WO2021014683A1 - 流体撹拌装置 - Google Patents

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WO2021014683A1
WO2021014683A1 PCT/JP2020/011770 JP2020011770W WO2021014683A1 WO 2021014683 A1 WO2021014683 A1 WO 2021014683A1 JP 2020011770 W JP2020011770 W JP 2020011770W WO 2021014683 A1 WO2021014683 A1 WO 2021014683A1
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WO
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flow path
branch
fluid
plate
flow paths
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Application number
PCT/JP2020/011770
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English (en)
French (fr)
Inventor
淳子 伊藤
Original Assignee
アルプスアルパイン株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by アルプスアルパイン株式会社 filed Critical アルプスアルパイン株式会社
Priority to JP2021534534A priority Critical patent/JP7448540B2/ja
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus

Definitions

  • the present invention relates to a fluid agitator.
  • a fluid agitator also called a microfluidic chip
  • a microfluidic chip such as a micromixer or a microreactor can be used for mixing and reacting liquids (fluids) to be inspected. It is being advanced.
  • the fluid agitator is configured by laminating a plurality of plate-shaped plates, and a micron-order microchannel (microchannel) is formed inside by the laminated plate-shaped plates.
  • a fluid agitator mixes or mixes a plurality of fluids to cause a reaction by merging the plurality of fluids in a microchannel.
  • the fluid agitator Since the space volume of the microchannel is very small, the fluid agitator requires a small amount of liquid such as a sample or reagent required for analysis, and is effective for analyzing a sample or the like with high accuracy and in a short time. .. Therefore, if a fluid agitator is used, it is expected that the efficiency of chemical experiments and biological experiments can be improved, such as reduction of the amount of fluid supplied to the microchannel and the amount of waste, and shortening of analysis time. Has been done.
  • a first and second injection passages and a flow path connected to the first and second injection passages are provided, and the flow paths include a first flow path and a first flow path.
  • the first fluid and the second fluid are injected from the first and second injection passages and mixed in the first flow path.
  • the first mixed fluid which is a mixture of the first fluid and the second fluid, splits in the first tributary and flows into the second flow path, and the split first mixed fluids are more uniformly mixed and second. 2 It becomes a mixed fluid.
  • the second mixed fluid flows into the third flow path via the second tributary, and the second mixed fluids are further mixed with each other to become the third mixed fluid.
  • One aspect of the present invention is to provide a fluid agitator capable of mixing a liquid while stably stirring it in a flow path.
  • One aspect of the fluid agitator according to the present invention is a fluid agitator that includes a plate body having a flow path through which the fluid flows, and supplies the fluid to the flow path through an opening provided in the plate body to stir the fluid.
  • the flow path is a main flow path through which the fluid flows, and a diversion portion connected to the main flow path and having a plurality of branch flow paths provided on the upstream side and the downstream side along the flow direction of the fluid.
  • the cross-sectional area of at least a part of the branch flow path on the downstream side included in the diversion section is smaller than that of the branch flow path on the upstream side.
  • the fluid agitator according to the present invention can mix liquids while stirring them stably in the flow path.
  • the direction from the bottom to the top of the fluid agitator is the + Z-axis direction, and the opposite direction is the -Z-axis direction.
  • one main surface side in the height direction of the fluid agitator may be referred to as an upper or upper side, and the other main surface side may be referred to as a lower or lower side.
  • the tilde "-" indicating a numerical range in the present specification means that the numerical values described before and after the tilde are included as the lower limit value and the upper limit value.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of the fluid agitator according to the first embodiment
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of the fluid agitator
  • FIG. 3 is a plan view of the fluid agitator.
  • the fluid agitator 1 according to the present embodiment is formed in a substantially rectangular shape and mixes a plurality of liquids to be measured, a carrier liquid, a cleaning liquid, and the like. In the present embodiment, a plurality of liquids to be measured are mixed by the fluid agitator 1.
  • liquid to be measured examples include biological substances (blood, sweat, saliva, urine, etc.), pharmaceuticals, food additives, synthesized chemical substances (agricultural materials, etc.), or environmentally hazardous substances (discharged from factories, etc.). Wastewater, waste liquid, groundwater, etc.). In the following description, the liquid to be measured may be simply referred to as a sample (subject).
  • the fluid agitator 1 has a plate body 10 formed in a plate shape.
  • the plate body 10 is formed in a plate shape. As shown in FIG. 3, the plate body 10 is formed in a rectangular shape in a plan view of the plate body 10. Further, the plate body 10 has light transmission.
  • the term "transparent" means that the measurement light is transmitted through the inside of the plate body 10 when it is irradiated from the outside of the plate body 10. Examples of the measurement light include visible light (light having a wavelength of 380 to 780 nm), ultraviolet light, infrared light, and the like.
  • the plate body 10 has two plate-shaped plates (first plate-shaped plate 101 and second plate-shaped plate 102), and the first plate-shaped plate 101 and the second plate-shaped plate 101.
  • the plate 102 and the plate 102 are laminated in the plate thickness direction.
  • the first plate-shaped plate 101 and the second plate-shaped plate 102 can be formed by using a material having light transmission.
  • a material having light transmission for example, synthetic resins such as cycloolefin resin, olefin resin, acrylic resin, polyester resin, polycarbonate resin (PC) and silicone resin; glass and the like are used.
  • the cycloolefin-based tree include cycloolefin-containing polyolefins (polyolefin-based materials) such as cycloolefin polymer (COC) and cycloolefin copolymer (COP).
  • the olefin-based resin examples include polyolefins other than cycloolefin-based polyolefins such as polyethylene (PE) and polypropylene (PP).
  • the acrylic resin examples include polymethyl methacrylate (PMMA) and the like.
  • PMMA polymethyl methacrylate
  • the first plate-shaped plate 101 and the second plate-shaped plate 102 may contain a filler material such as silica.
  • the first plate-shaped plate 101 and the second plate-shaped plate 102 are joined by thermocompression bonding, for example, when the first plate-shaped plate 101 and the second plate-shaped plate 102 are made of synthetic resin or glass.
  • the bonding may be performed using an adhesive such as an ultraviolet curable resin.
  • the first plate-shaped plate 101 and the second plate-shaped plate 102 are made of glass, they can be joined by using an adhesive.
  • the plate body 10 has a flow path (fluid flow path) through which the liquid to be measured passes.
  • the flow path has an induction flow path 20 and a micro flow path 30.
  • the first plate-shaped plate 101 and the second plate-shaped plate 102 constituting the flow path are formed with holes or grooves having a shape corresponding to the flow path.
  • the hole portion of the first plate-shaped plate 101 is formed in the first plate-shaped plate 101 as shown in FIG. 2, and is formed in a circular shape when viewed from the center line of the hole portion as shown in FIG. ..
  • the grooves of the first plate-shaped plate 101 and the second plate-shaped plate 102 are in the vertical direction when viewed from the joint surface between the first plate-shaped plate 101 and the second plate-shaped plate 102. It is formed asymmetrically and symmetrically in the left-right direction. That is, the flow path is asymmetrically formed in the vertical direction and symmetrically in the horizontal direction with the joint surface between the first plate-shaped plate 101 and the second plate-shaped plate 102 interposed therebetween.
  • the flow path is formed by joining the first plate-shaped plate 101 and the second plate-shaped plate 102. As described above, as shown in FIG. 1, the flow path is provided inside the plate body 10 and functions as a passage for the liquid to be measured to pass through the plate body 10.
  • the diameter of the induction flow path 20 and the micro flow path 30 is designed to be, for example, several nm to several hundred ⁇ m.
  • the diameter (inner diameter) of the guide flow path 20 and the micro flow path 30 passes through the center of the guide flow path 20 and the micro flow path 30, and the guide flow path 20 and the micro flow path 30 are virtually formed in a cross section perpendicular to the length direction. Let the diameter of the hole in the cross section when cut into a virtual circle be taken as a virtual circle.
  • the size of the diameters of the guide flow path 20 and the micro flow path 30 is the length of the diameters of these diameters.
  • the size of the diameter of the guide flow path 20 and the micro flow path 30 is the same area as the substantially D-shape or substantially rectangle. Let the diameter be assumed to be a circle having.
  • the guide flow path 20 is formed on the first plate-shaped plate 101 as shown in FIGS. 1 and 2.
  • the induction flow path 20 is provided near both short sides in the Y-axis direction of the fluid agitator 1.
  • the guide flow path 20 has a guide flow path 20A-1 and 20A-2 provided near the short side on the ⁇ Y axis direction side, and a guide flow path 20B provided near the short side on the + Y axis direction side.
  • the induction flow paths 20A-1 and 20A-2 each have an opening 21A on the main surface of the first plate-shaped plate 101 in the + Z axis direction, and the induction flow path 20A-1 has an opening 21A-1 for induction.
  • the flow path 20A-2 has an opening 21A-2.
  • the induction flow paths 20A-1 and 20A-2 connect the opening 21A and the micro flow path 30.
  • the induction flow paths 20A-1 and 20A-2 are provided so as to be substantially symmetrical with respect to the center line parallel to the side in the Y-axis direction (the side orthogonal to the side in the X-axis direction) of the fluid agitator 1. There is.
  • the induction flow paths 20A-1 and 20A-2 are formed substantially perpendicular to the thickness direction ( ⁇ Z axis direction) of the fluid agitator 1 from the opening 21A.
  • the induction flow paths 20A-1 and 20A-2 extend from the opening 21A along the ⁇ Z axis direction to the boundary portion between the first plate-shaped plate 101 and the second plate-shaped plate 102, and are connected to the micro flow path 30.
  • the induction flow path 20B passes substantially in the middle of the side in the X-axis direction of the fluid agitator 1 and is provided on the side side in the + Y-axis direction of the fluid agitator 1.
  • the guide flow path 20B has an opening 21B on the main surface of the first plate-shaped plate 101 in the + Z axis direction.
  • the induction flow path 20B connects the opening 21B and the micro flow path 30.
  • the guide flow path 20B is formed substantially perpendicular to the ⁇ Z axis direction from the opening 21B.
  • the guide flow path 20B extends from the opening 21B along the ⁇ Z axis direction to the boundary portion between the first plate-shaped plate 101 and the second plate-shaped plate 102, and is connected to the micro flow path 30.
  • the openings 21A-1 and 21A-2 are inlets to which the liquid to be measured is supplied, and the openings 21B are outlets to which the liquid to be measured is discharged.
  • the induction flow path 20 and the openings 21A and 21B are formed in a substantially circular shape in the plan view of the fluid agitator 1.
  • the cross section of the induction flow path 20 is formed larger than the cross section of the micro flow path 30.
  • either the supply pipe for supplying the liquid or the discharge pipe for discharging the liquid is inserted into the openings 21A-1 and 21A-2 of the induction flow path 20 and 21B. Therefore, if the cross section of the guide flow path 20 is formed to be large, the supply pipe and the discharge pipe can be easily inserted into the guide flow path 20.
  • the microchannel 30 is formed on the first plate-shaped plate 101 or the second plate-shaped plate 102, and the first plate-shaped plate 101 and the second plate-shaped plate 102 are bonded together. Is formed by
  • the micro flow path 30 is a flow path that is connected to the induction flow paths 20A and 20B and mixes and stirs the liquid to be measured flowing from the guidance flow paths 20A and 20B.
  • the micro flow path 30 includes supply flow paths 40A and 40B, a mixing unit 50, and a stirring unit 60.
  • the supply flow paths 40A and 40B connect the induction flow path 20A or 20B and the stirring unit 60.
  • the supply flow paths 40A and 40B are provided so as to be substantially symmetrical with respect to the center line parallel to the side in the Y-axis direction (the side orthogonal to the side in the X-axis direction) of the fluid agitator 1.
  • the supply flow paths 40A and 40B extend halfway from the induction flow paths 20A and 20B in the + Y-axis direction, and then are on the center line side parallel to the side in the Y-axis direction.
  • the ends of the supply channels 40A and 40B are formed so as to join at the stirring unit 60.
  • the groove forming the supply flow path 40A is formed on the groove side of the first plate-shaped plate 101, and the groove forming the supply flow path 40B is formed on the groove side of the second plate-shaped plate 102. It is formed. Then, as shown in FIG. 6, the supply flow path 40A is connected on the upper side (+ Z axis direction) of the mixing section 50 of the stirring section 60, and the supply flow path 40B is on the lower side of the mixing section 50 with the stirring section 60 (in the + Z axis direction). -Connect in the Z-axis direction).
  • the cross sections of the supply channels 40A and 40B are both formed in a substantially D shape with respect to the direction orthogonal to the flow of the liquid to be measured.
  • the cross section of the supply flow path 40A has a straight lower surface and a substantially D-shaped upper surface
  • the cross section of the supply flow path 40B has a substantially D-shaped lower surface and a straight upper surface.
  • the mixing unit 50 connects the supply flow paths 40A and 40B and the stirring unit 60.
  • the mixing portion 50 is formed by a groove portion of the first plate-shaped plate 101 and a groove portion of the second plate-shaped plate 102.
  • the mixing portion 50 is formed in a substantially oval shape with respect to the flow direction (Y-axis direction) of the liquids S1 and S2 to be measured.
  • the oval shape refers to a rectangle having rounded corners, an oval shape, an elliptical shape, an oval shape, or the like, and in the present embodiment, the cross section of the mixing portion 50 is formed into a rectangle having rounded corners. There is. As shown in FIG.
  • the groove portion of the first plate-shaped plate 101 is formed so as to gradually become shallower along the flow direction of the liquids S1 and S2 to be measured.
  • the groove portion of the first plate-shaped plate 101 is not formed. Therefore, the downstream end of the mixing portion 50 is formed by the lower surface (the surface in the ⁇ Z axis direction) of the first plate-shaped plate 101 and the groove portion of the second plate-shaped plate 102, and the flow directions of the liquids S1 and S2 to be measured ( It has a substantially D shape with respect to the Y-axis direction).
  • the mixing unit 50 merges the measurement target liquid S1 flowing in the supply flow path 40A and the measurement target liquid S2 flowing in the supply flow path 40B in a laminar flow state to form a mixed liquid S11.
  • the stirring unit 60 includes a main flow path 61 and a flow dividing unit 62 as a set, and a plurality of stirring units 60 are provided in series along the flow direction of the liquid to be measured.
  • the stirring unit 60 includes eight sets of the main flow path 61 and the flow dividing unit 62.
  • the main flow path 61 is arranged in the order of main flow paths 61A, 61B, 61C, 61D, 61E, 61F, 61G, 61H and 61I from the upstream side in the flow direction of the liquid to be measured.
  • the diversion portions 62 are arranged in the order of the diversion portions 62A, 62B, 62C, 62D, 62E, 62F, 62G and 62H from the upstream side in the flow direction of the liquid to be measured.
  • the main flow path 61I connects the diversion section 62H and the induction flow path 20B.
  • the main flow path 61A is a flow path in which the mixed liquid S11 in which the two measurement target liquids S1 and S2 supplied from the induction flow path 20 are merged in the mixing unit 50 flows as one flow. ..
  • the main flow path 61A connects the supply flow paths 40A and 40B and the flow dividing portion 62.
  • the main flow path 61A is a straight line in the Y-axis direction in the plan view of the fluid agitator 1 (see FIG. 3).
  • the main flow path 61A is arranged so as to be parallel to or on the same straight line as the other main flow paths 61B to 61I in the Y-axis direction in the plan view of the fluid agitator 1 (see FIG. 3).
  • the cross section of the main flow path 61A is formed in a substantially D shape with respect to the direction orthogonal to the flow of the mixed liquid S11.
  • the cross section of the main flow path 61A has a hemispherical lower surface and a straight upper surface.
  • the main flow path 61A flows from the supply flow paths 40A and 40B along a part of the groove of the first plate-shaped plate 101 and the groove of the second plate-shaped plate 102. It extends in the + Y-axis direction of the stirring device 1 and is connected to the flow dividing portion 62A.
  • the diversion portion 62A is connected to the side surface (the surface in the ⁇ X axis direction) of the main flow path 61A.
  • the flow dividing portion 62A has three branch flow paths 621A, 622A and 623A along the flow direction (Y-axis direction) of the mixed liquid S11.
  • the branch flow paths 621A, 622A, and 623A are flow paths formed linearly in the X-axis direction in the plan view of the fluid agitator 1 (see FIG. 3), and are provided in parallel in the Y-axis direction.
  • the branch flow paths 621A to 623A all have the same length.
  • the diversion section 62A has branch flow paths 621A, 622A and 623A in this order from the upstream side to the downstream side in the flow direction of the mixed liquid S11, and the branch flow path 623A has the mixed liquid S11 rather than the branch flow paths 621A and 622A. It is located on the most downstream side in the flow direction of.
  • the branched liquids S11-1, S11-2, and S11-3, which are separated by the mixed liquid S11, flow through the branched flow paths 621A, 622A, and 623A, respectively.
  • the cross sections of the branch flow paths 621A to 623A are all formed in a substantially D shape with respect to the direction orthogonal to the flow of the branch liquids S11-1 to S11-3.
  • the cross section of the branch flow paths 621A to 623A has a substantially D-shaped lower surface and a straight upper surface.
  • the branch flow path 621A is formed so that the height thereof is the same from the upstream side to the downstream side in the flow direction of the branch liquid S11-1 so that the cross-sectional areas are the same.
  • the branch flow paths 622A and 623A are formed so that the height of the end faces on the downstream end side (-X-axis direction) thereof is reduced to reduce the cross-sectional area.
  • the height of the end faces of the branch flow paths 622A and 623A on the downstream end side ( ⁇ X axis direction) is small from the upstream side to the downstream side in the flow direction of the mixed liquid S11. That is, the height of the end face on the downstream end side of the branch flow path 623A is smaller than the height of the end face on the downstream end side of the branch flow path 622A, and the height of the end face on the downstream end side of the branch flow path 622A is the height of the branch flow. It is smaller than the height of the end face on the downstream end side of the road 621A.
  • the height means the length of the inner diameter of the branch flow paths 621A to 623A in the vertical direction (Z-axis direction).
  • the heights of the branch flow paths 622A and 623A are from the upstream side (+ X axis direction) to the downstream side (-X axis direction) of the branch liquids S11-2 and S11-3 flowing in the branch flow paths 622A and 623A, respectively. ), It is formed so that it gradually becomes smaller.
  • the heights of the branch flow paths 622A and 623A are such that the lower surfaces of the branch flow paths 622A and 623A gradually increase in the + Z axis direction, and the difference between the upper surface and the lower surface of the branch flow paths 622A and 623A is continuous. As a result, the heights of the branch flow paths 622A and 623A are reduced.
  • the height of the end face on the downstream side ( ⁇ X axis direction) of the branch flow paths 621A to 623A is reduced from the upstream side to the downstream side in the flow direction of the mixed liquid S11, and the branch flow path 621A
  • the height of ⁇ 623A is reduced along the flow direction of the branched liquids S11-1 to S11-3.
  • the volumes of the branch flow paths 621A to 623A become smaller from the upstream side to the downstream side in the flow direction of the mixed liquid S11.
  • the lower end of the diversion portion 62A is located on the lower surface (-Z axis direction) of the main flow path 61B whose lower end is connected on the downstream side in the flow direction of the branched liquids S11-1 to S11-3, and is connected by the lower surface of the main flow path 61B. Has been done.
  • the inner diameter of the main flow path 61A may be substantially the same as the inner diameter of the branch flow paths 621A to 623A, but is preferably formed larger than the inner diameter of the branch flow paths 621A to 623A. If the inner diameter of the main flow path 61A is substantially the same as or smaller than the inner diameter of the branch flow paths 621A to 623A, it becomes difficult for the mixed liquid S11 to stably flow from the main flow path 61A to the branch flow paths 621A to 623A.
  • the branch liquids S11-1 to S11-3 can easily flow from the main flow path 61A to the branch flow paths 621A to 623A, and the main flow path can be easily flown. It is possible to reduce the occurrence of clogging of the mixed liquid S11 in 61A.
  • the inner diameters of the supply channels 40A and 40B and the main channel 61A are preferably 50 ⁇ m to 300 ⁇ m, more preferably 70 ⁇ m to 250 ⁇ m, and even more preferably 80 ⁇ m to 200 ⁇ m.
  • the inner diameters of the supply channels 40A and 40B and the main flow path 61A are within the range of 50 ⁇ m to 300 ⁇ m, the liquid to be measured can easily flow into the supply channels 40A and 40B and the main flow path 61A.
  • the maximum inner diameters of the branch flow paths 621A to 623A are preferably in the same range as the inner diameters of the supply flow paths 40A and 40B and the main flow path 61A. That is, it is preferable that the inner diameter of the branch flow paths 621A to 623A of the portion connected to the main flow path 61A is the same as the inner diameter of the main flow path 61A.
  • the main flow paths 61B to 61H and the diversion sections 62B to 62H will be described. As shown in FIG. 7, the main flow paths 61B to 61H have the same configuration as the main flow paths 61A.
  • the diversion portions 62B to 62H have the same configuration as the diversion portions 62A, and have branch flow paths 621A to 621H, 622A to 622H, and 623A to 623H. Therefore, the details of the main flow paths 61B to 61H and the diversion portions 62B to 62H will be omitted.
  • the main flow paths 61B, 61D, 61F and 61H and the diversion portions 62B, 62D, 62F and 62H are formed on the groove side of the first plate-shaped plate 101. Therefore, the flow dividing portion 62B is located on the upper side (+ Z axis direction) of the main flow path 61C connected on the downstream side of the flow dividing portion 62B, and is connected to the upper side of the main flow path 61C.
  • the diversion sections 62D and 62F are also located above the main flow paths 61E and 61G (in the + Z axis direction) connected to the downstream side of the diversion sections 62D and 62F, respectively, and of the main flow paths 61E and 61G. It is connected to the upper side.
  • the flow dividing portion 62H is connected to the side surface (+ X axis direction) of the main flow path 61H.
  • a flow path of the fluid agitator 1 and a groove or a hole forming the openings 21A and 21B are formed on the joint surface side of each of the two rectangular plates.
  • the grooves and holes of the first plate-shaped plate 101 and the second plate-shaped plate 102 may be formed by injection molding, press working, or the like, or may be formed by processing with a laser or the like.
  • the first plate-shaped plate 101 and the second plate-shaped plate 102 are overlapped so that the positions of the first plate-shaped plate 101 and the second plate-shaped plate 102 do not shift.
  • the first plate-shaped plate 101 and the second plate-shaped plate 102 are joined by, for example, thermocompression bonding.
  • the fluid agitator 1 according to the first embodiment shown in FIG. 1 is obtained.
  • the liquid S1 to be measured injected into the opening 21A-1 flows through the induction flow path 20A in the thickness direction ( ⁇ Z axis direction) of the fluid agitator 1, and then flows from the induction flow path 20A to the first plate-shaped plate. It is supplied to the mixing unit 50 through the supply flow path 40A formed in 101.
  • the liquid S2 to be measured injected into the opening 21A-2 also flows through the induction flow path 20B in the thickness direction ( ⁇ Z axis direction) of the fluid agitator 1, and then flows from the induction flow path 20B to the second plate-shaped plate. It is supplied to the mixing unit 50 through the supply flow path 40B formed in 102.
  • the liquid S1 to be measured flowing through the supply flow path 40A and the liquid to be measured S2 flowing through the supply flow path 40B are merged and mixed in a laminar flow in the vertical direction at the mixing unit 50. ..
  • the mixed liquid S11 mixed in the laminar flow state flows in the main flow path 61A as one flow.
  • the mixed liquid S11 mixed in the laminar flow state passes through the main flow path 61A formed in the second plate-shaped plate 102, and the side surface on the downstream side (+ Y axis direction) of the main flow path 61A. It is divided into three branch flow paths 621A to 623A of the diversion portion 62A connected in the ( ⁇ X axis direction). Then, the mixed liquid S11 flows in the branch flow paths 621A to 623A as the branch liquids S11-1, S11-2 and S11-3, respectively.
  • the three branch flow paths 621A to 623A are formed so that the height of their downstream end faces is reduced in the order of branch flow path 621A, branch flow path 622A, and branch flow path 623A so that the cross-sectional area is reduced. ..
  • the height of the branch flow paths 621A to 623A is reduced in the order of the branch flow path 621A, the branch flow path 622A, and the branch flow path 623A from the upstream side to the downstream side of the branch liquids S11-1 to S11-3. It is formed so that the area is small.
  • variations in the flow velocities of the branched liquids S11-1 to S11-3 flowing in the respective branched flow paths 621A to 623A can be suppressed. Therefore, the branched liquids S11-1 to S11-3 flow in all of the branched flow paths 621A to 623A in a state where the variation in the flow rate is small.
  • the branch liquids S11-1 to S11-3 flowing in the branch flow paths 621A to 623A are on the upper surface (+ Z axis direction) on the downstream side ( ⁇ X axis direction) in the branch flow paths 621A to 623A. It flows into the main flow path 61B connected to. Since the main flow path 61B is formed in the first plate-shaped plate 101, the branched liquids S11-1 to S11-3 flowing in the branch flow paths 621A to 623A are formed from the second plate-shaped plate 102 to the first plate-shaped. It will move to the plate 101 side.
  • the branched liquids S11-1 to S11-3 flowing out from the branched flow paths 621A to 623A to the main flow path 61B are mixed while stirring by changing the flow velocity and the direction of the respective branched liquids S11-1 to S11-3. ,
  • the height of the downstream end faces of the branch flow paths 621A to 623A is reduced in the order of the branch flow paths 621A, 622A, and 623A as described above. Therefore, the flow velocity of the branch liquid S11-3 flowing out of the branch flow path 623A is higher than that of the branch liquids S11-2 and 11-3 flowing out of the branch flow paths 621A and 622A. It does not become large enough to push back S11-2 and 11-3. Therefore, the branch liquid S11-3 causes the branch liquids S11-1 and S11-2 to stay in the branch flow path 621A and the branch flow path 622A, and the branch liquid S11-3 in the branch flow path 623A causes the branch flow path 621A and the branch flow path 622A to stay. It does not flow back into the branch flow path 622A.
  • the mixed liquid S12 is connected to the side surface (+ X-axis direction) on the downstream side (+ Y-axis direction) of the main flow path 61B through the main flow path 61B formed in the first plate-shaped plate 101. It is divided into three branch flow paths 621B, 622B and 623B of the diversion portion 62B. The mixed liquid S12 flows in the branch flow paths 621B to 623B as the branch liquids S12-1, S12-2 and S12-3, respectively.
  • the three branch flow paths 621B to 623B also have the heights of their downstream end faces, like the branch flow paths 621A to 623A, such that the branch flow paths 621B, the branch flow path 622B, and the branch flow path 623B.
  • the cross-sectional area is reduced in the order of.
  • the height of the branch flow paths 621B to 623B is reduced in the order of the branch flow path 621B, the branch flow path 622B, and the branch flow path 623B from the upstream side to the downstream side of the branch liquids S12-1 to S12-3. It is formed so that the area is small.
  • the variation in the flow velocity of the branch liquids S12-1 to S12-3 flowing in the respective branch flow paths 621B to 623B can be suppressed, and the branch liquids S12-1 to S12-3 can be used in any of the branch flow paths 621B to 623B. , Flows with less variation in flow rate.
  • the branch liquids S12-1 to S12-3 flowing in the branch flow paths 621B to 623B are connected to the lower surface (-Z axis direction) of the downstream side (+ X axis direction) in the branch flow paths 621B to 623B. It flows to 61C. Since the main flow path 61C is formed in the second plate-shaped plate 102, the branched liquids S12-1 to S12-3 flowing in the branch flow paths 621B to 623B are formed from the first plate-shaped plate 101 to the second plate-shaped. It will move to the plate 102 side.
  • the branched liquids S12-1 to S12-3 flowing out from the branched flow paths 621B to 623B to the main flow path 61C are mixed while stirring by changing the flow velocity and the direction of the respective branched liquids S12-1 to S12-3. ,
  • the mixed liquid S13 flows in the main flow path 61C and the diversion section 62C in the same manner as the main flow path 61A and the diversion section 62A. That is, as shown in FIG. 7, the mixed liquid S13 becomes the branched liquids S13-1, S13-2 and S13-3 in the flow dividing portion 62C formed in the second plate-shaped plate 102. Then, the branched liquids S13-1 to S13-3 flow into the main flow path 61D formed in the first plate-shaped plate 101 and are mixed while stirring in the main flow path 61D to become the mixed liquid S14.
  • the mixed liquid S14 flows into the diversion portion 62D formed in the first plate-shaped plate 101, and becomes the branched liquids S14-1, S14-2 and S14-3 at the diversion portion 62D.
  • the branched liquids S14-1 to S14-3 flow into the main flow path 61E formed in the second plate-shaped plate 102 and are mixed in the main flow path 61E to become the mixed liquid S15.
  • the mixed liquid S15 flows in the main flow path 61E and the diversion section 62E in the same manner as the main flow path 61B and the diversion section 62B. That is, as shown in FIG. 7, the mixed liquid S15 becomes the branched liquids S161, S15-2 and S15-3 in the flow dividing portion 62E formed in the first plate-shaped plate 101. Then, the branched liquids S15-1 to S15-3 flow into the main flow path 61F formed in the first plate-shaped plate 101 and are mixed while stirring in the main flow path 61F to become the mixed liquid S16.
  • the mixed liquid S16 flows into the diversion portion 62F formed in the first plate-shaped plate 101, and becomes the branched liquids S16-1, S16-2 and S16-3 at the diversion portion 62F.
  • the branched liquids S16-1 to S16-3 flow into the main flow path 61G formed in the second plate-shaped plate 102 and are mixed in the main flow path 61G to become the mixed liquid S17.
  • the mixed liquid S17 flows in the main flow path 61G and the diversion section 62G in the same manner as the main flow path 61A and the diversion section 62A. That is, as shown in FIG. 7, the mixed liquid S17 becomes the branched liquids 17-1, S17-2 and S17-3 in the diversion portion 62G formed in the second plate-shaped plate 102. Then, the branched liquids S17-1 to S17-3 flow into the main flow path 61H formed in the first plate-shaped plate 101 and are mixed while stirring in the main flow path 15H to become the mixed liquid S18.
  • the mixed liquid S18 flows into the diversion portion 62H formed in the first plate-shaped plate 101, and becomes the branched liquids S18-1, S18-2 and S18-3 at the diversion portion 62H.
  • the branched liquids S18-1 to S18-3 flow into the main flow path 61I formed in the second plate-shaped plate 102 and are mixed in the main flow path 61I to become the mixed liquid S19.
  • the mixed liquid S19 flows through the main flow path 61I to the induction flow path 20B as shown in FIG. 8, and opens from the inside of the induction flow path 20B along the thickness direction (+ Z axis direction) of the fluid agitator 1. It flows to 21B and is discharged from the opening 21B to the discharge pipe 72. After that, the mixed liquid S19 discharged from the opening 21B into the discharge pipe 72 is analyzed (observed) by an analyzer (not shown) or the like.
  • the flow path portion 62 has a main flow path 61 (61A to 61H) and a plurality of branch flow paths 621A to 621H, 622A to 622H, and 623A to 623H. (62A to 62H).
  • the downstream branch flow paths 623A to 623H included in the respective diversion portions 62A to 62H are formed so that the cross-sectional area is smaller than that of the upstream branch flow paths 621A to 621H.
  • the mixed liquid flowing in the main flow path 61 generally tends to flow in the main flow path 61 in the straight direction (+ Y-axis direction) toward the downstream side of the main flow path 61. Therefore, the mixed liquid tends to flow more easily into the branch flow paths 623A to 623H located on the most downstream side of the main flow path 61 than the branch flow paths 621A to 621H and 622A to 622H.
  • the fluid agitator 1 sets the height of the connection point of the branch flow paths 623A to 623H located on the most downstream side of the liquid to be measured in the flow dividing portion 62 with the main flow path 61B to another branch flow path 621A.
  • the cross-sectional area is made smaller than the heights of ⁇ 621H and 622A to 622H. As a result, it is possible to prevent the mixed liquid from flowing into the branch flow paths 623A to 623H with priority over the branch flow paths 621A to 621H and 622A to 622H. As a result, the inflow amount of the mixed liquid into the branch flow paths 623A to 623H is suppressed, and the decrease in the inflow amount into the branch flow paths 621A to 621H and 622A to 622H is suppressed.
  • the branched liquid is generated in the branch flow paths 621A to 621H or 622A to 622H located upstream of the branch flow paths 623A to 623H in the flow direction of the mixed liquid in each of the branch flow sections 62A to 62H. It is possible to suppress the retention. Similarly, it is possible to prevent the mixed liquid from staying in the vicinity of the upstream of the main flow paths 61B to 61H. As a result, the fluid agitator 1 can mix the branched liquids flowing out from the branched flow paths 621A to 621H, 622A to 622H, and 623A to 623H while stirring them in the main flow paths 61B to 61H.
  • the fluid agitator 1 can improve the mixing efficiency of the two types of measurement target liquids S1 and S2 charged into the plate main body 10 in the stirring unit 60, so that the two types of measurement target liquids S1 and the two types of measurement target liquids S1 and S2 can be improved.
  • S2 can be mixed while being stably stirred.
  • the fluid agitator 1 can discharge the mixed liquid S18 discharged from the stirring unit 60 in a state in which the liquids S1 and S2 to be measured are mixed substantially evenly and stably, the liquids S1 and S2 to be measured can be discharged. It is possible to further improve the analysis accuracy of the components of. As a result, the analysis result output by the analyzer or the like can stably maintain high accuracy.
  • the fluid stirring device 1 can appropriately design the number of combinations of the main flow path 61 and the flow dividing section 62 constituting the stirring section 60, it can be used without changing the specifications in the analyzer (not shown). it can.
  • the fluid agitator 1 can include two openings 21A-1 and 21A-2, two supply flow paths 40A and 40B, and a mixing unit 50.
  • the fluid agitator 1 can simultaneously supply two types of liquids S1 and S2 to be measured through openings 21A-1 and 21A-2 and mix them in a laminar flow state at the mixing unit 50. Then, the mixed liquid S11 mixed in the laminar flow state in the mixing unit 50 can be flowed to the main flow path 61A as one flow. Therefore, the fluid agitator 1 can mix the two types of liquids S1 and S2 to be measured while simultaneously stirring them in the flow dividing section 62A while suppressing variations in the flow rates.
  • the fluid agitator 1 can be provided with eight sets of flow paths in series in the flow direction of the liquid to be measured, with the main flow path 61A and the diversion portion 62A as one set.
  • the downstream branch flow paths 623A to 623H included in the respective diversion portions 62A to 62H are formed so as to have a smaller cross-sectional area than the upstream branch flow paths 621A to 621H included in the flow diversion portions 62A to 62H. There is.
  • the fluid agitator 1 stirs the mixed liquid S11 flowing in the main flow path 61A through the main flow paths 61A to 61H while stirring the measurement target liquid S1 and the measurement target liquid S2 contained in the mixed liquid S11 eight times. Can be mixed. Therefore, the fluid agitator 1 can mix the two types of liquids S1 and S2 to be measured contained in the mixed liquid S11 while stirring more reliably.
  • the heights of the branch flow paths 623A to 623H located on the most downstream side in the flow direction of the mixed liquid are the heights of the other branch flow paths 621A to 621H and 622A to 622H. It can be formed so as to be smaller than the height. As a result, it is possible to prevent the mixed liquid from flowing in preferentially to the branch flow paths 623A to 623H. Therefore, the inflow amount of the mixed liquid into the branch flow paths 623A to 623H and the inflow amount to the branch flow paths 621A to 621H and 622A to 622H. The difference with the inflow amount of is suppressed.
  • the fluid agitator 1 can more evenly disperse and flow the mixed liquid from the main flow path 61 into the branch flow paths 623A to 623H and the branch flow paths 621A to 621H and 622A to 622H in the flow dividing portion 62. ..
  • the branched liquid flowing out from the branch flow paths 623A to 623H and the branch liquid flowing out from the branch flow paths 621A to 621H and 622A to 622H can be mixed more evenly.
  • the fluid agitator 1 extends the respective diversion portions 62A to 62H from the branch flow paths 621A to 621H located on the upstream side in the flow direction of the mixed liquid to the branch flow paths 623A to 623H located on the downstream side, and the branch flow path 621A. It can be formed so that the heights of ⁇ 621H, 622A to 622H, and 623A to 623H are reduced. As a result, it becomes difficult for the mixed liquid to flow into the branch flow paths 621A to 621H, 622A to 622H, and 623A to 623H, respectively, from the upstream side to the downstream side in the flow direction of the mixed liquid.
  • the fluid agitator 1 can suppress variations in the inflow ratio of the branched liquid flowing in the branched flow paths 621A to 621H, 622A to 622H, and 623A to 623H. Therefore, the fluid agitator 1 can further stably and evenly disperse and flow the mixed liquid in any of the branch flow paths 621A to 621H, 622A to 622H, and 623A to 623H in the flow dividing portion 62.
  • the fluid agitator 1 sets the height of the branch flow paths 623A to 623H contained in the respective diversion sections 62A to 62H and located on the most downstream side in the flow direction of the mixed liquid, and the branch liquid flowing through the branch flow paths 623A to 623H. It can be formed so as to become smaller from the upstream side to the downstream side in the flow direction of. As a result, the flow velocity of the branched liquid in the branched flow paths 623A to 623H can be gradually reduced, so that sudden fluctuations in the flow velocity and flow rate of the branched liquid flowing in the branched flow paths 623A to 623H can be suppressed. Therefore, the fluid agitator 1 can more stably mix the branched liquid flowing out from the diversion portions 62A to 62H in the main flow paths 61B to 61H.
  • the fluid agitator 1 sets the heights of the respective branch flow paths 621A to 621H, 622A to 622H, and 623A to 623H included in the respective diversion portions 62A to 62H from the upstream side to the downstream side in the flow direction of the mixed liquid. It can be formed to be small. Then, the fluid agitator 1 sets the heights of the branch flow paths 621A to 621H, 622A to 622H, and 623A to 623H in the flow directions of the branch liquids flowing in the branch flow paths 621A to 621H, 622A to 622H, and 623A to 623H. It can be formed so as to become smaller from the upstream side to the downstream side of.
  • the flow velocity of the branched liquid flowing in the respective branched flow paths 621A to 621H, 622A to 622H, and 623A to 623H can be adjusted so as to be gradually reduced. Therefore, it is possible to suppress sudden fluctuations in the flow velocity and flow rate of the branched liquid flowing in the respective branch flow paths 621A to 621H, 622A to 622H, and 623A to 623H. Therefore, the fluid agitator 1 can more stably perform the mixing efficiency of the branched liquid flowing out from the diversion section 62 in the main flow path 61.
  • the fluid agitator 1 can connect the respective flow dividing portions 62A to 62H at any of the side surface, the upper surface, and the lower surface of the main flow path 61 in the axial view of the main flow path 61.
  • the micro flow path 30 can be easily designed to form an arbitrary flow path in the plate body 10.
  • the flow direction of the mixed liquid flowing in the main flow path 61 can be changed in the vertical direction or a high angle thereof.
  • the fluid agitator 1 can easily increase the mixing ratio of the branched liquid flowing into the main flow path 61 connected from the diversion section 62 to the downstream side thereof.
  • the plate body 10 is composed of two plate-shaped plates (first plate-shaped plate 101 and second plate-shaped plate 102), and the first plate-shaped plate 101 and the second plate-shaped plate 102 flow. Those having a groove or a hole corresponding to the road can be used. By laminating the first plate-shaped plate 101 and the second plate-shaped plate 102, the plate main body 10 having a flow path formed inside can be easily obtained. Further, when the first plate-shaped plate 101 and the second plate-shaped plate 102 are manufactured by injection molding, the mold can also be easily manufactured. Further, in the fluid agitator 1, the groove portion of either the first plate-shaped plate 101 or the second plate-shaped plate 102 of the plate body 10 can be a micro flow path 30.
  • the fluid agitator 1 uses one common plate-shaped plate (first plate-shaped plate 101 and second plate-shaped plate 102) in a state where the same appearance shape is maintained as required.
  • a fluid agitator in which microchannels 30 having various pathways are formed can be manufactured quickly and easily.
  • the fluid agitator 1 can form the microchannel 30 in a substantially D-shaped or substantially oval-shaped cross section in the flow direction of the liquid to be measured.
  • the microchannel 30 can be easily formed in the plate body 10. Further, the liquid to be measured supplied into the microchannel 30 can stably flow in the microchannel 30.
  • the fluid agitator 1 can stably mix one or more kinds of liquids to be measured as described above, so that blood components such as proteins and nucleic acids contained in the blood can be mixed. Almost improve the accuracy of analysis of trace substances such as components contained in pharmaceuticals, additives contained in food additives, chemical substances contained in wastewater discharged from factories, and components contained in groundwater. Can be done. Therefore, the fluid agitator 1 can be suitably used in a medical field such as a clinical test, a drug test, a food test, an environmental test, and a medical practice field.
  • the cross sections of the supply flow paths 40A and 40B, the mixing portion 50, the main flow path 61, and the branch flow paths 621A to 623A constituting the micro flow path 30 are not substantially D-shaped and substantially oval. It may be formed in a polygonal shape such as a semicircle or a substantially rectangular shape, or a substantially trapezoidal shape.
  • the supply flow path 40A constituting the micro flow path 30 is formed on the second plate-shaped plate 102 side, and the supply flow path 40B forming the micro flow path 30 is formed on the first plate-shaped plate 101 side. You may be.
  • the stirring unit 60 may have one to seven sets, or nine or more sets, with the main flow path 61 and the diversion section 62 as one set.
  • the height of at least a part of the branch flow paths 623A to 623H may be smaller than the heights of the other branch flow paths 621A to 621H and 622A to 622H. ..
  • the branch flow paths 621A to 621H have the same height, but like the branch flow paths 622A to 622H and 623A to 623H, the end faces on the downstream end side ( ⁇ X axis direction) of the branch flow paths 621A to 621H.
  • the height of the may be reduced.
  • the flow dividing portion 62A extends from the branch flow path 621A on the upstream side in the flow direction of the mixed liquid S11 to the branch flow path 623A on the downstream side, and is located on the downstream end side ( ⁇ X axis direction) of the respective branch flow paths 621A to 623A.
  • the height of the end face of the is gradually reduced to reduce the cross-sectional area.
  • the heights of the branch flow paths 622A to 622H and 623A to 623H are formed so as to gradually decrease in the flow direction of the branch liquid, but the heights of the respective flow paths are gradually reduced. It may be formed so as to be small. Further, the heights of a part of the branch flow paths 622A to 622H and 623A to 623H may be reduced.
  • the flow dividing portion 62 may make the height of a part of the branch flow paths 622A to 622H smaller than the heights of the other branch flow paths 621A to 621H and 623A to 623H.
  • the length of the branch flow paths 622A to 622H is appropriately designed to be shorter than the other branch flow paths 621A to 621H and 623A to 623H, and the flow rate of the branch liquid is set to the branch flow rates 621A to 621H. Adjust so that the order is 622A to 622H and 623A to 623H.
  • the height of a part of the branch flow paths 621A to 621H may be made smaller than the heights of the other branch flow paths 622A to 622H and 623A to 623H.
  • the length of the branch flow paths 621A to 621H is appropriately designed to be shorter than the other branch flow paths 622A to 622H and 623A to 623H, so that the flow rate of the branch liquid is 621A to 621H. , 622A to 622H, and 623A to 623H, in that order.
  • the height of the branch flow paths 622A to 622H and the heights of the branch flow paths 623A to 623H may be the same in the flow dividing portion 62.
  • the fluid agitator 1 may be used as a container for mixing or reacting a gas such as a gas in addition to the liquid to be measured.
  • the plate body 10 may be formed in another shape such as a circle in addition to the rectangular shape in a plan view.
  • the plate body 10 may have chamfered corners or cut corners in a plan view.
  • the plate body 10 may be partially or wholly formed of a resin, metal, or the like that does not have light transmission.
  • the plate body 10 is formed of two plate-shaped plates (first plate-shaped plate 101 and second plate-shaped plate 102), but can also be formed of three or more plate-shaped plates. ..
  • the plate body 10 may be provided with a chamfered portion on any one of the four sides thereof. This makes it easier to confirm the insertion direction when the fluid agitator 1 is inserted into the analyzer or the like.
  • the plate body 10 may be provided with one or more positioning holes at the corners of the upper end surface or the lower end surface thereof.
  • the plate body 10 is manufactured by laminating the first plate-shaped plate 101 and the second plate-shaped plate 102, the bonding position of the first plate-shaped plate 101 and the second plate-shaped plate 102 can be easily adjusted. .. Further, when the fluid agitator 1 is installed in an analyzer or the like, the position of the fluid agitator 1 can be easily fixed at a predetermined position.
  • the positioning hole may penetrate the plate body 10 or may be formed in a concave shape.
  • the cross section of the guide flow path 20 may be formed into a polygon such as a rectangle or an ellipse.
  • one of the openings 21A and 21B may be provided on the main surface side of the second plate-shaped plate 102 in the ⁇ Z axis direction, and the openings 21A and 21B may be provided on different main surfaces.
  • the number of openings 21A may be three or more, and the number of openings 21B may be two or more.
  • the openings 21A and 21B are provided on the side side of the plate body 10 in the Y-axis direction, but may be provided on the side side in the X-axis direction. Further, at least one of the openings 21A-1 and 21A-2 may be provided on the side side in the X-axis direction. Further, at least one of the openings 21A and 21B may be provided at a substantially central portion of the plate body 10. For example, in the fluid agitator 1, one of the openings 21A and 21B may be provided at the substantially central portion of the plate body 10, and the other of the openings 21A and 21B may be provided on the side of the plate body 10.
  • Fluid agitator 10 Plate body 101 1st plate-shaped plate 102 2nd plate-shaped plate 20, 20A, 20A-1, 20A-2, 20B Induction flow path 21A, 21A-1, 21A-2, 21B Opening 221A, 221B Supply flow path 30 Micro flow path 40A, 40B Supply flow path 50 Mixing section 60 Stirring section 61, 61A to 61H Main flow path 62, 62A to 62H Dividing section 621A to 621H, 622A to 622H, 623A to 623H Branch flow path S1, S2 Liquid to be measured (sample) S11 to S18 mixed liquid S11-1 to S18-1, S11-2 to S18-2, S11-3 to S18-3 branched liquid

Abstract

本発明に係る流体撹拌装置は、流体が流れる流路を内部に有するプレート本体を備え、前記プレート本体に設けた開口を通して前記流路に前記流体を供給して撹拌させる流体撹拌装置であって、前記流路は、前記流体が流れる主流路と、前記主流路に連結され、前記流体の流れ方向に沿って上流側と下流側に設けられた複数の分岐流路を有する分流部とを備え、前記分流部に含まれる下流側の前記分岐流路の少なくとも一部の断面積は、上流側の前記分岐流路よりも断面積を小さくした。

Description

流体撹拌装置
　本発明は、流体撹拌装置に関する。
　化学、生物、医療等の分野において、分析用のデバイスとして、検査対象である液体（流体）同士の混合や反応に、マイクロミキサ又はマイクロリアクタ等の流体撹拌装置（マイクロ流体チップともいう）の利用が進められている。
　流体撹拌装置は、複数の板状プレートを積層して構成されており、積層した複数の板状プレートによって内部にミクロンオーダーの微小流路（マイクロ流路）を形成している。流体撹拌装置は、複数の流体をマイクロ流路内で合流させることで、複数の流体を混合、又は混合と共に反応を生じさせる。
　流体撹拌装置は、マイクロ流路の空間体積が非常に小さいため、分析に必要な試料や試薬等の液体の量が少量で済み、高精度かつ短時間で試料等を分析するのに有効である。そのため、流体撹拌装置を用いれば、マイクロ流路に供給する流体の供給量及び廃棄量の低減、並びに分析時間の短縮等、化学的な実験及び生物学的な実験の効率化等が図れると期待されている。
　複数の流体を混合する方法として、例えば、第１及び第２注入路と、第１及び第２注入路につながる流路とを備え、前記流路は、第１流路と、第１流路に複数に枝分かれして形成された第１支流と、第１支流に交わるように形成された第２流路と、第２流路に複数に枝分かれして形成された第２支流と、第２支流に交わるように形成された第３流路とを有する流体混合器がある（例えば、特許文献１参照）。
　前記流体混合器では、第１及び第２注入路から第１流体と第２の流体とを注入して第１流路で混合させる。第１流体と第２の流体とを互いに混ぜ合わせた第１混合流体は、第１支流で分流して第２流路に流れ込み、分流された第１混合流体同士が更に均一に混ぜ合わされて第２混合流体となる。第２混合流体は、第２支流を経由して第３流路に流れ込んで、第２混合流体同士が更に混ぜ合わされて第３混合流体となる。
日本国特開２００５－３１９４１９号公報
　しかしながら、特許文献１の流体混合器では、流路として、流路断面積がミクロンオーダーであるマイクロ流路を用いることについては記載されておらず、マイクロ流路内での液体の流れを考慮していない。流路の断面積がマイクロ流路のようにミクロンオーダーである場合、分岐した流路同士の間で液体の流量に不均衡が生じ易く、いずれかの流路内で液体の滞留が生じ易い可能性がある。そのため、液体混合器に複数の液体を供給した際、複数の液体同士が十分混合されず、液体の分析を正確に行えない可能性がある。
　流体撹拌装置を用いる際には、液体の分析精度を高めるため、複数の液体をマイクロ流路で混合した場合でも、分岐した流路中で複数の液体の何れかに滞留が生じないようにして、複数の液体をマイクロ流路内で安定して混合できる必要がある。
　本発明の一態様は、液体を流路内で安定して撹拌させながら混合することができる流体撹拌装置を提供することを目的とする。
　本発明に係る流体撹拌装置の一態様は、流体が流れる流路を内部に有するプレート本体を備え、前記プレート本体に設けた開口を通して前記流路に前記流体を供給して撹拌させる流体撹拌装置であって、前記流路は、前記流体が流れる主流路と、前記主流路に連結され、前記流体の流れ方向に沿って上流側と下流側に設けられた複数の分岐流路を有する分流部とを備え、前記分流部に含まれる下流側の前記分岐流路の少なくとも一部の断面積は、上流側の前記分岐流路よりも断面積を小さくした。
　本発明に係る流体撹拌装置は、液体を流路内で安定して撹拌させながら混合することができる。
本発明の実施形態に係る流体撹拌装置の構成を示す斜視図である。 流体撹拌装置の分解斜視図である。 流体撹拌装置の平面図である。 図１のI－I方向から見た図である。 図１のII－II方向から見た部分図である。 マイクロ流路の一部の流路形状を示す斜視図である。 混合部の一部の流路形状を示す斜視図である。 流体撹拌装置の使用方法の一例を説明する斜視図である。
　以下、本発明の実施形態について、詳細に説明する。なお、説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては同一の符号を付して、重複する説明は省略する。また、図面における各部材の縮尺は実際とは異なる場合がある。本明細書では、３軸方向（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向）の３次元直交座標系を用い、流体撹拌装置の幅方向をＸ軸方向とし、長さ方向をＹ軸方向とし、高さ（厚さ）方向をＺ軸方向とする。流体撹拌装置の下から上に向かう方向を＋Ｚ軸方向とし、その反対方向を－Ｚ軸方向とする。以下の説明において、流体撹拌装置の高さ方向の一方の主面側を上又は上方といい、他方の主面側を下又は下方という場合がある。本明細書において数値範囲を示すチルダ「～」は、別段の断わりがない限り、その前後に記載された数値を下限値及び上限値として含むことを意味する。
＜流体撹拌装置＞
　本実施形態に係る流体撹拌装置について説明する。図１は、第１の実施形態に係る流体撹拌装置の構成を示す斜視図であり、図２は、流体撹拌装置の分解斜視図であり、図３は、流体撹拌装置の平面図である。図１に示すように、本実施形態に係る流体撹拌装置１は、略矩形状に形成され、複数の測定対象液体、キャリア液体、洗浄液体等の液体を混合するものである。本実施形態では、流体撹拌装置１で複数の測定対象液体を混合するものとする。
　測定対象液体としては、例えば、生体由来の物質（血液、汗、唾液、又は尿等）、医薬品、食品添加物、合成された化学物質（農料等）、又は環境負荷物質（工場等から排出される排水、廃液又は地下水等）が挙げられる。なお、以下の説明では、測定対象液体を、単に、試料（被検体）という場合がある。
　図１及び図２に示すように、流体撹拌装置１は、板状に形成されたプレート本体１０を有する。
（プレート本体）
　プレート本体１０は、図１及び図２に示すように、板状に形成されている。プレート本体１０は、図３に示すように、プレート本体１０の平面視において、矩形状に形成されている。また、プレート本体１０は、光透過性を有する。なお、光透過性を有するとは、測定光がプレート本体１０の外側から照射された際に、プレート本体１０の内部を透過する透過性を有していることをいう。測定光として、例えば、可視光（波長３８０～７８０ｎｍの光）や紫外光や赤外光等が挙げられる。
　プレート本体１０は、図１及び図２に示すように、２つの板状プレート（第１板状プレート１０１及び第２板状プレート１０２）を有し、第１板状プレート１０１と第２板状プレート１０２とを板厚方向に積層して構成されている。
　第１板状プレート１０１及び第２板状プレート１０２は、光透過性を有する材料を用いて形成できる。前記材料としては、例えば、シクロオレフィン系樹脂、オレフィン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂（ＰＣ）及びシリコーン樹脂等の合成樹脂；ガラス等が用いられる。シクロオレフィン系樹としては、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＣ）、シクロオレフィンコポリマー（ＣＯＰ）等のシクロオレフィン含有ポリオレフィン（ポリオレフィン系材料）等が挙げられる。オレフィン系樹脂としては、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等のシクロオレフィン系ポリオレフィン以外のポリオレフィン等が挙げられる。アクリル系樹脂としては、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）等が挙げられる。中でも、製造のし易さ、光が透過可能な波長の範囲の広さ及び耐薬品性等の点から、シクロオレフィン系樹脂を用いることが好ましい。また、第１板状プレート１０１及び第２板状プレート１０２は、シリカ等のフィラー材を含んでいてもよい。
　第１板状プレート１０１と第２板状プレート１０２とは、例えば、第１板状プレート１０１と第２板状プレート１０２が合成樹脂又はガラスで形成されている場合は、熱圧着を用いて接合してもよいし、紫外線硬化樹脂等の接着剤を用いて接合してもよい。第１板状プレート１０１と第２板状プレート１０２がガラスで形成されている場合は、接着剤を用いて接合することができる。
（流路）
　プレート本体１０は、測定対象液体が通る流路（流体流路）を内部に有する。
　前記流路は、図１に示すように、誘導流路２０及びマイクロ流路３０を有する。
　図２に示すように、流路を構成する第１板状プレート１０１及び第２板状プレート１０２には、前記流路に対応した形状の、孔部又は溝部が形成されている。
　第１板状プレート１０１の孔部は、図２に示すように、第１板状プレート１０１に形成され、図３に示すように、孔部の中心線から見て、円形に形成されている。
　第１板状プレート１０１及び第２板状プレート１０２の溝部は、図４及び図５に示すように、第１板状プレート１０１と第２板状プレート１０２との接合面から見て、上下方向に非対称に形成され、左右方向に対称に形成されている。すなわち、前記流路は、第１板状プレート１０１と第２板状プレート１０２との接合面を挟んで上下方向に非対称に形成され、左右方向に対称に形成されている。
　第１板状プレート１０１と第２板状プレート１０２とを接合することによって、前記流路が形成される。このように、前記流路は、図１に示すように、プレート本体１０の内部に設けられ、プレート本体１０内を測定対象液体が通るための通路として機能する。
　誘導流路２０及びマイクロ流路３０は、その口径が、例えば、数ｎｍ～数百μｍに設計されている。誘導流路２０及びマイクロ流路３０の口径（内径）は、誘導流路２０及びマイクロ流路３０の中心を通り、長さ方向に垂直な断面で誘導流路２０及びマイクロ流路３０を仮想的に切断したときの断面の孔を仮想円とした時の直径とする。本実施形態では、誘導流路２０及びマイクロ流路３０が円形の場合には、誘導流路２０及びマイクロ流路３０の口径の大きさは、これらの口径の直径の長さとする。誘導流路２０及びマイクロ流路３０が略Ｄ字状又は略矩形の場合には、誘導流路２０及びマイクロ流路３０の口径の大きさは、これらを略Ｄ字状又は略矩形と等しい面積を有する円と仮定した時の直径とする。
　誘導流路２０は、図１及び図２に示すように、第１板状プレート１０１に形成される。誘導流路２０は、流体撹拌装置１のＹ軸方向の両短辺寄りに設けられる。誘導流路２０は、－Ｙ軸方向側の短辺寄りに設けられる誘導流路２０Ａ－１、２０Ａ－２と、＋Ｙ軸方向側の短辺寄りに設けられる誘導流路２０Ｂとを有する。
　誘導流路２０Ａ－１及び２０Ａ－２は、それぞれ、第１板状プレート１０１の＋Ｚ軸方向の主面に開口２１Ａを有し、誘導流路２０Ａ－１は開口２１Ａ－１を有し、誘導流路２０Ａ－２は開口２１Ａ－２を有する。
　誘導流路２０Ａ－１及び２０Ａ－２は、図１に示すように、開口２１Ａとマイクロ流路３０とを連結する。誘導流路２０Ａ－１及び２０Ａ－２は、流体撹拌装置１のＹ軸方向の辺（Ｘ軸方向の辺に直交する辺）に平行な中心線に対して略対称となるように設けられている。誘導流路２０Ａ－１及び２０Ａ－２は、開口２１Ａから流体撹拌装置１の厚さ方向（－Ｚ軸方向）に略垂直に形成される。誘導流路２０Ａ－１及び２０Ａ－２は、開口２１Ａから－Ｚ軸方向に沿って、第１板状プレート１０１と第２板状プレート１０２との境界部分まで伸び、マイクロ流路３０に連結される。
　誘導流路２０Ｂは、図１に示すように、流体撹拌装置１のＸ軸方向の辺の略中間を通り、かつ流体撹拌装置１の＋Ｙ軸方向の辺側に設けられる。誘導流路２０Ｂは、第１板状プレート１０１の＋Ｚ軸方向の主面に開口２１Ｂを有する。
　誘導流路２０Ｂは、開口２１Ｂとマイクロ流路３０とを連結する。誘導流路２０Ｂは、開口２１Ｂから－Ｚ軸方向に略垂直に形成されている。誘導流路２０Ｂは、開口２１Ｂから－Ｚ軸方向に沿って、第１板状プレート１０１と第２板状プレート１０２との境界部分まで伸び、マイクロ流路３０に連結されている。
　開口２１Ａ－１及び２１Ａ－２は、測定対象液体が供給される流入口とし、開口２１Ｂは、測定対象液体が排出される流出口とする。
　誘導流路２０と、開口２１Ａ及び２１Ｂとは、図３に示すように、流体撹拌装置１の平面視において、それぞれ、略円形に形成されている。
　誘導流路２０の断面は、マイクロ流路３０の断面よりも大きめに形成されることが好ましい。測定対象液体の供給時において、誘導流路２０の開口２１Ａ－１及び２１Ａ－２と、２１Ｂには液体を供給する供給管、又は液体を排出する排出管の何れかが挿入される。そのため、誘導流路２０の断面が大きめに形成されていれば、供給管及び排出管が誘導流路２０に挿入されやすくなる。
　マイクロ流路３０は、図１及び図２に示すように、第１板状プレート１０１又は第２板状プレート１０２に形成され、第１板状プレート１０１と第２板状プレート１０２とを貼り合わせることにより形成される。
　マイクロ流路３０は、誘導流路２０Ａ、２０Ｂに連結され、誘導流路２０Ａ、２０Ｂから流れる測定対象液体を混合して、撹拌させる流路である。マイクロ流路３０は、供給流路４０Ａ及び４０Ｂと、混合部５０と、撹拌部６０とを有する。
　供給流路４０Ａ及び４０Ｂは、図１に示すように、誘導流路２０Ａ又は２０Ｂと撹拌部６０との間を連結する。供給流路４０Ａ及び４０Ｂは、流体撹拌装置１のＹ軸方向の辺（Ｘ軸方向の辺に直交する辺）に平行な中心線に対して略対称となるように設けられている。供給流路４０Ａ、４０Ｂは、流体撹拌装置１の平面視において（図３参照）、誘導流路２０Ａ、２０Ｂから＋Ｙ軸方向に途中まで伸びた後、Ｙ軸方向の辺に平行な中心線側に屈曲して、供給流路４０Ａ、４０Ｂの端部が撹拌部６０で合流するように形成されている。
　図２に示すように、供給流路４０Ａを形成する溝部は、第１板状プレート１０１の溝部側に形成され、供給流路４０Ｂを形成する溝部は、第２板状プレート１０２の溝部側に形成されている。そして、図６に示すように、供給流路４０Ａは、撹拌部６０の混合部５０の上側（＋Ｚ軸方向）で連結し、供給流路４０Ｂは撹拌部６０との混合部５０の下側（－Ｚ軸方向）で連結する。
　供給流路４０Ａ及び４０Ｂの断面は、測定対象液体の流れに直交する方向に対して、いずれも略Ｄ字状に形成されている。本実施形態では、供給流路４０Ａの断面は、下面を直線とし、上面を略Ｄ字状とし、供給流路４０Ｂの断面は、下面を略Ｄ字状とし、上面を直線とする。
　混合部５０は、図１及び図６に示すように、供給流路４０Ａ及び４０Ｂと、撹拌部６０との間を連結する。混合部５０は、第１板状プレート１０１の溝部と、第２板状プレート１０２の溝部とにより形成される。混合部５０は、測定対象液体Ｓ１及びＳ２の流れ方向（Ｙ軸方向）に対して略オーバル形状に形成されている。なお、オーバル形とは、角に丸みを有する矩形、長円形、楕円形、卵型等の形状をいい、本実施形態では、混合部５０の断面は、角に丸みを有する矩形に形成されている。第１板状プレート１０１の溝部は、図５に示すように、測定対象液体Ｓ１及びＳ２の流れ方向に沿って徐々に浅くなるように形成されている。混合部５０の下流端に対応する位置では、第１板状プレート１０１の溝部は形成されていない。そのため、混合部５０の下流端は、第１板状プレート１０１の下面（－Ｚ軸方向の面）と第２板状プレート１０２の溝部とにより形成され、測定対象液体Ｓ１及びＳ２の流れ方向（Ｙ軸方向）に対して略Ｄ字状になっている。
　混合部５０は、供給流路４０Ａ内を流れる測定対象液体Ｓ１と、供給流路４０Ｂ内を流れる測定対象液体Ｓ２とを層流の状態で合流させ、混合液体Ｓ１１とする。
　撹拌部６０は、図１及び図７に示すように、主流路６１及び分流部６２を一組として、測定対象液体の流れ方向に沿って直列に複数組み合わせて備える。本実施形態では、撹拌部６０は、主流路６１及び分流部６２を八組備える。主流路６１は、測定対象液体の流れ方向の上流側から、主流路６１Ａ、６１Ｂ、６１Ｃ、６１Ｄ、６１Ｅ、６１Ｆ、６１Ｇ、６１Ｈ及び６１Ｉの順に配置される。分流部６２は、測定対象液体の流れ方向の上流側から、分流部６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｃ、６２Ｄ、６２Ｅ、６２Ｆ、６２Ｇ及び６２Ｈの順に配置される。なお、主流路６１Ｉは、分流部６２Ｈと誘導流路２０Ｂとを連結する。
　撹拌部６０を構成する、一組の主流路６１Ａ及び分流部６２Ａについて説明する。
　図６に示すように、主流路６１Ａは、誘導流路２０から供給される２つの測定対象液体Ｓ１及びＳ２が混合部５０で合流した混合液体Ｓ１１が一つの流れとなって流れる流路である。主流路６１Ａは、供給流路４０Ａ及び４０Ｂと分流部６２とを連結している。
　主流路６１Ａは、流体撹拌装置１の平面視において（図３参照）、Ｙ軸方向に直線になっている。主流路６１Ａは、流体撹拌装置１の平面視において（図３参照）、他の主流路６１Ｂ～６１ＩとＹ軸方向に並行、又は同じ直線上となるように配置されている。
　主流路６１Ａの断面は、混合液体Ｓ１１の流れに直交する方向に対して、略Ｄ字状に形成されている。本実施形態では、主流路６１Ａの断面は、下面を半球状とし、上面を直線とする。
　本実施形態では、主流路６１Ａは、図１に示すように、供給流路４０Ａ及び４０Ｂから、第１板状プレート１０１の一部の溝部と第２板状プレート１０２の溝部とに沿って流体撹拌装置１の＋Ｙ軸方向に伸び、分流部６２Ａに連結されている。
　分流部６２Ａは、図６に示すように、主流路６１Ａの側面（－Ｘ軸方向の面）に連結されている。分流部６２Ａは、混合液体Ｓ１１の流れ方向（Ｙ軸方向）に沿って、３つの分岐流路６２１Ａ、６２２Ａ及び６２３Ａを有する。
　分岐流路６２１Ａ、６２２Ａ及び６２３Ａは、流体撹拌装置１の平面視において（図３参照）、Ｘ軸方向に直線に形成された流路であり、Ｙ軸方向に並列に設けられている。分岐流路６２１Ａ～６２３Ａは、いずれも同じ長さを有する。分流部６２Ａは、混合液体Ｓ１１の流れ方向の上流側から下流側にかけて、分岐流路６２１Ａ、６２２Ａ及び６２３Ａを、この順に有し、分岐流路６２３Ａは分岐流路６２１Ａ及び６２２Ａよりも混合液体Ｓ１１の流れ方向の最も下流側に位置する。分岐流路６２１Ａ、６２２Ａ及び６２３Ａには、それぞれ、混合液体Ｓ１１が分流した、分岐液体Ｓ１１－１、Ｓ１１－２及びＳ１１－３が流れる。
　分岐流路６２１Ａ～６２３Ａの断面は、いずれも、分岐液体Ｓ１１－１～Ｓ１１－３の流れに直交する方向に対して、略Ｄ字状に形成されている。本実施形態では、分岐流路６２１Ａ～６２３Ａの断面は、下面を略Ｄ字状とし、上面を直線とする。
　図６に示すように、分岐流路６２１Ａは、その高さを、分岐液体Ｓ１１－１の流れ方向の上流側から下流側にかけて同じにして、断面積が同じになるように形成されている。
　分岐流路６２２Ａ及び６２３Ａは、これらの下流端側（－Ｘ軸方向）の端面の高さを小さくして断面積が小さくなるように形成されている。そして、分岐流路６２２Ａ及び６２３Ａの下流端側（－Ｘ軸方向）の端面の高さは、混合液体Ｓ１１の流れ方向の上流側から下流側にかけて小さい。すなわち、分岐流路６２３Ａの下流端側の端面の高さは、分岐流路６２２Ａの下流端側の端面の高さよりも小さく、分岐流路６２２Ａの下流端側の端面の高さは、分岐流路６２１Ａの下流端側の端面の高さよりも小さい。
　なお、高さとは、分岐流路６２１Ａ～６２３Ａの内径の上下方向（Ｚ軸方向）の長さを意味する。
　分岐流路６２２Ａ及び６２３Ａの高さは、それぞれの分岐流路６２２Ａ及び６２３Ａ内を流れる分岐液体Ｓ１１－２及びＳ１１－３の流れ方向の上流側（＋Ｘ軸方向）から下流側（－Ｘ軸方向）にかけて徐々に小さくなるように形成されている。
　本実施形態では、分岐流路６２２Ａ及び６２３Ａの高さは、分岐流路６２２Ａ及び６２３Ａの下面が＋Ｚ軸方向に徐々に上がって、分岐流路６２２Ａ及び６２３Ａの上面と下面との差が連続して小さくなることで、分岐流路６２２Ａ及び６２３Ａの高さは小さくなっている。
　すなわち、分岐流路６２１Ａ～６２３Ａは、分岐流路６２１Ａ～６２３Ａの下流側（－Ｘ軸方向）端面の高さを混合液体Ｓ１１の流れ方向の上流側から下流側にかけて小さくし、分岐流路６２１Ａ～６２３Ａの高さを分岐液体Ｓ１１－１～Ｓ１１－３の流れ方向に沿って小さくする。これにより、分岐流路６２１Ａ～６２３Ａの体積は、混合液体Ｓ１１の流れ方向の上流側から下流側にかけて小さくなる。
　分流部６２Ａは、その下端部が分岐液体Ｓ１１－１～Ｓ１１－３の流れ方向の下流側で連結される主流路６１Ｂの下面（－Ｚ軸方向）に位置し、主流路６１Ｂの下面で連結されている。
　主流路６１Ａの内径は、分岐流路６２１Ａ～６２３Ａの内径と略同じ大きさでもよいが、分岐流路６２１Ａ～６２３Ａの内径よりも大きく形成されることが好ましい。主流路６１Ａの内径が分岐流路６２１Ａ～６２３Ａの内径と略同じ大きさか小さいと、主流路６１Ａから分岐流路６２１Ａ～６２３Ａに混合液体Ｓ１１が安定して流れ難くなる。主流路６１Ａの内径は分岐流路６２１Ａ～６２３Ａの内径よりも大きめに形成することで、主流路６１Ａから分岐流路６２１Ａ～６２３Ａに分岐液体Ｓ１１－１～Ｓ１１－３が流れ易くなり、主流路６１Ａ内での混合液体Ｓ１１の詰まり等が生じるのを軽減できる。
　供給流路４０Ａ及び４０Ｂと主流路６１Ａの内径は、５０μｍ～３００μｍであることが好ましく、７０μｍ～２５０μｍであることがより好ましく、８０μｍ～２００μｍであることがさらに好ましい。供給流路４０Ａ及び４０Ｂと主流路６１Ａの内径が、５０μｍ～３００μｍの範囲内であれば、供給流路４０Ａ及び４０Ｂと主流路６１Ａ内に測定対象液体が流れ易くすることができる。
　分岐流路６２１Ａ～６２３Ａの内径のうち、分岐流路６２１Ａ～６２３Ａの最大内径は、供給流路４０Ａ及び４０Ｂと主流路６１Ａの内径と同じ範囲とすることが好ましい。すなわち、主流路６１Ａと連結する部分の分岐流路６２１Ａ～６２３Ａの内径は、主流路６１Ａの内径と同じとすることが好ましい。
　主流路６１Ｂ～６１Ｈ及び分流部６２Ｂ～６２Ｈについて説明する。主流路６１Ｂ～６１Ｈは、図７に示すように、主流路６１Ａと同様の構成を有する。分流部６２Ｂ～６２Ｈは、分流部６２Ａと同様の構成を有し、分岐流路６２１Ａ～６２１Ｈ、６２２Ａ～６２２Ｈ、及び６２３Ａ～６２３Ｈを有する。そのため、主流路６１Ｂ～６１Ｈ及び分流部６２Ｂ～６２Ｈの詳細は省略する。
　なお、主流路６１Ｂ、６１Ｄ、６１Ｆ及び６１Ｈと、分流部６２Ｂ、６２Ｄ、６２Ｆ及び６２Ｈとは、第１板状プレート１０１の溝部側に形成される。そのため、分流部６２Ｂは、分流部６２Ｂよりも下流側で連結される主流路６１Ｃの上側（＋Ｚ軸方向）に位置し、主流路６１Ｃの上側に連結される。分流部６２Ｄ及び６２Ｆも、分流部６２Ｂと同様、それぞれ、分流部６２Ｄ及び６２Ｆよりも下流側で連結される主流路６１Ｅ及び６１Ｇの上側（＋Ｚ軸方向）に位置し、主流路６１Ｅ及び６１Ｇの上側に連結される。分流部６２Ｈは、主流路６１Ｈの側面（＋Ｘ軸方向）に連結される。
　次に、本実施形態に係る流体撹拌装置１の製造方法の一例について説明する。まず、二つの矩形状に形成されたプレートのそれぞれの接合面側に、流体撹拌装置１の流路と、開口２１Ａ及び２１Ｂを構成する、溝部又は孔部を形成する。これにより、第１板状プレート１０１及び第２板状プレート１０２が得られる。第１板状プレート１０１及び第２板状プレート１０２の溝部及び孔部は、射出成形及びプレス加工等で形成してもよいし、レーザー等で加工して形成してもよい。
　次に、第１板状プレート１０１と第２板状プレート１０２との位置がずれないように、第１板状プレート１０１と第２板状プレート１０２とを重ねる。その後、第１板状プレート１０１と第２板状プレート１０２とを、例えば、熱圧着等して接合する。これにより、図１に示す、第１の実施形態に係る流体撹拌装置１が得られる。
　本実施形態に係る流体撹拌装置１の使用方法の一例について説明する。流体撹拌装置１が不図示の分析装置内に挿入されると、前記分析装置内で流体撹拌装置１の位置が固定される。その後、図８に示すように、開口２１Ａには種類が異なる測定対象液体（試料）Ｓ１及びＳ２を供給する供給管７１Ａ、７１Ｂが自動挿入され、開口２１Ｂには試料を排出する排出管７２が自動挿入される。その後、供給管７１Ａ及び７１Ｂから開口２１Ａ－１及び２１Ａ－２に測定対象液体Ｓ１及びＳ２が注入される。
　開口２１Ａ－１に注入された測定対象液体Ｓ１は、誘導流路２０Ａを通って流体撹拌装置１の厚さ方向（－Ｚ軸方向）に流れた後、誘導流路２０Ａから第１板状プレート１０１内に形成された供給流路４０Ａを通って、混合部５０に供給される。開口２１Ａ－２に注入された測定対象液体Ｓ２も、誘導流路２０Ｂを通って流体撹拌装置１の厚さ方向（－Ｚ軸方向）に流れた後、誘導流路２０Ｂから第２板状プレート１０２内に形成された供給流路４０Ｂを通って、混合部５０に供給される。
　供給流路４０Ａを流れる測定対象液体Ｓ１と、供給流路４０Ｂを流れる測定対象液体Ｓ２とは、図７に示すように、混合部５０で上下方向に層流の状態で合流して混合される。層流状態で混合された混合液体Ｓ１１は、一つの流れとなって主流路６１Ａ内を流れる。
　層流状態で混合された混合液体Ｓ１１は、図７に示すように、第２板状プレート１０２内に形成された主流路６１Ａを通って、主流路６１Ａの下流側（＋Ｙ軸方向）の側面（－Ｘ軸方向）に連結されている分流部６２Ａの３つの分岐流路６２１Ａ～６２３Ａに分かれる。そして、混合液体Ｓ１１は、分岐液体Ｓ１１－１、Ｓ１１－２及びＳ１１－３として、分岐流路６２１Ａ～６２３Ａ内をそれぞれ流れる。
　３つの分岐流路６２１Ａ～６２３Ａは、これらの下流側端面の高さを、分岐流路６２１Ａ、分岐流路６２２Ａ及び分岐流路６２３Ａの順に小さくして断面積が小さくなるように形成されている。そして、分岐流路６２１Ａ～６２３Ａの高さは、分岐流路６２１Ａ、分岐流路６２２Ａ及び分岐流路６２３Ａの順に、分岐液体Ｓ１１－１～Ｓ１１－３の上流側から下流側にかけて小さくして断面積が小さくなるように形成されている。これにより、それぞれの分岐流路６２１Ａ～６２３Ａ内を流れる分岐液体Ｓ１１－１～Ｓ１１－３の流速のばらつきが抑えられる。そのため、分岐流路６２１Ａ～６２３Ａのいずれにも分岐液体Ｓ１１－１～Ｓ１１－３は、流量のばらつきを小さくした状態で流れる。
　分岐流路６２１Ａ～６２３Ａ内を流れる分岐液体Ｓ１１－１～Ｓ１１－３は、図７に示すように、分岐流路６２１Ａ～６２３Ａ内の下流側（－Ｘ軸方向）の上面（＋Ｚ軸方向）に連結されている主流路６１Ｂに流れる。主流路６１Ｂは、第１板状プレート１０１内に形成されているため、分岐流路６２１Ａ～６２３Ａ内を流れる分岐液体Ｓ１１－１～Ｓ１１－３は、第２板状プレート１０２から第１板状プレート１０１側に移動することになる。
　分岐流路６２１Ａ～６２３Ａから主流路６１Ｂに流出した分岐液体Ｓ１１－１～Ｓ１１－３は、それぞれの分岐液体Ｓ１１－１～Ｓ１１－３の流速や流れの向きの変更等により撹拌しながら混合され、混合液体Ｓ１２となる。
　なお、分岐流路６２１Ａ～６２３Ａの下流側端面の高さは、上述の通り、分岐流路６２１Ａ、６２２Ａ及び６２３Ａの順に小さくしている。そのため、分岐流路６２３Ａから流出した分岐液体Ｓ１１－３の流速は、分岐流路６２１Ａ及び６２２Ａから流出した分岐液体Ｓ１１－２及び１１－３の流速に比べて、分岐液体Ｓ１１－３が分岐液体Ｓ１１－２及び１１－３を押し返すほど大きくはならない。よって、分岐液体Ｓ１１－３によって、分岐流路６２１Ａや分岐流路６２２Ａに分岐液体Ｓ１１－１及びＳ１１－２が滞留したり、分岐流路６２３Ａ内の分岐液体Ｓ１１－３が分岐流路６２１Ａや分岐流路６２２Ａに逆流することはない。
　混合液体Ｓ１２は、図７に示すように、第１板状プレート１０１内に形成された主流路６１Ｂを通って、主流路６１Ｂの下流側（＋Ｙ軸方向）の側面（＋Ｘ軸方向）に連結されている分流部６２Ｂの３つの分岐流路６２１Ｂ、６２２Ｂ及び６２３Ｂに分かれる。混合液体Ｓ１２は、分岐液体Ｓ１２－１、Ｓ１２－２及びＳ１２－３として、分岐流路６２１Ｂ～６２３Ｂ内をそれぞれ流れる。
　３つの分岐流路６２１Ｂ～６２３Ｂも、図７に示すように、分岐流路６２１Ａ～６２３Ａと同様、これらの下流側端面の高さを、分岐流路６２１Ｂ、分岐流路６２２Ｂ及び分岐流路６２３Ｂの順に小さくして断面積を小さくしている。そして、分岐流路６２１Ｂ～６２３Ｂの高さは、分岐流路６２１Ｂ、分岐流路６２２Ｂ及び分岐流路６２３Ｂの順に、分岐液体Ｓ１２－１～Ｓ１２－３の上流側から下流側にかけて小さくして断面積が小さくなるように形成されている。そのため、それぞれの分岐流路６２１Ｂ～６２３Ｂ内を流れる分岐液体Ｓ１２－１～Ｓ１２－３の流速のばらつきが抑えられ、分岐流路６２１Ｂ～６２３Ｂのいずれにも分岐液体Ｓ１２－１～Ｓ１２－３は、流量のばらつきを少なくして流れる。
　分岐流路６２１Ｂ～６２３Ｂ内を流れる分岐液体Ｓ１２－１～Ｓ１２－３は、分岐流路６２１Ｂ～６２３Ｂ内の下流側（＋Ｘ軸方向）の下面（－Ｚ軸方向）に連結されている主流路６１Ｃに流れる。主流路６１Ｃは、第２板状プレート１０２内に形成されているため、分岐流路６２１Ｂ～６２３Ｂ内を流れる分岐液体Ｓ１２－１～Ｓ１２－３は、第１板状プレート１０１から第２板状プレート１０２側に移動することになる。
　分岐流路６２１Ｂ～６２３Ｂから主流路６１Ｃに流出した分岐液体Ｓ１２－１～Ｓ１２－３は、それぞれの分岐液体Ｓ１２－１～Ｓ１２－３の流速や流れの向きの変更等により撹拌しながら混合され、混合液体Ｓ１３となる。
　混合液体Ｓ１３は、主流路６１Ｃ及び分流部６２Ｃ内を、主流路６１Ａ及び分流部６２Ａと同様にして流れる。すなわち、図７に示すように、混合液体Ｓ１３は、第２板状プレート１０２内に形成された分流部６２Ｃ内で分岐液体Ｓ１３－１、Ｓ１３－２及びＳ１３－３となる。そして、分岐液体Ｓ１３－１～Ｓ１３－３は、第１板状プレート１０１内に形成された主流路６１Ｄに流れて、主流路６１Ｄで撹拌しながら混合されて、混合液体Ｓ１４となる。混合液体Ｓ１４は、第１板状プレート１０１内に形成された分流部６２Ｄに流れて、分流部６２Ｄで分岐液体Ｓ１４－１、Ｓ１４－２及びＳ１４－３となる。分岐液体Ｓ１４－１～Ｓ１４－３は、第２板状プレート１０２内に形成された主流路６１Ｅに流れて、主流路６１Ｅで混合されて、混合液体Ｓ１５となる。
　混合液体Ｓ１５は、主流路６１Ｅ及び分流部６２Ｅ内を、主流路６１Ｂ及び分流部６２Ｂと同様にして流れる。すなわち、図７に示すように、混合液体Ｓ１５は、第１板状プレート１０１内に形成された分流部６２Ｅ内で分岐液体Ｓ１６１、Ｓ１５－２及びＳ１５－３となる。そして、分岐液体Ｓ１５－１～Ｓ１５－３は、第１板状プレート１０１内に形成された主流路６１Ｆに流れて、主流路６１Ｆで撹拌しながら混合されて、混合液体Ｓ１６となる。混合液体Ｓ１６は、第１板状プレート１０１内に形成された分流部６２Ｆに流れて、分流部６２Ｆで分岐液体Ｓ１６－１、Ｓ１６－２及びＳ１６－３となる。分岐液体Ｓ１６－１～Ｓ１６－３は、第２板状プレート１０２内に形成された主流路６１Ｇに流れて、主流路６１Ｇで混合されて、混合液体Ｓ１７となる。
　混合液体Ｓ１７は、主流路６１Ｇ及び分流部６２Ｇ内を、主流路６１Ａ及び分流部６２Ａと同様にして流れる。すなわち、図７に示すように、混合液体Ｓ１７は、第２板状プレート１０２内に形成された分流部６２Ｇ内で分岐液体１７－１、Ｓ１７－２及びＳ１７－３となる。そして、分岐液体Ｓ１７－１～Ｓ１７－３は、第１板状プレート１０１内に形成された主流路６１Ｈに流れて、主流路１５Ｈで撹拌しながら混合されて、混合液体Ｓ１８となる。混合液体Ｓ１８は、第１板状プレート１０１内に形成された分流部６２Ｈに流れて、分流部６２Ｈで分岐液体Ｓ１８－１、Ｓ１８－２及びＳ１８－３となる。分岐液体Ｓ１８－１～Ｓ１８－３は、第２板状プレート１０２内に形成された主流路６１Ｉに流れて、主流路６１Ｉで混合されて、混合液体Ｓ１９となる。
　混合液体Ｓ１９は、主流路６１Ｉを通って、図８に示すように、誘導流路２０Ｂに流れ、流体撹拌装置１の厚さ方向（＋Ｚ軸方向）に沿って、誘導流路２０Ｂ内から開口２１Ｂに流れ、開口２１Ｂから排出管７２に排出される。その後、開口２１Ｂから排出管７２に排出された混合液体Ｓ１９は、不図示の分析装置等で分析（観察）される。
　このように、本実施形態に係る流体撹拌装置１は、流路が、主流路６１（６１Ａ～６１Ｈ）と、複数の分岐流路６２１Ａ～６２１Ｈ、６２２Ａ～６２２Ｈ及び６２３Ａ～６２３Ｈを有する分流部６２（６２Ａ～６２Ｈ）とを備える。それぞれの分流部６２Ａ～６２Ｈに含まれる下流側の分岐流路６２３Ａ～６２３Ｈは、上流側の分岐流路６２１Ａ～６２１Ｈよりも断面積が小さくなるように形成されている。
　主流路６１内を流れる混合液体は、一般に、主流路６１内を主流路６１の下流側に向かう直進方向（＋Ｙ軸方向）に流れ易い。そのため、混合液体は、主流路６１の最も下流側に位置する分岐流路６２３Ａ～６２３Ｈに、分岐流路６２１Ａ～６２１Ｈ及び６２２Ａ～６２２Ｈよりも流れ易い傾向にある。流体撹拌装置１は、上述の通り、分流部６２において測定対象液体の最も下流側に位置している分岐流路６２３Ａ～６２３Ｈの主流路６１Ｂとの連結箇所の高さを他の分岐流路６２１Ａ～６２１Ｈ及び６２２Ａ～６２２Ｈの高さより小さくして断面積を小さくしている。これにより、混合液体が分岐流路６２３Ａ～６２３Ｈに分岐流路６２１Ａ～６２１Ｈ及び６２２Ａ～６２２Ｈよりも優先して流入するのを抑えられる。この結果、分岐流路６２３Ａ～６２３Ｈへの混合液体の流入量は抑えられ、分岐流路６２１Ａ～６２１Ｈ、６２２Ａ～６２２Ｈへの流入量の減少が抑えられる。
　よって、流体撹拌装置１は、それぞれの分流部６２Ａ～６２Ｈで、分岐流路６２３Ａ～６２３Ｈよりも混合液体の流れ方向の上流側に位置する分岐流路６２１Ａ～６２１Ｈ又は６２２Ａ～６２２Ｈで分岐液体が滞留するのを抑えることができる。同様に、主流路６１Ｂ～６１Ｈの上流付近で混合液体が滞留するのを抑制できる。これにより、流体撹拌装置１は、分岐流路６２１Ａ～６２１Ｈ、６２２Ａ～６２２Ｈ、６２３Ａ～６２３Ｈから流出した分岐液体を主流路６１Ｂ～６１Ｈ内で撹拌させながら混合させることができる。したがって、流体撹拌装置１は、撹拌部６０において、プレート本体１０内に投入される、２種類の測定対象液体Ｓ１及びＳ２の混合効率を向上させることができるので、２種類の測定対象液体Ｓ１及びＳ２を安定して撹拌させながら混合させることができる。
　流体撹拌装置１は、撹拌部６０から排出される混合液体Ｓ１８を、測定対象液体Ｓ１及びＳ２が略均等に安定して混合された状態で排出させることができるため、測定対象液体Ｓ１及びＳ２中の成分の分析精度をより向上させることができる。その結果、分析装置等において出力される分析結果は、高い精度を安定して維持できる。
　また、流体撹拌装置１は、撹拌部６０を構成する主流路６１と分流部６２との組み合わせの数を適宜設計できるため、不図示の分析装置内の仕様等を変更することなく使用することができる。
　流体撹拌装置１は、流路が、２つの開口２１Ａ－１及び２１Ａ－２と、２つの供給流路４０Ａ及び４０Ｂと、混合部５０とを備えることができる。流体撹拌装置１は、開口２１Ａ－１及び２１Ａ－２から２種類の測定対象液体Ｓ１及びＳ２を同時に供給して、混合部５０で層流状態で混合させることができる。そして、混合部５０で層流状態で混合した混合液体Ｓ１１を、１つの流れとして主流路６１Ａに流すことができる。そのため、流体撹拌装置１は、２種類の測定対象液体Ｓ１及びＳ２の流量にばらつきを抑えつつ、分流部６２Ａで同時に撹拌しながら混合させることができる。
　流体撹拌装置１は、流路が、主流路６１Ａと分流部６２Ａとを一組として、測定対象液体の流れ方向に直列に八組備えることができる。それぞれの分流部６２Ａ～６２Ｈに含まれる下流側の分岐流路６２３Ａ～６２３Ｈは、分流部６２Ａ～６２Ｈに含まれる上流側の分岐流路６２１Ａ～６２１Ｈよりも断面積が小さくなるように形成されている。これにより、流体撹拌装置１は、主流路６１Ａ内を流れる混合液体Ｓ１１を、主流路６１Ａ～６１Ｈにかけて、混合液体Ｓ１１内に含まれる測定対象液体Ｓ１と測定対象液体Ｓ２とを８回撹拌させながら混合させることができる。よって、流体撹拌装置１は、混合液体Ｓ１１内に含まれる２種類の測定対象液体Ｓ１及びＳ２をより確実に撹拌しながら混合させることができる。
　流体撹拌装置１は、それぞれの分流部６２Ａ～６２Ｈを、混合液体の流れ方向の最も下流側に位置する分岐流路６２３Ａ～６２３Ｈの高さが他の分岐流路６２１Ａ～６２１Ｈ、６２２Ａ～６２２Ｈの高さよりも小さくなるように形成できる。これにより、混合液体が分岐流路６２３Ａ～６２３Ｈに優先して流入するのを抑えられるので、分岐流路６２３Ａ～６２３Ｈへの混合液体の流入量と、分岐流路６２１Ａ～６２１Ｈ、６２２Ａ～６２２Ｈへの流入量との差が抑えられる。よって、流体撹拌装置１は、分流部６２内の分岐流路６２３Ａ～６２３Ｈと、分岐流路６２１Ａ～６２１Ｈ及び６２２Ａ～６２２Ｈとに主流路６１から混合液体をより均等に分散させて流すことができる。これにより、分岐流路６２３Ａ～６２３Ｈから流出する分岐液体と、分岐流路６２１Ａ～６２１Ｈ、６２２Ａ～６２２Ｈから流出する分岐液体とをより均等に混合させることができる。
　流体撹拌装置１は、それぞれの分流部６２Ａ～６２Ｈを、混合液体の流れ方向の上流側に位置する分岐流路６２１Ａ～６２１Ｈから下流側に位置する分岐流路６２３Ａ～６２３Ｈにかけて、分岐流路６２１Ａ～６２１Ｈ、６２２Ａ～６２２Ｈ及び６２３Ａ～６２３Ｈの高さが小さくなるように形成できる。これにより、混合液体の流れ方向の上流側から下流側にかけて、それぞれの分岐流路６２１Ａ～６２１Ｈ、６２２Ａ～６２２Ｈ及び６２３Ａ～６２３Ｈに混合液体が流入し難くなる。そのため、流体撹拌装置１は、分岐流路６２１Ａ～６２１Ｈ、６２２Ａ～６２２Ｈ及び６２３Ａ～６２３Ｈ内を流れる分岐液体の流入割合のばらつきが抑えることができる。よって、流体撹拌装置１は、分流部６２内のいずれの分岐流路６２１Ａ～６２１Ｈ、６２２Ａ～６２２Ｈ及び６２３Ａ～６２３Ｈにも混合液体をさらに安定して均等に分散させて流すことができる。
　流体撹拌装置１は、それぞれの分流部６２Ａ～６２Ｈに含まれる、混合液体の流れ方向の最も下流側に位置する分岐流路６２３Ａ～６２３Ｈの高さを、分岐流路６２３Ａ～６２３Ｈを流れる分岐液体の流れ方向の上流側から下流側にかけて小さくなるように形成できる。これにより、分岐流路６２３Ａ～６２３Ｈ内の分岐液体の流速を徐々に小さくできるので、分岐流路６２３Ａ～６２３Ｈ内を流れる分岐液体の流速や流量の急激な変動等を抑えることができる。よって、流体撹拌装置１は、主流路６１Ｂ～６１Ｈにおいて分流部６２Ａ～６２Ｈから流出する分岐液体をより安定して混合させることができる。
　流体撹拌装置１は、それぞれの分流部６２Ａ～６２Ｈに含まれる、それぞれの分岐流路６２１Ａ～６２１Ｈ、６２２Ａ～６２２Ｈ、６２３Ａ～６２３Ｈの高さを、混合液体の流れ方向の上流側から下流側にかけて小さくなるように形成できる。そして、流体撹拌装置１は、それぞれの分岐流路６２１Ａ～６２１Ｈ、６２２Ａ～６２２Ｈ、６２３Ａ～６２３Ｈの高さを分岐流路６２１Ａ～６２１Ｈ、６２２Ａ～６２２Ｈ、６２３Ａ～６２３Ｈ内を流れる分岐液体の流れ方向の上流側から下流側にかけて小さくなるように形成できる。これにより、それぞれの分岐流路６２１Ａ～６２１Ｈ、６２２Ａ～６２２Ｈ、６２３Ａ～６２３Ｈ内を流れる分岐液体の流速も徐々に小さくなるように調整できる。そのため、それぞれの分岐流路６２１Ａ～６２１Ｈ、６２２Ａ～６２２Ｈ、６２３Ａ～６２３Ｈ内を流れる分岐液体の流速や流量の急激な変動等を抑えることができる。よって、流体撹拌装置１は、主流路６１において、分流部６２から流出する分岐液体の混合効率をさらに安定して行うことができる。
　流体撹拌装置１は、それぞれの分流部６２Ａ～６２Ｈを、主流路６１の軸方向視において、主流路６１の側面、上面、下面の何れかの位置で連結させることができる。これにより、マイクロ流路３０をプレート本体１０内に任意の流路を構成するように容易に設計できる。また、主流路６１内を流れる混合液体の流れ方向をその垂直方向又は高い角度で変更させることができる。これにより、流体撹拌装置１は、分流部６２からその下流側に連結される主流路６１に流入する分岐液体の混合率を高め易くすることができる。
　流体撹拌装置１は、プレート本体１０を２つの板状プレート（第１板状プレート１０１及び第２板状プレート１０２）で構成して、第１板状プレート１０１及び第２板状プレート１０２は流路に対応した溝部又は孔部を有するものを用いることができる。第１板状プレート１０１及び第２板状プレート１０２を貼り合わせることで、内部に流路を形成したプレート本体１０を容易に得ることができる。また、第１板状プレート１０１及び第２板状プレート１０２を射出成形で作製する場合、金型も簡易に製造できる。さらに、流体撹拌装置１は、プレート本体１０の第１板状プレート１０１及び第２板状プレート１０２のいずれかの溝部をマイクロ流路３０とすることができる。これにより、流体撹拌装置１は、１つの共通した板状プレート（第１板状プレート１０１及び第２板状プレート１０２）を用いることで、要求に応じて、同一の外観形状を維持した状態で様々な経路を有するマイクロ流路３０を形成した流体撹拌装置を早期かつ簡易に製造できる。
　流体撹拌装置１は、マイクロ流路３０を、測定対象液体の流れ方向視における断面形状が略Ｄ字状又は略オーバル形状に形成できる。これにより、マイクロ流路３０はプレート本体１０内に容易に形成することができる。また、マイクロ流路３０内に供給される測定対象液体は、マイクロ流路３０内を安定して流れることができる。
　このように、本実施形態に係る流体撹拌装置１は、上述の通り、１種類以上の測定対象液体を安定して混合させることができるので、血液中に含まれるタンパク質や核酸等の血液成分、医薬品に含まれる成分、食品添加物に含まれる添加物質、工場等から排出される排水中に含まれる化学物質、及び地下水に含まれる成分等の微量な物質の分析等の精度を簡易に高めることができる。そのため、流体撹拌装置１は、臨床検査、薬品検査、食物検査、環境検査、診療現場等の医療現場において好適に用いることができる。
（変形例）
　流体撹拌装置１の変形例について説明する。
　マイクロ流路３０の構成の変形例について説明する。
　本実施形態では、マイクロ流路３０を構成する、供給流路４０Ａ及び４０Ｂ、混合部５０、主流路６１並びに分岐流路６２１Ａ～６２３Ａの断面は、略Ｄ字型及び略オーバル形以外に、略半円形、略矩形等の多角形又は略台形等に形成されていてもよい。
　本実施形態では、マイクロ流路３０を構成する供給流路４０Ａが第２板状プレート１０２側に形成され、マイクロ流路３０を構成する供給流路４０Ｂが第１板状プレート１０１側に形成されていてもよい。
　本実施形態では、撹拌部６０は、主流路６１及び分流部６２を一組として、一組～七組有していてもよいし、九組以上有していればよい。
　本実施形態では、分流部６２は、分岐流路６２３Ａ～６２３Ｈの途中の少なくとも一部の高さが、他の分岐流路６２１Ａ～６２１Ｈ、６２２Ａ～６２２Ｈの高さよりも小さく形成されていてもよい。
　本実施形態では、分岐流路６２１Ａ～６２１Ｈは同じ高さとしているが、分岐流路６２２Ａ～６２２Ｈ、６２３Ａ～６２３Ｈと同様、分岐流路６２１Ａ～６２１Ｈの下流端側（－Ｘ軸方向）の端面の高さを小さくなるようにしてもよい。このとき、分流部６２Ａは、混合液体Ｓ１１の流れ方向の上流側の分岐流路６２１Ａから下流側の分岐流路６２３Ａにかけて、それぞれの分岐流路６２１Ａ～６２３Ａの下流端側（－Ｘ軸方向）の端面の高さを徐々に小さくして断面積が小さくなるように形成する。
　本実施形態では、分岐流路６２２Ａ～６２２Ｈ及び６２３Ａ～６２３Ｈの高さが分岐液体の流れ方向に向かって徐々に小さくなるように形成しているが、それぞれの流路の高さを段階的に小さくなるように形成してもよい。また、分岐流路６２２Ａ～６２２Ｈ及び６２３Ａ～６２３Ｈの一部の高さを小さくしてもよい。
　本実施形態では、分流部６２は、分岐流路６２２Ａ～６２２Ｈの一部の高さを、他の分岐流路６２１Ａ～６２１Ｈ及び６２３Ａ～６２３Ｈの高さよりも小さくしてもよい。この時、分岐流路６２２Ａ～６２２Ｈの長さを、他の分岐流路６２１Ａ～６２１Ｈ、６２３Ａ～６２３Ｈよりも短くする等、適宜設計して、分岐液体の流量が、分岐流路６２１Ａ～６２１Ｈ、６２２Ａ～６２２Ｈ及び６２３Ａ～６２３Ｈの順となるように調整する。
　また、分岐流路６２１Ａ～６２１Ｈの一部の高さを、他の分岐流路６２２Ａ～６２２Ｈ、６２３Ａ～６２３Ｈの高さよりも小さくしてもよい。この場合も、分岐流路６２１Ａ～６２１Ｈの長さを、他の分岐流路６２２Ａ～６２２Ｈ、６２３Ａ～６２３Ｈよりも短くする等、適宜設計して、分岐液体の流量が、分岐流路６２１Ａ～６２１Ｈ、６２２Ａ～６２２Ｈ、及び６２３Ａ～６２３Ｈの順となるように調整する。
　本実施形態では、分流部６２は、分岐流路６２２Ａ～６２２Ｈの高さと、分岐流路６２３Ａ～６２３Ｈの高さとを同じ高さとしてもよい。
　流体撹拌装置１の他の構成の変形例について説明する。
　本実施形態では、流体撹拌装置１は、測定対象液体の他に、ガス等の気体の混合又は反応等させるための容器として用いてもよい。
　本実施形態では、プレート本体１０は、平面視において、矩形状の他に、円形等の他の形状に形成されていてもよい。
　本実施形態では、プレート本体１０は、平面視において、角が面取りされていても良いし、角が切削されていてもよい。
　本実施形態では、プレート本体１０は、その一部又は全部を光透過性を有しない樹脂又は金属等で形成されていてもよい。
　本実施形態では、プレート本体１０は、２つの板状プレート（第１板状プレート１０１及び第２板状プレート１０２）で形成されているが、３つ以上の板状プレートで形成することもできる。
　本実施形態では、プレート本体１０は、その四つの辺のうちの何れか一つの辺に面取り部を備えてもよい。これにより、流体撹拌装置１を分析装置等に挿入する際の挿入方向が確認しやすくなる。
　本実施形態では、プレート本体１０は、その上側端面又は下側端面の角部に１つ以上の位置決め孔を備えてもよい。第１板状プレート１０１と第２板状プレート１０２とを貼り合わせてプレート本体１０を作製する際、第１板状プレート１０１と第２板状プレート１０２との貼り合わせ位置の調整が容易になる。また、分析装置等に流体撹拌装置１を設置する際に流体撹拌装置１の位置を所定の位置に容易に固定できる。なお、位置決め孔は、プレート本体１０を貫通していてもよいし、凹状に形成されていてもよい。
　本実施形態では、誘導流路２０の断面は、矩形等の多角形、又は楕円形等に形成されていてもよい。
　本実施形態では、開口２１Ａ及び２１Ｂの一方を、第２板状プレート１０２の－Ｚ軸方向の主面側に設け、開口２１Ａと開口２１Ｂとが異なる主面に設けられていてもよい。
　本実施形態では、開口２１Ａの数は３つ以上でもよいし、開口２１Ｂの数は２つ以上でもよい。
　本実施形態では、開口２１Ａ、２１Ｂをプレート本体１０のＹ軸方向の辺側に設けているが、Ｘ軸方向の辺側に設けてもよい。また、開口２１Ａ－１、２１Ａ－２の少なくとも一方は、Ｘ軸方向の辺側に設けられていてもよい。さらに、開口２１Ａ、２１Ｂの少なくとも一方を、プレート本体１０の略中心部分に設けてもよい。例えば、流体撹拌装置１は、開口２１Ａ及び２１Ｂの一方をプレート本体１０の略中心部に設け、開口２１Ａ及び２１Ｂの他方をプレート本体１０の辺側に設けてもよい。
　以上の通り、実施形態を説明したが、上記の各実施形態は、例として提示したものであり、上記実施形態により本発明が限定されるものではない。上記実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の組み合わせ、省略、置き換え、変更等を行うことが可能である。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
　本出願は、２０１９年７月１９日に日本国特許庁に出願した特願２０１９－１３４０８２号に基づく優先権を主張するものであり、特願２０１９－１３４０８２号の全内容を本出願に援用する。
　１　流体撹拌装置
　１０　プレート本体
　１０１　第１板状プレート
　１０２　第２板状プレート
　２０、２０Ａ、２０Ａ－１、２０Ａ－２、２０Ｂ　誘導流路
　２１Ａ、２１Ａ－１、２１Ａ－２、２１Ｂ　開口
　２２１Ａ、２２１Ｂ　供給流路
　３０　マイクロ流路
　４０Ａ、４０Ｂ　供給流路
　５０　混合部
　６０　撹拌部
　６１、６１Ａ～６１Ｈ　主流路
　６２、６２Ａ～６２Ｈ　分流部
　６２１Ａ～６２１Ｈ、６２２Ａ～６２２Ｈ、６２３Ａ～６２３Ｈ　分岐流路
　Ｓ１、Ｓ２　測定対象液体（試料）
　Ｓ１１～Ｓ１８　混合液体
　Ｓ１１－１～Ｓ１８－１、Ｓ１１－２～Ｓ１８－２、Ｓ１１－３～Ｓ１８－３　分岐液体

Claims (10)

  1. 　流体が流れる流路を内部に有するプレート本体を備え、前記プレート本体に設けた開口を通して前記流路に前記流体を供給して撹拌させる流体撹拌装置であって、
    　前記流路は、
    　前記流体が流れる主流路と、
    　前記主流路に連結され、前記流体の流れ方向に沿って上流側と下流側に設けられた複数の分岐流路を有する分流部とを備え、
    　前記分流部に含まれる下流側の前記分岐流路の少なくとも一部の断面積は、上流側の前記分岐流路よりも断面積を小さくした流体撹拌装置。
  2. 　前記流路は、
    　複数の異なる前記流体がそれぞれ流入する複数の前記開口と、
    　複数の前記開口からそれぞれ延設される複数の供給流路と、
    　複数の前記供給流路が合流して、複数の異なる前記流体が混合される混合部と、
    を備えた請求項１に記載の流体撹拌装置。
  3. 　前記流路は、前記主流路と前記分流部とを一組として、前記流体の流れ方向に直列に複数組み備える請求項１又は２に記載の流体撹拌装置。
  4. 　前記分流部に含まれる、前記流体の流れ方向の最も下流側に位置する前記分岐流路の少なくとも一部の高さが、前記分流部に含まれる他の前記分岐流路の高さよりも小さい請求項１～３の何れか一項に記載の流体撹拌装置。
  5. 　前記分流部は、前記流体の流れ方向の上流側の前記分岐流路から下流側の前記分岐流路にかけて、それぞれの前記分岐流路の少なくとも一部の高さが小さくなるように形成される請求項４に記載の流体撹拌装置。
  6. 　前記分流部に含まれる、前記流体の流れ方向の最も下流側に位置する前記分岐流路の高さは、最も下流側に位置する前記分岐流路を流れる分岐液体の流れ方向の上流側から下流側にかけて小さくなるように形成される請求項１～５の何れか一項に記載の流体撹拌装置。
  7. 　前記分流部に含まれる、複数の前記分岐流路の高さは、前記流体の流れ方向の上流側から下流側にかけて小さくなるように形成され、
    　複数の前記分岐流路の高さは、それぞれ、前記分岐流路内を流れる前記分岐液体の流れ方向の上流側から下流側にかけて小さくなるように形成される請求項６に記載の流体撹拌装置。
  8. 　前記分流部は、前記主流路の軸方向視において、前記主流路の側部、上部、下部の何れかの位置に連結される請求項１～７の何れか一項に記載の流体撹拌装置。
  9. 　前記プレート本体が少なくとも２つの板状プレートで構成され、
    　少なくとも一方の前記板状プレートは溝部を有し、
    　２つの前記板状プレートを貼り合わせることで、前記溝部により前記流路が形成される請求項１～８の何れか一項に記載の流体撹拌装置。
  10. 　前記流路は、前記流体の流れ方向視における断面形状が、Ｄ字状、オーバル形、半円形又は矩形に形成されている請求項９に記載の流体撹拌装置。
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