TWI439410B - 微小流路構造及使用有其之微小粒子製造方法 - Google Patents

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Description

微小流路構造及使用有其之微小粒子製造方法
本發明，係有關於：將被使用在萃取．分離用管柱(column)填充劑中之微小粒子或被利用於醫藥品、包含酵素之膠囊、化妝品、香料、顯示．記錄材料、接著劑、農藥等中之微膠囊、使用於化學反應．溶媒抽出等中之微小粒子，以均勻之大小來安定且大量產生的方法，和用以產生該微小粒子之微小流路構造、微小流路構造體、以及微小流路構造層積體。
近年來，對於使用在數cm平方之玻璃基板上具有長度為數cm左右、寬幅與深度為次μm單位~數百μm的微小流路構造，並藉由將流體導入至微小流路中而進行化學反應或是微小粒子的產生之研究係被注目。而，係揭示有：此種微小流路，係藉由微小空間之短分子間距離，以及大的介面面積比之效果，而能夠進行效率良好之化學反應(例如，參考非專利文獻1)。
又，可藉由將界面張力相異之2種類的液體導入至存在有交叉部分之流路中，而產生粒徑極為均勻之微小粒子(例如，參考非專利文獻2、專利文獻1以及專利文獻2)。另外，於此之所謂的微小粒子，係除了固體狀之微小粒子之外，亦包含有微小液滴、或是身為微小液滴而僅有表面硬化的微小粒子(以下，稱為半硬化。)、或是黏性非常高之半固體狀的微小粒子。
例如，如同圖1、身為圖1之A－A’剖面的圖2、以及身為圖1之B－B’剖面的圖3所示一般，一種在微小流路基板(1)之上，具備有連續相導入口(2)、連續相導入流路(3)、分散相導入口(4)、分散相導入流路(5)、排出流路(7)、以及排出口(8)之T字型的微小流路構造，並在所導入之連續相與分散相合流之部分(以下，稱為「交叉部」。)，存在有交叉部(6)。若是使用各流路之深度係為100 μm，將分散相導入之導入流路寬幅係為100 μm，將連續相導入之導入流路寬幅係為300~500 μm的T字型微小流路，並對分散相與連續相之流動的速度作控制而進行送液，則成為可在交叉部產生極為均勻之微小粒子。又，亦成為能夠藉由對分散相以及連續相之流量作控制，而對所產生之微小粒子的粒徑作控制。
但是，在此方法中，作為控制微小粒子之大小的方法，係對分散相與連續相之流量，藉由分別對此些之送液速度作改變而加以控制，因此，只要分散相與連續相之送液速度有些許的變動，粒徑便會變化，而難以對粒徑進行安定的控制，故有難以得到均勻之粒徑的微小粒子之課題。
又，亦嘗試有以能夠發揮前述之例如藉由前述之微小空間的短分子距離以及大介面面積比的效果，而能進行效率良好之化學反應，或是藉由將介面張力相異之2種類的液體導入至存在有交叉部分之流路中，而能夠產生粒徑極為均勻之微小粒子等的微小空間之特性，來工業性地生產微小粒子。此時，由於微小空間係為微小，因此，在單一之流路構造中，每單位時間之微小粒子的產生量係必然的會變少，但是，若能將多數之微小流路構造並列配置，則能夠在發揮前述微小流路構造之特性的同時，增加每單位時間之微小粒子的產生量(例如，參考非專利文獻3或是非專利文獻4)。如非專利文獻3所示一般，係嘗試有：將具備有一條之微小流路的微小流路基板，經由將反應溶液之入口或是反應生成物之出口等的共通部分作貫通之縱孔來連接並層積。發揮有此種微小空間之特徵的大量之化學合成或是微小粒子之產生，雖然被認為係可藉由將最小單位之微小流路構造的積體度作平面性之提昇，或是藉由將微小流路構造立體性地層積來達成，但是，將流體均勻地分配至被平面的又或是立體的配置之微小流路構造中一事，從習知技術起即為非常之困難，而在被要求有對其作改善之外，亦被要求有對更微小之微小流路構造的積體度之提昇。
[專利文獻1]日本專利第2975943號公報[專利文獻2]日本專利第3746766號公報
[非專利文獻1]H.Hisamoto et.al.[Fast and high conversion phase－transfer synthesis exploiting the liquid－liquid interface formed in a microchannel chip],Chem.Commun.,2001年發行，第2662－2663頁。
[非專利文獻2]西迫貴志等著，「微通道中之液中微小液滴之產生」，第4次化學與微系統研究會演講稿預稿集，第59頁，2001年發行。
[非專利文獻3]菊谷等著，「堆積式微反應器(pileup micro reactor)所致之高收量微通道內合成」，第3次化學與微系統研究會演講稿預稿集，第9頁，2001年發行。
[非專利文獻4]A.Kawaiet.al.[MASS－PRODUCTION SYSTEM OF NEARLY MONODISPERSE DIAMETER GEL PARTICLES USING DROPLETS FORMATION INA MICROCHANNEL],μ－TAS 2002 vol.1 p368－370。
本發明，係為有鑑於習知技術中之實情而提案者，其目的，係在於提供一種：將微小粒子以均勻之大小而安定地產生，以及用以實現微小粒子之大量產生的微小流路構造、微小流路構造體、微小流路構造層積體、以及微小粒子產生方法。
本發明者們，在為了解決上述之課題而努力進行研究後，發現了，若是使用具備有：與分散相導入口相通連之分散相導入流路；和與連續相導入口相通連之連續相導入流路；和與排出口相通連之排出流路；和微小粒子產生流路；和由複數之微小流路所成的分散相導入分支流路，而在以微小流路產生流路之流體行進方向中的其中一端而通連於連續相導入流路的同時，以另外一端而通連於排出流路，分散相導入流路之側部與微小粒子產生流路之側部，係經由複數之分散相導入分支流路而相互通連的微小流路構造，並藉由使分散相與連續相在前述分散相導入分支流路與前述微小粒子產生流路之交叉部合流，而將前述分散相微小粒子化，則能夠解決上述之習知技術中的課題，而終於完成了本發明。以下，對本發明作詳細說明。
本發明之微小流路構造，係構成一種具備有：與分散相導入口相通連之分散相導入流路；和與連續相導入口相通連之連續相導入流路；和與排出口相通連之排出流路；微小粒子產生流路；和身為微小流路之複數的分散相導入分支流路，其特徵為：在以前述微小流路產生流路之流體行進方向中的其中一端而通連於前述連續相導入流路的同時，以另外一端而通連於前述排出流路，前述分散相導入流路之側部與前述微小粒子產生流路之側部，係經由前述複數之分散相導入分支流路而相互通連的1組之微小流路構造。
又，本發明之微小流路構造，係為上述之微小流路構造，其中，分散相導入分支流路與前述微小粒子產生流路，係為以任意之角度而合流的構造。
又，本發明之微小流路構造，係為上述之微小流路構造，其中，分散相導入分支流路的剖面積，係為較前述微小粒子產生流路之剖面積為更小。
又，本發明之微小流路構造，係為一種微小流路構造，其中，微小粒子產生流路之剖面積，係從與前述連續相導入流路之通連位置起，朝向與前述排出流路之通連位置，而逐漸的變大，或是維持相同。
又，本發明之微小流路構造，係為上述之微小流路構造，其中，分散相導入分支流路之長度，係隨著前述分散相導入分支流路與前述分散相導入流路之通連位置之從前述分散相導入口而遠離，而逐漸的變長，或是維持相同。
又，本發明之微小流路構造，係為上述之微小流路構造，其中，在以n根之分散相導入分支流路(從距離分散相導入口最近之分散相導入分支流路Y1起，直到距離前述分散相導入口最遠之分散相導入分支流路Yn為止)而從分散相導入流路通連至微小粒子產生流路的微小流路構造中，當將分散相導入口位置設為X0，將Y1與分散相導入流路間之通連位置設為X1，將沿著X0與X1之間之分散相導入流路的長度設為a1，將Yn與分散相導入流路間之通連位置設為Xn，將沿著Xn－1與Xn之間之分散相導入流路的長度設為an時，從a2到an係全部為相等。
又，本發明之微小流路構造體，係為上述之微小流路構造體，其中，上述之微小流路構造，係在基板上被形成有2以上，且上述2以上之微小流路構造，係以等間隔而被配置。
又，本發明之微小流路構造體，係為上述之微小流路構造體，其中，在基板上，形成有2以上之上述微小流路構造。
又，本發明之微小流路構造體，係為上述之微小流路構造體，其中，係將上述2以上之微小流路構造，在基板上以等間隔而配置。
又，本發明之微小流路構造體，係為上述之微小流路構造體，其中，分散相導入流路、連續相導入流路、微小粒子產生流路、排出流路、以及分散相導入分支流路之全部，係被形成在1枚之基板上。
又，本發明之微小流路構造體，係為上述之微小流路構造體，其中，分散相導入流路、連續相導入流路、微小粒子產生流路、排出流路、以及分散相導入分支流路，係被分散形成在2枚以上之基板上。
又，本發明之微小流路構造，係為上述之微小流路構造，其中，上述分散相導入流路、連續相導入流路、微小粒子產生流路、排出流路、以及分散相導入分支流路之流路寬幅、流路深度，係為相同又或是相異。
又，本發明之微小流路構造體，係為上述之微小流路構造體，其中，上述分散相導入流路、連續相導入流路、微小粒子產生流路、排出流路、以及分散相導入分支流路之流路寬幅、流路深度，係為相同又或是相異。
又，本發明之微小流路構造層積體，係為將上述之微小流路構造體層積有2以上的微小流路構造層積體，其特徵為：該當微小流路構造體中之分散相導入口與連續相導入口以及排出口，係貫通微小流路構造體之基板而成。
又，本發明之微小流路構造，係為上述之微小流路構造，其中，在分散相導入分支流路與前述微小粒子產生流路相合流之交叉部又或是其近旁，分散相導入分支流路之寬幅係一部份變窄，或者是，微小粒子產生流路之寬幅係一部份變窄。
又，本發明之微小流路構造體，係為上述之微小流路構造體，其中，在分散相導入分支流路與前述微小粒子產生流路相合流之交叉部又或是其近旁，分散相導入分支流路之寬幅係一部份變窄，或者是，微小粒子產生流路之寬幅係一部份變窄。
又，本發明之微小流路構造層積體，係為上述之微小流路構造層積體，其中，在分散相導入分支流路與前述微小粒子產生流路相合流之交叉部又或是其近旁，分散相導入分支流路之寬幅係一部份變窄，或者是，微小粒子產生流路之寬幅係一部份變窄。
又，本發明之微小粒子製造方法，係為使用上述之微小流路構造而產生微小粒子的方法，其特徵為：在分散相導入分支流與前述微小粒子產生流路的交叉部，使分散相與連續相合流，並藉由前述分散相來產生微小粒子。
本發明之微小粒子製造方法，係為上述之微小粒子製造方法，其中，係使分散相導入分支流路與微小粒子產生流路間之合流角度變化，而控制所產生之微小粒子的粒徑。
以下，使用圖面，對本發明之微小流路構造、微小流路構造體以及微小流路構造層積體作更進一步之詳細說明。
於圖4，展示本發明之微小流路構造之最基本的概念圖。如圖4所示，本發明之微小流路構造，係具備有：與分散相導入口(4)相通連之分散相導入流路(5)；和與連續相導入口(2)相通連之連續相導入流路(3)；和與排出口(8)相通連之排出流路(7)；和微小粒子產生流路(9)；和由複數之微小流路所成的分散相導入分支流路(10)，而係為：在以微小流路產生流路(9)之流體行進方向中的其中一端而通連於連續相導入流路(3)的同時，以另外一端而通連於排出流路(7)，分散相導入流路(5)之側部(基板之面方向)與微小粒子產生流路(9)之側部(基板之面方向)，係經由分散相導入分支流路(10)而相互通連者。此些，係被配置於微小流路構造體之基板上。
在本發明中之所謂的「微小流路」，係指：寬幅為次微米~1mm左右、深度為次微米~1mm左右，而長度雖並未特別限制，但係在數mm~數cm左右的流路。又，在本發明中之所謂的「流路」，在大多數的情況中，雖係指具備有微小流路以上之流路寬幅、流路深度、流路長度的流路，但是，亦有包含有微小流路而總稱為「流路」的情形。前述之分散相導入流路、連續相導入流路、排出流路微小粒子產生流路，係可為微小流路，亦可為流路。又，前述之分散相導入分支流路，係以微小流路為理想。
本發明之微小流路構造，係為分散相導入分支流路之剖面積為較前述微小粒子產生流路之剖面積為更小的微小流路構造，但是，分散相導入分支流路的寬幅與深度，係以數~數十μm左右為理想，而微小粒子產生流路之寬幅與深度，係以數十μm~1mm左右為理想。又，分散相導入流路以及連續相導入流路之寬幅與深度，雖並未特別作限制，但是，係以與微小粒子產生流路相同地為數十μm~1mm左右為理想。又，排出流路之寬幅與深度，雖亦並未特別作限制，但是，係以與微小粒子產生流路相同地為數十μm~1mm左右為理想。
分散相導入口以及連續相導入口，只要是能將特定之流體分別導入分散相導入流路以及連續相導入流路，則對其大小與形狀係並不特別作限制，例如，只要是為直徑1.5mm左右之圓形等等的形態即可。又，排出口，只要是能將連續相以及包含有微小粒子之連續相排出，則對其大小與形狀係並不特別作限制，例如，與分散相導入口以及連續相導入口同樣的，只要是為直徑1.5mm左右之圓形等等的形態即可。於此，本發明之所謂流體，係表示分散相、連續相、以及包含有所產生之微小粒子的連續相。
在本發明中之所謂微小粒子，係為在微小流路內藉由以連續相來將分散相剪切(shearing)所產生的微小粒子。此微小粒子之尺寸，雖並未特別限制，但是，在本發明中，係特別適合於產生數μm~數百μm之尺寸的微小粒子，進而，亦適合於產生10μm~100μm之尺寸的微小粒子。又，在本發明之微小粒子，係除了固體狀之微小粒子之外，亦包含有微小液滴、或是身為微小液滴而僅有表面硬化的半硬化之微小粒子，或是黏性非常高之半固體狀的微小粒子。
在本發明中所使用之所謂分散相，係為用以構成經由本發明之微小流路構造所產生之微小粒子的液狀物，例如，係指將苯乙烯等之聚合用單體、二乙烯苯等之架橋劑、聚合引發劑等之凝膠製造用之原料適當地溶解於溶媒中之媒體。本發明，係以有效率地產生微小粒子為目的，為了達成此目的，作為分散相，只要是能在微小流路構造之流路中進行送液者，則並不特別限制，進而，只要是能形成微小粒子，則對於其成分亦並不作特別限制。又，就算是在分散相中例如混合存在有微小之粉末一般的固狀物之漿狀物亦無妨，且分散相亦可為由複數之流體所成之層流，亦可為由複數之流體所形成之混合流體，亦可為懸浮液(乳劑)。
在本發明中所使用之所謂連續相，係為用以經由本發明之微小流路構造而從分散相來產生微小粒子的液狀物，例如，係指將聚乙烯醇之凝膠製造用的分散劑適當地溶解於溶媒中之媒體。於此，作為連續相，係與分散相同樣的，只要是能在微小流路構造之流路中進行送液者，則並不特別限制，進而，只要是能形成微小粒子，則對於其成分亦並不作特別限制。又，就算是在連續相中例如混合存在有微小之粉末一般的固狀物之漿狀物亦無妨，且連續相亦可為由複數之流體所成之曾流，亦可為由複數之流體所形成之混合流體，亦可為懸浮液(乳劑)。當從所產生之微小粒子的組成來觀察的情況時，若是微小粒子之最外層係為有機相，則連續相之最外層係成為水相，若是微小粒子之最外層係為水相，則連續相之最外層係成為有機相。
進而，分散相與連續相之間，為了產生微小粒子，係以實質上不會相混合或是不具有相溶性為理想，例如，作為分散相，當使用有水相時，作為連續相，係成為使用實質上不會溶解於水中之醋酸丁酯之類的有機相。又，當作為連續相而使用有水相時，則係成為相反。
又，作為本發明之微小粒子的用途之例，係可列舉有：高速液體層析術用管柱之填充劑、粉碎用鋯珠或是觸媒担持體或分離劑、沸石粒子等之觸媒、密封緊閉(seallock)劑等之接著劑、金屬粒子之絕緣粒子、壓力測定薄膜、無碳(壓感複印)紙、碳粉、熱膨脹劑、熱媒體、調光玻璃、間隔劑(間隔物)、感溫劑(感溫液晶、感溫染料)、磁泳膠囊、農藥、人工飼料、人工種子、芳香劑、按摩霜、口紅、維他命類膠囊、活性炭、含酵素膠囊、DDS(Drug Delivery System，藥物投遞系統)等之微膠囊或是凝膠。
進而，在本發明之微小流路構造中，複數分散相導入分支流路與微小粒子產生流路，係為以任意之角度而合流的構造為理想。又，此複數之分散相導入分支流路，係可為相互平行亦可為不相互平行，但是，分散相導入分支流路與微小粒子產生流路之合流角度，係以全部為相等為理想。另外，所謂「任意之角度」，係指在設計微小流路構造體的階段時，因應於作為目的之微小粒子的粒徑、分散相以及連續相之供給量等之設定，而預先所制定之「特定之角度(a predetermined angle)」。進而，當複數分散相導入分支流路係由任一均為直線狀且相互平行之微小流路所成的情況時，分散相導入分支流路與微小粒子產生流路，係為以任意之角度而合流的構造為理想。藉由採用將分散相導入分支流路相互平行地複數形成之構造，能夠在所有的分散相導入分支流路與微小粒子產生流路間之交叉部產生微小粒子，而成為能夠藉由1組之微小流路構造來產生大量的微小粒子。例如，具備有20根之分散相導入分支流路的本發明之微小流路構造，相對於具備有1根之分散相導入分支流路的微小流路構造，在單位時間內係具有產生20倍之微小粒子的能力。但是，此時，不用說，係需要對其供給符合於微小粒子產生量之量的分散相以及連續相。
又，本發明之微小粒子製造方法，係將前述之分散相與連續相導入至本發明中之微小流路構造，並在兩者所合流之分散相導入分支流路與微小粒子產生流路間之交叉部，以連續相來將分散相剪切而產生微小粒子者。於此，係以使分散相導入分支流路與微小粒子產生流路以任意之角度合流的構造為理想。此係因為，藉由使分散相導入分支流路與微小粒子產生流路之合流角度變化，能夠對所產生之微小粒子的粒徑作控制之故。
例如，於圖21中，對將分散相導入分支流路與微小粒子產生流路之角度設為22°與44°時，連續相的流速與所產生之微小粒子的粒徑間之關係作說明。橫軸係表示連續相之流速，縱軸係表示所產生之微小粒子的粒徑。如圖21所示一般，當連續相之流速為5 μ l/min以下之較低的流速時，粒徑雖會產生大幅變化，但是當連續相之流速成為7 μ l/min以上，則會得到：就算是連續相之流速有變化，粒徑亦不會有大的變化之狀態。在圖21之例中，當角度為22°的情況時，粒徑約為85 μm，當角度為44°的情況時，粒徑成為約65 μm，而能夠得知，藉由改變分散相導入分支流路與微小粒子產生流路之角度，能夠使微小粒子之粒徑改變。故而，藉由將連續相之流速設定為不會使粒徑產生太大變化的條件，並改變分散相導入分支流路與微小粒子產生流路之角度，能夠對所產生之微小粒子的粒徑作控制。此技術，相較於習知技術中之對分散相與連續相之流速作改變而控制微小粒子的粒徑之情況，係更容易對微小粒子之粒徑作控制，而適合於微小粒子之工業性的量產。亦即是，此係指：就算是分散相之流速與連續相之流速多少有所變化，亦不會對所產生之微小粒子的粒徑造成太大的影響。藉由採用此種方法，能夠安定地產生均勻粒徑之微小粒子，而成為能夠進行微小粒子之工業性的量產。關於交叉部之角度的設定，只要因應於作為目的之微小粒子的粒徑而適宜決定即可。
又，關於分散相導入分支流路之配置，只要是使連續相導入口以及排出口以相異之位置來與微小粒子產生流路相通連，則並不作特別限制。若是對此點作更具體的展示，則係以如圖4所示，在從距離分散相導入口最近之分散相導入分支流路Y1起，直到距離分散相導入口最遠之分散相導入分支流路Yn為止，從分散相導入流路具備有n根的分散相導入分支流路與微小流路產生流路相通連的微小流路構造中，當將分散相導入口位置設為X0，將距離分散相導入口最近之分散相導入分支流路Y1與分散相導入流路間之通連位置設為X1，將沿著X0與X1之間之分散相導入流路的長度設為a1，將距離分散相導入口最遠之分散相導入分支流路Yn與分散相導入流路間之通連位置設為Xn，將沿著Xn－1與Xn之間之分散相導入流路的長度設為an時，從a2到an係全部為相等，為較理想。
於圖6~圖18中，展示本發明之數個形態的概念圖。另外，本發明，係並不僅限定於此些之形態，不用說，在不脫離發明之要旨的範圍內，可以作任意之變更。
於圖6，係展示：微小粒子產生流路(9)之剖面積，係從與連續相導入流路(3)之通連位置起，朝向與排出流路(7)之通連位置，而逐漸地變大，且複數之分散相導入分支流路(10)之長度，係隨著分散相導入分支流路與前述分散相導入流路之通連位置之從前述分散相導入口而遠離，而逐漸的變長之例。
此時，連續相導入流路附近之微小粒子產生流路(9)的剖面積，係為5000 μm2 ~10000 μm2 左右，而排出流路附近之微小粒子產生流路的剖面積，係為9000 μm2 ~20000 μm2 左右。又，位在最接近於分散相導入口之位置的分散相導入分支流路(10)的長度，係為3~4mm左右，而位在離分散相導入口最遠之位置的分散相導入流路之長度，係為3~6mm左右。
如此這般，當使用如上述所示之微小流路構造的情況時，能夠將連續相均等地分配至複數之分散相導入分支流路中，而能夠在所有的微小流路中，以相同之條件，而產生粒徑極為均勻的微小粒子。
若是對此點作更詳細之敘述，則在圖4之情況，於微小粒子產生流路中，從與連續相導入流路之通連位置起，朝向與排出流路之通連位置，壓力之損失係逐漸地變大，而若是越接近與連續相導入流路之通連位置，則連續相係越容易逆流入分散相導入分支流路。另一方面，在分散相導入分支流路中，隨著分散相導入分支流路與分散相導入流路之通連位置從前述分散相導入口而遠離，壓力損失係變小，而分散相係容易流動。
於此，如圖6所示，設為：微小粒子產生流路之剖面積，係從與連續相導入流路之通連位置起，朝向與排出流路之通連位置，而逐漸地變大，且複數之分散相導入分支流路之長度，係隨著分散相導入分支流路與前述分散相導入流路之通連位置之從前述分散相導入口而遠離，而逐漸的變長。藉由採用此種構成，分散相導入分支流路之分別的壓力損失係成為相等，且在微小粒子產生流路中之與分散相導入分支流路間的各交叉部處之壓力損失成為相等，因此，能夠將連續相均等地分配至複數之分散相導入分支流路中，而能夠在所有的微小流路中，以相同之條件，而產生粒徑極為均勻的微小液滴。
又，此種微小流路構造體，可為將由前述分散相導入流路、連續相導入流路、微小粒子產生流路、排出流路、分散相導入分支流路所成之微小流路構造，在微小流路構造體之基板上被形成有2以上之微小流路構造體，亦可為將構成複數組之微小流路的分散相導入流路以等間隔而配置的微小流路構造體。例如，在圓形之微小流路基板的情況時，藉由將由分散相導入流路、連續相導入流路、微小粒子產生流路、排出流路、分散相導入分支流路所成之1組的微小流路構造，沿著圓形之微小流路基板的圓周來以放射狀作等間隔配置，能夠平面性地將多數的微小流路有效地作積體。
如此這般，經由將微小流路構造1單位1單位地等間隔配置，而能夠使分散相與連續相均勻地流動於各微小流路中。
圖7，係為將此作積體化者之其中一例。將由分散相導入流路、連續相導入流路、微小粒子產生流路、排出流路、以及40根之分散相導入分支流路所成的微小流路構造作為1單位，而在5吋之基板上以放射狀而配置50單位。藉由此，由於可形成2000處的分散相與連續相之交叉部，因此，成為可在1枚的基板上，同時產生2000個的微小粒子。另外，為了減少分散相導入口與排出口之數量，在每一相鄰之2組的微小流路中，如圖8所示一般，將2根的分散相導入流路(5)以1個的分散相導入口(4)來通連，進而，將2個的排出流路(7)，以1個的排出口(8)來通連。另外，在上述微小流路構造中，亦可如圖9所示一般，將分散相導入流路(5)之長度拉長。亦即是，藉由提高分散相導入流路之壓力損失，成為能夠對上述微小流路構造1單位，將分散相作更均勻之送液，而成為理想之形態。
若是對此點作更詳細之敘述，則在如圖4一般之微小流路構造中，例如將甲苯(黏度：約0.59cp)作為分散相，將聚乙烯醇4%水溶液(黏度：約40cp)作為連續相而分別送液的情況時，由於前者之黏度相較於後者係為1/60~1/70左右而為低，因此相較於連續相導入流路，分散相導入流路之壓力損失係成為1/60~1/70左右而為低。故而，如圖7所示，在將微小流路積體化為1枚之基板的情況時，當在上述微小流路構造各單位產生有壓力變動時，對於各別之微小流路構造而將分散相均勻地送液一事係變為困難。於此，如圖9所示，若是藉由將分散相導入流路5之長度拉長，而提高分散相導入流路之壓力損失，則由於在各分散相導入分支流路處之壓力損失的變動相對地變為較小，因此在微小流路構造1單位中之壓力變動的影響係變小。亦即是，成為可對於各別之微小流路構造，將分散相作更為均勻之送液。此時，只要以使在分散相導入分支流路與液滴產生流路之交叉部中，分散相之壓力損失係相等於連續相之壓力損失，或是分散相之壓力損失成為較連續相之壓力損失略大的方式，來調整分散相導入流路之長度即可。另外，不僅是藉由變更分散相導入流路之長度，而亦可藉由變更分散相導入流路之深度或分散相導入分支流路之長度或深度，來調整分散相導入流路之壓力損失。
於此，所謂在本發明中所使用之微小流路構造體之基板(以下，亦有稱為微小流路基板的情況)，係指在基板上具備有流路或是微小流路，以及相當於分散相導入口或連續相導入口、排出口之貫通孔的基板。又，所謂在本發明中所使用之微小流路構造體，係包含有：將作為流路以及微小流路之蓋而起作用的蓋體與微小流路基板一體化者，或是將2以上之微小流路基板重合而一體化，並在最上部之微小流路基板的被形成有流路以及微小流路之面上安裝有蓋體者。另外，在蓋體中，亦可具備有相當於分散相導入口或連續相導入口、排出口之貫通孔。於此，作為被形成有微小流路之基板以及蓋體的材質，係以能夠進行微小流路或貫通孔之形成加工，且耐藥品性優良、並具備有適度之剛性者為理想。例如，可為玻璃、石英、陶瓷、矽、或是金屬或樹脂等亦可。對於微小流路基板或蓋體之大小或形狀，雖並未特別作限定，但是，係以將厚度設為數mm以下左右為理想。
形成於微小流路基板上之流路以及微小流路的加工，係只要依據微小流路基板之材質來選擇適當的加工方法即可。例如，對於玻璃、石英、陶瓷、矽、或是金屬或樹脂等之基板材料，可經由機械加工或雷射加工、蝕刻等，來直接進行加工而製作之。又，當基板材料係為陶瓷或是樹脂的情況時，亦可藉由使用具備有流路形狀之金屬等的鑄模來成形而製作之。
被配置於蓋體上之小孔，係將微小流路與微小流路構造體外部作通連，當將其作為流體之導入口又或是排出口而使用時，其口徑例如係以數mm左右為理想。蓋體之小孔，係可經由化學性手段、機械性手段、或者是雷射照射或是離子蝕刻等之各種的手段來加工。
又，在本發明之微小流路構造體中，微小流路基板與微小流路基板，又或是微小流路基板與蓋體，係可藉由熱處理接合或是使用有光硬化樹脂或熱硬化樹脂等之接著劑的接著等之手段，來將其層積一體化。
又，藉由蓋體，可將流體從微小流路構造體外部而導入至微小流路，並再度將流體排出至微小流路構造體外部，就算流體係為微小量，亦成為能夠使流體安定地通過微小流路內。液體之送液，係只要使用一般的送液幫浦即可，並經由微幫浦或是針筒式幫浦(syringe pump)等之機械性手段而成為可能。
又，本發明之微小流路構造體，係在具有上述之構造、性能的同時，亦能夠將分散相導入流路、連續相導入流路、微小粒子產生流路、排出流路、以及分散相導入分支流路之全部，如圖11所示一般而形成在1枚之基板上。藉由此，能夠在1枚之基板上形成所有的流路以及微小流路，而成為能夠減少構成微小流路構造體之微小流路基板的枚數，並成為能夠更低價的製造微小流路構造體。
又，如圖12所示，亦可將分散相導入流路、連續相導入流路、微小粒子產生流路、排出流路、以及分散相導入分支流路，分散形成在2枚以上之基板上。例如，如圖11所示一般，在將所有的流路形成在1枚之基板上時，當流路之深度係為相異時，有對於1枚之微小流路基板而以複數之加工條件來對流路進行加工的必要，而當以相異之加工條件來對別的流路作加工時，會有必要增加對已加工過之流路作保護等之加工工程，而使加工工程成為複雜且繁瑣。但是，若是分別將同樣深度之流路在各別之微小流路基板上作加工，則各個微小流路基板之加工條件係成為相同，而能將加工工程更加簡略化。
又，本發明之微小流路構造層積體，係亦可為將上述之微小流路構造體層積有2以上的微小流路構造層積體，而採用微小流路構造體中之分散相導入口與連續相導入口以及排出口，係貫通微小流路構造體之基板而成之構造。圖16~圖18，係為將前述之微小流路基板(1)重合之例。連續相導入口(2)、分散相導入口(4)、排出口(8)，係貫通各別之微小流路基板而被形成。此形態，係在將微小流路基板作層積，而立體地將多數之微小流路作積體時為有效。藉由此，不僅是可將流路平面性地作積體化，而亦可將其立體性地積體化，而成為能夠產生更為大量之微小粒子。另外，圖16~圖18，係為在1枚之微小流路基板上形成所有的流路之例，但是，亦可將在複數之微小流路基板上形成有流路之微小流路構造體作層積。
又，本發明之微小流路構造、微小流路構造體、以及微小流路構造層積體，在分散相導入分支流路與微小粒子產生流路相合流之交叉部又或是其近旁，係可如圖14所示一般，分散相導入分支流路之寬幅係一部份變窄，或者是，係亦可如圖15所示一般，微小粒子產生流路之寬幅係一部份變窄。藉由此，由於在分散相導入分支流路與微小粒子產生流路合流之交叉部，成為能更容易地以連續相來剪切分散相，因此成為能夠更容易地產生均勻之液滴的形態。
若藉由本發明，則可得到以下之效果。
藉由使用本發明之微小流路構造，成為能夠將微小粒子以均勻的大小而安定並大量的產生。
又，藉由本發明，成為能在1個的構造體中將多數之微小流路積體化，且成為能夠對1組的微小流路構造進行均勻之送液。
又，藉由本發明，係成為能夠容易地進行微小流路基板之層積化。
又，藉由本發明，在進行微小流路基板之層積化持，係能夠減少基板枚數。
又，藉由本發明，除了特別是最適合於剖面積狹小之微小粒子的產生之微小粒子產生流路以外，係成為能夠減低流路之壓力損失。
又，藉由本發明，微小流路構造體之製作係成為容易。
又，藉由本發明，係成為能夠更確實地將微小粒子以均勻的大小而安定並大量的產生。
又，藉由本發明，係成為能夠對所產生之微小粒子的粒徑，容易地且更安定地作控制。
 [實施例]
以下，對本發明之實施形態，使用實施例而作詳細說明。另外，本發明，係並非僅限定於此些之實施例者，不用說，在不脫離發明之要旨的範圍內，係可作任意的變更。
(實施例1)於圖4，展示在實施例1中所使用之微小流路構造的概念圖。如圖4所示，在本實施例中所使用之微小流路構造，係具備有：與分散相導入口(4)相通連之分散相導入流路(5)；和與連續相導入口(2)相通連之連續相導入流路(3)；和與排出口(8)相通連之排出流路(7)；以及微小粒子產生流路(9)，在前述微小流路產生流路(40)之其中一端，係通連於連續相導入流路，在另外一端，係通連於排出流路，分散相導入流路，係經由以0.1mm之間隔而相互平行之40根的分散相導入分支流路(10)，而與微小粒子產生流路相通連。於此，分散相導入流路，係為寬幅95 μm、深度45 μm、長度9.45mm之微小流路，連續相導入流路，係為寬幅333 μm、深度45 μm、長度11.8mm之微小流路，排出流路，係為寬幅275 μm、深度45 μm、長度11.2mm之微小流路，微小粒子產生流路，係為寬幅195 μm、深度45 μm、長度3.92mm之微小流路，分散相導入分支流路，係為寬幅19 μm、深度7 μm、長度3.5mm之微小流路。又，圖4中，a1係為9.45mm，b1係為11.8mm，c1係為11.2mm，a2~an係任一均為0.1mm。另外，分散相導入分支流路與微小粒子產生流路，係以相交為70°之角度的方式而被形成。
又，如圖12所示，以僅將分散相導入分支流路製作於1枚之基板上的微小流路基板作為蓋基板(17)，並以將分散相導入流路、連續相導入流路、排出流路、微小粒子產生流路製作於1枚之基板上的微小流路基板作為底基板(18)，而將蓋基板與底基板貼合，而形成了微小流路構造。於蓋基板與底基板，係分別使用有70mm×30mm×1mm(厚度)之PYREX(登記商標)基板。
又，分別形成於蓋基板、底基板上之微小流路，係藉由一般之光微影法與濕蝕刻而形成，並將蓋基板與底基板藉由一般的熱融著來接合。又，在蓋基板上，在相當於連續相導入口(2)、分散相導入口(4)、排出口(8)之位置，係預先使用機械性之加工手段，而設置有直徑0.6mm之小孔。另外，本微小流路構造之製作方法以及基板材料，係並不限定於此。
又，在微小流路構造之連續相導入口以及分散相導入口，係經由鐵弗龍管而分別連接有送液連續相以及分散相之微針筒式幫浦，而對微小流路構造送液連續相與分散相。又，於排出口，亦連接鐵弗龍管，並經由此鐵弗龍管，而將含有所產生之微小粒子的漿狀物排出並回收。另外，作為分散相，係使用甲苯，而作為連續相，係使用聚乙烯醇4%之水溶液。
當在本微小流路構造中將分散相之送液速度設為8 μ l/min，並將連續相之送液速度設為12 μ l/min，而進行送液時，在送液速度均成為安定的狀態下，於微小流路構造之分散相以及連續相交會的合流部處，可觀察到係產生有圖19以及圖20所示一般之微小粒子(13)的產生。如圖20所示，若是對所產生之微小粒子(13)作觀察，則微小粒子之平均粒徑係為32.2 μm，表示粒徑之分散度的CV.值(%)係成為10.9%，而係為較為均勻的微小粒子(13)。於此，所謂CV值，係為將粒徑之標準差以平均粒徑來作除算所得之值。又，包含有送液所得到之微小粒子的漿狀物之產生速度，係為20 μ l/min。於此，相對於分散相導入分支流路係為1根的比較例1，具有將分散相導入分支流路40根作積體化之後之微小流路的實施例1，其包含有微小粒子之漿狀物的產生速度係剛好成為約40倍，因此，係代表：藉由將分散相導入分支流路積體化，能夠比例於分散相導入分支流路之根數，而將微小粒子大量的產生。
接下來，在將分散相之送液速度設為8 μ l/min，並將連續相之送液速度設為8 μ l/min，而進行送液時，所產生之微小粒子之平均粒徑係為34.5 μm，表示粒徑之分散度的CV值(%)係成為12.3%，而係為較為均勻的微小粒子。
亦即是，在本實施例1中，就算是對連續相之送液速度作50%左右的變動，亦能將粒徑抑制在7%左右之極小的變動，而就算是在連續相有大變動的情況時，亦能在目的粒徑之大略可容許之範圍內(在本實施例中所想定之容許範圍，係為27~37 μm之範圍內)，將微小粒子安定地產生。
(實施例2)於圖6，展示在實施例2中所使用之微小流路構造的概念圖。如圖6所示，在本實施例中所使用之微小流路構造，係具備有：與分散相導入口(4)相通連之分散相導入流路(5)；和與連續相導入口(2)相通連之連續相導入流路(3)；和與排出口(8)相通連之排出流路(7)；以及微小粒子產生流路(9)，在前述微小流路產生流路(40)之其中一端，係通連於連續相導入流路，在另外一端，係通連於排出流路，分散相導入流路，係經由以0.1mm之間隔而相互平行之40根的分散相導入分支流路(10)，而與微小粒子產生流路相通連。於此，分散相導入流路，係為寬幅95 μm、深度45 μm、長度21.4mm之微小流路，連續相導入流路，係為寬幅279 μm、深度45 μm、長度15.8mm之微小流路，排出流路，係為寬幅250 μm、深度45 μm、長度9.9mm之微小流路，微小粒子產生流路，係為深度45 μm、長度3.92mm之微小流路，微小粒子產生流路之寬幅，係設為從與連續相導入流路之通連位置起，朝向與排出流路之通連位置，而從153 μm起逐漸增大至250 μm，分散相導入分支流路，係為寬幅19 μm、深度7 μm之微小流路，分散相導入分支流路之長度，係隨著分散相導入分支流路與分散相導入流路之通連位置的從前述分散相導入口遠離，而從3.5mm起而逐漸增長至5.18mm為止。另外，分散相導入分支流路與微小粒子產生流路，係以相交為70°之角度的方式而被形成。
又，如圖12所示，以僅將分散相導入分支流路製作於1枚之基板上的微小流路基板作為蓋基板(17)，並以將分散相導入流路、連續相導入流路、排出流路、微小粒子產生流路製作於1枚之基板上的微小流路基板作為底基板(18)，而將蓋基板與底基板貼合，而形成了微小流路構造。於蓋基板與底基板，係分別使用有70mm×30mm×1mm(厚度)之PYREX(登記商標)基板。
又，分別形成於蓋基板、底基板上之微小流路，係藉由一般的光微影法與濕蝕刻而形成，並將蓋基板與底基板藉由一般的熱融著來接合。又，在蓋基板上，在相當於連續相導入口(2)、分散相導入口(4)、排出口(8)之位置，係預先使用機械性之加工手段，而設置有直徑0.6mm之小孔。另外，本微小流路構造之製作方法以及基板材料，係並不限定於此。
又，在微小流路構造之連續相導入口以及分散相導入口，係經由鐵弗龍管而分別連接有送液連續相以及分散相之微針筒式幫浦，而對微小流路構造送液連續相與分散相。又，於排出口，亦連接鐵弗龍管，並經由此鐵弗龍管，而將含有所產生之微小粒子的漿狀物排出並回收。另外，作為分散相，係使用甲苯，而作為連續相，係使用聚乙烯醇4%之水溶液。
當在本微小流路構造中將分散相之送液速度設為8 μ l/min，並將連續相之送液速度設為12 μ l/min，而進行送液時，在送液速度均成為安定的狀態下，於微小流路構造之分散相以及連續相交會的合流部處，可觀察到微小粒子的產生。
若是對所產生之微小粒子作觀察，則微小粒子之平均粒徑係為32.2 μm，表示粒徑之分散度的CV值(%)係成為8.8%，而係為極為均勻的微小粒子。又，包含有送液所得到之微小粒子的漿狀物之產生速度，係為20 μ l/分。於此，相對於分散相導入分支流路係為1根的比較例1，具有將分散相導入分支流路40根作積體化之後之微小流路的實施例2，其包含有微小粒子之漿狀物的產生速度係剛好成為約40倍，因此，係代表：藉由將分散相導入分支流路積體化，能夠比例於分散相導入分支流路之根數，而將微小粒子大量的產生。
接下來，在將分散相之送液速度設為8 μ l/min，並將連續相之送液速度設為8 μ l/min，而進行送液時，所產生之微小粒子之平均粒徑係為33.1 μm，表示粒徑之分散度的CV值(%)係成為9.9%，而係為粒徑極為均勻的微小粒子。亦即是，在本實施例1中，就算是對連續相之送液速度作30%左右的變動，亦能將粒徑抑制在3%左右之極小的變動，而就算是在連續相有大變動的情況時，亦能在目的粒徑之大略可容許之範圍內(在本實施例中所想定之容許範圍，係為27~37 μm之範圍內)，將微小粒子安定地產生。
(實施例3)於圖7，展示在實施例3中所使用之微小流路基板的概念圖。於圖7所示之微小流路基板，係將在實施例2中所使用之微小流路構造，積體化於一枚之圓形基板上，並作為微小流路基板而製作。亦即是，將由分散相導入流路、連續相導入流路、微小粒子產生流路、排出流路、以及40根之分散相導入分支流路所成的微小流路構造作為1單位，而在直徑5吋、厚度1.2mm之PYREX(登記商標)基板上，將50單位之微小流路構造以環狀而等間隔配置。於此，微小流路構造中之連續相導入口(2)，係配置在半徑30mm之同心圓上的位置，分散相導入口(4)，係配置在半徑35mm之同心圓上的位置，排出口(8)，係配置在半徑55mm之同心圓上的位置。藉由設為此種構造，實質上，在1枚之基板上，分散相與連續相之合流部係存在有2000處，因此，可得到能夠在前述2000處之合流部同時產生微小粒子之微小流路基板。另外，為了減少分散相導入口與排出口之數量，如圖8所示一般，在每一相鄰之2單位的微小流路構造中，將2根的分散相導入流路(5)以1個的分散相導入口(4)來通連，進而，將2個的排出流路(7)，以1個的排出口(8)來通連。又，具備有此微小流路之微小流路基板，係與實施例1同樣的，藉由一般的光微影法與濕蝕刻而製作。
微小流路構造之連續相導入口、分散相導入口、排出口之貫通孔，係藉由機械加工，而作為直徑1mm之貫通孔來形成。
接下來，於圖23，展示在本實施例3中所使用之微小流路構造體的概念圖。如圖23所示一般，在前述之微小流路基板(1)的上面，接合具備有供給連續相之蓄液器(reservoir)(19)以及供給流路(21)之連續相供給用流路基板(22)，並在前述微小流路基板(1)之下面，接合具備有供給分散相之蓄液器(reservoir)(20)以及供給流路(21)之分散相供給用流路基板(23)，而作成微小流路構造體。在被接合於微小流路基板之上下的連續相供給用流路基板與分散相供給用流路基板中，係與微小流路基板同樣的，使用直徑5吋、厚度1.2mm之PYREX(登記商標)基板。又，形成於連續相供給用流路基板與分散相供給用流路基板上之蓄液庫與供給流路，係藉由一般的光微影法與濕蝕刻而形成，微小流路基板與連續相供給用流路基板以及分散相供給用流路基板之接合，係藉由一般的熱融著來接合。另外，連續相供給用流路基板之蓄液庫的貫通孔(24)、以及分散相供給用流路基板之蓄液庫的貫通孔(25)與流體排出口(26)之貫通孔，係藉由機械加工，而作為直徑1mm之貫通孔來形成。又，連續相供給用流路基板以及分散相供給用流路基板的蓄液庫之形狀，係設為直徑30mm、深度300 μm之圓筒狀。又，從蓄液庫之外週部起，以放射狀來直線地形成供給流路。從連續相供給用構造體之蓄液庫而來之供給流路的長度係為15mm，流路寬幅係為1mm，流路深度係為300 μm，並等間隔地形成50根，從分散相供給用構造體之蓄液庫而來之供給流路的長度係為20mm，流路寬幅係為1mm，流路深度係為300 μm，並等間隔地形成25根。分散相供給用流路基板之流體排出口(26)的貫通孔，係以與微小流路基板(1)之排出口(8)之位置成為一致的方式，而在半徑55mm之同心圓上的位置，配置有25個。
藉由設為此種微小流路構造體，被形成於微小流路基板上之各個的微小流路構造之連續相導入口與分散相導入口，係能夠經由從被連接於微小流路基板之上下的連續相供給流路基板與分散相供給流路基板所具備之蓄液庫而放射狀地被直線配置之供給流路，來相互通連。又，在微小流路構造體之連續相供給用流路基板的蓄液庫之貫通孔(24)，以及分散相供給用流路基板之蓄液庫的貫通孔(25)，係經由鐵弗龍管而分別連接有送液連續相以及分散相之送液幫浦，而對微小流路構造體送液連續相與分散相。又，在被形成於分散相供給用流路基板上之25個的流體排出口，亦分別連接有鐵弗龍管，並經由此鐵弗龍管，而將含有所產生之微小粒子的漿狀物排出並回收。另外，作為分散相，係使用甲苯，而作為連續相，係使用聚乙烯醇4%之水溶液。
當在本微小流路構造中將分散相之送液速度設為0.4ml/min，並將連續相之送液速度設為0.6ml/min，而進行送液時，在送液速度均成為安定的狀態下，於微小流路構造之分散相以及連續相交會的合流部處，可觀察到微小粒子的產生。若是對所產生之微小粒子作觀察，則微小粒子之平均粒徑係為32.5 μm，表示粒徑之分散度的CV值(%)係成為11.7%，而係為較為均勻的微小粒子。又，包含有送液所得到之微小粒子的漿狀物之產生速度，係為1ml/min。故而，相對於實施例2，身為將實施例2之微小流路構造50根作積體化之後之微小流路構造體的實施例3，其包含有微小粒子之漿狀物的產生速度係剛好成為約50倍，因此，係代表：藉由將微小流路構造積體化，能夠比例於微小流路構造之數量，而將微小粒子大量的產生。
接下來，在將分散相之送液速度設為0.4ml/min，並將連續相之送液速度設為0.4ml/min，而進行送液時，所產生之微小粒子之平均粒徑係為33.2 μm，表示粒徑之分散度的CV值(%)係成為9.8%，而係為粒徑極為均勻的微小粒子。亦即是，在本實施例3中，就算是對連續相之送液速度作30%左右的變動，亦能將粒徑抑制在2%左右之極小的變動，而就算是在連續相有大變動的情況時，亦能在目的粒徑之大略可容許之範圍內(在本實施例中所想定之容許範圍，係為27~37 μm之範圍內)，將微小粒子安定地產生。
(實施例4)本實施例4，係採用一種微小流路構造層積體，其係將在實施例3中所使用之微小流路基板層積有5枚，並在最上部之微小流路基板的上面，接合有在實施例3中所使用之連續相供給用流路基板，而在最下部之微小流路基板的下面，接合有在實施例3中所使用之分散相供給用流路基板。微小流路基板和連續相供給用流路基板以及分散相供給用流路基板之接合，係藉由一般的熱融著而接合。藉由設為此種構造，實質上，在1單位之微小流路構造層積體上，分散相與連續相之合流部係存在有10000處，因此，可得到能夠在前述10000處之合流部同時產生微小粒子之微小流路構造層積體。又，在微小流路構造層積體之連續相供給用流路基板的蓄液庫之貫通孔(24)，以及分散相供給用流路基板之蓄液庫的貫通孔(25)，係經由鐵弗龍管而分別連接有送液連續相以及分散相之送液幫浦，而對微小流路構造體送液連續相與分散相。又，在被形成於分散相供給用流路基板上之25個的流體排出口，亦分別連接有鐵弗龍管，並經由此鐵弗龍管，而將含有所產生之微小粒子的漿狀物排出並回收。另外，作為分散相，係使用甲苯，而作為連續相，係使用聚乙烯醇4%之水溶液。
當在本微小流路構造層積體中將分散相之送液速度設為2ml/min，並將連續相之送液速度設為3ml/min，而進行送液時，在送液速度均成為安定的狀態下，於微小流路構造之分散相以及連續相交會的合流部處，可觀察到微小粒子的產生。若是對所產生之微小粒子作觀察，則微小粒子之平均粒徑係為34.3 μm，表示粒徑之分散度的CV值(%)係成為10.8%，而係為較為均勻的微小粒子。又，包含有送液所得到之微小粒子的漿狀物之產生速度，係為5ml/min。故而，相較於實施例3，身為將實施例3之微小流路基板層積有5枚後之微小流路構造層積體的實施例4，其包含有微小粒子之漿狀物的產生速度係剛好成為約5倍，因此，係代表：藉由將微小流路基板層積化，能夠比例於微小流路基板之枚數，而將微小粒子大量的產生。
接下來，在將分散相之送液速度設為2ml/min，並將連續相之送液速度設為2ml/min，而進行送液時，所產生之微小粒子之平均粒徑係為36.6 μm，表示粒徑之分散度的CV值(%)係成為9.4%，而係為粒徑極為均勻的微小粒子。亦即是，在本實施例4中，就算是對連續相之送液速度作30%左右的變動，亦能將粒徑抑制在6%左右之極小的變動，而就算是在連續相有大變動的情況時，亦能在目的粒徑之大略可容許之範圍內(在本實施例中所想定之容許範圍，係為27~37 μm之範圍內)，將微小粒子安定地產生。
(實施例5)本實施例5，係採用一種微小流路構造層積體，其係將在實施例3中所使用之微小流路基板層積有20枚，並在最上部之微小流路基板的上面，接合有在實施例3中所使用之連續相供給用流路基板，而在最下部之微小流路基板的下面，接合有在實施例3中所使用之分散相供給用流路基板。微小流路基板和連續相供給用流路基板以及分散相供給用流路基板之接合，係藉由一般的熱融著而接合。藉由設為此種構造，實質上，在1單位之微小流路構造層積體上，分散相與連續相之合流部係存在有40000處，因此，可得到能夠在前述40000處之合流部同時產生微小粒子之微小流路構造層積體。又，在微小流路構造體之連續相供給用流路基板的蓄液庫之貫通孔(24)，以及分散相供給用流路基板之蓄液庫的貫通孔(25)，係經由鐵弗龍管而分別連接有送液連續相以及分散相之送液幫浦，而對微小流路構造體送液連續相與分散相。又，在被形成於分散相供給用流路基板上之25個的流體排出口，亦分別連接有鐵弗龍管，並經由此鐵弗龍管，而將含有所產生之微小粒子的漿狀物排出並回收。另外，作為分散相，係使用甲苯，而作為連續相，係使用聚乙烯醇4%之水溶液。
當在本微小流路構造層積體中將分散相之送液速度設為8ml/min，並將連續相之送液速度設為12ml/min，而進行送液時，在送液速度均成為安定的狀態下，於微小流路構造之分散相以及連續相交會的合流部處，可觀察到微小粒子的產生。若是對所產生之微小粒子作觀察，則微小粒子之平均粒徑係為34.3 μm，表示粒徑之分散度的CV值(%)係成為10.4%，而係為較為均勻的微小粒子。又，包含有送液所得到之微小粒子的漿狀物之產生速度，係為20ml/min。故而，相較於實施例3，身為將實施例3之微小流路基板層積有20枚後之微小流路構造層積體的實施例5，其包含有微小粒子之漿狀物的產生速度係剛好成為約20倍，因此，係代表：藉由將微小流路基板層積化，能夠比例於微小流路基板之枚數，而將微小粒子大量的產生。
接下來，在將分散相之送液速度設為8ml/min，並將連續相之送液速度設為8ml/min，而進行送液時，所產生之微小粒子之平均粒徑係為36.0 μm，表示粒徑之分散度的CV值(%)係成為9.8%，而係為粒徑極為均勻的微小粒子。
(實施例6)於圖4，展示在實施例6中所使用之微小流路構造的概念圖。如圖4所示，在本實施例中所使用之微小流路構造，係具備有：與分散相導入口(4)相通連之分散相導入流路(5)；和與連續相導入口(2)相通連之連續相導入流路(3)；和與排出口(8)相通連之排出流路(7)；以及微小粒子產生流路(9)，在前述微小流路產生流路之其中一端，係通連於連續相導入流路，在另外一端，係通連於排出流路，分散相導入流路，係經由以0.1mm之間隔而相互平行之40根的分散相導入分支流路(10)，而與微小粒子產生流路相通連。於此，分散相導入流路，係為寬幅200 μm、深度140 μm、長度98mm之微小流路，連續相導入流路，係為寬幅530 μm、深度140 μm、長度11.8mm之微小流路，排出流路，係為寬幅480 μm、深度140 μm、長度11.2mm之微小流路，微小粒子產生流路，係為寬幅300 μm、深度140 μm、長度3.9mm之微小流路，分散相導入分支流路，係為寬幅41 μm、深度18 μm、長度3.5mm之微小流路。又，圖4中，a1係為9.5mm，b1係為11.8mm，c1係為11.2mm，a2~an係任一均為0.1mm。另外，分散相導入分支流路與微小粒子產生流路，係以相交為70之角度的方式而被形成。
又，如圖12所示，以僅將分散相導入分支流路製作於1枚之基板上的微小流路基板作為蓋基板(17)，並以將分散相導入流路、連續相導入流路、排出流路、微小粒子產生流路製作於1枚之基板上的微小流路基板作為底基板(18)，而將蓋基板與底基板貼合，而形成了微小流路構造。於蓋基板與底基板，係分別使用有70mm×30mm×1mm(厚度)之PYREX(登記商標)基板。
又，分別形成於蓋基板、底基板上之微小流路，係藉由一般的光微影法與濕蝕刻而形成，並將蓋基板與底基板藉由一般的熱融著來接合。又，在蓋基板上，在相當於連續相導入口(2)、分散相導入口(4)、排出口(8)之位置，係預先使用機械性之加工手段，而設置有直徑0.6mm之小孔。另外，本微小流路構造之製作方法以及基板材料，係並不限定於此。
將上述微小流路構造積體化於1枚之圓形的基板上，而製作為微小流路基板。亦即是，將由分散相導入流路、連續相導入流路、微小粒子產生流路、排出流路、以及40根之分散相導入分支流路所成的微小流路構造作為1單位，而在直徑5吋、厚度1.2mm之PYREX(登記商標)基板上，將50單位之微小流路構造以環狀而等間隔配置。於此，微小流路構造中之連續相導入口(2)，係配置在半徑30mm之同心圓上的位置，分散相導入口(4)，係配置在半徑35mm之同心圓上的位置，排出口(8)，係配置在半徑55mm之同心圓上的位置。
藉由設為此種構造，實質上，在1枚之基板上，分散相與連續相之合流部係存在有2000處，因此，可得到能夠在前述2000處之合流部同時產生微小粒子之微小流路基板。另外，為了減少分散相導入口與排出口之數量，如圖8所示一般，在每一相鄰之2單位的微小流路構造中，將2根的分散相導入流路(5)以1個的分散相導入口(4)來通連，進而，將2個的排出流路(7)，以1個的排出口(8)來通連。又，具備有此微小流路構造之微小流路基板，係與實施例1同樣的，藉由一般的光微影法與濕蝕刻而製作。微小流路之連續相導入口、分散相導入口、排出口之貫通孔，係藉由機械加工，而作為直徑1mm之貫通孔來形成。
接下來，於圖23，展示在本實施例6中所使用之微小流路構造體的概念圖。如圖23所示一般，在前述之微小流路基板(1)的上面，接合具備有供給連續相之蓄液器(19)以及供給流路(21)之連續相供給用流路基板(22)，並在前述微小流路基板(1)之下面，接合具備有供給分散相之蓄液器(20)以及供給流路(21)之分散相供給用流路基板(23)，而作成微小流路構造體。在被接合於微小流路基板之上下的連續相供給用流路基板與分散相供給用流路基板中，係與微小流路基板同樣的，使用直徑5吋、厚度1.2mm之PYREX(登記商標)基板。又，形成於連續相供給用流路基板與分散相供給用流路基板上之蓄液庫與供給流路，係藉由一般的光微影法與濕蝕刻而形成，微小流路基板與連續相供給用流路基板以及分散相供給用流路基板之接合，係藉由一般的熱融著來接合。另外，連續相供給用流路基板之蓄液庫的貫通孔(24)、以及分散相供給用流路基板之蓄液庫的貫通孔(25)與流體排出口(26)之貫通孔，係藉由機械加工，而作為直徑1mm之貫通孔來形成。又，連續相供給用流路基板以及分散相供給用流路基板的蓄液庫之形狀，係設為直徑30mm、深度300 μm之圓筒狀。又，從蓄液庫之外週部起，以放射狀來直線地形成供給流路。從連續相供給用構造體之蓄液庫而來之供給流路的長度係為15mm，流路寬幅係為1mm，流路深度係為300 μm，並等間隔地形成50根，從分散相供給用構造體之蓄液庫而來之供給流路的長度係為20mm，流路寬幅係為1mm，流路深度係為300 μm，並等間隔地形成25根。分散相供給用流路基板之流體排出口(26)的貫通孔，係以與微小流路基板(1)之排出口(8)之位置成為一致的方式，而在半徑55mm之同心圓上的位置，配置有25個。
藉由設為此種微小流路構造體，被形成於微小流路基板上之各個的微小流路構造之連續相導入口與分散相導入口，係能夠經由從被連接於微小流路基板之上下的連續相供給流路基板與分散相供給流路基板所具備之蓄液庫而放射狀地被直線配置之供給流路，來相互通連。又，在微小流路構造體之連續相供給用流路基板的蓄液庫之貫通孔(24)，以及分散相供給用流路基板之蓄液庫的貫通孔(25)，係經由鐵弗龍管而分別連接有送液連續相以及分散相之送液幫浦，而對微小流路構造體送液連續相與分散相。又，在被形成於分散相供給用流路基板上之25個的流體排出口，亦分別連接有鐵弗龍管，並經由此鐵弗龍管，而將含有所產生之微小粒子的漿狀物排出並回收。另外，作為分散相，係使用甲苯，而作為連續相，係使用聚乙烯醇4%之水溶液。
當在本微小流路構造體中將分散相之送液速度設為1.5ml/min，並將連續相之送液速度設為3.0ml/min，而進行送液時，在送液速度均成為安定的狀態下，於微小流路構造之分散相以及連續相交會的合流部處，可觀察到微小粒子的產生。若是對所產生之微小粒子作觀察，則微小粒子之平均粒徑係為85.5 μm，表示粒徑之分散度的CV值(%)係成為7.6%，而成為粒徑均勻的微小粒子。又，包含有送液所得到之微小粒子的漿狀物之產生速度，係為4.55ml/min。此係表示：藉由對微小流路之寬幅、深度作變更，能夠變更微小粒子之粒徑，且能夠大量地產生微小粒子。
(實施例7)於圖4，展示在實施例7中所使用之微小流路構造的概念圖。如圖4所示，在本實施例中所使用之微小流路構造，係具備有：與分散相導入口(4)相通連之分散相導入流路(5)；和與連續相導入口(2)相通連之連續相導入流路(3)；和與排出口(8)相通連之排出流路(7)；以及微小粒子產生流路(9)，在前述微小流路產生流路之其中一端，係通連於連續相導入流路，在另外一端，係通連於排出流路，分散相導入流路，係經由以0.1mm之間隔而相互平行之80根的分散相導入分支流路(10)，而與微小粒子產生流路相通連。於此，分散相導入流路，係為寬幅85 μm、深度32 μm、長度9.5mm之微小流路，連續相導入流路，係為寬幅1200 μm、深度100 μm、長度11.0mm之微小流路，排出流路，係為寬幅700 μm、深度100 μm、長度11.0mm之微小流路，微小粒子產生流路，係為寬幅170 μm、深度32 μm、長度4.0mm之微小流路，分散相導入分支流路，係為寬幅13 μm、深度4 μm、長度1mm之微小流路。又，圖4中，a1係為9.5mm，b1係為11.8mm，c1係為11.2mm，a2~an係任一均為0.05mm。另外，分散相導入分支流路與微小粒子產生流路，係以相交為70°之角度的方式而被形成。
又，如圖12所示，以僅將分散相導入分支流路製作於1枚之基板上的微小流路基板作為蓋基板(17)，並以將分散相導入流路、連續相導入流路、排出流路、微小粒子產生流路製作於1枚之基板上的微小流路基板作為底基板(18)，而將蓋基板與底基板貼合，而形成了微小流路構造。於蓋基板與底基板，係分別使用有70mm×30mm×1mm(厚度)之PYREX(登記商標)基板。
又，分別形成於蓋基板、底基板上之微小流路，係藉由一般的光微影法與濕蝕刻而形成，並將蓋基板與底基板藉由一般的熱融著來接合。又，在蓋基板上，在相當於連續相導入口(2)、分散相導入口(4)、排出口(8)之位置，係預先使用機械性之加工手段，而設置有直徑0.6mm之小孔。另外，本微小流路構造之製作方法以及基板材料，係並不限定於此。
將上述微小流路構造積體化於1枚之圓形的基板上，而製作為微小流路基板。亦即是，將由分散相導入流路、連續相導入流路、微小粒子產生流路、排出流路、以及80根之分散相導入分支流路所成的微小流路構造作為1單位，而在直徑5吋、厚度1.2mm之PYREX(登記商標)基板上，將50單位之微小流路構造以環狀而等間隔配置。於此，微小流路構造中之連續相導入口(2)，係配置在半徑30mm之同心圓上的位置，分散相導入口(4)，係配置在半徑35mm之同心圓上的位置，排出口(8)，係配置在半徑55mm之同心圓上的位置。藉由設為此種構造，實質上，在1枚之基板上，分散相與連續相之合流部係存在有4000處，因此，可得到能夠在前述4000處之合流部同時產生微小粒子之微小流路基板。另外，為了減少分散相導入口與排出口之數量，如圖8所示一般，在每一相鄰之2單位的微小流路構造中，將2根的分散相導入流路(5)以1個的分散相導入口(4)來通連，進而，將2個的排出流路(7)，以1個的排出口(8)來通連。又，具備有此微小流路之微小流路基板，係與實施例1同樣的，藉由一般的光微影法與濕蝕刻而製作。微小流路之連續相導入口、分散相導入口、排出口之貫通孔，係藉由機械加工，而作為直徑1mm之貫通孔來形成。
接下來，於圖23，展示在本實施例7中所使用之微小流路構造體的概念圖。如圖23所示一般，在前述之微小流路基板(1)的上面，接合具備有供給連續相之蓄液器(19)以及供給流路(21)之連續相供給用流路基板(22)，並在前述微小流路基板(1)之下面，接合具備有供給分散相之蓄液器(20)以及供給流路(21)之分散相供給用流路基板(23)，而作成微小流路構造體。在被接合於微小流路基板之上下的連續相供給用流路基板與分散相供給用流路基板中，係與微小流路基板同樣的，使用直徑5吋、厚度1.2mm之PYREX(登記商標)基板。又，形成於連續相供給用流路基板與分散相供給用流路基板上之蓄液庫與供給流路，係藉由一般的光微影法與濕蝕刻而形成，微小流路基板與連續相供給用流路基板以及分散相供給用流路基板之接合，係藉由一般的熱融著來接合。另外，連續相供給用流路基板之蓄液庫的貫通孔(24)、以及分散相供給用流路基板之蓄液庫的貫通孔(25)與流體排出口(26)之貫通孔，係藉由機械加工，而作為直徑1mm之貫通孔來形成。又，連續相供給用流路基板以及分散相供給用流路基板的蓄液庫之形狀，係設為直徑30mm、深度300 μm之圓筒狀。又，從蓄液庫之外週部起，以放射狀來直線地形成供給流路。從連續相供給用構造體之蓄液庫而來之供給流路的長度係為15mm，流路寬幅係為1mm，流路深度係為300 μm，並等間隔地形成50根，從分散相供給用構造體之蓄液庫而來之供給流路的長度係為20mm，流路寬幅係為1mm，流路深度係為300 μm，並等間隔地形成25根。分散相供給用流路基板之流體排出口(26)的貫通孔，係以與微小流路基板(1)之排出口(8)之位置成為一致的方式，而在半徑55mm之同心圓上的位置，配置有25個。
藉由設為此種微小流路構造體，被形成於微小流路基板上之各個的微小流路構造之連續相導入口與分散相導入口，係能夠經由從被連接於微小流路基板之上下的連續相供給流路基板與分散相供給流路基板所具備之蓄液庫而放射狀地被直線配置之供給流路，來相互通連。又，在微小流路構造體之連續相供給用流路基板的蓄液庫之貫通孔(24)，以及分散相供給用流路基板之蓄液庫的貫通孔(25)，係經由鐵弗龍管而分別連接有送液連續相以及分散相之送液幫浦，而對微小流路構造體送液連續相與分散相。又，在被形成於分散相供給用流路基板上之25個的流體排出口，亦分別連接有鐵弗龍管，並經由此鐵弗龍管，而將含有所產生之微小粒子的漿狀物排出並回收。另外，作為分散相，係使用甲苯，而作為連續相，係使用聚乙烯醇4%之水溶液。
當在本微小流路構造中將分散相之送液速度設為0.2ml/min，並將連續相之送液速度設為0.4ml/min，而進行送液時，在送液速度均成為安定的狀態下，於微小流路構造之分散相以及連續相交會的合流部處，可觀察到微小粒子的產生。若是對所產生之微小粒子作觀察，則微小粒子之平均粒徑係為22.3 μm，表示粒徑之分散度的CV值(%)係成為12.7%，而係為較為均勻的微小粒子。又，包含有送液所得到之微小粒子的漿狀物之產生速度，係為0.6ml/min。此係表示：藉由對微小流路之寬幅、深度作變更，能夠變更微小粒子之粒徑，且能夠大量地產生微小粒子。
(比較例1)於圖24，展示在比較例1中所使用之微小流路構造的概念圖。如圖24所示，在本比較例中所使用之微小流路構造，係具備有：與分散相導入口(4)相通連之分散相導入流路(5)；和與連續相導入口(2)相通連之連續相導入流路(3)；和與排出口(8)相通連之排出流路(7)；以及微小粒子產生流路(9)，在前述微小流路產生流路之其中一端，係通連於連續相導入流路，在另外一端，係通連於排出流路，分散相導入流路，係經由1根的分散相導入分支流路(10)，而與微小粒子產生流路相通連。於此，分散相導入流路，係為寬幅30 μm、深度25 μm、長度9.45mm之微小流路，連續相導入流路，係為寬幅30 μm、深度25 μm、長度11.8mm之微小流路，排出流路，係為寬幅30 μm、深度25 μm、長度11.2mm之微小流路，微小粒子產生流路，係為寬幅30 μm、深度25 μm、長度3.92mm之微小流路，分散相導入分支流路，係為寬幅19 μm、深度7 μm、長度3.5mm之微小流路。另外，分散相導入分支流路與微小粒子產生流路，係以相交為70°之角度的方式而被形成。
又，如圖12所示，以僅將分散相導入分支流路製作於1枚之基板上的微小流路基板作為蓋基板(17)，並以將分散相導入流路、連續相導入流路、排出流路、微小粒子產生流路製作於1枚之基板上的微小流路基板作為底基板(18)，而將蓋基板與底基板貼合，而形成了微小流路構造。於蓋基板與底基板，係分別使用有70mm×30mm×1mm(厚度)之PYREX(登記商標)基板。
又，分別形成於蓋基板、底基板上之微小流路，係藉由一般的光微影法與濕蝕刻而形成，並將蓋基板與底基板藉由一般的熱融著來接合。又，在蓋基板上，在相當於連續相導入口(2)、分散相導入口(4)、排出口(8)之位置，係預先使用機械性之加工手段，而設置有直徑0.6mm之小孔。另外，本微小流路構造之製作方法以及基板材料，係並不限定於此。
又，在微小流路構造之連續相導入口以及分散相導入口，係經由鐵弗龍管而分別連接有送液連續相以及分散相之微針筒式幫浦，而對微小流路構造送液連續相與分散相。又，於排出口，亦連接鐵弗龍管，並經由此鐵弗龍管，而將含有所產生之微小粒子的漿狀物排出並回收。另外，作為分散相，係使用甲苯，而作為連續相，係使用聚乙烯醇4%之水溶液。
當在本微小流路構造中將分散相之送液速度設為0.2 μ l/min，並將連續相之送液速度設為0.3 μ l/min，而進行送液時，在送液速度均成為安定的狀態下，於微小流路構造之分散相以及連續相交會的合流部處，可觀察到微小粒子的產生。若是對所產生之微小粒子作觀察，則微小粒子之平均粒徑係為34.2 μm，表示粒徑之分散度的CV值(%)係成為10.5%，而係為極為均勻的微小粒子(13)。又，包含有送液所得到之微小粒子的漿狀物之產生速度，係為0.5 μ l/分。
接下來，在將分散相之送液速度設為8 μ l/min，並將連續相之送液速度設為12 μ l/min，而進行送液時，係無法產生微小粒子。
(比較例2)於圖22，展示在比較例2中所使用之微小流路構造的概念圖。如圖22所示，在本實施例中所使用之微小流路構造，係具備有：與分散相導入口(4)相通連之分散相導入流路(5)；和與連續相導入口(2)相通連之連續相導入流路(3)；和與排出口(8)相通連之排出流路(7)；以及微小粒子產生流路(9)，在前述微小流路產生流路之其中一端，係通連於連續相導入流路，在另外一端，係通連於排出流路，分散相導入流路，係經由以0.9mm之間隔而相互平行之20根的分散相導入分支流路(10)，而與微小粒子產生流路相通連。
於此，分散相導入流路，係為寬幅1 μm、深度13 μm、長度6.64mm之微小流路，連續相導入流路，係為寬幅2.1 μm、深度13 μm、長度2.73mm之微小流路，排出流路，係為寬幅2.1 μm、深度13 μm、長度3.4mm之微小流路，微小粒子產生流路，係為寬幅2.1 μm、深度13 μm、長度17.1mm之微小流路，分散相導入分支流路，係為寬幅31 μm、深度13 μm、長度7.0mm之微小流路。另外，分散相導入分支流路與微小粒子產生流路，係以相交為70°之角度的方式而被形成。又，如圖11所示，以將分散相導入分支流路、分散相導入流路、連續相導入流路、排出流路、微小粒子產生流路製作於1枚之基板上的微小流路基板作為底基板(18)，而將底基板與蓋基板(17)貼合，而形成了微小流路構造。於蓋基板與底基板，係分別使用有70mm×30mm×1mm(厚度)之PYREX(登記商標)基板。
又，形成於底基板上之微小流路，係藉由一般的光微影法與濕蝕刻而形成，並將蓋基板與底基板藉由一般的熱融著來接合。
又，在蓋基板上，在相當於連續相導入口(2)、分散相導入口(4)、排出口(8)之位置，係預先使用機械性之加工手段，而設置有直徑0.6mm之小孔。另外，本微小流路構造之製作方法以及基板材料，係並不限定於此。
又，在微小流路構造之連續相導入口以及分散相導入口，係經由鐵弗龍管而分別連接有送液連續相以及分散相之微針筒式幫浦，而對微小流路構造送液連續相與分散相。又，於排出口，亦連接鐵弗龍管，並經由此鐵弗龍管，而將含有所產生之微小粒滴的漿狀物排出並回收。另外，作為分散相，係使用甲苯，而作為連續相，係使用聚乙烯醇0.5%之水溶液。
在對本微小流路構造，將分散相之送液速度設為50 μ l/min，並將連續相之送液速度設為50 μ l/min，而進行送液時，雖然係觀察到有微小粒子之產生，但是係極為不安定，而不可能安定地產生均勻之粒徑的微小粒子。
1．．．微小流路基板
2．．．連續相導入口
3．．．連續相導入流路
4．．．分散相導入口
5．．．分散相導入流路
6．．．交叉部
7．．．排出流路
8．．．排出口
9．．．微小粒子產生流路
10．．．分散相導入分支流路
11．．．連續相
12．．．分散相
13．．．微小粒子
14．．．微小流路
15．．．貫通孔
16．．．蓋體
17．．．蓋基板
18．．．底基板
19．．．連續相蓄液庫
20．．．分散相蓄液庫
21．．．供給流路
22．．．連續相供給用流路基板
23．．．分散相供給用流路基板
24．．．連續相供給用流路基板之蓄液庫貫通孔
25．．．分散相供給用流路基板之蓄液庫貫通孔
26．．．流體排出口
[圖1]展示習知之產生微小粒子的微小流路構造之概略圖。
[圖2]圖1之A－A’剖面。
[圖3]圖1之B－B’剖面。
[圖4]展示本發明之基本的微小流路構造之概略圖。
[圖5]展示使用圖4所示之微小流路構造來產生微小粒子的方法之概略圖。
[圖6]展示本發明之微小流路構造的其中一種形態之概念圖。
[圖7]展示將圖6之微小流路構造在圓形基板之圓周方向以放射狀而配置並積體化後的概念圖
[圖8]圖7所示之微小流路構造1單位的擴大圖。
[圖9]展示：為了提昇於圖6所示之分散相導入流路的壓力損失，而將分散相導入分支流路之長度拉長後的例子之概念圖。
[圖10]展示將分散相導入流路、連續相導入流路、微小粒子產生流路、排出流路、以及分散相導入分支流路之全部，構成在1枚之基板上的例子之概念圖。
[圖11]展示將分散相導入流路、連續相導入流路、微小粒子產生流路、排出流路、以及分散相導入分支流路之全部，構成在1枚之基板上的形成流程之圖。
[圖12]展示將分散相導入流路、連續相導入流路、微小粒子產生流路、排出流路、以及分散相導入分支流路，構成在至少2枚以上之基板上的形成流程之圖。
[圖13]展示本發明之微小流路構造體的其中一種形態之概略圖。
[圖14]為圖13之位置6的擴大圖，而係為展示本發明中之交叉部的其中一種形態之概略圖。
[圖15]展示本發明中之交叉部的其他形態之概略圖。
[圖16]展示將微小流路基板重合之例子的概略圖。
[圖17]圖16之D－D’剖面。
[圖18]圖1之E－E’剖面。
[圖19]展示於實施例1中，在分散相與連續相合流之交叉部中產生微小粒子的例子之概念圖。
[圖20]展示在實施例1中所產生的微小粒子之圖。
[圖21]展示：在將分散相導入流路與連續相導入流路之交叉部處的角度設為22°與44°的情況時，連續相之流速與所產生之微小粒子的粒徑間之關係的圖。
[圖22]展示在比較例2中之微小流路構造的概略圖之圖。
[圖23]展示在實施例3中之微小流路構造的概略圖之圖。
[圖24]展示在比較例1中之微小流路構造的概略圖之圖。
2．．．連續相導入口
3．．．連續相導入流路
4．．．分散相導入口
5．．．分散相導入流路
6．．．交叉部
7．．．排出流路
8．．．排出口
9．．．微小粒子產生流路
10．．．分散相導入分支流路

Claims (18)

  1. 一種微小流路構造，係具備有：與分散相導入口相通連之分散相導入流路；和與連續相導入口相通連之連續相導入流路；和與排出口相通連之排出流路；和微小粒子產生流路；和身為微小流路之複數的分散相導入分支流路，其特徵為：在以前述微小粒子產生流路之流體行進方向中的其中一端而通連於前述連續相導入流路的同時，以另外一端而通連於前述排出流路，前述分散相導入流路之側部與前述微小粒子產生流路之側部，係經由前述複數之分散相導入分支流路而相互通連，前述分散相導入分支流路之長度，係隨著前述分散相導入分支流路與前述分散相導入流路之通連位置的從前述分散相導入口遠離，而逐漸的變長。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載之微小流路構造，其中，前述複數之分散相導入分支流路與前述微小粒子產生流路，係為以任意之角度而合流的構造。
  3. 如申請專利範圍第1項所記載之微小流路構造，其中，前述複數之分散相導入分支流路的剖面積，係為較前述微小粒子產生流路之剖面積為更小。
  4. 如申請專利範圍第1項所記載之微小流路構造，其中，前述微小粒子產生流路之剖面積，係從與前述連續相導入流路之通連位置起，朝向與前述排出流路之通連位 置，而逐漸的變大，或是維持相同。
  5. 如申請專利範圍第1項所記載之微小流路構造，其中，前述微小粒子產生流路之剖面積，係從與前述連續相導入流路之通連位置起，朝向與前述排出流路之通連位置，而逐漸的變大。
  6. 如申請專利範圍第1項所記載之微小流路構造，其中，在從距離前述分散相導入口最近之分散相導入分支流路Y1起，直到距離前述分散相導入口最遠之分散相導入分支流路Yn為止，從分散相導入流路具備有n根的分散相導入分支流路而與微小粒子產生流路相通連的微小流路構造體中，當將分散相導入口位置設為X0，將距離分散相導入口最近之分散相導入分支流路Y1與分散相導入流路間之通連位置設為X1，將沿著X0與X1之間之分散相導入流路的長度設為a1，將距離分散相導入流路最遠之分散相導入分支流路Yn與分散相導入流路間之通連位置設為Xn，將沿著Xn-1與Xn之間之分散相導入流路的長度設為an時，從a2到an係全部為相等。
  7. 如申請專利範圍第1~6項中之任一項所記載之微小流路構造，其中，分散相導入流路、連續相導入流路、微小粒子產生流路、排出流路、以及分散相導入分支流路的流路寬幅以及流路深，係為相同又或是相異。
  8. 如申請專利範圍第1~6項中之任一項所記載之微 小流路構造，其中，在前述分散相導入分支流路與前述微小粒子產生流路相合流之交叉部又或是其近旁，前述分散相導入分支流路之寬幅係一部份變窄，或者是，前述微小粒子產生流路之寬幅係一部份變窄。
  9. 一種微小流路構造體，其特徵為：在基板上，形成有2以上之如申請專利範圍第1~6項中之任一項所記載之微小流路構造。
  10. 如申請專利範圍第9項所記載之微小流路構造體，其中，2以上之微小流路構造，係在基板上以等間隔而被配置。
  11. 如申請專利範圍第9項所記載之微小流路構造體，其中，分散相導入流路、連續相導入流路、微小粒子產生流路、排出流路、以及分散相導入分支流路之全部，係被形成在1枚之基板上。
  12. 如申請專利範圍第9項所記載之微小流路構造體，其中，分散相導入流路、連續相導入流路、微小粒子產生流路、排出流路、以及分散相導入分支流路，係被分散形成於2枚以上之基板上。
  13. 如申請專利範圍第9項所記載之微小流路構造體，其中，分散相導入流路、連續相導入流路、微小粒子產生流路、排出流路、以及分散相導入分支流路的流路寬幅以及流路深，係為相同又或是相異。
  14. 如申請專利範圍第9項所記載之微小流路構造體，其中，在前述分散相導入分支流路與前述微小粒子產 生流路相合流之交叉部又或是其近旁，前述分散相導入分支流路之寬幅係一部份變窄，或者是，前述微小粒子產生流路之寬幅係一部份變窄。
  15. 一種微小流路構造層積體，係為將如申請專利範圍第9項所記載之微小流路構造體層積有2以上的微小流路構造層積體，其特徵為：該當微小流路構造體中之分散相導入口與連續相導入口以及排出口，係貫通微小流路構造體之基板而成。
  16. 如申請專利範圍第15項所記載之微小流路構造層積體，其中，在前述分散相導入分支流路與前述微小粒子產生流路相合流之交叉部又或是其近旁，前述分散相導入分支流路之寬幅係一部份變窄，或者是，前述微小粒子產生流路之寬幅係一部份變窄。
  17. 一種微小粒子之製造方法，係為使用如申請專利範圍第1~6項中之任一項所記載之微小流路構造而產生微小粒子的方法，其特徵為：在前述分散相導入分支流路與前述微小粒子產生流路的交叉部，使分散相與連續相合流，並藉由前述分散相來產生微小粒子。
  18. 如申請專利範圍第17項所記載之製造方法，其中，係使分散相導入分支流路與微小粒子產生流路間之合流角度變化，而控制所產生之微小粒子的粒徑。
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