JP3959436B2 - Flow fluctuation structure and micromixer - Google Patents

Flow fluctuation structure and micromixer Download PDF

Info

Publication number
JP3959436B2
JP3959436B2 JP2003347575A JP2003347575A JP3959436B2 JP 3959436 B2 JP3959436 B2 JP 3959436B2 JP 2003347575 A JP2003347575 A JP 2003347575A JP 2003347575 A JP2003347575 A JP 2003347575A JP 3959436 B2 JP3959436 B2 JP 3959436B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
flow
path
fluid
direction change
flow direction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2003347575A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2005077397A (en
Inventor
靖浩 堀池
昭徳 横川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
National Institute for Materials Science
Original Assignee
National Institute for Materials Science
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by National Institute for Materials Science filed Critical National Institute for Materials Science
Priority to JP2003347575A priority Critical patent/JP3959436B2/en
Publication of JP2005077397A publication Critical patent/JP2005077397A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3959436B2 publication Critical patent/JP3959436B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Description

本発明は、流れ変動構造及びマイクロミキサに関するものである。  The present invention relates to a flow fluctuation structure and a micromixer.

臨床分析チップ、環境分析チップ、遺伝子分析チップ(DNAチップ)、たんぱく質分析チップ(プロテオームチップ)、糖鎖チップ、クロマトグラフチップ、細胞解析チップ、製薬スクリーニングチップなど、従来は試験管やビーカーや攪拌棒などの器具を用いて行ってきた実験をチップ上で行うLab on Chipと呼ばれる技術が近年注目されている。このチップには数nmから数mmの流路が設けられ、微少量の流体(気体、液体、微粒子、ゲル状物質などを含む)を取り扱うことができる。このようなチップは一般にマイクロチップと呼ばれる。また、チップ上の流路はマイクロ流路と呼ばれる。このマイクロ流路内に流入された複数種類の流体を混合する方法として以下の方法が開示されている。  Clinical analysis chips, environmental analysis chips, gene analysis chips (DNA chips), protein analysis chips (proteome chips), glycan chips, chromatograph chips, cell analysis chips, pharmaceutical screening chips, etc. Conventionally, test tubes, beakers and stirring bars In recent years, a technique called Lab on Chip, in which an experiment performed using an instrument such as the above, is performed on a chip, has attracted attention. This chip is provided with a flow path of several nanometers to several millimeters, and can handle a minute amount of fluid (including gas, liquid, fine particles, gel substance, etc.). Such a chip is generally called a microchip. The channel on the chip is called a micro channel. The following method is disclosed as a method of mixing a plurality of types of fluids that have flowed into the microchannel.

特許文献1では、第1流体を流入する第1流路から分岐する第1分岐路と第2流体を流入する第2流路から分岐する第2分岐路とを隣り合うように層状に複数設けた構成が開示されている。その層状に設けられた第1分岐路及び第2分岐路に複数種類の流体が交互に導入される。そして、第1分岐路及び第2分岐路が接続される混合流路において複数種類の流体を混合する。このとき、複数種類の流体は、混合流路において、第1分岐路及び第2分岐路の管軸に平行な層状の状態で隣り合うように合流し、隣り合う流体の接触界面で拡散することにより効率よく拡散混合する。  In Patent Document 1, a plurality of first branch paths branching from a first flow path for flowing in a first fluid and second branch paths branching from a second flow path for flowing in a second fluid are provided in layers so as to be adjacent to each other. The configuration is disclosed. A plurality of types of fluids are alternately introduced into the first branch path and the second branch path provided in the layer form. A plurality of types of fluids are mixed in the mixing channel to which the first branch path and the second branch path are connected. At this time, a plurality of types of fluids merge in the mixed flow path so as to be adjacent to each other in a layered state parallel to the tube axis of the first branch path and the second branch path, and diffuse at the contact interface of the adjacent fluids. For more efficient diffusion mixing.

さらに、マイクロ流路内の流体の流れを乱し、より効率的に流体を混合する方法について、次のような流体の流れを乱す構造が開示されている。
非特許文献1では、マイクロ流路内の内壁に連続した溝を設けることによって層流状態の流れを乱し、スクリュー状の流れ生じさせている。また、マイクロ流路内壁にくの字型の溝を形成することで、流れを乱し混合を達成している。
また、非特許文献2、3では、マイクロ流路内の層流状態の流れを乱す方法として、シリコン基板上のマイクロ流路にマイクロ電極を集積化し変動磁場を与えることにより流路中に混入した磁性粒子を攪拌する方法が提案されている。
特開2003−1077号公報 SCIENCE,Vol.295,pp.647−651(25 JANUARY 2002) 鈴木(宏),笠木,Ho,「磁性粒子を利用したカオス的マイクロ混合デバイス」,日本機械学会2002年度年次大会講演資料集,Vol.VI,東京,pp.103−104 鈴木(宏),笠木,Ho,「磁性粒子を利用したマイクロ細胞分離システムのためのカオス混合器」,東大バイオチップシンポジウ厶 講演予稿集,pp.24−25
Furthermore, regarding the method of disturbing the fluid flow in the micro-channel and mixing the fluid more efficiently, the following structure for disturbing the fluid flow is disclosed.
In Non-Patent Document 1, the flow in a laminar flow state is disturbed by providing a continuous groove on the inner wall in the microchannel, and a screw-like flow is generated. In addition, by forming a U-shaped groove on the inner wall of the microchannel, the flow is disturbed and mixing is achieved.
Also, in Non-Patent Documents 2 and 3, as a method of disturbing the laminar flow in the microchannel, the microelectrodes are integrated in the microchannel on the silicon substrate and mixed in the channel by applying a variable magnetic field. A method of stirring magnetic particles has been proposed.
JP 2003-1077 A SCIENCE, Vol. 295, pp. 647-651 (25 January 2002) Suzuki (Hiro), Kasagi, Ho, “Chaotic micro-mixing device using magnetic particles”, Proceedings of Annual Meeting of the Japan Society of Mechanical Engineers, Vol. VI, Tokyo, pp. 103-104 Suzuki (Hiroshi), Kasagi, Ho, “Chaos mixer for micro cell separation system using magnetic particles”, Biotechnology Symposium of the University of Tokyo, pp. 24-25

しかし、特許文献1に記載のマイクロミキサでは、第2流体を流入する第2流路は、第1流体を流入する第1流路、第1分岐路及び第2分岐路とは異なる平面に配置される。よって、第2流路を異なる平面に配置される第2分岐路に接続するための接続路を設ける必要がある。そのため、製造工程が複雑化し、コスト上昇を招く。また、特許文献1に記載のマイクロミキサを射出成型法やインプリント法などで形成する場合には、第1流路、第1分岐路及び第2分岐路を形成された基板と、第2流路及び接続路が形成された基板との位置合わせの精度が要求される。よって、製造工程がさらに複雑化し、コスト上昇を招く。  However, in the micromixer described in Patent Document 1, the second flow path into which the second fluid flows is arranged on a different plane from the first flow path, the first branch path, and the second branch path into which the first fluid flows. Is done. Therefore, it is necessary to provide a connection path for connecting the second flow path to the second branch path arranged on a different plane. This complicates the manufacturing process and increases costs. When the micromixer described in Patent Document 1 is formed by an injection molding method, an imprint method, or the like, the substrate on which the first flow path, the first branch path, and the second branch path are formed, and the second flow The accuracy of alignment with the substrate on which the path and the connection path are formed is required. Therefore, the manufacturing process is further complicated and the cost is increased.

また、非特許文献1に記載のマイクロ流路内壁に連続した溝あるいはくの字型の溝を形成して流体の流れを乱す方法では、微細なマイクロ流路内壁にさらに微細な溝を形成する必要がある。そのため、非特許文献1に記載のマイクロミキサを射出成型法やエンボス法などで形成する場合には、鋳型となる金型の加工が著しく複雑になる問題がある。特に鋳型の流路部分と溝の部分は高さが異なり、さらに溝の間隔が100μm以下になるため、金型の作成が困難である。
また、非特許文献2、3に記載の磁性ビーズを用いて流体の流れを乱す方法では、混合する溶液内に磁性ビーズを混入する必要がある。この場合、溶液内の生体分子が磁性ビーズに吸着することが問題となることも考えられる。さらに、混合後の溶液から磁性ビーズを抽出分離しなければならないケースも考えられる。このように磁性ビーズを用いた混合方法では、使用前後の処理が必要であり、用途が限定される問題がある。
Further, in the method of disturbing the fluid flow by forming a continuous groove or a U-shaped groove on the inner wall of the microchannel described in Non-Patent Document 1, a further minute groove is formed on the inner wall of the microchannel. There is a need. For this reason, when the micromixer described in Non-Patent Document 1 is formed by an injection molding method, an embossing method, or the like, there is a problem that processing of a mold serving as a mold becomes extremely complicated. In particular, the height of the flow path portion and the groove portion of the mold is different and the groove interval is 100 μm or less, so that it is difficult to create a mold.
Further, in the method of disturbing the fluid flow using the magnetic beads described in Non-Patent Documents 2 and 3, it is necessary to mix the magnetic beads in the solution to be mixed. In this case, it may be a problem that the biomolecules in the solution are adsorbed on the magnetic beads. Further, there may be a case where the magnetic beads must be extracted and separated from the mixed solution. Thus, in the mixing method using magnetic beads, treatment before and after use is necessary, and there is a problem that the application is limited.

そこで、本発明は、流体の流れを乱す簡便な構造を提供することを目的とする。
また、本発明は、流体を効率よく混合することができるマイクロミキサを提供することを目的とする。
Then, an object of this invention is to provide the simple structure which disturbs the flow of a fluid.
Another object of the present invention is to provide a micromixer that can efficiently mix fluids.

本願第1発明は、上記の課題を解決するために、基板内に形成される流れ変動構造であって、複数種類の流体を流入する少なくとも1つの流体流入口と、前記流体流入口に接続されており、前記基板の主面に沿う方向(以下、主面方向)に沿って形成され、前記流体流入口から流入される複数種類の流体の進行方向が変化するように屈曲及び/または湾曲している第1流れ方向変化路と、前記第1流れ方向変化路に接続され、前記第1流れ方向変化路から流体を流出させる流体流出口とを含み、前記第1流れ方向変化路の少なくとも一部分において、前記第1流れ方向変化路の流路を形成する面の少なくとも1つが、前記基板の主面及び前記主面に直交する面に対して傾きを有している面である流れ変動構造を提供する。  In order to solve the above-mentioned problems, the first invention of the present application is a flow fluctuation structure formed in a substrate, and is connected to at least one fluid inflow port into which a plurality of types of fluids flow, and the fluid inflow port. And bent and / or curved so as to change the traveling direction of a plurality of types of fluids that are formed along a direction along the main surface of the substrate (hereinafter referred to as a main surface direction) and that flow from the fluid inlet. At least a portion of the first flow direction change path, and a fluid outlet connected to the first flow direction change path and for allowing fluid to flow out of the first flow direction change path. And at least one of the surfaces forming the flow path of the first flow direction change path has a flow variation structure in which the main surface of the substrate and a surface that is inclined with respect to a surface orthogonal to the main surface are inclined. provide.

流体流入口に流入された複数種類の流体が通過する第1流れ方向変化路の流路において、その流路を形成する面の少なくとも1つが、基板の主面及び主面と直交する面に対して傾きを有している。さらに、第1流れ方向変化路は、第1流れ方向変化路内を流れる流体の進行方向が変化するように屈曲及び/または湾曲している。このとき、第1流れ方向変化路の屈曲及び/または湾曲した部分を通過した複数種類の流体は、その流路内での位置が変位し乱れる。具体的には、第1流れ方向変化路の屈曲及び/または湾曲している部分において、内側に位置する流体が外側へ流れ込もうとすることにより流体の流れに乱れが生じる。前述の構造は、主に基板の2次元方向に広がりを有するように形成されている。そのため、流体に乱れを生じさせる構造を基板内に半導体加工技術、射出成型法またはインプリント法などを用いて容易に作製することができる。また、薄型化・小型化を図ることができる。さらに、第1流れ方向変化路が屈曲及び/または湾曲しているため、流体の流れを乱す構造を高密度に形成し小型化を図ることができる。  In the flow path of the first flow direction change path through which a plurality of types of fluids that have flowed into the fluid inlet pass, at least one of the surfaces forming the flow path is in relation to the main surface of the substrate and the surface orthogonal to the main surface. Have an inclination. Further, the first flow direction change path is bent and / or curved so that the traveling direction of the fluid flowing in the first flow direction change path changes. At this time, the positions of the plurality of types of fluid that have passed through the bent and / or curved portion of the first flow direction change path are displaced and disturbed. Specifically, in the bent and / or curved portion of the first flow direction change path, the fluid flow is disturbed when the fluid located inside tries to flow outside. The above-described structure is mainly formed so as to spread in the two-dimensional direction of the substrate. Therefore, a structure that causes disturbance of the fluid can be easily produced in the substrate by using a semiconductor processing technique, an injection molding method, an imprint method, or the like. In addition, the thickness and size can be reduced. Furthermore, since the first flow direction change path is bent and / or curved, a structure that disturbs the flow of the fluid can be formed with a high density, and the size can be reduced.

本願第2発明は、本願第1発明において、前記傾きを有している面が、前記第1流れ方向変化路の断面形状において、直線を構成している流れ変動構造を提供する。
本願第3発明は、本願第1発明において、前記傾きを有している面が、前記第1流れ方向変化路の断面形状において、曲線を構成している流れ変動構造を提供する。
本願第4発明は、本願第1発明〜第3発明のいずれかにおいて、前記第1流れ方向変化路の流路を形成する面の少なくとも1つが、主面と並行である流れ変動構造を提供する。
流路を形成する面の少なくとも1つが主面と並行であるので、溝を形成した一枚の基板にもう一枚の基板を貼り合わせることで第1流れ方向変化路を容易に作製することができる。
A second invention of the present application provides the flow variation structure according to the first invention of the present application, wherein the inclined surface forms a straight line in the cross-sectional shape of the first flow direction change path.
A third invention of the present application provides the flow variation structure according to the first invention of the present application, wherein the inclined surface forms a curve in the cross-sectional shape of the first flow direction change path.
A fourth invention of the present application provides the flow variation structure according to any one of the first to third inventions of the present application, wherein at least one of surfaces forming the flow path of the first flow direction change path is parallel to the main surface. .
Since at least one of the surfaces forming the flow path is parallel to the main surface, it is possible to easily produce the first flow direction change path by bonding another substrate to the one substrate on which the grooves are formed. it can.

本願第5発明は、本願第1発明において、前記第1流れ方向変化路の断面形状は台形状である流れ変動構造を提供する。
断面形状が台形状であると、金型により押しつけて第1流れ方向変化路を作製したり、フォトリソグラフィーで第1流れ方向変化路を作製することが容易である。
本願第6発明は、本願第1発明において、前記第1流れ方向変化路は分岐しており、分岐された前記第1流れ方向変化路を連結し、前記分岐された第1流れ方向変化路各々の流体を衝突させるように形成されている合流路をさらに含む流れ変動構造を提供する。
A fifth invention of the present application provides the flow variation structure according to the first invention of the present application, wherein a cross-sectional shape of the first flow direction change path is a trapezoid.
When the cross-sectional shape is trapezoidal, it is easy to produce a first flow direction change path by pressing with a mold, or to produce a first flow direction change path by photolithography.
A sixth invention of the present application is the first invention of the present application, wherein the first flow direction change path is branched, the branched first flow direction change paths are connected, and each of the branched first flow direction change paths is connected. The flow variation structure further includes a confluence channel formed to collide with the fluid.

分岐された第1流れ方向変化路において流れが乱された複数種類の流体を合流路において合流させることで、複数種類の流体同士を衝突させる。よって、複数種類の流体の流れをさらに乱すことができる。
本願第7発明は、本願第6発明において、分岐する前記第1流れ方向変化路の各々は、線対称に配置されている流れ変動構造を提供する。
第1流れ方向路を線対称とすることで、マイクロミキサの設計が容易となる。
本願第8発明は、本願第6発明において、分岐する前記第1流れ方向変化路の各々の流路抵抗が異なる流れ変動構造を提供する。
A plurality of types of fluids collide with each other by joining a plurality of types of fluids whose flow is disturbed in the branched first flow direction change path in the combined flow path. Therefore, the flow of a plurality of types of fluids can be further disturbed.
A seventh invention of the present application provides the flow variation structure according to the sixth invention of the present application, wherein each of the branched first flow direction change paths is arranged line-symmetrically.
By making the first flow direction path axisymmetric, the design of the micromixer becomes easy.
The eighth invention of the present application provides the flow variation structure according to the sixth invention of the present application, wherein the flow resistance of each of the first flow direction change paths branched is different.

分岐された第1流れ方向変化路の各々の流路抵抗が異なるため、分岐された各々の第1流れ方向変化路での流体の挙動が異なる。よって、合流路で衝突した流体の流れをさらに乱すことができる。
本願第9発明は、基板内に形成される流れ変動構造であって、複数種類の流体を流入する少なくとも1つの流体流入口と、前記流体流入口に接続されており、前記基板の主面に沿う方向(以下、主面方向)に沿って2つに分岐して形成され、前記流体流入口から流入される複数種類の流体の進行方向が変化するように屈曲及び/または湾曲している第1流れ方向変化路と、分岐された前記第1流れ方向変化路を連結し、前記分岐された第1流れ方向変化路各々の流体を衝突させるように形成されている合流路と、前記第1流れ方向変化路に接続され、前記第1流れ方向変化路から流体を流出させる流体流出口とを含み、前記第1流れ方向変化路は、分岐した一方の前記第1流れ方向変化路において、その流路を形成する面の少なくとも1つが、前記基板の主面及び前記主面に直交する面に対して傾きを有している面であり、かつ分岐した他方の前記第1流れ方向変化路において、その流路内の流体の進行方向に交わる方向の断面が実質的に長方形状または正方形状の面である流れ変動構造を提供する。
Since the flow resistance of each of the branched first flow direction change paths is different, the behavior of the fluid in each of the branched first flow direction change paths is different. Therefore, it is possible to further disturb the flow of the fluid that has collided in the combined flow path.
A ninth invention of the present application is a flow fluctuation structure formed in a substrate, and is connected to at least one fluid inlet for inflowing a plurality of types of fluids and the fluid inlet, and is provided on the main surface of the substrate. A second portion that is formed by branching into two along a direction along which the fluid flows (hereinafter, referred to as a main surface direction), and is bent and / or curved so that the traveling directions of a plurality of types of fluids flowing from the fluid inflow port change A first flow direction change path and a branched first flow direction change path connected to each other, and a first flow direction change path formed to collide with fluid in each of the branched first flow direction change paths; A fluid outlet that is connected to the flow direction change path and allows the fluid to flow out of the first flow direction change path, wherein the first flow direction change path is one of the branched first flow direction change paths. At least one of the surfaces forming the flow path The main surface of the substrate and a surface having an inclination with respect to the surface orthogonal to the main surface, and in the other branched first flow direction changing path, in the traveling direction of the fluid in the flow path A flow variation structure is provided in which the cross-section in the intersecting direction is a substantially rectangular or square surface.

分岐された第1流れ方向変化路の各々はその断面構造が異なるため、分岐された各々の第1流れ方向変化路での流体の挙動が異なる。よって、合流路において複数種類の流体が衝突した場合、例えば複数の流体が層状に混ざり合った状態の流体を得ることができる。そのため、複数種類の流体の混合効率をさらに高めることができる。
本願第10発明は、本願第1発明〜第9発明のいずれかに記載の流れ変動構造を有するマイクロミキサを提供する。
本願第11発明は、基板内に形成されるマイクロミキサであって、複数種類の流体を流入する少なくとも1つの流体流入口と、前記流体流入口に接続されており、前記基板の主面に沿う方向(以下、主面方向)に沿って形成され、前記流体流入口から流入される複数種類の流体の進行方向が変化するように屈曲及び/または湾曲している第1流れ方向変化路と、前記第1流れ方向変化路に接続され、前記主面方向に沿う流路幅が前記第1流れ方向変化路の流路幅よりも大きい、または前記流路幅に直交する流路深さが前記第1流れ方向変化路の流路深さよりも深い第1連結路と、前記第1連結路に流入された前記複数種類の流体を流出させる流体流出口とを含み、前記第1流れ方向変化路の少なくとも一部分において、前記第1流れ方向変化路の流路を形成する面の少なくとも1つが、前記基板の主面及び前記主面に直交する面に対して傾きを有している面であるマイクロミキサを提供する。
Since each of the branched first flow direction change paths has a different cross-sectional structure, the behavior of the fluid in each of the branched first flow direction change paths is different. Therefore, when a plurality of types of fluid collide with each other in the combined flow path, for example, a fluid in a state where a plurality of fluids are mixed in layers can be obtained. Therefore, the mixing efficiency of a plurality of types of fluids can be further increased.
A tenth aspect of the present invention provides a micromixer having a flow fluctuation structure according to any one of the first to ninth aspects of the present invention.
The eleventh invention of the present application is a micromixer formed in a substrate, and is connected to at least one fluid inlet for inflowing a plurality of types of fluids, and to the fluid inlet, along the main surface of the substrate. A first flow direction change path that is formed along a direction (hereinafter referred to as a main surface direction) and is bent and / or curved so as to change a traveling direction of a plurality of types of fluids that flow from the fluid inflow port; The flow path width that is connected to the first flow direction change path and that extends along the principal surface direction is larger than the flow path width of the first flow direction change path or that is perpendicular to the flow path width. A first connection path deeper than a flow path depth of the first flow direction change path; and a fluid outlet that allows the plurality of types of fluids flowing into the first connection path to flow out, the first flow direction change path. At least a portion of the first flow direction change. At least one of the surfaces forming the flow path of, but provides a micro-mixer is a surface having an inclination with respect to a plane perpendicular to the main surface and the primary surface of the substrate.

流体流入口に流入された複数種類の流体の流れが、第1流れ方向変化路において乱れる。このとき、流れの乱れた複数種類の流体の接触界面が主面方向に沿って広がっている場合、その流体が第1流れ方向変化路より流路幅の大きな第1連結路に流入することにより、複数種類の流体同士の接触面積が大きくなり、流体同士の拡散混合が生じやすくなる。一方、流れの乱れた複数種類の流体の接触界面が概ね主面方向と直交する方向に広がっている場合、その流体が主面方向と直交する方向の流路深さが第1流れ方向変化路より大きな第1連結路に流入することにより、複数種類の流体同士の接触面積が大きくなり、流体同士の拡散混合が生じやすくなる。  A plurality of types of fluids flowing into the fluid inlet are disturbed in the first flow direction change path. At this time, when the contact interface of a plurality of types of fluids whose flow is disturbed spreads along the main surface direction, the fluid flows into the first connection path having a larger channel width than the first flow direction change path. The contact area between a plurality of types of fluids increases, and diffusion mixing between the fluids easily occurs. On the other hand, when the contact interface of a plurality of types of fluids whose flow is disturbed extends in a direction substantially perpendicular to the principal surface direction, the flow path depth in the direction perpendicular to the principal surface direction is the first flow direction change path. By flowing into the larger first connection path, the contact area between a plurality of types of fluids increases, and diffusion mixing between the fluids easily occurs.

前述の構造は、主に基板の2次元方向に広がりを有するように形成されているため、流入された複数種類の流体を効率よく混合することができる構造を容易に作製することができる。
本願第12発明は、基板内に形成されるマイクロミキサであって、複数種類の流体を流入する少なくとも1つの流体流入口と、前記流体流入口に接続されており、前記基板の主面に沿う方向(以下、主面方向)に沿って形成され、前記流体流入口から流入される複数種類の流体の進行方向が変化するように屈曲及び/または湾曲している第1流れ方向変化路と、前記第1流れ方向変化路に接続され、前記主面方向に沿う流路幅が前記第1流れ方向変化路の流路幅よりも大きい、または前記流路幅に直交する流路深さが前記第1流れ方向変化路の流路深さよりも深い第1連結路と、前記第1連結路に流入された前記複数種類の流体を流出させる流体流出口とを含み、前記第1流れ方向変化路は、2つに分岐しており、分岐した一方の前記第1流れ方向変化路において、その流路を形成する面の少なくとも1つが、前記基板の主面及び前記主面に直交する面に対して傾きを有している面であり、かつ分岐した他方の前記第1流れ方向変化路において、その流路内の流体の進行方向に交わる方向の断面が実質的に長方形状または正方形状の面であるマイクロミキサを提供する。
Since the above-described structure is mainly formed so as to spread in the two-dimensional direction of the substrate, it is possible to easily produce a structure that can efficiently mix a plurality of inflowed fluids.
A twelfth invention of the present application is a micromixer formed in a substrate, which is connected to at least one fluid inflow port into which a plurality of kinds of fluids flow, and the fluid inflow port, and is along the main surface of the substrate. A first flow direction change path that is formed along a direction (hereinafter referred to as a main surface direction) and is bent and / or curved so as to change a traveling direction of a plurality of types of fluids that flow from the fluid inflow port; The flow path width that is connected to the first flow direction change path and that extends along the principal surface direction is larger than the flow path width of the first flow direction change path or that is perpendicular to the flow path width. A first connection path deeper than a flow path depth of the first flow direction change path; and a fluid outlet that allows the plurality of types of fluids flowing into the first connection path to flow out, the first flow direction change path. Is branched into two, and the first flow of one branched In the direction change path, at least one of the surfaces forming the flow path is a surface having an inclination with respect to the main surface of the substrate and a surface orthogonal to the main surface, and the other of the branched second ones. In one flow direction change path, a micromixer is provided in which a cross section in a direction intersecting a traveling direction of a fluid in the flow path is a substantially rectangular or square surface.

分岐された第1流れ方向変化路の各々はその断面構造が異なるため、分岐された各々の第1流れ方向変化路での流体の挙動が異なる。よって、第1連結路において複数種類の流体が衝突した場合、例えば複数の流体が層状に混ざり合った状態の流体を得ることができる。そのため、複数種類の流体の混合効率をさらに高めることができる。  Since each of the branched first flow direction change paths has a different cross-sectional structure, the behavior of the fluid in each of the branched first flow direction change paths is different. Therefore, when a plurality of types of fluid collide with each other in the first connection path, for example, a fluid in a state where a plurality of fluids are mixed in layers can be obtained. Therefore, the mixing efficiency of a plurality of types of fluids can be further increased.

本発明では、基板に沿う方向に流体の進行方向を変化させ、かつ流路を形成する面の少なくとも1つが、基板の主面及び主面に直交する面に対して傾きを有している流路を基板内に作製する。この流路内に複数種類の流体を流した場合、流体の流れを乱すことができる。この本発明により作製される流路は、主に基板の2次元方向に広がりを有するように形成されているため、複数種類の流体の流れを乱すことができる構造を容易に作製することができる。また、マイクロミキサに前述の流路を形成することで、簡便な構造により流体を効率良く混合することができる。  In the present invention, the flow direction of the fluid is changed in the direction along the substrate, and at least one of the surfaces forming the flow path is inclined with respect to the main surface of the substrate and the surface orthogonal to the main surface. A path is made in the substrate. When a plurality of types of fluid are flowed in the flow path, the fluid flow can be disturbed. Since the flow path produced according to the present invention is mainly formed so as to expand in the two-dimensional direction of the substrate, a structure capable of disturbing the flow of a plurality of types of fluids can be easily produced. . Further, by forming the above-described flow path in the micromixer, the fluid can be efficiently mixed with a simple structure.

<第1実施形態例>
図1は、本発明の第1実施形態例に係る流路内の流体を混合するマイクロミキサの斜視図、図2は、図1のマイクロミキサの平面図、図3は、第1流れ方向変化路の断面形状である。
(1)マイクロミキサの構成
マイクロミキサは、基板である第1基板41と第2基板42とを有する。第1基板41には、複数種類の流体を導入する流体流入口43−1a、43−2a及び43−3aと、混合された流体を取り出す流体流出口45aが設けられている。第2基板42の同一平面内には、流体流入口43−1a、43−2a及び43−3aに対応する流体流入口43−1b、43−2b及び43−3b、流体流出口45aに対応する流体流出口45b、第1流れ方向変化路47及び第1連結路49が設けられている。第1流れ方向変化路47は、第2基板42の主面に沿う方向(以下、主面方向)に沿って形成され、第1流れ方向変化路47の上流側が流体流入口43−1b〜43−3bに、下流側が第1連結路49に接続されている。また、第1連結路49の下流側が流体流出口45bに接続されている。
<First embodiment>
1 is a perspective view of a micromixer that mixes fluid in a flow channel according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan view of the micromixer of FIG. 1, and FIG. 3 is a first flow direction change. The cross-sectional shape of the road.
(1) Configuration of Micromixer The micromixer includes a first substrate 41 and a second substrate 42 which are substrates. The first substrate 41 is provided with fluid inlets 43-1a, 43-2a, and 43-3a for introducing a plurality of types of fluids, and a fluid outlet 45a for taking out the mixed fluid. In the same plane of the second substrate 42, fluid inlets 43-1b, 43-2b and 43-3b corresponding to the fluid inlets 43-1a, 43-2a and 43-3a, and fluid outlet 45a are provided. A fluid outlet 45b, a first flow direction change path 47, and a first connection path 49 are provided. The first flow direction changing path 47 is formed along a direction along the main surface of the second substrate 42 (hereinafter referred to as a main surface direction), and the upstream side of the first flow direction changing path 47 is the fluid inflow ports 43-1b to 43-43. -3b, the downstream side is connected to the first connection path 49. Moreover, the downstream side of the 1st connection path 49 is connected to the fluid outflow port 45b.

第1流れ方向変化路47は、流体流入口43−1b〜43−3bから流入される複数種類の流体の進行方向を変化させるように屈曲及び/または湾曲している部分47aを有している。さらに、第1流れ方向変化路47内の流体の進行方向に交わる方向の断面、つまり図2に示すA1−A1’断面は、図3(a)に示すように台形状を有している。ここで、第1流れ方向変化路47の断面の形状は、台形状に限定されず、第1流れ方向変化路47の流路を形成する面の少なくとも1つが、基板の主面及び主面に直交する面に対して傾きを有していれば良い。第1流れ方向変化路47の断面形状としては、その流路を構成する傾きを有している面の断面形状が直線あるいは曲線を有している形状も含まれる。例えば、図2に示すA1−A1’断面において、図3(b)〜図3(d)に示すような平行四辺形、三角形及び円弧状等の断面形状が挙げられる。  The first flow direction change path 47 has a portion 47a that is bent and / or curved so as to change the traveling direction of a plurality of types of fluids flowing from the fluid inlets 43-1b to 43-3b. . Furthermore, the cross section in the direction intersecting with the fluid traveling direction in the first flow direction changing path 47, that is, the A1-A1 'cross section shown in FIG. 2 has a trapezoidal shape as shown in FIG. Here, the cross-sectional shape of the first flow direction change path 47 is not limited to a trapezoidal shape, and at least one of the surfaces forming the flow path of the first flow direction change path 47 is formed on the main surface and the main surface of the substrate. What is necessary is just to have inclination with respect to the orthogonal surface. The cross-sectional shape of the first flow direction change path 47 includes a shape in which the cross-sectional shape of the inclined surface constituting the flow path has a straight line or a curve. For example, in the A1-A1 'cross section shown in FIG. 2, cross-sectional shapes such as parallelograms, triangles, and arcs as shown in FIGS.

さらに、第1流れ方向変化路47の流路を形成する面の少なくとも1つが主面方向に沿う方向に形成されていると、流路形成が容易で好ましい。例えば、マイクロミキサが2枚の基板により形成される場合、溝を形成した一枚の基板に、もう一枚の基板を貼り合わせることで、主面に沿う方向の面を有する第1流れ方向変化路47を容易に形成することができる。また、第1流れ方向変化路47が例えば台形状である場合、その主面となす角θa及びθb(図3(a)参照)が、互いに異なる角度であっても良い。
第1流れ方向変化路47は、流体流入口43−1b〜43−3bが合流する部分から第1連結路49に接続される部分より構成されているが、その流路の少なくとも一部分において、流路を形成する面が傾きを有していれば良い。つまり、第1流れ方向変化路47の屈曲及び/または湾曲している部分47aにおいてはその流路断面が台形状を有しており、流体流入口43−1b〜43−3bが合流する部分に接続されている第1流れ方向変化路47や第1連結路49に接続されている第1流れ方向変化路47の断面形状は台形状でなくても良い。さらに、流路内の複数種類の流体の流れ方向を変化させるように流路の方向が変化していれば良く、その屈曲及び/または湾曲する角度や回数は限定されない。また、第1流れ方向変化路47の屈曲及び/または湾曲している部分47aは、その部分47aの角が曲率を有していると、その角において空気が溜まるのが低減される。そのため、空気が溜まることによる部分47aにおける流路幅の減少が低減し、予測できない流路抵抗の変動を抑え、マイクロミキサの設計を容易にすることができる。
Furthermore, when at least one of the surfaces forming the flow path of the first flow direction changing path 47 is formed in a direction along the main surface direction, it is easy and preferable to form the flow path. For example, when the micromixer is formed of two substrates, the first flow direction change having a surface along the main surface is obtained by bonding another substrate to one substrate in which grooves are formed. The path 47 can be easily formed. In addition, when the first flow direction change path 47 has a trapezoidal shape, for example, the angles θa and θb (see FIG. 3A) formed with the main surface may be different from each other.
The first flow direction change path 47 is composed of a part connected to the first connection path 49 from a part where the fluid inflow ports 43-1b to 43-3b join, and in at least a part of the flow path, It is only necessary that the surface forming the path has an inclination. That is, in the bent and / or curved portion 47a of the first flow direction changing path 47, the flow path cross section has a trapezoidal shape, and the fluid inflow ports 43-1b to 43-3b are joined to each other. The cross-sectional shape of the first flow direction change path 47 connected to the connected first flow direction change path 47 or the first connection path 49 may not be trapezoidal. Furthermore, the direction and the number of times of bending and / or curving are not limited as long as the direction of the flow path is changed so as to change the flow direction of a plurality of types of fluid in the flow path. Further, if the bent portion 47a of the first flow direction changing path 47 has a curvature at the corner of the portion 47a, the accumulation of air at the corner is reduced. Therefore, the decrease in the channel width in the portion 47a due to the accumulation of air can be reduced, the unpredictable variation in channel resistance can be suppressed, and the design of the micromixer can be facilitated.

第1連結路49は、図2に示すように第1連結路49の流路幅W2が第1流れ方向変化路47の流路幅W1よりも大きく広がる部分を有するように形成されている。ここで、流路幅とは、基板内の主面方向の流路の長さを意味する。
(2)マイクロミキサ内での流体の流れ
次に、図4を用いてマイクロミキサにおける流体の挙動を概説する。ここで、図4は図2の平面図の各部断面における流体の状態を示す。ここで、第1流れ方向変化路47の断面形状が図4(a)に示すように台形状であり、第1連結路49の断面形状が図4(c)に示すように長方形状であるとする。また、第1流れ方向変化路47及び第1連結路49の断面において、対向する平行な2辺は、基板の主面に並行である。以下、断面における流体位置関係については、流体の進行方向に着目して説明を行う。
As shown in FIG. 2, the first connection path 49 is formed so as to have a portion where the flow path width W2 of the first connection path 49 is larger than the flow path width W1 of the first flow direction change path 47. Here, the channel width means the length of the channel in the main surface direction in the substrate.
(2) Fluid Flow in Micromixer Next, the behavior of the fluid in the micromixer will be outlined with reference to FIG. Here, FIG. 4 shows the state of the fluid in each section of the plan view of FIG. Here, the cross-sectional shape of the first flow direction changing path 47 is trapezoidal as shown in FIG. 4A, and the cross-sectional shape of the first connecting path 49 is rectangular as shown in FIG. 4C. And Moreover, in the cross section of the 1st flow direction change path 47 and the 1st connection path 49, the two parallel sides which oppose are parallel to the main surface of a board | substrate. Hereinafter, the fluid positional relationship in the cross-section will be described by paying attention to the traveling direction of the fluid.

流体流入口43−1a〜43−3a及び流体流入口43−1b〜43−3bから第1流れ方向変化路47に、2種類の流体α、βが、例えば図2のA1−A1’断面において図4(a)に示すように流体αと流体βとが主面方向に交わる方向に接触界面を有するように流入されたとする。2種類の流体α、βは、断面形状が台形状であり、かつ屈曲及び/または湾曲している部分47aを有するる第1流れ方向変化路47を通過する。この屈曲及び/または湾曲している部分47aを流体α、βが通過した時、流体α、βの第1流れ方向変化路47内での位置が、図2のA2−A2’断面において、例えば図4(b)に示すように変位し、複数種類の流体同士の主面に沿う方向の接触面積が増加する。このように、第1流れ方向変化路47は、その流路内の複数種類の流体の流れを乱す流れ変動構造を構成している。  Two types of fluids α and β are transferred from the fluid inlets 43-1a to 43-3a and the fluid inlets 43-1b to 43-3b to the first flow direction change path 47, for example, in the A1-A1 ′ cross section of FIG. As shown in FIG. 4A, it is assumed that the fluid α and the fluid β flow in so as to have a contact interface in a direction intersecting with the main surface direction. The two types of fluids α and β pass through the first flow direction change path 47 having a trapezoidal cross-sectional shape and a bent and / or curved portion 47a. When the fluids α and β pass through the bent and / or curved portion 47a, the positions of the fluids α and β in the first flow direction change path 47 are, for example, in the section A2-A2 ′ in FIG. As shown in FIG. 4B, the contact area is displaced and the contact area in the direction along the main surfaces of the plurality of types of fluids increases. Thus, the 1st flow direction change path 47 comprises the flow fluctuation structure which disturbs the flow of the multiple types of fluid in the flow path.

図4(b)のように2種類の流体α、βの流れに乱れが生じるのは、第1流れ方向変化路47の屈曲及び/または湾曲している部分47aにおいて、第1流れ方向変化路47の内側に位置する流体βが外側へ流れ込もうとするためである。このような第1流れ方向変化路47における流体の流れの乱れは、第1流れ方向変化路47内における流速が増すほど大きくなる。よって、流速を調整することにより所望の流体の乱れを得ることができる。
さらに、流体α、βは、第1流れ方向変化路47よりも流路幅が大きな第1連結路49に流入される。そのため、図4(b)に示すように流体α、βが主面方向に接触界面を有するように混在した流体は、図2のA3−A3’断面において図4(c)に示すようにその主面方向の接触面積が広がるように第1連結路49内を流れる。そのため、流体αと流体βとの接触面積が増加し、流体同士の拡散混合が促進される。そして、拡散混合された流体が流体流出口45bから流出される。
(3)マイクロミキサの製造方法
次に、第1実施形態に係るマイクロミキサの製造方法の一例を説明する。図5は、第1実施形態に係るマイクロミキの製造方法の一例である。
As shown in FIG. 4B, the flow of the two kinds of fluids α and β is disturbed because the first flow direction change path is bent and / or curved in the first flow direction change path 47. This is because the fluid β located inside 47 attempts to flow outward. Such disturbance of the fluid flow in the first flow direction change path 47 increases as the flow velocity in the first flow direction change path 47 increases. Therefore, the desired fluid disturbance can be obtained by adjusting the flow velocity.
Furthermore, the fluids α and β flow into the first connection path 49 having a channel width larger than that of the first flow direction change path 47. Therefore, as shown in FIG. 4B, the fluid mixed so that the fluids α and β have a contact interface in the principal surface direction as shown in FIG. It flows in the first connecting path 49 so that the contact area in the main surface direction is widened. For this reason, the contact area between the fluid α and the fluid β increases, and diffusion mixing between the fluids is promoted. Then, the diffusively mixed fluid flows out from the fluid outlet 45b.
(3) Manufacturing Method of Micromixer Next, an example of a manufacturing method of the micromixer according to the first embodiment will be described. FIG. 5 is an example of a method for manufacturing MicroMiki according to the first embodiment.

まず、流路等を形成するための型10として、機械的加工により作成した金型あるいはフォトリソグラフィで積層されたレジストを選択的に露光し除去することにより作成したシリコン基板型や有機物材料型を作成する(図5(a)参照)。
同図(a)にて形成された基板を型10として、PET(Poly Ethylene Terephthalate)基板22をモールドすることによりPET基板22にパターンを転写する(同図(b)参照)。外部から流体を流入、流出するための流体流入口3a及び流体流出口5aを形成したPET基板24と、同図(b)においてパターンが形成されたPET基板22とを貼り合わせ、マイクロミキサを形成する(同図(c)参照)。
First, as a mold 10 for forming a flow path or the like, a silicon substrate mold or an organic material mold created by selectively exposing and removing a mold created by mechanical processing or a resist laminated by photolithography is used. Create (see FIG. 5A).
A pattern is transferred to the PET substrate 22 by molding a PET (Poly Ethylene Terephthalate) substrate 22 using the substrate formed in FIG. 10A as a mold 10 (see FIG. 5B). A PET substrate 24 having a fluid inlet 3a and a fluid outlet 5a for flowing in and out of fluid from outside and the PET substrate 22 having a pattern in FIG. (See (c) in the figure).

上記のようにマイクロミキサは、インプリント法または射出成型法によって作成することができる。なお、第1流れ方向変化路が逆さ台形状であると、金型により押しつけて流路を作製したり、フォトリソグラフィーで流路を作製することが容易であるので好ましい。
基板材料としては基板を製造する方法に応じて、その他Si、Si酸化膜、石英、ガラス、PDMS(ポリジメチルシロキサン)、PMMA(ポリメチルメタクリレート)、PC(ポリカーボネイト)、PP(ポリプロピレン)、PS(ポリスチレン)、PVC(ポリ塩化ビニル)、ポリシロキサン、アリルエステル樹脂、シクロオレフィンポリマー、Siゴムなどを用いることができる。
As described above, the micromixer can be produced by an imprint method or an injection molding method. Note that it is preferable that the first flow direction change path has an inverted trapezoidal shape because it is easy to produce a flow path by pressing with a mold or to produce a flow path by photolithography.
Depending on the method of manufacturing the substrate, other Si, Si oxide film, quartz, glass, PDMS (polydimethylsiloxane), PMMA (polymethylmethacrylate), PC (polycarbonate), PP (polypropylene), PS ( Polystyrene), PVC (polyvinyl chloride), polysiloxane, allyl ester resin, cycloolefin polymer, Si rubber and the like can be used.

必要に応じて、流体流入口43−1b〜43−3b、流体流出口45b及び第1流れ方向変化路47を第1基板41に形成しても良い。また、第1基板41と第2基板42とを貼り合わせることなく使用することも可能である。
上記のマイクロミキサにおいては、第1流れ方向変化路47の流路を形成する面の少なくとも1つが、基板の主面及び主面と直交する面に対して傾きを有している。さらに、第1流れ方向変化路47は、第1流れ方向変化路47内を流れる流体の進行方向が変化するように屈曲及び/または湾曲している。そのため、第1流れ方向変化路47を通過した複数種類の流体は、その流路内での位置が変位し乱れる。よって、流路内の流体の流れを乱すために、流体中に磁性ビーズなどを混合する必要性、電極を作成する必要性や流路に溝などの微細な構造を作る必要性が無いため、流体の流れを乱す構造を容易に作成することができる。
The fluid inlets 43-1b to 43-3b, the fluid outlet 45b, and the first flow direction change path 47 may be formed on the first substrate 41 as necessary. It is also possible to use the first substrate 41 and the second substrate 42 without bonding them.
In the micromixer described above, at least one of the surfaces forming the flow path of the first flow direction change path 47 is inclined with respect to the main surface of the substrate and the surface orthogonal to the main surface. Further, the first flow direction change path 47 is bent and / or curved so that the traveling direction of the fluid flowing in the first flow direction change path 47 changes. For this reason, the positions of the plurality of types of fluids that have passed through the first flow direction change path 47 are displaced and disturbed. Therefore, in order to disturb the flow of fluid in the flow path, there is no need to mix magnetic beads or the like in the fluid, there is no need to create an electrode, or there is no need to make a fine structure such as a groove in the flow path. A structure that disturbs the flow of fluid can be easily created.

さらに、第1流れ方向変化路47よりも広い流路幅を有する第1連結路49へ流体が流入されるため、流体同士の拡散が促進され、効率よく拡散混合が行われる。このようなマイクロミキサは、主に基板の2次元方向に広がりを有するように形成されている。そのため、複数種類の流体を効率よく混合することができるマイクロミキサを半導体加工技術、射出成型法またはインプリント法などを用いて基板内に容易に作製することができる。例えば、1枚の基板上に第1流れ方向変化路47等を半導体加工技術により形成し、もう1枚の基板を貼り合わせることにより、マイクロミキサを基板内に容易に作製することができる。また、マイクロミキサの薄型化・小型化を図ることができる。さらに、第1流れ方向変化路47が屈曲及び/または湾曲しているため、流体の流れを乱す構造を高密度に形成することで小型化を図ることができる。  Furthermore, since the fluid flows into the first connecting passage 49 having a wider channel width than the first flow direction changing passage 47, diffusion between the fluids is promoted, and diffusion mixing is performed efficiently. Such a micromixer is formed to have a spread mainly in the two-dimensional direction of the substrate. Therefore, a micromixer capable of efficiently mixing a plurality of types of fluids can be easily manufactured in a substrate using a semiconductor processing technique, an injection molding method, an imprint method, or the like. For example, the micromixer can be easily manufactured in the substrate by forming the first flow direction changing path 47 and the like on one substrate by a semiconductor processing technique and bonding another substrate. In addition, the micromixer can be reduced in thickness and size. Furthermore, since the first flow direction change path 47 is bent and / or curved, it is possible to reduce the size by forming the structure that disturbs the flow of the fluid at a high density.

上記のマイクロミキサにおいては、基板の主面に沿う同一平面内に複数種類の流体を流入する複数の流体流入口や流入路が形成される。このとき、流入路から第1流れ方向変化路47に主面方向と交わる方向に接触界面を有するように複数種類の流体が流入した場合であっても、流体の流れを乱し流体同士の接触面積を増加させることができる。そして、その流体が第1流れ方向変化路47よりも流路幅の大きな第1連結路49に流入されることでさらに流体同士の接触面積が増加し、拡散混合を促進させることができる。そのため、流体を効率よく混合することのできるマイクロミキサを基板内に容易に作製することができる。  In the above-described micromixer, a plurality of fluid inflow ports and inflow passages for inflowing a plurality of types of fluid are formed in the same plane along the main surface of the substrate. At this time, even if a plurality of types of fluid flows from the inflow path into the first flow direction change path 47 so as to have a contact interface in the direction intersecting the main surface direction, the fluid flow is disturbed and the fluids contact each other. The area can be increased. And when the fluid flows into the 1st connection path 49 whose flow path width is larger than the 1st flow direction change path 47, the contact area of fluids increases further and a diffusive mixing can be promoted. Therefore, a micromixer capable of efficiently mixing fluids can be easily produced in the substrate.

さらに、第1連結路49の図4(c)に示す流路深さD2を、第1流れ方向変化路47の図4(b)に示す流路深さD1よりも浅くなるように設計すると、第1連結路49内の流路深さに対する流路深さ方向の流体の拡散距離の比率が第1流れ方向変化路47に比べて大きくなり、複数種類の流体同士の拡散混合がさらに促進され好ましい。ここで、流路深さとは、流路幅に直行する方向の流路の長さを意味する。
また、以下のように流体の性質等に応じた第1連結路49をマイクロミキサに適用することもできる。図6は、第1連結路49の形状が異なるマイクロミキサの斜視図、図7は、図6のマイクロミキサの平面図及び各部断面の流体の状態を示す。図6のマイクロミキサは、第1連結路49以外の構成は図1のマイクロミキサと同様である。
Furthermore, when the flow path depth D2 shown in FIG. 4C of the first connection path 49 is designed to be shallower than the flow path depth D1 of the first flow direction change path 47 shown in FIG. The ratio of the diffusion distance of the fluid in the flow path depth direction to the flow path depth in the first connection path 49 is larger than that in the first flow direction change path 47, and the diffusion mixing of a plurality of types of fluids is further promoted. And preferred. Here, the channel depth means the length of the channel in the direction perpendicular to the channel width.
Moreover, the 1st connection path 49 according to the property etc. of the fluid as follows can also be applied to a micro mixer. FIG. 6 is a perspective view of a micromixer in which the shape of the first connection path 49 is different, and FIG. 7 is a plan view of the micromixer in FIG. The configuration of the micromixer in FIG. 6 is the same as that of the micromixer in FIG. 1 except for the first connection path 49.

図1のマイクロミキサでは、第1流れ方向変化路47内において、流体α、βの主面に沿う方向の接触面積が増加するように流体の流れが乱され、第1連結路49に流入される。そして、第1連結路49に流入された流体α、βは、主面に沿う方向の接触面積が大きくなる。これとは逆に、以下の図6及び図7のマイクロミキサでは、第1連結路49に流体α、βが流入されることにより、流体α、βの主面に交わる方向の接触面積が大きくなる。この流体の挙動の違いにより、第1連結路49の形状を上述のマイクロミキサと異なる設計にする。例えば、図6及び図7のマイクロミキサでは、第1連結路49は、図6に示すように第1連結路49の流路深さD2’が第1流れ方向変化路47の流路深さD1’よりも深くなるように形成されている。  In the micromixer of FIG. 1, the fluid flow is disturbed in the first flow direction change path 47 so that the contact area in the direction along the main surfaces of the fluids α and β increases, and flows into the first connection path 49. The The fluids α and β flowing into the first connection path 49 have a large contact area in the direction along the main surface. On the contrary, in the micromixers shown in FIGS. 6 and 7 below, the fluids α and β flow into the first connection channel 49, so that the contact area in the direction intersecting the main surfaces of the fluids α and β is large. Become. Due to the difference in the behavior of the fluid, the shape of the first connecting path 49 is designed to be different from the above-described micromixer. For example, in the micromixer shown in FIGS. 6 and 7, the first connection path 49 has a flow path depth D2 ′ of the first connection path 49 as shown in FIG. It is formed to be deeper than D1 ′.

図6及び図7に示すマイクロミキサにおいて、流体流入口43−1a〜43−3a及び流体流入口3−1b〜43−3bから第1流れ方向変化路47に、2種類の流体α、βが流入されたとする。2種類の流体α、βが第1流れ方向変化路47を通過した時、流体α、βにおいて第1流れ方向変化路47の屈曲及び/または湾曲している部分の外側に位置する流体が内側へ流れ込もうとする挙動が生じる。この影響により、流体α、βの流体位置が変位され、例えば図7(a)のA4−A4’断面において、図7(b)に示すように流体α、βが接触界面を有するように流れたとする。この流体α、βは、第1流れ方向変化路47よりも流路深さが深い第1連結路49に流入される。このとき、流体α、βは、図7(a)のA5−A5’断面において図7(c)に示すようにその主面と直交する方向の接触面積が増加するように第1連結路49内を流れる。そのため、流体αと流体βとの接触面積が増加し、流体同士の拡散混合が促進される。そして、拡散混合された流体が流体流出口45bから流出される。よって、流体の性質等に応じてマイクロミキサの設計の自由度を高めつつ、効率よく複数種類の流体の拡散混合を行うことができる。このように、第1連結路49における流体α、βの挙動に応じて第1連結路49を設計することができる。  In the micromixer shown in FIGS. 6 and 7, two kinds of fluids α and β are transferred from the fluid inlets 43-1a to 43-3a and the fluid inlets 3-1b to 43-3b to the first flow direction change path 47. Suppose that it was introduced. When the two kinds of fluids α and β pass through the first flow direction change path 47, the fluids located outside the bent and / or curved portions of the first flow direction change path 47 in the fluids α and β are inside. A behavior that tries to flow into Due to this influence, the fluid positions of the fluids α and β are displaced. For example, in the cross section A4-A4 ′ in FIG. 7A, the fluids α and β flow so as to have a contact interface as shown in FIG. 7B. Suppose. The fluids α and β flow into the first connection path 49 having a flow path depth deeper than that of the first flow direction change path 47. At this time, the fluids α and β are in the first connection path 49 so that the contact area in the direction orthogonal to the principal surface thereof increases as shown in FIG. 7C in the cross section A5-A5 ′ in FIG. Flowing inside. For this reason, the contact area between the fluid α and the fluid β increases, and diffusion mixing between the fluids is promoted. Then, the diffusively mixed fluid flows out from the fluid outlet 45b. Therefore, it is possible to efficiently diffuse and mix a plurality of types of fluids while increasing the degree of freedom in designing the micromixer according to the properties of the fluid. Thus, the first connection path 49 can be designed according to the behavior of the fluids α and β in the first connection path 49.

また、第1流れ方向変化路47において、流れの乱れた複数種類の流体の接触界面が主面方向に沿って広がっている場合には、その流体が第1流れ方向変化路47より流路幅の大きな第1連結路49に流入するようにすると、主面方向の接触面積が大きくなるため、流体同士の拡散混合が生じやすくなる。一方、流れの乱れた複数種類の流体の接触界面が概ね主面方向と直交する方向に広がっている場合には、その流体が主面方向と直交する方向の流路深さが第1流れ方向変化路47より大きな第1連結路49に流入するようにすると、複数種類の流体同士の主面方向に直交する方向の接触面積が大きくなるため、流体同士の拡散混合が生じやすくなる。  Further, in the first flow direction change path 47, when the contact interface of a plurality of types of fluids whose flow is disturbed spreads along the main surface direction, the fluid is wider than the first flow direction change path 47. When flowing into the first connecting path 49 having a large size, the contact area in the main surface direction becomes large, and diffusion mixing of fluids easily occurs. On the other hand, when the contact interface of a plurality of types of fluids whose flow is disturbed extends in a direction substantially perpendicular to the principal surface direction, the flow path depth in the direction perpendicular to the principal surface direction is the first flow direction. If it flows into the 1st connection path 49 larger than the change path 47, since the contact area of the direction orthogonal to the main surface direction of multiple types of fluids will become large, it will become easy to produce the diffusive mixing of fluids.

さらに、第1連結路49の図7(a)に示す流路幅W2’を第1流れ方向変化路47の流路幅W1’よりも狭くなるように設計すると、第1連結路49内の流路幅に対する流路幅方向の流体の拡散距離の比率が第1流れ方向変化路47に比べて大きくなり、複数種類の流体同士の拡散混合がさらに促進され好ましい。
<第2実施形態例>
図8は、本発明の第2実施形態例に係る流路内の流体を混合するマイクロミキサの斜視図を示す。
(1)マイクロミキサの構成
第2実施形態例のマイクロミキサは、基板である第1基板51と第2基板52とを有する。第1基板51には、混合する複数種類の流体を導入する流体流入口53−1a、53−2a及び53−3aと、混合された流体を取り出す流体流出口55aとが設けられている。第2基板52の同一平面内には、複数の流体流入口53−1a、53−2a及び53−3aに対応する複数の流体流入口53−1b、53−2b及び53−3b、各々の流体流入口53−3に流入された流体を導く入口流路57、59及び61、入口流路が合流する流入路63、流入路63で合流した流体が流入される混合部70及び流体流出口55aに対応する流体流出口55bが設けられている。
(1−2)混合部の構成
次に、混合部70の構成を説明する。図8の混合部70には、ミキサ部70aが2つ接続されているが、ミキサ部70aの個数は、複数種類の流体の混合状態、基板の大きさ等を考慮して適宜設定可能であり、接続するミキサ部70aは1つであっても良いし、2つ以上であっても良い。このとき、ミキサ部70aは、第2基板52の主面方向に連続して設ける。
Furthermore, when the flow path width W2 ′ shown in FIG. 7A of the first connection path 49 is designed to be narrower than the flow path width W1 ′ of the first flow direction change path 47, The ratio of the diffusion distance of the fluid in the flow path width direction with respect to the flow path width is larger than that of the first flow direction change path 47, and diffusion mixing of a plurality of types of fluids is further promoted, which is preferable.
<Second Embodiment>
FIG. 8 is a perspective view of a micromixer that mixes fluid in a flow channel according to the second embodiment of the present invention.
(1) Configuration of Micromixer The micromixer of the second embodiment includes a first substrate 51 and a second substrate 52 that are substrates. The first substrate 51 is provided with fluid inlets 53-1 a, 53-2 a, and 53-3 a for introducing a plurality of types of fluids to be mixed, and a fluid outlet 55 a for taking out the mixed fluid. In the same plane of the second substrate 52, a plurality of fluid inlets 53-1, b, 53-2b, and 53-3b corresponding to the plurality of fluid inlets 53-1, a, 53-2a, and 53-3a, each fluid. Inlet channels 57, 59, and 61 for guiding the fluid that has flowed into the inflow port 53-3, an inflow channel 63 in which the inlet channel merges, a mixing unit 70 in which the fluid that has merged in the inflow channel 63 flows in, and a fluid outlet 55a Is provided with a fluid outlet 55b.
(1-2) Configuration of Mixing Unit Next, the configuration of the mixing unit 70 will be described. Although two mixer units 70a are connected to the mixing unit 70 in FIG. 8, the number of the mixer units 70a can be appropriately set in consideration of the mixed state of plural types of fluids, the size of the substrate, and the like. The number of mixer units 70a to be connected may be one, or two or more. At this time, the mixer unit 70 a is continuously provided in the main surface direction of the second substrate 52.

図9は、混合部70を構成するミキサ部70aの平面図、図10はミキサ部70aの平面図、図11はミキサ部の各部断面における流体の状態を示す。ミキサ部70aは、流体を流入する複数の第1流れ方向変化路71、凹型壁73、第1連結路74及び混合された流体を流出する流出路76を有する。第1流れ方向変化路71は、図9(a)に示すように主面に沿う方向(以下、主面方向)に沿って形成され、かつ分岐されている。また、分岐された第1流れ方向変化路71は、ミキサ部70aに設けられた凹型壁73によって、第1流れ方向変化路71に流入される流体の進行方向を変化させるように屈曲及び/または湾曲している。図9(a)の分岐した第1流れ方向変化路71L、71R各々は、図9(b)の矢印に示すように2カ所の屈曲及び/または湾曲した部分72a及び72bを有している。また、第1流れ方向変化路71L及び71R内の流体の進行方向に交わる方向の図10に示すB3−B3’断面及びB5−B5’断面は、各々図11(a)及び(b)に示すように台形状を有している。ここで、第1流れ方向変化路71L及び71Rの断面の形状は、台形状に限定されず、第1流れ方向変化路71の流路を形成する面の少なくとも1つが、基板の主面及び主面に直交する面に対して傾きを有していれば良い。第1流れ方向変化路71断面形状としては、その流路を構成する傾きを有している面の断面形状が直線あるいは曲線を有している形状も含まれる。さらに、第1流れ方向変化路71の流路を形成する面の少なくとも1つが主面方向に沿う方向に形成されていると、流路形成が容易で好ましい。また、第1流れ方向変化路71の断面形状が例えば台形状である場合、その主面となす角θc及びθd(図11(a)参照)が、互いに異なる角度であっても良い。さらに、分岐された第1流れ方向変化路71のそれぞれ71L、71Rの断面は、同一形状の断面である必要はない。例えば、図10に示す第1流れ方向変化路71LのB5−B5’断面において、その主面となす角がθe及びθfであるとする(図11(b)参照)。このとき、第1流れ方向変化路71Rの断面においてその主面となす角θc及びθdが、第1流れ方向変化路71Lにおける角θe及びθfと異なる角度であっても良い。  FIG. 9 is a plan view of the mixer unit 70a constituting the mixing unit 70, FIG. 10 is a plan view of the mixer unit 70a, and FIG. 11 shows the state of the fluid in each section of the mixer unit. The mixer unit 70a includes a plurality of first flow direction change paths 71 through which a fluid flows, a concave wall 73, a first connection path 74, and an outflow path 76 through which the mixed fluid flows out. As shown in FIG. 9A, the first flow direction change path 71 is formed and branched along a direction along the main surface (hereinafter referred to as a main surface direction). Further, the branched first flow direction change path 71 is bent and / or bent so as to change the traveling direction of the fluid flowing into the first flow direction change path 71 by the concave wall 73 provided in the mixer unit 70a. It is curved. Each of the branched first flow direction change paths 71L and 71R in FIG. 9A has two bent and / or curved portions 72a and 72b as indicated by arrows in FIG. 9B. Further, the B3-B3 ′ cross section and the B5-B5 ′ cross section shown in FIG. 10 in the direction intersecting the fluid traveling direction in the first flow direction changing paths 71L and 71R are shown in FIGS. 11A and 11B, respectively. It has a trapezoidal shape. Here, the shape of the cross section of the first flow direction change path 71L and 71R is not limited to the trapezoidal shape, and at least one of the surfaces forming the flow path of the first flow direction change path 71 is the main surface of the substrate and the main surface. What is necessary is just to have inclination with respect to the surface orthogonal to a surface. The cross-sectional shape of the first flow direction change path 71 includes a shape in which the cross-sectional shape of the inclined surface constituting the flow path has a straight line or a curve. Furthermore, when at least one of the surfaces forming the flow path of the first flow direction change path 71 is formed in a direction along the main surface direction, it is easy and preferable to form the flow path. In addition, when the cross-sectional shape of the first flow direction change path 71 is, for example, a trapezoid, the angles θc and θd (see FIG. 11A) formed with the main surface may be different from each other. Furthermore, the cross sections 71L and 71R of the branched first flow direction change path 71 need not be the same cross section. For example, it is assumed that the angles formed with the main surface in the B5-B5 'cross section of the first flow direction change path 71L shown in FIG. 10 are θe and θf (see FIG. 11B). At this time, the angles θc and θd formed with the main surface in the cross section of the first flow direction change path 71R may be different from the angles θe and θf in the first flow direction change path 71L.

また、第1流れ方向変化路71は、流体流入口53−1b〜53−3bが合流する部分から第1連結路74に接続される部分より構成されているが、その流路の少なくとも一部分において、流路を形成する面が傾きを有していれば良い。さらに、第1流れ方向変化路71は、第1流れ方向変化路71内の流体の進行方向を変化させる様な流路であれば良く、屈曲及び/または湾曲する度合いや回数は限定されない。また、屈曲及び/または湾曲している部分72a、72bは、空気が溜まらないように曲率を有していると好ましい。図9(a)においては、第1流れ方向変化路71は、左右2方向に分岐されているが、左右に限定されず、2方向以上に分岐するようにしても良い。ただし、第1流れ方向変化路71が左右2方向に分岐され、分岐された第1流れ方向変化路71L及び71Rが線対称に配置されていると設計が容易で好ましい。  The first flow direction change path 71 is composed of a part connected to the first connection path 74 from a part where the fluid inflow ports 53-1 b to 53-3 b join, but in at least a part of the flow path. It is sufficient that the surface forming the flow path has an inclination. Furthermore, the first flow direction change path 71 may be a flow path that changes the traveling direction of the fluid in the first flow direction change path 71, and the degree and number of bending and / or bending are not limited. The bent and / or curved portions 72a and 72b preferably have a curvature so that air does not collect. In FIG. 9A, the first flow direction change path 71 is branched in two left and right directions, but is not limited to right and left, and may be branched in two or more directions. However, it is preferable that the first flow direction change path 71 is branched in two left and right directions, and the branched first flow direction change paths 71L and 71R are arranged in line symmetry so that the design is easy.

また、第1流れ方向変化路71が略90度以上少なくとも1回屈曲または略90度以上変化するように湾曲していると、第1連結路74において流体同士を正面衝突させてさらに効率よく混合することができ好ましい。
(1−3)第1連結路の構成
次に、第1連結路74の構成を説明する。第1連結路74は、第1流れ方向変化路71L及び第1流れ方向変化路71Rを連結し、第1流れ方向変化路71L及び71R内各々において流れが乱された流体を合流させ、互いに衝突、拡散及び混合する。よって、マイクロミキサに流入される複数種類の流体を、効率よく混合することができる。また、微少量の流体を混合する小型のマイクロミキサであっても、前述の構造により流体同士を効率よく混合することができる。さらに、第1連結路74は、図9(a)に示すようにその流路幅W5が、第1流れ方向変化路71L及び71R各々の流路幅W3及びW4よりも大きくなるように設計されている。流路幅W5が、第1流れ方向変化路71L及び71R各々の流路幅W3及びW4の合計(W3+W4)よりも大きくなるように設計されていると、狹い流路幅の第1流れ方向変化路71L、71Rから広い流路幅の第1連結路74に複数種類の流体が流入されることで、複数種類の流体同士の接触面積が大きくなり、流体の拡散混合を高めることができるので好ましい。
Further, when the first flow direction changing path 71 is bent so as to be bent at least approximately 90 degrees or at least once or change approximately 90 degrees or more, the fluids collide with each other in the first connection path 74 to further efficiently mix them. This is preferable.
(1-3) Configuration of First Connection Path Next, the configuration of the first connection path 74 will be described. The first connection path 74 connects the first flow direction change path 71L and the first flow direction change path 71R, joins the fluids whose flow is disturbed in each of the first flow direction change paths 71L and 71R, and collides with each other. , Diffuse and mix. Therefore, a plurality of types of fluid flowing into the micromixer can be mixed efficiently. Further, even a small micromixer that mixes a minute amount of fluid can efficiently mix fluids with the above-described structure. Furthermore, as shown in FIG. 9A, the first connection path 74 is designed such that the flow path width W5 is larger than the flow path widths W3 and W4 of the first flow direction change paths 71L and 71R, respectively. ing. If the flow path width W5 is designed to be larger than the sum (W3 + W4) of the flow path widths W3 and W4 of the first flow direction change paths 71L and 71R, the first flow direction with a large flow path width Since a plurality of types of fluids flow into the first connection channel 74 having a wide channel width from the change paths 71L and 71R, the contact area between the plurality of types of fluids increases, and diffusion mixing of the fluid can be enhanced. preferable.

第1連結路74の流路幅は、複数種類の第1流れ方向変化路71L及び71Rとの連結部分から下流端ほど小さくなると好ましい。第1連結路74の流路幅を下流端ほど徐々に小さくすることで、流路抵抗の急激な変化を抑え、流路幅の小さな次段のミキサ部70aへの接続や流体流出口55への接続を容易にすることができる。また、ミキサ部70aの間隔を詰めてミキサ部70aを高密度化することができ、マイクロミキサを小型化することができる。
(2)マイクロミキサ内での流体の流れ
上記のような第2実施形態例に係るマイクロミキサの流体の流れを以下に概説する。ここで、図12は図10の平面図の各部断面における流体の状態を示す。ここで、第1流れ方向変化路71の断面形状が台形状であり、流出路76の図10のB5−B5’断面においてその断面形状が図12(e)に示すように長方形状であるとする。また、第1流れ方向変化路71の断面において、対向する平行な2辺は、基板の主面に並行である。以下、断面における流体位置関係については、流体の進行方向に着目して説明を行う。
It is preferable that the flow path width of the first connection path 74 becomes smaller toward the downstream end from the connection portion between the plurality of types of first flow direction change paths 71L and 71R. By gradually reducing the flow path width of the first connection path 74 toward the downstream end, a sudden change in flow path resistance is suppressed, and connection to the next mixer section 70a having a small flow path width or to the fluid outlet 55 is performed. Can be easily connected. Further, the gap between the mixer portions 70a can be reduced to increase the density of the mixer portions 70a, and the micromixer can be reduced in size.
(2) Fluid Flow in Micromixer The fluid flow of the micromixer according to the second embodiment as described above will be outlined below. Here, FIG. 12 shows the state of the fluid in each section of the plan view of FIG. Here, the cross-sectional shape of the first flow direction change path 71 is trapezoidal, and the cross-sectional shape of the outflow path 76 in the B5-B5 ′ cross section of FIG. 10 is rectangular as shown in FIG. To do. Further, in the cross section of the first flow direction change path 71, the two parallel sides facing each other are parallel to the main surface of the substrate. Hereinafter, the fluid positional relationship in the cross-section will be described by paying attention to the traveling direction of the fluid.

図8の複数の流体流入口53−1a、53−2a及び53−3aから複数の入口流路57、59及び61を介して流入路63に複数種類の流体が流入される。このとき、流体αが流体流入口53−1a及び53−3aから流入され、流体βが流体流入口53−2aから流入されるとする。このとき、複数の流体流入口53−1、複数の入口流路57、59及び61及び流入路63は、第2基板の同一平面内に形成されているため、図10のB1−B1’断面において図12(a)に示すように流体αと流体βとが主面方向に交わる方向に接触界面を有するように流入される。このように1段目のミキサ部70aに流入された流体α、βは、分岐された第1流れ方向変化路71L及び71Rに流入される。ここで、図10(a)の破線の左半分は、左側の第1流れ方向変化路71Lに流入され、破線の右半分は、右側の第1流れ方向変化路71Rに流入される。このとき、第1流れ方向変化路71R内に着目すると、第1流れ方向変化路71Rの屈曲及び/または湾曲している部分72aの内側に位置する流体が外側の流体へ流れ込もうとするため流体に乱れが生じる。そのため、図10のB2−B2’断面では、内側の流体αが外側に流れ込むように第1流れ方向変化路71R内全体に広がり、図12(b)に示すように流体α、βが流れる。さらに、屈曲及び/または湾曲している部分72a通過後のB3−B3’断面では、屈曲及び/または湾曲している部分72aの内側の流体αが外側に流れ込み、図12(c)に示すように流体が流れる。さらに、屈曲及び/または湾曲している部分72bを通過することにより、同様に内側の流体αが外側に流れ込むように移動し、B4−B4’断面では図12(d)に示すように流体が流れる。さらに、B5−B5’断面では左右の第1流れ方向変化路71L及び71Rを通過した流体が第1連結路74で合流し、図12(e)に示すように流れる。そして、1段目のミキサ部70aを通過した流体は、1段目のミキサ部70aに接続された2段目のミキサ部70aに流入される。2段目のミキサ部70aを通過した流体は、流体流出口55bから流出される。ここで、1段目のミキサ部70aから流出した流体を取り出しても良いし、2段目のミキサ部70aをさらに次段のミキサ部70aに接続しても良い。  A plurality of types of fluids flow into the inflow path 63 from the plurality of fluid inlets 53-1 a, 53-2 a, and 53-3 a in FIG. 8 through the plurality of inlet channels 57, 59, and 61. At this time, it is assumed that the fluid α flows in from the fluid inflow ports 53-1a and 53-3a, and the fluid β flows in from the fluid inflow port 53-2a. At this time, since the plurality of fluid inlets 53-1, the plurality of inlet channels 57, 59 and 61, and the inflow channel 63 are formed in the same plane of the second substrate, the B1-B1 ′ cross section of FIG. As shown in FIG. 12A, the fluid α and the fluid β are introduced so as to have a contact interface in a direction intersecting with the main surface direction. In this way, the fluids α and β flowing into the first-stage mixer unit 70a flow into the branched first flow direction change paths 71L and 71R. Here, the left half of the broken line in FIG. 10A flows into the left first flow direction change path 71L, and the right half of the broken line flows into the right first flow direction change path 71R. At this time, when focusing on the first flow direction changing path 71R, the fluid located inside the bent and / or curved portion 72a of the first flow direction changing path 71R tends to flow into the outer fluid. Disturbance occurs in the fluid. Therefore, in the B2-B2 'cross section of FIG. 10, the inside fluid α spreads throughout the first flow direction change path 71R so as to flow outward, and the fluids α, β flow as shown in FIG. Further, in the B3-B3 ′ cross section after passing through the bent and / or curved portion 72a, the fluid α inside the bent and / or curved portion 72a flows to the outside, as shown in FIG. The fluid flows through. Further, by passing through the bent and / or curved portion 72b, the inner fluid α similarly moves so as to flow outward, and in the B4-B4 ′ cross section, as shown in FIG. Flowing. Furthermore, in the B5-B5 'cross section, the fluid that has passed through the first flow direction change paths 71L and 71R on the left and right merges in the first connection path 74 and flows as shown in FIG. Then, the fluid that has passed through the first-stage mixer section 70a flows into the second-stage mixer section 70a connected to the first-stage mixer section 70a. The fluid that has passed through the second-stage mixer unit 70a flows out from the fluid outlet 55b. Here, the fluid flowing out from the first-stage mixer section 70a may be taken out, or the second-stage mixer section 70a may be further connected to the next-stage mixer section 70a.

上記のマイクロミキサのミキサ部70aにおいては、流体の流れ方向を変化させる第1流れ方向変化路71が複数に分岐しており、かつその流路を形成する面の少なくとも1つが、基板の主面及び主面に直交する面に対して傾きを有している。さらに、分岐された第1流れ方向変化路71は流路幅の大きな第1連結路74において連結される。よって、分岐された第1流れ方向変化路71において流れが乱された複数種類の流体を、第1連結路74において合流させて流体同士を衝突・拡散及び混合させることができる。また、マイクロミキサは、主に基板の2次元方向に広がりを有するように形成されているため、複数種類の流体を効率よく混合することができるマイクロミキサを半導体加工技術等を用いて基板内に容易に作製することができる。さらに、第1流れ方向変化路71を分岐して屈曲及び/または湾曲させることで、所定のチップサイズ内において第1流れ方向変化路71の流路長を長く、かつ流路幅を狭く設計することができる。よって、マイクロミキサの小型化・薄型化を図りつつ第1流れ方向変化路71内において、特に流体の流路幅方向の拡散効果を高めることができる。  In the mixer section 70a of the above-described micromixer, the first flow direction change path 71 that changes the flow direction of the fluid is branched into a plurality, and at least one of the surfaces forming the flow path is the main surface of the substrate. And it has inclination with respect to the surface orthogonal to the main surface. Further, the branched first flow direction change path 71 is connected in a first connection path 74 having a large channel width. Therefore, a plurality of types of fluids whose flow is disturbed in the branched first flow direction change path 71 can be joined in the first connection path 74 to collide, diffuse and mix the fluids. In addition, since the micromixer is mainly formed so as to extend in the two-dimensional direction of the substrate, the micromixer that can efficiently mix a plurality of types of fluids is incorporated into the substrate using a semiconductor processing technique or the like. It can be easily manufactured. Further, the first flow direction change path 71 is branched and bent and / or curved, so that the flow path length of the first flow direction change path 71 is long and the flow path width is narrow within a predetermined chip size. be able to. Therefore, the diffusion effect of the fluid in the channel width direction can be particularly enhanced in the first flow direction change path 71 while reducing the size and thickness of the micromixer.

上記のマイクロミキサにおいては、基板の主面に沿う同一平面内に流体流入口、入口流路及び流入路が形成されており、主面方向と交わる方向に接触界面を有するように複数種類の流体が流入される。このとき、流入路から第1流れ方向変化路71に主面方向と交わる方向に接触界面を有するように複数種類の流体が流入した場合であっても、流体の流れを乱し流体同士の接触面積を増加させることができる。よって、効率よく拡散混合を行うことのできるマイクロミキサを基板内に容易に作製することができる。
また、ミキサ部70aが第2基板の主面方向に連続して設けられることによっても、マイクロミキサを基板内に容易に作製することができる。
<第3実施形態例>
図13は、本発明の第3実施形態例に係る混合部70を構成するミキサ部70aの平面図を示す。ミキサ部70aの構成が異なるのみであり、その他は第2実施形態例に係るマイクロミキサと同様の構成であり、同一の符号番号は同一の構成要素を表す。
(1)ミキサ部の構成
第3実施形態例に係るミキサ部70aの第1流れ方向変化路71は、主面方向に沿って第1流れ方向変化路71L及び71Rに分岐されている。ここで、分岐した一方の第1流れ方向変化路71L内の流体の進行方向に交わる方向の断面、つまり図13(a)のC1−C1’断面は、図13(b)に示すように台形状を有している。ここで、第1流れ方向変化路71Lの断面の形状は、台形状に限定されず、第1流れ方向変化路71Lの流路を形成する面の少なくとも1つが、基板の主面及び主面に直交する面に対して傾きを有していれば良い。分岐した他方の第1流れ方向変化路71R内の流体の進行方向に交わる方向の断面、つまり図13(a)のC2−C2’断面は、図13(c)に示すように実質的に長方形状または正方形状を有している。実質的に長方形状または正方形状とは、必ずしも長方形あるいは正方形であることを意味するのではない。例えば、後述のように第1流れ方向変化路71の屈曲及び/または湾曲している部分72a、72b(図9(b)参照)の内側に位置する流体が外側に流れ込むような挙動が生じない流路の断面形状を意味する。特に、長方形または正方形であると、流路内において内側に位置する流体が外側に流れ込むような挙動が生じにくい。図13においては、左右2方向に分岐された第1流れ方向変化路71L、71R各々の流路の断面形状が異なる構成を示しているが、複数方向に分岐された各々の断面形状が異なるように形成しても良い。その他のミキサ部70aの形状は、第2実施形態例と同様の構成である。
(2)マイクロミキサ内での流体の流れ
上記のような第3実施形態例に係るマイクロミキの流体の流れを図14を用いて以下に説明する。図14は、図13(a)の平面図の各部断面における流体の状態を示す。以下、断面における流体位置関係は、流体の進行方向を基準にしている。
In the above micromixer, the fluid inlet, the inlet channel, and the inlet channel are formed in the same plane along the main surface of the substrate, and a plurality of types of fluids are provided so as to have a contact interface in a direction intersecting with the main surface direction. Is infused. At this time, even if a plurality of types of fluid flow into the first flow direction change path 71 from the inflow path so as to have a contact interface in a direction intersecting with the main surface direction, the fluid flow is disturbed and the fluids contact each other. The area can be increased. Therefore, a micromixer that can efficiently perform diffusion mixing can be easily manufactured in the substrate.
Also, the micromixer can be easily fabricated in the substrate by providing the mixer portion 70a continuously in the direction of the main surface of the second substrate.
<Third Embodiment>
FIG. 13 is a plan view of a mixer unit 70a constituting the mixing unit 70 according to the third embodiment of the present invention. The only difference is the configuration of the mixer unit 70a. The rest is the same as the configuration of the micromixer according to the second embodiment, and the same reference numerals represent the same components.
(1) Configuration of Mixer Unit The first flow direction change path 71 of the mixer unit 70a according to the third embodiment is branched into first flow direction change paths 71L and 71R along the main surface direction. Here, the cross section in the direction intersecting the traveling direction of the fluid in one branched first flow direction change path 71L, that is, the C1-C1 ′ cross section of FIG. 13A is a table as shown in FIG. 13B. It has a shape. Here, the shape of the cross section of the first flow direction change path 71L is not limited to the trapezoidal shape, and at least one of the surfaces forming the flow path of the first flow direction change path 71L is formed on the main surface and the main surface of the substrate. What is necessary is just to have inclination with respect to the orthogonal surface. The cross section in the direction intersecting with the fluid traveling direction in the other first flow direction change path 71R branched, that is, the C2-C2 ′ cross section in FIG. 13A is substantially rectangular as shown in FIG. 13C. Or square shape. A substantially rectangular or square shape does not necessarily mean a rectangle or square. For example, as described later, the behavior that the fluid positioned inside the bent and / or curved portions 72a and 72b (see FIG. 9B) of the first flow direction change path 71 flows outside does not occur. It means the cross-sectional shape of the flow path. In particular, when the shape is rectangular or square, a behavior in which the fluid located inside the flow path flows into the outside hardly occurs. FIG. 13 shows a configuration in which the cross-sectional shapes of the flow paths of the first flow direction change paths 71L and 71R branched in the left and right directions are different, but the cross-sectional shapes of the flow paths branched in a plurality of directions are different. You may form in. The other mixer part 70a has the same configuration as that of the second embodiment.
(2) Fluid Flow in Micromixer The flow of the micromix fluid according to the third embodiment as described above will be described below with reference to FIG. FIG. 14 shows the state of the fluid in each section of the plan view of FIG. Hereinafter, the fluid positional relationship in the cross section is based on the traveling direction of the fluid.

図8のマイクロミキサにおいて、流体αが流体流入口53−1a及び53−3aから流入され、流体βが流体流入口53−2aから流入される。このとき、第2実施形態例と同様に、図13(a)のC3−C3’断面において図14(a)に示すように流体αと流体βとが主面方向に交わる方向に接触界面を有するように流入されるとする。そして、図14(a)の破線の左半分は、左側の第1流れ方向変化路71Lに流入され、破線の右半分は、右側の第1流れ方向変化路71Rに流入される。ここで、第1流れ方向変化路71L及び71Rの断面は、それぞれ図13(b)及び図13(c)に示すように異なる形状である。そのため、それぞれの第1流れ方向変化路71L及び71Rを流れる複数種類の流体の挙動は異なる。台形状の断面を有する第1流れ方向変化路71L内を流れる流体α、βは、屈曲及び/または湾曲している部分を通過することにより、第1流れ方向変化路71Lの内側に位置する流体が外側の流体へ流れ込もうとするため流体に乱れが生じ、複数種類の流体同士の接触面積が増加する。つまり、第2実施形態例と同様に図12(b)〜(d)に示すような挙動を示す。一方、図13(c)に示すように実質的に長方形状または正方形状の断面を有する第1流れ方向変化路71R内における流体の流れは、次のようになる。断面が実質的に長方形状の第1流れ方向変化路71Rを流れる流体α、βにおいては、第1流れ方向変化路71Rの屈曲及び/または湾曲している部分において、内側の流体が外側に流れ込むような挙動が生じない。そのため、第1流れ方向変化路71RのC2−C2’断面及びC4−C4’断面では、それぞれ図14(b)及び図14(c)に示すように流体が流れる。そして、第1流れ方向変化路71Lを通過した流体と第1流れ方向変化路71Rを通過した流体とが第1連結路74で合流し、C5−C5’断面において図14(d)に示すように流体α、βが流れる。このとき、流体α、βは、交互に接触したストライプ状となっており、流体同士の接触面積が増加している。  In the micromixer of FIG. 8, the fluid α is introduced from the fluid inlets 53-1a and 53-3a, and the fluid β is introduced from the fluid inlet 53-2a. At this time, similarly to the second embodiment, the contact interface is formed in the direction in which the fluid α and the fluid β intersect with each other in the principal surface direction as shown in FIG. 14A in the section C3-C3 ′ in FIG. Suppose that it flows in as if to have. The left half of the broken line in FIG. 14A flows into the left first flow direction changing path 71L, and the right half of the broken line flows into the right first flow direction changing path 71R. Here, the cross sections of the first flow direction change paths 71L and 71R have different shapes as shown in FIGS. 13B and 13C, respectively. Therefore, the behaviors of a plurality of types of fluids flowing through the first flow direction change paths 71L and 71R are different. The fluids α and β flowing in the first flow direction change path 71L having a trapezoidal cross section pass through the bent and / or curved portion, thereby being located inside the first flow direction change path 71L. Tends to flow into the outer fluid, resulting in disturbance of the fluid and an increase in contact area between a plurality of types of fluids. That is, the behavior as shown in FIGS. 12B to 12D is shown as in the second embodiment. On the other hand, as shown in FIG. 13C, the flow of the fluid in the first flow direction change path 71R having a substantially rectangular or square cross section is as follows. In the fluids α and β flowing through the first flow direction change path 71R having a substantially rectangular cross section, the inner fluid flows to the outside at the bent and / or curved portion of the first flow direction change path 71R. Such behavior does not occur. Therefore, fluid flows through the C2-C2 'cross section and the C4-C4' cross section of the first flow direction change path 71R as shown in FIGS. 14B and 14C, respectively. Then, the fluid that has passed through the first flow direction change path 71L and the fluid that has passed through the first flow direction change path 71R merge at the first connection path 74, as shown in FIG. 14 (d) in the C5-C5 ′ cross section. Fluids α and β flow through At this time, the fluids α and β are in the form of stripes in contact with each other, and the contact area between the fluids is increased.

上記のマイクロミキサにおいては、ミキサ部70aの分岐された第1流れ方向変化路71の各々の流路断面の形状を異なるように設計している。そのため、各々の第1流れ方向変化路71における流体の挙動が異なる。その異なる挙動を示す複数種類の流体を、第1流れ方向変化路71よりも流路幅の大きな第1連結路74において合流させ、流体同士を衝突・拡散及び混合させることができる。また、上述したように、異なる断面形状を有する第1流れ方向変化路71を第1連結路74で連結することにより、第1連結路74において、交互に接触したストライプ状の流体を得ることができる。よって、流体同士の接触面積が増加するため、さらに拡散混合の効率を高めることができる。  In the above-described micromixer, the shape of each channel cross section of the branched first flow direction change path 71 of the mixer section 70a is designed to be different. Therefore, the behavior of the fluid in each first flow direction change path 71 is different. A plurality of types of fluids exhibiting different behaviors can be merged in the first connection path 74 having a channel width larger than that of the first flow direction change path 71, and the fluids can collide, diffuse and mix. Further, as described above, by connecting the first flow direction change paths 71 having different cross-sectional shapes by the first connection paths 74, it is possible to obtain stripe-shaped fluids that are alternately contacted in the first connection paths 74. it can. Therefore, since the contact area between fluids increases, the efficiency of diffusion mixing can be further increased.

また、分岐された第1流れ方向変化路71各々の流路抵抗を変えることで、各々の第1流れ方向変化路71における複数種類の流体の流れを異なるように設計することもできる。例えば、図15に示すように左右の流路の長さを変え、左右の流路抵抗を変化させる。そして、分岐された各々の第1流れ方向変化路71内を通過した流体を第1連結路74で合流させ、複数種類の流体を衝突・拡散及び混合することができる。
<第4実施形態例>
図16は、本発明の第4実施形態例に係る流路内の流体を混合するマイクロミキサの斜視図、図17は、図16マイクロミキサの平面図及び各部断面における流体の状態を示す。ミキサ部70aを含む混合部70を通過した流体が、第2流れ方向変化路80及び第2連結路85を介して流体流出口55b及び流体流出口55aから流出される。第2流れ方向変化路80及び第2連結路85をさらに含む点が第2実施形態例と異なるのみでその他の構成は、第2実施形態例に係るマイクロミキサと同様の構成であり、同一の符号番号は同一の構成要素を表す。
(1)マイクロミキサの構成
第4実施形態例のマイクロミキサは、第2実施形態例のマイクロミキサに第2流れ方向変化路80及び第2連結路85がさらに設けられている。
In addition, by changing the flow resistance of each of the branched first flow direction change paths 71, it is possible to design different types of fluid flows in each first flow direction change path 71. For example, as shown in FIG. 15, the length of the left and right flow paths is changed to change the left and right flow path resistance. And the fluid which passed through each branched 1st flow direction change path 71 is made to merge by the 1st connection path 74, and multiple types of fluid can be collided, spread | diffused and mixed.
<Example of Fourth Embodiment>
FIG. 16 is a perspective view of a micromixer that mixes fluid in a flow channel according to the fourth embodiment of the present invention, and FIG. 17 shows a plan view of FIG. 16 micromixer and the state of fluid in each section. The fluid that has passed through the mixing unit 70 including the mixer unit 70a flows out from the fluid outlet 55b and the fluid outlet 55a via the second flow direction change path 80 and the second connection path 85. The other configuration is the same as the micromixer according to the second embodiment except that the second flow direction changing path 80 and the second connection path 85 are further included. The code numbers represent the same components.
(1) Configuration of Micromixer The micromixer according to the fourth embodiment is further provided with a second flow direction change path 80 and a second connection path 85 in the micromixer according to the second embodiment.

第2流れ方向変化路80は混合部70の下流端に接続されており、第2連結路85は、第2流れ方向変化路80の下流端に接続されている。また、第2連結路85の下流端に流体流出口55bが接続されている。
(2)第2流れ方向変化路及び第2連結路の構成
混合部70に接続された第2流れ方向変化路80は、混合部70から流入される複数種類の流体の進行方向を変化させるように屈曲及び/または湾曲している部分80aを有している。さらに、第2流れ方向変化路80内の流体の進行方向に交わる方向の断面、つまり図17(a)の断面E1−E1’断面は、図17(b)に示すように台形状を有している。ここで、第2流れ方向変化路80の断面の形状は、台形状に限定されず、第2流れ方向変化路80の流路を形成する面の少なくとも1つが、基板の主面及び主面に直交する面に対して傾きを有していれば良い。
The second flow direction change path 80 is connected to the downstream end of the mixing unit 70, and the second connection path 85 is connected to the downstream end of the second flow direction change path 80. A fluid outlet 55 b is connected to the downstream end of the second connection path 85.
(2) Configuration of Second Flow Direction Change Path and Second Connection Path The second flow direction change path 80 connected to the mixing unit 70 changes the traveling direction of a plurality of types of fluids flowing from the mixing unit 70. Has a portion 80a bent and / or curved. Furthermore, the cross section in the direction intersecting the fluid traveling direction in the second flow direction changing path 80, that is, the cross section E1-E1 ′ of FIG. 17A has a trapezoidal shape as shown in FIG. ing. Here, the shape of the cross section of the second flow direction change path 80 is not limited to a trapezoidal shape, and at least one of the surfaces forming the flow path of the second flow direction change path 80 is formed on the main surface and the main surface of the substrate. What is necessary is just to have inclination with respect to the orthogonal surface.

第2連結路85は、第2流れ方向変化路80の下流端に接続されており、その流路幅W7が、第2流れ方向変化路80の流路幅W6よりも大きくなるように設計されている。
(2)マイクロミキサ内での流体の流れ
次に、図17を用いてマイクロミキサにおける流体の挙動を概説する。ここで、第2流れ方向変化路80の断面形状が台形状であり、第2連結路85の図17のE3−E3’断面においてその断面形状が図17(d)に示すように長方形状であるとする。また、第2流れ方向変化路80及び第2連結路85の断面形状において、対向する平行な2辺は、基板の主面に並行である。以下、断面における流体位置関係については、流体の進行方向に着目して説明を行う。
The second connection path 85 is connected to the downstream end of the second flow direction change path 80, and the flow path width W7 is designed to be larger than the flow path width W6 of the second flow direction change path 80. ing.
(2) Fluid Flow in Micromixer Next, the behavior of the fluid in the micromixer will be outlined with reference to FIG. Here, the cross-sectional shape of the second flow direction changing path 80 is trapezoidal, and the cross-sectional shape of the second connecting path 85 in the E3-E3 ′ cross section of FIG. 17 is rectangular as shown in FIG. Suppose there is. Moreover, in the cross-sectional shape of the 2nd flow direction change path 80 and the 2nd connection path 85, the two parallel sides which oppose are parallel to the main surface of a board | substrate. Hereinafter, the fluid positional relationship in the cross-section will be described by paying attention to the traveling direction of the fluid.

流体流入口53−1、入口流路57、59及び61、流入路63及び混合部70における複数種類の流体の流れは、第2実施形態例と同様であるので説明を省略する。混合部70から流出した複数種類の流体は、第2流れ方向変化路80に流入される。2種類の流体α、βが、図17(a)に示す第2流れ方向変化路80のE1−E1’において例えば図17(b)に示すように流れているとする。図17(b)では、2種類の流体α、βが、主面方向に交わる方向に交互に接触界面を有するように流れている。この流体が、流路を形成する面の少なくとも1つが、基板の主面及び主面に直交する面に対して傾きを有している第2流れ方向変化路80を通過しつつ、かつ屈曲及び/または湾曲している部分80aを通過する。この屈曲及び/または湾曲している部分80aを流体α、βが通過した時、流体α、βの第2流れ方向変化路80内での位置が、図17(a)のE2−E2’断面において、例えば図17(c)に示すように変位し、複数種類の流体同士の主面に沿う方向の接触面積が増加する。このように2種類の流体α、βの流れに乱れが生じるのは、第2流れ方向変化路80の屈曲及び/または湾曲している部分80aにおいて、第2流れ方向変化路80の内側に位置する流体が外側へ流れ込もうとするためである。  A plurality of types of fluid flows in the fluid inlet 53-1, the inlet channels 57, 59, and 61, the inlet channel 63, and the mixing unit 70 are the same as those in the second embodiment, and thus the description thereof is omitted. A plurality of types of fluids flowing out from the mixing unit 70 flows into the second flow direction change path 80. It is assumed that two types of fluids α and β are flowing as shown in FIG. 17B, for example, in E1-E1 ′ of the second flow direction change path 80 shown in FIG. In FIG. 17B, the two types of fluids α and β flow so as to have contact interfaces alternately in the direction intersecting the main surface direction. While this fluid passes through the second flow direction change path 80 in which at least one of the surfaces forming the flow path is inclined with respect to the main surface of the substrate and the surface orthogonal to the main surface, It passes through the curved portion 80a. When the fluids α and β pass through the bent and / or curved portion 80a, the positions of the fluids α and β in the second flow direction change path 80 are the E2-E2 ′ cross section of FIG. In FIG. 17C, for example, the contact area is displaced as shown in FIG. 17C, and the contact area in the direction along the main surfaces of the plurality of types of fluids increases. As described above, the disturbance of the flow of the two types of fluids α and β occurs at the inside of the second flow direction change path 80 in the bent and / or curved portion 80a of the second flow direction change path 80. This is because the fluid to be flown tries to flow outward.

さらに、流体α、βは、第2流れ方向変化路80よりも流路幅が大きな第2連結路85に流入される。そのため、図17(c)に示すように流体α、βが主面方向に沿う方向に接触界面を有するように混在した流体は、図17(a)のE3−E3’断面において図17(d)に示すようにその主面方向の接触面積が広がるように第2連結路85内を流れる。そのため、流体αと流体βとの接触面積が増加し、流体同士の拡散混合が促進される。そして、拡散混合された流体が流体流出口55bから流出される。
上記のマイクロミキサにおいては、混合部70において複数種類の流体が拡散混合され、かつ第2流れ方向変化路80において複数種類の流体の流れが乱される。さらに第2連結路85において拡散混合を行うため、複数種類の流体の混合効率をさらに高めることができる。
Furthermore, the fluids α and β flow into the second connection path 85 having a channel width larger than that of the second flow direction change path 80. Therefore, as shown in FIG. 17 (c), the fluid in which the fluids α and β are mixed so as to have a contact interface in the direction along the principal surface is shown in FIG. 17 (d) in the E3-E3 ′ cross section of FIG. As shown in FIG. 4, the second connection path 85 flows so that the contact area in the main surface direction is widened. For this reason, the contact area between the fluid α and the fluid β increases, and diffusion mixing between the fluids is promoted. Then, the diffusively mixed fluid flows out from the fluid outlet 55b.
In the micromixer described above, a plurality of types of fluid are diffused and mixed in the mixing unit 70, and the flow of the plurality of types of fluid is disturbed in the second flow direction change path 80. Furthermore, since diffusion mixing is performed in the second connection path 85, the mixing efficiency of a plurality of types of fluids can be further increased.

また、第2連結路85の図17(d)に示す流路深さD4を第2流れ方向変化路80の図17(c)に示す流路深さD3よりも浅くなるように設計すると好ましい。前述のように設計すると、第2連結路85内の流路深さに対する流路深さ方向の流体の拡散距離の比率が第2流れ方向変化路80に比べて大きくなり、複数種類の流体同士の拡散混合がさらに促進され好ましい。
上記の第2連結路85とは逆に、図18(a)〜(c)に示すように、第2連結路85の流路幅W8が第2流れ方向変化路80の流路幅W6’よりも小さくなるように設計すると好ましい。ここで、図18(a)は、W8<W6’の場合の第2連結路85及び第2流れ方向変化路80の平面図、図18(b)及び(c)は、それぞれ図18のE4−E4’断面及びE5−E5’断面における流路の断面形状である。このように設計することで、第2連結路85内の流路幅に対する流路幅方向の流体の拡散距離の比率が、第2流れ方向変化路80に比べて大きくなり、複数種類の流体同士の拡散混合がさらに促進される。このとき、図18(b)、(c)に示すように、第2連結路85の図18(c)に示す流路深さD4’が第2流れ方向変化路80の図18(b)に示す流路深さD3’よりも深くなるように設計すると、各流体の接触面積が大きくなり好ましい。
<第5実施形態例>
第5実施形態例では、上述の実施形態例のマイクロミキサを、紫外・可視吸光光度法、赤外吸収法などの光検出法に利用する。
Moreover, it is preferable to design the flow path depth D4 of the second connection path 85 shown in FIG. 17D to be shallower than the flow path depth D3 of the second flow direction change path 80 shown in FIG. . If designed as described above, the ratio of the diffusion distance of the fluid in the flow path depth direction to the flow path depth in the second connection path 85 is larger than that in the second flow direction change path 80, and a plurality of types of fluids The diffusion mixing is further promoted and preferable.
Contrary to the second connection path 85 described above, as shown in FIGS. 18A to 18C, the flow path width W8 of the second connection path 85 is equal to the flow path width W6 ′ of the second flow direction change path 80. It is preferable to design so that it may become smaller. Here, FIG. 18A is a plan view of the second connecting path 85 and the second flow direction changing path 80 in the case of W8 <W6 ′, and FIGS. 18B and 18C are respectively E4 of FIG. It is the cross-sectional shape of the flow path in -E4 'cross section and E5-E5' cross section. By designing in this way, the ratio of the diffusion distance of the fluid in the flow path width direction with respect to the flow path width in the second connection path 85 becomes larger than that in the second flow direction change path 80, and a plurality of types of fluids Is further promoted. At this time, as shown in FIGS. 18B and 18C, the flow path depth D4 ′ shown in FIG. 18C of the second connecting path 85 is equal to that of the second flow direction changing path 80 shown in FIG. If it is designed to be deeper than the flow path depth D3 ′ shown in FIG.
<Fifth Embodiment>
In the fifth embodiment, the micromixer of the above-described embodiment is used for a light detection method such as an ultraviolet / visible absorption photometry method or an infrared absorption method.

例えば、第1実施形態例に示す図1のマイクロミキサの流体流入口43−1a、43−2a及び43−3aに検査対象物質を含む流体及び検査対象物質と反応する物質を含む流体を流入する。第1流れ方向変化路47及び第1連結路49を通過させることで、これらの流体を拡散混合する。そして、流体流出口45a及び45bにおいて得られる拡散混合された流体に紫外・可視吸光光度法、赤外吸収法、蛍光利用法などの光検出法を適用して検査対象物質を検査する。具体的には、下記のようにDNAセンシング、生化学検査及び抗原抗体センシングなどに適用できる。  For example, the fluid containing the inspection target substance and the fluid containing the substance that reacts with the inspection target substance flow into the fluid inlets 43-1a, 43-2a, and 43-3a of the micromixer of FIG. 1 shown in the first embodiment. . By passing the first flow direction change path 47 and the first connection path 49, these fluids are diffusively mixed. Then, a substance to be inspected is inspected by applying a photodetection method such as an ultraviolet / visible absorptiometry, an infrared absorption method, or a fluorescence utilization method to the diffusion mixed fluid obtained at the fluid outlets 45a and 45b. Specifically, it can be applied to DNA sensing, biochemical examination, antigen-antibody sensing and the like as described below.

まず、DNAをセンシングするDNAセンサについて説明する。
(1)DNAセンサ
図19は、本発明の第1実施形態例に係るマイクロミキサを有するDNAセンサの模式図である。DNAセンサは、例えば遺伝的に問題のある特定の配列のDNA、人体に有害なたんぱく質が発現する際に発生したRNA等を検出するために利用されている。第1実施形態例に係るDNAセンサの構成を以下に示す。
(1−1)DNAセンサの構成
DNAセンサは、複数のマイクロミキサ90、励起光照射部103、フィルタ(105a、105b、105c…)105及び受光素子(110a、110b、110c…)110を有している。励起光照射部103からの励起光の照射方向は、励起光が強力であるためフィルタ105及び受光素子110での検出方向に対して垂直になるようにする。DNAセンサ内のマイクロミキサ90は、流体流入口91a及び91b、入口流路92a及び92b、第1流れ方向変化路93、第1連結路94及び検出部95を基板100内に設けることで構成されている。
(1−2)DNAセンサによる検査方法
次に、DNAセンサを用いたDNAの検査方法を説明する。DNAセンサ内のマイクロミキサに設けられた一方の流体流入口91aに、例えば患者から採取したDNAをターゲットDNA保持部115から流入する。ターゲットDNA保持部115には、前処理して一本鎖とした検査対象であるターゲットDNAが保持されている。また、他方の流体流入口91bに、ターゲットDNAの検査項目に応じた一本鎖のプローブDNAをプローブDNA保持部(120a、120b、120c、120d、120e…)120から流入する。このとき、図19に示すように、複数のマイクロミキサ90の一方の流体流入口91aには、複数のマイクロミキサ90に共通にターゲットDNAを流入し、他方の流体流入口91bには、複数のマイクロミキサ90各々に異なるプローブDNAを流入する。このようにすることで、ターゲットDNAの検査の種類に応じてターゲットDNAと複数のプローブDNAとの検査を同時に行うことができる。
First, a DNA sensor that senses DNA will be described.
(1) DNA sensor FIG. 19 is a schematic diagram of a DNA sensor having a micromixer according to the first embodiment of the present invention. The DNA sensor is used to detect, for example, DNA having a specific sequence having a genetic problem, RNA generated when a protein harmful to the human body is expressed, and the like. The configuration of the DNA sensor according to the first embodiment is shown below.
(1-1) Configuration of DNA Sensor The DNA sensor has a plurality of micromixers 90, an excitation light irradiation unit 103, filters (105a, 105b, 105c...) 105 and light receiving elements (110a, 110b, 110c...) 110. ing. The excitation light irradiation direction from the excitation light irradiation unit 103 is set to be perpendicular to the detection directions of the filter 105 and the light receiving element 110 because the excitation light is strong. The micromixer 90 in the DNA sensor is configured by providing fluid inlets 91 a and 91 b, inlet passages 92 a and 92 b, a first flow direction change path 93, a first connection path 94, and a detection unit 95 in the substrate 100. ing.
(1-2) DNA Sensor Inspection Method Next, a DNA inspection method using a DNA sensor will be described. For example, DNA collected from a patient flows from the target DNA holding unit 115 into one fluid inlet 91a provided in the micromixer in the DNA sensor. The target DNA holding unit 115 holds target DNA to be inspected that has been preprocessed to be a single strand. Further, single-stranded probe DNA corresponding to the test item of the target DNA flows into the other fluid inlet 91b from the probe DNA holding unit (120a, 120b, 120c, 120d, 120e...) 120. At this time, as shown in FIG. 19, the target DNA flows into one fluid inlet 91a of the plurality of micromixers 90 in common to the plurality of micromixers 90, and a plurality of fluid inlets 91b has a plurality of pieces. Different probe DNA flows into each of the micromixers 90. By doing in this way, according to the kind of test | inspection of target DNA, test | inspection of target DNA and several probe DNA can be performed simultaneously.

それぞれのマイクロミキサ90に流入されたターゲットDNA及びプローブDNAを入口流路92a及び92bを介して第1流れ方向変化路93及び第1連結路94に流入させる。ターゲットDNA及びプローブDNAは、第1流れ方向変化路93及び第1連結路94を通過することで、拡散混合される。その拡散混合されたターゲットDNA及びプローブDNAが検出部95に流入される。そして、励起光照射部103から検出部95に励起光を照射する。このとき、ターゲットDNA及びプローブDNAが互いに特異的に反応した場合に観察される蛍光を検出する。検出部95で発せられる蛍光は、特定波長以外の蛍光の光をカットするためにフィルタ105を介して受光素子110により検出する。蛍光が検出された場合には、ターゲットDNAが検査対象である特定のDNAを有していることが分かる。  The target DNA and the probe DNA that have flowed into the respective micromixers 90 are caused to flow into the first flow direction change path 93 and the first connection path 94 via the inlet flow paths 92a and 92b. The target DNA and the probe DNA are diffused and mixed by passing through the first flow direction change path 93 and the first connection path 94. The diffusion-mixed target DNA and probe DNA flow into the detection unit 95. Then, the excitation light irradiation unit 103 irradiates the detection unit 95 with excitation light. At this time, fluorescence observed when the target DNA and the probe DNA specifically react with each other is detected. The fluorescence emitted by the detection unit 95 is detected by the light receiving element 110 through the filter 105 in order to cut off the fluorescent light other than the specific wavelength. When fluorescence is detected, it can be seen that the target DNA has a specific DNA to be examined.

上記のDNAセンサにおいては、マイクロメートルオーダーの微小流路を持つマイクロミキサによりターゲットDNAやプローブDNAを混合するため、微小量の血液で多項目の検査ができる。また、第1流れ方向変化路93においては、高速で流体を流しても流路内の流体の流れを乱すことができる。よって、ターゲットDNAやプローブDNAが検出部95において効率よく拡散混合されるため、ハイスループットなDNAセンサを得ることができる。また、プローブDNAを順次交換することにより、さらにハイスループットなDNAセンサを得ることができる。
(2)生化学検査装置
次に、生化学検査を目的とした紫外・可視吸光光度法について説明する。図20は、生化学検査装置の模式図である。
(2−1)生化学検査装置の構成
生化学検査装置は、複数のマイクロミキサ90、紫外・可視光照射部107、フィルタ(105a、105b、105c…)105及び受光素子(110a、110b、110c…)110を有している。生化学検査装置内のマイクロミキサ90の構成は、DNAセンサと同様であるので説明を省略する。紫外・可視吸光光度法においては、検出部95に入射される特定波長の光の吸収度を観察するため、紫外・可視吸光の照射方向がフィルタ105及び受光素子110における検出方向と概ね直線上に位置するようにする。
(2−2)生化学検査装置による検査方法
次に、生化学検査装置を用いた検査方法を説明する。DNAセンサと同様に、生化学検査装置内のマイクロミキサに設けられた一方の流体流入口91aに、血清保持部117から血清を流入する。また、他方の流体流入口91bのそれぞれに、複数種類の試薬を試薬保持部(119a、119b、119c、119d、119e…)119から流入する。
In the above-described DNA sensor, the target DNA and the probe DNA are mixed by a micromixer having a microchannel on the order of micrometer, so that many items can be inspected with a very small amount of blood. Further, in the first flow direction change path 93, the flow of the fluid in the flow path can be disturbed even if the fluid flows at a high speed. Therefore, since target DNA and probe DNA are efficiently diffused and mixed in the detection unit 95, a high-throughput DNA sensor can be obtained. In addition, a DNA sensor with higher throughput can be obtained by sequentially exchanging probe DNA.
(2) Biochemical Inspection Device Next, an ultraviolet / visible absorption photometric method for the purpose of biochemical inspection will be described. FIG. 20 is a schematic diagram of a biochemical test apparatus.
(2-1) Configuration of Biochemical Inspection Apparatus The biochemical inspection apparatus includes a plurality of micromixers 90, an ultraviolet / visible light irradiation unit 107, filters (105a, 105b, 105c ...) 105, and light receiving elements (110a, 110b, 110c). ...) 110. Since the configuration of the micromixer 90 in the biochemical test apparatus is the same as that of the DNA sensor, the description thereof is omitted. In the ultraviolet / visible absorptiometry, in order to observe the absorbance of light of a specific wavelength incident on the detection unit 95, the irradiation direction of the ultraviolet / visible absorption is substantially linear with the detection direction in the filter 105 and the light receiving element 110. To be located.
(2-2) Inspection Method Using Biochemical Inspection Device Next, an inspection method using the biochemical inspection device will be described. Similarly to the DNA sensor, serum flows from the serum holding unit 117 into one fluid inlet 91a provided in the micromixer in the biochemical test apparatus. Further, a plurality of types of reagents flow from the reagent holding portions (119a, 119b, 119c, 119d, 119e,...) 119 into the other fluid inlet 91b.

それぞれのマイクロミキサ90に流入された血清及び試薬は、入口流路92a及び92bを介して第1流れ方向変化路93及び第1連結路94に流入され、拡散混合される。その拡散混合された血清及び試薬が検出部95に流入される。そして、検出部95に紫外・可視光照射部107から紫外・可視光を照射し、反応生成物による特定波長の光の吸収度変化を、フィルタ105及び受光素子110により検出する。
上記の生化学検査装置においては、蛍光を測定するDNAセンサと同様にハイスループットな生化学検査装置を得ることができる。
<実験例1>
図21は、本発明の実験例1に係るマイクロミキサの平面図を示す。実験例1に係るマイクロミキサの構成を以下に説明する。
[マイクロミキサの構成]
実験例1に係るマイクロミキサは、板状基板内に流体流入口201、203及び205と、連結路(210a、210b及び210c)210と、流れ方向変化路(220a、220b)220とを有している。連結路210の各々は、同一形状である。また、流れ方向変化路220の各々も同一形状である。各部の寸法は、以下の通りである。
Serum and reagents that have flowed into the respective micromixers 90 flow into the first flow direction change path 93 and the first connection path 94 via the inlet channels 92a and 92b, and are diffused and mixed. The diffusion-mixed serum and reagent flow into the detection unit 95. Then, the detection unit 95 is irradiated with ultraviolet / visible light from the ultraviolet / visible light irradiation unit 107, and the change in absorbance of light of a specific wavelength due to the reaction product is detected by the filter 105 and the light receiving element 110.
In the biochemical examination apparatus described above, a high-throughput biochemical examination apparatus can be obtained in the same manner as a DNA sensor that measures fluorescence.
<Experimental example 1>
FIG. 21 is a plan view of a micromixer according to Experimental Example 1 of the present invention. The configuration of the micromixer according to Experimental Example 1 will be described below.
[Configuration of micromixer]
The micromixer according to Experimental Example 1 includes fluid inlets 201, 203, and 205, connection paths (210a, 210b, and 210c) 210, and flow direction change paths (220a, 220b) 220 in a plate-like substrate. ing. Each of the connection paths 210 has the same shape. Further, each of the flow direction changing paths 220 has the same shape. The dimensions of each part are as follows.

L10=8.5mm、L11=0.4mm、L12=1mm、L13=2mm、L14=1mm、L15=0.9mm、L16=200μm、θ1=30°及びθ2=45°である。また、流れ方向変化路220は、流路全体に渡って流体の進行方向を変化させるように湾曲している。さらに、流れ方向変化路220の図21(a)のF1−F1’断面は、図21(b)に示すように逆さ台形状である。このとき、流れ方向変化路220のF1−F1’断面における流路の角度はθ3=55°である。流路深さは100μmである。
[マイクロミキサの製造方法]
次に上記のマイクロミキサの製造方法を説明する。
L10 = 8.5 mm, L11 = 0.4 mm, L12 = 1 mm, L13 = 2 mm, L14 = 1 mm, L15 = 0.9 mm, L16 = 200 μm, θ1 = 30 ° and θ2 = 45 °. The flow direction changing path 220 is curved so as to change the traveling direction of the fluid over the entire flow path. Furthermore, the F1-F1 ′ cross section of FIG. 21A of the flow direction changing path 220 has an inverted trapezoidal shape as shown in FIG. At this time, the angle of the flow path in the F1-F1 ′ cross section of the flow direction change path 220 is θ3 = 55 °. The channel depth is 100 μm.
[Micromixer manufacturing method]
Next, a manufacturing method of the above micromixer will be described.

まず、フォトリソグラフィで積層されたレジストを選択的に露光し除去することにより作成したシリコン基板型を作成する。そして、形成された基板を型として、PET基板をモールドすることによりPET基板にパターンを転写して流路等が形成された一枚の基板を作成する。さらに、板状坂内に流体を流入するための流体流入口、流体流入口をあらかじめドリルなどで設けたもう一枚のPET基板をパターン転写した基板と熱圧着により貼りあわせる。
[マイクロミキサの混合評価]
上記のように作製したマイクロミキサについて混合の効果について視覚により混合評価を行った。流体流入口203から蛍光物質FITC(Fluorescein Isothiocyanete)水溶液20μMを流入し、流体流入口201及び205からPBSバッファーを流入した。このときの混合の様子を蛍光顕微鏡にとりつけたCCDカメラで観察した結果が図22〜図25である。光源には水銀ランプを用い490nmの光で励起し、フィルターブロックで520nm以下の光を遮断して発せられる530nmの蛍光を観察した。図22〜図25は、それぞれ順に流路内の流速が10μl/min、40μl/min、60μl/min、80μl/minの場合の観察結果である。また、図22〜図25には、それぞれ流体が進行する方向に順に番号及び流路の名称を付している。実験結果より、全ての流量において、流体流入口201、203及び205で流入された蛍光物質が下流に行くについて混合されている様子が分かる。また、各流速における混合状態を比較すると、40μl/minでは連結路210cの蛍光物質が連結路210cの両端に達していない部分を観察した。しかし、60μl/minでは連結路210cの蛍光物質が、連結路210c全体に広がっている様子を観察した。よって、流速60μl/min以上で混合を行うと、効率良く流体を混合可能であり好ましいと分かった。
<実験例2>
図26は、本発明の実験例2に係るマイクロミキサの平面図、図27はミキサ部の拡大図を示す。マイクロミキサの構成を以下に説明する。
[マイクロミキサの構成]
実験例1に係るマイクロミキサは、板状基板内に流体流入口(315a、315b、315c)315と、入口流路(317a、317b、317c)317と、混合部307と、流体流出口305とを有している。混合部307は、複数のミキサ部320及び連結路325を有している。実験例2においては、混合部307には、2段のミキサ部320と2段の連結路325が交互に設けられている。また、ミキサ部320には、図26及び図27(a)に示すように、H型のH型壁330により流体の流れ方向が急激に変わるような流れ方向変化路335が作製されている。このようにH型壁330により流路を形成することで、ミキサ部320の集積率を高めることができ、マイクロミキサの小型化を図ることができる。このとき、流れ方向変化路335の流路の断面形状は、図27(b)に示すように台形状を有している。このマイクロミキサのミキサ部320の各部の寸法を以下に記載する。
[ミキサ部の寸法]
L30=3000μm、L40=118μm、L41=141μm、L42=100μm、L43=100μm、L44=100μm、L45=170μm、L46=400μm、L47=200μm、L48=400μm、L49=170μm、L50=1340μm、L51=380μm、L52=100μm、L53=441μm、L54=957.5μm、L55=441μm及びθ4=45°である。また、流れ方向変化路335は、上述の通りH型壁330により流路全体に渡って流体の進行方向を変化させるように湾曲されており、かつ流路断面は台形状である。このとき、流れ方向変化路335の図27(a)に示すG1−G1’断面における流路の角度はθ5=55°である。流路深さは100μmである。
[マイクロミキサの評価]
上記のように作成したマイクロミキサについて視覚により評価を行った。
First, a silicon substrate mold is created by selectively exposing and removing resists laminated by photolithography. Then, using the formed substrate as a mold, the PET substrate is molded to transfer the pattern to the PET substrate, thereby creating a single substrate on which the flow path and the like are formed. Further, a fluid inlet for injecting fluid into the plate-like hill, and another PET substrate in which the fluid inlet is previously provided with a drill or the like, are bonded to each other by thermocompression bonding with a pattern transferred substrate.
[Micromix mixing evaluation]
The micromixer produced as described above was visually evaluated for mixing effects. A fluorescent substance FITC (Fluorescein Isothiocyanate) aqueous solution 20 μM was introduced from the fluid inlet 203 and PBS buffer was introduced from the fluid inlets 201 and 205. The result of observing the state of mixing at this time with a CCD camera attached to a fluorescence microscope is shown in FIGS. A mercury lamp was used as a light source, and excitation was performed with light of 490 nm, and fluorescence of 530 nm emitted by blocking light of 520 nm or less with a filter block was observed. 22 to 25 show the observation results when the flow velocity in the flow path is 10 μl / min, 40 μl / min, 60 μl / min, and 80 μl / min, respectively. In addition, in FIG. 22 to FIG. 25, numbers and channel names are given in the order in which the fluid travels. From the experimental results, it can be seen that the fluorescent materials introduced at the fluid inlets 201, 203 and 205 are mixed in the downstream direction at all flow rates. Moreover, when the mixing state in each flow rate was compared, the part which the fluorescent substance of the connection path 210c did not reach the both ends of the connection path 210c was observed at 40 microliters / min. However, at 60 μl / min, it was observed that the fluorescent material in the connection path 210c spreads throughout the connection path 210c. Therefore, it was found that mixing at a flow rate of 60 μl / min or more is preferable because the fluid can be mixed efficiently.
<Experimental example 2>
FIG. 26 is a plan view of a micromixer according to Experimental Example 2 of the present invention, and FIG. 27 is an enlarged view of the mixer unit. The configuration of the micromixer will be described below.
[Configuration of micromixer]
The micromixer according to Experimental Example 1 includes a fluid inlet (315a, 315b, 315c) 315, an inlet channel (317a, 317b, 317c) 317, a mixing unit 307, a fluid outlet 305, and a plate-like substrate. have. The mixing unit 307 includes a plurality of mixer units 320 and a connection path 325. In Experimental Example 2, the mixing section 307 is provided with two-stage mixer sections 320 and two-stage connection paths 325 alternately. Further, as shown in FIGS. 26 and 27A, the mixer unit 320 is formed with a flow direction change path 335 in which the flow direction of the fluid is suddenly changed by the H type wall 330. By forming the flow path by the H-shaped wall 330 in this way, the integration rate of the mixer unit 320 can be increased, and the micromixer can be reduced in size. At this time, the cross-sectional shape of the flow direction changing path 335 has a trapezoidal shape as shown in FIG. The dimensions of each part of the mixer section 320 of this micromixer will be described below.
[Dimensions of mixer section]
L30 = 3000 μm, L40 = 118 μm, L41 = 141 μm, L42 = 100 μm, L43 = 100 μm, L44 = 100 μm, L45 = 170 μm, L46 = 400 μm, L47 = 200 μm, L48 = 400 μm, L49 = 170 μm, L50 = 1340 μm, L51 = 380 μm, L52 = 100 μm, L53 = 441 μm, L54 = 957.5 μm, L55 = 441 μm and θ4 = 45 °. The flow direction changing path 335 is curved so as to change the traveling direction of the fluid over the entire flow path by the H-shaped wall 330 as described above, and the cross section of the flow path is trapezoidal. At this time, the angle of the flow path in the G1-G1 ′ cross section shown in FIG. 27A of the flow direction change path 335 is θ5 = 55 °. The channel depth is 100 μm.
[Evaluation of micromixer]
The micromixer prepared as described above was visually evaluated.

流体流入口315bから蛍光物質FITC水溶液20μMを流入し、流体流入口315a及び315cからPBSバッファーを流入した。このときの、混合部307における混合の様子を蛍光顕微鏡にとりつけたCCDカメラで観察した結果が図28である。光源には水銀ランプを用い490nmの光で励起し、フィルターブロックで520nm以下の光を遮断して発せられる530nmの蛍光を観察した。図28は、流路内の流速が100μl/minである場合の観察結果であり、それぞれ流体が進行する方向に順に番号及び流路の名称を付している。図28から、流体流入口315で流入された蛍光物質の流体位置が流体流出口305に行くについて変化している様子が分かる。よって、実験例2より流路の断面が台形状である流れ方向変化路内に流体を通過させることで、複数種類の流体の流れを乱すことができることが分かった。  The fluorescent substance FITC aqueous solution 20 μM was introduced from the fluid inlet 315b, and PBS buffer was introduced from the fluid inlets 315a and 315c. FIG. 28 shows the result of observing the state of mixing in the mixing unit 307 at this time with a CCD camera attached to a fluorescence microscope. A mercury lamp was used as a light source, and excitation was performed with light of 490 nm, and fluorescence of 530 nm emitted by blocking light of 520 nm or less with a filter block was observed. FIG. 28 shows the observation results when the flow velocity in the flow path is 100 μl / min, and the numbers and the names of the flow paths are given in the direction in which the fluid proceeds. From FIG. 28, it can be seen that the fluid position of the fluorescent material introduced at the fluid inlet 315 changes as it goes to the fluid outlet 305. Therefore, it was found from Experimental Example 2 that the flow of a plurality of types of fluids can be disturbed by allowing the fluid to pass through a flow direction change path having a trapezoidal cross section.

本発明を用いれば、流路内における複数種類の流体の流れを効率よく乱すことができる。また、微少流体を効率良く混合することができるマイクロミキサの提供に本発明を用いることができる。  By using the present invention, it is possible to efficiently disturb the flow of a plurality of types of fluid in the flow path. Further, the present invention can be used to provide a micromixer that can efficiently mix a microfluid.

本発明の第1実施形態例に係る流路内の流体を混合するマイクロミキサの斜視図。The perspective view of the micromixer which mixes the fluid in the flow path which concerns on the example of 1st Embodiment of this invention. 図1のマイクロミキサの平面図。The top view of the micromixer of FIG. (a)第1実施形態例に係るマイクロミキサのA1−A1’断面の断面形状(1)。(A) Sectional shape (1) of the A1-A1 'section of the micromixer according to the first embodiment.

(b)第1実施形態例に係るマイクロミキサのA1−A1’断面の断面形状(2)。
(c)第1実施形態例に係るマイクロミキサのA1−A1’断面の断面形状(3)。
(d)第1実施形態例に係るマイクロミキサのA1−A1’断面の断面形状(4)。(a)図2の平面図のA1−A1’断面における流体の状態を示す模式図。 (b)図2の平面図のA2−A2’断面における流体の状態を示す模式図。 (c)図2の平面図のA3−A3’断面における流体の状態を示す模式図。 (a)第1実施形態に係るマイクロミキの製造方法の一例(1)。
(B) Sectional shape (2) of the A1-A1 ′ section of the micromixer according to the first embodiment.
(C) Sectional shape (3) of the A1-A1 ′ section of the micromixer according to the first embodiment.
(D) Sectional shape (4) of the A1-A1 ′ section of the micromixer according to the first embodiment. (A) The schematic diagram which shows the state of the fluid in the A1-A1 'cross section of the top view of FIG. (B) The schematic diagram which shows the state of the fluid in the A2-A2 'cross section of the top view of FIG. (C) The schematic diagram which shows the state of the fluid in the A3-A3 'cross section of the top view of FIG. (A) An example (1) of the manufacturing method of the micro Miki which concerns on 1st Embodiment.

(b)第1実施形態に係るマイクロミキの製造方法の一例(2)。
(c)第1実施形態に係るマイクロミキの製造方法の一例(3)。本発明の第1実施形態例に係る別のマイクロミキサの斜視図。 (a)図6のマイクロミキサの平面図。 (b)図7(a)の平面図のA4−A4’断面における流体の状態を示す模式図。
(B) An example (2) of the manufacturing method of the micro mix according to the first embodiment.
(C) An example (3) of the manufacturing method of the micro mix according to the first embodiment. The perspective view of another micromixer concerning the example of a 1st embodiment of the present invention. (A) The top view of the micromixer of FIG. (B) The schematic diagram which shows the state of the fluid in the A4-A4 'cross section of the top view of Fig.7 (a).

(b)図7(a)の平面図のA5−A5’断面における流体の状態を示す模式図。本発明の第2実施形態例に係る流路内の流体を混合するマイクロミキサの斜視図。 (a)混合部を構成するミキサ部の平面図。 (b)屈曲及び/または湾曲した部分を示す説明図。 ミキサ部の平面における流体の状態を示す模式図。 (a)第2実施形態例に係るマイクロミキサのB3−B3’断面の断面形状(1)。 (B) A schematic diagram showing the state of fluid in the A5-A5 ′ cross section of the plan view of FIG. The perspective view of the micromixer which mixes the fluid in the flow path which concerns on the example of 2nd Embodiment of this invention. (A) The top view of the mixer part which comprises a mixing part. (B) Explanatory drawing which shows the bent and / or curved part. The schematic diagram which shows the state of the fluid in the plane of a mixer part. (A) Sectional shape (1) of the B3-B3 ′ section of the micromixer according to the second embodiment.

(b)第2実施形態例に係るマイクロミキサのB5−B5’断面の断面形状(2)。(a)図10の平面図のB1−B1’断面における流体の状態を示す模式図。 (b)図10の平面図のB2−B2’断面における流体の状態を示す模式図。 (c)図10の平面図のB3−B3’断面における流体の状態を示す模式図。 (d)図10の平面図のB4−B4’断面における流体の状態を示す模式図。 (e)図10の平面図のB5−B5’断面における流体の状態を示す模式図。 (a)第3実施形態例に係る混合部を構成するミキサ部の平面図。 (B) Sectional shape (2) of the B5-B5 ′ section of the micromixer according to the second embodiment. (A) The schematic diagram which shows the state of the fluid in the B1-B1 'cross section of the top view of FIG. (B) The schematic diagram which shows the state of the fluid in the B2-B2 'cross section of the top view of FIG. (C) The schematic diagram which shows the state of the fluid in the B3-B3 'cross section of the top view of FIG. (D) The schematic diagram which shows the state of the fluid in the B4-B4 'cross section of the top view of FIG. (E) The schematic diagram which shows the state of the fluid in the B5-B5 'cross section of the top view of FIG. (A) The top view of the mixer part which comprises the mixing part which concerns on the example of 3rd Embodiment.

(b)第3実施形態例に係るミキサ部のC1−C1’断面の断面形状。
(c)第3実施形態例に係るミキサ部のC2−C2’断面の断面形状。(a)図13(a)の平面図のC3−C3’断面における流体の状態を示す模式図。 (b)図13(a)の平面図のC2−C2’断面における流体の状態を示す模式図。 (c)図13(a)の平面図のC4−C4’断面における流体の状態を示す模式図。 (d)図13(a)の平面図のC5−C5’断面における流体の状態を示す模式図。 第3実施形態例の別のミキサ部の平面図。 第4実施形態例に係る流路内の流体を混合するマイクロミキサの斜視図。 (a)第4実施形態例に係るマイクロミキサの平面図。
(B) The cross-sectional shape of the C1-C1 ′ cross section of the mixer section according to the third embodiment.
(C) The cross-sectional shape of the C2-C2 ′ cross section of the mixer section according to the third embodiment. (A) The schematic diagram which shows the state of the fluid in the C3-C3 'cross section of the top view of Fig.13 (a). (B) The schematic diagram which shows the state of the fluid in the C2-C2 'cross section of the top view of Fig.13 (a). (C) The schematic diagram which shows the state of the fluid in the C4-C4 'cross section of the top view of Fig.13 (a). (D) The schematic diagram which shows the state of the fluid in the C5-C5 'cross section of the top view of Fig.13 (a). The top view of another mixer part of the example of a 3rd embodiment. The perspective view of the micromixer which mixes the fluid in the flow path which concerns on the example of 4th Embodiment. (A) The top view of the micromixer which concerns on the example of 4th Embodiment.

(b)図17(a)の平面図のE1−E1’断面における流体の状態を示す模式図。
(c)図17(a)の平面図のE2−E2’断面における流体の状態を示す模式図。
(d)図17(a)の平面図のE3−E3’断面における流体の状態を示す模式図。(a)第4実施形態例に係る別のマイクロミキサの平面図。 (b)図18(a)の平面図のE4−E4’断面における流体の状態を示す模式図。 (c)図18(a)の平面図のE5−E5’断面における流体の状態を示す模式図。 マイクロミキサを有するDNAセンサの模式図。 マイクロミキサを有する生化学検査装置の模式図。 (a)実験例1に係るマイクロミキサの平面図。
(B) The schematic diagram which shows the state of the fluid in the E1-E1 'cross section of the top view of Fig.17 (a).
(C) The schematic diagram which shows the state of the fluid in E2-E2 'cross section of the top view of Fig.17 (a).
(D) The schematic diagram which shows the state of the fluid in the E3-E3 'cross section of the top view of Fig.17 (a). (A) The top view of another micromixer which concerns on the example of 4th Embodiment. (B) Schematic diagram showing the state of fluid in the E4-E4 ′ cross section of the plan view of FIG. (C) The schematic diagram which shows the state of the fluid in the E5-E5 'cross section of the top view of Fig.18 (a). The schematic diagram of the DNA sensor which has a micromixer. The schematic diagram of the biochemical test | inspection apparatus which has a micromixer. (A) The top view of the micromixer which concerns on Experimental example 1. FIG.

(b)実験例1に係るマイクロミキサのF1−F1’断面の断面形状。流路内の流速が10μl/minにおける実験例1の結果。 流路内の流速が40μl/minにおける実験例1の結果。 流路内の流速が60μl/minにおける実験例1の結果。 流路内の流速が70μl/minにおける実験例1の結果。 実験例2に係るマイクロミキサの平面図。 (a)ミキサ部の拡大図。 (B) The cross-sectional shape of the F1-F1 ′ cross section of the micromixer according to Experimental Example 1. The result of Experimental Example 1 when the flow rate in the flow path is 10 μl / min. The result of the experiment example 1 in the flow rate in a flow path is 40 microliters / min. The result of Experimental Example 1 when the flow rate in the flow path is 60 μl / min. The result of Experimental Example 1 when the flow rate in the flow path is 70 μl / min. FIG. 6 is a plan view of a micromixer according to Experimental Example 2. (A) The enlarged view of a mixer part.

(b)ミキサ部のG1−G1’断面図。流路内の流速が100μl/minにおける実験例1の結果。 (B) G1-G1 'sectional drawing of a mixer part. The result of Experimental Example 1 when the flow rate in the flow path is 100 μl / min.

符号の説明Explanation of symbols

41、51:第1基板
42、52:第2基板
43、53−1、53−2、53−3:流体流入口
45、55:流体流出口
47、71:第1流れ方向変化路
47a、80a:屈曲及び/または湾曲している部分
49、74:第1連結路
57、59、61:入口流路
63:流入路
70:混合部
70a:ミキサ部
80:第2流れ方向変化路
85:第2連結路
41, 51: first substrate 42, 52: second substrate 43, 53-1, 53-2, 53-3: fluid inlet 45, 55: fluid outlet 47, 71: first flow direction changing path 47a, 80a: bent and / or curved portions 49, 74: first connection paths 57, 59, 61: inlet flow path 63: inflow path 70: mixing section 70a: mixer section 80: second flow direction change path 85: Second connecting path

Claims (12)

基板内に形成される流れ変動構造であって、
複数種類の流体を流入させる少なくとも1つの流体流入口と、
前記流体流入口に接続されており、前記基板の主面に沿う方向(以下、主面方向)に沿って屈曲及び/または湾曲しているように形成され、前記屈曲及び/または湾曲により、前記流体流入口から流入する複数種類の流体の進行方向を変化させて前記複数種類の流体の間の接触面積を増加させる第1流れ方向変化路と、
前記第1流れ方向変化路に接続され、前記流体流入口から前記第1流れ方向変化路に流入する複数種類の流体の混合物を前記第1流れ方向変化路から流出させる流体流出口と、
前記第1流れ方向変化路の少なくとも一部分において、前記第1流れ方向変化路の流路を形成する面の少なくとも1つであり、前記基板の主面及び前記主面に直交する面に対して傾きを有している面と、
を含む流れ変動構造。
A flow fluctuation structure formed in a substrate,
At least one fluid inlet for allowing a plurality of types of fluid to flow;
Being connected to said fluid inlet, a direction along the main surface of the substrate (hereinafter, the main surface direction) is formed as bent and / or curved along by the bending and / or curved, the A first flow direction change path for increasing a contact area between the plurality of types of fluids by changing a traveling direction of the plurality of types of fluids flowing from the fluid inlet;
A fluid outlet that is connected to the first flow direction change path and causes a mixture of a plurality of types of fluid flowing from the fluid inlet to the first flow direction change path to flow out of the first flow direction change path ;
At least a part of the first flow direction change path is at least one of surfaces forming a flow path of the first flow direction change path , and is inclined with respect to the main surface of the substrate and a surface orthogonal to the main surface. A surface having
Including flow fluctuation structure.
前記傾きを有している面が、前記第1流れ方向変化路の断面形状において、直線を構成している、請求項1に記載の流れ変動構造。  The flow variation structure according to claim 1, wherein the inclined surface forms a straight line in a cross-sectional shape of the first flow direction change path. 前記傾きを有している面が、前記第1流れ方向変化路の断面形状において、曲線を構成している、請求項1に記載の流れ変動構造。  The flow fluctuation structure according to claim 1, wherein the inclined surface forms a curve in a cross-sectional shape of the first flow direction change path. 前記第1流れ方向変化路の流路を形成する面の少なくとも1つが、主面と並行である、請求項1〜3のいずれかに記載の流れ変動構造。  The flow variation structure according to any one of claims 1 to 3, wherein at least one of surfaces forming the flow path of the first flow direction change path is parallel to the main surface. 前記第1流れ方向変化路の断面形状は台形状である、請求項1に記載の流れ変動構造。  The flow variation structure according to claim 1, wherein a cross-sectional shape of the first flow direction change path is a trapezoidal shape. 前記第1流れ方向変化路は分岐しており、
分岐された前記第1流れ方向変化路を連結し、前記分岐された第1流れ方向変化路各々の流体を衝突させるように形成されている合流路をさらに含む、請求項1に記載の流れ変動構造。
The first flow direction change path is branched;
The flow fluctuation according to claim 1, further comprising a combined flow path configured to connect the branched first flow direction change paths and collide the fluid of each of the branched first flow direction change paths. Construction.
分岐する前記第1流れ方向変化路の各々は、線対称に配置されている、請求項6に記載の流れ変動構造。  The flow variation structure according to claim 6, wherein each of the branched first flow direction change paths is arranged line-symmetrically. 分岐する前記第1流れ方向変化路の各々の流路抵抗が異なる、請求項6に記載の流れ変動構造。  The flow variation structure according to claim 6, wherein each of the branching first flow direction change paths has a different flow path resistance. 基板内に形成される流れ変動構造であって、
複数種類の流体を流入する少なくとも1つの流体流入口と、
前記流体流入口に接続されており、前記基板の主面に沿う方向(以下、主面方向)に沿って2つに分岐して形成され、前記流体流入口から流入される複数種類の流体の進行方向が変化するように屈曲及び/または湾曲している第1流れ方向変化路と、
分岐された前記第1流れ方向変化路を連結し、前記分岐された第1流れ方向変化路各々の流体を衝突させるように形成されている合流路と、
前記第1流れ方向変化路に接続され、前記第1流れ方向変化路から流体を流出させる流体流出口とを含み、
前記第1流れ方向変化路は、分岐した一方の前記第1流れ方向変化路において、その流路を形成する面の少なくとも1つが、前記基板の主面及び前記主面に直交する面に対して傾きを有している面であり、かつ分岐した他方の前記第1流れ方向変化路において、その流路内の流体の進行方向に交わる方向の断面が実質的に長方形状または正方形状の面である、流れ変動構造。
A flow fluctuation structure formed in a substrate,
At least one fluid inlet for receiving a plurality of types of fluids;
Connected to the fluid inlet, formed in two along the direction along the main surface of the substrate (hereinafter referred to as the main surface direction), and a plurality of types of fluids flowing from the fluid inlet A first flow direction change path that is bent and / or curved so that the direction of travel changes;
Connecting the branched first flow direction change paths, and a combined flow path formed to collide the fluid of each of the branched first flow direction change paths;
A fluid outlet that is connected to the first flow direction change path and causes the fluid to flow out of the first flow direction change path;
In the first flow direction changing path, one of the branched first flow direction changing paths is such that at least one of surfaces forming the flow path is a main surface of the substrate and a surface orthogonal to the main surface. In the other first flow direction changing path that is inclined and has a slope, the cross section in the direction that intersects the direction of travel of the fluid in the flow path is a substantially rectangular or square surface. There is a flow fluctuation structure.
前記請求項1〜9のいずれかに記載の流れ変動構造を有するマイクロミキサ。  A micromixer having the flow fluctuation structure according to claim 1. 基板内に形成されるマイクロミキサであって、
複数種類の流体を流入させる少なくとも1つの流体流入口と、
前記流体流入口に接続されており、前記基板の主面に沿う方向(以下、主面方向)に沿って屈曲及び/または湾曲しているように形成され、前記屈曲及び/または湾曲により、前記流体流入口から流入する複数種類の流体の進行方向を変化させて前記複数種類の流体の間の接触面積を増加させる第1流れ方向変化路と、
前記第1流れ方向変化路に接続され、前記主面方向に沿う流路幅が前記第1流れ方向変化路の流路幅よりも大きい、または前記流路幅に直交する流路深さが前記第1流れ方向変化路の流路深さよりも深い第1連結路と、
前記第1連結路に接続され、前記流体流入口から前記第1流れ方向変化路を通して前記第1連結路に流入する前記複数種類の流体の混合物を前記第1連結路から流出させる流体流出口と、
前記第1流れ方向変化路の少なくとも一部分において、前記第1流れ方向変化路の流路を形成する面の少なくとも1つであり、前記基板の主面及び前記主面に直交する面に対して傾きを有している面と、
を含むマイクロミキサ。
A micromixer formed in a substrate,
At least one fluid inlet for allowing a plurality of types of fluid to flow;
Being connected to said fluid inlet, a direction along the main surface of the substrate (hereinafter, the main surface direction) is formed as bent and / or curved along by the bending and / or curved, the A first flow direction change path for increasing a contact area between the plurality of types of fluids by changing a traveling direction of the plurality of types of fluids flowing from the fluid inlet;
The flow path width that is connected to the first flow direction change path and that extends along the principal surface direction is larger than the flow path width of the first flow direction change path or that is perpendicular to the flow path width. A first connection path deeper than a flow path depth of the first flow direction change path;
Is connected to the first connecting passage, and a fluid outlet port for flowing out the mixture of the plurality of types of fluid flowing into the first connection path through said first flow direction change path from said fluid inlet from the first connecting passage ,
At least a part of the first flow direction change path is at least one of surfaces forming a flow path of the first flow direction change path , and is inclined with respect to the main surface of the substrate and a surface orthogonal to the main surface. A surface having
Including micro mixer.
基板内に形成されるマイクロミキサであって、
複数種類の流体を流入する少なくとも1つの流体流入口と、
前記流体流入口に接続されており、前記基板の主面に沿う方向(以下、主面方向)に沿って形成され、前記流体流入口から流入される複数種類の流体の進行方向が変化するように屈曲及び/または湾曲している第1流れ方向変化路と、
前記第1流れ方向変化路に接続され、前記主面方向に沿う流路幅が前記第1流れ方向変化路の流路幅よりも大きい、または前記流路幅に直交する流路深さが前記第1流れ方向変化路の流路深さよりも深い第1連結路と、
前記第1連結路に流入された前記複数種類の流体を流出させる流体流出口とを含み、
前記第1流れ方向変化路は、2つに分岐しており、分岐した一方の前記第1流れ方向変化路において、その流路を形成する面の少なくとも1つが、前記基板の主面及び前記主面に直交する面に対して傾きを有している面であり、かつ分岐した他方の前記第1流れ方向変化路において、その流路内の流体の進行方向に交わる方向の断面が実質的に長方形状または正方形状の面である、マイクロミキサ。
A micromixer formed in a substrate,
At least one fluid inlet for receiving a plurality of types of fluids;
Connected to the fluid inflow port, formed along a direction along the main surface of the substrate (hereinafter referred to as a main surface direction), and the traveling direction of a plurality of types of fluids flowing from the fluid inflow port changes. A first flow direction change path that is bent and / or curved
The flow path width that is connected to the first flow direction change path and that extends along the principal surface direction is larger than the flow path width of the first flow direction change path or that is perpendicular to the flow path width. A first connection path deeper than a flow path depth of the first flow direction change path;
A fluid outlet for discharging the plurality of types of fluid that has flowed into the first connection path,
The first flow direction changing path is branched into two, and in one of the branched first flow direction changing paths, at least one of the surfaces forming the flow path is the main surface of the substrate and the main surface. In the other first flow direction change path that is inclined with respect to the plane orthogonal to the plane, the cross section in the direction that intersects the traveling direction of the fluid in the flow path is substantially A micromixer that is a rectangular or square surface.
JP2003347575A 2003-08-29 2003-08-29 Flow fluctuation structure and micromixer Expired - Lifetime JP3959436B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003347575A JP3959436B2 (en) 2003-08-29 2003-08-29 Flow fluctuation structure and micromixer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003347575A JP3959436B2 (en) 2003-08-29 2003-08-29 Flow fluctuation structure and micromixer

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005077397A JP2005077397A (en) 2005-03-24
JP3959436B2 true JP3959436B2 (en) 2007-08-15

Family

ID=34419595

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003347575A Expired - Lifetime JP3959436B2 (en) 2003-08-29 2003-08-29 Flow fluctuation structure and micromixer

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3959436B2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11185830B2 (en) 2017-09-06 2021-11-30 Waters Technologies Corporation Fluid mixer
US11555805B2 (en) 2019-08-12 2023-01-17 Waters Technologies Corporation Mixer for chromatography system
US11821882B2 (en) 2020-09-22 2023-11-21 Waters Technologies Corporation Continuous flow mixer
US11898999B2 (en) 2020-07-07 2024-02-13 Waters Technologies Corporation Mixer for liquid chromatography

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4689665B2 (en) * 2005-04-04 2011-05-25 パナソニック株式会社 Liquid homogenizer and analyzer using the same
KR100740771B1 (en) 2005-09-26 2007-07-19 주식회사 엘지화학 Micromixer
KR100742045B1 (en) * 2006-02-15 2007-07-23 송영화 Micro mixer
JP4943287B2 (en) * 2006-09-29 2012-05-30 富士フイルム株式会社 Droplet mixing method and apparatus
JP4931065B2 (en) * 2007-03-29 2012-05-16 財団法人 岡山県産業振興財団 Collision type micro mixer
EP2017000B1 (en) * 2007-07-11 2012-09-05 Corning Incorporated Process intensified microfluidic devices
JP5691195B2 (en) 2010-03-01 2015-04-01 ソニー株式会社 Microchip and fine particle analyzer
JP5897681B2 (en) * 2014-10-08 2016-03-30 ソニー株式会社 Microchip and fine particle analyzer
WO2019107231A1 (en) * 2017-11-29 2019-06-06 積水化学工業株式会社 Micro-fluid chip

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3185166A (en) * 1960-04-08 1965-05-25 Billy M Horton Fluid oscillator
US3474805A (en) * 1967-05-17 1969-10-28 Us Army Pressure and temperature insensitive flueric oscillator
US5500187A (en) * 1992-12-08 1996-03-19 Westinghouse Electric Corporation Disposable optical agglutination assay device and method for use
US5627041A (en) * 1994-09-02 1997-05-06 Biometric Imaging, Inc. Disposable cartridge for an assay of a biological sample
US5876187A (en) * 1995-03-09 1999-03-02 University Of Washington Micropumps with fixed valves
JPH09218149A (en) * 1996-02-15 1997-08-19 Shimadzu Corp Detection meter cell and optical measuring device
JP3531027B2 (en) * 1996-10-04 2004-05-24 株式会社日立製作所 Micro pumps and pump systems
EP0981408B1 (en) * 1997-05-16 2004-04-21 Alberta Research Council Microfluidic system and methods of use
WO1998053311A2 (en) * 1997-05-23 1998-11-26 Gamera Bioscience Corporation Devices and methods for using centripetal acceleration to drive fluid movement in a microfluidics system
WO1999060397A1 (en) * 1998-05-18 1999-11-25 University Of Washington Liquid analysis cartridge
DE10005735A1 (en) * 2000-02-09 2001-08-23 Evotec Biosystems Ag Withdrawing liquid stream containing suspended cells from liquid microsystem, comprises feeding stream at end of exit channel into decoupling stream to form discharge stream which is discharged through outlet
US7485454B1 (en) * 2000-03-10 2009-02-03 Bioprocessors Corp. Microreactor
US6818435B2 (en) * 2000-05-15 2004-11-16 Tecan Trading Ag Microfluidics devices and methods for performing cell based assays
EP1390144A2 (en) * 2001-03-19 2004-02-25 Gyros AB Structural units that define fluidic functions
EP1386343B1 (en) * 2001-03-19 2012-10-24 Gyros Patent Ab A microfluidic system for energy desorption / ionisation mass spectrometry
JP4181497B2 (en) * 2001-08-28 2008-11-12 ユィロス・パテント・アクチボラグ Microfluidic microcavity and other microfluidic structures for holding
JP2004016870A (en) * 2002-06-13 2004-01-22 Atec Japan:Kk Micro-reactor and chemical reaction method using the same
JP2004117279A (en) * 2002-09-27 2004-04-15 Nippon Sheet Glass Co Ltd Chip for microchemistry system and the microchemistry system
JP2004156925A (en) * 2002-11-01 2004-06-03 Jsr Corp Lab-on-a-chip
JP3888632B2 (en) * 2003-03-26 2007-03-07 靖浩 堀池 Micromixer, sample analysis kit and manufacturing method thereof
JP4276891B2 (en) * 2003-05-15 2009-06-10 東芝機械株式会社 Microchannel and microchemical chip including the same
JP2005030986A (en) * 2003-07-09 2005-02-03 Olympus Corp Liquid feed treatment method and liquid feed treatment means

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11185830B2 (en) 2017-09-06 2021-11-30 Waters Technologies Corporation Fluid mixer
US11555805B2 (en) 2019-08-12 2023-01-17 Waters Technologies Corporation Mixer for chromatography system
US11898999B2 (en) 2020-07-07 2024-02-13 Waters Technologies Corporation Mixer for liquid chromatography
US11821882B2 (en) 2020-09-22 2023-11-21 Waters Technologies Corporation Continuous flow mixer

Also Published As

Publication number Publication date
JP2005077397A (en) 2005-03-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8941826B2 (en) Three-dimensional (3D) hydrodynamic focusing using a microfluidic device
Daniele et al. 3D hydrodynamic focusing microfluidics for emerging sensing technologies
JP3959436B2 (en) Flow fluctuation structure and micromixer
Mark et al. Microfluidic lab-on-a-chip platforms: requirements, characteristics and applications
US6981522B2 (en) Microfluidic devices with distributing inputs
US8120770B2 (en) Three-dimensional (3D) hydrodynamic focusing using a microfluidic device
JP5907979B2 (en) Microfluidic device including auxiliary channel and bypass channel
US20060280029A1 (en) Microfluidic mixer
CN108686725B (en) Microfluidic analysis box
US9194780B2 (en) Microfluidic passive mixing chip
Xu et al. Optimization of microfluidic microsphere-trap arrays
KR20170089303A (en) Particle separator and method for separating particle
JP5963410B2 (en) Flow path device and fluid mixing method
JP2007010435A (en) Usage of microchip, microflow channel and microchip
Liu et al. A microfluidic device for blood plasma separation and fluorescence detection of biomarkers using acoustic microstreaming
JP3888632B2 (en) Micromixer, sample analysis kit and manufacturing method thereof
Rajawat et al. Disease diagnostics using hydrodynamic flow focusing in microfluidic devices: Beyond flow cytometry
KR101113727B1 (en) Vertical lamination micromixer
Ukita et al. Application of vertical microreactor stack with polystylene microbeads to immunoassay
US7156118B2 (en) Microfluidic system with high aspect ratio
JP4454431B2 (en) plate
Doonan et al. C3PE: counter-current continuous phase extraction for improved precision of in-droplet chemical reactions
KR100413536B1 (en) Micromixer for mixing reactants and method for mixing reactants by using the same
KR102324465B1 (en) Microfluidic mixer and method of mixing fluid using the same
Bahrani et al. Microfluidics technology: past, present, and future prospects for biomarker diagnostics

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060526

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20060526

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060529

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20060526

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20061205

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070205

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20070403

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 3959436

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

EXPY Cancellation because of completion of term