WO2021192573A1

WO2021192573A1 - マイクロリアクタシステム

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Publication number: WO2021192573A1
Application number: PCT/JP2021/002504
Authority: WO
Inventors: 由花子浅野; 小田　将史; 宏明加藤
Original assignee: 株式会社日立プラントサービス
Priority date: 2020-03-24
Filing date: 2021-01-25
Publication date: 2021-09-30
Also published as: CN114901389B; JP2021151639A; CN114901389A; US11857941B2; EP4129458A1; JP7290592B2; US20230082190A1; EP4129458A4

Abstract

本発明は、原料の流体を効率的に利用することができるマイクロリアクタシステムを提供するものである。マイクロリアクタシステム（１）は、流体が導入される２つの流入口と流体を合流させる流路とを有し、一方の流入口から導入される第１流体と他方の流入口から導入される第２流体とを流路で混合するマイクロリアクタ（１０７）と、第１流体が用意される第１の容器（１０１）と、第２流体が用意される第２の容器（１０２）と、第１流体を流入口に向けて送る第１のポンプ（１０５）と、第２流体を流入口に向けて送る第２のポンプ（１０６）と、第１の容器（１０１）内の第１流体の量を測定するための第１の測定手段（１１０）と、第２の容器（１０２）内の第２流体の量を測定するための第２の測定手段（１１１）と、マイクロリアクタ（１０７）に送られる第１流体および第２流体のうちの少なくとも一方を、第１流体および第２流体と異なる流体に切り替える切替手段（１１２，１１３）と、を備える。

Description

マイクロリアクタシステム

　本発明は、流体を混合するマイクロリアクタを備えたマイクロリアクタシステムに関する。

　近年、バイオ関連や、医薬品、化成品等の製造の分野において、マイクロリアクタの利用が進められている。マイクロリアクタは、μｍオーダーの微小流路を有するフロー型の反応器であり、流体どうしの混合や反応に用いられている。マイクロリアクタは、一般に、モールド成形、リソグラフィ等のマイクロ加工技術を利用して作製されており、交換可能な着脱式や、使い捨てを想定したシングルユース式も検討されている。

　マイクロリアクタは、微小流路を反応場とするため、分子拡散による流体の混合を迅速に行うことができる。また、従来の大型の反応器を使用したバッチ法と比較して、流体の体積に対する表面積の効果が大きくなるため、熱伝達、熱伝導、化学反応等の効率が高くなる特徴がある。このような特性から、種々の分野で、マイクロリアクタの適用による反応時間の短縮や反応収率の向上が期待されている。

　また、マイクロリアクタは、閉鎖系の小さな反応場を提供するため、腐食性物質、反応性物質、その他の危険物等や、危険を伴う反応の取り扱いに適している。加えて、占有体積が小さいため、ナンバリングアップするにあたって自由度が高く、化学工学的な検討を簡略化して物質の大量生産を実現することができる。そのため、マイクロリアクタを広範な分野に応用する動きが更に加速していくことが見込まれる。

　一般に、マイクロリアクタは、ポンプ、配管、温度調節装置等と共にシステム化され、各種の操作が半自動化されて用いられる。医薬品等の製造の分野では、ＧＭＰ（Good Manufacturing Practice：医薬品の製造管理および品質管理に関する基準）への対応が求められるため、マイクロリアクタシステムについても規則への適合が要求される。

　具体的には、マイクロリアクタ自体の設計、組立、保守等だけでなく、配管等の接液部の全体について、無菌性や非溶出性が保証され、原料や中間体等の変質や汚染も生じない性能が必要である。また、プロセスの再現性が要求され、制御用のソフトウェアのバリデーションや、漏洩対策等のトラブルシューティングにも対応する必要がある。

　従来、マイクロリアクタシステムについて、流体の移送（送液）に関わる検討がなされている。

　例えば、特許文献１には、マイクロリアクタ、ポンプ、流体検知器等を備えたマイクロリアクタシステムが記載されている。このマイクロリアクタシステムでは、各流体をマイクロリアクタに向けて移送し、マイクロリアクタへの管路が流体で満たされた状態になってから、各流体をマイクロリアクタ内に導入している。このような送液によって、各流体がマイクロリアクタ内の合流点に到達するタイミングを制御している。

　また、特許文献２には、マイクロリアクタシステムの一例として、流路選択切換弁を備えた液体反応装置が記載されている（請求項４５等参照）。流路選択切換弁は、混合基板および反応基板の温度が調整され、流路が洗浄された後に、切り換えられている。流路選択切換弁が切り換えられることによって、原料貯留容器からポンプ、混合基板、反応基板、流出口、回収口を経て回収容器に至る処理流路が構成されるようになっている。

特開２０１９－０４２７１３号公報国際公開第２００６／０４３６４２号

　従来、一般的なマイクロリアクタシステムでは、タンク等の容器に用意された流体が、チューブ等の配管を通じて、マイクロリアクタに導入されている。一般に、流体が用意される容器は、配管を上部から挿入する構造になっている。容器に用意された流体は、マイクロリアクタへの送液の際に、容器の上部から挿入された配管によって上方に吸引されている。

　このような従来の送液法には、マイクロリアクタの運転の終了時に、流体が容器内に残るという欠点がある。容器の底部付近に残った流体を完全に吸引することは容易ではないし、容器内の気体を吸引しないことも求められる。そのため、マイクロリアクタの運転の終了時には、ある程度の流体が容器に残されるのが普通である。

　通常、容器に残された流体は、汚染や劣化が懸念されるため、再使用されることなく廃棄される。そのため、容器に流体が残り易い送液法であると、流体の無駄が増えることになる。マイクロリアクタで混合・反応させようとしている原料の流体が高価・希少であるほど、コスト効率や生産効率が悪くなる。また、原料の流体が毒物や危険物である場合には、廃棄時の接触によるリスクや後処理のコストの増大を招く。

　マイクロリアクタでは、混合比が一方の流体に偏った混合が行われることもある。このような混合を行う際には、送液される流体どうしについても、互いに異なる流量に制御される。低流量側の流体については、混合比との関係からすれば、容器に用意する量を相対的に少なくすることもできる。しかし、実際上は、容器内の空気を吸引しないように、余分量を用意することが求められる。そのため、送液される流体が低流量であるほど、流体の無駄が増え易いといえる。

　また、従来の送液法には、マイクロリアクタの運転の終了時に、送液中の流体がマイクロリアクタ内や配管内に残るという欠点がある。通常、マイクロリアクタや配管は、流体の反応時間・混合時間に対して、十分な内容積に設けられる。例えば、反応時間が３０分である場合、３０分間の流量に対応した内容積が下流側に確保される。また、流量については、生産性を確保する観点等から、最低限の要求がある。

　通常、マイクロリアクタ内や配管内に残った流体は、汚染や劣化が懸念されるため、再使用されることなく廃棄される。そのため、マイクロリアクタ内や配管内に流体が残ると、容器の場合と同様に、流体の無駄が増えることになる。多量の流体が残存したマイクロリアクタや配管を取り外して廃棄することは、作業の安全性の観点から現実的ではない。マイクロリアクタ内や配管内に流体が残ると、コスト効率や生産効率が悪くなるし、廃棄時の接触によるリスクや後処理のコストが増大してしまう。

　そこで、本発明は、原料の流体を効率的に利用することができるマイクロリアクタシステムを提供することを目的とする。

　前記課題を解決するために本発明に係るマイクロリアクタシステムは、流体が導入される２つの流入口と前記流体を合流させる流路とを有し、一方の前記流入口から導入される第１流体と他方の前記流入口から導入される第２流体とを前記流路で混合するマイクロリアクタと、前記第１流体が用意される第１の容器と、前記第２流体が用意される第２の容器と、前記第１流体を前記流入口に向けて送る第１のポンプと、前記第２流体を前記流入口に向けて送る第２のポンプと、前記第１の容器内の前記第１流体の量を測定するための第１の測定手段と、前記第２の容器内の前記第２流体の量を測定するための第２の測定手段と、前記マイクロリアクタに送られる前記第１流体および前記第２流体のうちの少なくとも一方を、前記第１流体および前記第２流体と異なる流体に切り替える切替手段と、を備える。

　本発明に係るマイクロリアクタシステムは、原料の流体を効率的に利用することができる。

　その他の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

第１実施形態に係るマイクロリアクタシステムの模式図である。マイクロリアクタの一例を示す図である。マイクロリアクタシステムの運転方法の一例を示すフロー図である。マイクロリアクタシステムの運転方法の一例を示すフロー図である。マイクロリアクタシステムの運転方法の一例を示すフロー図である。第２実施形態に係るマイクロリアクタシステムの模式図である。第３実施形態に係るマイクロリアクタシステムの模式図である。マイクロリアクタシステムの運転方法の一例を示すフロー図である。第４実施形態に係るマイクロリアクタシステムの模式図である。第５実施形態に係るマイクロリアクタシステムの模式図である。マイクロリアクタシステムの運転方法の一例を示すフロー図である。第６実施形態に係るマイクロリアクタシステムの模式図である。３Ｄバッグをラックの台状部に載置する方法を示す図である。２Ｄバッグをラックに吊り下げる方法を示す図である。３Ｄバッグをラックの枠状部に抱持させる方法を示す図である。

＜第１実施形態＞
　はじめに、本発明の第１実施形態に係るマイクロリアクタシステムについて、図を参照しながら説明する。なお、以下の各図において共通する構成については同一の符号を付して重複した説明を省略する。

　図１は、第１実施形態に係るマイクロリアクタシステムの模式図である。
　図１に示すように、第１実施形態に係るマイクロリアクタシステム１は、第１流体用容器（第１の容器）１０１と、第２流体用容器（第２の容器）１０２と、第３流体用容器（第３の容器）１０３と、第４流体用容器（第４の容器）１０４と、第１流体用ポンプ（第１のポンプ）１０５と、第２流体用ポンプ（第２のポンプ）１０６と、マイクロリアクタ１０７と、回収用容器１０８と、チューブ１０９と、第１流体センサ（第１の測定手段）１１０と、第２流体センサ（第２の測定手段）１１１と、第１切替器（第１の切替手段）１１２と、第２切替器（第２の切替手段）１１３と、を備えている。

　マイクロリアクタシステム１は、マイクロリアクタ１０７で流体どうしを混合して、流体どうしが混和した混合物ないし流体どうしの反応による反応生成物（混合流体）を生じる。マイクロリアクタ１０７は、フロー型の反応器であり、個々の流体が導入される二つの流入口と、流体どうしを合流させて混合する微小流路と、合流後の混合流体を流出させる流出口と、を有している。

　マイクロリアクタシステム１では、各流体用容器１０１，１０２に用意された原料の流体を、流体用ポンプ１０５，１０６でマイクロリアクタ１０７に向けて移送している間に、流体用容器１０１，１０２に残っている流体の量を流体センサ１１０，１１１で測定する。そして、流体用容器１０１，１０２の内部の流体がなくなったことが測定されたときに、その流体、ないし、その流体と他方の流体を、別の流体に切り替え、別の流体をマイクロリアクタ１０７に向けて送る。

　以下の説明では、マイクロリアクタ１０７で混合・反応させる原料の流体として、液体の第１流体と液体の第２流体とを用いる場合を例示する。

　図１に示すように、マイクロリアクタ１０７の一方の流入口には、第１流体用容器１０１と、第１流体用ポンプ１０５とが、チューブ１０９を介して接続される。第１流体用容器１０１は、第１流体用ポンプ１０５に接続される。第１流体用ポンプ１０５は、マイクロリアクタ１０７が有する一方の流入口に接続される。

　第１流体用容器１０１は、第１流体が用意される容器である。第１流体用ポンプ１０５は、第１流体をマイクロリアクタ１０７の一方の流入口に向けて送るポンプである。第１流体用ポンプ１０５は、第１流体が別の流体に切り替えられた場合、その流体をマイクロリアクタ１０７に向けて送る。

　また、マイクロリアクタ１０７の他方の流入口には、第２流体用容器１０２と、第２流体用ポンプ１０６とが、チューブ１０９を介して接続される。第２流体用容器１０２は、第２流体用ポンプ１０６に接続される。第２流体用ポンプ１０６は、マイクロリアクタ１０７が有する他方の流入口に接続される。

　第２流体用容器１０２は、第２流体が用意される容器である。第２流体用ポンプ１０６は、第２流体をマイクロリアクタ１０７の他方の流入口に向けて送るポンプである。第２流体用ポンプ１０６は、第２流体が別の流体に切り替えられた場合、その流体をマイクロリアクタ１０７に向けて送る。

　また、マイクロリアクタ１０７の流出口には、回収用容器１０８がチューブ１０９を介して接続される。回収用容器１０８は、流体どうしが混和した混合物ないし流体どうしの反応による反応生成物を回収するための容器である。

　チューブ１０９は、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（polytetrafluoroethylene：ＰＴＦＥ）、パーフルオロアルコキシアルカン（perfluoroalkoxyalkane：ＰＦＡ）等で形成される。チューブ１０９は、不図示の継手を介して、マイクロリアクタ１０７や、ポンプ、容器等と接続される。

　第１流体用ポンプ１０５や第２流体用ポンプ１０６としては、例えば、チューブポンプ、プランジャポンプ、ダイヤフラムポンプ、スクリューポンプ等の適宜のポンプが用いられる。ポンプに備えられるチューブ、シリンジ、ダイヤフラム等の接液部の材料としては、ポリジメチルシロキサン（polydimethylsiloxane：ＰＤＭＳ）、シリコーン樹脂、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＴＦＥをはじめとするフッ素系樹脂等の樹脂材料が挙げられる。

　ここで、マイクロリアクタシステム１で使用可能なマイクロリアクタ１０７の具体例について説明する。

　図２は、マイクロリアクタの一例を示す図である。
　図２に示すように、原料の流体を混合・反応させるマイクロリアクタ１０７としては、流路体積が流体間で非対称に設けられたマイクロリアクタ２００を用いることができる。

　マイクロリアクタ２００は、流体が導入される２つの流入口（２１０，２１１）と、個々に導入された流体を合流させて混合する微小流路（２２０，２２１，２２２）と、合流点２３０で合流した後の混合流体を外部に流出させる流出口２４０と、を有している。

　マイクロリアクタ２００は、上側プレート２０１と下側プレート２０２とが重ねられて形成されている。上側プレート２０１には、溝加工が施されており、溝を蓋するように下側プレート２０２が重ねられて、同一平面上に微小流路（２２０，２２１，２２２）が形成されている。但し、溝加工は、必ずしも上側プレート２０１に施されなくてもよい。下側プレート２０２に溝加工を施し、溝を蓋するように上側プレート２０１が重ねられて、同一平面状に微小流路（２２０，２２１，２２２）が形成されてもよい。

　下側プレート２０２には、微小流路（２２０，２２１，２２２）の各末端に重なる位置に貫通孔が設けられている。貫通孔としては、高流量側流入口２１０、低流量側流入口２１１および流出口２４０が、反対側の面に開口している。

　下側プレート２０２の貫通孔は、微小流路（２２０，２２１，２２２）よりも大径に設けられている。貫通孔には、不図示の螺子溝が形成されている。チューブ１０９は、その螺子溝に螺合可能な継手を介して接続されるようになっている。但し、貫通孔は、必ずしも微小流路（２２０，２２１，２２２）よりも大径に設けなくてもよい。例えば、貫通孔に螺子溝を形成せずに、チューブ１０９を直接貫通孔に接続してもよい。

　微小流路（２２０，２２１，２２２）は、高流量側流入口２１０から合流点２３０に至る高流量側流路２２０と、低流量側流入口２１１から合流点２３０に至る低流量側流路２２１と、合流点２３０から流出口２４０に至る排出流路２２２によって構成されている。

　高流量側流路２２０、低流量側流路２２１および排出流路２２２は、流路幅および流路深さが２ｍｍ以下に設けられることが好ましい。特に、合流点２３０の直前や排出流路２２２は、迅速な混合を行う観点から、流路幅および流路深さが数十μｍ以上１ｍｍ以下の範囲に設けられることが好ましい。

　高流量側流路２２０は、混合される流体のうち、混合比が高く、相対的に高い流量に設定される流体を流すために用いられる。一方、低流量側流路２２１は、混合比が低く、相対的に低い流量に設定される流体を流すために用いられる。

　高流量側流路２２０は、低流量側流路２２１よりも総流路体積が大きくなるように設けられる。例えば、高流量側流路２２０の流路長さは、同等の流路幅および流路深さに設けられた低流量側流路２２１よりも長く設けられる。このような構造によると、混合比が一方の流体の側に偏っており、流体どうしが、互いに大きく異なる流量に制御される場合に、合流点２３０に各流体が到達するタイミングのずれを小さくすることができる。

　また、高流量側流路２２０は、中間部で２本の対称な分岐流路２２０ａ，２２０ｂに分岐し、合流点２３０で互いに合流している。低流量側流路２２１は、２本の分岐流路２２０ａ，２２０ｂの間から合流点２３０に接続している。合流点２３０では、同じ側から流入する低流量の流体と高流量の流体とが、反対側にある排出流路２２２に流れる。このような構造によると、低流量の流体が高流量の流体に挟まれた状態で混合を開始するため、流体間の界面の面積を拡大させて、混合の効率を高くすることができる。

　マイクロリアクタ１０７は、化学的に安定で流体との反応性や溶出性が低く、加工性や機械的性質を備える適宜の材料によって形成される。マイクロリアクタ１０７の材料としては、例えば、ステンレス、シリコン、金、ガラス、ハステロイ、セラミック、シリコーン樹脂、シクロオレフィンポリマー、シクロオレフィンコポリマー、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＭＰ（ポリメチルペンテン）、ＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン）、ＡＢＳ（アクリロニトリル－ブタジエン－スチレン）樹脂、ＰＣ（ポリカーボネート）、アクリル樹脂、各種のフッ素系樹脂等が挙げられる。また、グラスライニングや、ニッケル、金等のコーティングや、シリコン等について酸化処理が施されたものであってもよい。

　図１に示すように、マイクロリアクタシステム１は、第１流体および第２流体とは異なる流体が用意される容器として、第１流体用容器１０１から延びる第１系統に接続された第３流体用容器１０３と、第２流体用容器１０２から延びる第２系統に接続された第４流体用容器１０４と、を備えている。

　マイクロリアクタシステム１において、第１流体用容器１０１が接続された第１系統のチューブ１０９には、第１流体用容器１０１と第１流体用ポンプ１０５との間に、第１切替器１１２が備えられている。第１切替器１１２は、チューブ１０９を介して、第３流体用容器１０３と接続されている。

　第３流体用容器１０３は、第１流体および第２流体とは異なる第３流体が用意される容器である。第１切替器１１２は、マイクロリアクタ１０７に送られる第１流体を第１流体および第２流体とは異なる別の流体（第３流体）に切り替えるための弁である。

　第１切替器１１２は、第１流体用容器１０１からマイクロリアクタ１０７への流路を開放し、且つ、第３流体用容器１０３からマイクロリアクタ１０７への流路を閉鎖した状態と、第１流体用容器１０１からマイクロリアクタ１０７への流路を閉鎖し、且つ、第３流体用容器１０３からマイクロリアクタ１０７への流路を開放した状態とに、相互に切り替え可能に設けられている。

　また、マイクロリアクタシステム１において、第２流体用容器１０１が接続された第２系統のチューブ１０９には、第２流体用容器１０２と第２流体用ポンプ１０６との間に、第２切替器１１３が備えられている。第２切替器１１３は、チューブ１０９を介して、第４流体用容器１０４と接続されている。

　第４流体用容器１０４は、第１流体および第２流体とは異なる第４流体が用意される容器である。第２切替器１１３は、マイクロリアクタ１０７に送られる第２流体を第１流体および第２流体とは異なる別の流体（第４流体）に切り替えるための弁である。

　第２切替器１１３は、第２流体用容器１０２からマイクロリアクタ１０７への流路を開放し、且つ、第４流体用容器１０４からマイクロリアクタ１０７への流路を閉鎖した状態と、第２流体用容器１０２からマイクロリアクタ１０７への流路を閉鎖し、且つ、第４流体用容器１０４からマイクロリアクタ１０７への流路を開放した状態とに、相互に切り替え可能に設けられている。

　図１において、切替器１１２，１１３としては、三方弁が備えられている。しかしながら、切替器１１２，１１３としては、マイクロリアクタ１０７に送られる流体を切り替えることができる限り、適宜の機器を備えることができる。切替器１１２，１１３としては、例えば、複数の二方弁を組み合わせて用いてもよい。また、弁機能を備えた脱着可能な無菌接続継手等を用いてもよい。

　第３流体および第４流体は、各流体用容器１０１，１０２に用意された原料の第１流体や第２流体がなくなったときに、これらの流体に代えて、マイクロリアクタ１０７に向けて移送される流体である。第３流体や第４流体が移送されることによって、マイクロリアクタ１０７の内部やチューブ１０９の内部の流体が排出側に押し出される。また、移送される流体が切り替えられることによって、各流体用容器１０１，１０２の内部の空気がマイクロリアクタ１０７に流入するのが防止される。

　第３流体や第４流体としては、第１流体および第２流体とは異なり、原料の成分を含まない流体が用いられる。第３流体や第４流体としては、第１流体、第２流体、原料の成分等と顕著な反応を起こさない限り、適宜の流体を用いることができる。第３流体と第４流体は、互いに同種の流体であってもよいし、互いに異なる流体であってもよい。

　第３流体や第４流体の具体例としては、第１流体や第２流体に用いられている溶媒、洗浄液、緩衝液、生理食塩水、イオン交換水、純水等が挙げられる。洗浄液としては、エタノール、エタノール水溶液等のアルコール類や、その他の有機溶媒や、界面活性剤等の洗浄剤が添加された溶液等が挙げられる。緩衝液としては、酸性緩衝液、アルカリ性緩衝液等のｐＨ緩衝液が挙げられる。

　第３流体や第４流体としては、原料の成分や、混合・反応によって生じた混合物ないし反応生成物と、反応し難い流体が好ましい。また、第３流体や第４流体としては、第１流体や第２流体と相溶せず二相化する流体が好ましい。このような流体を用いると、流体を切り替えたとき、切り替えられた流体どうしが接触したとしても、反応や混合が進み難くなるため、原料の流体の利用効率が低下し難くなる。

　また、マイクロリアクタシステム１において、第１流体用容器１０１には、第１流体センサ１１０が備えられる。第２流体用容器１０２には、第２流体センサ１１１が備えられる。第１流体センサ１１０は、第１流体用容器１０１の内部の第１流体の量を測定するためのセンサである。第２流体センサ１１１は、第２流体用容器１０２の内部の第２流体の量を測定するためのセンサである。

　図１において、センサ１１０，１１１としては、電子天秤が備えられており、試料皿上に各流体用容器１０１，１０２が載置されている。電子天秤によると、初期重量との比較に基づいて、各容器内の流体の残量を求めることができる。しかしながら、流体センサ１１０，１１１としては、各流体用容器１０１，１０２の内部の流体の量を求めることができる限り、液体の種類や液量等に応じて、適宜の装置を備えることができる。

　流体センサ１１０，１１１は、各流体用容器１０１，１０２の内部の流体の量を、直接的に測定する装置であってもよいし、測定に基づいて間接的に求める装置であってもよい。例えば、各流体用容器１０１，１０２に、既知量の流体を用意した後、各流体用容器１０１，１０２から排出された流体の量を測定して、既知量に対する差分から流体の残量を求めてもよい。

　流体センサ１１０，１１１の具体例としては、電子天秤の他に、荷重の変化を測定する荷重センサ、液位を測定する液面検知センサ、マイクロリアクタ１０７に送液された流量を測定する流量センサ等が挙げられる。

　なお、第１流体用ポンプ１０５および第２流体用ポンプ１０６の仕様によっては、第１流体用容器１０１、第２流体用容器１０２、第３流体用容器１０３、および第４流体用容器１０４の内部が大きく負圧になったとき、第１流体、第２流体、第３流体、および第４流体を送ることができなくなるため、第１流体用容器１０１、第２流体用容器１０２、第３流体用容器１０３、および第４流体用容器１０４を加圧する手段を設けてもよい。具体的には、第１流体用容器１０１、第２流体用容器１０２、第３流体用容器１０３、および第４流体用容器１０４を、それぞれ加圧できる圧力容器の中に入れてもよいし、各容器を外部から物理的に圧迫して加圧してもよい。

　このようなマイクロリアクタシステム１によると、第１流体用容器１０１が接続された第１系統に第３流体用容器１０３が接続されており、第２流体用容器１０２が接続された第２系統に第４流体用容器１０４が接続されているため、第１系統および第２系統のうち、いずれの系統についても、各流体用容器１０１，１０２に用意した原料の流体を別の流体に切り替えることができる。別の流体が用意される流体用容器１０３，１０４は、第１系統および第２系統に対して個別に備えられる。そのため、切り替える流体について、個々の原料の流体に対する相溶性等を考慮した種類の選定が可能になる。また、個別に用意、交換、廃棄等をすることが可能になる。

　次に、マイクロリアクタシステム１の具体的な運転方法について説明する。

　図３は、マイクロリアクタシステムの運転方法の一例を示すフロー図である。
　図３には、マイクロリアクタシステム１において、第１流体および第２流体の移送が開始された後、第１流体用容器１０１および第２流体用容器１０２のうちの一方の容器内の流体がなくなったことが測定されたときに、残量がなくなった側の当該流体を、第１流体および第２流体とは異なる別の流体（第３流体または第４流体）に切り替え、残量がなくなっていない他方の容器内の流体を第１流体および第２流体とは異なる別の流体（第３流体または第４流体）に切り替えることなく、第１流体および第２流体の移送を終了する運転方法を示す。

　この運転方法では、各流体用容器１０１，１０２，１０３，１０４に第１流体、第２流体、第３流体および第４流体のそれぞれを入れて、システムの運転を開始する（ステップＳ３０１）。第１切替器１１２は、第１流体用容器１０１からの流路を開放しており、第３流体用容器１０３からの流路を閉鎖している状態である。第２切替器１１３は、第２流体用容器１０２からの流路を開放しており、第４流体用容器１０４からの流路を閉鎖している状態である。

　続いて、第１流体用ポンプ１０５による第１流体の移送、および、第２流体用ポンプ１０６による第２流体の移送を開始する（ステップＳ３０２）。各流体用ポンプ１０５，１０６を始動させることにより、各流体用容器１０１，１０２からマイクロリアクタ１０７に向けた流体の移送が開始される。

　各流体用ポンプ１０５，１０６を始動させた後、第１流体および第２流体を、チューブ１０９を通じてマイクロリアクタ１０７の内部の合流点へ移送する（ステップＳ３０３）。例えば、マイクロリアクタ２００（図２参照）の場合、第１流体が相対的に高流量に制御されるときには、高流量側流入口２１０に第１流体が導入され、低流量側流路２２１に第２流体が導入される。第１流体は、高流量側流路２２０を流れ、合流点２３０に至る。第２流体は、低流量側流路２２１を流れ、合流点２３０に至る。

　マイクロリアクタ１０７への移送が行われると、第１流体および第２流体は、マイクロリアクタ１０７の内部で混合・反応を開始する（ステップＳ３０４）。例えば、マイクロリアクタ２００（図２参照）の場合、合流点２３０の下流に向けて、混合・反応を開始した混合流体が流れる。

　次いで、第１流体および第２流体が混合・反応を開始した混合流体が、マイクロリアクタ１０７から排出される（ステップＳ３０５）。例えば、マイクロリアクタ２００（図２参照）の場合、合流点２３０で合流した後の混合流体が排出流路２２２を流れ、流出口２４０を通じて排出される。マイクロリアクタ１０７から排出された混合流体は、混合ないし反応を続けながらチューブ１０９を通流し、最終的に回収用容器１０８に回収される。

　各流体の移送が続けられると、第１流体用容器１０１および第２流体用容器１０２のうち、いずれかの流体の残量がなくなるため（ステップＳ３０６）、その状態になったことを流体の量の測定によって検知する。各流体用容器１０１，１０２の内部の流体の量は、システムの運転中、各流体センサ１１０，１１１によって適宜の時間間隔で測定される。

　いずれかの容器内の流体がなくなったことが測定されると、残量がなくなった側の当該流体を別の流体に切り替える（ステップＳ３０７）。容器内の流体の量がゼロに近い閾値を下回ったとき、流体がなくなったとして、流体の切り替えを行うことができる。切替器１１２，１１３による流路の切り替えは、各流体センサ１１０，１１１による計測に基づいて制御される。

　容器内の残量が先になくなった流体が第１流体である場合、マイクロリアクタ１０７に向けて送られる第１流体が第３流体に切り替えられる。一方、容器内の残量が先になくなった流体が第２流体である場合、マイクロリアクタ１０７に向けて送られる第２流体が第４流体に切り替えられる。

　マイクロリアクタ１０７に向けて送られる流体を切り替えた後、マイクロリアクタ１０７から排出された混合流体の回収が終了した段階で、第１流体用ポンプ１０５による移送、および、第２流体用ポンプ１０６による移送を終了する（ステップＳ３０８）。各流体の移送は、各流体用ポンプ１０５，１０６を停止することによって中止される。その後、システムの運転を終了する（ステップＳ３０９）。

　このように、残量が先になくなった側の流体のみを別の流体に切り替える運転方法によると、ポンプが作動している間に、容器内部の流体がなくなったとしても、マイクロリアクタに向けて別の流体が移送される。別の流体が移送されることによって、既にマイクロリアクタに向けて移送されている流体が排出側に押し出される。また、容器内の気体が吸引されたとしても、移送される流体が切り替えられることによって、気体がマイクロリアクタに流入するのを防ぐことができる。

　そのため、容器内に用意した原料の流体を、最後までマイクロリアクタで混合・反応させることができる。すなわち、原料の流体を、容器内に多量に残存させることなく、容器の底部付近まで混合・反応のために利用することができる。

　よって、このような運転方法によると、原料の流体を効率的に利用することができる。流体用容器の内部、マイクロリアクタの内部や配管の内部には、原料の流体が多量に残存しなくなるため、原料の流体が毒物、危険物等であっても、廃棄時の接触によるリスクや後処理のコストを低減することができる。

　図４は、マイクロリアクタシステムの運転方法の一例を示すフロー図である。
　図４には、マイクロリアクタシステム１において、第１流体および第２流体の移送が開始された後、第１流体用容器１０１および第２流体用容器１０２のうちの一方の容器内の流体がなくなったことが測定されたときに、残量がなくなった側の当該流体を、第１流体および第２流体とは異なる別の流体（第３流体または第４流体）に切り替えると共に、残量がなくなっていない他方の流体を、第１流体および前記第２流体とは異なる別の流体（第３流体または第４流体）に切り替える運転方法を示す。

　この運転方法では、前記の運転方法（図３参照）と同様に、システムの運転の開始（ステップＳ４０１）、第１流体および第２流体の移送の開始（ステップＳ４０２）、マイクロリアクタ１０７の合流点への移送（ステップＳ４０３）、マイクロリアクタ１０７の内部での混合・反応（ステップＳ４０４）、混合流体のマイクロリアクタ１０７からの排出（ステップＳ４０５）を進める。

　各流体の移送が続けられると、第１流体用容器１０１および第２流体用容器１０２のうち、いずれかの流体の残量がなくなるため（ステップＳ４０６）、その状態になったことを流体の量の測定によって検知する。各流体用容器１０１，１０２の内部の流体の量は、システムの運転中、各流体センサ１１０，１１１によって適宜の時間間隔で測定される。

　いずれかの容器内の流体がなくなったことが測定されると、残量がなくなった側の当該流体、および、残量がなくなっていない他方の流体の両方を別の流体に切り替える（ステップＳ４０７）。容器内の流体の量がゼロに近い閾値を下回ったとき、流体がなくなったとして、流体の切り替えを行うことができる。切替器１１２，１１３による流路の切り替えは、各流体センサ１１０，１１１による計測に基づいて制御される。

　容器内の残量が先になくなった流体が第１流体である場合、および、先になくなった流体が第２流体である場合の両方において、マイクロリアクタ１０７に向けて送られる第１流体が第３流体に切り替えられると共に、マイクロリアクタ１０７に向けて送られる第２流体が第４流体に切り替えられる。

　マイクロリアクタ１０７に向けて送られる流体を切り替えた後、マイクロリアクタ１０７から排出された混合流体の回収が終了した段階で、第１流体用ポンプ１０５による移送、および、第２流体用ポンプ１０６による移送を終了する（ステップＳ４０８）。各流体の移送は、各流体用ポンプ１０５，１０６を停止することによって中止される。その後、システムの運転を終了する（ステップＳ４０９）。

　このように、残量がなくなった側の流体、および、残量がなくなっていない側の他方の流体の両方を別の流体に切り替える運転方法によると、ポンプが作動している間に、容器内の流体がなくなったとしても、マイクロリアクタに向けて別の流体が移送される。別の流体が移送されることによって、既にマイクロリアクタに向けて移送されている流体が排出側に押し出される。また、容器内の気体が吸引されたとしても、移送される流体が切り替えられることによって、気体がマイクロリアクタに流入するのを防ぐことができる。

　よって、このような運転方法によると、原料の流体を効率的に利用することができる。このとき、残量がなくなっていない側の他方の流体も、同時期に別の流体に切り替えられるため、残量がなくなっていない側についても、既にマイクロリアクタに向けて移送されている流体を、別の流体で排出側に押し出すことができる。すなわち、いずれの系統についても、混合・反応の終了までに、マイクロリアクタの内部や配管の内部から、原料の流体を排除することができる。そのため、原料の流体が毒物、危険物等であっても、いずれの系統についても、廃棄時の接触によるリスクや後処理のコストを低減することができる。

　図５は、マイクロリアクタシステムの運転方法の一例を示すフロー図である。
　図５には、マイクロリアクタシステム１において、第１流体および第２流体の移送が開始された後、第１流体用容器１０１および第２流体用容器１０２のうちの一方の容器内の流体がなくなったことが測定されたときに、残量が先になくなった側の当該流体を、第１流体および第２流体とは異なる別の流体（第３流体または第４流体）に切り替え、残量が先になくなった側の流体を切り替えた後、他方の容器内の流体がなくなったことが測定されたときに、残量が後になくなった側の当該流体を、第１流体および第２流体とは異なる別の流体（第３流体または第４流体）に切り替える運転方法を示す。

　この運転方法では、前記の運転方法（図３参照）と同様に、システムの運転の開始（ステップＳ５０１）、第１流体および第２流体の移送の開始（ステップＳ５０２）、マイクロリアクタ１０７の合流点への移送（ステップＳ５０３）、マイクロリアクタ１０７の内部での混合・反応（ステップＳ５０４）、混合流体のマイクロリアクタ１０７からの排出（ステップＳ５０５）を進める。

　各流体の移送が続けられると、第１流体用容器１０１および第２流体用容器１０２のうち、いずれかの流体の残量がなくなるため（ステップＳ５０６）、その状態になったことを流体の量の測定によって検知する。各流体用容器１０１，１０２の内部の流体の量は、システムの運転中、各流体センサ１１０，１１１によって適宜の時間間隔で測定される。

　いずれかの容器内の流体がなくなったことが測定されると、残量が先になくなった側の当該流体を別の流体に切り替える（ステップＳ５０７）。容器内の流体の量がゼロに近い閾値を下回ったとき、流体がなくなったとして、流体の切り替えを行うことができる。切替器１１２，１１３による流路の切り替えは、各流体センサ１１０，１１１による計測に基づいて制御される。

　各流体の移送が続けられると、第１流体用容器１０１および第２流体用容器１０２のうち、もう一つの流体の残量がなくなるため（ステップＳ５０８）、その状態になったことを流体の量の測定によって検知する。

　流体が残っていた側の容器内の流体がなくなったことが測定されると、残量が後になくなった側の当該流体を別の流体に切り替える（ステップＳ５０９）。

　マイクロリアクタ１０７に向けて送られる流体を切り替えた後、マイクロリアクタ１０７から排出された混合流体の回収が終了した段階で、第１流体用ポンプ１０５による移送、および、第２流体用ポンプ１０６による移送を終了する（ステップＳ５１０）。各流体の移送は、各流体用ポンプ１０５，１０６を停止することによって中止される。その後、システムの運転を終了する（ステップＳ５１１）。

　このように、残量が先になくなった側の流体を別の流体に切り替えた後、残量が後になくなった側の流体を別の流体に切り替える運転方法によると、ポンプが作動している間に、容器内の流体がなくなったとしても、マイクロリアクタに向けて別の流体が移送される。別の流体が移送されることによって、既にマイクロリアクタに向けて移送されている流体が排出側に押し出される。また、容器内の気体が吸引されたとしても、移送される流体が切り替えられることによって、気体がマイクロリアクタに流入するのを防ぐことができる。

　よって、このような運転方法によると、原料の流体を効率的に利用することができる。このとき、残量がなくなっていない側の他方の流体も、その後に別の流体に切り替えられるため、残量がなくなっていない側についても、流体用容器に用意した原料の流体を、容器の底部付近まで排出させることができる。また、既にマイクロリアクタに向けて移送されている流体を、別の流体で排出側に押し出すことができる。すなわち、いずれの系統についても、混合・反応の終了までに、マイクロリアクタの内部や配管の内部から、原料の流体を排除することができる。そのため、原料の流体が毒物、危険物等であっても、いずれの系統についても、廃棄時の接触によるリスクや後処理のコストを低減することができる。

　なお、マイクロリアクタ１０７は、単一回の使用後に廃棄するシングルユース（使い捨て・ディスポーザブル）式としてもよい。シングルユース式のマイクロリアクタ１０７の材料としては、ＰＥ、ＰＰ、ＰＭＰ、ＰＤＭＳ、ＰＣ、アクリル樹脂、フッ素系樹脂等が挙げられる。また、マイクロリアクタ１０７の他に、各流体用容器１０１，１０２，１０３，１０４、回収用容器１０８、チューブ１０９、各切替器１１２，１１３、継手等や、その他の接液部をシングルユース式としてもよい。

　少なくとも、第１流体用容器１０１、第２流体用容器１０２、第３流体用容器１０３および第４流体用容器１０４のうちの一以上や、第１切替器１１２、第２切替器１１３や、これらに接続するチューブ１０９をシングルユース式とすることが好ましい。これらをシングルユース式とすると、原料の流体が毒物、危険物等であっても、残っている流体と共に後処理することができるため、廃棄時の接触によるリスクや後処理のコストを低減することができる。また、切替器１１２，１１３として、脱着可能な無菌接続接手を用いることにより、廃棄時に持ち運びやすいサイズに分解することができる。

＜第２実施形態＞
　次に、本発明の第２実施形態に係るマイクロリアクタシステムについて、図を参照しながら説明する。

　図６は、第２実施形態に係るマイクロリアクタシステムの模式図である。
　図６に示すように、第２実施形態に係るマイクロリアクタシステム２は、前記のマイクロリアクタシステム１と同様に、第１流体用容器（第１の容器）１０１と、第２流体用容器（第２の容器）１０２と、第３流体用容器（第３の容器）１０３と、第１流体用ポンプ（第１のポンプ）１０５と、第２流体用ポンプ（第２のポンプ）１０６と、マイクロリアクタ１０７と、回収用容器１０８と、チューブ１０９と、第１流体センサ（第１の測定手段）１１０と、第２流体センサ（第２の測定手段）１１１と、第１切替器（第１の切替手段）１１２と、第２切替器（第２の切替手段）１１３と、を備えている。

　マイクロリアクタシステム２が、前記のマイクロリアクタシステム１と異なる点は、第１流体および第２流体とは異なる別の流体が用意される容器として、第１系統と第２系統との両方に接続された第３流体用容器１０３を備える点である。

　マイクロリアクタシステム２において、第１流体用容器１０１が接続された第１系統のチューブ１０９には、第１流体用容器１０１と第１流体用ポンプ１０５との間に、第１切替器１１２が備えられている。第１切替器１１２は、チューブ１０９を介して、第３流体用容器１０３と接続されている。

　また、第２流体用容器１０２が接続された第２系統のチューブ１０９には、第２流体用容器１０２と第２流体用ポンプ１０６との間に、第２切替器１１３が備えられている。第２切替器１１３は、チューブ１０９を介して、第３流体用容器１０３と接続されている。

　マイクロリアクタシステム２において、第１切替器１１２は、第１流体用容器１０１からマイクロリアクタ１０７への流路を開放し、且つ、第３流体用容器１０３からマイクロリアクタ１０７への流路を閉鎖した状態と、第１流体用容器１０１からマイクロリアクタ１０７への流路を閉鎖し、且つ、第３流体用容器１０３からマイクロリアクタ１０７への流路を開放した状態とに、相互に切り替え可能に設けられている。

　また、第１切替器１１３は、第２流体用容器１０２からマイクロリアクタ１０７への流路を開放し、且つ、第３流体用容器１０３からマイクロリアクタ１０７への流路を閉鎖した状態と、第２流体用容器１０２からマイクロリアクタ１０７への流路を閉鎖し、且つ、第３流体用容器１０３からマイクロリアクタ１０７への流路を開放した状態とに、相互に切り替え可能に設けられている。

　マイクロリアクタシステム２では、第１流体および第２流体の移送が開始された後、第１流体用容器１０１および第２流体用容器１０２のうちの一方の容器内の流体がなくなったことが測定されたときに、残量がなくなった側の当該流体を、第１流体および第２流体とは異なる別の流体（第３流体）に切り替え、残量がなくなっていない他方の容器内の流体を第１流体および第２流体とは異なる別の流体（第３流体）に切り替えることなく、第１流体および第２流体の移送を終了する運転方法（図３参照）を用いることができる。

　また、マイクロリアクタシステム２では、第１流体および第２流体の移送が開始された後、第１流体用容器１０１および第２流体用容器１０２のうちの一方の容器内の流体がなくなったことが測定されたときに、残量がなくなった側の当該流体を、第１流体および第２流体とは異なる別の流体（第３流体）に切り替えると共に、残量がなくなっていない他方の流体を、第１流体および前記第２流体とは異なる別の流体（第３流体）に切り替える運転方法（図４参照）を用いることもできる。

　また、マイクロリアクタシステム２では、第１流体および第２流体の移送が開始された後、第１流体用容器１０１および第２流体用容器１０２のうちの一方の容器内の流体がなくなったことが測定されたときに、残量が先になくなった側の当該流体を、第１流体および第２流体とは異なる別の流体（第３流体）に切り替え、残量が先になくなった側の流体を切り替えた後、他方の容器内の流体がなくなったことが測定されたときに、残量が後になくなった側の当該流体を、第１流体および第２流体とは異なる別の流体（第３流体）に切り替える運転方法（図５参照）を用いることもできる。

　このようなマイクロリアクタシステム２によると、第１流体用容器１０１が接続された第１系統、および、第２流体用容器１０２が接続された第２系統に、第３流体用容器１０３が接続されているため、第１系統および第２系統のうち、いずれの系統についても、各流体用容器１０１，１０２に用意した原料の流体を別の流体に切り替えることができる。別の流体が用意される流体用容器１０３は、１つにまとめられ、第１系統および第２系統に対して共通に備えられる。そのため、全体の構成を簡素化して、システムのコンパクト化を図ることができる。また、別の流体の用意、交換、廃棄等を簡単に行うことができる。

＜第３実施形態＞
　次に、本発明の第３実施形態に係るマイクロリアクタシステムについて、図を参照しながら説明する。

　図７は、第３実施形態に係るマイクロリアクタシステムの模式図である。
　図７に示すように、第３実施形態に係るマイクロリアクタシステム３は、初段のマイクロリアクタ１０７ａと、次段以降の複数のマイクロリアクタ１０７ｂ，１０７ｃ，１０７ｄを備えている。図７においては、計４段のマイクロリアクタ１０７ａ，１０７ｂ，１０７ｃ，１０７ｄを直列状に配置した形態を例示している。

　マイクロリアクタシステム３は、流体Ａ用容器（初段第１流体用の容器）７０１と、流体Ｂ用容器（初段第２流体用の容器）７０２と、流体Ｃ用容器（被混合流体用の容器）７０３と、流体Ｄ用容器（被混合流体用の容器）７０４と、流体Ｅ用容器（被混合流体用の容器）７０５と、流体Ｆ用容器７０６と、を備えている。

　また、流体Ａ用ポンプ（初段第１流体用のポンプ）７０７と、流体Ｂ用ポンプ（初段第２流体用のポンプ）７０８と、流体Ｃ用ポンプ（被混合流体用のポンプ）７０９と、流体Ｄ用ポンプ（被混合流体用のポンプ）７１０と、流体Ｅ用ポンプ（被混合流体用のポンプ）７１１と、を備えている。

　また、初段を構成する第１マイクロリアクタ１０７ａと、第２段を構成する第２マイクロリアクタ１０７ｂと、第３段を構成する第３マイクロリアクタ１０７ｃと、第４段を構成する第４マイクロリアクタ１０７ｄと、回収用容器１０８と、チューブ１０９と、を備えている。

　また、流体Ａセンサ（初段第１流体用の測定手段）７１２と、流体Ｂセンサ（初段第２流体用の測定手段）７１３と、流体Ｃセンサ（被混合流体用の測定手段）７１４と、流体Ｄセンサ（被混合流体用の測定手段）７１５と、流体Ｅセンサ（被混合流体用の測定手段）７１６と、を備えている。

　また、マイクロリアクタシステム３は、流体Ａ切替器（初段第１流体用の切替手段）７１７と、流体Ｂ切替器（初段第２流体用の切替手段）７１８と、流体Ｃ切替器（被混合流体用の切替手段）７１９と、流体Ｄ切替器（被混合流体用の切替手段）７２０と、流体Ｅ切替器（被混合流体用の切替手段）７２１と、を備えている。

　マイクロリアクタシステム３は、互いに直列に接続した複数のマイクロリアクタ１０７ａ，１０７ｂ，１０７ｃ，１０７ｄを備えている。マイクロリアクタシステム３は、複数のマイクロリアクタ１０７ａ，１０７ｂ，１０７ｃ，１０７ｄに順次導入される流体どうしを混合して、流体どうしが混和した混合物ないし流体どうしの反応による反応生成物（混合流体）を生じる。

　第１マイクロリアクタ１０７ａ、第２マイクロリアクタ１０７ｂ、第３マイクロリアクタ１０７ｃおよび第４マイクロリアクタ１０７ｄは、それぞれ、流体が導入される２つの流入口と、個々に導入された流体を合流させて混合する微小流路と、合流した後の混合流体を流出させる流出口と、を有する。これらのマイクロリアクタ１０７ａ，１０７ｂ，１０７ｃ，１０７ｄとしては、図２に示すマイクロリアクタ２００が好ましく用いられる。

　第１マイクロリアクタ１０７ａには、一方の流入口から、流体Ａ（初段第１流体）が導入される。また、他方の流入口から、流体Ｂ（初段第２流体）が導入される。第１マイクロリアクタ１０７ａでは、流体Ａと流体Ｂとが混合されて一次混合流体（流体Ａ＋Ｂ）が生じる。第１マイクロリアクタ１０７ａの流出口には、チューブ１０９を介して、第２マイクロリアクタ１０７ｂが接続される。

　第２マイクロリアクタ１０７ｂには、一方の流入口から、一次混合流体（流体Ａ＋Ｂ）が導入される。また、他方の流入口から、流体Ｃ（被混合流体）が導入される。第２マイクロリアクタ１０７ｂでは、一次混合流体と流体Ｃとが混合されて二次混合流体（流体Ａ＋Ｂ＋Ｃ）が生じる。第２マイクロリアクタ１０７ｂの流出口には、チューブ１０９を介して、第３マイクロリアクタ１０７ｃが接続される。

　第３マイクロリアクタ１０７ｃには、一方の流入口から、二次混合流体（流体Ａ＋Ｂ＋Ｃ）が導入される。また、他方の流入口から、流体Ｄ（被混合流体）が導入される。第３マイクロリアクタ１０７ｃでは、二次混合流体と流体Ｄとが混合されて三次混合流体（流体Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）が生じる。第３マイクロリアクタ１０７ｃの流出口には、チューブ１０９を介して、第４マイクロリアクタ１０７ｄが接続される。

　第４マイクロリアクタ１０７ｄには、一方の流入口から、三次混合流体（流体Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）が導入される。また、他方の流入口から、流体Ｅ（被混合流体）が導入される。第４マイクロリアクタ１０７ｄでは、三次混合流体と流体Ｅとが混合されて四次混合流体（流体Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ＋Ｅ）が生じる。第４マイクロリアクタ１０７ｄの流出口には、チューブ１０９を介して、収用容器１０８が接続される。

　図７に示すように、マイクロリアクタシステム３は、流体Ａ、流体Ｂ、流体Ｃ、流体Ｄおよび流体Ｅとは異なる流体Ｆが用意される容器として、流体Ａ用容器７０１から延びる流体Ａ系統、流体Ｂ用容器７０２から延びる流体Ｂ系統、流体Ｃ用容器７０３から延びる流体Ｃ系統、流体Ｄ用容器７０４から延びる流体Ｄ系統、および、流体Ｅ用容器７０５から延びる流体Ｅ系統からなる全ての系統に接続された流体Ｆ用容器７０６を備えている。

　マイクロリアクタシステム３において、流体Ａ用容器７０１が接続された流体Ａ系統のチューブ１０９には、流体Ａ用容器７０１と流体Ａ用ポンプ７０７との間に、流体Ａ切替器７１７が備えられている。流体Ａ切替器７１７は、チューブ１０９を介して、流体Ｆ用容器７０６と接続されている。

　また、流体Ｂ用容器７０２が接続された流体Ｂ系統のチューブ１０９には、流体Ｂ用容器７０２と流体Ｂ用ポンプ７０８との間に、流体Ｂ切替器７１８が備えられている。流体Ｂ切替器７１８は、チューブ１０９を介して、流体Ｆ用容器７０６と接続されている。

　また、次段以降の各流体用容器７０３，７０４，７０５が接続された各流体系統のチューブ１０９には、各流体用容器７０３，７０４，７０５と各流体用ポンプ７０９，７１０，７１１との間に、切替器７１９，７２０，７２１が備えられている。各切替器７１９，７２０，７２１は、チューブ１０９を介して、流体Ｆ用容器７０６と接続されている。

　マイクロリアクタシステム３において、流体Ａ切替器７１７は、流体Ａ用容器７０１から第１マイクロリアクタ１０７ａへの流路を開放し、且つ、流体Ｆ用容器７０６から第１マイクロリアクタ１０７ａへの流路を閉鎖した状態と、流体Ａ用容器７０１から第１マイクロリアクタ１０７ａへの流路を閉鎖し、且つ、流体Ｆ用容器７０６から第１マイクロリアクタ１０７ａへの流路を開放した状態とに、相互に切り替え可能に設けられている。

　また、流体Ｂ切替器７１８は、流体Ｂ用容器７０２から第１マイクロリアクタ１０７ａへの流路を開放し、且つ、流体Ｆ用容器７０６から第１マイクロリアクタ１０７ａへの流路を閉鎖した状態と、流体Ｂ用容器７０２から第１マイクロリアクタ１０７ａへの流路を閉鎖し、且つ、流体Ｆ用容器７０６から第１マイクロリアクタ１０７ａへの流路を開放した状態とに、相互に切り替え可能に設けられている。

　また、次段以降の各切替器７１９，７２０，７２１は、各流体用容器７０３，７０４，７０５から各マイクロリアクタ１０７ｂ，１０７ｃ，１０７ｄへの流路を開放し、且つ、流体Ｆ用容器７０６から各マイクロリアクタ１０７ｂ，１０７ｃ，１０７ｄへの流路を閉鎖した状態と、各流体用容器７０３，７０４，７０５から各マイクロリアクタ１０７ｂ，１０７ｃ，１０７ｄへの流路を閉鎖し、且つ、流体Ｆ用容器７０６から各マイクロリアクタ１０７ｂ，１０７ｃ，１０７ｄへの流路を開放した状態とに、相互に切り替え可能に設けられている。

　流体Ａ、流体Ｂ、流体Ｃ、流体Ｄおよび流体Ｅは、各マイクロリアクタ１０７ａ，１０７ｂ，１０７ｃ，１０７ｄにおける混合・反応に供される原料の流体である。流体Ｆは、各流体用容器７０１，７０２，７０３，７０４，７０５に用意された原料の流体がなくなったときに、これらの流体に代えて、各マイクロリアクタ１０７ａ，１０７ｂ，１０７ｃ，１０７ｄに向けて移送される流体である。

　流体Ａ、流体Ｂ、流体Ｃ、流体Ｄおよび流体Ｅとしては、混合・反応の目的に応じて、適宜の流体が用いられる。流体Ｆとしては、前記の第３流体や第４流体と同様に、原料の流体とは異なり、原料の成分を含まない流体が用いられる。

　また、マイクロリアクタシステム３において、流体Ａ用容器７０１には、容器内の流体Ａの量を測定するための流体Ａセンサ７１２が備えられる。流体Ｂ用容器７０２には、容器内の流体Ｂの量を測定するための流体Ｂセンサ７１３が備えられる。流体Ｃ用容器７０３には、容器内の流体Ｃの量を測定するための流体Ｃセンサ７１４が備えられる。流体Ｄ用容器７０４には、容器内の流体Ｄの量を測定するための流体Ｄセンサ７１５が備えられる。流体Ｅ用容器７０５には、容器内の流体Ｅの量を測定するための流体Ｅセンサ７１６が備えられる。

　流体Ａセンサ７１２、流体Ｂセンサ７１３、流体Ｃセンサ７１４、流体Ｄセンサ７１５および流体Ｅセンサ７１６としては、前記の流体センサ１１０，１１１と同様に、電子天秤の他に、荷重センサ、液面検知センサ、流量センサ等を用いることができる。

　なお、各流体用ポンプ７０７，７０８，７０９，７１０，７１１の仕様によっては、各流体用容器７０１，７０２，７０３，７０４，７０５，７０６の内部が大きく負圧になったとき、流体Ａ、流体Ｂ、流体Ｃ、流体Ｄ、流体Ｅおよび流体Ｆを送ることができなくなるため、各流体用容器７０１，７０２，７０３，７０４，７０５，７０６を加圧する手段を設けてもよい。具体的には、各流体用容器７０１，７０２，７０３，７０４，７０５，７０６を、それぞれ加圧できる圧力容器の中に入れてもよいし、各容器を外部から物理的に圧迫して加圧してもよい。

　このようなマイクロリアクタシステム３によると、複数のマイクロリアクタ１０７ａ，１０７ｂ，１０７ｃ，１０７ｄを備えているため、多段階の混合・反応をフロー式のプロセスで行うことができる。各流体用容器７０１，７０２，７０３，７０４，７０５が接続された各系統に、流体Ｆ用容器７０６が接続されているため、いずれの系統についても、各流体用容器７０１，７０２，７０３，７０４，７０５に用意した原料の流体を別の流体に切り替えることができる。別の流体が用意される流体Ｆ用容器７０６は、１つにまとめられ、各系統に対して共通に備えられる。そのため、全体の構成を簡素化して、システムのコンパクト化を図ることができる。また、別の流体の用意、交換、廃棄等を簡単に行うことができる。

　図８は、マイクロリアクタシステムの運転方法の一例を示すフロー図である。
　図８には、マイクロリアクタシステム３において、流体Ａ、流体Ｂ、流体Ｃ、流体Ｄおよび流体Ｅの移送が開始された後、流体Ａ用容器７０１、流体Ｂ用容器７０２、流体Ｃ用容器７０３、流体Ｄ用容器７０４および流体Ｅ用容器７０５のうちのいずれかの容器内の流体がなくなったことが測定されたときに、流体Ａ、流体Ｂ、流体Ｃ、流体Ｄおよび流体Ｅの全ての流体を、流体Ａ、流体Ｂ、流体Ｃ、流体Ｄおよび流体Ｅや混合流体とは異なる別の流体（流体Ｆ）に切り替える運転方法を示す。

　この運転方法では、各流体用容器７０１，７０２，７０３，７０４，７０５，７０６に流体Ａ、流体Ｂ、流体Ｃ、流体Ｄ、流体Ｅおよび流体Ｆのそれぞれを入れて、システムの運転を開始する（ステップＳ８０１）。各切替器７１７，７１８，７１９，７２０，７２１は、原料の流体が用意された各流体用容器７０１，７０２，７０３，７０４，７０５からの流路を開放しており、流体Ｆ用容器７０６からの流路を閉鎖している状態である。

　続いて、各流体用ポンプ７０７，７０８，７０９，７１０，７１１による流体Ａ、流体Ｂ、流体Ｃ、流体Ｄおよび流体Ｅの移送を開始する（ステップＳ８０２）。各流体用ポンプ７０７，７０８，７０９，７１０，７１１を始動させることにより、各流体用容器７０１，７０２，７０３，７０４，７０５からマイクロリアクタ１０７ａ，１０７ｂ，１０７ｃ，１０７ｄに向けた流体の移送が開始される。

　各流体用ポンプ７０７，７０８，７０９，７１０，７１１を始動させた後、流体Ａ、流体Ｂ、流体Ｃ、流体Ｄおよび流体Ｅを、チューブ１０９を通じて各マイクロリアクタ１０７ａ，１０７ｂ，１０７ｃ，１０７ｄの内部の合流点へ移送する（ステップＳ８０３）。流体Ａ、流体Ｂ、流体Ｃ、流体Ｄおよび流体Ｅは、各マイクロリアクタ１０７ａ，１０７ｂ，１０７ｃ，１０７ｄに対して、混合時間・反応時間にしたがい、順次、導入される。

　マイクロリアクタ１０７ａ，１０７ｂ，１０７ｃ，１０７ｄへの移送が行われると、流体Ａ、流体Ｂ、流体Ｃ、流体Ｄおよび流体Ｅは、各マイクロリアクタ１０７ａ，１０７ｂ，１０７ｃ，１０７ｄの内部で混合・反応を開始する（ステップＳ８０４）。各マイクロリアクタ１０７ａ，１０７ｂ，１０７ｃ，１０７ｄでは、各流体の移送に伴い、順次、混合・反応が開始される。

　次いで、各流体同士が混合・反応を開始した混合流体が、各マイクロリアクタ１０７ａ，１０７ｂ，１０７ｃ，１０７ｄから排出される（ステップＳ８０５）。混合流体は、各マイクロリアクタ１０７ａ，１０７ｂ，１０７ｃ，１０７ｄから、混合時間・反応時間にしたがい、順次、排出される。排出された混合流体は、混合ないし反応を続けながらチューブ１０９を通流し、最終的に回収用容器１０８に回収される。

　各流体の移送が続けられると、流体Ａ用容器７０１、流体Ｂ用容器７０２、流体Ｃ用容器７０３、流体Ｄ用容器７０４および流体Ｅ用容器７０５のうち、いずれかの流体の残量がなくなるため（ステップＳ８０６）、その状態になったことを流体の量の測定によって検知する。各流体用容器７０１，７０２，７０３，７０４，７０５の内部の流体の量は、システムの運転中、各流体センサ７１２，７１３，７１４，７１５，７１６によって適宜の時間間隔で測定される。

　いずれかの容器内の流体がなくなったことが測定されると、流体Ａ、流体Ｂ、流体Ｃ、流体Ｄおよび流体Ｅの全ての流体を、流体Ａ、流体Ｂ、流体Ｃ、流体Ｄおよび流体Ｅとは異なる別の流体に切り替える（ステップＳ８０７）。容器内の流体の量がゼロに近い閾値を下回ったとき、流体がなくなったとして、流体の切り替えを行うことができる。切替器７１７，７１８，７１９，７２０，７２１による流路の切り替えは、各流体センサ７１２，７１３，７１４，７１５，７１６による計測に基づいて制御される。

　マイクロリアクタ１０７ａ，１０７ｂ，１０７ｃ，１０７ｄに向けて送られる流体を切り替えた後、最終段の第４マイクロリアクタ１０７ｄから排出された混合流体の回収が終了した段階で、各流体用ポンプ７０７，７０８，７０９，７１０，７１１による移送を終了する（ステップＳ８０８）。各流体の移送は、各流体用ポンプ７０７，７０８，７０９，７１０，７１１を停止することによって中止される。その後、システムの運転を終了する（ステップＳ８０９）。

　このように、残量がなくなった全ての流体を別の流体に切り替える運転方法によると、ポンプが作動している間に、容器内の流体がなくなったとしても、マイクロリアクタに向けて別の流体が移送される。別の流体が移送されることによって、既にマイクロリアクタに向けて移送されている流体が排出側に押し出される。また、容器内の気体が吸引されたとしても、移送される流体が切り替えられることによって、気体がマイクロリアクタに流入するのを防ぐことができる。

　よって、このような運転方法によると、原料の流体を効率的に利用することができる。このとき、残量がなくなっていない側の残りの流体も、同時期に別の流体に切り替えられるため、残量がなくなっていない残りについても、既にマイクロリアクタに向けて移送されている流体を、別の流体で排出側に押し出すことができる。すなわち、いずれの系統についても、マイクロリアクタの内部や配管の内部から、原料の流体を排除することができる。そのため、原料の流体が毒物、危険物等であっても、いずれの系統についても、廃棄時の接触によるリスクや後処理のコストを低減することができる。

　なお、マイクロリアクタシステム３では、流体Ａ、流体Ｂ、流体Ｃ、流体Ｄおよび流体Ｅの移送が開始された後、流体Ａ用容器７０１、流体Ｂ用容器７０２、流体Ｃ用容器７０３、流体Ｄ用容器７０４および流体Ｅ用容器７０５のうちのいずれかの容器内の流体がなくなったことが測定されたときに、残量がなくなった一部の当該流体を、流体Ａ、流体Ｂ、流体Ｃ、流体Ｄおよび流体Ｅとは異なる別の流体（流体Ｆ）に切り替え、残量がなくなっていない残りの容器内の流体を流体Ａ、流体Ｂ、流体Ｃ、流体Ｄおよび流体Ｅとは異なる別の流体（流体Ｆ）に切り替えることなく、流体Ａ、流体Ｂ、流体Ｃ、流体Ｄおよび流体Ｅの移送を終了する運転方法（図３参照）を用いることもできる。

　また、マイクロリアクタシステム３では、流体Ａ、流体Ｂ、流体Ｃ、流体Ｄおよび流体Ｅの移送が開始された後、流体Ａ用容器７０１、流体Ｂ用容器７０２、流体Ｃ用容器７０３、流体Ｄ用容器７０４および流体Ｅ用容器７０５のうちのいずれかの容器内の流体がなくなったことが測定されたときに、残量が先になくなった一部の当該流体を、流体Ａ、流体Ｂ、流体Ｃ、流体Ｄおよび流体Ｅとは異なる別の流体（流体Ｆ）に切り替え、残量が先になくなった一部の流体を切り替えた後、残りの容器内の流体がなくなったことが測定されたときに、残量が後になくなった残りの当該流体を、流体Ａ、流体Ｂ、流体Ｃ、流体Ｄおよび流体Ｅとは異なる別の流体（流体Ｆ）に切り替える運転方法（図５参照）を用いることもできる。

＜第４実施形態＞
　次に、本発明の第４実施形態に係るマイクロリアクタシステムについて、図を参照しながら説明する。

　図９は、第４実施形態に係るマイクロリアクタシステムの模式図である。
　図９に示すように、第４実施形態に係るマイクロリアクタシステム４は、前記のマイクロリアクタシステム３と同様に、複数のマイクロリアクタ１０７ａ，１０７ｂ，１０７ｃ，１０７ｄと、回収用容器１０８と、チューブ１０９と、流体用容器７０１，７０２，７０３，７０４，７０５，７０６と、流体用ポンプ７０７，７０８，７０９，７１０，７１１と、流体センサ７１２，７１３，７１４，７１５，７１６と、を備えている。

　マイクロリアクタシステム４が、前記のマイクロリアクタシステム３と異なる点は、最終段の第４マイクロリアクタ１０７ｄの下流に、流体検知センサ９０１を備える点である。

　マイクロリアクタシステム４において、回収用容器１０８が接続された回収系統のチューブ１０９には、流体検知センサ９０１が備えられている。流体検知センサ９０１は、最終的に回収しようとしている混合流体中の成分を測定可能なセンサである。

　流体検知センサ９０１としては、流体の種類や目的の成分に応じて適宜の検知器が用いられる。例えば、画像や、光の吸収、屈折、反射、散乱や、電気の導通、抵抗、静電容量や、圧力、温度、超音波、磁気等の変化を検知する検知器を用いることができる。検知器は、紫外線分光法、赤外線分光法、ラマン分光法等による特定の成分の検知や、濁度等による検知を行う機器であってもよい。

　流体検知センサ９０１は、不図示の制御装置に検知信号を伝送可能である。制御装置は、流体検知センサ９０１からの検知信号の入力により、各流体用ポンプ７０７，７０８，７０９，７１０，７１１の作動の停止を制御する。

　このようなマイクロリアクタシステム４によると、流体検知センサ９０１によって、マイクロリアクタにおける混合・反応の終了を正確に検知することができる。一般に、マイクロリアクタのような微小流路でフロー式のプロセスを行う場合、流路全体の内容積に基づいて、混合流体の量を求めることができる。すなわち、流路全体の内容積や混合流体の流量から、プロセスの終了時期を判断することができる。

　しかし、このような判断法の場合、マイクロリアクタの流路の内容積やチューブの内径の製品誤差が影響する可能性がある。プロセスを適切な時期に終了しないと、目的物の回収率が低くなったり、未反応の不純物が混入したりする。これに対し、流体検知センサ９０１で混合・反応の終了を検知すると、混合流体中の目的の成分を効率的・高純度に回収することができる。

＜第５実施形態＞
　次に、本発明の第５実施形態に係るマイクロリアクタシステムについて、図を参照しながら説明する。

　図１０は、第５実施形態に係るマイクロリアクタシステムの模式図である。
　図１０に示すように、第５実施形態に係るマイクロリアクタシステム５は、前記のマイクロリアクタシステム４と同様に、複数のマイクロリアクタ１０７ａ，１０７ｂ，１０７ｃ，１０７ｄと、回収用容器１０８と、チューブ１０９と、流体用容器７０１，７０２，７０３，７０４，７０５，７０６と、流体用ポンプ７０７，７０８，７０９，７１０，７１１と、流体センサ７１２，７１３，７１４，７１５，７１６と、流体検知センサ９０１と、を備えている。

　マイクロリアクタシステム５が、前記のマイクロリアクタシステム４と異なる点は、最終段の第４マイクロリアクタ１０７ｄの下流に、回収用容器１０８に加えて、廃棄用容器１００１が接続されており、回収用容器１０８に分岐したチューブ１０９に回収用バルブ１００２を備え、廃棄用容器１００１に分岐したチューブ１０９に廃棄用バルブ１００３を備える点である。

　チューブ１０９は、第４マイクロリアクタ１０７ｄの下流で分岐しており、分岐した一方の流路には、回収用バルブ１００２が設置されている。回収用バルブ１００２の下流には、回収用容器１０８が接続されている。回収用容器１０８には、マイクロリアクタ１０７ａ，１０７ｂ，１０７ｃ，１０７ｄで多段階の混合・反応が行われた混合流体が回収される。

　一方、分岐した他方の流路には、廃棄用バルブ１００３が設置されている。廃棄用バルブ１００３の下流には、廃棄用容器１００１が接続されている。廃棄用容器１００１には、マイクロリアクタ１０７ａ，１０７ｂ，１０７ｃ，１０７ｄで適切な混合比で混合されなかった流体等が廃棄のために回収される。

　図１１は、マイクロリアクタシステムの運転方法の一例を示すフロー図である。
　図１１には、マイクロリアクタシステム５において、多段階のマイクロリアクタ１０７ａ，１０７ｂ，１０７ｃ，１０７ｄによって生成された所望の目的物を回収用容器１０８に回収し、適切な混合比で混合されなかった不要物を廃棄用容器１００１に回収する運転方法を示している。

　この運転方法では、各流体用容器７０１，７０２，７０３，７０４，７０５，７０６に流体Ａ、流体Ｂ、流体Ｃ、流体Ｄ、流体Ｅおよび流体Ｆのそれぞれを入れて、システムの運転を開始する（ステップＳ１１０１）。回収用バルブ１００２は、回収用容器１０８への流路を開放している状態である。廃棄用バルブ１００３は、廃棄用容器１００１への流路を閉鎖している状態である。

　続いて、前記の運転方法（図８参照）と同様に、システムの運転の開始（ステップＳ１１０１）、各流体の移送の開始（ステップＳ１１０２）、マイクロリアクタ１０７ａ，１０７ｂ，１０７ｃ，１０７ｄの合流点への移送（ステップＳ１１０３）、マイクロリアクタ１０７ａ，１０７ｂ，１０７ｃ，１０７ｄの内部での混合・反応（ステップＳ１１０４）、混合流体のマイクロリアクタ１０７ａ，１０７ｂ，１０７ｃ，１０７ｄからの排出（ステップＳ１１０５）、残量がなくなったことの検知（ステップＳ１１０６）、流体の切り替え（ステップＳ１１０７）を進める。

　マイクロリアクタ１０７ａ，１０７ｂ，１０７ｃ，１０７ｄに向けて送られる流体を切り替えた後、各流体の移送が続けられると、最終段の第４マイクロリアクタ１０７ｄから所望の目的物が排出されなくなるため（ステップＳ１１０８）、その状態になったことを成分の測定によって検知する。目的の成分の量は、システムの運転中、流体検知センサ９０１によって適宜の時間間隔で測定される。

　所望の目的物が排出されなくなったことが測定されると、最終段の第４マイクロリアクタ１０７ｄの下流に接続される容器を、回収用容器１０８から廃棄用容器１００１に切り替える（ステップＳ１１０９）。回収用バルブ１００２は、流体検知センサ９０１による計測に基づいて、回収用容器１０８への流路を閉鎖している状態に制御される。廃棄用バルブ１００３は、流体検知センサ９０１による計測に基づいて、廃棄用容器１００１への流路を開放している状態に制御される。

　廃棄用容器１００１に切り替えた後、各流体用ポンプ７０７，７０８，７０９，７１０，７１１による移送を終了する（ステップＳ１１１０）。各流体の移送は、各流体用ポンプ７０７，７０８，７０９，７１０，７１１を停止することによって中止される。各流体用ポンプ７０７，７０８，７０９，７１０，７１１は、流体検知センサ９０１による計測に基づいて、原料の各流体が排出されなくなったことが測定されたときに停止してもよい。その後、システムの運転を終了する（ステップＳ１１１１）。

　このようなマイクロリアクタシステム５によると、最終段の第４マイクロリアクタ１０７ｄの下流で、回収用容器１０８と廃棄用容器１００１とが切り替えられるため、適切な混合比で混合された目的物を効率的・高純度に回収する一方で、適切な混合比で混合されなかった不要物や、毒物、危険物等の原料の流体を、廃棄物として安全に回収することができる。廃棄時の接触によるリスクを低減することができるため、不要な流体を安全に取り扱うことができる。

＜第６実施形態＞
　次に、本発明の第６実施形態に係るマイクロリアクタシステムについて、図を参照しながら説明する。

　図１２は、第６実施形態に係るマイクロリアクタシステムの模式図である。
　図１２に示すように、第６実施形態に係るマイクロリアクタシステム６は、前記のマイクロリアクタシステム５と同様に、複数のマイクロリアクタ１０７ａ，１０７ｂ，１０７ｃ，１０７ｄと、回収用容器１０８と、チューブ１０９と、流体用容器７０１，７０２，７０３，７０４，７０５，７０６と、流体用ポンプ７０７，７０８，７０９，７１０，７１１と、流体センサ７１２，７１３，７１４，７１５，７１６と、流体検知センサ９０１と、廃棄用容器１００１と、回収用バルブ１００２と、廃棄用バルブ１００３と、を備えている。

　マイクロリアクタシステム６が、前記のマイクロリアクタシステム５と異なる点は、各流体用容器７０１，７０２，７０３，７０４，７０５，７０６が、下方が開放される形状のラック１２０１に支持されており、各流体を鉛直下方向に排出するように設置されている点である。

　ラック１２０１は、それ自体の接地面よりも上方に流体用容器を支持し、支持された流体用容器の下方が開放される形状に設けられる。このようなラック１２０１によると、排出口が底部に設けられた流体用容器を支持させた状態や、排出口が天井部に設けられた流体用容器を反転させて支持させた状態で、排出口への配管の接続や、容器内の流体の排出を行うことができる。容器の底部付近を含めた流体を重力で排出させることができるため、原料の流体の利用効率が低下し難くなる。

　ラック１２０１は、流体用容器の下方が開放され、流体用容器の排出口にチューブ１０９等の配管を接続し得る限り、流体用容器の支持法が、特に制限されるものではない。流体用容器の支持法としては、台状部、網状部等への載置や、架橋部等への吊り下げや、枠状部等への抱持や、支持部材による把持・挟持等であってもよい。

　図１３は、流体用容器を設置する方法を示す図である。図１３Ａは、３Ｄバッグをラックの台状部に載置する方法を示す図である。図１３Ｂは、２Ｄバッグをラックに吊り下げる方法を示す図である。図１３Ｃは、３Ｄバッグをラックの枠状部に抱持させる方法を示す図である。

　図１３Ａ、図１３Ｂおよび図１３Ｃにおいて、符号１３０１は、流体用容器の一例であり、三次元的形状に設けられた３Ｄバッグ、符号１３０２は、流体用容器の一例であり、扁平な二次元的形状に設けられた２Ｄバッグを示す。３Ｄバッグ１３０１には、底面の中央付近に排出部１３１１が設けられている。同様に、２Ｄバッグ１３０２には、底面の中央付近に排出部１３２１が設けられている。これらの排出部１３１１，１３２１は、チューブ１０９等の配管が接続可能である。

　図１３Ａに示すように、流体用容器を支持するラック１２０１は、台状部を備える台型ラック１２０１Ａとして設けることができる。台型ラック１２０１Ａは、平板状の底板部１２１１と、左右一対の平板上の側板部１２１２と、平板上の天板部１２１３と、を備えている。

　底板部１２１１、側板部１２１２および天板部１２１３は、前面と後面が開口した直方体状のラックを形成している。天板部１２１３には、一辺の中央付近から、主面の中心付近まで、切欠き１２１４が設けられている。切欠き１２１４は、配管を接続する作業が可能な程度の幅に設けられている。

　図１３Ａに示すように、台型ラック１２０１Ａの天板部１２１３には、排出部１３１１が切欠き１２１４と重なるように、３Ｄバッグ１３０１を載置することができる。天板部１２１３は、接地される底板部１２１１の上方に側板部１２１２で支持される。そのため、３Ｄバッグ１３０１の下方が開放される構造となる。

　また、図１３Ｂに示すように、流体用容器を支持するラック１２０１は、架橋部を備える吊下型ラック１２０１Ｂとして設けることができる。吊下型ラック１２０１Ｂは、矩形状の底部および天井部の骨格を形成する枠部材１２２１と、矩形状の天井部の頂点を支持するための柱部材１２２２と、矩形状の天井部を横断的に架橋する架橋部材１２２３と、支持対象物を釣るためのフック１２２４と、を備えている。

　枠部材１２２１および柱部材１２２２は、直方体状に組まれて骨格状のラックを形成している。架橋部材１２２３は、両端が枠部材１２２１に固定されており、天井面を横断する架橋部を形成している。フック１２２４は、天井面を横断する架橋部の中央付近に位置するように架橋部材１２２３に取り付けられている。

　図１３Ｂに示すように、吊下型ラック１２０１Ｂのフック１２２４には、吊り下げ用の係止部を設けた２Ｄバッグ１３０２を吊り下げることができる。柱部材１２２２の長さや、フック１２２４の高さは、２Ｄバッグ１３０２よりも長く設けられる。そのため、２Ｄバッグ１３０２の下方が開放される構造となる。

　また、図１３Ｃに示すように、流体用容器を支持するラック１２０１は、枠状部を備える枠台型ラック１２０１Ｃとして設けることができる。枠台型ラック１２０１Ｃは、矩形状の底部の骨格を形成する底部材１２３１と、矩形状の天井部の頂点を支持するための柱部材１２３２と、矩形状の天井部の骨格を形成する枠部材１２３３と、を備えている。

　底部材１２３１、柱部材１２３２および枠部材１２３３は、直方体状に組まれて骨格状のラックを形成している。枠部材１２３３は、３Ｄバッグ１３０１の外縁部を下方から支持するために、矩形状の天井部の骨格の内寸が、３Ｄバッグ１３０１の縦幅や横幅よりも、やや小さくなるように設けられる。

　図１３Ｃに示すように、枠台型ラック１２０１Ｃの枠部材１２３３の上には、排出部１３１１が下方を向くように、３Ｄバッグ１３０１の周囲が支持されるように抱持させることができる。枠部材１２３３は、接地される底部材１２３１の上方に柱部材１２３２で支持される。そのため、３Ｄバッグ１３０１の下方が開放される構造となる。

　このような台型ラック１２０１Ａや、吊下型ラック１２０１Ｂや、枠台型ラック１２０１Ｃを用いると、流体用容器の内部の流体を鉛直下方向に排出することができる。そのため、マイクロリアクタシステム５等において、流体用容器に用意した原料の流体を、流体用容器の内部に多量に残存させることなく、容器の底部付近まで利用することができる。チューブ等の配管を流体用容器の上部から挿入して、容器内の流体を上部から吸引する場合と比較して、容器内の流体を、より効率よく利用することができる。

　台型ラック１２０１Ａや、吊下型ラック１２０１Ｂや、枠台型ラック１２０１Ｃのいずれであっても、３Ｄバッグ１３０１、２Ｄバッグ１３０２等のような流体用容器と共に、電子天秤に搭載することができる。これらのラックは、骨格状ないし中空状であるため、軽量に設けることが可能であり、ラック自体の重量による測定の誤差が低減され易くなる。

　以上、本発明の実施形態及び変形例について説明したが、本発明は、前記の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。例えば、本発明は、必ずしも前記の実施形態が備える全ての構成を備えるものに限定されるものではない。或る実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えたり、或る実施形態の構成の一部を他の実施形態に追加したり、或る実施形態の構成の一部を省略したりすることも可能である。

　例えば、前記のマイクロリアクタシステム１は、複数のマイクロリアクタを直列に接続した構成としてもよい。すなわち、前記のマイクロリアクタシステム３において、流体系統毎に、個別に切替用の流体を用意することもできる。また、前記のマイクロリアクタシステム３において、一部の流体系統に対して、個別に切替用の流体を用意し、残りの流体系統に対して、共通化した切替用の流体を用意してもよい。

　また、前記のマイクロリアクタシステム１，２，３，４，５，６は、直列に接続されるマイクロリアクタの段数が、１以上の任意の数であってよい。各段のマイクロリアクタでは、２種類以上の任意の種類数の流体が混合されてもよい。

　また、前記の流体検知センサ９０１、廃棄用容器１００１、回収用バルブ１００２、廃棄用バルブ１００３、ラック１２０１は、前記のマイクロリアクタシステム１，２等に備えてもよい。

　また、流体用容器、回収用容器、廃棄用容器、流体用ポンプ、流体センサ、切替器、ラック等は、その機能を損なわない限り、設置位置が変更されてもよいし、一部の設置が省略されてもよい。流体用容器に用意する流体としては、液体を用いてもよいし、気体を用いてもよいし、固体を含む液体を用いてもよいし、気体を含む液体を用いてもよいし、液体と気体との組み合わせを用いてもよく、流体として扱える種々のものを用いることができる。

　また、前記のマイクロリアクタシステム１，２，３，４，５，６が備えるマイクロリアクタは、少なくとも二流体を混合する微小流路を有するものであれば、適宜の形状であってよい。例えば、平面視でＹ字型、Ｔ字型等の適宜の形状に設けることができるし、流体が多層流を形成して合流する形状に設けることもできる。二流体が流入して合流するまでの流路体積は、偏っていてもよいし、偏っていなくてもよい。

１，２，３，４，５，６　マイクロリアクタシステム
１０１　第１流体用容器（第１の容器）
１０２　第２流体用容器（第２の容器）
１０３　第３流体用容器（第３の容器）
１０４　第４流体用容器（第４の容器）
１０５　第１流体用ポンプ（第１のポンプ）
１０６　第２流体用ポンプ（第２のポンプ）
１０７　マイクロリアクタ
１０８　回収用容器
１０９　チューブ
１１０　第１流体センサ（第１の測定手段）
１１１　第２流体センサ（第２の測定手段）
１１２　第１切替器（第１の切替手段）
１１３　第２切替器（第２の切替手段）
２００　マイクロリアクタ
２１０　高流量側流入口
２１１　低流量側流入口
２２０　高流量側流路（微小流路）
２２１　低流量側流路（微小流路）
２２２　排出流路（微小流路）
２３０　合流点
２４０　流出口
７０１　流体Ａ用容器（初段第１流体用の容器）
７０２　流体Ｂ用容器（初段第２流体用の容器）
７０３　流体Ｃ用容器（被混合流体用の容器）
７０４　流体Ｄ用容器（被混合流体用の容器）
７０５　流体Ｅ用容器（被混合流体用の容器）
７０６　流体Ｆ用容器
７０７　流体Ａ用ポンプ（初段第１流体用のポンプ）
７０８　流体Ｂ用ポンプ（初段第２流体用のポンプ）
７０９　流体Ｃ用ポンプ（被混合流体用のポンプ）
７１０　流体Ｄ用ポンプ（被混合流体用のポンプ）
７１１　流体Ｅ用ポンプ（被混合流体用のポンプ）
７１２　流体Ａセンサ（初段第１流体用の測定手段）
７１３　流体Ｂセンサ（初段第２流体用の測定手段）
７１４　流体Ｃセンサ（被混合流体用の測定手段）
７１５　流体Ｄセンサ（被混合流体用の測定手段）
７１６　流体Ｅセンサ（被混合流体用の測定手段）
７１７　流体Ａ切替器（初段第１流体用の切替手段）
７１８　流体Ｂ切替器（初段第２流体用の切替手段）
７１９　流体Ｃ切替器（被混合流体用の切替手段）
７２０　流体Ｄ切替器（被混合流体用の切替手段）
７２１　流体Ｅ切替器（被混合流体用の切替手段）
９０１　流体検知センサ
１００１　廃棄用容器
１００２　回収用バルブ
１００３　廃棄用バルブ
１２０１　ラック
１３０１　３Ｄバッグ
１３０２　２Ｄバッグ

Claims

　流体が導入される２つの流入口と前記流体を合流させる流路とを有し、一方の前記流入口から導入される第１流体と他方の前記流入口から導入される第２流体とを前記流路で混合するマイクロリアクタと、
　前記第１流体が用意される第１の容器と、
　前記第２流体が用意される第２の容器と、
　前記第１流体を前記流入口に向けて送る第１のポンプと、
　前記第２流体を前記流入口に向けて送る第２のポンプと、
　前記第１の容器内の前記第１流体の量を測定するための第１の測定手段と、
　前記第２の容器内の前記第２流体の量を測定するための第２の測定手段と、
　前記マイクロリアクタに送られる前記第１流体および前記第２流体のうちの少なくとも一方を、前記第１流体および前記第２流体と異なる流体に切り替える切替手段と、を備えるマイクロリアクタシステム。
　請求項１に記載のマイクロリアクタシステムであって、
　前記第１流体および前記第２流体の移送が開始された後、前記第１の容器および前記第２の容器のうちの一方の前記容器内の前記流体がなくなったことが測定されたときに、当該流体を前記第１流体および前記第２流体とは異なる流体に切り替え、
　他方の前記容器内の前記流体を前記第１流体および前記第２流体とは異なる流体に切り替えることなく、前記第１流体および前記第２流体の移送を終了するマイクロリアクタシステム。
　請求項１に記載のマイクロリアクタシステムであって、
　前記第１流体および前記第２流体の移送が開始された後、前記第１の容器および前記第２の容器のうちの一方の前記容器内の前記流体がなくなったことが測定されたときに、当該流体を前記第１流体および前記第２流体とは異なる流体に切り替えると共に、他方の流体を前記第１流体および前記第２流体とは異なる流体に切り替えるマイクロリアクタシステム。
　請求項１に記載のマイクロリアクタシステムであって、
　前記第１流体および前記第２流体の移送が開始された後、前記第１の容器および前記第２の容器のうちの一方の前記容器内の前記流体がなくなったことが測定されたときに、当該流体を前記第１流体および前記第２流体とは異なる流体に切り替え、
　先になくなった前記流体を切り替えた後、他方の前記容器内の前記流体がなくなったことが測定されたときに、当該流体を前記第１流体および前記第２流体とは異なる流体に切り替えるマイクロリアクタシステム。
　請求項１に記載のマイクロリアクタシステムであって、
　前記第１流体および前記第２流体とは異なる第３流体が用意される第３の容器と、
　前記第１流体および前記第２流体とは異なる第４流体が用意される第４の容器と、を備え、
　前記切替手段は、
　前記マイクロリアクタに送られる前記第１流体を前記第３流体に切り替える第１の切替手段と、
　前記マイクロリアクタに送られる前記第２流体を前記第４流体に切り替える第２の切替手段と、であるマイクロリアクタシステム。
　請求項１に記載のマイクロリアクタシステムであって、
　前記第１流体および前記第２流体とは異なる第３流体が用意される第３の容器を備え、
　前記切替手段は、
　前記マイクロリアクタに送られる前記第１流体を前記第３流体に切り替える第１の切替手段と、
　前記マイクロリアクタに送られる前記第２流体を前記第３流体に切り替える第２の切替手段と、であるマイクロリアクタシステム。
　流体が導入される２つの流入口と前記流体を合流させる流路とを有し、一方の前記流入口から導入される初段第１流体と他方の前記流入口から導入される初段第２流体とを前記流路で混合する初段のマイクロリアクタと、
　初段の前記マイクロリアクタの下流に直列に設置され、流体が導入される２つの流入口と前記流体を合流させる流路とを有し、一方の前記流入口から導入される前段のマイクロリアクタで生じた混合流体と他方の前記流入口から導入される被混合流体とを前記流路で混合する次段以降の複数のマイクロリアクタと、
　前記初段第１流体が用意される初段第１流体用の容器と、
　前記初段第２流体が用意される初段第２流体用の容器と、
　次段以降の前記マイクロリアクタ毎に設置され、前記被混合流体が用意される複数の被混合流体用の容器と、
　前記初段第１流体を初段の前記マイクロリアクタの一方の前記流入口に向けて送る初段第１流体用のポンプと、
　前記初段第２流体を初段の前記マイクロリアクタの他方の前記流入口に向けて送る初段第２流体用のポンプと、
　次段以降の前記マイクロリアクタ毎に設置され、前記被混合流体を次段以降の前記マイクロリアクタの他方の前記流入口に向けて送る複数の被混合流体用のポンプと、
　前記初段第１流体用の容器内の前記初段第１流体の量を測定するための初段第１流体用の測定手段と、
　前記初段第２流体用の容器内の前記初段第２流体の量を測定するための初段第２流体用の測定手段と、
　次段以降の前記マイクロリアクタ毎に設置され、前記被混合流体用の容器内の前記被混合流体の量を測定するための複数の被混合流体用の測定手段と、
　前記初段のマイクロリアクタに送られる前記初段第１流体を、前記初段第１流体、前記初段第２流体および前記被混合流体と異なる流体に切り替える初段第１流体用の切替手段と、
　前記初段のマイクロリアクタに送られる前記初段第２流体を、前記初段第１流体、前記初段第２流体および前記被混合流体と異なる流体に切り替える初段第２流体用の切替手段と、
　次段以降の前記マイクロリアクタ毎に設置され、前記次段以降のマイクロリアクタに送られる前記被混合流体を、前記初段第１流体、前記初段第２流体および前記被混合流体と異なる流体に切り替える複数の被混合流体用の切替手段と、を備えるマイクロリアクタシステム。
　請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のマイクロリアクタシステムであって、
　前記マイクロリアクタの下流に、前記マイクロリアクタで混合された流体中の成分の量を測定する成分測定手段を備えるマイクロリアクタシステム。
　請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のマイクロリアクタシステムであって、
　前記マイクロリアクタの下流に、混合された流体を回収するための回収用容器と、流体を廃棄するための廃棄用容器とが接続されているマイクロリアクタシステム。
　請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のマイクロリアクタシステムであって、
　前記容器のうちの一以上は、前記容器の下方が開放されるラックに支持されて、前記流体を鉛直下方向に排出するマイクロリアクタシステム。