反应装置及反应装置的制造方法

专利名称：反应装置及反应装置的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种反应装置及反应装置的制造方法。
背景技术：
在现有技术中，一边使第一反应剂和第二反应剂在接触的状态下流通，一边使该两反应剂互相发生反应，由此，制造期望的反应生成物。在这样的生成物的制造中，使用例如下述专利文献1所公开的反应装置。在图12中，显示该专利文献1所公开的反应装置的一个示例。图12所示的反应装置具备流路构造体102，该流路构造体102在内部设有使反应剂流通的反应剂流通路。流路构造体102内的反应剂流通路包括将第一反应剂导入的第一导入路104、将第二反应剂导入的第二导入路106、使通过那些各导入路104、106而流动的两反应剂合流的合流路108、 以及用于使在该合流路108合流的两反应剂一边流通一边互相发生反应的反应路110。而且，流路构造体102包括基板112和将该基板112夹入而一体化的一对封闭板 114、116。在基板112的一侧的表面，构成第一导入路104的第一导入槽118和构成反应路 110的反应槽120以直线地并排的方式形成，在基板112的另一侧的表面，构成第二导入路 106的第二导入槽122以与第一导入槽118平行地延伸的方式形成。另外，构成合流路108 的合流孔124以在两导入槽118、122的下游侧端部和反应槽120的上游侧端部之间连接那些各槽118、122、120的方式从基板4的一侧的表面向另一侧的表面贯通。这些各槽118、 122、120以及合流孔124的各自的开口部由对应的封闭板114、116覆盖，从而形成第一导入路104、第二导入路106、合流路108以及反应路110。而且，在该反应装置中，第一导入槽 118的底面和反应槽120的底面同一面地形成。然而，在上述的现有的构成中，在基板4的一侧的表面，以直线地并排的方式形成有第一导入槽118和反应槽120，并且，那些第一导入槽118和反应槽120的两方的底面共面地形成，因此，第一反应剂直线地顺利地流动，另一方面，由于在基板112的作为与形成第一导入槽118和反应槽120的面相反侧的表面的另一侧的表面上形成第二导入槽122，因此，第二反应剂从途中与前述直线地流动的第一反应剂合流。因此，变得比较难以进行第二反应剂相对于第一反应剂的充分的混入，结果，变得难以提高两反应剂的混合的均勻性。现有技术文献专利文献
专利文献1 日本特开2008-168173号公报。

发明内容
本发明的目的在于提供一种解决上述的问题的反应装置及反应装置的制造方法。本发明的另一目的在于提高反应装置中的反应剂的混合的均勻性。本发明的一方案的反应装置是一边使第一反应剂和第二反应剂流通一边使它们发生反应的反应装置，其中，具备流路构造体，该流路构造体在内部具有反应剂流通路，该
4反应剂流通路具有第一导入路，将所述第一反应剂导入；第二导入路，将所述第二反应剂导入；合流路，与所述第一导入路的下游侧和所述第二导入路的下游侧相连，用于使通过所述第一导入路而流动的所述第一反应剂和通过所述第二导入路而流动的所述第二反应剂合流；以及反应路，与该合流路的下游侧相连，用于使在该合流路处合流的两种反应剂一边流通一边互相发生反应，所述流路构造体具有基板、以覆盖该基板的一侧的表面的状态接合于该表面的第一封闭部件、以及以覆盖所述基板的另一侧的表面的状态接合于该表面的第二封闭部件，在所述基板的一侧的表面形成有构成所述第一导入路的第一导入槽和构成所述第二导入路的第二导入槽，另一方面，在所述基板的另一侧的表面，形成有构成所述反应路的反应槽，而且，构成所述合流路的合流孔从所述基板的所述一侧的表面向所述另一侧的表面贯通，所述合流孔是所述第一导入槽和所述第二导入槽的共同的终点，而且是所述反应槽的起点，所述第一导入槽的下游侧端部和所述第二导入槽的下游侧端部在所述基板的所述一侧的表面中从相互不同的方向合流于所述合流孔。


图1是本发明的一个实施方式的反应装置的立体图。图2是构成图1所示的反应装置的流路装置的第一流路构造体的分解立体图。图3是概略地表示第一流路构造体中的第一导入路的组、第二导入路的组、合流路的组以及反应路的组的位置关系的图。图4是构成第一流路构造体的基板的一侧的表面的平面图。图5是构成第一流路构造体的基板的另一侧的表面的平面图。图6是第一流路构造体的合流路附近的部分的沿着第一导入路及第二导入路的截面图。图7是沿着图6中的VII-VII线的第一流路构造体的部分的截面图。图8是沿着图6中的VIII-VIII线的第一流路构造体的部分的截面图。图9是沿着图6中的IX-IX线的第一流路构造体的部分的截面图。图10是概略地表示本发明的一个实施方式的变形例的第一流路构造体中的第一导入路的组、第二导入路的组、第三导入路的组、合流路的组、反应路的组的位置关系的图。图11是构成图10所示的变形例的第一流路构造体的基板的另一侧的表面的平面图。图12是现有的一例的反应装置的流路构造体的沿着流路的截面图。
具体实施例方式以下，参照附图，说明本发明的实施方式。首先，参照图广图9，对本发明的一个实施方式的反应装置的构成进行说明。本实施方式的反应装置具备如图1所示的流路装置S。该流路装置S具备多个第一流路构造体Ia和多个第二流路构造体lb。第一流路构造体Ia和第二流路构造体Ib交互地层叠。第一流路构造体Ia在内部具有使反应剂流通的多个反应剂流通路2，第二流路构造体Ib在内部具有使载热体流通的多个载热体流路30。此外，这两个流路构造体la、lb 中的第一流路构造体Ia包含在本发明的流路构造体的概念中。
而且，本实施方式的反应装置一般被称为微型反应器，该反应装置一边使第一反应剂和第二反应剂在设于第一流路构造体Ia内的多个微小的反应剂流通路2中流通，一边使第一反应剂和第二反应剂发生反应，由此制造期望的反应生成物。具体而言，如图2所示，第一流路构造体Ia具有基板4、第一封闭部件6以及第二封闭部件8。这些基板4、第一封闭部件6以及第二封闭部件8分别由矩形状的平板构成。 第一封闭部件6以覆盖基板4的一侧的表面的状态接合于该表面，第二封闭部件8以覆盖基板4的另一侧的表面的状态接合于该表面。即，以基板4被夹入第一封闭部件6和第二封闭部件8之间的状态使这些封闭部件6、8以及基板4 一体化，由此构成第一流路构造体 Ia0而且，设于第一流路构造体Ia的内部的各反应剂流通路2具有将第一反应剂导入的第一导入路10、将第二反应剂导入的第二导入路12、合流路14以及反应路16(参照图 6)，其中，合流路14与第一导入路10的下游侧和第二导入路12的下游侧相连，用于使通过第一导入路10而流动的第一反应剂和通过第二导入路12而流动的第二反应剂合流，反应路16与该合流路14的下游侧相连，用于使在该合流路14处合流的两反应剂一边流通一边互相发生反应。在第一流路构造体Ia中，以如图3所示的位置关系分别配置各反应剂流通路2的由第一导入路10构成的组、各反应剂流通路2的由第二导入路12构成的组、各反应剂流通路2的由合流路14构成的组以及各反应剂流通路2的由反应路16构成的组。第一导入路10的组配置于第一流路构造体Ia的长度方向的一方端部的附近，设于基板4的一侧的表面侧。各第一导入路10在第一流路构造体Ia的宽度方向的一侧的端部具有导入口 10a。各第一导入路10从其导入口 IOa向着第一流路构造体Ia的宽度方向的中心沿该宽度方向直线地延伸。本实施方式的反应装置具备第一反应剂供给部50a(参照图1)，该第一反应剂供给部50a连接于各第一导入路10的导入口 10a。由此，将第一反应剂从第一反应剂供给部50a分配并导入各第一导入路10。另外，各第一导入路10沿第一流路构造体Ia的长度方向等间隔地配置，并且，互相平行且并列地配置。如图7所示，各第一导入路10在与第一反应剂的流通方向(第一导入路10的长度方向)正交的截面具有半圆状的截面形状。各第一导入路10在其全长范围内宽度和当量直径一定。而且，各第一导入路10分别具有相等的流路长度和相等的当量直径。由此，各第一导入路10的压力损失变得均等。由于各第一导入路10的压力损失均等化，从第一反应剂供给部50a分配至各第一导入路10而流动的第一反应剂的流量均勻化。第二导入路12的组配置于第一流路构造体Ia中的与前述第一导入路10的组相同侧的端部附近，并且与该第一导入路10的组相同地设在基板4的一侧的表面侧。各第二导入口 12在第一流路构造体Ia的宽度方向的另一侧端部、即位于与前述第一导入路10的导入口 IOa相反的一侧的端部具有导入口 12a。各第二导入路12从其导入口 12a向着第一流路构造体Ia的宽度方向的中心沿该宽度方向直线地延伸。构成各反应剂流通路2的第一导入路10和第二导入路12位于同一直线上。本实施方式的反应装置具备第二反应剂供给部50b (参照图1)，该第二反应剂供给部50b连接于各第二导入路12的导入口 12a。由此，将第二反应剂从第二反应剂供给部50b分配并导入各第二导入路12。另外，各第二导入路12沿第一流路构造体Ia的长度方向等间隔地配置，并且，互相平行且并列地配置。如图9所示，各第二导入路12在与第二反应剂的流通方向(第二导入路12的长度方向)正交的截面具有半圆状的截面形状。各第二导入路12在其全长范围内宽度和当量直径一定。该第二导入路12的当量直径比前述第一导入路10的当量直径更大。而且，各第二导入路12分别具有相等的流路长度和相等的当量直径。由此，各第二导入路12的压力损失变得均等。由于各第二导入路12的压力损失均等化，从第二反应剂供给部50b分配至各第二导入路12而流动的第二反应剂的流量均勻化。合流路14的组配置于前述第一导入路10的组和前述第二导入路12的组之间。 各合流路14与对应的第一导入路10的下游侧端部和对应的第二导入路12的下游侧端部相连，并且，沿与这两导入路10、12相同的方向直线地延伸。即，在该合流路14处，对应的第一导入路10的下游侧端部和对应的第二导入路12的下游侧端部从相互相反侧合流。由此，通过第一导入路10而流动的第一反应剂和通过第二导入路12而流动的第二反应剂互相从相反侧流入合流路14，这两反应剂互相从正面碰撞而混合。如图8所示，各合流路14 在与其长度方向正交的截面具有两个半圆在圆弧的顶点附近互相结合的截面形状。各合流路14具有比前述第一导入路10的当量直径及前述第二导入路12的当量直径大的当量直径。在第一流路构造体Ia中，反应路16的组设于基板4的另一侧的表面侧，即与前述第一导入路10的组及前述第二导入路12的组相反的表面侧。各反应路16以对应的合流路14为起点，向着设有前述第一导入路10的导入口 IOa的第一流路构造体Ia的宽度方向的一方端部侧直线地延伸，随后，弯曲并向着第一流路构造体Ia的宽度方向的另一方端部侧直线地延伸，随后，一边同样地反复弯曲，一边以沿第一流路构造体Ia的宽度方向往复的方式延伸。在第一流路构造体Ia的长度方向的另一方端部的附近，各反应路16在与前述第二导入路12的导入口 1 相同的一侧具有流出口 16a。各反应路16并列配置，那些各反应路16的流路长度相等。如图7所示，各反应路16在与反应剂的流通方向正交的截面具有半圆状的截面形状。各反应路16在其全长范围内宽度及当量直径一定。而且，各反应路16分别具有相等的流路长度和相等的当量直径。由此，各反应路16的压力损失变得均等。在各反应路16中，在合流路14处合流的第一反应剂和第二反应剂一边流通一边互相发生反应，由此生成反应生成物。而且，在本实施方式中，在基板4分别形成有构成前述各第一导入路10的各第一导入槽18、构成前述各第二导入路12的各第二导入槽20、构成前述各合流路14的各合流孔22以及构成前述各反应路16的各反应槽M。而且，只要封闭部件6、8覆盖各槽18、20、 24的开口部和各合流孔22的开口部，就形成第一流路构造体Ia内的各反应剂流通路2。具体而言，在基板4的一侧的表面平行且并列地形成有多个第一导入槽18(参照图4)，设于该基板4的一侧的表面的各第一导入槽18的开口部由前述第一封闭部件6封闭，由此，形成前述各第一导入路10。各第一导入槽18具有与后述的合流孔22相连的下游侧端部18a。该下游侧端部18a具有深度dl(参照图6)。该深度dl包含于本发明的第一深度的概念，各第一导入槽18在其全长范围内为均勻的深度dl。第一导入槽18在与第一反应剂的流通方向正交的截面具有半圆状的截面形状。另外，在基板4的一侧的表面平行且并列地形成有多个第二导入槽20 (参照图4)， 设于该基板4的一侧的表面的各第二导入槽20的开口部由前述第一封闭部件6封闭，由此
7形成前述各第二导入路12。各第二导入槽20具有与后述的合流孔22相连的下游侧端部 20a。该下游侧端部20a与对应的第一导入槽18的下游侧端部18a位于相同的直线上。下游侧端部20a具有深度d2 (参照图6)。该深度d2包含于本发明的第二深度的概念，为比前述第一导入槽18的深度dl更大且与后述的反应槽M的深度d3相等的深度。而且，该深度d2和后述的深度d3设定为下述深度深度d2和深度d3的和比基板4的板厚更大。此外，各第二导入槽20在其全长范围内为均勻的深度d2。另外，第二导入槽20在与第二反应剂的流通方向正交的截面具有半圆状的截面形状。通过将设于基板4的各合流孔22的两开口部封闭而形成前述各合流路14。在基板4中，并列地形成有多个合流孔22。各合流孔22在前述各第一导入槽18和前述各第二导入槽20中的互相对应的导入槽之间从基板4的一侧的表面向另一侧的表面贯通。该合流孔22是第一导入槽18和第二导入槽20的共同的终点且成为后述的反应槽M的起点。 在该合流孔22处，第一导入槽18的下游侧端部18a和第二导入槽20的下游侧端部20a从相互相反侧合流。而且，设于基板4的一侧的表面的该各合流孔22的开口部由前述第一封闭部件6封闭，并且，设于基板4的另一侧的表面的该各合流孔22的开口部由前述第二封闭部件8封闭，由此形成各合流路14。另外，各合流孔22与前述合流路14的截面形状相对应而在与其长度方向正交的截面具有下述截面形状两个半圆在圆弧的顶点附近互相结合的截面形状。另外，在基板4的另一侧的表面平行且并列地形成有多个反应槽M (参照图5)，设于该基板4的另一侧的表面的各反应槽M的开口部由前述第二封闭部件8封闭，由此形成前述各反应路16。另外，各反应槽M具有与前述合流孔22相连的上游侧端部Ma。该上游侧端部2 具有深度d3 (参照图6)。该深度d3包含于本发明的第三深度的概念，该深度 d3设定为下述深度比基板4的板厚和第二导入槽20的深度d2的差更大且比基板4的板厚和第一导入槽18的深度dl的差更小。此外，各反应槽M在其全长范围内为均勻的深度 d3。另外，反应槽M在与其长度方向正交的截面具有半圆状的截面形状。如上所述，第二流路构造体Ib在内部具有使载热体流通的多个载热体流路30。多个载热体流路30在第二流路构造体Ib内并列配置。各载热体流路30在在流路装置S中靠近配设有前述第一导入路10的组和前述第二导入路12的组的一侧的长度方向的端面具有导入口。各载热体流路30从其导入口沿第二流路构造体Ib的长度方向延伸，配置于与前述各反应路16对应的位置。该第二流路构造体Ib由载热体流路基板沈和封闭部件观构成。这些载热体流路基板26和封闭部件观是与构成前述第一流路构造体Ia的基板4、第一封闭部件6、第二封闭部件8形状相同的矩形状的平板。封闭部件观兼用作第二封闭部件8。另外，封闭部件观以覆盖载热体流路基板沈的表面的状态接合于其表面。而且，通过由封闭部件观将形成于载热体流路基板26的表面的槽部32的开口部封闭而形成各载热体流路30。而且，在各载热体流路30的导入口，连接有载热体供给部50c (参照图1)，将载热体从该载热体供给部50c分配并导入各载热体流路30。由此，进行流动于各载热体流路30 的载热体与流动于前述第一流路构造体Ia的各反应路16的第一反应剂和第二反应剂的热交换，促进各反应路16中的第一反应剂和第二反应剂的反应。接着，对本实施方式的反应装置的制造方法进行说明。
在本实施方式的反应装置的制造方法中，第一流路构造体Ia形成为，在第一流路构造体Ia的内部设有多个反应剂流通路2，并且，该各反应剂流通路2由前述第一导入路 10、前述第二导入路12、前述合流路14以及前述反应路16构成。具体而言，在基板4的一侧的表面，分别通过光蚀刻而形成多个前述第一导入槽 18、多个前述第二导入槽20、以及多个前述合流孔22中距该基板4的一侧的表面规定的深度的部分22a(参照图8)，并且，在基板4的另一侧的表面，分别通过光蚀刻而形成多个前述反应槽M和多个前述合流孔22中距该基板4的另一侧的表面规定的深度的部分22b (参照图8)。此时，首先，进行基板4的两表面的表面修整和清洁化，随后，在该基板4的两表面分别涂敷光致抗蚀剂。然后，在基板4的一侧的表面，经由光掩模而在各第一导入槽18、各第二导入槽20以及各合流孔20的各自的形成区域以外的区域进行曝光，在基板4的另一侧的表面，经由另一光掩模而在各反应槽M和各合流孔22的各自的形成区域以外的区域进行曝光。随后，将未曝光的光致抗蚀剂从基板4的两表面除去，使各第一导入槽18、各第二导入槽20、各反应槽M以及各合流孔20的各自的形成区域露出。接着，由遮蔽胶带等被覆材料覆盖基板4的一侧的表面中的第一导入槽18的形成区域上，随后，将蚀刻液喷至基板4的两表面，同时地进行该两表面的蚀刻。此时，对被前述被覆材料覆盖的各第一导入槽18的形成区域不进行蚀刻，仅对露出的各第二导入槽20的形成区域、各反应槽M的形成区域以及各合流孔22的形成区域进行蚀刻。然后，如果对各第二导入槽20的形成区域和各合流孔22的形成区域从基板4的一侧的表面蚀刻至相当于前述深度d2(=前述深度们)和前述深度dl的差的深度，并且，对各反应槽M的形成区域和各合流孔22的形成区域从基板4的另一侧的表面蚀刻至同样的深度，那么，暂且中止蚀刻。随后，除去前述被覆材料，使各第一导入槽18的形成区域露出，随后，再次开始蚀刻。在该再次开始的蚀刻工序中，对各第一导入槽18的形成区域、各第二导入槽20的形成区域以及各合流孔22的形成区域，从基板4的一侧的表面侧以前述深度dl的量进行蚀刻，与此同时，对各反应槽M的形成区域和各合流孔22的形成区域，从基板4的另一侧的表面侧以同样的深度的量进行蚀刻。由此，从基板4的一侧的表面形成深度dl的各第一导入槽18。另外，对各第二导入槽20的形成区域和各反应槽M的形成区域，分别蚀刻至 (d2-dl)+dl=d2的深度，由此，从基板4的一侧的表面形成深度d2的各第二导入槽20且从基板4的另一侧的表面形成深度d2=d3的各反应槽Μ。另外，关于各合流孔22的形成区域，从基板4的一侧的表面侧蚀刻至与第二导入槽20相同的深度d2，并且，从基板4的另一侧的表面侧蚀刻至与反应槽M相同的深度d3。由此，从该基板4的一侧的表面蚀刻至深度 d2的部分2 和从基板4的另一侧的表面蚀刻至深度d3的部分22b相连而使各合流孔22 贯通。即，利用用于形成各第二导入槽20的蚀刻和用于形成各反应槽M的蚀刻而形成各合流孔22。随后，进行基板4的清洗和抗蚀剂膜的除去。另外，在另一工序中，在构成第二流路构造体Ib的载热体流路基板沈上形成多个前述槽部32。具体而言，在载热体流路基板沈的一侧的表面，通过与上述同样的光蚀刻而形成多个前述槽部32。最后，将如上所述地进行了蚀刻加工的基板4和载热体流路基板沈、第一封闭部件6、第二封闭部件8 (封闭部件28)如图1那样层叠，通过扩散接合而使那些部件一体化， 由此，制作流路装置S。然后，相对于这样制作的流路装置S而安装第一反应剂供给部50a、第二反应剂供给部50b、载热体供给部50c等其他构成部件而制作本实施方式的反应装置。接着，对使用本实施方式的反应装置的反应方法进行说明。在该反应方法中，首先，将第一反应剂从第一反应剂供给部50a导入各反应剂流通路2的第一导入路10，并且，将第二反应剂从第二反应剂供给部50b导入各反应剂流通路 2的第二导入路12。由于各第一导入路10的压力损失均等化而第一反应剂以均勻的流量分配至各第一导入路10而流动。另外，由于各第二导入路12的压力损失均等化而第二反应剂以均勻的流量分配至各第二导入路12而流动。然后，通过第一导入路10的第一反应剂和通过第二导入路12的第二反应剂互相从相反侧流入合流路14，在该合流路14以互相从正面碰撞的方式合流。由此，两反应剂均勻地混合。然后，该两反应剂向基板4的另一侧的表面侧抽出而向反应路16流入。随后， 两反应剂一边在反应路16内向下游侧流动，一边互相发生反应，由此生成规定的反应生成物。如以上所说明的，在本实施方式中，在构成第一流路构造体Ia的基板4的相同面形成第一导入槽18和第二导入槽20，在该表面，第一导入槽18的下游侧端部18a和第二导入槽20的下游侧端部20a互相从相反侧合流于合流孔22，并且，以该合流孔22为起点而在基板4的另一侧的表面形成反应槽24。因此，在本实施方式中，与在基板一侧的表面上以底面共面的方式形成有第一导入槽和反应槽、并且相对于那些槽形成于基板的另一侧的表面的第二导入槽经由合流孔而合流的现有的构成相比，能够进行第一反应剂和第二反应剂的均勻性高的混合。即，在本实施方式中，形成于基板4的一侧的表面的第一导入槽18和第二导入槽20的各自的下游侧端部互相从相反侧合流于合流孔22，并且，反应槽M以该合流孔22为起点而在基板4的另一侧的表面延伸，因此，第一反应剂和第二反应剂一边以互相从正面碰撞的方式合流，一边向基板4的另一侧的表面侧抽出而流动至反应路16，因而两反应剂互相以大致对等的条件混合。因此，在本实施方式中，与相对于直线地顺利地流动于在基板的一侧的表面底面共面地形成的第一导入槽和反应槽的第一反应剂，第二反应剂从形成于基板的另一侧的表面的第二反应槽混入的现有的混合方式相比，两反应剂容易混合，结果，能够提高两反应剂的混合的均勻性。另外，在本实施方式中，由于在基板4的一侧的表面平行且并列地形成有多个第一导入槽18，并且，平行且并列地形成有多个第二导入槽20，而且，在基板4的另一侧的表面平行且并列地形成有多个反应槽24，因而能够得到反应剂流通路2的良好的集聚效果。 例如，在第一导入槽和第二导入槽在基板的一侧的表面以不足180°的角度交叉的方式合流的情况下，必要面积增大，结果，即使想要谋求反应剂流通路的集聚化，也不能得到很大的集聚效果。与此相对的是，在本实施方式中，由于在基板4的一侧的表面侧平行且并列地设有多个反应剂流通路2的各第一导入路10，并且，平行且并列地设有多个反应剂流通路2 的各第二导入路12，而且，在基板4的另一侧的表面侧平行且并列地设有多个反应剂流通路2的各反应路16，因而能够在基板4的一侧的表面侧更集聚地配置各第一导入路10，并且能够更集聚地配置各第二导入路12，而且，能够在基板4的另一侧的表面侧更集聚地配置各反应路16。结果，能够在反应装置中谋求反应剂流通路2的良好的集聚化。所以，在本实施方式中，能够提高反应剂的混合的均勻性，同时，能够得到反应剂流通路2的良好的集聚效果。另外，在本实施方式中，在第二导入槽20的形成的同时，对基板4的一侧的表面中的合流孔22的形成区域蚀刻至深度d2，并且，在反应槽M的形成的同时，对基板4的另一侧的表面中的合流孔22的形成区域蚀刻至深度d3，由此从基板4的一侧的表面蚀刻至深度 d2的部分2 和从基板4的另一侧的表面蚀刻至深度d3的部分22b相连而使合流孔22贯通。因此，能够利用形成第二导入槽20的蚀刻和形成反应槽M的蚀刻而形成合流孔22。 即，在本实施方式中，没有必要另外进行用于形成合流孔22的专用的蚀刻工序或通过激光加工等而形成合流孔22的工序等，能够使反应装置的制造工序简单化。此外，应该认为，此次公开的实施方式所有点仅仅是举例说明而并非用于进行限定。本发明的范围并非由上述的实施方式的说明表示，而是由权利要求书表示，还包括与权利要求书均等的意义及范围内的所有变更。例如，如图10和图11所示的上述实施方式的变形例那样，也可以在上述构成的第一流路构造体Ia还设有多个第三导入路40。具体而言，在该变形例中，除了前述第一导入路10、前述第二导入路12、前述合流路14以及前述反应路16之外，各反应剂流通路2还分别具有将第三反应剂导入的第三导入路40。在第一流路构造体Ia中，由各反应剂流通路2的第三导入路40构成的组设于基板4的前述另一侧的表面侧，即与前述反应路16的组相同的表面侧。而且，第三导入路40 的组配置于第一流路构造体Ia中的与前述第一导入路10的组和前述第二导入路12的组相同侧的端部附近。各第三导入路40在第一流路构造体Ia的长度方向的前述一方端部具有导入口 40a。各第三导入路40从其导入口 40a沿第一流路构造体Ia的长度方向直线地延伸，然后，弯曲90°并沿第一流路构造体Ia的宽度方向直线地延伸，与对应的合流路14 相连。在各第三导入路40的导入口 40a，连接有省略图示的第三反应剂供给部。第三反应剂从该第三反应剂供给部分配并导入各第三导入路40。而且，各第三导入路40的流路长度分别不同。具体而言，各第三导入路40以等间隔配置并且平行且并列地配置。越是在各第三导入路40弯曲之处配置于该弯曲处的靠外方的第三导入路40，流路长度就越是比配置于靠内方的第三导入路40大。在各第三导入路 40中，根据流路长度而恰当地设定各部分的当量直径，从而将该各第三导入路40的各自的整体的压力损失设定为相等的值。S卩，关于各第三导入路40，其下游侧端部与图9所示的第二导入路12同样地在与第三反应剂的流通方向正交的截面具有半圆状的截面形状，并且，包含通过改变其宽度的大小而当量直径不同的各部分。越是流路长度大的第三导入路40，与流路长度小的第三导入路40相比压力损失就越大，但通过适当设定第三导入路40的各部分的当量直径，从而消除起因于该流路长度的差的压力损失的差，使各第三导入路40的压力损失均等化。具体而言，由于第三导入路40中的当量直径小的部分压力损失变大，另一方面，当量直径大的部分压力损失小，因而各第三导入路40中越是流路长度大的，就越增加当量直径大的部分、 即宽度大的部分，并且越减少当量直径小的部分、即宽度小的部分，由此，使各第三导入路 40的整体的压力损失均等化。而且，由于各第三导入路40的压力损失均等化，从前述第三反应剂供给部分配至各第三导入路40而流动的第三反应剂的流量均勻化。而且，在基板4的前述另一侧的表面，即在与形成有前述反应槽M的面相同的面， 平行且并列地形成有多个第三导入槽42 (参照图11)。设于该基板4的另一侧的表面的各第三导入槽42的开口部由前述第二封闭部件8封闭，由此，形成各第三导入路40。各第三导入槽42在其全长范围内为均勻的深度。另外，各第三的导入槽42具有与前述合流孔22 相连的下游侧端部42a。该下游侧端部4 从与反应槽M的上游侧端部2 相反的一侧合流于对应的合流孔22。下游侧端部4 在与第三反应剂的流通方向正交的截面具有半圆状的截面形状。第三导入槽42中的与第三导入路40的当量直径不同的各部分相对应的部分深度一定并改变宽度而形成。依照该变形例的构成，除了前述第一反应剂和前述第二反应剂之外，还能够混合第三反应剂而制造反应生成物。可是，在如上述构成那样在基板4的一侧的表面平行且并列地形成有各第一导入槽18并且平行且并列地形成有各第二导入槽20的情况下，难以一边避免在该基板4的一侧的表面与那些各导入槽18、20干涉，一边使各第三导入槽18、20 相对于各导入槽18、20合流的各合流孔22而分别从相同方向合流。然而，在该变形例的构成中，由于各第三导入槽42形成于基板4的另一侧的表面，因而能够平行且并列地配置那些各第三导入槽42，并且，能够使那些各第三导入槽42相对于合流孔22而从相同方向容易地合流。因此，在本变形例中，能够使第三反应剂在各反应剂流通路2中相对于第一反应剂和第二反应剂而从相同方向合流，结果，能够使各反应剂流通路2中的第三反应剂向第一反应剂和第二反应剂的合流形态均勻化。另外，基板4的一侧的表面内的第一导入槽18和第二导入槽20的形状和/或配置不限定于上述实施方式所显示的形状和/或配置。例如，第一导入槽18和第二导入槽20也能够不配置于同一直线上，也可以互相倾斜地从不同的方向在合流孔22处合流。另外，仅第一导入槽18的下游侧端部18a和第二导入槽20的下游侧端部20a相对于合流孔而互相从相反侧合流或从相互不同的方向合流即可，第一导入槽18的除了下游侧端部18a以外的部分和第二导入槽20的除了下游侧端部20a以外的部分分别沿怎样的方向延伸都可以。另外，合流路14(合流孔22)和反应路16(反应槽24)也能够以上述实施方式以外的形状和/或配置设置。另外，各第一导入路10(各第一导入槽18)也可以分别沿不同的方向延伸，各第二导入路12 (各第二导入槽20)也可以分别沿不同的方向延伸。另外，各反应路16(各反应槽24)也可以分别沿不同的方向延伸。另外，反应装置不一定必须具备如上所述地层叠的多个第一流路构造体Ia和多个第二流路构造体lb，也可以仅具备单一的第一流路构造体la。另外，也可以在第一流路构造体Ia内仅设置单一的反应剂流通路2。另外，在前述第一导入槽18、前述第二导入槽20、前述第三导入槽42以及前述反应槽M的各槽中具有前述半圆状的截面形状的部分，也可以具有下述形状的截面形状在其底面的部分具有与基板4平行的直线部并且圆弧状的部分分别与该直线部的两侧相连的形状。另外，在上述实施方式中，以第二导入槽20的深度d2和反应槽M的深度d3相等
12的情况为例而进行了说明，但只要第二反应槽20的深度d2和反应槽M的深度d3的和比基板4的板厚更大，则那些深度d2和深度d3也可以不同。例如，在深度d2比深度d3更大的情况下，通过如下那样的蚀刻工序而在基板4上形成第一导入槽18、第二导入槽20、反应槽M以及合流孔22。S卩，与上述实施方式同样，基板4的两表面中各第一导入槽18、各第二导入槽20、 各反应槽M以及各合流孔22的各自的形成区域以外的区域为由被曝光的光致抗蚀剂覆盖的状态。接着，基板4的一侧的表面的第一导入槽18的形成区域上和基板4的另一侧的表面的反应槽M的形成区域上分别由遮蔽胶带等被覆材料覆盖，随后，同时地进行基板4的两面的蚀刻。此时，对露出的各第二导入槽20的形成区域和各合流孔22的形成区域从基板4的一侧的表面蚀刻至相当于前述深度d2和前述深度d3的差的深度(d2-d;3)，并且，对各合流孔22的形成区域从基板4的另一侧的表面蚀刻至同样的深度，随后，除去覆盖在反应槽M的形成区域上的被覆材料。随后，对各第二导入槽20的形成区域和各合流孔22的形成区域以相当于前述深度d3和前述深度dl的差的深度(d3-dl)的量从基板4的一侧的表面侧进行蚀刻，与此同时，对各反应槽M的形成区域和各合流孔22的形成区域以同样的深度从基板4的另一侧的表面侧进行蚀刻。随后，除去覆盖在第一导入槽18的形成区域上的被覆材料。随后，对各第一导入槽18的形成区域、各第二导入槽20的形成区域以及各合流孔 22的形成区域以前述深度dl的量从基板4的一侧的表面侧进行蚀刻，与此同时，对各反应槽对的形成区域和各合流孔22的形成区域以同样的深度的量从基板4的另一侧的表面侧进行蚀刻。由此，从基板4的一侧的表面形成深度dl的各第一导入槽18。另外，对各第二导入槽20的形成区域从基板4的一侧的表面蚀刻至(d2-d;3) + (d3-dl)+dl=d2的深度，从基板4的一侧的表面形成深度d2的各第二导入槽20。另外，对各反应槽M的形成区域从基板4的另一侧的表面蚀刻至(d3-dl)+dl=d3的深度，从基板4的另一侧的表面形成深度d3 的各反应槽对。另外，对各合流孔22的形成区域，从基板4的一侧的表面侧蚀刻至与第二导入槽20相同的深度d2，并且，从基板4的另一侧的表面侧蚀刻至与反应槽M相同的深度 d3。由此，从该基板4的一侧的表面蚀刻至深度d2的部分和从基板4的另一侧的表面蚀刻至深度d3的部分相连而使各合流孔22贯通。即，在该构成中，也利用用于形成各第二导入槽20的蚀刻和用于形成各反应槽M的蚀刻而形成各合流孔22。另外，在上述实施方式中，显示了同时地对基板4的两表面进行蚀刻加工的情况， 但也可以分别个别地对基板4的一侧的表面和另一侧的表面进行蚀刻加工。另外，在对基板4进行蚀刻加工的工序中，对基板4的一侧的表面蚀刻至深度dl 而形成第一导入槽18中的至少下游侧端部18a即可，另外，对基板4的一侧的表面蚀刻至深度d2而形成第二导入槽20中的至少下游侧端部20a即可。在该工序中，对基板4的另一侧的表面蚀刻至深度d3而形成反应槽M中的至少上游侧端部Ma即可。即，第一导入槽18中的下游侧端部18a以外的部分也可以形成为与深度dl不同的深度，第二导入槽20 中的下游侧端部20a以外的部分也可以形成为与深度d2不同的深度，而且，反应槽M中的上游侧端部Ma以外的部分也可以形成为与深度d3不同的深度。而且，在这种情况下，利用形成第二导入槽20中的下游侧端部20a的蚀刻和形成反应槽M中的上游侧端部2 的蚀刻而形成合流孔22即可。[实施方式的概要]
如果总结前述实施方式，则如以下那样。即，所述实施方式的反应装置为，一边使第一反应剂和第二反应剂流通，一边使它们发生反应，其中，具备流路构造体，该流路构造体在内部具有反应剂流通路，该反应剂流通路具有将所述第一反应剂导入的第一导入路、将所述第二反应剂导入的第二导入路、合流路以及反应路，其中，该合流路与所述第一导入路的下游侧和所述第二导入路的下游侧相连，用于使通过所述第一导入路而流动的所述第一反应剂和通过所述第二导入路而流动的所述第二反应剂合流，该反应路与该合流路的下游侧相连，用于使在该合流路合流的两反应剂一边流通一边互相发生反应，所述流路构造体具有基板、以覆盖该基板的一侧的表面的状态接合于该表面的第一封闭部件、以及以覆盖所述基板的另一侧的表面的状态接合于该表面的第二封闭部件，在所述基板的一侧的表面，形成有构成所述第一导入路的第一导入槽和构成所述第二导入路的第二导入槽，另一方面，在所述基板的另一侧的表面，形成有构成所述反应路的反应槽，而且，构成所述合流路的合流孔从所述基板的所述一侧的表面向所述另一侧的表面贯通，所述合流孔是所述第一导入槽和所述第二导入槽的共同的终点，而且是所述反应槽的起点，所述第一导入槽的下游侧端部和所述第二导入槽的下游侧端部在所述基板的所述一侧的表面从相互不同的方向合流于所述合流孔。在该反应装置中，在构成流路构造体的基板的相同面形成有第一导入槽和第二导入槽，第一导入槽的下游侧端部和第二导入槽的下游侧端部在该表面从相互不同的方向合流于合流孔，并且，以该合流孔为起点而在基板的另一侧的表面形成有反应槽。因此，在本构成中，与在基板的一侧的表面以底面共面的方式形成有第一导入槽和反应槽、并且相对于那些槽形成于基板的另一侧的表面的第二导入槽经由合流孔而合流的现有的构成相比， 能够进行第一反应剂和第二反应剂的均勻性高的混合。即，在该反应装置中，形成于基板的一侧的表面的第一导入槽和第二导入槽的各自的下游侧端部从相互不同的方向合流于合流孔，并且，反应槽以该合流孔为起点而在基板的另一侧的表面延伸，因此，第一反应剂和第二反应剂以互相碰撞的方式合流，并且向基板的另一侧的表面侧抽出而流动于反应路， 因而两反应剂互相以大致对等的条件混合。因此，在该反应装置中，与现有的混合方式相比，两反应剂容易混合，结果，能够提高两反应剂的混合的均勻性，所述现有的混合方式为， 相对于直线地顺利地流动于在基板的一侧的表面底面共面地形成的第一导入槽和反应槽的第一反应剂，第二反应剂从形成于基板的另一侧的表面的第二反应槽混入。在上述反应装置中，优选所述第一导入槽的下游侧端部和所述第二导入槽的下游侧端部位于同一直线上，相对于所述合流孔而从相互相反侧合流。如果这样构成，那么由于能够使第一反应剂和第二反应剂从相互相反侧流入合流路，因而两反应剂在合流路互相从正面碰撞而混合。由此，两反应剂变得更容易混合，结果， 能够进一步提高两反应剂的混合的均勻性。在上述反应装置中，优选所述反应剂流通路在所述流路构造体的内部设置多个， 构成所述各反应剂流通路的所述第一导入路的多个所述第一导入槽平行且并列地形成于所述基板的一侧的表面，构成所述各反应剂流通路的所述第二导入路的多个所述第二导入槽平行且并列地形成于所述基板的一侧的表面侧，构成所述各反应剂流通路的所述反应路的多个所述反应槽平行且并列地形成于所述基板的另一侧的表面侧。作为用于使第一反应剂和第二反应剂以互相碰撞的方式合流并向反应路流动的构成，也可以是例如第一导入槽和第二导入槽在基板的一的表面以不足180°的角度交叉地合流的构成。可是，在这种情况下，必要面积增大，因此，在反应装置中，在想要使多个反应剂流通路集聚以提高生成物的生产性的情况下，无法得到很大的集聚效果。与此相对的是，在上述构成中，由于在基板的一侧的表面侧，平行且并列地设有多个反应剂流通路的各第一导入路，并且平行且并列地设有多个反应剂流通路的各第二导入路，而且，在基板的另一侧的表面侧，平行且并列地设有多个反应剂流通路的各反应路，因而在基板的一侧的表面侧，能够更集聚地配置各第一导入路，并且能够更集聚地配置各第二导入路，而且，在基板的另一侧的表面侧，能够更集聚地配置各反应路。结果，在反应装置中，能够谋求反应剂流通路的良好的集聚化。所以，在该构成时，能够提高反应剂的混合的均勻性，同时能够得到反应剂流通路的良好的集聚效果。在这种情况下，也可以是，所述各反应剂流通路分别具有将第三反应剂导入的第三导入路，构成所述各反应剂流通路的所述第三导入路的多个第三导入槽平行且并列地形成于所述基板的另一侧的表面，并且，该各第三导入槽的下游侧端部与对应的所述各合流孔相连。依照该构成，除了第一反应剂和第二反应剂之外，还能够混合第三反应剂而制造反应生成物。而且，在如上所述地在基板的一侧的表面平行且并列地形成有各第一导入槽并且平行且并列地形成有各第二导入槽的情况下，在该基板的一侧的表面难以一边避免与那些各导入槽干涉，一边使各第三导入槽相对于各导入槽合流的各合流孔而分别从相同方向合流。然而，在本构成中，由于各第三导入槽形成于基板的另一侧的表面，因而能够平行且并列地配置那些各第三导入槽，能够使那些各第三导入槽相对于各合流孔而从相同方向容易地合流。因此，能够使第三反应剂在各反应剂流通路中相对于第一反应剂和第二反应剂而从相同方向合流，结果，能够使各反应剂流通路中的第三反应剂向第一反应剂和第二反应剂的合流方式均勻化。另外，前述实施方式的反应装置的制造方法，是用于制造上述的反应装置的方法， 具备第一导入槽形成工序，对所述基板的一侧的表面蚀刻至第一深度，至少形成所述第一导入槽的下游侧端部；第二导入槽形成工序，对所述基板的一侧的表面蚀刻至比所述第一深度更大的第二深度，至少形成所述第二导入槽的下游侧端部；反应槽形成工序，对所述基板的另一侧的表面蚀刻至比该基板的板厚与所述第二深度的差大且比该基板的板厚与所述第一深度的差小的第三深度，至少形成所述反应槽的上游侧端部；合流孔形成第一工序， 在所述第二导入槽形成工序的同时，对所述基板的所述一侧的表面中的所述合流孔的形成区域蚀刻至所述第二深度；以及合流孔形成第二工序，在所述反应槽形成工序的同时，对所述基板的所述另一侧的表面中的所述合流孔的形成区域蚀刻至所述第三深度，在所述合流孔形成第一工序中蚀刻至所述第二深度的部分和在所述合流孔形成第二工序中蚀刻至所述第三深度的部分相连而使所述合流孔贯通。在该反应装置的制造方法中，在第二导入槽连接部形成工序的同时，对基板的一侧的表面中的合流孔的形成区域蚀刻至第二深度，并且，在反应槽连接部形成工序的同时， 对基板的另一侧的表面中的合流孔的形成区域蚀刻至第三深度，由此，从基板的一侧的表面蚀刻至第二深度的部分和从基板的另一侧的表面蚀刻至第三深度的部分相连而使合流孔贯通。因此，能够利用第二导入槽连接部形成工序的蚀刻和反应槽连接部形成工序的蚀刻来形成合流孔。所以，在该反应装置的制造方法中，没有必要另外进行用于形成合流孔的专用的蚀刻工序或通过激光加工等而形成合流孔的工序等，能够使反应装置的制造工序简单化。 如以上所说明那样，依照前述实施方式，能够提高反应装置中的反应剂的混合的均勻性。
权利要求
1.一种反应装置，一边使第一反应剂和第二反应剂流通一边使它们发生反应，其中， 具备流路构造体，该流路构造体在内部具有反应剂流通路，该反应剂流通路具有第一导入路，导入所述第一反应剂；第二导入路，导入所述第二反应剂；合流路，与所述第一导入路的下游侧和所述第二导入路的下游侧相连，用于使通过所述第一导入路而流动的所述第一反应剂和通过所述第二导入路而流动的所述第二反应剂合流；以及反应路，与该合流路的下游侧相连，用于使在该合流路处合流的两种反应剂一边流通一边互相发生反应，所述流路构造体具有基板、以覆盖该基板的一侧的表面的状态接合于该表面的第一封闭部件、以及以覆盖所述基板的另一侧的表面的状态接合于该表面的第二封闭部件，在所述基板的一侧的表面形成有构成所述第一导入路的第一导入槽和构成所述第二导入路的第二导入槽，另一方面，在所述基板的另一侧的表面，形成有构成所述反应路的反应槽，而且，构成所述合流路的合流孔从所述基板的所述一侧的表面向所述另一侧的表面贯通，所述合流孔是所述第一导入槽和所述第二导入槽的共同的终点，而且是所述反应槽的起点，所述第一导入槽的下游侧端部和所述第二导入槽的下游侧端部在所述基板的所述一侧的表面从相互不同的方向合流于所述合流孔。
2.根据权利要求1所述的反应装置，其特征在于，所述第一导入槽的下游侧端部和所述第二导入槽的下游侧端部位于同一直线上，相对于所述合流孔分别从相反侧合流。
3.根据权利要求1所述的反应装置，其特征在于，所述反应剂流通路在所述流路构造体的内部设置有多个，构成所述各反应剂流通路的所述第一导入路的多个所述第一导入槽平行且并列地形成于所述基板的一侧的表面，构成所述各反应剂流通路的所述第二导入路的多个所述第二导入槽平行且并列地形成于所述基板的一侧的表面侧，构成所述各反应剂流通路的所述反应路的多个所述反应槽平行且并列地形成于所述基板的另一侧的表面侧。
4.根据权利要求3所述的反应装置，其特征在于，所述各反应剂流通路分别具有将第三反应剂导入的第三导入路， 构成所述各反应剂流通路的所述第三导入路的多个第三导入槽平行且并列地形成于所述基板的另一侧的表面，并且，该各第三导入槽的下游侧端部与对应的所述各合流孔相连。
5.一种反应装置的制造方法，是用于制造权利要求1所述的反应装置的方法，具备下述工序第一导入槽形成工序，将所述基板的一侧的表面蚀刻至第一深度而至少形成所述第一导入槽的下游侧端部；第二导入槽形成工序，将所述基板的一侧的表面蚀刻至比所述第一深度大的第二深度而至少形成所述第二导入槽的下游侧端部；反应槽形成工序，将所述基板的另一侧的表面蚀刻至下述第三深度而至少形成所述反应槽的上游侧端部，所述第三深度比该基板的板厚与所述第二深度的差大且比该基板的板厚与所述第一深度的差小；合流孔形成第一工序，在所述第二导入槽形成工序的同时，将所述基板的所述一侧的表面中的所述合流孔的形成区域蚀刻至所述第二深度；以及合流孔形成第二工序，在所述反应槽形成工序的同时，将所述基板的所述另一侧的表面中的所述合流孔的形成区域蚀刻至所述第三深度，在所述合流孔形成第一工序中蚀刻至所述第二深度的部分和在所述合流孔形成第二工序中蚀刻至所述第三深度的部分相连而使所述合流孔贯通。
全文摘要
提高反应装置中反应剂的混合均匀性。反应装置具备在内部具有下述反应剂流通路的流路构造体，反应剂流通路具有导入第一反应剂的第一导入路；导入第二反应剂的第二导入路；使通过第一导入路流动的第一反应剂和通过第二导入路流动的第二反应剂合流的合流路；使在合流路合流的两反应剂边流通边互相反应的反应路，在该流路构造体具有的基板的一侧表面形成构成第一导入路的第一导入槽和构成第二导入路的第二导入槽，在基板的另一侧表面形成构成反应路的反应槽，构成合流路的合流孔从基板的一侧表面向另一侧表面贯通，合流孔是第一导入槽和第二导入槽的共同终点且是反应槽的起点，第一导入槽的下游侧端部和第二导入槽的下游侧端部在基板的一侧表面从相互不同的方向合流于合流孔。
文档编号B01J19/00GK102271800SQ20098015439
公开日2011年12月7日 申请日期2009年12月22日 优先权日2009年1月13日
发明者三轮泰健, 野一色公二 申请人:株式会社神户制钢所