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流体分配装置及びマイクロプラント

国内特許コード P140010303
整理番号 2847
掲載日 2014年2月21日
出願番号 特願2010-046811
公開番号 特開2011-180992
登録番号 特許第5564723号
出願日 平成22年3月3日(2010.3.3)
公開日 平成23年9月15日(2011.9.15)
登録日 平成26年6月27日(2014.6.27)
発明者
  • 田中 仁章
  • 殿村 修
  • 長谷部 伸治
出願人
  • 横河電機株式会社
  • 国立大学法人京都大学
発明の名称 流体分配装置及びマイクロプラント
発明の概要 【課題】マイクロ処理装置の特性や流体の物性に拘わらず閉塞箇所を高精度に検出することができる流体分配装置、及び当該装置を備えることによって安定した長期連続運転が可能なマイクロプラントを提供する。
【解決手段】流体分配装置1は、入力流路11に供給される流体を3以上の出力流路13に分配するものであって、複数の枝マイクロ流路Rc21~Rc33,Rs11~Rs36を組み合わせてなり、入力流路11に供給された処理対象流体W1を出力流路13の数だけ分配する分配流路12と、分配流路12をなす複数の枝マイクロ流路Rc21~Rc33,Rs11~Rs36のうちの2つの枝マイクロ流路(例えば、枝マイクロ流路Rc31,Rc33)の流量を測定するマイクロ流量計14a,14bとを備える。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要



マイクロ化学プロセス技術は、等価直径が1mm以下のマイクロ流路を利用して化学反応を行う技術であり、例えば医薬品やファインケミカル等の高付加価値機能性材料を少量生産するのに適した技術である。マイクロプラントは、マイクロ化学プロセス技術を利用して化学反応を行うプロセス機器(マイクロ処理装置)から構成される生産プラントであり、ナンバリングアップと呼ばれる手法によりスループットの向上(単位時間における処理量の増大)が図られている。





ここで、上記のナンバリングアップと呼ばれる手法は、複数のマイクロ処理装置を並列に配置し、マイクロ処理装置の各々に接続された複数のマイクロ流路(並列流路)を介して処理対象となる流体を各マイクロ処理装置に供給するとともに、各マイクロ処理装置から並列流路を介して処理後の流体を回収する手法である。かかるナンバリングアップなる手法を用いると、マイクロ流路を介して供給される流体が複数のマイクロ処理装置で同時に処理されるため、スループットの向上を図ることができる。





以下の非特許文献1には、上記のナンバリングアップと呼ばれる手法により並列化されたマイクロ処理装置間の一様な流量分布を実現するとともに、流路閉塞の早期検出・診断を可能にすることによって、マイクロプラントの安定した長期連続運転を可能とし得る技術が開示されている。具体的に、以下の非特許文献1では、マイクロ処理装置の上流側及び下流側の流路を分合流タイプの流体集配構造とすることによって、マイクロ処理装置間の一様な流量分布を実現している。また、マイクロ処理装置に接続される複数の並列流路のうちの任意の2つの並列流路に流量計を設け、これら2つの流量計の計測結果から流量変化量比を求めて閉塞箇所を特定し、流量変化量比に流量変化量を乗ずることによって閉塞箇所の閉塞度合いを推算している。

産業上の利用分野



本発明は、流体分配装置及びマイクロプラントに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
入力流路に供給される流体を3以上の出力流路に分配する流体分配装置であって、
複数の枝流路を組み合わせてなり、前記入力流路に供給された流体を前記出力流路の数だけ分配する分配流路と、
前記分配流路をなす前記複数の枝流路のうちの2つの枝流路の流量を測定する流量計と
前記流量計の測定結果に基づいて、前記出力流路のうちの閉塞した出力流路を特定する監視装置とを備えており、
前記監視装置は、前記出力流路の閉塞状態に応じた前記2つの枝流路における流量変化の関係を示す判定テーブルを記憶する記憶部と、
前記流量計の測定結果と前記記憶部に記憶された前記判定テーブルとを比較して閉塞した出力流路を判定する判定部と
を備えることを特徴とする流体分配装置。

【請求項2】
前記分配流路は、流体を分配する分配部の数が前記入力流路から前記出力流路に向けて順次増加する構造であり、
前記流量計は、前記分配部の数が前記出力流路の数の半分である部分よりも前記出力流路側に位置する枝流路の流量を測定する
ことを特徴とする請求項1記載の流体分配装置。

【請求項3】
前記分配流路は、前記複数の枝流路を前記入力流路に対して線対称に組み合わせた構造であり、
前記流量計は、前記複数の枝流路のうち、前記入力流路に対して線対称の関係にある2つの枝流路の流量を測定する
ことを特徴とする請求項2記載の流体分配装置。

【請求項4】
流体に所定の処理を施すマイクロプラントであって、
前記流体を分配する請求項1から請求項3の何れか一項に記載の流体分配装置と、
前記流体分配装置の出力流路に接続され、前記流体分配装置によって分配された流体を処理する複数のマイクロ処理装置と
を備えることを特徴とするマイクロプラント。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2010046811thum.jpg
出願権利状態 登録
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