JP3638151B2 - 少量液体の混合デバイス - Google Patents

Description

本発明は、混合する液体を狭いチャンネル（channel）に通して流動させながら混合を生じさせる液体混合デバイスに関する。
従来技術において、液体混合デバイスは静的ミキサー（static mixers）または動的ミキサー（dynamic mixers）の形態で知られている。静的ミキサーは一般に、内部固定部品（internal fixtures）を備えた管系からなる。流動する液体の運動エネルギーを利用することによって、液体は特定の流路を通過した後に均質化される。動的ミキサーは回転する混合手段を備えている。これらの混合手段は混合エネルギーを混合する物質に導入し、均質化を生じさせる。装置の大きさが原因して、この型式のミキサーは大量の液体にしか使用できない。しかしながら、生じる最終生成物または中間生成物は多くの場合に、このような量を必要としない。
反応環境を格別に減少させることによって、少量で使用される物質を混合することができる装置を提供する試みがなされている。このようなミキサーは、液体粒子の拡散原理に従い少量の液体を均質に混合するための静的ミキサーとして動作する。Proceedings,μ−TAS;Enschede 1994;142〜151頁;ISBN ０−7923−3217−２は、液体が狭いチャンネルを通って流動し、相当する長さの流路を通過した後に拡散によって混合されるデバイスを開示している。これらの装置は、圧力損失が大きくおよび効率が悪いという欠点を有することが証明されている。
もう一つのデザインの静的ミキサーは、Proceedings,μ−TAS;Enschede 1994;79頁に記載されている。この装置は多数のノズルを備えており、これらのノズルを通し、混合すべき液体が相互に押し込められる。これらのデザインも、圧力損失が大きくおよび効率が悪いという欠点を有する。
さらにまた、チャンネルが複雑な形状を有するミキサーが知られており、このミキサーでは、内部固定部品によって、液体の回転及びそれによって生ずる混合が起こる。このミキサーでは、各混合要素（mixing element）の通過後に、また後続の要素の通過後に、好ましくない液体拡散が生じる。この拡散はまた、液体の機械的分離を導く（Proceedings,μ−TAS;Enschede 1994;237〜243頁）。この少量液体用の公知ミキサーは、構築が非常に複雑であるか、または効率が非常に悪い。
粘性の高分子物質の混合物または溶液の混合に適する静的ミキサーの特定の態様が、EP ０ 495 169 A1に記載されている。このミキサーは比較的薄いプレートを有しており、これらのプレートは一方が他方の上に直接配置されており、かつまた開口部および液体流を分割させるためのチャンネルを備えていて、これにより液体流は相違する方向に導かれ、引続いて排出口で再度合流される。
US−Ａ−4,971,450では、その送入口が１つの面に隣接して存在する相違する管の開口部中に液体を供給することによって混合が行われる。これらの管は、排出口が再度、１つの面に隣接して存在するような形態で短路で伸びているが、この面は送入面に対して垂直に配置されている。このような２つの装置を、一方が他方の裏側にあるような形態で配置した場合に、液体の混合は各要素間に生じる空間の移動地点で行われる。
顆粒状物質の混合用装置が公開Fr−Ａ−2,262,552に記載されている。この装置は、一方が他方の次に存在するように連結されている複数の要素からなり、各要素がそれぞれ、２つの管から形成されており、これらの管はその長さ方向で相互に回転されており、同時に、その横断面が中間部分では、矩形の横断面が正方形の横断面になり、かつまたその末端では、再度矩形横断面になるように変えられている。一方、その出発点では、２つの管が相互に接触して、内側で共通の縁端を形成しており、これらの管は矩形断面部分の高さでその１つの曲がり角でのみ相互に接触している。ここからこれらの管は、２つの矩形部分がその末端で相互に再度出会うように、連続的に変化するその断面をもって相互に先まで通じている。しかしながら、その共通の縁端部は元のものに対して垂直に配置されている。混合要素に入ると、混合された生成物はその縁端部で分離され、別々に連続し、次いで90゜まで回転され、これにより線または縁端部でその分離線に対して垂直の方向に向かって再度一緒に導かれる。この操作が後続の要素で反復されるので、混合プロセスは相互に対して90゜まで回転した面における薄い隣接層の一定の分離および合同流動によるものと考えられる。これらの混合要素のデザインは、微細規模にまで減少させることはできない。
２種の液体の混合装置がFR−A1−2,407,019により開示されており、この装置は非常に少量の液体の混合を可能にする。開示されている装置は、２つのチャンネルが刻み込まれている下方の平坦なプレートからなり、これらのチャンネルは短い経路の後に再度分離するため、相互に対向して伸びており、或る地点で合体し、チャンネルの形態で連続して伸び、次いで分裂したループ（lobed loop）まで伸びた後に、再度合体して、チャンネルを形成する。この共通チャンネルの分裂したループにおける反復分離の後に、この混合装置はチャンネルで終了している。混合される２種の液体はシール可能な上方プレートの開口部を通して相互に対向して伸びている２つのチャンネルに導入され、得られる液体混合物は当該混合装置のチャンネルの末端に隣接する上方プレートの開口部を通して排出される。この上部面および下部面は金属ブッシュにより一体に保持されている。この装置は少量の非常に低粘度の液体の塗布に適している。これに対して、高粘度の液体では問題が生じる。
本発明は、非常に少量の液体でさえも高効率で均質化させることができ、かつまた製造が単純である装置を開示するという目的に基づいている。
本発明に従い、この目的が達成された。本発明のデバイスは、
少なくとも１つの送入チャンネルおよび少なくとも１つの排出チャンネルを有する、少なくとも１つの混合要素（mixing element）であって、平坦な表面を有する少なくとも１つの基板に配置されている前記混合要素；前記送入チャンネルから分岐面に沿って分離される、少なくとも２つのマイクロチャンネル；連結地点を介して前記マイクロチャンネルに連結される合流要素（confluence element）であって、液体が前記マイクロチャンネルから合流要素に流れる際に、前記連結地点で液体の送入流が前記分岐面に対して90゜回転している、前記合流要素；前記合流要素に連結される前記少なくとも１つの排出チャンネル；および前記混合要素を覆うために、前記少なくとも１つの基板の平坦な表面を密閉シールするカバリングを含んでいる。
本発明による装置の有利な詳細は、従属項で特定されている。
本発明によるデバイスは非常に少量の液体を高効率をもって混合するのに適しており、非常に小さい構造寸法を有する点で際立っている。特別の態様では、各要素が混合する液体用の、少なくとも２つの送入チャンネルを備えている。これらのチャンネルは垂直面に、または水平面に配置することができる。流動方向で、これらのチャンネルは或る地点、合流要素で出会う。ｎ個の送入チャンネルが水平に１つの面に位置している場合には、ｎ個の排出チャンネルはそれぞれ、ｎ個の相違する垂直面で合流要素から派生している。垂直面にｎ個の送入チャンネルが存在する場合には、ｎ個の排出チャンネルはそれぞれ、水平面で合流要素から派生している。
本発明による目的はまた、液体の少なくとも２つの分離している均質な部分流が、ここに記載のとおりの本発明によるデバイスに一緒に導入され、狭いチャンネルを通過する時に、
ａ）２つまたは３つ以上の部分流に分離され、
ｂ）この部分流が合流要素で再度合体され、ａ）の分離に際して、隣接して存在する部分流が一方が他方の上にあるように層を形成する形態で、１つの液体流を生成し、
ｃ）必要に応じて、一方が他方の後方に配置されるような形態で連結する１個または複数個の混合要素で、この段階ａ）およびｂ）が反復して行われ高効率の混合が達成される、
という、２種または３種以上の液体混合方法によって達成される。
次いで、これらの排出チャンネルは後続の混合要素のための送入チャンネルを再び形成する。この総合集成装置は多数の、しかし少なくとも２つのこれらの要素の相互連結構造体からなることができる。液体の混合は、例えば垂直境界層が２種の液体間に発現するような形態で、水平流動チャンネルを流動する２種の液体が合流地点で相互に出会うことによって達成される。次いで、２つの排出チャンネルが、相互に垂直に配置されている２つの面で、この合流地点から派生する。これにより全体流の垂直分離が生じる。第一の部分流は第一面を流動する。第二の部分流は第二面を流動する。次の合流点に到達する前に、これら２つの部分流は再度、１つの面に導かれる。これにより３つの境界層を備えた４つの液体層を有する液体流が、合流地点で生じる。この合流地点からまた、垂直に配置されている排出チャンネルが派生している。これらはまた、１つの面の次の合流地点で開口している。この合流地点における液体中の境界層の数は７である。
排出チャンネルはそれぞれの場合に、液体の流路が等しい長さを有するか、または流動抵抗値が等しい大きさであるような形態にデザインする。これらの要素は微小構造体に形成可能な材料を使用して製造する。それらの製造は好ましくは、微細技術を用いて、基板材料として単結晶シリコンまたは構造形成用ガラスを加工することによって行われ、詳細には、マイクロチャンネルおよび開口部はミクロ構造形成法、例えば化学エッチッング法、レーザー構造形成法、写真式形成法、サンドブラストなどによって、シリコンを用いて形成される。図２〜11から見ることができるように、広く種々の形態の本発明による装置をこの方法で形成された複数個の基板を組み合わせることによって形成することができる。この場合に、各基板の間に中間層を配置することができ、この中間層は各面間を連絡するための開口部を備えている。さらにまた、本発明によるこのようなデバイスは、シリコンまたはガラスのカバリングを備えていてもよい。各混合要素は一方を他方の次に配置することができ、あるいは一方を他方の上に配置することができる。後続の要素はいずれか所望の角度で、好ましくは先行要素に対して90゜まで回転させて配置することができる。
本発明を、具体的態様を引用してさらに詳細に説明する。添付図面において、
図1aは液体が垂直分離され、かつまた一方の上に他方が存在する水平層形成される混合要素の基本的配置を示しており、
図1bは液体が水平分離され、かつまた隣接して垂直層形成される混合要素の基本的配置を示しており、
図２は送入基板プレート、構造形成された基板プレートおよびカバープレートを備えた混合要素の前面を示しており、
図３は２つの構造形成された基板からなる混合要素の前面を示しており、
図４は２つの構造形成された基板からなり、混合要素の送入口および排出口が側面に配置されている混合要素の前面を示しており、
図５は２つの構造形成された基板からなり、混合要素の送入口および排出口が上方基板プレートに配置されている混合要素の前面を示しており、
図６は３つの構造形成された基板プレートからなる混合要素の前面を示しており、
図７は全構造体が基板に存在する混合要素の前面を示しており、
図８は２種以上の液体を混合するための混合要素であって、２つの構造形成された基板プレートからなり、液体の送入口および排出口が側面に配置されている混合要素の前面を示しており、
図９は２種以上の液体を混合するための混合要素であって、液体の送入口および排出口が上方基板プレート上に配置されている混合要素の前面を示しており、
図10は３つの基板を備えた、一方が他方の裏側に存在するような配置の複数の混合要素の可能な連結を示す平面図であり、そして
図11は配置10の断面図を示している。
図1aは、混合要素の基本的配置を図解式に例示するものである。この混合要素の場合に、均質化する液体は送入口１でマイクロチャンネルを通って混合要素に送られる。このマイクロチャンネルは分岐点２を備えており、この分岐点からマイクロチャンネル３および４が派生する。この分岐点２は、仮想垂直線に沿って液体の分離を生じさせる。この混合要素は、順次何個も配置することができる。出発地点に配置されている混合要素では、混合される液体の流入が断面領域1.1および1.2を通して行われる。送入口１、断面領域1.1および1.2、分岐点２およびマイクロチャンネル３、４は、水平面に位置している。引続くマイクロチャンネルは、マイクロチャンネル６がこの面から離れていくような形態で配置する。マイクロチャンネル５はこの水平面に残される。マイクロチャンネル５および６は、これらが合流要素７で再度出会うような形態で配置されている。すなわち、２つのマイクロチャンネル５および６は、相違する面に位置している。これにより、マイクロチャンネル５および６から流出する液体は、仮想水平線に沿って相互に重なり合って合流要素７で積層される。液体は合流要素７を通過した後に、もう一つのマイクロチャンネル８中に流動する。このマイクロチャンネル８はその形状で次の混合要素のための新しい送入口を形成しているか、あるいは最終混合要素である場合には、このマイクロミキサーの排出口に導かれる。
図1bは、混合要素の基本的配置を図解式に示すものである。この混合要素の場合には、均質化する液体は送入口１でマイクロチャンネルを通って混合要素に導かれる。このマイクロチャンネルは分岐点２に開口しており、ここからマイクロチャンネル３および４が派生している。この分岐点２において、液体は仮想水平線に沿って分離される。出発地点に配置されている混合要素の場合には、相違する液体の流入が断面領域1.1および1.2を通して生じる。この混合要素の場合には、送入口１、断面領域1.1および1.2およびマイクロチャンネル３および４が２つの水平面に位置している。この２つの水平面は、形成された開口部を介して分岐点２により連結されている。もう一つのマイクロチャンネルの進路では、マイクロチャンネル４は水平面から離れており、マイクロチャンネル３は水平面に残留している。混合チャンネル５および６は、これらが合流要素７で再度出会うような形態で配置されている。しかしながら、マイクロチャンネル５と６とは両方ともに、同一水平面に存在することから、マイクロチャンネル５および６から流出する液体は仮想垂直線に沿って合流要素７で隣接して層を形成する。追加のマイクロチャンネル８をこの合流要素７の下流に配置する。このマイクロチャンネルはその形状で引続く混合要素のための新しい送入口を形成しているか、あるいは引続く混合要素が最終混合要素である場合には、当該マイクロミキサーの排出口に導かれる。
図２は平坦な基板10に位置している混合要素を例示している。追加の基板11がこの基板10の頂上側に配置されている。この基板11は混合要素への送入口12および13およびミキサーから出る排出口14を備えている。いずれか所望の数の混合要素を基板10に配置することができる。送入口12および13の位置およびまた排出口14の位置は、混合要素の位置に関連して、矢印15a、15bおよび15cで示されている。この場合に、このマイクロミキサーの第一混合要素の送入口12および13は基板11に位置しており、これらの送入口は基板10のマイクロチャンネル16および17に直接連結している。この基板10と11とは、密閉シールされた状態で相互に連結させる。マイクロチャンネル16および17は基板10に隣接して配置する。マイクロチャンネル16および17を経て供給される液体は、マイクロチャンネル18に一方が他方の上になるように導かれる。マイクロチャンネル16および18から流出する液体流は、連結地点19で再度出会うが、この連結地点では、マイクロチャンネル16からの液体流は、マイクロチャンネル18からの液体流とは相違する水平面にある。連結地点19から出発して、マイクロチャンネル18aからの液体流は基板10の第二の面で分岐点20まで連続している。２つのマイクロチャンネル21および22はまた、分岐点20から派生しており、これによりマイクロチャンネル22から出発する液体流は基板10の第二の水平面に残り、他方マイクロチャンネル21から出発する液体流はこの水平面から離れて、基板10の第一の水平面でマイクロチャンネル23中に放出される。この基板10の相違する水平面に位置するマイクロチャンネル22および23からの２つの液体流は、連結点24で再度出会い、この連結点において、チャンネル22から流入する液体流はチャンネル23から流入する液体流とは相違する水平面に存在する。連結点24から派生するマイクロチャンネル23aは基板10の第一の面で分岐点25まで連続している。この分岐点25において、マイクロチャンネル16a、17aからの２つの液体流が再度生成される。マイクロチャンネル16aおよび17aは、もう一つの混合要素のための送入口チャンネルである。この混合要素が最後の混合要素である場合には、基板10でチャンネル23aに直接連結しているような形態で、基板11に開口部が配置されている。全部の混合要素の構造体をその上に有する完全基板10は、その下側で、別の基板26により堅く密閉シールする。
混合要素のもう一つの態様が図３に示されている。この混合要素は、相互に堅く密閉されて連結している２つの基板30および31により提供される。マイクロチャンネル32、33および34は、水平面である基板31の頂上面側に形成する。これらのチャンネルはそれぞれ、基板31に存在する別のチャンネル32、33および34から分離されている。相違する区分を有するマイクロチャンネル構造体をまた同様に、水平面である基板30の裏側に形成する。第一区分35では、マイクロチャンネルは直線であるように形成されている。分岐点36は、この区分に隣接している。この分岐点36から派生して、２本の新しいマイクロチャンネル37および38を形成する。この場合には、基板30のマイクロチャンネルは、マイクロチャンネル32、33の末端がチャンネル35と直接に接触する形態で第二基板31の方向に向ける。さらにまた、マイクロチャンネル37、38の末端は、第二基板31のマイクロチャンネル34でカバーできる形態で配置する。
基板30の裏側に位置しているマイクロチャンネル39は基板31のチャンネル32および33の末端をカバーしている。マイクロチャンネル39は、混合される液体のための送入面40を有する。この混合要素の排出口は、出口表面42を有するマイクロチャンネル41から形成される。
液体入口および液体出口の適当な配置は図４に示されている。第一基板30に位置しているマイクロチャンネル47および48は、それらの全幅にわたって第二基板31に存在するマイクロチャンネル53および54をカバーしており、それらの末端はまた、基板31のマイクロチャンネル32および33をカバーしている。第一基板30のマイクロチャンネル47および48と一緒になって、第二基板31のマイクロチャンネル53および54は、混合される液体のための送入面45および46を形成する。液体出口は、第一基板30に存在するマイクロチャンネル49と第二基板31に存在するマイクロチャンネル55とのカバリングによって形成される。この２つのマイクロチャンネル49と55とのカバリングによって、共通の出口表面が得られる。液体を接触させるために、基板30および31からそれらの周囲で密閉されている毛細管をまた、入口面45および46および出口面50を突き通して形成することができるが、これは図示されていない。
微量混合要素が外部液体と接触する可能性は、図５に示されている。この基板30は形成された開口部56を有しており、この開口部は基板31に存在するマイクロチャンネル32および33の末端をカバーしている。これらの開口部は、混合される液体の混合要素への流入が可能であるようにデザインする。混合要素の排出口はまた、基板30で開口部57により形成される。この場合には、この開口部57は、基板31でマイクロチャンネル34の末端をカバーしているような形態で配置される。基板30の表面上に管を配置することができることは図示されていない。これらの管は、その入口断面が基板の表面に対して平行に配置することができる。
図６によるもう一つの具体的態様では、全部で３つの基板から形成されている混合要素が示されている。流入チャンネル63および64が、第一基板60に位置している。これらの流入チャンネルの末端は、カバリングが生じるような形態で、第二基板61中の２つのマイクロチャンネル区分67および69に向かう流動方向で配置する。マイクロチャンネル区分67および69は合流要素68中に開口している。合流要素68はその頂上側が基板60のマイクロチャンネル65によりカバーされており、そしてその裏側は第三基板62のマイクロチャンネル66によりカバーされる。これらのマイクロチャンネル65および66は、流動方向から見て、これらが第二基板61でマイクロチャンネル区分70および71と一致するように形成されている。マイクロチャンネル区分70および71は、合流要素72に開口している。この地点から出発して、この混合要素は新しいマイクロチャンネル73によりもう一つの混合要素と接続している。
図７は、構造体全体が基板75上に位置している混合要素を示している。液体用の送入チャンネル77はこの基板75の上方面に配置されている。同一基板75の下方面には、第二の液体用の送入チャンネル76が位置している。これら両方のマイクロチャンネルは合流要素78に開口しており、この合流要素78は２つの新しいマイクロチャンネル79および80がこの基板の下方面から派生しているような形態にデザインされている。この場合に、合流要素78は、基板75の上方面と下方面とを相互に連結しているような形態にデザインされている。これらのマイクロチャンネルの一方80は、その先の進路が基板75の下方面に留まっている。二つ目のマイクロチャンネル79は基板75の上方面と下方面との間の開口部81中に開口している。この開口部81から派生して、新しいマイクロチャンネル82が基板75の上方面に存在する。マイクロチャンネル82は最終的に、合流要素83中に開口しており、この合流要素83は合流要素78と同様のデザインを有する。さらに２つのマイクロチャンネル80および81が基板の上方面で合流要素83から派生している。この場合に、点線は混合要素の末端および新しい混合要素への交替を定めている。送入口76および77は当該混合要素の操作に使用することができる。この場合に、排出口はチャンネル80および81によって形成される。チャンネル80および81を当該混合要素の送入口としてデザインすることも可能である。この場合には、当該混合要素の排出口はチャンネル76および77によって形成される。
図８は２種以上の相違する液体の混合に適する混合要素を示している。マイクロチャンネル85、86、87および88は液体送入用にデザインされている。これらのチャンネルは、各液体の一方が他方の上にあるような層形成がマイクロチャンネル89で生じるような形態で相互に連結している。分岐点90において、これらのマイクロチャンネルは液体送入部で形成されているように同数のマイクロチャンネル92に分割されている。マイクロチャンネル92はそれらの末端でマイクロチャンネル91と相互に連結している。その出口はマイクロチャンネル93によって形成される。
図９は２種以上の相違する液体を混合できる可能性を示している。液体送入部93は、混合要素の第二面でマイクロチャンネル94、95および96に連結している。マイクロチャンネル94、95および96は、それらの末端で混合要素の第一面でチャンネル97中に開口している。その一方の末端には分岐点98が位置しており、この分岐点から、当該混合要素の第二面に少なくとも２本のマイクロチャンネル99および100が存在する。当該混合要素からの出口102はマイクロチャンネル101の一方の末端に配置している。
図10は複数の混合要素の相互連結を示す平面図である。明確にするために、上方基板は図示されていない。実線103は第一面のマイクロチャンネルの構造を示している。第二面の構造は点線104で示されている。これらの面間の開口部は、これら二面からなる構造体のカバリング部分105に位置している。
図11は図10の断面を示しており、送入開口部107および排出開口部108を備えたカバリング用基板106が示されている。基板11にチャンネル構造体109および開口部110を明確に見ることができる。組み立てられた基板111の裏側は別の基板112によりカバーされる。
参考符号のリスト
１ 送入口
1.1、1.2 断面領域
２ 分岐点
３、４ マイクロチャンネル
５、６ マイクロチャンネル
７ 合流要素
８ マイクロチャンネル
10、11 基板
12、13 送入口
14 排出口
15a、ｂ、ｃ 矢印
16、17、18 マイクロチャンネル
18a マイクロチャンネル
19 連結地点
20 分岐点
21、22、23 マイクロチャンネル
24 連結地点
25 分岐点
26 基板
30、31 基板
32、33、34 マイクロチャンネル
35 マイクロチャンネルの第一区分
36 分岐点
37、38、39 マイクロチャンネル
40 送入表面
41 マイクロチャンネル
42 出口表面
45、46 送入表面
47、48 マイクロチャンネル
49 カバリング
50 出口表面
53、54 マイクロチャンネル
55 マイクロチャンネル

Claims (13)

1. 混合する液体を狭いチャンネルに通して流 動させて混合を生じさせる液体混合デバイスであって：
   少なくとも１つの送入チャンネルおよび少なくとも１つ の排出チャンネルを有する、少なくとも１つの混合要素 であって、平坦な表面を有する少なくとも１つの基板に 配置されている前記混合要素；
   前記送入チャンネルから分岐面に沿って分離される、少 なくとも２つのマイクロチャンネル；
   連結地点を介して前記マイクロチャンネルに連結される 合流要素であって、液体が前記マイクロチャンネルから 合流要素に流れる際に、前記連結地点で液体の送入流が 前記分岐面に対して90゜回転している、前記合流要素；
   前記合流要素に連結される前記少なくとも１つの排出チ ャンネル；および
   前記混合要素を覆うために、前記少なくとも１つの基板 の平坦な表面を密閉シールするカバリングを含む、前記 デバイス。
2. 排出チャンネルが送入チャンネルの面と平 行な面にあり、かつまた各面間の開口部を経て相互に連結していることを特徴とする、請求項１に記載のデバイス。
3. 連結チャンネルによりそれぞれ形成されている合流要素において、後続の面に対して開口部が派生しており、かつまた新しい混合チャンネルが上記開口部から派生していることを特徴とする、請求項１または２に記載のデバイス。
4. 合流要素から派生している排出チャンネルが同一の流動抵抗値を有することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載のデバイス。
5. 多くの混合要素が順次配置されており、後続の混合要素がそれぞれ、先行混合要素に対して回転して配置されていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載のデバイス。
6. 後続の混合要素が先行混合要素に対して90゜まで回転して配置されていることを特徴とする、請求項５に記載のデバイス。
7. カバリングがシリコンまたはガラスからなることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載のデバイス。
8. 相違する面のマイクロチャンネルが別々の基板上に位置していることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載のデバイス。
9. 基板の間に、各面間を連絡するための開口部を備えた中間層が位置していることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載のデバイス。
10. 基板材料が微細技術によって構造形成された単結晶シリコンまたは構造形成用ガラスであることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載のデバイス。
11. マイクロチャンネルおよび開口部が微細構造形成法、例えば化学エッチッング法、レーザー構造形成法、写真式形成法、サンドブラストなどによって形成されることを特徴とする、請求項１〜10のいずれか１項に記載のデバイス。
12. ２種または３種以上の液体を混合する方法であって、少なくとも２つの分離している均質な部分流を、請求項１〜11のいずれかに記載のデバイスに一緒に導入し、狭いチャンネルを通過する時に、
    ａ）２つまたは３つ以上の部分流に分離させ、
    ｂ）この部分流が合流要素で再度合体され、ａ）の分離に際して、隣接して存在する部分流が一方が他方の上にあるように層を形成するような形態で、１つの液体流を生成させ、
    ｃ）必要に応じて、一方が他方の後方に配置されるような形態で連結する、１個または複数個の混合要素で、この段階ａ）およびｂ）を反復して行うことによって高効率の混合を達成することを特徴とする、前記方法。
13. 請求項12に記載の方法を行うための請求項１〜11のいずれかに記載のデバイスの使用。

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