マイクロ混合器
【課題】分割混合の段数を増やしたとしても、構成する流路を掘り込んだ板の枚数が増えないようにすることにより、安価で製造性、組立性およびシール性に優れたマイクロ混合器を提供する。
【解決手段】マイクロ混合器１は、流路形成部材２と、上下２枚のカバー部材３、４を積み重ねて一体的に結合した３層構造からなる。流路形成部材２は、両面に形成された混合分配流路７を有する。混合分配流路７は、表面５に４段に形成された第１の混合分配用流路８と、裏面６に４段に形成された第２の混合分配用流路９と、これらの流路を連結する複数の連通孔１０ａ〜１０ｍを有し、これらによって混合器１３Ａ〜１３Ｇと、混合分配器１４Ａ〜１４Ｃを形成している。一方のカバー部材３は、流体Ａを供給する第１の流体供給口２０と、混合流体Ｃを排出する排出口２１を有し、他方のカバー部材４は、流体Ｂを供給する第２の流体供給口２４を有する。
【解決手段】マイクロ混合器１は、流路形成部材２と、上下２枚のカバー部材３、４を積み重ねて一体的に結合した３層構造からなる。流路形成部材２は、両面に形成された混合分配流路７を有する。混合分配流路７は、表面５に４段に形成された第１の混合分配用流路８と、裏面６に４段に形成された第２の混合分配用流路９と、これらの流路を連結する複数の連通孔１０ａ〜１０ｍを有し、これらによって混合器１３Ａ〜１３Ｇと、混合分配器１４Ａ〜１４Ｃを形成している。一方のカバー部材３は、流体Ａを供給する第１の流体供給口２０と、混合流体Ｃを排出する排出口２１を有し、他方のカバー部材４は、流体Ｂを供給する第２の流体供給口２４を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２種類の流体を所定の混合比率で混合するマイクロ混合器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
２種類の流体、例えば水とサラダ油のように混合しにくい液体どうしを細分化して均一に拡散させ混合する装置として、マイクロ混合器（例えば、特許文献１〜３参照）が用いられている。
【０００３】
特許文献１に記載されているマイクロ混合器は、複数枚の平板状の流路モジュールを積層して複数の層をなす流路を形成している。各流路モジュールは、複数の混合分配ユニットを備え、これらの混合分配ユニットを周期的に配列している。混合分配ユニットは、モジュールの上流面（下面）に設けたチャンネル（溝）と、チャンネル内に設けた縞状の仕切部および２つのインレットと、モジュールの下流面（上面）に設けた２個のアウトレットとを有し、２つのインレットとアウトレットをチャンネルによって接続することにより、流路モジュールの両面間に立体的な流路を形成している。
【０００４】
混合分配ユニットの周期的な配列形態としては、上流側から下流側に向けてユニット数を順次１つずつ減らしてピラミッド型に配列した形態と、各流路モジュールにおいて複数の混合分配ユニットを一列に直線状に配列した形態と、複数列にわたって平行に配列した形態とが開示されている。また、混合分配ユニットは、特殊なものとして流体を混合する混合機能のみを有し、分配機能を省略した混合ユニットを含んでいる。この混合ユニットは、混合分配ユニットにおける２つのアウトレットのうちの一方と、このアウトレットに連なるチャンネルを省略した構造となっている。
【０００５】
特許文献２に記載されているマイクロ混合器は、複数の混合分配ユニットを所定の閉曲線上に周期的に配列した複数の流路モジュールを積層し、各混合分配ユニットを上記各層の流路モジュール間において、各混合分配ユニットのインレットとアウトレットを所定の配列で順次接続している。
【０００６】
特許文献３に記載されているマイクロ混合器は、それぞれ１つの混合分配器を形成してなる複数の流路モジュールを積層している。混合分配器は、流路モジュールの一方の面に開口する２つの流体導入口と、他方の面に開口する２つの流体導出口と、これらの流体導入口および流体導出口に接続されて流体導入口から流入した流体をそれぞれ分岐して流体導出口に導く流路を形成した構成体からなり、前記流体導入口および流体導出口に囲まれた領域中に、それぞれの流路に流路断面積の狭い部分を形成する流路仕切部を設けている。なお、混合分配器は、上記特許文献１、２に示されている混合分配ユニットと実質的に同一構造で、名称のみが異なっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−３４６３５３号公報
【特許文献２】特開２００２−３４６３５４号公報
【特許文献３】特開２００６−２６６０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記した従来のマイクロ混合器にあっては、液体を混合する流路自体が微細なため高い加工精度が要求され、また、流路を掘り込んだ板からなる流路モジュールを流路の段数と等しい枚数だけ用意し、正確に位置決めして積層する必要があるため、製造コストが高くなるという問題があった。また、樹脂などの柔らかい材料で流路モジュールを製作すると、複数枚の流路モジュールを積層して一体的に結合したときに歪みが拡大されて大きな耐圧を得ることが困難である。さらに、流路モジュールの積層数が多くなればなる程、流体が漏れる箇所（接合面）が増え、また漏れている箇所を特定するにも手間がかかる。加えて、流路モジュールを積層して組み立てるとき、積層順序の間違いなども起こるおそれがあるため組立てに細心の注意を要するなど、多くの問題があった。
【０００９】
本発明は、上記した従来の問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、分割混合の段数を増やしたとしても、構成する流路を掘り込んだ板の枚数が増えないようにすることである。それにより多段にした場合であっても、安価に製造でき組立ておよびシール性に優れたマイクロ混合器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明は、背中合わせに対向する第１、第２の流路形成面を有する流路形成部材と、前記流路形成部材の前記第１、第２の流路形成面を覆う第１、第２のカバー部材とを具備し、前記流路形成部材には、前記第１、第２の流路形成面にそれぞれ形成された第１、第２の混合分配用流路と、前記第１、第２の混合分配用流路を接続する複数の連通孔と、前記第１、第２の混合分配用流路の上流側端と下流側端に設けられた入口および出口とを有し、２種類の流体の混合と分配を複数回繰り返し実行させる混合分配流路が設けられているものである。
【００１１】
また、本発明は、上記発明において、前記第１、第２の混合分配用流路が、それぞれ２つの分岐部を有する複数の流路部分で構成され、第１の混合分配用流路の流路部分と、これと対応する第２の混合分配用流路の流路部分の一方の分岐部どうしの下流側端と他方の分岐部どうしの下流側端がそれぞれ連通孔によって連通して混合部を形成するものである。
【００１２】
また、本発明は、上記発明において、前記流路形成部材の混合分配流路が、それぞれ前記第１、第２の混合分配用流路の互いに対応する２つの流路部分と、２つの混合部および２つの分配部を有し、流体の流れ方向に少なくとも一列に配設された複数の混合分配器の集合体からなるものである。
【００１３】
また、本発明は、上記発明において、前記流路形成部材の混合分配流路が、それぞれ前記第１、第２の混合分配用流路の互いに対応する２つの流路部分と、２つの混合部および２つの分配部を有する複数の混合分配器と、それぞれ前記第１、第２の混合分配用流路の互いに対応する他の２つの流路部分と１つの混合部を有する複数の混合器を上流側から下流側に向かって複数列配設した集合体からなり、前記混合分配器と前記混合器は最上流側の列においてその数が最も多く、下流側の列に向かって１つずつ減少するように配設されているものである。
【００１４】
また、本発明は、上記発明において、前記流路形成部材および前記第１、第２のカバー部材が平板で形成されているものである。
【００１５】
また、本発明は、上記発明において、前記流路形成部材および前記第１、第２のカバー部材が湾曲した板で形成されているものである。
【００１６】
さらに、本発明は、上記発明において、前記流路形成部材が外周面と内周面が第１、第２の流路形成面を形成する中空体からなり、前記第１、第２のカバー部材が前記流路形成部材の第１、第２の流路形成面に嵌合する中空体からなるものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明においては、２種類の流体を複数回繰り返し混合し分配または分配し混合する混合分配流路を、流路形成部材の第１、第２の流路形成面にわたって立体的に形成しているので、流路形成部材を最少の場合においては１枚とすることができる。その場合においては２つのカバー部材とで三層構造のマイクロ混合器として安価に製作、提供することができる。また、部品点数が少なく、製造、組立性に優れ、しかも接合面の数が２つであるため流体の漏洩を軽減することができる。さらに、積層数が少なければ、積層による歪みも少ないため、高い耐圧性能が得られ、流路形成部材とカバー部材の材質の自由度を高めることができる。また、流路形成部材を図９（ｂ）に示すように３層に分割した場合は、３層の位置合わせが必要になり、積層部のシールが必要になるという欠点はあるが、流路の加工方法において掘り込みではなく、ワイヤーカッターやエッチングによる穴明けとして片面からの加工で作ることができるなど加工方法の選択肢を増やすことができる。例えば、図９（ａ）に示す二枚構成の場合は掘り込みが必要ではあるが片面加工である点で加工が容易になる場合がある（プレス加工、成形加工など）。流路形成部材が一枚から三枚の構成のどれを選ぶかは、要求されるシール性や生産量とコストとの比較などで選択すればよい。
【００１８】
また、本発明におけるマイクロ混合器は、設置箇所によっては、平板状、円弧状または筒状に形成することができる。
【００１９】
本発明は、実施の形態として、２つの流路部分をそれぞれ２つの分岐部を有するＹ字状の分岐流路を用い、流体を分配した後で混合するようにしているが、ここでは、混合と分配の順序に関係なく、混合と分配を行なう２つの流路部分を備えたものを、１つの流路構成単位として「混合分配器」と称する。また、「混合分配流路」、「第１の混合分配用流路」、「第２の混合分配流路」も同様である。一方、分配を行わず混合のみを行なう２つの流路部分を備えたものについては、１つの流路構成単位として「混合器」と称する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係るマイクロ混合器の第１の実施の形態を示す分解斜視図である。
【図２】流路形成部材の平面図である。
【図３】流路形成部材の底面図である。
【図４】図１のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態を示す分解斜視図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態を示す図である。
【図７】本発明の第４の実施の形態を示す斜視図である。
【図８】本発明の第５の実施の形態を示す斜視図である。
【図９】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の第６の実施の形態を示す要部の断面図である。
【図１０】本発明の第７の実施の形態を示す要部の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明に係るマイクロ混合器を図面に基づいて詳細に説明する。
図１〜図４において、異なった２種類の流体（液体）Ａ、Ｂを所定の混合比で混合するマイクロ混合器１は、平板状に形成された１枚の流路形成部材２と、この流路形成部材２の表裏面を覆う上下２枚のカバー部材（以下、第１、第２のカバー部材ともいう）３、４とを備え、これらをボルト等の適宜な固定手段（図示せず）によって一体的に結合することにより３層構造のマイクロ混合器を構成している。
【００２２】
流路形成部材２は、アルミニウム合金、ステンレス等の金属または合成樹脂によって矩形板状に形成され、背中合わせに対向する表裏面が第１、第２の流路形成面５、６を形成し、これらの流路形成面５、６にわたって前記２種類の液体Ａ、Ｂを複数回繰り返し分配して混合することにより、所定の混合比の混合流体Ｃを生成する混合分配流路７が立体的に形成されている。
【００２３】
混合分配流路７は、流路形成部材２の第１の流路形成面５に４列に形成された第１の混合分配用流路８と、第２の流路形成面６に前記第１の混合分配用流路８に対応して同じく４列に形成された第２の混合分配用流路９と、混合部として機能する１３個の連通孔１０ａ〜１０ｍと、８個の入口１１ａ〜１１ｈおよび１個の出口１０ａを備えている。なお、連通孔１０ａと出口１０ａは、同一の孔で、出口兼連通（混合）機能を有するものである。
【００２４】
図２において、第１の混合分配用流路８は、右から一列目の連通孔１０ｂ、１０ｄ、１０ｈによって一連に接続された４つの流路部分８ａ1 、８ａ2 、８ａ3 および８ａ4 と、右から二列目の連通孔１０ｆ、１０ｊによって一連に接続された３つの流路部分８ｂ1 、８ｂ2 および８ｂ3 と、右から三列目の連通孔１０ｌによって接続された２つの流路部分８ｃ1 および８ｃ2 と、四列目の１つの流路部分８ｄとを有している。流路部分８ｂ2 、８ｂ3 、８ｃ2 は、下流側に２つの分岐部Ｘ1 とＸ1 ’、Ｘ2 とＸ2 ’、Ｘ3 とＸ3 ’をそれぞれ有するＹ字状の流路部分からなり、その分岐開始部分が流体を分岐部Ｘ１ とＸ１ ’、・・・に分配する分配部Ｚをそれぞれ形成している。
【００２５】
図３において、第２の混合分配用流路９は、右から一列目の連通孔１０ｃ、１０ｇ、１０ｍによって一連に接続された４つの流路部分９ａ1 、９ａ2 、９ａ3 および９ａ4 と、右から二列目の連通孔１０ｅ、１０ｋによって一連に接続された３つの流路部分９ｂ1 、９ｂ2 および９ｂ3 と、右から三列目の連通孔１０ｉによって接続された２つの流路部分９ｃ1 および９ｃ2 と、四列目の１つの流路部分９ｄとを有している。流路部分９ｂ2 、９ｃ2 、９ｂ3 は、同じく下流側に２つの分岐部Ｙ1 とＹ1 ’、Ｙ2 とＹ2 ’、Ｙ3 とＹ3 ’を有するＹ字状の流路部分からなり、その分岐開始部分が流体を分岐部Ｙ１ とＹ１ 、・・・に分配する分配部Ｗをそれぞれ形成している。
【００２６】
連通孔１０ａは、最下流側の２つの流路部分８ａ1 と流路部分９ａ1 の下流側端を連通する連通孔であって、２種類の流体を混合する混合部と混合分配流路７の出口を兼用している。連通孔１０ｂは、流路部分８ａ1 の上流側端と、流路部分８ａ2 の下流側端と流路部分９ｂ1 の下流側端を連通している。連通孔１０ｃは、流路部分９ａ1 の上流側端と流路部分８ｂ1 の下流側端と流路部分９ａ2 の下流側端を連通している。連通孔１０ｄは、流路部分８ａ2 の下流側端と流路部分８ａ3 の上流側端と流路部分９ｃ1 の下流側端を連通している。連通孔１０ｅは、流路部分９ｂ1 の下流側端と流路部分８ｂ2 の一方の分岐部Ｘ1 と流路部分９ｃ2 の一方の分岐部Ｙ1 を連通している。連通孔１０ｇは、流路部分９ａ2 の上流側端と流路部分８ｃ1 の下流側端と流路部分９ａ3 の下流側端を連通している。連通孔１０ｈは、流路部分８ａ4 と流路部分９ｄの下流側端を連通している。連通孔１０ｉは、流路部分９ｃ1 の下流側端と流路部分８ｂ3 の一方の分岐部Ｘ2 と流路部分９ｃ2の一方の分岐部Ｙ2 を連通している。連通孔１０ｊは、流路部分８ｂ2の下流側端と流路部分８ｂ3 の他方の分岐部Ｘ2 ’と流路部分９ｃ2 の他方の分岐部Ｙ2 ’を連通している。連通孔１０ｋは、流路部分９ｂ2 の下流側端と流路部分８ｃ2 の一方の分岐部Ｘ3 と流路部分９ｂ3 の一方の分岐部Ｙ3 を連通している。連通孔１０ｌは、流路部分８ｃ1 の下流側端と流路部分９ｂ3 の他方の分岐部Ｙ3 ’を連通している。連通孔１０ｍは、流路部分９ａ3 の上流側端と流路部分８ｄの下流側端と流路部分９ａ4 の下流側端を連通している。
【００２７】
最上流側に位置する８つの流路部分８ａ4、８ｂ3、８ｃ2、８ｄ、９ｄ、９ｃ2 、９ｂ3 、９ａ4 の上流側端は、それぞれ入口１１ａ〜１１ｈを形成している。
【００２８】
最下流に位置する２つの流路部分８ａ1 、９ａ1 は、上流側から供給される流体を連通孔１０ａにおいて混合する混合器１３Ａを構成し、２つの連通孔１０ｂ、１０ｃが混合器１３Ａの入口をそれぞれ形成している。
【００２９】
最下流側から２列目の２つの流路部分８ａ2 、９ｂ1 は、上流側から供給される流体を連通孔１０ｂにおいて混合する混合器１３Ｂを構成し、２つの連通孔１０ｄ、１０ｅが混合器１３Ｂの入口を形成している。同じく２列目の他の２つの流路部分８ｂ1 、９ａ2 は、上流側から供給される流体を連通孔１０ｃにおいて混合する混合器１３Ｃを構成し、２つの連通孔１０ｆ、１０ｇが混合器１３Ｃの入口を形成している。
【００３０】
最下流側から３列目の２つの流路部分８ａ3 、９ｃ1 は、上流側から供給される流体を連通孔１０ｄにおいて混合する混合器１３Ｄを構成し、２つの連通孔１０ｈ、１０ｉが混合器１３Ｄの入口を形成している。同じく２つの流路部分８ｂ2 、９ｂ2 は、上流側から供給される流体をそれぞれ分配部Ｚ、Ｗで分配して連通孔１０ｅ、１０ｆにおいて混合する混合分配器１４Ａを構成し、２つの連通孔１０ｊ、１０ｋが混合分配器１４Ａの入口を形成している。残り２つの流路部分８ｃ1 、９ａ3 は、上流側から供給される流体を連通孔１０ｇにおいて混合する混合器１３Ｅを構成し、２つの連通孔１０ｌ、１０ｍが混合器１３Ｅの入口を形成している。
【００３１】
最上流側の列の２つの流路部分８ａ4 、９ｄは、入口１１ａ、１１ｅから供給される液体Ａ、Ｂを連通孔１０ｈにおいて混合する混合器１３Ｆを形成している。２つの流路部分８ｂ3 、９ｃ2 は、入口１１ｂ、１１ｆから供給される液体Ａ、Ｂを分配部Ｚ、Ｗでそれぞれ分配して連通孔１０ｉ、１０ｊにおいて混合する混合分配器１４Ｂを形成している。同じく２つの流路部分８ｃ2 、９ｂ3 は、入口１１ｃ、１１ｇから供給される液体Ａ、Ｂを分配部Ｚ、Ｗで分配して連通孔１０ｋ、１０ｌにおいて混合する混合分配器１４Ｃを形成している。残り２つの流路部分８ｄ、９ａ4 は、入口１１ｄ、１１ｈから供給される液体Ａ、Ｂを連通孔１０ｍにおいて混合する混合器１３Ｇを形成している。
【００３２】
最下段の流路部分８ａ4 、８ｂ3 、８ｃ2 、８ｄの入口１１ａ〜１１ｄは、流路形成部材２の第１の流路形成面５に形成した溝からなる第２の流体供給用連通路１５にそれぞれ連通している。同じく流路部分９ｄ、９ｃ2 、９ｂ3 、９ａ4 の入口１１ｅ〜１１ｈは、流路形成部材２の第２の流路形成面６に形成した溝からなる第２の流体供給用連通路１６にそれぞれ連通している。なお、第１、第２の混合分配用流路８、９は、それぞれ細い溝からなり、同一形状ではあるが、１８０°反転した形状に形成されている。第１、第２の流体供給用連通路１５、１６も、第１、第２の混合分配用流路８、９と同一溝幅の溝で形成されている。
【００３３】
すなわち、本実施の形態におけるマイクロ混合器１は、第１、第２の混合分配用流路８、９と、１３個の連通孔１０ａ〜１０ｍと、８個の入口１１ａ〜１１ｈおよび１個の出口１０ａによって、混合機能のみを有する第１〜第７の混合器１３Ａ〜１３Ｇと、混合機能と分配機能を有する第１〜第３の混合分配器１４Ａ〜１４Ｃを形成し、これらの集合体を混合分配流路７とし、混合器１３Ａ〜１３Ｇと混合分配器１４Ａ〜１４Ｃをその上流側から下流側に向けて順次１つずつ減らして、流路形成部材２の面方向にピラミッド状に４段にかつ７列に配列し、連通孔１０ａ〜１０ｍによって一連に連結したものである。
【００３４】
図１において、前記第１のカバー部材３は、流路形成部材２と同様に、アルミニウム等の金属、合成樹脂等によって流路形成部材２と同一形状からなる矩形板状に形成され、流路形成部材２の混合分配流路７に第１の液体Ａを供給する第１の流体供給口２０と、混合分配流路７によって混合された所定の混合比の混合流体Ｃを排出する排出口２１を有している。第１の流体供給口２０は、内端が第１の流体供給用連通路１５に連通し、外端に配管２２が接続されている。排出口２１は、内端が第１の混合器１３Ａの出口１０ａに接続され、外端に配管２３が接続されている。
【００３５】
前記第２のカバー部材４は、同じくアルミニウム等の金属、合成樹脂等によって流路形成部材２、第１のカバー部材３と同一形状からなる矩形板状に形成され、混合分配流路７に第２の液体Ｂを供給する第２の流体供給口２４を有している。第２の流体供給口２４は、内端が第２の流体供給用連通路１６に連通し、外端が配管２５に接続されている。
【００３６】
このようなマイクロ混合器１において、配管２２、２５により第１、第２の液体Ａ、Ｂを所定の圧力をもって第１、第２の流体供給口２０、２４にそれぞれ供給すると、第１の液体Ａは第１の流体供給用連通路１５を通って最下段に位置づけられている第６、第７の混合器１３Ｆ、１３Ｇと、第２、第３の混合分配器１４Ｂ、１４Ｃの一方の入口１１ａ〜１１ｄから一方の流路部分８ａ4 、８ｂ3 、８ｃ2 、８ｄにそれぞれ導入される。
【００３７】
一方、第２の液体Ｂは、第２の流体供給用連通路１６を通って第６、第７の混合器１３Ｆ、１３Ｇと、第２、第３の混合分配器１４Ｂ、１４Ｃの他方の入口１１ｅ〜１１ｈから他方の流路部分９ｄ、９ｃ2 、９ｂ3 、９ａ4 にそれぞれ導入される。そして、これらの液体Ａ、Ｂは、第６、第７の混合器１３Ｆ、１３Ｇにおいて混合されると、新たに混合すべき一方の流体として、入口１０ｈ、１０ｍを通って第４の混合器１３Ｄの一方の流路部分８ａ3 と、第５の混合器１３Ｅの他方の流路部分９ａ3 に導入される。
【００３８】
また、第１、第２の液体Ａ、Ｂは、第２、第３の混合分配器１４Ｂ、１４Ｃにおいてそれぞれ分配され混合されると、一方の入口１０ｉ、１０ｋを通って第４の混合器１３Ｄの他方の流路部分９ｃ1 と、第１の混合分配器１４Ａの他方の流路部分９ｂ2 に新たに混合すべき他方の流体として導入され、他方の入口１０ｊ、１０ｌをそれぞれ通って第１の混合分配器１４Ａの一方の流路部分８ｂ2 と、第５の混合器１３Ｅの一方の流路部分８ｃ1 に新たに混合すべき一方の流体として導入される。これによって、第４の混合器１３Ｄは、第６の混合器１３Ｆと第２の混合分配器１４Ｂからの混合液体を混合した後、新たに混合すべき一方の流体として、入口１０ｄを介して第２の混合器１３Ｂの一方の流路部分８ａ2 に導く。また、第５の混合器１３Ｅは、第７の混合器１３Ｇからの混合液体と、第３の混合分配器１４Ｃからの混合液体を混合した後、新たに混合すべき他方の流体として、入口１０ｇを介して第３の混合器１３Ｃの他方の流路部分９ａ2 に導く。
【００３９】
さらに、第１の混合分配器１４Ａは、第２、第３の混合分配器１４Ｂ、１４Ｃによって混合された混合液体を分配、混合した後、新たに混合すべき流体として、入口１０ｅ、１０ｆを介して第２、第３の混合器１３Ｂ、１３Ｃの他方の流路部分９ｂ1 と一方の流路部分８ｂ1 にそれぞれ導く。これによって、第２の混合器１３Ｂは、第４の混合器１３Ｄによる混合液体と、第１の混合分配器１４Ａによる混合液体を混合した後、新たに混合すべき一方の流体として、入口１０ｂを介して１段目に位置づけられている第１の混合器１３Ａの一方の流路部分８ａ1 に導く。
【００４０】
また、第３の混合器１３Ｃは、第５の混合器１３Ｅによる混合液体と、第１の混合分配器１４Ａによる混合液体を混合した後、新たに混合すべき他方の流体として、入口１０ｃを介して第１の混合器１３Ａの他方の流路部分９ａ1 に導く。そして、第１の混合器１３Ａは、第２、第３の混合器１３Ｂ、１３Ｃからの混合液体を混合することにより所定の混合比の混合流体Ｃとして出口１０ａを通って排出口２１に出力する。
【００４１】
このように、本発明によるマイクロ混合器１によれば、第１〜第７の混合器１３Ａ〜１３Ｇと、第１〜第３の混合分配器１４Ａ〜１４Ｃとからなる混合分配流路７によって２種類の液体Ａ、Ｂの分配と混合を繰り返し実行することにより、液体Ａ、Ｂを細分化して均一に拡散、混合させた混合流体Ｃを生成することができる。また、１枚の流路形成部材２の表裏面５、６に第１〜第７の混合器１３Ａ〜１３Ｇと、第１〜第３の混合分配器１４Ａ〜１４Ｃを面方向に４段に形成して混合分配流路７としているので、各段毎に異なった流路形成部材を４枚製作して積層する必要がなく、流路形成部材２の製作、組立作業が容易で、安価なマイクロ混合器を提供することができる。また、流路形成部材２の枚数削減により接合面の数も減少するため、液体Ａ、Ｂの漏洩を軽減防止でき、信頼性を向上させることができる。さらに、流路形成部材２の枚数削減によりカバー部材３、４を積層して一体化したときの歪みも少なく、高い耐圧性能が得られ、合成樹脂等の比較的柔らかい材料によって流路形成部材２およびカバー部材３、４を製作することができる。
【００４２】
図５は、本発明の第２の実施の形態を示すマイクロ混合器の分解斜視図である。
なお、上記した実施の形態と同一部品、部分については同一符号をもって示し、その説明を適宜省略する。このマイクロ混合器１Ａは、流路形成部材２の表裏面にわたって面方向に３段６列に設けた第１〜第８の混合分配器１４Ａ〜１４Ｈと、２つのバイパス流路４０ａ、４０ｂの集合体で混合分配流路７Ａを構成したものである。すなわち、最上段に第１〜第３の混合分配器１４Ａ〜１４Ｃを設け、中段に第４、第５の混合分配器１４Ｄ、１４Ｅを設け、最下段に第６〜第８の混合分配器１４Ｆ〜１４Ｈをそれぞれ設けている。また、各段において隣り合う混合分配器１４Ａと１４Ｂ、１４Ｂと１４Ｃ、１４Ｄと１４Ｅ、１４Ｆと１４Ｇ、１４Ｇと１４Ｈは、隣接する連通孔１０ａと１０ｂ、１０ｂと１０ｃ、・・・の配列間隔だけずれており、２段目の第４、第５の混合分配器１４Ｄ、１４Ｅは、１段目と３段目の隣り合う混合分配器１４Ａと１４Ｂ、１４Ｂと１４Ｃ、１４Ｆと１４Ｇ、１４Ｇと１４Ｈの間に位置するように内側にずらして設けられている。
【００４３】
第１の混合分配器１４Ａは、それぞれ２つの分岐部Ｘ1 とＸ2 、Ｙ1 とＹ2 を有するＹ字状に分岐した２つの流路部分８ａ1 、９ａ1 と、連通孔からなる２つの入口１０ｇ、１０ｈと、２つの出口ａ、１０ｂを有し、一方の流路部分８ａ1 の一方の分岐部Ｘ1 の下流側端が一方の出口１０ａを形成し、流路形成部材２の裏面側に形成した第２の出口側連通路４１ｂに連通している。また、この出口１０ａは連通孔からなり、他方の流路部分９ａ1 の一方の分岐部Ｙ1 の下流側端が連通している。一方の流路部分８ａ1 の他方の分岐部Ｘ2 の下流側端は、他方の出口１０ｂを形成し、流路形成部材２の表面側に形成した第１の出口側連通路４１ａに連通している。また、この出口１０ｂは連通孔からなり、他方の流路部分９ａ1 の他方の分岐部Ｙ2 の下流側端が連通している。
【００４４】
同様に、第２の混合分配器１４Ｂは、それぞれ２つの分岐部を有するＹ字状に分岐した２つの流路部分８ａ2 、９ａ2 と、連通孔からなる２つの入口１０ｉ、１０ｊおよび連通孔からなる２つの出口１０ｃ、１０ｄとを有し、一方の流路部分８ａ2 の一方の出口１０ｃが第２の出口側連通路４１ｂに連通し、他方の出口１０ｄが第１の出口側連通路４１ａに連通している。また、他方の流路部分９ａ2 の一方の分岐部の下流側端は、一方の流路部分８ａ2 の一方の出口１０ｃに連通し、他方の分岐部の下流側端は、一方の流路部分８ａ2 の他方の出口１０ｄに連通している。
【００４５】
同様に、第３の混合分配器１４Ｃは、それぞれ２つの分岐部を有するＹ字状に分岐した２つの流路部分８ａ3 、９ａ3 と、連通孔からなる２つの入口１０ｋ、１０ｌおよび連通孔からなる２つの出口１０ｅ、１０ｆとを有し、一方の流路部分８ａ3 の一方の分岐部の出口１０ｅが第２の出口側連通路４１ｂに連通し、他方の分岐部の出口１０ｆが第１の出口側連通路４１ａに連通している。他方の流路部分９ａ3 の一方の分岐部の下流側端は、一方の流路部分８ａ3 の一方の出口１０ｅに連通し、他方の分岐部の下流側端は、一方の流路部分８ａ3 の他方の出口１０ｆに連通している。
【００４６】
第４の混合分配器１４Ｄは、同じくそれぞれ２つの分岐部を有するＹ字状に分岐した２つの流路部分８ｂ1 、９ｂ1 と、連通孔からなる２つの入口１０ｎ、１０ｏおよび連通孔からなる２つの出口１０ｈ、１０ｉとを有し、一方の流路部分８ｂ1 の一方の分岐部の出口１０ｈが第１の混合分配器１４Ａの他方の入口を兼用し、他方の分岐部の出口１０ｉが第２の混合分配器１４Ｂの一方の流路部分８ａ2 の一方の入口を兼用している。他方の流路部分９ｂ1 の一方の分岐部の下流側端は、一方の流路部分８ｂ1 の一方の出口１０ｈに連通し、他方の分岐部の下流側端は、一方の流路部分８ｂ1 の他方の出口１０ｉに連通している。すなわち、第４の混合分配器１４Ｄは、第１、第２の混合分配器１４Ａ、１４Ｂに連通している。
【００４７】
第５の混合分配器１４Ｅは、同じくそれぞれ２つの分岐部を有するＹ字状に分岐した２つの流路部分８ｂ2 、９ｂ2 と、連通孔からなる２つの入口１０ｐ、１０ｑおよび連通孔からなる２つの出口１０ｊ、１０ｋとを有し、一方の流路部分８ｂ2 の一方の分岐部の出口１０ｊが第２の混合分配器１４Ｂの他方の入口を兼用し、他方の出口１０ｋが第３の混合分配器１４Ｃの一方の入口を兼用している。他方の流路部分９ｂ2 の一方の分岐部の下流側端は、一方の流路部分８ｂ2 の一方の出口１０ｊに連通し、他方の分岐部の下流側端は、一方の流路部分８ｂ2 の他方の出口１０ｋに連通している。すなわち、第５の混合分配器１４Ｅは、第２、第３の混合分配器１４Ｂ、１４Ｃに連通している。
【００４８】
第６の混合分配器１４Ｆは、同じくそれぞれ２つの分岐部を有するＹ字状に分岐した２つの流路部分８ｃ1 、９ｃ1 と、２つの入口１１ａ、１１ｂおよび連通孔からなる２つの出口１０ｍ、１０ｎとを有し、一方の入口１１ａが一方の流路部分８ｃ1 の上流側端からなり、流路形成部材２の表面に形成した第１の流体供給用連通路１５に連通し、他方の入口１１ｂが他方の流路部分９ｃ1 の上流側端からなり、流路形成部材２の裏面に形成した第２の流体供給用連通路１６に連通している。また、一方の流路部分８ｃ1 の一方の出口１０ｍは、第１の混合分配器１４Ａの一方の入口１０ｇに第１のバイパス流路４０ａを介して連通し、他方の分岐部の出口１０ｎは第４の混合分配器１４Ｄの一方の入口を兼用している。他方の流路部分９ｃ1 の一方の分岐部の下流側端は、一方の流路部分８ｃ1 の一方の出口１０ｍに連通し、他方の分岐部の下流側端は、一方の流路部分８ｃ1 の他方の出口１０ｎに連通している。すなわち、第６の混合分配器１４Ｆは、第１、第４の混合分配器１４Ａ、１４Ｄと連通している。第１のバイパス流路４０ａは、流路形成部材２の裏面側に形成されている。
【００４９】
第７の混合分配器１４Ｇは、同じくそれぞれ２つの分岐部を有するＹ字状に分岐した２つの流路部分８ｃ2 、９ｃ2 と、２つの入口１１ｃ、１１ｄおよび連通孔からなる２つの出口１０ｏ、１０ｐとを有し、一方の入口１１ｃが一方の流路部分８ｃ2 の上流側端からなり、第１の流体供給用連通路１５に連通し、他方の入口１１ｄが他方の流路部分９ｃ2 の上流側端からなり、第２の流体供給用連通路１６に連通している。一方の流路部分８ｃ2 の一方の分岐部の出口１０ｏは第４の混合分配器１４Ｄの一方の入口を兼用し、他方の分岐部の出口１０ｐは第５の混合分配器１４Ｅの一方の入口を兼用している。すなわち、第７の混合分配器１４Ｇは、第４、第５の混合分配器１４Ｄ、１４Ｆと連通している。
【００５０】
第８の混合分配器１４Ｈは、同じくそれぞれ２つの分岐部を有するＹ字状に分岐した２つの流路部分８ｃ3 、９ｃ3 と、２つの入口１１ｅ、１１ｆと、連通孔からなる２つの出口１０ｑ、１０ｒとを有し、一方の入口１１ｅが一方の流路部分８ｃ3 の上流側端からなり、第１の流体供給用連通路１５に連通し、他方の入口１１ｆが一方の流路部分９ｃ3 の上流側端からなり、第２の流体供給用連通路１６に連通している。また、一方の流路部分８ｃ3 の一方の分岐部の出口１０ｑは、第５の混合分配器１４Ｆの他方の入口を兼用し、他方の分岐部の出口１０ｒが第２のバイパス流路４０ｂを介して第３の混合分配器１４Ｃの他方の入口１０ｌに連通している。他方の流路部分９ｃ3 の一方の分岐部の下流側端は、一方の流路部分８ｃ3 の一方の出口１０ｑに連通し、他方の分岐部の下流側端は、一方の流路部分８ｃ3 の他方の出口１０ｒに連通している。すなわち、第８の混合分配器１４Ｈは、第３、第５の混合分配器１４Ｃ、１４Ｅと連通している。第２のバイパス流路４０ｂは、流路形成部材２の表面側に形成されている。
【００５１】
第１の流体供給用連通路１５は、第１のカバー部材３の第１の流体供給口２０に連通し、第２の流体供給用連通路１６は、第２のカバー部材４の第４の流体供給口２４に連通している。
【００５２】
第１の出口側連通路４１ａと第２の出口側連通路４１ｂは、連通孔４４によって連通し、第１のカバー部材３の排出口２１に連通している。
【００５３】
このようなマイクロ混合器１Ａにおいて、第１、第２の液体Ａ、Ｂを所定の圧力をもって第１、第２の流体供給口２０、２４に供給すると、第１の液体Ａは第１の流体供給用連通路１５を通って最下段に位置づけられている第６、第７、第８の混合分配器１４Ｆ、１４Ｇ、１４Ｈの一方の流路部分８ｃ1 〜８ｃ3 にそれぞれ導入される。一方、第２の液体Ｂは、第２の流体供給用連通路１６を通って第６、第７、第８の混合分配器１４Ｆ、１４Ｇ、１４Ｈの他方の流路部分９ｃ1 〜９ｃ3 にそれぞれ導入される。
【００５４】
第６の混合器１４Ｆは、液体Ａ、Ｂを分配、混合すると、新たに混合すべき一方の流体として、一方の出口１０ｍ−第１のバイパス流路４０ａ−一方の入口１０ｇを経て第１の混合分配器１４Ａの一方の流路部分８ａ1 に導入する。また、新たに混合すべき他方の流体として、他方の出口１０ｎより第４の混合分配器１４Ｄの一方の流路部分８ｂ1 に導入する。
【００５５】
第７の混合分配器１４Ｇは、液体Ａ、Ｂを分配、混合すると、新たに混合すべき一方の流体として、一方の出口１０ｏより第４の混合分配器１４Ｄの他方の流路部分９ｂ1 に導く。また、新たに混合すべき他方の流体として、他方の出口１０ｐより第５の混合分配器１４Ｅの一方の流路部分８ｂ2 に導く。
【００５６】
第８の混合分配器１４Ｈは、液体Ａ、Ｂを分配、混合すると、新たに混合すべき一方の流体として、一方の出口１０ｑより第５の混合分配器１４Ｅの他方の流路部分９ｂ2 に導く。また、新たに混合すべき他方の流体として、他方の出口１０ｒより第２のバイパス流路４０ｂを介して第３の混合分配器１４Ｃの他方の流路部分９ａ3 に導く。
【００５７】
第４の混合分配器１４Ｄは、第６、第７の混合分配器１４Ｆ、１４Ｇによって混合された液体を分配、混合すると、新たに混合すべき一方の流体として、一方の出口１０ｈより第１の混合分配器１４Ａの他方の流路部分９ａ1 に導く。また、新たに混合すべき他方の流体として、他方の出口１０ｉより第２の混合分配器１４Ｂの一方の流路部分８ａ2 に導く。
【００５８】
第５の混合分配器１４Ｅは、第７、第８の混合分配器１４Ｇ、１４Ｈによって混合された液体を分配、混合すると、新たに混合すべき一方の流体として、一方の出口１０ｊより第２の混合分配器１４Ｂの他方の流路部分９ａ2 に導く。また、新たに混合すべき他方の流体として、他方の出口１０ｋより第３の混合分配器１４Ｃの一方流路部分８ａ3 に導く。
【００５９】
第１の混合分配器１４Ａは、第４、第６の混合分配器１４Ｄ、１４Ｆによって混合された液体を分配、混合すると、出口１０ａ、１０ｂに出力する。
【００６０】
第２の混合分配器１４Ｂは、第４、第５の混合分配器１４Ｄ、１４Ｅによって混合された液体を分配、混合すると、出口１０ｃ、１０ｄに出力する。
【００６１】
第３の混合分配器１４Ｃは、第５、第８の混合分配器１４Ｅ、１４Ｈによって混合された液体を分配、混合すると、出口１０ｅ、１０ｆに出力する。そして出口１０ａ〜１０ｆに出力された混合流体は、第１、第２の出口側連通路４１ａ、４１ｂに導かれて混合された後、排出口２１に出力される。
【００６２】
このような構造からなるマイクロ混合器１Ａにおいても、１枚の流路形成部材２と２枚のカバー部材３、４とで構成しているので、上記した第１の実施の形態で示したマイクロ混合器１と同様な効果が得られるものである。
【００６３】
図６は、本発明の第３の実施の形態を示すマイクロ混合器の構成を示す図である。
このマイクロ混合器１Ｂは、流路形成部材２の表裏面にわたって面方向に４段１列に形成した第１〜第４の混合分配器１４Ａ〜１４Ｄの集合体によって混合分配流路７Ｂを構成したものである。すなわち、第１の混合分配器１４Ａは、それぞれ２つの分岐部Ｘ1 とＸ2 、Ｙ1 とＹ2 を有するＹ字状に分岐した２つの流路部分８ａ、９ａと、連通孔からなる２つの入口１０ｃ、１０ｄおよび連通孔からなる２つの出口１０ａ、１０ｂとを有し、両出口１０ａ、１０ｂが出口側連通路５０を介して第１のカバー部材３の排出口２１に連通している。
【００６４】
第２の混合分配器１４Ｂは、同じく２つの分岐部を有するＹ字状に分岐した２つの流路部分８ｂ、９ｂと、連通孔からなる２つの入口１０ｅ、１０ｆおよび連通孔からなる２つの出口１０ｃ、１０ｄとを有し、一方の出口１０ｃが第１の混合分配器１４Ａの一方の流路部分８ａに連通し、他方の出口１０ｄが第１の混合分配部１４Ａの他方の流路部分９ａに連通している。
【００６５】
第３の混合分配器１４Ｃは、同じく２つの分岐部を有するＹ字状に分岐した２つの流路部分８ｃ、９ｃと、連通孔からなる２つの入口１０ｇ、１０ｈおよび連通孔からなる２つの出口１０ｅ、１０ｆとを有し、一方の出口１０ｅが第２の混合分配器１４Ｂの一方の流路部分８ｂに連通し、他方の出口１０ｆが第２の混合分配部１４Ｂの他方の流路部分９ｂに連通している。
【００６６】
第４の混合分配器１４Ｄは、同じく２つの分岐部を有するＹ字状に分岐した２つの流路部分８ｄ、９ｄと、２つの入口１１ａ、１１ｂおよび連通孔からなる２つの出口１０ｇ、１０ｈとを有し、一方の入口１１ａが一方の流路部分８ｄの上流側端からなり、第１のカバー部材３に形成した第１の流体供給口２０に連通し、他方の入口１１ｂが他方の流路部分９ｄの上流側端からなり、第２のカバー部材４に形成した第２の流体供給口２４に連通している。一方の出口１０ｇは第３の混合分配器１４Ｃの一方の流路部分８ｃに連通し、他方の出口１０ｈは第３の混合分配部１４Ｃの他方の流路部分９ｃに連通している。なお、流路形成部材２の表面側には、流路部分９ａ、８ｂ、９ｃ、８ｄが形成され、裏面側には流路部分８ａ、９ｂ、８ｃ、９ｄが形成されている。
【００６７】
このような構造からなるマイクロ混合器１Ｂにおいて、第１、第２の流体供給口２０、２４に液体Ａ、Ｂを導入すると、最上流に位置づけられる第４の混合分配器１４Ｄが液体Ａ、Ｂを分配部Ｚ、Ｗでそれぞれ分配した後、出口１０ｇ、１０ｈにおいて混合し、新たに混合すべき流体として下流側に位置する第３の混合分配器１４Ｃの流路部分８ｃ、９ｃにそれぞれ導く。
【００６８】
第３の混合分配器１４Ｃは、同じく流路部分８ｃ、９ｃに導かれた液体を分配し、出口１０ｅ、１０ｆで混合すると、第２の混合分配器１４Ｂの流路部分８ｂ、９ｂにそれぞれ導く。
【００６９】
第２の混合分配器１４Ｂは、流路部分８ｂ、９ｂに導かれた液体を分配し出口１０ｃ、１０ｄで混合すると、第１の混合分配器１４Ａの流路部分８ａ、９ａにそれぞれ導く。
【００７０】
第１の混合分配器１４Ａは、流路部分８ａ、９ａに導かれた液体を分配し、出口１０ａ、１０ｂで混合する。これにより、液体Ａ、Ｂは、所定の混合比の混合液体Ｃとなって出口側連通路５０を通り排出口２１に出力される。
【００７１】
このような構造からなるマイクロ混合器１Ｂにおいても、１枚の流路形成部材２と２枚のカバー部材３、４とで構成しているので、上記した第１、第２の実施の形態で示したマイクロ混合器１、１Ａと同様な効果が得られるものである。
【００７２】
図７は、本発明の第４の実施の形態を示す外観斜視図である。
このマイクロ混合器１Ｄは、図１に示した流路形成部材２と第１、第２のカバー部材３、４を第１の流路形成面５が凸面になるように半円形に湾曲させて形成したものである。流路形成部材２の表裏面にわたって形成される混合分配流路は、図１〜図４、図５、図６に第１〜第３の実施の形態として示した混合分配流路７、７Ａ、７Ｂのうちのいずれであってもよい。
【００７３】
図８は、本発明の第５の実施の形態を示す外観斜視図である。
このマイクロ混合器１Ｆは、流路形成部材２および第１、第２のカバー部材３、４をそれぞれ円筒状の中空体に形成し、流路形成部材２の外周面を第１の流路形成面５として第１のカバー部材３に嵌合（好ましくはシール性を確保するために圧入）し、内周面を第２の流路形成面６として第２のカバー部材４を嵌合（同じく好ましくは圧入）したものである。流路形成部材２の表裏面にわたって形成される混合分配流路は、図１〜図４、図５、図６に第１〜第３の実施の形態として示した混合分配流路７、７Ａ、７Ｂのうちのいずれであってもよい。
【００７４】
流路形成部材２の製作に当たっては、平板に所定の混合分配流路を形成した後、円筒状に折り曲げて両端を接合すればよい。第１、第２のカバー部材３、４についても、流路形成部材２と同様に平板から製作するか、またはパイプに孔を明けてもよい。なお、マイクロ混合器１Ｆとしては、円筒状の中空体に限らず、多角形や楕円形の中空体であってもよい。
【００７５】
このような湾曲したマイクロ混合器１Ｄや円筒状のマイクロ混合器１Ｆにおいては、設置箇所が凸面または柱状の場合にその面に沿って取付けることができる利点を有するものである。
【００７６】
図９（ａ）、（ｂ）は、それぞれ本発明の第６の実施の形態を示す要部の断面図で、図９（ａ）は、流路形成部材２Ａを２枚の平板２ａ、２ｂからなる積層板で構成した例を示す。すなわち、上側の平板２ａの表面側に第１の混合分配用流路８と、第１の流体供給用連通路１５を形成し、裏面側に連通孔１０を形成し、下側の平板２ｂの表面側に連通孔１０を形成し、裏面側に第２の混合分配用流路９と、第２の流体供給用連通路１６を形成し、平板２ａの裏面と平板２ｂの表面を互いに密接して積層し、２層構造の流路形成部材２Ａとしたものである。
【００７７】
図９（ｂ）は、流路形成部材２Ｂを３枚の平板２ａ、２ｂ、３ｃからなる積層板で構成した例を示す。すなわち、上側の平板２ａに第１の混合分配用流路８と、第１の流体供給用連通路１５を形成し、中間の平板２ｂに連通孔１０を形成し、下側の平板２ｃに第２の混合分配用流路９と、第２の流体供給用連通路１６を形成し、これらを互いに密接して積層し、３層構造の流路形成部材２Ｂとしたものである。
【００７８】
流路形成部材２を１枚または２枚の平板で形成した場合には、溝加工と孔明け加工によって第１、第２の混合分配用流路８、９、連通孔１０および第１、第２の流体供給用連通路１５、１６を形成する必要があるが、３枚の積層板からなる流路形成部材２Ｂにおいては、第１、第２の混合分配用流路８、９、連通孔１０、第１、第２の流体供給用連通路１５、１６を全て貫通孔で形成することができるため、溝加工を必要とせず、平板２ａ、２ｂ、２ｃを孔明け加工のみによって製作することができる。
【００７９】
ここで、図１においては、混合部を形成する連通孔１０ａ〜１０ｍの穴径を第１、第２の混合分配用流路８、９の溝幅と略等しいものとして示し、図２〜図３（図５、図６も同様）においては、連通孔１０ａ〜１０ｍの穴径を第１、第２の混合分配用流路８、９の溝幅より大きいものとして示したが、本発明はこれに何ら特定されるものではなく、図１０に示すように、連通孔１０の穴径を第１、第２の混合分配用流路８、９の溝幅より小さくしてもよい。
【００８０】
このように連通孔１０の穴径を第１、第２の混合分配用流路８、９の溝幅より小さくした場合は、流路形成部材２に第１、第２の混合分配用流路８、９を加工形成する際のずれに対する許容誤差を大きくすることができる利点がある。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明は、混合すべき流体として液体Ａ、Ｂに適用した例について説明したが、これに限らず気体にも適用することができる。
【符号の説明】
【００８２】
１、１Ａ〜１Ｆ…マイクロ混合器、２…流路形成部材、２ａ〜２ｃ…平板、３…第１のカバー部材、４…第２のカバー部材、５…第１の流路形成面、６…第２の流路形成面、７、７Ａ、７Ｂ、７Ｃ…混合分配流路、８…第１の混合分配用流路、８ａ1 〜８ａ4 、８ｂ1 〜８ｂ3 、８ｃ1 …流路部分、９…第２の混合分配用流路、９ａ1 〜９ａ4 、９ｂ1 〜９ｂ3 、９ｃ1 …流路部分、１０、１０ａ〜１０ｍ…連通孔（混合部）、１３Ａ〜１３Ｇ…混合器、１４Ａ〜１４Ｈ…混合分配器、１５…第１の流体供給用連通路、１６…第２の流体供給用連通路、２０…第１の流体供給口、２１…排出口、２４…第２の流体供給口、４０ａ…第１のバイパス流路、４０ｂ…第２のバイパス流路、４１ａ…第１の出口側連通路、４１ｂ…第２の出口側連通路、Ｘ1 、Ｘ1 ’〜Ｘ3 、Ｘ3 ’、Ｙ1 、Ｙ1 ’〜Ｙ3 、Ｙ3 ’…分岐部、Ｚ、Ｗ…分配部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２種類の流体を所定の混合比率で混合するマイクロ混合器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
２種類の流体、例えば水とサラダ油のように混合しにくい液体どうしを細分化して均一に拡散させ混合する装置として、マイクロ混合器（例えば、特許文献１〜３参照）が用いられている。
【０００３】
特許文献１に記載されているマイクロ混合器は、複数枚の平板状の流路モジュールを積層して複数の層をなす流路を形成している。各流路モジュールは、複数の混合分配ユニットを備え、これらの混合分配ユニットを周期的に配列している。混合分配ユニットは、モジュールの上流面（下面）に設けたチャンネル（溝）と、チャンネル内に設けた縞状の仕切部および２つのインレットと、モジュールの下流面（上面）に設けた２個のアウトレットとを有し、２つのインレットとアウトレットをチャンネルによって接続することにより、流路モジュールの両面間に立体的な流路を形成している。
【０００４】
混合分配ユニットの周期的な配列形態としては、上流側から下流側に向けてユニット数を順次１つずつ減らしてピラミッド型に配列した形態と、各流路モジュールにおいて複数の混合分配ユニットを一列に直線状に配列した形態と、複数列にわたって平行に配列した形態とが開示されている。また、混合分配ユニットは、特殊なものとして流体を混合する混合機能のみを有し、分配機能を省略した混合ユニットを含んでいる。この混合ユニットは、混合分配ユニットにおける２つのアウトレットのうちの一方と、このアウトレットに連なるチャンネルを省略した構造となっている。
【０００５】
特許文献２に記載されているマイクロ混合器は、複数の混合分配ユニットを所定の閉曲線上に周期的に配列した複数の流路モジュールを積層し、各混合分配ユニットを上記各層の流路モジュール間において、各混合分配ユニットのインレットとアウトレットを所定の配列で順次接続している。
【０００６】
特許文献３に記載されているマイクロ混合器は、それぞれ１つの混合分配器を形成してなる複数の流路モジュールを積層している。混合分配器は、流路モジュールの一方の面に開口する２つの流体導入口と、他方の面に開口する２つの流体導出口と、これらの流体導入口および流体導出口に接続されて流体導入口から流入した流体をそれぞれ分岐して流体導出口に導く流路を形成した構成体からなり、前記流体導入口および流体導出口に囲まれた領域中に、それぞれの流路に流路断面積の狭い部分を形成する流路仕切部を設けている。なお、混合分配器は、上記特許文献１、２に示されている混合分配ユニットと実質的に同一構造で、名称のみが異なっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−３４６３５３号公報
【特許文献２】特開２００２−３４６３５４号公報
【特許文献３】特開２００６−２６６０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記した従来のマイクロ混合器にあっては、液体を混合する流路自体が微細なため高い加工精度が要求され、また、流路を掘り込んだ板からなる流路モジュールを流路の段数と等しい枚数だけ用意し、正確に位置決めして積層する必要があるため、製造コストが高くなるという問題があった。また、樹脂などの柔らかい材料で流路モジュールを製作すると、複数枚の流路モジュールを積層して一体的に結合したときに歪みが拡大されて大きな耐圧を得ることが困難である。さらに、流路モジュールの積層数が多くなればなる程、流体が漏れる箇所（接合面）が増え、また漏れている箇所を特定するにも手間がかかる。加えて、流路モジュールを積層して組み立てるとき、積層順序の間違いなども起こるおそれがあるため組立てに細心の注意を要するなど、多くの問題があった。
【０００９】
本発明は、上記した従来の問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、分割混合の段数を増やしたとしても、構成する流路を掘り込んだ板の枚数が増えないようにすることである。それにより多段にした場合であっても、安価に製造でき組立ておよびシール性に優れたマイクロ混合器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明は、背中合わせに対向する第１、第２の流路形成面を有する流路形成部材と、前記流路形成部材の前記第１、第２の流路形成面を覆う第１、第２のカバー部材とを具備し、前記流路形成部材には、前記第１、第２の流路形成面にそれぞれ形成された第１、第２の混合分配用流路と、前記第１、第２の混合分配用流路を接続する複数の連通孔と、前記第１、第２の混合分配用流路の上流側端と下流側端に設けられた入口および出口とを有し、２種類の流体の混合と分配を複数回繰り返し実行させる混合分配流路が設けられているものである。
【００１１】
また、本発明は、上記発明において、前記第１、第２の混合分配用流路が、それぞれ２つの分岐部を有する複数の流路部分で構成され、第１の混合分配用流路の流路部分と、これと対応する第２の混合分配用流路の流路部分の一方の分岐部どうしの下流側端と他方の分岐部どうしの下流側端がそれぞれ連通孔によって連通して混合部を形成するものである。
【００１２】
また、本発明は、上記発明において、前記流路形成部材の混合分配流路が、それぞれ前記第１、第２の混合分配用流路の互いに対応する２つの流路部分と、２つの混合部および２つの分配部を有し、流体の流れ方向に少なくとも一列に配設された複数の混合分配器の集合体からなるものである。
【００１３】
また、本発明は、上記発明において、前記流路形成部材の混合分配流路が、それぞれ前記第１、第２の混合分配用流路の互いに対応する２つの流路部分と、２つの混合部および２つの分配部を有する複数の混合分配器と、それぞれ前記第１、第２の混合分配用流路の互いに対応する他の２つの流路部分と１つの混合部を有する複数の混合器を上流側から下流側に向かって複数列配設した集合体からなり、前記混合分配器と前記混合器は最上流側の列においてその数が最も多く、下流側の列に向かって１つずつ減少するように配設されているものである。
【００１４】
また、本発明は、上記発明において、前記流路形成部材および前記第１、第２のカバー部材が平板で形成されているものである。
【００１５】
また、本発明は、上記発明において、前記流路形成部材および前記第１、第２のカバー部材が湾曲した板で形成されているものである。
【００１６】
さらに、本発明は、上記発明において、前記流路形成部材が外周面と内周面が第１、第２の流路形成面を形成する中空体からなり、前記第１、第２のカバー部材が前記流路形成部材の第１、第２の流路形成面に嵌合する中空体からなるものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明においては、２種類の流体を複数回繰り返し混合し分配または分配し混合する混合分配流路を、流路形成部材の第１、第２の流路形成面にわたって立体的に形成しているので、流路形成部材を最少の場合においては１枚とすることができる。その場合においては２つのカバー部材とで三層構造のマイクロ混合器として安価に製作、提供することができる。また、部品点数が少なく、製造、組立性に優れ、しかも接合面の数が２つであるため流体の漏洩を軽減することができる。さらに、積層数が少なければ、積層による歪みも少ないため、高い耐圧性能が得られ、流路形成部材とカバー部材の材質の自由度を高めることができる。また、流路形成部材を図９（ｂ）に示すように３層に分割した場合は、３層の位置合わせが必要になり、積層部のシールが必要になるという欠点はあるが、流路の加工方法において掘り込みではなく、ワイヤーカッターやエッチングによる穴明けとして片面からの加工で作ることができるなど加工方法の選択肢を増やすことができる。例えば、図９（ａ）に示す二枚構成の場合は掘り込みが必要ではあるが片面加工である点で加工が容易になる場合がある（プレス加工、成形加工など）。流路形成部材が一枚から三枚の構成のどれを選ぶかは、要求されるシール性や生産量とコストとの比較などで選択すればよい。
【００１８】
また、本発明におけるマイクロ混合器は、設置箇所によっては、平板状、円弧状または筒状に形成することができる。
【００１９】
本発明は、実施の形態として、２つの流路部分をそれぞれ２つの分岐部を有するＹ字状の分岐流路を用い、流体を分配した後で混合するようにしているが、ここでは、混合と分配の順序に関係なく、混合と分配を行なう２つの流路部分を備えたものを、１つの流路構成単位として「混合分配器」と称する。また、「混合分配流路」、「第１の混合分配用流路」、「第２の混合分配流路」も同様である。一方、分配を行わず混合のみを行なう２つの流路部分を備えたものについては、１つの流路構成単位として「混合器」と称する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係るマイクロ混合器の第１の実施の形態を示す分解斜視図である。
【図２】流路形成部材の平面図である。
【図３】流路形成部材の底面図である。
【図４】図１のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態を示す分解斜視図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態を示す図である。
【図７】本発明の第４の実施の形態を示す斜視図である。
【図８】本発明の第５の実施の形態を示す斜視図である。
【図９】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の第６の実施の形態を示す要部の断面図である。
【図１０】本発明の第７の実施の形態を示す要部の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明に係るマイクロ混合器を図面に基づいて詳細に説明する。
図１〜図４において、異なった２種類の流体（液体）Ａ、Ｂを所定の混合比で混合するマイクロ混合器１は、平板状に形成された１枚の流路形成部材２と、この流路形成部材２の表裏面を覆う上下２枚のカバー部材（以下、第１、第２のカバー部材ともいう）３、４とを備え、これらをボルト等の適宜な固定手段（図示せず）によって一体的に結合することにより３層構造のマイクロ混合器を構成している。
【００２２】
流路形成部材２は、アルミニウム合金、ステンレス等の金属または合成樹脂によって矩形板状に形成され、背中合わせに対向する表裏面が第１、第２の流路形成面５、６を形成し、これらの流路形成面５、６にわたって前記２種類の液体Ａ、Ｂを複数回繰り返し分配して混合することにより、所定の混合比の混合流体Ｃを生成する混合分配流路７が立体的に形成されている。
【００２３】
混合分配流路７は、流路形成部材２の第１の流路形成面５に４列に形成された第１の混合分配用流路８と、第２の流路形成面６に前記第１の混合分配用流路８に対応して同じく４列に形成された第２の混合分配用流路９と、混合部として機能する１３個の連通孔１０ａ〜１０ｍと、８個の入口１１ａ〜１１ｈおよび１個の出口１０ａを備えている。なお、連通孔１０ａと出口１０ａは、同一の孔で、出口兼連通（混合）機能を有するものである。
【００２４】
図２において、第１の混合分配用流路８は、右から一列目の連通孔１０ｂ、１０ｄ、１０ｈによって一連に接続された４つの流路部分８ａ1 、８ａ2 、８ａ3 および８ａ4 と、右から二列目の連通孔１０ｆ、１０ｊによって一連に接続された３つの流路部分８ｂ1 、８ｂ2 および８ｂ3 と、右から三列目の連通孔１０ｌによって接続された２つの流路部分８ｃ1 および８ｃ2 と、四列目の１つの流路部分８ｄとを有している。流路部分８ｂ2 、８ｂ3 、８ｃ2 は、下流側に２つの分岐部Ｘ1 とＸ1 ’、Ｘ2 とＸ2 ’、Ｘ3 とＸ3 ’をそれぞれ有するＹ字状の流路部分からなり、その分岐開始部分が流体を分岐部Ｘ１ とＸ１ ’、・・・に分配する分配部Ｚをそれぞれ形成している。
【００２５】
図３において、第２の混合分配用流路９は、右から一列目の連通孔１０ｃ、１０ｇ、１０ｍによって一連に接続された４つの流路部分９ａ1 、９ａ2 、９ａ3 および９ａ4 と、右から二列目の連通孔１０ｅ、１０ｋによって一連に接続された３つの流路部分９ｂ1 、９ｂ2 および９ｂ3 と、右から三列目の連通孔１０ｉによって接続された２つの流路部分９ｃ1 および９ｃ2 と、四列目の１つの流路部分９ｄとを有している。流路部分９ｂ2 、９ｃ2 、９ｂ3 は、同じく下流側に２つの分岐部Ｙ1 とＹ1 ’、Ｙ2 とＹ2 ’、Ｙ3 とＹ3 ’を有するＹ字状の流路部分からなり、その分岐開始部分が流体を分岐部Ｙ１ とＹ１ 、・・・に分配する分配部Ｗをそれぞれ形成している。
【００２６】
連通孔１０ａは、最下流側の２つの流路部分８ａ1 と流路部分９ａ1 の下流側端を連通する連通孔であって、２種類の流体を混合する混合部と混合分配流路７の出口を兼用している。連通孔１０ｂは、流路部分８ａ1 の上流側端と、流路部分８ａ2 の下流側端と流路部分９ｂ1 の下流側端を連通している。連通孔１０ｃは、流路部分９ａ1 の上流側端と流路部分８ｂ1 の下流側端と流路部分９ａ2 の下流側端を連通している。連通孔１０ｄは、流路部分８ａ2 の下流側端と流路部分８ａ3 の上流側端と流路部分９ｃ1 の下流側端を連通している。連通孔１０ｅは、流路部分９ｂ1 の下流側端と流路部分８ｂ2 の一方の分岐部Ｘ1 と流路部分９ｃ2 の一方の分岐部Ｙ1 を連通している。連通孔１０ｇは、流路部分９ａ2 の上流側端と流路部分８ｃ1 の下流側端と流路部分９ａ3 の下流側端を連通している。連通孔１０ｈは、流路部分８ａ4 と流路部分９ｄの下流側端を連通している。連通孔１０ｉは、流路部分９ｃ1 の下流側端と流路部分８ｂ3 の一方の分岐部Ｘ2 と流路部分９ｃ2の一方の分岐部Ｙ2 を連通している。連通孔１０ｊは、流路部分８ｂ2の下流側端と流路部分８ｂ3 の他方の分岐部Ｘ2 ’と流路部分９ｃ2 の他方の分岐部Ｙ2 ’を連通している。連通孔１０ｋは、流路部分９ｂ2 の下流側端と流路部分８ｃ2 の一方の分岐部Ｘ3 と流路部分９ｂ3 の一方の分岐部Ｙ3 を連通している。連通孔１０ｌは、流路部分８ｃ1 の下流側端と流路部分９ｂ3 の他方の分岐部Ｙ3 ’を連通している。連通孔１０ｍは、流路部分９ａ3 の上流側端と流路部分８ｄの下流側端と流路部分９ａ4 の下流側端を連通している。
【００２７】
最上流側に位置する８つの流路部分８ａ4、８ｂ3、８ｃ2、８ｄ、９ｄ、９ｃ2 、９ｂ3 、９ａ4 の上流側端は、それぞれ入口１１ａ〜１１ｈを形成している。
【００２８】
最下流に位置する２つの流路部分８ａ1 、９ａ1 は、上流側から供給される流体を連通孔１０ａにおいて混合する混合器１３Ａを構成し、２つの連通孔１０ｂ、１０ｃが混合器１３Ａの入口をそれぞれ形成している。
【００２９】
最下流側から２列目の２つの流路部分８ａ2 、９ｂ1 は、上流側から供給される流体を連通孔１０ｂにおいて混合する混合器１３Ｂを構成し、２つの連通孔１０ｄ、１０ｅが混合器１３Ｂの入口を形成している。同じく２列目の他の２つの流路部分８ｂ1 、９ａ2 は、上流側から供給される流体を連通孔１０ｃにおいて混合する混合器１３Ｃを構成し、２つの連通孔１０ｆ、１０ｇが混合器１３Ｃの入口を形成している。
【００３０】
最下流側から３列目の２つの流路部分８ａ3 、９ｃ1 は、上流側から供給される流体を連通孔１０ｄにおいて混合する混合器１３Ｄを構成し、２つの連通孔１０ｈ、１０ｉが混合器１３Ｄの入口を形成している。同じく２つの流路部分８ｂ2 、９ｂ2 は、上流側から供給される流体をそれぞれ分配部Ｚ、Ｗで分配して連通孔１０ｅ、１０ｆにおいて混合する混合分配器１４Ａを構成し、２つの連通孔１０ｊ、１０ｋが混合分配器１４Ａの入口を形成している。残り２つの流路部分８ｃ1 、９ａ3 は、上流側から供給される流体を連通孔１０ｇにおいて混合する混合器１３Ｅを構成し、２つの連通孔１０ｌ、１０ｍが混合器１３Ｅの入口を形成している。
【００３１】
最上流側の列の２つの流路部分８ａ4 、９ｄは、入口１１ａ、１１ｅから供給される液体Ａ、Ｂを連通孔１０ｈにおいて混合する混合器１３Ｆを形成している。２つの流路部分８ｂ3 、９ｃ2 は、入口１１ｂ、１１ｆから供給される液体Ａ、Ｂを分配部Ｚ、Ｗでそれぞれ分配して連通孔１０ｉ、１０ｊにおいて混合する混合分配器１４Ｂを形成している。同じく２つの流路部分８ｃ2 、９ｂ3 は、入口１１ｃ、１１ｇから供給される液体Ａ、Ｂを分配部Ｚ、Ｗで分配して連通孔１０ｋ、１０ｌにおいて混合する混合分配器１４Ｃを形成している。残り２つの流路部分８ｄ、９ａ4 は、入口１１ｄ、１１ｈから供給される液体Ａ、Ｂを連通孔１０ｍにおいて混合する混合器１３Ｇを形成している。
【００３２】
最下段の流路部分８ａ4 、８ｂ3 、８ｃ2 、８ｄの入口１１ａ〜１１ｄは、流路形成部材２の第１の流路形成面５に形成した溝からなる第２の流体供給用連通路１５にそれぞれ連通している。同じく流路部分９ｄ、９ｃ2 、９ｂ3 、９ａ4 の入口１１ｅ〜１１ｈは、流路形成部材２の第２の流路形成面６に形成した溝からなる第２の流体供給用連通路１６にそれぞれ連通している。なお、第１、第２の混合分配用流路８、９は、それぞれ細い溝からなり、同一形状ではあるが、１８０°反転した形状に形成されている。第１、第２の流体供給用連通路１５、１６も、第１、第２の混合分配用流路８、９と同一溝幅の溝で形成されている。
【００３３】
すなわち、本実施の形態におけるマイクロ混合器１は、第１、第２の混合分配用流路８、９と、１３個の連通孔１０ａ〜１０ｍと、８個の入口１１ａ〜１１ｈおよび１個の出口１０ａによって、混合機能のみを有する第１〜第７の混合器１３Ａ〜１３Ｇと、混合機能と分配機能を有する第１〜第３の混合分配器１４Ａ〜１４Ｃを形成し、これらの集合体を混合分配流路７とし、混合器１３Ａ〜１３Ｇと混合分配器１４Ａ〜１４Ｃをその上流側から下流側に向けて順次１つずつ減らして、流路形成部材２の面方向にピラミッド状に４段にかつ７列に配列し、連通孔１０ａ〜１０ｍによって一連に連結したものである。
【００３４】
図１において、前記第１のカバー部材３は、流路形成部材２と同様に、アルミニウム等の金属、合成樹脂等によって流路形成部材２と同一形状からなる矩形板状に形成され、流路形成部材２の混合分配流路７に第１の液体Ａを供給する第１の流体供給口２０と、混合分配流路７によって混合された所定の混合比の混合流体Ｃを排出する排出口２１を有している。第１の流体供給口２０は、内端が第１の流体供給用連通路１５に連通し、外端に配管２２が接続されている。排出口２１は、内端が第１の混合器１３Ａの出口１０ａに接続され、外端に配管２３が接続されている。
【００３５】
前記第２のカバー部材４は、同じくアルミニウム等の金属、合成樹脂等によって流路形成部材２、第１のカバー部材３と同一形状からなる矩形板状に形成され、混合分配流路７に第２の液体Ｂを供給する第２の流体供給口２４を有している。第２の流体供給口２４は、内端が第２の流体供給用連通路１６に連通し、外端が配管２５に接続されている。
【００３６】
このようなマイクロ混合器１において、配管２２、２５により第１、第２の液体Ａ、Ｂを所定の圧力をもって第１、第２の流体供給口２０、２４にそれぞれ供給すると、第１の液体Ａは第１の流体供給用連通路１５を通って最下段に位置づけられている第６、第７の混合器１３Ｆ、１３Ｇと、第２、第３の混合分配器１４Ｂ、１４Ｃの一方の入口１１ａ〜１１ｄから一方の流路部分８ａ4 、８ｂ3 、８ｃ2 、８ｄにそれぞれ導入される。
【００３７】
一方、第２の液体Ｂは、第２の流体供給用連通路１６を通って第６、第７の混合器１３Ｆ、１３Ｇと、第２、第３の混合分配器１４Ｂ、１４Ｃの他方の入口１１ｅ〜１１ｈから他方の流路部分９ｄ、９ｃ2 、９ｂ3 、９ａ4 にそれぞれ導入される。そして、これらの液体Ａ、Ｂは、第６、第７の混合器１３Ｆ、１３Ｇにおいて混合されると、新たに混合すべき一方の流体として、入口１０ｈ、１０ｍを通って第４の混合器１３Ｄの一方の流路部分８ａ3 と、第５の混合器１３Ｅの他方の流路部分９ａ3 に導入される。
【００３８】
また、第１、第２の液体Ａ、Ｂは、第２、第３の混合分配器１４Ｂ、１４Ｃにおいてそれぞれ分配され混合されると、一方の入口１０ｉ、１０ｋを通って第４の混合器１３Ｄの他方の流路部分９ｃ1 と、第１の混合分配器１４Ａの他方の流路部分９ｂ2 に新たに混合すべき他方の流体として導入され、他方の入口１０ｊ、１０ｌをそれぞれ通って第１の混合分配器１４Ａの一方の流路部分８ｂ2 と、第５の混合器１３Ｅの一方の流路部分８ｃ1 に新たに混合すべき一方の流体として導入される。これによって、第４の混合器１３Ｄは、第６の混合器１３Ｆと第２の混合分配器１４Ｂからの混合液体を混合した後、新たに混合すべき一方の流体として、入口１０ｄを介して第２の混合器１３Ｂの一方の流路部分８ａ2 に導く。また、第５の混合器１３Ｅは、第７の混合器１３Ｇからの混合液体と、第３の混合分配器１４Ｃからの混合液体を混合した後、新たに混合すべき他方の流体として、入口１０ｇを介して第３の混合器１３Ｃの他方の流路部分９ａ2 に導く。
【００３９】
さらに、第１の混合分配器１４Ａは、第２、第３の混合分配器１４Ｂ、１４Ｃによって混合された混合液体を分配、混合した後、新たに混合すべき流体として、入口１０ｅ、１０ｆを介して第２、第３の混合器１３Ｂ、１３Ｃの他方の流路部分９ｂ1 と一方の流路部分８ｂ1 にそれぞれ導く。これによって、第２の混合器１３Ｂは、第４の混合器１３Ｄによる混合液体と、第１の混合分配器１４Ａによる混合液体を混合した後、新たに混合すべき一方の流体として、入口１０ｂを介して１段目に位置づけられている第１の混合器１３Ａの一方の流路部分８ａ1 に導く。
【００４０】
また、第３の混合器１３Ｃは、第５の混合器１３Ｅによる混合液体と、第１の混合分配器１４Ａによる混合液体を混合した後、新たに混合すべき他方の流体として、入口１０ｃを介して第１の混合器１３Ａの他方の流路部分９ａ1 に導く。そして、第１の混合器１３Ａは、第２、第３の混合器１３Ｂ、１３Ｃからの混合液体を混合することにより所定の混合比の混合流体Ｃとして出口１０ａを通って排出口２１に出力する。
【００４１】
このように、本発明によるマイクロ混合器１によれば、第１〜第７の混合器１３Ａ〜１３Ｇと、第１〜第３の混合分配器１４Ａ〜１４Ｃとからなる混合分配流路７によって２種類の液体Ａ、Ｂの分配と混合を繰り返し実行することにより、液体Ａ、Ｂを細分化して均一に拡散、混合させた混合流体Ｃを生成することができる。また、１枚の流路形成部材２の表裏面５、６に第１〜第７の混合器１３Ａ〜１３Ｇと、第１〜第３の混合分配器１４Ａ〜１４Ｃを面方向に４段に形成して混合分配流路７としているので、各段毎に異なった流路形成部材を４枚製作して積層する必要がなく、流路形成部材２の製作、組立作業が容易で、安価なマイクロ混合器を提供することができる。また、流路形成部材２の枚数削減により接合面の数も減少するため、液体Ａ、Ｂの漏洩を軽減防止でき、信頼性を向上させることができる。さらに、流路形成部材２の枚数削減によりカバー部材３、４を積層して一体化したときの歪みも少なく、高い耐圧性能が得られ、合成樹脂等の比較的柔らかい材料によって流路形成部材２およびカバー部材３、４を製作することができる。
【００４２】
図５は、本発明の第２の実施の形態を示すマイクロ混合器の分解斜視図である。
なお、上記した実施の形態と同一部品、部分については同一符号をもって示し、その説明を適宜省略する。このマイクロ混合器１Ａは、流路形成部材２の表裏面にわたって面方向に３段６列に設けた第１〜第８の混合分配器１４Ａ〜１４Ｈと、２つのバイパス流路４０ａ、４０ｂの集合体で混合分配流路７Ａを構成したものである。すなわち、最上段に第１〜第３の混合分配器１４Ａ〜１４Ｃを設け、中段に第４、第５の混合分配器１４Ｄ、１４Ｅを設け、最下段に第６〜第８の混合分配器１４Ｆ〜１４Ｈをそれぞれ設けている。また、各段において隣り合う混合分配器１４Ａと１４Ｂ、１４Ｂと１４Ｃ、１４Ｄと１４Ｅ、１４Ｆと１４Ｇ、１４Ｇと１４Ｈは、隣接する連通孔１０ａと１０ｂ、１０ｂと１０ｃ、・・・の配列間隔だけずれており、２段目の第４、第５の混合分配器１４Ｄ、１４Ｅは、１段目と３段目の隣り合う混合分配器１４Ａと１４Ｂ、１４Ｂと１４Ｃ、１４Ｆと１４Ｇ、１４Ｇと１４Ｈの間に位置するように内側にずらして設けられている。
【００４３】
第１の混合分配器１４Ａは、それぞれ２つの分岐部Ｘ1 とＸ2 、Ｙ1 とＹ2 を有するＹ字状に分岐した２つの流路部分８ａ1 、９ａ1 と、連通孔からなる２つの入口１０ｇ、１０ｈと、２つの出口ａ、１０ｂを有し、一方の流路部分８ａ1 の一方の分岐部Ｘ1 の下流側端が一方の出口１０ａを形成し、流路形成部材２の裏面側に形成した第２の出口側連通路４１ｂに連通している。また、この出口１０ａは連通孔からなり、他方の流路部分９ａ1 の一方の分岐部Ｙ1 の下流側端が連通している。一方の流路部分８ａ1 の他方の分岐部Ｘ2 の下流側端は、他方の出口１０ｂを形成し、流路形成部材２の表面側に形成した第１の出口側連通路４１ａに連通している。また、この出口１０ｂは連通孔からなり、他方の流路部分９ａ1 の他方の分岐部Ｙ2 の下流側端が連通している。
【００４４】
同様に、第２の混合分配器１４Ｂは、それぞれ２つの分岐部を有するＹ字状に分岐した２つの流路部分８ａ2 、９ａ2 と、連通孔からなる２つの入口１０ｉ、１０ｊおよび連通孔からなる２つの出口１０ｃ、１０ｄとを有し、一方の流路部分８ａ2 の一方の出口１０ｃが第２の出口側連通路４１ｂに連通し、他方の出口１０ｄが第１の出口側連通路４１ａに連通している。また、他方の流路部分９ａ2 の一方の分岐部の下流側端は、一方の流路部分８ａ2 の一方の出口１０ｃに連通し、他方の分岐部の下流側端は、一方の流路部分８ａ2 の他方の出口１０ｄに連通している。
【００４５】
同様に、第３の混合分配器１４Ｃは、それぞれ２つの分岐部を有するＹ字状に分岐した２つの流路部分８ａ3 、９ａ3 と、連通孔からなる２つの入口１０ｋ、１０ｌおよび連通孔からなる２つの出口１０ｅ、１０ｆとを有し、一方の流路部分８ａ3 の一方の分岐部の出口１０ｅが第２の出口側連通路４１ｂに連通し、他方の分岐部の出口１０ｆが第１の出口側連通路４１ａに連通している。他方の流路部分９ａ3 の一方の分岐部の下流側端は、一方の流路部分８ａ3 の一方の出口１０ｅに連通し、他方の分岐部の下流側端は、一方の流路部分８ａ3 の他方の出口１０ｆに連通している。
【００４６】
第４の混合分配器１４Ｄは、同じくそれぞれ２つの分岐部を有するＹ字状に分岐した２つの流路部分８ｂ1 、９ｂ1 と、連通孔からなる２つの入口１０ｎ、１０ｏおよび連通孔からなる２つの出口１０ｈ、１０ｉとを有し、一方の流路部分８ｂ1 の一方の分岐部の出口１０ｈが第１の混合分配器１４Ａの他方の入口を兼用し、他方の分岐部の出口１０ｉが第２の混合分配器１４Ｂの一方の流路部分８ａ2 の一方の入口を兼用している。他方の流路部分９ｂ1 の一方の分岐部の下流側端は、一方の流路部分８ｂ1 の一方の出口１０ｈに連通し、他方の分岐部の下流側端は、一方の流路部分８ｂ1 の他方の出口１０ｉに連通している。すなわち、第４の混合分配器１４Ｄは、第１、第２の混合分配器１４Ａ、１４Ｂに連通している。
【００４７】
第５の混合分配器１４Ｅは、同じくそれぞれ２つの分岐部を有するＹ字状に分岐した２つの流路部分８ｂ2 、９ｂ2 と、連通孔からなる２つの入口１０ｐ、１０ｑおよび連通孔からなる２つの出口１０ｊ、１０ｋとを有し、一方の流路部分８ｂ2 の一方の分岐部の出口１０ｊが第２の混合分配器１４Ｂの他方の入口を兼用し、他方の出口１０ｋが第３の混合分配器１４Ｃの一方の入口を兼用している。他方の流路部分９ｂ2 の一方の分岐部の下流側端は、一方の流路部分８ｂ2 の一方の出口１０ｊに連通し、他方の分岐部の下流側端は、一方の流路部分８ｂ2 の他方の出口１０ｋに連通している。すなわち、第５の混合分配器１４Ｅは、第２、第３の混合分配器１４Ｂ、１４Ｃに連通している。
【００４８】
第６の混合分配器１４Ｆは、同じくそれぞれ２つの分岐部を有するＹ字状に分岐した２つの流路部分８ｃ1 、９ｃ1 と、２つの入口１１ａ、１１ｂおよび連通孔からなる２つの出口１０ｍ、１０ｎとを有し、一方の入口１１ａが一方の流路部分８ｃ1 の上流側端からなり、流路形成部材２の表面に形成した第１の流体供給用連通路１５に連通し、他方の入口１１ｂが他方の流路部分９ｃ1 の上流側端からなり、流路形成部材２の裏面に形成した第２の流体供給用連通路１６に連通している。また、一方の流路部分８ｃ1 の一方の出口１０ｍは、第１の混合分配器１４Ａの一方の入口１０ｇに第１のバイパス流路４０ａを介して連通し、他方の分岐部の出口１０ｎは第４の混合分配器１４Ｄの一方の入口を兼用している。他方の流路部分９ｃ1 の一方の分岐部の下流側端は、一方の流路部分８ｃ1 の一方の出口１０ｍに連通し、他方の分岐部の下流側端は、一方の流路部分８ｃ1 の他方の出口１０ｎに連通している。すなわち、第６の混合分配器１４Ｆは、第１、第４の混合分配器１４Ａ、１４Ｄと連通している。第１のバイパス流路４０ａは、流路形成部材２の裏面側に形成されている。
【００４９】
第７の混合分配器１４Ｇは、同じくそれぞれ２つの分岐部を有するＹ字状に分岐した２つの流路部分８ｃ2 、９ｃ2 と、２つの入口１１ｃ、１１ｄおよび連通孔からなる２つの出口１０ｏ、１０ｐとを有し、一方の入口１１ｃが一方の流路部分８ｃ2 の上流側端からなり、第１の流体供給用連通路１５に連通し、他方の入口１１ｄが他方の流路部分９ｃ2 の上流側端からなり、第２の流体供給用連通路１６に連通している。一方の流路部分８ｃ2 の一方の分岐部の出口１０ｏは第４の混合分配器１４Ｄの一方の入口を兼用し、他方の分岐部の出口１０ｐは第５の混合分配器１４Ｅの一方の入口を兼用している。すなわち、第７の混合分配器１４Ｇは、第４、第５の混合分配器１４Ｄ、１４Ｆと連通している。
【００５０】
第８の混合分配器１４Ｈは、同じくそれぞれ２つの分岐部を有するＹ字状に分岐した２つの流路部分８ｃ3 、９ｃ3 と、２つの入口１１ｅ、１１ｆと、連通孔からなる２つの出口１０ｑ、１０ｒとを有し、一方の入口１１ｅが一方の流路部分８ｃ3 の上流側端からなり、第１の流体供給用連通路１５に連通し、他方の入口１１ｆが一方の流路部分９ｃ3 の上流側端からなり、第２の流体供給用連通路１６に連通している。また、一方の流路部分８ｃ3 の一方の分岐部の出口１０ｑは、第５の混合分配器１４Ｆの他方の入口を兼用し、他方の分岐部の出口１０ｒが第２のバイパス流路４０ｂを介して第３の混合分配器１４Ｃの他方の入口１０ｌに連通している。他方の流路部分９ｃ3 の一方の分岐部の下流側端は、一方の流路部分８ｃ3 の一方の出口１０ｑに連通し、他方の分岐部の下流側端は、一方の流路部分８ｃ3 の他方の出口１０ｒに連通している。すなわち、第８の混合分配器１４Ｈは、第３、第５の混合分配器１４Ｃ、１４Ｅと連通している。第２のバイパス流路４０ｂは、流路形成部材２の表面側に形成されている。
【００５１】
第１の流体供給用連通路１５は、第１のカバー部材３の第１の流体供給口２０に連通し、第２の流体供給用連通路１６は、第２のカバー部材４の第４の流体供給口２４に連通している。
【００５２】
第１の出口側連通路４１ａと第２の出口側連通路４１ｂは、連通孔４４によって連通し、第１のカバー部材３の排出口２１に連通している。
【００５３】
このようなマイクロ混合器１Ａにおいて、第１、第２の液体Ａ、Ｂを所定の圧力をもって第１、第２の流体供給口２０、２４に供給すると、第１の液体Ａは第１の流体供給用連通路１５を通って最下段に位置づけられている第６、第７、第８の混合分配器１４Ｆ、１４Ｇ、１４Ｈの一方の流路部分８ｃ1 〜８ｃ3 にそれぞれ導入される。一方、第２の液体Ｂは、第２の流体供給用連通路１６を通って第６、第７、第８の混合分配器１４Ｆ、１４Ｇ、１４Ｈの他方の流路部分９ｃ1 〜９ｃ3 にそれぞれ導入される。
【００５４】
第６の混合器１４Ｆは、液体Ａ、Ｂを分配、混合すると、新たに混合すべき一方の流体として、一方の出口１０ｍ−第１のバイパス流路４０ａ−一方の入口１０ｇを経て第１の混合分配器１４Ａの一方の流路部分８ａ1 に導入する。また、新たに混合すべき他方の流体として、他方の出口１０ｎより第４の混合分配器１４Ｄの一方の流路部分８ｂ1 に導入する。
【００５５】
第７の混合分配器１４Ｇは、液体Ａ、Ｂを分配、混合すると、新たに混合すべき一方の流体として、一方の出口１０ｏより第４の混合分配器１４Ｄの他方の流路部分９ｂ1 に導く。また、新たに混合すべき他方の流体として、他方の出口１０ｐより第５の混合分配器１４Ｅの一方の流路部分８ｂ2 に導く。
【００５６】
第８の混合分配器１４Ｈは、液体Ａ、Ｂを分配、混合すると、新たに混合すべき一方の流体として、一方の出口１０ｑより第５の混合分配器１４Ｅの他方の流路部分９ｂ2 に導く。また、新たに混合すべき他方の流体として、他方の出口１０ｒより第２のバイパス流路４０ｂを介して第３の混合分配器１４Ｃの他方の流路部分９ａ3 に導く。
【００５７】
第４の混合分配器１４Ｄは、第６、第７の混合分配器１４Ｆ、１４Ｇによって混合された液体を分配、混合すると、新たに混合すべき一方の流体として、一方の出口１０ｈより第１の混合分配器１４Ａの他方の流路部分９ａ1 に導く。また、新たに混合すべき他方の流体として、他方の出口１０ｉより第２の混合分配器１４Ｂの一方の流路部分８ａ2 に導く。
【００５８】
第５の混合分配器１４Ｅは、第７、第８の混合分配器１４Ｇ、１４Ｈによって混合された液体を分配、混合すると、新たに混合すべき一方の流体として、一方の出口１０ｊより第２の混合分配器１４Ｂの他方の流路部分９ａ2 に導く。また、新たに混合すべき他方の流体として、他方の出口１０ｋより第３の混合分配器１４Ｃの一方流路部分８ａ3 に導く。
【００５９】
第１の混合分配器１４Ａは、第４、第６の混合分配器１４Ｄ、１４Ｆによって混合された液体を分配、混合すると、出口１０ａ、１０ｂに出力する。
【００６０】
第２の混合分配器１４Ｂは、第４、第５の混合分配器１４Ｄ、１４Ｅによって混合された液体を分配、混合すると、出口１０ｃ、１０ｄに出力する。
【００６１】
第３の混合分配器１４Ｃは、第５、第８の混合分配器１４Ｅ、１４Ｈによって混合された液体を分配、混合すると、出口１０ｅ、１０ｆに出力する。そして出口１０ａ〜１０ｆに出力された混合流体は、第１、第２の出口側連通路４１ａ、４１ｂに導かれて混合された後、排出口２１に出力される。
【００６２】
このような構造からなるマイクロ混合器１Ａにおいても、１枚の流路形成部材２と２枚のカバー部材３、４とで構成しているので、上記した第１の実施の形態で示したマイクロ混合器１と同様な効果が得られるものである。
【００６３】
図６は、本発明の第３の実施の形態を示すマイクロ混合器の構成を示す図である。
このマイクロ混合器１Ｂは、流路形成部材２の表裏面にわたって面方向に４段１列に形成した第１〜第４の混合分配器１４Ａ〜１４Ｄの集合体によって混合分配流路７Ｂを構成したものである。すなわち、第１の混合分配器１４Ａは、それぞれ２つの分岐部Ｘ1 とＸ2 、Ｙ1 とＹ2 を有するＹ字状に分岐した２つの流路部分８ａ、９ａと、連通孔からなる２つの入口１０ｃ、１０ｄおよび連通孔からなる２つの出口１０ａ、１０ｂとを有し、両出口１０ａ、１０ｂが出口側連通路５０を介して第１のカバー部材３の排出口２１に連通している。
【００６４】
第２の混合分配器１４Ｂは、同じく２つの分岐部を有するＹ字状に分岐した２つの流路部分８ｂ、９ｂと、連通孔からなる２つの入口１０ｅ、１０ｆおよび連通孔からなる２つの出口１０ｃ、１０ｄとを有し、一方の出口１０ｃが第１の混合分配器１４Ａの一方の流路部分８ａに連通し、他方の出口１０ｄが第１の混合分配部１４Ａの他方の流路部分９ａに連通している。
【００６５】
第３の混合分配器１４Ｃは、同じく２つの分岐部を有するＹ字状に分岐した２つの流路部分８ｃ、９ｃと、連通孔からなる２つの入口１０ｇ、１０ｈおよび連通孔からなる２つの出口１０ｅ、１０ｆとを有し、一方の出口１０ｅが第２の混合分配器１４Ｂの一方の流路部分８ｂに連通し、他方の出口１０ｆが第２の混合分配部１４Ｂの他方の流路部分９ｂに連通している。
【００６６】
第４の混合分配器１４Ｄは、同じく２つの分岐部を有するＹ字状に分岐した２つの流路部分８ｄ、９ｄと、２つの入口１１ａ、１１ｂおよび連通孔からなる２つの出口１０ｇ、１０ｈとを有し、一方の入口１１ａが一方の流路部分８ｄの上流側端からなり、第１のカバー部材３に形成した第１の流体供給口２０に連通し、他方の入口１１ｂが他方の流路部分９ｄの上流側端からなり、第２のカバー部材４に形成した第２の流体供給口２４に連通している。一方の出口１０ｇは第３の混合分配器１４Ｃの一方の流路部分８ｃに連通し、他方の出口１０ｈは第３の混合分配部１４Ｃの他方の流路部分９ｃに連通している。なお、流路形成部材２の表面側には、流路部分９ａ、８ｂ、９ｃ、８ｄが形成され、裏面側には流路部分８ａ、９ｂ、８ｃ、９ｄが形成されている。
【００６７】
このような構造からなるマイクロ混合器１Ｂにおいて、第１、第２の流体供給口２０、２４に液体Ａ、Ｂを導入すると、最上流に位置づけられる第４の混合分配器１４Ｄが液体Ａ、Ｂを分配部Ｚ、Ｗでそれぞれ分配した後、出口１０ｇ、１０ｈにおいて混合し、新たに混合すべき流体として下流側に位置する第３の混合分配器１４Ｃの流路部分８ｃ、９ｃにそれぞれ導く。
【００６８】
第３の混合分配器１４Ｃは、同じく流路部分８ｃ、９ｃに導かれた液体を分配し、出口１０ｅ、１０ｆで混合すると、第２の混合分配器１４Ｂの流路部分８ｂ、９ｂにそれぞれ導く。
【００６９】
第２の混合分配器１４Ｂは、流路部分８ｂ、９ｂに導かれた液体を分配し出口１０ｃ、１０ｄで混合すると、第１の混合分配器１４Ａの流路部分８ａ、９ａにそれぞれ導く。
【００７０】
第１の混合分配器１４Ａは、流路部分８ａ、９ａに導かれた液体を分配し、出口１０ａ、１０ｂで混合する。これにより、液体Ａ、Ｂは、所定の混合比の混合液体Ｃとなって出口側連通路５０を通り排出口２１に出力される。
【００７１】
このような構造からなるマイクロ混合器１Ｂにおいても、１枚の流路形成部材２と２枚のカバー部材３、４とで構成しているので、上記した第１、第２の実施の形態で示したマイクロ混合器１、１Ａと同様な効果が得られるものである。
【００７２】
図７は、本発明の第４の実施の形態を示す外観斜視図である。
このマイクロ混合器１Ｄは、図１に示した流路形成部材２と第１、第２のカバー部材３、４を第１の流路形成面５が凸面になるように半円形に湾曲させて形成したものである。流路形成部材２の表裏面にわたって形成される混合分配流路は、図１〜図４、図５、図６に第１〜第３の実施の形態として示した混合分配流路７、７Ａ、７Ｂのうちのいずれであってもよい。
【００７３】
図８は、本発明の第５の実施の形態を示す外観斜視図である。
このマイクロ混合器１Ｆは、流路形成部材２および第１、第２のカバー部材３、４をそれぞれ円筒状の中空体に形成し、流路形成部材２の外周面を第１の流路形成面５として第１のカバー部材３に嵌合（好ましくはシール性を確保するために圧入）し、内周面を第２の流路形成面６として第２のカバー部材４を嵌合（同じく好ましくは圧入）したものである。流路形成部材２の表裏面にわたって形成される混合分配流路は、図１〜図４、図５、図６に第１〜第３の実施の形態として示した混合分配流路７、７Ａ、７Ｂのうちのいずれであってもよい。
【００７４】
流路形成部材２の製作に当たっては、平板に所定の混合分配流路を形成した後、円筒状に折り曲げて両端を接合すればよい。第１、第２のカバー部材３、４についても、流路形成部材２と同様に平板から製作するか、またはパイプに孔を明けてもよい。なお、マイクロ混合器１Ｆとしては、円筒状の中空体に限らず、多角形や楕円形の中空体であってもよい。
【００７５】
このような湾曲したマイクロ混合器１Ｄや円筒状のマイクロ混合器１Ｆにおいては、設置箇所が凸面または柱状の場合にその面に沿って取付けることができる利点を有するものである。
【００７６】
図９（ａ）、（ｂ）は、それぞれ本発明の第６の実施の形態を示す要部の断面図で、図９（ａ）は、流路形成部材２Ａを２枚の平板２ａ、２ｂからなる積層板で構成した例を示す。すなわち、上側の平板２ａの表面側に第１の混合分配用流路８と、第１の流体供給用連通路１５を形成し、裏面側に連通孔１０を形成し、下側の平板２ｂの表面側に連通孔１０を形成し、裏面側に第２の混合分配用流路９と、第２の流体供給用連通路１６を形成し、平板２ａの裏面と平板２ｂの表面を互いに密接して積層し、２層構造の流路形成部材２Ａとしたものである。
【００７７】
図９（ｂ）は、流路形成部材２Ｂを３枚の平板２ａ、２ｂ、３ｃからなる積層板で構成した例を示す。すなわち、上側の平板２ａに第１の混合分配用流路８と、第１の流体供給用連通路１５を形成し、中間の平板２ｂに連通孔１０を形成し、下側の平板２ｃに第２の混合分配用流路９と、第２の流体供給用連通路１６を形成し、これらを互いに密接して積層し、３層構造の流路形成部材２Ｂとしたものである。
【００７８】
流路形成部材２を１枚または２枚の平板で形成した場合には、溝加工と孔明け加工によって第１、第２の混合分配用流路８、９、連通孔１０および第１、第２の流体供給用連通路１５、１６を形成する必要があるが、３枚の積層板からなる流路形成部材２Ｂにおいては、第１、第２の混合分配用流路８、９、連通孔１０、第１、第２の流体供給用連通路１５、１６を全て貫通孔で形成することができるため、溝加工を必要とせず、平板２ａ、２ｂ、２ｃを孔明け加工のみによって製作することができる。
【００７９】
ここで、図１においては、混合部を形成する連通孔１０ａ〜１０ｍの穴径を第１、第２の混合分配用流路８、９の溝幅と略等しいものとして示し、図２〜図３（図５、図６も同様）においては、連通孔１０ａ〜１０ｍの穴径を第１、第２の混合分配用流路８、９の溝幅より大きいものとして示したが、本発明はこれに何ら特定されるものではなく、図１０に示すように、連通孔１０の穴径を第１、第２の混合分配用流路８、９の溝幅より小さくしてもよい。
【００８０】
このように連通孔１０の穴径を第１、第２の混合分配用流路８、９の溝幅より小さくした場合は、流路形成部材２に第１、第２の混合分配用流路８、９を加工形成する際のずれに対する許容誤差を大きくすることができる利点がある。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明は、混合すべき流体として液体Ａ、Ｂに適用した例について説明したが、これに限らず気体にも適用することができる。
【符号の説明】
【００８２】
１、１Ａ〜１Ｆ…マイクロ混合器、２…流路形成部材、２ａ〜２ｃ…平板、３…第１のカバー部材、４…第２のカバー部材、５…第１の流路形成面、６…第２の流路形成面、７、７Ａ、７Ｂ、７Ｃ…混合分配流路、８…第１の混合分配用流路、８ａ1 〜８ａ4 、８ｂ1 〜８ｂ3 、８ｃ1 …流路部分、９…第２の混合分配用流路、９ａ1 〜９ａ4 、９ｂ1 〜９ｂ3 、９ｃ1 …流路部分、１０、１０ａ〜１０ｍ…連通孔（混合部）、１３Ａ〜１３Ｇ…混合器、１４Ａ〜１４Ｈ…混合分配器、１５…第１の流体供給用連通路、１６…第２の流体供給用連通路、２０…第１の流体供給口、２１…排出口、２４…第２の流体供給口、４０ａ…第１のバイパス流路、４０ｂ…第２のバイパス流路、４１ａ…第１の出口側連通路、４１ｂ…第２の出口側連通路、Ｘ1 、Ｘ1 ’〜Ｘ3 、Ｘ3 ’、Ｙ1 、Ｙ1 ’〜Ｙ3 、Ｙ3 ’…分岐部、Ｚ、Ｗ…分配部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
背中合わせに対向する第１、第２の流路形成面を有する流路形成部材と、
前記流路形成部材の前記第１、第２の流路形成面を覆う第１、第２のカバー部材とを具備し、
前記流路形成部材には、前記第１、第２の流路形成面にそれぞれ形成された第１、第２の混合分配用流路と、前記第１、第２の混合分配用流路を接続する複数の連通孔と、前記第１、第２の混合分配用流路の上流側端と下流側端に設けられた入口および出口とを有し、２種類の流体の混合と分配を複数回繰り返し実行させる混合分配流路が設けられているマイクロ混合器。
【請求項２】
請求項１記載のマイクロ混合器において、
前記第１、第２の混合分配用流路は、それぞれ２つの分岐部を有する複数の流路部分で構成され、第１の混合分配用流路の流路部分と、これと対応する第２の混合分配用流路の流路部分の一方の分岐部どうしの下流側端と他方の分岐部どうしの下流側端がそれぞれ連通孔によって連通して混合部を形成するマイクロ混合器。
【請求項３】
請求項１記載のマイクロ混合器において、
前記流路形成部材の混合分配流路は、それぞれ前記第１、第２の混合分配用流路の互いに対応する２つの流路部分と、２つの混合部および２つの分配部を有し、流体の流れ方向に一列に配設された複数の混合分配器の集合体からなるマイクロ混合器。
【請求項４】
請求項１記載のマイクロ混合器において、
前記流路形成部材の混合分配流路は、それぞれ前記第１、第２の混合分配用流路の互いに対応する２つの流路部分と、２つの混合部および２つの分配部を有する複数の混合分配器と、それぞれ前記第１、第２の混合分配用流路の互いに対応する他の２つの流路部分と１つの混合部を有する複数の混合器を上流側から下流側に向かって複数列配設した集合体からなり、前記混合分配器と前記混合器は最上流側の列においてその数が最も多く、下流側の列に向かって１つずつ減少するように配設されているマイクロ混合器。
【請求項５】
請求項１〜４のうちのいずれか一項記載のマイクロ混合器において、
前記流路形成部材および前記第１、第２のカバー部材は、平板で形成されているマイクロ混合器。
【請求項６】
請求項１〜４のうちのいずれか一項記載のマイクロ混合器において、
前記流路形成部材および前記第１、第２のカバー部材は、湾曲した板で形成されているマイクロ混合器。
【請求項７】
請求項１〜４のうちのいずれか一項記載のマイクロ混合器において、
前記流路形成部材は、外周面と内周面が第１、第２の流路形成面を形成する中空体からなり、前記第１、第２のカバー部材は、前記流路形成部材の第１、第２の流路形成面に嵌合する中空体からなるマイクロ混合器。
【請求項１】
背中合わせに対向する第１、第２の流路形成面を有する流路形成部材と、
前記流路形成部材の前記第１、第２の流路形成面を覆う第１、第２のカバー部材とを具備し、
前記流路形成部材には、前記第１、第２の流路形成面にそれぞれ形成された第１、第２の混合分配用流路と、前記第１、第２の混合分配用流路を接続する複数の連通孔と、前記第１、第２の混合分配用流路の上流側端と下流側端に設けられた入口および出口とを有し、２種類の流体の混合と分配を複数回繰り返し実行させる混合分配流路が設けられているマイクロ混合器。
【請求項２】
請求項１記載のマイクロ混合器において、
前記第１、第２の混合分配用流路は、それぞれ２つの分岐部を有する複数の流路部分で構成され、第１の混合分配用流路の流路部分と、これと対応する第２の混合分配用流路の流路部分の一方の分岐部どうしの下流側端と他方の分岐部どうしの下流側端がそれぞれ連通孔によって連通して混合部を形成するマイクロ混合器。
【請求項３】
請求項１記載のマイクロ混合器において、
前記流路形成部材の混合分配流路は、それぞれ前記第１、第２の混合分配用流路の互いに対応する２つの流路部分と、２つの混合部および２つの分配部を有し、流体の流れ方向に一列に配設された複数の混合分配器の集合体からなるマイクロ混合器。
【請求項４】
請求項１記載のマイクロ混合器において、
前記流路形成部材の混合分配流路は、それぞれ前記第１、第２の混合分配用流路の互いに対応する２つの流路部分と、２つの混合部および２つの分配部を有する複数の混合分配器と、それぞれ前記第１、第２の混合分配用流路の互いに対応する他の２つの流路部分と１つの混合部を有する複数の混合器を上流側から下流側に向かって複数列配設した集合体からなり、前記混合分配器と前記混合器は最上流側の列においてその数が最も多く、下流側の列に向かって１つずつ減少するように配設されているマイクロ混合器。
【請求項５】
請求項１〜４のうちのいずれか一項記載のマイクロ混合器において、
前記流路形成部材および前記第１、第２のカバー部材は、平板で形成されているマイクロ混合器。
【請求項６】
請求項１〜４のうちのいずれか一項記載のマイクロ混合器において、
前記流路形成部材および前記第１、第２のカバー部材は、湾曲した板で形成されているマイクロ混合器。
【請求項７】
請求項１〜４のうちのいずれか一項記載のマイクロ混合器において、
前記流路形成部材は、外周面と内周面が第１、第２の流路形成面を形成する中空体からなり、前記第１、第２のカバー部材は、前記流路形成部材の第１、第２の流路形成面に嵌合する中空体からなるマイクロ混合器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−４５８１５（Ｐ２０１１−４５８１５Ａ）
【公開日】平成２３年３月１０日（２０１１．３．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１９５３２１（Ｐ２００９−１９５３２１）
【出願日】平成２１年８月２６日（２００９．８．２６）
【出願人】（０００００６６６６）株式会社山武 (1,808)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月１０日（２０１１．３．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月２６日（２００９．８．２６）
【出願人】（０００００６６６６）株式会社山武 (1,808)
【Ｆターム（参考）】
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