JP4284841B2

JP4284841B2 - 液体混合器

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Publication number: JP4284841B2
Application number: JP2000238653A
Authority: JP
Inventors: 藤男井上; 博昭中西
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2000-08-07
Filing date: 2000-08-07
Publication date: 2009-06-24
Anticipated expiration: 2020-08-07
Also published as: JP2002045666A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、化学分析や化学合成などの分野において微小量の液体を混合するのに用いられる液体混合器に係り、特に微小量の液体の混合を効率良く行えるようにするための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に液体を混合する場合、混合対象の液体を大型容器に入れて攪拌することによって混ぜ合わせたり、あるいは、混合対象の各液体を一緒にして流す流路中に障害物を配してカルマン渦を発生させることによって混ぜ合わせたりしている。しかし、最近は、例えば化学分析や化学合成の分野においては、廃液の量を減らす等のために微小量の液体を混合する必要性が生じており、図１１に示す超小型の液体混合器によって液体の混合を行うことが試みられている〔A.Manz,Proceedings of the μTAS '98 Workshop,pp.235-240(1988) 参照〕．
【０００３】
この超小型の液体混合器は、図１１の断面図に示すように、面同士を水密状態に接合して上下に積層された３枚のプレート５１〜５３を備え、中央のプレート５２の表面（上面）にＡ液を流すための導入用流路５４と、Ａ、Ｂ両液の混合を行う混合用流路５６とが形成されているとともに、裏面（下面）にＢ液を流すための導入用流路５５が形成されている。そして、中央のプレート５２には導入用流路５４、導入用流路５５、及び混合用流路５６よりも極めて微小な貫通孔（ノズル）５７を有しているとともに、この貫通孔５７と、導入用流路５４、導入用流路５５、及び混合用流路５６とが連通されている。そして導入用流路５４内のＡ液と、導入用流路５５内のＢ液とが、貫通孔５７を介して混合用流路５６内で積層されることによって、Ａ液とＢ液との混合が行われる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の液体混合器は、貫通孔５７の径の大きさが導入用流路５４、５５、及び混合用流路５６と比較して極めて微小なので、貫通孔５７はノズル式の機構となる。従って、Ｂ液が貫通孔５７より吹き上げられてＡ液に混合されるので、貫通孔５７と混合用流路５６との連結点にて乱流が発生する場合が生じる。従って、実際にはＡ、Ｂ両液が均一に積層されるわけではない。そこで、本発明者等は上記課題を解決するため、先に特願２０００ー８３５９９号を出願している。この特願２０００ー８３５９９号（以下、適宜『改良発明』とする）は、以下のような構成を採り、作用をもたらす。
【０００５】
即ち、面同士を水密状態に接合して上下に積層された３枚のプレート１０１〜１０３を備え、図１２の断面図に示すように、Ａ、Ｂ両液の混合を行う混合用流路１０４が上側のプレート１０１の重ね合わせ面でかつ図１２の紙面に対して垂直方向に形成されている。下側のプレート１０３の重ね合わせ面に導入用流路１０５が形成されており、中央のプレート１０２に混合用流路１０４とほぼ同じ幅を有する整流用流路１０６がプレート１０２の厚み方向に形成されている。そして、上記整流用流路１０６を介して、混合用流路１０４と導入用流路１０５とが連通されている。
【０００６】
混合用流路１０４内にＡ液が既に流れ込んでいる状態で、導入用流路１０５内にＢ液を流し込んで、Ａ液とＢ液とを混合させると、導入用流路１０５内のＢ液の圧力を、混合用流路１０４は直接受けることはない。従って、図１２の断面図に示すように、Ｂ液が矢印の方向に導入用流路に流れ込むと、整流用流路１０６を介して、混合用流路１０４に均一に拡散する。また、整流用流路１０６の幅は混合用流路１０４とほぼ同じ幅を有しているので、ノズル式の液体混合器とは違って、乱流が発生することもない。その結果、流路の深さ方向（即ち、プレートの厚み方向）だけでなく流路の幅方向に対しても均一に積層することができる。しかしながら、上述の改良発明に係る液体混合器でも、以下の問題点がある。
【０００７】
通常は、複数種類の液体を混合させるために、複数本の混合用流路１０４・導入用流路１０５・整流用流路１０６が必要になってくる。それに伴い、これらの流路を形成させるプレートがより多く必要になってくる。上述の液体混合器では、どのような簡易な構造でも少なくとも３枚のプレートまたはこれら流路を複雑に組み合わせてパターン形成したプレートが必要となり、構造が複雑となってしまう。
【０００８】
この発明は、上記の事情に鑑み、微小量の液体の混合を効率良く行うことができる簡易な液体混合器を提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、この発明は次のような構成をとる。
即ち、請求項１に記載の発明に係る液体混合器は、面同士を水密状態に接合して重ね合わされた複数枚のプレートを備え、前記プレートの重ね合わせ面の一方面に混合流路を、他方面に前記混合流路に合流する少なくとも１つの分割流路を形成し、前記分割流路に液体を注入することにより、混合流路を流れる液体と分割流路を流れる液体とを混合させるように構成された液体混合器において、前記分割流路の溝の深さが同じ分割流路の幅の長さよりも大きくなるように形成されていることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の液体混合器において、複数本の前記分割流路を備え、各分割流路が異なる合流地点で前記混合流路にそれぞれ合流されていることを特徴とする。
【００１１】
【作用】
請求項１に記載の発明の作用について説明する。
面同士を水密状態に接合して上下に積層された２枚のプレート１、２を備えるとともに、上側のプレート１の重ね合わせ面１ａには、図５（ａ）及び図６の斜視図に示すように、混合用流路６が形成されており、下側のプレート２の重ね合わせ面２ａには、導入用分割流路１０が形成されている液体混合器を例に採って請求項１の作用を説明する。
【００１２】
導入用分割流路１０内のＢ液は、混合用流路６と導入用分割流路１０との接続部位Ｓにて、この発明の混合流路に相当する混合用流路６に流れ込んで混合用流路６内のＡ液と混合される。導入用分割流路１０の幅方向から接続部位Ｓの壁面Ｓ₁が受ける力、即ちせん断応力を、図５（ａ）及び図６に示すように、せん断応力Ｐ₁として、導入用分割流路１０の深さ方向（即ち、プレートの厚み方向）から接続部位Ｓの壁面Ｓ₂が受ける力を、圧力Ｐ₂とする。
【００１３】
導入用分割流路１０の幅をＬとして導入用分割流路１０の深さをＤとすると、幅Ｌや深さＤの大きさを変えると上記せん断応力Ｐ₁や圧力Ｐ₂もそれに応じて変化する。そこで、本発明者等は、上記せん断応力Ｐ₁や圧力Ｐ₂に着目して、幅Ｌや深さＤの大きさをそれぞれ変化させてシミュレーションを行った。
【００１４】
即ち、幅Ｌに対する深さＤの比（＝Ｄ／Ｌ）、いわゆるアスペクト比（aspect ratio）を大きくしながらそれぞれのシミュレーションを行った。アスペクト比が１未満、即ち深さＤが幅Ｌよりも小さいときには、上述の構成を有する液体混合器の場合では、図５（ａ）に示すように、せん断応力Ｐ₁よりも圧力Ｐ₂の方が影響が大きいので、導入用分割流路１０内のＢ液が接続部位Ｓの壁面Ｓ₁に接触した途端に、図５（ｂ）の断面図に示すように、混合用流路６の深さ方向に深く拡散してしまう。導入用分割流路１０内のＢ液が接続部位Ｓの壁面Ｓ₁に深く拡散した分だけ、導入用分割流路１０の壁面Ｓ₁よりも下流側までＢ液が、混合用流路６に行き渡らなくなる。従って、混合用流路６の幅方向に対してＡ液とＢ液とが不均一に混合されてしまう。さらに幅方向に対して不均一に混合されることによって、幅方向ばかりでなく深さ方向にまで影響を及ぼす。
【００１５】
アスペクト比が１よりも大きい、即ち深さＤが幅Ｌよりも大きいときには、上述の構成を有する液体混合器の場合では、図６に示すように、圧力Ｐ₂よりもせん断応力Ｐ₁の方が影響が大きくなる。導入用分割流路１０内のＢ液が接続部位Ｓの壁面Ｓ₁に接触しても、混合用流路６の深さ方向に深く拡散することなく、導入用分割流路１０の壁面Ｓ₁から下流側までＢ液が、混合用流路６内に均一に拡散する。その結果、改良発明に係る整流用流路を設けた液体混合器と同じように、混合用流路６の深さ方向だけでなく混合用流路６の幅方向に対してもＡ液とＢ液とが均一に積層されることが、シミュレーションから確認された。
【００１６】
以上より、請求項１に記載の発明に係る液体混合器は、分割流路の溝の深さが同じ分割流路の幅の長さよりも大きくなるように形成されているので、混合流路に分割流路が合流する合流地点において、分割流路の幅方向から受けるせん断応力の方が、同じ分割流路の深さ方向から受ける圧力よりも影響が大きくなる。分割流路内の液体が上記合流地点に到達しても、混合流路の深さ方向に深く拡散することなく、混合流路を流れる液体と分割流路を流れる液体とは混合流路の深さ方向だけでなく幅方向に対しても均一に積層されて、混合されることになる。なお、本明細書中の「分割流路の溝の深さが同じ分割流路の幅の長さよりも大きい」とは、「分割流路の溝の深さと、分割流路の幅の長さとは同じである」も含める。
【００１７】
請求項２に記載の発明によれば、各分割流路が異なる合流地点で混合流路にそれぞれ合流されているので、分割流路が合流する度に各液体の積層数が増してゆく。その結果、混合流路において各液体はプレートの厚み方向に繰り返し多段に積み重ねられて薄層で互いに隣接した状態となるので、各液体同士の間で速やかに拡散が進行し、各液体は十分に混合されることになる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
続いて、この発明の一実施例を図面を参照しながら説明する。図１はこの発明における実施例に係る液体混合器の外観を示す斜視図、図２は本実施例の液体混合器における流路構成を示す流路系統図、図３は本実施例の液体混合器の上側のプレートの重ね合わせ面を示す平面図、図４は本実施例の液体混合器の下側のプレートの重ね合わせ面を示す平面図、図５は（流路幅に対する深さの比であるアスペクト比が１未満のときの）液体混合器の作用の説明に供する斜視図及び断面図、図６は（流路幅に対する深さの比であるアスペクト比が１より大きいときの）液体混合器の作用の説明及び本実施例の液体混合器の説明に供する斜視図、図７は図１及び２のＡ−Ｂから見た矢視断面図である。
【００１９】
本実施例の液体混合器は、図１に示すように、面同士が密着して重ね合わされて接合された２枚のプレート１、２からなるチップ型の混合器である。
【００２０】
本実施例の場合、図３に示すように、上側のプレート１の重ね合わせ面１ａには、混合対象液であるＡ液を導入するための液体導入口３と、他方の混合対象液であるＢ液を導入するための液体導入口４と、Ａ、Ｂ両液が混ぜ合わされた混合液を導出するための液体導出口５とが、プレート１を厚み方向に貫通しているとともに、Ａ、Ｂ両液が送り込まれて一緒になる混合用流路６が形成されている。また、混合用流路６の下流側（液体を導出する側）と、液体導出口５とは連通されている。なお、混合用流路６は、この発明における混合流路に相当する。
【００２１】
また、図４に示すように、下側のプレート２の重ね合わせ面２ａには、液体導入口３からＡ液を導入するための液体用流路を有する導入用流路７、及び導入用流路を複数（本実施例では４つ）に分割するための各分岐流路を有する導入用分割流路８が形成されている。さらに液体導入口４からＢ液を導入するための液体用流路を有する導入用流路９、及び導入用流路を複数（本実施例では４つ）に分割するための各分岐流路を有する導入用分割流路１０が形成されている。なお、導入用分割流路８、及び導入用分割流路１０は、この発明における分割流路に相当する。
【００２２】
なお、重ね合わせ面２ａの導入用流路７と重ね合わせ面１ａの液体導入口３と、及び重ね合わせ面２ａの導入用流路９と重ね合わせ面１ａの液体導入口４とはそれぞれ連通されている。また、重ね合わせ面２ａの分割された両導入用分割流路８、１０内のＡ、Ｂ両液が送り込まれて、重ね合わせ面１ａの混合用流路６内でそれぞれ合流して混合されるように、両導入用分割流路８、１０と混合用流路６とは連通されている。その際、図２に示すように、重ね合わせ面２ａの分割された各導入用分割流路８、１０は、混合用流路６の上流側（液体を導入する側）から順に、それぞれ交互に連結されている。従って、上側のプレート１の重ね合わせ面１ａと下側の重ね合わせ面２ａとを重ね合わせると、図２に示すような流路を構成していることになる。
【００２３】
さらに、図６に示すように、各導入用分割流路１０の深さＤが同じ導入用分割流路１０の幅の長さよりも大きくなるように導入用分割流路１０はそれぞれ形成されている。図６中では図示を省略するが同様に、各導入用分割流路８の深さＤが同じ導入用分割流路８の幅の長さよりも大きくなるように導入用分割流路８はそれぞれ形成されている。なお、「作用」の欄でも述べたように、本明細書中の「分割流路の溝の深さが同じ分割流路の幅の長さよりも大きい」とは、「分割流路の溝の深さと、分割流路の幅の長さとは同じである」も含める。従って、深さＤと幅Ｌとが同じ長さである、即ち幅Ｌに対する深さＤの比であるアスペクト比が１の導入用分割流路８，１０も含める。また、アスペクト比は大きければ大きい程、Ａ、Ｂ両液はより均一に積層されて混合されるが、アスペクト比が２前後でほぼ頭打ちの状態となる。従って、Ａ、Ｂ両液はより均一に積層されて混合されるという点では、アスペクト比を２以上にしてもそれほどの効果は得られない。微小量の液体の混合及びプレート１、２の厚みを考慮すると、アスペクト比は１〜２程度が好ましい。
【００２４】
以上より、本実施例では、液体導入口３、導入用流路７、及び導入用分割流路８がＡ液導入流路を構成し、液体導入口４、導入用流路９、及び導入用分割流路１０がＢ液導入流路を構成するとともに、混合用流路６及び液体導出口５が混合液導出流路を構成していることになる。さらに、Ａ、Ｂ両液はそれぞれ両導入用分割流路８、１０から混合用流路６の上流側（液体を導入する側）へと順に、均一な薄層状態でそれぞれ交互に混合されていくことになる。
【００２５】
実施例の液体混合器の場合、液体導入口３、４及び液体導出口５はそれぞれ直径１ｍｍの小孔である。上側及び下側のプレート１、２は、それぞれ縦：４５ｍｍ、横：２０ｍｍで厚み：１ｍｍの石英（ＳｉＯ₂）からなる平板である。また、各導入用流路７、９や導入用分割流路８、１０の各導入用流路は、幅５０μｍ、深さ１００μｍであり、混合用流路６は幅２００μｍ、深さ２０μｍである。ここでは、導入用分割流路８、１０のアスペクト比は２（幅Ｌ＝５０μｍ、深さＤ＝１００μｍ、アスペクト比＝Ｄ／Ｌ＝１００／５０＝２）である。
【００２６】
また、液体混合器の製造工程中での接合時の基板のズレを吸収するために、図２及び図６に示すように、各導入用分割流路８及び１０の終端（導入用分割流路１０の場合、図２及び図６から見て流路の左端）は、混合用流路６よりも下流側（導入用分割流路１０の場合、図２及び図６の左側）に突出しているが、かかる構造でも均一な薄層状態でＡ、Ｂ両液は混合される。逆に、製造工程中に接合時の位置合わせを精密に行うことによって、各導入用分割流路８及び１０の終端と混合用流路６の下流側とが揃えられるのならば、そのような構造であっても構わない。
【００２７】
本実施例では、プレート１、２は石英（ＳｉＯ₂）であったが、各プレート１、２の板基材には、ガラス板やシリコン（Ｓｉ）板あるいはプラスチック板の他に金属板などの中から用途や混合対象の液体の種類などに応じて適当な板基材を選ぶことができる。例えば、流路の中の混合液に適当な光を照射して反射光ないし透過光を検出することにより液の分光分析を行うような場合は、プレート１、２として透明板（例えば無色透明のガラス板）が用いられる。
【００２８】
実施例の液体混合器により液体の混合を実行する際には、Ａ液やＢ液の送液が必要となる。この送液は、シリンジポンプのような物理式送液方法や、電気浸透流などの電気式送液方法を用いて行われる。電気浸透流による送液の場合、例えば液体導入口３、４と液体導出口５に電極をセットして電圧を印加することによって液体を移動させる。
【００２９】
続いて、実施例の液体混合器の製造方法について説明する。実施例の液体混合器を製造する場合、上側のプレート１に用いる板基材の重ね合わせ面となる表面に対して混合用流路以外の領域を覆うマスクを施しておいてから、エッチング処理を施した後、マスクを除去することにより各流路を掘り込み形成し、さらにサンドブラスト法または超音波加工法等によりスルホールを板基材に穿設して液体導入口３、４及び液体導出口５を形成し、上側のプレート１を作製する。
【００３０】
一方、下側のプレート２に用いる板基材の重ね合わせ面となる表面に対しても導入用流路、及び導入用分割流路となる部分以外の領域を覆うマスクを施しておいてから、エッチング処理を施した後、マスクを除去することにより各流路を掘り込み形成し、下側のプレート２を作製する。
【００３１】
ついで作製したプレート１、２を重ね合わせ面で貼り合わせて水密状態に接合すれば、実施例の液体混合器が完成する。貼り合わせ方法としては、板基材が例えばガラス基板や石英基板の場合は、重ね合わせ面１ａ、２ａの両面をフッ酸系の薬剤で少し溶解してプレート１、２を重ね合わせて接合すればよい。あるいは、接着剤を重ね合わせ面１ａ、２ａの両面に薄く塗布してプレート１、２を重ね合わせて接合してもよい。
【００３２】
このように、実施例の液体混合器は、いわゆるフォトリソグラフィ技術やマイクロマシニング技術を利用してプレート１、２を簡単に作製して貼り合わす程度のことで容易に完成させられるのである。
【００３３】
次に、上述した構成を有する実施例の液体混合器により液体を混合を実行する時の様子を図面を参照しながら説明する。
【００３４】
混合対象のＡ液を液体導入口３から導入用流路７へ導入するとともに、混合対象のＢ液を液体導入口４から導入用流路９へ導入する。
【００３５】
導入用流路７に導入されたＡ液は各導入用分割流路８で４つに分割されながら混合用流路６へ向けて流れる。また、導入用流路９に導入されたＢ液は各導入用分割流路１０で４つに分割されながら混合用流路６へ向けて流れる。
【００３６】
次に、導入用分割流路１０から混合用流路６に流れ込む様子を、図７の矢視断面図を参照しながら説明する。なお、導入用分割流路８から混合用流路６に流れ込む様子については、導入用分割流路１０と同様なので省略する。
【００３７】
各導入用分割流路１０の深さＤが同じ導入用分割流路１０の幅の長さよりも大きくなるように導入用分割流路１０はそれぞれ形成されているので、導入用分割流路１０の幅方向から受けるせん断応力の方が導入用分割流路１０の深さ方向が受ける圧力よりも影響が大きい。従って、図７に示すように、Ｂ液が矢印の方向に導入用分割流路１０内に流れ込むと、混合用流路１０に均一に拡散する。その結果、流路の深さ方向だけでなく流路の幅方向に対しても均一に積層することができる。
【００３８】
一方、導入用分割流路８及び１０と混合用流路６とは異なるプレートの重ね合わせ面に形成されていて段差があるので、分割された各導入用分割流路８及び１０と混合用流路６との連結点（図６中の接続部位Ｓ）に達したＡ液あるいはＢ液は、混合用流路６に流れ込むと、図８に示すように、上下方向（流路６の深さ方向）に交互に積まれて流れてゆき、薄層状態で均一に混合積層される。勿論、各混合用流路の深さは同じであるので、積層の都度、各層の厚みは半分となってゆく。従って、液体導出口５では４層のＡ液と４層のＢ液が交互に積層された８層の流れとなって進んでゆくとともに、Ａ，Ｂ両液は薄層で互いに隣接しているので、Ａ，Ｂ両液の間で拡散が速やかに進行し、両液は十分に混合されて液体導出口５から流出してくることとなる。なお、積層の途中でもＡ、Ｂ両液の間で拡散は進行するので、Ａ液とＢ液は、図示した層を境として完全に２液に分離した状態となっているわけではない。
【００３９】
以上に詳述したように、各導入用分割流路８、１０の深さＤが同じ導入用分割流路８、１０の幅の長さよりも大きくなるように導入用分割流路８、１０はそれぞれ形成されているので、導入用分割流路８、１０内の各液体Ａ、Ｂは混合用流路６に均一に流入することができる。その結果、流路の深さ方向だけでなく流路の幅方向に対しても均一に積層することができて、液体導出口５ではＡ、Ｂ両液は均一な薄層状態で効率良く混合される。
【００４０】
この発明は、上記実施の形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。
【００４１】
（１）上述した本実施例では、混合流路に相当する混合用流路６は上側のプレート１の重ね合わせ面１ａに、分割流路に相当する導入用分割流路８、１０は下側のプレート２の重ね合わせ面２ａにそれぞれ形成されていたが、下側のプレート２の重ね合わせ面２ａに混合用流路６を、上側のプレート１の重ね合わせ面１ａに導入用分割流路８、１０を形成してもよい。上述の場合でも、本実施例と同じ作用・効果を奏する。
【００４２】
（２）上述した本実施例では、図２の流路系統図に示すように、混合用流路６と、各導入用分割流路８、１０とはそれぞれ互いに直交するように構成されていたが、図９の変形例に示すように、斜め方向から混合するような流路系統に構成されていてもよい。ただし、斜め方向から各液体が混合用流路６に流入してくるので、混合用流路６の長手方向から乱流が発生し易く、本実施例のように直交方向から各液体が流入する流路系統の方が好ましい。
【００４３】
（３）上述した本実施例では、Ａ液とＢ液の２種類の液体を混合する構成であったが、この発明の液体混合器により混合される液体の種類数は２種類に限らず３種類以上の液体を混合する構成であってもよい。例えば、図１０に示す変形例の液体混合器の場合、Ａ液〜Ｄ液の４種類の液体を混合することができる。
【００４４】
実施例の場合は、プレート１、２の重ね合わせ面に１つの混合ユニットが形成されていただけであったが、変形例の液体混合器では、図１０に示すように、プレート１、２の重ね合わせ面に第１〜第２の３個の混合ユニットＵＡ１〜ＵＡ３が形成されていて、第１混合ユニットＵＡ１でＡ、Ｂ両液を混合するとともに、第２混合ユニットＵＡ２でＣ、Ｄ両液を混合しておいて、さらに第３混合ユニットＵＡ３でＡ、Ｂ両液の混合液とＣ、Ｄ両液の混合液とをさらに混合してＡ液〜Ｄ液の４種類の液体を混合できる構成となっている。もちろん、各混合ユニットＵＡ１〜ＵＡ３での混合作用は実施例の場合と全く同様である。また、第１，第３の２個の混合ユニットＵＡ１，ＵＡ３だけを備え混合ユニットＵＡ２を備えない構成の変形例の場合、Ａ液〜Ｃ液の３種類の液体を混合する構成の液体混合器となる。
【００４５】
（４）上述した本実施例以外の流路系統については、（１）及び（２）の変形例に例示されるように、特に限定されない。また上述した本実施例では導入及び混合用流路や導入用分割流路は直線状であったが、これらの流路の形状は、Ｓ字状に屈曲を繰り返す形状や渦巻き状などの形状であってもよい。また上述した本実施例では、液体導入口３、４及び液体導出口５は上側のプレート１の外面に開いていたが、液体導入口３、４及び液体導出口５は下側のプレート２の外面に開いていてもよいし、上下のプレート１、２の外面に分かれて開いていてもよい。
【００４６】
【発明の効果】
以上に詳述したように、請求項１の発明に係る液体混合器によれば、分割流路の溝の深さが同じ分割流路の幅の長さよりも大きくなるように形成されているので、混合流路の深さ方向だけでなく混合流路の幅方向に対しても各液体を均一に積層して混合することができる。また、簡易な構造の場合には２枚のプレートのみで請求項１に記載の発明に係る液体混合器を構成することができる。従って、構造が複雑になっても、改良発明に係る整流用流路を設けた液体混合器と比べて、液体混合器を構成するのに必要なプレートの枚数は少なくて済む。その結果、改良発明に係る整流用流路を設けた液体混合器と比べて、微小量の液体の混合を効率良く行い、かつ簡易な液体混合器を構成することができる。
【００４７】
また、請求項２の発明に係る液体混合器によれば、各分割流路が異なる合流地点で混合流路にそれぞれ合流されているので、混合流路において各液体を薄層状態で均一に混合することできる。従って、各液体の拡散を速やかに進行することできて、各液体を十分に混合することができる。その結果、効率良く各液体の混合を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例に係る液体混合器の外観を示す斜視図である。
【図２】本実施例の液体混合器における流路構成を示す流路系統図である。
【図３】本実施例の液体混合器の上側のプレートの重ね合わせ面を示す平面図である。
【図４】本実施例の液体混合器の下側のプレートの重ね合わせ面を示す平面図である。
【図５】液体混合器の作用の説明に供する斜視図及び断面図である。
【図６】液体混合器の作用の説明及び本実施例の液体混合器の説明に供する斜視図である。
【図７】本実施例の液体混合器において液体が合流する状態を示す断面図である。
【図８】本実施例の液体混合器において上流側から下流側まで液体が合流する状態を示す断面図である。
【図９】変形例の液体混合器における流路構成を示す流路系統図である。
【図１０】他の変形例の液体混合器における流路構成を示す流路系統図である。
【図１１】従来例に係るノズル式液体混合器の断面図である。
【図１２】改良発明に係る整流用流路を設けた液体混合器の断面図である。
【符号の説明】
１ …上側のプレート
１ａ …重ね合わせ面
２ …下側のプレート
２ａ …重ね合わせ面
３、４ …液体導入口
５ …液体導出口
６ …混合用流路液体導出口
７、９ …導入用流路
８、１０ …導入用分割流路

Claims

面同士を水密状態に接合して重ね合わされた複数枚のプレートを備え、前記プレートの重ね合わせ面の一方面に混合流路を、他方面に前記混合流路に合流する少なくとも１つの分割流路を形成し、前記分割流路に液体を注入することにより、混合流路を流れる液体と分割流路を流れる液体とを混合させるように構成された液体混合器において、前記分割流路の溝の深さが同じ分割流路の幅の長さよりも大きくなるように形成されていることを特徴とする液体混合器。
請求項１に記載の液体混合器において、複数本の前記分割流路を備え、各分割流路が異なる合流地点で前記混合流路にそれぞれ合流されていることを特徴とする液体混合器。