JP2013132616A - Micromixer - Google Patents

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Fumihiko Ishiyama
文彦 石山
Takeshi Tobisawa
猛 飛澤
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DIC Corp
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DIC Corp
Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a micromixer and a fluid mixing structure, efficiently mixing high-viscosity fluids or different-viscosity fluids.SOLUTION: This micromixer includes a mixing plate having first flow passage formation parts and second flow passage formation parts. A confluence path wherein a first fluid and a second fluid are joined is formed between the first flow passage formation parts and the second flow passage formation parts, outlets of the first flow passages and outlets of the second flow passages face to each other via the confluence path, the positions of the outlets of the first flow passages facing the central axis of the confluence path are not included in the positions of the outlets of the second flow passage facing the central axis, and the micromixer includes a function wherein an overall mixing speed is enhanced because minute flows of the first fluid and the second fluid are mixed by the collision of the minute flows in the confluence path.

Description

本発明は、マイクロミキサーに関する。   The present invention relates to a micromixer.

少なくとも二種類以上の流体を混合するため、各種静止ミキサーが提案されている。静止ミキサーは、化学反応や晶析等による微粒子製造に用いられる。なかでも、混合する流体をマイクロ流路内に供給するマイクロミキサーが注目されている。   Various static mixers have been proposed to mix at least two types of fluids. The static mixer is used for producing fine particles by chemical reaction or crystallization. Among these, a micromixer that supplies a fluid to be mixed into the microchannel has attracted attention.

マイクロミキサーは、流路幅が10μmから1000μm程度のマイクロ流路を有している。マイクロミキサーでは、少なくとも二種類以上の流体が、マイクロ流路により微小な流れに分割された後に混合される。マイクロミキサー内では、流体が微小な流れに分割されて、流体の拡散距離が短くなる。これにより、流体の混合速度が速くなる。よって、従来の静止ミキサーよりも短時間で効率的に流体を混合することができる。   The micromixer has a microchannel having a channel width of about 10 μm to 1000 μm. In the micromixer, at least two kinds of fluids are mixed after being divided into minute flows by the microchannel. In the micromixer, the fluid is divided into minute flows, and the diffusion distance of the fluid is shortened. This increases the fluid mixing speed. Therefore, the fluid can be mixed efficiently in a shorter time than the conventional static mixer.

マイクロミキサーの構造として、例えば、Y字型の流路を有するミキサーが知られている。この種のミキサーでは、第1流体を流す流路と第2流体を流す流路とが鋭角、即ちY字をなすように交差して、1本の合流路が形成されている。各流路にそれぞれ供給された流体は、流路の交差部にて層流の状態で合流する。その後、各流体は、相互に拡散して混合される。   As a structure of the micromixer, for example, a mixer having a Y-shaped channel is known. In this type of mixer, a flow path for flowing the first fluid and a flow path for flowing the second fluid intersect so as to form an acute angle, that is, a Y-shape, thereby forming a single combined flow path. The fluids supplied to the respective flow paths merge in a laminar flow state at the intersections of the flow paths. Thereafter, the fluids diffuse and mix with each other.

特許文献1は、積層型マイクロミキサーを開示している。この文献に開示の積層型マイクロミキサーは、混合対象である反応物Aが流れる微細チャンネルが形成されたプレートと、反応物Bが流れる微細チャンネルが形成されたプレートとを備えている。各微細チャンネルは、プレートの上面からみて鋭角をなすように交差している。各流体は、混合/反応室の入口にて合流する。   Patent Document 1 discloses a stacked micromixer. The multilayer micromixer disclosed in this document includes a plate on which a fine channel through which a reactant A to be mixed flows is formed and a plate on which a fine channel through which a reactant B flows is formed. Each fine channel intersects at an acute angle when viewed from the upper surface of the plate. Each fluid joins at the entrance of the mixing / reaction chamber.

上述したように、流路をY字型に配置したミキサーや、微細チャネルを鋭角に配置したミキサーでは、各流体が層流の状態で混合される。このため、上記の各種ミキサーは、低粘度流体の混合には適している。しかしながら、高粘度流体同士の混合や、粘度差の大きい流体同士の混合の場合、流体の接触面積や流体内でのせん断力が減少し、混合効率が低下する虞がある。   As described above, in the mixer in which the flow path is arranged in a Y shape or the mixer in which the fine channel is arranged at an acute angle, each fluid is mixed in a laminar flow state. For this reason, the various mixers described above are suitable for mixing low-viscosity fluids. However, in the case of mixing high-viscosity fluids or mixing fluids having a large viscosity difference, the contact area of the fluid or the shearing force in the fluid may be reduced, and the mixing efficiency may be reduced.

特表平9−512742号公報JP 9-512742 A

本発明の課題は、高粘度流体又は異粘度流体を効率良く混合することのできるマイクロミキサー及び流体混合構造体を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a micromixer and a fluid mixing structure capable of efficiently mixing a high-viscosity fluid or a different viscosity fluid.

上記目的を達成するため、本発明の第一の態様によれば、二種類以上の流体の混合に用いられるマイクロミキサーが提供される。マイクロミキサーは、第1流路形成部と第2流路形成部とを有する混合プレートを備えている。第1流路形成部には、第1流体が流れる第1流路が形成され、第2流路形成部には、第2流体が流れる第2流路が形成されている。第1流路形成部と第2流路形成部との間には、第1流体及び第2流体が合流する合流路が設けられている。合流路を介して、第1流路の出口と第2流路の出口とが対向し、合流路の中心軸に面する第1流路の出口の位置は、中心軸に面する第2流路の出口の位置に含まれていないことに特徴を有する。ここで「合流路の中心軸に面する第1流路の出口の位置は、中心軸に面する第2流路の出口の位置に含まれていない」とは、第1流路の出口の断面中心軸と、第2流路の出口の断面中心軸とは同一でないことから、第1流路の出口の位置は、第2流路の出口の位置と異なる位置であり、且つ第1流路の位置は第2流路の位置に含まれていないことを意味する。   In order to achieve the above object, according to a first aspect of the present invention, there is provided a micromixer used for mixing two or more kinds of fluids. The micromixer includes a mixing plate having a first flow path forming portion and a second flow path forming portion. A first flow path through which the first fluid flows is formed in the first flow path forming section, and a second flow path through which the second fluid flows is formed in the second flow path forming section. Between the first flow path forming portion and the second flow path forming portion, there is provided a merge flow path where the first fluid and the second fluid merge. The outlet of the first flow path and the outlet of the second flow path face each other via the combined flow path, and the position of the outlet of the first flow path facing the central axis of the combined flow path is the second flow facing the central axis. It is characterized by not being included in the position of the exit of the road. Here, “the position of the outlet of the first channel facing the central axis of the combined channel is not included in the position of the outlet of the second channel facing the central axis” means that the outlet of the first channel Since the cross-sectional central axis and the cross-sectional central axis of the second flow path outlet are not the same, the position of the first flow path outlet is different from the position of the second flow path outlet, and the first flow It means that the position of the path is not included in the position of the second flow path.

この構成によれば、第1流路から送出される第1流体の流れの方向は、第2流路から送出される第2流体の流れの方向と反対方向であり、かつ合流路の軸線に対し非対称となる。
このため、各流体は合流路の反対側の壁に衝突、又は角度をもって流体同士が衝突する。これにより衝突位置付近で乱流が発生し、接触面積が大きくなる。よって、高粘度流体又は異粘度流体を効率良く混合することができる。
また、衝突位置付近の合流路は、衝突位置付近の前後、左右、上下の空間である自由空間となるため、上記乱流が発生し、接触面積を大きくすることにより、混合速度をより高めることが可能となることから、衝突付近以外の混合のための合流路は必ずしも必要ではない。
According to this configuration, the direction of the flow of the first fluid sent from the first flow path is opposite to the direction of the flow of the second fluid sent from the second flow path, and the axis of the combined flow path It is asymmetrical.
For this reason, each fluid collides with the wall on the opposite side of a combined flow path, or fluid collides with an angle. As a result, turbulent flow is generated near the collision position, and the contact area increases. Therefore, it is possible to efficiently mix a high viscosity fluid or a different viscosity fluid.
In addition, since the combined flow path near the collision position becomes a free space that is the front, rear, left, and right, upper and lower spaces near the collision position, the above turbulent flow occurs, and the contact area is increased to further increase the mixing speed. Therefore, a joint channel for mixing other than the vicinity of the collision is not necessarily required.

上記のマイクロミキサーにおいて、第1流路の出口の断面中心軸は、第2流路の出口の断面中心軸と同一でないことが好ましい。   In the above-described micromixer, it is preferable that the cross-sectional central axis of the outlet of the first channel is not the same as the central axis of the cross-section of the outlet of the second channel.

この構成によれば、第1及び第2流路の各出口から送出された各流体は合流路の反対側の壁に衝突又は角度をもって流体同士が衝突する高粘度流体又は異粘度流体を効率良く混合することができる。   According to this configuration, each fluid sent from each outlet of the first and second flow paths efficiently collides with a wall on the opposite side of the combined flow path or a high-viscosity fluid or a different viscosity fluid in which fluids collide with each other with an angle. Can be mixed.

この構成によれば、第1流路からの第1流体の流れの方向は、第2流路からの第2流体の流れの方向と平行または角度をもった交差であり、かつ逆方向となる。このため、乱流により各流体の接触面積が大きくなり、高粘度流体又は異粘度流体を効率良く混合することができる。   According to this configuration, the direction of the flow of the first fluid from the first flow path is an intersection that is parallel or at an angle to the direction of the flow of the second fluid from the second flow path, and is in the opposite direction. . For this reason, the contact area of each fluid becomes large by a turbulent flow, and a highly viscous fluid or a heteroviscous fluid can be mixed efficiently.

上記のマイクロミキサーにおいて、第1流路の出口は複数の出口のうちの1つであり、第2流路の出口は複数の出口のうちの1つであり、第1流路の出口と第2流路の出口とが1対1の関係で対向していることが好ましい。   In the above micromixer, the outlet of the first channel is one of the plurality of outlets, the outlet of the second channel is one of the plurality of outlets, and the outlet of the first channel It is preferable that the outlets of the two flow paths face each other in a one-to-one relationship.

この構成によれば、各流体をそれぞれ複数の微小な流れに分割し、更に分割された微小な流れを1対1の関係で合流路の反対側の壁に衝突又は角度をもって流体同士を衝突させることができる。このため、乱流により各流体の接触面積が大きくなり、混合速度が高められる。   According to this configuration, each fluid is divided into a plurality of minute flows, and the divided minute flows collide with the opposite wall of the combined flow path or have fluids collide with each other at an angle. be able to. For this reason, the contact area of each fluid becomes large by turbulent flow, and the mixing speed is increased.

上記のマイクロミキサーにおいて、合流路は長尺状に形成され、合流路を形成する一対の対向する側面のうち、一方の側面には、複数の第1流路の出口が合流路の長手方向に沿って並んでおり、他方の側面には、複数の第2流路の出口が合流路の長手方向に沿って並んでいることが好ましい。   In the above micromixer, the combined flow path is formed in an elongated shape, and one of the pair of opposing side surfaces forming the combined flow path has outlets of a plurality of first flow paths in the longitudinal direction of the combined flow path. It is preferable that the outlets of the plurality of second flow paths are arranged along the longitudinal direction of the combined flow path on the other side surface.

この構成によれば、流路の出口間の距離を変更せずに、合流路の長さを調節するか又は流路の数を増やすことにより、マイクロミキサーの処理量が向上する。従って、流体の衝突効果を低減させずに処理量を向上させることができる。また、合流路内でスラグ流やゼブラ流が容易にできる。   According to this configuration, the processing amount of the micromixer is improved by adjusting the length of the combined flow path or increasing the number of flow paths without changing the distance between the outlets of the flow paths. Therefore, the throughput can be improved without reducing the fluid collision effect. Moreover, a slag flow and a zebra flow can be easily performed in the combined flow path.

上記のマイクロミキサーにおいて、混合プレートに積層される温度調節プレートを備え、温度調節プレートは、第1媒体が流れる第1媒体流路と、第2媒体が流れる第2媒体流路と、第1媒体流路及び第2媒体流路間に設けられた断熱部とを有し、混合プレート及び温度調節プレートが積層された状態で、第1流路形成部と第1媒体流路とが積層方向に対応するように配置され、第2流路形成部と第2媒体流路とが積層方向に対応するように配置されていることが好ましい。   The micromixer includes a temperature control plate stacked on the mixing plate, the temperature control plate including a first medium flow path through which the first medium flows, a second medium flow path through which the second medium flows, and a first medium. A heat insulating portion provided between the flow path and the second medium flow path, and the first flow path forming portion and the first medium flow path in the stacking direction in a state where the mixing plate and the temperature control plate are stacked. It is preferable that the second flow path forming unit and the second medium flow path are arranged so as to correspond to the stacking direction.

この構成によれば、第1媒体は第1流体のみに作用し、第2媒体は第2流体のみに作用することができる。また、第1及び第2媒体流路形成部間の断熱部により、第1媒体と第2媒体との間の熱伝導が抑制されるため、温度を精度良く調節することができる。   According to this configuration, the first medium can act only on the first fluid, and the second medium can act only on the second fluid. Moreover, since the heat conduction between the first medium and the second medium is suppressed by the heat insulating part between the first and second medium flow path forming parts, the temperature can be adjusted with high accuracy.

上記のマイクロミキサーにおいて、第1流路及び第2流路では、出口の断面積が入口の断面積よりも小さいことが好ましい。   In the above micromixer, it is preferable that the cross-sectional area of the outlet is smaller than the cross-sectional area of the inlet in the first flow path and the second flow path.

この構成によれば、合流路から送出される流体の流速を高めることで、各流体の混合効率がより一層向上する。   According to this structure, the mixing efficiency of each fluid improves further by raising the flow velocity of the fluid sent out from a combined flow path.

本発明の一実施形態のマイクロミキサーの概略図。1 is a schematic view of a micromixer according to an embodiment of the present invention. 積層体の分解斜視図。The exploded perspective view of a layered product. 混合プレートの斜視図。The perspective view of a mixing plate. 混合プレートの平面図。The top view of a mixing plate. 温調プレートの斜視図。The perspective view of a temperature control plate. 積層体の斜視図。The perspective view of a laminated body. 別例の混合プレートの斜視図。The perspective view of the mixing plate of another example. 別例の混合プレートの斜視図。The perspective view of the mixing plate of another example. 別例の混合プレートの平面図。The top view of the mixing plate of another example. 別例の混合プレートの平面図。The top view of the mixing plate of another example. 別例の混合プレートの平面図。The top view of the mixing plate of another example. 別例の混合プレートの平面図。The top view of the mixing plate of another example. 別例の混合プレートの平面図。The top view of the mixing plate of another example. 別例の混合プレートの平面図。The top view of the mixing plate of another example. 別例の温調プレートの平面図。The top view of the temperature control plate of another example.

以下、本発明のマイクロミキサーを具体化した一実施形態について図1〜図6に従って説明する。   Hereinafter, an embodiment embodying the micromixer of the present invention will be described with reference to FIGS.

図1に示すように、マイクロミキサー1は、中空状のケースCを有している。ケースC内には、各種微細流路が形成された積層体11が固定されている。積層体11は、混合対象物又は反応対象物である第1流体F1及び第2流体F2と、第1熱媒H1(第1媒体)及び第2熱媒H2(第2媒体)とが流れる流路を有している。第1熱媒H1及び第2熱媒H2は、流体F1,F2とそれぞれ熱交換を行う。   As shown in FIG. 1, the micromixer 1 has a hollow case C. In the case C, the laminated body 11 in which various fine channels are formed is fixed. The stacked body 11 is a flow in which the first fluid F1 and the second fluid F2 that are mixing objects or reaction objects, and the first heat medium H1 (first medium) and the second heat medium H2 (second medium) flow. Has a road. The first heat medium H1 and the second heat medium H2 exchange heat with the fluids F1 and F2, respectively.

ケースCの左端C1には、第1流体F1をケースC内に供給する第1流体供給部4Aが設けられている。ケースCの右端C2には、第2流体F2をケースC内に供給する第2流体供給部4Bが設けられている。以下、各流体供給部4A,4Bを区別しないで説明する場合は、単に、流体供給部4として説明する。   At the left end C1 of the case C, a first fluid supply unit 4A that supplies the first fluid F1 into the case C is provided. The right end C2 of the case C is provided with a second fluid supply unit 4B that supplies the second fluid F2 into the case C. Hereinafter, when the fluid supply units 4 </ b> A and 4 </ b> B are described without being distinguished from each other, the fluid supply unit 4 is simply described.

流体供給部4は、ケースCの端部に形成された開口部2と、開口部2に連結されたコネクタ3とを有している。コネクタ3は、各流体F1,F2をそれぞれ貯留するタンクに接続されている。また、コネクタ3は、加圧ポンプ、このポンプに連結された管路等を含む圧送機構にも接続されている。各流体F1,F2は、圧送機構により加圧された状態で、コネクタ3に向けてそれぞれ圧送される。ケースCの両端には、開口部2がそれぞれ設けられている。ケースCの各開口部2と、ケースC内の積層体11の各側面11a,11bとの間には、空間が設けられている。この空間は、圧送機構から送出された各流体F1,F2を一時貯留するための貯留部S1,S2として機能する。   The fluid supply unit 4 has an opening 2 formed at the end of the case C and a connector 3 connected to the opening 2. The connector 3 is connected to a tank that stores the fluids F1 and F2. The connector 3 is also connected to a pressure feeding mechanism including a pressurizing pump and a pipe connected to the pump. The fluids F1 and F2 are respectively pumped toward the connector 3 while being pressurized by the pumping mechanism. Openings 2 are provided at both ends of the case C, respectively. Spaces are provided between the openings 2 of the case C and the side surfaces 11a and 11b of the stacked body 11 in the case C. This space functions as reservoirs S1 and S2 for temporarily storing the fluids F1 and F2 delivered from the pressure feeding mechanism.

ケースCの上端C3には、熱媒供給部7A,7Bが形成されている。各熱媒H1は、熱媒供給部7Aを通じてケースC内に供給され、各熱媒H2は、熱媒供給部7Bを通じてケースC内に供給される。熱媒供給部7A,7Bは、流体供給部4と同様に、開口部5A,5B、コネクタ6A,6Bをそれぞれ有している。ケースCの下端C4には、熱媒送出部7C,7Dが形成されている。各熱媒供給部7A,7Bに供給された熱媒H1,H2は、積層体11内の流路を通過してから、各熱媒送出部7C,7DよりケースC外部へとそれぞれ送出される。熱媒送出部7C,7Dは、流体供給部4と同様に、開口部5C,5D、コネクタ6C,6Dをそれぞれ有している。   Heat medium supply portions 7A and 7B are formed at the upper end C3 of the case C. Each heat medium H1 is supplied into the case C through the heat medium supply part 7A, and each heat medium H2 is supplied into the case C through the heat medium supply part 7B. As with the fluid supply unit 4, the heat medium supply units 7A and 7B have openings 5A and 5B and connectors 6A and 6B, respectively. Heat medium delivery sections 7C and 7D are formed at the lower end C4 of the case C. The heat mediums H1 and H2 supplied to the heat medium supply units 7A and 7B are sent out of the case C from the heat medium delivery parts 7C and 7D, respectively, after passing through the flow path in the laminate 11. . Similarly to the fluid supply unit 4, the heat medium delivery units 7C and 7D have openings 5C and 5D and connectors 6C and 6D, respectively.

ケースCの下端C4には、送出部10が設けられている。積層体11内で混合又は反応した各流体F1,F2の混合液F3(又は反応液)は、送出部10を通じてケースC外へと送出される。送出部10は、開口部8と、開口部8に連結されたコネクタ9とを有している。   At the lower end C4 of the case C, a delivery unit 10 is provided. The mixed solution F3 (or reaction solution) of the fluids F1 and F2 mixed or reacted in the stacked body 11 is sent out of the case C through the sending unit 10. The delivery unit 10 includes an opening 8 and a connector 9 connected to the opening 8.

即ち、各流体F1,F2は、各流体供給部4A,4BからケースC内部に供給されると、積層体11の微細流路において混合又は反応される。ここで、各流体F1,F2が微細流路で混合されるため、各流体F1,F2の拡散距離は短くなる。これにより、各流体F1,F2の混合速度が大きくなり、所望量の各流体F1,F2が効率良く混合される。各流体F1,F2は、混合されて混合液F3(又は反応液)となり、送出部10からケースC外へと送出される。尚、マイクロミキサー1のケースCや各流体供給部4A,4B、送出部10の位置等は、上記の構成に限定されず、必要に応じて変更してもよい。   That is, when the fluids F1 and F2 are supplied into the case C from the fluid supply units 4A and 4B, they are mixed or reacted in the fine flow path of the laminate 11. Here, since each fluid F1, F2 is mixed in the fine flow path, the diffusion distance of each fluid F1, F2 becomes short. Thereby, the mixing speed of each fluid F1, F2 becomes large, and desired amount of each fluid F1, F2 is mixed efficiently. The fluids F1 and F2 are mixed to form a mixed solution F3 (or a reaction solution), which is sent out of the case C from the sending unit 10. Note that the positions of the case C, the fluid supply units 4A and 4B, the delivery unit 10 and the like of the micromixer 1 are not limited to the above configuration, and may be changed as necessary.

次に、積層体11について図2を参照して説明する。   Next, the laminate 11 will be described with reference to FIG.

図2に示すように、積層体11は、長方形状の一対のカバープレートP1,P2と、複数のプレートからなるプレート群12とを備えている。プレート群12は、両カバープレートP1,P2間に設けられている。プレート群12は、3枚の温調プレート13と、2枚の混合プレート14とを備えている。プレート群12は、温調プレート13及び混合プレート14を積層して構成されている。温調プレート13が、プレート群12の最上層と最下層とを構成し、混合プレート14が、温調プレート13間に挟まれた状態で積層されている。   As shown in FIG. 2, the stacked body 11 includes a pair of rectangular cover plates P <b> 1 and P <b> 2 and a plate group 12 including a plurality of plates. The plate group 12 is provided between the cover plates P1 and P2. The plate group 12 includes three temperature control plates 13 and two mixing plates 14. The plate group 12 is configured by laminating a temperature control plate 13 and a mixing plate 14. The temperature control plate 13 constitutes the uppermost layer and the lowermost layer of the plate group 12, and the mixing plate 14 is laminated with being sandwiched between the temperature control plates 13.

各カバープレートP1,P2、各温調プレート13及び各混合プレート14の外形はいずれも、同じ長方形を有している。各カバープレートP1,P2、温調プレート13及び混合プレート14は、例えば、金属材、樹脂、ガラス、セラミックス等により形成されている。これらの材料を用いて各プレート13,14,P1,P2を形成すれば、流路を形成するための加工が容易となり、液漏れ等が生じ難く密着した状態で各プレートを互いに固定することができる。各プレート13,14,P1,P2を、同じ材料により形成してもよく、又は、異なる材料により形成してもよい。例えば、各プレート13,14,P2,P2をステンレス鋼から形成し、拡散結合により密着した状態で各プレートを固定してもよい。各プレート13,14,P2,P2の加工方法として、例えば、射出成型、溶剤キャスト法、溶融レプリカ法、切削、エッチング、フォトリソグラフィー、レーザーアプレーション等が挙げられる。   The outer shapes of the cover plates P1, P2, the temperature control plates 13, and the mixing plates 14 all have the same rectangle. Each cover plate P1, P2, the temperature control plate 13, and the mixing plate 14 are formed of, for example, a metal material, resin, glass, ceramics, or the like. By forming the plates 13, 14, P1, and P2 using these materials, processing for forming the flow path becomes easy, and it is possible to fix the plates to each other in a closely contacted state with little liquid leakage or the like. it can. Each plate 13, 14, P1, P2 may be formed of the same material, or may be formed of different materials. For example, each plate 13, 14, P 2, P 2 may be formed from stainless steel, and each plate may be fixed in a close contact state by diffusion bonding. Examples of the processing method for each of the plates 13, 14, P2, and P2 include injection molding, solvent casting method, melt replica method, cutting, etching, photolithography, and laser application.

次に、混合プレート14について図3及び図4に従って詳述する。   Next, the mixing plate 14 will be described in detail with reference to FIGS.

図3に示すように、混合プレート14は、一対のプレートからなる。混合プレート14は、第1流路形成部14Aと第2流路形成部14Bとを有している。第1及び第2流路形成部14A,14Bはいずれも矩形で、且つ板状に形成されている。第1流路形成部14Aの上面14aにおいて短手方向(図中Y方向)の中央には、3本の第1流路15が形成されている。各第1流路15は、等間隔で配置されている。各第1流路15は、第1流路形成部14Aの左側端14bから右側端14cにまで延びる溝状に形成されている。各第1流路15は、第1流路形成部14Aの左側端14b、右側端14c及び上面14aにおいて開口している。第1流路形成部14Aの左側端14bの開口は第1流路15の入口15aを形成し、第1流路形成部14Aの右側端14cの開口は第1流路15の出口15bを形成する。入口15aは、第1流体F1が供給される第1流体供給部4Aに連通している。   As shown in FIG. 3, the mixing plate 14 includes a pair of plates. The mixing plate 14 has a first flow path forming portion 14A and a second flow path forming portion 14B. The first and second flow path forming portions 14A and 14B are both rectangular and plate-shaped. In the upper surface 14a of the first flow path forming portion 14A, three first flow paths 15 are formed in the center in the short side direction (Y direction in the figure). The first flow paths 15 are arranged at equal intervals. Each first flow path 15 is formed in a groove shape extending from the left end 14b to the right end 14c of the first flow path forming portion 14A. Each first flow path 15 is open at the left end 14b, the right end 14c, and the upper surface 14a of the first flow path forming portion 14A. The opening at the left end 14b of the first flow path forming part 14A forms the inlet 15a of the first flow path 15 and the opening at the right end 14c of the first flow path forming part 14A forms the outlet 15b of the first flow path 15 To do. The inlet 15a communicates with the first fluid supply unit 4A to which the first fluid F1 is supplied.

第1流路15は、流路幅の大きい幅広部16と、流路幅の小さい幅狭部17と、テーパ部18とを有している。テーパ部18の流路幅は、幅広部16から幅狭部17にかけて緩やかに小さくなる。   The first flow path 15 includes a wide portion 16 having a large flow path width, a narrow portion 17 having a small flow path width, and a tapered portion 18. The flow path width of the tapered portion 18 gradually decreases from the wide portion 16 to the narrow portion 17.

流体の流れる方向と直交する幅広部16の断面は矩形状をなしている。幅広部16は、第1流路形成部14Aの左側端14bから右側端14c付近にまで延びている。幅広部16の幅及び深さは、流体の温度分布の均一性や装置の強度を確保するため、例えば、幅0.1mm以上100mm以下、深さ5mm以下の範囲に設定することが好ましく、幅0.1mm以上20mm以下、深さ2mm以下の範囲に設定することがより好ましい。即ち、幅広部16は、圧損が大きくなりすぎず、流路閉塞が生じ難く、流路を迅速に加熱・冷却可能であり、生産性が向上するように設計されていればよい。   The cross section of the wide portion 16 orthogonal to the fluid flow direction has a rectangular shape. The wide portion 16 extends from the left end 14b of the first flow path forming portion 14A to the vicinity of the right end 14c. The width and depth of the wide portion 16 are preferably set within a range of, for example, a width of 0.1 mm or more and 100 mm or less and a depth of 5 mm or less in order to ensure uniformity of the temperature distribution of the fluid and the strength of the apparatus. It is more preferable to set a range of 0.1 mm or more and 20 mm or less and a depth of 2 mm or less. That is, the wide portion 16 only needs to be designed so that the pressure loss does not increase excessively, the flow path is not easily blocked, the flow path can be heated and cooled quickly, and the productivity is improved.

幅狭部17の断面も矩形状をなしている。幅狭部17は、第1流路形成部14Aの右側端14c付近から右側端14cにまで延びている。幅狭部17は、少なくとも幅広部16の断面積よりも小さい断面積を有している。幅狭部17は、例えば、幅0.1mm以上20mm以下、深さ5mm以下の範囲に設定することが好ましく、幅0.1mm以上5mm以下、深さ2mm以下の範囲に設定することがより好ましい。即ち、幅狭部17は、圧損が大きくなりすぎず、流路閉塞が生じ難く、流路を迅速に加熱・冷却可能であり、生産性が向上するように設計されていればよい。   The cross section of the narrow portion 17 is also rectangular. The narrow portion 17 extends from the vicinity of the right end 14c of the first flow path forming portion 14A to the right end 14c. The narrow portion 17 has a cross-sectional area that is at least smaller than the cross-sectional area of the wide portion 16. For example, the narrow portion 17 is preferably set in a range of 0.1 mm to 20 mm in width and 5 mm in depth, and more preferably in a range of 0.1 mm to 5 mm in width and 2 mm in depth. . That is, the narrow portion 17 may be designed so that the pressure loss does not increase excessively, the channel is not easily blocked, the channel can be heated and cooled quickly, and the productivity is improved.

第1流路形成部14Aと第2流路形成部14Bとの間には、合流路19が設けられている。合流路19は、所定幅の前後、左右、上下の自由空間からなる。図3に示すように、合流路19では、底面及び上面が開口し、混合プレート14の前面14g及び背面14hにおいて開口している。混合プレート14の前面14gにて開口する開口部19cは、合流路19の出口であって、送出部10に連通されている。混合プレート14の背面14hにて開口する開口部19bは、ケースC又はその他の部材によって閉塞されている。合流路19を形成する一対の側面は、第1及び第2流路形成部14A,14Bによってそれぞれ構成されている。合流路19は、平面視で長方形をなす長尺状の流路として形成されている。合流路19の長手方向は、混合プレート14の短手方向と平行である。   A joint channel 19 is provided between the first channel forming portion 14A and the second channel forming portion 14B. The joint channel 19 is composed of front, rear, left, and right free spaces having a predetermined width. As shown in FIG. 3, in the combined channel 19, the bottom surface and the top surface are open, and the front surface 14 g and the back surface 14 h of the mixing plate 14 are open. An opening 19 c that opens at the front surface 14 g of the mixing plate 14 is an outlet of the combined flow path 19 and communicates with the delivery unit 10. An opening 19b that opens on the back surface 14h of the mixing plate 14 is closed by a case C or other member. A pair of side surfaces forming the combined flow path 19 are respectively configured by the first and second flow path forming portions 14A and 14B. The combined channel 19 is formed as a long channel having a rectangular shape in plan view. The longitudinal direction of the combined channel 19 is parallel to the short direction of the mixing plate 14.

第2流路形成部14Bは、第2流体F2が流れる第2流路20を有している。第2流路形成部14Bは、合流路19に対して第1流路形成部14Aと対称である。即ち、第2流路形成部14Bの上面14dにおいて短手方向の中央には、3本の第2流路20が形成されている。各第2流路20は、等間隔で配置されている。各第2流路20は、第2流路形成部14Bの左側端14e、右側端14f及び上面14d及び底面において開口している。第2流路形成部14Bの左側端14eの開口は第2流路20の出口20bを形成し、第2流路形成部14Bの右側端14fの開口は第2流路20の入口20aを形成する。入口20aは、第2流体F2が供給される第2流体供給部4Bに連通している。   The second flow path forming unit 14B has a second flow path 20 through which the second fluid F2 flows. The second flow path forming portion 14 </ b> B is symmetrical with the first flow path forming portion 14 </ b> A with respect to the combined flow path 19. That is, three second flow paths 20 are formed in the center in the lateral direction on the upper surface 14d of the second flow path forming portion 14B. Each 2nd flow path 20 is arrange | positioned at equal intervals. Each second flow path 20 is open at the left end 14e, the right end 14f, the upper surface 14d, and the bottom surface of the second flow path forming portion 14B. The opening at the left end 14e of the second flow path forming portion 14B forms the outlet 20b of the second flow path 20, and the opening at the right end 14f of the second flow path forming portion 14B forms the inlet 20a of the second flow path 20. To do. The inlet 20a communicates with the second fluid supply unit 4B to which the second fluid F2 is supplied.

第2流路20は、幅広部21と、幅狭部22と、幅広部21及び幅狭部22間に設けられたテーパ部23とを有している。幅広部21は、第1流路形成部14Aの幅広部16と同じ形状及び同じ流路幅を有している。幅広部21は、第2流路形成部14Bの右側端14fから左側端14e付近にまで延びている。幅狭部22も、第1流路形成部14Aの幅狭部17と同じ形状及び同じ流路幅を有している。幅狭部22は、第2流路形成部14Bの左側端14e付近から左側端14eにまで延びている。   The second flow path 20 includes a wide portion 21, a narrow portion 22, and a tapered portion 23 provided between the wide portion 21 and the narrow portion 22. The wide part 21 has the same shape and the same flow path width as the wide part 16 of the first flow path forming part 14A. The wide portion 21 extends from the right end 14f of the second flow path forming portion 14B to the vicinity of the left end 14e. The narrow part 22 also has the same shape and the same flow path width as the narrow part 17 of the first flow path forming part 14A. The narrow portion 22 extends from the vicinity of the left end 14e of the second flow path forming portion 14B to the left end 14e.

図4に示すように、第1及び第2流路形成部14A,14Bは、第1流路15の出口15bと第2流路20の出口20bとを合流路19を介して対向させるように配置されている。合流路19の中心軸X1に面する出口15bの位置は、中心軸X1に面する出口20bの位置と同一ではない。出口15b,20bの出口面は平行である。また、第1及び第2流路15,20の各出口15b,20bの断面中心軸は、同一でない中心軸X2及び中心軸X3である。第1流路15の位置は、図4に示す左側ではなく、右側でもあってもよい。また、第2流路20は、図4に示す右側ではなく、左側であってもよい。さらに、合流路19を形成する一対の対向する側面のうち一方の側面には、3つの第1流路15の出口15bが形成され、他方の側面には、3つの第2流路20の出口20bが形成されている。各出口15b,20bは、合流路19の長手方向に沿って並んでそれぞれ配置されている。   As shown in FIG. 4, the first and second flow path forming portions 14 </ b> A and 14 </ b> B are configured so that the outlet 15 b of the first flow path 15 and the outlet 20 b of the second flow path 20 face each other via the combined flow path 19. Has been placed. The position of the outlet 15b facing the central axis X1 of the combined channel 19 is not the same as the position of the outlet 20b facing the central axis X1. The exit surfaces of the exits 15b and 20b are parallel. Further, the cross-sectional central axes of the outlets 15b and 20b of the first and second flow paths 15 and 20 are the central axis X2 and the central axis X3 that are not the same. The position of the first flow path 15 may be on the right side instead of the left side shown in FIG. Moreover, the 2nd flow path 20 may be the left side instead of the right side shown in FIG. Furthermore, the outlets 15b of the three first channels 15 are formed on one side surface of the pair of opposing side surfaces forming the combined channel 19, and the outlets of the three second channels 20 are formed on the other side surface. 20b is formed. The outlets 15 b and 20 b are arranged side by side along the longitudinal direction of the combined flow path 19.

第1及び第2流路15,20の入口15a,20aより加圧されて供給された流体F1,F2は、各幅広部16,21を流れてから、各テーパ部18,23を介して、各幅狭部17,22へとそれぞれ流入する。幅狭部17,22に流入した各流体F1,F2は、入口15a,20aに流入したときよりも速い流速で、出口15b,20bから合流路19へとそれぞれ流入する。このとき、中心軸X1に面する両出口15b,20bの位置が同一でなく、かつ1対1の関係で対向しているため、流体F1,F2は、出口15b,20bからそれぞれ合流路19に送出されると、互いに合流路の反対側の壁に衝突又は角度をもって流体同士が衝突する。このため、各流体F1,F2が層流の状態で合流する場合に比べ、各流体F1,F2の接触面積が乱流により大きくなり、各流体F1,F2が効率よく混合される。また、各流体F1,F2を合流路の反対側の壁に衝突又は角度をもって流体同士が衝突させることにより、各流体F1,F2中の流体要素は、第1流体F1の流れの方向と第2流体F2の流れの方向は各合流路の反対側の壁よりせん断力を受ける。第1流体F1の流れの方向と第2流体F2の流れの方向とからせん断力を受ける。このため、各流体F1,F2の混合速度が高められる。特に、流体F1,F2のうち少なくとも一方の流動性が低く高粘度流体である場合や、流体F1,F2の粘度差が大きい場合、特に効果を発揮することができる。   The fluids F1 and F2 that are pressurized and supplied from the inlets 15a and 20a of the first and second flow paths 15 and 20 flow through the wide portions 16 and 21 and then pass through the tapered portions 18 and 23, respectively. It flows into the narrow portions 17 and 22, respectively. The fluids F1 and F2 that flow into the narrow portions 17 and 22 flow into the combined flow path 19 from the outlets 15b and 20b, respectively, at a faster flow rate than when they flow into the inlets 15a and 20a. At this time, since the positions of the outlets 15b and 20b facing the central axis X1 are not the same and face each other in a one-to-one relationship, the fluids F1 and F2 flow from the outlets 15b and 20b to the combined flow path 19 respectively. When delivered, the fluids collide with each other on the opposite walls of the combined flow path or fluids collide with each other. For this reason, compared with the case where each fluid F1, F2 joins in the state of a laminar flow, the contact area of each fluid F1, F2 becomes large by a turbulent flow, and each fluid F1, F2 is mixed efficiently. Further, the fluid elements in the fluids F1 and F2 collide with the opposite walls of the combined flow path or the fluids collide with each other at an angle, so that the fluid elements in the fluids F1 and F2 have the second direction and the second fluid F1 flow direction. The flow direction of the fluid F2 receives a shearing force from the opposite wall of each combined flow path. Shear force is received from the direction of flow of the first fluid F1 and the direction of flow of the second fluid F2. For this reason, the mixing speed of each fluid F1, F2 is increased. In particular, when the fluidity of at least one of the fluids F1 and F2 is low and the fluid is a high-viscosity fluid, or the viscosity difference between the fluids F1 and F2 is large, the effect can be exhibited particularly.

合流路19の開口部19bは閉塞されている。このため、各流体F1,F2は、互いに合流路の反対側の壁に衝突又は角度をもって流体同士が衝突した後に、主液圧送機構の圧力により開口部19cへと流れる。合流路19にて発生する圧力損失、高粘度流体及び異粘度流体の安定した通流、混合力、装置的強度を考慮すると、合流路19の幅、即ち、各出口15b,20bの間の距離は、0.1mm以上30mm以下に設定することが好ましい。また、合流路19の深さは、0.3mm以上に設定することが好ましい。合流路19の幅は、各流体F1,F2の粘性と、目的とする混合度合等に応じて変更可能である。合流路19の幅を短くすれば、圧力損失が比較的大きくなる一方で、各流体は合流路の反対側の壁に衝突、又は角度をもって流体同士が衝突することにより、流体内のせん断力が高められる。合流路19の幅を長くすれば、衝突力は弱くなるものの、圧力損失が低減される。   The opening 19b of the combined channel 19 is closed. For this reason, the fluids F1 and F2 flow into the opening 19c by the pressure of the main hydraulic pumping mechanism after the fluids collide with each other on the opposite walls of the combined flow channel or collide with each other at an angle. Considering the pressure loss generated in the combined flow path 19, stable flow of high-viscosity fluid and heteroviscous fluid, mixing force, and apparatus strength, the width of the combined flow path 19, that is, the distance between the outlets 15 b and 20 b. Is preferably set to 0.1 mm or more and 30 mm or less. Further, the depth of the combined channel 19 is preferably set to 0.3 mm or more. The width of the combined channel 19 can be changed according to the viscosity of the fluids F1 and F2, the target degree of mixing, and the like. If the width of the combined flow path 19 is shortened, the pressure loss becomes relatively large. On the other hand, each fluid collides with a wall on the opposite side of the combined flow path, or fluids collide with each other, so that the shear force in the fluid is reduced. Enhanced. Increasing the width of the combined flow path 19 reduces the pressure loss, although the impact force becomes weaker.

次に、温調プレート13について図5に従って説明する。   Next, the temperature control plate 13 will be described with reference to FIG.

温調プレート13は、長方形状で、かつ板状に形成されている。温調プレート13は、混合プレート14とほぼ同じ大きさを有している。温調プレート13の長手方向の中央には、断熱部30が形成されている。断熱部30は、積層された混合プレート14により形成される合流路19と重なるように配置されている。断熱部30は、長尺状に形成されている。断熱部30は、温調プレート13をその前面13cから奥行方向(図中Y方向)に切り欠くことにより形成されている。断熱部30は、温調プレート13をその厚み方向(図中Z方向)に貫通している。断熱部30は、温調プレート13の前面13cに開口部30aを有している。断熱部30の幅は、混合プレート14の合流路19の幅とほぼ同じである。   The temperature control plate 13 has a rectangular shape and a plate shape. The temperature control plate 13 has substantially the same size as the mixing plate 14. A heat insulating portion 30 is formed at the center in the longitudinal direction of the temperature control plate 13. The heat insulating portion 30 is disposed so as to overlap with the joint channel 19 formed by the mixed mixing plates 14 stacked. The heat insulation part 30 is formed in a long shape. The heat insulating portion 30 is formed by cutting out the temperature control plate 13 from the front surface 13c in the depth direction (Y direction in the figure). The heat insulation part 30 has penetrated the temperature control plate 13 in the thickness direction (Z direction in the figure). The heat insulating portion 30 has an opening 30 a on the front surface 13 c of the temperature control plate 13. The width of the heat insulating portion 30 is substantially the same as the width of the combined channel 19 of the mixing plate 14.

温調プレート13において、断熱部30に対して左側及び右側には、略長方形状の凹部24がそれぞれ形成されている。温調プレート13の上面13aには、流入路26及び流出路27が形成されている。流入路26及び流出路27はいずれも、溝状に形成されると共に、凹部24にそれぞれ連通している。   In the temperature control plate 13, substantially rectangular recesses 24 are respectively formed on the left side and the right side with respect to the heat insulating portion 30. An inflow path 26 and an outflow path 27 are formed on the upper surface 13 a of the temperature control plate 13. Each of the inflow path 26 and the outflow path 27 is formed in a groove shape and communicates with the recess 24.

凹部24の底面には、長尺状の壁部24a,24bが形成されている。壁部24a,24bは、温調プレート13の長手方向(図中X方向)に延びている。壁部24a,24bの先端と凹部24の内壁面との間には、流路の一部を構成するための空間が設けられている。凹部24の底面において、両壁部24a,24b間には、長尺状をなす4本の壁部25が形成されている。壁部25の全長は、凹部24の幅(図中X方向の長さ)よりも短い。壁部25の両端と凹部24の内壁面との間にも、流路の一部を構成するための空間が設けられている。各壁部24a,24b,25は、凹部24内の空間を区画して、熱媒H1,H2が流れる流路を構成している。つまり、各壁部24a,24b,25は、熱媒H1,H2が流れる媒体流路としての熱媒流路31を構成している。熱媒流路31は、流入路26及び流出路27を含む。熱媒流路31は、流入路26より温調プレート13の中央へ延びてから屈曲し、凹部24の左側面24cへと延びている。熱媒流路31は、更に、左側面24cの手前で屈曲し、凹部24の右側面24dへと延びている。熱媒流路31は、更に、右側面24dの手前で屈曲し、再び左側面24cへと延びている。このように、熱媒流路31は、凹部24内で複数回屈曲してから流出路27に至る。   Long wall portions 24 a and 24 b are formed on the bottom surface of the recess 24. The wall portions 24a and 24b extend in the longitudinal direction of the temperature control plate 13 (X direction in the drawing). A space for forming a part of the flow path is provided between the tips of the wall portions 24 a and 24 b and the inner wall surface of the recess 24. On the bottom surface of the recess 24, four long wall portions 25 are formed between the wall portions 24a and 24b. The total length of the wall portion 25 is shorter than the width of the concave portion 24 (the length in the X direction in the figure). A space for forming a part of the flow path is also provided between both ends of the wall portion 25 and the inner wall surface of the recess 24. Each wall part 24a, 24b, 25 divides the space in the recessed part 24, and comprises the flow path through which heat medium H1, H2 flows. That is, each wall part 24a, 24b, 25 comprises the heat medium flow path 31 as a medium flow path through which the heat media H1 and H2 flow. The heat medium flow path 31 includes an inflow path 26 and an outflow path 27. The heat medium passage 31 is bent after extending from the inflow passage 26 to the center of the temperature control plate 13 and extends to the left side surface 24 c of the recess 24. The heat medium passage 31 is further bent in front of the left side surface 24 c and extends to the right side surface 24 d of the recess 24. The heat medium flow path 31 is further bent in front of the right side surface 24d and extends again to the left side surface 24c. Thus, the heat medium flow path 31 reaches the outflow path 27 after being bent a plurality of times in the recess 24.

温調プレート13の左側の凹部24には熱媒流路31Aが形成され、右側の凹部24には熱媒流路31Bが形成されている。熱媒流路31Aには熱媒H1が供給され、熱媒流路31Bには熱媒H2が供給される。温調プレート13の上方又は下方に混合プレート14が積層されると、図4に示すように、第1流体F1が流れる第1流路15の上方又は下方には、熱媒H1が流れる第1熱媒流路31Aが重なる。第2流体F2が流れる第2流路20の上方又は下方には、熱媒H2が流れる第2熱媒流路31Bが重なる。このため、第1熱媒H1と第1流体との間で熱交換が行われ、第2熱媒H2と第2流体との間で熱交換が行われる。   A heat medium flow path 31 </ b> A is formed in the left recess 24 of the temperature control plate 13, and a heat medium flow path 31 </ b> B is formed in the right recess 24. The heat medium H1 is supplied to the heat medium flow path 31A, and the heat medium H2 is supplied to the heat medium flow path 31B. When the mixing plate 14 is stacked above or below the temperature control plate 13, as shown in FIG. 4, the first heat medium H1 flows above or below the first flow path 15 through which the first fluid F1 flows. The heat medium flow paths 31A overlap. A second heat medium flow path 31B through which the heat medium H2 flows overlaps above or below the second flow path 20 through which the second fluid F2 flows. For this reason, heat exchange is performed between the first heat medium H1 and the first fluid, and heat exchange is performed between the second heat medium H2 and the second fluid.

各熱媒流路31A,31B周辺部での熱移動は、断熱部30によって抑制されている。このため、温度差が大きい熱媒H1,H2を各熱媒流路31A,31Bにそれぞれ供給しても、熱媒H1,H2の温度は、所望の温度より著しく低下することも、上昇することもない。このため、流路内の各流体F1,F2の温度が変化しやすいマイクロミキサー1においても、第1及び第2流体F1,F2の温度を精度良く調整することができる。つまり、流体F1,F2が所望の温度範囲より低下することを抑制できる。このため、各流路15,20や合流路19が析出物によって閉塞されることはない。よって、微粒子製造において、晶析等による生産性の低下を防止することができる。   The heat transfer around the heat medium flow paths 31 </ b> A and 31 </ b> B is suppressed by the heat insulating portion 30. For this reason, even if the heat mediums H1 and H2 having a large temperature difference are respectively supplied to the heat medium flow paths 31A and 31B, the temperatures of the heat mediums H1 and H2 may be significantly lowered or increased from the desired temperature. Nor. For this reason, also in the micromixer 1 in which the temperature of each fluid F1 and F2 in a flow path tends to change, the temperature of the 1st and 2nd fluids F1 and F2 can be adjusted accurately. That is, it can suppress that fluid F1, F2 falls from a desired temperature range. For this reason, each flow path 15 and 20 and the combined flow path 19 are not obstruct | occluded by the deposit. Therefore, in the production of fine particles, a decrease in productivity due to crystallization can be prevented.

図6に示すように、3層の温調プレート13及び2層の混合プレート14を交互に積層すると、温調プレート13の断熱部30と混合プレート14の合流路19とが重なる。その結果、積層体11には、積層方向の長さと同じ距離の深さを有する合流路32が構成される。合流路32の左側面には、6つの第1流路15の出口15bが設けられている。合流路32の右側面にも、6つの第2流路20の出口20bが設けられている。各出口15bは、各出口20bとそれぞれ対向している。各温調プレート13及び各混合プレート14が互いに密着して結合した状態で、混合プレート14の第1及び第2流路15,20の上面開口は、温調プレート13の底面によって閉塞されている。また、温調プレート13の各熱媒流路31A,31Bの上面開口は、混合プレート14の底面又はカバープレートP1の底面によって閉塞されている。   As shown in FIG. 6, when the three layers of the temperature control plates 13 and the two layers of the mixing plates 14 are alternately stacked, the heat insulating portion 30 of the temperature control plate 13 and the combined flow path 19 of the mixing plate 14 overlap. As a result, the laminated body 11 is formed with a joint channel 32 having a depth of the same distance as the length in the stacking direction. On the left side surface of the combined channel 32, six outlets 15b of the first channel 15 are provided. Also on the right side surface of the combined flow path 32, six outlets 20 b of the second flow paths 20 are provided. Each outlet 15b is opposed to each outlet 20b. In a state where each temperature control plate 13 and each mixing plate 14 are in close contact with each other, the upper surface openings of the first and second flow paths 15 and 20 of the mixing plate 14 are closed by the bottom surface of the temperature control plate 13. . Moreover, the upper surface opening of each heat-medium flow path 31A, 31B of the temperature control plate 13 is obstruct | occluded by the bottom face of the mixing plate 14, or the bottom face of the cover plate P1.

上記の積層体11において、第1流体F1は、第1流体供給部4AからケースC内へ加圧した状態で供給される。第1流体F1は、貯留部S1に一時的に貯留された後、積層体11の6つの第1流路15に分割されて供給される。一方、第2流体F2は、第2流体供給部4BからケースC内へ加圧した状態で供給される。第2流体F2は、貯留部S2に一時的に貯留された後、積層体11の6つの第2流路20に分割されて供給される。   In the laminated body 11, the first fluid F1 is supplied in a pressurized state from the first fluid supply unit 4A into the case C. The first fluid F1 is temporarily stored in the storage part S1, and then divided and supplied to the six first flow paths 15 of the stacked body 11. On the other hand, the second fluid F2 is supplied in a pressurized state from the second fluid supply unit 4B into the case C. The second fluid F2 is temporarily stored in the storage part S2, and then divided and supplied to the six second flow paths 20 of the stacked body 11.

第1流体F1は、各第1流路15の幅広部16から幅狭部17にかけて流速を高めながら、出口15bより合流路19へと送出される。一方、第2流体F2も、各第2流路20の幅広部21から幅狭部22にかけて流速を高めながら、出口20bより合流路19へと送出される。各出口15bから送出された第1流体F1の微小な流れは、各出口20bから送出された第2流体F2の微小な流れと1対1の関係で互いに合流路の反対側の壁に衝突又は角度をもって流体同士が衝突する。このため、各流体F1,F2の微小な流れはそれらの衝突により混合されるため、全体としての混合速度がより一層高められる。6対の出口15b,20bからそれぞれ送出された各流体F1,F2は、合流路19内で乱流を生じながら混合した後、合流路32の出口32aに向けて流れる。混合液F3は、出口32aから送出部10に送られて、ケースC外へと送出される。   The first fluid F1 is sent from the outlet 15b to the combined channel 19 while increasing the flow rate from the wide portion 16 to the narrow portion 17 of each first flow channel 15. On the other hand, the second fluid F2 is also sent from the outlet 20b to the combined channel 19 while increasing the flow velocity from the wide portion 21 to the narrow portion 22 of each second flow channel 20. The minute flow of the first fluid F1 delivered from each outlet 15b collides with the opposite walls of the combined flow path in a one-to-one relationship with the minute flow of the second fluid F2 delivered from each outlet 20b. Fluids collide with each other at an angle. For this reason, since the minute flow of each fluid F1, F2 is mixed by those collision, the mixing speed as a whole is raised further. The fluids F1 and F2 sent from the six pairs of outlets 15b and 20b are mixed while generating turbulent flow in the combined flow path 19 and then flow toward the outlet 32a of the combined flow path 32. The mixed liquid F3 is sent from the outlet 32a to the sending unit 10 and sent out of the case C.

マイクロミキサー1において、混合対象の流体F1,F2の処理量を増加させるには、合流路32の幅、即ち出口15b,20b間の距離を変えずに、合流路32の長さを延長すればよい。或いは、合流路32の幅を変えずに、合流路19の側面に開口する流路15,20の数を増やすか、積層される混合プレート14の数を増やせばよい。これらにより、合流路32における混合効率を低下させずに、処理量が増大する。また、マイクロミキサー1では、合流路32の容積が比較的大きく、圧力損失の増大による流路の閉塞を防ぐことができる。さらに、混合対象の流体の粘性に応じて、合流路32の幅も適宜変更できる。よって、装置の設計に関する自由度が向上する。   In the micromixer 1, in order to increase the throughput of the fluids F1 and F2 to be mixed, the length of the combined flow path 32 can be extended without changing the width of the combined flow path 32, that is, the distance between the outlets 15b and 20b. Good. Alternatively, without changing the width of the combined flow path 32, the number of flow paths 15 and 20 that open to the side surface of the combined flow path 19 may be increased, or the number of stacked mixing plates 14 may be increased. As a result, the throughput increases without reducing the mixing efficiency in the combined flow path 32. Further, in the micromixer 1, the volume of the combined channel 32 is relatively large, and blockage of the channel due to an increase in pressure loss can be prevented. Furthermore, the width of the combined channel 32 can be changed as appropriate according to the viscosity of the fluid to be mixed. Therefore, the degree of freedom regarding the design of the apparatus is improved.

ここで、マイクロミキサー1の利用例をそれぞれ説明する。   Here, examples of use of the micromixer 1 will be described.

まず、樹脂合成実験の一例を説明する。第1流体F1として、粘度3mPa・sに調整したイソシアネート化合物を用い、第2流体F2として、粘度4mPa・sに調整したアクリレートを用いた。そして、プランジャポンプを用いて、第1及び第2流体F1,F2の流量を100g/minとし、第1及び第2流体F1,F2を合流路32で衝突させて混合した。その後、マイクロミキサー1を連続的に使用して、合成反応を行った。その結果、反応率は94%であった。   First, an example of a resin synthesis experiment will be described. An isocyanate compound adjusted to a viscosity of 3 mPa · s was used as the first fluid F1, and an acrylate adjusted to a viscosity of 4 mPa · s was used as the second fluid F2. Then, using the plunger pump, the flow rates of the first and second fluids F1 and F2 were set to 100 g / min, and the first and second fluids F1 and F2 were collided in the combined flow path 32 and mixed. Then, the synthesis reaction was performed using the micromixer 1 continuously. As a result, the reaction rate was 94%.

これに対し、従来の積層型マイクロミキサーを用いて同様に実験を行ったが、反応率は90%であった。即ち、上記実施形態のマイクロミキサー1を用いれば、流体が効率良く混合されるため、反応率が向上する。   In contrast, the same experiment was performed using a conventional laminated micromixer, but the reaction rate was 90%. That is, if the micromixer 1 of the said embodiment is used, since a fluid will be mixed efficiently, a reaction rate will improve.

上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。   According to the above embodiment, the following effects can be obtained.

(1)マイクロミキサー1の混合プレート14は、第1流体F1が流れる第1流路15が形成された第1流路形成部14Aと、第2流体F2が流れる第2流路20が形成された第2流路形成部14Bとを有している。第1及び第2流路15,20の各出口15b,20bは、第1流体F1及び第2流体F2が合流する合流路19を介して互いに対向している。合流路19の中心軸X1に面する出口15bの位置は、中心軸X1に面する出口20bの位置と同一ではない。
即ち、第1及び第2流路15,20の各出口15b,20bの断面中心軸は、同一でない中心軸X2及び中心軸X3である。このため、第1流路15からの第1流体F1の流れの方向は、第2流路20からの第2流体F2の流れの方向と反対方向であり、合流路19の中心軸X1に対し対称ではない。このため、各流体F1,F2は、互いに合流路の反対側の壁に衝突又は角度をもって流体同士が衝突する。これにより、各流体F1,F2の接触面積が大きくなり、せん断力が発生する。よって、高粘度流体や異粘度流体を効率良く混合することができる。
(1) The mixing plate 14 of the micromixer 1 is formed with a first flow path forming portion 14A in which a first flow path 15 in which the first fluid F1 flows is formed and a second flow path 20 in which the second fluid F2 flows. And a second flow path forming portion 14B. The outlets 15b and 20b of the first and second flow paths 15 and 20 are opposed to each other via a merge path 19 where the first fluid F1 and the second fluid F2 merge. The position of the outlet 15b facing the central axis X1 of the combined channel 19 is not the same as the position of the outlet 20b facing the central axis X1.
That is, the cross-sectional central axes of the outlets 15b and 20b of the first and second flow paths 15 and 20 are the central axis X2 and the central axis X3 that are not the same. For this reason, the direction of the flow of the first fluid F1 from the first flow path 15 is opposite to the direction of the flow of the second fluid F2 from the second flow path 20, and with respect to the central axis X1 of the combined flow path 19 Not symmetric. For this reason, the fluids F1 and F2 collide with each other on the opposite walls of the combined flow path, or the fluids collide with each other at an angle. Thereby, the contact area of each fluid F1, F2 becomes large, and shearing force generate | occur | produces. Therefore, it is possible to efficiently mix a high viscosity fluid or a different viscosity fluid.

(2)第1及び第2流路15,20の各出口15b,20bの出口面は平行である。このため、第1流路15からの第1流体F1の流れの方向は、第2流路20からの第2流体F2の流れの方向と平行または角度をもった交差であり、かつ逆方向となる。これにより、各流体F1,F2が合流路の反対側の壁に衝突又は角度をもって流体同士が衝突するため、乱流により各流体F1,F2の接触面積が大きくなり、大きなせん断力を発生させることができる。   (2) The exit surfaces of the outlets 15b and 20b of the first and second flow paths 15 and 20 are parallel. For this reason, the direction of the flow of the first fluid F1 from the first flow path 15 is an intersection parallel or at an angle to the direction of the flow of the second fluid F2 from the second flow path 20, and the opposite direction. Become. As a result, the fluids F1 and F2 collide with the opposite wall of the combined flow path or the fluids collide with each other at an angle. Therefore, the contact area of the fluids F1 and F2 is increased by turbulent flow, and a large shear force is generated. Can do.

(3)第1及び第2流路15,20の出口15b,20bが、1対1の関係で互いに対向している。このため、流体F1,F2をそれぞれ複数の微小な流れに分割し、更に分割された微小な流れを1対1の関係で合流路の反対側の壁に衝突又は角度をもって流体同士を衝突させて、混合することができる。よって、各流体F1,F2の混合効率がより一層高められる。   (3) The outlets 15b and 20b of the first and second flow paths 15 and 20 face each other in a one-to-one relationship. For this reason, each of the fluids F1 and F2 is divided into a plurality of minute flows, and the divided minute flows are collided with each other on the opposite wall of the combined flow path in a one-to-one relationship or at an angle. Can be mixed. Therefore, the mixing efficiency of each fluid F1, F2 is further improved.

(4)長尺状の合流路19を形成する一対の側面のうち、一方の側面には、3つの出口15bが合流路19の長手方向に沿って並び、他方の側面には、3つの出口20bが合流路19の長手方向に沿って並んでいる。このため、両出口15b,20b間の距離を変更せずに、合流路19を延長するか又は両出口15b,20bの数を増やすことにより、1枚の混合プレート14当りの処理量が向上する。従って、混合効率を低下させずに、処理量が向上する。   (4) Of the pair of side surfaces forming the long merged channel 19, three outlets 15 b are arranged along the longitudinal direction of the merged channel 19 on one side surface, and three outlets are arranged on the other side surface. 20 b are arranged along the longitudinal direction of the joint channel 19. For this reason, the throughput per one mixing plate 14 improves by extending the combined flow path 19 or increasing the number of both outlets 15b and 20b, without changing the distance between both outlets 15b and 20b. . Therefore, the throughput is improved without reducing the mixing efficiency.

(5)マイクロミキサー1は、混合プレート14上に積層される温調プレート13を備えている。温調プレート13は、第1熱媒H1が流れる第1熱媒流路31Aと、第2熱媒H2が流れる第2熱媒流路31Bと、第1熱媒流路31A及び第2熱媒流路31B間に設けられた断熱部30とを有している。混合プレート14及び温調プレート13が積層された状態では、第1流路形成部14Aと第1熱媒流路31Aとが積層方向に対応するように配置され、第2流路形成部14Bと第2熱媒流路31Bとが積層方向に対応するように配置されている。このため、第1熱媒H1は第1流体F1のみに作用し、第2熱媒H2は第2流体F2のみに作用する。また、第1及び第2熱媒流路31A,31B間には、断熱部30が設けられている。このため、流路内の流体の温度が変化しやすいマイクロミキサー1において、第1及び第2熱媒H1,H2間の熱伝導が抑制されるため、温度を精度良く調節することができる。   (5) The micromixer 1 includes a temperature control plate 13 stacked on the mixing plate 14. The temperature control plate 13 includes a first heat medium flow path 31A through which the first heat medium H1 flows, a second heat medium flow path 31B through which the second heat medium H2 flows, and the first heat medium flow path 31A and the second heat medium. And a heat insulating portion 30 provided between the flow paths 31B. In a state where the mixing plate 14 and the temperature control plate 13 are stacked, the first flow path forming portion 14A and the first heat medium flow path 31A are arranged so as to correspond to the stacking direction, and the second flow path forming portion 14B and The second heat medium passage 31B is arranged so as to correspond to the stacking direction. For this reason, the first heat medium H1 acts only on the first fluid F1, and the second heat medium H2 acts only on the second fluid F2. Moreover, the heat insulation part 30 is provided between the 1st and 2nd heat-medium flow paths 31A and 31B. For this reason, in the micromixer 1 in which the temperature of the fluid in the flow path is likely to change, the heat conduction between the first and second heating media H1 and H2 is suppressed, so that the temperature can be adjusted with high accuracy.

(6)第1及び第2流路15,20の出口15b,20bの各断面積は、入口15a,20aの各断面積よりも小さい。このため、合流路19に送出される各流体F1,F2の流速を高めることができる。よって、第1流路15からの流体F1と第2流路20からの流体F2と各流体が合流路の反対側の壁への衝突力が大きくなり又は角度をもった流体同士の衝突力が大きくなり、大きなせん断力が得られる。   (6) The cross-sectional areas of the outlets 15b and 20b of the first and second flow paths 15 and 20 are smaller than the cross-sectional areas of the inlets 15a and 20a. For this reason, the flow velocity of each fluid F1, F2 sent to the combined flow path 19 can be increased. Therefore, the fluid F1 from the first flow path 15, the fluid F2 from the second flow path 20, and the collision forces between the fluids on the opposite wall of the combined flow path are increased or the collision forces between the fluids having an angle are generated. Increases and a large shear force is obtained.

[実施例1]
マイクロミキサー1を用いて、異粘性流体実験を行った。第1及び第2流路15,20は、幅広部16,21を幅8mm×深さ0.2mm×長さ30mmとし、幅狭部17,22を幅0.4mm×深さ0.2mm×長さ1mmとした。また、合流路19及び断熱部30を、幅2.0mm×深さ1.0×長さ15mmとした。1枚の混合プレート14をカバープレートP1,P2で固定し、2枚の温調プレート13を上下に積層してケースC内に収容した。プランジャポンプを用いて、粘度1mPa・sの水と粘度100mPa・sの水飴とを10g/minの流速で流し、合流路19で合流させた。
[Example 1]
Using the micromixer 1, heteroviscous fluid experiments were conducted. The first and second flow paths 15 and 20 have the wide portions 16 and 21 of width 8 mm × depth 0.2 mm × length 30 mm, and the narrow portions 17 and 22 width 0.4 mm × depth 0.2 mm ×. The length was 1 mm. In addition, the joint channel 19 and the heat insulating portion 30 were set to width 2.0 mm × depth 1.0 × length 15 mm. One mixing plate 14 was fixed by cover plates P1 and P2, and two temperature control plates 13 were stacked one above the other and accommodated in case C. Using a plunger pump, water having a viscosity of 1 mPa · s and water tank having a viscosity of 100 mPa · s were caused to flow at a flow rate of 10 g / min, and merged in the merge channel 19.

その結果、合流路32での圧力損失が0.2MPa程度となり、各流体F1,F2を間欠なく、スムーズに流通させることができた。従って、実施例1のマイクロミキサー1では合流路32の容量が大きいため圧力損失を低減できる、ことが判明した。   As a result, the pressure loss in the combined flow path 32 was about 0.2 MPa, and the fluids F1 and F2 could be smoothly circulated without being intermittent. Therefore, it was found that the pressure loss can be reduced in the micromixer 1 of Example 1 because the capacity of the combined flow path 32 is large.

[比較例1]
従来のY型マイクロミキサーを用いて、異粘性流体実験を行った。Y型マイクロミキサーに設けられた第1流体が流れる流路を、幅0.4mm×深さ0.2mm×長さ15mmとし、第2流体が流れる流路を、幅0.4mm×深さ0.2mm×長さ15mmとした。また、混合液が流れる流路を、幅0.8mm×深さ0.2×長さ15mmとした。流路を形成したプレートは、実施例1と同じ材質である。このため、流路壁面の粗さは、実施例1と同様である。また、実施例1と同様に、プランジャポンプを用いて、粘度1mPa・sの水と粘度100mPa・sの水飴とを流した。その結果、混合液が流れる流路の圧力損失が10MPa以上となり、低粘度である水に間欠的な流通がみられ、安定的な流通が困難であった。Y字型ミキサーは、各流路を交差させて各流体を合流させるように設計されている。このため、粘度が異なる2種類の流体を各流路に流通させたとき、低粘度の流体の流速が大きくなる一方で、高粘度の流体の流速が小さくなる。このため、間欠的な流通が発生してしまう。
[Comparative Example 1]
Heteroviscous fluid experiments were conducted using a conventional Y-type micromixer. The flow path through which the first fluid provided in the Y-type micromixer flows is 0.4 mm wide × 0.2 mm deep × 15 mm long, and the flow path through which the second fluid flows is 0.4 mm wide × 0 depth deep. 2 mm × length 15 mm. Moreover, the flow path through which the liquid mixture flows was defined as width 0.8 mm × depth 0.2 × length 15 mm. The plate on which the flow path is formed is the same material as in the first embodiment. For this reason, the roughness of the channel wall surface is the same as that of the first embodiment. Similarly to Example 1, water with a viscosity of 1 mPa · s and water tank with a viscosity of 100 mPa · s were allowed to flow using a plunger pump. As a result, the pressure loss of the flow path through which the mixed liquid flows was 10 MPa or more, and intermittent circulation was observed in low-viscosity water, making stable circulation difficult. The Y-shaped mixer is designed to join each fluid by intersecting each flow path. For this reason, when two types of fluids having different viscosities are circulated through the respective flow paths, the flow velocity of the low-viscosity fluid is increased while the flow velocity of the high-viscosity fluid is decreased. For this reason, intermittent distribution occurs.

尚、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。   In addition, you may change the said embodiment as follows.

図7に示すように、混合プレート14の前面14gの中央に長尺状の切欠を形成し、合流路19を形成してもよい。図8に示すように、第1実施形態の混合プレート14の合流路19の開口部19bに、T字型の閉塞部材42を連結してもよい。   As shown in FIG. 7, a long notch may be formed in the center of the front surface 14 g of the mixing plate 14 to form the combined channel 19. As shown in FIG. 8, a T-shaped blocking member 42 may be connected to the opening 19 b of the joint channel 19 of the mixing plate 14 of the first embodiment.

図9に示すように、第1流路15の入口(幅広部)の流路幅φ1を、第2流路20の入口(幅広部)の流路幅φ2と異ならせてもよい。また、第1流路15の出口(幅狭部)の流路幅φ3を、第2流路20の出口(幅狭部)の流路幅φ4と異ならせてもよい。例えば、第1流体F1よりも高粘度の第2流体F2を第2流路20に流す場合、第2流路20の流路幅φ2を、第1流路15の流路幅φ1よりも大きくしてもよい。ここでは、各流路の流路幅が異なると、各流路の断面積も異なる。また、第1流路15の流路長L1を、第2流路20の流路長L2と異ならせてもよい。   As shown in FIG. 9, the channel width φ1 of the inlet (wide portion) of the first channel 15 may be different from the channel width φ2 of the inlet (wide portion) of the second channel 20. Further, the flow path width φ3 of the outlet (narrow part) of the first flow path 15 may be different from the flow path width φ4 of the outlet (narrow part) of the second flow path 20. For example, when the second fluid F2 having a higher viscosity than the first fluid F1 is caused to flow in the second flow path 20, the flow path width φ2 of the second flow path 20 is larger than the flow path width φ1 of the first flow path 15. May be. Here, when the channel width of each channel is different, the cross-sectional area of each channel is also different. Further, the channel length L1 of the first channel 15 may be different from the channel length L2 of the second channel 20.

図10に示すように、第1及び第2流路15,20の各中心軸X4、X5が角度をなし、合流路19の中で交差をしてもよい
図11に示すように、第1及び第2流路15,20の中心軸X2、X3が同軸上であってもZ軸方向で出口15bの位置に出口20bが含まれていなければよい。
図12に示すように、合流路19の各壁60a、60bに凸状形状61、62にしてもよく。凸形状は半円や三角など特に形状は問わない。
As shown in FIG. 10, the central axes X4 and X5 of the first and second flow paths 15 and 20 may form an angle, and may intersect in the combined flow path 19. And even if the central axes X2 and X3 of the second flow paths 15 and 20 are coaxial, the outlet 20b may not be included at the position of the outlet 15b in the Z-axis direction.
As shown in FIG. 12, convex shapes 61 and 62 may be formed on the walls 60 a and 60 b of the combined flow path 19. The convex shape is not particularly limited, such as a semicircle or a triangle.

図13に示すように、合流路19の各壁60a、60bに凹状形状63、64にしてもよく。凹形状は半円や三角など特に形状は問わない。
図14に示すように、第1及び第2流路15,20は蛇状形状でもよい。
As shown in FIG. 13, the walls 60 a and 60 b of the joint channel 19 may have concave shapes 63 and 64. The concave shape is not particularly limited, such as a semicircle or a triangle.
As shown in FIG. 14, the first and second flow paths 15 and 20 may have a snake shape.

図15に示すように、温調プレート13の断熱部30を挟む両側にそれぞれ、上面、背面13b及び前面13cに開口した凹部45を形成すると共に、凹部45内に壁部46を形成してもよい。壁部46は、背面13bから前面13cにかけて温調プレート13の短手方向に沿って延びている。この場合も、凹部45内の空間が壁部46により長尺状の複数の空間に区画されて、熱媒流路47が構成されている。熱媒流路47は、第1及び第2流路15,20と直交するように形成されている。このため、加熱効率又は冷却効率が向上する。   As shown in FIG. 15, the concave portions 45 opened on the upper surface, the rear surface 13 b and the front surface 13 c are formed on both sides of the heat insulating portion 30 of the temperature control plate 13, and the wall portion 46 is formed in the concave portion 45. Good. The wall 46 extends along the short direction of the temperature control plate 13 from the back surface 13b to the front surface 13c. Also in this case, the space in the concave portion 45 is partitioned into a plurality of long spaces by the wall portion 46, and the heat medium flow path 47 is configured. The heat medium passage 47 is formed so as to be orthogonal to the first and second passages 15 and 20. For this reason, heating efficiency or cooling efficiency improves.

なお、温調プレートも混合プレートと同様に1対で構成されていてもよく、これにより断熱部の幅も適宜調整することができる。 In addition, the temperature control plate may also be configured in a pair like the mixing plate, and thereby the width of the heat insulating portion can be appropriately adjusted.

本発明のマイクロミキサーは、各種異粘性流体の混合に用いることができる。   The micromixer of the present invention can be used for mixing various heteroviscous fluids.

Claims (7)

二種類以上の流体の混合に用いられるマイクロミキサーであって、前記マイクロミキサーは、第1流路形成部と第2流路形成部とを有する混合プレートを備え、前記第1流路形成部には、第1流体が流れる第1流路が形成され、前記第2流路形成部には、第2流体が流れる第2流路が形成されているマイクロミキサーにおいて、
第1流路形成部と第2流路形成部との間には、前記第1流体及び前記第2流体が合流する合流路が設けられ、前記合流路を介して、前記第1流路の出口と前記第2流路の出口とが対向し、前記合流路の中心軸に面する前記第1流路の出口の位置は、前記中心軸に面する前記第2流路の出口の位置に含まれず、且つ該合流路は前記第1流体及び前記第2流体の微小な流れがそれらの衝突により混合されるため全体としての混合速度が高められる機能を有することを特徴とするマイクロミキサー。
A micromixer used for mixing two or more kinds of fluids, wherein the micromixer includes a mixing plate having a first flow path forming section and a second flow path forming section, and the first flow path forming section includes Is a micromixer in which a first channel through which a first fluid flows is formed, and a second channel through which a second fluid flows is formed in the second channel forming unit,
Between the first flow path forming part and the second flow path forming part, there is provided a combined flow path where the first fluid and the second fluid merge, and the first flow path is formed via the combined flow path. The outlet and the outlet of the second channel face each other, and the position of the outlet of the first channel facing the central axis of the combined channel is the position of the outlet of the second channel facing the central axis The micromixer is not included, and the combined flow path has a function of increasing an overall mixing speed because a minute flow of the first fluid and the second fluid is mixed by collision thereof.
請求項1のマイクロミキサーにおいて、
前記第1流路の出口面は、前記第2流路の出口面と平行であることを特徴とするマイクロミキサー。
The micromixer of claim 1,
The micromixer according to claim 1, wherein an outlet surface of the first channel is parallel to an outlet surface of the second channel.
請求項1又は2のいずれか一項に記載のマイクロミキサーにおいて、
前記第1流路の出口は複数の出口のうちの1つであり、前記第2流路の出口は複数の出口のうちの1つであり、前記第1流路の出口と前記第2流路の出口とが1対1の関係で対向していることを特徴とするマイクロミキサー。
In the micromixer according to any one of claims 1 and 2,
The outlet of the first channel is one of a plurality of outlets, the outlet of the second channel is one of a plurality of outlets, and the outlet of the first channel and the second flow A micromixer characterized by facing the exit of the road in a one-to-one relationship.
請求項1〜3のいずれか一項に記載のマイクロミキサーにおいて、
前記合流路は長尺状に形成され、前記合流路を形成する一対の対向する側面のうち、一方の側面には、複数の第1流路の出口が前記合流路の長手方向に沿って並んでおり、他方の側面には、複数の第2流路の出口が前記合流路の長手方向に沿って並んでいることを特徴とするマイクロミキサー。
In the micromixer according to any one of claims 1 to 3,
The joint channel is formed in an elongated shape, and one of the pair of opposing side surfaces forming the joint channel has outlets of a plurality of first channels arranged along the longitudinal direction of the joint channel. The micromixer is characterized in that, on the other side surface, the outlets of the plurality of second flow paths are arranged along the longitudinal direction of the combined flow path.
請求項1〜4のいずれか一項に記載のマイクロミキサーにおいて、
前記混合プレートは、前記第1流路の出口と前記第2流路の出口とが対向する一対のプレートから構成され、且つ、前記合流部の幅は、該プレート間の距離を調整することにより適宜設定可能であることを特徴とするマイクロミキサー。
In the micromixer according to any one of claims 1 to 4,
The mixing plate is composed of a pair of plates in which the outlet of the first flow path and the outlet of the second flow path face each other, and the width of the merging portion is adjusted by adjusting the distance between the plates. A micromixer characterized in that it can be set as appropriate.
請求項1〜5のいずれか一項に記載のマイクロミキサーは、更に、
前記混合プレートに積層される温度調節プレートを備え、
前記温度調節プレートは、第1媒体が流れる第1媒体流路と、第2媒体が流れる第2媒体流路と、前記第1媒体流路及び前記第2媒体流路間に設けられた断熱部とを有し、
前記混合プレート及び前記温度調節プレートが積層された状態で、前記第1流路形成部と前記第1媒体流路とが積層方向に対応するように配置され、前記第2流路形成部と前記第2媒体流路とが積層方向に対応するように配置されていることを特徴とするマイクロミキサー。
The micromixer according to any one of claims 1 to 5,
A temperature control plate laminated on the mixing plate;
The temperature control plate includes a first medium flow path through which the first medium flows, a second medium flow path through which the second medium flows, and a heat insulating portion provided between the first medium flow path and the second medium flow path. And
In a state where the mixing plate and the temperature control plate are stacked, the first flow path forming unit and the first medium flow path are arranged so as to correspond to the stacking direction, and the second flow path forming unit and the A micromixer, wherein the second medium flow path is arranged so as to correspond to the stacking direction.
請求項1〜6のいずれか一項に記載のマイクロミキサーにおいて、
前記第1流路及び前記第2流路では、出口の断面積が入口の断面積よりも小さいことを特徴とするマイクロミキサー。
In the micromixer according to any one of claims 1 to 6,
In the first flow path and the second flow path, the cross-sectional area of the outlet is smaller than the cross-sectional area of the inlet.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017184486A (en) * 2016-03-30 2017-10-05 Tdk株式会社 Transmission device
JP2018112516A (en) * 2017-01-13 2018-07-19 アークレイ株式会社 Flow cell and measuring device

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