特開 2023-42882 流路デバイス

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023042882

(43)【公開日】2023-03-28

(54)【発明の名称】流路デバイス

(51)【国際特許分類】

   C12M 1/32 20060101AFI20230320BHJP

   C12M 1/00 20060101ALI20230320BHJP

【ＦＩ】

C12M1/32

C12M1/00 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021150281

(22)【出願日】2021-09-15

(71)【出願人】

【識別番号】000207551

【氏名又は名称】株式会社ＳＣＲＥＥＮホールディングス

(71)【出願人】

【識別番号】515279762

【氏名又は名称】株式会社ＡＦＩテクノロジー

(74)【代理人】

【識別番号】100135013

【弁理士】

【氏名又は名称】西田 隆美

(72)【発明者】

【氏名】浦川 哲

(72)【発明者】

【氏名】真田 雅和

(72)【発明者】

【氏名】大代 京一

【テーマコード（参考）】

4B029

【Ｆターム（参考）】

4B029AA07

4B029AA09

4B029BB01

4B029CC01

4B029FA01

4B029HA05

(57)【要約】

【課題】排出する液体の流量が異なる複数の出口を有する流路において、流路内の流速を安定させることができる技術を提供する。
【解決手段】流路デバイス１は、注入口１１０を有する主流路１１と、第１出口１３１を有する第１流路１３と、第２出口１５１を有する第２流路１５とを備える。第１出口１３１よりも第２出口１５１の方が、排出する液体の流量が大きい。流路デバイス１は、第１出口１３１から排出される液体を貯留する第１タンク３０と、第２出口１５１から排出される液体を貯留する第２タンク４０を備える。第２タンク４０の内部空間は、水平面内において複数の貯留室４３に仕切られている
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

流路デバイスであって、
液体を注入するための注入口と、液体を排出するための第１出口および第２出口と、を有する流路と、
前記第１出口に接続され、前記第１出口から排出される液体を貯留する内部空間を有する第１タンクと、
前記第２出口に接続され、前記第２出口から排出される液体を貯留する内部空間を有する第２タンクと、
を備え、
前記第１タンクの内部空間の少なくとも一部は、前記第１出口よりも上側に位置し、
前記第２タンクの内部空間は、上下方向に垂直な平面内において複数の貯留室に仕切られており、
前記第２タンクの前記複数の貯留室は、前記第２出口よりも上側に位置し、
前記第２出口から排出される液体の流量は、前記第１出口から排出される流量よりも大きい、流路デバイス。

【請求項2】

請求項１に記載の流路デバイスであって、
前記流路は、
主流路と、
前記主流路と前記第１出口とを接続する第１流路と、
前記主流路と前記第２出口とを接続しており、前記主流路から流れ込む液体の流量が、前記第１流路よりも大きい第２流路と、
を備える、流路デバイス。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載の流路デバイスであって、
前記第１出口が、前記第１タンクの内部空間の下端に位置し、
前記第２出口が、前記第２タンクの内部空間の下端に位置する、流路デバイス。

【請求項4】

請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の流路デバイスであって、
前記複数の貯留室の開口面積が互いに等しい、流路デバイス。

【請求項5】

請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の流路デバイスであって、
前記貯留室の開口面積が、前記第１タンクの開口面積よりも小さい、流路デバイス。

【請求項6】

請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の流路デバイスであって、
各前記貯留室の開口面積が、前記第１タンクの開口面積と等しい、流路デバイス。

【請求項7】

請求項１から請求項６に記載の流路デバイスであって、
前記第１タンクの開口面積に対する、前記第２タンクにおける前記複数の貯留室の開口面積の和の比は、前記第１出口から排出される液体の流量に対する、前記第２出口から排出される液体の流量の比と等しい、流路デバイス。

【請求項8】

請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の流路デバイスであって、
前記貯留室が、高さ方向に延びる円筒状である、流路デバイス。

【請求項9】

請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の流路デバイスであって、
前記第２タンクは、前記複数の貯留室の下側に位置し、前記第２出口と、前記複数の貯留室との間を接続する連通室を有し、
前記連通室の開口面積は、各前記貯留室の開口面積よりも大きい、流路デバイス。

【請求項10】

請求項９に記載の流路デバイスであって、
前記連通室の開口面積が、前記複数の貯留室の開口面積の和と等しい、流路デバイス。

【請求項11】

請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の流路デバイスであって、
前記第２出口は、各前記貯留室内に少なくとも１つずつ配置される複数のサブ出口を有する、流路デバイス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、流路デバイスに関する。

【背景技術】

【0002】

ライフサイエンス分野においては、近年、マイクロ流路型デバイスが注目されている。当該デバイスは、例えば、マイクロリアクタなどの微小空間で化学合成を行う用途、微小電極が複合されて遺伝子解析をする用途、電気的に細胞または菌などを捕捉または分離する用途など、様々な用途で利用されている。

【0003】

本願発明に関連する先行技術としては、例えば特許文献１に記載のものがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】国際公開第２０１６／１８２０３４号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

流路を流れる液体を回収する場合、流路の出口が重力方向上向きに配置され、さらにその出口の上方に回収用タンクが配置される場合がある。複数の出口がある場合には、各出口に対して回収用タンクがそれぞれ配置される。

【0006】

回収用タンクに貯留される液体の水圧は、流路内の流速に影響する。このため、２つ以上の回収用タンクがある場合、流路内の流速を安定させるため、各回収タンク内の液面の高さを均一にすることが求められる。特に、２つ以上の出口に対して、主流路から流れ込む液体の流量の比率が互いに異なる場合、その比率に合わせて、各タンクの大きさが適宜設定される。

【0007】

しかしながら、回収用タンクの容積が大きい場合（例えば、数十ｍｌ）、または、回収用タンクがぬれ性の低い材質で形成されている場合、回収用タンク内で歪な形状の液面が形成され得る。このように、回収用タンク内で歪な形状の液面が形成されると、各出口に係る静的水圧のバランスが崩れ、それらの上流に位置する流路内の流速にも影響する。すると、流路内で目的とする反応を起こすことが困難となったり、逆流が起きたりするおそれがあった。

【0008】

本発明の目的は、排出する液体の流量が異なる複数の出口を有する流路において、流路内の流速を安定させることができる技術を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記課題を解決するため、第１態様は、流路デバイスであって、液体を注入するための注入口と、液体を排出するための第１出口および第２出口と、を有する流路と、前記第１出口に接続され、前記第１出口から排出される液体を貯留する内部空間を有する第１タンクと、前記第２出口に接続され、前記第２出口から排出される液体を貯留する内部空間を有する第２タンクと、を備え、前記第１タンクの内部空間の少なくとも一部は、前記第１出口よりも上側に位置し、前記第２タンクの内部空間は、上下方向に垂直な平面内において複数の貯留室に仕切られており、前記第２タンクの前記複数の貯留室は、前記第２出口よりも上側に位置し、前記第２出口から排出される液体の流量は、前記第１出口から排出される流量よりも大きい。

【0010】

第２態様は、第１態様の流路デバイスであって、前記流路は、主流路と、前記主流路と前記第１出口とを接続する第１流路と、前記主流路と前記第２出口とを接続しており、前記主流路から流れ込む液体の流量が、前記第１流路よりも大きい第２流路とを備える。

【0011】

第３態様は、第１態様または第２態様の流路デバイスであって、前記第１出口が、前記第１タンクの内部空間の下端に位置し、前記第２出口が、前記第２タンクの内部空間の下端に位置する。

【0012】

第４態様は、第１態様から第３態様のいずれか１つの流路デバイスであって、前記複数の貯留室の開口面積が互いに等しい。

【0013】

第５態様は、第１態様から第４態様のいずれか１つの流路デバイスであって、前記貯留室の開口面積が、前記第１タンクの開口面積よりも小さい。

【0014】

第６態様は、第１態様から第４態様のいずれか１つの流路デバイスであって、各前記貯留室の開口面積が、前記第１タンクの開口面積と等しい。

【0015】

第７態様は、第１態様から第６態様の流路デバイスであって、前記第１タンクの開口面積に対する、前記第２タンクにおける前記複数の貯留室の開口面積の和の比は、前記第１出口から排出される液体の流量に対する、前記第２出口から排出される液体の流量の比と等しい。

【0016】

第８態様は、第１態様から第７態様のいずれか１つの流路デバイスであって、前記貯留室が、高さ方向に延びる円筒状である。

【0017】

第９態様は、第１態様から第８態様のいずれか１つの流路デバイスであって、前記第２タンクは、前記複数の貯留室の下側に位置し、前記第２出口と前記複数の貯留室との間を接続する連通室を有し、前記連通室の開口面積は、各前記貯留室の開口面積よりも大きい。

【0018】

第１０態様は、第９態様の流路デバイスであって、前記連通室の開口面積が、前記複数の貯留室の開口面積の和と等しい。

【0019】

第１１態様は、第１態様から第１０態様のいずれか１つの流路デバイスであって、前記第２出口は、各前記貯留室に対して少なくとも１つずつ配置される複数の第２サブ出口を有する。

【発明の効果】

【0020】

第１態様から第１１態様の流路デバイスによれば、第２タンクが、水平面内において複数の貯留室に仕切られているため、第２タンク内の液面が歪になることを抑制できる。これにより、第１タンクと第２タンクの液体の水圧バランスを保つことができるため、流路内の流速を安定化できる。

【0021】

第３態様の流路デバイスによれば、第１タンクおよび第２タンクにおいて、それぞれの下端から液体を貯留できる。

【0022】

第４態様の流路デバイスによれば、複数の貯留室間で、液面の表面張力の差異を小さくすることができる。このため、貯留室間で液面の高さを揃えることができる。

【0023】

第５態様の流路デバイスによれば、貯留室の開口面積を小さくすることにより、貯留室内において、液面の高さが不均一になることを低減できる。

【0024】

第６態様の流路デバイスによれば、各貯留室内の液面と、第１タンク内の液面との間における、表面張力の差異を小さくすることができる。

【0025】

第７態様の流路デバイスによれば、第１タンクおよび第２タンク間で、液面の高さを揃えることができる。

【0026】

第８態様の流路デバイスによれば、各貯留室内の液面の表面張力を円周方向において均一にできるため、液面の形状を安定させることができる。

【0027】

第９態様の流路デバイスによれば、連通室によって液面を水平方向に広げつつ、各貯留室に液体を移動させることができる。

【0028】

第１０態様の流路デバイスによれば、第２タンク内の液面が、連通室から各貯留室へ移動する際に、第１タンクおよび第２タンク間の水圧バランスが崩れることを抑制できる。このため、流路内の流速を安定させることができる。

【0029】

第１１態様の流路デバイスによれば、流路に対して、第２タンクの各貯留室を個別に接続できる。

【図面の簡単な説明】

【0030】

【図1】第１実施形態に係る流路デバイスの上面図である。

【図2】図１に示す流路デバイスの側面図である。

【図3】図１に示すＡ－Ａ線位置における第１タンクの断面図である。

【図4】図１に示すＢ－Ｂ線位置における第２タンクの断面図である。

【図5】第２実施形態に係る第２タンクの部分断面図である。

【図6】第３実施形態に係る第２タンクの断面図である。

【図7】図６に示す仕切壁部の一部を示す上面図である。

【図8】第３実施形態に係る第１タンクの断面図である。

【図9】第４実施形態に係る第２タンクの断面図である。

【図10】第４実施形態に係る第１タンクの断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0031】

以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、この実施形態に記載されている構成要素はあくまでも例示であり、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。図面においては、理解容易のため、必要に応じて各部の寸法や数が誇張又は簡略化して図示されている場合がある。

【0032】

＜１． 第１実施形態＞
図１は、第１実施形態に係る流路デバイス１の上面図である。図２は、図１に示す流路デバイス１の側面図である。図１に示すように、流路デバイス１は、本体部１０と、注入部２０と、第１タンク３０と、第２タンク４０とを備えている。

【0033】

以下の説明では、本体部１０が水平に配置された状態を基準とし、本体部１０に対して注入部２０、第１タンク３０および第２タンク４０が配置されている方向を上側とし、その反対方向を下側と称する。また、上下方向に垂直な方向を水平方向と称する。

【0034】

本体部１０は、例えば、複数の板状の部材を上下方向に積層することによって構成される。本体部１０は、内部に流路を有している。流路は、主流路１１と、第１流路１３と、第２流路１５とを含む。

【0035】

主流路１１は、管状である。主流路１１は、液体を注入するための開口であって、上向きに配置された注入口１１０を有している。注入口１１０の上方に注入部２０が配置されている。注入部２０は、上下方向を軸方向とする円筒状である。注入部２０から液体が注入されることにより、主流路１１に対して液体が流入する。以下の説明では、主流路１１、第１流路１３及び第２流路１５において、注入部２０に近い方を「上流」とし、注入部２０から遠い方を「下流」と称する。

【0036】

流路デバイス１が目的の細胞または菌類（以下、「細胞等」と称する。）を捕捉および分離する装置として構成されている場合、主流路１１には、目的の細胞等を電気的に分離する電界を発生させるための電極（不図示）が配置される。なお、流路デバイス１は、細胞等を分離する以外の用途向けに構成されていてもよい。

【0037】

第１流路１３および第２流路１５は、管状である。第１流路１３および第２流路１５の各上流側端部は、主流路１１に接続されている。本例では、第１流路１３の上流側端部は、主流路１１の下流側端部に接続されており、第２流路１５の上流側端部は、主流路１１の中間部に接続されている。

【0038】

注入部２０から主流路１１に供給された液体は、第１流路１３の第１出口１３１および第２流路１５の第２出口１５１から排出される。第１出口１３１および第２出口１５１は、上向きに配置されている。すなわち、第１出口１３１および第２出口１５１は、本体部１０の上面に開口している。本体部１０が水平に配置された場合、第１出口１３１と第２出口１５１とは、同じ高さに配置される。

【0039】

流路デバイス１においては、主流路１１に液体を流した際、主流路１１から第１流路１３へ流れ込む液体の流量よりも、主流路１１から第２流路１５へ流れ込む液体の流量の方が大きい。このため、第１出口１３１から排出される液体の流量（第１流量）よりも、第２出口１５１から排出される液体の流量（第２流量）の方が大きい。なお、第１流量と第２流量の比は、具体的には、反応路である主流路１１の流路構造によって決定される。

【0040】

図３は、図１に示すＡ－Ａ線位置における第１タンク３０の断面図である。図３に示すように、第１タンク３０は、第１流路１３の第１出口１３１に接続されている。第１タンク３０は、第１出口１３１から排出される液体を内部に貯留する内部空間を有する。第１タンク３０は、本体部１０に対して垂直な上下方向を軸方向とする円筒状である。図３に示すように、第１タンク３０の下端は、本体部１０の上面に取り付けられている。第１タンク３０の下側の開口は、本体部１０の上面によって塞がれている。

【0041】

図３に示すように、第１タンク３０の内部空間は、第１出口１３１よりも上側に配置されている。第１出口１３１は、第１タンク３０の内部空間の下端に配置されている。第１出口１３１は、水平方向において、第１タンク３０内の中心に配置されている。第１タンク３０の内径は、第１出口１３１の内径よりも大きい。

【0042】

図４は、図１に示すＢ－Ｂ線位置における第２タンク４０の断面図である。図４に示すように、第２タンク４０は、第２流路１５の第２出口１５１に接続されている。第２タンク４０は、第２出口１５１から排出される液体を貯留する内部空間を有している。第２タンク４０は、本体部１０に対して垂直な上下方向を軸方向とする略円筒状である。第２タンク４０の下端は、本体部１０の上面に取り付けられている。第２タンク４０の下側の開口は、本体部１０の上面によって塞がれている。

【0043】

第１タンク３０および第２タンク４０は、例えば、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）などのシリコンにより形成される。なお、第１タンク３０および第２タンク４０は、その他の素材で形成されていてもよい。

【0044】

図４に示すように、第２タンク４０は、内部に仕切壁部４１を有している。図１に示すように、仕切壁部４１は、第２タンク４０の内部空間を、上下方向に垂直な平面（以下、「水平面」と称する。）において複数（本例では、７個）の貯留室４３に仕切っている。複数の貯留室４３は、水平面内において等間隔で並列に配置されている。

【0045】

各貯留室４３は、上下方向を軸方向とする円筒状である。図４に示すように、複数の貯留室４３は、互いに同じ大きさかつ同じ形状（円筒形状）を有している。このため、複数の貯留室４３の開口面積（水平面で切断したときの開口の面積）は、互いに等しい。このように複数の貯留室４３の開口面積を互いに等しくすることによって、第２タンク４０に液体が貯留された場合に、複数の貯留室４３間で、液面の表面張力を等しくすることができる。これにより、複数の貯留室４３間で液面の高さを揃えることができる。また、各貯留室４３を円筒状とすることによって、各貯留室４３内に貯留された液体の表面張力を、円周方向において均一にできる。このため、液面の形状を安定させることができる。

【0046】

上述したように、第２出口１５１から排出される液体の流量（第２流量）は、第１出口１３１から排出される液体の流量（第１流量）よりも大きい。このため、第２タンク４０の容積は、第１タンク３０の容積よりも大きく設定されている。また、第２タンク４０の開口面積（複数の貯留室４３の開口面積の総和）は、第１タンク３０の開口面積よりも大きい。好ましくは、第１タンク３０の開口面積に対する第２タンク４０の開口面積の比は、第１出口１３１から排出される液体の第１流量に対する第２出口１５１から排出される液体の第２流量の比と等しい。このようにすることで、主流路１１に液体を流した際に、第１タンク３０内に貯留される液体の液面の高さと、第２タンク４０内に貯留される液体の液面の高さとを、互いに揃えることができる。

【0047】

各貯留室４３の開口面積は、第１タンク３０の開口面積よりも小さい。本例では、第１タンク３０の内径φ１（図３）よりも、貯留室４３の内径φ２（図４）の方が小さい。このように貯留室４３の開口面積を小さくすることによって、貯留室４３内において、液面の高さが不均一になることを低減できる。

【0048】

なお、貯留室４３の開口面積を、第１タンク３０の開口面積と等しくしてもよい。こうすることにより、第１タンク３０内の液面と、各貯留室４３内の液面との間の、表面張力の差異を小さくすることができる。

【0049】

図４に示すように、第２タンク４０は、１つの連通室４５を有している。連通室４５は、上下方向を軸方向とする円筒状である。連通室４５は、各貯留室４３よりも下側に配置されている。連通室４５は、第２出口１５１と、各貯留室４３とを接続している。すなわち、各貯留室４３は、連通室４５を介して、第２出口１５１と連通している。連通室４５の開口面積は、各貯留室４３の開口面積よりも大きい。

【0050】

連通室４５は、第２出口１５１よりも上側に配置されている。すなわち、第２タンク４０の内部空間は、第２出口１５１よりも上側に配置されている。第２出口１５１は、連通室４５の下端、すなわち、第２タンク４０の内部空間の下端に配置されている。第２出口１５１は、水平方向において、連通室４５の中心に配置されている。連通室４５の内径は、第２出口１５１の内径よりも大きい。

【0051】

好ましくは、連通室４５の開口面積は、全ての貯留室４３の開口面積の和と等しい。これにより、第２タンク４０内に貯留された液体の水面が、連通室４５から各貯留室４３側へ移動する際に、第１タンク３０内と、第２タンク４０との水圧バランスが崩れることを抑制できる。このため、主流路１１の流速を安定させることができる。

【0052】

流路デバイス１によれば、流量が第１出口１３１よりも大きい第２出口１５１に接続された第２タンク４０の内部空間が、複数の貯留室４３に仕切られている。これにより、第２タンク内の開口が、複数の小さい貯留室４３の開口に分割される。各貯留室４３の開口面積が小さいため、各貯留室４３内で液面が歪に形成されることが抑制される。したがって、第２タンク内の液面の高さが不均一になることを抑制できる。したがって、第１タンク内と第２タンク内の液体の水圧バランスを保つことができるため、主流路１１内の流速を安定させることができる。

【0053】

＜２． 第２実施形態＞
次に、第２実施形態について説明する。なお、以降の説明において、既に説明した要素と同様の機能を有する要素については、同じ符号又はアルファベット文字を追加した符号を付して、詳細な説明を省略する場合がある。

【0054】

図５は、第２実施形態に係る第２タンク４０ａの部分断面図である。第２タンク４０ａは、第２タンク４０と同様に、第２流路１５から排出される液体を貯留する容器である。また、第２タンク４０ａの内部は、第２タンク４０と同様に、仕切壁部４１によって複数の円筒状の貯留室４３に仕切られている。ただし、第２タンク４０ａの仕切壁部４１は、第２タンク４０ａの上端から下端まで延びている。そして、仕切壁部４１の下端部が本体部１０の上面に接している。このため、第２タンク４０ａは、第２タンク４０とは異なり、連通室４５を備えておらず、各貯留室４３が第２タンク４０の下端まで延びている。

【0055】

第２流路１５の第２出口は、複数のサブ出口１５３によって構成されている。図５に示すように、各貯留室４３ａ内には、１つのサブ出口１５３が配置されている。すなわち、本体部１０は、貯留室４３ａと同じ個数（本例では、７個）のサブ出口１５３を有している。各貯留室４３ａ内には、異なるサブ出口１５３を介して、第２流路１５を通過した液体が流入する。各サブ出口１５３は、上向きに配置されており、本体部１０の上面において開口している。

【0056】

流路デバイス１に第２タンク４０ａを適用した場合、第２タンク４０ａの内部に連通室４５を設けなくてよい。このため、第２タンク４０に比べて第２タンク４０ａを容易に製造できる。

【0057】

＜３． 第３実施形態＞
図６は、第３実施形態に係る第２タンク４０ｂの断面図である。図７は、図６に示す仕切壁部４１ａの一部を示す上面図である。図６に示すように、第２タンク４０ｂは、円筒状であり、内側に仕切壁部４１ａを有している。仕切壁部４１ａは、例えば親水性の高いガラスなどで構成される。

【0058】

仕切壁部４１ａは、水平面内に並列された多数の細孔４３１を有している。各細孔４３１は、仕切壁部４１ａを上下方向に貫通する孔である。細孔４３１の内径は、マクロスケール（１ｍｍ未満）である。

【0059】

第２タンク４０ｂは、内側に連通室４５ａを有している。連通室４５ａは、各細孔４３１よりも下側に配置されている。連通室４５ａは、第１実施形態の連通室４５と同様に、上下方向を軸方向とする円筒状である。連通室４５ａは、各細孔４３１と、第２出口１５１とを接続している。すなわち、全ての細孔４３１は、連通室４５ａを介して、第２出口１５１と連通している。第２出口１５１は、水平方向において、連通室４５ａの中心に配置されている。

【0060】

図８は、第３実施形態に係る第１タンク３０ａの断面図である。第１タンク３０ａは、第１タンク３０に対して、第２タンク４０ｂと同様の毛細管構造を適用したものである。図８に示すように、第１タンク３０ａは、内部に仕切壁部４１ｂを有してる。仕切壁部４１ｂは、第２タンク４０ｂの仕切壁部４１ａと同様に、水平面内に並列された多数の細孔４３３を有している。各細孔４３３は、仕切壁部４１ｂを上下方向に貫通している。細孔４３３の内径は、細孔４３１の内径と同じであることが好ましいが、これは必須ではない。

【0061】

第１タンク３０ａは、内部に連通室４５ｂを有している。連通室４５ｂは、複数の細孔４３３の下側に配置されている。連通室４５ｂは、上下方向を軸方向とする円筒状である。連通室４５ｂは、各細孔４３３と第１出口１３１とを接続している。すなわち、全ての細孔４３３は、連通室４５ｂを介して、第１出口１３１と連通している。連通室４５ｂの上下方向の寸法Ｈ１は、好ましくは、第２タンク４０ｂにおける連通室４５ａの上下方向の寸法Ｈ２と同じである。

【0062】

流路デバイス１において、第２タンク４０ｂを適用した場合、第２タンク４０ｂの連通室４５ａに貯留された液体は、表面張力によって、仕切壁部４１ａの多数の細孔４３１に吸い上げられる（毛細管現象）。各細孔４３１に吸い上げられた液体分の水圧は実質的にゼロとなる。このため、各細孔４３１よりも下側の連通室４５ａのみが、水圧を生じさせる有効領域となる。このため、連通室４５ａの容積を越える量の液体が、第２タンク４０ｂに送られたとしても、連通室４５ａと各細孔４３１との境界が、擬似的に高さ不変の液面となる。このため、第２タンク４０ｂ内の液体による水圧がほぼ一定に保たれる。

【0063】

また、流路デバイス１において、第１タンク３０ａを適用した場合、第１タンク３０ａに貯留された液体が、表面張力により多数の細孔４３３に吸い上げられる（毛細管現象）。第１タンク３０ａ内において、各細孔４３３に吸い上げられた液体分の水圧は実質的にゼロとなる。したがって、各細孔４３３よりも下側の連通室４５ｂのみが、水圧を生じさせる有効領域となる。そうすると、連通室４５ｂの容積を越える量の液体が、第１タンク３０ａに送られたとしても、連通室４５ｂと各細孔４３３との境界が、擬似的に高さ不変の液面となる。このため、第１タンク３０ａ内の水圧がほぼ一定に保たれる

【0064】

以上のように、第１タンク３０ａおよび第２タンク４０ｂ内の水圧が一定に保たれることによって、第１タンク３０ａおよび第２タンク４０ｂ間の水圧バランスが保たれる。これにより、主流路１１内の流速を安定させることができる。

【0065】

また、第２タンク４０ｂの下部に連通室４５ａが設けられているため、第２流路１５から排出される液体を連通室４５ａから回収できる。同様に、第１タンク３０ａの下部に連通室４５ｂが設けれているため、第１流路１３から排出される液体を回収できる。

【0066】

＜４． 第４実施形態＞
図６に示す第２タンク４０ｂ、および、図８に示す第１タンク３０ａは、多数の細孔４３１，４３３による毛細管現象によって液体を吸い上げているが、毛細管現象を利用する構造は、これらに限定されない。

【0067】

図９は、第４実施形態に係る第２タンク４０ｃの断面図である。第２タンク４０ｃは、第２タンク４０ｂと同様に、上下方向を軸方向とする円筒状である。ただし、第２タンク４０ｃは、仕切壁部４１ａの代わりに、マイクロポーラス構造を有するスポンジ部材４７を備えている。スポンジ部材４７は、第２タンク４０ｃ内の上部に配置されており、スポンジ部材４７よりも下側に、連通室４５ａが配置されている。

【0068】

流路デバイス１に対して、第２タンク４０ｃを適用した場合、第２タンク４０ｃに対して連通室４５ａの容積を越える量の液体が送られると、液体が表面張力によりスポンジ部材４７に吸い上げられる。このため、第２タンク４０ｂと同様に、第２タンク４０ｂ内の水圧は、略一定に保たれる。

【0069】

図１０は、第４実施形態に係る第１タンク３０ｂの断面図である。第１タンク３０ｂは、図８に示す第１タンク３０ａと同様に、上下方向を軸方向とする円筒状である。ただし、第１タンク３０ｂは、仕切壁部４１ｂの代わりに、マイクロポーラス構造を有するスポンジ部材４７ａを備えている。スポンジ部材４７ａは、第１タンク３０ｂ内の上部に配置されており、スポンジ部材４７ａよりも下側に連通室４５ｂが配置されている。

【0070】

流路デバイス１に対して、第１タンク３０ｂを適用した場合、第１タンク３０ｂに対して連通室４５ｂの容積を越える量の液体が送られると、液体が表面張力によりスポンジ部材４７ａに吸い上げられる。したがって、第１タンク３０ａと同様に、第１タンク３０ｂ内の水圧が略一定に保たれる。

【0071】

以上のように、第１タンク３０ａおよび第２タンク４０ｂ内の水圧がほぼ一定に保たれることにより、第１タンク３０ａおよび第２タンク４０ｂ間の水圧バランスが保たれる。これにより、主流路１１における流速を安定させることができる。

【0072】

＜５． 変形例＞
上記実施形態では、第１出口１３１が第１タンク３０内の底面に接続されているが、これは必須ではない。例えば、第１出口１３１は、第１タンク３０内の底面に近い側面に接続されていてもよい。この場合、第１タンク３０の内部空間の一部が、第１出口１３１よりも上側に配置される。第１出口１３１と同様に、第２出口１５１が第２タンク４０の底面に接続されているが、これは必須ではない。例えば、第２出口１５１は、第２タンク４０内の底面に近い側面に接続されていてもよい。この場合、第２タンク４０の内部空間の一部は、第２出口１５１よりも上側に配置される。

【0073】

この発明は詳細に説明されたが、上記の説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。上記各実施形態及び各変形例で説明した各構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わせたり、省略したりすることができる。

【符号の説明】

【0074】

１ 流路デバイス
１０ 本体部
１１ 主流路
１３ 第１流路
１５ 第２流路
３０ 第１タンク
４０，４０ａ 第２タンク
４０ａ 第２タンク
４３，４３ａ 貯留室
４５ 第２連通室
４５ 連通室
１１０ 注入口
１３１ 第１出口
１５１ 第２出口
１５３ サブ出口

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】