防止流体逆流的微流体反应器制造技术

本发明专利技术提出一种微流体反应器，包含：第一供料单元；第二供料单元；以及混合单元，分别透过第一流道与第二流道连接第一供料单元与第二供料单元，使第一流道与第二流道之间形成有超过0度、180度以下的第一夹角；其中，第一流道与第二流道各配置有逆止阀。

A microfluidic reactor for preventing fluid counterflow

The invention relates to a microfluidic reactor, comprising: a first feeding unit; second feeding unit; and mixing unit, respectively through the first flow channel and the second channel is connected with the first feeding unit and second feeding unit forms a first angle more than 0 degrees, 180 degrees below the first flow channel and second channel to the first channel; and the second channel configuration with a check valve.

【技术实现步骤摘要】
防止流体逆流的微流体反应器
本专利技术涉及一种微流体反应器，尤其涉及一种防止流体逆流的微流体反应器。
技术介绍
微流体反应器为一种管道式连续反应设备，相较反应釜等其他批式反应设备，其提供流体反应物均匀快速混合与高导热效率、生成产物窄停滞时间分布与高再现性。此外，微流体反应器具备快速系统响应，方便操作，几乎无放大效应，且流体反应物的注入量少降低了反应发生危险的可能性。因此，微流体反应器已逐渐取代传统反应设备，以应用于不同产业类别，如医药、农药、材料、或食品制造、未知物成分分析、和生医检测。请参照图2、3，其说明了一习用例的微流体反应器，其揭示于日本特许专利申请案JP2011-215092。所示的微流体反应器具有供给流路(1)、浆料形成流路(2)、反应流路(3)、扩宽部(4)、及排出流路(5)。供给流路(1)可交互地供应相互形成气-液界面或液-液界面的流体试样；浆料形成流路(2)可形成由供给流路(1)供应的试样交互连接的浆料；反应流路(3)与浆料形成流路(2)相比，较宽幅地形成，且通过光照在试样的界面处进行化学反应；扩宽部(4)在浆料形成流路(2)与反应流路(3)之间，其一端与浆料形成流路(2)连接，另一端则与反应流路(3)连接，并逐渐扩宽；排出流路(5)从反应流路(3)连接，并将反应后的试样排出。另外，供给流路(1)具有第一供给路径(11)、第二供给路径(12)、及合流路径(13)；第一供给路径(11)可供应形成气-液界面或液-液界面的试样中的一者，第二供给路径(12)可供应形成气-液界面或液-液界面的试样中的另者，合流路径(13)可供试样合流，且第一供给路径(11)、第二供给路径(12)、与合流路径(13)具有同一管径尺寸。然而，在流体试样合流时，它们会因碰撞而彼此产生推挤效应。此时，试样中的一者可能会迅速地往浆料形成流路(2)方向流动，另者可能会往第一供给路径(11)方向、第二供给路径(12)方向、或二个方向流动，后者称为「流体逆流」。另外，在流体试样合流时，它们也会因下游压力增加而彼此产生推挤效应。此时，试样可能会往第一供给路径(11)方向、第二供给路径(12)方向、或二个方向流动，这样也被称为「流体逆流」。以上现象无法有效地控制试样在微流体反应器内的流动时间与反应时间，从而影响反应品质。而且，流体逆流发生时，往第一供给路径(11)方向、第二供给路径(12)方向、或二个方向流动者会与另者于某种程度地混合。如果试样又流回连结第一供给路径(11)或第二供给路径(12)的注射器(6)，这可能会造成流体试样来源污染。由此之故，针对习用微流体反应器提出改良以解决流体合流所衍生的问题，确实为本专利技术所属
的人士及/或业者积极解决的课题之一。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于解决流体试样在习用微流体反应器中合流所造成的问题，例如无法有效控制流体在微流体反应器内的流动时间与反应时间、或污染流体来源。为达成上述和/或其他目的，本专利技术提供一种微流体反应器，其包括：一第一供料单元；一第二供料单元；以及一混合单元，分别通过一第一流道与一第二流道连接第一供料单元与第二供料单元，使得第一流道与第二流道之间形成一超过0度、180度以下的第一夹角；其中，第一流道与第二流道各配置有一逆止阀。依上述结构，二个流体反应物可各自从第一供料单元与第二供料单元首先经过第一流道与第二流道，而后在混合单元内接触并混合。当二个流体反应物接触时，彼此间会因碰撞或下游压力增加而推挤，以致二个流体反应物中的一个或二个会有往第一供料单元方向、第二供料单元方向、或二个方向流动的动力，而这可能会造成所谓的「流体逆流」。由于配置在第一流道与第二流道内的逆止阀为一仅供流体单向流动的装置，故可以避免流体反应物回流至第一供料单元或第二供料单元。因此，流体反应物可以在微流体反应器内稳定地朝下游方向流动。附图说明图1为一示意图，说明本专利技术的一个实施例的微流体反应器。图2、3为结构示意图，说明相关前案日本特许专利申请号JP2011-215092的微流体反应器。附图标记说明相关前案：(1)供给流路，(11)第一供给路径，(12)第二供给路径，(13)合流路径，(2)浆料形成流路，(3)反应流路，(4)扩宽部，(5)排出流路，(6)注射器。实施方式：(1)第一供料单元，(11)第一流道，(12)逆止阀，(2)第二供料单元，(21)第二流道，(22)逆止阀，(3)混合单元，(31)第三流道，(32)逆止阀，(4)反应单元，(41)第四流道，(42)逆止阀，(5)收料单元，(6)反应辅助单元，(7)冷却单元，(θ1)第一夹角，(θ2)第二夹角，(θ3)第三夹角。具体实施方式为让本专利技术上述和/或其他目的、功效、特征更明显易懂，下文特别举出较佳的实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：请参照图1，其为本专利技术的一实施例的微流体反应器，其含有：一第一供料单元(1)、一第二供料单元(2)、一混合单元(3)、一反应单元(4)、一收料单元(5)、一反应辅助单元(6)、以及一冷却单元(7)。第一供料单元(1)与第二供料单元(2)可各供应一个流体反应物。为维持流体反应物在微流体反应器内稳定地往第一供料单元(1)与第二供料单元(2)的下游单元流动，这二个供料单元(1、2)各配置有一注射泵(图未示)。混合单元(3)分别通过一第一流道(11)与一第二流道(21)连接第一供料单元(1)与第二供料单元(2)，使得二个流道(11、21)之间形成一第一夹角(θ1)，第一夹角(θ1)为超过0度、180度以下。此外，第一夹角(θ1)较佳地为超过0度、90度以下，更佳地为超过0度、45度以下。混合单元(3)可供二个流体反应物接触混合，并且在二个流体反应物接触时，在它们之间会产生推挤或下游压力增加以造成其中一者或二者有往第一供料单元(1)方向、第二供料单元(2)方向、或二方向流动的动力。为避免后续可能造成的「流体逆流」现象发生，第一流道(11)与第二流道(21)各配置有一具有仅供流体单向流动特性的逆止阀(12、22)。另如图1所示，第一流道(11)与混合单元(3)间形成的夹角定义为一第二夹角(θ2)，第二流道(21)与混合单元(3)间形成的夹角定义为一第三夹角(θ3)，而θ1+θ2+θ3＝180度。为便于控制流体反应物供应至第一流道(11)与第二流道(21)，较佳地θ2＝θ3。反应单元(4)为连接混合单元(3)，其可供混合后的流体反应物发生化学反应。此外，二个单元(3、4)间可配置有一第三流道(31)，且第三流道(31)配置有一逆止阀(32)。由于化学反应可能会造成反应单元(4)内的流体膨胀或收缩(如：化学反应为放热反应时，流体会因热涨冷缩而膨胀)，因此反应单元(4)内的流体可能会有往混合单元(3)方向流动的动力。然而，配置于第三流道(31)的逆止阀(32)的用意在于：通过其仅供流体单向流动特性防止后续可能造成的「流体逆流」现象。另外，第三流道(31)与反应单元(4)可单独地相对于混合单元(3)为水平、向下倾斜、或向下垂直设置的，且在外观上可单独地呈螺旋状。收料单元(5)为连接反应单元(4)，并可收集化学反应产物。另外，二个单元(4、5)间可配置有一第四流道(41)，第四流道(41)配置有一逆止阀(42)。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微流体反应器，包括：一第一供料单元；一第二供料单元；以及一混合单元，分别通过一第一流道与一第二流道连接所述第一供料单元与所述第二供料单元，使所述第一流道与所述第二流道间形成有一超过0度、180度以下的第一夹角；其特征在于，所述第一流道与所述第二流道各配置有一逆止阀。

【技术特征摘要】
1.一种微流体反应器，包括：一第一供料单元；一第二供料单元；以及一混合单元，分别通过一第一流道与一第二流道连接所述第一供料单元与所述第二供料单元，使所述第一流道与所述第二流道间形成有一超过0度、180度以下的第一夹角；其特征在于，所述第一流道与所述第二流道各配置有一逆止阀。2.如权利要求1所述的微流体反应器，还包括：一反应单元，连接所述混合单元。3.如权利要求2所述的微流体反应器，还包括：一收料单元，连接所述反应单元。4.如权利要求2所述的微流体反应器，其特征在于，所述混合单元与所述反应单元之间配置有一第三流道，所述第三流道配置有一逆止阀。5.如权利要求3所述的微流体反应器，其特征在于，所述反应单元与所述收料单元之间配置有一第四流道，所述第四流道配置有一逆止阀。6.如权利要求1所述的微流体反应器，其特征在于，所述第一供料单元与所述第二供料单元各配置有一注射泵。7.如权利要求2所述的微流体反应器，...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢信冲，沈睿丞，吴振嘉，吴振铭，
申请(专利权)人：吴振嘉，卢彦安，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71