CN101873890A - 过程加强的微流体装置 - Google Patents

Abstract

一种微流体装置(10)包括限定在其中的至少一个反应物通道(26)和一个以上的热控制通道，所述的一个以上的热控制通道定位和布置成在各由壁(18，20)定界的两个容积(12，14)内，这些壁是大体平面状的且彼此平行，反应物通道位于所述大体平面状的壁之间并由所述大体平面状的壁与在所述大体平面状的壁之间延伸的壁(28)来限定，其中，反应物通道包括多个相继的腔室(34)，每个这样的腔室包括将反应物通道分成至少两个子通道(36)的分割、分割通道的合并(38)以及子通道中的至少一个子通道的通道方向的改变，通道方向的改变至少为90度。

Description

过程加强的微流体装置

优先权

本申请要求2007年7月11日提出的名为“过程加强的微流体装置(ProcessIntensified Microfluidic Devices)”的欧洲专利申请第07301225.4号的优先权。

发明背景

如这里所理解的微流体装置包括规格从几微米变化到几个毫米的微流体装置，也就是说，带有流体槽道的装置，其流体槽道的最小尺寸在几微米到几个毫米的范围内，并较佳的是在约十几微米到约1.5毫米的范围内。部分地是因为它们特征性的低的总过程流体体积和特征性的高的表面—体积比，微流体装置，特别是微型反应器可用来以安全、有效且环保的方式来执行困难、危险或甚至是否则不可能进行的化学反应和过程。这样的改进的化学处理通常被称为“过程加强(Process intensification)”。

过程加强是化学工程中相对较新的重点，它可能会改变传统的化学处理，产生更小、更安全、能量使用效率更高且更环保的工艺过程。过程加强的主要目标是利用同时使反应器尺寸显著减小和使质量和热量传递效率最高的构造来产生高效的反应和处理系统。通过使用允许研究人员获得更好的转化或选择性的方法来缩短从实验室商业化生产的研发时间，也是过程加强研究的重点之一。过程加强对于精细化工和制药工业可能是尤为有利的，其中生产量通常小于每年几公吨，并且过程加强中的实验室结果可以平行的方式相对容易地按比例扩展出去。

过程加强包括研发新颖的设备和技术，这些新颖的设备和技术相对目前通常所用的那些来说有望在制造和处理方面带来非常重要的改进，显著地减小设备尺寸与生产能力的比、能量消耗和/或废物产生，并最终导致更低廉、更可承受的技术。或者，简言之，引向显著更小型、更清洁且能量使用更经济的技术的任何化学工程研发就是过程加强。

本发明人和/或他们的同事先前已研发了各种可用于过程加强的微流体装置以及用于生产这样的装置的方法。这些先前研发的装置包括具有现有技术的图1中所示的总体形式的设备。图1是示出某种微流体装置的总体层状结构的示意性立体图(未按比例绘制)。大体示出的该类型的微流体装置10包括至少两个容积12和14，在其内设置或构造有一个以上的热控制通道，在图中没有详细示出这些通道。容积12沿垂向由水平壁16和18限制，而容积14则沿垂向由水平壁20和22限制。

如本文中所用，术语“水平”和“垂向”仅是相对的术语且仅表示总的相对定向，而不必表示垂直，它们也用于方便述及附图中所用的定向，这些定向仅用作一种约定而并非想要作为所示装置的特性。本文将要描述的本发明及其实施例可以任何所想要的定向来使用，并且水平和垂向壁一般仅需要是相交的壁而无需是垂直的。

在两个中央水平壁18和20之间的容积24内设有反应物通道26，在现有技术的图2中示出了该反应物通道26的部分细节。图2示出垂向壁结构28在容积24内一给定的剖面水平高度处的剖视平面图，这些垂向壁结构中的一些限定反应物通道26。图2中的反应物通道26填充有网状阴影线以容易看清，且包括较狭窄、曲折的通道30，在这些通道部分30之后是较宽的、较少曲折的通道32。对图2中的狭窄、曲折的通道30加以仔细观看，则可以看到这些曲折通道30在该附图的平面中是不连续的。在图1的剖视图中示出的曲折通道的不连续区段之间的流体连接设置在容积24内的一不同的平面中，该平面从图2所示的剖面的平面垂向移置，从而产生蛇状且三维曲折的通道30。例如在C.Guermeur等人(2005)欧洲专利第EP 01 679 115号中更加详细地揭示了图1和2所示的装置以及相关的其它实施例。在图1和2的装置以及类似的装置中，狭窄、较曲折的通道30用来混合反应物，而紧接的较宽、较少曲折的通道32跟在混合器通道部分30之后，并用来提供可在处于相对控制的热环境的同时在其中完成反应的容积。

尽管利用这种类型的装置已获得了良好的性能，且在许多情况下甚至超过给定反应的现有技术水平，但人们仍想要改进这样的装置的热和流体动力性能。特别是，人们希望这样的装置的热交换性能有所改进，而同时基本大致保持装置引起的压降在相同的水平或设置降低压降，且提高混合性能和产量。

在美国专利第6,935,768号(对应于DE 10041823)、“用于混合至少两种液体的方法和静态微型混合器(Method and Statistical Micromixer for Mixing atLeast Two Liquids)”中，相继的膨胀腔室6沿着狭窄槽道5间隔开，(见图2)以在膨胀腔室中产生驻涡。

发明内容

一种微流体装置包括限定在其中的至少一个反应物通道和一个以上的热控制通道，所述的一个以上的热控制通道定位和布置成在各由壁定界的两个容积内，这些壁是大体平面状的且彼此平行，反应物通道位于所述大体平面状的壁之间并由所述大体平面状的壁与在所述大体平面状的壁之间延伸的壁来限定，其中，反应物通道包括多个相继的腔室，每个这样的腔室包括将反应物通道分成至少两个子通道的分割、分割通道的合并以及子通道中的至少一个子通道的通道方向的改变，通道方向的改变至少为90度。在下面的详细描述中将阐述本发明的其它特征和优点，它们对本领域的技术人员来说部分地可从该说明书中变得显而易见，或可通过如本文(包括下面的详细描述、权利要求书以及附图)所述那样来实践本发明认识到。

应予理解的是，上面的总体说明和下面的详细说明都提供了本发明的实施例，并意在提供概况或框架以便理解如所要求保护的本发明的性质和特征。包括附图是为了提供对本发明的进一步理解，附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。附图示出本发明的各实施例并与描述一起用于解释本发明的原理和运作。

附图说明

图1是示出某些现有技术的微流体装置的总体层状结构的示意性立体图；

图2是图1的容积24内的垂向壁结构的剖视平面图；

图3是根据本发明实施例的限定反应通道的垂向壁结构的剖视平面图；

图4是作为以每分钟的毫升数为单位的流率的函数的以每平方米的瓦数和开尔文为单位的总传热系数的图表，且将本发明的实施例与现有技术的装置相比较；

图5是对于本发明的实施例和相比较的装置的、作为以每分钟的毫升数为单位的流率的函数的微型混合器中的测试反应的百分率混合性能的图表；

图6是对于本发明的实施例和比较的装置的(使用13厘泊的葡糖糖溶液)、作为以每分钟的毫升数为单位的流率的函数的以毫巴为单位的在微型流体装置两端的压降的图表；

图7是示出在测试根据本发明的微型流体装置的实施例的过程中不混溶液体的乳状液的维持的数码照片；

图8是在测试与图17具有相同实验条件的相比较的微型流体装置的过程中不混溶液体的聚结的数码照片；

图9是示出在测试根据本发明的微型流体装置的实施例的过程中、但在高于图7的流率且形成较小的液滴的情况下不混溶液体的乳状液的维持的另一数码照片；

图10A-10G示出根据本发明的一些可替代的实施例的、限定反应通道的各部分的多个可替代的垂向壁结构的剖视平面图；

图11是根据本发明又一实施例的、限定反应通道的一部分的垂向壁结构的剖视平面图；

图12是根据本发明又一可替代实施例的、限定反应通道的各部分的可替代的垂向壁结构的剖视平面图；

图13是根据本发明的各种可替代的实施例的、大体对应于图9所示的那些反应通道的多个测试反应通道的剖视平面图，这些通道布置成单个测试装置的一部分。

图14是在固体处理测试根据本发明的装置的实施例的过程中作为时间的函数的压力的图表。

图15是如在本发明的实施例中测试得的、对于三个不同水流率的、作为在x轴上的以每分钟的毫升数为单位的气体喷射流率的函数的比界面积(每立方米的平方米数)的图表。

具体实施方式

现在将具体参照本发明的目前较佳的实施例，这些实施例的例子在附图中示出。只要有可能，在所有附图中都用相同的附图标记来表示相同或类似的部件。

图3是根据本发明实施例的在微流体装置内的垂向壁结构28的剖视平面图。垂向壁结构28限定如图1所示位于两个壁18、20之间的反应通道26，壁18、20自身形成容积12和14的面对反应通道的边界，容积12和14中容纳有一个以上的热控制通道(未示出)。壁18、20是大体平面状的且彼此平行。

在部分示于图3的本发明实施例中，可在部位A和B处将反应物供给到反应物通道26中，并且反应物在两个部位C处流出反应物通道。由水平的大体平面状的壁18、20以及壁28来限定反应物通道，壁28在图1的定向中大体是垂向的，并在所述大体平面状的壁18、20之间延伸。反应物通道26包括多个相继的腔室34，每个这样的腔室都包括将反应物通道分成至少两个子通道36的分割、这些分割通道36的合并38以及在子通道36中的至少一个中的通道方向的改变，且通道方向的改变相对于紧接的上游通道方向至少为90度。在所示的实施例中，在图3中可以看到，两个子通道36相对于紧接的上游反应物通道26的通道方向改变超过90度的方向。

也在图3的实施例中，多个相继的腔室34中的每一个(对于具有所述腔室中的紧接地相继的一个腔室的那些腔室来说)还包括逐渐变窄的出口40，该出口40形成相继腔室的相应变窄的进口42。腔室34还包括分割改向壁44，该壁横向交叉于紧接的上游流动方向定向并定位在腔室进口42紧接的下游处。分割改向壁44的上游侧具有凹面46。理想的是，从一个腔室34到下一个腔室的变窄出口40大约是约1mm宽。理想的是，槽道可具有约800μm的高度。

相继的腔室34构成图3中表示的微流体装置的实施例的反应物通道26的主要部分。理想的是，腔室34沿大体垂直于壁18和20方向具有恒定的高度H(示于图1)，该高度H大体对应于壁18和20之间的距离。换言之，具有腔室34的通道26的部分大体占据沿高度H方向可能有的最大空间，与沿H方向的容积24的最大尺寸相匹配。这是很重要的，因为(1)于是可使给定侧向尺寸的微流体装置的容积最大，允许在更高的生产率下有更长的驻留时间，以及(2)使反应物通道26与包含一个以上的热控制流体通道的容积12和14之间的材料量最少和距离最短，允许更多的热传递。此外，尽管理想的是高度H大约是800μm到超过几个毫米，但通过使反应物流体通过由分割改向壁44造成的方向改变，并通过重复地穿过逐渐变窄的出口40而进入相继腔室43的较宽空间，在反应物通道内引起的二次流可大体减少沿H方向的边界层厚度。

对于要使热交换最多且驻留时间最长的装置，理想的是，多个相继的腔室34沿着反应物通道26总容积的至少50％延伸，更理想的是，至少75％以上，如图3的实施例中的情况那样。

如在图3的本发明实施例中还可看到的，理想的是，相继的腔室34与沿上游和下游方向的下一腔室共用共同的壁。这帮助确保在给定的空间内设置最大数量的腔室34，于是使作为壁18、20之间可用的总容积的一部分的反应物通道26的体积最大。特别是，理想的是，反应物通道26具有为总容积的至少30％的敞开容积，上述总容积包括：(1)所述敞开容积；(2)在水平壁18、20之间限定并成形反应物通道的壁结构28的体积；以及(3)诸如限定和成形反应物通道26的壁结构28之间的空容积48之类的任何其它容积。更理想的是，反应物通道具有为至少40％的敞开容积。理想的是，相继的腔室34一般不与非紧接的上游或下游的其它这样的腔室共用公共的壁，因为在这样的情况下，在沿着反应物通道26的路线较宽地分开的腔室34之间会较容易产生热串扰。这样的串扰会影响热敏反应的性能。空容积48用来降低任何显著热串扰发生的可能性。

反应物通道26的狭窄曲折通道30部分，在设置于如图3的实施例中的本发明装置中时，理想的是，长度比诸如图2的装置之类的现有技术装置的对应通道30的长度短。尽管图3装置的狭窄曲折区段30的长度相较于图2的要短，但申请人发现，当与本发明的相继腔室26组合设置时，相对于图2的现有技术，在低产量下也可混合，但在高产量时混合得更好，且在每一情况下压降都较低。

作为图3所示的本发明实施例的又一特征，反应物通道26两次分成或分叉成两个通道，第一次是在部位F1处，而第二次在部位F2处。这可通过局部地增加驻留时间来平衡化学过程的驱动力的减小。此外，装置的后面阶段内的压降也相应地减小。

比较测试

图4是作为以每分钟的毫升数为单位的流率的函数的、以每平方米的瓦数和开尔文为单位的测得的总传热系数的图表，且将图3中所示的本发明的实施例(以示为空心三角形的数据点)与图2的装置(以示为填充的圆形的数据点)相比较。如可从该图表中看出的，由图3中所示结构产生的二次流在所有被测试的流率下都可产生约50至100W/m²K的传热优势。两个被测试的装置具有相同的总体尺寸和能力，在各情况下，反应物通道的总内部容积为5.6±0.1毫升。于是，尽管热交换性能通常随着流率降低且反应物通道在F1和F2处的分叉有效地将局部流率两次分成两半，但仍可清楚地表现出本发明装置的优越性能。即便在较低流率下也有改善的热交换性能表明：即便相对于已是一种微流体装置的图2的比较装置，本发明的装置也已实现过程加强。

图5是作为以每分钟的毫升数为单位的流率的函数的微型混合器中的测试反应的百分率混合性能的图表，其比较上面结合图3描述的本发明的实施例和结合图2秒的装置。测试方法类似于Villermaux J.等人的“利用平行竞争反应来表述微型混合效率的特征(Use of Parallel Competing Reactions to CharacterizeMicro Mixing Efficiency)”(AlChE Symp.Ser.88(1991)6，p.286)一文中所述的方法。为了大体如本文所述那样来进行测试，该过程在室温下准备酸性氯化物溶液和混合有碘化钾(KI)的醋酸钾溶液。然后，借助于注射泵或蠕动泵将这两种流体或反应物都连续地注入待测试的微型混合器或微型反应器。所得到的测试反应包括两个不同速度的竞争反应：产生吸收UV(紫外线)的最终产物的“快速”反应，和主要处于超快混合状态下且产生透明溶液的“超快”反应。于是，混合性能就与UV透过性相关，理论上完美或100％的快速混合可在得到的产物中产生100％的UV透过性。

因此，图5的图表示出作为总的反应物流率的函数的所得百分比透过率。迹线50对应于与图3相应的本发明实施例的混合性能，而迹线52对应于与图2相应的比较装置的性能。如图中所示，本发明实施例的混合性能更优越，在较高的流率下尤是如此。即便被测试的图3的本发明的实施例也产生比图2的参照装置小的压降，也是如上所述的情况。这再次表明，本发明的装置相对于图2的装置实现了提高的过程加强。

在图6中示出了压降，迹线54示出本发明装置的较低压降，而迹线56示出比较装置的较高压降(使用13厘泊的葡糖糖溶液)。

图7和8生动地示出在保持不混溶流体的分散物(dispersions)和混合物时根据本发明的装置的比较优势。图7示出根据上面图3的实施例的装置的数码照片的一部分，且该装置通过以每种液体每分钟10毫升的流率进给等分的有色水和庚烷来进行测试。如图中所见，水和庚烷的混合物在根据本发明的装置的该例子内在腔室间行进时保持被良好地分散。根据本发明的装置在分散和/或保持气体在液体中的分散方面也显示出其效率。

图8示出根据上面的图2的比较装置的数码照片的一部分，该比较装置也用有色水和庚烷以各每分钟10毫升的速率进行测试。如从图中可以看到的，两个不混溶液相在比较装置的通道内聚结。

根据本发明的装置一般可在很宽的流率范围上产生和保持不混溶流体的分散物或混合物。较高的流率可用来产生较精细的分散物。图9示出根据上面的图3的实施例的装置的数码照片，其中水流量为每分钟54毫升，而庚烷为每分钟51毫升。照片中的浅色颗粒是小的、相对均匀且良好地分散的庚烷液滴。

一些另外的实施例

图10A-10G是根据本发明的一些可替代的实施例的、限定反应通道的各部分的多个可替代的垂向壁结构的剖视平面图，特别是，它们限定了相继的腔室34的可替代形式。在上述实施例中示出的腔室对应于图10F的那些腔室，其中柱58可能用来增加腔室34相对于如图10A的实施例中所示的、具有较大敞开区域或“自由跨度”的腔室34的耐压能力。另一方面，没有柱58的实施例相对不易具有在柱58上游的小的死容积(在流体流动图案中的缓慢移动点)。图10G的实施例通过包括在分割改向壁44的下游侧上的三角形背撑结构60而基本上避免所有产生死容积的危险，因此，对于处理固体，诸如固体悬浮液或沉淀物反应，是尤为推荐的，固体往往会聚集在死容积的区域中而堵塞反应物通道。

在图10B的实施例中，分割改向壁44分成四个节段，于是将反应物通道分成围绕分割改向壁44的两个主子通道和在壁44的节段之间的三个副子通道。副子通道的小尺寸可帮助保持良好的乳状液。

在图10C的实施例中，分割改向壁44是不对称的，在相继的腔室43中向交替侧偏置，以提供尤其强的二次流。柱58也以交替的方式从腔室43的中心偏置开，并且，柱58通过定位在由壁44形成的两个子通道中的较大的那个中而用作附加的分流器。

图10D和10E的实施例分别对应于图10F和10B的实施例，但有以下不同：前述实施例的逐渐变窄的出口40由较宽的出口62来替代，在该较宽的出口62中填充有小的副分流器64，这些副分流器细分进入腔室43的入流，藉此帮助产生和保持乳状液或其它不混溶的混合物。

图11是根据本发明又一实施例的限定反应通道的一部分的垂向壁结构的剖视平面图。本实施例示出在本发明的装置中采用的相继的腔室34的结构可与其它类型的混合装置结合起来使用，诸如在本情况下，与自续振荡混合器腔室66结合。

图12示出本发明的腔室34的又一实施例，其中分割改向壁44与通向腔室34的上游进口隔开得比一些前述实施例更远。

另外的比较测试

图13示出根据本发明的各种替代实施例的、大体对应于图9所示的那些反应通道的多个测试反应通道的剖视平面图，这些通道布置成单个测试装置的一部分。用图中所示的测试反应通道70-82中的每一个来执行上述混合测试。测试结果以及与图2的装置的比较测试示于下表：

表I

如在表中可见，图13中所示的本发明的各种实施例在每分钟250毫升及以上的流率下都显示出比图2所示类型的装置更好的混合性能，并且即便一旦允许有不同的内部容积，也有较小的压降(ΔP)。一些实施例，特别是测试通道70、76及82，在每分钟100毫升的流率下在混合性能上基本上与图2的装置相同，并在所有更高的流率下更优越。该结果具有更深的意义，因为如这样的没有“混合区域”的实施例，包括测试通道70和76，与具有特殊的混合区段的的微流体装置工作得一样好或比其更好。于是，很清楚，本发明的腔室同样可有效地用作混合器，而无需狭窄曲折的通道或其它形式的混合装置。

还进行了一些测试，以便理解本发明装置的固体处理能力。采用以下的反应：FeCl3(H2O)6+3NaOH→Fe(OH)3+6H2O+3NaCl以形成氧化铁的沉淀物，记录直到到达0.7巴的压力所经过的时间。与根据上面图2的装置相比较地对包括大量腔室但不包括预混合或其它混合区段的根据本发明的装置进行测试。下表II示出测试结果：

表II

	Q NaOH(g/min)	Q FeCl3(g/min)	比值	到达0.7bar的时间(sec)
					测试装置	30	11	2.7	394
比较	30	11	2.7	25

此外，由于仅在驱动压力一旦上升直到约11巴时才会清除暂时性阻塞，本发明的装置在远长于任何所测试的装置的持续时间中保持不堵塞，且实际上可持续超过70(七十)分钟测试的时限，在图14中绘制了测试结果，将以巴为单位的压力示为以秒为单位的时间的函数。如从图中可以看到的，尽管为了清除累积的沉积物，压力峰值高达约11巴，但根据本发明的装置在测试的持续时间中从未发生堵塞，且甚至显示出可自动清洁的趋势。

还通过使水和氮气一起以各种流率组合流动来对本发明类型的装置测试气体—液体反应的适合性。已发现，气泡保持一旦形成就保持稳定。通过目测方法来估计气体/液体分散的比界面积，并将其作为x轴上的气体注入速率的函数而绘制在图15中，分别对每分钟50毫升(方形)、75毫升(菱形)以及100毫升(圆形)的水流速率进行绘制。在每分钟100毫升的流速下，比表面积至少超过12000m2/m3，且在更低的气体流量下可超过14000m2/m3。这里所引用的比表面实际上代表真实值的一部分(直径小于50μm的气泡无法计入)，并且可认定该部分在真正总量的30％至60％之间。这些值与用于气—液反应的其它过程相比是非常有利的：抖动槽通常具有小于220m2/m3的比表面，泡罩塔小于600，碰撞射流小于200，而微型泡罩塔(Micro Bubble Column)为14800，降膜微型反应器(Falling Film MicroReactor)为27000(参见等人的“在气体/液体微型反应器中利用元素氟的直接甲苯氟化作用(Directfluorination of toluene using elemental fluorine in gas/liquid microreactors)”，《氟化学期刊(Journal of Fluorine Chemistry)》，105(2000)，p.117)。

还对根据本发明的装置的实施例测试它们的压力极限。在下表中概括了图3装置的测试结果和图2装置的比较测试结果：

表III

	反应通道	热控制通道
			测试装置(五个试样)	60.5巴	26巴
比较	52巴	21巴

理想的是，用玻璃、玻璃—陶瓷以及陶瓷中的一种或多种来制作根据本发明的微流体装置。例如在美国专利第7,007,709号、“微流体装置及其制造(Microfluidic Device and Manufacture Thereof)”中揭示了用于从形成水平壁的玻璃板来制备这样的装置的工艺过程，其中模制和固结的玻璃料位于形成垂向壁的片材之间。

如果需要，本发明的装置也可包括处理所示那些层之外的一些层。

这里所用的“反应物”是希望用于微流体装置内的任何可能物质的简写。于是，“反应物”和“反应物通道”可指为此使用的惰性物质和通道。

Claims (13)

1.一种微流体装置，包括限定在其中的至少一个反应物通道和一个以上的热控制通道，所述一个以上的热控制通道定位和布置成在各由壁定界的两个容积内，所述壁是大体平面状的且彼此平行，所述反应物通道位于所述大体平面状的壁之间并由所述大体平面状的壁与在所述大体平面状的壁之间延伸的壁来限定，其中，所述反应物通道包括多个相继的腔室，每个这样的腔室包括将所述反应物通道分成至少两个子通道的分割、所述分割通道的合并以及所述子通道中的至少一个子通道的通道方向的改变，所述通道方向的改变至少为90度。

2.如权利要求1所述的微流体装置，其特征在于，所述多个相继的腔室中的每一个紧接地相继有所述腔室中的另一个腔室，还包括逐渐变窄的出口和分割改向壁，所述逐渐变窄的出口形成所述相继的腔室的相应的变窄的进口，所述分割改向壁横向交叉于所述紧接的上游通道定向并位于所述腔室进口紧接的下游处，所述分割改向壁的上游侧具有凹面。

3.如权利要求1或2所述的微流体装置，其特征在于，所述通道方向的改变大于90度。

4.如权利要求1至3中任一项所述的微流体装置，其特征在于，所述通道方向的改变是所述子通道中的至少两个子通道的通道方向的改变。

5.如权利要求1至4中任一项所述的微流体装置，其特征在于，所述反应物通道在沿垂直于所述大体平面状的壁的方向上具有恒定的高度。

6.如权利要求1至5中任一项所述的微流体装置，其特征在于，所述反应物通道具有为总容积的至少30％的敞开容积，所述总容积包括：(1)所述敞开容积；(2)在所述大体平面状的壁之间延伸的所述壁的体积；以及(3)在所述大体平面状的壁之间延伸的所述壁之间的任何其它容积。

7.如权利要求1至5中任一项所述的微流体装置，其特征在于，所述反应物通道具有为总容积的至少40％的敞开容积，所述总容积包括：(1)所述敞开容积；(2)在所述大体平面状的壁之间延伸的所述壁的体积；以及(3)在所述大体平面状的壁之间延伸的所述壁之间的任何其它容积。

8.如权利要求1至7中任一项所述的微流体装置，其特征在于，所述两个以上的子通道包括至少两个主子通道和一个以上的副子通道。

9.如权利要求1至8中任一项所述的微流体装置，其特征在于，所述装置由玻璃、玻璃-陶瓷以及陶瓷中的一种以上形成。

10.如权利要求1至9中任一项所述微流体装置，其特征在于，所述多个相继的腔室沿着所述反应通道的容积的至少30％延伸。

11.如权利要求1至9中任一项所述微流体装置，其特征在于，所述多个相继的腔室沿着所述反应通道的容积的至少50％延伸。

12.如权利要求1至9中任一项所述微流体装置，其特征在于，所述多个相继的腔室沿着所述反应通道的容积的至少75％延伸。

13.如权利要求1至12中任一项所述的微流体装置，其特征在于，所述反应物通道一次以上地分叉成至少两个分支。

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