resulting from the fluctuation | variation of the pressure of a chemical | medical solution. The liquid temperature adjustment unit 38 is configured so that the temperature of the chemical liquid flowing into the microreactor 2 can be lower than the temperature of the chemical liquid in the product storage tank 44, as long as the temperature of the chemical liquid is reduced. 11 may be arranged at a position different from that in FIG. Further, the liquid temperature adjusting unit 38 may be provided in the liquid processing apparatus of FIGS. 1 and 8 to 10 (and FIGS. 14 to 17).

液体処理装置では、気体および液体のいずれに対しても吸引可能な吸引ポンプ46が設けられることにより、図1の液体処理装置1のように気液分離部42を設けたり、図8の液体処理装置のように気体のみが吸引可能な減圧ポンプ43の使用に必要な構成(分岐路412および切替弁413)を別途設けることなく、液体処理装置の構成の簡素化を図ることが実現される。また、図1および図8ないし図10(並びに、図14ないし図16)の液体処理装置において、減圧ポンプ43に替えて吸引ポンプ46が設けられてもよい。なお、図11の液体処理装置では、薬液の供給前にリンス液をマイクロリアクタ2に供給し、リンス液の導入の際に上記手法が利用されてマイクロリアクタ2内にリンス液を充填し、その後、供給される液体が薬液に切り替えられてもよい。また、液体処理装置では、送液ポンプ32に替えて流量コントロール機能を有する定量ポンプが設けられ、流量調整部35を省略しつつ、マイクロリアクタ2へと流入する薬液の流量を調整することも可能である。   In the liquid processing apparatus, by providing a suction pump 46 capable of sucking both gas and liquid, a gas-liquid separation unit 42 is provided as in the liquid processing apparatus 1 of FIG. 1, or the liquid processing of FIG. It is possible to simplify the configuration of the liquid processing apparatus without separately providing the configuration (branch path 412 and switching valve 413) necessary for using the decompression pump 43 capable of sucking only gas as in the apparatus. Further, in the liquid processing apparatus of FIGS. 1 and 8 to 10 (and FIGS. 14 to 16), a suction pump 46 may be provided instead of the decompression pump 43. In the liquid processing apparatus shown in FIG. 11, the rinsing liquid is supplied to the microreactor 2 before the chemical liquid is supplied, and the rinsing liquid is filled into the microreactor 2 by using the above-described method when the rinsing liquid is introduced. The liquid to be used may be switched to the chemical liquid. In the liquid processing apparatus, a metering pump having a flow rate control function is provided in place of the liquid feed pump 32, and the flow rate of the chemical solution flowing into the microreactor 2 can be adjusted while omitting the flow rate adjusting unit 35. is there.

次に、図11の液体処理装置においてバルブ311のみが省略された場合について、図4の処理の流れに準じて説明する。本液体処理装置における処理では、薬液を第1圧力計51と送液ポンプ32との間の位置まで導入させた状態にて切替弁471により吸引ポンプ46が生成物収容タンク44に連通され、制御部12が吸引ポンプ46の駆動を開始する(ステップS11)。   Next, the case where only the valve 311 is omitted in the liquid processing apparatus of FIG. 11 will be described according to the processing flow of FIG. In the processing in this liquid processing apparatus, the suction pump 46 is communicated with the product storage tank 44 by the switching valve 471 in a state where the chemical liquid is introduced to the position between the first pressure gauge 51 and the liquid feeding pump 32, and the control is performed. The unit 12 starts driving the suction pump 46 (step S11).

ここで、供給管31のバルブ311が省略された液体処理装置において、吸引ポンプ46を駆動させた際に、仮に後述の薬液の供給を行わない場合の第1圧力および第2圧力の変化について述べる。図12は、薬液を供給しない場合における第1圧力および第2圧力の変化を示す図である。図12において、三角形が第1圧力を示し、菱形が第2圧力を示す。図12に示すように、本実施の形態にて用いられるマイクロリアクタ2では、微細流路23にて比較的大きな圧力損失が発生することにより、吸引ポンプ46による減圧の開始直後では、排出管41におけるガスの第2圧力と供給管31におけるガスの第1圧力とに大きな差が生じる。   Here, in the liquid processing apparatus in which the valve 311 of the supply pipe 31 is omitted, when the suction pump 46 is driven, changes in the first pressure and the second pressure when the below-described chemical solution is not supplied will be described. . FIG. 12 is a diagram showing changes in the first pressure and the second pressure when no chemical solution is supplied. In FIG. 12, the triangle indicates the first pressure, and the diamond indicates the second pressure. As shown in FIG. 12, in the microreactor 2 used in the present embodiment, a relatively large pressure loss occurs in the fine flow path 23, so that immediately after the start of decompression by the suction pump 46, There is a large difference between the second gas pressure and the first gas pressure in the supply pipe 31.

実際には、制御部12では微小時間毎に供給管31におけるガスの第1圧力と排出管41におけるガスの第2圧力との差が求められ(ステップS12)、第1圧力と第2圧力との差が上限圧力差よりも小さい所定の圧力差(例えば、0.2atm)となった時点で(ステップS13)、送液ポンプ32が能動化されて薬液の送出が開始されるとともに(ステップS15)、制御部12による第1圧力と第2圧力との差の制御が開始される(ステップS16)。なお、図4のステップS14におけるバルブ311を開放する処理は省略される。   Actually, the control unit 12 obtains the difference between the first gas pressure in the supply pipe 31 and the second gas pressure in the discharge pipe 41 every minute time (step S12), and the first pressure and the second pressure are calculated. When the difference becomes a predetermined pressure difference (for example, 0.2 atm) smaller than the upper limit pressure difference (step S13), the liquid feed pump 32 is activated and the delivery of the chemical liquid is started (step S15). ), The control of the difference between the first pressure and the second pressure by the controller 12 is started (step S16). Note that the process of opening the valve 311 in step S14 of FIG. 4 is omitted.

図13は、第1圧力および第2圧力の変化を示す図である。図13において、三角形が第1圧力を示し、菱形が第2圧力を示す。また、図13中の符号T1を付して示す時刻が、送液ポンプ32が能動化されて薬液の送液が開始された時刻である(実際には、減圧の開始から約0.3秒後)。薬液の送液が開始されると、薬液の先端部の移動により薬液経路内のガスが圧縮されるが、吸引ポンプ46を駆動制御しつつ供給管31内が下流側から減圧されることにより、第1圧力と第2圧力との差が一定に保たれる。   FIG. 13 is a diagram illustrating changes in the first pressure and the second pressure. In FIG. 13, the triangle indicates the first pressure, and the diamond indicates the second pressure. Further, the time indicated by the reference numeral T1 in FIG. 13 is the time when the liquid feeding pump 32 is activated and the liquid feeding is started (actually, about 0.3 seconds from the start of decompression). rear). When the feeding of the chemical liquid is started, the gas in the chemical liquid path is compressed by the movement of the tip of the chemical liquid, but the supply pipe 31 is decompressed from the downstream side while driving and controlling the suction pump 46, The difference between the first pressure and the second pressure is kept constant.

図13中の符号T2を付す時刻には、薬液の先端部が第1圧力計51の位置を通過して、第1圧力計51による圧力の取得対象が薬液に切り替わって第1圧力が1atmから約1.6atmまで上昇し、その後一定となる。このとき、第2圧力計52が設けられる排出管41においても薬液の移動により薬液経路内のガスが圧縮され、吸引ポンプ46による吸引量を一時的に低減させることにより、第2圧力が第1圧力との差を一定に保ったまま同様に上昇する。そして、その後においても第1圧力と第2圧力との差がほぼ一定となるように、制御部12により送液ポンプ32および吸引ポンプ46が駆動制御される。これにより、薬液のマイクロリアクタ2への導入時において、薬液の先端部の界面近傍におけるガスが薬液内に気泡として取り込まれたり、析出気泡が発生することが防止される。   At the time denoted by reference numeral T2 in FIG. 13, the tip of the chemical solution passes through the position of the first pressure gauge 51, the pressure acquisition target by the first pressure gauge 51 is switched to the chemical solution, and the first pressure starts from 1 atm. It rises to about 1.6 atm and then becomes constant. At this time, also in the discharge pipe 41 provided with the second pressure gauge 52, the gas in the chemical liquid path is compressed by the movement of the chemical liquid, and the second pressure is changed to the first pressure by temporarily reducing the suction amount by the suction pump 46. It rises in the same way while keeping the difference from the pressure constant. After that, the liquid feed pump 32 and the suction pump 46 are driven and controlled by the control unit 12 so that the difference between the first pressure and the second pressure is substantially constant. As a result, when the chemical solution is introduced into the microreactor 2, the gas in the vicinity of the interface at the tip of the chemical solution is prevented from being taken in as bubbles in the chemical solution or the generation of precipitated bubbles.

液体処理装置では薬液の供給が継続され、制御部12が第1圧力と第2圧力との差を制御することにより、薬液のマイクロリアクタ2への継続供給時においても、析出気泡の発生が防止される。また、マイクロリアクタ2の内部では薬液に対して所定の処理が行われており(ステップS17)、生成物収容タンク44にて必要な量の生成物が貯溜されると、制御部12による第1圧力と第2圧力との差の制御が終了されるとともに(ステップS18)、送液ポンプ32による薬液の送出が停止され、液体処理装置における処理が終了する(ステップS19)。   In the liquid processing apparatus, the supply of the chemical solution is continued, and the control unit 12 controls the difference between the first pressure and the second pressure, thereby preventing the generation of precipitated bubbles even during the continuous supply of the chemical solution to the microreactor 2. The Further, a predetermined process is performed on the chemical solution inside the microreactor 2 (step S17), and when a necessary amount of product is stored in the product storage tank 44, the first pressure by the control unit 12 is stored. And the control of the difference between the second pressure and the second pressure are finished (step S18), the sending of the chemical solution by the liquid feed pump 32 is stopped, and the processing in the liquid processing apparatus is finished (step S19).

以上に説明したように、供給管31のバルブ311が省略された液体処理装置では、薬液のマイクロリアクタ2への導入直前において、マイクロリアクタ2内の微細流路23におけるガスの圧力損失により第2圧力が第1圧力よりも低くされる。そして、第1圧力と第2圧力との差が上限圧力差よりも小さい所定の圧力差となった段階で、送液ポンプ32が能動化されて薬液の導入が開始され、その後、制御部12が送液ポンプ32および吸引ポンプ46を駆動制御することにより第1圧力と第2圧力との差が当該圧力差にて一定に維持される。これにより、薬液の先端部の界面近傍におけるガスが薬液内に気泡として取り込まれたり、析出気泡が発生することを防止することができる。   As described above, in the liquid processing apparatus in which the valve 311 of the supply pipe 31 is omitted, the second pressure is reduced due to the pressure loss of the gas in the microchannel 23 in the microreactor 2 immediately before the chemical solution is introduced into the microreactor 2. It is made lower than the first pressure. Then, when the difference between the first pressure and the second pressure becomes a predetermined pressure difference smaller than the upper limit pressure difference, the liquid feed pump 32 is activated and the introduction of the chemical liquid is started. However, by driving and controlling the liquid feed pump 32 and the suction pump 46, the difference between the first pressure and the second pressure is kept constant at the pressure difference. Thereby, it is possible to prevent the gas in the vicinity of the interface at the tip of the chemical solution from being taken in as bubbles in the chemical solution or the generation of precipitated bubbles.

以上の液体処理装置では、1種類の薬液をマイクロリアクタ2に供給して薬液に対する処理が行われるが、マイクロリアクタの設計によっては、複数種類の薬液を混合する処理が行われてもよい。また、複数のマイクロリアクタ2同士を接続してより高度な処理を薬液に対して行うことも可能であり、以下、このような液体処理装置の一例について述べる。   In the liquid processing apparatus described above, one type of chemical solution is supplied to the microreactor 2 to perform processing on the chemical solution. However, depending on the design of the microreactor, a process of mixing a plurality of types of chemical solutions may be performed. In addition, it is possible to connect a plurality of microreactors 2 to perform more advanced processing on a chemical solution. Hereinafter, an example of such a liquid processing apparatus will be described.

図14はさらに他の例に係る液体処理装置の本体11eを示す図である。図14の液体処理装置では、複数の(3つの)マイクロリアクタ(ただし、図14中の最も左側のマイクロリアクタから右側に向かってそれぞれ符号2a,2b,2cを付している。)が設けられ、複数のマイクロリアクタ2a〜2cは1つの筐体91内に収容される。詳細には、図14中の最も左側のマイクロリアクタ2aには、2つの導入口が設けられ、各導入口には供給管31が接続される。各供給管31のマイクロリアクタ2aとは反対側には送液ポンプ32を介して薬液供給タンク33が接続され、供給管31の送液ポンプ32とマイクロリアクタ2aとの間には、送液ポンプ32側から順に第1圧力計51およびバルブ311が設けられる。一方の薬液供給タンク33には所定の液体状のモノマーが貯溜され、他方の薬液供給タンク33には当該モノマーに対する重合開始剤が貯溜される。   FIG. 14 is a view showing a main body 11e of a liquid processing apparatus according to still another example. The liquid processing apparatus of FIG. 14 is provided with a plurality of (three) microreactors (however, the reference numerals 2a, 2b, and 2c are attached to the right side from the leftmost microreactor in FIG. 14). The microreactors 2 a to 2 c are accommodated in one casing 91. Specifically, the leftmost microreactor 2a in FIG. 14 is provided with two inlets, and a supply pipe 31 is connected to each inlet. A chemical solution supply tank 33 is connected to the opposite side of each supply pipe 31 from the microreactor 2a via a liquid feed pump 32. Between the liquid feed pump 32 of the supply pipe 31 and the microreactor 2a, the liquid feed pump 32 side is connected. A first pressure gauge 51 and a valve 311 are provided in order. One chemical solution supply tank 33 stores a predetermined liquid monomer, and the other chemical solution supply tank 33 stores a polymerization initiator for the monomer.

また、マイクロリアクタ2aには1つの排出口が設けられ、他の2つのマイクロリアクタ2b,2cのそれぞれには、1つの導入口および1つの排出口が設けられる。マイクロリアクタ2aの排出口と中央のマイクロリアクタ2bの導入口との間、および、中央のマイクロリアクタ2bの排出口と最も右側のマイクロリアクタ2cの導入口との間のそれぞれには接続管92(例えば、内側の直径が1/16インチであって、ステンレス鋼(SUS316)にて形成されたもの)が取り付けられる。各マイクロリアクタ2a〜2cには温度センサを有するリアクタ温調部(ただし、図14中の最も左側のリアクタ温調部から右側に向かってそれぞれ符号62a,62b,62cを付している。)がリアクタ本体24(図3参照)に当接するようにして設けられる。各マイクロリアクタ2a〜2c(のリアクタ本体24)は、例えばステンレス鋼(SUS316)等の良好な熱伝導率を有する金属にて形成されており、リアクタ温調部62a〜62cによりマイクロリアクタ2a〜2cの温度が効率よく調整される。   The microreactor 2a is provided with one discharge port, and each of the other two microreactors 2b and 2c is provided with one introduction port and one discharge port. A connecting pipe 92 (for example, an inner pipe) is provided between the outlet of the microreactor 2a and the inlet of the central microreactor 2b and between the outlet of the central microreactor 2b and the inlet of the rightmost microreactor 2c. A 1/16 inch diameter stainless steel (SUS316) is attached. Each microreactor 2a to 2c has a reactor temperature control unit having a temperature sensor (note that reference numerals 62a, 62b, and 62c are attached to the right side from the leftmost reactor temperature control unit in FIG. 14). It is provided so as to abut on the main body 24 (see FIG. 3). Each of the microreactors 2a to 2c (the reactor main body 24) is made of a metal having a good thermal conductivity such as stainless steel (SUS316), for example, and the temperature of the microreactors 2a to 2c is adjusted by the reactor temperature control units 62a to 62c. Is adjusted efficiently.

筐体91内において各マイクロリアクタ2a〜2cおよび対応するリアクタ温調部62a〜62cは断熱材931にて覆われており、互いに隣接する2つのマイクロリアクタ2a〜2c間には、断熱隔壁932が設けられる。これにより、複数のマイクロリアクタ2a〜2cは、筐体91内において断熱隔壁932により仕切られて形成される複数の空間(チャンバ)にそれぞれ配置されることとなる。各空間には吸気口94および排気口95が設けられて個別に換気される。また、最も右側のマイクロリアクタ2cの排出口には排出管41が接続される。なお、排出管41に設けられる各構成については、図1の液体処理装置1と同様である。   In the housing 91, the microreactors 2a to 2c and the corresponding reactor temperature control units 62a to 62c are covered with a heat insulating material 931, and a heat insulating partition wall 932 is provided between the two adjacent microreactors 2a to 2c. . Thereby, the plurality of microreactors 2 a to 2 c are respectively disposed in a plurality of spaces (chambers) formed by being partitioned by the heat insulating partition walls 932 in the housing 91. Each space is provided with an intake port 94 and an exhaust port 95 to be individually ventilated. A discharge pipe 41 is connected to the discharge port of the rightmost microreactor 2c. In addition, about each structure provided in the discharge pipe 41, it is the same as that of the liquid processing apparatus 1 of FIG.

図14の液体処理装置における処理では、図1の液体処理装置1と同様に、各バルブ311を閉塞させた閉塞状態において減圧ポンプ43を駆動することにより薬液経路(この場合は、樹脂モノマーおよび重合開始剤の薬液経路であり、実際には、これらの薬液経路はマイクロリアクタ2aにて1つになる。)の各バルブ311よりも下流側が減圧される(図4:ステップS11)。このとき、2つの第1圧力計51にて取得される圧力はともに同じ圧力(例えば、大気圧)とされる。第1圧力と第2圧力との差が設定圧力差以上となると(ステップS12,S13)、2つのバルブ311が同時に開かれてバルブ311の送液ポンプ32側(上流側)が減圧される(ステップS14)。そして、各送液ポンプ32が同時に能動化されることにより、モノマーおよび重合開始剤の送出が開始され、それぞれ異なる導入口からマイクロリアクタ2aの内部へと導入される(ステップS15)。また、制御部12(図1参照)による一方の供給管31における第1圧力と第2圧力との差、および、他方の供給管31における第1圧力と第2圧力との差の制御が開始される(ステップS16)。   In the processing in the liquid processing apparatus of FIG. 14, as in the liquid processing apparatus 1 of FIG. 1, the chemical liquid path (in this case, the resin monomer and the polymerization is performed by driving the decompression pump 43 in the closed state where each valve 311 is closed. The chemical liquid paths of the initiator are actually reduced to one downstream of each valve 311 of the microreactor 2a (FIG. 4: step S11). At this time, the pressures acquired by the two first pressure gauges 51 are both the same pressure (for example, atmospheric pressure). When the difference between the first pressure and the second pressure is equal to or greater than the set pressure difference (steps S12 and S13), the two valves 311 are opened simultaneously, and the liquid feed pump 32 side (upstream side) of the valve 311 is depressurized ( Step S14). Then, the liquid feed pumps 32 are simultaneously activated to start the delivery of the monomer and the polymerization initiator, and are introduced into the microreactor 2a from different inlets (step S15). Further, the control unit 12 (see FIG. 1) starts to control the difference between the first pressure and the second pressure in one supply pipe 31 and the difference between the first pressure and the second pressure in the other supply pipe 31. (Step S16).

マイクロリアクタ2a〜2c内では、モノマーに対して所定の処理が行われる(ステップS17)。具体的には、マイクロリアクタ2aはリアクタ温調部62aにより約50℃に加熱されており、マイクロリアクタ2a内において、この温度環境下にてモノマーおよび重合開始剤が混合される(すなわち、マイクロリアクタ2aがミキサーとしての役割を果たす。)。続いて、混合された後の液体が、接続管92を介して中央のマイクロリアクタ2bへと導入する。マイクロリアクタ2bは、例えばセラミックヒータを有するリアクタ温調部62bにより約200℃に加熱されており、マイクロリアクタ2b内にてモノマーの重合が促進される。そして、重合後の液体(ポリマー)がマイクロリアクタ2cへと導入され、例えばペルチェ素子を有するリアクタ温調部62cによりマイクロリアクタ2cを約30℃に保持することにより重合反応を停止させた後、生成物である液体が排出口から排出管41へと排出され、生成物収容タンク421にて貯溜される。生成物収容タンク421にて必要な量の生成物が貯溜されると、制御部12による第1圧力と第2圧力との差の制御が終了され(ステップS18)、送液ポンプ32による薬液の送出が停止されて液体処理装置における処理が終了する(ステップS19)。   In the microreactors 2a to 2c, a predetermined process is performed on the monomer (step S17). Specifically, the microreactor 2a is heated to about 50 ° C. by the reactor temperature control unit 62a, and the monomer and the polymerization initiator are mixed in the microreactor 2a under this temperature environment (that is, the microreactor 2a is mixed with the mixer). As a role.) Subsequently, the mixed liquid is introduced into the central microreactor 2 b through the connection pipe 92. The microreactor 2b is heated to about 200 ° C. by a reactor temperature control unit 62b having a ceramic heater, for example, and the polymerization of the monomer is promoted in the microreactor 2b. Then, the polymerized liquid (polymer) is introduced into the microreactor 2c, and the polymerization reaction is stopped, for example, by holding the microreactor 2c at about 30 ° C. by the reactor temperature control unit 62c having a Peltier element. A certain liquid is discharged from the discharge port to the discharge pipe 41 and stored in the product storage tank 421. When a necessary amount of product is stored in the product storage tank 421, the control of the difference between the first pressure and the second pressure by the control unit 12 is finished (step S18), and the chemical solution by the liquid feed pump 32 is discharged. The delivery is stopped and the processing in the liquid processing apparatus is finished (step S19).

以上に説明したように、図14の液体処理装置では複数のマイクロリアクタ2a〜2cが直列に接続されるとともに、複数のマイクロリアクタ2a〜2cの温度が個別に調整される。これにより、薬液のマイクロリアクタ2a〜2cへの供給の際に、薬液の先端部の界面近傍におけるガスが薬液内に気泡として取り込まれたり、析出気泡が発生することを防止しつつ、複数のマイクロリアクタ2a〜2cのそれぞれにおいて混合後の液体に対して温度に依存する処理を行うことができる。また、液体処理装置では、各マイクロリアクタ2a〜2cを断熱材931にて覆い、かつ、断熱隔壁932により形成される空間に配置して各空間を個別に換気することにより、高温にされるマイクロリアクタ2bからの熱により他のマイクロリアクタ2a,2cにおいてモノマーの重合が促進されて生成後のポリマーの分子量の均一性が低くなったり、特に微細な流路を有し、かつ、低温での混合が必要とされるマイクロリアクタ2a内にて過剰な重合が生じて流路が閉塞されることが防止される。なお、各マイクロリアクタ2a〜2cにおける処理に対して影響が生じない場合には、断熱材931のみを設け、断熱隔壁932を省略することも可能である。また、図14の液体処理装置において、供給管31、接続管92および排出管41に断熱材を巻き付けることにより、処理対象の液体に対する外部からの熱の影響が抑制されてもよい。さらに、モノマーおよび重合開始剤はシリンジポンプにより送出されてもよい。   As described above, in the liquid processing apparatus of FIG. 14, the plurality of microreactors 2 a to 2 c are connected in series, and the temperatures of the plurality of microreactors 2 a to 2 c are individually adjusted. Thereby, when supplying the chemical liquid to the microreactors 2a to 2c, the gas in the vicinity of the interface at the tip of the chemical liquid is prevented from being taken in as bubbles in the chemical liquid, and the generation of precipitated bubbles is prevented, and the plurality of microreactors 2a In each of ˜2c, the temperature-dependent treatment can be performed on the mixed liquid. In the liquid processing apparatus, each microreactor 2a-2c is covered with a heat insulating material 931, and is placed in a space formed by a heat insulating partition wall 932, and each space is individually ventilated, so that the microreactor 2b is heated to a high temperature. Polymerization of the monomer is promoted by heat from the other microreactors 2a and 2c, resulting in low uniformity of molecular weight of the polymer after production, particularly having a fine flow path, and mixing at low temperature is required. It is prevented that excessive polymerization occurs in the microreactor 2a to be closed and the flow path is blocked. In the case where there is no effect on the processing in each of the microreactors 2a to 2c, it is possible to provide only the heat insulating material 931 and omit the heat insulating partition 932. Moreover, in the liquid processing apparatus of FIG. 14, the influence of the heat from the outside with respect to the process target liquid may be suppressed by winding a heat insulating material around the supply pipe 31, the connection pipe 92, and the discharge pipe 41. Furthermore, the monomer and the polymerization initiator may be delivered by a syringe pump.

図15はさらに他の例に係る液体処理装置の本体11fの一部を示す図である。図15の液体処理装置は、それぞれが個別にリアクタ温調部62が設けられる複数の(3つの)マイクロリアクタ2dを備え、各マイクロリアクタ2dは2つの導入口および1つの排出口を有する。液体処理装置は2つの供給管31および1つの排出管41を備え、一方の供給管31はマイクロリアクタ2d側にて分岐して各マイクロリアクタ2dの一の導入口に接続され、他方の供給管31もマイクロリアクタ2d側にて分岐して各マイクロリアクタ2dの他の導入口に接続される。また、排出管41はマイクロリアクタ2d側にて分岐して各マイクロリアクタ2dの排出口に接続される。各供給管31の分岐点よりも上流側の構成、および、排出管41の分岐点よりも下流側の構成は図14の液体処理装置と同様である。   FIG. 15 is a diagram showing a part of a main body 11f of a liquid processing apparatus according to still another example. The liquid processing apparatus of FIG. 15 includes a plurality (three) of microreactors 2d each provided with a reactor temperature control unit 62, and each microreactor 2d has two inlets and one outlet. The liquid processing apparatus includes two supply pipes 31 and one discharge pipe 41. One supply pipe 31 branches on the microreactor 2d side and is connected to one introduction port of each microreactor 2d. It branches on the microreactor 2d side and is connected to the other inlet of each microreactor 2d. Further, the discharge pipe 41 branches on the microreactor 2d side and is connected to the discharge port of each microreactor 2d. The configuration on the upstream side of the branch point of each supply pipe 31 and the configuration on the downstream side of the branch point of the discharge pipe 41 are the same as those of the liquid processing apparatus of FIG.

図15の液体処理装置においても、図14の液体処理装置と同様の処理を行うことにより、薬液のマイクロリアクタ2dへの供給の際に、薬液の先端部の界面近傍におけるガスが薬液内に気泡として取り込まれたり、析出気泡が発生することを防止しつつ、複数のマイクロリアクタ2dのそれぞれにおいて供給される薬液に対して温度に依存する処理を行うことができる。このように、並列に接続される複数のマイクロリアクタ2dの温度が個別に調整されることにより、各マイクロリアクタ2dの温度をより精度よく調整することが可能となり、生成物の品質を向上することが可能となる。   In the liquid processing apparatus of FIG. 15 as well, by performing the same processing as that of the liquid processing apparatus of FIG. It is possible to perform a temperature-dependent process on the chemical solution supplied in each of the plurality of microreactors 2d while preventing the intake or generation of precipitated bubbles. As described above, by individually adjusting the temperatures of the plurality of microreactors 2d connected in parallel, the temperature of each microreactor 2d can be adjusted with higher accuracy, and the quality of the product can be improved. It becomes.

なお、図14の液体処理装置において直列に接続される複数のマイクロリアクタ2a〜2cが1つのマイクロリアクタ群とされ、図15の液体処理装置における各マイクロリアクタ2dが、このマイクロリアクタ群に置き換えられ、並列に接続される複数のマイクロリアクタ群を用いてより高度な処理が薬液に対して行われてもよい。また、図1および図8ないし図11(並びに、後述の図16および図17)の液体処理装置において、図14および図15の液体処理装置のように直列または並列にて接続される複数のマイクロリアクタが設けられ、複数のマイクロリアクタの温度が個別に調整されてもよい。   Note that the plurality of microreactors 2a to 2c connected in series in the liquid processing apparatus of FIG. 14 constitute one microreactor group, and each microreactor 2d in the liquid processing apparatus of FIG. 15 is replaced with this microreactor group and connected in parallel. More advanced processing may be performed on the chemical solution using a plurality of microreactor groups. Further, in the liquid processing apparatus of FIGS. 1 and 8 to 11 (and FIGS. 16 and 17 described later), a plurality of microreactors connected in series or in parallel as in the liquid processing apparatuses of FIGS. And the temperatures of the plurality of microreactors may be individually adjusted.

図16は本発明の第2の実施の形態に係る液体処理装置の本体11gを示す図である。図16の液体処理装置では、複数のマイクロリアクタ2が並列に配置され、各マイクロリアクタ2の導入口には供給管31が接続され、排出口には排出管41が接続される。供給管31には上流側(マイクロリアクタ2とは反対側)から順に流量調整部35、第1圧力計51およびバルブ311が設けられ、排出管41には上流側(マイクロリアクタ2側)から順に第2圧力計52および流量調整部45が設けられる。このように、図16の液体処理装置では、マイクロリアクタ2、供給管31、排出管41、第1および第2圧力計51,52および流量調整部35,45が1つの処理ユニット13とされ、複数の処理ユニット13が並列に配列される。そして、複数の処理ユニット13において、複数の供給管31が結合されて送液ポンプ32に接続され、複数の排出管41が結合されて減圧ポンプ43に接続される。   FIG. 16 is a view showing a main body 11g of a liquid processing apparatus according to the second embodiment of the present invention. In the liquid processing apparatus of FIG. 16, a plurality of microreactors 2 are arranged in parallel, a supply pipe 31 is connected to the introduction port of each microreactor 2, and a discharge pipe 41 is connected to the discharge port. The supply pipe 31 is provided with a flow rate adjusting unit 35, a first pressure gauge 51, and a valve 311 in order from the upstream side (opposite side to the microreactor 2), and the discharge pipe 41 is provided with the second in order from the upstream side (microreactor 2 side). A pressure gauge 52 and a flow rate adjustment unit 45 are provided. As described above, in the liquid processing apparatus of FIG. 16, the microreactor 2, the supply pipe 31, the discharge pipe 41, the first and second pressure gauges 51 and 52, and the flow rate adjustment units 35 and 45 are configured as one processing unit 13. The processing units 13 are arranged in parallel. In the plurality of processing units 13, the plurality of supply pipes 31 are combined and connected to the liquid feed pump 32, and the plurality of discharge pipes 41 are combined and connected to the decompression pump 43.

図16の液体処理装置における処理では、薬液を第1圧力計51と送液ポンプ32との間の位置(複数の供給管31への分岐前または分岐後のいずれの位置であってもよい。)まで導入させた状態にて、制御部12(図1参照)が各処理ユニット13のバルブ311を閉塞するとともに、減圧ポンプ43の駆動を開始する(図4:ステップS11)。液体処理装置では、制御部12(図1参照)が複数の下流側の流量調整部45を個別に駆動制御することにより、全ての処理ユニット13において第1圧力計51により取得される第1圧力と第2圧力計52により取得される第2圧力との差がほぼ同時に設定圧力差以上となり(ステップS12,S13)、その後、全てのバルブ311が同時に開放されてバルブ311の送液ポンプ32側(上流側)が減圧される(ステップS14)。続いて、送液ポンプ32が能動化されることにより薬液の送出が開始されるとともに(ステップS15)、制御部12による各処理ユニット13における第1圧力と第2圧力との差の制御も開始される(ステップS16)。なお、第1圧力と第2圧力との差の制御において、送液ポンプ32および減圧ポンプ43と共に、各流量調整部35,45の駆動制御が行われてもよい。   In the processing in the liquid processing apparatus of FIG. 16, the chemical solution may be positioned between the first pressure gauge 51 and the liquid feeding pump 32 (either before or after branching to the plurality of supply pipes 31. ), The controller 12 (see FIG. 1) closes the valve 311 of each processing unit 13 and starts driving the decompression pump 43 (FIG. 4: step S11). In the liquid processing apparatus, the control unit 12 (see FIG. 1) individually drives and controls the plurality of downstream flow rate adjustment units 45, whereby the first pressures acquired by the first pressure gauges 51 in all the processing units 13 are obtained. And the second pressure acquired by the second pressure gauge 52 become substantially equal to or larger than the set pressure difference at the same time (steps S12 and S13), and then all the valves 311 are opened at the same time so (Upstream side) is depressurized (step S14). Subsequently, the feeding of the chemical liquid is started by activating the liquid feeding pump 32 (step S15), and the control of the difference between the first pressure and the second pressure in each processing unit 13 by the control unit 12 is also started. (Step S16). In the control of the difference between the first pressure and the second pressure, drive control of the flow rate adjusting units 35 and 45 may be performed together with the liquid feed pump 32 and the pressure reducing pump 43.

薬液は各マイクロリアクタ2の内部へと導入され、その後、排出管41へと排出される。そして、全ての流量調整部45において薬液のマイクロリアクタ2から排出管41への流出が検出されると、減圧ポンプ43が停止されるとともに切替弁413により経路が切り替えられ、複数の排出管41からの薬液が生成物収容タンク421へと導かれる。液体処理装置では、マイクロリアクタ2への薬液の供給が継続されるとともに、マイクロリアクタ2の内部にて薬液に対する所定の処理が行われ(ステップS17)、処理後の薬液(生成物)が生成物収容タンク421にて貯溜される。   The chemical solution is introduced into each microreactor 2 and then discharged to the discharge pipe 41. Then, when the outflow of the chemical solution from the microreactor 2 to the discharge pipe 41 is detected in all the flow rate adjusting sections 45, the decompression pump 43 is stopped and the path is switched by the switching valve 413, and the plurality of discharge pipes 41 are discharged. The chemical solution is guided to the product storage tank 421. In the liquid processing apparatus, the supply of the chemical solution to the microreactor 2 is continued, and a predetermined process is performed on the chemical solution inside the microreactor 2 (step S17), and the processed chemical solution (product) is stored in the product storage tank. It is stored at 421.

このとき、複数のマイクロリアクタ2ではそれぞれ薬液の流れにおける圧力損失が異なるが、各流量調整部35によりマイクロリアクタ2に流れる薬液の流量が一定にされるため、マイクロリアクタ2における薬液に対する処理を一定にして均一な生成物を生成することができる。また、各処理ユニット13に対して、制御部12により第1および第2圧力計51,52が示す圧力、並びに、流量調整部35,45が有する流量計が示す流量が監視されるため、マイクロリアクタ2内の流路に異常が生じた場合(例えば、マイクロリアクタ2に漏れが生じた場合や流路が閉塞しそうな場合)であっても、早期に異常を発見することが可能となり、生成物の質の低下を抑制することができる。なお、このようにマイクロリアクタ2内の流路に異常が生じた場合、異常が生じたマイクロリアクタ2を含む処理ユニット13の流量調整部35,45により、供給管31および排出管41が閉塞されることにより、他のマイクロリアクタ2を用いた生成物の生成を継続して行うことができる。   At this time, the pressure loss in the flow of the chemical solution is different in each of the plurality of microreactors 2, but the flow rate of the chemical solution flowing to the microreactor 2 is made constant by each flow rate adjusting unit 35. Product can be produced. In addition, since the control unit 12 monitors the pressure indicated by the first and second pressure gauges 51 and 52 and the flow rate indicated by the flow meters included in the flow rate adjustment units 35 and 45 for each processing unit 13, the microreactor 2 even when an abnormality occurs in the flow path in 2 (for example, when leakage occurs in the microreactor 2 or when the flow path is likely to be clogged), it becomes possible to detect an abnormality at an early stage. Quality degradation can be suppressed. When an abnormality occurs in the flow path in the microreactor 2 as described above, the supply pipe 31 and the discharge pipe 41 are blocked by the flow rate adjusting units 35 and 45 of the processing unit 13 including the microreactor 2 in which the abnormality has occurred. Thereby, the production | generation of the product using the other microreactor 2 can be performed continuously.

液体処理装置では、生成物収容タンク421に必要な量の生成物が貯溜されると、第1圧力と第2圧力との差の制御が終了されるとともに(ステップS18)、薬液の送出が停止され(ステップS19)、液体処理装置における処理が終了する。   In the liquid processing apparatus, when a necessary amount of product is stored in the product storage tank 421, the control of the difference between the first pressure and the second pressure is finished (step S18), and the delivery of the chemical solution is stopped. (Step S19), the processing in the liquid processing apparatus ends.

以上に説明したように、図16の液体処理装置では、それぞれがマイクロリアクタ2、供給管31、排出管41並びに第1および第2圧力計51,52を有する複数の処理ユニット13が設けられ、複数の処理ユニット13が1つの送液ポンプ32および1つの減圧ポンプ43に接続される。これにより、薬液をマイクロリアクタ2に供給する際に、薬液の先端部の界面近傍におけるガスが薬液内に気泡として取り込まれたり、薬液内に析出気泡が発生することを防止しつつ、液体処理装置における薬液の処理量を増大させることができる。   As described above, in the liquid processing apparatus of FIG. 16, a plurality of processing units 13 each having the microreactor 2, the supply pipe 31, the discharge pipe 41, and the first and second pressure gauges 51 and 52 are provided. The processing unit 13 is connected to one liquid feed pump 32 and one pressure reduction pump 43. As a result, when supplying the chemical solution to the microreactor 2, gas in the vicinity of the interface at the tip of the chemical solution is taken in as bubbles in the chemical solution, or precipitation bubbles are generated in the chemical solution. The amount of chemical solution can be increased.

また、図16の液体処理装置において、それぞれが2つの導入口および1つの排出口を有する複数のマイクロリアクタが用いられてもよい。この場合、各マイクロリアクタの一方の導入口に、流量調整部35、第1圧力計51およびバルブ311を有する供給管31が接続され、これらの供給管31が結合されて1つの送液ポンプ32に接続される。また、各マイクロリアクタの他方の導入口にも、流量調整部35、第1圧力計51およびバルブ311を有する供給管31が接続され、これらの供給管31が結合されて他の1つの送液ポンプ32に接続される。このような液体処理装置では、例えば、一方の送液ポンプ32により水が送出され、他方の送液ポンプ32により油が送出されることによりエマルジョンが生成物として製造される(すなわち、マイクロリアクタがミキサーとしての役割を果たす。)。   In the liquid processing apparatus of FIG. 16, a plurality of microreactors each having two inlets and one outlet may be used. In this case, a supply pipe 31 having a flow rate adjusting unit 35, a first pressure gauge 51, and a valve 311 is connected to one introduction port of each microreactor, and these supply pipes 31 are coupled to one liquid feed pump 32. Connected. Further, a supply pipe 31 having a flow rate adjusting unit 35, a first pressure gauge 51, and a valve 311 is connected to the other inlet of each microreactor, and these supply pipes 31 are combined to form another liquid feed pump. 32. In such a liquid processing apparatus, for example, water is sent out by one liquid feed pump 32 and oil is sent out by the other liquid feed pump 32 to produce an emulsion as a product (that is, the microreactor is a mixer). As a role.)

ところで、水と油とを混合してエマルジョンを製造する際には、ミキサーの温度がエマルジョンの品質に大きく影響するため、一般的には、実験によりエマルジョンの製造における適切なミキサーの温度が決定される。この場合に、通常、水と油とを混合するミキサーの温度を安定させてから水および油を送出して生成されたエマルジョンの品質が確認されるため、適切なミキサーの温度を決定するのに長時間を要してしまう。また、水と油との混合比やミキサー内における液体の流速等の適切な条件も決定する場合には、膨大な時間を要してしまう。   By the way, when producing an emulsion by mixing water and oil, the temperature of the mixer has a great influence on the quality of the emulsion. Therefore, in general, an appropriate mixer temperature in the production of an emulsion is determined by experiments. The In this case, the quality of the resulting emulsion is usually confirmed by stabilizing the temperature of the mixer that mixes the water and oil and then delivering water and oil to determine the appropriate mixer temperature. It takes a long time. In addition, enormous time is required to determine appropriate conditions such as the mixing ratio of water and oil and the flow rate of liquid in the mixer.

これに対し、上記のエマルジョンの製造に利用可能な液体処理装置では、例えば、リアクタ温調部62により一のマイクロリアクタの温度を50℃としつつ、このマイクロリアクタに接続される2つの流量調整部35を制御することにより1対2の混合比にて水と油とを混合して生成物が取得される。このとき、他のマイクロリアクタについては、液体がマイクロリアクタ内に流入しないように流量調整部35,45が閉塞される。続いて、温度50℃にて予め安定させた別の1つのマイクロリアクタにおいて1対1の混合比にて水と油とを混合して生成物が取得され、別の生成物収容タンク421にて回収される。その後、温度100℃にて予め安定させたさらに別のマイクロリアクタにおいて1対1の混合比にて水と油とを混合して生成物が取得される。このようにして、上記液体処理装置では複数の条件にて製造された生成物を短時間にて取得することができ、高品質なエマルジョンの製造に適した各種条件を短時間にて決定することが可能となる。   On the other hand, in the liquid processing apparatus that can be used for the production of the emulsion, for example, while the temperature of one microreactor is set to 50 ° C. by the reactor temperature adjustment unit 62, two flow rate adjustment units 35 connected to the microreactor are provided. By controlling, water and oil are mixed at a mixing ratio of 1: 2 to obtain a product. At this time, for the other microreactors, the flow rate adjusting units 35 and 45 are closed so that the liquid does not flow into the microreactor. Subsequently, in another microreactor previously stabilized at a temperature of 50 ° C., a product is obtained by mixing water and oil at a mixing ratio of 1: 1, and collected in another product storage tank 421. Is done. Thereafter, in a further microreactor previously stabilized at a temperature of 100 ° C., water and oil are mixed at a mixing ratio of 1: 1 to obtain a product. In this way, the liquid processing apparatus can acquire products manufactured under a plurality of conditions in a short time, and determine various conditions suitable for manufacturing a high-quality emulsion in a short time. Is possible.

図17は本発明の第3の実施の形態に係る液体処理装置の本体11hの一部を示す図である。図17の液体処理装置ではそれぞれが供給管31、排出管41およびマイクロリアクタ2を有する複数の処理ユニット(図17では2つの処理ユニット13a,13b)が直列に設けられ、各処理ユニット13a,13bの供給管31では、上流側から下流側に向かって順に送液ポンプ32、第1圧力計51、バルブ311が設けられ、排出管41には第2圧力計52が取り付けられる。互いに隣接する2つの処理ユニット13a,13bでは、上流側の処理ユニット13aの排出管41の下流側に、他方の処理ユニット13bの送液ポンプ32が接続される。また、上流の処理ユニット13aの送液ポンプ32には薬液供給タンク33が接続され、下流の処理ユニット13bの排出管41には気体および液体のいずれに対しても吸引可能な吸引ポンプ46が減圧機構として接続される。   FIG. 17 is a view showing a part of the main body 11h of the liquid processing apparatus according to the third embodiment of the present invention. In the liquid processing apparatus of FIG. 17, a plurality of processing units (two processing units 13a and 13b in FIG. 17) each having a supply pipe 31, a discharge pipe 41 and a microreactor 2 are provided in series, and each of the processing units 13a and 13b In the supply pipe 31, a liquid feed pump 32, a first pressure gauge 51, and a valve 311 are provided in order from the upstream side to the downstream side, and a second pressure gauge 52 is attached to the discharge pipe 41. In the two processing units 13a and 13b adjacent to each other, the liquid feed pump 32 of the other processing unit 13b is connected to the downstream side of the discharge pipe 41 of the upstream processing unit 13a. Further, a chemical supply tank 33 is connected to the liquid feed pump 32 of the upstream processing unit 13a, and a suction pump 46 capable of sucking both gas and liquid is decompressed to the discharge pipe 41 of the downstream processing unit 13b. Connected as a mechanism.

次に、図17の液体処理装置における処理について図4に準じて説明を行う。まず、上流側の処理ユニット13aにおいて、薬液を第1圧力計51と送液ポンプ32との間の位置まで導入させた状態にて、処理ユニット13aのバルブ311が閉塞されるとともに、下流側の処理ユニット13bのバルブ311が開放される。そして、制御部12(図1参照)により処理ユニット13bの送液ポンプ32および吸引ポンプ46の駆動が開始され、薬液供給タンク33から吸引ポンプ46に至る薬液経路において処理ユニット13aのバルブ311の下流側が減圧される(図4:ステップS11)。処理ユニット13aにおいて第1圧力と第2圧力との差が設定圧力差以上となると(ステップS12,S13)、処理ユニット13aのバルブ311が開放されてこのバルブ311の送液ポンプ32側(上流側)が減圧される(ステップS14)。続いて、処理ユニット13aの送液ポンプ32が能動化されることにより薬液が上流側のマイクロリアクタ2の内部へと導入される(ステップS15)。また、制御部12により処理ユニット13aにおける第1圧力と第2圧力との差の制御も開始されることにより(ステップS16)、薬液の処理ユニット13aのマイクロリアクタ2内への導入に際して、薬液の先端部の界面近傍におけるガスが薬液内に気泡として取り込まれたり、析出気泡が発生することが防止される。その後、薬液は処理ユニット13aの排出管41へと排出されて薬液の先端部が下流側の処理ユニット13bの送液ポンプ32の位置まで到達する。   Next, processing in the liquid processing apparatus of FIG. 17 will be described according to FIG. First, in the upstream processing unit 13a, the chemical solution is introduced to the position between the first pressure gauge 51 and the liquid feed pump 32, the valve 311 of the processing unit 13a is closed, and the downstream side processing unit 13a is closed. The valve 311 of the processing unit 13b is opened. Then, the control unit 12 (see FIG. 1) starts driving the liquid feeding pump 32 and the suction pump 46 of the processing unit 13b, and downstream of the valve 311 of the processing unit 13a in the chemical liquid path from the chemical liquid supply tank 33 to the suction pump 46. The side is depressurized (FIG. 4: step S11). When the difference between the first pressure and the second pressure in the processing unit 13a is equal to or larger than the set pressure difference (steps S12 and S13), the valve 311 of the processing unit 13a is opened and the liquid feed pump 32 side (upstream side) of the valve 311 is opened. ) Is depressurized (step S14). Subsequently, the liquid feeding pump 32 of the processing unit 13a is activated to introduce the chemical into the microreactor 2 on the upstream side (step S15). In addition, when the control unit 12 starts controlling the difference between the first pressure and the second pressure in the processing unit 13a (step S16), the leading end of the chemical solution is introduced when the chemical solution is introduced into the microreactor 2 of the processing unit 13a. It is possible to prevent gas in the vicinity of the interface of the part from being taken in as bubbles in the chemical solution and generation of precipitated bubbles. Thereafter, the chemical solution is discharged to the discharge pipe 41 of the processing unit 13a, and the tip of the chemical solution reaches the position of the liquid feed pump 32 of the processing unit 13b on the downstream side.

実際には、処理ユニット13bの送液ポンプ32と第1圧力計51との間には流量計が設けられており、この位置まで薬液の先端部が移動したことが確認されると、処理ユニット13a,13bの送液ポンプ32が一時的に停止されるとともに、処理ユニット13bのバルブ311が閉塞され、薬液経路の処理ユニット13bのバルブ311の下流側が減圧される(すなわち、処理ユニット13bに対して図4のステップS11が行われる。)。そして、処理ユニット13bにおいて第1圧力と第2圧力との差が設定圧力差以上となると(ステップS12,S13)、処理ユニット13bのバルブ311が開放されてこのバルブ311の送液ポンプ32側(上流側)が減圧される(ステップS14)。続いて、処理ユニット13a,13bの送液ポンプ32が能動化されることにより薬液の先端部が処理ユニット13bのマイクロリアクタ2の内部へと導入され(ステップS15)、制御部12により処理ユニット13bにおける第1圧力と第2圧力との差の制御も開始される(ステップS16)。そして、薬液の先端部が処理ユニット13bの排出管41へと排出され、吸引ポンプ46を介して図示省略の生成物収容タンクに導かれる。   Actually, a flow meter is provided between the liquid feed pump 32 of the processing unit 13b and the first pressure gauge 51, and when it is confirmed that the tip of the chemical solution has moved to this position, the processing unit The liquid feed pumps 32 of 13a and 13b are temporarily stopped, the valve 311 of the processing unit 13b is closed, and the downstream side of the valve 311 of the processing unit 13b in the chemical solution path is depressurized (that is, with respect to the processing unit 13b). (Step S11 in FIG. 4 is performed). When the difference between the first pressure and the second pressure in the processing unit 13b becomes equal to or larger than the set pressure difference (steps S12 and S13), the valve 311 of the processing unit 13b is opened and the liquid feed pump 32 side of the valve 311 ( The pressure on the upstream side is reduced (step S14). Subsequently, the liquid feed pump 32 of the processing units 13a and 13b is activated to introduce the tip of the chemical into the microreactor 2 of the processing unit 13b (step S15), and the control unit 12 in the processing unit 13b. Control of the difference between the first pressure and the second pressure is also started (step S16). And the front-end | tip part of a chemical | medical solution is discharged | emitted to the discharge pipe 41 of the processing unit 13b, and is guide | induced to the product storage tank not shown through the suction pump 46. FIG.

液体処理装置では、直列に接続される2つのマイクロリアクタ2のそれぞれにおいて異なる処理が行われており(ステップS17)、2つの処理ユニット13a,13bのマイクロリアクタ2による処理後の生成物が生成物収容タンクにて貯溜される。そして、所望の量の生成物が取得されると、処理ユニット13a,13bにおける第1圧力と第2圧力との差の制御が終了され(ステップS18)、薬液の送出も停止されて液体処理装置における処理が終了する(ステップS19)。   In the liquid processing apparatus, different processing is performed in each of the two microreactors 2 connected in series (step S17), and the products after processing by the microreactors 2 of the two processing units 13a and 13b are product storage tanks. It is stored at. When a desired amount of product is acquired, the control of the difference between the first pressure and the second pressure in the processing units 13a and 13b is finished (step S18), the delivery of the chemical solution is also stopped, and the liquid processing apparatus. The process in is finished (step S19).

以上に説明したように、図17の液体処理装置では、それぞれが送液ポンプ32、マイクロリアクタ2、供給管31、排出管41並びに第1および第2圧力計51,52を備える複数の処理ユニット13a,13bが直列に接続され、互いに隣接する2つの処理ユニット13a,13bにおいて、下流側の処理ユニット13bの供給管31に接続された送液ポンプ32が、上流側の処理ユニット13aの排出管41に接続されて減圧機構としての動作を行い、下流側の処理ユニット13bの排出管41には吸引ポンプ46が別途接続される。ここで、直列に接続される2つのマイクロリアクタ2の間にポンプが設けられない場合に、仮に上流側の送液ポンプのみにより薬液を流すとすると、薬液を高圧にする必要が生じて高価なポンプが必要となるとともに、薬液の種類によっては溶媒に溶解した溶質が析出し易くなって所望の反応を均一に生じさせることが困難となり、さらには、マイクロリアクタの微細流路が析出物により閉塞されてしまう可能性もある。また、粘度の高い薬液を流す場合には上流側のマイクロリアクタに過度の負荷が与えられてしまう。これに対し、図17の液体処理装置では、直列に接続される2つのマイクロリアクタ2の間にポンプが設けられることにより、粘度の高い薬液を流す場合であっても薬液を過度に高圧にすることなく、比較的安価なポンプを用いて薬液を直列に並ぶ複数のマイクロリアクタ2に容易に供給することができる。   As described above, in the liquid processing apparatus of FIG. 17, a plurality of processing units 13 a each including the liquid feed pump 32, the microreactor 2, the supply pipe 31, the discharge pipe 41, and the first and second pressure gauges 51 and 52. 13b are connected in series, and in two processing units 13a and 13b adjacent to each other, the liquid feed pump 32 connected to the supply pipe 31 of the downstream processing unit 13b is connected to the discharge pipe 41 of the upstream processing unit 13a. The suction pump 46 is separately connected to the discharge pipe 41 of the processing unit 13b on the downstream side. Here, in the case where a pump is not provided between two microreactors 2 connected in series, if the chemical liquid is caused to flow only by the upstream liquid feed pump, it is necessary to increase the pressure of the chemical liquid, which is an expensive pump. Depending on the type of chemical solution, the solute dissolved in the solvent is likely to precipitate, making it difficult to produce the desired reaction uniformly. There is also a possibility of end. In addition, when flowing a high-viscosity chemical solution, an excessive load is applied to the upstream microreactor. On the other hand, in the liquid processing apparatus of FIG. 17, by providing a pump between two microreactors 2 connected in series, even when a highly viscous chemical solution is allowed to flow, the chemical solution is set to an excessively high pressure. The chemical solution can be easily supplied to the plurality of microreactors 2 arranged in series using a relatively inexpensive pump.

以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。   Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made.

上記第1ないし第3の実施の形態において、制御部12による第1圧力と第2圧力との差の制御は、マイクロリアクタの内部へと薬液を供給する際に行われるのであれば、薬液のマイクロリアクタ2への導入直前、導入時および継続供給時のいずれかのみにおいて行われてもよい。   In the first to third embodiments, if the control of the difference between the first pressure and the second pressure by the control unit 12 is performed when supplying the chemical liquid to the inside of the microreactor, the chemical microreactor 2 may be performed just before the introduction to 2, at the time of introduction, or at the time of continuous supply.

図14に示す液体処理装置のように、複数のマイクロリアクタ2を直列に接続する場合に、液体処理装置の設計によっては接続管92を省略してマイクロリアクタ2同士がほぼ直接的に接続されてもよい。例えば、図18に示すように、一のマイクロリアクタ2の排出口に他のマイクロリアクタ2の導入口が専用のコネクタを用いて直接的に接続され、複数のマイクロリアクタ2同士が接続されて1つのマイクロリアクタ群20とされてもよい。この場合、最も上流側のマイクロリアクタ2の導入口に供給管31が接続され、最も下流側のマイクロリアクタ2の排出口に排出管41が接続されて液体処理装置が構成される。ここで、互いに隣接する2つのマイクロリアクタ2間に管を設ける場合には、薬液に対する処理の種類によっては、当該管における放熱による薬液の温度低下を防止するために断熱材等を設けて保温を行う必要があるが、図18に示すマイクロリアクタ群20では、マイクロリアクタ2間の管を省略して、コンパクトな液体処理装置を実現することができる。   When a plurality of microreactors 2 are connected in series as in the liquid processing apparatus shown in FIG. 14, depending on the design of the liquid processing apparatus, the connection pipe 92 may be omitted and the microreactors 2 may be connected almost directly. . For example, as shown in FIG. 18, the introduction port of another microreactor 2 is directly connected to the discharge port of one microreactor 2 using a dedicated connector, and a plurality of microreactors 2 are connected to each other to form one microreactor group. It may be 20. In this case, the supply pipe 31 is connected to the introduction port of the most upstream microreactor 2 and the discharge pipe 41 is connected to the discharge port of the most downstream microreactor 2 to constitute a liquid processing apparatus. Here, when a tube is provided between two microreactors 2 adjacent to each other, depending on the type of treatment for the chemical solution, heat insulation is provided to prevent a temperature drop of the chemical solution due to heat dissipation in the tube. Although necessary, in the microreactor group 20 shown in FIG. 18, a tube between the microreactors 2 can be omitted, and a compact liquid processing apparatus can be realized.

上記第3の実施の形態では、2つの処理ユニット13aが直列に接続されるが、液体処理装置では3以上の処理ユニット13aが直列に接続されてもよい。この場合、3以上の処理ユニットのうち互いに隣接する2つの処理ユニットにおいて、下流側の処理ユニットの供給管31に接続された送液ポンプ32が、上流側の処理ユニットの排出管41に接続されて減圧機構としての動作を行い、最下流の処理ユニット13bの排出管41に吸引ポンプ46(または、減圧ポンプ43)が別途接続される。   In the third embodiment, two processing units 13a are connected in series. However, in the liquid processing apparatus, three or more processing units 13a may be connected in series. In this case, in two processing units adjacent to each other among the three or more processing units, the liquid feed pump 32 connected to the supply pipe 31 of the downstream processing unit is connected to the discharge pipe 41 of the upstream processing unit. Thus, the suction pump 46 (or the decompression pump 43) is separately connected to the discharge pipe 41 of the most downstream processing unit 13b.

また、上記実施の形態における液体処理装置において、1つのマイクロリアクタ2に対して複数のリアクタ温調部62が設けられ、複数のリアクタ温調部62によりマイクロリアクタ2の複数の部分がそれぞれ異なる温度に調整されてもよい。   Further, in the liquid processing apparatus in the above embodiment, a plurality of reactor temperature adjustment units 62 are provided for one microreactor 2, and a plurality of portions of the microreactor 2 are adjusted to different temperatures by the plurality of reactor temperature adjustment units 62, respectively. May be.

上記第1ないし第3の実施の形態における液体処理装置は様々な用途に用いることができる。例えば、2種類の液体の混合に利用されるマイクロリアクタが用いられる液体処理装置は流体分析機器の混合機部分等に利用することができる。もちろん、3以上の導入口が設けられたマイクロリアクタを用いることにより、液体処理装置が3種類以上の流体の混合、および反応に利用されても良い。また、液体処理装置は、燃料電池にも利用可能である。燃料電池として利用される場合には、マイクロリアクタには例えばイオン交換膜等の機能性膜を挟んで対向する2つの微細流路が形成される。   The liquid processing apparatus in the first to third embodiments can be used for various purposes. For example, a liquid processing apparatus using a microreactor used for mixing two kinds of liquids can be used for a mixer portion of a fluid analysis instrument. Of course, by using a microreactor provided with three or more inlets, the liquid processing apparatus may be used for mixing and reaction of three or more kinds of fluids. The liquid processing apparatus can also be used for a fuel cell. When used as a fuel cell, the microreactor is formed with two fine channels facing each other with a functional membrane such as an ion exchange membrane interposed therebetween.

第1の実施の形態に係る液体処理装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the liquid processing apparatus which concerns on 1st Embodiment. マイクロリアクタを示す平面図である。It is a top view which shows a microreactor. マイクロリアクタ近傍の構成を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the structure of a microreactor vicinity. マイクロリアクタに薬液を流して薬液に処理を行う動作の流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of the operation | movement which flows a chemical | medical solution to a microreactor and performs a process to a chemical | medical solution. 実験用の装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the apparatus for experiment. 目標気圧に対する到達時間と気泡の大きさとの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the arrival time with respect to target air pressure, and the bubble size. 微細流路に光が照射される様子を示す図である。It is a figure which shows a mode that light is irradiated to a microchannel. 微細流路に光が照射される様子を示す図である。It is a figure which shows a mode that light is irradiated to a microchannel. 液体処理装置の他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of a liquid processing apparatus. 液体処理装置のさらに他の例を示す図である。It is a figure which shows the further another example of a liquid processing apparatus. 液体処理装置のさらに他の例を示す図である。It is a figure which shows the further another example of a liquid processing apparatus. 液体処理装置のさらに他の例を示す図である。It is a figure which shows the further another example of a liquid processing apparatus. 第1圧力および第2圧力の変化を示す図である。It is a figure which shows the change of a 1st pressure and a 2nd pressure. 第1圧力および第2圧力の変化を示す図である。It is a figure which shows the change of a 1st pressure and a 2nd pressure. 液体処理装置のさらに他の例を示す図である。It is a figure which shows the further another example of a liquid processing apparatus. 液体処理装置のさらに他の例を示す図である。It is a figure which shows the further another example of a liquid processing apparatus. 第2の実施の形態に係る液体処理装置の構成の一部を示す図である。It is a figure which shows a part of structure of the liquid processing apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 第3の実施の形態に係る液体処理装置の構成の一部を示す図である。It is a figure which shows a part of structure of the liquid processing apparatus which concerns on 3rd Embodiment. マイクロリアクタ同士が接続される様子を示す図である。It is a figure which shows a mode that microreactors are connected.

符号の説明Explanation of symbols

1 液体処理装置
2,2a〜2d マイクロリアクタ
12 制御部
13,13a,13b 処理ユニット
21 導入口
22 排出口
23 微細流路
31 供給管
32 送液ポンプ
33 薬液供給タンク
34 脱気モジュール
35 流量調整部
36 送液機構
38 液体温調部
41 排出管
43 減圧ポンプ
44 生成物収容タンク
46 吸引ポンプ
51 第1圧力計
52 第2圧力計
61 振動付与部
62,62a〜62c リアクタ温調部
63 光照射部
311 バルブ
411 流量計
412 分岐路
413 切替弁
S15,S16 ステップ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Liquid processing apparatus 2,2a-2d Microreactor 12 Control part 13,13a, 13b Processing unit 21 Inlet 22 Outlet 23 Fine flow path 31 Supply pipe 32 Liquid feed pump 33 Chemical liquid supply tank 34 Deaeration module 35 Flow rate adjustment part 36 Liquid feeding mechanism 38 Liquid temperature adjustment part 41 Discharge pipe 43 Decompression pump 44 Product storage tank 46 Suction pump 51 First pressure gauge 52 Second pressure gauge 61 Vibration applying part 62, 62a to 62c Reactor temperature adjustment part 63 Light irradiation part 311 Valve 411 Flow meter 412 Branch 413 Switching valve S15, S16 Step

Claims (18)

流路構造体に所定の液体を流して前記液体に処理を行う液体処理装置であって、
導入口から排出口に至る微細流路が内部に形成された流路構造体と、
前記導入口に接続される供給管と、
所定の液体を前記供給管を介して前記流路構造体へと供給する送液機構と、
前記排出口に接続される排出管と、
前記排出管に接続される減圧機構と、
前記供給管における流体の第1圧力を取得する第1圧力計と、
前記排出口における流体の第2圧力を取得する第2圧力計と、
前記流路構造体の内部へと液体を供給する際に、前記送液機構および/または前記減圧機構を駆動制御することにより前記第1圧力と前記第2圧力との差を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする液体処理装置。
A liquid processing apparatus for processing a liquid by flowing a predetermined liquid through a flow channel structure,
A flow path structure in which a fine flow path from the inlet to the outlet is formed,
A supply pipe connected to the inlet;
A liquid feeding mechanism for supplying a predetermined liquid to the flow path structure via the supply pipe;
A discharge pipe connected to the discharge port;
A pressure reducing mechanism connected to the discharge pipe;
A first pressure gauge for obtaining a first pressure of fluid in the supply pipe;
A second pressure gauge for obtaining a second pressure of the fluid at the outlet;
A controller that controls a difference between the first pressure and the second pressure by drivingly controlling the liquid feeding mechanism and / or the pressure reducing mechanism when supplying the liquid into the flow path structure; ,
A liquid processing apparatus comprising:
請求項1に記載の液体処理装置であって、
前記制御部が、前記流路構造体の内部への液体の導入時において、前記第1圧力と前記第2圧力との差を前記液体の内部にて気泡が発生する圧力差以下に維持することを特徴とする液体処理装置。
The liquid processing apparatus according to claim 1,
The control unit maintains a difference between the first pressure and the second pressure below a pressure difference at which bubbles are generated inside the liquid when the liquid is introduced into the flow path structure. A liquid processing apparatus.
請求項2に記載の液体処理装置であって、
前記制御部が、前記流路構造体の内部への液体の導入直前から導入が完了するまで、前記第1圧力と前記第2圧力との差を前記液体の内部にて気泡が発生する圧力差以下に維持することを特徴とする液体処理装置。
The liquid processing apparatus according to claim 2,
The pressure difference between the first pressure and the second pressure is the pressure difference at which bubbles are generated inside the liquid until the control unit completes the introduction from just before the liquid is introduced into the flow path structure. A liquid processing apparatus, characterized by being maintained below.
請求項1ないし3のいずれかに記載の液体処理装置であって、
前記供給管にバルブが設けられており、
前記第1圧力計が、液体が前記バルブを通過する前の前記バルブが閉じられた閉塞状態において、前記バルブの前記送液機構側のガスの圧力を前記第1圧力として取得し、
前記制御部が、予め前記供給管の前記第1圧力計と前記送液機構との間の位置まで液体を導入しておき、前記閉塞状態にて前記減圧機構を駆動することにより、前記第2圧力を前記第1圧力よりも低くし、その後、前記バルブを開いて前記バルブの前記送液機構側を減圧するとともに前記送液機構を能動化することを特徴とする液体処理装置。
A liquid processing apparatus according to any one of claims 1 to 3,
A valve is provided in the supply pipe;
In the closed state in which the valve is closed before liquid passes through the valve, the first pressure gauge acquires the gas pressure on the liquid feeding mechanism side of the valve as the first pressure,
The control unit introduces a liquid to a position between the first pressure gauge and the liquid feeding mechanism in the supply pipe in advance, and drives the pressure reducing mechanism in the closed state, whereby the second A liquid processing apparatus, wherein the pressure is lower than the first pressure, and then the valve is opened to depressurize the liquid feeding mechanism side of the valve and activate the liquid feeding mechanism.
請求項4に記載の液体処理装置であって、
前記閉塞状態から前記バルブが開放される直前の前記第1圧力と前記第2圧力との差が、0.9気圧以下であることを特徴とする液体処理装置。
The liquid processing apparatus according to claim 4,
The liquid processing apparatus, wherein a difference between the first pressure and the second pressure immediately before the valve is opened from the closed state is 0.9 atm or less.
請求項5に記載の液体処理装置であって、
前記バルブの開放開始後2秒以内に前記供給管内における前記液体の先端部の界面近傍の減圧が完了することを特徴とする液体処理装置。
The liquid processing apparatus according to claim 5,
2. A liquid processing apparatus according to claim 1, wherein the pressure reduction in the vicinity of the interface of the tip of the liquid in the supply pipe is completed within 2 seconds after the opening of the valve.
請求項1ないし6のいずれかに記載の液体処理装置であって、
前記第1圧力計の前記送液機構側において液体を脱気する脱気モジュールをさらに備えることを特徴とする液体処理装置。
A liquid processing apparatus according to any one of claims 1 to 6,
The liquid processing apparatus according to claim 1, further comprising a degassing module for degassing the liquid on the liquid feeding mechanism side of the first pressure gauge.
請求項1ないし7のいずれかに記載の液体処理装置であって、
前記送液機構により前記流路構造体に供給される前の液体を貯溜する液体供給タンクと、
前記流路構造体の内部への液体の導入時に、前記流路構造体の内部へと流入する液体の温度を前記液体供給タンク内における前記液体の温度よりも低くする液体温調部と、
をさらに備えることを特徴とする液体処理装置。
A liquid processing apparatus according to any one of claims 1 to 7,
A liquid supply tank for storing liquid before being supplied to the flow path structure by the liquid feeding mechanism;
A liquid temperature adjusting unit that lowers the temperature of the liquid flowing into the flow path structure when the liquid is introduced into the flow path structure, than the temperature of the liquid in the liquid supply tank;
A liquid processing apparatus further comprising:
請求項1ないし8のいずれかに記載の液体処理装置であって、
前記流路構造体の内部へと流入する液体の流量を調整する流量調整部をさらに備えることを特徴とする液体処理装置。
A liquid processing apparatus according to any one of claims 1 to 8,
A liquid processing apparatus, further comprising a flow rate adjusting unit that adjusts a flow rate of the liquid flowing into the flow path structure.
請求項1ないし9のいずれかに記載の液体処理装置であって、
前記流路構造体の内部へと液体を供給する際に前記流路構造体に振動を付与する振動付与部をさらに備えることを特徴とする液体処理装置。
A liquid processing apparatus according to any one of claims 1 to 9,
A liquid processing apparatus, further comprising: a vibration applying unit that applies vibration to the flow channel structure when the liquid is supplied into the flow channel structure.
請求項1ないし10のいずれかに記載の液体処理装置であって、
前記流路構造体の温度を調整する構造体温調部をさらに備えることを特徴とする液体処理装置。
A liquid processing apparatus according to any one of claims 1 to 10,
A liquid processing apparatus, further comprising a structure temperature adjusting unit that adjusts a temperature of the flow path structure.
請求項1ないし11のいずれかに記載の液体処理装置であって、
前記流路構造体に光を照射する光照射部をさらに備え、
前記流路構造体の少なくとも一部において、前記光照射部からの光が内部の前記微細流路まで導かれることを特徴とする液体処理装置。
A liquid processing apparatus according to any one of claims 1 to 11,
A light irradiating unit for irradiating light to the flow channel structure;
In at least a part of the flow channel structure, light from the light irradiation unit is guided to the internal micro flow channel.
請求項1ないし12のいずれかに記載の液体処理装置であって、
前記減圧機構が、気体および液体のいずれに対しても吸引可能なポンプであることを特徴とする液体処理装置。
A liquid processing apparatus according to any one of claims 1 to 12,
The liquid processing apparatus, wherein the pressure reducing mechanism is a pump capable of sucking both gas and liquid.
請求項1ないし12のいずれかに記載の液体処理装置であって、
前記流路構造体から前記排出管への液体の流出を検出する液体検出部と、
前記排出管から排出される液体を貯留する液体収容タンクと、
をさらに備え、
前記排出管が、
前記液体検出部による検出位置よりも前記液体収容タンク側にて分岐して前記減圧機構に接続される分岐路と、
前記排出口から前記減圧機構に至る経路と前記排出口から前記液体収容タンクに至る経路とを切り替える切替弁と、
を有し、
前記制御部が、前記液体検出部により液体の流出が検出された直後に前記切替弁を制御して前記液体を前記液体収容タンクへと導くことを特徴とする液体処理装置。
A liquid processing apparatus according to any one of claims 1 to 12,
A liquid detector that detects the outflow of liquid from the flow path structure to the discharge pipe;
A liquid storage tank for storing the liquid discharged from the discharge pipe;
Further comprising
The discharge pipe is
A branch path that branches from the detection position by the liquid detection unit on the liquid storage tank side and is connected to the decompression mechanism;
A switching valve that switches between a path from the discharge port to the pressure reducing mechanism and a path from the discharge port to the liquid storage tank;
Have
The liquid processing apparatus, wherein the control unit controls the switching valve to guide the liquid to the liquid storage tank immediately after the liquid detection unit detects the outflow of the liquid.
請求項1ないし13のいずれかに記載の液体処理装置であって、
それぞれが、前記流路構造体、前記供給管、前記排出管、前記第1圧力計および前記第2圧力計を備える複数の処理ユニットを備え、
前記複数の処理ユニットの複数の供給管が結合されて前記送液機構に接続され、前記複数の処理ユニットの複数の排出管が結合されて前記減圧機構に接続されることを特徴とする液体処理装置。
The liquid processing apparatus according to claim 1,
Each includes a plurality of processing units including the flow channel structure, the supply pipe, the discharge pipe, the first pressure gauge, and the second pressure gauge,
A plurality of supply pipes of the plurality of processing units are combined and connected to the liquid feeding mechanism, and a plurality of discharge pipes of the plurality of processing units are combined and connected to the pressure reducing mechanism. apparatus.
請求項1ないし13のいずれかに記載の液体処理装置であって、
それぞれが、前記送液機構、前記流路構造体、前記供給管、前記排出管、前記第1圧力計および前記第2圧力計を備える複数の処理ユニットを備え、
前記複数の処理ユニットが直列に接続され、互いに隣接する2つの処理ユニットにおいて、下流側の処理ユニットの前記供給管に接続された前記送液機構が、上流側の処理ユニットの前記排出管に接続された前記減圧機構としての動作を行い、最下流の処理ユニットの前記排出管に前記減圧機構が別途接続されることを特徴とする液体処理装置。
The liquid processing apparatus according to claim 1,
Each includes a plurality of processing units including the liquid feeding mechanism, the flow channel structure, the supply pipe, the discharge pipe, the first pressure gauge, and the second pressure gauge,
The plurality of processing units are connected in series, and in two adjacent processing units, the liquid feeding mechanism connected to the supply pipe of the downstream processing unit is connected to the discharge pipe of the upstream processing unit. The liquid processing apparatus according to claim 1, wherein the operation as the reduced pressure mechanism is performed, and the reduced pressure mechanism is separately connected to the discharge pipe of the most downstream processing unit.
請求項1ないし16のいずれかに記載の液体処理装置であって、
前記流路構造体が、直列または並列にて接続される複数の流路構造体であり、
前記複数の流路構造体の温度が個別に調整されることを特徴とする液体処理装置。
A liquid processing apparatus according to any one of claims 1 to 16,
The flow channel structure is a plurality of flow channel structures connected in series or in parallel,
The liquid processing apparatus, wherein temperatures of the plurality of flow channel structures are individually adjusted.
導入口から排出口に至る微細流路が内部に形成された流路構造体と、前記導入口に接続される供給管と、所定の液体を前記供給管を介して前記流路構造体へと供給する送液機構と、前記排出口に接続される排出管と、前記排出管に接続される減圧機構と、前記供給管における流体の第1圧力を取得する第1圧力計と、前記排出口における流体の第2圧力を取得する第2圧力計とを備える液体処理装置において、前記流路構造体の内部へと液体を供給する液体供給方法であって、
前記流路構造体の内部へと液体を送出する工程と、
前記液体を送出する工程にほぼ並行して前記送液機構および/または前記減圧機構を駆動制御することにより前記第1圧力と前記第2圧力との差を制御する工程と、
を備えることを特徴とする液体供給方法。
A flow channel structure in which a fine flow channel from the introduction port to the discharge port is formed, a supply pipe connected to the introduction port, and a predetermined liquid to the flow channel structure through the supply pipe A liquid feeding mechanism to supply, a discharge pipe connected to the discharge pipe, a pressure reducing mechanism connected to the discharge pipe, a first pressure gauge for obtaining a first pressure of fluid in the supply pipe, and the discharge pipe And a second pressure gauge for acquiring a second pressure of the fluid in the liquid processing apparatus, the liquid supply method for supplying the liquid into the flow path structure,
Delivering liquid into the flow channel structure;
Controlling the difference between the first pressure and the second pressure by driving and controlling the liquid feeding mechanism and / or the pressure reducing mechanism substantially parallel to the step of delivering the liquid;
A liquid supply method comprising:
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