1.本发明涉及一种使用了微流路的微液滴、气泡生成装置。
背景技术：2.使用了微流路的分支构造的微液滴、气泡生成法能够生成单分散性优良的乳液液滴、气泡，因此被应用于以化学、生物化学分析为代表的各种领域。然而，在将该方法应用于生产技术的情况下，难以通过单一的微流路来实现所需的生产量，例如数吨/年(非专利文献1和2)。
3.在这样的状况下，为了大幅增加(提高)液滴、气泡的生成量，报道了将许多微流路并列配置的尝试(非专利文献3和4)。在使用了微流路的分支构造的微液滴、气泡生成中，所生成的液滴、气泡的尺寸根据分散相和连续相的流量而变化，因此为了生成尺寸一致的液滴、气泡，需要向并列配置的微流路分别均匀地分配供给分散相和连续相。在以往的并列化装置中，利用将对称地分支的分配流路连接于各生成流路的构造(非专利文献3～5)、将相对于生成流路的尺寸充分大的流路呈梯子状连接于各生成流路的构造(非专利文献5～7)，实现了向各生成流路的均等的流量分配。迄今为止，已经报道了通过使用利用对称分支构造的分配流路将最多512个十字形液滴生成流路并列化成圆环状的情况(非专利文献8)、通过使用梯子状的液体分配流路将最多1000个液滴生成流路并列化成矩阵状的情况(非专利文献9)。还报道了使用了同样的装置的大量生产气泡的情况(非专利文献10)。另外，还提出了能够装卸液体供给流路和液滴生成流路的装置(非专利文献2和3)。
4.另一方面，在以往的并列化装置中，为了连接液体或气体分配用流路与各液滴或气泡生成用流路，制作了与各液滴或气泡生成用流路对应的单独的贯通孔，因此需要复杂的装置制作工序。
5.在专利文献1中，提出了一种微液滴、气泡生成装置，其中，不是将液滴或气泡生成流路配置于二维平面，而是利用将狭缝与微流路阵列三维地组合而成的简单的结构，不需要与各液滴或气泡生成用流路对应的单独的贯通孔。该装置是能够容易地安装、管理且高密度地配置有微液滴或气泡生成部的微液滴、气泡生成装置。但是，在该装置中，在生成较小尺寸的液滴、气泡的情况下会单纯地使用尺寸较小的流路，存在伴随有较高的压力损失、更高的堵塞的危险性的问题。
6.另一方面，作为与本发明相关联的以往的微流路技术，广泛地使用以下技术(流动聚焦)：在基板上的分散相供给流路的两侧配置连续相供给流路，以连续相的流动夹着分散相的流动的方式一同向流路局部变窄的部位供给，生成液滴或气泡(非专利文献11)。但是，在本技术中存在如下课题；在一个分散相供给流路的两侧配置两个连续相供给流路，因此不适合高密度集成。
7.现有技术文献
8.非专利文献
9.非专利文献1：t.nisisako et al.,lab chip,8,287-293,2008.
10.非专利文献2：t.nisisako et al.,lab chip,12,3426-3435,2012.
11.非专利文献3：t.nisisako et al.,curr.opin.colloid interface sci.,25,1-12,2016.
12.非专利文献4：h.-h.jeong et al.,korean j.chem.eng.33,1757-1766,2016.
13.非专利文献5：g.t.meris et al.,ind.eng.chem.48,881-889,2009.
14.非专利文献6：w.li et al.,lab chip,9,2715-2721,2009.
15.非专利文献7：m.b.romanowsky et al.,lab chip,12,802-807,2012.
16.非专利文献8：d.conchouso et al.,lab chip,14,3011-3020,2014.
17.非专利文献9：h.-h.jeong et al.,lab chip,15,4387-4392,2015.
18.非专利文献10：h.-h.jeong et al.,lab chip,17,2667-2673,2017.
19.非专利文献11：s.l.anna et al.,appl.phys.lett.,82,364-366,2003.
20.专利文献
21.专利文献1：wo2019/168130号
技术实现要素：22.发明要解决的问题
23.本发明的目的在于提供一种微液滴、气泡生成装置，其解决上述课题，在将狭缝与微流路阵列三维地组合而成的装置结构中，能够生成更小尺寸的液滴、气泡，能够在更低的压力损失、更低的堵塞的危险性的情况下生成微液滴或气泡。
24.用于解决问题的方案
25.本发明为了解决上述问题，提供以下的发明和技术方案。
26.(技术方案1)
27.一种微液滴、气泡生成装置(100)，其中，该微液滴、气泡生成装置(100)构成为：
28.该微液滴、气泡生成装置(100)具备多个微流路(9)的列和狭缝(3、4)，
29.该多个微流路(9)在基准平面(s)中与该狭缝(3、4)的终端连接，该狭缝(3、4)以在该多个微流路(9)的横截方向上远离该多个微流路(9)的方式从该基准平面(s)延伸，
30.该多个微流路(9)在与该狭缝(3、4)连接的连接部位(p)的两侧分别具有第1侧的微流路(9－1)和第2侧的微流路(9－2)，
31.该第1侧的微流路(9－1)与连续相供给口(7)和分散相供给口(6)中的一者连接，该狭缝(3、4)与不同于该一者的另一者的该连续相供给口(7)或该分散相供给口(6)连接，从该连续相供给口(7)供给连续相(2)，从该分散相供给口(6)供给分散相(1)，
32.该第2侧的微流路(9－2)与排出口(8)连接，
33.在该第2侧的微流路(9－2)中，该多个微流路(9)在和与该狭缝(3、4)连接的该连接部位(p)相接的部位或邻近处具有流路的截面积局部变窄的狭窄部(n)，
34.在该多个微流路(9)与该狭缝(3、4)连接的该连接部位(p)处汇合的该连续相(2)和该分散相(1)向该狭窄部(n)流入，在该狭窄部(n)处，以该连续相(2)的流动为驱动力剪切分散相(1)，生成分散相(1)的液滴或气泡，生成物从该排出口(8)回收。
35.(技术方案2)
36.根据技术方案1所述的微液滴、气泡生成装置，其中，
37.所述狭窄部(n)的横截面积为所述第2侧的微流路(9－2)的横截面的面积的100分之1～1.5分之1的范围内。
38.(技术方案3)
39.根据技术方案1或2所述的微液滴、气泡生成装置，其中，
40.所述狭窄部(n)的流路方向的长度为所述第2侧的微流路(9－2)的横截面的面积的平方根的0.01～10倍的范围内。
41.(技术方案4)
42.根据技术方案1～3中任一项所述的微液滴、气泡生成装置，其中，
43.从所述多个微流路(9)与所述狭缝(3、4)连接的所述连接部位(p)至所述狭窄部(n)的距离是所述第2侧的微流路(9－2)的横截面的面积的平方根的5倍以下(包含零)，其中，当所述多个微流路(9)和所述狭缝(3、4)分别单独地位于所述基准平面(s)的两侧时，在所述基准平面(s)的俯视时，所述狭窄部(n)能够与所述连接部位(p)重叠地存在。
44.(技术方案5)
45.根据技术方案1～4中任一项所述的微液滴、气泡生成装置，其中，
46.所述微流路(9)在所述基准平面(s)的俯视时的宽度为0.1～1000μm，与所述基准平面(s)垂直的方向的高度为0.1～1000μm。
47.(技术方案6)
48.根据技术方案1～5中任一项所述的微液滴、气泡生成装置，其中，
49.在所述基准平面(s)的俯视时，所述狭缝(3、4)的所述终端的宽度为1～1000μm。
50.(技术方案7)
51.根据技术方案1～6中任一项所述的微液滴、气泡生成装置，其中，
52.所述狭窄部(n)的横截面尺寸为0.1～1000μm的范围内。
53.(技术方案8)
54.根据技术方案1～7中任一项所述的微液滴、气泡生成装置，其中，
55.所述狭窄部(n)的流路方向的长度为0.1～1000μm的范围内。
56.(技术方案9)
57.根据技术方案1～8中任一项所述的微液滴、气泡生成装置，其中，
58.从所述多个微流路(9)与所述狭缝(3、4)连接的所述连接部位(p)至所述狭窄部(n)的距离为1000μm以下(包含零)，其中，当所述多个微流路(9)和所述狭缝(3、4)分别单独地位于所述基准平面(s)的两侧时，在所述基准平面(s)的俯视时，所述狭窄部(n)能够与所述连接部位(p)重叠地存在。
59.(技术方案10)
60.根据技术方案1～9中任一项所述的微液滴、气泡生成装置，其中，
61.所述第1侧的微流路(9－1)的所述连续相供给口(7)或所述分散相供给口(6)和/或所述排出口(8)包含追加的狭缝(3、4、5)，该追加的狭缝(3、4、5)的终端连接于所述多个微流路(9)，该追加的狭缝(3、4、5)以在所述多个微流路(9)的横截方向上远离所述多个微流路(9)的方式延伸。
62.(技术方案11)
63.根据技术方案1～10中任一项所述的微液滴、气泡生成装置，其中，
64.所述排出口(8)包含圆筒形孔(5－1)，所述多个微流路(9)的所述第2侧的微流路(9－2)连接于该圆筒形孔(5－1)。
65.(技术方案12)
66.根据技术方案1～11中任一项所述的微液滴、气泡生成装置，其中，
67.所述分散相(1)为气相，所述连续相(2)为液相。
68.(技术方案13)
69.根据技术方案1～11中任一项所述的微液滴、气泡生成装置，其中，
70.所述分散相(1)和所述连续相(2)均为液相。
71.(技术方案14)
72.根据技术方案1～11中任一项所述的微液滴、气泡生成装置，其中，
73.所述多个微流路(9)的内壁由疏水性表面构成，所述分散相(1)为水相，所述连续相(2)为有机相。
74.(技术方案15)
75.根据技术方案1～11中任一项所述的微液滴、气泡生成装置，其中，
76.所述多个微流路(9)的内壁由亲水性表面构成，所述分散相(1)为有机相，所述连续相(2)为水相。
77.发明的效果
78.根据本发明提供一种微液滴或气泡生成装置(100)，其为能够容易地安装、管理且高密度地配置有微液滴或气泡生成部的微液滴或气泡生成装置(100)，并且能够生成更小尺寸的液滴、气泡，能够在更低的压力损失、更低的堵塞的危险性的情况下，生成微液滴或气泡。进而，根据本发明，在以某分散相流量得到期望的尺寸的液滴的情况下，能够以更低的连续相流量得到，实现更高的分散相体积比，伴随于此，具有节约连续相消耗、生成更高密度的液滴列等效果。
附图说明
79.图1是示意性地表示本发明的微液滴、气泡生成装置的多个微流路(9)的列和狭缝(3)的图。
80.图2－1表示本发明的微液滴、气泡生成装置(100)的实施方式1的液滴、气泡生成流路的一例。(a)是具有微细槽的部件的俯视图，(b)是液体分配用部件的展开立体图。
81.图2－2表示本发明的微液滴、气泡生成装置(100)的实施方式1的液滴、气泡生成流路的一例。(c)是表示具有微细槽的部件和要接合的液体分配用部件(局部截面)的立体图，(d)是将具有微细槽的部件和液体分配用部件接合时的俯视图。
82.图2－3表示本发明的微液滴、气泡生成装置(100)的实施方式1的液滴、气泡生成流路的一例。(e)、(f)是俯视观察在狭缝与微流路的交叉部处生成液滴的情况的透视图。
83.图3－1：在本发明的微液滴、气泡生成装置(100)的实施方式2中，(a)表示具有微细槽的部件和要接合的液体分配用部件(局部截面)的立体图，(b)是将具有微细槽的部件和液体分配用部件接合时的俯视图。
84.图3－2：在本发明的微液滴、气泡生成装置(100)的实施方式2中，(c)、(d)是俯视观察在狭缝与微流路的交叉部处生成液滴的情况的透视图。
85.图4是表示在本发明中要与液滴分配用部件接合的具有微细槽的部件的槽形状的例子的图。
86.图5：在本发明的微液滴、气泡生成装置(100)的实施方式3中，(a)表示盖和要接合的被加工有微细槽的液体分配用部件(局部截面)的立体图，(b)是将盖和被加工有微细槽的液体分配用部件接合时的俯视图。
87.图6－1：在本发明的微液滴、气泡生成装置(100)的实施方式5中，(a)表示具有微细槽的部件和将3个构件组装后的圆环状液体分配用部件(局部截面)的立体图，(b)是将具有微细槽的部件与液体分配用部件接合时的俯视图。
88.图6－2：在本发明的微液滴、气泡生成装置(100)的实施方式5中，(c)、(d)是表示在狭缝与微流路的交叉部处生成液滴的情况的图。
89.图7：在本发明的微液滴、气泡生成装置(100)的实施方式7中，(a)表示盖和将3个构件组装后的被加工有微细槽的圆环状液体分配用部件(局部截面)的立体图，(b)是将盖接合于被加工有微细槽的液体分配用部件时的俯视图。
90.图8表示实施例1的(a)液滴生成的情况和(b)、(c)生成液滴的尺寸分布(连续相流量(qc)＝20ml/h，分散相流量(qd)＝10ml/h)。
91.图9表示实施例2的(a)液滴生成的情况和(b)、(c)生成液滴的尺寸分布(连续相流量(qc)＝10ml/h，分散相流量(qd)＝10ml/h)。
92.图10表示比较例1的(a)液滴生成的情况和(b)、(c)生成液滴的尺寸分布(连续相流量(qc)＝20ml/h，分散相流量(qd)＝10ml)。
具体实施方式
93.本发明涉及一种微液滴、气泡生成装置，其为微液滴、气泡生成装置(100)，其中，
94.该微液滴、气泡生成装置(100)构成为：
95.该微液滴、气泡生成装置(100)具备多个微流路(9)的列和狭缝(3、4)，
96.该多个微流路(9)在基准平面(s)中与该狭缝(3、4)的终端连接，该狭缝(3、4)以在该多个微流路(9)的横截方向上远离该多个微流路(9)的方式从该基准平面(s)延伸，
97.该多个微流路(9)在与该狭缝(3、4)连接的连接部位(p)的两侧分别具有第1侧的微流路(9－1)和第2侧的微流路(9－2)，
98.该第1侧的微流路(9－1)与连续相供给口(7)和分散相供给口(6)中的一者连接，该狭缝(3、4)与不同于该一者的另一者的该连续相供给口(7)或该分散相供给口(6)连接，从该连续相供给口(7)供给连续相(2)，从该分散相供给口(6)供给分散相(1)，
99.该第2侧的微流路(9－2)与排出口(8)连接，
100.在该第2侧的微流路(9－2)中，该多个微流路(9)在和与该狭缝(3、4)连接的该连接部位(p)相接的部位或邻近处具有流路的截面积局部变窄的狭窄部(n)，
101.在该多个微流路(9)与该狭缝(3、4)连接的该连接部位(p)处汇合的该连续相(2)和该分散相(1)向该狭窄部(n)流入，在该狭窄部(n)处，以该连续相(2)的流动为驱动力剪切分散相(1)，生成分散相(1)的液滴或气泡，生成物从该排出口(8)回收。
102.本发明中，“微液滴、气泡生成装置”是指微液滴或气泡生成装置。只要是生成微液滴和微气泡的至少一者的装置即可。
103.本发明的微液滴、气泡生成装置(100)具备多个微流路(9)的列和狭缝(3、4)。
104.多个微流路(9)存在于基准平面(s)。特别是，多个微流路(9)存在于基准平面(s)的上方。多个微流路(9)是供连续相(2)、分散相(1)和微液滴、气泡生成物相中的任一者在其微细的流路中流动的流路。基准平面(s)能够是实际的部件的表面，但基准平面(s)也可以不是实际的部件的表面，而是在本发明的定义中假想的平面。
105.在本发明中，微流路(9)的横截面的形状是矩形、梯形、三角形、多边形、半圆形、圆、椭圆或半椭圆等，可以根据加工对象的材料和加工手段来选择。关于微流路(9)的大小，多个微流路(9)的列的俯视时的流路的宽度例如可以为0.1～1000μm、优选为1～200μm、更优选为10～100μm的范围内，多个微流路(9)的列的与基准平面(s)垂直的截面中的流路的高度例如可以为0.1～1000μm、优选为1～200μm、更优选为10～100μm的范围内。能够利用流量操作在规定范围内操作，能够生成与微流路(9)的尺寸相对应的尺寸的液滴或气泡。如果微流路(9)的尺寸小于规定的大小，则能够增加装置的微流路(9)的数量，液滴、气泡的生产率提高，因此优选。如果微流路(9)的尺寸在规定尺寸以上，则能够减小流动中的压力损失，因此优选。如果微流路(9)的尺寸过小，则有可能容易发生堵塞，压力损失增大而难以灵活地进行流量操作，另一方面，如果微流路(9)的尺寸过大，则流路内的流动容易紊乱，作为结果，有可能难以向多个微流路均等地供给分散相或连续相，损害生成液滴的单分散性，因此，微流路(9)的尺寸优选为0.1～1000μm的范围。
106.多个微流路(9)在基准平面(s)中与狭缝(3、4)的终端连接，狭缝(3、4)以在多个微流路(9)的横截方向上远离多个微流路(9)的方式从基准平面(s)延伸。
107.狭缝(3、4)在基准平面(s)中具有线状的狭缝端面，该线状的狭缝端面具有宽度和尺寸大于该宽度的尺寸的轴线(狭缝长度)，基准平面(s)是在其一侧特别是上方存在多个微流路(9)的列的平面，狭缝(3、4)能够以该基准平面(s)为终端，从基准平面(s)向基准平面(s)的横截方向的另一侧特别是下方延伸(本发明的狭缝是具有基准平面(s)中的狭缝状的端面并且狭缝状的横截面在横截基准平面(s)的方向上延续的三维狭缝)。狭缝端面的形状没有特别限定，例如可以为直线状、圆环状。也可以说狭缝(3、4)的基准平面(s)的横截方向的尺寸是狭缝(3、4)的深度(高度)。
108.多个微流路(9)的列存在于上述基准平面(s)的一侧特别是上方，多个微流路(9)的列可以在基准平面(s)处与以基准平面(s)为终端的狭缝(3、4)连接。此时，多个微流路(9)在基准平面(s)中具有与狭缝(3、4)连接的连接部位(p)。
109.图1中示意性地表示多个微流路(9)的列和狭缝(分散相供给用狭缝(3))的例子。图1的(a)是从垂直于基准平面(s)的方向俯视狭缝(3)的示意图，图1的(b)是从垂直于基准平面(s)的方向俯视多个微流路(9)的列的示意图。图1的(a)可以是狭缝(3)的基准平面(s)处的端面图。图1的(c)是表示与图1的(a)、(b)同样地从与基准平面(s)垂直的方向俯视具有狭缝(3)和多个微流路(9)的列这两者的微液滴、气泡生成装置时的狭缝(3)与多个微流路(9)的列的相互的位置关系的示意图。图1的(d)是从侧方观察图1的(c)的装置的示意图。在图1的(b)中，多个微流路(9)具有流路的宽度变窄的狭窄部(n)，在图1的(c)、(d)中，狭窄部(n)位于狭缝(3)与微流路(9)连接的连接部位(p)的附近。也可以是，狭窄部(n)与狭缝(3)和微流路(9)连接的连接部位(p)相接，两者之间没有间隔。在图1的(d)中，狭缝端面所在的面与微流路(9)的下表面相接，该狭缝端面和微流路(9)的下表面所在的面为基准平面
(s)。参照图1的(d)，从狭缝(3)供给分散相(1)，从微流路(9)的连接部位(p)的左侧供给连续相(2)，在狭缝(3)与微流路(9)连接的连接部位(p)处汇合的连续相(2)的流动和分散相(1)的流动向狭窄部(n)流入，主要在狭窄部(n)的出口处生成液滴、气泡，并向与微流路(9)的右侧连接的排出口引导。
110.具有图1的(a)～(d)中说明的构造的装置能够通过如下的方法来制作：在具有如图1的(a)所示的狭缝端面的狭缝(3)的部件贴合具有如图1的(b)所示的用于形成多个微流路(9)的微细槽的列的部件，设为如图1的(c)、(d)所示的构造。另外，如果在形成有如图1的(a)那样的狭缝(3)的部件的狭缝端面所在的表面形成如图1的(b)所示那样的多个微细槽的列(狭缝和微细槽的形成顺序也可以相反)，则部件的表面具有图1的(c)那样的狭缝和多个微细槽的列，因此如果在该部件上盖上盖，则形成具有如图1的(c)、(d)所示那样的多个微流路(9)的列和狭缝(3)的装置。在这种情况下，在图1的(d)中，具有狭缝和多个微细槽的列的部件的表面即多个微细槽的上表面不是基准平面(s)，基准平面(s)是在多个微流路(9)即多个微细槽的下表面处与狭缝接合的平面。因此，这种情况下的基准平面(s)不是部件的表面，而是假想平面。
111.本发明的微液滴、气泡生成装置(100)具有分散相供给口(6)、连续相供给口(7)、排出口(8)。分散相供给口(6)是向多个微流路(9)供给分散相的输送路径，具有与多个微流路(9)连接的连接部位(p)。连续相供给口(7)是向多个微流路(9)供给连续相的输送路径，具有与多个微流路(9)连接的连接部位(p)。排出口(8)是将从多个微流路(9)生成的液滴、气泡生成物排出的输送路径，具有与多个微流路(9)连接的连接部位(p)。
112.在本发明中，至少1个狭缝(以下，也称为特定狭缝。)是指连续相供给用狭缝(4)、分散相供给用狭缝(3)的任1个以上，在此，连续相供给用狭缝(4)、分散相供给用狭缝(3)分别构成分散相供给口(6)、连续相供给口(7)的一部分且以与多个微流路(9)连接的连接部位(p)为终端。
113.在本发明的微液滴、气泡生成装置(100)中，多个微流路(9)的各微流路(9)在与特定狭缝(3、4)连接的连接部位(p)的两侧具有第1侧的微流路(9－1)和第2侧的微流路(9－2)。第1侧的微流路(9－1)连接于连续相供给口(7)和分散相供给口(6)中的一者，特定狭缝(3、4)连接于连续相供给口(7)和分散相供给口(6)中的与该一者不同的另一者。从连续相供给口(7)供给连续相(2)，从分散相供给口(6)供给分散相(1)，第2侧的微流路(9－2)连接于排出口(8)。
114.在本发明的微液滴、气泡生成装置(100)中，作为与多个微流路(9)连接的连接位置，特定狭缝被配置为被分散相供给口(6)或连续相供给口(7)与排出口(8)这两者夹着。在特定狭缝(3、4)为连续相供给用狭缝(4)的情况下，被分散相供给口(6)和排出口(8)夹着，在特定狭缝(3、4)为分散相供给用狭缝(3)的情况下，被连续相供给口(7)和排出口(8)夹着。
115.多个微流路(9)被配置为在特定狭缝(3、4)的终端所存在的与特定狭缝(3、4)垂直的平面(基准平面(s))中，将特定狭缝(3、4)的终端和其两侧的供给口(6、7)与排出口(8)连接。特定狭缝(3、4)的两侧的供给口(6、7)、排出口(8)是指特定狭缝(3、4)的两侧的最近的供给口(6、7)、排出口(8)。
116.而且，在具有上述结构的微液滴、气泡生成装置(100)中，从分散相供给口(6)供给
分散相(1)，从连续相供给口(7)供给连续相(2)，分散相(1)和连续相(2)的任一者被向多个微流路(9)分配。在此，被向多个微流路(9)分配是指从分散相供给口(6)和/或连续相供给口(7)供给的分散相(1)和/或连续相(2)被向存在于该分散相供给口(6)和/或连续相供给口(7)与特定狭缝(3、4)之间的多个微流路(第1侧的微流路(9－1))分配。仅分散相(1)和连续相(2)的任一者被向多个微流路分配，分散相(1)和连续相(2)中的另一者被向特定狭缝(3、4)供给，分散相(1)和连续相(2)均最终到达特定狭缝(3、4)与多个微流路(9)连接的连接部位(p)。
117.在本发明的微液滴、气泡生成装置(100)中，如上所述，多个微流路(9)在与特定狭缝(3、4)连接的连接部位(p)的两侧分别具有第1侧的微流路(9－1)和第2侧的微流路(9－2)。第1侧的微流路(9－1)与连续相供给口(7)和分散相供给口(6)中的一者连接，特定狭缝(3、4)与连续相供给口(7)和分散相供给口(6)中的与该一者不同的另一者连接。在第2侧的微流路(9－2)中，多个微流路(9)在和与特定狭缝(3、4)连接的连接部位(p)相接的部位或邻近处具有流路的截面积局部变窄的狭窄部(n)。
118.在本发明中，第2侧的微流路(9－2)具有和与特定狭缝(3、4)连接的连接部位(p)相邻的或其邻近的即与连接部位(p)大致连续(以下，为了简单也称为“连续”，包括邻近即大致连续)且流路的截面积局部变窄的狭窄部(n)，因此，在微流路(9)与特定狭缝(3、4)连接的连接部位(p)处汇合的连续相(2)和分散相(1)在基本上维持连续相(2)和分散相(1)各自的连续的流动的状态下，能够在分散相(1)不被连续相(2)的流动完全剪切而生成液滴或气泡的情况下向狭窄部(n)流入。在与微流路(9)和特定狭缝(3、4)连接的连接部位(p)连续存在的狭窄部(n)中，流路的截面积变窄，因此连续相(2)的流动和分散相(1)的流动的流速局部增大。在狭窄部(n)中将流速增大了的连续相(2)的流动作为驱动力，剪切分散相(1)，在狭窄部(n)中生成分散相(1)的液滴或气泡。此外，在本发明中，“在狭窄部处生成液滴或气泡”是指在狭窄部(n)和狭窄部(n)的出口附近生成液滴或气泡。
119.在本发明中，作为使用上述那样的狭窄部(n)来生成液滴或气泡的结果，至少能够得到以下那样的效果。
120.i)在本发明的具有狭窄部(n)的装置中，在横截面积较小的狭窄部(n)中，以加速了的连续相(2)的流动为驱动力剪切分散相(1)，生成分散相(1)的液滴或气泡，作为其结果，对于生成的分散相(1)的液滴或气泡的尺寸，只要是相同的连续相(2)和分散相(1)的流量，则与没有狭窄部(n)的情况相比，能够为更小的尺寸，能够提高液滴或气泡的密度(个数密度)。
121.ii)另外，在本发明的具有狭窄部(n)的装置中，使带来压力损失的狭窄的流路的部分(狭窄部(n))为最低限度，与没有狭窄部(n)而单纯地使用尺寸较小的流路的情况相比，能够大幅减少压力损失，因此作为装置整体，能够在更低的压力损失、更低的堵塞的危险性的情况下生成液滴或气泡。
122.iii)此外，在本发明的具有狭窄部(n)的装置中，在以相同的分散相流量得到期望尺寸的液滴或气泡的情况下，与没有狭窄部(n)的情况相比，能够以更低的连续相流量得到期望尺寸的液滴或气泡。其结果为，能够实现更高的分散相体积比率，能够节约连续相的消耗，另外能够生成更高个数密度的液滴或气泡的列。
123.iv)此外，在本发明的具有狭窄部(n)的装置中，与没有狭窄部(n)的情况相比，能
够使液滴或气泡的生成部位从特定狭缝(3、4)向第2侧的微流路(9－2)下游侧迁移。由此，能够抑制特定狭缝(3、4)的与第2侧的微流路(9－2)相接的角部处的微小的缺损、毛边这样的加工时产生的不规则的微小凹凸形状扰乱液滴或气泡的生成的效果。
124.在多个微流路(9)与狭缝(3、4)连接的连接部位(p)处，连续相(2)与分散相(1)汇合，以连续相(2)带走分散相(1)的形式，形成连续相(2)与分散相(1)的多相的流动(通常为连续相(2)的流动部分地包围分散相(1)的流动的层流)，朝向第2侧的微流路(9－2)的狭窄部(n)流动。如果没有狭窄部(n)，则在第2侧的微流路(9－2)中，以连续相(2)的流动为驱动力剪切分散相(1)，生成分散相(1)的液滴或气泡。但是，如果与多个微流路(9)和狭缝(3、4)连接的连接部位(p)相接或大致相接(邻近地)地存在狭窄部(n)，则在连接部位(p)处形成的连续相(2)和分散相(1)的多相的流动在不生成分散相(1)的液滴或气泡的状态下向狭窄部(n)流入，在狭窄部(n)的狭窄构造中流速增加的结果为，以连续相(2)的流动为驱动力剪切分散相(1)，主要在狭窄部(n)的出口侧生成分散相(1)的液滴或气泡。在利用狭窄部(n)生成分散相(1)的液滴或气泡时，优选为在第2侧的微流路(9－2)中生成分散相(1)的液滴或气泡之前，在连接部位(p)形成的连续相(2)与分散相(1)的多相的流动向狭窄部(n)流入。
125.狭窄部(n)是在第2侧的微流路(9－2)的特定部位(与上述连接部位(p)相接或邻近)处流路的截面积局部变窄的部位。狭窄部(n)的横截面的形状是矩形、梯形、三角形、多边形、半圆、圆、椭圆、半椭圆等，可以根据加工对象的材料和加工手段来选择。只要流路的横截面积与第2侧的微流路(9－2)的横截面积相比局部变窄即可，既可以是多个微流路(9)的列的俯视时的流路的宽度变窄，或者也可以是多个微流路(9)的列的与基准平面(s)垂直的截面中的流路的高度变窄，或者也可以是这两者。另外，优选为在多个微流路(9)的宽度或高度方向的中心变窄，但也可以在任何位置变窄。
126.可以是，狭窄部(n)的横截面的面积为狭窄部(n)以外的第2侧的微流路(9－2)的横截面的面积的100分之1～1.5分之1，优选为10分之1～2分之1，更优选为5分之1～3分之1的范围内。此处，狭窄部(n)的横截面的面积为狭窄部(n)的横截面面积的平均值。所述连接部位(p)与狭窄部(n)之间的部分的微流路的横截面面积只要大于狭窄部(n)的横截面面积就没有问题，可以以与其它部分的微流路同样的基准来选择，但通常可以与狭窄部(n)的与所述连接部位(p)相反一侧的第2侧的微流路(9－2)的横截面面积相同。因此，作为测量狭窄部(n)的横截面面积时的基准的微流路(9－2)的横截面面积是狭窄部(n)的与所述连接部位(p)相反一侧的第2侧的微流路(9－2)的横截面面积。第2侧的微流路(9－2)通常为直线，其横截面面积一定，但在横截面面积沿流路方向变化的情况下，使用第2侧的微流路(9－2)的靠近狭窄部(n)的部分的横截面面积。例如，作为测量狭窄部(n)的横截面面积时的基准的微流路(9－2)的流动方向的尺寸，只要为位于紧靠狭窄部(n)的附近的狭缝端面的宽度(微流路的流动方向的尺寸)的2倍以上，进一步为3倍以上或5倍以上的长度即可。如果狭窄部(n)的横截面小于第2侧的微流路(9－2)的横截面，特别是小于1.5分之1，则能够得到进一步减小所生成的液滴或气泡的尺寸，另外进一步提高所生成的液滴或气泡的密度(个数)等设置狭窄部(n)的效果。如果狭窄部(n)的横截面与第2侧的微流路(9－2)的横截面相比并非过小，特别是如果为狭窄部(n)以外的第2侧的微流路的横截面的面积的100分之1以上，则压力损失不会变得过大，因此优选。若狭窄部的尺寸相对于微流路的尺寸过小，
则来自狭窄部的压力损失增大，有可能引起堵塞，另外，在狭窄部处生成的液滴的尺寸变得难以控制，更具体而言，虽然能够形成接近狭窄部截面尺寸的小液滴，但有可能难以生成接近微流路截面尺寸的更大的液滴(分散相的前端在微流路内部成长较大之前被剪切)。
127.基于上述理由，在本发明的一个实施方式中，可以是，狭窄部(n)的横截面积的平方根为0.1～1000μm，优选为1～100μm，更优选为10～50μm的范围内。
128.可以是，狭窄部(n)的流路方向的长度为第2侧的微流路(9－2)的横截面尺寸的面积的平方根的0.01～10倍，优选为0.1～2倍，更优选为0.2～1倍的范围内。如上所述那样测量第2侧的微流路(9－2)的横截面的面积。在狭窄部(n)的流路方向的长度为一定以上时，特别是为第2侧的微流路(9－2)的横截面尺寸的面积的平方根的0.01倍以上时，能够使狭窄部(n)的构造更厚且牢固，因而优选。在狭窄部(n)的流路方向的长度较小时，特别是为第2侧的微流路(9－2)的横截面尺寸的面积的平方根的10倍以下时，截面积较窄的狭窄部(n)的尺寸较小，因此能够降低狭窄部(n)的压力损失，而优选。在狭窄部(n)的流路方向的长度与微流路的截面尺寸相比过小时，狭窄部成为非常薄的膜状的构造(例如相对于100
×
100μm的流路，长度1μm的狭窄部)，这样的构造对于分散相和连续相的流动是脆弱的，而担心耐久性。另一方面，若狭窄部过长，则其自身成为微流路而无法作为狭窄部发挥功能，分散相流的前端无法到达狭窄部的出口，有可能始终在其之前在狭窄部中生成液滴。
129.基于上述理由，在本发明的一个实施方式中，可以是，狭窄部(n)的流路方向的长度为0.1～1000μm，优选为1～200μm，更优选为10～100μm的范围内。
130.狭窄部(n)与多个微流路(9)和狭缝(3、4)连接的连接部位(p)相接或在其邻近(与连接部位(p)大致连续)可以指，从连接部位(p)到狭窄部(n)的距离为第2侧的微流路(9)的横截面的面积的平方根的5倍以下，优选为2倍以下，更优选为1倍以下(均包括零)。此处，狭窄部(n)的横截面的面积也为狭窄部(n)的横截面面积的平均值。所述连接部位(p)与狭窄部(n)之间的部分的微流路的横截面面积只要大于狭窄部(n)的横截面面积就没有问题，因此，通常可以与狭窄部(n)的与所述连接部位(p)相反一侧的第2侧的微流路(9－2)的横截面面积相同。因此，作为测量狭窄部(n)的横截面面积时的基准的微流路(9－2)的横截面面积是狭窄部(n)的与所述连接部位(p)相反一侧的第2侧的微流路(9－2)的横截面面积。第2侧的微流路(9－2)通常为直线，其横截面面积一定，但在横截面面积沿流路方向变化的情况下，使用第2侧的微流路(9－2)的靠近狭窄部(n)的部分的横截面面积。例如，作为测量狭窄部(n)的横截面面积时的基准的微流路(9－2)的流动方向的尺寸，只要为位于紧靠狭窄部(n)的附近的狭缝端面的宽度(微流路的流动方向的尺寸)的2倍以上，进一步为3倍以上或5倍以上的长度就足够了。如果从狭缝到狭窄部(n)的距离过远，则分散相在到达狭窄部(n)之前被剪切而成为液滴，该液滴向狭窄部(n)流入，根据该液滴尺寸的不同，有可能在狭窄部(n)处被(不均匀地)分割，结果损害液滴尺寸的单分散性，因此，优选为从连接部位(p)到狭窄部(n)的距离是第2侧的微流路(9)的横截面的面积的平方根的5倍以下。
131.基于上述理由，在本发明的一个实施方式中，可以是，从多个微流路(9)与狭缝(3、4)连接的连接部位(p)到狭窄部(n)的距离为1000μm以下(包括零)，优选为400μm以下(包括零)，更优选为200μm以下(包括零)。从该狭缝(3、4)到狭窄部(n)的距离如上述那样小于特定的长度即可，在多个微流路的列的所有微流路中，可以不相同。该距离可以为零，取决于流速条件，但在该距离超过某一范围而变大时，在来自狭缝侧的流动进入狭窄部(n)之前容
易生成分散相(1)的液滴或气泡。
132.此外，如果多个微流路(9)和狭缝(3、4)位于基准平面(s)的同一侧，则当微流路(9)的狭窄部(n)与狭缝(3、4)连接时，狭窄部(n)与狭缝(3、4)成为一体，狭窄部(n)的端部与以下位置一致：和与狭缝(3、4)连接的连接部位(p)相接的位置。因此，此时，从连接部位(p)到狭窄部(n)的距离为零。但是，在本发明中，多个微流路(9)和狭缝(3、4)能够分别单独地位于基准平面(s)的两侧，在该情况下，在基准平面(s)的俯视时，狭窄部(n)的一部分能够与连接部位(p)重叠地存在。如此，在基准平面(s)的俯视时，在狭窄部(n)的一部分与连接部位(p)重叠地存在的情况下，作为连续相(2)和分散相(1)的流路，在连接部位(p)处连续，因此，在本发明中，从连接部位(p)至狭窄部(n)的距离为零，即，视为狭窄部(n)与连接部位(p)相邻。
133.在本发明中，可以是，在狭缝(3、4)的基准平面(s)处的终端，狭缝(3、4)的宽度例如为1～1000μm，优选为10～500μm，更优选为20～200μm的范围内。如果狭缝(3、4)的宽度为一定以上，则能够降低压力损失，而优选。如果狭缝(3、4)的宽度为一定以下，则流动的稳定性增加，另外，在形成微细的液滴或气泡方面优选。在狭缝(3、4)的宽度过小时，有可能容易产生堵塞、压力损失增大而难以灵活地进行流量操作，在狭缝(3、4)的宽度过大时，狭缝内的流动和形成于分散相与连续相之间的界面容易紊乱，作为结果，有可能各微流路中的液滴生成产生偏差，损害生成液滴的单分散性，因此，优选为在狭缝(3、4)的基准平面(s)处的终端，狭缝(3、4)的宽度为1～1000μm。
134.在狭窄部(n)中，在以连续相(2)的流动为驱动力剪切分散相(1)，生成分散相(1)的液滴或气泡时，生成物从与第2侧的微流路(9－2)连接的排出口(8)回收。相对于第2侧的微流路(9－2)的狭窄部(n)而言，在微流路(9)和狭缝(3、4)连接的连接部位(p)的相反侧连接排出口(8)。排出口(8)与多个微流路(9)的列的第2侧的微流路(9－2)连接的部分可以是追加狭缝(5)或圆筒形孔(5－1)，在该情况下，追加狭缝(5)或圆筒形孔(5－1)构成排出口(8)的一部分。或者，也可以是，在形成有多个微流路(9)的列的平面中，利用微流路(9)将从多个微流路(9)的列到在所述平面开口的孔状的排出口(8)的端部之间连结，从而从排出口(8)回收生成物。
135.液滴或气泡由特定狭缝(3、4)与微流路(9)连接的连接部位(p)以及狭窄部(n)生成。特定狭缝(3、4)与其两侧相邻的微流路(9)连接的连接部位(p)是特定狭缝与其两侧的微流路(9－1、9－2)汇合的部位，但两侧的微流路(9－1、9－2)汇合的位置不一定是特定狭缝(3、4)的同一部位，也可以是位置相互错开的位置(参照图4)。然后，向特定狭缝(3、4)和其一侧(第1侧)的微流路(9－1)供给分散相(1)和连续相(2)，在分散相(1)的流路与连续相(2)的流路汇合的部位(上述连接部位(p))和与该汇合部位连续或大致连续地存在的狭窄部(n)，以连续相(2)的流动为驱动力剪切分散相(1)，从而生成分散相(1)的液滴或气泡，从微流路(9)的剩余侧(第2侧)的流路回收生成物(液滴或气泡)。
136.因此，如上所述，特定狭缝(3、4)构成分散相供给口(6)或连续相供给口(7)的一部分，同时，在与两侧的微流路(9)连接的连接部位(p)和狭窄部(n)的复合构造中，特定狭缝(3、4)是兼具从分散相(1)和连续相(2)生成分散相(1)的液滴或气泡的功能的元件。
137.在本发明的微液滴、气泡生成装置中，特定狭缝(分散相或连续相供给口)与其两侧的供给口/排出口不限于不同的供给口/排出口，狭缝与其两侧(两侧相邻)的供给口/排
出口中的一者或两者可以为相同的供给口/排出口。在本发明的微液滴/气泡生成装置中，特定狭缝既可以为1个，也可以为2个以上。特定狭缝为2个以上是指，例如可以举出如下例子：在基准平面上以《连续相供给口－分散相供给口(其1)－分散相供给口(其2)－排出口》的顺序配置供给口和排出口，分散相供给口(其1)和分散相供给口(其2)为特定狭缝，微流路(9)将这些供给口和排出口之间连接。此时，分散相供给口(其1)和分散相供给口(其2)各自的两侧相邻中的一者是与特定狭缝(3、4)相同的分散相供给口。但是，分散相供给口(其1)和分散相供给口(其2)均为最终被连续相供给口和排出口夹着的配置。上述的《连续相供给口－分散相供给口(其1)－分散相供给口(其2)－排出口》的例子中，在分散相供给口(其1)的分散相供给口(其2)侧和分散相供给口(其2)的排出口侧中的至少一者，特别是在两者设置狭窄部(n)。
138.在本发明的微液滴、气泡生成装置(100)中，特定狭缝(3、4)以外的连续相供给口(7)、分散相供给口(6)、排出口(8)的与微流路(9)连接的终端也可以为狭缝(称为追加狭缝)。追加狭缝为连续相供给用狭缝(4)、分散相供给用狭缝(3)、排出口(8)中的任1个以上，在此，连续相供给用狭缝(4)、分散相供给用狭缝(3)、排出用狭缝(5)分别构成分散相供给口(6)、连续相供给口(7)、排出口(8)的一部分，并且以与多个微流路(9)连接的连接部位(p)为终端。因此，在本发明的微液滴、气泡生成装置(100)中，特定狭缝(3、4)为至少1个，但狭缝(3、4、5)的个数也可以多于特定狭缝(3、4)的个数。例如，在基准平面(s)以《连续相供给口－分散相供给口－排出口》的顺序配置，分散相供给口(6)为特定狭缝时，连续相供给口(7)和排出口(8)的终端能够任意地为追加狭缝。或者，连续相供给口(7)和排出口(8)的终端也可以任意地为圆筒形孔(5－1)等。
139.本发明中，在生成液滴的情况下，优选为形成分散相(1)和连续相(2)的液体为有机化合物或水。作为有机化合物，没有特别限制，优选地举出癸烷、辛烷等烷烃类、三氯甲烷等卤化烃类、甲苯等芳香族烃类、油酸等脂肪酸类等。另外，为了得到固体或凝胶状的细颗粒，也能够使用能够通过热、光聚合反应等进行固化处理的水相或有机相作为分散相(1)，能够使用的材料例如可以举出公知的聚合性单体、低聚物或聚合物，优选可以举出丙烯酸酯系单体、苯乙烯系单体等。
140.在生成液滴的情况下，分散相(1)和连续相(2)的组合通常能够设为水中油型(o/w型)、油中油型(o/o型)或油中水型(w/o型)。
141.本发明中，在生成气泡的情况下，分散相(1)为气体，连续相(2)为由水相或有机相构成的液体。作为气体，没有特别限制，优选地举出大气、氧、氮、二氧化碳、氩气等。
142.每个单一的微流路(9)的分散相(1)和连续相(2)的流量也取决于其种类等，通常选自0.001ml～10ml/小时左右。
143.以下，基于实施方式对本发明的微液滴、气泡生成装置(100)进行说明。
144.(实施方式1)
145.在本发明的实施方式1中，微液滴、气泡生成装置(100)由具有矩形截面形状的多个并列化直线状微细槽阵列基板(10)和液体或气体分配用部件(20)构成(图2－1～图2－3)。参照图2－1的(a)和图2－2的(d)，微细槽阵列基板(也称为微流路阵列。)(10)具有16条具有矩形截面(宽度100μm、高度100μm)形状的直线状微细槽(10－1)，相邻的槽彼此的间隙为100μm(图2－1的(a))。微细槽的长度为10mm，在微细槽阵列基板的微细槽方向的中央轴
线(c)的两侧分别具有4.875mm以上的长度。各微细槽(10－1)在从微细槽阵列基板(10)的该中央轴线(c)朝向一端部(图2－1的(a)的右侧)的125μm～175μm的范围内的距离的位置具有槽的截面积变窄的狭窄部(n)，狭窄部(n)具有矩形截面(宽度50μm、高度100μm)和长度50μm。
146.另一方面，参照图2－1的(b)和图2－2的(c)，液体或气体分配用部件(20)由宽度30mm、长度30mm、高度8mm的四个构件(20－1、20－2、20－3、20－4)构成。最上部的第1构件(20－1)具有连续相供给用狭缝(4)、分散相供给用狭缝(3)、生成物排出用狭缝(5)以及排出口(8)。上数第2层的第2构件(20－2)具有连续相供给用狭缝(4)、分散相供给用狭缝(3)以及连续相供给口(7)。上数第3层的第3构件(20－3)具有分散相供给用狭缝(3)和分散相供给口(6)。最下层的第4构件(20－4)是用于将由第3构件(20－3)的分散相供给用狭缝(3)形成于底部的贯通孔封闭的平板。图2－2的(c)表示将液体或气体分配用部件(20)的第1～第4构件组合时的剖视立体图。所供给的分散相(1)、连续相(2)从下层流过部件(20)的内部的狭缝状流路(3、4)，向液体或气体分配用部件(20)的上部供给。即，在第3构件(20－3)中从分散相供给口(6)向分散相供给用狭缝(3)供给分散相(1)，在第2构件(20－2)中从连续相供给口(7)向连续相供给用狭缝(4)供给连续相(2)，连续相(2)和分散相(1)在各狭缝(3、4)内分别送向上方。此处，为了强调狭缝的形状，将除狭缝以外的部分表示为分散相供给口(6)、连续相供给口(7)以及排出口(8)，但在本公开中，如前所述，狭缝在功能上为分散相供给口(6)、连续相供给口(7)或排出口(8)的一部分(在以下的方案中同样，但不重复记载。)。
147.将微细槽阵列基板(10)与液体或气体分配用部件(20)上的3个狭缝进行位置对准，即与连续相供给用狭缝(4)、分散相供给用狭缝(3)以及生成物排出用狭缝(5)进行位置对准，图2－2的(d)表示从微细槽阵列基板(10)的上方俯视观察结合而成的结构的图示。狭缝终端部(狭缝端面)的长边宽度为5mm、短边宽度为250μm，狭缝彼此的间距(中心间距离)为3mm，狭缝彼此相距2.75mm。在从分散相供给用狭缝(3)向生成物排出用狭缝(5)侧隔开0～50μm的范围内的间隔，存在宽度50μm、长度50μm的狭窄部(n)。在图2－2的(d)中，向上侧的狭缝(4)供给连续相(2)，向中央的狭缝(3)供给分散相(1)，向由微细槽(10－1)形成的微流路(9)供给连续相(2)，由分散相供给用狭缝(3)与微流路(9)连接的连接部位(p)和狭窄部(n)生成的生成物经由微流路(9)自下侧的狭缝(5)排出。
148.图2－3的(e)和(f)表示在装置(100)内生成液滴或气泡的情况。在分散相供给用狭缝(3)与微流路(9)连接的连接部位(p)，分散相(1)被连续相(2)的流动带走，连续相(2)和分散相(1)各自的流动均保持连续的状态进入狭窄部(n)，在流路的截面积变窄的狭窄部(n)内，连续相(2)和分散相(1)的流动的流速增加，利用流速增加了的连续相(2)的流动，在狭窄部(n)的出口的流路的截面积扩大的部位，分散相(1)被剪切，结果为，在连续相(2)和分散相(1)各自的流量条件相同时，与没有狭窄部(n)的情况相比，生成小且高密度(个数)的液滴或气泡。生成物经由排出用狭缝(5)从排出口(8)排出。
149.(实施方式2)
150.本发明的实施方式2与实施方式1相同，但在液体或气体分配用部件(20)的连续相供给用狭缝(4)与分散相供给用狭缝(3)的配置相反这一点上是不同的实施方式(图3－1～图3－2)。在实施方式2中，微细槽阵列基板(10)与实施方式1相同(图3－1的(b))。液体或气体分配用部件(20)由4个构件(20－1、20－2、20－3、20－4)构成。参照图3－1的(b)时，最上
部的第1构件(20－1)具有连续相供给用狭缝(4)、分散相供给用狭缝(3)、生成物排出用狭缝(5)以及排出口(8)。上数第2层的第2构件(20－2)具有连续相供给用狭缝(4)、分散相供给用狭缝(3)以及分散相供给口(6)。上数第3层的第3构件(20－3)具有连续相供给用狭缝(4)和连续相供给口(7)。最下层的第4构件(20－4)是用于将由第3构件(20－3)的连续相供给用狭缝(4)形成于底部的贯通孔封闭的平板(图3－1的(a))。在图3－1的(a)中表示将液体或气体分配用部件(20)的第1～第4构件组合时的剖视立体图。所供给的分散相(1)、连续相(2)从下层流过狭缝，被向液体或气体分配用部件(20)的上部供给。即，分散相(1)在第2构件(20－2)中从分散相供给口(6)向分散相供给用狭缝(3)供给，连续相(2)在第3构件(20－3)中从连续相供给口(7)向连续相供给用狭缝(4)供给，连续相(2)和分散相(1)在各狭缝内分别被送向上方。
151.将微细槽阵列基板(10)与液体或气体分配用部件(20)上的3个狭缝进行位置对准，即与连续相供给用狭缝(4)、分散相供给用狭缝(3)以及排出用狭缝(5)进行位置对准，图3－1的(b)表示从微细槽阵列基板(10)的上方以俯视观察结合而成的结构的图示。狭缝终端部的长边宽度为5mm，短边宽度为250μm，狭缝彼此的间距(中心间距离)为3mm，狭缝彼此分开2.75mm。微细槽(10－1)在紧靠连续相供给用狭缝(4)的附近的生成物排出用狭缝(5)侧具有狭窄部(n)。图3－1的(b)中，向上侧的狭缝(3)供给分散相(1)，向中央的狭缝(4)供给连续相(2)，向由微细槽(10－1)形成的微流路(9)供给分散相(1)，在连续相供给用狭缝(4)与微流路(9)连接的连接部位(p)和狭窄部(n)中生成液滴或气泡，生成的生成物经由微流路(9)由下侧的狭缝(5)排出。
152.图3－2的(c)和(d)表示在装置内生成液滴或气泡的情况。在连续相供给用狭缝(4)与微流路(9)连接的连接部位(p)中，分散相(1)被连续相(2)的流动带走，连续相(2)和分散相(1)各自的流动均保持连续的状态进入狭窄部(n)，在流路的截面积变窄的狭窄部(n)内，连续相(2)和分散相(1)的流动的流速增加，利用流速增加了的连续相(2)的流动，在狭窄部(n)的出口的流路的截面积扩大的部位分散相(1)被剪切，结果为，在连续相(2)和分散相(1)各自的流量条件相同时，与没有狭窄部(n)的情况相比，生成小且高密度(个数)的液滴或气泡。生成物经由排出用狭缝(5)从排出口(8)排出。
153.图4中示出在本发明的实施方式1～2中要接合于液体或气体分配用部件(20)的具有微细槽(10－1)的部件的槽形状。图4的(a)是利用直线状微流路(实线)的列将3个狭缝(虚线)垂直地桥接的情况，图4的(b)是利用直线状微流路(实线)的列将3个狭缝(虚线)以倾斜地相交的方式桥接的情况，图4的(c)是将3个狭缝桥接的微流路(实线)的宽度连续地变化的情况。另外，微细槽的宽度也可以不连续地变化。图4的(d)～(f)是将所夹着的狭缝(虚线)与两侧的狭缝(虚线)连接的微流路(实线)被分割的情况，图4的(d)是位置与尺寸一致的情况，图4的(e)是位置偏离的情况，图4的(f)是数量的对应不是1：1的情况。另外，图4的(g)表示桥接的微流路(实线)的列的局部相互接合的情况。图4的(a)～(g)的特征可以任意组合。
154.在本发明的实施方式1～2中，微细槽阵列基板(10)如下制作：例如在si基板上由使用作为负型光致抗蚀剂的su－8(日本化药株式会社)制作的铸模向有机硅树脂(pdms：聚二甲基硅氧烷)转印图案。液体或气体分配用部件(20)例如能够通过机械加工不锈钢材料(sus304)来制作。另外，液体或气体分配用部件(20)的狭缝状的贯穿孔例如能够通过线放
电加工来制作。
155.在本发明的实施方式1～2中，例如通过输送纯水等分散相和添加有1wt％的界面活性剂的氟系油等连续相来生成w/o液滴。分散相和连续相的送液例如能够使用玻璃注射器和注射泵。在液滴、气泡的生成的观察和生成液滴或气泡的尺寸测量中，优选为组合使用例如正立型光学显微镜和高速摄像机。
156.(实施方式3)
157.本发明的实施方式3与实施方式1类似，但在实施方式3中，多个微流路(9)的列形成于液体或气体分配用部件(21)侧，相当于实施方式1的微细槽阵列基板(10)的部件仅为用于密闭液体或气体分配用部件(21)的狭缝(3、4、5)和微细槽(11－1)的盖(11)。
158.在本发明的实施方式3中，液体或气体分配用部件(21)由4个构件(21－1、21－2、21－3、21－4)构成(图5)。最上部的第1构件(21－1)具有连续相供给用狭缝(4)、分散相供给用狭缝(3)、生成物排出用狭缝(5)、将各狭缝相互桥接的微细槽(11－1)的阵列以及与生成物排出用狭缝(5)连接的排出口(8)。微细槽(11－1)在分散相供给用狭缝(3)的生成物排出用狭缝(5)侧与分散相供给用狭缝(3)稍微隔开间隔地具有狭窄部(n)。上数第2层的第2构件(21－2)具有连续相供给用狭缝(4)、分散相供给用狭缝(3)以及连续相供给口(7)。上数第3层的第3构件(21－3)具有分散相供给用狭缝(3)和分散相供给口(6)。最下层的第4构件(21－4)是用于将由第3构件(21－3)的分散相供给用狭缝(3)形成于底部的贯通孔封闭的平板。在图5的(a)中示出将液体或气体分配用部件(21)的第1～第4构件组合时的剖视立体图。所供给的分散相(1)、连续相(2)从下层流过狭缝，向液体或气体分配用部件(21)的上部供给。即，在第2构件(21－2)中从连续相供给口(7)向连续相供给用狭缝(4)供给连续相(2)，在第3构件(21－3)中从分散相供给口(6)向分散相供给用狭缝(3)供给分散相(1)，连续相(2)和分散相(1)在各狭缝内分别被送向上方。
159.图5的(b)表示从盖(11)的上方俯视观察将盖(11)接合而成的结构的图示，该盖(11)用于将液体或气体分配用部件(21)上的3个狭缝即连续相供给用狭缝(4)、分散相供给用狭缝(3)以及排出用狭缝(5)和微细槽(11－1)密闭。在图5的(b)中，向上侧的狭缝(4)供给连续相(2)，向中央的狭缝(3)供给分散相(1)，向由微细槽(11－1)形成的微流路(9)供给连续相(2)，在分散相供给用狭缝(3)与微流路(9)连接的连接部位(p)和狭窄部(n)生成的生成物经由微流路(9)由下侧的狭缝(5)排出。图5－2的(c)表示在装置内生成液滴或气泡的情况。在分散相供给用狭缝(3)与微流路(9)连接的连接部位(p)中，分散相(1)被连续相(2)的流动带走，连续相(2)和分散相(1)各自的流动均保持连续的状态进入狭窄部(n)，在流路的截面积变窄的狭窄部(n)内，连续相(2)和分散相(1)的流动的流速增加，利用流速增加了的连续相(2)的流动，在狭窄部(n)的出口的流路的截面积扩大的部位分散相(1)被剪切，结果为，在连续相(2)和分散相(1)各自的流量条件相同时，与没有狭窄部(n)的情况相比，生成小且高密度(个数)的液滴或气泡。生成物经由排出用狭缝(5)从排出口(8)排出。
160.(实施方式4)
161.本发明的实施方式4与实施方式3相同，但在液体或气体分配用部件(21)中的连续相供给用狭缝(4)与分散相供给用狭缝(3)的配置相反这一点上是不同的方式。实施方式4和实施方式3的关系与实施方式2和实施方式1的关系相同，不重复记载实施方式4的详细说明。
162.在本发明的实施方式3～4中，优选为密封用的盖(11)使用例如有机硅树脂(pdms：聚二甲基硅氧烷)、丙烯酸树脂、玻璃等透明构件来制作。液体或气体分配用部件(21)例如通过机械加工不锈钢材料(sus304)来制作。另外，液体或气体分配用部件(20)的狭缝状的贯通孔例如能够通过线放电加工来制作。另外，将狭缝彼此桥接的微细槽能够通过机械切削加工、激光加工、蚀刻等来制作。
163.在本发明的实施方式3～4中，例如通过输送纯水等分散相和添加有1wt％的界面活性剂的氟系油等连续相来生成w/o液滴。分散相和连续相的送液例如能够使用玻璃注射器和注射泵。在液滴、气泡生成的观察和生成液滴或气泡的尺寸测量中，优选为组合使用例如正立型光学显微镜和高速摄像机。
164.(实施方式5)
165.在本发明的实施方式5中，液体或气体分配用部件(22)由3个构件(22－1、22－2、22－3)构成(图6－1及图6－2)。液体或气体分配用部件(22)具备：配置于具有微细槽(12－1)的基板(12)的下部的具备连续相供给口(7)的最上部的第1构件(22－1)、具备分散相供给口(6)且通过与第1构件(22－1)组合而形成用于供给连续相(2)的圆环状狭缝(4)的上数第2层的第2构件(22－2)以及通过与第2构件(22－2)组合而形成用于供给分散相(1)的圆环状狭缝(3)且具备中央的生成物排出用圆筒形孔(5－1)和排出口(8)的上数第3层的第3构件(22－3)(图6－1)。在图6－1的(a)中示出将液体或气体分配用部件22的第1～第3构件组合时的剖视立体图。所供给的分散相(1)、连续相(2)从下层流过圆环状狭缝(3、4)，向液体或气体分配用部件(22)的上部供给。即，在第2构件(22－2)中从分散相供给口(6)向分散相供给用的圆环状狭缝(3)供给分散相(1)，在第1构件(22－1)中从连续相供给口(7)向连续相供给用的圆环状狭缝(4)供给连续相(2)，连续相(2)和分散相(1)在各狭缝内分别被送向上方。在此，为了强调圆环状狭缝(3、4)和圆筒形孔(5－1)的形状，将除圆环状狭缝(3、4)和圆筒形孔(5－1)之外的部分表示为分散相供给口(6)、连续相供给口(7)以及排出口(8)，但本公开中，如前所述，圆环状狭缝(3、4)和圆筒形孔(5－1)在功能上为分散相供给口(6)、连续相供给口(7)或排出口(8)的一部分(在以下的实施方式中，关于圆环状狭缝和圆筒形孔，与分散相供给口、连续相供给口、排出口的关系是相同的，但不重复记载。)。
166.图6－1的(b)表示将液体或气体分配用部件(22)上的两个狭缝(即连续相供给用狭缝(4)、分散相供给用狭缝(3))以及作为排出口(8)的一部分的圆筒形孔(5－1)与具有微细槽(12－1)的部件(12)接合而成的结构。微细槽(12－1)在紧靠分散相供给用狭缝(3)的附近的生成物排出口(8)侧具有狭窄部(n)。在图6－1的(b)中，向外侧的圆环状狭缝(4)供给连续相(2)，向内侧的狭缝(3)供给分散相(1)，向由微细槽(12－1)形成的微流路(9)供给连续相(2)，在分散相供给用狭缝(3)与微流路(9)连接的连接部位(p)和狭窄部(n)中生成的生成物经由微流路(9)从中央的排出用圆筒形孔(5－1)排出。图6－2的(c)表示在装置内生成液滴或气泡的情况。在分散相供给用狭缝(3)与微流路(9)连接的连接部位(p)中，分散相(1)被连续相(2)的流动带走，连续相(2)和分散相(1)各自的流动均保持连续的状态进入狭窄部(n)，在流路的截面积变窄的狭窄部(n)内，连续相(2)和分散相(1)的流动的流速增加，利用流速增加了的连续相(2)的流动，在狭窄部(n)的出口的流路的截面积扩大的部位分散相(1)被剪切，结果为，在连续相(2)和分散相(1)各自的流量条件相同时，与没有狭窄部(n)的情况相比，生成小且高密度(个数)的液滴或气泡。生成物经由排出用圆筒形孔(5－
1)从排出口(8)排出。
167.(实施方式6)
168.本发明的实施方式6与实施方式5相同，但在液体或气体分配用部件(22)中，两个圆环状狭缝(即连续相供给用狭缝(4)、分散相供给用狭缝(3))的位置相反，分散相供给用狭缝(3)位于外侧，连续相供给用狭缝(4)位于内侧(关于实施方式6的附图与图6－1、图6－2相同，省略)。在本发明的实施方式6中，液体或气体分配用部件(22)由3个构件构成。液体或气体分配用部件(22)具备：配置于具有微细槽(12－1)的部件(12)的下部的具备分散相供给口(6)的最上部的第1构件(22－1)、具备连续相供给口(7)且通过与第1构件(22－1)组合而形成用于供给分散相(1)的圆环状狭缝(3)的上数第2层的第2构件(22－2)以及通过与所述第2构件(22－2)组合而形成用于供给连续相(2)的圆环状狭缝(4)且具备中央的生成物排出用圆筒形孔(5－1)和排出口(8)的上数第3层的第3构件(22－3)。所供给的分散相(1)、连续相(2)从下层流过圆环状狭缝(3、4)，向液体或气体分配用部件(22)的上部供给。即，分散相(1)在第1构件(22－1)中从分散相供给口(6)向分散相供给用的圆环状狭缝(3)供给，在第2构件中从连续相供给口(7)向连续相供给用的圆环状狭缝(4)供给连续相(2)，连续相(2)和分散相(1)在各狭缝内分别被送向上方。
169.在将液体或气体分配用部件(22)上的两个狭缝(即连续相供给用狭缝(4)、分散相供给用狭缝(3))以及圆筒形孔(5－1)与具有微细槽(12－1)的部件(12)接合而成的微液滴、气泡生成装置(100)中，向外侧的圆环状狭缝(3)供给分散相(1)，向内侧的狭缝(4)供给连续相(2)，向由微细槽(12－1)形成的微流路(9)供给分散相(1)，在连续相供给用狭缝(4)与微流路(9)连接的连接部位(p)和狭窄部(n)中生成的生成物经由微流路(9)从中央的排出用圆筒形孔(5－1)排出。
170.在连续相供给用狭缝(4)与微流路(9)连接的连接部位(p)中，分散相(1)被连续相(2)的流动带走，连续相(2)和分散相(1)各自的流动均保持连续的状态进入狭窄部(n)，在流路的截面积变窄的狭窄部(n)内，连续相(2)和分散相(1)的流动的流速增加，利用流速增加了的连续相(2)的流动，在狭窄部(n)的出口，在流路的截面积扩大的部位剪切分散相(1)，结果为，在连续相(2)和分散相(1)各自的流量条件相同时，与没有狭窄部(n)的情况相比，生成小且高密度(个数)的液滴或气泡。生成物经由排出用圆筒形孔(5－1)从排出口(8)排出。
171.(实施方式7)
172.在本发明的实施方式7中，液体或气体分配用部件(23)由3个构件(23－1、23－2、23－3)构成(图7)。液体或气体分配用部件(23)配置于用于密封狭缝(3、4)、圆筒形孔(5－1)以及具有狭窄部(n)的微细槽(13－1)的平板的盖(13)的下部。液体或气体分配用部件(23)具备：具备连续相供给口(7)的最上部的第1构件(23－1)、具备分散相供给口(6)且通过与第1构件(23－1)组合而形成用于供给连续相(2)的圆环状狭缝(4)的上数第2层的第2构件(23－2)以及通过与上述第2构件(23－2)组合而形成用于供给分散相(1)的圆环状狭缝(3)且在中央具备生成物排出用的圆筒形孔(5－1)的上数第3层的第3构件(23－3)。另外，在通过组合3个构件(23－3)而形成的圆环状狭缝(4、3)之间以及圆环状狭缝(5)与圆筒形孔(5－1)之间加工有微细的槽(13－1)。微细槽(13－1)在紧靠分散相供给用的圆环状狭缝(3)的附近的生成物排出口(8)侧具有狭窄部(n)。
173.在图7的(a)的下部示出将第1～第3构件(23－1、23－2、23－3)组合而成的液体或气体分配用部件(23)的剖视立体图。所供给的分散相(1)、连续相(2)从下层流过圆环状狭缝(3、4)，向液体或气体分配用部件(22)的上部供给。即，在第2构件(23－2)中从分散相供给口(6)向分散相供给用的圆环状狭缝(3)供给分散相(1)，在第1构件(23－1)中从连续相供给口(7)向连续相供给用的圆环状狭缝(4)供给连续相(2)，连续相(2)和分散相(1)在各狭缝(3、4)内分别被送向上方。
174.图7的(b)表示将液体或气体分配用部件(23)上的两个狭缝(即连续相供给用狭缝(4)和分散相供给用狭缝(3))、排出用圆筒形孔(5－1)以及微细槽(13－1)与密封用的平板的盖(13)接合而成的结构。在图7的(b)中，向外侧的圆环状狭缝(4)供给连续相(2)，向内侧的狭缝(3)供给分散相(1)，向由微细槽(13－1)形成的微流路(9)供给连续相(2)，在分散相供给用狭缝(3)与微流路(9)连接的连接部位(p)和狭窄部(n)中生成的生成物经由微流路(9)从中央的排出用圆筒形孔(5－1)回收。在装置内生成液滴或气泡的情况与图2－3的(e)、(f)相同。在分散相供给用狭缝(3)与微流路(9)连接的连接部位(p)中，分散相(1)被连续相(2)的流动带走，连续相(2)和分散相(1)各自的流动均保持连续的状态进入狭窄部(n)，在流路的截面积变窄的狭窄部(n)内，连续相(2)和分散相(1)的流动的流速增加，利用流速增加了的连续相(2)的流动，在狭窄部(n)的出口的流路的截面积扩大的部位分散相(1)被剪切，结果为，在连续相(2)和分散相(1)各自的流量条件相同时，与没有狭窄部(n)的情况相比，生成小且高密度(个数)的液滴或气泡。生成物经由排出用圆筒形孔(5－1)从排出口(8)排出。
175.(实施方式8)
176.本发明的实施方式8与实施方式7相同，但在液体或气体分配用部件(23)中的连续相供给用狭缝(4)与分散相供给用狭缝(3)的配置相反这一点上是不同的实施方式。实施方式8和实施方式7的关系与实施方式6和实施方式5的关系相同，不重复记载实施方式8的详细说明。
177.在本发明的实施方式9中，以使在上述实施方式5～6中使用的装置的中央圆筒形孔为圆环状狭缝的方式，使用4个构件构成液体或气体分配用部件(200)，通过与具有微细槽的部件(微细槽阵列基板)贴合，能够同样地用于液滴或气泡的生成。
178.在本发明的实施方式10中，以使在上述实施方式7～8中使用的装置的中央圆筒形孔为圆环状狭缝的方式，使用4个构件构成液体或气体分配用部件(200)，通过与密封用的基板贴合，能够同样地用于液滴或气泡的生成。
179.实施例
180.以下，通过实施例进一步详细地说明本发明。
181.实施例1
182.设计、制作并使用由具有矩形截面形状的并列化直线微流路基板(微细槽阵列基板)和液体分配用部件构成的液滴生成装置(图2－1～图2－3)。微流路基板由16条具有矩形截面(宽度100μm、高度100μm)和长度10mm的形状的直线微流路构成，流路彼此的间隙为100μm，直线微流路在从微细槽阵列基板的长度方向的中央向一端侧的125～175μm的范围内的距离的位置处设置有具有矩形截面(宽度50μm、高度100μm)和长度50μm的形状的狭窄部(图2－1的(a))。另一方面，液体分配用部件由宽度30mm、长度30mm、高度8mm的4个构件的
层叠构成(图2－2的(b))。最上部的构件具有连续相供给用狭缝、分散相供给用狭缝、生成物排出(液体回收)用狭缝共计3个狭缝以及与生成物排出(液体回收)用狭缝连接的侧面的排出口。各狭缝的宽度为250μm，长度为5mm，各狭缝彼此的间距为3mm(图2－2的(c))。上数第2层的构件具有连续相供给用狭缝、分散相供给用狭缝以及与连续相供给用狭缝连接的侧面的连续相供给口，进行正上方的构件的液体回收用狭缝的密闭。上述第3层的第3构件具有分散相供给用狭缝和与分散相供给用狭缝连接的侧面的分散相供给口，进行正上方的构件的连续相供给用狭缝的密闭。最下层的构件密闭正上方的构件的分散相供给用狭缝。图2－2的(c)中示出将液体分配用部件的4个构件组合时的剖视图。所供给的分散相、连续相从下层流过狭缝流路，向分配用部件的上部供给。
183.图2－2的(d)中示出从装置上侧观察将微流路基板与液体分配用部件上的3条狭缝进行位置对准并接合而成的结构时的示意图。在此，向中央的狭缝流路供给分散相，向上侧的狭缝流路供给连续相，在下侧的狭缝流路回收生成物。狭窄部形成为从分散相供给用狭缝流路向液体回收用狭缝侧隔开0～50μm的间隔。图2－3的(e)、(f)是表示在具有狭窄部的微流路内生成液滴的情况的示意图。
184.微流路基板是通过在si基板上由使用作为负型光致抗蚀剂的su－8(日本化药)制作的高度100μm的铸模向聚二甲基硅氧烷(pdms)转印图案而制作的。作为pdms原料，使用silpot184(道康宁东丽)。液体分配用部件的4个构件通过对不锈钢材料(sus304)进行机械加工而制作。另外，液体分配用部件(20)的狭缝状的贯通孔通过线放电加工来制作。向流路分配用部件供给连续相、分散相时，为了防止从液体分配用部件的各构件间的粘接面漏液，在粘接面涂布pdms，在120℃下加热，使其固化。
185.导入试样使用包含界面活性剂(sy－glyster crs－75，阪本药品工业，1wt％)的玉米油(和光纯药工业)作为连续相，使用纯水作为分散相。向液体分配用部件的送液使用了10ml玻璃注射器(1000系列，汉密尔顿公司，美国)和注射泵(kds200，kd scientific，美国)。为了观察微流路内的液滴生成的情况，组合使用了正立显微镜(bx－51，奥林巴斯)和高速摄像机(fastcam－1024pci，photron)。
186.图8的(a)表示将连续相流量(qc)设定为20ml/h、分散相流量(qd)设定为10ml/h时的并列化微流路内的w/o液滴生成的情况。观察到了在微流路与分散相供给用狭缝的结合部位生成w/o液滴。在狭缝中央附近，每1条微流路1秒内生成的液滴的个数约为370个。另外，生成的液滴的平均直径为96μm，变异系数(cv值)为6.3％(图8的(b))。
187.实施例2
188.使用与实施例1相同的实验装置，除了将连续相流量设为10ml/h以外，在与实施例1相同的条件下进行实验。图9表示狭缝中央部的w/o液滴生成的情况和生成液滴尺寸的分布。每1条微流路1秒内生成的液滴的个数约为250个。得到的液滴的平均直径为110μm，变异系数为2.6％。
189.比较例1
190.除了使用作为不具有狭窄部的微流路的气体分配用部件以外，使用与实施例1相同的实验装置，在与实施例1相同的条件下进行了实验。图10表示狭缝中央部的w/o液滴生成的情况和生成液滴尺寸的分布。每1条微流路1秒内生成的液滴的个数约为220个。得到的液滴的平均直径为115μm，变异系数为4.2％。
191.如果将图8(实施例1)与图10(比较例1)进行对比，则能够确认：在相同的连续相流量以及分散相流量的情况下，在具有狭窄部时，与没有狭窄部的情况相比，生成的液滴的平均直径变小，成为高密度(个数)。
192.另外，如果将图9(实施例2)与图10(比较例1)进行比较，则能够确认：在具有实施例2的狭窄部时，与比较例1的没有狭窄部的情况相比，为了在相同的分散相流量的情况下使生成的液滴的平均直径相同所必需的连续相流量可以较少。
193.产业上的可利用性
194.根据本发明，提供了一种微液滴或气泡生成装置(100)，其不需要与各液滴生成用流路对应的单独的贯通孔以连接液体分配用流路和各液滴生成用流路，能够生成更小尺寸的液滴、气泡，并且能够在更低的压力损失、更低的堵塞的危险性的情况下生成微液滴或气泡，能够应用于以化学、生物化学分析为代表的各种领域。
195.附图标记说明
196.1、分散相；2、连续相；3、分散相供给用狭缝；4、连续相供给用狭缝；5、(微液滴、气泡)排出用狭缝；5－1、(微液滴、气泡)排出口的圆筒形孔部分；6、分散相供给口；7、连续相供给口；8、(微液滴、气泡)排出口；9、微流路；s、基准平面；n、狭窄部；p、微流路与狭缝连接的连接部位；100、微液滴、气泡生成装置；10、微细槽阵列基板(微流路阵列)；10－1、微细槽；11、密封盖；11－1、微细槽；12、具有微细槽的基板；12－1、微细槽；13、密封盖；13－1、微细槽；15－3、圆环状狭缝；20、液体或气体分配用部件；20－1、构成液体或气体分配用部件的构件(第1构件)；20－2、构成液体或气体分配用部件的构件(第2构件)；20－3、构成液体或气体分配用部件的构件(第3构件)；20－4、构成液体或气体分配用部件的构件(第4构件)；21、液体或气体分配用部件；21－1、构成液体或气体分配用部件的构件(第1构件)；21－2、构成液体或气体分配用部件的构件(第2构件)；21－3、构成液体或气体分配用部件的构件(第3构件)；22、液体或气体分配用部件；22－1、构成液体或气体分配用部件的构件(第1构件)；22－2、构成液体或气体分配用部件的构件(第2构件)；22－3、构成液体或气体分配用部件的构件(第3构件)；23、液体或气体分配用部件；23－1、构成液体或气体分配用部件的构件(第1构件)；23－2、构成液体或气体分配用部件的构件(第2构件)；23－3、构成液体或气体分配用部件的构件(第3构件)。
技术特征：1.一种微液滴、气泡生成装置，其为微液滴、气泡生成装置(100)，其中，该微液滴、气泡生成装置(100)构成为：该微液滴、气泡生成装置(100)具备多个微流路(9)的列和狭缝(3、4)，该多个微流路(9)在基准平面(s)中与该狭缝(3、4)的终端连接，该狭缝(3、4)以在该多个微流路(9)的横截方向上远离该多个微流路(9)的方式从该基准平面(s)延伸，该多个微流路(9)在与该狭缝(3、4)连接的连接部位(p)的两侧分别具有第1侧的微流路(9－1)和第2侧的微流路(9－2)，该第1侧的微流路(9－1)与连续相供给口(7)和分散相供给口(6)中的一者连接，该狭缝(3、4)与不同于该一者的另一者的该连续相供给口(7)或该分散相供给口(6)连接，从该连续相供给口(7)供给连续相(2)，从该分散相供给口(6)供给分散相(1)，该第2侧的微流路(9－2)与排出口(8)连接，在该第2侧的微流路(9－2)中，该多个微流路(9)在和与该狭缝(3、4)连接的该连接部位(p)相接的部位或邻近处具有流路的截面积局部变窄的狭窄部(n)，在该多个微流路(9)与该狭缝(3、4)连接的该连接部位(p)处汇合的该连续相(2)和该分散相(1)向该狭窄部(n)流入，在该狭窄部(n)处，以该连续相(2)的流动为驱动力剪切分散相(1)，生成分散相(1)的液滴或气泡，生成物从该排出口(8)回收。2.根据权利要求1所述的微液滴、气泡生成装置，其中，所述狭窄部(n)的横截面积为所述第2侧的微流路(9－2)的横截面的面积的100分之1～1.5分之1的范围内。3.根据权利要求1或2所述的微液滴、气泡生成装置，其中，所述狭窄部(n)的流路方向的长度为所述第2侧的微流路(9－2)的横截面的面积的平方根的0.01～10倍的范围内。4.根据权利要求1～3中任一项所述的微液滴、气泡生成装置，其中，从所述多个微流路(9)与所述狭缝(3、4)连接的所述连接部位(p)至所述狭窄部(n)的距离是所述第2侧的微流路(9－2)的横截面的面积的平方根的包含零的5倍以下，其中，当所述多个微流路(9)和所述狭缝(3、4)分别单独地位于所述基准平面(s)的两侧时，在所述基准平面(s)的俯视时，所述狭窄部(n)能够与所述连接部位(p)重叠地存在。5.根据权利要求1～4中任一项所述的微液滴、气泡生成装置，其中，所述微流路(9)在所述基准平面(s)的俯视时的宽度为0.1～1000μm，与所述基准平面(s)垂直的方向的高度为0.1～1000μm。6.根据权利要求1～5中任一项所述的微液滴、气泡生成装置，其中，在所述基准平面(s)的俯视时，所述狭缝(3、4)的所述末端的宽度为1～1000μm。7.根据权利要求1～6中任一项所述的微液滴、气泡生成装置，其中，所述狭窄部(n)的横截面尺寸为0.1～1000μm的范围内。8.根据权利要求1～7中任一项所述的微液滴、气泡生成装置，其中，所述狭窄部(n)的流路方向的长度为0.1～1000μm的范围内。9.根据权利要求1～8中任一项所述的微液滴、气泡生成装置，其中，从所述多个微流路(9)与所述狭缝(3、4)连接的所述连接部位(p)至所述狭窄部(n)的距离为包含零的1000μm以下，其中，当所述多个微流路(9)和所述狭缝(3、4)分别单独地位
于所述基准平面(s)的两侧时，在所述基准平面(s)的俯视时，所述狭窄部(n)能够与所述连接部位(p)重叠地存在。10.根据权利要求1～9中任一项所述的微液滴、气泡生成装置，其中，所述第1侧的微流路(9－1)的所述连续相供给口(7)或所述分散相供给口(6)和/或所述排出口(8)包含追加的狭缝(3、4、5)，该追加的狭缝(3、4、5)的终端连接于所述多个微流路(9)，该追加的狭缝(3、4、5)以在所述多个微流路(9)的横截方向上远离所述多个微流路(9)的方式延伸。11.根据权利要求1～10中任一项所述的微液滴、气泡生成装置，其中，所述排出口(8)包含圆筒形孔(5－1)，所述多个微流路(9)的所述第2侧的微流路(9－2)连接于该圆筒形孔(5－1)。12.根据权利要求1～11中任一项所述的微液滴、气泡生成装置，其中，所述分散相(1)为气相，所述连续相(2)为液相。13.根据权利要求1～11中任一项所述的微液滴、气泡生成装置，其中，所述分散相(1)和所述连续相(2)均为液相。14.根据权利要求1～11中任一项所述的微液滴、气泡生成装置，其中，所述多个微流路(9)的内壁由疏水性表面构成，所述分散相(1)为水相，所述连续相(2)为有机相。15.根据权利要求1～11中任一项所述的微液滴、气泡生成装置，其中，所述多个微流路(9)的内壁由亲水性表面构成，所述分散相(1)为有机相，所述连续相(2)为水相。
技术总结在具有狭缝和多个微流路的列的微液滴、气泡生成装置中构成为，向狭缝供给连续相和分散相中的任一者，在多个微流路连接有狭缝的终端、连续相和分散相中的另一者的供给口以及排出口，多个微流路在和与狭缝连接的连接部位相邻的部位或邻近处具有流路的截面积局部变窄的狭窄部，在上述连接部位汇合的连续相和分散相向狭窄部流入，在狭窄部中，以连续相的流动作为驱动力剪切分散相，生成分散相的液滴或气泡，从排出口回收生成物。从排出口回收生成物。从排出口回收生成物。
技术研发人员：西迫贵志
受保护的技术使用者：国立研究开发法人科学技术振兴机构
技术研发日：2021.03.12
技术公布日：2022/11/1
