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JP3088462B2 - 静的マイクロ混合器 - Google Patents

静的マイクロ混合器

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JP3088462B2
JP3088462B2 JP07528609A JP52860995A JP3088462B2 JP 3088462 B2 JP3088462 B2 JP 3088462B2 JP 07528609 A JP07528609 A JP 07528609A JP 52860995 A JP52860995 A JP 52860995A JP 3088462 B2 JP3088462 B2 JP 3088462B2
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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、請求項１に上位概念として記載したよう
に、少なくとも１つの混合室と、該混合室に混合すべき
流体を供給するために前置されたガイドブロックとを有
し、該ガイドブロックが、上下に積層された複数のエレ
メントから構成されており、前記エレメントが、マイク
ロ混合器縦軸線に対して斜めに延びる通路によって貫通
されており、かつ前記の隣接し合ったエレメントの通路
が無接触状態で交差しかつ前記混合室へ開口しており、
前記の上下に積層されたエレメントによって形成された
通路の通路列の、前記混合室に境を接した開口が上下で
整合するように位置しかつ共通の横断面を形成してお
り、しかも前記隣接し合ったエレメントの通路の通路列
が、混合すべき流体を別々に供給できるように前記共通
の横断面から前記ガイドブロックの流体入口側へ向かっ
て発散している形式の静的マイクロ混合器に関するもの
である。
背景技術 長方形状又は正方形状の単一波形ユニットを複数積層
しかつ互いに接着又は溶着などにより接合することによ
つて形成される通路形成体として構成された混合装置
が、ドイツ連邦共和国特許第3114195号明細書に基づい
て公知になっている。通路形成体の所望の形状は、各単
一波形ユニットの専用裁断片によって製造することもで
きる。単一波形ユニットは、互いに固定的に接合された
扁平な隔壁と波形シートとから構成されており、この場
合隣り合った単一波形ユニットの波形シートの波は互い
に或る所定の角度を成して延びている。１実施形態で
は、通路形成体は、複数の単一波形ユニットによって形
成された等長かつ平行な複数の通路を有し、該通路は、
２つの入口通路に接続された通路形成体の入口側を起点
として、出口通路に接続された前記通路形成体の出口側
へ延びている。前記通路形成体が、互いに上下に積層さ
れた複数の単一波形ユニットら構成されており、しかも
１つの置きの単一波形ユニットが所属の入口通路に接続
されねばならず、従って該入口通路から媒体は、通路の
高さ方向で見て夫々１つ置きの通路内へしか流入しない
ので、中間に位置している単一波形ユニットへの入口は
閉塞されていなければならない（前掲特許明細書の第６
欄第10行乃至第34行参照）。所要の閉塞栓の成形及び装
着は極めて手間が掛かりコスト高になる。このような波
形シートに関連した閉塞栓からは、化学的なプロセス技
術において一般に要求されるような真空密又は特別の耐
圧性も期待することは到底不可能である。
成膜状又は成層状に配置することのできる混合エレメ
ント、触媒エレメントもしくは通路エレメントを備えた
処理段内に混合器を配置することは、国際特許出願公開
91/16970号明細書（1991年11月14日付けPCT/CH特許出願
91/00109号）に基づいて公知である。１つの層内の隣接
した通路エレメント及び隣接層の順次に続く通路エレメ
ントは主流動方向に対して互いに又は交互に斜向して配
置されている。前記の通路エレメントはプレート状又は
蜂の巣状に構成することができ、かつ互いに平行に延在
する複数の通路を有している。これによって流動抵抗は
減少される。通路エレメントから前記処理段室への移行
域において、乱流による混合効果と諸部分流の合流が惹
起される。混合エレメントもしくはその通路は、触媒反
応プロセスを改善するために全体的又は部分的に触媒と
して構成することができる。
発明の開示 前記の背景技術を出発点とする本発明の課題は、冒頭
で述べた形式の静的マイクロ混合器において、製造を簡
便化し混合時間を更に著しく短縮し、流体同士が化学的
に反応する場合に流体を完全に反応させることができ、
かつ反応熱を効果的かつ可能な限り迅速に導出又は供給
できるようにすると共に混合器の通路に関しては真空密
な耐圧性構造を可能にすることである。
前記課題を解決するための本発明の構成手段は、次の
３つの構成要素から成っている：すなわち（ａ）ガイド
ブロック用のエレメントが、ミリメートル範囲の長さと
幅で約100μｍの肉厚を有する複数の薄肉のシートから
成り、各シート内には、各シート毎にマイクロ混合器縦
軸線に対して傾斜方向を変換して延びる互いに近接した
多数の溝が形成されており、該溝が、夫々一方のシート
縦辺側を起点として、対向した他方のシート縦辺側の中
央域で開口しており、かつ前記のシートを互いに上下に
重ねて積層した場合に、各シート毎に複数の閉じた通路
の通路列が混合すべき流体をガイドするために形成さ
れ、（ｂ）前記溝は、中間ウェブ及び溝底部の肉厚を＜
70μｍとして＜250μｍの幅を有し、かつ前記中央域で
前記混合室に境を接する前記通路の開口がcm2当り数千
個の密度を有しており、（ｃ）前記上下に積層されたシ
ートが、上部カバープレート及び下部カバープレート又
はその何れかを有し、かつ互いに接合されて均質な真空
密かつ耐圧性のマイクロ構造体を形成しており、（ｄ）
流体入口側へ向かって発散するように斜向した複数の溝
を有している２つのシート間に夫々１つの中間シートが
間挿されており、該中間シートが、冷却媒体又は加熱媒
体を通すために、マイクロ混合器縦軸線に対して直角に
延びる複数の溝を有している点にある。
本発明の有利な構成手段は請求項２以降に記載した通
りである。
本発明の構成手段によって、混合すべき流体は、列形
にかつ「互い違いに」極度に隣接し合った多数の極微細
の繊条流に分流され、該繊条流は、混合室内へ流入する
際に合流されて、相応に局限された共通の容積を満た
し、これによって著しく迅速にかつ短時間で混和するこ
とができる。通路開口の密度、ひいては混合室への入口
における繊条流の密度は、cm2当り数千個の開口又は数
千本の繊条流である。
本発明のマイクロ混合器は、２種又はそれ以上の流体
の（物理的）混合物の製造を可能にする。マイクロ伝熱
体を接続したことによって、互いに化学的に反応し合う
流体を混合させることも可能である。その化学反応時に
発生する反応熱（発熱反応）又はその化学反応時に必要
とする反応熱（吸熱反応）はマイクロ伝熱体によって導
出又は供給される。
図面の簡単な説明 図1aは積層すべき複数のシートを示す斜視図である。
図1b及び図1cは図1aに示した複数のシートから成る同
一のガイドブロックを２つの方向から見た斜視図であ
る。
図1dは１つのマイクロ混合器における流動経路を示す
概略平面図である。
図2a及び図2bは冷却可能又は加熱可能なガイドブロッ
クを有するマイクロ混合器の概略図である。
図3aは伝熱体を接続した混合室を有するマイクロ混合
器の断面図である。
図3bは伝熱体として構成された混合室を有するマイク
ロ混合器の断面図である。
発明を実施するための最良の形態 次に図面に基づいて本発明の実施例を詳説する。
図1aに示した２種の複数のシート1,2は、長さと幅を
ミリメートル範囲とすれば約100μｍの層厚を有してい
る。第１種のシート１は、殊に互いに平行に密接して混
合器縦軸線３に対して斜めに延びる複数条の溝４によっ
て貫通されており、該溝は、シートの左手後部縦辺側を
起点として前記混合器縦軸線３に対して鋭意＋αを成し
てシートの前部縦辺側の中央域に開口している。第２種
のシート２も同一の方式で複数条の溝５によって貫通さ
れているが、この場合は溝縦軸線と混合器縦軸線との成
す角度は−αである。すなわち溝５はシートの右手後部
縦辺側を起点としてシートの前部縦辺側の中央域に向か
って延在している。しかし角度値は等角である必要はな
い。溝4,5は成形ダイヤモンドで形成することができ、
かつ中間ウェブ4a,5aの肉厚を15μｍとすれば＜100μｍ
の幅及び70μｍの深さを有しているのが有利である。溝
底の肉厚は30μｍである。
種々異なったマイクロ溝を製作するために必要なバイ
トと装置は例えばドイツ連邦共和国特許第3709278号明
細書に図示かつ記載されている。矢印Ａ及びＢは、混合
すべき流体Ａ及びＢの流動方向を表す。
１つのガイドブロック６を製作する場合、２種のシー
ト1,2は交互に順次積層されて上部カバープレート6aと
下部カバープレート6bを設け、かつ例えば拡散接合によ
って接合されて１つの均質な真空密・耐圧性のマイクロ
構造体が形成される。図1bから判るように、両種のシー
ト１と２とによって形成された通路1b,2bの通路列1a,2a
の、混合室７に境を接した開口は、互いに上下で重なり
合うように整合されて共通の横断面を形成している（図
1d参照）。
前記通路列1a,2aはcm2当り約5000個の開口密度の共通
の正方形横断面を有しており、前記開口は全て共通の混
合室７に境を接している。図1cには、流体A,Bの流入側
から見たガイドブロック６が示されている。図1c及び図
1dの平面図から判るように、混合器縦軸線３に対して斜
向して延在する通路1b,2bは、流体ＡとＢを夫々１つの
入口室8,9を介して別々にガイドブロック６に供給でき
るように、混合室７から交互に流体入口側へ向かって発
散している。ガイドブロック６から流出した後、流体A,
Bの極微細の繊条流は互いに親密に混和され、かつ混合
室７内で共通の流れＣを形成する。
図2a及び図2bには、２種のシート１と２との間、又は
シート1,2と上部及び下部のカバープレート6a,6bとの間
に中間シート10を間挿した変化実施例が示されており、
該中間シートは、冷却媒体又は加熱媒体を通るために、
混合器縦軸線３に対して直角方向に延びる複数の溝10a
を有している。これによって流体ＡとＢの混合時間及び
反応時間に影響を及ぼすことが可能である。
図3aには、図1a及び図1dに相当するガイドブロック６
に接続された混合室７が断面図で示されている。該混合
室７には伝熱体11が接続されており、該伝熱体は、通路
11bから反応熱を導出するため、及び該通路11bへ反応熱
を供給するために、図2a及び図2bに示した実施例とほぼ
同様に共通の流れＣの流動方向に対して直角な横方向に
延びる複数の通路11aによって貫通されている。
図3bでは伝熱体12はガイドブロック13に直接接続され
ている。この場合、両種の流体A,Bのために互いに上下
に位置する２つの通路13a,13bを伝熱体12の共通の部分
混合室12a内へ夫々開口させるように隔膜14が配置され
ている。この場合前記の部分混合室12aは、共通の流れ
Ｃの流動方向に対して直角な横方向に延びる複数の通路
12cを有するシート12bに境を接している。
前記通路12cは、部分混合室12aもしくは部分反応ゾー
ンに対して熱を導出又は供給することのできる冷却媒体
又は加熱媒体を導く。
符号の説明 A,B 流体及びその流動方向を示す矢印、Ｃ 共
通の流れ、1,2 シート、1a,2a 通路列、1b,2b
通路、３ 混合器縦軸線、４ 溝、4a,4b 溝
底部、５ 溝、６ ガイドブロック、6a 上部カ
バープレート、6b 下部カバープレート、７ 混合
室、8,9 入口室、10 中間シート、11a,11b 通
路、12 伝熱体、12a 部分混合室、12b シー
ト、12c 通路、13 ガイドブロック、13a,13b
通路、14 隔膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヴィルヘルム ビーア ドイツ連邦共和国 Ｄ−76344 エッゲ ンシュタイン−レオポルツハーフェン グラーベナー ヴェーク 10 (72)発明者 ゲルト リンダー ドイツ連邦共和国 Ｄ−76149 カール スルーエ シュテファン−ロッホナー− ヴェーク ２ (72)発明者 ディーター ザイデル ドイツ連邦共和国 Ｄ−76344 エッゲ ンシュタイン−レオポルツハーフェン ヴュルッテムベルガーシュトラーセ １ (56)参考文献 特開 昭56−158134（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−71627（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B01F 5/00 - 5/26

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】少なくとも１つの混合室（７）と、該混合
    室（７）に混合すべき流体（A,B）を供給するために前
    置されたガイドブロック（６）とを有し、該ガイドブロ
    ック（６）が、上下に積層された複数のエレメント（1,
    2）から構成されており、前記エレメントが、マイクロ
    混合器縦軸線（３）に対して斜めに延びる通路（1b,2
    b）によって貫通されており、かつ前記の隣接し合った
    エレメント（1,2）の通路（1b,2b）が無接触状態で交差
    しかつ前記混合室（７）へ開口しており、前記の上下に
    積層されたエレメント（1,2）によって形成された通路
    （1b,2b）の通路列（1a,2a）の、前記混合室（７）に境
    を接した開口が上下で整合するように位置しかつ共通の
    横断面を形成しており、しかも前記隣接し合ったエレメ
    ント（1,2）の通路（1b,2b）の通路列（1a,2a）が、混
    合すべき流体（A,B）を別々に供給できるように前記共
    通の横断面から前記ガイドブロック（６）の流体入口側
    へ向かって発散している形式の静的マイクロ混合器にお
    いて、 （ａ）ガイドブロック（６）用のエレメントが、ミリメ
    ートル範囲の長さと幅で約100μｍの肉厚を有する複数
    の薄肉のシート（1,2）から成り、各シート内には、各
    シート毎にマイクロ混合器縦軸線（３）に対して傾斜方
    向を変換して延びる互いに近接した多数の溝（4,5）が
    形成されており、該溝が、夫々一方のシート縦辺側を起
    点として、対向した他方のシート縦辺側の中央域で開口
    しており、かつ前記のシート（1,2）を互いに上下に重
    ねて積層した場合に、各シート毎に複数の閉じた通路
    （1b,2b）の通路列（1a,2a）が混合すべき流体（A,B）
    をガイドするために形成され、 （ｂ）前記溝（4,5）は、中間ウェブ（4a,5a）及び溝底
    部（4b,5b）の肉厚を＜70μｍとして＜250μｍの幅を有
    し、かつ前記中央域で前記混合室（７）に境を接する前
    記通路（1b,2b）の開口がcm2当り数千個の密度を有して
    おり、 （ｃ）前記上下に積層されたシート（1,2）が、上部カ
    バープレート（6a）及び下部カバープレート（6b）又は
    その何れかを有し、かつ互いに接合されて均質な真空密
    かつ耐圧性のマイクロ構造体を形成しており、 （ｄ）流体入口側へ向かって発散するように斜向した複
    数の溝を有している２つのシート（1,2）間に夫々１つ
    の中間シート（10）が間挿されており、該中間シート
    が、冷却媒体又は加熱媒体を通すために、マイクロ混合
    器縦軸線（３）に対して直角に延びる複数の溝（10a）
    を有していることを特徴とする、静的マイクロ混合器。
  2. 【請求項２】混合室（７）にマイクロ伝熱体（11）が接
    続されており、該マイクロ伝熱体が、混合すべき流体
    （A,B）の流動方向（Ｃ）に対して直角な横方向に延び
    る複数の通路（11a）によって貫通されており、かつ前
    記通路（11a）が、該通路間に介在している前記流体用
    通路（11b）から反応熱を導出するため及び該流体用通
    路（11b）へ反応熱を供給するために使用される、請求
    項１記載のマイクロ混合器。
  3. 【請求項３】混合室が、ガイドブロック（13）に直接接
    続されたマイクロ伝熱体（12）として構成されており、
    該マイクロ伝熱体が、冷却媒体又は加熱媒体をガイドす
    るために、部分混合室（12a）に境を接するシート（12
    b）内に、流動方向（Ｃ）に対して直角な横方向に延び
    る複数の通路（12c）を有している、請求項１記載のマ
    イクロ混合器。
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Families Citing this family (78)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19536856C2 (de) * 1995-10-03 1997-08-21 Danfoss As Mikromischer und Mischverfahren
DE19536971A1 (de) * 1995-10-04 1997-04-10 Elwatec Elektrolyse Und Wasser Strömungsreaktor mit kapillaren Strömungskanälen sowie Anlage zur katalytischen Reduzierung von Nitrat und/oder Nitrit in mit Wasserstoff beladenem Wasser sowie Verfahren zum Betreiben der Anlage
DE19540292C1 (de) * 1995-10-28 1997-01-30 Karlsruhe Forschzent Statischer Mikrovermischer
DE19541265A1 (de) * 1995-11-06 1997-05-07 Bayer Ag Verfahren zur Herstellung von Dispersionen und zur Durchführung chemischer Reaktionen mit disperser Phase
DE19541266A1 (de) * 1995-11-06 1997-05-07 Bayer Ag Verfahren und Vorrichtung zur Durchführung chemischer Reaktionen mittels eines Mikrostruktur-Lamellenmischers
DE19604289C2 (de) * 1996-02-07 1998-04-23 Danfoss As Mikromischer
DE19703779C2 (de) 1997-02-01 2003-06-05 Karlsruhe Forschzent Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines dispersen Gemisches
US20030156997A1 (en) * 1997-02-06 2003-08-21 Council For The Central Laboratory Of The Research Councils Flow cell
US5842787A (en) * 1997-10-09 1998-12-01 Caliper Technologies Corporation Microfluidic systems incorporating varied channel dimensions
DE19746584A1 (de) * 1997-10-22 1999-04-29 Merck Patent Gmbh Gehäuse für Mikromischer
DE19800529A1 (de) 1998-01-09 1999-07-15 Bayer Ag Verfahren zur Phosgenierung von Aminen in der Gasphase unter Einsatz von Mikrostrukturmischern
DE19837671A1 (de) * 1998-08-20 2000-02-24 Bayer Ag Statischer Mischer
DE19838965B4 (de) * 1998-08-27 2006-10-05 Institut für Luft- und Kältetechnik gemeinnützige Gesellschaft mbH Gaskältemaschine
DE19928123A1 (de) * 1999-06-19 2000-12-28 Karlsruhe Forschzent Statischer Mikrovermischer
DE19958355A1 (de) 1999-12-03 2001-06-07 Bayer Ag Verfahren zur Herstellung von DMC-Katalysatoren
DE19960976C2 (de) * 1999-12-17 2002-01-24 Karlsruhe Forschzent Vorrichtung zur katalysierten Reduktion von Stickoxiden im Abgas einer Verbrennungsmaschine
US7241423B2 (en) * 2000-02-03 2007-07-10 Cellular Process Chemistry, Inc. Enhancing fluid flow in a stacked plate microreactor
US7435392B2 (en) 2000-02-03 2008-10-14 Acclavis, Llc Scalable continuous production system
US6892802B2 (en) * 2000-02-09 2005-05-17 Board Of Supervisors Of Louisiana State University And Agricultural And Mechanical College Crossflow micro heat exchanger
DE10009935C2 (de) * 2000-03-02 2003-12-11 Karlsruhe Forschzent Verfahren zum anodischen Oxidieren der Innenflächen eines kapillarähnlichen Hohlraums
DE10014297A1 (de) * 2000-03-23 2001-09-27 Merck Patent Gmbh Verfahren zur Metathesereaktion ungesättigter organischer Verbindungen
HU226653B1 (en) * 2000-04-20 2009-05-28 Bayer Ag Method for producing double metal cyanide (dmc) catalysts
DE10025699A1 (de) * 2000-05-23 2001-12-06 Merck Patent Gmbh Emulgier- und Trennvorrichtung für flüssige Phasen
US7413714B1 (en) 2000-07-16 2008-08-19 Ymc Co. Ltd. Sequential reaction system
DE10036602A1 (de) * 2000-07-27 2002-02-14 Cpc Cellular Process Chemistry Mikroreaktor für Reaktionen zwischen Gasen und Flüssigkeiten
DE10042746A1 (de) * 2000-08-31 2002-03-28 Degussa Verfahren und Vorrichtung zum Durchführen von Reaktionen in einem Reaktor mit spaltförmigen Reaktionsräumen
DE10108485A1 (de) 2001-02-22 2002-09-05 Bayer Ag Verbessertes Verfahren zur Herstellung von Polyetherpolyolen
DE10108484A1 (de) 2001-02-22 2002-09-05 Bayer Ag Verbessertes Verfahren zur Herstelung von Polyetherpolyolen
JP4091440B2 (ja) * 2001-05-17 2008-05-28 アマルガメイテッド リサーチ インコーポレイテッド 混合および反応に利用するフラクタル装置
JP4792664B2 (ja) * 2001-06-15 2011-10-12 コニカミノルタホールディングス株式会社 混合方法、混合機構、該混合機構を備えたマイクロミキサーおよびマイクロチップ
EP1434652B1 (en) * 2001-10-12 2005-02-16 GTL Microsystems AG Catalytic reactor
GB0125035D0 (en) * 2001-10-18 2001-12-12 Accentus Plc Catalytic reactor
US20050183851A1 (en) * 2001-10-25 2005-08-25 International Mezzo Technologies, Inc. High efficiency flat panel microchannel heat exchanger
DE10159985B4 (de) * 2001-12-06 2008-02-28 Schwesinger, Norbert, Prof.Dr.-Ing. Mikroemulgator
DE10219523A1 (de) * 2002-05-02 2003-11-13 Wella Ag Verfahren zur technischen Produktion haar- oder hautkosmetischer Produkte unter Verwendung von Apparaturen mit Mikrostruktureinheiten
KR100480497B1 (ko) * 2002-07-22 2005-04-06 학교법인 포항공과대학교 배리어가 포함된 마이크로 믹서(ｂｅｍ) 및 그 제조방법
US7014835B2 (en) * 2002-08-15 2006-03-21 Velocys, Inc. Multi-stream microchannel device
US7189578B1 (en) * 2002-12-02 2007-03-13 Cfd Research Corporation Methods and systems employing electrothermally induced flow for mixing and cleaning in microsystems
DE20218972U1 (de) 2002-12-07 2003-02-13 Ehrfeld Mikrotechnik AG, 55234 Wendelsheim Statischer Laminationsmikrovermischer
JP2006523531A (ja) * 2003-04-14 2006-10-19 セルラー プロセス ケミストリー インコーポレイテッド 連続運転プロセスを使用して最適な反応パラメータを決定するシステムおよび方法
US7442350B1 (en) * 2003-04-17 2008-10-28 Uop Llc Plate design for mixer sparger
WO2004091760A1 (de) * 2003-04-17 2004-10-28 Sulzer Markets And Technology Ag Statischer mischer
DE10318061A1 (de) * 2003-04-17 2004-10-28 Behr Gmbh & Co. Kg Mischvorrichtung
DE10333921B4 (de) * 2003-07-25 2005-10-20 Wella Ag Extraktionsverfahren unter Verwendung eines statischen Mikromischers
DE10333922B4 (de) 2003-07-25 2005-11-17 Wella Ag Bauteile für statische Mikromischer, daraus aufgebaute Mikromischer und deren Verwendung zum Mischen, zum Dispergieren oder zur Durchführung chemischer Reaktionen
US7147364B2 (en) * 2003-09-29 2006-12-12 Hitachi High-Technologies Corporation Mixer and liquid analyzer provided with same
JP4585800B2 (ja) * 2003-09-29 2010-11-24 株式会社日立ハイテクノロジーズ 混合器及び液体分析装置
US8047451B2 (en) * 2004-04-16 2011-11-01 Mcnaughton Incorporated Windshield heat and clean
US7373778B2 (en) * 2004-08-26 2008-05-20 General Electric Company Combustor cooling with angled segmented surfaces
DE102004059210A1 (de) * 2004-12-09 2006-06-14 Merck Patent Gmbh Herstellung oxidischer Nanopartikel
DE102004062074A1 (de) * 2004-12-23 2006-07-06 Forschungszentrum Karlsruhe Gmbh Statischer Mikrovermischer
DE102004062076A1 (de) * 2004-12-23 2006-07-06 Forschungszentrum Karlsruhe Gmbh Statischer Mikrovermischer
DE102005015433A1 (de) * 2005-04-05 2006-10-12 Forschungszentrum Karlsruhe Gmbh Mischersystem, Reaktor und Reaktorsystem
JP4782492B2 (ja) * 2005-07-05 2011-09-28 株式会社豊田中央研究所 水素供給装置
DE102005049294C5 (de) * 2005-10-14 2012-05-03 Ehrfeld Mikrotechnik Bts Gmbh Verfahren zur Herstellung organischer Peroxide mittels Mikroreaktionstechnik
DE102005060280B4 (de) * 2005-12-16 2018-12-27 Ehrfeld Mikrotechnik Bts Gmbh Integrierbarer Mikromischer sowie dessen Verwendung
US20080237044A1 (en) * 2007-03-28 2008-10-02 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Method and apparatus for concentrating molecules
WO2008130618A1 (en) 2007-04-19 2008-10-30 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Method and apparatus for separating particles, cells, molecules and particulates
US7837379B2 (en) * 2007-08-13 2010-11-23 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Devices for producing a continuously flowing concentration gradient in laminar flow
DE102008009199A1 (de) 2008-02-15 2009-08-27 Forschungszentrum Karlsruhe Gmbh Reaktionsmischersystem zur Vermischung und chemischer Reaktion von mindestens zwei Fluiden
DE102008022852A1 (de) * 2008-05-08 2009-11-19 Grohe Ag Mischeinrichtung für Fluide unterschiedlicher Temperatur
US8277113B2 (en) * 2008-06-18 2012-10-02 Actamax Surgical Materials, Llc Adhesive dispenser apparatus having a mixing device with a corrugated conveying plate
FR2936131B1 (fr) * 2008-09-24 2011-01-14 Bongrain Sa Procede et installation de preparation d'un fromage ou d'une specialite fromagere, et produits obtenus
KR101021101B1 (ko) * 2009-06-23 2011-03-14 김정일 교반 혼합 수처리장치
CN102665886B (zh) 2009-11-30 2015-02-18 康宁股份有限公司 蜂窝状本体u形弯曲混合器
EP2512645A1 (en) 2009-12-17 2012-10-24 Actamax Surgical Materials LLC Dispensing device having an array of laterally spaced tubes
CN102844105B (zh) 2010-02-28 2016-05-25 康宁股份有限公司 蜂窝体交错混合器及其制备方法
US20110310697A1 (en) * 2010-06-22 2011-12-22 Sebastian Hirschberg Dust mixing device
DE102010041282A1 (de) * 2010-09-23 2012-03-29 Behr Gmbh & Co. Kg Mischelement und Mischmodul für zwei sich in einem Klimagerät kreuzende Luftströme
DE102012100344A1 (de) * 2012-01-17 2013-07-18 Karlsruher Institut für Technologie Mikroreaktor für katalytische Reaktionen
EP2759334A4 (en) * 2012-04-06 2015-05-27 Fujikura Ltd LIQUID CONTROL DEVICE AND LIQUID MIXER
US9421507B2 (en) * 2012-04-30 2016-08-23 Oregon State University Micro-channels, micro-mixers and micro-reactors
FR3005499B1 (fr) * 2013-05-10 2015-06-05 Commissariat Energie Atomique Procede de realisation d'un module d'echangeur de chaleur a au moins deux circuits de circulation de fluide.
US10161690B2 (en) * 2014-09-22 2018-12-25 Hamilton Sundstrand Space Systems International, Inc. Multi-layer heat exchanger and method of distributing flow within a fluid layer of a multi-layer heat exchanger
US20180292146A1 (en) * 2017-04-10 2018-10-11 United Technologies Corporation Partially additively manufactured heat exchanger
CN110433876B (zh) * 2018-05-03 2022-05-17 香港科技大学 微流控装置及其制造方法、口罩和过滤悬浮颗粒的方法
CN108731519A (zh) * 2018-06-08 2018-11-02 上海理工大学 回热节流板、组件、交叉形微通道节流制冷器及制冷装置
CN109945698B (zh) * 2019-01-31 2023-11-14 厦门大学 一种协同增强换热的微通道换热器结构设计方法及装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE732632C (de) * 1937-02-25 1943-03-08 Kraftanlagen Ag Vorrichtung zur Vereinigung zweier Fluessigkeitsstroeme unter Temperaturausgleich, insbesondere fuer Warmwasserheizungs- und Gebrauchswasseranlagen
GB612012A (en) * 1945-10-09 1948-11-08 Harry Stewart Wheller Improvements in mixing chamber for use in heating or cooling devices
FR1261312A (fr) * 1960-04-05 1961-05-19 Saint Gobain Procédé et dispositif statique de mélange de fluides
US3881701A (en) * 1973-09-17 1975-05-06 Aerojet General Co Fluid mixer reactor
US4112520A (en) * 1976-03-25 1978-09-05 Oscar Patton Gilmore Static mixer
SE432059B (sv) * 1980-04-11 1984-03-19 Munters Ab Carl Blandningsanordning for blandning av strommande medier innefattande minst tva system av atskilda genomstromningskanaler
NL8602338A (nl) * 1986-09-16 1988-04-18 Hoogovens Groep Bv Gasmenger.
JPH04506767A (ja) * 1990-05-08 1992-11-26 ゲブリューダー　ズルツアー　アクチエンゲゼルシャフト 混合装置の配列法、触媒装置の配列法、ならびにこの触媒装置配列法の使用
US5094788A (en) * 1990-12-21 1992-03-10 The Dow Chemical Company Interfacial surface generator
US5137369A (en) * 1991-01-18 1992-08-11 Hodan John A Static mixing device

Also Published As

Publication number Publication date
JPH09506034A (ja) 1997-06-17
DE59501565D1 (de) 1998-04-09
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DE4416343C2 (de) 1996-10-17
DE4416343A1 (de) 1995-11-16
WO1995030475A1 (de) 1995-11-16
DK0758917T3 (da) 1998-03-30
ES2113184T3 (es) 1998-04-16
EP0758917B1 (de) 1998-03-04
EP0758917A1 (de) 1997-02-26
ATE163568T1 (de) 1998-03-15

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