JP2011104512A - System and method for cleaning micro flow passage - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、マイクロ流路の洗浄システム、及びマイクロ流路の洗浄方法に関し、特に等価直径が50μm程度の微細なマイクロ流路内において複数の原料液を用いて反応操作を行なうマイクロ流路であって、必要に応じてマイクロ流路の乾燥工程を行なう洗浄システム、及び洗浄方法に関する。 The present invention relates to a microchannel cleaning system and a microchannel cleaning method, and more particularly to a microchannel that performs a reaction operation using a plurality of raw material liquids in a microchannel having an equivalent diameter of about 50 μm. The present invention also relates to a cleaning system and a cleaning method for performing a drying process of a micro-channel as required.
マイクロリアクターと一般に称されているマイクロ化学装置は、直径数μm〜数百μmのマイクロ空間内の現象を利用した化学反応・物質生産のための混合・分離等の単位操作又は反応操作を行なうものである(特許文献1参照)。このマイクロリアクターは、マイクロ空間内では反応流体の流れが層流になるという現象を利用して、積極的に反応界面を広く形成することにより、流体間の反応や混合の高効率化又は高速化ができる革新技術として、近年注目されている。このマイクロリアクターとして、エッチング等の微細加工技術で形成されたマイクロ流路を利用した原料液等の精密な反応・混合システムが提案されている。また通常このようなマイクロリアクターは並列に複数設けられ短時間で大量に目的の生成物を得る構成を有している(特許文献2参照)。 A microchemical device generally called a microreactor performs unit operations or reaction operations such as mixing and separation for chemical reaction and substance production using phenomena in a micro space with a diameter of several μm to several hundred μm. (See Patent Document 1). This microreactor uses the phenomenon that the flow of the reaction fluid becomes laminar in the micro space, and actively forms a wide reaction interface, thereby improving the efficiency and speed of the reaction and mixing between the fluids. In recent years, it has attracted attention as an innovative technology that can be used. As this microreactor, a precise reaction / mixing system for a raw material liquid or the like using a microchannel formed by a fine processing technique such as etching has been proposed. In general, a plurality of such microreactors are provided in parallel to obtain a target product in a large amount in a short time (see Patent Document 2).
しかし、このようなマイクロ空間での反応や混合、それによる生成物は、マイクロ流路内に沈降、吸着、又は結晶化し、マイクロ流路内を汚損しやすい。その汚損により、原料の処理量及び計量の正確性が維持できず、マイクロリアクターとしての利点が損なわれる。そこで定期的にマイクロ流路内の洗浄と洗浄後の乾燥が行われる。 However, such reaction and mixing in the micro space and the resulting product are likely to settle, adsorb, or crystallize in the micro flow channel, and easily contaminate the micro flow channel. Due to the contamination, the raw material throughput and metering accuracy cannot be maintained, and the advantages as a microreactor are impaired. Therefore, the microchannel is periodically cleaned and dried after cleaning.
マイクロ流路の洗浄の際には、マイクロ流路が形成されたチップ(マイクロリアクター)を装置から取り外し、ブラシやスポンジを使って擦る人手による洗浄、もしくは超音波洗浄槽に取り外したチップを浸漬して、超音波振動子から発する超音波を照射して、マイクロ流路内の汚染物質を除去していた。その後のチップの乾燥を行なう際は、装置から取り外した状態で窒素や乾燥空気などを吹き付けて乾燥したり、乾燥庫へ入れて水分を蒸発させていた。 When cleaning the microchannel, remove the chip (microreactor) on which the microchannel has been formed from the device and clean it manually by rubbing with a brush or sponge, or immerse the removed chip in an ultrasonic cleaning tank. Then, the ultrasonic wave emitted from the ultrasonic vibrator is irradiated to remove contaminants in the microchannel. When the chips were then dried, they were dried by blowing nitrogen or dry air in a state where they were removed from the apparatus, or were put into a drying cabinet to evaporate moisture.
また別の洗浄方法として、チップは装置に設置したまま、汚染物質を除去するための洗剤を混ぜた流体をマイクロ流路に流通させて流通する定置洗浄(いわゆるCIP洗浄)により、チップ内に滞留したり、流路壁付着した汚染物質を除去する方法が行なわれていた(特許文献3、4参照)。その後のチップの乾燥を行なう際には、窒素や乾燥空気などを配管を通じてマイクロ流路に供給し、水分の除去を行なっていた。 As another cleaning method, the chip remains in the chip by stationary cleaning (so-called CIP cleaning) in which a fluid mixed with a detergent for removing contaminants is circulated through the microchannel while the chip is installed in the apparatus. Or a method of removing contaminants adhering to the flow path wall (see Patent Documents 3 and 4). In subsequent chip drying, nitrogen, dry air, or the like was supplied to the microchannel through a pipe to remove moisture.
しかし、チップを取り外して人手により洗浄及び乾燥作業を行う場合は作業が煩雑になるばかりか一枚ずつ洗う時間や人手が必要となり、特に特許文献2のような複数のチップを有する構成において全て洗浄する場合には顕著となる。また、洗浄工程では、人手によるブラシやスポンジなどでの洗浄で、人の目に見えにくい大きさの汚れや、スポンジでは届かない隙間に入り込んだ汚れが除去できない虞もあった。 However, when the chip is removed and the cleaning and drying operations are performed manually, the operation is complicated, and it is necessary to wash one by one and time is required. In particular, in a configuration having a plurality of chips as in Patent Document 2, all cleaning is performed. It becomes remarkable when doing. Further, in the cleaning process, there is a possibility that dirt with a size that is difficult to be seen by human eyes or dirt that has entered a gap that cannot be reached with a sponge cannot be removed by manual cleaning with a brush or sponge.
一方、マイクロ流路をCIP洗浄により洗浄する場合は、上述のようにチップを取り外す作業がないので作業者負担や人手による作業ムラ等の問題は回避されるが、薬液によるマイクロ流路内の内壁表面の腐食の虞があるため、薬液の濃度には制限があり、このため通液時間が大幅にかかることが問題であった。またマイクロ流路はその流路径の狭さ(例えばミクロンスケール)のため、流体を高速で流通させることは困難であり、可能だったとしても吐出圧の高いポンプを要したり、高速流体が流路を侵食することによる内壁表面の劣化が問題であった。またマイクロ流路を取りはずし、乾燥庫内で乾燥を行なう場合でも、チップを高温に熱するためマイクロ流路の壁面が劣化する虞があるという問題があった。 On the other hand, when the microchannel is cleaned by CIP cleaning, since there is no work for removing the chip as described above, problems such as burden on the operator and work unevenness due to manual labor can be avoided. Since there is a risk of corrosion on the surface, the concentration of the chemical solution is limited, and therefore it takes a long time to pass the solution. In addition, since the micro-channel has a narrow channel diameter (for example, micron scale), it is difficult to circulate the fluid at high speed. Even if possible, a pump with high discharge pressure is required, or high-speed fluid flows. Deterioration of the inner wall surface due to erosion of the road was a problem. Further, even when the microchannel is removed and drying is performed in the drying cabinet, there is a problem that the wall surface of the microchannel may be deteriorated because the chip is heated to a high temperature.
また特許文献3に記載の発明は、マイクロ流路内で周期的な層流渦(カルマン渦)を発生させ、この渦によりマイクロ流路の内壁に付着した汚損をたたき出す効果を狙った方法があるが、マイクロ流路の直径が100μm以下の場合は層流渦の発生は困難であり、それによる洗浄効果を得ることは困難である。さらに特許文献4に記載の発明は、マイクロ流路内で電気分解により気泡を発生させ、この気泡により、マイクロ流路の内壁に付着した汚損を剥ぎ取る効果を狙った方法であるが、電気分解によりマイクロ流路の腐食が進行する虞があり、この方法を繰り返し行なうことは好ましくない。 In addition, the invention described in Patent Document 3 has a method aiming to generate periodic laminar flow vortices (Karman vortices) in the microchannel and knock out the fouling adhering to the inner wall of the microchannel. However, when the diameter of the microchannel is 100 μm or less, it is difficult to generate a laminar vortex, and it is difficult to obtain a cleaning effect. Further, the invention described in Patent Document 4 is a method aiming at the effect of generating bubbles by electrolysis in the microchannel and stripping off the dirt attached to the inner wall of the microchannel by the bubbles. May cause corrosion of the microchannel, and it is not preferable to repeat this method.
上記いずれの方法の洗浄工程後の乾燥工程においても、乾燥用流体の入り口付近では噴流の勢いが強く、水分除去の効果があるが、出口付近ではその勢いも弱まるととともに、水分を同伴した気体がマイクロ流路の上流から流れくるため乾燥効果が低下する問題があった。 In the drying process after the washing process of any of the above methods, the momentum of the jet is strong near the inlet of the drying fluid, and there is an effect of removing moisture, but the momentum also decreases near the outlet, and the gas accompanied by moisture However, since it flows from the upstream of a microchannel, there existed a problem that the drying effect fell.
そこで本発明は、上記問題点に着目し、マイクロ流路にダメージを与えることなくマイクロ流路内の洗浄と乾燥を効率的に行なうマイクロ流路の洗浄システム、及びマイクロ流路の洗浄方法を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention focuses on the above problems and provides a microchannel cleaning system and a microchannel cleaning method that efficiently clean and dry the microchannel without damaging the microchannel. The purpose is to do.
上記目的を達成するため、本発明に係るマイクロ流路の洗浄システムは、第1には、原料液を流通する複数の経路の合流位置に形成され、筐体内に供給された流体に前記経路とともに浸漬した状態で前記原料液から所望の生成物を生成するマイクロ流路と、前記流体に浸漬した経路上に介装され、一方が前記マイクロ流路側に接続され、他方が前記流体側及び前記原料液の流通側との間で相互に切替可能に接続された切替弁と、前記筐体内を減圧して前記マイクロ流路に気泡を発生させる減圧手段と前記マイクロ流路に超音波を照射して前記マイクロ流路内を洗浄しつつ前記気泡を前記マイクロ流路外に放出させる超音波振動子と、前記マイクロ流路の洗浄時に前記切替弁の接続を前記流体側に切替制御するとともに前記超音波振動子及び前記減圧手段を稼動させる制御手段と、を有し、前記マイクロ流路の定置洗浄を可能とすることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a micro-channel cleaning system according to the present invention is first formed at a merging position of a plurality of paths through which a raw material liquid is circulated, and the fluid supplied into the housing together with the paths. A microchannel that produces a desired product from the raw material liquid in the immersed state, and a microchannel that is interposed on the path immersed in the fluid, one connected to the microchannel side, the other connected to the fluid side and the raw material A switching valve connected to the liquid distribution side so as to be switchable with each other, a decompression means for decompressing the inside of the housing and generating bubbles in the microchannel, and irradiating the microchannel with ultrasonic waves An ultrasonic transducer for discharging the bubbles to the outside of the microchannel while cleaning the inside of the microchannel, and switching control of the switching valve to the fluid side at the time of cleaning the microchannel and the ultrasonic wave Oscillator and front And a control means for operating the pressure reducing means, characterized in that to enable cleaning in place of the microchannel.
第2には、前記マイクロ流路は、前記筐体内に複数配置され、互いに並列に接続されたことを特徴とする。
第3には、前記筐体に接続され、前記筐体に流体を供給した状態と、供給された流体を排出した状態とを相互に切替可能な流体給排手段を有し、前記制御手段は、前記流体給排手段の切替制御を行うことを特徴とする。
Second, a plurality of the micro flow paths are arranged in the casing and connected in parallel to each other.
Third, it has fluid supply / discharge means connected to the casing and capable of switching between a state in which the fluid is supplied to the casing and a state in which the supplied fluid is discharged, and the control means The switching control of the fluid supply / discharge means is performed.
第4には、前記筐体は、前記筐体に供給された流体を加熱する加熱手段を有し、前記制御手段は、前記洗浄後前記三方弁の接続を前記流体側に切替制御するとともに、所定時間前記加熱手段を稼動させる制御を行うことを特徴とする。 Fourth, the casing includes a heating unit that heats the fluid supplied to the casing, and the control unit switches and controls the connection of the three-way valve to the fluid side after the cleaning, Control for operating the heating means for a predetermined time is performed.
第5には、前記流体給排手段は、前記筐体に第1の流体を供給した状態と、第1の流体を排出して第2の流体を供給した状態と、前記第2の流体を排出した状態と、を順に切替可能とされ、前記制御手段は、前記流体給排手段を介して前記原料液の通液時に前記第1の流体を供給し、前記洗浄時に前記第2の流体を供給し、洗浄後に前記第2の流体を排出する制御を行なうことを特徴とする。 Fifth, the fluid supply / discharge means supplies the first fluid to the housing, discharges the first fluid and supplies the second fluid, and supplies the second fluid. It is possible to sequentially switch between the discharged state and the control means, through the fluid supply / discharge means, to supply the first fluid when the raw material liquid is passed, and to supply the second fluid at the time of cleaning. Control is performed to supply and discharge the second fluid after cleaning.
一方、本発明に係るマイクロ流路の洗浄方法は、第1には、原料液を流通する複数の経路の合流位置に形成され、筐体内に供給された流体に浸漬した状態で前記原料液から所望の生成物を生成するマイクロ流路を、前記原料液の流通側への接続、及び前記流体側への接続を交互に切替可能に形成し、前記マイクロ流路を前記流体側に接続を切り替えるとともに前記筐体内を減圧して前記マイクロ流路内に気泡を発生させ、前記マイクロ流路に超音波を照射して前記マイクロ流路内を洗浄しつつ前記気泡を前記マイクロ流路外に放出させることにより前記マイクロ流路の定置洗浄を行うことを特徴とする。 On the other hand, in the microchannel cleaning method according to the present invention, firstly, the raw material liquid is formed in a joined position of a plurality of paths through which the raw material liquid flows and is immersed in the fluid supplied in the housing. A micro flow path for generating a desired product is formed so that a connection to the flow side of the raw material liquid and a connection to the fluid side can be alternately switched, and the connection of the micro flow path to the fluid side is switched. In addition, the inside of the casing is decompressed to generate bubbles in the microchannel, and the microchannel is irradiated with ultrasonic waves to discharge the bubbles outside the microchannel while washing the inside of the microchannel. In this way, the microchannel is subjected to stationary cleaning.
第3には、前記マイクロ流路内の洗浄後、前記筐体に供給した流体を排出し、前記筐体内を減圧することを特徴とする。
第4には、前記マイクロ流路の洗浄後、前記マイクロ流路を前記流通側に切り替えた後、前記筐体に供給した流体を加熱することを特徴とする。
Third, after cleaning the inside of the micro flow path, the fluid supplied to the housing is discharged, and the inside of the housing is decompressed.
Fourth, after the microchannel is washed, the microchannel is switched to the distribution side, and then the fluid supplied to the casing is heated.
第5には、前記マイクロ流路の洗浄時に前記筐体から前記流体を排出して前記マイクロ流路を洗浄する第2の流体を供給し、洗浄後に前記第2の流体を排出することを特徴とする。 Fifth, the second fluid for discharging the fluid from the housing and cleaning the microchannel when the microchannel is cleaned is supplied, and the second fluid is discharged after the cleaning. And
本発明に係るマイクロ流路の洗浄システム及び洗浄方法によれば、第1には、マイクロ流路をもつチップ(マイクロリアクター)は温度調整を行う流体に浸漬した状態で筐体内に配置されている。この状態でマイクロ流路を流体側に開放しても流体はマイクロ流路内に殆ど流入しない。しかし筐体及び流体を気密封止する筐体内を減圧することにより原料液に溶解した空気を析出させ、マイクロ流路内に気泡を発生させることができる。さらに超音波をマイクロ流路に照射することにより気泡に運動エネルギーを与えることになるため、気泡はマイクロ流路外に放出される。よって放出された気泡に代わり流体がマイクロ流路に入り込むことになる。これによりマイクロ流路の壁面は流体と照射された超音波とにより洗浄されることになる。この気泡はマイクロ流路内全域で発生するため、この気泡と入れ替わる流体はマイクロ流路全体に行き渡ることになる。したがって、マイクロ流路全域に流体を行き渡らせ効率的にマイクロ流路内の洗浄を行うことができる。そして原料液側への開放と流体側への開放は相互に切替が可能であるので、マイクロ流路を有する筐体を取り外す必要はない。したがって筐体の取り外し作業等の作業負担を回避することができるのみならず、常に固定された状態で洗浄等を行うのでマイクロ流路の歪みや、マイクロ流路の表面形状の変化を抑制し、一定の品質の生成物を製造することができる。 According to the microchannel cleaning system and the cleaning method of the present invention, first, a chip (microreactor) having a microchannel is arranged in a casing in a state of being immersed in a fluid for temperature adjustment. . In this state, even if the microchannel is opened to the fluid side, the fluid hardly flows into the microchannel. However, by reducing the pressure in the casing and the casing that hermetically seals the fluid, air dissolved in the raw material liquid can be precipitated, and bubbles can be generated in the microchannel. Furthermore, since the kinetic energy is given to the bubbles by irradiating the ultrasonic waves to the microchannels, the bubbles are discharged out of the microchannels. Therefore, the fluid enters the microchannel instead of the released bubbles. Thereby, the wall surface of the microchannel is cleaned by the fluid and the irradiated ultrasonic wave. Since the bubbles are generated in the entire area of the microchannel, the fluid that replaces the bubbles reaches the entire microchannel. Therefore, it is possible to efficiently clean the inside of the microchannel by spreading the fluid over the entire microchannel. Since the opening to the raw material liquid side and the opening to the fluid side can be switched to each other, there is no need to remove the housing having the micro flow path. Therefore, it is possible not only to avoid the work burden such as the removal work of the housing, but also to perform the washing etc. in a fixed state, so that the distortion of the microchannel and the change of the surface shape of the microchannel are suppressed, A product of constant quality can be produced.
第2には、マイクロ流路を複数並列に配置することにより所望の生成物を並列的に生成して生成効率を高めることができる。
第3には、筐体内を減圧することにより筐体に対して流路を開放したマイクロ流路内を減圧することができる。よってマイクロ流路内に残留した流体を蒸発させることが可能となり、これによりマイクロ流路内を乾燥させることができる。したがって乾燥ムラの発生を抑制し、効率的に乾燥作業を行うことができる。
Secondly, by arranging a plurality of microchannels in parallel, a desired product can be generated in parallel to increase the generation efficiency.
Thirdly, the inside of the micro channel can be decompressed by opening the channel to the housing by decompressing the inside of the housing. Therefore, it is possible to evaporate the fluid remaining in the microchannel, and thereby the inside of the microchannel can be dried. Therefore, generation | occurrence | production of a drying nonuniformity can be suppressed and a drying operation can be performed efficiently.
第4には、マイクロ流路を筐体側から遮断し、マイクロ流路を浸漬する流体を加熱することによりマイクロ流路内に残留した流体を蒸発させることが可能となり、これによりマイクロ流路内を乾燥させることができる。したがって筐体内の減圧が不要となるので工程を簡略化してコストを抑制することができる。 Fourth, it is possible to evaporate the fluid remaining in the microchannel by blocking the microchannel from the housing side and heating the fluid immersed in the microchannel. Can be dried. Therefore, since pressure reduction in the housing is not necessary, the process can be simplified and the cost can be reduced.
第5には、マイクロ流路の洗浄を第2の流体を用いて行うことになるので、洗浄時に洗浄効果及び乾燥効果の高い流体を用いることができ、効率的にマイクロ流路の洗浄を行うことができる。 Fifth, since the microchannel is cleaned using the second fluid, a fluid having a high cleaning effect and drying effect can be used at the time of cleaning, and the microchannel is efficiently cleaned. be able to.
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to embodiments shown in the drawings. However, the components, types, combinations, shapes, relative arrangements, and the like described in this embodiment are merely illustrative examples and not intended to limit the scope of the present invention only unless otherwise specified. .
本実施形態に係るマイクロ流路の洗浄システムを図1に示す。図1(a)はマイクロ流路の洗浄システムの全体の斜視図、図1(b)はマイクロ流路の製品製造時の流路、図1(c)はマイクロ流路の洗浄時及び乾燥時の流路を示す。本実施形態に係る洗浄システム10は、原料液を流通する複数の経路の合流位置に形成され、筐体12内に供給された流体(第1の流体14、第2の流体16)に前記経路(配管26、30、36、39)とともに浸漬した状態で前記原料液から所望の生成物を生成するマイクロ流路34(チップ32)と、前記流体に浸漬した経路上に介装され、一方が前記マイクロ流路34側に接続され、他方が前記流体側及び前記原料液の流通側との間で相互に切替可能に接続された切替弁(第1の三方弁28、第2の三方弁38)と、前記筐体12内を減圧して前記マイクロ流路34に気泡を発生させる減圧手段(真空ポンプ50)と前記マイクロ流路34に超音波を照射して前記マイクロ流路34内を洗浄しつつ前記気泡を前記マイクロ流路34外に放出させる超音波振動子52と、前記マイクロ流路34の洗浄時に前記切替弁の接続を前記流体側に切替制御するとともに前記超音波振動子52及び前記減圧手段を稼動させる制御手段(不図示)と、を有し、前記マイクロ流路34の定置洗浄を可能とするものである。また前記マイクロ流路(チップ32)は、前記筐体12内に複数配置され、互いに並列に接続されたものである。
FIG. 1 shows a microchannel cleaning system according to this embodiment. 1A is a perspective view of the entire micro-channel cleaning system, FIG. 1B is a channel when manufacturing a micro-channel product, and FIG. 1C is a micro-channel cleaning and drying time. The flow path of is shown. The cleaning system 10 according to the present embodiment is formed at a joining position of a plurality of paths through which the raw material liquid is circulated, and the paths are supplied to the fluid (
そして、前記筐体12に接続され、前記筐体12に流体(第1の流体14、第2の流体16)を供給した状態と、供給された流体を排出した状態とを相互に切替可能な流体給排手段18を有し、前記制御手段52は、前記流体給排手段18の切替制御を行うものである。
And it is connected to the
さらに前記筐体12は、前記筐体12に供給された流体(第1の流体14)を加熱する加熱手段(不図示)を有し、前記制御手段52は、前記洗浄後前記三方弁(第1の三方弁28、第2の三方弁38)の接続を前記流体側に切替制御するとともに、所定時間前記加熱手段(不図示)を稼動させる制御を行うものである。
Further, the
したがって本実施形態に係るマイクロ流路の洗浄方法は、原料液を流通する複数の経路の合流位置に形成され、筐体12内に供給された流体(第1の流体14、第2の流体16)に浸漬した状態で前記原料液から所望の生成物を生成するマイクロ流路34を、前記原料液の流通側への接続、及び前記流体側への接続を交互に切替可能に形成し、前記マイクロ流路34を前記流体側に接続を切り替えるとともに前記筐体12内を減圧して前記マイクロ流路34内に気泡を発生させ、前記マイクロ流路34に超音波を照射して前記マイクロ流路34内を洗浄しつつ前記気泡を前記マイクロ流路34外に放出させることにより前記マイクロ流路34の定置洗浄を行うものである。また、前記マイクロ流路34を前記筐体12内に複数配置し、互いに並列に接続するものである。
Therefore, in the microchannel cleaning method according to the present embodiment, the fluid (the
そして、前記マイクロ流路34内の洗浄後、前記筐体12に供給した流体を排出し、前記筐体12内を減圧するものである。
さらに、前記マイクロ流路34の洗浄後、前記マイクロ流路34を前記流通側に切り替えた後、前記筐体12に供給した流体(第2の流体16)を加熱するものである。
Then, after the inside of the
Further, after the
筐体12はマイクロ流路34が形成されたチップ32を浸漬する流体(第1の流体14、第2の流体16)が供給されるとともに、内部を気密封止し、気圧の調整が可能な構成を有している。筐体12上部には第1の流体14を供給する供給口12a、第2の流体を供給する供給口12bと、第1の流体、及び第2の流体を排出する排出口12cが設けられている。また筐体12には減圧手段となる真空ポンプ50が取り付けられている。真空ポンプは圧力計50aと接続され、圧力計50aが示す圧力が所定の圧力になるとその値を維持するように稼動する。ここで供給口12a、12bと排出口12cは真空ポンプ50の稼動時には閉じられ、筐体12内部を気密封止できるように構成されているものとする。さらに筐体12には温度調整機構(不図示)が設けられ、供給された流体の温度調整を行うことができる。
The
流体給排手段18は、筐体12に接続され、供給口12aから第1の流体14を供給して筐体12内に第1の流体14を蓄えた状態と、第1の流体14を排出口12cから排出した状態と、供給口12bから第2の流体16を供給し筐体12内に第2の流体16を蓄えた状態と、第2の流体16を排出口12cから排出した状態と、を供給口12a、12b、排出口12cに通じる配管に介装されたバルブ等を操作することにより順に切替可能な構成を有し、この切替は制御手段52により制御される。ここで第1の流体14はマイクロ流路34に原料液を通液しているとき、すなわち所望の生成物の後述の製造工程において筐体12内に蓄えられ、第2の流体16はマイクロ流路34の後述の洗浄工程及び乾燥工程において用いられる。
The fluid supply / discharge means 18 is connected to the
第1の流体14は、後述の製造工程においてマイクロ流路34が形成されたチップ32を浸漬してマイクロ流路34の温度調整するものであり、マイクロ流路34内で原料液を合流させて所望の材料を得るための最適な温度となるように温度調整機構(不図示)により温度調整が行われる。そして第2の流体16はマイクロ流路の洗浄時にマイクロ流路34内に導入されマイクロ流路34の内壁を洗浄する洗浄液としての役割をもつ。
The
このため第1の流体14及び第2の流体16は、マイクロ流路34やマイクロ流路34を形成するチップ32を腐食しない材料を用いるものとし、水、オイル、水蒸気などを用いることができる。また第2の流体16は、洗浄効果を促進するため、洗剤やアルカリ溶液、酵素剤などを混合してもよい。さらに第2の流体16は、洗浄効果及び乾燥効果を促進するため、アルコールやアセトン等の有機溶剤など、マイクロ流路34の内壁にダメージを与えない範囲で揮発しやすい液体を用いてもよい。
Therefore, the
本実施形態において、原料液(A1、A2、A3)は、供給タンク20、配管22、送液ポンプ24、配管26、第1の三方弁28、配管30、マイクロ流路34(チップ32)、配管36、第2の三方弁38、配管39、第3の三方弁40、配管42、受給タンク44の順に流れる流通経路を通過する。このうち配管26、第1の三方弁28、配管30、チップ32、配管36、第2の三方弁38、配管39は上述の流体(第1の流体14、第2の流体16)に浸漬されている。
In this embodiment, the raw material liquids (A1, A2, A3) are supplied from the
本実施形態において供給タンク20は並列に3つ並べられ、それぞれ送液ポンプ24、第1の三方弁28を直列に接続した流路を形成し、これらの流路はマイクロ流路34内で互いに合流する。供給タンク20にはそれぞれマイクロ流路34で所望の生成物を得るために供される原料液(A1、A2、A3)が満たされ、原料液は配管を通じて送液ポンプ24によりマイクロ流路34側に供給される。
In the present embodiment, three
チップ32内に形成されたマイクロ流路34は、2種類以上の原料液を合流させて所望の生成物を生成するものである。マイクロ流路34は原料液の流通経路の上流側で配管30に接続され、下流側で配管36に接続されている。本実施形態においては3つの原料液を合流させて形成される所望の生成物を後段の受給タンク44側に排出し、生成物は受給タンク44に蓄えられる。さらに本実施形態においてチップ32は並列に3つ配置されている。これに対応して、配管30は3つに分岐してそれぞれマイクロ流路の上流側に接続し、配管36はマイクロ流路の下流側から延びた3つの経路が1つに合流するように形成される。
The
またマイクロ流路34は、上述の第1の流体14により温度調整が行われ、原料液の通液中は第1の流体14により所望の生成物を得るための最適な温度に維持される。よってマイクロ流路34は配管30から流れてきた原料液を合流させ、合流した原料液をマイクロ流路34を経由させながら所望の生成物を生成し、生成物を包含する原料液を配管36に排出する。
In addition, the temperature of the
マイクロ流路34を形成するチップ32は、例えば2つのプレートを張り合わせた態様の構造を有し、プレートの貼り合わせる面の互いに対向する位置に断面が半円形の溝が形成され、この溝を対向させた状態でプレートを貼り合わせることにより断面が円形のマイクロ流路がチップ内に形成される。
The
マイクロ流路34内の製造工程においては、さまざまな単位操作及び反応操作が行なわれる。例えば単位操作としては、混合、分離、分級、ろ過、加熱、冷却、熱交換、抽出、晶析、溶解、蒸発、蒸留、吸収、吸着等があり、また反応操作としては、無機物質や有機物質を対象としてイオン反応、酸化還元反応、電界反応、硝化反応、燃焼反応、焼成反応、焙燃反応、ハロゲン化反応、スルホン化反応、アルキル化反応、エステル化反応、醗酵反応、熱反応、触媒反応、ラジカル反応、重合反応等がある。これらの操作を行なうため、マイクロ流路34の材料としては、セラミック、ガラス、シリコーン、樹脂などの材料を用いることができる。またマイクロ流路34に高い熱伝導性を求めるのであれば金属等を用いることができる。
In the manufacturing process in the
切替弁となる第1の三方弁28は、原料液(A1、A2、A3)が流通する経路(配管26、配管30)上に介装され、一方を配管30に接続し、他方を配管26及び筐体12内部に開口した開口部28aとの間で相互に切替可能な状態で接続されている。すなわち、一方をチップ32側に接続し、他方を供給タンク20側(原料液の流通側)及び筐体12内部側(流体側)との間で相互に切替可能な状態で接続されている。よって第1の三方弁28が供給タンク20側に接続(開放)している場合は供給タンク20から原料液を通液可能な状態となっており、一方筐体12内部側に接続(開放)した場合は、後述のように筐体12に供給された流体(第2の流体16)がチップ32側に流通可能な状態となる。なお、送液ポンプ24はそれぞれ接続する第1の三方弁28に連動し、第1の三方弁28が筐体12内部側に接続(開放)しているときはその稼動を停止するものとする。
The first three-
もう一つの切替弁となる第2の三方弁38は、原料液(B)が流通する経路(配管36、配管39)上に介装され、チップ32を通過して製造工程を経た原料液(B)を受給タンク44側に排出したり、後述のように第2の流体16をチップ32側に供給するものである。第2の三方弁38は、一方を配管36に接続し、他方を配管39及び筐体12内部に開口した開口部38aとの間で相互に切替可能な状態で接続されている。すなわち一方をチップ32側に接続し、他方を受給タンク44側及び筐体内部側との間で相互に切替可能な状態で接続されている。第2の三方弁38は、第1の三方弁28に連動し、第1の三方弁28が供給タンク20側に接続(開放)するときは受給タンク44側に接続(開放)し、第1の三方弁28が筐体12内部側に接続(開放)するときは筐体12内部側に接続(開放)する。
The second three-
第3の三方弁40は、第2の三方弁38よりも流通経路の下流に配置され、原料液(B)を受給タンク44側に排出したり、洗浄工程後の廃液(第2の流体16または原料液)を廃液タンク48に排出するものである。第3の三方弁40は、一方を配管39に接続し、他方を受給タンク44に接続する配管42及び廃液タンクに接続する配管43との間で相互に切替可能に接続されている。第3の三方弁40は、第2の三方弁38に連動し、第2の三方弁38が受給タンク44側に接続(開放)するときは受給タンク44側に接続(開放)し、第2の三方弁38が筐体12内部側に接続(開放)するときは廃液タンク48側に接続(開放)する。
The third three-
開閉弁46は、配管43に介装され、通常は閉じた状態となっているが、後述の洗浄工程の直後や乾燥工程時に制御手段(不図示)の制御により開放される。
よって第1の三方弁28が供給タンク20側に接続するとき、第2の三方弁38及び第3の三方弁40は受給タンク44側に接続される。したがって、供給タンク20に蓄えられた原料液は、第1の三方弁28を通過してチップ32(マイクロ流路34)に導入されて合流して所望の生成物を生成し、その生成物を包含する原料液はチップ32(マイクロ流路34)から排出され、第2の三方弁38、第3の三方弁40を介して受給タンク44に供給される。一方第1の三方弁28が筐体12内部側に接続するとき、第2の三方弁38は筐体12内部側に接続され、第3の三方弁40は廃液タンク48側に接続する。しかし上述の開閉弁46は閉じた状態である限り筐体12内の流体(第2の流体16)が廃液タンク48に流出することはない。
The on-off
Therefore, when the first three-
加熱手段(不図示)は、マイクロ流路34の乾燥工程において用いられるものである。加熱手段(不図示)は、制御手段(不図示)によってその駆動が制御され、筐体12内に供給された流体(第1の流体14)を加熱してマイクロ流路34内を加熱する。
The heating means (not shown) is used in the drying process of the
制御手段(不図示)は、例えばPC(不図示)等にインストールされたアプリケーションであって、流体給排手段18、真空ポンプ50、第1の三方弁28、第2の三方弁38、第3の三方弁40、開閉弁46、加熱手段(不図示)に接続され、これらの稼動をキー操作やプログラム等により制御して、マイクロ流路34内の洗浄及び乾燥を行うものである。
The control means (not shown) is an application installed in a PC (not shown), for example, and is a fluid supply / discharge means 18, a
図2に本実施形態のマイクロ流路の洗浄システムのフロー図を示す。本実施形態においては、マイクロ流路34内に第2の流体16を導入してマイクロ流路34を洗浄する第1の洗浄工程56と、第1の洗浄工程56の後の工程であって第2の流体16を排出して筐体12内を減圧することによりマイクロ流路34を乾燥させる第1の乾燥工程60と、第1の洗浄工程56の後の工程であって第2の流体16を加熱することによりマイクロ流路34を乾燥させる第2の乾燥工程62と、原料液を通液させつつ超音波のみを照射してマイクロ流路34を洗浄(とも洗い)する第2の洗浄工程58と、を有する。よって制御手段(不図示)はマイクロ流路34の使用状況に対応して上記のいずれかの工程を選択してマイクロ流路34の洗浄または乾燥を行う。ここで第1の洗浄工程56の後に第1の乾燥工程60または第2の乾燥工程62を行なうのは、洗浄後にマイクロ流路34内に残留する第2の流体16と原料液が混ざることによりマイクロ流路34内に不要成分が発生する虞を回避するためである。
FIG. 2 shows a flowchart of the microchannel cleaning system of the present embodiment. In the present embodiment, a
制御手段(不図示)はステージ101(製造終了)からステージ123(製造再開)まで各ステージを経由するように各構成要素を駆動させる。ここでステージ101においては、筐体12内部には第1の流体14が蓄えられ、第1の流体14はチップ32を浸漬した状態であるものとする。
Control means (not shown) drives each component so as to pass through each stage from stage 101 (production end) to stage 123 (production restart). Here, in the stage 101, the
まず、第1の洗浄工程56を行う場合について説明する。ステージ102(筐体内の冷・熱媒交換)を実行するため、制御手段(不図示)においてキー操作等によりその有無を入力する。次にステージ103を実行するため、制御手段(不図示)は流体給排手段18を稼動させ、筐体12内に蓄えられた第1の流体14を排出して第2の流体16を筐体に供給し、ステージ104(三方弁開放)を実行するため第1の三方弁28、第2の三方弁38を筐体12内部側に接続し、第3の三方弁40を廃液タンク側に接続する。これにより原料液の流通経路は遮断され、マイクロ流路34において原料液の流通経路の上流側及び下流側が第2の流体16に対して開放され、ステージ105(筐体内へ洗浄液供給)により洗浄液としての第2の流体16が開口部28a、開口部38aからマイクロ流路34に流入する。
First, the case where the 1st washing | cleaning
しかし、この状態では第2の流体16の流入は不十分である。そこで、ステージ106(筐体内減圧)を実行するため、制御手段(不図示)は真空ポンプ50を稼動させ筐体12内を減圧する。すると第2の流体16、マイクロ流路に残留した原料液、マイクロ流路に流入した第2の流体16に溶解した空気が析出されて気泡となる。さらにステージ107(チップ内洗浄)を実行するため制御手段(不図示)は真空ポンプ50を稼動させた状態で所定時間超音波振動子52を稼動させ、チップ32(マイクロ流路54)に超音波を照射する。するとマイクロ流路34内で発生した気泡が開口部28a、開口部38aを介して筐体12内に放出されるとともに、その気泡と入れ替わる態様で筐体12に蓄えられた第2の流体16が開口部28a、開口部38aからマイクロ流路34内に流入する。このとき、マイクロ流路34が50μm程度の内径であっても、マイクロ流路34内に気泡を発生させ、さらに超音波を照射して気泡をマイクロ流路34外に放出させることに困難性は生じない。よってマイクロ流路34の内壁は、流入した第2の流体16と照射された超音波により洗浄されることになる。
However, inflow of the
洗浄を終了するとステージ108(筐体内復圧)のため制御手段(不図示)は、超音波振動子52と真空ポンプ50の稼動を停止させて筐体12内を大気圧に戻し、ステージ109(洗浄廃液排出)のため開閉弁46を駆動させ、マイクロ流路34の内壁から剥離した付着物や第2の流体16を排出する。このとき第1の三方弁28、第2の三方弁38の筐体12内部側に開放した開口部28a、38aより高い水位にある第2の流体16が開閉弁46を経由して排出され、その水位以下の第2の流体16はそのまま筐体12内に残留する。よって制御手段(不図示)は流体給排手段18を駆動させ、筐体12内部に残留した第2の流体16を排出口12cから排出し、これにより第1の洗浄工程56は終了する。
When the cleaning is completed, the control means (not shown) for the stage 108 (return pressure in the casing) stops the operation of the
次にステージ111(チップ内の乾燥)において第1の乾燥工程60、第2の乾燥工程62を行なうか否かを判断し、いずれの乾燥工程を行なわない場合は、ステージ121(三方弁閉鎖)により制御手段(不図示)は第1の三方弁28、第2の三方弁38を供給タンク20側への開放に切替制御し、第3の三方弁40を受給タンク44側への開放に切替制御し、開閉弁46を閉じる制御を行なう。そしてステージ122(筐体内へ冷・熱媒注入)により制御手段(不図示)は、流体給排手段18を駆動させ筐体内に冷・熱媒となる第1の流体14を供給する。さらにステージ117(冷・熱媒の温度調節)により制御手段(不図示)は、温度調整機構(不図示)を稼動させて第1の流体14を所定の温度に調整し、ステージ123(製造再開)により送液ポンプ24を稼動させ、マイクロ流路34に原料液を通液する。
Next, it is determined whether or not the
次にステージ111(チップ内の乾燥)において乾燥工程を行なうと判断した場合について説明する。ステージ112(チップの温調)において第1の乾燥工程(温調なし)か第2の乾燥工程(温調あり)を判断する。このときステージ109(洗浄廃液排出)により、筐体12内の流体(第2の流体16)は全て排出された状態であるとともに、第1の三方弁28、第2の三方弁38は筐体12内部側が開放され、第3の三方弁40は廃液タンク48側に開放され、開閉弁46は開放された状態となっている。
Next, the case where it is determined that the drying process is performed in the stage 111 (in-chip drying) will be described. In the stage 112 (chip temperature control), the first drying process (without temperature control) or the second drying process (with temperature control) is determined. At this time, all of the fluid (second fluid 16) in the
まず、第1の乾燥工程60を選択した場合について説明する。ステージ118(筐体内減圧)において制御手段(不図示)は、開閉弁46を閉じ真空ポンプ50を所定時間稼動させることで筐体12内部及びマイクロ流路34内を所定時間減圧する。するとステージ119(チップ内の乾燥)において、マイクロ流路34内に残留した第2の流体16等を蒸発し、これによりマイクロ流路32内を乾燥させることができる。そしてステージ120(筐体内復圧)において制御手段(不図示)は、真空ポンプ50の稼動を停止させて筐体12内の圧力を大気圧に戻し、上述のステージ121(三方弁閉鎖)に進行する。
First, the case where the
そして、第2の乾燥工程62を選択した場合について説明する。ステージ113(三方弁閉鎖)において制御手段(不図示)は、第1の三方弁28、第2の三方弁38の筐体12内部側を閉じて供給タンク20側に開放し、第3の三方弁40、開閉弁46はそのままにしておく。これによりマイクロ流路34は筐体12内部側とは隔離した状態となる。そしてステージ114(筐体内への熱媒供給)において制御手段(不図示)は、流体給排手段18を稼動して第1の流体14を筐体12内部に供給し、ステージ115(熱媒の温度調節)において制御手段(不図示)は、加熱手段(不図示)を所定時間稼動させて第1の流体14を加熱する。すると第1の流体14によりチップ32は加熱され、これによりマイクロ流路34も所定時間加熱される。これによりステージ116(チップ内の乾燥)において、マイクロ流路34内に残留した第2の流体16等が気化して開閉弁を通じて外部に排出されることによりマイクロ流路34を乾燥させることができる。マイクロ流路34を乾燥させたのちは、加熱手段(不図示)の稼動を停止してステージ117(冷・熱媒の温度調節)に進行する。
And the case where the
一方、第2の洗浄工程58(とも洗い)を行なう場合は、ステージ102(筐体内の冷・熱媒交換)において、冷・熱媒である第1の流体14の排出は行なわない。このとき、マイクロ流路34内には原料液が残留した状態となっている。
On the other hand, when the second cleaning step 58 (both washing) is performed, the
そしてステージ110(チップ内洗浄)において制御手段(不図示)は、超音波振動子52を稼動させてマイクロ流路34内を超音波と原料液により洗浄を行う。このとき第1の三方弁28、第2の三方弁38は供給タンク20側に開放した状態であり、第3の三方弁40は制御手段(不図示)により廃液タンク48側に開放され、開閉弁46は閉じた状態となっている。そしてステージ110a(洗浄廃液排出)において制御手段(不図示)は、開閉弁46を開放し送液ポンプ24を稼動させることにより、マイクロ流路54で洗浄に用いられた原料液と、洗浄によりマイクロ流路34の内壁から剥離した付着物を廃液タンク48に排出する。排出後は開閉弁46を閉じ第3の三方弁40を受給タンク44側に開放することによりステージ123(製造再開)に進行する。
In the stage 110 (in-chip cleaning), the control means (not shown) operates the
本実施形態において第1の流体14は、製造工程におけるマイクロ流路34の温度調整に用い、第2の流体16は洗浄工程及び乾燥工程に用いたが、第1の流体14が洗浄工程及び乾燥工程にも使用可能なものであれば、流体給排手段18は筐体12中に流体(第1の流体14)が供給された状態と、流体が排出された空になった状態とを相互に切替可能な構成とすればよい。また本実施形態において製造工程は大気圧下で行われるため、真空ポンプ50を稼動させたときの筐体12及びマイクロ流路34内の気圧は大気圧以下であれば特に制限されない。また本実施形態では、加熱手段(不図示)により第1の流体14を加熱することによりマイクロ流路34を加熱したが、制御手段(不図示)により稼動する直接マイクロ波発振器(不図示)をチップ32に直接取り付けてもよく、洗浄時において第2の流体16を加熱して洗浄に最適な温度に調整してもよい。
In the present embodiment, the
以上述べたように、本実施形態に係るマイクロ流路の洗浄システム10及び洗浄方法によれば、第1には、マイクロ流路34をもつチップ32(マイクロリアクター)は温度調整を行う流体(第1の流体14、第2の流体16)に浸漬した状態で筐体12内に配置されている。この状態でマイクロ流路34を流体側に開放しても流体はマイクロ流路34内に殆ど流入しない。しかし筐体12及び流体を気密封止する筐体12内を減圧することにより原料液に溶解した空気を析出させ、マイクロ流路34内に気泡を発生させることができる。さらに超音波をマイクロ流路34に照射することにより気泡に運動エネルギーを与えることになるため、気泡はマイクロ流路34外に放出される。よって放出された気泡に代わり流体がマイクロ流路34に入り込むことになる。これによりマイクロ流路34の壁面は流体と照射された超音波とにより洗浄されることになる。この気泡はマイクロ流路34内全域で発生するため、この気泡と入れ替わる流体はマイクロ流路34全体に行き渡ることになる。したがって、マイクロ流路34全域に流体を行き渡らせ効率的にマイクロ流路34内の洗浄を行うことができる。そして原料液側への開放(供給タンク20側)と流体側(筐体12内部側)への開放は相互に切替が可能であるので、マイクロ流路34を有する筐体12を取り外す必要はない。したがって筐体12の取り外し作業等の作業負担を回避することができるのみならず、常に固定された状態で洗浄等を行うのでマイクロ流路34の歪みや、マイクロ流路の表面形状の変化を抑制し、一定の品質の生成物を製造することができる。
As described above, according to the microchannel cleaning system 10 and the cleaning method according to the present embodiment, first, the chip 32 (microreactor) having the
第2には、マイクロ流路34を複数並列に配置することにより所望の生成物を並列的に生成して生成効率を高めることができる。
第3には、筐体12内を減圧することにより筐体12に対して流路を開放したマイクロ流路34内を減圧することができる。よってマイクロ流路34内に残留した流体を蒸発させることが可能となり、これによりマイクロ流路34内を乾燥させることができる。したがって乾燥ムラの発生を抑制し、効率的に乾燥作業を行うことができる。
Secondly, by arranging a plurality of
Thirdly, the inside of the
第4には、マイクロ流路34を筐体12側から遮断し、マイクロ流路34を浸漬する流体を加熱することによりマイクロ流路34内に残留した流体を蒸発させることが可能となり、これによりマイクロ流路34内を乾燥させることができる。したがって筐体12内の減圧が不要となるので工程を簡略化してコストを抑制することができる。
Fourth, it is possible to evaporate the fluid remaining in the
第5には、マイクロ流路34の洗浄を第2の流体を用いて行うことになるので、洗浄時に洗浄効果及び乾燥効果の高い流体を用いることができ、効率的にマイクロ流路34の洗浄を行うことができる。
Fifth, since the
マイクロ流路にダメージを与えることなく、マイクロ流路内の洗浄を確実に行うことが可能なマイクロ流路の洗浄システム、及び洗浄方法として利用できる。 The present invention can be used as a microchannel cleaning system and a cleaning method capable of reliably cleaning the microchannel without damaging the microchannel.
10………洗浄システム、12………筐体、12a………供給口、12b………供給口、12c………排出口、14………第1の流体、16………第2の流体、18………流体給排手段、20………供給タンク、22………配管、24………送液ポンプ、26………配管、28………第1の三方弁、28a………開口部、30………配管、32………チップ、34………マイクロ流路、36………配管、38………第2の三方弁、38a………開口部、39………配管、40………第3の三方弁、42………配管、43………配管、44………受給タンク、46………開閉弁、48………廃液タンク、50………真空ポンプ、50a………圧力計、52………超音波振動子、56………第1の洗浄工程、58………第2の洗浄工程、60………第1の乾燥工程、62………第2の乾燥工程。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ......... Cleaning system, 12 ......... Case, 12a ......... Supply port, 12b ......... Supply port, 12c ...... Discharge port, 14 ...... First fluid, 16 ......... Second 18 ......... Fluid supply / discharge means, 20 ......... Supply tank, 22 ......... Piping, 24 ......... Feed pump, 26 ......... Piping, 28 ......... First three-way valve, 28a ......... Opening, 30 ......... Piping, 32 ......... Chip, 34 ......... Microchannel, 36 ......... Piping, 38 ......... Second three-way valve, 38a ......... Opening, 39 ......... Piping, 40 ...... Third three-way valve, 42 ......... Piping, 43 ......... Piping, 44 ......... Receiving tank, 46 ......... On-off valve, 48 ......... Waste liquid tank, 50 ... ...... Vacuum pump, 50a ......... Pressure gauge, 52 ......... Ultrasonic vibrator, 56 ......... First cleaning step, 58 ......... Second cleaning step, 60 ... First drying step, 62 ......... second drying step.
Claims (10)
前記流体に浸漬した経路上に介装され、一方が前記マイクロ流路側に接続され、他方が前記流体側及び前記原料液の流通側との間で相互に切替可能に接続された切替弁と、
前記筐体内を減圧して前記マイクロ流路に気泡を発生させる減圧手段と、
前記マイクロ流路に超音波を照射して前記マイクロ流路内を洗浄しつつ前記気泡を前記マイクロ流路外に放出させる超音波振動子と、
前記マイクロ流路の洗浄時に前記切替弁の接続を前記流体側に切替制御するとともに前記超音波振動子及び前記減圧手段を稼動させる制御手段と、を有し、前記マイクロ流路の定置洗浄を可能とすることを特徴とするマイクロ流路の洗浄システム。 A micro-channel that is formed at a merging position of a plurality of paths through which the raw material liquid is circulated, and generates a desired product from the raw material liquid in a state of being immersed together with the path in a fluid supplied in a housing;
A switching valve interposed on the path immersed in the fluid, one connected to the micro-channel side, and the other connected to be switchable between the fluid side and the flow side of the raw material liquid;
Decompression means for decompressing the inside of the housing to generate bubbles in the microchannel;
An ultrasonic transducer that emits the bubbles to the outside of the microchannel while irradiating the microchannel with ultrasonic waves to clean the inside of the microchannel;
Controlling the switching of the switching valve to the fluid side at the time of cleaning the micro flow path, and a control means for operating the ultrasonic transducer and the pressure reducing means, and allowing the micro flow path to be cleaned in place A microchannel cleaning system characterized by the above.
前記制御手段は、前記流体給排手段の切替制御を行うことを特徴とする請求項1または2に記載のマイクロ流路の洗浄システム。 A fluid supply / discharge means connected to the housing and capable of switching between a state in which the fluid is supplied to the housing and a state in which the supplied fluid is discharged;
The micro flow path cleaning system according to claim 1, wherein the control unit performs switching control of the fluid supply / discharge unit.
前記制御手段は、前記洗浄後前記三方弁の接続を前記流体側に切替制御するとともに、所定時間前記加熱手段を稼動させる制御を行うことを特徴とする請求項1または2に記載のマイクロ流路の洗浄システム。 The case has a heating means for heating the fluid supplied to the case,
3. The microchannel according to claim 1, wherein the control unit performs switching control of the connection of the three-way valve to the fluid side after the cleaning, and performs control for operating the heating unit for a predetermined time. Cleaning system.
前記制御手段は、前記流体給排手段を介して前記原料液の通液時に前記第1の流体を供給し、前記洗浄時に前記第2の流体を供給し、洗浄後に前記第2の流体を排出する制御を行なうことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のマイクロ流路の洗浄システム。 The fluid supply / discharge means includes a state in which the first fluid is supplied to the housing, a state in which the first fluid is discharged and a second fluid is supplied, and a state in which the second fluid is discharged, Can be switched in order,
The control means supplies the first fluid when the raw material liquid is passed through the fluid supply / discharge means, supplies the second fluid at the time of the cleaning, and discharges the second fluid after the cleaning. The microchannel cleaning system according to any one of claims 1 to 4, wherein control is performed.
前記マイクロ流路を前記流体側に接続を切り替えるとともに前記筐体内を減圧して前記マイクロ流路内に気泡を発生させ、
前記マイクロ流路に超音波を照射して前記マイクロ流路内を洗浄しつつ前記気泡を前記マイクロ流路外に放出させることにより前記マイクロ流路の定置洗浄を行うことを特徴とするマイクロ流路の洗浄方法。 A micro-channel that is formed at a joining position of a plurality of paths through which the raw material liquid flows and that generates a desired product from the raw material liquid in a state of being immersed in a fluid supplied in the housing, to the flow side of the raw material liquid And the connection to the fluid side can be alternately switched,
Switch the connection of the microchannel to the fluid side and depressurize the housing to generate bubbles in the microchannel,
A microchannel characterized in that the microchannel is subjected to stationary cleaning by irradiating the microchannel with ultrasonic waves to discharge the bubbles outside the microchannel while cleaning the inside of the microchannel. Cleaning method.
6. The second fluid for discharging the fluid from the housing and cleaning the microchannel when the microchannel is cleaned is supplied, and the second fluid is discharged after cleaning. The method for cleaning a microchannel according to any one of items 1 to 9.
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