JP2019533462A5

JP2019533462A5 -

Info

Publication number: JP2019533462A5
Application number: JP2019522986A
Authority: JP
Filing date: 2017-10-26
Publication date: 2021-01-14
Anticipated expiration: 2037-10-26

Description

好ましくは、マイクロチャネルはそれぞれ周方向において基板に囲まれている。その方法に応じて、効果的な蒸発をコンパクトな構造方式で保証し得る。マイクロチャネルは、簡単な方法で、ある意味最適な可変の全周面加熱器を提供し得、及びシーリングの問題の原因となる被覆は、既知の気化基体に利用される場合と同様に回避される。

有利には、絶縁層を貫通して延在する貫通開口部を有する絶縁層は、流れ制御層と基板の間に設けられている。このようにして、液体保存部内若しくは流れ制御層内と局所流入孔内での液体の意図しない気化を効果的に防止され得る。同様に、流体保存部内での望ましくない熱伝達は回避される。言い換えれば基板内への入熱は最適化され、及び基板での望ましくない加熱又は完全な蒸発は、上流の液体を含む部分で確実に防止し得る。特に有利には、利用可能な液体混合物に適合された電圧曲線Ｕｈ（ｔ）が情報メモリに保存されている。高電圧曲線Ｕｈ（ｔ）は、利用可能な液体混合物に適合されて設定されており、及び基板の加熱温度は、それぞれの液体混合物の正確で既知の蒸発の運動に従い、蒸発プロセスを介して制御され得る。このようにして、液体の最適な蒸発は、適合されたそれらの成分を確保し得、及び望ましくない分解生成物の発生を確実に防止し得る。

本発明の更なる態様によれば、前述の蒸発器ユニットを制御する方法が提供される。この場合有利には、高電圧曲線Ｕｈ（ｔ）は、利用可能な液体混合物に適合し設定され、及び従って、基板の加熱温度がそれぞれの液体混合物の蒸発運動に基づいた気化プロセスについて一時的に制御される。このようにして、液体の最適な蒸発は、適合されたそれらの成分を確保し得、及び望ましくない分解生成物の発生を確実に防止し得る。このように構成された蒸発体で、液体に基板からの熱流入を最適化し得る。液体とマイクロチャネルの壁との間の境界層の構成は、熱伝達を妨げ得、又は局所的な加熱の危険を示す蒸気の泡の形状の状態で確実に減少し得る。蒸発を介してその時限りで調整された一定の温度を有する既知の気化基体のための既知の操作の場合には、高沸点成分の蒸発に応じた一定の温度に設定され及び調整される。その液体の完全な蒸発に関して確保することは、最高温度を適用する場合に、低沸点成分がいいずれにしても蒸発する結果になる。

マイクロチャネル６２は、図３に明示されているように、正方形、三角形、多角形、円形、楕円形、又は他の形状の配列の形状に配置されている。この配列は、行ｓと列ｚを含むマトリックスの形状に形成され得る。その際に、ｓは有利には２〜５０及びさらに有利には３〜２０の範囲内、及び／又はｚは有利には２〜５０及びさらに有利には３〜２０の範囲内にある。このような方法で、効率的で簡単な方法でのマイクロチャネル６２の製造可能な配列は、高い気化パフォーマンスを実現する。

マイクロチャネル６２、貫通開口部６７及び／又は貫通孔６８は、好ましくはそれらの長手方向軸が層６９、７０を横切るように配置されている。一般に、基板６３及び流れ制御層６９及び／又は絶縁層７０及び／又は少なくとも一つのほかの層によって積層体が形成されている場合、有利にはマイクロチャネル６２の縦軸が、積層体に対して直角に配置されている。このようにして、基板６３からマイクロチャネル６２への最適な入熱を実現し得、及びマイクロチャネル６２はシーリングの問題からほとんど解放される。さらに、積層体の複数又はすべての層は、有利には異なる又は同一の層厚、つまりより好ましくはそれぞれの場合に５００μｍ以下の層厚を有する。このようにして、基板６３からマイクロチャネル６２への最適な入熱を実現し得、及びマイクロチャネル６２はシーリングの問題からほとんど解放される。この場合有利には、気化基体６０が一般的な層厚を備える薄膜層技術を用いたウェハの部分から製造され得る。

マイクロチャネル６２、貫通開口部６７及び／又は貫通孔６８は、等しい又は互いに離れて異なった貫通分離断面を有し得る。マイクロチャネル６２の総数Ｋ１、貫通開口部６７の総数Ｋ２及び／又は貫通孔６８の総数Ｋ３は、互いに離れて区別され得る。特に、Ｋ１はＫ２よりも大きく及び／又はＫ３よりも大きい。Ｋ２はＫ３よりも大きい。マイクロチャネル６２の一群は、特にＫ１以下のグループ数Ｇ１を含み、唯一の貫通開口部６７及び／又は唯一の貫通孔６８を割り当てることができる。その際、その横断面がマイクロチャネル６２の一群の横断面と一致し、それは、特に相当するか又はそれを超える。

電気濡れ効果の利用の代わりに、もう一方の流体制御要素と同様、流体制御層６９又は一般的な流れ制御装置６６に、例えば一つ又は複数のスロットル及び／又は一つ又は複数の制御可能な（マイクロ）弁が、設けられている。マイクロチャネル６２、還流開口部６７及び／又は貫通孔６８の毛細管現象が気化基体６０内の液体保存部１８からの十分な流体量の促進に不十分ならば、追加の又は選択的な供給機構を、例えば圧力を介し一つ又は複数の（マイクロ）ポンプ又は以下のように設け得る。

蒸発器ユニット２０は、好ましくはＭＥＭＳ技術に基づいて製造されており、及びそれ故に微小電気機械システムで有利である。

Claims

前記マイクロチャネル（６２）の縦軸が、積層体に対して直角に配置されていることを特徴とする請求項１４に記載の蒸発器ユニット。
前記蒸発器ユニット（２０）は、単一の微小電気機械システムであることを特徴とする請求項１〜１７のいずれか一項に記載の蒸発器ユニット。
マイクロチャネル（６２）の総数Ｋ１、貫通開口部（６７）の総数Ｋ２及び／又は貫通孔（６８）の総数Ｋ３は相違すること、及び／又は、ただ一つの貫通開口部（６７）及び／又はただ一つの貫通孔（６８）が、特にＫ１個以下のグループ総数Ｇ１を有する一群のマイクロチャネル（６２）に割り当てられていることを特徴とする請求項１〜１８のいずれか一項に記載の蒸発器ユニット。
加熱電圧曲線Ｕｈ（ｔ）は、使用される液体混合物に適合されて設定され、基板（６３）の加熱温度が、それぞれの液体混合物の気化特性にしたがって気化工程にわたって時間制御されることを特徴とする請求項２１記載の方法。