JP2009241031A - Reactor and reaction apparatus using it - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、反応器およびそれを用いた反応装置に関する。 The present invention relates to a reactor and a reaction apparatus using the reactor.
近年、原料を反応器に投入し、内部に形成された微細空間を流通する原料の加熱や混練等を行うことで、大量加工時とは異なる化学反応を示すような点に着目したマイクロ反応器に関する技術が注目されている。たとえば、2液の原料を混練する為に、微細流路を流れる2液が接触する部分で反応を起こし続けるため、非常に効率の良い加工が可能と成る。 In recent years, a microreactor focused on the point that it shows a chemical reaction different from that during mass processing by charging the raw material into the reactor and heating or kneading the raw material flowing through the fine space formed inside The technology about is attracting attention. For example, since the two liquid raw materials are kneaded, the reaction continues to occur at the portion where the two liquids flowing through the fine flow path come into contact with each other, so that very efficient processing is possible.
さらに最近では、原料を入出力するパイプを具備させるだけでなく、原料を正確に、かつ、強度良く、入出力することができるような導入管および導出管構造が検討されている。 Furthermore, recently, not only pipes for inputting / outputting raw materials but also introduction pipe and outlet pipe structures capable of inputting / outputting raw materials accurately and with high strength have been studied.
また、原料が流通するだけの流路を有するだけでなく、原料を加熱するための加熱手段などに通電するための電極も具備されており、いくつかの機能が統合された反応器が提案されている。 In addition to having a flow path through which the raw material circulates, an electrode for energizing a heating means for heating the raw material is also provided, and a reactor in which several functions are integrated has been proposed. ing.
上記反応器の作製の過程において、原料を入出力する導入管および導出管に関しては、反応器全体を加熱する方法で、反応器本体と、導入管および導出管をロウ付けする。 In the process of manufacturing the reactor, with respect to the introduction pipe and the lead-out pipe for inputting and outputting the raw materials, the reactor main body, the introduction pipe and the lead-out pipe are brazed by a method of heating the entire reactor.
反応器に具備された部品の耐熱性が低い場合、部品を破壊してしまったり、基体からの不純物飛散等が生じることから、原料の正しい反応が得られなかったり、原料を汚染するという問題があった。 If the heat resistance of the parts provided in the reactor is low, the parts may be destroyed, or impurities may scatter from the substrate, resulting in problems such as failure to obtain a correct reaction of the raw materials or contamination of the raw materials. there were.
そこで、原料の反応を良好なものとする反応器、およびそれを用いた反応装置が望まれていた。 Therefore, there has been a demand for a reactor that improves the reaction of raw materials and a reaction apparatus using the reactor.
本発明の実施形態に係る反応器は、内部空間を有する基体と、誘電体からなり、前記基体の内外を挿通し、前記基体とロウ材を介して接合された導入管および導出管と、前記導入管および導出管に設けられる加熱手段と、を備える。 A reactor according to an embodiment of the present invention includes a base body having an internal space, a dielectric, an introduction pipe and a lead-out pipe that are inserted through the base body and joined to each other via a brazing material, Heating means provided in the introduction pipe and the outlet pipe.
本発明の実施形態に係る反応器によれば、基体の内外を連通し、前記基体とロウ材を介して接合された導入管および導出管に加熱手段が設けられるので、パイプ接合時、反応器全体を加熱しなくとも、局所加熱による加熱が可能となる。 According to the reactor according to the embodiment of the present invention, the heating means is provided in the introduction pipe and the outlet pipe that communicate with the inside and outside of the base body and are joined to the base body via the brazing material. Even if the whole is not heated, heating by local heating is possible.
それゆえ、反応器に具備された部品の耐熱性が低い場合であっても、部品を熱によって破壊してしまったり、基体からの不純物の飛散等によって内部の部品に飛散物が付着することを抑制できるため、安定した化学反応を生じさせることができる。また、原料の反応前後で、原料によっては、前記導入管、排出管を前記基体に接続するロウ材の腐食有無などの特性が異なってくるような場合、反応前の原料が供給される導入管用、反応後の原料が排出される排出管用のロウ材など、それぞれ特性の異なるロウ材を選択的に使用することが可能となる。その結果、信頼性の高い反応器を構築することが可能となる。 Therefore, even if the heat resistance of the components provided in the reactor is low, the components may be destroyed by heat, or scattered matter may adhere to the internal components due to scattering of impurities from the substrate. Since it can suppress, a stable chemical reaction can be produced. In addition, before and after the reaction of the raw material, depending on the raw material, when the characteristics such as the presence or absence of corrosion of the brazing material connecting the introduction pipe and the discharge pipe to the base body are different, for the introduction pipe to which the raw material before the reaction is supplied Thus, it is possible to selectively use brazing materials having different characteristics, such as a brazing material for an exhaust pipe from which the raw material after reaction is discharged. As a result, a highly reliable reactor can be constructed.
図1は本発明の実施の一形態を示す反応器11を備える反応装置12の断面図であり、図2は図1に示す反応器11の断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a reaction apparatus 12 including a
本実施の形態の反応器11は、ロウ材3、原料を供給する供給路である導入管5a、反応後の原料を排出する排出路である導出管5b、発熱抵抗体層5c、電極7および基体(反応器本体)10を備える。
The
また、本実施の形態の反応装置12は、上記反応器11と、矩形板状の基板1と、直方体の箱状の蓋体4とからなる筺体9とを具備する。この場合、基板1に蓋体4が搭載され、且つ基板1に供給管5aおよび排出管5bが接続されることによって、反応装置12が構成される。
In addition, the reaction apparatus 12 of the present embodiment includes the above-described
なお、本発明において、供給管5aおよび排出管5bは、基板1に接続されるものに限定されるものではなく、蓋体4側に接続されるものであってもよい。
In the present invention, the
以下、本発明の一実施形態に係る反応器11および反応装置12について、各構成要素を説明する。
Hereinafter, each component is demonstrated about the
(反応器本体)
本実施の形態の反応器11は、基体(反応器本体)10の内部に原料を流通させるための溝や空隙等からなる反応路を有する。基体(反応器本体)10の形状は、様々な形態を採用することができる。
(Reactor body)
The
たとえば、微小ケミカルデバイスとして基体(反応器本体)10を作製することができる。基体(反応器本体)10の製造方法は、まず、半導体製造技術等を適用して、シリコン等の半導体や、石英、ガラス、セラミックス等の無機材料、または金属等の基材に、切削法、エッチング法、またはブラスト法等によって細い溝を形成して、原料を反応させるための反応路を作製する。次に、この反応路を流動する液体等の蒸発防止等を目的としてガラス板、金属等のカバーを陽極接合、ロウ付け、溶接等で反応路を覆うように基材に接合する。また、セラミックスの積層構造のように、前記カバーの接合を後で行なわず、反応路とカバーとなる部分を一体化して作製しても構わない。以上のようにして、基体(反応器本体)10を作製することができる。 For example, the substrate (reactor body) 10 can be manufactured as a microchemical device. The substrate (reactor body) 10 is manufactured by first applying a semiconductor manufacturing technology or the like to a semiconductor such as silicon, an inorganic material such as quartz, glass or ceramics, or a base material such as a metal. A thin groove is formed by an etching method, a blast method, or the like, and a reaction path for reacting the raw material is prepared. Next, for the purpose of preventing evaporation of the liquid flowing through the reaction path, a glass plate, a metal cover, etc. is bonded to the substrate so as to cover the reaction path by anodic bonding, brazing, welding or the like. Further, like the ceramic laminated structure, the cover may not be joined later, and the reaction path and the portion to be the cover may be integrated. As described above, the substrate (reactor body) 10 can be produced.
基体(反応器本体)10は、たとえば中空でかつ直方体状に形成される。また、基体(反応器本体)10の材料としては、石英、ガラスまたはセラミックス等の無機材料もしくは金属から成ってもよく、その内面に原料を反応させるための触媒が担持されたものも挙げられる。 The substrate (reactor body) 10 is formed in a hollow and rectangular parallelepiped shape, for example. Further, the material of the substrate (reactor body) 10 may be made of an inorganic material such as quartz, glass or ceramics, or a metal, and includes an inner surface on which a catalyst for reacting the raw material is supported.
本発明の実施形態に係る反応器11は、基体(反応器本体)10の表面、または基体(反応器本体)10内部において、原料を加熱して化学反応を起こすため、温度調整機構として発熱抵抗体層から成る薄膜ヒータや厚膜ヒータが形成されている。このような発熱抵抗体層への電力の供給は、たとえば、図1、2に示すように基体(反応器本体)10の表面に端子として電極7が形成され、この電極7がボンディングワイヤ3や導電性接合材を介してリード端子8に電気的に接続されることによって、外部から電力供給が行なわれる。なお、図1では、リード端子8は、発熱抵抗体層5cを兼ねている。
The
この温度調節機構によって、原料反応条件に相当する温度、たとえば20℃〜800℃程度の温度条件に調整するによって、導入管5aが接続された原料供給口から供給される原料を反応させて、原料排出口に接続された導出管5bから反応後の液体または、ガスを発生させる化学反応を良好に促進することができる。
By adjusting the temperature corresponding to the raw material reaction conditions by this temperature adjusting mechanism, for example, a temperature condition of about 20 ° C. to 800 ° C., the raw material supplied from the raw material supply port connected to the
また、発熱抵抗体層としては、電気抵抗の高いものが好ましく、たとえば、Mo−MnやW、Pt等が用いられる。このような発熱抵抗体層に対して、基体(反応器本体)10の表面は、少なくとも発熱抵抗体層と電気的に接する部位が絶縁体もしくは、半導体となっていればよい。よって、基体(反応器本体)10としては、基体(反応器本体)10全体が絶縁体もしくは、半導体で構成されていてもよく、一部だけが絶縁体もしくは、半導体によって構成されていてもよい。 Moreover, as a heating resistor layer, a thing with high electrical resistance is preferable, for example, Mo-Mn, W, Pt, etc. are used. With respect to such a heating resistor layer, the surface of the substrate (reactor main body) 10 only needs to be an insulator or a semiconductor at least in a portion that is in electrical contact with the heating resistor layer. Therefore, as the substrate (reactor body) 10, the entire substrate (reactor body) 10 may be made of an insulator or a semiconductor, or only a part may be made of an insulator or a semiconductor. .
(導入管および導出管)
導入管5aおよび導出管5bは、種々の誘電体材料を用いることができる。
(Introducing pipe and outlet pipe)
The
導入管5aおよび導出管5bがガラスセラミックスからなる場合、ガラス成分とフィラー成分とから成る。ガラス成分としては、たとえばSiO2−B2O3系、SiO2−B2O3−Al2O3系、SiO2−B2O3−Al2O3−MO系(ただし、Mは、Ca、Sr、Mg、BaまたはZnを示す)、SiO2−Al2O3−M1O−M2O系(ただし、M1およびM2は、同一または異なるCa、Sr、Mg、BaまたはZnを示す)、SiO2−B2O3−Al2O3−M1O−M2O系(ただし、M1およびM2は、同一または異なるCa、Sr、Mg、BaまたはZnを示す)、SiO2−B2O3−M3 2O系(ただし、M3は、Li、NaまたはKを示す)、SiO2−B2O3−Al2O3−M3 2O系(ただし、M3は、Li、NaまたはKを示す)、Pb系ガラス、またはBi系ガラス等が挙げられる。
When the
また、フィラー成分としては、たとえばAl2O3、SiO2、またはZrO2とアルカリ土類金属酸化物との複合酸化物、TiO2とアルカリ土類金属酸化物との複合酸化物、もしくはAl2O3およびSiO2から選ばれる少なくとも1種を含む複合酸化物(たとえばスピネル、ムライト、コージェライト)等が挙げられる。 Examples of the filler component include Al 2 O 3 , SiO 2 , a composite oxide of ZrO 2 and an alkaline earth metal oxide, a composite oxide of TiO 2 and an alkaline earth metal oxide, or Al 2. Examples thereof include composite oxides containing at least one selected from O 3 and SiO 2 (for example, spinel, mullite, cordierite) and the like.
一方、導入管5aおよび導出管5bが、たとえば相対密度が95%以上の緻密質の酸化アルミニウム質焼結体で形成されている場合は、たとえば、まず酸化アルミニウム粉末に希土類酸化物粉末や酸化アルミニウム粉末等の焼結助剤を添加、混合して、酸化アルミニウム質焼結体の原料粉末を調製する。次いで、この原料粉末に有機バインダおよび分散媒を添加、混合してペースト化し、このペーストをドクターブレード法によって、あるいは原料粉末に有機バインダを加え、プレス成形、圧延成形等によって、所定の形状の導入管5aおよび導出管5bを形成した後、たとえば非酸化性雰囲気中、焼成最高温度が1200℃〜1500℃の温度で焼成して、目的とするセラミック製の導入管5aおよび導出管5bを得ることができる。なお、導入管5aおよび導出管5bの成形は、粉末成形プレス法であっても、グリーンシートを積層した積層体で形成したものであってもよい。
On the other hand, when the
また、導入管5aおよび導出管5bが、金属材料からなる場合は、表面に酸化皮膜等を形成し誘電体化させておくことが好ましい。 たとえば、Alを陽極とした電気化学手法で、人工的に酸化皮膜を成長させたり、酸性もしくは、アルカリ性水溶液を用いることにより、化学的にAlの表面に酸化皮膜を生成させても良い。
Further, when the
(加熱手段)
以下、加熱手段の一例として、発熱抵抗体層5cを設けた場合について説明する。
(Heating means)
Hereinafter, the case where the
発熱抵抗体層5cは、反応器11において導入管5aおよび導出管5bの各外周面にそれぞれ密着して設けられる。これによって、本実施形態に係る反応器11は、その製作時に、パイプ接合時、反応器全体を加熱しなくとも、熱を局所的に加えることができるだけではなく、以下に示す作用効果を有する。
The
また、反応器11は、原料を導入管5aに流通させる際、または原料反応後の生成物を導出管5bへ流通させる際に、その導入管5aおよび導出管5bを加熱して原料の化学反応を起こすプレヒートまたはアフターヒート等、各発熱抵抗体層5cから発生する熱を効率的に原料の反応に用いることができる。
Further, the
また、導入管5aおよび導出管5bに発熱抵抗体層5cがそれぞれ設けられることによって、導入管5aおよび導出管5bの各発熱抵抗体層5cが設けられている部位の断面剛性が向上され、導入管5aおよび導出管5bが補強される。なお、発熱抵抗体層5cの厚みは、反応路に効率よく熱を供給するという観点と強度向上の観点からは、0.5μm〜500μmであることが好ましい。
Further, by providing the
また、このような発熱抵抗体層5cは、導入管5aおよび導出管5bの壁部内に設けられてもよい。これによって、ガス等の原料を直接加熱することが可能となるため、原料が活性化し易い状態で反応器11内に導入することができる。なお、発熱抵抗体層5cの厚みは、反応路に効率よく熱を供給するという観点と原料のスムーズな供給・排出という観点からは、0.5μm〜500μmであることが好ましく、導電性の原料を供給・排出する場合を考慮して、表面に電気絶縁体層を形成して導入管5aおよび導出管5bに対して電気的に絶縁しておくことが好ましい。
Such a
また、このような発熱抵抗体層5cは、導入管5aおよび導出管5bを形成する積層間に設けられ、必要に応じて各層をビア等で接続してもよい。これによって、発熱抵抗体がガス等の原料に対して、直接接触することがないことから、腐食するなどの影響を受けにくくなるため、発熱抵抗体が腐食し、オープンするなどの問題がなくなり、常に安定した発熱が可能となることから、原料が活性化し易い状態で反応器11内に導入することができる。なお、発熱抵抗体層5cの厚みは、反応路に効率よく熱を供給するという観点と原料のスムーズな供給・排出という観点からは、0.5μm〜500μmであることが好ましい。また、導電性の原料を供給・排出する場合を考慮して、表面に電気絶縁体層を形成して導入管5aおよび導出管5bに対して電気的に絶縁する必要がなくなるため、幅広い原料を反応させることが可能となることから、より、汎用性の高い反応器とすることができる。
Further, such a
さらに、発熱抵抗体層5cは、ガラスやセラミック等の非金属体をメタライズ化することによって形成してもよく、ガラスやセラミック等の非金属体からなる導入管5aおよび導出管5bとの密着性をより高くし、導入管5aおよび導出管5bを流れる原料のより効率の高い加熱が可能となり、加熱温度制御の応答性の高い反応器11を実現することができる。
Further, the heat generating
発熱抵抗体層5cが具備される導入管5aおよび導出管5bは、たとえばAl2O3質焼結体、3Al2O3・2SiO2質焼結体、SiC質焼結体、AlN質焼結体、Si3N4質焼結体、およびガラスセラミック焼結体等のいずれかのセラミック材料、またはポリイミド等の高耐熱の樹脂材料、もしくはガラスなどの材料、表面に誘電体形成されたFe−Ni合金、Fe−Ni−Co合金、SUS、Al、Al合金等の金属材料を適宜選択して用いることができる。
さらに、発熱抵抗体層5cとしては、金属部材であることが好ましく、導入管5aおよび導出管5bとの密着性が優れたものとなり、伝熱による消費電力のロスを少なくして、導入管5aおよび導出管5b内を流れる原料の加熱が可能となり、より効率の良い反応器11を実現することができる。金属材料には、電気抵抗の高いものが好ましく、たとえばMo−Mn、WまたはPt等が用いられる。金属製の導入管5aおよび導出管5bにMo−MnやWを使用する場合には、発熱抵抗体層5cをヒータとして機能させるため、ガラスやセラミック等の電気絶縁体を導入管5aおよび導出管5bと発熱抵抗体層5cとの間に介在させるか、表面を酸化させるなどの絶縁処理を施しておくことが好ましい。
Further, the
さらに、発熱抵抗体層5cは、導入管5aおよび導出管5bへの形成が容易で、かつ発熱抵抗体層5cを発熱体として十分に機能させるために、電気絶縁体は、メタライズ化することが可能で、導入管5aおよび導出管5bと発熱抵抗体層5cとの密着性に優れる絶縁材料を用いることが好ましい。このような絶縁材料としては、セラミックが好ましく、前述のような電気絶縁体を新たに設けることなく、発熱抵抗体層5cによって加熱手段を設けることが可能となる。セラミック材料としては、酸化アルミニウム(Al2O3)質焼結体、ムライト(3Al2O3・2SiO2)質焼結体、炭化珪素(SiC)質焼結体、窒化アルミニウム(AlN)質焼結体、窒化珪素(Si3N4)質焼結体、およびガラスセラミックス等のいずれかを用いることができる。
Further, the
このような発熱抵抗体層5cは、反応器11において原料が流通する反応路の近傍に配置されることが好ましい。これによって、発熱抵抗体層5cから発生する熱を効率的に原料の反応に用いることができる。なお、反応路の近傍の位置としては、反応路に効率よく熱を供給するという観点からは、反応路からの距離が0.01mm〜0.50mmの範囲が好ましい。
Such a
(ロウ材)
ロウ材3は、導入管5aおよび導出管5bと基体(反応器本体)10を気密に接続するためのものである。使用するロウ材3は、用途に応じて、Ag−Cu、Ag、Au−NiおよびAu−Sn等のいずれかを適宜選択すればよい。
(Brazing material)
The brazing material 3 is for airtightly connecting the
ロウ材3によって導入管5aおよび導出管5bを基体(反応器本体)10に接続するにあたっては、導入管5aおよび導出管5bに具備された発熱抵抗体層5cを発熱させて、局所的に加熱することによって、反応器11全体を加熱せずにロウ材3だけを導入管5aおよび導出管5bを介して加熱して溶融することが可能である。それゆえ、反応器11に具備された高温によって劣化する可能性のある部材等のダメージを最小限に抑えることができる。
In connecting the
(保護層)
ロウ材3は、その表面に保護層を有することが好ましい。ロウ材3上に、少なくとも1層のコーティングがなされていることによって、温度に応じた各コーティング層間とロウ材3との相互拡散が生じる。相互拡散した場合、ロウ材3の表面の輻射率が異なるため、輻射率が変化した場合の消費電力や、輻射率をモニターすることによって、導入管5aおよび導出管5bに想定以上の温度上昇または温度降下が生じていることを確認することが可能となる。その結果、安全に装置を停止したり、その後の経過をモニターすることができる。保護層は、相互拡散がなされるように、たとえばAuまたはNiのめっき処理や、Al等のコーティング処理が行なわれることが好ましい。たとえばAuめっき処理の場合であれば、その厚さは0.1μm〜5μmであることが好ましい。
(Protective layer)
The brazing material 3 preferably has a protective layer on its surface. Since at least one layer of coating is applied on the brazing material 3, mutual diffusion between the coating layers and the brazing material 3 according to the temperature occurs. When the mutual diffusion occurs, the emissivity of the surface of the brazing material 3 is different. Therefore, by monitoring the power consumption and the emissivity when the emissivity is changed, the
(電極)
さらに、導入管5aおよび導出管5bは、基体(反応器本体)10と電気的に接続したり、基体(反応器本体)10内の内部空間に設けられる配線等と電気的に接続したりするための電極7を備える。
(electrode)
Furthermore, the
導入管5aおよび導出管5bに電極7を設けることにより、当該電極7と上述した発熱抵抗体層5cとを兼用することができる。また、発熱抵抗体層5cを外部電気回路に接続するためのリード端子8として兼用することができる。
By providing the
発熱抵抗体層5cへの電力の供給は、たとえば図1および図2に示すように、供給管5aおよび導出管5bの各表面に形成された発熱抵抗体層5cが、ボンディングワイヤ(図示せず)または導電性接合材を介して、たとえば温度制御装置などが搭載されたプリント配線板等の基板(図示せず)に電気的に接続することによって、外部から電力供給が行なわれる。
For example, as shown in FIGS. 1 and 2, the
このような温度調節機構は、原料反応条件に応じて20℃〜800℃程度の温度範囲で発熱抵抗体5cを発熱させて導入管5aおよび導出管5b内を希望する温度条件に調整することができるように構成され、導入管5aが接続された原料供給口から供給される原料をプレヒートして、基体(反応器本体)10内で化学反応を良好に促進させ、または基体(反応器本体)10内で反応後の原料の化学反応をさらに促進させて、導出管5bから排出することができる。
Such a temperature adjusting mechanism can heat the
たとえば、基体(反応器本体)10にヒータ等が内蔵され、このヒータに継続的に電力することで反応器11を一定温度で維持するには、伝熱の経路長を少なくすることによって、低消費電力での動作が可能な反応器11を実現することができる。伝熱を少なくするという観点からは、熱伝導率が低く、断面積が小さいことが好ましい。
For example, in order to maintain the
(筺体)
本発明における筺体9は、基板1、蓋体4共に反応器11を収納する容器としての役割を有する。
(Body)
The casing 9 in the present invention has a role as a container for storing the
それらは、たとえば、ステンレス鋼(SUS)、Fe−Ni−Co合金、Fe−Ni合金等のFe系合金や、無酸素銅等の金属材料、酸化アルミニウム(Al2O3)質焼結体、ムライト(3Al2O3・2SiO2)質焼結体、炭化珪素(SiC)質焼結体、窒化アルミニウム(AlN)質焼結体、窒化珪素(Si3N4)質焼結体、ガラスセラミックス等のセラミック材料、ポリイミド等の高耐熱の樹脂材料等によって形成される。 These include, for example, Fe-based alloys such as stainless steel (SUS), Fe-Ni-Co alloys, Fe-Ni alloys, metal materials such as oxygen-free copper, aluminum oxide (Al 2 O 3 ) -based sintered bodies, mullite (3Al 2 O 3 · 2SiO 2 ) sintered material, silicon carbide (SiC) sintered material, aluminum nitride (AlN) sintered material, silicon nitride (Si 3 N 4) sintered material, glass ceramic It is made of a ceramic material such as polyimide, a highly heat-resistant resin material such as polyimide.
筺体9がセラミックスから成る場合、上述した導入管5aおよび導出管5bと同様な材料・製法を用いることができる。
When the casing 9 is made of ceramics, the same material and manufacturing method as those of the
他方、筺体9が金属材料から成る場合は、切削法、プレス法、MIM(Metal
Injection Mold)法等によって所定の形状に形成される。
On the other hand, when the housing 9 is made of a metal material, a cutting method, a pressing method, MIM (Metal
It is formed into a predetermined shape by the injection molding method.
また、筺体9が金属材料から成る場合には、腐食を防止するためにその表面は、たとえばAu、Niのめっき処理や、ポリイミド等の樹脂コーティング等の被覆コーティング処理が行なわれることが好ましい。たとえばAuめっき処理の場合であれば、その厚さは0.1μm〜5μmであることが好ましい。 Further, when the casing 9 is made of a metal material, the surface thereof is preferably subjected to coating treatment such as Au or Ni plating or resin coating such as polyimide in order to prevent corrosion. For example, in the case of Au plating treatment, the thickness is preferably 0.1 μm to 5 μm.
以上のような筺体9は、反応器11の小型化、低背化を可能とするためには厚さを薄くすべきであるが、機械的強度に鑑み、曲げ強度は200MPa以上であることが好ましい。
The casing 9 as described above should be thin in order to enable the
そして、反応装置12内の断熱性を得るために、反応器11と筺体9との間に空間を設け、該空間を真空にすることが好ましい。たとえば、反応装置12内の圧力を100Pa未満にすることが好ましい。
And in order to acquire the heat insulation in the reaction apparatus 12, it is preferable to provide a space between the
反応器11と筺体9との間の圧力を100Pa未満にするためには以下の方法が挙げられる。すなわち、反応器11を封止する際に、真空炉でのロウ材3による封止や真空チャンバー内でのシームウェルド法、電子ビーム溶接、プロジェクション溶接等で行なうか、事前に不活性雰囲気中でのシームウェルド法、プロジェクション溶接等で封止した後、反応装置12に形成した真空引き用パイプ(図示せず)から真空引きを行い、真空引き用パイプを潰して圧着するなどの方法で反応装置12内を上記圧力にすればよい。
In order to make the pressure between the
図3は本発明の実施の他の形態を示す反応器11aを備える反応装置12aの断面図である。なお、前述の実施の形態と対応する部分に同一の参照符を付す。本実施の形態の反応器11aには、前述の実施の形態の反応器11に比べて、導入管5aにだけ加熱手段である発熱抵抗体5cが設けられ、導出管5bには発熱抵抗体5cが設けられていない点で相違する。このような構成を採用することによってもまた、前述の実施の形態と同様に、発熱抵抗体5cを発熱させて原料をプレヒートし、基体(反応器本体)10内へ最適な温度に加熱して、たとえば活性した状態で原料を基体(反応器本体)10に供給することができる。
FIG. 3 is a cross-sectional view of a reaction apparatus 12a including a reactor 11a showing another embodiment of the present invention. Note that the same reference numerals are given to the portions corresponding to the above-described embodiment. Compared to the
また、本発明の実施のさらに他の形態では、前述の図3の反応器11aとは逆に、導出管5bにのみ加熱手段である発熱抵抗体5cを設けることによって、反応器から排出される反応後の原料をアフターヒートし、反応をさらに促進することできる。
Further, in still another embodiment of the present invention, contrary to the reactor 11a of FIG. 3 described above, the
1 基板
3 ロウ材
4 蓋体
5a 導入管
5b 導出管
5c 加熱手段(発熱抵抗体層)
7 電極
9 筺体
10 基体(反応器本体)
11,11a 反応器
12,12a 反応装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 3
7 Electrode 9
11, 11a reactor 12, 12a reactor
Claims (9)
誘電体からなり、前記基体の内外を挿通し、前記基体とロウ材を介して接合された導入管および導出管と、
前記導入管および導出管に設けられる加熱手段と、
を含むことを特徴とする反応器。 A substrate having an internal space;
An introduction pipe and a lead-out pipe made of a dielectric material, inserted through the inside and outside of the base body, and joined to the base body via a brazing material;
Heating means provided in the introduction pipe and the outlet pipe;
The reactor characterized by including.
前記反応器が収容され、該反応器と空間を介して配置された筺体と、
を具備し、
前記空間の圧力は、100Pa未満であることを特徴とする反応装置。 A reactor according to any one of claims 1 to 8;
A housing in which the reactor is accommodated and disposed via the reactor and a space;
Comprising
The reactor is characterized in that the pressure in the space is less than 100 Pa.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013004211A (en) * | 2011-06-13 | 2013-01-07 | Nissan Motor Co Ltd | Fuel cell system |
-
2008
- 2008-03-31 JP JP2008093965A patent/JP2009241031A/en active Pending
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