(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力流路に供給される流体を３以上の出力流路に分配する流体分配装置であって、
複数の枝流路を組み合わせてなり、前記入力流路に供給された流体を前記出力流路の数だけ分配する分配流路と、
前記分配流路をなす前記複数の枝流路のうちの２つの枝流路の流量を測定する流量計と
前記流量計の測定結果に基づいて、前記出力流路のうちの閉塞した出力流路を特定する監視装置とを備えており、
前記監視装置は、前記出力流路の閉塞状態に応じた前記２つの枝流路における流量変化の関係を示す判定テーブルを記憶する記憶部と、
前記流量計の測定結果と前記記憶部に記憶された前記判定テーブルとを比較して閉塞した出力流路を判定する判定部と
を備えることを特徴とする流体分配装置。
【請求項２】
前記分配流路は、流体を分配する分配部の数が前記入力流路から前記出力流路に向けて順次増加する構造であり、
前記流量計は、前記分配部の数が前記出力流路の数の半分である部分よりも前記出力流路側に位置する枝流路の流量を測定する
ことを特徴とする請求項１記載の流体分配装置。
【請求項３】
前記分配流路は、前記複数の枝流路を前記入力流路に対して線対称に組み合わせた構造であり、
前記流量計は、前記複数の枝流路のうち、前記入力流路に対して線対称の関係にある２つの枝流路の流量を測定する
ことを特徴とする請求項２記載の流体分配装置。
【請求項４】
流体に所定の処理を施すマイクロプラントであって、
前記流体を分配する請求項１から請求項３の何れか一項に記載の流体分配装置と、
前記流体分配装置の出力流路に接続され、前記流体分配装置によって分配された流体を処理する複数のマイクロ処理装置と
を備えることを特徴とするマイクロプラント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体分配装置及びマイクロプラントに関する。
【背景技術】
【０００２】
マイクロ化学プロセス技術は、等価直径が１ｍｍ以下のマイクロ流路を利用して化学反応を行う技術であり、例えば医薬品やファインケミカル等の高付加価値機能性材料を少量生産するのに適した技術である。マイクロプラントは、マイクロ化学プロセス技術を利用して化学反応を行うプロセス機器（マイクロ処理装置）から構成される生産プラントであり、ナンバリングアップと呼ばれる手法によりスループットの向上（単位時間における処理量の増大）が図られている。
【０００３】
ここで、上記のナンバリングアップと呼ばれる手法は、複数のマイクロ処理装置を並列に配置し、マイクロ処理装置の各々に接続された複数のマイクロ流路（並列流路）を介して処理対象となる流体を各マイクロ処理装置に供給するとともに、各マイクロ処理装置から並列流路を介して処理後の流体を回収する手法である。かかるナンバリングアップなる手法を用いると、マイクロ流路を介して供給される流体が複数のマイクロ処理装置で同時に処理されるため、スループットの向上を図ることができる。
【０００４】
以下の非特許文献１には、上記のナンバリングアップと呼ばれる手法により並列化されたマイクロ処理装置間の一様な流量分布を実現するとともに、流路閉塞の早期検出・診断を可能にすることによって、マイクロプラントの安定した長期連続運転を可能とし得る技術が開示されている。具体的に、以下の非特許文献１では、マイクロ処理装置の上流側及び下流側の流路を分合流タイプの流体集配構造とすることによって、マイクロ処理装置間の一様な流量分布を実現している。また、マイクロ処理装置に接続される複数の並列流路のうちの任意の２つの並列流路に流量計を設け、これら２つの流量計の計測結果から流量変化量比を求めて閉塞箇所を特定し、流量変化量比に流量変化量を乗ずることによって閉塞箇所の閉塞度合いを推算している。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】殿村修、外３名，「マイクロ化学プロセスの流体集配構造と閉塞診断」，化学工学会第４０回秋季大会研究発表講演要旨集，ｐ．Ｌ２０７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記の非特許文献１に開示された技術を用いれば、マイクロ処理装置の並列数が３以上であっても、２つの流量計の計測結果のみで閉塞したマイクロ処理装置を特定することは確かに可能である。しかしながら、並列流路に接続されるマイクロ処理装置の圧力損失が何らかの原因で大きくなると、マイクロ処理装置の上流側及び下流側における流体の流れに変化が生じ、閉塞しているマイクロ処理装置を特定することが困難になるという問題がある。すると、閉塞したマイクロ処理装置を特定するのに時間を要し、マイクロプラントの安定した長期連続運転が難しくなるという問題がある。
【０００７】
また、上記の非特許文献１に開示された流体集配構造の流路は、マイクロ処理装置の特性や流体の物性を考慮して設計されており、マイクロ処理装置の特性や流体の物性に拘わらず使用できる汎用的なものではない。このため、例えばマイクロプラントを新設する度に、或いはマイクロプラントで生産する生産物の種類や生産量を変える度に新たな流路を設計し直す必要があり、コストの低減が困難であるという問題がある。
【０００８】
また、マイクロ処理装置の特性や流体の特性は、周囲温度の変化、或いは経時変化等によっても変化することがある。すると、上記のマイクロ処理装置の圧力損失が大きくなる場合と同様に、閉塞しているマイクロ処理装置を特定することが困難になり、その結果としてマイクロプラントの安定した長期連続運転が難しくなるという問題がある。
【０００９】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、マイクロ処理装置の特性や流体の物性に拘わらず閉塞箇所を高精度に検出することができる流体分配装置、及び当該装置を備えることによって安定した長期連続運転が可能なマイクロプラントを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明の流体分配装置は、入力流路（１１）に供給される流体（Ｗ１）を３以上の出力流路（１３）に分配する流体分配装置（１〜３）であって、複数の枝流路（Ｒc21〜Ｒc55，Ｒs11〜Ｒs60）を組み合わせてなり、前記入力流路に供給された流体を前記出力流路の数だけ分配する分配流路（１２）と、前記分配流路をなす前記複数の枝流路のうちの２つの枝流路の流量を測定する流量計（１４ａ、１４ｂ）とを備えることを特徴としている。
この発明によると、入力流路に供給される流体を出力流路の数だけ分配する分配流路をなす複数の枝流路のうちの２つの枝流路の流量が流量計によって測定される。
また、本発明の流体分配装置は、前記分配流路が、流体を分配する分配部（Ｂ11〜Ｂ33）の数が前記入力流路から前記出力流路に向けて順次増加する構造であり、前記流量計は、前記分配部の数が前記出力流路の数の半分である部分よりも前記出力流路側に位置する枝流路の流量を測定することを特徴としている。
また、本発明の流体分配装置は、前記分配流路が、前記複数の枝流路を前記入力流路に対して線対称に組み合わせた構造であり、前記流量計は、前記複数の枝流路のうち、前記入力流路に対して線対称の関係にある２つの枝流路の流量を測定することを特徴としている。
また、本発明の流体分配装置は、前記流量計の測定結果に基づいて、前記出力流路のうちの閉塞した出力流路を特定する監視装置（１５）を備えることを特徴としている。
また、本発明の流体分配装置は、前記監視装置が、前記出力流路の閉塞状態に応じた前記２つの枝流路における流量変化の関係を示す判定テーブル（Ｔ１）を記憶する記憶部（２５）と、前記流量計の測定結果と前記記憶部に記憶された前記判定テーブルとを比較して閉塞した出力流路を判定する判定部（２３）とを備えることを特徴としている。
本発明のマイクロプラントは、流体（Ｗ１）に所定の処理を施すマイクロプラント（３０）であって、前記流体を分配する上記の何れかに記載の流体分配装置と、前記流体分配装置の出力流路に接続され、前記流体分配装置によって分配された流体を処理する複数のマイクロ処理装置（３３ａ〜３３ｄ）とを備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、入力流路に供給される流体を出力流路の数だけ分配する分配流路をなす複数の枝流路のうちの２つの枝流路の流量を流量計によって測定しているため、例えばマイクロ処理装置の特性や流体の物性に拘わらず閉塞箇所を高精度に検出することができるという効果がある。これにより、周囲温度の変化、或いは経時変化等によってマイクロ処理装置の特性や流体の特性が変化したとしても出力流路の閉塞箇所を特定できることから、マイクロプラントの安定した長期連続運転が可能になるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態による流体分配装置の構成を示す平面図である。
【図２】第１実施形態における監視装置１５の要部構成を示す図である。
【図３】第１実施形態において、枝マイクロ流路Ｒc31，Ｒc33における流速変化の関係を示すグラフである。
【図４】本発明の第１実施形態によるマイクロプラントの要部構成を示す図である。
【図５】本発明の第１実施形態によるマイクロプラントの動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第２実施形態による流体分配装置の構成を示す平面図である。
【図７】第２実施形態において、枝マイクロ流路Ｒs32，Ｒs35における流速変化の関係を示すグラフである。
【図８】本発明の第３実施形態による流体分配装置の構成を示す平面図である。
【図９】第３実施形態において、枝マイクロ流路Ｒc51，Ｒc55における流速変化の関係を示すグラフである。
【図１０】第３実施形態において、枝マイクロ流路Ｒs42，Ｒs47における流速変化の関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施形態による流体分配装置及びマイクロプラントについて詳細に説明する。
【００１４】
〔第１実施形態〕
図１は、本発明の第１実施形態による流体分配装置の構成を示す平面図である。図１に示す通り、本実施形態の流体分配装置１は、入力流路１１、分配流路１２、出力流路１３、マイクロ流量計１４ａ，１４ｂ（流量計）、及び監視装置１５を備えており、入力流路１１から供給される処理対象流体Ｗ１（流体）を処理対象流体Ｗ１１〜Ｗ１４に４分配するとともに、出力流路１３の閉塞箇所を特定することが可能である。入力流路１１は入力マイクロ流路Ｒc11から構成されており、分配流路１２は枝マイクロ流路Ｒc21〜Ｒc33，Ｒs11〜Ｒs36（枝流路）から構成されており、出力流路１３は出力マイクロ流路Ｒc41〜Ｒc44から構成されている。
【００１５】
尚、これら各マイクロ流路における下付き添え字「c」は、図中に示すＸＹ直交座標系のＸ方向に延在するマイクロ流路であることを示し、下付き添え字「s」は、ＸＹ直交座標系におけるＹ方向に延在するマイクロ流路であることを示している。また、分配流路１２を構成する枝マイクロ流路Ｒc21〜Ｒc33，Ｒs11〜Ｒs36のうち、Ｘ方向に延在するマイクロ流路Ｒc21〜Ｒc33の流路長Ｌcは全て等しく、またＹ方向に延在するマイクロ流路Ｒs11〜Ｒs36の流路長Ｌsは全て等しい。
【００１６】
入力流路１１を構成する入力マイクロ流路Ｒc11は、所定長さＬc11、所定断面積Ａc11、水力相当直径Ｄc11を有してＸ方向に延在するマイクロ流路であり、一端（左端）から入力される処理対象流体Ｗ１を他端（右端）に接続された一対の枝マイクロ流路Ｒs11，Ｒs12に出力する。尚、入力マイクロ流路Ｒc11の一端（左端）には、所定流量ｑ11の処理対象流体Ｗ１が外部から供給される。
【００１７】
分配流路１２を構成する一対の枝マイクロ流路Ｒs11，Ｒs12のうち、一方の枝マイクロ流路Ｒs11は、所定長さＬs11、所定断面積Ａs11、水力相当直径Ｄs11を有してＹ方向に延在するマイクロ流路であり、一端（下端）から入力される処理対象流体を他端（上端）から枝マイクロ流路Ｒc21に出力する。また、他方の枝マイクロ流路Ｒs12は、所定長さＬs12、所定断面積Ａs12、水力相当直径Ｄs12を有してＹ方向に延在するマイクロ流路であり、一端（上端）から入力される処理対象流体を他端（下端）から枝マイクロ流路Ｒc22に出力する。
【００１８】
上記枝マイクロ流路Ｒc21は、所定長さＬc21、所定断面積Ａc21、水力相当直径Ｄc21を有してＸ方向に延在するマイクロ流路であり、一端（左端）から入力される処理対象流体を他端（右端）に接続された一対の枝マイクロ流路Ｒs21，Ｒs22に出力する。また、上記枝マイクロ流路Ｒc22は、所定長さＬc22、所定断面積Ａc22、水力相当直径Ｄc22を有してＸ方向に延在するマイクロ流路であり、一端（左端）から入力される処理対象流体を他端（右端）に接続された一対の枝マイクロ流路Ｒs23，Ｒs24に出力する。
【００１９】
枝マイクロ流路Ｒc21の他端（右端）に接続される一対の枝マイクロ流路Ｒs21，Ｒs22のうち、一方の枝マイクロ流路Ｒs21は、所定長さＬs21、所定断面積Ａs21、水力相当直径Ｄs21を有してＹ方向に延在するマイクロ流路であり、一端（下端）から入力される処理対象流体を他端（上端）から枝マイクロ流路Ｒc31に出力する。また、他方の枝マイクロ流路Ｒs22は、所定長さＬs22、所定断面積Ａs22、水力相当直径Ｄs22を有してＹ方向に延在するマイクロ流路であり、一端（上端）から入力される処理対象流体を他端（下端）から枝マイクロ流路Ｒc32に出力する。
【００２０】
枝マイクロ流路Ｒc22の他端（右端）に接続される一対の枝マイクロ流路Ｒs23，Ｒs24のうち、一方の枝マイクロ流路Ｒs23は、所定長さＬs23、所定断面積Ａs23、水力相当直径Ｄs23を有してＹ方向に延在するマイクロ流路であり、一端（下端）から入力される処理対象流体を他端（上端）から枝マイクロ流路Ｒc32に出力する。他方の枝マイクロ流路Ｒs24は、所定長さＬs24、所定断面積Ａs24、水力相当直径Ｄs24を有してＹ方向に延在するマイクロ流路であり、一端（上端）から入力される処理対象流体を他端（下端）から枝マイクロ流路Ｒc33に出力する。
【００２１】
上記枝マイクロ流路Ｒc31は、所定長さＬc31、所定断面積Ａc31、水力相当直径Ｄc31を有してＸ方向に延在するマイクロ流路であり、一端（左端）から入力される処理対象流体を他端（右端）に接続された一対の枝マイクロ流路Ｒs31，Ｒs32に出力する。上記枝マイクロ流路Ｒc32は、所定長さＬc32、所定断面積Ａc32、水力相当直径Ｄc32を有してＸ方向に延在するマイクロ流路であり、一端（左端）から入力される処理対象流体を他端（右端）に接続された一対の枝マイクロ流路Ｒs33，Ｒs34に出力する。上記枝マイクロ流路Ｒc33は、所定長さＬc33、所定断面積Ａc33、水力相当直径Ｄc33を有してＸ方向に延在するマイクロ流路であり、一端（左端）から入力される処理対象流体を他端（右端）に接続された一対の枝マイクロ流路Ｒs35，Ｒs36に出力する。
【００２２】
枝マイクロ流路Ｒc31の他端（右端）に接続された一対の枝マイクロ流路Ｒs31，Ｒs32のうち、一方の枝マイクロ流路Ｒs31は、所定長さＬs31、所定断面積Ａs31、水力相当直径Ｄs31を有してＹ方向に延在するマイクロ流路であり、一端（下端）から入力される処理対象流体を他端（上端）から出力マイクロ流路Ｒc41に出力する。また。他方の枝マイクロ流路Ｒs32は、所定長さＬs32、所定断面積Ａs32、水力相当直径Ｄs32を有してＹ方向に延在するマイクロ流路であり、一端（上端）から入力される処理対象流体を他端（下端）から出力マイクロ流路Ｒc42に出力する。
【００２３】
枝マイクロ流路Ｒc32の他端（右端）に接続された一対の枝マイクロ流路Ｒs33，Ｒs34のうち、一方の枝マイクロ流路Ｒs33は、所定長さＬs33、所定断面積Ａs33、水力相当直径Ｄs33を有してＹ方向に延在するマイクロ流路であり、一端（下端）から入力される処理対象流体を他端（上端）から出力マイクロ流路Ｒc42に出力する。また、他方の枝マイクロ流路Ｒs34は、所定長さＬs34、所定断面積Ａs34、水力相当直径Ｄs34を有してＹ方向に延在するマイクロ流路であり、一端（上端）から入力される処理対象流体を他端（下端）から出力マイクロ流路Ｒc43に出力する。
【００２４】
枝マイクロ流路Ｒc33の他端（右端）に接続された一対の枝マイクロ流路Ｒs35，Ｒs36のうち、一方の枝マイクロ流路Ｒs35は、所定長さＬs35、所定断面積Ａs35、水力相当直径Ｄs35を有してＹ方向に延在するマイクロ流路であり、一端（下端）から入力される処理対象流体を他端（上端）から出力マイクロ流路Ｒc43に出力する。また、他方の枝マイクロ流路Ｒs36は、所定長さＬs36、所定断面積Ａs36、水力相当直径Ｄs36を有してＹ方向に延在するマイクロ流路であり、一端（上端）から入力される処理対象流体を他端（下端）から出力マイクロ流路Ｒc44に出力する。
【００２５】
出力流路１３を構成する出力マイクロ流路Ｒc41は、所定長さＬc41、所定断面積Ａc41、水力相当直径Ｄc41を有してＸ方向に延在するマイクロ流路であり、一端（左端）から入力される処理対象流体を他端（右端）から処理対象流体Ｗ１１として出力する。また、出力マイクロ流路Ｒc42は、所定長さＬc42、所定断面積Ａc42、水力相当直径Ｄc42を有してＸ方向に延在するマイクロ流路であり、一端（左端）から入力される処理対象流体を他端（右端）から処理対象流体Ｗ１２として出力する。
【００２６】
また、出力マイクロ流路Ｒc43は、所定長さＬc43、所定断面積Ａc43、水力相当直径Ｄc43を有してＸ方向に延在するマイクロ流路であり、一端（左端）から入力される処理対象流体を処理対象流体Ｗ１３として他端（右端）から出力する。また、出力マイクロ流路Ｒc44は、所定長さＬc44、所定断面積Ａc44、水力相当直径Ｄc44を有してＸ方向に延在するマイクロ流路であり、一端（左端）から入力される処理対象流体を他端（右端）から処理対象流体Ｗ１４として出力する。
【００２７】
尚、出力流路１３を構成する出力マイクロ流路Ｒc41の長さＬc41と出力マイクロ流路Ｒc44の長さＬc44とは等しくされており、出力マイクロ流路Ｒc42の長さＬc42と出力マイクロ流路Ｒc43の長さＬc43とは等しくされている。また、出力マイクロ流路Ｒc41，Ｒc44よりも出力マイクロ流路Ｒc42，Ｒc42の方が長く設定されている。これは、出力マイクロ流路Ｒc41〜Ｒc44から出力される処理対象流体Ｗ１１〜Ｗ１４の流量を均等にするためである。
【００２８】
以上の通り、流体分配装置１は、処理対象流体を分流させる６個の分流部Ｂ11〜Ｂ33（分配部）と処理対象流体を合流させる３個の合流部Ｇ21〜Ｇ32とを備え、１つの入力マイクロ流路Ｒc11に供給された処理対象流体Ｗ１を各分流部Ｂ11〜Ｂ33及び各合流部Ｇ21〜Ｇ32で分流／合流させて最終的に４つの出力マイクロ流路Ｒc41〜Ｒc44から処理対象流体Ｗ１１〜Ｗ１４として外部に出力する。このように、流体分配装置１は、入力流路１１側から出力流路１３側に向けて、処理対象流体を分配する分流部の数が順次増加する構造であるとともに、入力流路１１を構成する入力マイクロ流路Ｒc11を通ってＸ軸に平行な軸に関して対称（線対称）な構造である。
【００２９】
尚、流体分配装置１は、全てのマイクロ流路、つまり入力マイクロ流路Ｒc11、枝マイクロ流路Ｒc21〜Ｒc33，Ｒs11〜Ｒs36、及び出力マイクロ流路Ｒc41〜Ｒc44について、断面積Ａc11〜Ａc44，Ａs11〜Ａs36が全て等しく、また水力相当直径Ｄc11〜Ｄc44，Ｄs11〜Ｄs36も全て等しく設定されている。また、流体分配装置１は、外部に出力される処理対象流体Ｗ１１〜Ｗ１４の流量が全て等しくなるように圧力損失コンパートメントモデルに基づいて設計されている。
【００３０】
マイクロ流量計１４ａは、図１に示す枝マイクロ流路Ｒc31に取り付けられており、枝マイクロ流路Ｒc31を流れる処理対象流体の流量を測定する。また、マイクロ流量計１４ｂは、図１に示す枝マイクロ流路Ｒc33に取り付けられており、枝マイクロ流路Ｒc33を流れる処理対象流体の流量を測定する。このように、マイクロ流量計１４ａ，１４ｂは、分流部の数が出力流路１３を構成する出力マイクロ流路の数の半分である部分（４つの枝マイクロ流路Ｒs21〜Ｒs24から構成される部分）よりも出力流路１３側に位置し、入力流路１１を構成する入力マイクロ流路Ｒc11を通ってＸ軸に平行な軸に関して対称（線対称）な関係にある枝マイクロ流路Ｒc31，Ｒc33を流れる処理対象流体の流量を測定するように配置される。これは、出力マイクロ流路Ｒc41〜Ｒc44の閉塞等によって処理対象流体Ｗ１１〜Ｗ１４の流れが滞ったときに、大きな流量変化が見込まれるからである。
【００３１】
監視装置１５は、マイクロ流量計１４ａ，１４ｂの測定結果に基づいて、出力流路１３を構成する出力マイクロ流路Ｒc41〜Ｒc44の閉塞の有無を監視し、その監視結果を報知する。尚、出力マイクロ流路Ｒc41〜Ｒc44の閉塞は、例えば出力マイクロ流路Ｒc41〜Ｒc44における異物等の詰まり、或いは出力マイクロ流路Ｒc41〜Ｒc44に接続される機器（例えば、マイクロ処理装置）の異常等が原因で生ずる。
【００３２】
図２は、第１実施形態における監視装置１５の要部構成を示す図である。図２に示す通り、監視装置１５は、Ａ／Ｄコンバータ２１ａ，２１ｂ、比較器２２ａ，２２ｂ、判定部２３、表示部２４、及び記憶部２５を備えている。Ａ／Ｄコンバータ２１ａは、マイクロ流量計１４ａから出力される流量の測定結果を示す信号（測定信号）をディジタル信号に変換する。同様に、Ａ／Ｄコンバータ２１ｂは、マイクロ流量計１４ｂから出力される測定信号をディジタル信号に変換する。
【００３３】
比較器２２ａ，２２ｂは、Ａ／Ｄコンバータ２１ａ，２１ｂから出力されるディジタル信号と、記憶部２５に記憶されている基準流量Ｑ１とを比較し、その比較結果を示す信号を出力する。ここで、記憶部２５に記憶されている基準流量Ｑ１は、出力マイクロ流路Ｒc41〜Ｒc44に閉塞が生じていない正常時に、枝マイクロ流路Ｒc31，Ｒc33の各々を流れる処理対象流体の流量である。つまり、比較器２２ａ，２２ｂは、マイクロ流量計１４ａ，１４ｂから出力される測定信号で示される流量と、正常時における枝マイクロ流路Ｒc31，Ｒc33の流量との差分（流量の変化量）を示す信号を出力する。
【００３４】
判定部２３は、比較器２２ａ，２２ｂから出力される信号と、記憶部２５に記憶された判定テーブルＴ１と比較して、出力マイクロ流路Ｒc41〜Ｒc44に閉塞が生じているか否かを判定する。ここで、記憶部２５に記憶されている判定テーブルＴ１は、出力流路１３を構成する出力マイクロ流路Ｒc41〜Ｒc44の閉塞状態に応じた、枝マイクロ流路Ｒc31，Ｒc33における流量変化の関係を示したものである。この判定テーブルＴ１は、出力マイクロ流路Ｒc41〜Ｒc44が閉塞した状態を擬似的に作り出し、出力マイクロ流路Ｒc41〜Ｒc44の各々を閉塞させたときに得られるマイクロ流量計１４ａ，１４ｂの測定結果を用いて作成される。
【００３５】
図３は、第１実施形態において、枝マイクロ流路Ｒc31，Ｒc33における流速変化の関係を示すグラフである。図３に示すグラフは、枝マイクロ流路Ｒc31の流速変化量ΔＶ１を横軸にとり、枝マイクロ流路Ｒc33の流速変化量ΔＶ２を縦軸にとっている。尚、枝マイクロ流路Ｒc31の流速変化量ΔＶ１は、枝マイクロ流路Ｒc31の流量変化量、或いはマイクロ流量計１４ａの測定結果の変化量と同義であり、枝マイクロ流路Ｒc33の流速変化量ΔＶ２は、枝マイクロ流路Ｒc33の流量変化量、或いはマイクロ流量計１４ｂの測定結果の変化量と同義である。
【００３６】
図３において、白抜きの四角印で示される点は、出力マイクロ流路Ｒc41〜Ｒc44の出力端（右端）を開放させた状態で、出力マイクロ流路Ｒc41（Ｃｈ．１）が閉塞した状態を擬似的に作り出したときの流速変化量ΔＶ１，ΔＶ２の関係を示す点である。また、白抜きの菱形印で示される点は、出力マイクロ流路Ｒc41〜Ｒc44の出力端（右端）を開放させた状態で、出力マイクロ流路Ｒc42（Ｃｈ．２）が閉塞した状態を擬似的に作り出したときの流速変化量ΔＶ１，ΔＶ２の関係を示す点である。
【００３７】
同様に、白抜きの三角印で示される点は、出力マイクロ流路Ｒc41〜Ｒc44の出力端（右端）を開放させた状態で、出力マイクロ流路Ｒc43（Ｃｈ．３）が閉塞した状態を擬似的に作り出したときの流速変化量ΔＶ１，ΔＶ２の関係を示す点である。また、白抜きの丸印で示される点は、出力マイクロ流路Ｒc41〜Ｒc44の出力端（右端）を開放させた状態で、出力マイクロ流路Ｒc44（Ｃｈ．４）が閉塞した状態を擬似的に作り出したときの流速変化量ΔＶ１，ΔＶ２の関係を示す点である。
【００３８】
白抜きの四角印についての近似曲線Ｌ１１及び白抜きの菱形印についての近似曲線Ｌ１２は、図３に示すグラフの第２象限に現れ、傾きの大きさ（絶対値）は近似曲線Ｌ１１よりも近似曲線Ｌ１２の方が大きい。これに対し、白抜きの三角印についての近似曲線Ｌ１３及び白抜きの丸印についての近似曲線Ｌ１４は、図３に示すグラフの第４象限に現れ、傾きの大きさ（絶対値）は近似曲線Ｌ１３よりも近似曲線Ｌ１４の方が大きい。
【００３９】
また、図３において、黒塗りの四角印で示される点は、出力マイクロ流路Ｒc41〜Ｒc44に接続されるマイクロ処理装置の圧力損失を模擬するために出力マイクロ流路Ｒc41〜Ｒc44の出力端（右端）に絞りを取り付けた状態で、出力マイクロ流路Ｒc41（Ｃｈ．１）が閉塞した状態を擬似的に作り出したときの流速変化量ΔＶ１，ΔＶ２の関係を示す点である。また、黒塗りの菱形印で示される点は、出力マイクロ流路Ｒc41〜Ｒc44の出力端（右端）に絞りを取り付けた状態で、出力マイクロ流路Ｒc42（Ｃｈ．２）が閉塞した状態を擬似的に作り出したときの流速変化量ΔＶ１，ΔＶ２の関係を示す点である。
【００４０】
同様に、黒塗りの三角印で示される点は、出力マイクロ流路Ｒc41〜Ｒc44の出力端（右端）に絞りを取り付けた状態で、出力マイクロ流路Ｒc43（Ｃｈ．３）が閉塞した状態を擬似的に作り出したときの流速変化量ΔＶ１，ΔＶ２の関係を示す点である。また、黒塗りの丸印で示される点は、出力マイクロ流路Ｒc41〜Ｒc44の出力端（右端）に絞りを取り付けた状態で、出力マイクロ流路Ｒc44（Ｃｈ．４）が閉塞した状態を擬似的に作り出したときの流速変化量ΔＶ１，ΔＶ２の関係を示す点である。
【００４１】
黒塗りの四角印についての近似曲線Ｌ２１及び黒塗りの菱形印についての近似曲線Ｌ２２は、図３に示すグラフの第２象限に現れ、近似曲線Ｌ２１の傾きは近似曲線Ｌ１１の傾きとほぼ同じであり、近似曲線Ｌ２２の傾きは近似曲線Ｌ１２の傾きとほぼ同じである。また、黒塗りの三角印についての近似曲線Ｌ２３及び黒塗りの丸印についての近似曲線Ｌ２４は、図３に示すグラフの第４象限に現れ、近似曲線Ｌ２３の傾きは近似曲線Ｌ１３の傾きとほぼ同じであり、近似曲線Ｌ２４の傾きは近似曲線Ｌ１４の傾きとほぼ同じである。
【００４２】
このように、枝マイクロ流路Ｒc31の流速変化量ΔＶ１と枝マイクロ流路Ｒc33の流速変化量ΔＶ２との関係は、出力マイクロ流路Ｒc41〜Ｒc44のうちの何れが閉塞したかに応じて大きく異なる。しかも、出力マイクロ流路Ｒc41〜Ｒc44にマイクロ処理装置が接続されて圧力損失が生じていても、流速変化量ΔＶ１，ΔＶ２の関係は、圧力損失が生じていない場合における関係と殆ど変わらない。これは、出力マイクロ流路Ｒc41〜Ｒc44に接続されるマイクロ処理装置の特性や処理対象流体の物性が変化しても、流速変化量ΔＶ１，ΔＶ２の関係は殆ど変化しないことを意味する。従って、枝マイクロ流路Ｒc31，Ｒc32で生ずる流速変化量ΔＶ１，ΔＶ２が求められれば、図３に示すグラフを用いて閉塞箇所を特定することができる。
【００４３】
記憶部２５に記憶される判定テーブルＴ１は図３に示す流速変化量ΔＶ１，ΔＶ２の関係を示すグラフを用いて予め作成される。尚、判定テーブルＴ１は、出力マイクロ流路Ｒc41〜Ｒc44に接続されるマイクロ処理装置の特性や処理対象流体の物性が変化する毎に新たに作成する必要は必ずしも無いが、閉塞箇所の検出精度を高める観点から、マイクロ処理装置の特性や処理対象流体の物性が変化する毎に新たに作成しても良い。表示部２４は、液晶表示装置等の表示装置を備えており、判定部２３の判定結果（閉塞箇所）を表示する。
【００４４】
次に、本発明の第１実施形態によるマイクロプラントについて説明する。図４は、本発明の第１実施形態によるマイクロプラントの要部構成を示す図である。図４に示す通り、マイクロプラント３０は、マイクロ供給タンク３１、マイクロポンプ３２、上述した流体分配装置１、マイクロ処理装置３３ａ〜３３ｄ、流体収集装置３４、及びマイクロ回収タンク３５を備えており、マイクロ供給タンク３１から供給される処理対象流体に対して処理を施す。
【００４５】
マイクロ供給タンク３１は、プロセス原料である処理対象流体を貯留するタンクである。マイクロポンプ３２は、マイクロ供給タンク３１から処理対象流体を払い出して流体分配装置１の入力マイクロ流路Ｒc11に供給する。流体分配装置１は、マイクロポンプ３２から供給される処理対象流体Ｗ１を４つに分配して出力マイクロ流路Ｒc41〜Ｒc44からマイクロ処理装置３３ａ〜３３ｄにそれぞれ供給する。
【００４６】
マイクロ処理装置３３ａ〜３３ｄは、出力マイクロ流路Ｒc41〜Ｒc44を介して供給される処理対象流体Ｗ１１〜Ｗ１４に所定のプロセス処理を施し、処理済流体Ｗ２１〜Ｗ２４として流体収集装置３４の入力マイクロ流路Ｒ1〜Ｒ4にそれぞれ出力する。流体収集装置３４は、図示の通り、本流体分配装置１を左右反転させた流路を備えており、各マイクロ処理装置３３ａ〜３３ｄからそれぞれ入力された処理済流体Ｗ２１〜Ｗ２４を収集して１つの出力マイクロ流路Ｒ5からマイクロ回収タンク３５に出力する。マイクロ回収タンク３５は、流体収集装置３４で収集された処理済流体を回収・貯留する。
【００４７】
次に、上記構成におけるマイクロプラント３０の動作について説明する。尚、マイクロプラント３０の一部をなす流体分配装置１に設けられる監視装置１５の記憶部２５に記憶される判定テーブルＴ１は、流体分配装置１の出力マイクロ流路Ｒc41〜Ｒc44が閉塞した状態を擬似的に作り出したときのマイクロ流量計１４ａ，１４ｂの測定結果を用いて予め作成されているものとする。
【００４８】
図５は、本発明の第１実施形態によるマイクロプラントの動作を示すフローチャートである。マイクロプラント３０の運転が開始されると、マイクロポンプ３２によってマイクロ供給タンク３１から払い出された処理対象流体Ｗ１が、流体分配装置１の入力マイクロ流路Ｒc11に供給される。マイクロ流路Ｒc11に供給された処理対象流体Ｗ１は、流体分配装置１内で分流／合流されて４つの出力マイクロ流路Ｒc41〜Ｒc44から処理対象流体Ｗ１１〜Ｗ１４として出力される。
【００４９】
これら処理対象流体Ｗ１１〜Ｗ１４は、マイクロ処理装置３３ａ〜３３ｄにおいてプロセス処理が施されて、処理済流体Ｗ２１〜Ｗ２４として流体収集装置３４の入力マイクロ流路Ｒ1〜Ｒ4にそれぞれ出力される。マイクロ処理装置３３ａ〜３３ｄから出力された処理済流体Ｗ２１〜Ｗ２４は、流体収集装置３４で収集されて１つの出力マイクロ流路Ｒ5からマイクロ回収タンク３５に出力される。
【００５０】
以上の動作が開始されると、監視装置１５は、マイクロ流量計１４ａ，１４ｂの測定結果を取得し、その測定結果を基準流量Ｑ１として記憶部２５に記憶する（ステップＳ１１）。基準流量Ｑ１の取得が終了して所定時間が経過すると、監視装置１５は、マイクロ流量計１４ａ，１４ｂの測定結果を評価流量として取り込む（ステップＳ１２）。そして、評価装置１５の判定部２３が、比較器２２ａ，２２ｂから出力される信号に基づいて、出力マイクロ流路Ｒc41〜Ｒc44に閉塞が生じているか否かを判定する（ステップＳ１３）。具体的には、比較器２２ａ，２２ｂから出力される信号の値が予め設定された閾値（例えば、値が「０」である閾値）を超えているか否か（即ち、枝マイクロ流路Ｒc31，Ｒc32の流量が基準流量Ｑ１から変化していないか否か）によって、閉塞が生じているか否かを判定する。
【００５１】
閉塞が生じていると判定した場合（ステップＳ１３の判定結果が「ＹＥＳ」の場合）には、判定部２３は、比較器２２ａ，２２ｂから出力される信号と記憶部２５に記憶された判定テーブルＴ１と比較して、出力マイクロ流路Ｒc41〜Ｒc44のうちから閉塞した出力マイクロ流路を特定する処理を行う（ステップＳ１４）。具体的には、枝マイクロ流路Ｒc31の流速変化量ΔＶ１及び枝マイクロ流路Ｒc33の流速変化量ΔＶ２の変化に基づいて閉塞した出力マイクロ流路を特定する。
【００５２】
例えば、枝マイクロ流路Ｒc31の流速変化量ΔＶ１の変化の方向が図３に示す負の方向であって、枝マイクロ流路Ｒc33の流速変化量ΔＶ２の変化の方向が図３に示す正の方向である場合には、出力マイクロ流路Ｒc41（Ｃｈ．１）又は出力マイクロ流路Ｒc42（Ｃｈ．２）が閉塞している可能性がある。判定部２３は、流速変化量ΔＶ１及び流速変化量ΔＶ２から傾きを求め、その傾きが近似曲線Ｌ１１の傾きに近ければ出力マイクロ流路Ｒc41が閉塞したと判定し、近似曲線Ｌ１２の傾きに近ければ出力マイクロ流路Ｒc42が閉塞したと判定する。閉塞した流路の判定が終了すると、その判定結果が表示部２４に表示される（ステップＳ１５）。
【００５３】
ここで、閉塞流路の判定結果を表示部２４に表示するだけではなく、マイクロプラント３０の運転を継続したまま、閉塞したと判定された流路に接続されているマイクロ処理装置の洗浄又は交換を可能としても良い。具体的には、マイクロ処理装置の上流側及び下流側に手動又は自動で開閉するバルブを設け、閉塞したと判定された流路に接続されているマイクロ処理装置の上流側及び下流側のバルブを手動又は自動で閉状態し、閉塞したマイクロ処理装置を取り外して洗浄又は交換を実施する。そして、マイクロ処理装置の洗浄又は交換が終了したら、そのマイクロ処理装置の上流側及び下流側のバルブを手動又は自動で開状態にする。これにより、マイクロプラント３０の運転を中断することなく、閉塞したマイクロ処理装置のみを洗浄又は交換することができるため、スループットの低下を極力防止することができる。
【００５４】
以上の処理が終了した場合、或いはステップＳ１３の判断結果が「ＮＯ」である場合には、監視装置１５は、マイクロプラント３０の運転が継続されているか否かを判断する（ステップＳ１６）。運転が継続されている場合（ステップＳ１６の判断結果が「ＹＥＳ」の場合）は、上述したステップＳ１２〜Ｓ１６の処理が繰り返し実施されることにより、閉塞流路の定期的な監視が行われる。これに対し、運転が終了した場合（ステップＳ１６の判断結果が「ＮＯ」の場合）には監視装置１５による監視処理が終了する。
【００５５】
尚、上述した例では、説明を簡単にするために、監視装置１５は、閉塞した出力マイクロ流路の特定のみを行っているが、閉塞した出力マイクロ流路を特定するとともに、その出力マイクロ流路の閉塞度を求めても良い。また、出力マイクロ流路の閉塞が判定された場合のみに閉塞度の算出を行うのではなく、閉塞度の算出を判定結果に拘わらず定期的に実施しても良い。定期的に閉塞度を算出することで、出力マイクロ流路の何れかが完全閉塞になる前段階で閉塞の兆候を検知することができるので、マイクロプラント３０の安定運転上好ましい。
【００５６】
〔第２実施形態〕
図６は、本発明の第２実施形態による流体分配装置の構成を示す平面図である。図６に示す本実施形態の流体分配装置２と図１に示す第１実施形態による流体分配装置１とは、マイクロ流量計１４ａ，１４ｂの取り付け位置が相違する。本実施形態の流体分配装置２において、マイクロ流量計１４ａは、枝マイクロ流路Ｒs32に取り付けられており、枝マイクロ流路Ｒs32を流れる処理対象流体の流量を測定する。また、マイクロ流量計１４ｂは、枝マイクロ流路Ｒs35に取り付けられており、枝マイクロ流路Ｒs35を流れる処理対象流体の流量を測定する。
【００５７】
但し、マイクロ流量計１４ａ，１４ｂは、第１実施形態と同様に、分流部の数が出力流路１３を構成する出力マイクロ流路の数の半分である部分（４つの枝マイクロ流路Ｒs21〜Ｒs24から構成される部分）よりも出力流路１３側に位置している。また、マイクロ流量計１４ａ，１４ｂは、第１実施形態と同様に、入力マイクロ流路Ｒc11を通ってＸ軸に平行な軸に関して対称（線対称）な関係にある枝マイクロ流路Ｒs32，Ｒs35を流れる処理対象流体の流量を測定するように配置されている。
【００５８】
図７は、第２実施形態において、枝マイクロ流路Ｒs32，Ｒs35における流速変化の関係を示すグラフである。図７に示すグラフは、枝マイクロ流路Ｒs32の流速変化量ΔＶ３を横軸にとり、枝マイクロ流路Ｒs35の流速変化量ΔＶ４を縦軸にとっている。尚、枝マイクロ流路Ｒs32の流速変化量ΔＶ３は、枝マイクロ流路Ｒs32の流量変化量、或いはマイクロ流量計１４ａの測定結果の変化量と同義であり、枝マイクロ流路Ｒs35の流速変化量ΔＶ４は、枝マイクロ流路Ｒs35の流量変化量、或いはマイクロ流量計１４ｂの測定結果の変化量と同義である。
【００５９】
図７において、白抜きの四角印で示される点は、出力マイクロ流路Ｒc41〜Ｒc44の出力端（右端）を開放させた状態で、出力マイクロ流路Ｒc41（Ｃｈ．１）が閉塞した状態を擬似的に作り出したときの流速変化量ΔＶ３，ΔＶ４の関係を示す点である。また、白抜きの菱形印で示される点は、出力マイクロ流路Ｒc41〜Ｒc44の出力端（右端）を開放させた状態で、出力マイクロ流路Ｒc42（Ｃｈ．２）が閉塞した状態を擬似的に作り出したときの流速変化量ΔＶ３，ΔＶ４の関係を示す点である。
【００６０】
同様に、白抜きの三角印で示される点は、出力マイクロ流路Ｒc41〜Ｒc44の出力端（右端）を開放させた状態で、出力マイクロ流路Ｒc43（Ｃｈ．３）が閉塞した状態を擬似的に作り出したときの流速変化量ΔＶ３，ΔＶ４の関係を示す点である。また、白抜きの丸印で示される点は、出力マイクロ流路Ｒc41〜Ｒc44の出力端（右端）を開放させた状態で、出力マイクロ流路Ｒc44（Ｃｈ．４）が閉塞した状態を擬似的に作り出したときの流速変化量ΔＶ３，ΔＶ４の関係を示す点である。
【００６１】
白抜きの四角印についての近似曲線Ｌ３１は、図７に示すグラフの第４象限に小さな傾きをもって横軸に略沿うように現れる。また、白抜きの菱形印についての近似曲線Ｌ３２及び白抜きの三角印についての近似曲線Ｌ３３は図７に示すグラフの第３象限に現れ、傾きの大きさ（絶対値）は近似曲線Ｌ３２よりも近似曲線Ｌ３３の方が大きい。また、白抜きの丸印についての近似曲線Ｌ３４は、図７に示すグラフの第２象限に大きな傾きをもって縦軸に略沿うように現れる。
【００６２】
また、図７において、黒塗りの四角印で示される点は、出力マイクロ流路Ｒc41〜Ｒc44に接続されるマイクロ処理装置の圧力損失を模擬するために出力マイクロ流路Ｒc41〜Ｒc44の出力端（右端）に絞りを取り付けた状態で、出力マイクロ流路Ｒc41（Ｃｈ．１）が閉塞した状態を擬似的に作り出したときの流速変化量ΔＶ３，ΔＶ４の関係を示す点である。また、黒塗りの菱形印で示される点は、出力マイクロ流路Ｒc41〜Ｒc44の出力端（右端）に絞りを取り付けた状態で、出力マイクロ流路Ｒc42（Ｃｈ．２）が閉塞した状態を擬似的に作り出したときの流速変化量ΔＶ３，ΔＶ４の関係を示す点である。
【００６３】
同様に、黒塗りの三角印で示される点は、出力マイクロ流路Ｒc41〜Ｒc44の出力端（右端）に絞りを取り付けた状態で、出力マイクロ流路Ｒc43（Ｃｈ．３）が閉塞した状態を擬似的に作り出したときの流速変化量ΔＶ３，ΔＶ４の関係を示す点である。また、黒塗りの丸印で示される点は、出力マイクロ流路Ｒc41〜Ｒc44の出力端（右端）に絞りを取り付けた状態で、出力マイクロ流路Ｒc44（Ｃｈ．４）が閉塞した状態を擬似的に作り出したときの流速変化量ΔＶ３，ΔＶ４の関係を示す点である。
【００６４】
黒塗りの四角印についての近似曲線Ｌ４１は、図７に示すグラフの第４象限に現れ、近似曲線Ｌ４１の傾きは近似曲線Ｌ３１の傾きとほぼ同じである。また、黒塗りの菱形印についての近似曲線Ｌ４２及び黒塗りの三角印についての近似曲線Ｌ４３は、図７に示すグラフの第３象限に現れ、近似曲線Ｌ４２の傾きは近似曲線Ｌ３２の傾きとほぼ同じであり、近似曲線Ｌ４３の傾きは近似曲線Ｌ３３の傾きとほぼ同じである。また、黒塗りの丸印についての近似曲線Ｌ４４は、図７に示すグラフの第２象限に現れ、近似曲線Ｌ４４の傾きは近似曲線Ｌ３４の傾きとほぼ同じである。
【００６５】
このように、枝マイクロ流路Ｒs32の流速変化量ΔＶ３と枝マイクロ流路Ｒs35の流速変化量ΔＶ４との関係は、出力マイクロ流路Ｒc41〜Ｒc44のうちの何れが閉塞したかに応じて大きく異なる。しかも、出力マイクロ流路Ｒc41〜Ｒc44にマイクロ処理装置が接続されて圧力損失が生じていても、流速変化量ΔＶ３，ΔＶ４の関係は、圧力損失が生じていない場合における関係と殆ど変わらない。更に、図７に示すグラフと図３に示すグラフとを比較すると、図３に示す近似曲線Ｌ１１〜Ｌ１４（近似曲線Ｌ２１〜Ｌ２４）がなす最小の角度よりも、図７に示す近似曲線Ｌ３１〜Ｌ３４（近似曲線Ｌ４１〜Ｌ４４）がなす最小の角度の方が大きく、いわば近似曲線の分離度が高いため、より高い精度で閉塞箇所を特定することができる。
【００６６】
本実施形態では、記憶部２５に記憶される判定テーブルＴ１が図７に示す流速変化量ΔＶ３，ΔＶ４の関係を示すグラフを用いて予め作成される。以上の通り、本実施形態の流体分配装置２は、マイクロ流量計１４ａ，１４ｂの配置及び判定テーブルＴ１の内容が相違するだけであるため、マイクロプラントに組み込まれた態様及び動作の詳細な説明は省略する。
【００６７】
〔第３実施形態〕
図８は、本発明の第３実施形態による流体分配装置の構成を示す平面図である。図８に示す通り、本実施形態の流体分配装置３は、入力流路１１、分配流路１２、出力流路１３、マイクロ流量計１４ａ，１４ｂ、及び監視装置１５（図８においては図示省略）を備えており、入力流路１１から供給される処理対象流体Ｗ１を６分配する。入力流路１１は入力マイクロ流路Ｒc11から構成されており、分配流路１２は枝マイクロ流路Ｒc21〜Ｒc55，Ｒs11〜Ｒs60から構成されており、出力流路１３は出力マイクロ流路Ｒc61〜Ｒc66から構成されている。
【００６８】
尚、分配流路１２を構成する枝マイクロ流路Ｒc21〜Ｒc55，Ｒs11〜Ｒs60のうち、Ｘ方向に延在するマイクロ流路Ｒc21〜Ｒc55の流路長Ｌcは全て等しく、またＹ方向に延在するマイクロ流路Ｒs11〜Ｒs60の流路長Ｌsは全て等しい。また、本実施形態の流体分配装置３も、全てのマイクロ流路、つまり入力マイクロ流路Ｒc11、枝マイクロ流路Ｒc21〜Ｒc55，Ｒs11〜Ｒs60、及び出力マイクロ流路Ｒc61〜Ｒc66について、断面積及び水力相当直径が全て等しく設定されている。
【００６９】
本実施形態の流体分配装置３において、マイクロ流量計１４ａは、枝マイクロ流路Ｒc51に取り付けられており、枝マイクロ流路Ｒc51を流れる処理対象流体の流量を測定する。また、マイクロ流量計１４ｂは、枝マイクロ流路Ｒc55に取り付けられており、枝マイクロ流路Ｒc55を流れる処理対象流体の流量を測定する。ここで、図中符号Ｐ１を付して示す枝マイクロ流路Ｒs42にマイクロ流量計１４ａを取り付けるとともに、図中符号Ｐ２を付して示す枝マイクロ流路Ｒs47にマイクロ流量計１４ｂを取り付けることも可能である。
【００７０】
つまり、マイクロ流量計１４ａ，１４ｂは、前述した第１，第２実施形態と同様に、分流部の数が出力流路１３を構成する出力マイクロ流路の数の半分である部分（６つの枝マイクロ流路Ｒs31〜Ｒs36から構成される部分）よりも出力流路１３側に位置している。また、マイクロ流量計１４ａ，１４ｂは、第１，第２実施形態と同様に、入力マイクロ流路Ｒc11を通ってＸ軸に平行な軸に関して対称（線対称）な関係にある枝マイクロ流路Ｒc51，Ｒc55を流れる処理対象流体、或いは、枝マイクロ流路Ｒs42，Ｒs47を流れる処理対象流体の流量を測定するように配置されている。
【００７１】
図９は、第３実施形態において、枝マイクロ流路Ｒc51，Ｒc55における流速変化の関係を示すグラフである。また、図１０は、第３実施形態において、枝マイクロ流路Ｒs42，Ｒs47における流速変化の関係を示すグラフである。図９に示すグラフは、枝マイクロ流路Ｒc51の流速変化量ΔＶ５を横軸にとり、枝マイクロ流路Ｒc55の流速変化量ΔＶ６を縦軸にとっている。図１０に示すグラフは、枝マイクロ流路Ｒs42の流速変化量ΔＶ７を横軸にとり、枝マイクロ流路Ｒs47の流速変化量ΔＶ８を縦軸にとっている。
【００７２】
尚、枝マイクロ流路Ｒc51の流速変化量ΔＶ５は、枝マイクロ流路Ｒc51の流量変化量、或いはマイクロ流量計１４ａの測定結果の変化量と同義であり、枝マイクロ流路Ｒc55の流速変化量ΔＶ６は、枝マイクロ流路Ｒc55の流量変化量、或いはマイクロ流量計１４ｂの測定結果の変化量と同義である。また、枝マイクロ流路Ｒs42の流速変化量ΔＶ７は、枝マイクロ流路Ｒs42の流量変化量、或いはマイクロ流量計１４ａの測定結果の変化量と同義であり、枝マイクロ流路Ｒs47の流速変化量ΔＶ８は、枝マイクロ流路Ｒs47の流量変化量、或いはマイクロ流量計１４ｂの測定結果の変化量と同義である。
【００７３】
図９，図１０において、白抜きの菱形印で示される点は、出力マイクロ流路Ｒc61〜Ｒc66の出力端（右端）を開放させた状態で、出力マイクロ流路Ｒc64（Ｃｈ．４）が閉塞した状態を擬似的に作り出したときの流速変化量ΔＶ５，ΔＶ６の関係及び流速変化量ΔＶ７，ΔＶ８の関係を示す点である。白抜きの三角印で示される点は、出力マイクロ流路Ｒc61〜Ｒc66の出力端（右端）を開放させた状態で、出力マイクロ流路Ｒc65（Ｃｈ．５）が閉塞した状態を擬似的に作り出したときの流速変化量ΔＶ５，ΔＶ６の関係及び流速変化量ΔＶ７，ΔＶ８の関係を示す点である。
【００７４】
また、白抜きの四角印で示される点は、出力マイクロ流路Ｒc61〜Ｒc66の出力端（右端）を開放させた状態で、出力マイクロ流路Ｒc66（Ｃｈ．６）が閉塞した状態を擬似的に作り出したときの流速変化量ΔＶ５，ΔＶ６の関係及び流速変化量ΔＶ７，ΔＶ８の関係を示す点である。尚、図９においては、出力マイクロ流路Ｒc61（Ｃｈ．１）〜Ｒc63（Ｃｈ．３）が閉塞した状態を擬似的に作り出したときの結果は図示を省略している。
【００７５】
また、図９，図１０において、黒塗りの菱形印で示される点は、出力マイクロ流路Ｒc61〜Ｒc66に接続されるマイクロ処理装置の圧力損失を模擬するために出力マイクロ流路Ｒc61〜Ｒc66の出力端（右端）に絞りを取り付けた状態で、出力マイクロ流路Ｒc64（Ｃｈ．４）が閉塞した状態を擬似的に作り出したときの流速変化量ΔＶ５，ΔＶ６の関係及び流速変化量ΔＶ７，ΔＶ８の関係を示す点である。黒塗りの三角印で示される点は、出力マイクロ流路Ｒc61〜Ｒc66の出力端（右端）に絞りを取り付けた状態で、出力マイクロ流路Ｒc65（Ｃｈ．５）が閉塞した状態を擬似的に作り出したときの流速変化量ΔＶ５，ΔＶ６の関係及び流速変化量ΔＶ７，ΔＶ８の関係を示す点である。
【００７６】
また、黒塗りの四角印で示される点は、出力マイクロ流路Ｒc61〜Ｒc66の出力端（右端）に絞りを取り付けた状態で、出力マイクロ流路Ｒc66（Ｃｈ．６）が閉塞した状態を擬似的に作り出したときの流速変化量ΔＶ５，ΔＶ６の関係及び流速変化量ΔＶ７，ΔＶ８の関係を示す点である。尚、図１０においても、出力マイクロ流路Ｒc61（Ｃｈ．１）〜Ｒc63（Ｃｈ．３）が閉塞した状態を擬似的に作り出したときの結果は図示を省略している。
【００７７】
まず、図９を参照すると、白抜きの菱形印についての近似曲線Ｌ５１及び黒塗りの菱形印についての近似曲線Ｌ６１は、図９に示すグラフの第１象限に現れ、傾きがほぼ同じであるといえる範囲である。また、白抜きの三角印についての近似曲線Ｌ５２及び黒塗りの三角印についての近似曲線Ｌ６２、並びに白抜きの四角印についての近似曲線Ｌ５３及び黒塗りの四角印についての近似曲線Ｌ６３は、図９に示すグラフの第４象限に現れ、近似曲線Ｌ５２，Ｌ６２の傾きがほぼ同じであって、近似曲線Ｌ５３，Ｌ６３の傾きがほぼ同じであるといえる範囲である。
【００７８】
このように、枝マイクロ流路Ｒc51の流速変化量ΔＶ５と枝マイクロ流路Ｒc55の流速変化量ΔＶ６との関係は、出力マイクロ流路Ｒc61〜Ｒc66のうちの何れが閉塞したかに応じて大きく異なる。しかも、出力マイクロ流路Ｒc61〜Ｒc66にマイクロ処理装置が接続されて圧力損失が生じていても、流速変化量ΔＶ５，ΔＶ６の関係は、圧力損失が生じていない場合における関係と殆ど変わらない。従って、マイクロ流量計１４ａ，１４ｂが枝マイクロ流路Ｒc51，Ｒc55に取り付けられている場合には、図９に示す流速変化量ΔＶ５，ΔＶ６の関係を示すグラフを用いて判定テーブルＴ１を作成すれば、閉塞箇所の特定が可能になる。
【００７９】
次に、図１０を参照すると、白抜きの菱形印についての近似曲線Ｌ７１及び黒塗りの菱形印についての近似曲線Ｌ８１は、図１０に示すグラフの第３象限に現れ、傾きがほぼ同じであるといえる範囲である。また、白抜きの三角印についての近似曲線Ｌ７２及び黒塗りの三角印についての近似曲線Ｌ８２、並びに白抜きの四角印についての近似曲線Ｌ７３及び黒塗りの四角印についての近似曲線Ｌ８３は、図１０に示すグラフの第２象限に現れ、近似曲線Ｌ７２，Ｌ８２の傾きがほぼ同じであって、近似曲線Ｌ７３，Ｌ８３の傾きがほぼ同じであるといえる範囲である。
【００８０】
このように、枝マイクロ流路Ｒs42の流速変化量ΔＶ７と枝マイクロ流路Ｒs47の流速変化量ΔＶ８との関係は、出力マイクロ流路Ｒc61〜Ｒc66のうちの何れが閉塞したかに応じて大きく異なる。しかも、出力マイクロ流路Ｒc61〜Ｒc66にマイクロ処理装置が接続されて圧力損失が生じていても、流速変化量ΔＶ７，ΔＶ８の関係は、圧力損失が生じていない場合における関係と殆ど変わらない。従って、マイクロ流量計１４ａ，１４ｂが枝マイクロ流路Ｒs42，Ｒs47に取り付けられている場合には、図１０に示す流速変化量ΔＶ７，ΔＶ８の関係を示すグラフを用いて判定テーブルＴ１を作成すれば、閉塞箇所の特定が可能になる。
【００８１】
以上の通り、本実施形態の流体分配装置１〜３は、入力流路１１に供給された処置対象流体Ｗ１を出力流路１３の数だけ分配する分配流路１２をなす複数の枝マイクロ流路のうちの２つの枝マイクロ流路の流量をマイクロ流量計１４ａ，１４ｂで測定し、そのマイクロ流量計１４ａ，１４ｂの測定結果の変化量に基づいて出力流路１３の閉塞箇所を特定している。このため、仮にマイクロ処理装置の特性や流体の物性が変化したとしても閉塞箇所の特定が可能である（マイクロ処理装置の特性変化や処理対象流体の物性変化に対してロバストである）ことから、マイクロ処理装置の特性や流体の物性に拘わらず閉塞箇所を高精度に検出することができる。また、流体分配装置１〜３をマイクロプラントに組み込むことで、周囲温度の変化、或いは経時変化等によってマイクロ処理装置の特性や流体の特性が変化したとしても出力流路１３の閉塞箇所を特定できることから、マイクロプラントの安定した長期連続運転が可能になる。
【００８２】
以上、本発明の実施形態による流体分配装置及びマイクロプラントについて説明したが、本発明は上記実施形態に制限される訳ではなく、本発明の範囲内で自由に変更が可能である。例えば、上記実施形態では、入力流路１１に供給された処理対象流体Ｗ１を４分配する流体分配装置１，２、及び６分配する流体分配装置３を例に挙げて説明したが、本発明は分配数が３以上である流体分配装置に適用可能である。
【００８３】
また、マイクロ流量計１４ａ，１４ｂの取り付け位置は、図１に示した分配流路１２中の枝マイクロ流路Ｒc31，Ｒc33、図６に示した分配流路１２中の枝マイクロ流路Ｒs32，Ｒs35、図８に示した分配流路１２中の枝マイクロ流路Ｒc51，Ｒc55、及び図８に示した分配流路１２中の枝マイクロ流路Ｒs42，Ｒs47に限られず、分配流路１２をなす複数の枝マイクロ流路のうちの２つの枝マイクロ流路であれば良い。
【００８４】
但し、マイクロ流量計１４ａ，１４ｂは、分配流路１２内における分流部（分配部）の数が出力流路１２の数の半分である部分よりも出力流路１２側に位置する枝マイクロ流路に取り付けられるのが望ましい。更には、入力流路１１を構成する入力マイクロ流路Ｒc11を通ってＸ軸に平行な軸に関して対称（線対称）な関係にある枝マイクロ流路に取り付けられるのが望ましい。
【００８５】
また、上記実施形態では、図３，図７，図９，図１０において、流速変化量ΔＶ１，ΔＶ２の関係、流速変化量ΔＶ３，ΔＶ４の関係、流速変化量ΔＶ５，ΔＶ６の関係、及び流速変化量ΔＶ７，ΔＶ８の関係がそれぞれ曲線近似されている例について説明したが、これらの関係が直線近似されていても良い。直線近似されたグラフを用いて判定テーブルＴ１を作成すれば判定テーブルＴ１を簡単化することができ、判定部２３の処理を軽減することができる。
【００８６】
また、上述した実施形態で説明したマイクロプラント３０は、流体分配装置１、マイクロ処理装置３３ａ〜３３ｄ、及び流体収集装置３４を備える構成であった。しかしながら、流体収集装置３４は必ずしも必要という訳ではなく適宜省略が可能である。また、マイクロプラント３０は、第１実施形態で説明した流体分配装置１を備えていたが、この流体分配装置１に代えて第２，第３実施形態で説明した流体分配装置２，３等を備えた構成であっても良い。
【符号の説明】
【００８７】
１〜３                流体分配装置
１１                  入力流路
１２                  分配流路
１３                  出力流路
１４ａ，１４ｂ        マイクロ流量計
１５                  監視装置
２３                  判定部
２５                  記憶部
３０                  マイクロプラント
３３ａ〜３３ｄ        マイクロ処理装置
３４                  流体収集装置
Ｂ１１〜Ｂ３３        分流部
Ｒc21〜Ｒc55          枝マイクロ流路
Ｒs11〜Ｒs60          枝マイクロ流路
Ｔ１                  判定テーブル
Ｗ１                  処理対象流体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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