(57)【要約】  フロー型流動場分離装置１は、第１加熱器１４及び第２加熱器１６を備えている。第１加熱器１４は、第１ポンプ１２と分離セル３との間でキャリア流体を加熱する。第２加熱器１６は、第２ポンプ１５と分離セル３との間でフォーカス流体を加熱する。そのため、第１加熱器１４によって加熱されたキャリア流体が、第１ポンプ１２によって送液されて分離セル３内に流入するともに、第２加熱器１６によって加熱されたフォーカス流体が、第２ポンプ１５によって送液されて分離セル３内に流入する。その結果、分離セル３に流入するキャリア流体及びフォーカス流体の温度を安定させることができる。そして、フロー型流動場分離装置１を用いて分析を行う場合において、再現性の高い分析を行うことができる。
2020022006.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に流体の流路が形成されるとともに、前記流路内にキャリア流体を流入させるキャリア流入口、前記流路内にフォーカス流体を流入させるフォーカス流入口、前記流路内を通過したキャリア流体を流出させる流出口、及び、キャリア流体の一部をクロスフローとして外部に排出させる複数の開口を有する分離セルと、
前記分離セルにキャリア流体及びフォーカス流体を送液する少なくとも１つのポンプと、
前記少なくとも１つのポンプと前記分離セルとの間でキャリア流体及びフォーカス流体を加熱する少なくとも１つの加熱器とを備えることを特徴とするフロー型流動場分離装置。
【請求項２】
前記少なくとも１つの加熱器は、キャリア流体及びフォーカス流体をそれぞれ設定された温度に加熱することを特徴とする請求項１に記載のフロー型流動場分離装置。
【請求項３】
前記分離セルを内部に収容し、当該分離セルを加熱するオーブンをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のフロー型流動場分離装置。
【請求項４】
前記少なくとも１つの加熱器は、キャリア流体及びフォーカス流体を加熱する発熱体を有することを特徴とする請求項１に記載のフロー型流動場分離装置。
【請求項５】
前記少なくとも１つの加熱器は、前記オーブン内の熱をキャリア流体及びフォーカス流体に伝達する伝熱体を有することを特徴とする請求項３に記載のフロー型流動場分離装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キャリア流体の一部をクロスフローとして流路から外部に排出させる分離セルを備えるフロー型流動場分離装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、流体に含まれる微粒子を分離するフロー型流動場分離装置として、クロスフローを用いるいわゆるクロスフロー式のフロー型流動場分離装置が利用されている。このクロスフロー式のフロー型流動場分離装置は、内部に流路が形成された分離セル（分離チャンネル）を備えている。【０００３】
このフロー型流動場分離装置では、分離対象の微粒子が分散された試料が分離セルの流路に導入されるとともに、キャリア流体が所定の流速で分離セルの流路に供給される。そして、流体の一部がクロスフローとして分離セルの外部に流出されながら、分離セル内部で微粒子が分離される（例えば、下記特許文献１参照）。【０００４】
特許文献１に記載のフロー型流動場分離装置では、分離セルにおいて、多数の開口が形成された底壁の内側に、キャリア流体を通過し、かつ、微粒子を通過させない半透膜が密着して設けられる。そして、分離セルの流路にキャリア流体が供給されると、流路を通過するキャリア流体の流れとともに、半透膜を通過し、底壁の開口を経て分離セルの外部に流出されるキャリア流体の流れ（クロスフロー）が形成される。分離セルの流路では、微粒子の拡散とクロスフローによる力とにより粒子径に応じた微粒子の分布が生じるとともに、層の厚み方向の位置によって流速が異なる流速分布が生じる。これにより、分離セルの流出口からは、粒子径の大きさに応じて微粒子が順々に流出する。そして、分離セルから流出した微粒子は、検出器によって検出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−０００７２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記したような従来のフロー型流動場分離装置を用いて分析を行う場合において、分析の再現性が低いという不具合があった。換言すれば、従来のフロー型流動場分離装置では、同一の試料及び同一のキャリア流体を用いた場合であっても、同一の検出結果を得られない場合があるという不具合があった。具体的には、従来のフロー型流動場分離装置において、分離セル内で発生する微粒子分布や流速分布は、流体の粘度に応じて変化する。そして、流体の粘度は、温度に依存する（温度に応じて大きく変化する）。そのため、分離セル内の温度が変化すると、検出器で検出する微粒子を表すピークが大きくずれてしまう。例えば、分離セル内の温度が１℃変化すると、ピークの保持時間が約１％変化する傾向がある。【０００７】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、分離セル内における流体の温度を安定させることができるフロー型流動場分離装置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】
【０００８】
（１）本発明に係るフロー型流動場分離装置は、分離セルと、少なくとも１つのポンプと、少なくとも１つの加熱器とを備える。前記分離セルは、内部に流体の流路が形成されるとともに、前記流路内にキャリア流体を流入させるキャリア流入口、前記流路内にフォーカス流体を流入させるフォーカス流入口、前記流路内を通過したキャリア流体を流出させる流出口、及び、キャリア流体の一部をクロスフローとして外部に排出させる複数の開口を有する。前記少なくとも１つのポンプは、前記分離セルにキャリア流体及びフォーカス流体を送液する。前記少なくとも１つの加熱器は、前記少なくとも１つのポンプと前記分離セルとの間でキャリア流体及びフォーカス流体を加熱する。【０００９】
このような構成によれば、分離セルにおいては、キャリア流体に含まれる微粒子がフォーカス流体により前記流路内の一部に集められた上で、キャリア流体が流出口まで通過させられ、その過程でキャリア流体の一部がクロスフローとして複数の開口から外部に排出される。このとき、加熱器によって加熱されたキャリア流体及びフォーカス流体が、ポンプによって送液されて、分離セルに流入する。
そのため、分離セル内のキャリア流体及びフォーカス流体の温度を安定させることができる。そして、フロー型流動場分離装置を用いて分析を行う場合において、再現性の高い分析を行うことができる。【００１０】
（２）また、前記少なくとも１つの加熱器は、キャリア流体及びフォーカス流体をそれぞれ設定された温度に加熱してもよい。【００１１】
このような構成によれば、一定の温度に保たれたキャリア流体及びフォーカス流体を分離セルに流入させることができる。
そのため、分離セル内の流体の温度を一層安定させることができる。【００１２】
（３）また、前記フロー型流動場分離装置は、オーブンをさらに備えてもよい。前記オーブンは、前記分離セルを内部に収容し、当該分離セルを加熱する。【００１３】
このような構成によれば、分離セルをオーブンによって加熱し、分離セルの温度を安定させることができる。
そのため、分離セル内のキャリア流体及びフォーカス流体の温度を安定させることができる。【００１４】
（４）また、前記少なくとも１つの加熱器は、発熱体を有してもよい。前記発熱体は、キャリア流体及びフォーカス流体を加熱する。【００１５】
このような構成によれば、加熱器に含まれる発熱体により、キャリア流体及びフォーカス流体を直接的に加熱できる。
そのため、キャリア流体及びフォーカス流体の温度を円滑に調整できる。【００１６】
（５）また、前記少なくとも１つの加熱器は、伝熱体を有してもよい。前記伝熱体は、前記オーブン内の熱をキャリア流体及びフォーカス流体に伝達する。
このような構成によれば、オーブン内の熱を用いてキャリア流体及びフォーカス流体を加熱できる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、加熱器によって加熱されたキャリア流体及びフォーカス流体は、ポンプによって送液されて、分離セルに流入する。そのため、分離セル内のキャリア流体及びフォーカス流体の温度を安定させることができる。そして、フロー型流動場分離装置を用いて分析を行う場合において、再現性の高い分析を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態に係るフロー型流動場分離装置の構成例を示した概略図である。
【図２】制御部及びその周辺の部材の電気的構成を示したブロック図である。
【図３】図１の分離セルを示した斜視図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線に沿う断面図であって、微粒子が流路内に集められる状態を示している。
【図５】図３のＡ−Ａ線に沿う断面図であって、微粒子がキャリア流体によって流出流路側に流される状態を示している。
【図６】本発明の第２実施形態に係るフロー型流動場分離装置の構成例を示した概略図である。
【図７】本発明の第３実施形態に係るフロー型流動場分離装置の構成例を示した概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
１．フロー型流動場分離装置の全体構成
図１は、本発明の第１実施形態に係るフロー型流動場分離装置１の構成例を示した概略図である。
フロー型流動場分離装置１は、オーブン２と、分離セル３とを備えている。
オーブン２は、フロー型流動場分離装置１における一部の部材を加熱するためのものであって、筐体２１と、オーブンヒータ２２と、オーブン温度センサ２３とを備えている。
【００２０】
筐体２１は、中空状に形成されている。オーブンヒータ２２は、筐体２１内に配置されている。オーブン温度センサ２３は、筐体２１内の温度を検知するためのセンサであって、筐体２１内に配置されている。
【００２１】
分離セル３は、長尺状に形成されており、オーブン２内（筐体２１内）に収容されている。すなわち、分離セル３は、オーブン２のオーブンヒータ２２からの熱によって加熱される。詳しくは後述するが、分離セル３は、その内部に流路（第１セル流路５１）が形成されており、当該流路において、キャリア流体に含まれる微粒子を分離するように構成されている。
また、フロー型流動場分離装置１は、流路として、キャリア流路４、フォーカス流路５、流出流路６及びクロスフロー排出流路７を備えている。
【００２２】
キャリア流路４は、その一端部が分離セル３の一端部に接続されている。キャリア流路４は、その途中部が、オーブン２の筐体２１に形成された開口に挿通されている。キャリア流路４は、その一部がオーブン２の筐体２１内に配置されており、残りの部分がオーブン２の筐体２１外に配置されている。なお、フォーカス流路５、流出流路６及びクロスフロー排出流路７も、キャリア流路４と同様に、オーブン２の筐体２１に形成された開口に挿通されており、その一部がオーブン２の筐体２１内に配置されており、残りの部分がオーブン２の筐体２１外に配置されている。
【００２３】
キャリア流路４の先端部（他端部）は、流体供給部１１内に配置されている。流体供給部１１は、オーブン２の外方に配置されており、その内部に移動相となる液体（流体）が貯留されている。キャリア流路４の途中部であって、オーブン２外の部分には、第１ポンプ１２及び試料導入部１３が、キャリア流体（移動相）の移動方向において、この順で配置（介在）されている。キャリア流路４の途中部であって、オーブン２内の部分には、第１加熱器１４が配置（介在）されている。ただし、第１加熱器１４は、オーブン２外の部分に配置されていてもよい。
試料導入部１３は、例えば、オートサンプラである。
【００２４】
第１加熱器１４は、第１発熱体１４１と、第１温度センサ１４２とを備えている。第１発熱体１４１は、キャリア流路４の途中部を覆っている。第１温度センサ１４２は、第１発熱体１４１の周囲に設けられており、第１発熱体１４１の温度を検出するように構成されている。このように、第１加熱器１４は、キャリア流路４の途中部であって、分離セル３と第１ポンプ１２との間の部分を加熱するように構成されている。
【００２５】
フォーカス流路５は、その一端部が分離セル３の中央部に接続されている。フォーカス流路５の先端部（他端部）は、流体供給部１１内に配置されている。フォーカス流路５の途中部であって、オーブン２外の部分には、第２ポンプ１５が配置（介在）されている。フォーカス流路５の途中部であって、オーブン２内の部分には、第２加熱器１６が配置（介在）されている。ただし、第２加熱器１６は、オーブン２外の部分に配置されていてもよい。
【００２６】
第２加熱器１６は、第２発熱体１６１と、第２温度センサ１６２とを備えている。第２発熱体１６１は、フォーカス流路５の途中部を覆っている。第２温度センサ１６２は、第２発熱体１６１の周囲に設けられており、第２発熱体１６１の温度を検出するように構成されている。このように、第２加熱器１６は、フォーカス流路５の途中部であって、分離セル３と第２ポンプ１５との間の部分を加熱するように構成されている。
【００２７】
流出流路６は、その一端部が分離セル３の他端部に接続されている。流出流路６の先端部（他端部）は、オーブン２外に配置されたドレン２６の内部に配置されている。流出流路６の途中部であって、オーブン２外の部分には、検出器２７が配置（介在）されている。
【００２８】
クロスフロー排出流路７は、その一端部が分離セル３の下端部に接続されている。クロスフロー排出流路７の先端部（他端部）は、オーブン２外に配置されたドレン２８の内部に配置されている。クロスフロー排出流路７の途中部であって、オーブン２外の部分には、バルブ２９が配置（介在）されている。
【００２９】
フロー型流動場分離装置１において、試料（微粒子）を分離する場合には、第１ポンプ１２及び第２ポンプ１５が動作され、流体供給部１１からキャリア流路４を介して分離セル３に向かう移動相（キャリア流体）の流れが形成されるとともに、流体供給部１１からフォーカス流路５を介して分離セル３に向かう移動相（フォーカス流体）の流れが形成される。また、試料導入部１３が動作されて、種々の粒径からなる複数の微粒子を含む試料がキャリア流路４内に導入される。
【００３０】
そして、分離セル３内（第１セル流路５１）において、一端部から他端部（図１の左方から右方）に向かう流体の流れが形成される。また、詳しくは後述するが、分離セル３内（第１セル流路５１）では、分離セル３の厚み方向（上下方向）において、分離セル３の底壁側（下方）に向かう流れ（クロスフロー）が形成される。
【００３１】
これにより、分離セル３内において、粒子径の大きさに応じて微粒子が流れ、微粒子が分離される。そして、粒子径ごとに分離された微粒子が、順々に流出流路６に流出し、検出器２７で検出される。流出流路６から排出される流体は、ドレン２６で回収され、クロスフローとして流れた流体は、クロスフロー排出流路７を介して、ドレン２８で回収される。
【００３２】
２．制御部及びその周辺の部材の電気的構成
図２は、制御部及びその周辺の部材の電気的構成を示したブロック図である。
フロー型流動場分離装置１は、上記した第１温度センサ１４２、第２温度センサ１６２、オーブン温度センサ２３、第１発熱体１４１、第２発熱体１６１、オーブンヒータ２２、第１ポンプ１２、第２ポンプ１５及びバルブ２９に加えて、制御部４０を備えている。
【００３３】
制御部４０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を含む構成である。制御部４０には、第１温度センサ１４２、第２温度センサ１６２、オーブン温度センサ２３、第１発熱体１４１、第２発熱体１６１、オーブンヒータ２２、第１ポンプ１２、第２ポンプ１５及びバルブ２９などの各部が電気的に接続されている。
【００３４】
制御部４０は、第１温度センサ１４２が検知する第１発熱体１４１の温度に基づいて、第１発熱体１４１の温度が設定温度になるように、第１発熱体１４１への通電を制御する（オン／オフ制御する）。また、制御部４０は、第２温度センサ１６２が検知する第２発熱体１６１の温度に基づいて、第２発熱体１６１の温度が設定温度になるように、第２発熱体１６１への通電を制御する（オン／オフ制御する）。また、制御部４０は、オーブン温度センサ２３が検知する筐体２１内の温度に基づいて、筐体２１内の温度が設定温度になるように、オーブンヒータ２２への通電を制御する（オン／オフ制御する）。また、制御部４０は、第１ポンプ１２、第２ポンプ１５及びバルブ２９の動作を適宜制御する。
【００３５】
３．分離セルの詳細構成
図３は、分離セル３を示した斜視図である。図４は、図３のＡ−Ａ線に沿う断面図であって、微粒子が流路内に集められる状態を示している。
【００３６】
分離セル３は、所定の厚みを有する扁平かつ中空状の部材であって、平面視多角形状に形成されている。分離セル３は、上壁３１と、側壁３２と、底壁３３と、支持壁３４と、半透膜３５とを備えており、キャリア配管３６と、フォーカス配管３７と、流出配管３８とが接続されている。
分離セル３は、上壁３１、側壁３２及び底壁３３により囲まれた内部空間を有する中空状の部材であり、支持壁３４及び半透膜３５がその内部空間に設けられている。
【００３７】
上壁３１は、分離セル３の上面を構成している。上壁３１は、平板状であって、その平面視が長尺な多角形状となるように形成されている。上壁３１は、一端部（図３の左端部）から他端部（図３の右端部）に向かって先細るように形成されている。
側壁３２は、分離セル３の側面を構成している。
【００３８】
図４に示すように、底壁３３は、分離セル３の底面を構成している。底壁３３は、上壁３１とほぼ同一形状に形成されており、上壁３１の下方に間隔を隔てて平行に配置されている。
【００３９】
支持壁３４は、上壁３１と底壁３３との間に平行に配置されている。支持壁３４は、上壁３１及び底壁３３とほぼ同一形状に形成されている。支持壁３４は、分離セル３の内部空間を上下２つの領域に区画している。支持壁３４には、複数の開口３４Ａが形成されている。
【００４０】
半透膜３５は、支持壁３４の上面に設けられている（密着されている）。半透膜３５は、流体を通過し、かつ、微粒子を通過させない膜である。支持壁３４の複数の開口３４Ａは、半透膜３５によって覆われている。
【００４１】
このような構成により、分離セル３内には、上壁３１と支持壁３４とによって区画される第１セル流路５１と、底壁３３と支持壁３４とによって区画される第２セル流路５２とが区画されている。
【００４２】
図３に示すように、キャリア配管３６は、その一端部（下端部）が分離セル３の上壁３１の一端部に接続されている。キャリア配管３６の内部空間は、分離セル３内に形成された第１セル流路５１に連続している。キャリア配管３６の他端部（上端部）は、キャリア流路４（図１参照）に連続している。キャリア配管３６の内部空間が、キャリア流入口３６Ａである。
【００４３】
フォーカス配管３７は、その一端部（下端部）が分離セル３の上壁３１の中央部に接続されている。フォーカス配管３７の内部空間は、分離セル３内に形成された第１セル流路５１に連続している。フォーカス配管３７の他端部（上端部）は、フォーカス流路５（図１参照）に連続している。フォーカス配管３７の内部空間が、フォーカス流入口３７Ａである。
【００４４】
流出配管３８は、その一端部（下端部）が分離セル３の上壁３１の他端部に接続されている。流出配管３８の内部空間は、分離セル３内に形成された第１セル流路５１に連続している。流出配管３８の他端部（上端部）は、流出流路６（図１参照）に連続している。流出配管３８の内部空間が、流出口３８Ａである。
なお、図示されないが、分離セル３内の第２セル流路５２は、クロスフロー排出流路７（図１参照）に連続している。
【００４５】
分離セル３の幅Ｌ１は、例えば、１０〜２０ｍｍである。また、分離セル３の長手方向の寸法Ｌ２は、例えば、１００〜３００ｍｍである。また、分離セル３の厚みＬ３は、例えば、０．１〜０．５ｍｍである。
【００４６】
４．各部材の動作
フロー型流動場分離装置１において、試料（微粒子）を分離する場合には、まず、制御部４０（図２参照）によって、オーブン２のオーブンヒータ２２、第１加熱器１４の第１発熱体１４１、及び、第２加熱器１６の第２発熱体１６１がそれぞれ設定温度となるように制御される。
【００４７】
具体的には、制御部４０によって、オーブン温度センサ２３が検知する筐体２１内の温度に基づいて、筐体２１内の温度が設定温度になるように、オーブンヒータ２２のオン／オフの動作が制御される。また、制御部４０によって、第１温度センサ１４２が検知する第１発熱体１４１の温度に基づいて、第１発熱体１４１の温度が設定温度になるように、第１発熱体１４１のオン／オフの動作が制御される。また、制御部４０によって、第２温度センサ１６２が検知する第２発熱体１６１の温度に基づいて、第２発熱体１６１の温度が設定温度になるように、第２発熱体１６１のオン／オフの動作が制御される。
【００４８】
これにより、オーブン２の筐体２１内の温度が設定温度に保たれ、分離セル３が設定温度に加熱される。また、キャリア流路４内の流体（キャリア流体）が設定温度に加熱され、フォーカス流路５内の流体（フォーカス流体）が設定温度に加熱される。
【００４９】
なお、オーブンヒータ２２の設定温度、第１発熱体１４１の設定温度、及び、第２発熱体１６１の設定温度は、それぞれ異なる温度であってもよいし、同じ温度であってもよい。
【００５０】
そして、制御部４０によって、第１ポンプ１２及び試料導入部１３が動作されることより、キャリア流入口３６Ａを介して、キャリア流体及び微粒子が分離セル３の第１セル流路５１に導入される。また、制御部４０によって、第２ポンプ１５が動作されることにより、フォーカス流入口３７Ａを介して、フォーカス流体が分離セル３の第１セル流路５１に導入される。
【００５１】
このとき、分離セル３は、オーブンヒータ２２によって加熱されている。そして、分離セル３の第１セル流路５１には、第１発熱体１４１によって加熱されたキャリア流体が導入されるとともに、第２発熱体１６１によって加熱されたフォーカス流体が導入される。オーブンヒータ２２の設定温度、第１発熱体１４１の設定温度、及び、第２発熱体１６１の設定温度が同じであれば、分離セル３、キャリア流体及びフォーカス流体を同一の温度に保つことができ、分離セル３内の温度を安定させることができる。
【００５２】
このように、分離セル３内にキャリア流体及びフォーカス流体が導入されることにより、図４に示すように、第１セル流路５１内の一部に微粒子が集められる。また、分離セル３内では、第１セル流路５１内の流体が、支持壁３４の開口３４Ａを介して第２セル流路５２に向かう（下方に向かう）クロスフローが発生する。クロスフローの流量は、制御部４０によって、バルブ２９の開度が制御されることによって調整される。これにより、第１セル流路５１内において、粒子径に応じた微粒子の分布が生じる。具体的には、粒子径の大きい粒子ほど第１セル流路５１の下方側に位置し、粒子径の小さい粒子ほど第１セル流路５１の中央側に位置する粒子分布が生じる。
【００５３】
この状態から、制御部４０によって、第１ポンプ１２の圧力、及び、第２ポンプ１５の圧力が変化させられる。これにより、図５に示すように、第１セル流路５１内において、流出流路６（流出配管３８）側に向かう流れが発生する。図５は、図３のＡ−Ａ線に沿う断面図であって、微粒子がキャリア流体によって流出流路６側に流される状態を示している。
【００５４】
図５では、第１セル流路５１内に生じる流速分布をＢで示している。第１セル流路５１内では、キャリア流体の粘性により、第１セル流路５１の中央部分ほど速度が速くなる流速分布Ｂが生じる。これにより、粒子径の小さい粒子が第１セル流路５１内を速く移動し、粒子径の大きい粒子が第１セル流路５１内を遅く移動して、微粒子が分離される。そして、粒子径ごとに分離された微粒子が、順々に流出流路６に流出し、検出器２７で検出される。
【００５５】
５．作用効果
（１）本実施形態によれば、図１に示すように、フロー型流動場分離装置１は、第１加熱器１４及び第２加熱器１６を備えている。第１加熱器１４は、第１ポンプ１２と分離セル３との間でキャリア流体を加熱する。第２加熱器１６は、第２ポンプ１５と分離セル３との間でフォーカス流体を加熱する。
【００５６】
そのため、第１加熱器１４によって加熱されたキャリア流体が、第１ポンプ１２によって送液されて分離セル３内に流入するともに、第２加熱器１６によって加熱されたフォーカス流体が、第２ポンプ１５によって送液されて分離セル３内に流入する。
【００５７】
その結果、分離セル３内のキャリア流体及びフォーカス流体の温度を安定させることができる。そして、フロー型流動場分離装置１を用いて分析を行う場合において、再現性の高い分析を行うことができる。特に、フロー型流動場分離装置１においては、キャリア流体及びフォーカス流体の両方が導入されている状態（図４参照）と、キャリア流体のみが導入されている状態（図５参照）とで、各流体の流量が大きく変化し、温度管理が難しいという特性があるが、本実施形態によれば、各流体の温度を好適に安定化できる。
【００５８】
（２）また、本実施形態によれば、フロー型流動場分離装置１において、第１加熱器１４は、キャリア流体を設定温度に加熱し、第２加熱器１６は、フォーカス流体を設定温度に加熱する。
【００５９】
そのため、一定の温度に保たれたキャリア流体及びフォーカス流体を分離セル３に流入させることができる。
その結果、分離セル３内の流体の温度を一層安定させることができる。
【００６０】
（３）また、本実施形態によれば、図１に示すように、フロー型流動場分離装置１は、オーブン２を備えている。オーブン２は、分離セル３を内部に収容し、分離セル３を加熱する。
【００６１】
このように、分離セル３をオーブン２によって加熱することにより、分離セル３の温度を安定させることができる。
そのため、分離セル３に流入したキャリア流体及びフォーカス流体の温度を安定させることができる。
【００６２】
（４）また、本実施形態によれば、第１加熱器１４は、第１発熱体１４１を備えている。第２加熱器１６は、第２発熱体１６１を備えている。第１発熱体１４１は、キャリア流体を加熱し、第２発熱体１６１は、フォーカス流体を加熱する。
【００６３】
そのため、第１発熱体１４１によりキャリア流体を直接的に加熱できる。また、第２発熱体１６１により、フォーカス流体を直接的に加熱できる。
その結果、キャリア流体及びフォーカス流体の温度を円滑に調整できる。
【００６４】
６．第２実施形態
以下では、図６及び図７を用いて、本発明の他の実施形態に係るフロー型流動場分離装置について説明する。なお、第１実施形態と同様の構成及び方法については、上記と同様の符号等を用いることにより説明を省略する。
【００６５】
図６は、本発明の第２実施形態に係るフロー型流動場分離装置１の構成例を示した概略図である。
第２実施形態では、上記した第１加熱器１４に代えて、第１伝熱体６１を備えており、また、上記した第２加熱器１６に代えて第２伝熱体６２を備えている。
【００６６】
第１伝熱体６１は、例えば、アルミニウムなどの熱伝導率の高い材料によって構成されたヒートブロックである。第１伝熱体６１は、キャリア流路４の途中部であって、オーブン２内の部分に配置（介在）されている。具体的には、第１伝熱体６１は、キャリア流路４の途中部であって、分離セル３と第１ポンプ１２との間の部分を覆っている。
【００６７】
第２伝熱体６２は、例えば、アルミニウムなどの熱伝導率の高い材料によって構成されたヒートブロックである。第２伝熱体６２は、フォーカス流路５の途中部であって、オーブン２内の部分に配置（介在）されている。具体的には、第２伝熱体６２は、フォーカス流路５の途中部であって、分離セル３と第２ポンプ１５との間の部分を覆っている。
【００６８】
第２実施形態のフロー型流動場分離装置１では、オーブンヒータ２２が動作されると、オーブンヒータ２２からの熱によって、第１伝熱体６１及び第２伝熱体６２のそれぞれが加熱される。そして、加熱された第１伝熱体６１によって、キャリア流路４内のキャリア流体が加熱される。また、加熱された第２伝熱体６２によって、フォーカス流路５内のフォーカス流体が加熱される。
【００６９】
このように、第２実施形態では、第１伝熱体６１によって、オーブン２のオーブンヒータ２２からの熱を、キャリア流体に伝達する。また、第２伝熱体６２によって、オーブン２のオーブンヒータ２２からの熱を、フォーカス流体に伝達する。
【００７０】
そのため、フロー型流動場分離装置１において、キャリア流体及びフォーカス流体を直接的に加熱する発熱体を設けることなく、オーブン内の熱を用いてキャリア流体及びフォーカス流体を加熱できる。
【００７１】
７．第３実施形態
図７は、本発明の第３実施形態に係るフロー型流動場分離装置１の構成例を示した概略図である。
第３実施形態では、フロー型流動場分離装置１において、上記したオーブン２及び第２加熱器１６が設けられていない。また、キャリア流路４は、その他端部がフォーカス流路５の途中部に接続されている。キャリア流路４とフォーカス流路５との合流部には、スプリッタ７１が設けられている。第１加熱器１４は、フォーカス流路５の途中部であって、スプリッタ７１と第２ポンプ１５との間に配置（介在）されている。
【００７２】
スプリッタ７１は、図示しないバルブを備えており、このバルブの開度が調整されることにより、キャリア流路４から分離セル３に流入するキャリア流体の流量、及び、フォーカス流路５から分離セル３に流入するフォーカス流体の流量が調整される。
【００７３】
第３実施形態のフロー型流動場分離装置１では、第１加熱器１４によって、フォーカス流路５の途中部であって、スプリッタ７１と第２ポンプ１５との間の部分が加熱される。そして、加熱された流体の一部が、スプリッタ７１を介して、キャリア流路４から分離セル３の一端部に流入する。また、加熱された流体の残りは、スプリッタ７１を通過した後、そのままフォーカス流路５を通過して、分離セル３の中央部に流入する。
【００７４】
このように、第３実施形態では、１つの第１加熱器１４によって、流体が加熱される。そして、加熱された流体が、スプリッタ７１を介することで、キャリア流体及びフォーカスとして分離セル３に流入する。
そのため、フロー型流動場分離装置１において、簡易な構成を実現できる。
なお、第３実施形態では、フロー型流動場分離装置１は、オーブン２が省略される構成としたが、オーブン２を省略せずに、オーブン２によって分離セル３を加熱する構成であってもよい。分離セル３の周囲温度が安定している場合には、オーブン２を省略することが可能であるが、周囲温度が安定しない環境下では、オーブン２を設けることが好ましい。
【００７５】
８．変形例
上記した実施形態では、分離セル３は、一端部から他端部に向かって先細るように形成されているとして説明した。しかし、分離セル３は、一端部から他端部にかけて同じ幅で延びる形状であってもよい。
【００７６】
また、上記した実施形態では、クロスフローが、分離セル３の底壁３３側にのみ向かうとして説明した。しかし、クロスフローが、分離セル３の上壁３１側及び底壁３３側の両方に向かう構成であってもよい。
【符号の説明】
【００７７】
１        フロー型流動場分離装置
２        オーブン
３        分離セル
１２      第１ポンプ
１４      第１加熱器
１５      第２ポンプ
１６      第２加熱器
３４      支持壁
３４Ａ    開口
３６Ａ    キャリア流入口
３７Ａ    フォーカス流入口
３８Ａ    流出口
１４１    第１発熱体
１６１    第２発熱体
【図１】
2020022006.tif 000003
【図２】
2020022006.tif 000004
【図３】
2020022006.tif 000005
【図４】
2020022006.tif 000006
【図５】
2020022006.tif 000007
【図６】
2020022006.tif 000008
【図７】
2020022006.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】令和2年12月18日(2020.12.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に流体の流路が形成されるとともに、前記流路内にキャリア流体を流入させるキャリア流入口、前記流路内にフォーカス流体を流入させるフォーカス流入口、前記流路内を通過したキャリア流体を流出させる流出口、及び、キャリア流体の一部をクロスフローとして外部に排出させる複数の開口を有する分離セルと、
前記分離セルにキャリア流体及びフォーカス流体を送液する少なくとも１つのポンプと、
前記少なくとも１つのポンプと前記分離セルとの間でキャリア流体及びフォーカス流体をそれぞれ設定された温度に加熱する少なくとも１つの加熱器と、
前記分離セルを内部に収容し、当該分離セルを設定された温度に加熱するオーブンとを備え、
前記オーブンの設定温度、及び、前記少なくとも１つの加熱器の設定温度が同じであることを特徴とするフロー型流動場分離装置。
【請求項２】
前記少なくとも１つの加熱器は、キャリア流体及びフォーカス流体を加熱する発熱体を有することを特徴とする請求項１に記載のフロー型流動場分離装置。
【請求項３】
前記少なくとも１つの加熱器は、前記オーブン内の熱をキャリア流体及びフォーカス流体に伝達する伝熱体を有することを特徴とする請求項１に記載のフロー型流動場分離装置。
【請求項４】
前記少なくとも１つの加熱器は、前記オーブンとは別に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のフロー型流動場分離装置。
【請求項５】
前記少なくとも１つの加熱器は、前記オーブン内に設けられていることを特徴とする請求項４に記載のフロー型流動場分離装置。
【請求項６】
前記フォーカス流入口に接続されたフォーカス流路をさらに備え、
前記少なくとも１つの加熱器は、前記フォーカス流路の途中部に介在されていることを特徴とする請求項１に記載のフロー型流動場分離装置。
【国際調査報告】
2020022006.tif 000010
2020022006.tif 000011
2020022006.tif 000012
2020022006.tif 000013