專利名稱：微小流路結(jié)構(gòu)及采用它的微小顆粒制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及以均勻大小穩(wěn)定而大量生成在分取分離用柱填充劑中使用的微 小顆粒，和在醫(yī)藥用品、含酶膠嚢、化妝品、香料、顯示記錄材津牛、粘接劑、農(nóng) 藥等中利用的#|交嚢、化學反應(yīng)溶劑萃取等中使用的微小顆粒的方法，以及，用于生成該微小顆粒的微小流路結(jié)構(gòu)、微小;彭各結(jié)構(gòu)體及微小;;^各結(jié)構(gòu)疊層體。
背景技術(shù)：
近年，使用在邊長為數(shù)cm的方形的玻璃^f反上具有長度為數(shù)cm左右的、 寬度和深度從亞nm至數(shù)百jam的微小^^各的微小;^U各結(jié)構(gòu)，通過將流體導入微 小流路進行化學反應(yīng)或微小顆粒生成的研究受到人們關(guān)注。對于這樣的微小流 路，給出了通過微小空間的短的分子間距和大的比表面積的效果，能夠進行有效 的化學反應(yīng)的啟示(例如，參見非專利文獻l)。而且，通過將表面張力不同的兩種液體，導入存在交叉部分的流路中，能夠 生成粒徑非常均勻的微小顆粒(例如，參見非專利文獻2、專利文獻1、和專利 文獻2)。而JU匕處所述的微小顆粒不僅包含固體狀微小顆粒，還包括其它微小液 滴和僅微小液滴的表面固化的微小顆粒(以下，稱為"半固化，，)和，粘性非常 高的半固體狀的《敬小顆粒。例如，如圖1及作為圖1的A-A'斷面的圖2和作為圖1的B-B，斷面的圖3 所示，形成在微小;彭各1^反1上，具有連續(xù)相導入口 2、連續(xù)相導入淨J各3、分 散相導入口 4、 ^:相導入^J各5、排出《J各7和排出口 8的T字型孩史小^^各結(jié) 構(gòu)，在導入的連續(xù)相和^:相匯合的部分(以下，稱為"交叉部，，)存在交叉部6。 如通過采用各流路的深度為100jam,導入^M目的導入流路寬度為lOO]am，導 入連續(xù)相的導入流路寬度為300-500 jam的T字型微小流路，控制分散相和連續(xù) 相的流速而進行送液，則能夠在交叉部中生成非常均勻的微小顆粒。而且，通過 控制^:相和連續(xù)相的流量，能夠控制生成微小顆粒的粒徑。但是該方法為控制微小顆粒大小的方法，由于通過改變各自的送g變，控 制分散相和連續(xù)相的流量，故即使^R相和連續(xù)相的送^it度的一點點變化，粒 徑仍變化，因此具有穩(wěn)定的粒徑控制困難，難以得到均勻粒徑的微小顆粒的問題。而且，通itJl述微小空間的短的分子間距和大的比表面積的效果，能夠進行中，保持使能夠生成粒徑非常均勻的微小顆粒的微小空間的棒性有效的狀態(tài)，嘗 試進行微小力^各中的化學^或者通過工業(yè)化方式生產(chǎn)微小顆粒。在該場合，因 為微小空間小，故在單一的微小流路結(jié)構(gòu)中，每單元時間的微小顆粒生成量不得 不減小，但是如果能夠并列配置多個微小a^各結(jié)構(gòu)，則在保持使形成上述微小流 路結(jié)構(gòu)的特性有效的狀態(tài)，能夠增加每單元時間的微小顆粒的生成量(例如，參見非專利文獻3或非專利文獻4)。如非專利文獻3所示，人們嘗試將具有一個樣l 小流路的微小a^各基敗，按照通過貫穿反應(yīng)溶液的入口和反應(yīng)生成物的出口等的 共通部分的豎孔而連接疊置等。使這樣的微小空間特征有效的大量的化學合成和 微小顆粒形成，從平面上提高了最小單元的微小^^各結(jié)構(gòu)的集禮變，或者說能夠 從立體上疊置微'J 、 ^fJ各結(jié)構(gòu)，但向平面的或立體的配置的微'J、濟J各結(jié)構(gòu)中均勻地 分配流體，從來是非常困難的，尋求改善，并且要求進一步提高微小^^各結(jié)構(gòu)的 集統(tǒng)。[專利文獻l]JP特許第2975943號公報 [專利文獻2]JP特許第3746766號公報[非專利文獻l]H.Hisamoto等，"Fast and high conversion phase-transfer synthesis exploiting the liquid-liquid interface formed in a microchannel chip", Chem.Commun.,2001年發(fā)行，2662-2663頁。[非專利文獻2]西迫貴志等，"微型通道中液中微小液滴生成"，第4次化學 和微型系統(tǒng)研究會演講預稿集，59頁，2001年發(fā)行。[非專利文獻3]菊谷等，"通過堆積m^應(yīng)器的高產(chǎn)量微型通道內(nèi)合成"第3 次化學和微型系統(tǒng)研究會公演預稿集，9頁，2001年發(fā)行。[非專利文獻4]A,Kawai等，"MASS-PORDUCTION SYSTEM OF NEARLY MONODISPERSE DIAMETER GEL PARTICLES USING DROPLETS FORMATION IN A MICROCHANNEL" , ju -TAS,2002 vol .1 p368-370。發(fā)明內(nèi)容[發(fā)明要解決的課題]本發(fā)明鑒于上述現(xiàn)有事實而提出，其目的在于提供以均勻大小穩(wěn)定生成微小 顆粒，并且用于實現(xiàn)微小顆粒的大量生成的微小流路結(jié)構(gòu)、微小流路結(jié)構(gòu)體、微 'J 、;彭各結(jié)構(gòu)疊層體和微小顆粒生成方法。[解決課題的手段]本發(fā)明人專心研究解決上述課題的結(jié)果為，采用下述的微小^ 各結(jié)構(gòu)，其包括與分散相導入口連通的分散相導入^^各；與連續(xù)相導入口連通的連續(xù)相導入 ;戶J各；與排出口連通的排出^^各；微小顆粒生成力U各；由多個微小滬J各形成的分 散相導入支;彭各，在上述微小顆粒生成a^的流^f于進方向的一端，上述連續(xù)相 導入流路連通，并且在其另一端，上述排出^^各連通，上述^"R相導入流路的側(cè) 部與上述微小顆粒生成流路的側(cè)部通過上述分散相導入支^J各連通，通過在上述 ^:相導入支;彭各和上述微小顆粒生成;;^各的交叉部中使^Ht相與連續(xù)相匯合， 使上述^:相形成微小顆粒，發(fā)現(xiàn)能夠解決上述現(xiàn)有技術(shù)的問題，實現(xiàn)本發(fā)明。 以下， -洋細i兌明本^發(fā)明。本發(fā)明的微小^^各結(jié)構(gòu)包括與分散相導入口連通的分散相導入流路；與連 續(xù)相導入口連通的連續(xù)相導入;^f各；與排出口連通的排出^^各；《敖小顆粒生成流 路；由多個微小流路形成的分散相導入支^洛，其中，構(gòu)成一組微小流路結(jié)構(gòu)， 該微小^^各結(jié)構(gòu)為在上述微小顆粒生成;^各的流體行進方向的一端，上述連續(xù) 相導入濟J各連通，并且在其另一端，上述排出;彭各連通，上述^:相導入流路的 側(cè)部與上述微小顆粒生成流路的側(cè)部通itJi述^lt相導入支a^各連通。而且本發(fā)明的微'J、力U各結(jié)構(gòu)為上述的微d 、 iU各結(jié)構(gòu)，其為分散相導入支力^各 和上述微小顆粒生成流路以任意角度匯合的結(jié)構(gòu)。而且本發(fā)明的微小流路結(jié)構(gòu)為上述的微小流路結(jié)構(gòu)，其中，分散相導入支流 路的截面面積小于上述微小顆粒生成流路的截面面積。而且本發(fā)明的微小流路結(jié)構(gòu)為上述的微小流路結(jié)構(gòu)，其中，微小顆粒生成流 路的截面面積，從與上述連續(xù)相導入流路的連通位置，朝向與上述排出流路的連 通位置逐漸增大或相同。而且本發(fā)明的微小流路結(jié)構(gòu)為上述的微小^5各結(jié)構(gòu)，其中，分散相導入支流 路的長度，隨著上述射t相導入支ii^各和上述^:相導入流路的連通位置從上述 ^^相導入口離開，逐漸增加或相同。而且本發(fā)明的微小^^各結(jié)構(gòu)為上述的微小流路結(jié)構(gòu)，其中，在n個分散相導 入支^J各(從最接近^R相導入口的^:相導入支^^各Y1到離上述^R相導入 口最遠的分散相導入支a^各Yn)從^:相導入流路與微小顆粒生成^^各連通的 微小;彭各結(jié)構(gòu)中，當^H相導入口位置為X0， Yl與^:相導入^^各的連通位置 為Xl, XO與XI之間沿分散相導入;^各的長度為al, Yn與^R相導入^J各的連通位置為Xn， Xn-l與Xn之間沿分散相導入力t^各的長度為an時，從a2至an全部相等。而且本發(fā)明的微小;彭各結(jié)構(gòu)體為上述的微小流路結(jié)構(gòu)體，其中，上述微小流 路結(jié)構(gòu)在基板上形成兩個以上，并且上述兩個以上的微小流路結(jié)構(gòu)等間隔地配置。而且本發(fā)明的微小^f各結(jié)構(gòu)體為上述的微小流路結(jié)構(gòu)體，其中，上述微小流 路結(jié)構(gòu)在^^反上形成兩個以上。而且本發(fā)明的微小流路結(jié)構(gòu)體為上述的微小流路結(jié)構(gòu)體，其中，上述兩個以 上的微小流路結(jié)構(gòu)在基板上等間隔地配置。而且本發(fā)明的微小流路結(jié)構(gòu)體為上述的微小流路結(jié)構(gòu)體，其中，分散相導入 ;戶J各、連續(xù)相導入流路、微小顆粒生成流路、排出流路和射t相導入支;;;^各^f^ 形成在一個勤AJi。而且本發(fā)明的微小ii^各結(jié)構(gòu)體為上述的微小流路結(jié)構(gòu)體，其中，分散相導入 濟J各、連續(xù)相導入力^各、微小顆粒生成滬J各、排出力t^各和^lt相導入支a^各M 地形成在兩個以上的^tl上。而且本發(fā)明的微小力fJ各結(jié)構(gòu)為上述的微小^^各結(jié)構(gòu)，其中，上述^Ht相導入 流路、連續(xù)相導入流路、微小顆粒生成^^各、排出:^J各和^:相導入支流路的流 3各寬度、伊J各深^4目同或不同。而且本發(fā)明的微小a^各結(jié)構(gòu)體為上述的微小i^各結(jié)構(gòu)體，其中，上述^:相 導入;產(chǎn)J各、連續(xù)相導入^^各、微小顆粒生成誶J各、排出^^各和^lt相導入支^^各 的a^各寬度、i^各深度相同或不同。而且本發(fā)明的微'J、流路結(jié)構(gòu)疊層體為上述的微'J、流路結(jié)構(gòu)疊層體，其是疊置 兩個以上的上述微小流路結(jié)構(gòu)體的微小流路結(jié)構(gòu)疊層體，該微小流路結(jié)構(gòu)體中的 ^:相導入口 、連續(xù)相導入口和排出口將微小ajf各結(jié)構(gòu)體的^^反貫通。而且本發(fā)明的微小ij^各結(jié)構(gòu)為上述的微小^ 各結(jié)構(gòu)，其中，在分散相導入支 流路與上述微小顆粒生成流路匯合的交叉部或其附近，分散相導入支流路的寬度 一部分變窄，或者，微小顆粒生成流路的寬度一部分變窄。而且本發(fā)明的微小流路結(jié)構(gòu)體為上述的微小流路結(jié)構(gòu)體，其中，在分散相導 入支流路與上述微小顆粒生成流路匯合的交叉部或其附近，分散相導入支a^各的 寬度一部分變窄，或者，微小顆粒生成流路的寬度一部分變窄。而且本發(fā)明的微小^^各結(jié)構(gòu)疊層體為上述的微小流路結(jié)構(gòu)疊層體，其中，在^:相導入支滬J各與上述微小顆粒生成流路匯合的交叉部或其附近，^yf目導入 支a^各的寬度一部分變窄，或者，微小顆粒生成a^各的寬度一部分變窄。而且本發(fā)明的微小顆粒制造方法采用上述微小i^各結(jié)構(gòu)，生成微小顆粒，其 特征在于在分散相導入支力O各和上述微小顆粒生成流路的交叉部，使^:相和 連續(xù)相匯合，通itJi述^^相，生成微小顆粒。而且本發(fā)明的微小顆粒制造方法為上述的微小顆粒制造方法，其中，改變分 散相導入支^J各和微小顆粒生成流路的匯合角度，控制生成微小顆粒的粒徑。以下，利用附圖更加具體地說明本發(fā)明的微小力^各結(jié)構(gòu)、微小^^各結(jié)構(gòu)體和 微小流路結(jié)構(gòu)疊層體。圖4表示本發(fā)明的微小流路結(jié)構(gòu)的M本的概念圖。如圖4所示，本發(fā)明的 微小^L^各結(jié)構(gòu)包括與分散相導入口 4連通的g相導入流路5;與連續(xù)相導入口 2連通的連續(xù)相導入^J各3;與排出口 8連通的排出^^各7;微小顆粒生成;產(chǎn)J各9; 由多個微小^^各形成的分散相導入支^^各10,在微小顆粒生成《J各9的流體行進 方向的一端，連續(xù)相導入流路3連通，并且在其另一端，排出流路7連通，， 相導入aj洛5的側(cè)部(^tl4面方向)和微小顆粒生成^^各9的側(cè)部(基4a面 方向)通過^:相導入支流路10連通。它們在微小^f各結(jié)構(gòu)體的基板上配置。本發(fā)明中"微小伊u5各"，是指寬度為亞樣沐 lmm左右，深度為亞樣沐 lmm 左右，長度如果沒有特另'J限定，為數(shù)mm 數(shù)cm程度的^^各。而且，本發(fā)明中的 "i^各"在大多數(shù)場合指具有微小;彭各以上的力^各寬度、《J各深度、么&各長度的 流路，但包括微小^J純稱為流路。上述射t相導入流路、連續(xù)相導入流路、排 出流路、微小顆粒生成iti 各可以是微小流路，也可以是流路。而且，上述射t相 導入支^J各最好是微d 、濟J各。本發(fā)明的微小沫J各結(jié)構(gòu)，是^:相導入支^^各的截面面積小于上述微小顆粒 生成流路的截面面積的微小;;釤各結(jié)構(gòu)，但^"ft相導入支^洛的寬度和深度，最好 為數(shù) 數(shù)十ium的程度，微小顆粒生成;彭各的寬度和深度最好為數(shù)十)am lmm的 程度。而且，分散相導入流路和連續(xù)相導入流路的寬度和深度，如果沒有特別限 定，最好是與微小顆粒生成流路同樣的數(shù)十jLim lmm的程度。而且，排出滬J各 的寬度和深度也是如果沒有特另'J限定，最好是與微小顆粒生成a^各同樣的數(shù)十ja m lmm的程度。對于射t相導入口和連續(xù)相導入口 ，只要能將規(guī)定的流體導入分別的^IM目 導入流路和連續(xù)相導入^^各，其大小和形狀就沒有特別限定，例如，可以是直徑1.5mm左右的圓形等形式。而且，對于排出口，只要能排出連續(xù)相和含有生成的 微小顆粒的連續(xù)相，其大小和形狀就沒有特別限定，例如，可以是與*相導入 口和連續(xù)相導入口相同的直徑1.5mm左右的圓形等形式。此處，本發(fā)明的流體 是指，分散相、連續(xù)相和含有生成的微小顆粒的連續(xù)相。本發(fā)明中的微小顆粒，是在微小^^各內(nèi)通itt續(xù)相剪斷^:相而生成的微小 顆粒。該微小顆粒尺寸沒有特另'JP艮定，特別是本發(fā)明適合于生成數(shù)jum 數(shù)百jim 尺寸的微小顆粒，進一步適合于生成10jum 100ium尺寸的微小顆粒。而且本發(fā) 明中的微小顆粒不僅包含固體狀微小顆粒，還包括微小液滴和僅微小液滴的表面 固化的半固化的微小顆粒，和粘性非常高的半固體狀的微小顆粒。本發(fā)明中使用的分散相，是用于構(gòu)成由本發(fā)明的微小流路結(jié)構(gòu)生成的微小顆 粒的液狀物，例如，指將苯乙烯等的聚合用的單體、二乙烯M等的交聯(lián)劑、聚 合？ 1發(fā)劑等的^M制造用的原料在適當?shù)娜軇┲腥芙獾慕橘|(zhì)。本發(fā)明的目的是有 效地生成微小顆粒，為了實現(xiàn)該目的，作為^:相，只要能在微小流路結(jié)構(gòu)中的 流路中送液就沒有特別限定，進一步只要能形成微小顆粒，其成分也沒有特別限 定。而且，可以是在^:相中摻雜例如微小粉末狀的固體物的漿狀物，分散相可 以是由多個流體形成的層流，也可是由多個流體形成的混合流體，還可以是懸浮 液(乳液)。本發(fā)明中^J^的連續(xù)相，于通it^發(fā)明的微小^f各結(jié)構(gòu)從^t相生成微 小顆粒的液狀物，例如，指將聚乙烯醇的凝膠制造用的^:劑在適當?shù)娜軇┲腥?解的介質(zhì)。在這里，連續(xù)相與分散相同樣，只要能在微小流路結(jié)構(gòu)中的流路中送 液就沒有特別限定，進一步只要能形成微小顆粒，其成分也沒有特別限定。而且， 可以是在連續(xù)相中摻雜例如微小粉末狀的固體物的漿狀物，連續(xù)相可以是由多個 流體形成的層流，也可是由多個流體形成的混合流體，還可以是懸浮液(乳液)。 在從生成的微小顆粒組成觀察的場合，如果微小顆粒最外層是有木u4目，則連續(xù)相 的最外層是水相，如果微小顆粒的最外層是水相，則連續(xù)相的最外層是有才M目。進一步，分散相和連續(xù)相最好實質(zhì)上不混合或者沒有相溶性，以便生成微小 顆粒，例如，在分散相使用水相的場合中，連續(xù)相采用在水中實質(zhì)上不溶解的乙 酸丁酯的有4M目。而且，在連續(xù)相采用水相的場合，與上述情"W目反。而且作為本發(fā)明微小顆粒用途的例子，列舉為高速液體色層分離法用柱的填 充劑，粉碎用氧化鋯Jtt催化劑載體和分離劑、沸石粒子等的催化劑、密封劑等 的粘接劑、金屬顆粒的絕緣顆粒、壓力測定薄膜、無碳復寫(感壓復寫)紙、調(diào)色劑、熱膨脹劑、熱介質(zhì)、調(diào)光玻璃、間隔劑(間隔)、熱色的(感溫液晶、感 溫染料)、磁性泳動膠嚢、農(nóng)藥、人工飼料、人工種子、芳香劑、按摩油、口紅、維他命膠嚢、活性炭、含酶膠嚢、DDS (藥物傳送系統(tǒng))等的微型膠嚢和凝膠。 此外，在本發(fā)明的微小^^各結(jié)構(gòu)中，最好是多個^:相導入支a^各和微小顆 粒生成流路以任意角度匯合的結(jié)構(gòu)。而且，該多個分散相導入支流路，可相互平 行，也可不平行，但最好是^:相導入支流路與微小顆粒生成流路的匯合角度全 部相等。并且，"任意的角度"的意思是，在設(shè)計微小流路結(jié)構(gòu)體的階段、與作 為目的的微小顆粒的粒徑、^:相和連續(xù)相的供給量等的設(shè)定相對應(yīng)，而進行的 預先設(shè)定(規(guī)定的角度(a predetermined angle ))。還有，當多個^:相導入支流 路的任何一個是由直線狀的相互平行的微'J、,J各形成時，最好是^M目導入支流 路和微小顆粒生成a^各以任意角度匯合的結(jié)構(gòu)。通過平行地形成多個^t相導入 支a^各的結(jié)構(gòu)，在全部的分散相導入支流路和微小顆粒生成《J各的交叉部上能夠 生成微小顆粒，大量的微小顆粒能夠通過一組微小流路結(jié)構(gòu)生成。例如，包括20 個分散相導入支流路的本發(fā)明的微小;i^各結(jié)構(gòu)，相對于包括一個^:相導入支流 路的微小力&各結(jié)構(gòu)，每單元時間具有大概20倍的生成微小顆粒的能力。但是， 在該場合，顯然，需，給與微小顆粒生成量相應(yīng)量的分散相和連續(xù)相。而且本發(fā)明的微小顆粒制造方法將上述*相和連續(xù)相導入本發(fā)明的微小 ^J各結(jié)構(gòu)中，使兩者匯合，在分散相導入支^5各和微小顆粒生成流路的交叉部將 ^il相由連續(xù)相切斷，生成微小顆粒。此處，最好是射t相導入支濟J各和微小顆 粒生成流路以任意角度匯合的結(jié)構(gòu)。其目的在于可改變分散相導入支^^各和微 小顆粒生成流路的匯合角度，能夠控制生成微小顆粒的粒徑。例如，圖21表示^R相導入支^f各和微小顆粒生成《J各的角度為22°和44° 的場合的、連續(xù)相的流速與生成微小顆粒的粒徑的關(guān)系。橫軸表示連續(xù)相的流速， 縱軸表示生成的微小顆粒的粒徑。如圖21所示，在連續(xù)相流速在5iaVmin以下 而較低的場合，粒徑變大，如果連續(xù)相的流速在7nil/min以上，得到即使連續(xù)相 流速變化，粒徑仍不變大的狀態(tài)。在圖21的例子中可知道，角度為22°的場合的 粒徑約為85jam,角度為44o的場合的粒徑約為65 p m，根據(jù)^:相導入支^^各 和微小顆粒生成流路的角度，能夠改變微小顆粒的粒徑。因此，將連續(xù)相的流速， 設(shè)定為粒徑的大小不變的條件，通過改變分散相導入支ifJf各和微小顆粒生成;:彭各 的角度，能夠控制所生成的微小顆粒的粒徑。其比現(xiàn)有的改變^:相和連續(xù)相的 流速而控制微小顆粒的粒徑的場合，更容易控制微小顆粒的粒徑，更適合于微小顆粒的工業(yè)化大量生產(chǎn)。即，這意味著即使^L相的流速和連續(xù)相的流速多少變 化，仍不會對所生成的微小顆粒的粒徑產(chǎn)生大的影響。由此，能夠穩(wěn)定地生成均 勻粒徑的微小顆粒，微小顆粒的工業(yè)化大量是可能的。對于交叉部的角度設(shè)定， 可對應(yīng)于目##小顆粒的粒徑而適當確定。而且，對于分散相導入支aj咯的配置，只要在與連續(xù)相導入口和排出口不同 的位置處與微小顆粒生成流路連通，就沒有特別限定。如勤t這一點進行具體說明，如圖4所示，從最接近^:相導入口的^:相導入支力^各Y1到離^:相導 入口最遠的*相導入支^^各Yn,在n個分散相導入支^^各從射t相導入流路， 與微小顆粒生成a^各連通的微小流路結(jié)構(gòu)體中，當分散相導入口位置為X0,最接近^:相導入口的分散相導入支流路Y1與分散相導入^^各的連通位置為XI， X0與XI之間沿^^相導入濟J各的長度為al，離^:相導入口最遠的^:相導 入支^^各Yn與^^相導入流路的連通位置為Xn,Xn-l與Xn之間沿分散相導入 力^各的長度為an時，最好從a2至an全部相等。圖6 圖18表示本發(fā)明的幾個形式的概念圖。而iL^發(fā)明不僅限于這些形式， 顯然可在不脫離發(fā)明要旨的范圍，任意地改變。圖6為微小顆粒生成^^各9的截面面積，從與連續(xù)相導入流路3的連通位置， 朝向與排出流路7的連通位置逐漸增大、并且多個分散相導入支流路10的長度、 隨著分^:相導入支^^各和上述*相導入流路的連通位置從上述*相導入口 離開、逐漸加長的例子。在該情況下，連續(xù)相導入流路附近的微小顆粒生成流路9的截面面積為5000 ja m2 10000 ju m2,排出流路附近的微小顆粒生成流路的截面面積為9000 ja m2 20000 jum2。而且，最接近射t相導入口的位置的分散相導入支^^各10的長 度為3 4mrn，離^L相導入口最遠的^fi相導入支^^各的長度為3~6mm。由此，在使用如上所示的微小流路結(jié)構(gòu)的場合，在多個分散相導入支^f各上 能夠均等地分配連續(xù)相，在4^P微小流路中相同條件下，能夠生成粒徑非常均勻 的微小液滴。進一步詳細描述該點，在圖4的場合，在微小顆粒生成流路中，從與連續(xù)相 導入流路的連通位置，向著與排出流路的連通位置，壓力損4說漸增大，越接近 與連續(xù)相導入流路的連通位置，連續(xù)相越容易向分"^相導入支流路逆流。另一方 面，在^ll相導入支a^各中，隨著分散相導入支^^各和分散相導入^^各的連通位 置從^:相導入口離開，壓力損耗變小，^:相容易流動。 因此，如圖6所示，微小顆粒生成流路的截面面積，從與連續(xù)相導入流路的連通位置，朝向與排出流路的連通位置，逐漸增大，并且多個分散相導入支流路的長度，隨著分散相導入支流路和上述分散相導入流路的連通位置從上述分散相 導入口離開，1逐漸加長。通過形成這樣的結(jié)構(gòu)，分散相導入支流路的各自的壓力損耗相等，并且微小顆粒生成流路中在與分散相導入支流路的各交叉部的壓力損耗相等，因此能夠在多個分散相導入支流路中均勻地分配連續(xù)相，在全部微小流 路中相同條件下，能夠生成粒徑非常均勻的微小液滴。而且，上述微小流路結(jié)構(gòu)體是由上述分散相導入流路、連續(xù)相導入流路、微 小顆粒生成流路、排出流路、分散相導入支流路形成的微小流路結(jié)構(gòu)，但是即使 是在微小流路結(jié)構(gòu)體的基板上形成兩個以上的微小流路結(jié)構(gòu)體，也可以是構(gòu)成多 組微小流路的分散相導入;彭各等間隔配置的微小流路結(jié)構(gòu)體。例如，在圓形的微 小路基板的場合，通過將由分散相導入流路、連續(xù)相導入流路、微小顆粒生成流路、排出流路、分散相導入支流路形成的一組微小流路結(jié)構(gòu)，沿圓形孩i小流路 基j反的圓周呈放射狀等間隔地配置，能夠從平面上有效集成多個微小流路。由此， 通過等間隔配置微小流路結(jié)構(gòu)一個單元，能夠在各微小流路中使^:相和連續(xù)相 均勻流動。圖7是將其集成化的一例。將由分散相導入流路、連續(xù)相導入流路、微小顆 粒生成流路、排出流路、40個分散相導入支流路形成的微小流路路結(jié)構(gòu)作為一個單 元，在5英寸基板上，呈放射狀配置50個單元。由此，分散相和連續(xù)相的交叉 部可達到2000處，因此能夠在一個基板上同時生成2000個微小顆粒。而且，由 于分散相導入口和排出口的數(shù)量減少，故在相鄰兩組的微小流路中，如圖8所示， 2個分散相導入流路5通過一個分IM目導入口 4而連通，此外，2個排出-流路7 與一個排出口8連通。而且，在上述微小流路結(jié)構(gòu)中，如圖9所示，也可以增加分散相導入流路5的長度。即，由于提高了分散相導入流路的壓力損耗，向上述 微小流路結(jié)構(gòu)的1個單元，能夠更均勻地供送分散相，形成最好的形式。進一步詳細描述該點，在圖4的微小流路結(jié)構(gòu)中，在例如，分別向分散相供 送曱苯(粘度約0.59cp )，向連續(xù)相供送聚乙烯醇4%水溶液(粘度約40cp) 的場合，由于前者的粘度比M者低1/60~1/70的程度，相比連續(xù)相導入流路， 分散相導入流路的壓力損耗低到1/60~1/70的程度。因此，如圖7所示，在一個 基板上集成微小流路的場合，上述微小流路結(jié)構(gòu)各單元發(fā)生壓力變化的場合，向 各個微小小流路結(jié)構(gòu)，難以均勻地向，相送液。因此如圖9所示，如果通過增加 ^:相導入流路5的長度，提高分散相導入流路的壓力損耗，則各^:相導入支 a^各上的壓力損耗的變動相對變小，因此l個單元的微小a^各結(jié)構(gòu)的壓力變化的 影響變小。即，可向M微小^5各結(jié)構(gòu)，更均勻地向分散相送液。在該場合，調(diào) 整Wt相導入^^各的長度，以使在^:相導入支^^各和液滴生成流路的交叉部、 Wt相的壓力損耗與連續(xù)相的壓力損^^目等，或者，分散相的壓力損耗比連續(xù)相 的壓力損*€^肖大。而且，不僅改變分散相導入^^各的長度，而且通過改變^H相 導入^J各的深度和分散相導入支;彭各的長度和深度，也可以調(diào)整^:相導入;戶J各 的壓力損耗。此處本發(fā)明中使用的微小流路結(jié)構(gòu)體的基板(以下，稱為微小^ 各14反)指在^i^u具有相當于^^各和微小滬^各、^t相導入口和連續(xù)相導入口、排出口的通孔的1^反。而且，本發(fā)明中使用的微小力^各結(jié)構(gòu)體，包括將作為^^各及微小流 路的蓋的罩體，與微小^^各1^反一體化的微小流路結(jié)構(gòu)體，或者，將兩個以上的 微小a^各基板疊合成一體，在形成最上部的微小力^各基板的^^各和微小流路的面 上安裝罩體的微小流路結(jié)構(gòu)體。而且，在罩體上還可具有，相當于分散相導入口和連續(xù)相導入口、排出口的通孔。此處，形成微小^^各的1^反和罩體的材質(zhì)最好 為能夠加工形成微小^^各和通孔，抗化學藥品性優(yōu)良、M適度的剛性的材料。 例如，可以是玻璃、石英、陶瓷、硅或金屬、樹脂等。微小^f各14l與罩體的大 小、形狀沒有特別限定，但厚度最好為數(shù)mm以下。對于形成于孩U、《J各J4Ui的;彭各和微d、a^各的加工，可根據(jù)微d、^^各14反 的材質(zhì)而選#^當?shù)募庸し椒ā＠?，可采用玻璃、石英、陶瓷、或者金屬、?脂等的1^反材料，通過才M^^工和激ib^工、蝕刻等直接加工而制作。而且，在 ^^反材料是陶瓷和樹脂的場合，可采用具有-J 各形狀的金屬等的鑄模而進行成形 制作。在罩體上配置的小孔將微小;彭各和微小:;彭各結(jié)構(gòu)體外部連通，在用作流體的 導入口或排出口的情況下，其直徑最好是例如，數(shù)mm左右。罩體的小孔，可通 過化學手段、才;a成手段、或者Jltit照射、離子蝕刻等各種手,D口工。而#本發(fā)明的微小流路結(jié)構(gòu)體中，微小《u^i^反與微小力^各基板，或微小 流路基板與罩體通過熱處理接合或采用光固化樹月旨和熱固化樹月旨等粘接劑接合 等手段而疊置成一體。而且，可通過罩體，從微小流路結(jié)構(gòu)體外部，向微小滬J各導入流體，再次向 微小;^各結(jié)構(gòu)體外部排出流體，即使流體是微量的，也能夠?qū)⒘黧w穩(wěn)定^kit過微小流路內(nèi)部。流體的送液可采用通常的送液泵，也可采用微型泵和注射泵等的機而且，在本發(fā)明的微小流路結(jié)構(gòu)體中，在具有上述結(jié)構(gòu)、性能的同時，M 相導入^J各、連續(xù)相導入流路、微小顆粒生成流路、排出流路、分散相導入支流 路的全部可像圖11那樣，形成在l個^f反上。由此，能夠在一個J^反上形成全 部的;彭各和微小^^各，能夠減少構(gòu)成微小^^各結(jié)構(gòu)體的微小^^各14l的數(shù)量，能 夠更便宜地制造微d 、 ^J各結(jié)構(gòu)體。而且，如圖12所示，分散相導入流路、連續(xù)相導入淨J各、微小顆粒生成流 路、排出;彭各和射t相導入支流路，也可在兩個14Ui^:地形成。例如，在像 圖11那樣，將4^f^U各形成于一個14Ui時，在各i^各的深度不同的場合，需 要在一個微小《J各^^Ji,釆用多個力。工^f牛來加工^^各，在通過不同的加工條 件而加工其它^if各時，由于增加了保護一次加工濟J各等的加工步驟，衫^。工步驟 復雜和繁瑣。但是，如果按照每個同樣深度的;;^各分別在各個微小^^S4lJi加 工，則各個微小^^各J4反的加工條件相同，加工步驟可更加簡化。而且本發(fā)明的微小池洛結(jié)構(gòu)疊層體是兩個以上的上述微小流路結(jié)構(gòu)體疊置 的微小^^各結(jié)構(gòu)疊層體，也可以是微小^^各結(jié)構(gòu)體中的分散相導入口、連續(xù)相導入口和排出口將微小流路結(jié)構(gòu)體的微小;^各J^反貫通而形成的結(jié)構(gòu)。圖16~圖18 是將上述微小^f各^^反1重疊的例子。連續(xù)相導入口 2、 ^:相導入口 4、排出 口 8，將各個微小;彭各1^反貫通而形成。該形式對于疊置微小力^各14反并iU人立 體上將多個微小流路集成的場合是有效的。由此，不僅將^^各從平面上集成化， 也能夠從立體上集成化，能夠生成更大量的微小顆粒。而且，圖16~圖18是在 一個微小;^各J^反上形成Np流路的例子，但也可疊置在多個微小《u^S^反上形 成流路的微'J 、流路結(jié)構(gòu)體。而iL^本發(fā)明的微小流路結(jié)構(gòu)、微小流路結(jié)構(gòu)體和微小^^各結(jié)構(gòu)疊層體中，^:相導入支流路的寬度一部分變窄，或者，也可以如圖15所示，微小顆粒生 成;;fj各的寬度一部分變窄。由此，在分散相導入支《J各和微小顆粒生成流路匯合 的交叉部中，^H相更容易被連續(xù)相切斷，因此更容易生成均勻的液滴。 [發(fā)明效果]根據(jù)本發(fā)明，能夠?qū)崿F(xiàn)以下效果。通過采用本發(fā)明的微小流路結(jié)構(gòu)，能夠以均勻大小穩(wěn)定而大量地生成微小顆粒。而且，通過本發(fā)明，在一個結(jié)構(gòu)體上能夠集成多個微小流路，而且能夠向一組微'J、濟J各結(jié)構(gòu)均勻地送液。而且通it^發(fā)明，能夠容易將微小;^各J4反疊置。而且通it^發(fā)明，在進行微小J^反的疊置時，可減少基4反數(shù)量。而且，通過本發(fā)明，特別是除了最適于截面面積窄小的微小顆粒的生成的微小顆粒生成;彭各外，能夠減低流路的壓力損失。而且通it^發(fā)明，微小^^各結(jié)構(gòu)體的制作容易。而且通it^發(fā)明，能夠更確實地以均勻大小穩(wěn)定而大量生成微小顆粒。而且通ii^發(fā)明，能夠容易并且更穩(wěn)定地控制生成微小顆粒的粒徑。


圖l是表示現(xiàn)有的生成微小顆粒的微小^J各結(jié)構(gòu)的概略圖； 圖2是圖1的A-A，斷面； 圖3是圖1的B-B，斷面；圖4是表示本發(fā)明的^的微小^^各結(jié)構(gòu)的概念圖； 圖5是表示采用圖4所示的微小a^各結(jié)構(gòu)，生成微小顆粒的方法的概念圖； 圖6是表示本發(fā)明的微小;彭各結(jié)構(gòu)的一個形式的概念圖； 圖7是將圖6的微小^^各結(jié)構(gòu)沿圓形_14反的周圍方向呈放射狀配置而集成的 概念圖；圖8是圖7所示的1個單元的微小^> 各結(jié)構(gòu)的放大圖；圖9是表示為了提高圖6所示的^:相導入^^各的壓力損耗，增加^R相導 入支;彭各的長度的例子的概念圖；圖10是表示分散相導入流路、連續(xù)相導入流路、微小顆粒生成流路、排出 濟J各、^湘導入支流路的全部形成于一個1^反上的例子的概念圖；圖11是表示分散相導入流路、連續(xù)相導入流路、微小顆粒生成流路、排出 ;彭各、^:相導入支;彭各的全部形成于一個Jd反上的形成流程的圖；圖12是表示分散相導入流路、連續(xù)相導入流路、微小顆粒生成流路、排出 ;^各、^H相導入支^J各形成于至少兩個以上的J4反上的形成^^呈的圖；圖13是表示本發(fā)明中微小^J各結(jié)構(gòu)體的一個形式的概略圖；圖14是圖13的位置6的放大圖，是表示本發(fā)明中的交叉部的一個形式的概略圖；圖15是表示本發(fā)明中的交叉部的另一形式的概略圖； 圖16是表示將微小^^各1^反重疊的例子的概略圖； 圖17是圖16的D-D'斷面； 圖18是圖1的E-E'斷面;圖19是表示針對實施例1，在分散相和連續(xù)相匯合的交叉部中，生成微小 顆粒的例子的概念圖；圖20是表示實施例1中的生成微小顆粒的圖；圖21是表示在^:相導入^f各和連續(xù)相導入^^各的交叉部的角度為22°和 44°的場合中，連續(xù)相的流速與生成微小顆粒的粒徑的關(guān)系的圖； 圖22是表示比較例2中微小纟彭各結(jié)構(gòu)的概略圖； 圖23是表示實施例3中微小^J各結(jié)構(gòu)的概略圖； 圖24是表示比較例1中微小力^各結(jié)構(gòu)的概略圖。 附圖標記說明 1:微小-彭各級 2:連續(xù)相導入口 3:連續(xù)相導入;;j^各 4:錄相導入口 5:錄相導入餘 6:交叉部 7:排出i^各 8:排出口9:微小顆粒生成《J各10: ^!M目導入支^^各11:連續(xù)相12:錄相13:微小顆粒14:微小*各15:通孔16:罩體17:蓋絲18A^反19連續(xù)相容器20^:相容器21供給:;彭各22連續(xù)相供給用,^各_1^反23錄相供給用^各綠24連續(xù)相供給用;^各j4i的容器通孔25^t相供給用^ 各基板的容器通孔26流錢出口具體實施方式
以下，采用實施例對本發(fā)明的實施形式詳細說明。而iL^發(fā)明不僅限于這些 實施例，顯然還可在不脫離發(fā)明要旨的范圍內(nèi)，任意地變更。 (實施例1)圖4表示實施例1中使用的微小流路結(jié)構(gòu)的概念圖。如圖4所示，本實施例 中使用的微小流路結(jié)構(gòu)，包括與分散相導入口 4連通的分散相導入流路5、與連 續(xù)相導入口 2連通的連續(xù)相導入ifJ各3、與排出口 8連通的排出WJ各7，以及液 滴生成流路9，在上述液滴生成泮i^各的一端連通連續(xù)相導入;;,J各，在其另一端連 通排出流路，^:相導入流路，通過以0.1mm間隔的40個平行的^相導入支 滬J各10與液滴生成^U各連通。此處的分散相導入滬J各是，寬度95iam、深度45 iam、長度9.45mm的微小力^各，連續(xù)相導入;戶J各是，寬度333jam、深度45jam、 長度11.8讓的微小力t^各，排出資J各是，寬度275 jum、深度45 jum、長度11.2腿 的微小流路，液滴生成a^各是，寬度195)^m、深度45iam、長度3.92mm的微 小流路，分散相導入支^^各是，寬度19jam、深度7jam、長度3.5mm的微小流 路。而且，在圖4中，al是9.45匪、bl是11.8讓、cl是11.2匪、從a2至an 均為O.lmm。而且射t相導入支^^各和液滴生成^^各按照以70。的角度交叉的方 式形成。而且如圖12所示，只將分散相導入支il5各在一個^i^反上制作的微小^^各基 板作為蓋基一反17,將分散相導入流路、連續(xù)相導入流路、排出流路、液滴生成流 路在一個^^Ji制作的微小:^u^S4反作為底J^反18，將蓋J^反和^J4反貼合而形 成微小流路結(jié)構(gòu)。蓋基板和底基板，分別采用70mmx30mmxlmm(厚度)的 ^fk少夕7 (注冊商標)141。而且在蓋基板、廟J^反的各自板上形成的微小i^各，通過通常的光刻和濕刻 蝕而形成，蓋J^反和底^i^反通itit常的熱熔接而"^^。而JL^蓋1^反中，釆用機械的加工手段，在相當于連續(xù)相導入口 2、 ^t相導入口 4、排出口 8的位置上 預先開設(shè)直徑0.6mm的小孔。而且，本微小^^各結(jié)構(gòu)的制作方法和J^反材料不限定于此。而且，在微小a^各結(jié)構(gòu)的連續(xù)相導入口和分散相導入口上，通過特氟隆管，分別連接對連續(xù)相和射M目進行送液的微型注射泵，在微'J 、;彭各結(jié)構(gòu)中向連續(xù)相 和分散相送液。而且，在排出口上也連接特氟隆管，通過該特氟隆管，將含有生成的樣i小液滴的漿液排出而回收。而且，將曱苯作為分散相，將聚乙烯醇4%水 溶液作為連續(xù)相。在本微小^^各結(jié)構(gòu)中以射M目的送液速度為8Ml/min、連續(xù)相的送'^i4度為 12jul/min送液時，在送液速度均穩(wěn)定的狀態(tài)，在微小《J各結(jié)構(gòu)的分散相和連續(xù) 相的交相交的匯^P中，觀察到生成像圖19和圖20那樣的微小顆粒13。如圖 20所示，觀察已生成的微小顆粒13,微小顆粒的平均粒徑為32.2 iam、表示粒徑 ^*1的CV值(％)為10.9%，是比較均勻的微小顆粒13。此處，CV值是， 粒徑的標準偏差除以平均粒徑的值。而且，含有送液得到的微小液滴的漿液的生 成速度是20nl/min。此處，相對分散相導入支流路為1個的比較例1，在具有集 成40個M相導入支a^各的微小;;釤各的實施例1中，含有微小顆粒的漿液的生 成速度4合好約為40倍，因此通過集成分散相導入支流路，能夠與，相導入支 ^^各的個數(shù)成正比地大量生成微小顆粒。其次，在以射t相的送^ilA為8 ju 1/min、連續(xù)相的送:^i4度為8 |a !/min送 液時，生成微小顆粒的平均粒徑為34.5 jam、表示粒徑^lt變的CV值(％)為 12.3%,是比較均勻的微小顆粒。即，在本實施例1中即使連續(xù)相的送^iiyl變 化50%左右，粒徑也能夠控制在7%左右的極小的變化程度，即使在連續(xù)相較大 地變化的場合，仍能夠在目標粒徑的大致容許范圍(本實施例中假設(shè)的容許范圍 是27 37 ji m的范圍內(nèi))內(nèi)穩(wěn)定生成微小顆粒。 (實施例2)圖6表示實施例2中使用的微小流路結(jié)構(gòu)的概念圖。如圖6所示，本實施例 中使用的微小;彭各結(jié)構(gòu)，包括與^L相導入口 4連通的^l相導入a^各5、與連 續(xù)相導入口 2連通的連續(xù)相導入a^各3、與排出口 8連通的排出a^各7，以及液滴生成流路9，在上述液滴生成流路的一端連通連續(xù)相導入流路，在其另一端連通排出iifJ各，^:相導入:^Jf各通過以O(shè).lmm間隔的40個平行的^:相導入支流 路10與液滴生成《J各連通。此處的分散相導入i;U各是，寬度95ium、深度45iu m、長度21.4mm的微小流路，連續(xù)相導入;^J各是，寬度279nm、深度45nm、 長度15.8謹?shù)奈⑿?/l^各，排出^fJ各是，寬度250ium、深度45ium、長度9.9匪 的微小流路，液滴生成^J各是，深度45nm、長度3.92mm的微小流路，液滴生 成流路的寬度，從與連續(xù)相導入:^^各的連通位置，朝向與排出資J各的連通位置， 從153 ju m至250 p m逐漸增大的微小流路，分散相導入支^^各是，寬度19 |u m、 深度7jam的微小流路，分散相導入支流路的長度，隨著分散相導入支流路與分 散相導入流路的連通位置從上述^:相導入口離開，乂人3.5mm至5.18mm逐漸增 加的微小;^J各。而且^:相導入支^^各和液滴生成^^備接照以70°的角度交叉的 方式形成。而且如圖12所示，只將^R相導入支^J各在一個J4Ui制作的微小^^各基板作為蓋^i^反n,將^:相導入力^各、連續(xù)相導入a^、排出《J各、液滴生成流路在一個;！4lJi制作的微小,J各J^反作為底l^反18,將蓋14l和tt^反貼合而形 成微小^^各結(jié)構(gòu)。蓋^^反和M^反，分別采用70mmx30mmxlmm(厚度)的,^f U 7夕義(注冊商標)J^反。而且蓋J4反、底J^反的各自板上形成的微小流路，通過通常的光刻和濕刻蝕 而形成，蓋基板和底14反通過通常的熱熔接而"l^。而且在蓋基板中，采用積械 的加工手,爻，在相當于連續(xù)相導入口 2、 *相導入口 4、排出口 8的位置上預 先開設(shè)直徑0.6mm的小孔。而且，本微小力O各結(jié)構(gòu)的制作方法和基板材料不限 定于此。而且，在微小'》^各結(jié)構(gòu)的連續(xù)相導入口和分散相導入口上，通過特氟隆管， 分別連4緣送連續(xù)相和^:相的微型注射泵，在微d 、 ^ 各結(jié)構(gòu)中供送連續(xù)相和分 散相。而且，還在排出口上連接特氟隆管，通過該特氟隆管，將含有已生成的微 小液滴的漿液排出而回收。而且，將曱苯作為分散相，將聚乙烯醇4%水溶液作為連續(xù)相。在^fb;KU各結(jié)構(gòu)中以^lt相的送^ily變?yōu)?jil/min、連續(xù)相的送滴逸變?yōu)?12jul/min送液時，在送液ity變均穩(wěn)定的狀態(tài)，在微小^jf各結(jié)構(gòu)的分散相和連續(xù) 相的相交的匯合部中，觀察到微小顆粒的生成。觀察已生成的微小顆粒，微小顆 粒的平均粒徑為32.2ium、表示粒徑^ftl的CV值(％)為8.8%,是極均勻的微小顆粒。而且，含有送液得到的微小液滴的漿液的生成速^A20jul/分。此處， 相對分散相導入支流路為1個的的比較例1，在具有集成40個分散相導入支^5各 的微小流路的實施例2中，含有微小顆粒的漿液的生成速度恰好約為40倍，因 此通過集成分散相導入支流路，能夠與^:相導入支^J各的個I線正比地大量生 成微小顆粒。其次，在以分散相的送^iiA為8jul/min、連續(xù)相的送液速度為8jal/min送 液時，生成微小顆粒的平均粒徑為33.1 jam、表示粒徑^^的CV值(％)為 9.9%，是粒徑極均勻的微小顆粒。即，在本實施例1中即使連續(xù)相的送^ii^變 化30%程度，粒徑仍能夠控制在3。/。程度的極小的變動程度，即使連續(xù)相較大地 變動的場合，仍能夠在目標粒徑的大致容許范圍(本實施例中假設(shè)的容許范圍是 27 37 |i m的范圍內(nèi))內(nèi)穩(wěn)定生成孩i小顆粒。(實施例3)圖7表示本實施例3中使用的微小^J各J^反的概念圖。圖7所示的微小-釤各 ^S^反制成將實施例2中使用的微小;彭各結(jié)構(gòu)在一個圓形J4^h集成的微小^5各基 板。即，將由分散相導入流路、連續(xù)相導入:^J各、微小顆粒生成流路、排出流路、 40個分散相導入支;^各形成的微小流路結(jié)構(gòu)作為一個單元，在直徑5英寸、厚度 1.2mm的 4 k少夕X (注冊商標)J4Ui將50個單元的微小^^各結(jié)構(gòu)呈環(huán)狀 等間隔地配置。此處^f敖小流路結(jié)構(gòu)中的連續(xù)相導入口 2設(shè)置在半徑30mm的同心 圓上的位置上，分散相導入口 4設(shè)置在半徑35mm的同心圓的位置上，排出口 8 設(shè)置在半徑55mm的同心圓的位置上。通過形成這樣的結(jié)構(gòu)，實質(zhì)上在一個基板 上，*相和連續(xù)相的匯合部存在2000處，能夠作為在上述2000處的匯合部上 可同時生成微小顆粒的微小^J各14反。而且，為了減少M相導入口和排出口數(shù) 量，如圖8所示，在相鄰兩個單元的微小流路結(jié)構(gòu)中，將兩個分老t相導入流路5 與一個分散相導入口4連通，此外，將兩個排出流路7與一個排出口8連通。而 且，具有該微小流路的微小^^各J^反通過與實施例l相同的通常的光刻和濕刻蝕 而制作。微小^^各結(jié)構(gòu)的連續(xù)相導入口、 ^L相導入口、排出口的通孑L通過才M成 方式而加工，形成直徑lmm的通孔。另夕卜，圖23表示本實施例3中使用的微小-彭各結(jié)構(gòu)體的概念圖。如圖23所 示，微小^^各結(jié)構(gòu)體為，在上述微小;彭各1^反1的上面，^^具有供給連續(xù)相的 容器19和供給^5各21的連續(xù)相供給用:;j^各l^反22,在上述微小力^各l^反1的下在微小力^各基fe的上下^^的連續(xù)相供給用^if各14反和分散相供給用^^各_|4反，采用與微小力^各_|4反同樣的直徑5英寸、厚度1.2mm的八4 k y夕義(注冊商標)基板。而且，連續(xù)相供給用;彭各基板和分散相供給用^^i^反上形成的容器 和供給《J各，通過通常的光刻和濕刻蝕而形成，微小^^各^^反和連續(xù)相供給用流路基〖反以及^:相供給用a^各J^反的"^^通過通常的熱熔接而實現(xiàn)。而且，連續(xù) 相供給用力^各基板的容器的通孔24、以及^:相供給用^f各J^反的容器的通孔 25和流體排出口 26的通孔，通過才/l4戒方式而加工，形成直徑lmm的通孑L。而 且，連續(xù)相供給用沭J各J4l和^:相供給用^^各1^反的容器的形狀為直徑30mm、 深度300 n m的圓筒型。而且從容器的外周部呈放射狀直線地形成供給^^各。從 連續(xù)相供給用結(jié)構(gòu)體的容器起的供給流路的長度為15mm、流路寬度lmm、《J各 深度300]um,等間隔地形成50個，從射M目供給用結(jié)構(gòu)體的容器起的供給^^各 的長度為20mm、流路寬度lmm、《J各深度300 jum,等間隔地形成25個。
相供給用a^各l^反的流^4非出口 26的25個通孑U安照與微小a^各l^反1的排出口 8的位置相一致的方式設(shè)置于半徑55mm的同心圓的位置上。通過形成這樣的微小流路結(jié)構(gòu)體，形成于微小^^各1^反上的各個微小流路結(jié) 構(gòu)的連續(xù)相導入口和^:相導入口 ，能夠通過/A^微小^J各J4反上下連接的連續(xù) 相供給用流路基板和M相供給用流路基板上配備的容器呈放射狀直線地設(shè)置 的供給a^各而連通。而且，在微小力^各結(jié)構(gòu)體的連續(xù)相供給用^^各^^反的容器的 通孔24以及^:相供給用^f各J^反的容器的通孔25上，通過特氟隆管，分別連 接向連續(xù)相和*相送液的送液泵，在微小流路結(jié)構(gòu)體中向連續(xù)相和M相送 液。而且，ii^^t相供給用^^各^^反上形成的25個流^t非出口上也分別連接 特氟隆管，通過該特氟隆管，將含有已生成的微小液滴的漿液排出而回收。而且， 將曱苯作為分散相，將聚乙烯醇4%水溶液作為連續(xù)相。在本微小;釤各結(jié)構(gòu)體中以^:相的送:^Ji為0.4ml/min、連續(xù)相的送^i4 度為0.6ml/min送液時，在送'^i度均穩(wěn)定的狀態(tài)，在微小流路結(jié)構(gòu)體的*相 和連續(xù)相的相交的匯合部中，觀察到微小顆粒的生成。觀察已生成的微小顆粒， 微小顆粒的平均粒徑為32.5 iam、表示粒徑^t復的CV值(％)為11,7%,得 到比較均勻的微小顆粒。而且，含有送液得到的微小液滴的漿液的生成速;1A lml/min。因此，將50個實施例2的微小,J各結(jié)構(gòu)集成的微小^^各結(jié)構(gòu)體的實施 例3,與實施例2相比較，含有微小液滴的漿液的生成ii^'l"^f約為50倍，因此 通過集成微小a^各結(jié)構(gòu)，能夠與微小流路結(jié)構(gòu)的個數(shù)成正比地大量生成微小輝還有一種采用隔爆水棚的方式隔爆水棚的作用是在爆炸發(fā)生以后，爆炸沖擊波將水棚擊碎，使水棚儲水噴濺出來，水在瓦斯燃燒爆炸的過程中吸 熱被蒸發(fā)為水蒸氣，從而提供了冷卻火焰和降低體系溫度的作用，另外彌散 的小液滴增加了體系的多元碰撞點，有效降低了體系微觀反應(yīng)活性，在一定 的空間里就提供了一個惰性氛圍，抑制了瓦斯爆炸的鏈反應(yīng)。從上述現(xiàn)有的對空氣中的瓦斯進行處理的方法中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)至少存在下述問題(1) 其中加強井下通風雖然可以降低空氣中瓦斯的濃度，但井下通風需 通過通風系統(tǒng)來實現(xiàn)，而通風系統(tǒng)存在結(jié)構(gòu)復雜、穩(wěn)定性差、風流調(diào)節(jié)與控 制困難等問題，常出現(xiàn)通風不暢，使礦井內(nèi)瓦斯的濃度增高，進而達到爆炸 的危險；如增加風量來降低空氣中瓦斯的濃度，則由于風速太大會加速采空 區(qū)煤炭自然發(fā)火，揚起煤塵，惡化生產(chǎn)環(huán)境，甚至引起煤塵爆炸，而且這種 處理方式存在時間差，對瓦斯瞬時突出不起作用，無法即時解除爆炸危險。(2) 煤層通過鉆孔將壓力水注入尚未開采的工作面煤體中，通過注水可 有效降低煤體強度，增加煤體的裂隙發(fā)育和水分，使煤體預先得到濕潤。但 仍然只起到了預防作用，存在時間差，并且耗水量較大，無法根本治理瓦斯突出。(3) 限制井下明火是防止人為點燃瓦斯，是對瓦斯預防處理，而不是對 空氣中的瓦斯直接處理，并未使空氣中瓦斯的濃度降低，而且井下明火很難 避免。(4) 增加瓦斯檢測報警器則是通過檢測來提醒井下的礦工，是一種報警 措施，也無法即時解決空氣中已存在瓦斯的問題。(5) 隔爆水棚是一種爆炸發(fā)生后的被動補救措施，且多數(shù)情況下只能阻 礙爆炸，并不能樸滅爆炸，更無法消除潛在的瓦斯爆炸隱患。發(fā)明內(nèi)容液時，生成微小顆粒的平均粒徑為36.6jam、表示粒徑^Ht復的CV值(％)為 9.4%，是粒徑非常均勻的微小顆粒。即，在本實施例4中，即使連續(xù)相的送^i4 度變化30%程度，粒徑仍能夠控制在6%程度的極小的變化程度，即使連續(xù)相較 大地變化的場合，也能夠在目標粒徑的大致容許范圍(本實施例中假設(shè)的容許范 圍是27 37nm的范圍內(nèi))內(nèi)穩(wěn)定地生成樣i小顆粒。 (實施例5 )本實施例5是下述的微小流路結(jié)構(gòu)疊層體，其中，將實施例3中使用的20 個微小《J各J^反疊置，在最上部的微小滬J各基板的上面接合實施例3中使用的連 續(xù)相供給用i^各J^反，在最下部的微小i^各基敗的下面接合實施例3中使用的分 ^:相供癥合用a^各^^反，形成微小;彭各結(jié)構(gòu)疊層體。樣i小ajf各l^反、連續(xù)相供主合用 ;彭各1^反和^^相供給用^^|^反的#^通過通常的熱熔接而實現(xiàn)。通過形成上 述結(jié)構(gòu)，實質(zhì)上在微小流路結(jié)構(gòu)疊層體的一個單元中，^:相和連續(xù)相的匯^卩 存在40000處，能夠形成在上述40000處的匯合部上可同時生成微小顆粒的微小 流路結(jié)構(gòu)疊層體。而且，在微小;彭各結(jié)構(gòu)疊層體的連續(xù)相供給用;^各基板的容器 的通孔24以及^t相供給用a^各基板的容器的通孔25上，通過特氟隆管，分別 連4械送連續(xù)相和分散相的送液泵，在微'J 、流路結(jié)構(gòu)疊層體中供送連續(xù)相和* 相。而且，4^1相供給用;:釤各^^反上形成的25個流體排出口上分別連接特 氟隆管，通過該特氟隆管將含有生成的微小液滴的漿液排出而回收。而且，將曱 笨作為M相，聚乙烯醇4%水溶液作為連續(xù)相。在本微小流路結(jié)構(gòu)疊層體中以分散相的送液逸變?yōu)?ml/min、連續(xù)相的送液 速度為12ml/min送液時，在送液速度均穩(wěn)定的狀態(tài)，在微小a^各結(jié)構(gòu)疊層體的 ^L相和連續(xù)相交匯的匯合部中，觀察到微小顆粒的生成。觀察生成的微小顆粒， 微小顆粒的平均粒徑為34.3 ium、表示粒徑^tt的CV值(％)為10.4%,得 到比較均勻的微小顆粒。而且，含有送液得到的微小液滴的漿液的生成速度是 20ml/min。因此，將20個實施例3的微小濟J各J^反疊置的微小^^各結(jié)構(gòu)疊層體 的實施例5,與實施例3相比較，含有微小液滴的漿液的生成i!A'l"沐約為20 倍，因此通過層積微小《J各基板，能夠與微小^J各1^反的個數(shù)成正比地大量生成 微小顆粒。接著，在以分散相的送^ii^復為8ml/min、連續(xù)相的送^iM:為8ml/min送 液時，已生成微小顆粒的平均粒徑為36.0jum、表示粒徑^*復的CV值(％) 為9.8%，是粒徑非常均勻的微小顆粒。(實施例6)圖4表示實施例6中使用的微小-彭各結(jié)構(gòu)的概念圖。如圖4所示，本實施例 中使用的微小i^各結(jié)構(gòu)，包括與^"R相導入口 4連通的^H相導入^f各5、與連 續(xù)相導入口 2連通的連續(xù)相導入力^各3、與排出口 8連通的排出^5各7，以及液 滴生成^J各9，在上述液滴生成力^各的一端連通連續(xù)相導入^^各，在其另一端連 通排出流路，分散相導入^^各通過以O(shè).lmm間隔的40個平行的分散相導入支流 路10與液滴生成a^各連通。此處的分散相導入^j各是，寬度200ium、深度140 nm、長度98匪的微小流路，連續(xù)相導入濟l^各是，寬度530jum、深度140jum、 長度11.8mm的微小;,l^各，排出淨J各是，寬度480 ju m、深度140 ia m、長度11.2mm 的微小流路，液滴生成濟J各是，寬度300jum、深度140jum、長度3.9mm的微 小流路，分散相導入支力t^各是，寬度41jum、深度18jum、長度3.5mm的微小 力U各。而且，在圖4中，al是9.5誰、bl是11.8腿、cl是U.2醒、從a2至 an的4壬4可一個形成為O.lmm。而且射t相導入支^^各和液滴生成力^備fe照70°的 角度交叉的方式形成。而且如圖12所示，只將^H相導入支^^各在一個14Ui制作的微小^^各基 板作為蓋1^反17,將^a相導入ajf各、連續(xù)相導入^5各、排出:^J各、液滴生成流 路在一個140i制作的微小^^S^反作為底l^反18，將蓋14i和;H^反貼合，形 成微小:^J洛結(jié)構(gòu)。蓋差^反和底J^反，分別采用70mm x30mm x lmm(厚度)的, 4 k -7夕7 (注冊商標)_&^反。而且蓋基板、底基板的各自板上形成的微小力^各，通過通常的光刻和濕刻蝕 而形成，將蓋J4反和底14反通過通常的熱熔接而^^。而iUfe蓋J^反中，采用機 械的加工手段，在相當于連續(xù)相導入口 2、 ^:相導入口 4、排出口 8的位置上 預先開設(shè)直徑0.6mm的小孔。而且，本微小流路結(jié)構(gòu)的制作方法和基板材料不 限定于此。制作將上述微小流路結(jié)構(gòu)在一個圓形基板上集成的微小-J各基板。即，將由 ^:相導入a^各、連續(xù)相導入i^各、微小顆粒生成a^各、排出滬J各、40個^t相 導入支;彭各形成的微小流路結(jié)構(gòu)作為一個單元，在直徑5英寸、厚度1.2mm的 八4 k '7夕義(注冊商標)^i4lJi將50個單元的微小:;j^各呈環(huán)狀等間隔地配置。 此處微小流路結(jié)構(gòu)中的連續(xù)相導入口 2設(shè)置于半徑30mm的同心圓上的位置上， ^L相導入口 4設(shè)置于半徑35mm的同心圓的位置上，排出口 8設(shè)置在半徑55mm 的同心圓的位置。通過形成這樣的結(jié)構(gòu)，實質(zhì)上在一個差d反上，*相和連續(xù)相的匯^卩存在2000處，能夠形成在上述2000處的匯合部上可同時生成微小顆粒 的微小濟J各基板。而且，為了減少分散相導入口和排出口數(shù)量，如圖8所示，在 相鄰兩個單元的微小^^各結(jié)構(gòu)中，將兩個射M目導入流路5通過一個分散相導入 口4連通，此外，將兩個排出ii^各7連通于一個排出口 8。而且，具有該微小流 路結(jié)構(gòu)的微小a^各J^反，是通過與實施例1相同的通常的光刻和濕刻蝕而制作。 微d、^^各的連續(xù)相導入口 、 ^R相導入口 、排出口的通孑Ut過才;i4戈方式而加工， 形成為直徑lmm的通孔。另夕卜，圖23表示本實施例6中使用的微小^^各結(jié)構(gòu)體的概念圖。如圖23所 示，形成下述的微小流路結(jié)構(gòu)體，其中，在上述微小;;^各1^反1的上面，#^具用;彭各基板23。在微小力^各1^反的上下接合的連續(xù)相供給用^^各J^反和^t相供 給用ifJ各14反，采用與微小力^各^^反同樣的直徑5英寸、厚度1.2mm的川4 k 7夕只(注冊商標)^41。而且，連續(xù)相供給用^J各J4反和^:相供給用a^各基 板上形成的容器和供給^ 各通過通常的光刻和濕刻蝕而形成，微小^J各^^反和連 續(xù)相供給用流路14反以及^i相供給用力^各基板的4^通過通常的熱熔接而實 現(xiàn)。而且，連續(xù)相供給用a^各基板的容器的通孔24、以及^L相供給用淨J各^^反 的容器的通孑L25和流糾非出口 26的通孔，通過機械方式而加工，形成直徑lmm 的通孔。而且，連續(xù)相供給用;彭各^i^反和^:相供給用^^各l^反的容器的形狀為 直徑30mm、深度300)am的圓筒型。而且乂A^器的外周部呈放射狀直線地形成 供給^洛。從連續(xù)相供給用結(jié)構(gòu)體的容器的供給i^各的長度為15mm、流路寬度 lmm、 ；^J各深度300jum,等間隔地形成50個，從分散相供給用結(jié)構(gòu)體的容器起 的供給流路的長度為20mm、流路寬度lmm、；戶J各深度300 |um,等間隔地形成 25個。^Hi相供給用^^各l^反的流^4非出口 26的25個通孑L按照與微小濟uJ各^^反 1的排出口 8的位置相一致的方式設(shè)置于半徑55mm的同心圓的位置上。通過形成這樣的微小^f各結(jié)構(gòu)體，微小^f各J^反上形成的各個微小^J各結(jié)構(gòu) 的連續(xù)相導入口和分散相導入口 ，能夠通it^^微小a^各14l上下連接的連續(xù)相 供給用力^各基板和^:相供給用流路1^反上配備的容器呈放射狀直線地設(shè)置的 供給流路而連通。而且，在微小流路結(jié)構(gòu)體的連續(xù)相供給用;^各14反的容器的通 孔24以及^L相供給用-彭各基板的容器的通孔25中，通過特氟隆管，分別連接 供送連續(xù)相和分散相的送液泵，在微小流路結(jié)構(gòu)體中供送連續(xù)相和^:相。而且，ii^^i相供給用^f各l^反上形成的25個流體排出口上分別連接特氟隆管，通 過該特氟隆管，將含有生成的微小液滴的漿液排出而回收。而且，將曱苯作為分 散相，將聚乙烯醇4%水溶液作為連續(xù)相。在本微小ajf各結(jié)構(gòu)體中以^^相的送:^變?yōu)?.5ml/min、連續(xù)相的送:^it 度為3.0ml/min送液時，在送 度均穩(wěn)定的狀態(tài)，在微小濟J各結(jié)構(gòu)體的分散相 和連續(xù)相交匯的匯合部中，觀察到微小顆粒的生成。觀察已生成的微小顆粒，微 小顆粒的平均粒徑為85.5|um、表示粒徑^fe的CV值(％)為7.6%，得到粒 徑均勻的微小顆粒。而且，含有送液得到的微小液滴的漿液的生成速度是 4.5ml/min。通過改變微小流路的寬度、深度，能夠改變微小顆粒的粒徑，并JL^ 明能夠大量生成^U、顆粒。 (實施例7 )圖4表示實施例7中使用的微小^J各結(jié)構(gòu)的概念圖。如圖4所示，本實施例 中使用的微小流路結(jié)構(gòu)，包括與分散相導入口 4連通的分散相導入流路5、與連 續(xù)相導入口 2連通的連續(xù)相導入流路3、與排出口 8連通的排出流路7，以及液 滴生成流路9，在上述液滴生成^^各的一端連通連續(xù)相導入力^各，在其另一端連 通排出a^各，^t相導入^^各通過以O(shè).lmm間隔的80個平行的^fM目導入支流 路10與液滴生成《J各連通。此處的分散相導入濟L^各是，寬度85jum、深度32m m、長度9.5mm的微小流路，連續(xù)相導入^jf各是，寬度1200jam、深度100nm、 長度1 l.O腿的微小力f^各，排出iO各是，寬度700 p m、深度100 ja m、長度1 l.O隨 的微小^J各，液滴生成濟J各是，寬度170ium、深度32nm、長度4.0mm的微小 流路，分散相導入支力^各是，寬度13jam、深度4inm、長度lmm的微小流路。 而且，在圖4中，al是9.5醒、bl是11.8mm、 cl是11.2讓、從a2至an的任 何一個形成為0.05mm。而且分散相導入支;;;^各和液滴生成^^備接照以70°的角度 交叉的方式形成。而且如圖12所示，只將M相導入支^^各在一個基4反上制作的微小a^各基 板作為蓋J4117，將^lt相導入a^各、連續(xù)相導入-;^各、排出《J各、液滴生成流 路在一個^S4iLh制作的微小^^S4反作為^J^反18,將蓋14l和^J^反貼合，形 成微小流路結(jié)構(gòu)。蓋^^反和底基板，分別采用70mm x30mm xlmm(厚度)的, O 7夕義(注冊商標)141。而且蓋^^反、a板的各自板上形成的微小流路，通過通常的光刻和濕刻蝕 而形成，蓋1^反和底14反通過通常的熱熔接而4^。而且在蓋基^反中，采用積4成的加工手段，在相當于連續(xù)相導入口 2、分散相導入口 4、排出口 8的位置上預 先開設(shè)直徑0.6mm的小孔。而且，本微小流路結(jié)構(gòu)的制作方法和^^反材料不限 定于此。制作將上述微小流路結(jié)構(gòu)在一個圓形基板上集成的微小^f各J4反。即，將由 ^:相導入^^各、連續(xù)相導入力^各、微小顆粒生成:!;^各、排出^J各、80個^:相 導入支;^各形成的微小流路結(jié)構(gòu)作為一個單元，在直徑5英寸、厚度1.2mm的 4 k y夕只(注冊商標)基板上將50個單元的微小流路結(jié)構(gòu)呈環(huán)狀等間隔地 配置。此處的微小^^各結(jié)構(gòu)中的連續(xù)相導入口 2設(shè)置于半徑30mm的同心圓上的 位置上，^:相導入口 4設(shè)置于半徑35mm的同心圓的位置上，排出口 8設(shè)置于 半徑55mm的同心圓的位置上。通過形成這樣的結(jié)構(gòu)，實質(zhì)上在一個14Ui,分 散相和連續(xù)相的匯合部存在4000處，能夠形成在上述4000處的匯合部上可同時 生成微小顆粒的微小淨J各1^反。而且，為了減少分散相導入口和排出口數(shù)量，如 圖8所示，在相鄰兩個單元的微小;;^各結(jié)構(gòu)中，將兩個分散相導入流路5通過一 個分^相導入口4連通，此外，將兩個排出流路7連通于一個排出口 8。而且， 具有該微小流路的微小a^各^^反通過與實施例1相同的通常的光刻和濕刻蝕而制 作。微小滬J各結(jié)構(gòu)的連續(xù)相導入口、分散相導入口、排出口的通孑Ut過機械方式 而力口工，形成直徑lmm的通孑L此外，圖23表示本實施例7中使用的微小i^各結(jié)構(gòu)體的概念圖。如圖23所 示，形成下述的微小;彭各結(jié)構(gòu)體，其中，在上述微小a^各基板l的上面，4給具 有供給連續(xù)相的容器19和供給流路21的連續(xù)相供給用滬Jf各J4反22，在上述微小用;彭各基板23。在微小^f各J^反的上下接合的連續(xù)相供給用;產(chǎn)J各1^反和^:相供 給用;彭各141,采用與微小^5各基板同樣的直徑5英寸、厚度1.2mm的^ 4 k7夕義(注冊商標)^i^反。而且，連續(xù)相供給用a^各i^反和^i相供給用;;釤各基板上形成的容器和供給;彭各通過通常的光刻和濕刻蝕而形成，微小濟J各14反和連 續(xù)相供給用流路J^反以及分散相供給用^J各基板的接合通過通常的熱熔接而實 現(xiàn)。而且，連續(xù)相供給用濟J各;i4反的容器的通孔24、以及^t相供給用^^各14反 的容器的通孔25和流#^非出口 26的通孑L通過才M成方式而加工，形成直徑lmm 的通孔。而且，連續(xù)相供給用i^各14反和^:相供給用^^各;i4反的容器的形狀為 直徑30mm、深度300jam的圓筒型。而iU人容器的外周部呈放射狀直線地形成 供給流路。從連續(xù)相供給用結(jié)構(gòu)體的容器起的供給流路的長度為15mm、流路寬度lmm、 a^各深度300Mm,等間隔地形成50個，從^:相供給用結(jié)構(gòu)體的容 器起的供給;/J各的長度為20mm、流路寬度lmm、濟J各深度300 jum，等間隔地 形成25個。^R相供給用^^各J4反的流體排出口 26的25個通孔按照與微小流 路基板1的排出口 8的位置相一致的方式設(shè)置于半徑55mm的同心圓的位置上。通過形成這樣的微'J、流路結(jié)構(gòu)體，微'J、 ^J各J^反上形成的各個微'J 、流路結(jié)構(gòu) 的連續(xù)相導入口和^bNl導入口 ，能夠通過乂A^微小力^各^^Ji下連接的連續(xù)相 供給用^^各基板和*相供給用流路J^反上配備的容器呈放射狀直線地設(shè)置的 供給;彭各而連通。而且，在微小^ 各結(jié)構(gòu)體的連續(xù)相供給用i^各l^反的容器的通 孔24以及^L相供給用^^I4反的容器的通孔25上，通過特氟隆管，分別連接 供送連續(xù)相和分散相的送液泵，在微小;彭各結(jié)構(gòu)體中供送連續(xù)相和分散相。而且， 錄^c相供給用a^各14Ui形成的25個流^t非出口上分別連接特氟隆管，通 過該特氟隆管，將含有生成的微小液滴的漿液排出而回收。而且，將曱苯作為分 散相，將聚乙烯醇4%水溶液作為連續(xù)相。在本微小;;;^各結(jié)構(gòu)體中以^R相的送液速度為0.2ml/min、連續(xù)相的送;^i4 度為0.4ml/min送液時，在送;fei度均穩(wěn)定的狀態(tài)，在微小流路結(jié)構(gòu)體的分散相 和連續(xù)相交匯的匯合部中，觀察到微小顆粒的生成。觀察已生成的微小顆粒，微 小顆粒的平均粒徑為22.3 jum、表示粒徑^ft復的CV值(％)為12.7%，得到 比較均勻的微小顆粒。而且，含有送液得到的微小液滴的漿液的生成速度是 0.6ml/min。通過改變微小流路的寬度、深度，能夠改變微小顆粒的粒徑，并JL4 明能夠大量生成微小顆粒。 (比較例1)圖24表示比較例1中使用的微小,J各結(jié)構(gòu)的概念圖。如圖24所示，本比較 例中使用的微小a^各結(jié)構(gòu)，包括與分散相導入口 4連通的分散相導入流路5、與 連續(xù)相導入口 2連通的連續(xù)相導入流路3、與排出口 8連通的排出流路7，以及 液滴生成流路9，在上述液滴生成流路的一端連通連續(xù)相導入流路，在另一端連 通排出流路，分散相導入流路，通過1個分散相導入支流路10與液滴生成^^各 連通。此處的分散相導入;產(chǎn)J各是，寬度30jum、深度25iam、長度9.45mm的微 小力i^各，連續(xù)相導入^^各是，寬度30Mm、深度25Mm、長度11.8mm的微小流 路，排出;產(chǎn)J各是，寬度30/am、深度25jam、長度11.2mm的微小;j^各，液滴生 成^^各是，寬度30jum、深度25jum、長度3.92腿的微小流路，分散相導入支 ^u3各是，寬度19jam、深度7jum、長度3.5mm的微小^^各。而且射t相導入支^J各和液滴生成^i^4姿照以70°的角度的方式形成。而且如圖12所示，只將分散相導入支^^各在一個^i^反上制作的微小;;^各基 板作為蓋基板n,將分散相導入流路、連續(xù)相導入濟J各、排出流路、液滴生成流路在一個J^反上制作的微小;彭各J4反作為底基板18,將蓋基板和底J4反貼合，形 成微小流路結(jié)構(gòu)。蓋^^反和;l^^反，分別采用70mm x30mm x lmm(厚度)的, 4卩7夕^ (注冊商標)141。而且蓋141、底基板的各自板上形成的微小^^各，通itit常的光刻和濕刻蝕 而形成，蓋差^反和^^反通過通常的熱熔##^。而且在蓋基板中，采用才M成的 加工手段，在相當于連續(xù)相導入口 2、分散相導入4、排出口 8的位置上預先開 設(shè)直徑0.6mm的小孔。而且，本微小流路結(jié)構(gòu)的制作方法和1^反材料不限定于 此。而且，在微小^J各結(jié)構(gòu)的連續(xù)相導入口和分散相導入口上，通過特氟隆管， 分別連4緣送連續(xù)相和^:相的微型注射泵，在微小^5各結(jié)構(gòu)中向連續(xù)相和^t 相送液。而且，在排出口上連接特氟隆管，通過該特氟隆管，將含有生成的微小 液滴的漿液排出而回收。而且，將曱苯作為分"IM目，將聚乙烯醇4%水溶液作為連續(xù)相。在本微小^^各結(jié)構(gòu)中以分散相的送液速度為0.2nl/min、連續(xù)相的送^ii^ 為0.3lil/min送液時，在送:^il度均穩(wěn)定的狀態(tài)，在微小流路結(jié)構(gòu)的分散相和連 續(xù)相交匯的匯合部中，觀察到微小顆粒的生成。生成微小顆粒的平均粒徑為34.2 iam、表示粒徑^tl的CV值(％)為10.5%，是非常均勻的微小顆粒13。而 且，含有送液得到的微小液滴的漿液的生成速^A 0.5 iu 1/分。接著，當以^:相的送^iiA為8jil/min、連續(xù)相的送;^4^為12|ul/min 送液時，不能生成'M。 (比較例2)圖22表示比較例2中使用的微小濟J各結(jié)構(gòu)的概念圖。如圖22所示，本實施 例中使用的微小a^各結(jié)構(gòu)，包括與^:相導入口 4連通的^:相導入;^各5、與 連續(xù)相導入口 2連通的連續(xù)相導入流路3、與排出口 8連通的排出流路7，以及 液滴生成流路9，在上述液滴生成流路的一端連通連續(xù)相導入流路，在其另一端 連通排出流路，^L相導入^^各通過以0.9mm間隔的20個平行的分散相導入支 流路10與液滴生成淨J各連通。此處的分散相導入;;;^各是，寬度lmm、深度13 iam、長度6.64mm的微小流路，連續(xù)相導入^^各是，寬度2.1mm、深度13jam、 長度2.73讓的微小滬J各，排出^i 各是，寬度2.1匪、深度13iam、長度3.4匪 的微小力^各，液滴生成《J各是，寬度2.1ium、深度13jam、長度17.1mm的微小 力ti洛，錄相導入支^^各是，寬度31jum、深度13iam、長度7.0mm的微小流 路。而且*相導入支^^各和液滴生成;^備換照以70°的角度交叉的方式形成。 而且如圖11所示，將分散相導入支流路、^Ht相導入流路、連續(xù)相導入流路、排出^^各、液滴生成力^各在一個14Ui制作的微小a^各J4反作為底J^反18,在底 ^i^反上貼合蓋J^反17，形成《鼓小流路結(jié)構(gòu)。蓋基板和底141,分別采用70mm x30醒x l薩(厚度)的乂《4 k 夕只(注冊商標)J4l。而且底Jjf反上形成的微小;彭各，通過通常的光刻和濕刻蝕而形成，蓋1^反和 底基板通過通常的熱熔接而^^。而且在蓋基板中，采用機械的加工手段，在相 當于連續(xù)相導入口2、 ^"^相導入4、排出口 8的位置上預先開設(shè)直徑0.6mm的小孔。而且，本微小^^各結(jié)構(gòu)的制作方法和^i^反材料不限定于此。而且，在微小^^各結(jié)構(gòu)的連續(xù)相導入口和分散相導入口上，通過特氟隆管， 分別連4^送連續(xù)相和分散相的微型注射泵，在微小流路結(jié)構(gòu)中供送連續(xù)相和分 散相。而且，還在排出口上連接特氟隆管，通過該特氟隆管，將含有生成的微小 液滴的漿液排出而回收。而且，將曱苯作為M相，將聚乙烯醇0.5%水溶液作為連續(xù)相。在本微小^J各結(jié)構(gòu)中以^:相的送^Ai為50 m 1/min、連續(xù)相的送液it^ 為50jul/min送液時，觀察到微小顆粒的生成，但非常不穩(wěn)定，不能穩(wěn)定地生成 均勻粒徑的微小顆粒。
權(quán)利要求
1、一種微小流路結(jié)構(gòu)，其包括與分散相導入口連通的分散相導入流路；與連續(xù)相導入口連通的連續(xù)相導入流路；與排出口連通的排出流路；微小顆粒生成流路；作為微小流路的多個分散相導入支流路，其特征在于在上述微小顆粒生成流路的流體行進方向的一端，上述連續(xù)相導入流路連通，并且在其另一端，上述排出流路連通，上述分散相導入流路的側(cè)部與上述微小顆粒生成流路的側(cè)部經(jīng)由上述多個分散相導入支流路連通。
2、 如權(quán)利要求1所述的微小流路結(jié)構(gòu)，其特征在于其是上述多個分散相 導入支力U各和上述微小顆粒生成流路以任意角度匯合的結(jié)構(gòu)。
3、 如權(quán)利要求1所述的微小流路結(jié)構(gòu)，其特征在于上述多個分散相導入 支,J各的截面面積小于上述微小顆粒生成^^各的截面面積。
4、 如權(quán)利要求1所述的微小流路結(jié)構(gòu)，其特征在于上述微小顆粒生成流 路的截面面積，從與上述連續(xù)相導入i^吝的連通位置，朝向與上述排出流路的連 通位置逐漸增大或相同。
5、 如權(quán)利要求1所述的微小流路結(jié)構(gòu)，其特征在于上述^:相導入支流路的長度，隨著上述^:相導入支流路和上述^:相導入流路的連通位置從上述 ^t相導入口離開，逐漸增加或相同。
6、 如權(quán)利要求1所述的微小流路結(jié)構(gòu)，其特征在于從最接近上述分散相 導入口的^:相導入支^^各Yl到離上述*相導入口最遠的^:相導入支i^各 Yn,在n個分散相導入支;:;^各從^li相導入流路，與向微小顆粒生成^^各連通的 微小濟j各結(jié)構(gòu)體中，當^:相導入口位置為X0,最接近^:相導入口的^^相 導入支ifj各Yl與分散相導入^J各的連通位置為XI ，則X0與XI之間沿分散相 導入力&各的長度為al,離上述^:相導入口最遠的^:相導入支^^各Yn與^t 相導入^^各的連通位置為Xn,Xn-1與Xn之間沿^W目導入濟J洛的長度為an時， 從a2至an全部相等。
7、 一種微小流路結(jié)構(gòu)體，其特征在于如權(quán)利要求1~6中任何一個所述的 微小^^各結(jié)構(gòu)在差d瓦上形成兩個以上。
8、 如權(quán)利要求7所述的微小,J各結(jié)構(gòu)體，其特征在于兩個以上的微小流路結(jié)構(gòu)在基板上等間隔地配置。
9、 如權(quán)利要求7所述的微小流路結(jié)構(gòu)體，其特征在于分散相導入流路、器(40)和(41)以及兩個基本電阻形成電橋電路，并且兩個中間電壓可以相 t嫩以輸出結(jié)果。^M:—電路中，同樣的電^it過熱敏電阻器(40)和(41)， 因此如果熱敏電阻器(40)和(41)的熱,不同，熱敏電阻器(40)和(41) 的溫度變得不同。溫差導致熱敏電阻器(40)和(41)的電阻不同并且中間電 壓改變。由于熱敏電阻器(41)靠近底部，它始終浸沒在油中。當油M夠浸 泡熱敏電阻器(40)，兩個熱敏電阻器(40和41)具有同樣的熱驗性能，因 此熱敏電阻器(40和41)中間電壓與基本電阻的中間電壓/L^相同。當油位低 到把熱敏電阻器(40)暴露在氣態(tài)制冷劑中時，在熱敏電阻器(40)中的熱輻 射性能將下降。iM^將導致電阻的減少。熱敏電阻器(40和41)的中間電壓 變得比M電阻的中間電壓高。在熱敏電阻器和M電阻之間的中間溫差可以用來確定油位；油位;IA以 浸沒熱敏電阻器還是油位是^J^把熱敏電阻器暴露至氣態(tài)制射'J中。通it^'J用 這一結(jié)果，選擇上述的電磁閥控制，育^&>'由從富油的室外單;^1^貧油的室外 單元。^il一實施例中，通it^用熱敏電阻器進^i由的檢測。可以通it^'j用浮子 和開關(guān)來實現(xiàn)同樣的結(jié)果。圖4是本發(fā)明的一^N^的實施例的結(jié)構(gòu)圖，其中蓄油器(7 )的頂部具有 通過電磁閥(6)和分油器(4)連接的管的孑L^通過電磁閥(15)與#^管(11) 連接的管(16)的孔，蓄油器(7)的底部具有通過每^ifj:裝置(17 -1)或(17 -2)連接到壓縮機(2-l)或(2-2)的每個吸管的回油管(18-1)和(18-2) 的兩個孔。管(14)的孑L^接到連接閥(13)，同油平M線(22)結(jié)合的連接 閥(13)在高JLhi5^在中間和底部t間的壁上。上述核閥控制(1)、 (2)、 (3)周期'tt^生并且具有同樣的持續(xù)時間。當油4議夠高以至于^^導管 (14)的孔時，油流出，并且當油位^^M管(14)暴露至氣態(tài)制冷劑中， 氣體代替油流出。因為電磁的運行周斯,出現(xiàn)并且^-次持續(xù)同樣的時間， 在每個蓄油器中的油位可以維持在所述管的孔的高度。由于^it一方法中油位 持續(xù)相等，所以油位的檢測沒有必要。
全文摘要
本發(fā)明提供一種微小流路結(jié)構(gòu)和微小顆粒生成方法，其以均勻大小穩(wěn)定生成微小顆粒，并且用于實現(xiàn)微小顆粒的大量生成。微小流路結(jié)構(gòu)包括與分散相導入口連通的分散相導入流路；與連續(xù)相導入口連通的連續(xù)相導入流路；與排出口連通的排出流路；微小顆粒生成流路；由多個微小流路形成的分散相導入支流路，其中，在微小顆粒生成流路的流體行進方向的一端，連續(xù)相導入流路連通，并且在其另一端，排出流路連通，分散相導入流路的側(cè)部與微小顆粒生成流路的側(cè)部經(jīng)由分散相導入支流路，形成連通的一組微小流路。另外本發(fā)明使用采用該微小流路結(jié)構(gòu)，在分散相導入支流路和微小顆粒生成流路的交叉部中使分散相和連續(xù)相匯合，將分散相進行微小顆粒化的微小顆粒制造方法。
文檔編號B01J13/02GK101224402SQ200710182160
公開日2008年7月23日 申請日期2007年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月1日
發(fā)明者山中麻帆, 川井明, 片山晃治, 高宮裕樹 申請人:東曹株式會社