JP2019063752A - Liquid separator - Google Patents

Liquid separator Download PDF

Info

Publication number
JP2019063752A
JP2019063752A JP2017193488A JP2017193488A JP2019063752A JP 2019063752 A JP2019063752 A JP 2019063752A JP 2017193488 A JP2017193488 A JP 2017193488A JP 2017193488 A JP2017193488 A JP 2017193488A JP 2019063752 A JP2019063752 A JP 2019063752A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid
flow path
flow
partition member
flow passage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2017193488A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
侑佑 山下
Yusuke Yamashita
侑佑 山下
悟 町田
Satoru Machida
悟 町田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Central R&D Labs Inc
Original Assignee
Toyota Central R&D Labs Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Central R&D Labs Inc filed Critical Toyota Central R&D Labs Inc
Priority to JP2017193488A priority Critical patent/JP2019063752A/en
Publication of JP2019063752A publication Critical patent/JP2019063752A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

To provide a technology enabling continuous use of a liquid separator for separating a first liquid and a second liquid.SOLUTION: The present specification discloses a liquid separator for separating a first liquid and a second liquid. The liquid separator comprises a first flow passage, a second flow passage having a portion adjacent the first flow passage, and a partition wall member provided in the portion in which the first flow passage is adjacent the second flow passage and partially blocking between the first flow passage and the second flow passage. A surface of the partition wall member comprises a corner of an acute angle. A contact angle between the surface of the partition wall member and the first liquid is larger than a contact angle between the surface of the partition wall member and the second liquid.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本明細書が開示する技術は、液体分離装置に関する。   The technology disclosed herein relates to a liquid separation device.

特許文献1には、第1液体と第2液体を分離する液体分離装置が開示されている。この液体分離装置は、第1流路と、第1流路に直列に接続された第2流路と、第1流路と第2流路が接続する箇所に設けられたフィルタを備えている。この液体分離装置では、フィルタの表面と第1液体との接触角が、フィルタの表面と第2液体との接触角よりも大きい。   Patent Document 1 discloses a liquid separation apparatus for separating a first liquid and a second liquid. The liquid separation apparatus includes a first flow path, a second flow path connected in series to the first flow path, and a filter provided at a location where the first flow path and the second flow path are connected. . In this liquid separation device, the contact angle between the surface of the filter and the first liquid is larger than the contact angle between the surface of the filter and the second liquid.

特開2016−64385号公報JP, 2016-64385, A

特許文献1の液体分離装置では、第2液体は第1流路から第2流路へと流れ出ていくものの、第1液体は第1流路から第2流路へと流れ込むことができず、第1流路に溜まっていくことになる。このため、液体分離装置の使用者は、第1流路に溜まった第1液体を取り除く作業を定期的に行なう必要があり、液体分離装置を連続的に使用することができない。   In the liquid separation device of Patent Document 1, although the second liquid flows out of the first flow path into the second flow path, the first liquid can not flow into the second flow path from the first flow path, It will be accumulated in the first channel. For this reason, the user of the liquid separation apparatus needs to periodically perform the operation of removing the first liquid accumulated in the first flow path, and the liquid separation apparatus can not be used continuously.

本明細書では、上記の課題を解決する技術を提供する。本明細書では、第1液体と第2液体を分離する液体分離装置を、連続的に使用可能とする技術を提供する。   The present specification provides a technique for solving the above-mentioned problems. The present specification provides a technology that enables the liquid separation device that separates the first liquid and the second liquid to be used continuously.

本明細書は、第1液体と第2液体を分離する液体分離装置を開示する。液体分離装置は、第1流路と、第1流路に隣接する箇所を有する第2流路と、第1流路と第2流路が隣接する箇所に設けられており、第1流路と第2流路の間を部分的に遮蔽する隔壁部材を備えている。隔壁部材の表面は、鋭角の角部を備えている。隔壁部材の表面と第1液体との接触角は、隔壁部材の表面と第2液体との接触角よりも大きい。   This specification discloses a liquid separation device that separates a first liquid and a second liquid. The liquid separation device is provided in a first flow path, a second flow path having a portion adjacent to the first flow path, and a portion where the first flow path and the second flow path are adjacent to each other. And the second flow path are partially shielded. The surface of the bulkhead member is provided with sharp corners. The contact angle between the surface of the partition member and the first liquid is larger than the contact angle between the surface of the partition member and the second liquid.

上記の液体分離装置では、第1液体と第2液体の混合液体が第1流路を流れる際に、第1流路と第2流路が隣接する箇所を通過する。この際に、第1液体は、隔壁部材の表面との接触角が大きいので、隔壁部材の角部でのピン留め効果によって、第1流路から第2流路へ流れ込むことができず、そのまま第1流路を流れる。これに対して、第2液体は、隔壁部材の表面との接触角が小さいので、隔壁部材の角部でのピン留め効果を受けることなく、第1流路から第2流路に流れ込んでいく。このように、上記の液体分離装置によれば、混合液体が第1流路の第2流路と隣接する箇所を流れる際に、第2液体のみが第2流路に流れ出ていく結果、第1流路には第1液体のみが流れるようになり、第1液体と第2液体を分離することができる。上記の液体分離装置では、分離された第1液体または第2液体が液体分離装置の内部に溜まってしまうことがないので、液体分離装置を連続的に使用することができる。   In the liquid separation device described above, when the mixed liquid of the first liquid and the second liquid flows in the first flow path, the first flow path and the second flow path pass through adjacent places. At this time, since the first liquid has a large contact angle with the surface of the partition member, the first liquid can not flow from the first channel into the second channel due to the pinning effect at the corner of the partition member. It flows through the first flow path. On the other hand, since the second liquid has a small contact angle with the surface of the partition member, it flows from the first channel into the second channel without receiving the pinning effect at the corner of the partition member. . As described above, according to the liquid separation device described above, when the mixed liquid flows through the portion adjacent to the second flow path of the first flow path, only the second liquid flows out into the second flow path. Only the first liquid flows in one flow path, and the first liquid and the second liquid can be separated. In the liquid separation device described above, since the separated first liquid or second liquid does not accumulate inside the liquid separation device, the liquid separation device can be used continuously.

上記の液体分離装置は、隔壁部材の表面と第1液体との接触角が鈍角であってもよく、隔壁部材の表面と第2液体との接触角が鋭角であってもよい。   In the liquid separation device described above, the contact angle between the surface of the partition member and the first liquid may be an obtuse angle, and the contact angle between the surface of the partition member and the second liquid may be an acute angle.

上記の構成によれば、隔壁部材の表面との接触角が鈍角である第1液体には、隔壁部材の鋭角の角部において大きなピン留め効果が作用し、隔壁部材の表面との接触角が鋭角である第2液体には、隔壁部材の鋭角の角部においてピン留め効果がほとんど作用しない。上記の構成によれば、混合液体の第1液体と第2液体への分離をより促進することができる。   According to the above configuration, the first liquid having an obtuse contact angle with the surface of the partition member exerts a large pinning effect at the acute corner of the partition member, and the contact angle with the surface of the partition member is The second liquid, which has an acute angle, hardly has a pinning effect at the sharp corner of the partition member. According to the above configuration, the separation of the mixed liquid into the first liquid and the second liquid can be further promoted.

上記の液体分離装置は、隔壁部材の、第1流路に対向する表面が、第1流路の流れ方向に対して略平行な形状であってもよい。   In the liquid separation device described above, the surface of the partition wall member facing the first flow path may be substantially parallel to the flow direction of the first flow path.

第1液体に対する隔壁部材の角部のピン留め効果は、第1流路から第2流路へ向かう流れに対してだけでなく、第1流路の流れ方向に沿った流れに対しても作用する。このため、第1液体が第1流路の流れ方向に沿った方向に流れる際に、第1液体は隔壁部材から抵抗を受ける。上記の液体分離装置では、隔壁部材の、第1流路に対向する表面が、第1流路の流れ方向に対して略平行な形状となっているので、第1液体が第1流路の流れ方向に沿って流れる際の抵抗を小さくすることができる。   The pinning effect of the corners of the partition member for the first liquid acts not only on the flow from the first flow passage to the second flow passage, but also on the flow along the flow direction of the first flow passage Do. Therefore, when the first liquid flows in the direction along the flow direction of the first channel, the first liquid receives resistance from the partition member. In the liquid separation device described above, since the surface of the partition wall member facing the first flow path is substantially parallel to the flow direction of the first flow path, the first liquid is the first flow path. The resistance when flowing along the flow direction can be reduced.

上記の液体分離装置は、第1流路の、隔壁部材が配置された側とは反対側の表面が、第1流路の流れ方向に対して略平行な形状であってもよい。   In the liquid separation device described above, the surface of the first flow channel opposite to the side on which the partition member is disposed may have a shape substantially parallel to the flow direction of the first flow channel.

第1液体に対する隔壁部材の角部のピン留め効果は、第1流路から第2流路へ向かう流れに対してだけでなく、第1流路の流れ方向に沿った流れに対しても作用する。このため、第1液体が第1流路の流れ方向に沿った方向に流れる際に、第1液体は隔壁部材から抵抗を受ける。上記の液体分離装置では、第1流路の、隔壁部材が配置された側とは反対側の表面が、第1流路の流れ方向に対して略平行な形状となっているので、第1液体が第1流路の流れ方向に沿って流れる際の抵抗を小さくすることができる。   The pinning effect of the corners of the partition member for the first liquid acts not only on the flow from the first flow passage to the second flow passage, but also on the flow along the flow direction of the first flow passage Do. Therefore, when the first liquid flows in the direction along the flow direction of the first channel, the first liquid receives resistance from the partition member. In the liquid separation device described above, since the surface of the first flow channel on the side opposite to the side on which the partition member is disposed is substantially parallel to the flow direction of the first flow channel, The resistance when the liquid flows along the flow direction of the first flow path can be reduced.

実施例の液体分離装置2の外観を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows the external appearance of the liquid separation apparatus 2 of an Example typically. 実施例のシリコン基板4の断面図である。It is sectional drawing of the silicon substrate 4 of an Example. 実施例の液体分離装置2において、隔壁部材14に接触する第1液体L1の挙動を示す図である。In the liquid separation apparatus 2 of an Example, it is a figure which shows the behavior of the 1st liquid L1 which contacts the partition member 14. FIG. 実施例の液体分離装置2において、隔壁部材14に接触する第2液体L2の挙動を示す図である。In the liquid separation apparatus 2 of an Example, it is a figure which shows the behavior of 2nd liquid L2 which contacts the partition member 14. FIG. 変形例のシリコン基板4の断面図である。It is sectional drawing of the silicon substrate 4 of a modification. 別の変形例のシリコン基板4の断面図である。It is sectional drawing of the silicon substrate 4 of another modification. さらに別の変形例のシリコン基板4の断面図である。It is sectional drawing of the silicon substrate 4 of another modification. さらに別の変形例のシリコン基板4の断面図である。It is sectional drawing of the silicon substrate 4 of another modification. さらに別の変形例のシリコン基板4の断面図である。It is sectional drawing of the silicon substrate 4 of another modification. 図9のX−X断面で見た断面図である。It is sectional drawing seen by the XX cross section of FIG.

(実施例)
図1は、本実施例の液体分離装置2の構成を模式的に示している。液体分離装置2は、第1液体と第2液体の混合液体を流入口2aから受け入れ、混合液体を第1液体と第2液体に分離して、第1流出口2bに第1液体を送り出すとともに、第2流出口2cに第2液体を送り出す。第1液体は、例えば油であり、第2液体は、例えば水である。液体分離装置2は、シリコン基板4と、シリコン基板4の一方の面に貼り合わされた第1ガラス基板6と、シリコン基板4の他方の面に貼り合わされた第2ガラス基板8を備えている。以下の説明では、シリコン基板4の厚み方向をX方向といい、X方向に直交する方向をY方向およびZ方向という。本実施例の液体分離装置2では、第1流出口2bは流入口2aから見てZ方向負方向に位置している。また、本実施例の液体分離装置2では、Z方向負方向に、重力加速度gが作用している。
(Example)
FIG. 1 schematically shows the configuration of the liquid separation device 2 of the present embodiment. The liquid separation device 2 receives the mixed liquid of the first liquid and the second liquid from the inlet 2a, separates the mixed liquid into the first liquid and the second liquid, and delivers the first liquid to the first outlet 2b. , And the second liquid to the second outlet 2c. The first liquid is, for example, oil, and the second liquid is, for example, water. The liquid separation device 2 includes a silicon substrate 4, a first glass substrate 6 bonded to one surface of the silicon substrate 4, and a second glass substrate 8 bonded to the other surface of the silicon substrate 4. In the following description, the thickness direction of the silicon substrate 4 is referred to as the X direction, and the directions orthogonal to the X direction are referred to as the Y direction and the Z direction. In the liquid separation device 2 of the present embodiment, the first outlet 2b is located in the Z direction negative direction as viewed from the inlet 2a. Further, in the liquid separation device 2 of the present embodiment, the gravitational acceleration g acts in the negative direction in the Z direction.

図2に示すように、シリコン基板4には、深掘りエッチング(DRIE)等のエッチング加工によって、第1流路10と、第2流路12が形成されている。第1流路10と第2流路12は、シリコン基板4の厚さ方向(X方向)に関して、シリコン基板4を貫通しており、第1ガラス基板6と第2ガラス基板8によって封止されている。第2流路12は第1流路10に隣接して配置されている。第1流路10の上流端は、液体分離装置2の流入口2aに接続しており、第1流路10の下流端は、液体分離装置2の第1流出口2bに接続している。第2流路12の上流端は、シリコン基板4の内部に位置しており、第2流路12の下流端は、液体分離装置2の第2流出口2cに接続している。   As shown in FIG. 2, in the silicon substrate 4, a first flow passage 10 and a second flow passage 12 are formed by etching such as deep etching (DRIE). The first flow path 10 and the second flow path 12 penetrate the silicon substrate 4 in the thickness direction (X direction) of the silicon substrate 4, and are sealed by the first glass substrate 6 and the second glass substrate 8. ing. The second flow passage 12 is disposed adjacent to the first flow passage 10. The upstream end of the first flow path 10 is connected to the inlet 2 a of the liquid separation device 2, and the downstream end of the first flow path 10 is connected to the first outlet 2 b of the liquid separation device 2. The upstream end of the second flow passage 12 is located inside the silicon substrate 4, and the downstream end of the second flow passage 12 is connected to the second outlet 2 c of the liquid separation device 2.

第1流路10と第2流路12が隣接する箇所には、第1流路10と第2流路12の間を部分的に遮蔽する隔壁部材14が設けられている。本実施例では、隔壁部材14は、シリコン基板4をエッチングして第1流路10と第2流路12を形成する際に、シリコンを部分的に残存させることで形成されている。本実施例では、隔壁部材14は、シリコン基板4の厚さ方向(X方向)に沿って伸びる複数の柱状部材であって、それぞれの柱状部材は10μm−100μm程度の間隔で配置されており、それぞれの柱状部材の断面形状は、一辺が10μm−100μm程度の正三角形状である。すなわち、隔壁部材14は、全ての角部が鋭角(例えば60度)となっている。   A partition member 14 that partially shields the space between the first flow passage 10 and the second flow passage 12 is provided at a position where the first flow passage 10 and the second flow passage 12 are adjacent to each other. In the present embodiment, the partition wall member 14 is formed by partially leaving silicon when etching the silicon substrate 4 to form the first flow path 10 and the second flow path 12. In the present embodiment, the partition members 14 are a plurality of columnar members extending along the thickness direction (X direction) of the silicon substrate 4, and the respective columnar members are arranged at intervals of about 10 μm to 100 μm, The cross-sectional shape of each columnar member is an equilateral triangle having a side of about 10 μm to 100 μm. That is, in the partition member 14, all the corners are acute angles (for example, 60 degrees).

本実施例の液体分離装置2では、隔壁部材14の表面は、第1液体との接触角が、第2液体との接触角よりも大きい。特に、本実施例の液体分離装置2では、隔壁部材14の表面は、第1液体との接触角が90度より大きく(すなわち、第1液体との接触角が鈍角であり)、第2液体との接触角が90度よりも小さい(すなわち、第2液体との接触角が鋭角である)。例えば、第1液体が油であり、第2液体が水である場合には、隔壁部材14の表面にシリコン酸化膜を形成することで、隔壁部材14の表面は、第1液体との接触角は90度より大きくなり、第2液体との接触角は90度よりも小さくなる。   In the liquid separation device 2 of the present embodiment, the contact angle with the first liquid on the surface of the partition member 14 is larger than the contact angle with the second liquid. In particular, in the liquid separation device 2 of this embodiment, the surface of the partition member 14 has a contact angle with the first liquid larger than 90 degrees (that is, the contact angle with the first liquid is obtuse), and the second liquid Contact angle with the second liquid is smaller than 90 degrees (that is, the contact angle with the second liquid is acute). For example, when the first liquid is oil and the second liquid is water, the surface of the partition member 14 has a contact angle with the first liquid by forming a silicon oxide film on the surface of the partition member 14 Becomes larger than 90 degrees, and the contact angle with the second liquid becomes smaller than 90 degrees.

本実施例の液体分離装置2では、第1流路10を流入口2aから第1流出口2bに向けて流れる方向(以下では、第1流路10の流れ方向ともいう)に、重力加速度gが作用している。このため、流入口2aから流れ込んだ混合液体は、第1流出口2bに向けて、第1流路10を流れていく。   In the liquid separation device 2 of the present embodiment, the gravitational acceleration g in the direction (hereinafter also referred to as the flow direction of the first channel 10) flowing in the first channel 10 from the inlet 2a to the first outlet 2b. Is working. For this reason, the mixed liquid which flowed in from the inflow port 2a flows through the 1st flow path 10 toward the 1st outflow port 2b.

混合液体は、第1流路10を流れる際に、第1流路10と第2流路12が隣接する箇所を通過する。この際に、混合液体のうちの第1液体は、隔壁部材14に阻まれて第2流路12に流れ込むことができず、そのまま第1流路10を流れていく。これに対して、混合液体のうちの第2液体は、隔壁部材14に阻まれることなく第1流路10から第2流路12に流れ込んでいく。これは、第1液体と、第2液体で、隔壁部材14との接触角が異なっており、隔壁部材14が鋭角の角部を有するためである。   When the mixed liquid flows through the first flow path 10, the mixed liquid passes through a portion where the first flow path 10 and the second flow path 12 are adjacent to each other. At this time, the first liquid of the mixed liquid is blocked by the partition member 14 and can not flow into the second flow path 12 and flows in the first flow path 10 as it is. On the other hand, the second liquid in the mixed liquid flows from the first flow path 10 to the second flow path 12 without being blocked by the partition member 14. This is because the contact angles of the first liquid and the second liquid with the partition member 14 are different, and the partition member 14 has sharp corners.

図3は、第1流路10を流れる第1液体のうち、隔壁部材14と接触しながら流れる第1液体L1の挙動を示している。第1液体L1は、隔壁部材14の表面との接触角が大きい。このため、第1液体L1には、隔壁部材14の鋭角の角部においてピン留め効果が作用する。このピン留め効果によって、隔壁部材14の近傍の第1液体L1は、第1流路10から第2流路12へ向かう方向に流れることが困難となる。このため、第1流路10を流れる第1液体は、第1流路10から第2流路12へ流れ込むことなく、そのまま第1流路10を流れていく。特に、第1液体と隔壁部材14との接触角が90度より大きい場合、隔壁部材14の鋭角の角部において大きなピン留め効果が作用する。   FIG. 3 shows the behavior of the first liquid L <b> 1 flowing in contact with the partition member 14 among the first liquid flowing in the first flow passage 10. The first liquid L1 has a large contact angle with the surface of the partition member 14. For this reason, the pinning effect acts on the first liquid L1 at the sharp corner of the partition wall member 14. This pinning effect makes it difficult for the first liquid L1 in the vicinity of the partition wall member 14 to flow in the direction from the first flow passage 10 to the second flow passage 12. Therefore, the first liquid flowing through the first flow passage 10 flows through the first flow passage 10 as it is without flowing into the second flow passage 12 from the first flow passage 10. In particular, when the contact angle between the first liquid and the partition member 14 is larger than 90 degrees, a large pinning effect is exerted at the sharp corner of the partition member 14.

図4は、第1流路10を流れる第2液体のうち、隔壁部材14と接触しながら流れる第2液体L2の挙動を示している。第2液体L2は、隔壁部材14の表面との接触角が小さい。このため、第2液体L2には、隔壁部材14の鋭角の角部においてピン留め効果がそれほど作用しないので、隔壁部材14の近傍の第2液体L2は、第1流路10から第2流路12へ向かう方向に容易に流れることができる。このため、第1流路10を流れる第2液体は、第1流路10から第2流路12へと流れ込んでいく。特に、第2液体と隔壁部材14の表面との接触角が90度より小さい場合、隔壁部材14の鋭角の角部においてピン留め効果がほとんど作用しない。   FIG. 4 shows the behavior of the second liquid L <b> 2 flowing in contact with the partition member 14 among the second liquid flowing in the first flow passage 10. The second liquid L2 has a small contact angle with the surface of the partition member 14. For this reason, the second liquid L2 in the vicinity of the partition member 14 does not act so much on the second liquid L2 at the acute angle corner of the partition member 14, so that the second liquid L2 in the vicinity of the partition member 14 It can easily flow in the direction towards 12. Therefore, the second liquid flowing in the first flow path 10 flows from the first flow path 10 into the second flow path 12. In particular, when the contact angle between the second liquid and the surface of the partition member 14 is smaller than 90 degrees, the pinning effect hardly acts on the acute corner of the partition member 14.

図2に示すように、本実施例の液体分離装置2では、混合液体が第1流路10を流れる際に、隔壁部材14が設けられた箇所において、第2液体が第2流路12へ流れ込むのに対して、第1液体は第2流路12へ流れ込むことができず、そのまま第1流路10を流れる。そして、第2流路12を流れる第2液体が増加していくにつれて、第1流路10を流れる第2液体が減少していく。結果として、第1流出口2bからは第1液体のみが流出するとともに、第2流出口2cからは第2液体のみが流出する。このように、本実施例の液体分離装置2によれば、簡素な構成によって、混合液体を第1液体と第2液体に分離することができる。   As shown in FIG. 2, in the liquid separation device 2 of the present embodiment, when the mixed liquid flows through the first flow channel 10, the second liquid flows to the second flow channel 12 at the portion where the partition member 14 is provided. While flowing in, the first liquid can not flow into the second flow passage 12 and flows in the first flow passage 10 as it is. Then, as the second liquid flowing through the second flow passage 12 increases, the second liquid flowing through the first flow passage 10 decreases. As a result, only the first liquid flows out from the first outlet 2b, and only the second liquid flows out from the second outlet 2c. Thus, according to the liquid separation device 2 of the present embodiment, the mixed liquid can be separated into the first liquid and the second liquid with a simple configuration.

上述したように、第1流路10を流れる第1液体には、隔壁部材14の角部においてピン留め効果が作用する。このピン留め効果は、第1液体が、第1流路10の流れ方向に沿って流れる際にも作用する。液体分離装置2の単位時間あたりの処理能力を向上するためには、第1液体が第1流路10の流れ方向に沿って流れる際の抵抗を、可能な限り小さくすることが好ましい。   As described above, the pinning effect acts on the first liquid flowing in the first flow path 10 at the corner of the partition wall member 14. The pinning effect also works when the first liquid flows along the flow direction of the first flow passage 10. In order to improve the throughput per unit time of the liquid separation device 2, it is preferable to reduce the resistance when the first liquid flows along the flow direction of the first flow path 10 as much as possible.

本実施例の液体分離装置2では、隔壁部材14の第1流路10に対向する表面14aが、第1流路10の流れ方向に対して略平行な形状である。このような構成とすることによって、第1液体が第1流路10の流れ方向に沿って流れる際の抵抗を小さくすることができる。   In the liquid separation device 2 of the present embodiment, the surface 14 a of the partition wall member 14 facing the first flow path 10 has a shape substantially parallel to the flow direction of the first flow path 10. With such a configuration, the resistance when the first liquid flows along the flow direction of the first flow path 10 can be reduced.

また、本実施例の液体分離装置2では、第1流路10の、隔壁部材14が配置された側とは反対側の表面10aが、第1流路10の流れ方向に対して略平行な形状である。このような構成とすることによって、第1液体が第1流路10の流れ方向に沿って流れる際の抵抗を小さくすることができる。   Further, in the liquid separation device 2 of the present embodiment, the surface 10 a of the first flow passage 10 opposite to the side where the partition member 14 is disposed is substantially parallel to the flow direction of the first flow passage 10. It is a shape. With such a configuration, the resistance when the first liquid flows along the flow direction of the first flow path 10 can be reduced.

なお、隔壁部材14の断面形状は、上記のような正三角形状に限られるものではない。例えば、図5に示すように、隔壁部材14は、断面が台形形状であってもよい。あるいは、図6に示すように、隔壁部材14は、断面が菱形形状であってもよい。隔壁部材14は、第1流路10から第2流路12へ向かう方向に流れる液体と接触する角部が鋭角となっていれば、どのような断面形状であってもよい。   In addition, the cross-sectional shape of the partition member 14 is not restricted to the above-mentioned regular triangle shape. For example, as shown in FIG. 5, the partition member 14 may have a trapezoidal cross section. Alternatively, as shown in FIG. 6, the partition member 14 may have a rhombic cross section. The partition member 14 may have any cross-sectional shape as long as the corner portion in contact with the liquid flowing in the direction from the first flow channel 10 toward the second flow channel 12 has an acute angle.

上記では、第1流路10に隣接する第2流路12を1つ設ける場合について説明したが、例えば図7に示すように、第1流路10に隣接する第2流路12を2つ設けて、それぞれの第2流路12に対応する隔壁部材14を設ける構成としてもよい。この場合、図8に示すように、第1流路10の中央に、第1流路10の流れ方向に沿って配置された板状部材16を設けてもよい。図8に示す構成では、板状部材16の表面16aが、板状部材16によって分割された第1流路10のそれぞれにおいて、隔壁部材14が配置された側とは反対側の表面となる。板状部材16の表面16aが、第1流路10の流れ方向に対して略平行な形状であるので、第1液体が第1流路10の流れ方向に沿って流れる際の抵抗を小さくすることができる。   Although the case where one second flow passage 12 adjacent to the first flow passage 10 is provided has been described above, for example, as shown in FIG. 7, two second flow passages 12 adjacent to the first flow passage 10 are provided. It is good also as composition provided by providing the partition member 14 corresponding to each 2nd channel 12. In this case, as shown in FIG. 8, a plate-like member 16 may be provided at the center of the first channel 10 along the flow direction of the first channel 10. In the configuration shown in FIG. 8, the surface 16 a of the plate-like member 16 is a surface on the side opposite to the side on which the partition member 14 is disposed in each of the first channels 10 divided by the plate-like member 16. Since the surface 16 a of the plate-like member 16 is substantially parallel to the flow direction of the first flow passage 10, the resistance when the first liquid flows along the flow direction of the first flow passage 10 is reduced. be able to.

上記では、隔壁部材14が、シリコン基板4の厚さ方向(X方向)に沿って伸びる複数の柱状部材である場合について説明したが、例えば図9、図10に示すように、隔壁部材14は、第1流路10の流れ方向(Z方向)に沿って伸びる複数の梁状部材であってもよい。   Although the case where the partition wall member 14 is a plurality of columnar members extending along the thickness direction (X direction) of the silicon substrate 4 has been described above, for example, as illustrated in FIGS. A plurality of beam members may be extended along the flow direction (Z direction) of the first flow passage 10.

上記の実施例では、液体分離装置2に、第1流路10の流れ方向(Z方向)に沿って重力加速度gが作用する場合について説明したが、重力加速度gに限らず、他の力を作用させてもよい。あるいは、ポンプ等の外部機器(図示せず)を用いて、液体分離装置2の流入口2aに混合液体を大きな流入圧力で流し込む構成としてもよい。   In the above embodiment, although the case where the gravitational acceleration g acts on the liquid separation device 2 along the flow direction (Z direction) of the first flow path 10 has been described, the present invention is not limited to the gravitational acceleration g. You may make it act. Alternatively, the mixed liquid may be flowed into the inflow port 2 a of the liquid separation device 2 at a large inflow pressure by using an external device (not shown) such as a pump.

上記の実施例では、シリコン基板4にエッチング加工を施すことで、第1流路10と第2流路12を形成する場合について説明した。これとは異なり、シリコン基板4にナノインプリントを施すことで、第1流路10と第2流路12を形成してもよい。あるいは、シリコン基板4の代わりに、ガラスブロックや金属ブロックにレーザー加工を施すことで、第1流路10と第2流路を形成してもよい。あるいは、シリコン基板4の代わりに、3Dプリント技術によって第1流路10と第2流路12を形成した、樹脂製のブロックを用いてもよい。   In the above embodiment, the case where the first flow path 10 and the second flow path 12 are formed by etching the silicon substrate 4 has been described. Unlike this, the first flow path 10 and the second flow path 12 may be formed by performing nanoimprinting on the silicon substrate 4. Alternatively, instead of the silicon substrate 4, the first flow path 10 and the second flow path may be formed by performing laser processing on a glass block or a metal block. Alternatively, instead of the silicon substrate 4, a resin block in which the first flow path 10 and the second flow path 12 are formed by 3D printing technology may be used.

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。   As mentioned above, although the specific example of this invention was described in detail, these are only an illustration and do not limit a claim. The art set forth in the claims includes various variations and modifications of the specific examples illustrated above. The technical elements described in the present specification or the drawings exhibit technical usefulness singly or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of application. In addition, the techniques exemplified in the present specification or the drawings can simultaneously achieve a plurality of purposes, and achieving one of the purposes itself has technical utility.

2:液体分離装置; 2a:流入口; 2b:第1流出口; 2c:第2流出口; 4:シリコン基板; 6:第1ガラス基板; 8:第2ガラス基板; 10:第1流路; 10a:表面; 12:第2流路; 14:隔壁部材; 14a:表面; 16:板状部材; 16a:表面 2: liquid separation device; 2a: inlet; 2b: first outlet; 2c: second outlet; 4: silicon substrate; 6: first glass substrate; 8: second glass substrate; 10: first flow passage 10a: surface; 12: second flow path; 14: partition member; 14a: surface; 16: plate member; 16a: surface

Claims (4)

第1液体と第2液体を分離する液体分離装置であって、
第1流路と、
第1流路に隣接する箇所を有する第2流路と、
第1流路と第2流路が隣接する箇所に設けられており、第1流路と第2流路の間を部分的に遮蔽する隔壁部材を備えており、
隔壁部材の表面が、鋭角の角部を備えており、
隔壁部材の表面と第1液体との接触角が、隔壁部材の表面と第2液体との接触角よりも大きい、液体分離装置。
A liquid separation apparatus for separating a first liquid and a second liquid, comprising:
The first flow path,
A second flow path having a location adjacent to the first flow path;
A partition member is provided at a location where the first channel and the second channel are adjacent to each other and partially shields the space between the first channel and the second channel,
The surface of the bulkhead member is provided with sharp corners;
A liquid separation device in which the contact angle between the surface of the partition member and the first liquid is larger than the contact angle between the surface of the partition member and the second liquid.
隔壁部材の表面と第1液体との接触角が鈍角であり、隔壁部材の表面と第2液体との接触角が鋭角である、請求項1の液体分離装置。   The liquid separation device according to claim 1, wherein the contact angle between the surface of the partition member and the first liquid is an obtuse angle, and the contact angle between the surface of the partition member and the second liquid is an acute angle. 隔壁部材の、第1流路に対向する表面が、第1流路の流れ方向に対して略平行な形状である、請求項1または2の液体分離装置。   The liquid separation device according to claim 1, wherein a surface of the partition member facing the first flow path has a shape substantially parallel to the flow direction of the first flow path. 第1流路の、隔壁部材が配置された側とは反対側の表面が、第1流路の流れ方向に対して略平行な形状である、請求項1から3の何れか一項の液体分離装置。   The liquid according to any one of claims 1 to 3, wherein the surface of the first flow channel opposite to the side on which the partition member is disposed has a shape substantially parallel to the flow direction of the first flow channel. Separation device.
JP2017193488A 2017-10-03 2017-10-03 Liquid separator Pending JP2019063752A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017193488A JP2019063752A (en) 2017-10-03 2017-10-03 Liquid separator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017193488A JP2019063752A (en) 2017-10-03 2017-10-03 Liquid separator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2019063752A true JP2019063752A (en) 2019-04-25

Family

ID=66338738

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017193488A Pending JP2019063752A (en) 2017-10-03 2017-10-03 Liquid separator

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2019063752A (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004337791A (en) * 2003-05-19 2004-12-02 Hakkou Industrial Corp Oil/water separation method and oil/water separator
JP2015039685A (en) * 2013-08-23 2015-03-02 国立大学法人 岡山大学 Oil-water separation material, and oil-water separation device and oil-water separation method used for oil-water separation material
JP2016064394A (en) * 2014-07-30 2016-04-28 三菱マテリアル株式会社 Oil-water recovery separation device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004337791A (en) * 2003-05-19 2004-12-02 Hakkou Industrial Corp Oil/water separation method and oil/water separator
JP2015039685A (en) * 2013-08-23 2015-03-02 国立大学法人 岡山大学 Oil-water separation material, and oil-water separation device and oil-water separation method used for oil-water separation material
JP2016064394A (en) * 2014-07-30 2016-04-28 三菱マテリアル株式会社 Oil-water recovery separation device
JP2016064385A (en) * 2014-07-30 2016-04-28 三菱マテリアル株式会社 Oil-water separation recovery tool and intercepter
JP2016064405A (en) * 2014-07-30 2016-04-28 三菱マテリアル株式会社 Oil-water separation porous body, oil-water separation filter

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10124275B2 (en) Microstructure separation filters
US20130264295A1 (en) Filter for capturing target material
JP7212671B2 (en) Improved process-enhanced flow reactor
SE535177C2 (en) Micromechanical filters
JP2014173934A (en) Semiconductor micro-analysis chip and manufacturing method thereof
WO2016037150A1 (en) Microstructure separation filters
JP3832498B1 (en) Flow measuring device
JP2015529155A5 (en)
JP6506907B2 (en) Liquid handling device
JP2019063752A (en) Liquid separator
JP2004237177A (en) Double emulsion microcapsule former
WO2019058989A1 (en) Suction device
US20140356890A1 (en) Method of re-collecting target material
JP6084686B2 (en) Filter retainer and filter using the same
US11110375B2 (en) Microstructure separation filters
US20190060848A1 (en) Flow path device and droplet forming method
US20200206748A1 (en) Particle separation device and particle separation apparatus using same
KR102041814B1 (en) Magnetic filter and manufacturing method thereof
JP2018134592A (en) Liquid separation device
KR20200064788A (en) Printed circuit heat exchanging plate and printed circuit heat exchanger including the same
JP6555567B2 (en) Element array, element, fluid component separation method, and element array manufacturing method
JP6653204B2 (en) Intake pits and plants
JP6810391B2 (en) Ion source
JP2003194608A (en) Thermal type flowmeter
JP2017052060A (en) Microelement

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190228

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20191126

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20200602