JP5295110B2 - マイクロスケール容量性脱イオン装置 - Google Patents
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Description
12 主チャネル
14 正電荷電極
16 負電荷電極
18 非伝導性不浸透性バリア
20 非伝導性不浸透性バリア
22 ブロッキングプレート
24 ブロッキングプレート
26 濃縮イオン流体流れ
28 濃縮イオン流体流れ
30 脱イオン流体流れ
32 エンドキャップ
34 流体入口
36 濃縮イオン出口
38 脱イオン流体出口
40 電力ポート
42 エンドキャップ
44 濃縮イオン流体プレート
46 濃縮イオン流体プレート
48 濃縮イオン流体カットアウト
50 濃縮イオン流体カットアウト
52 ブロッキングプレートカットアウト
54 ブロッキングプレートカットアウト
56 脱イオン流体プレート
58 脱イオン流体カットアウト
60 濃縮イオン流体出力チャネル
62 濃縮イオン流体出力チャネル
64 脱イオン流体出力チャネル
Claims (11)
- 流体の脱イオン装置であって、
イオンを含む流体が、2つの側壁によって画定された幅を有しかつプラスチックシートからなる上壁と底壁とによって画定された高さを有する主チャネルへ通過して流れ込む流路となるように構成及び配置された入口と、
前記2つの側壁のうちの第1側壁に沿って設けられた正電荷帯電の第1電極と、
前記第1電極と前記イオンを含む流体との間に設けられた第1非導電性非浸透性バリアと、
前記第1側壁及び前記第1非導電性非浸透性バリアにほぼ平行にかつ前記第1側壁及び前記第1非導電性非浸透性バリアから間隔を空けて設けられた第1ブロッキングプレートと、
前記2つの側壁のうちの第2側壁に沿って設けられた負電荷帯電の第2電極と、
前記第2電極と前記イオンを含む流体との間に設けられた第2非導電性非浸透性バリアと、
前記第2側壁及び前記第2非導電性非浸透性バリアにほぼ平行にかつ前記第2側壁及び前記第2非導電性非浸透性バリアから間隔を空けて設けられた第2ブロッキングプレートと、
前記第1ブロッキングプレートと前記第2ブロッキングプレートとの間に第3出力チャネルを画定する領域と、
を含み、
前記第1電極は、負電荷イオンを前記第1非導電性非浸透性バリアの近傍の位置へ引き付けるように構成及び配置されており、前記負電荷イオンは、前記第1非導電性非浸透性バリアの近傍の前記流体の流れと共に流れ、
前記第1ブロッキングプレートは、前記主チャネルの中央部分に設けられかつ前記主チャネルの端部へ伸びる第1端部表面を有し、前記第1ブロッキングプレートと前記第1側壁との間の領域は第1出力チャネルを画定し、
前記第1電極と前記第2電極とは700ミクロン以下の距離だけ離れており、
前記第2電極は、正電荷イオンを前記第2非導電性非浸透性バリアの近傍の位置へ引き付けるように構成及び配置されており、前記正電荷イオンは、前記第2非導電性非浸透性バリアの近傍の前記流体の流れと共に流れ、
前記第2ブロッキングプレートは、前記主チャネルの中央部分に設けられかつ前記主チャネルの端部へ伸びる第1端部表面を有し、前記第2ブロッキングプレートと前記第2側壁との間の領域は第2出力チャネルを画定し、
前記第1ブロッキングプレート及び前記第2ブロッキングプレートは前記流体の流れを3つの流れに分離し、これによって前記第1チャネルを通過する前記流体の第1の流れは高濃度の負電荷イオンを含み、前記第2チャネルを通過する前記流体の第2の流れは高濃度の正電荷イオンを含み、前記第3チャネルを通過する前記流体の第3の流れはイオンをほとんど含まないことを特徴とする脱イオン装置。 - 前記第1電極及び前記第2電極に低くとも500ボルトを印加するデバイスを含むことを特徴とする請求項1に記載の脱イオン装置。
- 前記第1電極及び前記第2電極に低くとも2500ボルトを印加するデバイスを含むことを特徴とする請求項1に記載の脱イオン装置。
- 請求項1に記載の脱イオン装置の複数が、互いに並列に接続されていることを特徴とする脱イオン装置。
- 請求項4に記載の脱イオン装置が、連続して互いに接続されていることを特徴とする脱イオン装置。
- 請求項1に記載の脱イオン装置の複数が、連続して互いに接続されていることを特徴とする脱イオン装置。
- 流体の脱イオン方法であって、
イオンを含む流体が、2つの側壁によって画定された幅を有しかつ上壁と底壁とによって画定された高さを有する主チャネルへ流れ込む流路となるように構成及び配置された入口を設けるステップと、
前記2つの側壁の内の第1側壁に沿って正電荷帯電の第1電極を設けるステップと、
前記第1電極と前記イオンを含む流体との間に第1非導電性非浸透性バリアを設けるステップと、
前記第1電極へ電圧を印加して、負電荷イオンを前記第1非導電性非浸透性バリアの近傍の位置へ引き付けるステップと、
前記第1側壁及び前記第1非導電性非浸透性バリアにほぼ平行にかつ前記第1側壁及び前記第1非導電性非浸透性バリアから間隔を空けて第1ブロッキングプレートを設けるステップと、
前記2つの側壁のうちの第2側壁に沿って負電荷帯電の第2電極を設けるステップと、
前記第2電極と前記イオンを含む流体との間に第2非導電性非浸透性バリアを設けるステップと、
前記第2電極へ電圧を印加して、正電荷イオンを前記第2非導電性非浸透性バリアの近傍の位置へ引き付けるステップと、
前記第2側壁及び前記第2非導電性非浸透性バリアにほぼ平行にかつ前記第2側壁及び前記第2非導電性非浸透性バリアから間隔を空けて第2ブロッキングプレートを設けるステップと、
前記第1ブロッキングプレートと前記第2ブロッキングプレートとの間に第3出力チャネルを画定する領域を設けるステップと、
を含み、
前記負電荷イオンは、前記第1非導電性非浸透性バリアの近傍の前記流体の流れと共に流れ、
前記第1ブロッキングプレートは、前記主チャネルの中央部分に設けられかつ前記主チャネルの端部へ伸びる第1端部表面を有し、前記第1ブロッキングプレートと前記第1側壁との間の領域は第1出力チャネルを画定し、
前記第1電極と前記第2電極とは700ミクロン以下の距離だけ離れており、
前記正電荷イオンは、前記第2非導電性非浸透性バリアの近傍の前記流体の流れと共に流れ、
前記第2ブロッキングプレートは、前記主チャネルの中央部分に設けられかつ前記主チャネルの端部へ伸びる第1端部表面を有し、前記第2ブロッキングプレートと前記第2側壁との間の領域は第2出力チャネルを画定し、
前記第1ブロッキングプレート及び前記第2ブロッキングプレートは前記流体の流れを3つの流れに分離し、これによって前記第1チャネルを通過する前記流体の第1の流れは高濃度の負電荷イオンを含み、前記第2チャネルを通過する前記流体の第2の流れは高濃度の正電荷イオンを含み、前記第3チャネルを通過する前記流体の第3の流れはイオンをほとんど含まないことを特徴とする脱イオン方法。 - 請求項7に記載の脱イオン方法を並列的に実施するステップを含むことを特徴とする脱イオン方法。
- 請求項7に記載の脱イオン方法を連続的に実施するステップを含むことを特徴とする脱イオン方法。
- 前記流体は水であることを特徴とする請求項7に記載の脱イオン方法。
- 前記流体は血液であることを特徴とする請求項7に記載の脱イオン方法。
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