JP2024090709A - 処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の流体を処理することができる処理装置を提供する。【解決手段】タンクに貯留された流体をポンプで加圧して処理ユニット５へ供給する処理装置において、処理ユニット５は、流体の流れ方向に沿って隣接して設けられた板状の導入部である導入側ディスク５１及び、板状の処理部である排出側ディスク５３を有し、導入側ディスク５１には、流体Ｌ１が供給される第１貫通孔５１ａ及び、流体Ｌ２が供給される第２貫通孔５１ｂが設けられており、排出側ディスク５３には、第３貫通孔５３ａが設けられており、第１貫通孔５１ａ及び第２貫通孔５１ｂと第３貫通孔５３ａとを連通する、第１溝状通路である溝部５１ｃが中間ディスク５２で形成されている処理装置とする。【選択図】図２

Description

本発明は、処理装置に関する。

特許文献１には、微粒化すべき流体を通過させることのできる貫通孔を形成したブロックを、少なくとも３個、貫通方向が流体の流れ方向に沿うように実質的に密着配設するとともに、貫通孔は導入側ディスクに少なくとも２本、中間ディスクに１本、排出側ディスクに少なくとも２本それぞれ形成し、また、導入側ディスクと中間ディスクの対向面、及び中間ディスクと排出側ディスクの対向面におけるいずれかのブロック表面には、流体の流れ方向と直交する方向の溝状通路を形成し、隣接する各ブロックの貫通孔を該溝状通路を介して連通させる装置が開示されている。

特開平９－２０１５２１号公報

しかしながら、特許文献１に記載の発明では、ブロックには１種類の流体しか供給できない、すなわち微細化装置が１種類の流体しか処理することができないという問題がある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、複数の流体を処理することができる処理装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る処理装置は、例えば、流体が通過する貫通孔が形成された処理ユニットと、前記流体を貯留するタンクと、前記タンクに貯留された前記流体を加圧して前記処理ユニットへ供給するポンプと、前記処理ユニット、前記タンク、及び前記ポンプを連結する配管部と、を備えた処理装置であって、前記処理ユニットは、前記流体の流れ方向に沿って隣接して設けられた板状の導入部及び処理部を有し、前記導入部には、前記貫通孔として第１貫通孔及び第２貫通孔が設けられており、前記処理部には、前記貫通孔として第３貫通孔が設けられており、前記導入部の前記処理部と対向する端面及び前記処理部の前記導入部と対向する端面の少なくとも一方には、前記第１貫通孔と前記第３貫通孔とを連通し、かつ、前記第２貫通孔と前記第３貫通孔とを連通する第１溝状通路が形成されており、前記タンクは、前記流体のうちの第１流体が貯留された第１タンクと、前記流体のうちの前記第１流体とは異なる第２流体が貯留された第２タンクと、を有し、前記配管部は、前記第１タンクから前記第１貫通孔に前記第１流体を供給する第１配管と、前記第２タンクから前記第２貫通孔に前記第２流体を供給する第２配管と、を有し、前記ポンプは、前記第１配管に設けられた第１ポンプと、前記第２配管に設けられた第２ポンプと、を有することを特徴とする。

本発明に係る処理装置によれば、第１タンクから第１貫通孔に第１流体を供給する第１配管に第１ポンプが設けられており、第２タンクから第２貫通孔に第２流体を供給する第２配管に第２ポンプが設けられており、第１ポンプは第１タンクに貯留された第１流体を加圧して処理ユニットへ供給し、第２ポンプは第２タンクに貯留された第２流体を加圧して処理ユニットへ供給する。これにより、処理ユニットで複数の流体を処理（混合、合成、粒子の微粒化）することができる。

前記第１貫通孔及び前記第２貫通孔は、前記処理部に向かうにつれて内径が徐々に小さくなってもよい。これにより、流体が粒子を含む場合に、貫通孔が閉塞し難くなる。

前記第３貫通孔は、前記処理部の厚さ方向に沿って設けられており、前記第１貫通孔及び前記第２貫通孔は、前記導入部の厚さ方向に対して傾いていてもよい。これにより、第１流体及び第２流体が衝突するタイミングを遅くし、処理ユニット内での第１流体及び第２流体の反応開始を遅らせることができる。

前記処理ユニットは、前記導入部である導入側ディスクと、前記処理部である中間ディスクと、前記導入側ディスク及び前記中間ディスクが着脱可能に設けられた本体部と、を有してもよい。これにより、第１流体、第２流体の態様に応じて装置を容易に変更することができる。その結果、様々な実験を効率よく行うことができる。

前記処理ユニットは、前記処理部の下流側に設けられた板状の排出部を有し、前記排出部には、前記貫通孔として第４貫通孔及び第５貫通孔が設けられており、前記処理部の前記排出部と対向する端面及び前記排出部の前記処理部と対向する端面の少なくとも一方には、前記第３貫通孔と前記第４貫通孔とを連通し、かつ、前記第３貫通孔と前記第５貫通孔とを連通する第２溝状通路が形成されていてもよい。これにより、第１流体や第２流体に粒子が含まれている場合には、流体が第２溝状通路を流れている間に粒子に流体の流れに沿った方向の力が働くことで、更に粒子を微細化することができる。

本発明によれば、複数種類の流体を処理することができる。

処理装置１の概略構成を示す図である。 処理ユニット５の概略構成を示す図である。 処理ユニット５Ａの概略構成を示す図である。 処理ユニット５Ｂの概略構成を示す図である。 （Ａ）は変形例にかかる導入側ディスク５１Ｂの概略構成を示す図であり、（Ｂ）は変形例にかかる導入側ディスク５１Ｃの概略構成を示す図である。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。本発明の処理装置は、２種類の異なる流体を高圧ポンプを用いて処理ユニットに圧送し、その処理ユニット内で２種類の流体を処理するものである。なお、本発明における処理は、流体の混合、流体に含まれる物質の化学反応、流体に含まれる粒子の微粒化を含む概念である。

＜第１の実施の形態＞

図１は、処理装置１の概略構成及び流体の流れを模式的に示す図である。処理装置１は、主として、配管部２と、タンク３と、高圧ポンプ４と、処理ユニット５と、逆止弁６とを有する。

タンク３には、流体が貯留される。本発明において、流体には、水、有機溶剤（アルコール、ＮＭＰ（Ｎ－メチル－２－ピロリドン）、酢酸エチル、アセトン等）、モノマー、分散液等が含まれる。分散液とは、水又は有機溶剤に、粒子を分散させたものである。粒子は、様々な種類があるが、金属（マンガン、バリウム等）、金属加工物（二酸化チタン、硫酸バリウム等）、無機物（グラファイト、ホウ素等）、無機加工物（クロム酸鉛等）、有機物（パラフィン等）、有機化合物（安息香酸、フェノール、サリチル酸等）等が挙げられる。

タンク３は、２つのタンク３１、３２を有する。タンク３１、３２には、異なる流体が貯留されている。以下、タンク３１に貯留された液体を流体Ｌ１とし、タンク３２に貯留された液体を流体Ｌ２とする。本発明において、異なる流体としての流体Ｌ１、Ｌ２は様々な形態が考えられる。具体的には、流体の種類が異なる、例えば、流体Ｌ１が水で流体Ｌ２がモノマーである形態が挙げられる。また、流体Ｌ１、Ｌ２が同じカテゴリーの流体であるがその内容が異なる、例えば、流体Ｌ１、Ｌ２が分散液であるが、流体Ｌ１、Ｌ２で有機溶剤の種類及び粒子の種類の少なくとも一方が異なる形態、流体Ｌ１、Ｌ２の有機溶剤及び粒子の種類が同一で粒子の径が異なる形態、流体Ｌ１、Ｌ２の有機溶剤及び粒子の種類が同一で粒子の量（濃度）が異なる形態が挙げられる。

高圧ポンプ４は、内部に流体を引き込み、かつ、加圧して排出可能な構成となっている。本実施の形態では、高圧ポンプ４は、２つのポンプ４１、４２を有する。

タンク３と高圧ポンプ４との間には、逆止弁６が設けられている。逆止弁６は、タンク３１とポンプ４１との間に設けられた逆止弁６１と、タンク３２とポンプ４２との間に設けられた逆止弁６２とを有する。

配管部２は、タンク３、高圧ポンプ４及び処理ユニット５を連結する配管を有する。本実施の形態では、タンク３１、ポンプ４１及び処理ユニット５を連結する配管２１と、タンク３２、ポンプ４２及び処理ユニット５を連結する配管２２とを有する。

タンク３１、３２に貯留された流体は、それぞれ、逆止弁６１、６２を通過してポンプ４１、４２に供給される。このとき、逆止弁６１、６２は開状態である。その後、流体は、ポンプ４１、４２により加圧され、処理ユニット５に別々に供給される。このとき、逆止弁６１、６２は閉状態である。逆止弁６１、６２は、流体がポンプ４１、４２からタンク３１、３２に戻らないように、流体の逆流を防止する。なお、タンク３１、３２に貯留された流体が処理ユニット５に供給されるタイミングは、同時でもよいし別でもよい。

本実施の形態では、流体は高圧で処理ユニット５に導入される。流体が処理ユニット５に流入するときの圧力は、低い場合に３０ＭＰａ程度であり、最大で３００ＭＰａ程度である。処理ユニット５では、流体が処理ユニット５内に形成された流路５ａ～５ｄを流れることにより処理される。

次に、処理ユニット５について説明する。図２は、処理ユニット５の概略構成を示す図である。図２において、２点鎖線は流体Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３の流れを示す。流体Ｌ１はタンク３１に貯留された流体であり、流体Ｌ２はタンク３２に貯留された流体であり、流体Ｌ３は処理後の流体である。

処理ユニット５は、主として、本体部５０と、導入側ディスク５１（本発明の導入部に相当）と、中間ディスク５２（本発明の処理部に相当）と、排出側ディスク５３（本発明の排出部に相当）と、を有する。導入側ディスク５１、中間ディスク５２及び排出側ディスク５３は、板状であり、流体の流れ方向に沿って隣接して設けられている。

本体部５０には、流路５ａとなる穴５４と、流路５ｂとなる穴５５と、流路５ｄとなる穴５６が設けられている。穴５４、５５、５６は、それぞれ、内径が太い穴５４ａ、５５ａ、５６ａと、徐々に内径が細くなる穴５４ｂ、５５ｂ、５６ｂと、内径が細い穴５４ｃ、５５ｃ、５６ｃとを有する。

図２の点線で示すように、穴５４ａ、５５ａには、それぞれ、ポンプ４１、４２の一部であるプランジャ４１ａ、４２ａが設けられている。プランジャ４１ａ、４２ａは、穴５４、５５の内部で、穴５４、５５の中心軸に沿って移動可能である（図２の点線矢印参照）。プランジャ４１ａ、４２ａが導入側ディスク５１に向かって移動するときに、流体Ｌ１、Ｌ２が処理ユニット５に流入する。

流体Ｌ１、Ｌ２は、異なるポンプ４１、４２により別々に処理ユニット５に供給されるため、流体Ｌ１、Ｌ２の比率を様々に変えることができる。

また、本体部５０には、導入側ディスク５１、中間ディスク５２及び排出側ディスク５３が設けられる空洞５７が設けられている。導入側ディスク５１、中間ディスク５２及び排出側ディスク５３は、空洞５７に交換可能に設けられている。

中間ディスク５２は導入側ディスク５１の下流側に設けられ、排出側ディスク５３は中間ディスク５２の下流側に設けられており、導入側ディスク５１と中間ディスク５２とは密着しており、中間ディスク５２と排出側ディスク５３とは密着している。

導入側ディスク５１、中間ディスク５２及び排出側ディスク５３は、略円板形状であり、流体が通過する貫通孔（後に詳述）が形成されている。導入側ディスク５１、中間ディスク５２及び排出側ディスク５３は、セラミックス、超硬合金、ダイヤモンド等の耐摩耗性部材により形成されている。

導入側ディスク５１と、中間ディスク５２と、排出側ディスク５３とは略同一の直径を有する。導入側ディスク５１と排出側ディスク５３とは略同一の板厚にて形成され、中間ディスク５２は、導入側ディスク５１及び排出側ディスク５３の板厚よりも薄い板厚で形成されている。ただし、導入側ディスク５１、中間ディスク５２、排出側ディスク５３の厚さはこれに限定されない。

導入側ディスク５１には、貫通孔５１ａ、５１ｂが設けられている。貫通孔５１ａは、流路５ａの一部であり、穴５４と連通している。貫通孔５１ｂは、流路５ｂの一部であり、穴５５と連通している。貫通孔５１ａ、５１ｂは、それぞれ、導入側ディスク５１の厚さ方向に沿って（ここでは、中心軸ａｘと平行に）設けられている。

中間ディスク５２には、貫通孔５２ａが設けられている。貫通孔５２ａは、流路５ｃを構成する。貫通孔５２ａは中間ディスク５２の中心軸に沿って設けられている。

貫通孔５１ａ、５１ｂは、略同一の内径を有し、導入側ディスク５１の中心軸ａｘに対して略対称の位置に配置されている。ただし、貫通孔５１ａと貫通孔５１ｂの形態はこれに限られない。

また、導入側ディスク５１の中間ディスク５２と対向する端面には、一直線状の溝部５１ｃ（本発明の第１溝状通路に相当）が設けられている。溝部５１ｃは、貫通孔５１ａ、貫通孔５１ｂ及び貫通孔５２ａを連通する。具体的には、溝部５１ｃは、貫通孔５１ａと貫通孔５１ｂとを連通し、かつ、貫通孔５１ａ及び貫通孔５１ｂと貫通孔５２ａとを連通する。溝部５１ｃの断面形状は、円形状、半円形状、Ｕ字形状、矩形形状等の様々な形態をとることができる。

なお、図２に示す形態では、溝部５１ｃが導入側ディスク５１に設けられていたが、中間ディスク５２の導入側ディスク５１と対向する端面に溝部が設けられていてもよいし、導入側ディスク５１の中間ディスク５２と対向する端面及び中間ディスク５２の導入側ディスク５１と対向する端面に溝部が設けられていてもよい。

導入側ディスク５１と中間ディスク５２とを当接させた状態では、溝部５１ｃが流体Ｌ１、Ｌ２の流路となる。この溝部５１ｃにより構成される流路は、流体Ｌ１、Ｌ２を一直線上で対向衝突させる衝突流路となる。衝突流路（溝部５１ｃ）において貫通孔５１ａ、５１ｂをそれぞれ流れた流体Ｌ１、Ｌ２が衝突し、溝部５１ｃで処理が行われた流体Ｌ１、Ｌ２が流体Ｌ３となって貫通孔５２ａの内部を流れる。なお、処理は、溝部５１ｃのみでなく、貫通孔５２ａにおいても行われる場合がある。

例えば、溝部５１ｃで流体Ｌ１、Ｌ２が衝突することで、流体Ｌ１、Ｌ２の少なくとも１方に含まれる粒子が微細化される。例えば、流体Ｌ１が水で流体Ｌ２がモノマーである場合には、水の中にモノマーの微粒子が混合したものが流体Ｌ３となる。このとき、水（流体Ｌ１）とモノマー（流体Ｌ２）が衝突流路で衝突することで、モノマー粒子の微粒化が行われる。

また、例えば、溝部５１ｃで流体Ｌ１、Ｌ２が衝突することで、流体Ｌ１、Ｌ２が反応を開始し、合成が行われる。衝突流路（溝部５１ｃ）で流体Ｌ１、Ｌ２が始めて接触するため、流体Ｌ１、Ｌ２が予め反応してしまう等の不具合を避けることができる。例えば、流体Ｌ１がアルギン酸ナトリウム水溶液で流体Ｌ２が乳酸カルシウム水溶液である場合には、流体Ｌ１、Ｌ２を高速で衝突流路（溝部５１ｃ）に流入させることで、アルギン酸ナトリウムや乳酸カルシウムが均一に溶けた流体Ｌ１、Ｌ２を衝突流路（溝部５１ｃ）に流入させることができる。また、アルギン酸ナトリウム水溶液（流体Ｌ１）にカルシウムイオン（流体Ｌ２）を加えることで瞬時にイオン架橋が起こるが、衝突流路（溝部５１ｃ）で初めて流体Ｌ１と流体Ｌ２とを衝突させることで、ゲル化時間を短くコントロールすることができる。

排出側ディスク５３には、貫通孔５３ａが設けられている。貫通孔５３ａは、流路５ｄの一部であり、貫通孔５２ａ及び穴５６と連通している。貫通孔５３ｂは、それぞれ、導入側ディスク５１の厚さ方向に沿って（ここでは、中心軸ａｘと平行に）設けられている。

排出側ディスク５３と中間ディスク５２とを当接させた状態では、貫通孔５２ａを通過した流体Ｌ３が貫通孔５３ａに流入する。流体Ｌ３は、貫通孔５３ａから穴５６を通って処理ユニット５の外側に流出する。

本実施の形態によれば、処理装置１で複数の流体Ｌ１、Ｌ２を処理（混合、合成、粒子の微粒化）することができる。特に、高圧で流体Ｌ１、Ｌ２を処理ユニット５に流入させることで、流体Ｌ１、Ｌ２に粒子が含まれる場合には、粒子を微細化することができる。また、高圧、すなわち高速で流体Ｌ１、Ｌ２を処理ユニット５に流入させることで、流体Ｌ１、Ｌ２の衝突により流体Ｌ１、Ｌ２を均一に混合することができる。さらに、高圧で流体Ｌ１、Ｌ２を処理ユニット５に流入させることで、流体Ｌ１、Ｌ２を確実に反応させることができる。

本実施の形態によれば、流体Ｌ１、Ｌ２毎に異なるポンプ４１、４２を用いることで、流体Ｌ１、Ｌ２の比率を様々に変えることができる。これにより、様々な実験を効率よく行うことができる。

また、本実施の形態によれば、流体Ｌ１、Ｌ２の処理に高圧で処理を行う処理装置１を用いるため、大量処理が可能である。例えば、マイクロリアクターでは構造上大量処理が困難であるが、処理装置１を用いることで大量処理が可能である。また、マイクロリアクターでは、管径が細いために粒子が詰まって不具合が発生するおそれがあるが、処理装置１はマイクロリアクターに比べてはるかに大型であるため、粒子の詰まりは発生しない。

なお、本実施の形態では、本体部５０の空洞に導入側ディスク５１（導入部）、中間ディスク５２（処理部）及び排出側ディスク５３（排出部）が交換可能に設けられていたが、導入部、処理部及び排出部の形態はこれに限られない。例えば、板状の導入部、処理部及び排出部を隣接して並べて固定してもよい。

また、本実施の形態では、処理ユニット５が排出側ディスク５３（排出部）を有したが、排出側ディスク５３は必須ではない。排出側ディスク５３が設けられていない場合には、貫通孔５２ａが穴５６に直接連通していればよい。

また、本実施の形態では、導入部（導入側ディスク５１）に２本の貫通孔５１ａ、５１ｂが設けられていたが、導入部に設けられている貫通孔の数はこれに限られない。例えば、導入部に３本以上の貫通孔が設けられていてもよい。導入部に３本以上の貫通孔が設けられている形態も本発明に含まれる。この場合には、３本の貫通孔が溝部５１ｃに連通していればよい。

また、本実施の形態では、２本の貫通孔５１ａ、５１ａの内径が一定であったが、貫通孔５１ａ、５１ｂの形態はこれに限られない。例えば、図５（Ａ）に示す導入側ディスク５１Ｂのように、中間ディスク５２に向かうにつれて貫通孔５１ｇ、５１ｈの内径が徐々に小さくなってもよい。これにより、流体Ｌ１、Ｌ２が粒子を含む場合に、貫通孔５１ｇ、５１ｈが閉塞し難い。

＜第２の実施の形態＞
本発明の第１の実施の形態は、流路５ｃを流れた流体が流路５ｄを流れて処理ユニット５から流出したが、処理ユニットの流路の形態はこれに限られない。以下、本発明の第２の実施の形態について図を用いて説明する。第２の実施の形態の第１の実施の形態との差異は処理ユニットのみであるため、以下、第２の実施の形態にかかる処理装置が有する処理ユニット５Ａについて説明する。以下の説明において、第１の実施の形態と同一の部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。

図３は、処理ユニット５Ａの概略構成を示す図である。図３において、２点鎖線は流体Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３の流れを示す。処理ユニット５Ａでは、流体が処理ユニット５Ａ内に形成された流路５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｅ、５ｆを流れることにより処理される。処理ユニット５Ａは、主として、本体部５０Ａと、導入側ディスク５１と、中間ディスク５２と、排出側ディスク５３Ａと、を有する。

本体部５０Ａには、流路５ａとなる穴５４と、流路５ｂとなる穴５５と、流路５ｅとなる穴５６Ａと、流路５ｆとなる穴５６Ｂとが設けられている。穴５６Ａ、５６Ｂは、それぞれ、内径が太い穴５６ｄ、５６ｇと、徐々に内径が細くなる穴５６ｅ、５６ｈと、内径が細い穴５６ｆ、５６ｉとを有する。

排出側ディスク５３Ａには、貫通孔５３ｂ、５３ｃが設けられている。貫通孔５３ｂは、流路５ｅの一部であり、穴５６Ａと連通している。貫通孔５３ｃは、流路５ｆの一部であり、穴５６Ｂと連通している。貫通孔５３ｂ、５３ｃは、それぞれ、排出側ディスク５３Ａの厚さ方向に沿って（ここでは、中心軸ａｘと平行に）設けられている。

また、排出側ディスク５３Ａの中間ディスク５２と対向する端面には、一直線状の溝部５３ｄ（本発明の第２溝状通路に相当）が設けられている。溝部５３ｄは、貫通孔５３ｂ、貫通孔５３ｃ及び貫通孔５２ａを連通する。具体的には、溝部５３ｄは、貫通孔５３ｂと貫通孔５３ｃとを連通し、かつ、貫通孔５３ｂ及び貫通孔５３ｃと貫通孔５２ａとを連通する。溝部５３ｄの断面形状は、円形状、半円形状、Ｕ字形状、矩形形状等の様々な形態をとることができる。

なお、図３に示す形態では、溝部５３ｄが排出側ディスク５３Ａに設けられていたが、中間ディスク５２の排出側ディスク５３Ａと対向する端面に溝部が設けられていてもよいし、排出側ディスク５３Ａの中間ディスク５２と対向する端面及び中間ディスク５２の排出側ディスク５３Ａと対向する端面に溝部が設けられていてもよい。

貫通孔５２ａを通過した流体Ｌ３は、溝部５３ｄに沿って分岐して流れ、それぞれ貫通孔５３ｂ、５３ｃに流入する。流体Ｌ３に粒子が含まれている場合には、流体Ｌ３が溝部５３ｄを流れている間に、粒子に流体Ｌ３の流れに沿った方向の力が働くことで、更に粒子が微細化される。特に粒子がグラファイトの場合には、流体Ｌ３が溝部５３ｄを流れている間にグラファイトが層状に剥離することで、グラファイトがさらに微細化される。その後、流体Ｌ３は、貫通孔５３ｂ、５３ｃから穴５６Ａ、５６Ｂを通って処理ユニット５Ａの外側に流出する。

本実施の形態によれば、処理装置で複数の流体Ｌ１、Ｌ２を処理（混合、合成、粒子の微粒化）することができる。また、流体Ｌ１、Ｌ２の比率を様々に変えることができる。さらに、流体Ｌ１、Ｌ２の大量処理が可能である。

また、本実施の形態によれば、溝部５３ｄで更に粒子を微細化することができるため、流体Ｌ１、Ｌ２が粒子を含む場合には好適である。

＜第３の実施の形態＞
本発明の第１の実施の形態は、貫通孔５１ａ、５１ｂを流れた流体が貫通孔５２ａに流入したが、処理ユニットの流路の形態はこれに限られない。以下、本発明の第３の実施の形態について図を用いて説明する。第３の実施の形態の第１の実施の形態との差異は処理ユニットのみであるため、以下、第３の実施の形態にかかる処理装置が有する処理ユニット５Ｂについて説明する。以下の説明において、第１の実施の形態と同一の部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。

図４は、処理ユニット５Ｂの概略構成を示す図である。図４において、２点鎖線は流体Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３の流れを示す。処理ユニット５Ｂでは、流体が処理ユニット５Ｂ内に形成された流路５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄを流れることにより処理される。

処理ユニット５Ｂは、主として、本体部５０と、導入側ディスク５１Ａと、中間ディスク５２と、排出側ディスク５３と、を有する。

導入側ディスク５１Ａには、貫通孔５１ｄ、５１ｅが設けられている。貫通孔５１ｄは、流路５ａの一部であり、穴５４と連通している。貫通孔５１ｅは、流路５ｂの一部であり、穴５５と連通している。

貫通孔５１ｄ、５１ｅは、それぞれ、導入側ディスク５１Ａの厚さ方向（ここでは、中心軸ａｘ）に対して傾いている。また、貫通孔５１ｄ、５１ｅは、それぞれ、中間ディスク５２に向かうにつれて内径が徐々に小さくなる。

また、導入側ディスク５１Ａの中間ディスク５２と対向する端面には、一直線状の溝部５１ｆ（本発明の第１溝状通路に相当）が設けられている。溝部５１ｆは、貫通孔５１ｄ、貫通孔５１ｅ及び貫通孔５２ａを連通する。具体的には、溝部５１ｆは、貫通孔５１ｄと貫通孔５１ｅとを連通し、かつ、貫通孔５１ｄ及び貫通孔５１ｅと貫通孔５２ａとを連通する。なお、溝部５１ｆは、溝部５１ｃに対して長さが異なる。

中間ディスク５２に向かうにつれて貫通孔５１ｄ、５１ｅの内径が徐々に小さくなるため、流体Ｌ１、Ｌ２に粗い粒子が含まれていても流路５ａ、５ｂが閉塞し難い。また、貫通孔５１ｄ、５１ｅを導入側ディスク５１Ａの中心軸に対して傾けて溝部５１ｆの長さを短くしたため、流体Ｌ１、Ｌ２が衝突するタイミングが遅くなる。したがって、処理ユニット５Ｂにおける反応の開始を遅らせることができる。

本実施の形態によれば、処理装置で複数の流体Ｌ１、Ｌ２を処理（混合、合成、粒子の微粒化）することができる。また、流体Ｌ１、Ｌ２の比率を様々に変えることができる。さらに、流体Ｌ１、Ｌ２の大量処理が可能である。

また、本実施の形態によれば、貫通孔５１ｄ、５１ｅの内径を徐々に小さくして流路５ａ、５ｂを閉塞し難くしたため、流体Ｌ１、Ｌ２が粒子を含む場合に好適である。また、溝部５１ｆの長さを短くして流体Ｌ１、Ｌ２が衝突するタイミングを遅くしたため、処理ユニット５Ｂ内での流体Ｌ１、Ｌ２の反応の開始を遅くしたい場合に好適である。

なお、本実施の形態では、貫通孔５１ｄ、５１ｅの内径を徐々に小さくなったが、貫通孔５１ｄ、５１ｅの形態はこれに限られない。例えば、図５（Ｂ）に示す導入側ディスク５１Ｃのように、中間ディスク５２に向かうにつれて貫通孔５１ｉ、５１ｊの内径が一定でもよい。

また、本実施の形態によれば、本体部５０に対して導入側ディスク５１が着脱可能であるため、状況に応じて任意の導入側ディスク５１、５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃを本体部５０に設けることができる。これにより、流体Ｌ１、Ｌ２に応じて装置を容易に変更することができ、これにより様々な実験を効率よく行うことができる。

以上、この発明の実施形態を、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

また、本発明において、「略」とは、厳密に同一である場合のみでなく、同一性を失わない程度の誤差や変形を含む概念である。例えば、略平行、略直交とは、厳密に平行、直交の場合には限られない。また、例えば、単に平行、直交等と表現する場合においても、厳密に平行、直交等の場合のみでなく、略平行、略直交等の場合を含むものとする。

１ ：処理装置
２ ：配管部
３ ：タンク
４ ：高圧ポンプ
５、５Ａ、５Ｂ：処理ユニット
５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅ、５ｆ：流路
６ ：逆止弁
２１、２２：配管
３１、３２タンク
４１、４２：ポンプ
４１ａ、４２ａ：プランジャ
５０、５０Ａ：本体部
５１、５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃ：導入側ディスク
５１ａ、５１ｂ、５１ｄ、５１ｅ、５１ｇ、５１ｈ、５１ｉ、５１ｊ：貫通孔
５１ｃ、５１ｆ：溝部
５２ ：中間ディスク
５２ａ ：貫通孔
５３、５３Ａ：排出側ディスク
５３ａ、５３ｂ、５３ｃ：貫通孔
５３ｄ ：溝部
５４、５４ａ、５４ｂ、５４ｃ：穴
５５、５５ａ、５５ｂ、５５ｃ：穴
５６、５６Ａ、５６Ｂ、５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄ、５６ｅ、５６ｆ、５６ｇ、５６ｈ、５６ｉ：穴
５７ ：空洞
６１、６２：逆止弁

Claims (5)

1. 流体が通過する貫通孔が形成された処理ユニットと、
   前記流体を貯留するタンクと、
   前記タンクに貯留された前記流体を加圧して前記処理ユニットへ供給するポンプと、
   前記処理ユニット、前記タンク、及び前記ポンプを連結する配管部と、
   を備えた処理装置であって、
   前記処理ユニットは、前記流体の流れ方向に沿って隣接して設けられた板状の導入部及び処理部を有し、
   前記導入部には、前記貫通孔として第１貫通孔及び第２貫通孔が設けられており、
   前記処理部には、前記貫通孔として第３貫通孔が設けられており、
   前記導入部の前記処理部と対向する端面及び前記処理部の前記導入部と対向する端面の少なくとも一方には、前記第１貫通孔と前記第３貫通孔とを連通し、かつ、前記第２貫通孔と前記第３貫通孔とを連通する第１溝状通路が形成されており、
   前記タンクは、前記流体のうちの第１流体が貯留された第１タンクと、前記流体のうちの前記第１流体とは異なる第２流体が貯留された第２タンクと、を有し、
   前記配管部は、前記第１タンクから前記第１貫通孔に前記第１流体を供給する第１配管と、前記第２タンクから前記第２貫通孔に前記第２流体を供給する第２配管と、を有し、
   前記ポンプは、前記第１配管に設けられた第１ポンプと、前記第２配管に設けられた第２ポンプと、を有する
   ことを特徴とする処理装置。
2. 前記第１貫通孔及び前記第２貫通孔は、前記処理部に向かうにつれて内径が徐々に小さくなる
   ことを特徴とする請求項１に記載の処理装置。
3. 前記第３貫通孔は、前記処理部の厚さ方向に沿って設けられており、
   前記第１貫通孔及び前記第２貫通孔は、前記導入部の厚さ方向に対して傾いている
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の処理装置。
4. 前記処理ユニットは、前記導入部である導入側ディスクと、前記処理部である中間ディスクと、前記導入側ディスク及び前記中間ディスクが着脱可能に設けられた本体部と、を有する
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の処理装置。
5. 前記処理ユニットは、前記処理部の下流側に設けられた板状の排出部を有し、
   前記排出部には、前記貫通孔として第４貫通孔及び第５貫通孔が設けられており、
   前記処理部の前記排出部と対向する端面及び前記排出部の前記処理部と対向する端面の少なくとも一方には、前記第３貫通孔と前記第４貫通孔とを連通し、かつ、前記第３貫通孔と前記第５貫通孔とを連通する第２溝状通路が形成されている
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の処理装置。

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