(57)【要約】      （修正有）【課題】２種以上の流体を均一に混合できるマイクロミキサーを提供する。【解決手段】第一の流体、第二の流体を入れるタンク、混合器並びに第一の流体を入れるタンクと混合器との配置した熱交換器または第二の流体を入れるタンクと混合器との配置した熱交換器を有し、混合器は第一の流体が流通する微小管状流路１と、第二の流体が流通する微小管状流路２と、第一の流体と第二の流体とが混合する混合部を有し、熱交換器は第一の流体または第二の流体が液蜜状に流通する微小管状流路３を有し、微小管状流路１中を液密状に流通する第一の流体の体積と微小管状流路２中を液密状に流通する第二の流体の体積との合計の体積（Ａ）と微小管状流路３中を液密状に流通する第一の流体または第二の流体の合計の体積（Ｂ）との比〔（Ｂ）／（Ａ）〕が２〜５０である流体混合装置。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の流体を入れるタンク、第二の流体を入れるタンク、混合器ならびに少なくとも第一の流体を入れるタンクと混合器との配置した熱交換器または第二の流体を入れるタンクと混合器との配置した熱交換器のいずれか一つを有する流体混合装置であり、
混合器は第一の流体が液密状に流通する微小管状流路１と、第二の流体が液密状に流通する微小管状流路２と、微小管状流路１から排出された第一の流体と微小管状流路２から排出された第二の流体とが混合する混合部を有し、
熱交換器は第一の流体または第二の流体が液蜜状に流通する微小管状流路３を有し、
しかも、微小管状流路１中を液密状に流通する第一の流体の体積と微小管状流路２中を液密状に流通する第二の流体の体積との合計の体積（Ａ）と微小管状流路３中を液密状に流通する第一の流体または第二の流体の合計の体積（Ｂ）との比〔（Ｂ）／（Ａ）〕が２
〜５０であることを特徴とする流体混合装置。
【請求項２】
前記混合器が有する混合部における第一の微小管状流路の出口と第二の微小管状流路の出口とに通じる断面の面積が、第一の微小管状流路の出口の断面積と第二の微小管状流路の出口の断面積の合計に対して４〜１００倍である請求項１項記載の流体混合装置。
【請求項３】
前記混合器が、第一の流体が流通する流体供給路と連通する第一の微小管状流路を有する第一のプレートに第二の流体が流通する流体供給路に通ずる第二の流体と連通する第二の微小管状流路を有する第二のプレートが積層した積層部と、第一の微小管状流路の出口と第二の微小管状流路の出口とに通じ、第一の流体と第二の流体とが混合する混合部とを有するマイクロミキサーであり、第一のプレートと第二のプレートの少なくとも一方が、流体供給路と連通する微小管状流路の入り口部と、混合部と連通する微小管状流路の出口部とを有し、該入り口部の微小管状流路が１本の流路であり、しかも、出口部における微小管状流路内を液密状に流通する流体断面積が、入り口部における１本の微小管状流路内を液密状に流通する流体断面積より小さい断面積を有するプレートである請求項１記載の流体混合装置。
【請求項４】
前記第一のプレートが、流体供給路に通ずる微小管状流路の入り口部と、混合部に通ずる微小管状流路の出口部とを有し、しかも、出口部における微小管状流路内を液密状に流通する流体断面積が、入り口部における微小管状流路内を液密状に流通する流体断面積より小さい断面積を有するプレートであり、第二のプレートが、流体供給路に通ずる微小管状流路の入り口部と、混合部に通ずる微小管状流路の出口部とを有し、該入り口部の微小管状流路が１本の流路で、しかも、出口部における微小管状流路内を液密状に流通する流体断面積が、入り口部における１本の微小管状流路内を液密状に流通する流体断面積より小さい断面積を有するプレートである請求項３記載の流体混合装置。
【請求項５】
前記第一のプレートの入り口部における微小管状流路内を液密状に流通する流体断面積は０．０１〜４０ｍｍ２であり、出口部における微小管状流路内を液密状に流通する流体断面積が０．０１〜１０ｍｍ２で、前記第二のプレートの入り口部における１本の微小管状流路内を液密状に流通する流体断面積が０．０１〜４０ｍｍ２であり、出口部における微小管状流路内を液密状に流通する流体断面積が０．０１〜１０ｍｍ２である請求項４記載の流体混合装置。
【請求項６】
前記積層部に、更に、熱交換媒体を流通させる熱交換媒体流路を有する温調プレートが積層されている請求項３〜５のいずれか１項記載の流体混合装置。
【請求項７】
前記混合器が、第１の流体が流通する第１の流路が形成された第１流路形成部と、第２の流体が流通する第２の流路が形成された第２流路形成部とを有する混合プレートを備え、
前記第１の流路の出口と前記第２の流路の出口とが、前記第１の流体及び前記第２の流体が合流する合流路を介して対向し、前記合流路の中心軸方向における前記第１の流路の出口の開口位置は、前記第２の流路の前記合流路の中心軸方向における開口位置に含まれるか又は同一である請求項７記載の流体混合装置。
【請求項８】
前記混合プレートは、前記第１の流路の出口の断面に対する中心軸と前記第２の流路の出口の断面に対する中心軸とが同一である請求項７記載の流体混合装置。
【請求項９】
前記第１の流路の出口の開口面及び前記第２の流路の出口の開口面は平行である請求項７記載の流体混合装置。
【請求項１０】
前記第１の流路の出口及び前記第２の流路の出口はそれぞれ複数形成され、前記第１の流路の出口と前記第２の流路の出口とが１対１で対向している請求項７記載の流体混合装置。
【請求項１１】
前記合流路は長尺状に形成され、該合流路の対向する各側面のうち、一方の側面に複数の前記第１の流路の出口が前記合流路の長手方向に沿って並んで配置され、他方の側面に複数の前記第２の流路の出口が前記合流路の長手方向に沿って並んで配置されている請求項７記載の流体混合装置。
【請求項１２】
前記混合プレートと積層される温度調節プレートを備え、
該温度調節プレートは、第１媒体が流れる第１媒体流路と、第２媒体が流れる第２媒体流路と、前記第１媒体流路及び前記第２媒体流路との間に設けられた断熱部を有し、
前記混合プレート及び前記温度調節プレートは、前記第１流路形成部と前記第１媒体流路とが積層方向において対応するとともに前記第２流路形成部と前記第２媒体流路とが積層方向において対応した位置となるように積層されていることを特徴とする請求項７〜１２のいずれか１項記載の流体混合装置。
【請求項１３】
微小管状流路１中を液密状に流通する第一の流体の体積と微小管状流路２中を液密状に流通する第二の流体の体積との合計の体積（Ａ）と微小管状流路３中を液密状に流通する第一の流体または第二の流体の体積（Ｂ）との比〔（Ｂ）／（Ａ）〕が５〜３０である請求項１記載の流体混合装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高粘度流体どうしを混合する場合や、低粘度流体とその流体よりも粘度が１０倍程度高い流体を混合する場合でも均一に混合できる流体混合装置、好ましくは、微小管状流路を有するマイクロミキサーを有する流体混合装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
晶析等による微粒子製造工程や化学反応工程において、少なくとも二種類以上の流体の混合を目的として各種静止ミキサーが提案されている。なかでも混合する流体をマイクロ流路内に供給するマイクロミキサーが効率的な流体混合装置として注目されている。
【０００３】
マイクロミキサーは、少なくとも二種類以上の流体を流路幅が１０μｍから１０００μｍ程度のマイクロ流路で微小な流れに分割し、しかる後に混合するための機構を有している。マイクロミキサー内に供給された流体は、微小な流れに分割されたことで拡散距離が短くなり、その混合速度が速くなるため、従来の静止ミキサーに比べて短時間で効率的に混合される。
【０００４】
マイクロミキサーの構造としては、例えばＹ字型の流路を有する構造のミキサー（Ｙ字マイクロミキサー）が知られている。Ｙ字型マイクロミキサーは一枚のプレートに第１流体を流す流路と第２流体を流す流路とが鋭角的、即ちＹ字型に交差し、１本の合流路となる構造を有している。このミキサーに供給された各流体は、流路の交差部において層流状態で合流し、相互拡散により混合される。
【０００５】
上記Ｙ字型マイクロミキサーに低粘度流体とその流体よりも粘度が１０倍程度高い流体（異粘性流体）を同流量で流通した場合、二種類の流体の圧損が同じになろうとする。すなわち、粘度が低い流体は流速が速くなり、マイクロ流路の使用断面比率が小さくなる。高い粘度流体はその逆になることで圧損が同じになる。粘度差がある程度大きく場合、粘度が低い流体は極端に小さな断面の中を高速の流速で流れることになりになり、間欠送りなど不安定な流れの原因になる。このため安定した流体の流通ができず、流体を均一に混合できない問題がある。このようにマイクロ流路内での液体の相互拡散では低粘度同士の混合では問題はない場合が多いが、異粘性流体や高粘度流体では混合性を低下する問題が多く発生する可能性が高い。
【０００６】
前記Ｙ字型マイクロミキサー以外の他のマイクロミキサーとしては、例えば、混合対象である反応物Ａが流れる微細チャンネル（微小管状流路）が形成されたプレートと、反応物Ｂが流れる微細チャンネルが形成されたプレートとが積層された構造を有する積層型マイクロミキサーが知られている（例えば、特許文献１参照）。該積層型マイクロミキサーが有する各微細チャンネルは、プレートの上面からみて鋭角をなす状態で配置され、各流体は各微細チャンネルの出口に設けられた合流室で合流し、混合される。
【０００７】
特許文献１に記載された積層された構造と、流体を合流させる合流室とを設けたマイクロミキサー（出口混合型マイクロミキサー）は、上下に積層配置した二枚のプレートの、それぞれのプレートにマイクロ流路を形成し、形成されたそれぞれのマイクロ流路は共通の出口である混合室に向かい交差している構造を有する。また、該流路幅及び深さは２５０μｍ以下であり、低粘度で瞬時に混合し易い流体を対象としており、高粘度流体同士や異粘性流体に対応したミキサーではない。その為、特許文献１に記載されたミキサーを用いた流体混合装置に高粘度流体や異粘性流体を流通した場合、圧損や詰まり等が発生し、流通が困難となり、十分に混合できなくなる恐れがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特表平９−５１２７４２号公報（１２頁、第３図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の課題は、高粘度流体どうしを混合する場合や、低粘度流体とその流体よりも１０倍程度高い流体を混合する場合でも混合効率が良好で、均一に混合できる流体混合装置を提供する事にある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは上記課題を解決する為に鋭意検討した結果、流体混合器と、該流体混合器に流通する前に複数の流体の少なくとも一つが流通する熱交換器とを有し、流体混合器が有する微小管状流路に流体が液蜜状に流通した際の流体体積の合計に対する、熱交換器が有する微小管状流路に流体が液蜜状に流通した際の流体体積の合計が２〜５０となる範囲にある混合装置を用いることにより、高粘度流体どうしを混合する場合や、低粘度流体とその流体よりも粘度が１０倍以上高い流体を混合する場合でも混合効率が良好で、均一に混合できること等を見出し、本発明を完成するに至った。
【００１１】
即ち、本発明は、第一の流体を入れるタンク、第二の流体を入れるタンク、混合器ならびに少なくとも第一の流体を入れるタンクと混合器との配置した熱交換器または第二の流体を入れるタンクと混合器との配置した熱交換器のいずれか一つを有する流体混合装置であり、
混合器は第一の流体が液密状に流通する微小管状流路１と、第二の流体が液密状に流通する微小管状流路２と、微小管状流路１から排出された第一の流体と微小管状流路２から排出された第二の流体とが混合する混合部を有し、
熱交換器は第一の流体または第二の流体が液蜜状に流通する微小管状流路３を有し、
しかも、微小管状流路１中を液密状に流通する第一の流体の体積と微小管状流路２中を液密状に流通する第二の流体の体積との合計の体積（Ａ）と微小管状流路３中を液密状に流通する第一の流体または第二の流体の合計の体積（Ｂ）との比〔（Ｂ）／（Ａ）〕が２〜５０であることを特徴とする流体混合装置を提供するものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の流体混合装置は２種類の異なる混合器を有し、各々の混合器における流体の出口部部分の流体断面積の比が特定の範囲を有する。流体断面積の比をこの範囲にすることにより微小流路を流れる流体は圧力損失の影響を受けず、流体の流速を高めることができ、微乱流となり混合効率を向上させることができる。その為、本発明の流体混合装置は高粘度流体どうしを混合する場合や、低粘度流体とその流体よりも粘度が著しく高い流体を混合する場合などに得に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】流体混合装置の概略図全体構成。
【図２】熱交換器が有する積層体の分解斜視図。
【図３】熱交換器の継手部を含めた熱交換器の概略図。
【図４】図２における２種類のプレート構造を示す分解斜視図。
【図５】一実施形態のマイクロミキサー１の概略図。
【図６】マイクロミキサー１が有する積層体の分解斜視図。
【図７】マイクロミキサー１の構成部材である第一のプレートの斜視図。
【図８】マイクロミキサー１の構成部材である別例の第一のプレートの斜視図。
【図９】マイクロミキサー１の構成部材である別例の第一のプレートの斜視図。
【図１０】マイクロミキサー１の構成部材である別例の第一のプレートの斜視図。
【図１１】マイクロミキサー１の構成部材である第二のプレートの斜視図。
【図１２】マイクロミキサー１の構成部材である別例の第二のプレートの斜視図。
【図１３】マイクロミキサー１の別例の概略図。
【図１４】熱交換媒体が流通する流路を設けたプレートを有するマイクロミキサー１が有する積層体の分解斜視図
【図１５】一実施形態のマイクロミキサー２の概略図。
【図１６】マイクロミキサー２が有する積層体の分解斜視図。
【図１７】マイクロミキサー２の構成部材である混合プレートの斜視図。
【図１８】マイクロミキサー２の構成部材である混合プレートの平面図。
【図１９】マイクロミキサー２の構成部材である温調プレートの斜視図。
【図２０】マイクロミキサー２が有する積層体の斜視図。
【図２１】別途混合器が有する微小管状流路の概略図。
【図２２】別途混合器が有する積層体の分解斜視図。
【図２３】実施例１、実施例３で用いた製造装置を模式的に示す概略構想図
【図２４】実施例２で用いた製造装置を模式的に示す概略構想図
【図２５】実施例４で用いた製造装置を模式的に示す概略構想図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の流体混合装置は第一の流体、第二の流体をそれぞれ別個に入れるタンクと、前記流体を混合する混合器と少なくとも第一の流体を入れるタンクと混合器との配置した熱交換器または第二の流体を入れるタンクと混合器との配置した熱交換器のいずれか一つを有する。本発明の流体混合装置を用いて、例えば１〜５ｍＰａ・Ｓ程度の低粘度の流体と５０〜２０００ｍＰａ・Ｓ程度の高粘度の流体を混合する場合は、低粘度の流体を入れるタンクと混合器との間に熱交換器を配置させなくても良い。一方、本発明の流体混合装置を用いて、高粘度同士の流体を混合する場合、それぞれのタンクと混合器の間に熱交換器を配置するのが好ましい。
【００１５】
本発明の流体混合装置において、用いる混合装置は圧損を考慮し、出来る限り出口部の断面積を小さく、流速を上げことで混合効率を高める。躯体的には、例えば、後述する図９において、第一の微小管状流路６ｇを流通する際の流体の速度は流体に作用するせん断力が高まることから０．１ｍ／秒以上が好ましく、０．３m／秒以上がより好ましい。更に好ましくは１．０m／秒以上で３．０m／秒以上が特に好ましい。特に、高粘度同士の流体を混合する場合や粘度の大きく異なる粘度の流体を混合する場合の流速は１．０m／秒以上が好ましい。
【００１６】
そして、このような混合装置に高粘度流体を通液した場合、混合装置流路入口で大きな圧損が生じ、スムーズな通液が困難な場合がある。また、混合効率を高める方法として流体の粘度を温度により下げることも重要であり、本発明の混合装置では、十分な滞留時間を確保することが困難であることからも、混合装置前に熱交換器を設置することは必要である。
【００１７】
たとえば、温度２０℃で粘度が１０００ｍＰａ・Ｓの流体を通液させる場合、熱交換器の入り口では粘度１０００ｍＰａ・Ｓであるが、熱交換器内の滞留時間を十分に確保することにより、熱媒温度１００℃と同程度まで流体を昇温し、粘度を１０ｍＰａ・Ｓにすることにより、該流体混合装置の入口での圧損を小さくでき、流体の流速を１．０m／秒以上にすることが可能となる。その結果、高粘度流体の混合効率があげられる。
【００１８】
熱交換器内での滞留時間は流体の性状によるが、十分に流体を昇温させるためには、１．０秒以上が好ましく、３．０秒以上がより好ましく、５．０秒以上が更に好ましい。また、該熱交換器の圧損は２．０ＭＰａ以下が好ましく、１．０ＭＰａ以下がより好ましく、０．５ＭＰａ以下が特に好ましい。
【００１９】
本発明の流体混合装置は、混合器が有する微小管状流路１中を液密状に流通する第一の流体の体積と微小管状流路２中を液密状に流通する第二の流体の体積との合計の体積（Ａ）と熱交換器が有する微小管状流路３中を液密状に流通する第一の流体または第二の流体の合計の体積（Ｂ）との比〔（Ｂ）／（Ａ）〕が２〜５０であることが必要である。〔（Ｂ）／（Ａ）〕を２〜５０とすることにより滞留時間が長く流体が所定温度まで上昇させやすく、低い粘度で流体混合装置に流体を流通させることができる為、流体混合装置の入り口で圧がなくスムーズな通液が可能となる。また、〔（Ｂ）／（Ａ）〕を２〜５０とすることにより滞留時間が長すぎる事も無く、該熱交換器が無駄に大きくならず、コスト的にも有利である。〔（Ｂ）／（Ａ）〕は５〜３０がより好ましい。
【００２０】
図１は本発明の流体混合装置の一例を示すブロック線図である。第一の流体を入れるタンク６１の流出口とプランジャーポンプ６３の流入口とが、第一の流体が通る配管を介して接続されており、また、第二の流体を入れるタンク６２の流出口とプランジャーポンプ６４の流入口とが、第二の流体が通る配管を介して接続されている。プランジャーポンプ６３の流出口及びプランジャーポンプ６４の流出口からは、それぞれプランジャーポンプ６３またはプランジャーポンプ６４を通して第一の流体又は第二の流体が通る配管が伸びている。
【００２１】
図１では、プランジャーポンプ６３の流出口に接続された第一の流体が通る配管の延長方向に熱交換器７０の流入口が接続されている。このような場合、通常、第一の流体として高粘度の流体を用いる。熱交換器の流出口には、熱交換（加熱）された第一の流体が通る配管が接続されており、この配管はコネクタ６４を介して混合器の微小管状流路１内を流通する。第二の流体はプランジャーポンプ６４に接続された第二の流体が通る配管と連結したコネクタを介して混合器の微小管状流路２内を流通し、第一の流体と第二の流体は混合器が有する混合部で混合される。
【００２２】
そして、混合部で混合させて得られる混合流体は、混合器の流出口に接続された配管を通して図外のダンクにて回収してもよいし、混合器の流出口に接続された配管を図外のマイクロリアクター等の種々の反応器の流入口に接続し、混合溶液を反応器中で反応させても良い。
【００２３】
本発明の流体混合装置が有する熱交換器は、第一の流体または第二の流体が液蜜状に流通する微小管状流路３を有する。微小管状流路３の流体の流れに対して垂直に切断して得られる断面形状は、正方形、長方形を含む矩形、台形や平行四辺形、三角形、五角形などを含む多角形状（これらの角が丸められた形状、アスペクト比の高い、すなわちスリット形状を含む）、星形状、半円、楕円状を含む円状などであってもよい。微小流路の断面形状は一定である必要はない。
【００２４】
前記微小管状流路３の形成方法は特に限定されるものではないが、一般的には、表面に溝を有する部材（Ｘ）の、溝を有する面に他の部材（Ｙ）が積層、接合等により固着され、部材（Ｘ）と部材（Ｙ）との間に空間として形成される。
【００２５】
部材（Ｘ）と部材（Ｙ）との間に微小管状流路を形成させる場合、部材（Ｘ）に熱交換機能を設けるには、例えば、部材（Ｘ）表面に温調流体が流れるための溝を設け、該温調流体が流れる為の溝を設けた面に他の部材を接合ないし積層するなどの方法により固着すればよい。一般的には、表面に溝を有する部材（Ｘ）と温調流体が流れるための溝を設けた部材（Ｙ）とが、溝を設けた面と、他の部材の溝を設けた面と逆側の面とを固着することによって流路を形成し、これら部材（Ｘ）と部材（Ｙ）とを複数交互に固着すればよい。
【００２６】
この際、部材表面に形成された溝は、その周辺部より低い、いわゆる溝として形成されていても良いし、部材表面に立つ壁の間として形成されていても良い。部材の表面に溝を設ける方法は任意であり、例えば、射出成型、溶剤キャスト法、溶融レプリカ法、切削、エッチング、フォトリソグラフィー（エネルギー線リソグラフィーを含む）、レーザーアブレーションなどの方法を利用できる。
【００２７】
部材中の流路のレイアウトは、用途目的に応じて直線、分岐、櫛型、曲線、渦巻き、ジグザグ、その他任意の配置の形をしていてもよい。
【００２８】
流路は、その他、例えば、混合場、抽出場、分離場、流量測定部、検出部、貯液槽、膜分離機構、デバイス内外への接続口、絡路、クロマトグラフィーや電気泳動の展開路、バルブ構造の一部（弁の周囲部分）、加圧機構、減圧機構などと接続していてもよい。
【００２９】
部材の外形は、特に限定する必要はなく、用途目的に応じた形状を採りうる。部材の形状としては、例えば、プレート状、シート状（フィルム状、リボン状などを含む。）、塗膜状、棒状、チューブ状、その他複雑な形状の成型物などであってよい。厚みなどの外形的寸法は一定であることが好ましい。部材の素材は任意であり、例えば、重合体、ガラス、セラミック、金属、半導体などであって良い。
【００３０】
前記熱交換器としては、前記のような表面に溝を有する部材（Ｘ）の、溝を有する面に他の部材（Ｙ）が積層、接合等により固着され、部材（Ｘ）と部材（Ｙ）との間に空間として形成されることにより微小管状流路３を形成したものを好ましく用いることができる。このような熱交換器としては、例えば、表面に複数の溝部が形成された伝熱性プレート状構造体を複数枚積層してなる構造を有するもの等が挙げられる。
【００３１】
前記熱交換器としては、例えば、微小管状流路を配設した伝熱性プレート状構造体と、混合液との間で熱交換が行われる流体を流す流路を配設した伝熱性プレート状構造体が交互に積層してなる熱交換等が挙げられる。
【００３２】
以下、前記熱交換器について、具体的に説明する。図２は、第一の流体または第二に流体を流す微小管状流路３を配設したプレートと、第一の流体または第二に流体との間で熱交換が行われる流体を流す流路を配設したプレートが交互に積層してなる熱交換器の概略構成例である。
【００３３】
前記熱交換器は、例えば前記２において同一の長方形板状からなる第１プレート（前記図２中の２）と第２プレート（前記図２中の３）とが複数交互に積層されて構成されている。各１枚の第１プレートには前記断面積が０．１〜４．０（ｍｍ２）の微小管状流路（以下、反応流路という）が設けられている（以下、反応流路が設けられたプレートをプロセスプレートという）。また第２プレートには温調流体用の流路（以下、温調流路という）が設けられている（以下、温調流路が設けられたプレートを温調プレートという）。そして、図３に示すようにそれらの供給口および排出口が、化学反応用デバイス１の端面１ｂ、１ｃ、側面１ｄ、１ｅの各領域に分散して配置され、それら領域に化合物（Ａ）及び化合物（Ｂ）と、温調流体を流すためのコネクタ３０とジョイント部３１とからなる継手部３２がそれぞれ連結されている。
【００３４】
これらの継手部を介して、第一の流体または第二の流体αが端面１ｂから供給されて、熱交換された第一の流体または第二の流体βが端面１ｃに排出され、温調流体γが側面１ｄから供給されて側面１ｅに排出されるようになっている。
【００３５】
化学反応用デバイス１の平面視形状は図２に示すような長方形とは限定されず、正方形状、または端面１ｂ、１ｃ間よりも側面１ｄ、１ｅ間が長い長方形状としてもよいが、以下では簡単のために図示形状に即して、端面１ｂから端面１ｃに向かう方向を、熱交換器のプロセスプレートと温調プレートの長手方向と称し、側面１ｄから側面１ｅに向かう方向を熱交換器のプロセスプレートと温調プレートの短手方向と称することにする。
【００３６】
プロセスプレートは、図４に示すように、一方の面２ａに断面凹溝形状の流路４をプロセスプレートの長手方向に貫通して延し、短手方向に所定間隔ｐ０で複数本配列したものである。流路４の長さをＬとする。断面形状は、幅ｗ０、深さｄ０とする。
【００３７】
流路４の断面形状は、第一の流体または第二の流体αの種類、流量や流路長さＬに応じて適宜設定することができるが、断面内の温度分布の均一性を確保するために、幅ｗ０、深さｄ０は、それぞれ０．１〜１６〔ｍｍ〕、０．１〜２〔ｍｍ〕の範囲に設定している。なお、幅、深さの記載は図面を参照した場合であって、この値は熱伝面に対して広い値となる様に適宜解釈しうる。特に限定されるものではないが、プレート当たり、例えば１〜１０００本、好ましくは１０〜１００本である。
【００３８】
前記流体αは各流路４内に流され、図２ないし図４に矢印で示すように、一方の端面２ｂ側から供給されて他方の端面２ｃ側へ排出される。
【００３９】
温調プレートは、図２に示すように、一方の面３ａに断面凹溝形状の温調流路６が所定の間隔だけ離れて設けられている。温調流路６の断面積は、反応流路に対して熱を伝えることができれば特に限定されるものではないが概ね０．１〜４．０（ｍｍ２）の範囲である。更に好ましくは０．３〜１．０（ｍｍ２）である。温調流路６の本数は、熱交換効率を考慮して適宜の本数を採用することができ、特に限定されるものではないが、プレート当たり、例えば１〜１０００本、好ましくは１０〜１００本である。
【００４０】
温調流路６は、図２及び図４に示す様に、温調プレートの長手方向に沿って複数本配列された主流路６ａと、主流路６ａの上流側及び下流側端部でそれぞれ流路４と略直交に配置されて各主流路６ａに連通する供給側流路６ｂおよび排出側流路６ｃとを備えていてもよい。図２及び図４では供給側流路６ｂと排出側流路６ｃは２回直角に屈曲して温調プレートの側面３ｄ、３ｅからそれぞれ外部に開口している。温調流路６の各流路の本数は、温調流路６の主流路６ａ部分のみが複数本配列され、供給側流路６ｂおよび排出側流路６ｃはそれぞれ１本で構成されている。
【００４１】
なお、温調流路６の各主流路６ａは、流路４に対して、温調プレートの短手方向において、流路４が分布する範囲を積層方向に重なる範囲に設けられる。
【００４２】
そして、好ましくは各主流路６ａが、隣り合う２本の流路４、４間に位置するように積層方向に配列し、さらに好ましくは、各主流路６ａが各流路４に積層方向に重なるように配列する。
【００４３】
各複数のプロセスプレート、温調プレートは、プロセスプレート、温調プレートを同一方向に交互に重ねて積層され、互いに固着、積層されている。
【００４４】
そのため、化学反応用デバイス１の形態において、各流路４、温調流路６は、凹溝の開口面が上に積層されるプレートの下面により覆われ、両端が開口する長方形断面のトンネル形状とされる。
【００４５】
混合器は上記の通り、２つの微小管状流路と混合部とを有する。このような混合器の好ましい形態として、前記混合器が、第一の流体が流通する流体供給路と連通する第一の微小管状流路を有する第一のプレートに第二の流体が流通する流体供給路に通ずる第二の流体と連通する第二の微小管状流路を有する第二のプレートが積層した積層部と、第一の微小管状流路の出口と第二の微小管状流路の出口とに通じ、第一の流体と第二の流体とが混合する混合部とを有するマイクロミキサーであり、第一のプレートと第二のプレートの少なくとも一方が、流体供給路と連通する微小管状流路の入り口部と、混合部と連通する微小管状流路の出口部とを有し、該入り口部の微小管状流路が１本の流路であり、しかも、出口部における微小管状流路内を液密状に流通する流体断面積が、入り口部における１本の微小管状流路内を液密状に流通する流体断面積より小さい断面積を有するプレートであるマイクロミキサー１を例示することができる。
【００４６】
以下、マイクロミキサー１の一実施形態を図５〜図１４に従って説明する。図５は、マイクロミキサー１の一例を示す概略図である。
【００４７】
マイクロミキサー１は、中空状のケースＣを有し、このケースＣの中には第一の流体（Ｆ１）が流通する流体供給路と連通する第一の微小管状流路を有する第一のプレートに第二の流体（Ｆ２）が流通する流体供給路と連通する第二の流体を流通する第二の微小管状流路を有する第二のプレートが積層した積層部を有する積層体１１０が固定されている。
【００４８】
マイクロミキサー１は、第一のプレートと第二のプレートが積層した積層部に加え、例えば、図５に示すように熱交換媒体を流通させる熱交換媒体流路を有する温調プレートが積層してあるミキサーが混合溶液の温度を精密に制御できることから好ましい。
【００４９】
更に、流体Ｆ１と流体Ｆ２の熱交換を行う熱媒体Ｈ１１が流れる熱交換媒体流路を有する温調プレートが積層体１１０に積層されている事が、流体Ｆ１及び流体Ｆ２の温度を均一化でき、流体Ｆ１と流体Ｆ２の温度の差による混合効率の低下を減少できることから好ましい。
【００５０】
前記マイクロミキサー１のケースＣの左端Ｃ１には、第１の流体（Ｆ１）をケースＣ内に供給する第１流体供給部１Ａが設けられ、ケースＣの下部右端Ｃ２には、第２の流体（Ｆ２）をケースＣ内に供給する第２流体供給部２Ａが設けられている。以下、これらの各流体供給部１Ａ，２Ａを区別しないで説明する場合には、単に流体供給部１として説明する。
【００５１】
流体供給部１Ａは、ケースＣの左端部に形成された開口部１Ｂと、開口部１Ｂに連結されたコネクタ１Ｃとを有している。コネクタ１Ｃは、第１の流体（Ｆ１）が流通する流体供給路に通じており、従って、この流体供給路は第一のプレートの第一の微小管状流路に通じている。そして、この流体供給路は第１の流体（Ｆ１）を貯留するタンクや、加圧ポンプ、このポンプに連結された管路等を含む圧送機構と接続されており、第１の流体（Ｆ１）はその機構により加圧状態でコネクタ１Ｃ側に圧送されるようになっている。開口部１ＢとケースＣ内に固定された積層体１１の側面１１ａには空間が設けられ、該空間は上記圧送機構から送出された第１の流体（Ｆ１）を一時貯留する貯留部Ｓ１として機能する。
【００５２】
流体供給部２Ａは、ケースＣの下部右端に形成された開口部２Ｂと、開口部２Ｂに連結されたコネクタ２Ｃとを有している。コネクタ２Ｃは、第２の流体（Ｆ２）が流通する流体供給路に通じており、従って、この流体供給路は第二のプレートの第二の微小管状流路に通じている。そして、この流体供給路は第２の流体（Ｆ２）を貯留するタンクや、加圧ポンプ、このポンプに連結された管路等を含む圧送機構と接続されており、第２の流体（Ｆ２）はその機構により加圧状態でコネクタ３Ｂ側に圧送されるようになっている。開口部１ＢとケースＣ内に固定された積層体１１の側面１１ｂには空間が設けられ、該空間は上記圧送機構から送出された第２の流体（Ｆ２）を一時貯留する貯留部Ｓ２として機能する。
【００５３】
また、ケースＣの下部左端Ｃ３には、熱媒Ｈ１をケースＣ内に供給する熱媒供給部３Ａが形成されている。熱媒供給部３Ａは、上記流体供給部１Ａ、２Ａと同様に開口部３Ｂ、コネクタ３Ｃを有している。熱媒供給部３Ａに供給された熱媒Ｈ１は、積層体１１内に形成された流路を通過し、ケースＣの上端Ｃ４に形成された熱媒送出部４ＡからケースＣ外部へ送出される。熱媒送出部４Ａは、上記流体供給部１Ａ、２Ａと同様に開口部４Ｂ、コネクタ４Ｃをそれぞれ有している。
【００５４】
また、ケースＣの右端Ｃ４は、ケースＣの右端部に形成された開口部５Ｂと開口部５Ｂに連結されたコネクタ５Ｃからなる送出部５Ａを有している。開口部５ＢとケースＣ内に固定された積層体１１の側面１１ｃには空間が設けられ、該空間は、第一の微小管状流路の出口と第二の微小管状流路の出口とに通じ、第一の流体と第二の流体とが混合する混合部Ｓ３として機能する。S３の体積としては、発生する圧力損失、高粘度流体及び異粘性流体の安定した通流、混合力、装置的強度を考慮する。各流体の粘性や目的とする混合度合等に応じて変更可能である。特に第一の流体と第二の流体との粘度差が大きい、例えば、１０倍以上の場合、安定した流通を行うために混合部Ｓ３の断面積を大きくすることが、第一の流体と第二の流体との均一な混合体が得られることから好ましい。加えて、第一の流体と第二の流体との粘度差が大きく、高粘度流体の流量が低粘度流体の流量を比べて大きい場合は、さらに混合部の断面積を大きくする必要がある。
【００５５】
前記混合部Ｓ３の第一の微小管状流路の出口と第二の微小管状流路の出口とに通じる断面の面積は第一の流体と第二の流体との均一な混合体が得られることから１．０ｍｍ２以上が好ましい。
【００５６】
また、前記混合部Ｓ３の第一の微小管状流路の出口と第二の微小管状流路の出口とに通じる断面の面積が、第一の微小管状流路の出口の断面積と第二の微小管状流路の出口の断面積の合計に対して２〜２００倍であるマイクロミキサーが、流通が安定し、混合部Ｓ３部でも滞留がない良好な混合が達成できることから好ましく、４〜１００倍がより好ましい。
【００５７】
第一の流体（Ｆ１）及び第二の流体（Ｆ２）は、各流体供給部１Ａ、２ＡからケースＣ内部に供給され、積層体１１に形成された第１の微小管状流路及び第２の微小管状流路にそれぞれ流通する。そして、第１の微小管状流路の出口に到達した第一の流体（Ｆ１）及び第２の微小管状流路の出口に到達した第二の流体（Ｆ２）は、これらの出口部と連通する混合部Ｓ３へと排出され、混合される。得られた混合流体（Ｆ３）は、送出部５ＡからケースＣ外部へ送出される。尚、マイクロミキサー１のケースＣや各流体供給部１Ａ、２Ａ、送出部５Ａの位置等は上記構成に限定されず、適宜変更可能である。
【００５８】
次に、上記積層体１１について説明する。図６に示すように、積層体１１は、長方形状の各カバープレートＰ１、Ｐ２との間に、流路が形成されたプレート群１３を備えている。
【００５９】
プレート群１３は、２枚の第一のプレート５と２枚の第二のプレート７とが積層されて構成されている。本実施形態では第一のプレートと第二のプレートとが交互に積層された積層体を形成している。
【００６０】
カバープレートＰ１、Ｐ２、第一のプレート５及び第二のプレート７は、その外形が同じ長方形状に形成されている。また、カバープレートＰ１、Ｐ２、第一のプレート５及び第二のプレート７の材質は特に限定されず、例えば金属材、樹脂、ガラス、セラミックス等、流路を形成するための加工が容易で、各プレートを液漏れ等が生じ難い密着状態で互いに固定できる材質であればよい。また、各プレートを同じ材質から形成しても良いし、異なる材質で形成してもよい。例えば、各プレートをステンレス鋼から形成し、拡散結合により密着状態で固定してもよい。各プレートの加工方法は、例えば射出成型、溶剤キャスト法、溶融レプリカ法、切削、エッチング、フォトリソグラフィー、レーザーアプレーション等の公知の各種方法のうち、その材質に応じた好適な方法を選択できる。
【００６１】
次に、第一のプレート５と第二のプレート７について詳述する。図７に示すように第一のプレート５には矩形且つ板状の第一の微小管状流路形成部６Ａを有している。
【００６２】
第一の微小管状流路形成部６Ａは、その上面６ａにおける短手方向（図中Ｙ方向）の中央部に１本以上の第一の微小管状流路６を有している。第一の微小管状流路６は第一の微小管状流路形成部６Ａの左側端６ｂから右側端６ｃに向かって溝状に形成されており、左側端６ｂ、右側端６ｃ及び上面６ａにおいて開口している。左側端６ｂの開口は第一の微小管状流路６の入口６ｄであって、右側端５ｃの開口は第一の微小管状流路６の出口６ｅとなる。入口６ｄは、第１の流体Ｆ１が供給される上記第１流体供給部１Ａに連通している。
【００６３】
第一の微小管状流路６は、通流方向に直交する方向における断面が矩形状をなす流路であって、左側端６ｂから右側端６ｃまで延びている。第一の微小管状流路６の幅及び深さは、流体の温度分布の均一性や装置的強度を確保するために、例えば幅０．１ｍｍ以上１００ｍｍ以下、深さ５ｍｍ以下の範囲にすると好ましく、幅０．１ｍｍ以上２０ｍｍ以下、深さ２ｍｍ以下の範囲がより好ましい。すなわち、第一の微小管状流路６の形状としては、圧損が大きくなりすぎず、流路閉塞が生じにくく、流路の加熱・冷却の迅速な制御が可能であって、生産性を向上させることができる流路形状であれば良い。
【００６４】
また、第一の微小管状流路６内を液密状に流通する流体の断面積としては、０．０１〜５００ｍｍ２が好ましく、０．０１〜４０ｍｍ２がより好ましい。
【００６５】
図７において第一の微小管状流路６は５本配置されているが、本数には特に制限はない。複数本配置する場合、各々の微小管状流路６の幅及び深さは同一でも良いし異なっていても良い。また、第一の微小管状流路６の入口と出口の流路幅は同一であっても良いし、異なっていても良い。第一プレートの更なる例示を図８に示す。
【００６６】
前記マイクロミキサーの中でも、前記第一のプレート（５）が、流体供給路と連通する微小管状流路の入り口部と、混合部と連通する微小管状流路の出口部とを有し、しかも、出口部における微小管状流路内を液密状に流通する流体断面積が、入り口部における微小管状流路内を液密状に流通する流体断面積より小さい断面積を有するプレートであり、第二のプレートが、流体供給路と連通する微小管状流路の入り口部と、混合部に通ずる微小管状流路の出口部とを有し、該入り口部の微小管状流路が１本の流路で、しかも、出口部における微小管状流路内を液密状に流通する流体断面積が、入り口部における１本の微小管状流路内を液密状に流通する流体断面積より小さい断面積を有するプレートであるミキサーが、混合効率が良好なことから好ましい。このような第一のプレートとして、例えば、図９に示すプレート等を例示することができる。
【００６７】
図９に示す第一のプレート５には矩形且つ板状の第一の微小管状流路形成部６Ａを有している。第一の微小管状流路形成部６Ａは、その上面６ａにおける短手方向（図中Ｙ方向）の中央部に１本以上の第一の微小管状流路６を有している。第一の微小管状流路６は第一の微小管状流路形成部６Ａの左側端６ｂから右側端６ｃに向かって溝状に形成されており、左側端６ｂ、右側端６ｃ及び上面６ａにおいて開口している。左側端６ｂの開口は第一の微小管状流路６の入口６ｄであって、右側端６ｃの開口は第一の微小管状流路６の出口６ｅとなる。入口６ｄは、第１の流体Ｆ１が供給される上記第１流体供給部１Ａに連通している。
【００６８】
また、図９において、第一の微小管状流路６は、流路径の大きい大径部６ｆと流路径の小さい小径部６ｇと、大径部６ｆから小径部６ｇへの径変化を穏やかにするテーパー部６ｈが設けられている。
【００６９】
大径部６ｆは、通流方向に直交する方向における断面が矩形状をなす流路であって、左側端６ｂから右側端６ｃの手前まで延びている。大径部６ｆの幅及び深さは、流体の温度分布の均一性や装置的強度を確保するために、例えば幅０．１ｍｍ以上１００ｍｍ以下、深さ０．１ｍｍ以上５ｍｍ以下の範囲にすると好ましく、幅０．１ｍｍ以上２０ｍｍ以下、深さ０．１ｍｍ以上２ｍｍ以下の範囲がより好ましい。さらに幅０．１ｍｍ以上２０ｍｍ以下、深さ０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下の範囲がより好ましい。すなわち、大径部１６の形状としては、圧損が大きくなりすぎず、流路閉塞が生じにくく、流路の加熱・冷却の迅速な制御が可能であって、流体の流速を高めることができ、せん断力が作用し、微乱流を伴う状態での分子拡散となり混合効率を向上させることができる流路形状であれば良い。
【００７０】
また、第一の微小管状流路６ｆ内を液密状に流通する流体の断面積としては、０．０１〜５００ｍｍ２が好ましく、０．０１〜４０ｍｍ２がより好ましい。さらに０．０１〜２０ｍｍ２がより好ましい。
【００７１】
小径部６ｇも断面矩形状に形成された流路であって、右側端６ｆの手前から右側端６ｃに向かって延びている。小径部６ｇは、少なくとも大径部１６の断面積よりも小さい断面積となればよいが、例えば幅０．１ｍｍ以上２０ｍｍ以下、深さ０．１ｍｍ以上５ｍｍ以下の範囲、幅０．１ｍｍ以上５ｍｍ以下、深さ０．１ｍｍ以上２ｍｍ以下の範囲がより好ましい。さらに幅０．１ｍｍ以上５ｍｍ以下、深さ０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下の範囲がより好ましい。すなわち、小径部６ｇの形状としては、圧損が大きくなりすぎず、流路閉塞が生じにくく、流路の加熱・冷却の迅速な制御が可能であって、流体の流速を高めることができ、せん断力が作用し、微乱流を伴う状態での分子拡散となり混合効率を向上させることができる流路形状であれば良い。
【００７２】
また、図９における第一の微小管状流路６ｇ内を液密状に流通する流体の断面積としては、０．０１〜１００ｍｍ２が好ましく、０．０１〜１０ｍｍ２がより好ましい。さらに０．０１〜５ｍｍ２がより好ましい。
【００７３】
図９における第一の微小管状流路６ｇを流通する際の流体の速度は流体に作用するせん断力が高まることから０．１ｍ／秒以上が好ましく、０．３m／秒以上がより好ましい。更に好ましくは１．０m／秒以上で３．０m／秒以上が特に好ましい。特に、高粘度同士の流体を混合する場合や粘度の大きく異なる粘度の流体を混合する場合の流速は１．０m／秒以上が好ましい。
【００７４】
図９における第一の微小管状流路６は、通流方向に直交する方向における断面が矩形状をなす流路であって、左側端６ｂから右側端６ｃまで延びている。第一の微小管状流路６の幅及び深さは、流体の温度分布の均一性や装置的強度を確保するために、例えば幅０．１ｍｍ以上１００ｍｍ以下、深さ０．１ｍｍ以上５ｍｍ以下の範囲にすると好ましく、さらに幅０．１ｍｍ以上１０ｍｍ以下、深さ０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下の範囲がより好ましい。幅０．１ｍｍ以上２０ｍｍ以下、深さ０．１ｍｍ以上２ｍｍ以下の範囲がより好ましい。さらに幅０．１ｍｍ以上２ｍｍ以下、深さ０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下の範囲がより好ましい。すなわち、大径部１６の形状としては、圧損が大きくなりすぎず、流路閉塞が生じにくく、流路の加熱・冷却の迅速な制御が可能であって、流体の流速を高めることができ、せん断力が作用し、微乱流を伴う状態での分子拡散となり混合効率を向上させることができる流路形状であれば良い。
【００７５】
図９において第一の微小管状流路６は３本配置されているが、本数には特に制限はない。複数本配置する場合、各々の微小管状流路６の幅及び深さは同一でも良いし異なっていても良い。また、第一の微小管状流路６の入口と出口の流路幅は同一であっても良いし、異なっていても良い。第一プレートの更なる例示を図１０に示す。
【００７６】
第一の微小管状流路に流通させる流体の粘度は２０００ｍＰａ・ｓ以下が好ましく、１０００ｍＰａ・ｓ以下がより好ましい。さらに好ましくは５００ｍＰａ・ｓ以下である。
【００７７】
次に、第二のプレート７について詳述する。図１１に示すように第二のプレート７には矩形且つ板状の第二の微小管状流路形成部７Ａを有している。
【００７８】
第二の微小管状流路形成部７Ａは、その上面７ａに１本の第二の微小管状流路８を有している。第二の微小管状流路８は、第二の微小管状流路形成部７Ａの下側端７ｂから短手方向（７ｃ方向、図中Ｙ方向）に向かって溝状に形成され、更に、Ｙ方向の中央付近で１回右端方向に直角に屈曲しており、下側端７ｂ、右側端７ｄ及び上面７ａにおいて開口している。下側端７ｂの開口は第二の微小管状流路８の入口８ａであって、右側端７ｄの開口は第一の微小管状流路６の出口８ｂとなる。入口８ａは、第２の流体Ｆ１が供給される上記第２流体供給部２Ａに連通している。
【００７９】
本発明で用いる第二のプレートが有する微小管状流路は、出口部における微小管状流路内を液密状に流通する流体断面積が、入り口部における１本の微小管状流路内を液密状に流通する流体断面積より小さい断面積である。このような構造を有することにより、第二の流体Ｆ２は入り口部において大径部の入口８ａを流れ、小径部８ｂに流入する。小径部に流入した各流体第二の流体Ｆ２は、入口に流入したときの流速よりも大きな流速で出口８ｂに流入し、混合部（図５におけるＳ３）流入する。その結果、第一の流体Ｆ１と第二の流体Ｆ２との混合速度を高めることができる。特に、第一の流体Ｆ１、第二の流体Ｆ２のうち少なくとも一方が、流動性が低く混合しにくい流体である場合、即ち高粘度流体である場合や、互いに粘度が大きく異なる場合等に特に効果を発揮することができる。
【００８０】
前記大径部の幅及び深さは、流体の温度分布の均一性や装置的強度を確保するために、例えば幅０．１ｍｍ以上１００ｍｍ以下、深さ０．１ｍｍ以上５ｍｍ以下の範囲にすると好ましく、幅０．１ｍｍ以上２０ｍｍ以下、深さ０．１ｍｍ以上２ｍｍ以下の範囲がより好ましい。すなわち、大径部の形状としては、圧損が大きくなりすぎず、流路閉塞が生じにくく、流路の加熱・冷却の迅速な制御が可能であって、混合性能を向上させることができる流路形状であれば良い。
【００８１】
また、大径部を液密状に流通する流体の断面積としては、０．０１〜５００ｍｍ２が好ましく、０．０１〜４０ｍｍ２がより好ましい。
【００８２】
前記小径部の断面積は、少なくとも大径部の断面積よりも小さい断面積となればよい。小径部の幅及び深さは例えば幅０．１ｍｍ以上２０ｍｍ以下、深さ５ｍｍ以下の範囲、幅０．１ｍｍ以上５ｍｍ以下、深さ０．１ｍｍ以上２ｍｍ以下の範囲がより好ましい。すなわち、小径部の形状としては、圧損が大きくなりすぎず、流路閉塞が生じにくく、流路の加熱・冷却の迅速な制御が可能であって、生産性を向上させることができる流路形状が好ましい。
【００８３】
また、小径部を液密状に流通する流体の断面積としては、０．０１〜１００ｍｍ２が好ましく、０．０１〜１０ｍｍ２がより好ましい。
【００８４】
第二の微小管状流路８ｂを流通する際の流体の速度は流体に作用するせん断力が高まることから０．１ｍ／秒以上が好ましく、０．３ｍ／秒以上がより好ましい。更に好ましくは１．０ｍ／秒以上で３．０ｍ／秒以上が特に好ましい。特に、高粘度同士の流体を混合する場合や粘度の大きく異なる粘度の流体を混合する場合の流速は１．０ｍ／秒以上が好ましい。
【００８５】
第二の微小管状流路に流通させる流体の粘度は２０００ｍＰａ・ｓ以下が好ましく、１０００ｍＰａ・ｓ以下がより好ましい。さらに好ましくは５００ｍＰａ・ｓ以下である。
【００８６】
また、第二のプレートは図１１に示したように混合部に通ずる出口部が流体の進行方向に平行して設置された複数個の壁で分割され、複数本の流路が形成されているもの以外に、例えば、図１２に例示するように１本の流路でもかまわない。ここで、壁の数は、例えば、０〜２５０個であり、１〜５０個がより好ましい。また、第二のプレート上に形成される第二の微小管状流路の数は図１１に示すように１本でも良いし、図１２に示すように複数本有っても良い。
【００８７】
マイクロミキサー１は第二のプレートが有する微小管状流路の入り口部を増やすことが容易な為、多種類の流体の混合流体を得る事も可能である。マイクロミキサー１に多種類の流体を流通させる場合、例えば、少なくとも１枚の第一のプレートと少なくとも２枚の第二のプレートとが積層した積層部で、該積層部が第二のプレートが有する微小管状流路の入り口部が設置された側面と別の側面に第一のプレートが有する微小管状流路の入り口部が設置された積層部を有するマイクロミキサーを好ましく例示できる。このようなマイクロミキサーとしては、例えば、図１３に示すマイクロミキサーを例示する事ができる。
【００８８】
マイクロミキサー１には熱交換用の媒体を流通させる温調プレートを積層しても良い。温調プレートと第一のプレートと第二のプレートとを積層したマイクロミキサーを例えば、図１４に示す。
【００８９】
温調プレート１２は、図１４に示すように、一方の面１２ａに温調プレート１２の長手方向に沿って複数本配列された主流路１３ａが所定の間隔だけ離れて設けられている。主流路１３ａの断面積は、反応流路に対して熱を伝えることができれば特に限定されるものではないが概ね０．１〜４．０（ｍｍ２）の範囲である。更に好ましくは０．３〜１．０（ｍｍ２）である。主流路１３ａの本数は、熱交換効率を考慮して適宜の本数を採用することができ、特に限定されるものではないが、プレート当たり、例えば１〜１０００本、好ましくは１０〜１００本である。
【００９０】
温調流路１２は、図１４に示す様に、温調プレート１２の長手方向に沿って複数本配列された主流路１３ａと、主流路１３ａの上流側及び下流側端部で主流路１３ａに連通する供給側流路１３ｂおよび排出側流路１３ｃとを備えていてもよい。
【００９１】
図１４では供給側流路１３ｂと排出側流路１３ｃは２回直角に屈曲して温調プレートの側面１２ｄ、１２ｅからそれぞれ外部に開口している。温調流路１２の各流路の本数は、温調流路１２の主流路１３ａ部分のみが複数本配列され、供給側流路１３ｂおよび排出側流路１３ｃはそれぞれ１本で構成されている。
【００９２】
以上のように構成された積層体１１において、第１流体供給部１ＡからケースＣ内へ加圧状態で供給された第１の流体（Ｆ１）は、貯留部Ｓ１に一時貯留された後、積層体１１０に複数設けられた第一の微小管状流路６へ分割される。また、第２流体供給部２ＡからケースＣ内へ加圧状態で供給された第２の流体（Ｆ２）貯留部Ｓ２に一時貯留された後、積層体１１に複数設けられてもよい第二の微小管状流路８へ分割される。
【００９３】
第一のプレート５の各第一の微小管状流路６に流入した第１の流体（Ｆ１）は、第一の微小管状流路６の出口６ｅへと通じ、混合部Ｓ３へと送出される。また、第二のプレート７の各第二の微小管状流路８に流入した第２の流体（Ｆ２）は、大径部から小径部にかけて流速を高めながら送出され、出口８ｂから混合部Ｓ３へ送出される。
【００９４】
流速を高めながら混合部Ｓ３へ送出された第２の流体（Ｆ２）は、混合部Ｓ３に送出された第２の流体（Ｆ２）と混合する。このとき第２の流体（Ｆ２）の速度が高まっているため混合部Ｓ３における混合効率は向上する。
【００９５】
第１の流体（Ｆ１）と第２の流体（Ｆ２）は、混合部Ｓ３において乱流を生じさせながら混じり合い、得られた混合流体（Ｆ３）は混合流体の送出部５Ａに向かって流れる。そして、送出部５ＡからケースＣ外へ向かって送出される。
【００９６】
また、好ましく用いることができる第二のマイクロミキサーとして、例えば、第１流体が流れる第１流路が形成された第１流路形成部と、第２流体が流れる第２流路が形成された第２流路形成部とを有する混合プレートを備え、前記第１流路の出口と前記第２流路の出口とが、前記第１流体及び前記第２流体が合流する合流路を介して対向し、前記合流路の中心軸方向における前記第１流路の出口の開口位置は、前記第２流路の前記合流路の中心軸方向における開口位置に含まれるか又は同一であることを特徴とするマイクロミキサー２を挙げることができる。
【００９７】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図１５〜図２０に従って説明する。図１５は、マイクロミキサー２の一例を示す概略図である。マイクロミキサー２は、中空状のケースＣを有し、このケースＣの中には各種微細流路が形成された積層体１１が固定されている。この積層体１１には、混合対象物又は反応対象物である第１流体Ｆ１及び第２流体Ｆ２と、これらの各流体Ｆ１，Ｆ２とそれぞれ熱交換を行う第１熱媒Ｈ１（第１媒体）及び第２熱媒Ｈ２（第２媒体）とが流れる流路が形成されている。
【００９８】
ケースＣの左端Ｃ１には、第１流体Ｆ１をケースＣ内に供給する第１流体供給部４Ａが設けられ、ケースＣの右端Ｃ２には、第２流体Ｆ２をケースＣ内に供給する第２流体供給部４Ｂが設けられている。以下、これらの各流体供給部４Ａ，４Ｂを区別しないで説明する場合には、単に流体供給部４として説明する。
【００９９】
流体供給部４は、ケースＣの端部に形成された開口部２と、開口部２に連結されたコネクタ３とを有している。コネクタ３は、各流体Ｆ１，Ｆ２をそれぞれ貯留するタンクや、加圧ポンプ、このポンプに連結された管路等を含む圧送機構と接続されており、各流体Ｆ１，Ｆ２はその機構により加圧状態でコネクタ３側に圧送されるようになっている。開口部２とケースＣ内に固定された積層体１１の各側面１１ａ，１１ｂとの間には空間が設けられ、該空間は上記圧送機構から送出された各流体Ｆ１，Ｆ２を一時貯留する貯留部Ｓ１，Ｓ２として機能する。
【０１００】
また、ケースＣの上端Ｃ３には、各熱媒Ｈ１，Ｈ２をケースＣ内に供給する各熱媒供給部７Ａ，７Ｂがそれぞれ形成されている。熱媒供給部７Ａ，７Ｂは、上記流体供給部４と同様に開口部５Ａ，５Ｂ、コネクタ６Ａ，６Ｂをそれぞれ有している。各熱媒供給部７Ａ，７Ｂに供給された熱媒Ｈ１，Ｈ２は、積層体１１に形成された流路を通過し、ケースＣの下端Ｃ４に形成された各熱媒送出部７Ｃ，７ＤからケースＣ外部へそれぞれ送出される。各熱媒送出部７Ｃ，７Ｄは、上記流体供給部４と同様に開口部５Ｃ，５Ｄ、コネクタ６Ｃ，６Ｄをそれぞれ有している。
【０１０１】
また、ケースＣの下端Ｃ４には、積層体１１内で混合又は反応した各流体Ｆ１，Ｆ２の混合液Ｆ３（又は反応液）をケースＣ外へ送出する送出部１０が設けられている。送出部１０は、開口部８と、開口部８に連結されたコネクタ９とを有している。
【０１０２】
即ち、各流体Ｆ１，Ｆ２は、各流体供給部４Ａ，４ＢからケースＣ内部に供給され、積層体１１に形成された微細流路において混合又は反応される。ここで各流体Ｆ１，Ｆ２は、微細流路で混合されることにより拡散距離が短くなり混合速度が大きくなるとともに、所望とする処理量だけが効率よく混合される。混合液Ｆ３（又は反応液）となって送出部１０からケースＣ外部へ送出される。尚、マイクロミキサー１のケースＣや各流体供給部４Ａ，４Ｂ、送出部１０の位置等は上記構成に限定されず、適宜変更可能である。
【０１０３】
次に、上記積層体１１について説明する。図１６に示すように、積層体１１は、長方形状の各カバープレートＰ１，Ｐ２との間に、流路が形成されたプレート群１２を備えている。
【０１０４】
プレート群１２は、３枚の温調プレート１３と２枚の混合プレート１４とが積層されて構成されている。本実施形態では、温調プレート１３が最上層及び最下層となって、混合プレート１４がいずれかの温調プレート１３に挟まれた状態で積層されている。
【０１０５】
各カバープレートＰ１，Ｐ２、各温調プレート１３及び各混合プレート１４は、その外形が同じ長方形状に形成されている。また、各カバープレートＰ１，Ｐ２、温調プレート１３及び混合プレートの材質は特に限定されず、例えば金属材、樹脂、ガラス、セラミックス等、流路を形成するための加工が容易で、各プレート１３，１４，Ｐ１，Ｐ２を液漏れ等が生じ難い密着状態で互いに固定できる材質であればよい。また、各プレート１３，１４，Ｐ１，Ｐ２を同じ材質から形成しても良いし、異なる材質で形成してもよい。例えば、各プレート１３，１４，Ｐ２，Ｐ２をステンレス鋼から形成し、拡散結合により密着状態で固定してもよい。各プレート１３，１４，Ｐ２，Ｐ２の加工方法は、例えば射出成型、溶剤キャスト法、溶融レプリカ法、切削、エッチング、フォトリソグラフィー、レーザーアプレーション等の公知の各種方法のうち、その材質に応じた好適な方法を選択できる。
【０１０６】
次に、混合プレート１４について図１７及び図１８に従って詳述する。図１７に示すように、本実施形態の混合プレート１４は、一対のプレートからなり、矩形且つ板状の第１流路形成部１４Ａと第２流路形成部１４Ｂとを有している。
【０１０７】
第１流路形成部１４Ａは、その上面１４ａにおける短手方向（図中Ｙ方向）の中央部に３本の第１流路１５を有している。各第１流路１５は、等間隔で配置され、第１流路形成部１４Ａの左側端１４ｂから右側端１４ｃに向かって溝状に形成されており、左側端１４ｂ、右側端１４ｃ及び上面１４ａにおいて開口している。左側端１４ｂの各開口は第１流路１５の入口１５ａであって、右側端１４ｃの開口は第１流路１５の出口１５ｂとなる。入口１５ａは、第１流体Ｆ１が供給される上記第１流体供給部４Ａに連通している。
【０１０８】
また、第１流路１５は、流路径の大きい大径部１６と流路径の小さい小径部１７と、大径部１６から小径部１７への径変化を緩やかにするためのテーパ部１８が設けられている。
【０１０９】
大径部１６は、通流方向に直交する方向における断面が矩形状をなす流路であって、左側端１４ｂから右側端１４ｃの手前まで延びている。大径部１６の幅及び深さは、流体の温度分布の均一性や装置的強度を確保するために、例えば幅０．１ｍｍ以上１００ｍｍ以下、深さ５ｍｍ以下の範囲にすると好ましく、幅０．１ｍｍ以上２０ｍｍ以下、深さ２ｍｍ以下の範囲がより好ましい。すなわち、大径部１６の形状としては、圧損が大きくなりすぎず、流路閉塞が生じにくく、流路の加熱・冷却の迅速な制御が可能であって、生産性を向上させることができる流路形状であれば良い。
【０１１０】
小径部１７も断面矩形状に形成された流路であって、右側端１４ｃの手前から右側端１４ｃに向かって延びている。小径部１７は、少なくとも大径部１６の断面積よりも小さい断面積となればよいが、例えば幅０．１ｍｍ以上２０ｍｍ以下、深さ５ｍｍ以下の範囲、幅０．１ｍｍ以上５ｍｍ以下、深さ２ｍｍ以下の範囲がより好ましい。すなわち、小径部１７の形状としては、圧損が大きくなりすぎず、流路閉塞が生じにくく、流路の加熱・冷却の迅速な制御が可能であって、生産性を向上させることができる流路形状であれば良い。
【０１１１】
また、第１流路形成部１４Ａと第２流路形成部１４Ｂとの間には、所定幅の空間からなる合流路１９が設けられている。図１７では底面及び上面が開口するとともに、混合プレート１４の前面１４ｇ側の開口及び背面１４ｈ側の開口を有する。前面１４ｇ側の開口部１９ｃは、合流路１９の出口であって、上記した送出部１０に連通する。また背面１４ｈ側の開口部１９ｂは、ケースＣ又はその他の部材によって閉塞される。この合流路１９は、両側の各側面が第１流路形成部１４Ａ及び第２流路形成部１４Ｂによって構成された、平面視において長方形をなす長尺状の流路であって、その長手方向が混合プレート１４の短手方向と平行になっている。
【０１１２】
また、第２流路形成部１４Ｂは、第２流体Ｆ２が流れる第２流路２０を有し、合流路１９に対して第１流路形成部１４Ａと対称的（線対称）に形成されている。即ち、第２流路形成部１４Ｂの上面１４ｄにおける短手方向の中央部に３本の第２流路２０が溝状に形成されて、等間隔で配置されている。また、各第２流路２０は、左側端１４ｅ、右側端１４ｆ及び上面１４ｄ及び底面において開口している。左側端１４ｅの各開口は、第２流路２０の出口２０ｂであって、右側端１４ｆの開口は第２流路２０の入口２０ａを構成する。これらの入口２０ａは、第２流体Ｆ２が供給される上記第２流体供給部４Ｂに連通している。
【０１１３】
また、第２流路２０は、大径部２１及び小径部２２と、それらの間に設けられたテーパ部２３を有している。大径部２１は、第１流路形成部１４Ａの大径部１６と同じ形状及び同じ流路径であって、第２流路形成部１４Ｂの右側端１４ｆから左側端１４ｅ手前まで延びている。小径部２２も、第１流路形成部１４Ａの小径部１７と同じ形状及び同じ流路径であって、左側端１４ｅの手前から左側端１４ｅに向かって延びている。
【０１１４】
図１８に示すように、このように形成された第１及び第２流路形成部１４Ａ，１４Ｂは、第１流路１５の出口１５ｂと第２流路２０の出口２０ｂとが、合流路１９を介して１対１で対向した位置となるように配置される。また、第１流路１５の出口１５ｂは、合流路１９の中心軸Ｘ１の方向における開口位置が、第２流路２０の出口２０ｂの上記中心軸Ｘ１における開口位置と同一となるように配置される。さらに、それらの出口１５ｂ，２０ｂの開口面は平行になっている。また、第１流路１５及び第２流路２０の出口１５ｂ，２０ｂの断面における中心軸は、同一の中心軸Ｘ２である。尚、第１流路１５は平面視において左側に設けられる必要はなく、右側でもよいし、第２流路２０は平面視において右側に設けられる必要はなく、左側でもよい。さらに、合流路１９の対向する各側面のうち一方の側面に３つの第１流路１５の出口１５ｂが合流路１９の長手方向に沿って並んで配置され、他方の側面に３つの第２流路２０の出口２０ｂが合流路１９の長手方向に沿って並んで配置されている。
【０１１５】
このため、第１流路１５及び第２流路２０の入口１５ａ，２０ａから加圧状態で各流体Ｆ１，Ｆ２をそれぞれ供給すると、各流体Ｆ１，Ｆ２は各大径部１６，２１を流れ、各テーパ部１８，２３を介して各小径部１７，２２に流入する。小径部１７，２２に流入した各流体Ｆ１，Ｆ２は、入口１５ａ，２０ａに流入したときの流速よりも大きな流速で出口１５ｂ，２０ｂから合流路１９に流入する。このとき、上記したように出口１５ｂ，２０ｂが中心軸Ｘ１方向において同じ開口位置であり、１対１で対向しているため、出口１５ｂ，２０ｂから送出された各流体Ｆ１，Ｆ２の流れは合流路１９において正面から衝突した状態となる。このため、各流体Ｆ１，Ｆ２を層流状態で合流させた場合等に比べ、各流体Ｆ１，Ｆ２の接触面積を高めて効率よく混合することができる。また、正面から対向する各流体Ｆ１，Ｆ２の流れを衝突させることにより、各流体Ｆ１，Ｆ２内の流体要素は、第１流体Ｆ１の流れの方向と、この方向と反対方向である第２流体Ｆ２の流れの方向とからせん断力をうけるため、混合速度を高めることができる。特に、各流体Ｆ１，Ｆ２のうち少なくとも一方が流動性が低く混合しにくい流体である場合、即ち高粘度流体である場合や、互いに粘度が大きく異なる場合等に特に効果を発揮することができる。
【０１１６】
合流路１９は、背面側の開口部１９ｂが閉塞されているため、衝突した各流体Ｆ１，Ｆ２は、上記主液圧送機構の圧力により開口部１９ｃへ向かって流れる。
合流路１９において発生する圧力損失、高粘度流体及び異粘度流体の安定した通流、混合力、装置的強度を考慮すると、合流路１９の幅、即ち各出口１５ｂ，２０ｂの間の距離は、０．１ｍｍ以上３０ｍｍ以下が好ましく、その深さは０．３ｍｍ以上が好ましい。この幅は、各流体Ｆ１，Ｆ２の粘性（流れやすさ）と、目的とする混合度合等に応じて変更可能である。幅を短くすれば、圧力損失が比較的大きくなるが各流体同士の衝突力を増大させ、流体内のせん断力を高めることができる。幅を長くすれば、衝突力は比較的弱くなるが、圧力損失を低減することができる。
【０１１７】
次に、温調プレート１３について図１９に従って説明する。温調プレート１３は、長方形状且つ板状に形成され、混合プレート１４とほぼ同じ大きさとなっている。温調プレート１３は、その長手方向の中央であって、混合プレート１４が積層された際に合流路１９と重なる位置に断熱部３０を有している。断熱部３０は、温調プレート１３の前面１３ｃから奥行方向（図中Ｙ方向）に長尺状に切り欠くことで形成されており、その厚み方向（図中Ｚ方向）に貫通し、前面１３ｃ側に開口部３０ａを有している。この断熱部３０の幅は、上記混合プレート１４の合流路１９の幅とほぼ同一となっている。
【０１１８】
断熱部３０に対して左側及び右側には、略長方形状の凹部２４が形成されている。この凹部２４には、温調プレート１３の上面１３ａに溝状にそれぞれ形成された流入路２６及び流出路２７が連通している。
【０１１９】
また、凹部２４の前面側及び背面側には、長尺状の壁部２４ａ，２４ｂが凹部２４の底面から突出形成されている。壁部２４ａ，２４ｂは、温調プレート１３の長手方向（図中Ｘ方向）に延びるように設けられ、その先端と凹部２４の内壁面との間には流路の一部を構成するための空間が設けられている。また、凹部２４の底面であって、各壁部２４ａ，２４ｂの間には、同じく長尺状の壁部２５が４本突出形成されている。壁部２５は、凹部２４の幅（図中Ｘ方向の長さ）よりも短く、その両端と凹部２４の内壁面との間には流路の一部を構成するための空間が設けられている。これらの各壁部２４ａ，２４ｂ，２５により、凹部２４内の空間が区画されて熱媒Ｈ１，Ｈ２が流れる流路が構成され、流入路２６及び流出路２７を含めて熱媒Ｈ１，Ｈ２が流れる媒体流路としての熱媒流路３１が構成される。熱媒流路３１は、背面側の流入路２６を入口とし、温調プレート１３の中央側から凹部２４の左側面２４ｃに向かって延び、左側面２４ｃ手前で屈曲して右側面２４ｄに向かって延びる。さらに右側面２４ｄ手前で屈曲して再び左側面２４ｃに向かって延びる。このように、熱媒流路３１は、凹部２４内で複数回屈曲する曲折形状をなし、前面側に設けられた流出路２７を出口とする。
【０１２０】
温調プレート１３の左側の凹部２４に形成された熱媒流路３１Ａには熱媒Ｈ１が供給され、右側の凹部２４に形成された熱媒流路３１Ｂには熱媒Ｈ２が供給される。この温調プレート１３の上方又は下方に混合プレート１４が積層されると、図１９に示すように、第１流体Ｆ１が流れる第１流路１５の上方又は下方に熱媒Ｈ１が流れる第１熱媒流路３１Ａが重なり、第２流体Ｆ２が流れる第２流路２０の上方又は下方に熱媒Ｈ２が流れる第２熱媒流路３１Ｂが重なる。このため、第１熱媒Ｈ１と第１流体との間で熱交換が行われ、第２熱媒Ｈ２と第２流体との間で熱交換が行われる。
【０１２１】
これらの熱媒流路３１Ａ，３１Ｂは、断熱部３０が介在することによって各熱媒流路３１Ａ，３１Ｂ周辺部の間の熱移動が抑制されるので、温度差が大きい熱媒Ｈ１，Ｈ２を各熱媒流路３１Ａ，３１Ｂに供給しても、熱媒Ｈ１，Ｈ２の温度が所望の温度より著しく低下又は上昇することがない。このため、流路内の各流体Ｆ１，Ｆ２が温度変化しやすいマイクロミキサー１においても、第１流体及び第２流体Ｆ１，Ｆ２の精密な温度調整を行うことができる。従って、流体Ｆ１，Ｆ２が所望の温度より範囲より低下するのを抑制することができるので、各流路１５，２０や合流路１９が析出物によって閉塞されず、晶析等による微粒子製造においても生産性の低下を防止することができる。
【０１２２】
図２０に示すように、３層の温調プレート１３及び２層の混合プレート１４を交互に積層すると、温調プレート１３の断熱部３０と混合プレート１４の合流路１９とが重なって積層体１１の積層方向の長さと同じ深さの合流路３２が構成される。合流路３２の左側面には、６つの第１流路１５の出口１５ｂが開口し、右側面には、第１流路１５の出口１５ｂのそれぞれに対応した位置に６つの第２流路２０の出口２０ｂが開口する。各温調プレート１３及び各混合プレート１４が密着状態で互いに結合されることにより、混合プレート１４の第１流路１５及び第２流路２０は、温調プレート１３の底面によってその上面側の開口を閉塞される。また温調プレート１３の各熱媒流路３１Ａ，３１Ｂは、混合プレート１４の底面か、若しくはカバープレートＰ１の底面によってその上面側の開口を閉塞される。
【０１２３】
以上のように構成された積層体１１において、第１流体供給部４ＡからケースＣ内へ加圧状態で供給された第１流体Ｆ１は、貯留部Ｓ１に一時貯留された後、積層体１１に設けられた６つの第１流路１５へ分割される。また、第２流体供給部４ＢからケースＣ内へ加圧状態で供給された第２流体Ｆ２は、貯留部Ｓ２に一時貯留された後、積層体１１に設けられた６つの第２流路２０に分割される。
【０１２４】
混合プレート１４の各第１流路１５にそれぞれ流入した第１流体Ｆ１は、大径部１６から小径部１７にかけて流速を高めながら送出され、出口１５ｂから合流路１９へ送出される。また、各第２流路２０にそれぞれ流入した第２流体Ｆ２は、大径部２１から小径部２２にかけて流速を高めながら送出され、出口２０ｂから合流路１９へ送出される。
【０１２５】
各第１流路１５の出口１５ｂからそれぞれ送出された第１流体Ｆ１の微小な流れは、各第２流路２０の出口２０ｂからそれぞれ送出された第２流体Ｆ２の微小な流れと１対１で正面から衝突する。このため、各流体Ｆ１，Ｆ２の微小な流れは、その衝突位置付近でそれぞれ混合されるため、全体としての混合速度をより高めることができる。
【０１２６】
６対の出口１５ｂ，２０ｂからそれぞれ送出された各流体Ｆ１，Ｆ２は、合流路１９内で乱流を生じさせながら混じり合い、合流路３２の出口３２ａに向かって流れる。出口から３２ａから送出された混合液Ｆ３は送出部１０に送られ、この送出部１０からケースＣ外へ向かって送出される。
【０１２７】
このマイクロミキサー２において、混合対象の流体Ｆ１，Ｆ２の処理量を増加させる場合には、合流路３２の幅、即ち出口１５ｂ，２０ｂ間の距離を変えずに、合流路３２の長さを延長すればよい。或いは、合流路３２の幅を変えずに、合流路１９の側面に開口する流路１５，２０の本数を増加させるか、混合プレート１４の積層数を増加させればよい。従って、合流路３２における混合効率を低下させずに、処理量を増大することができる。また、流路幅が小さく圧力損失が高まりやすいマイクロミキサーにおいて、上記マイクロミキサー１は合流路３２の容積が比較的大きく、圧力損失の増大による流路の閉塞を防ぐことができる。さらに混合対象の流体の粘性等に応じて合流路３２の幅も適宜変更できる構成であるため、装置の自由度を向上することができる。
【０１２８】
本発明の流体混合装置には、混合流体を得た後、混合器の出口に接続された別途混合器を備え、混合器（１）から排出される混合流体を更に混合することもできる。別途混合器は、混合流体が液密状に流通する微小管状流路４を有し、微小管状流路４の出口部における混合流体の断面積が、入り口部における混合流体の断面積よりも小さい断面積を有する混合器が混合効率が良好となることから好ましい。更に、別途混合器は、混合器の混合部に接し、微小管状流路１内を液蜜状に流通する流体断面積と、混合器の混合部に接し、微小管状流路２内を液蜜状に流通する流体断面積の断面積との合計面積（Ａ）に対する別途混合器の出口部に接し、微小管状流路４内を液蜜状に流通する流体断面積（Ｂ）の比〔（Ｂ）／（Ａ）〕が１／２〜１／１００となるような混合器が好ましい。
【０１２９】
前記混合流体が液密状に流通する微小管状流路４を有し、微小管状流路４の出口部における混合流体の断面積が、入り口部における混合流体の断面積よりも小さい断面積を有する混合器としては、例えば、図２１に示す流路等が挙げられる。以下、図２１に従い微小管状流路４を有する別途混合器を説明する。
【０１３０】
図２１に示す混合器（２）（４０）は矩形且つ板状の微小管状流路形成部４０Ａを有している。微小管状流路形成部６Ａは、その上面４０ａにおける短手方向（図中Ｙ方向）の中央部に１本以上の第一の微小管状流路４０を有している。微小管状流路４０は第一の微小管状流路形成部４０Ａの左側端４０ｂから右側端４０ｃに向かって溝状に形成されており、左側端４０ｂ、右側端４０ｃ及び上面４０ａにおいて開口している。左側端４０ｂの開口は第一の微小管状流路４０の入口４０ｄであって、右側端４０ｃの開口はの微小管状流路４０の出口４０ｅとなる。入口４０ｄは、混合流体が供給される混合器（１）の出口に連通している。
【０１３１】
また、図２１において、微小管状流路４０は、流路径の大きい大径部４０ｆと流路径の小さい小径部４０ｇと、大径部４０ｆから小径部４０ｇへの径変化を穏やかにするテーパー部４０ｈが設けられている。
【０１３２】
大径部４０ｆは、通流方向に直交する方向における断面が矩形状をなす流路であって、左側端４０ｂから右側端４０ｃの手前まで延びている。大径部４０ｆの幅及び深さは、流体の温度分布の均一性や装置的強度を確保するために、例えば幅０．１ｍｍ以上１００ｍｍ以下、深さ０．１ｍｍ以上５ｍｍ以下の範囲にすると好ましく、幅０．１ｍｍ以上２０ｍｍ以下、深さ０．１ｍｍ以上２ｍｍ以下の範囲がより好ましい。さらに幅０．１ｍｍ以上２０ｍｍ以下、深さ０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下の範囲がより好ましい。すなわち、大径部４０ｆの形状としては、圧損が大きくなりすぎず、流路閉塞が生じにくく、流路の加熱・冷却の迅速な制御が可能であって、流体の流速を高めることができ、せん断力が作用し、微乱流を伴う状態での分子拡散となり混合効率を向上させることができる流路形状であれば良い。
【０１３３】
また、第一の微小管状流路６ｆ内を液密状に流通する流体の断面積としては、０．０１〜５００ｍｍ２が好ましく、０．０１〜４０ｍｍ２がより好ましい。さらに０．０１〜２０ｍｍ２がより好ましい。
【０１３４】
また、大径部４０ｆ内を液密状に流通する流体の断面積としては、０．０１〜５００ｍｍ２が好ましく、０．０１〜４０ｍｍ２がより好ましい。さらに０．０１〜２０ｍｍ２がより好ましい。
【０１３５】
小径部４０ｇも断面矩形状に形成された流路であって、右側端４０ｆの手前から右側端４０ｃに向かって延びている。小径部４０ｇは、少なくとも大径部４０ｆの断面積よりも小さい断面積となればよいが、例えば幅０．１ｍｍ以上１０ｍｍ以下、深さ０．１ｍｍ以上２．５ｍｍ以下の範囲、幅０．１ｍｍ以上５ｍｍ以下、深さ０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下の範囲がより好ましい。さらに幅０．１ｍｍ以上２ｍｍ以下、深さ０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下の範囲がより好ましい。すなわち、小径部４０ｇの形状としては、圧損が大きくなりすぎず、流路閉塞が生じにくく、流路の加熱・冷却の迅速な制御が可能であって、流体の流速を高めることができ、せん断力が作用し、微乱流を伴う状態での分子拡散となり混合効率を向上させることができる流路形状であれば良い。
【０１３６】
また、図２１における第一の微小管状流路６ｇ内を液密状に流通する流体の断面積としては、０．０１〜２５ｍｍ２が好ましく、０．０１〜５ｍｍ２がより好ましい。さらに０．０１〜１ｍｍ２がより好ましい。
【０１３７】
図２１における小径部４０ｇを流通する際の流体の速度は流体に作用するせん断力が高まることから０．５ｍ／秒以上が好ましく、１．０m／秒以上がより好ましい。更に好ましくは２．０m／秒以上で５．０m／秒以上が特に好ましい。特に、高粘度同士の流体を混合する場合や粘度の大きく異なる粘度の流体を混合する場合の流速は２．０m／秒以上が好ましい。
【０１３８】
図２１において微小管状流路４０は１本配置されているが、本数には特に制限はない。複数本配置する場合、各々の微小管状流路４０の幅及び深さは同一でも良いし異なっていても良い。また、微小管状流路４０の入口と出口の流路幅は同一であっても良いし、異なっていても良い。
【０１３９】
前記別途混合器が有する微小管状流路４の出口部における混合流体の断面積を、入り口部における混合流体の断面積よりも小さい断面積とすることにより圧力損失を小さくでき、しかも流体の流速を速くすることでより微乱流を発生させ混合効率を大幅に向上することができる。具体的には、微小管状流路３の入り口部における微小管状流路内を液密状に流通する流体断面積が０．０１〜２０ｍｍ２とし、出口部における微小管状流路内を液密状に流通する流体断面積が０．０１〜５ｍｍ２とし、しかも出口部における微小管状流路内を液密状に流通する流体断面積が入り口部における微小管状流路内を液密状に流通する流体断面積よりも小さくすることが好ましい。
【０１４０】
上記実施形態によれば、本発明の流体混合装置は以下のような効果を得ることができる。
（１）上記実施形態では、熱交換器と混合器とを有し、第一の混合器として第一の流体と第二の流体とをそれぞれ別個に流通する微小管状流路と、第一の流体と第二の流体とを混合する混合部を有する混合器を用い、混合器の微小管状流路１中を液密状に流通する第一の流体の体積と微小管状流路２中を液密状に流通する第二の流体の体積との合計の体積（Ａ）と微小管状流路３中を液密状に流通する第一の流体または第二の流体の合計の体積（Ｂ）との比〔（Ｂ）／（Ａ）〕を１００〜５００とする。このような構成とすることにより高粘度流体どうしを混合する場合や、低粘度流体とその流体よりも粘度が著しく高い流体を効率良く混合することができる。
【実施例】
【０１４１】
以下、実施例によって本発明を更に詳細に述べる。例中、％は特に断りがない限り重量基準である。
【０１４２】
実施例１
図２３に示す反応デバイスにてウレタンアクリレートを合成する事により、第一の流体と第二の流体の混合効率を評価した。図２３において、第一の流体を入れるタンク６１の流出口とプランジャーポンプ６３の流入口とが、第一の流体が通る配管を介して接続されている。また、第二の流体を入れるタンク６２の流出口とプランジャーポンプ６４の流入口とが、第二の流体が通る配管を介して接続されており、更にプランジャーポンプ６４の流出口と熱交換器７０の流入口が第二の流体が通る配管を介して接続されている。プランジャーポンプ６３の流出口及び熱交換器の流出口からは、それぞれプランジャーポンプ６３または熱交換器を通して第一の流体又は第二の流体が通る配管が伸びており、これらの配管は混合器であるマイクロミキサー１の流入口に接続されている。
【０１４３】
更に、マイクロミキサー１の流出口に接続された配管は、コネクタ６７を介して化学反応用マイクロリアクター６５または６６及び受け容器６８からなる反応ライン１と、化学反応用マイクロリアクター６５または６６及び受け容器６９からなる反応ライン２に接続されている。
【０１４４】
マイクロミキサー１で第一の流体と第二の流体とが混合され、混合流体が形成される。混合流体は混合流体ができた時間に応じて反応ライン１及び反応ライン２にそれぞれ分配される。分配された混合溶液はマイクロリアクター内で反応し、得られた反応物は流出口に接続された配管を通して受け容器６８または６９へと排出される。
【０１４５】
マイクロミキサー１で第一の流体と第二の流体とが混合され、混合流体が形成される。混合流体は混合流体ができた時間に応じて反応ライン１及び反応ライン２にそれぞれ分配される。
【０１４６】
分配された混合溶液は反応ライン１または反応ライン２を流通中に反応し、冷却される。反応はマイクロリアクター６５で行われ、冷却はマイクロリアクター６６で行われる。
【０１４７】
熱交換器は図３に示す熱交換器で、積層部が図２に示す積層部を有する熱交換器を用いた。熱交換器はドライエッチング加工により反応流路４が２０本形成されたプロセスプレート６枚と同じくエッチング加工により温調流路６が２０本形成された温調プレート７枚が交互に積層されている。プロセスプレート２と温調プレート３の材質はＳＵＳ３０４であり、板厚は１ｍｍである。反応流路４と温調流路６の断面寸法はともに幅１．２ｍｍ×深さ０．５ｍｍである。反応流路４の長さは８０ｍｍである。
【０１４８】
マイクロミキサー１は図３に示されるもので、積層部が図１４に示す積層部である
【０１４９】
マイクロミキサー１はドライエッチング加工により第一の微小管状流路が形成された第一のプレート５が１枚と、同じくエッチング加工により第二の微小管状流路が形成された第二のプレート７が１枚と、温調プレート１２が２枚とを、プレート５、プレート７、温調プレート１２が図７のように交互に積層されており、更にこの積層体を２枚のカバープレートで挟み込んでいる。プレートの材質はＳＵＳ３０４である。板厚はプレート５、プレート７が０．４ｍｍである。温調プレート１２が１．０ｍｍである。
【０１５０】
第一の微小管状流路６は、大径部６ｆを幅１．２ｍｍ×深さ０．２ｍｍ×長さ３８ｍｍとし、小径部６ｇを幅０．４ｍｍ×深さ０．２ｍｍ×長さ２ｍｍとした。第一のプレート５上の微小管状流路本数は１０本である。
【０１５１】
第二のプレート７は微小管状流路の大径部８ａの断面寸法は幅４．０ｍｍ×深さ０．２ｍｍ×長さ２０ｍｍである。小管状流路の小径部８ｂは幅０．４ｍｍ×深さ０．２ｍｍ×長さ２ｍｍであり、微小管状流路本数は１０本である。温調プレート１２の流路の断面寸法は幅１．２×深さ０．５×長さ（Ｌ１）４０ｍｍである。温調プレートの本数は１０本である。
【０１５２】
マイクロリアクター６５または６６は図３に示すマイクロリアクターであり、反応を行う積層部は図４に示す構造を有する。図３においてαは第一の流体と第２の流体の混合流体である。βは混合流体の反応物である。γは熱交換用媒体である。
【０１５３】
第１流体として６０℃における粘度を２ｍＰａ・ｓに調整したイソシアネート化合物と第２流体として６０℃における粘度を粘度３００ｍＰａ・ｓに調整した多官能アクリレートを用いたウレタンアクリレートの合成を行った。熱交換器は流通後の多官能アクリレートの温度が６０℃となるように熱媒体の温度を調整した。第２流体の該熱交換器の流入口の温度は２０℃であり、その時の粘度は１５００ｍＰａ・ｓである。
【０１５４】
プランジャーポンプ６３及び６４にて上記化合物を流速１００ｇ／ｍｉｎにて流通させ、マイクロミキサー１に流通し混合流体を得た。得られた混合流体を初期、後期の２つにわけ、コネクタを操作してマイクロリアクター６５及び６６にそれぞれ送り込んだ。各マイクロリアクターでは１６０℃で滞留時間５０秒の条件下で反応を進行させた。マイクロリアクター６５及び６６を用いて得られたウレタンアクリレートをそれぞれウレタンアクリレート（１−１）、ウレタンアクリレート（１−２）と略記する。ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）分析の結果、ウレタンアクリレート（１−１）、ウレタンアクリレート（１−２）中のウレタンアクリレート面積比〔％〕と残量アクリレートの面積比〔％〕はそれぞれ９５．５〔％〕、１．２〔％〕と同じ値となった。このことから、本発明の流体混合装置で均一な混合ができているものと考えられる。
【０１５５】
実施例２
図２４に示す反応デバイスにて第一の流体と第二の流体との混合溶液を得る過程を観察することにより本発明の混合装置の性能を評価した。図２４において、第一の流体を入れるタンク６１の流出口とプランジャーポンプ６３の流入口とが、第一の流体が通る配管を介して接続されている。また、第二の流体を入れるタンク６２の流出口とプランジャーポンプ６４の流入口とが、第二の流体が通る配管を介して接続されており、更にプランジャーポンプ６４の流出口と熱交換器の流入口が第二の流体が通る配管を介して接続されている。プランジャーポンプ６３の流出口及び熱交換器の流出口からは、それぞれプランジャーポンプ６３または熱交換器を通して第一の流体又は第二の流体が通る配管が伸びており、これらの配管は混合器であるマイクロミキサー２の流入口に接続されている。得られた混合流体はマイクロミキサー１の流出口から排出され、受け容器６８へ回収される。
【０１５６】
本実施例において、熱交換器は図３に示す熱交換器で、積層部が図２に示す積層部を有する熱交換器を用いた。熱交換器はドライエッチング加工により反応流路４が２０本形成されたプロセスプレート１枚と同じくエッチング加工により温調流路６が２０本形成された温調プレート２枚が交互に積層されている。プロセスプレート２と温調プレート３の材質はＳＵＳ３０４であり、板厚は１ｍｍである。反応流路４と温調流路６の断面寸法はともに幅１．２ｍｍ×深さ０．５ｍｍである。反応流路４の長さは８０ｍｍである。マイクロミキサー２はマイクロミキサー１の温調プレートを省いた構造を有する。
【０１５７】
具体的には、ドライエッチング加工により第一の微小管状流路が形成された第一のプレート５が１枚と、同じくエッチング加工により第二の微小管状流路が形成された第二のプレート７が１枚と、更にこの積層体を２枚のカバープレートで挟み込んでいる。プレートの材質はＳＵＳ３０４である。板厚はプレート５、プレート７が０．４ｍｍである。
【０１５８】
第一のプレート５の第一の微小管状流路６の大径部６ｆは、幅１．２ｍｍ×深さ０．２ｍｍ×長さ３８ｍｍとし、小径部６ｇを幅０．４ｍｍ×深さ０．２ｍｍ×長さ２ｍｍとした。第一のプレート５上の微小管状流路本数は１本である。第二のプレート７は微小管状流路の大径部８ａの断面寸法は幅１．２ｍｍ×深さ０．２ｍｍ×長さ２０ｍｍである。小管状流路の小径部８ｂは幅０．４ｍｍ×深さ０．２ｍｍ×長さ２ｍｍであり、微小管状流路本数は１本である。
【０１５９】
第１流体である２０℃における粘度が１ｍＰａ・ｓの水と第２流体である６０℃における粘度が３０ｍＰａ・ｓに調整した水飴との混合流体を得る実験を行った。熱交換器は流通後の水飴の温度が６０℃となるように熱媒体の温度を調整した。水と水飴をプランジャーポンプにて流速１０ｇ／ｍｉｎの条件でそれぞれ流通させた。その結果、脈動なく混合できることを確認した。
【０１６０】
実施例３
マイクロミキサー１のかわりにマイクロミキサー３を用いた以外は実施例１と同様にしてウレタンアクリレート（３−１）及びウレタンアクリレート（３−２）を得た。ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）分析の結果、ウレタンアクリレート（３−１）、ウレタンアクリレート（３−２）中のウレタンアクリレート面積比〔％〕と残量アクリレートの面積比〔％〕はそれぞれ９５．０〔％〕、１．２〔％〕と同じ値となった。このことから、本発明の流体混合装置で均一な混合ができているものと考えられる。
【０１６１】
マイクロミキサー３は図１５に示されるもので、積層部が図１６に示す積層部である。具体的には、マイクロミキサー３のプロセスプレート１４は第１流路１５と第２流路２０は、大径部１６，２１を幅８ｍｍ×深さ０．２ｍｍ×長さ３０ｍｍとし、小径部１７，２２を幅０．４ｍｍ×深さ０．２ｍｍ×長さ１ｍｍとした。プロセスプレート１４には第１流路１５と第２流路２０の流路本数はそれぞれ１本形成されている。プロセスプレート１４と温調プレート１３は交互に積層されており、各枚数は５枚と６枚である。また、合流路１９及び断熱部３０を幅２．０ｍｍ×深さ１１×長さ１５ｍｍとした。この１枚の混合プレート１４をカバープレートＰ１，Ｐ２で固定し、２枚の温調プレート１３を上下に積層してケースＣ内に収容した構造のミキサーである。
【０１６２】
実施例４
図２５に示す反応デバイスにてウレタンアクリレートを合成する事により、第一の流体と第二の流体の混合効率を評価した。図２４において、第一の流体を入れるタンク６１の流出口とプランジャーポンプ６３の流入口とが、第一の流体が通る配管を介して接続されており、また、第二の流体を入れるタンク６２の流出口とプランジャーポンプ６４の流入口とが、第二の流体が通る配管を介して接続されている。プランジャーポンプ６３の流出口及びプランジャーポンプ６４の流出口からは、それぞれプランジャーポンプ６３またはプランジャーポンプ６４を通して第一の流体又は第二の流体が通る配管が伸びており、これらの配管は混合器であるマイクロミキサー１の流入口に接続されている。
【０１６３】
このマイクロミキサー１で第一の流体と第二の流体とが混合され、混合流体が形成される。混合流体はマイクロミキサー１に接続された配管を通して、コネクタを介して接続されている別途混合器の微小管状流路内を流通し更に混合され、排出される。また、別途混合器はコネクタ６７を介して並列に接続された化学反応用マイクロリアクター６５または６６に接続されている。マイクロミキサー１の流出口に接続された配管は、コネクタ６７を介して化学反応用マイクロリアクター６５、６６及び受け容器６８からなる反応ライン１と、化学反応用マイクロリアクター６５、６６及び受け容器６９からなる反応ライン２に接続されている。マイクロミキサー１及び別途混合器で混合された混合流体は混合流体ができた時間に応じて化学反応用マイクロリアクター６５または６６にそれぞれ分配される。分配された混合溶液はマイクロリアクター内で反応し、得られた反応物は流出口に接続された配管を通して受け容器６８または６９へと排出される。
【０１６４】
マイクロミキサー１で第一の流体と第二の流体とが混合され、混合流体が形成される。
混合流体は混合流体ができた時間に応じて反応ライン１及び反応ライン２にそれぞれ分配される。
【０１６５】
分配された混合溶液は反応ライン１または反応ライン２を流通中に反応し、冷却される。反応はマイクロリアクター６５で行われ、冷却はマイクロリアクター６６で行われる。
【０１６６】
熱交換器、マイクロミキサー１は実施例１で用いたものと同じである。別途混合器は以下の混合器である。
【０１６７】
別途混合器は、ドライエッチング加工により微小管状流路４０が形成された第一のプレート４０が１枚と、温調プレート１２が２枚とを、プレート４０、温調プレート１２が図２２のように交互に積層されており、更にこの積層体を２枚のカバープレートで挟み込んでいる。プレートの材質はＳＵＳ３０４である。板厚はプレート４０が０．４ｍｍである。温調プレート１２が１．０ｍｍである。  
【０１６８】
微小管状流路４０は、大径部４０ｆを幅４．８ｍｍ×深さ０．２ｍｍ×長さ３８ｍｍとし、小径部４０ｇを幅０．４ｍｍ×深さ０．２ｍｍ×長さ２ｍｍとした。プレート４０上の微小管状流路本数は２本である。
【０１６９】
温調プレート１２の流路の断面寸法は幅１．２×深さ０．５×長さ（Ｌ１）４０ｍｍである。
【０１７０】
第１流体として６０℃における粘度を１０ｍＰａ・ｓに調整したイソシアネート化合物と第２流体として６０℃における粘度を粘度３００ｍＰａ・ｓに調整した多官能アクリレートを用いたウレタンアクリレートの合成を行った。熱交換器は流通後の多官能アクリレートの温度が６０℃となるように熱媒体の温度を調整した。第２流体の該熱交換器の流入口の温度は２０℃であり、その時の粘度は１５００ｍＰａ・ｓである。
【０１７１】
図２５に示す反応デバイスを用いる以外は実施例１と同様にしてウレタンアクリレート（４−１）及びウレタンアクリレート（４−２）を得た。ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）分析の結果、ウレタンアクリレート（４−１）、ウレタンアクリレート（４−２）中のウレタンアクリレート面積比〔％〕と残量アクリレートの面積比〔％〕はそれぞれ９６．０〔％〕、１．１〔％〕と同じ値となった。このことから、本発明の流体混合装置で均一な混合ができているものと考えられる。
【０１７２】
比較例１
マイクロミキサー２の代わりにＹ字型マイクロミキサーを用いた以外は実施例２と同様にして異粘性流体の混合実験を行った。該Ｙ字型マイクロミキサーに設けられた第１流体が流れる流路は、幅０．４ｍｍ×深さ０．２ｍｍ×長さ１５ｍｍである。第２流体が流れる流路は同じく幅０．４ｍｍ×深さ０．２ｍｍ×長さ１５ｍｍである。また混合液が流れる流路は幅０．８ｍｍ×深さ０．２×長さ１５ｍｍである。流路を形成したプレートはマイクロミキサー１と同じ材質であるため、流路壁面の粗さはマイクロミキサー１と同様である。
【０１７３】
実験の結果、低粘度である水に間欠流通がみられ、安定流通が困難であることが確認できた。即ち、Ｙ字型ミキサーは各流路が交差して各流体が合流する設計であるため、粘度が異なる２種類の流体を各流路に流したとき、低粘度の流体は流速が大きくなり、高粘度の流体は流速が小さくなるため、間欠送りが発生してしまうと推測できる。
【０１７４】
比較例２
マイクロミキサー１の代わりに特表平９−５１２７４２の実施例で用いられているマイクロミキサーを用い、且つ、流通させる際の流量を１２．５ｇ／ｍｉｎになるようにプランジャーポンプでそれぞれ流通した以外は実施例１と同様にしてウレタンアクリレート（２´−１）、ウレタンアクリレート（２´−２）を得た。特表平９−５１２７４２の実施例で用いられているマイクロミキサーが有する第一・第２のプレートの微小管状流路の断面寸法は幅０．４ｍｍ×深さ０．２ｍｍ×長さ３８ｍｍであり、微小管状流路本数は１０本である。積層枚数が各１枚である。
【０１７５】
得られたウレタンアクリレート（２´−１）、ウレタンアクリレート（２´−２）中のウレタンアクリレート面積比〔％〕はそれぞれ９２〔％〕と７７〔％〕であり、また、残量アクリレートの面積比〔％〕がそれぞれ２．７〔％〕、１８．８〔％〕となり、面積比が異なっていた。この結果から、異なる物性値のウレタンアクリレートが生成されており、均一な混合が行われていなかったと結論付けた。また、１００ｇ／ｍｉｎで流通させようとしたが、圧損が１０ＭＰａ以上となり、流通が困難でウレタンアクリレートが得られなかった。
【符号の説明】
【０１７６】
以下は熱交換器に関する符号
α：第一の流体または第二の流体
β：熱交換した第一の流体または第二の流体
γ：温調流体
１：熱交換器
１ｂ：熱交換器の端面
１ｃ：熱交換器の端面
１ｄ：熱交換器の側面
１ｅ：熱交換器の側面
２：第１プレート（プロセスプレート）
２ａ：第１プレートの面
２ｂ：第１プレートの端面
２ｃ：第１プレートの端面
２ｄ：第１プレートの側面
２ｅ：第１プレートの側面
３：第２プレート（温調プレート）
３ａ：第２プレートの面
３ｂ：第２プレートの端面
３ｃ：第２プレートの端面
３ｄ：第２プレートの側面
３ｅ：第２プレートの側面
４：断面凹溝形状の流路
６：断面凹溝形状の温調流路
６ａ：断面凹溝形状の主流路
６ｂ：断面凹溝形状の供給側流路
６ｃ：断面凹溝形状の排出側流路
ｐ０：所定間隔
ｗ０：幅
ｄ０：深さ
Ｌ：流路長さ
３０：コネクタ
３１：ジョイント部
３２：継手部
以下はマイクロミキサー１に関する符号
Ｃ：マイクロミキサー１のケース
Ｃ１：ケースＣの左端
Ｃ２：ケースＣの下部右端
Ｃ３：ケースＣの下部左端
Ｃ４：ケースＣの上端
Ｆ１：第一の流体
Ｆ２：第二の流体
Ｆ３：第一の流体と第二の流体の混合流体
Ｈ１：熱媒
Ｓ１：第１の流体（Ｆ１）を一時貯留する貯留部
Ｓ２：第２の流体（Ｆ２）を一時貯留する貯留部
Ｓ３：混合部
１Ａ：第１流体供給部
１Ｂ：ケースＣの左端部に形成された開口部
１Ｃ：開口部２Ｂに連結されたコネクタ
２Ａ：第２流体供給部
２Ｂ：ケースＣの下部右端に形成された開口部
２Ｃ：開口部２Ｂに連結されたコネクタ
３Ａ：熱媒Ｈ１をケースＣ内に供給する熱媒供給部
３Ｂ：ケースＣの下部左端に形成された開口部
３Ｃ：開口部３Ｂに連結されたコネクタ
４Ａ：熱媒送出部
４Ｂ：ケースＣの上部右端に形成された開口部
４Ｃ：開口部４Ｂに連結されたコネクタ
５  ：第一のプレート
５Ａ：開口部５Ｂとコネクタ５Ｃからなる送出部
５Ｂ：ケースＣの右端部に形成された開口部
５Ｃ：開口部５Ｂに連結されたコネクタ
６  ：第一の微小管状流路
６Ａ：第一の微小管状流路形成部
６ａ：第一の微小管状流路形成部６Ａの上面
６ｂ：第一の微小管状流路形成部６Ａの左側端
６ｃ：第一の微小管状流路形成部６Ａの右側端
６ｄ：第一の微小管状流路６の入口
６ｅ：第一の微小管状流路６の出口
６ｆ：第一の微小管状流路６の大径部
６ｇ：第一の微小管状流路６の小径部
６ｈ：第一の微小管状流路６のテーパ部
７  ：第二のプレート
７Ａ：第二の微小管状流路形成部
７ａ：第二の微小管状流路形成部７Ａの上面
７ｂ：第二の微小管状流路形成部７Ａの下側端
７ｃ：第二の微小管状流路形成部７Ａの下側端７ｂから短手方向にある端
７ｄ：第二の微小管状流路形成部７Ａの右側端
８  ：第二の微小管状流路
８ａ：第二の微小管状流路８の入口
８ｂ：第一の微小管状流路６の出口
１１：流体混合構造体としての積層体、
１２：温調プレート
１２ａ：温調プレート１２の面
１３ａ：温調プレート１２の長手方向に沿って複数本配列された主流路
１３ｂ：主流路１３ａに連通する供給側流路
１３ｃ：主流路１３ａに連通する排出側流路
以下はマイクロミキサー２に関する符号
Ｃ：マイクロミキサー１のケース
Ｆ１：第一の流体
Ｆ２：第二の流体
Ｆ３：第一の流体と第二の流体の混合流体
Ｈ１：第一熱媒
Ｈ２：第二熱媒
Ｃ１：ケースＣの左端
Ｃ２：ケースＣの下部右端
Ｃ３：ケースＣの上端
Ｃ４：ケースＣの下端
２：ケースＣの端部に形成された開口部
３：開口部２に連結されたコネクタ
４：流体供給部
５Ａ：開口部
５Ｂ：開口部
５Ｃ：開口部
５Ｄ：開口部
６Ａ：開口部に連結されたコネクタ
６Ｂ：開口部に連結されたコネクタ
６Ｃ：開口部に連結されたコネクタ
６Ｄ：開口部に連結されたコネクタ
７Ａ：熱媒供給部
７Ｂ：熱媒供給部
７Ｃ：媒体送出部
７Ｄ：媒体送出部
８：開口部
９：コネクタ
１０：送出部
１１：流体混合構造体としての積層体、
１１ａ：積層体１１の各側面
１１ｂ：積層体１１の各側面
Ｓ１：第１の流体（Ｆ１）を一時貯留する貯留部
Ｓ２：第２の流体（Ｆ２）を一時貯留する貯留部
１３：温度調節プレートとしての温調プレート、
１４：混合プレート、
１４Ａ：第１流路形成部、
１４Ｂ：第２流路形成部、
１５：第１流路
１６：第２流路、
１５ｂ，２０ｂ：出口、
１９：合流路、
３０：断熱部、
３１Ａ：第１媒体流路としての第１熱媒流路、
３１Ｂ：第２媒体流路としての第２熱媒流路、
４６：熱媒流路、
Ｆ１：第１流体、
Ｆ２：第２流体、
Ｈ１：第１媒体としての第１熱媒、
Ｈ２：第２媒体としての第２熱媒、
Ｘ１，Ｘ２：中心軸。
以下はマイクロ熱交換器１に関する符号
α・・・・・混合流体（Ａ）を含有する流体
β・・・・・混合流体（Ａ）を含有する流体
γ・・・・・温調流体
１・・・・・マイクロ熱交換器
１ｂ・・・・マイクロ熱交換器が有する積層体の端面
１ｃ・・・・マイクロ熱交換器が有する積層体の端面
１ｄ・・・・マイクロ熱交換器が有する積層体の側面
１ｅ・・・・マイクロ熱交換器が有する積層体の側面
２・・・・・第１プレート（プロセスプレート）
２ａ・・・・第１プレートの面
２ｂ・・・・第１プレートの端面
２ｃ・・・・第１プレートの端面
２ｄ・・・・第１プレートの側面
２ｅ・・・・第１プレートの側面
３・・・・・第２プレート（温調プレート）
３ａ・・・・第２プレートの面
３ｂ・・・・第２プレートの端面
３ｃ・・・・第２プレートの端面
３ｄ・・・・第２プレートの側面
３ｅ・・・・第２プレートの側面
４・・・・・断面凹溝形状の流路
６・・・・・断面凹溝形状の温調流路
６ａ・・・・断面凹溝形状の主流路
６ｂ・・・・断面凹溝形状の供給側流路
６ｃ・・・・断面凹溝形状の排出側流路
ｐ０・・・・所定間隔
ｗ０・・・・・幅
ｄ０・・・・・深さ
Ｌ・・・・・・流路長さ
６１：第一の流体を入れるタンク
６２：第二の流体を入れるタンク
６３：プランジャーポンプ
６４：プランジャーポンプ
６５：マイクロリアクター
６６：マイクロリアクター
６７：コネクタ
６８：受け容器
６９：受け容器
７０：熱交換器
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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