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Title:
LIQUID TREATING APPARATUS, AND TREATING METHOD
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/008394
Kind Code:
A1
Abstract:
Provided is a liquid treating apparatus for treating a liquid between treating faces, which can approach/leave each other and at least one of which can rotate relative to the other. By using a micro-pump effect which is caused to act by a recess (13) formed in the rotating treating face from the center thereof, a first fluid containing a treating object is introduced between the treating faces (1 and 2). Independently of the introduced fluid, a second fluid containing the treating object is introduced from another passage (d2) having an opening (d20) leading between the treating faces, and is mixed/agitated between the treating faces (1 and 2). The introducing direction of the second fluid to the treating faces from the opening (d20) has a directivity in a plane along the treating faces. This introducing direction of the second fluid is outward from the center in the component in the radial direction of the treating faces and forward in the component with respect to the rotating direction of the fluid between the rotating treating faces.

Inventors:
ENOMURA MASAKAZU (JP)
Application Number:
PCT/JP2008/062237
Publication Date:
January 15, 2009
Filing Date:
July 04, 2008
Export Citation:
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Assignee:
M TECH CO LTD (JP)
ENOMURA MASAKAZU (JP)
International Classes:
B01F25/60; B01F27/93; B02C7/14; B01J19/00; B02C7/08; B02C7/11; B02C7/12; B41J2/01; B41M5/00; C09B67/02; C09B67/10; C09B67/20; C09D11/00
Foreign References:
JP2004174297A2004-06-24
JP2004049957A2004-02-19
JP2003210957A2003-07-29
JPS5285760A1977-07-16
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
SAMEJIMA, Takenobu (2-13 Shinmachi 1-chome,Nishi-k, Osaka-shi Osaka 13, JP)
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Claims:
 近接・離反可能な少なくとも一方が他方に対して相対的に回転する処理用部における処理用面の間で被処理物の処理を行うものであって、回転する処理用面の半径方向の内側から外側へ向けて処理用面の少なくとも何れか一方に施された凹部によるマイクロポンプ効果を用いて、被処理物を含む第1の流体を処理用面間に導入し、前記流体を導入した流路とは独立し、処理用面間に通じる開口部を備えた別の流路から被処理物を含む第2流体を処理用面間に導入して処理用面間で混合・攪拌して上記処理を行う装置において、
第2流体の処理用面への上記の開口部からの導入方向が、上記の処理用面に沿う平面において、方向性を有するものであり、
当該第2流体の導入方向が、処理用面の半径方向の成分にあっては中心から遠ざかる外方向であって、且つ、回転する処理用面間における流体の回転方向に対しての成分にあっては順方向であることを特徴とする流体処理装置。
 上記の第2流体の処理用面への上記の開口部からの導入方向が、上記の処理用面に対して傾斜していることを特徴とする請求項1記載の流体処理装置。
 前記開口部の口径もしくは流路の径が0.2μm~3000μmであることを特徴とする請求項1又は2記載の流体処理装置。
前記マイクロポンプ効果が凹部を設けられた処理用面が回転する事によって処理用面間を離反させる方向へ力を発生させ、さらに処理用面への流体の導入効果を生むものであることを特徴とする請求項1~3のいずれか記載の流体処理装置。
 前記処理用面に設けられた凹部は、深さ1μm~50μmであることを特徴とする請求項1~4のいずれかに記載の流体処理装置。
 前記処理用面に設けられた凹部の総平面積は、当該凹部の設けられた処理用面の総平面積の5%~50%であることを特徴とする請求項1~5いずれかに記載の流体処理装置。
 前記処理用面に設けられた凹部の本数が、3~50本であることを特徴とする請求項1~6のいずれかに記載の流体処理装置。
 前記処理用面に設けられた凹部は、その平面形状が湾曲して伸びるもの、渦巻状に伸びるもの、L字状に屈曲して伸びるもの、深さに勾配を持つものの、少なくとも何れか一種であることを特徴とする請求項1~7のいずれかに記載の流体処理装置。
 前記別流路における開口部は、処理用面に設けられた凹部からマイクロポンプ効果によって導入される際の流れ方向が処理用面間で形成されるスパイラル状で層流の流れ方向に変換される点よりも外径側に設けられたものであることを特徴とする請求項1~8のいずれかに記載の流体処理装置。
 前記別流路における開口部は、処理用面に設けられた凹部の最も処理用面径方向外側の箇所からさらに径方向外側に0.5 mm以上離れた場所に設けることを特徴とする請求項1~9のいずれかに記載の流体処理装置。
 前記開口部は同じ種類の流体に対して複数個設けられたものであり、これらの同じ種類の流体に対する複数個の開口部が同心円上に配位されていることを特徴とする請求項1~10のいずれかに記載の流体処理装置。
 前記開口部は異なる種類の流体に対して複数個設けられたものであり、これらの異なる種類の流体に対する複数個の開口部は半径の異なる同心円上に配位されていることを特徴とする請求項1~11のいずれかに記載の流体処理装置。
 上記処理用部を流体中に浸し、上記処理用面間にて処理させて得られた流体を直接処理用部の外部にある液体、もしくは空気以外の気体に投入することを特徴とする請求項1~12のいずれかに記載の流体処理装置。
 前記処理用面間もしくは処理用面から吐出された直後の被処理物に超音波エネルギーを付加することを特徴とする請求項1~13のいずれかに記載の流体処理装置。
 請求項1~14の何れかに記載の流体処理装置を用いて、回転する処理用面の半径方向の内側から外側へ向けて処理用面の少なくとも何れか一方に施された凹部によるマイクロポンプ効果により、被処理物を含む第1の流体を処理用面間に導入し、この第1の流体を導入した流路とは独立し、処理用面間に通じる開口部を備えた別の流路から被処理物を含む第2の流体を処理用面間に導入して、これらの流体を処理用面間で混合・攪拌しながら反応を行わせることを特徴とする流体処理方法。
 少なくとも2種類の流体を用いるものであり、
そのうちで少なくとも1種類の流体については被処理物を少なくとも1種類含むものであり、
近接・離反可能に互いに対向して配設され、少なくとも一方が他方に対して回転する処理用面の間で上記の各流体を合流させて薄膜流体とするものであり、当該薄膜流体中において上記の被処理物を処理する装置において、
上記処理用面間における流体に温度勾配を与えて処理を行うことを特徴とする流体処理装置。
 上記各処理用面のうちで、一方の処理用面が他方の処理用面よりも温度が高いことにより、上記処理用面間における流体に温度勾配を与えることを特徴とする、請求項16記載の流体処理装置。
 上記一方の処理用面と他方の処理用面との間の温度差が1℃~400℃であることを特徴とする、請求項17記載の流体処理装置。
 上記処理用面が、近接・離反可能に互いに対向して配設され、少なくとも一方が他方に対して回転する処理用部における対向する面であり、前記処理用部に、上記処理用面を冷却あるいは加熱するための温調機構が設けられたことを特徴とする、請求項16~18のいずれか記載の流体処理装置。
 上記温調機構が、温調用媒体を通す配管、冷却素子、発熱素子から選ばれた少なくとも一つであることを特徴とする、請求項19記載の流体処理装置。
 上記温度勾配によって、上記処理用面間における流体に流れを発生させるものであり、
この流れの方向成分に、少なくとも上記処理用面に対して垂直方向の成分が含まれることを特徴とする、請求項16~20のいずれか記載の流体処理装置。
 上記温度勾配によって、上記処理用面間における流体に、ベナール対流もしくはマランゴニ対流を発生させることを特徴とする請求項16~21のいずれか記載の流体処理装置。
 上記各処理用面間の温度差δT及び上記各処理用面間の距離Lが、
重力加速度をg、流体の体積熱膨張率をβ、流体の動粘性率をν、流体の温度伝導率をαとするとき、
Ra=L 3 ・g・β・δT/(α・ν)
で定義されるレイリー数Raが1700以上になる条件を満たすことを特徴とする、請求項16~22のいずれか記載の流体処理装置。
 上記各処理用面間の温度差δT及び上記各処理用面間の距離Lが、
流体の動粘性率をν、流体の温度伝導率をα、流体の密度をρ、表面張力の温度係数(表面張力の温度勾配)をσとするとき、
Ma=σ・δT・L/(ρ・ν・α)
で定義されるマランゴニ数が80以上になる条件を満たすことを特徴とする、請求項16~22のいずれか記載の流体処理装置。
 請求項16~24のいずれかに記載の流体処理装置を用いて、
少なくとも2種類の流体を上記各処理用面間で混合・攪拌しながら反応を行わせることを特徴とする流体処理方法。
 少なくとも2種類の流体を用いるものであり、
そのうちで少なくとも1種類の流体については被処理物を少なくとも1種類含むものであり、
近接・離反可能に互いに対向して配設され、少なくとも一方が他方に対して回転する処理用面の間で上記の各流体を合流させて薄膜流体とするものであり、当該薄膜流体中において上記の被処理物を処理する装置において、
処理用面の少なくとも何れか一方に、処理用面間への被処理流体の導入させるための凹部が設けられており、
前記凹部が設けられた処理用部とは相対する処理用部に、傾斜面が設けられたものであり、
当該傾斜面は、前記被処理流体の流れ方向を基準として上流側端部の前記相対する処理用部の処理用面に対する軸方向における距離が、下流側端部の同距離に比べて大きくなるように形成されており、
当該傾斜面の前記下流側端部が前記凹部の軸方向投影面上に設置されていることを特徴とする流体処理装置。
 前記傾斜面の設けられた処理用部における、前記傾斜面の処理用面に対する角度が0.1°から85°の範囲にあることを特徴とする、請求項26に記載の流体処理装置。
Description:
流体処理装置及び処理方法

 本願発明は、近接・離反可能な少なくと 一方が他方に対して相対的に回転する処理 部における処理用面の間で被処理物の処理 行う流体処理装置に関する。

特開2006-104448号

特開2003-159696号

特開2003-210957号

特開2004-49957号 「マイクロリアクター-新時代の合成技 -」吉田潤一監修 シーエムシー出版 p3 X. F. Zhang, M. Enomura, M. Tsutahara, K. Take batashi, M. Abe "Surface Coatings International PratB:  Coatings Transactions.",Vol. 89, B4, 269-274, Decembe r 2006

 微小な流路や微小な反応容器を用いた流体 理装置として、マイクロリアクターやマイ ロミキサーが提供されている。そのような 置で与えられるミクロな反応場はこれまで ーカーやフラスコで行ってきた化学反応そ ものにも本質的な影響を与える可能性も秘 ている。(非特許文献1参照)
 典型的なマイクロミキサー及びマイクロリ クターには、直径が数十μm~数百μm程度の複 数本のマイクロチャンネル及び、これらのマ イクロチャンネルと繋がる混合空間が設けら れており、このマイクロミキサー及びマイク ロリアクターでは、複数本のマイクロチャネ ルと呼ばれる流路を通して複数の溶液をそれ ぞれ混合空間へ導入することで、複数の溶液 を混合し、又は混合と共に化学反応を生じさ せる。このようなマイクロリアクター並びに マイクロミキサーとしては、例えば、特許文 献1~3に開示されている構造のものがある。こ れらのマイクロリアクターやマイクロミキサ ーは、何れも、少なくとも2種類の溶液をそ ぞれ微細なマイクロチャネルを通し、極め 薄い薄片状の断面を有する層流として混合 間内へ供給することで、この混合空間内で 種類の溶液同士を混合及び/または反応させ ものである。

 しかし、マイクロリアクター及びシステ の利点は数あるとしても、実際にはマイク 流路径が狭くなればなるほどその圧力損失 流路の4乗に反比例する。つまり実際には流 体を送り込むポンプが入手し難いくらい大き な送液圧力が必要となる。また析出を伴う反 応の場合、生成物が流路に詰まる現象や反応 によって生じる泡によってマイクロ流路が閉 鎖してしまう問題がある。さらに基本的には 分子の拡散速度にその反応を期待するため、 全ての反応に対してマイクロ空間が有効・適 応可能と言う訳ではなく、現実的にはトライ アルアンドエラー方式に反応を試行し、首尾 良いものを選択する必要性があるなど、その 問題も多い。さらにスケールアップについて も、マイクロリアクターそのものの数を増や す方法、つまりナンバリングアップで解決さ れて来たが、実際には積層可能数は数十が限 界であり、自ずと製品価値の高い製品に的が 絞られやすい。また、装置が増えるという事 は、その故障原因の絶対数も増えるという事 であり、実際に詰まりなどの問題が発生した 場合、その故障箇所など、問題箇所を検出す る事が大変困難と成りうる可能性がある。

 さらに本願出願人によって出願された特 文献4の装置のように近接・離反可能な少な くとも一方が他方に対して相対的に回転する 処理用面の間において、被処理物を含む流体 を処理用面間に導入し、前記流体を導入した 流路とは独立し、処理用面間に通じる開口部 を備えた別の流路から被処理物を含む少なく とももう一つの流体を処理用面間に導入して 処理用面間で混合・攪拌して反応を行う事を 可能とする装置がある。この装置を用いれば 、これまでのマイクロリアクターが目的とし てきた温度均一化速度の向上、濃度均一化速 度の向上、さらに分子拡散の補助による処理 時間の短縮化等をこれまで以上に効果的に行 う事ができる。

 しかし、上記のような機構を用いた装置を いて、処理用面間にて処理を行う場合であ ても、反応速度が速く、析出を伴う反応の 合には処理用面への開口部付近で析出した 質が開口部を塞いでしまい、反応が中断し しまう場合があった。さらに処理用面間に きる流体のスパイラル状で層流である流れ 乱し、目的である、均一な処理、微粒化等 おいて良好な結果は得られない場合があっ 。
 また、上記のような装置で処理を行う場合 まず凹部を設けられた処理用面が回転する によって凹部内の流体が凹部の外周方向先 へと速度を持って進む。次に凹部の先端に り込まれた流体がさらに凹部の内周方向か の圧力を受け、最終的に処理用面を離反さ る方向への圧力となり、同時に流体が処理 面間に導入される。その凹部が施された処 用面が回転する事によって、処理用面を離 させる方向に力を発生し、流体を処理用面 へと導入する効果をマイクロポンプ効果と んでいる。そして、そのマイクロポンプ効 によって導入される流体の導入方向は処理 面の回転方向とは一致しない。しかし、処 用面間で実際に反応が起きる場所、つまり イクロポンプ効果による導入方向の流れが 失した後の処理用面間の流体の流れ方向は 数値シミュレーション結果(非特文献2)から 回転方向にスパイラル状で層流の流れを示 ことが示されている。つまり、マイクロポ プ効果によって導入された流れ方向が処理 面の回転方向に変換される場所が存在する その付近では渦などを形成して、流れが乱 ている可能性がある。

 さらに、マイクロポンプ効果を生み出すた の処理用面に施す凹部が深すぎる場合には イクロポンプ効果が径方向に対して垂直に きくなりやすくまた、効果が径方向に延長 れてしまい、さらに脈動も伴う結果となり 処理用面間の均一な厚みの形成が阻害され 。また、凹部の処理用面に対して水平方向 の総面積が大きすぎる場合も同様である。 た、凹部の処理用面に対して水平方向への 面積が小さすぎる場合には処理用面中央か 処理用面への流体の導入が効率よく行えな 。
 しかし、総面積及び深さの決定によって得 れる容積についてのみ考慮すれば良いので なく、その凹部全容積を処理用面中央に均 に分割して配置して、処理用面全体に均一 流体を導入する方法を取らなければ処理用 間の均一なスパイラル状で層流の流れは確 できない。
 また、凹部の形状についても流体を均一に 入するために、特定の形状を施さなければ 記と同様の問題が発生する。
 これらを解決しなければ近接・離反可能な なくとも一方が回転する処理用面間で目的 ある、均一な処理または微粒化等において 好な結果は得られない。

 さらに本願発明者は、近接・離反可能な少 くとも一方が回転する処理用面間で以下の うな化学式の反応を行う場合の処理用面中 からマイクロポンプ効果で導入される流体 は独立した別流路から他の流体数種類につ て導入する場合を検討した。
(1) A + B → C
(2) C + D → E
 以上のような反応式の反応を近接・離反可 な少なくとも一方が回転する処理用面間で う場合、順序は次のようになる。まず、被 理物Aを含む流体がマイクロポンプ効果によ って処理用面間に導入される。ついで、被処 理物Aを含む流体が導入された流路とは独立 た流路で被処理物Bを含む流体が処理用面間 導入される。被処理物Aと被処理物Bが反応 、生成物Cとなる。さらに被処理物Aを含む流 体が導入された流路及び被処理物Bを含む流 が導入された流路とは独立して被処理物Dを 入する。生成物Cと被処理物Dが反応し生成 Eとなる。

 上記のような異種の被処理物を近接・離 可能な少なくとも一方が回転する処理用面 に同時に導入して反応させる場合において 被処理物Aを含む流体が導入された流路とは 独立したそれぞれの流路を任意の場所に設置 した時、最終的な被処理物Eの生成に悪影響 及ぼした。つまり、本来A,B,C,Dの順序で反応 、生成物Eを得るつもりがその順序が守られ ず、反応途中でA+B+C→生成物Eのような本来同 時に反応すべきでは無い反応が起きる事など によって異種の物質が生成してしまう問題が ある。また、その逆に被処理物が効率よく接 触せず、反応が実行されないという事が起こ り、被処理物B'のような生成不十分な物質を み出したりまたは生成物Eの生成率が下がっ たり、目的の粒子径や結晶型、分子構造が得 られないという問題がある。さらに上記処理 後の被処理物を例えば温度管理しなければな らない場合、その機構が具体的に設けられて いないため、一端温度変化を受けてしまうよ うな問題があった。

 本願発明は上記の現象の知見により、特許 献4の装置を更に改良して、より安定的に均 一な処理を行う事を可能とした流体処理装置 及び処理方法を提供せんとするものである。
 つまり、近接・離反可能な少なくとも一方 他方に対して相対的に回転する処理用面の で被処理物の処理を行う装置において、回 する処理用面の中央よりマイクロポンプ効 を用いて被処理物を含む流体を処理用面間 導入し、前記流体を導入した流路とは独立 、処理用面間に通じる開口部を備えた別の 路から被処理物を含む少なくとももう一つ 流体を処理用面間に導入する場合の導入方 、導入角度及び開口部の径を特定の範囲と ると共に、導入箇所及びその数を目的の処 形態に応じて決定する。さらに前記処理用 に設けられた凹部について、深さ、面積、 状、本数の範囲を設定し上記の課題の解決 図る。さらに処理用面間にて得られた生成 を含む流体を直接処理用部の外部流体に投 する機構を設けて上記問題の解決を図る。

 一方、上記特許文献4に示されるような機 構の装置を用いて、処理用面間にて流体の処 理を行う場合、その攪拌・混合による処理を 、処理用面間にあるスパイラル状で層流の流 れのみ用いて行ったのでは、上記目的とする 温度均一化速度の向上、濃度均一化速度の向 上、さらに反応時間の短縮化を完全に達成で きなかった。そこで本願発明者が鋭意研究し たところ、近接・離反可能な少なくとも一方 が他方に対して相対的に回転する処理用面の 間において、被処理物を含む流体を処理用面 間に導入し、前記流体を導入した流路とは独 立し、処理用面間に通じる開口部を備えた別 の流路から被処理物を含む少なくとももう一 つの流体を処理用面間に導入して処理用面間 で混合・攪拌して処理を行う装置において、 処理用面間のスパイラル状で層流の流れに加 え、処理用面に対して垂直方向の流れを発生 させる事で処理用面間の処理がこれまで以上 に効率的かつ効果的に行われる事がわかった 。

 本願発明は上記現象の知見により、特許 献4の装置を更に改良して、処理用面間にお いて処理用面に対する垂直方向の流れを発生 させて、より安定的に均一な処理を行う事を 可能とした流体処理装置及び処理方法を提供 せんとするものである。

 上記課題を解決するために、本願の請求 1に係る発明は、近接・離反可能な少なくと も一方が他方に対して相対的に回転する処理 用部における処理用面の間で被処理物の処理 を行うものであって、回転する処理用面の半 径方向の内側から外側へ向けて処理用面の少 なくとも何れか一方に施された凹部によるマ イクロポンプ効果を用いて、被処理物を含む 第1の流体を処理用面間に導入し、前記流体 導入した流路とは独立し、処理用面間に通 る開口部を備えた別の流路から被処理物を む第2流体を処理用面間に導入して処理用面 で混合・攪拌して上記処理を行う装置にお て、第2流体の処理用面への上記の開口部か らの導入方向が、上記の処理用面に沿う平面 において、方向性を有するものであり、当該 第2流体の導入方向が、処理用面の半径方向 成分にあっては中心から遠ざかる外方向で って、且つ、回転する処理用面間における 体の回転方向に対しての成分にあっては順 向であることを特徴とする流体処理装置を 供する。

 また、本願の請求項2に係る発明は、上記 の第2流体の処理用面への上記の開口部から 導入方向が、上記の処理用面に対して傾斜 ていることを特徴とする請求項1記載の流体 理装置を提供する。

 また、本願の請求項3に係る発明は、前記 開口部の口径もしくは流路の径が0.2μm~3000μm あることを特徴とする請求項1又は2記載の 体処理装置を提供する。

 また、本願の請求項4に係る発明は、前記 マイクロポンプ効果が凹部を設けられた処理 用面が回転する事によって処理用面間を離反 させる方向へ力を発生させ、さらに処理用面 への流体の導入効果を生むものであることを 特徴とする請求項1~3のいずれか記載の流体処 理装置を提供する。

 上記各発明により、上記の処理が反応速 が速く、析出を伴う反応の場合であっても 理用面への開口部付近で析出した物質が開 部を塞ぐような問題が解決され、さらに開 部から導入される流体の流れによって処理 面間に生まれる流体のスパイラル状で層流 流れの乱れを最小限に抑えた。これにより 的である、均一な処理、微粒化等において 好な結果を得るものである。ここで本願発 における前記マイクロポンプ効果が凹部を けられた処理用面が回転する事によって処 用面間を離反させる方向へ力を発生させ、 らに処理用面への流体の導入効果を生むも である。

 また、本願の請求項5に係る発明は、前記 処理用面に設けられた凹部は、深さ1μm~50μm あることを特徴とする請求項1~4のいずれか 記載の流体処理装置を提供する。

 また、本願の請求項6に係る発明は、前記 処理用面に設けられた凹部の総平面積は、当 該凹部の設けられた処理用面の総平面積の5%~ 50%であることを特徴とする請求項1~5いずれか に記載の流体処理装置を提供する。

 また、本願の請求項7に係る発明は、前記 処理用面に設けられた凹部の本数が、3~50本 あることを特徴とする請求項1~6のいずれか 記載の流体処理装置を提供する。

 また、本願の請求項8に係る発明は、前記 処理用面に設けられた凹部は、その平面形状 が湾曲して伸びるもの、渦巻状に伸びるもの 、L字状に屈曲して伸びるもの、深さに勾配 持つものの、少なくとも何れか一種である とを特徴とする請求項1~7のいずれかに記載 流体処理装置を提供する。

 上記各発明により、低粘度から高粘度ま 広い粘度領域の流体を処理用面間に導入で 、処理用面間の距離をさらに厳密に固定・ 保できる。

 また、本願の請求項9に係る発明は、前記 別流路における開口部は、処理用面に設けら れた凹部からマイクロポンプ効果によって導 入される際の流れ方向が処理用面間で形成さ れるスパイラル状で層流の流れ方向に変換さ れる点よりも外径側に設けられたものである ことを特徴とする請求項1~8のいずれかに記載 の流体処理装置を提供する。

 また、本願の請求項10に係る発明は、前 別流路における開口部は、処理用面に設け れた凹部の最も処理用面径方向外側の箇所 らさらに径方向外側に0.5 mm以上離れた場所 設けることを特徴とする請求項1~9のいずれ に記載の流体処理装置を提供する。

 上記各発明により、処理用面間にできる 流領域での処理を回避し、処理用面間の回 方向にスパイラル状で層流な領域で処理を える。

 また、本願の請求項11に係る発明は、前 開口部は同じ種類の流体に対して複数個設 られたものであり、これらの同じ種類の流 に対する複数個の開口部が同心円上に配位 れていることを特徴とする請求項1~10のいず かに記載の流体処理装置を提供する。

 また、本願の請求項12に係る発明は、前 開口部は異なる種類の流体に対して複数個 けられたものであり、これらの異なる種類 流体に対する複数個の開口部は半径の異な 同心円上に配位されていることを特徴とす 請求項1~11のいずれかに記載の流体処理装置 提供する。

 上記各発明により、処理用面にマイクロ ンプ効果を用いて導入した流体とは別流路 ら導入する被処理物を含む流体を少なくと 2種以上同時に導入する場合にも、(1) A+B→C  (2) C+D→E のような反応が順番どおり実行 れ、A+B+C→F のような本来同時反応すべきで は無い反応や被処理物が効率よく接触せず、 反応が実行されないというような問題を回避 できる。

 また、本願の請求項13に係る発明は、上 処理用部を流体中に浸し、上記処理用面間 て処理させて得られた流体を直接処理用部 外部にある液体、もしくは空気以外の気体 投入することを特徴とする請求項1~12のいず かに記載の流体処理装置を提供する。

 また、本願の請求項14に係る発明は、前 処理用面間もしくは処理用面から吐出され 直後の被処理物に超音波エネルギーを付加 ることを特徴とする請求項1~13のいずれかに 載の流体処理装置を提供する。

 上記各発明により、処理後の被処理物を えば温度管理しなければならない場合にも 処理用部の外部にある液体、もしくは空気 外の気体の温度を一定に保っていれば一端 度変化を受けてしまうような問題も回避で る。また処理用部の外部の気体を窒素のよ な不活性ガスに投入すると酸化等を防ぐ事 できる。さらに処理用面間に超音波エネル ーを付加する事により、処理用面間での処 促進による更なる処理時間の短縮化や結晶 の促進、または析出粒子の凝集の抑制に用 る事ができる。また、処理用面から吐出さ た直後の被処理物に超音波エネルギーを付 する事により、析出粒子の凝集の抑制や熟 に用いる事ができる。

 また、本願の請求項15に係る発明は、請 項1~14の何れかに記載の流体処理装置を用い 、回転する処理用面の半径方向の内側から 側へ向けて処理用面の少なくとも何れか一 に施された凹部によるマイクロポンプ効果 より、被処理物を含む第1の流体を処理用面 間に導入し、この第1の流体を導入した流路 は独立し、処理用面間に通じる開口部を備 た別の流路から被処理物を含む第2の流体を 理用面間に導入して、これらの流体を処理 面間で混合・攪拌しながら反応を行わせる とを特徴とする流体処理方法を提供する。

 また、本願の請求項16に係る発明は、少な とも2種類の流体を用いるものであり、
そのうちで少なくとも1種類の流体について 被処理物を少なくとも1種類含むものであり 近接・離反可能に互いに対向して配設され 少なくとも一方が他方に対して回転する処 用面の間で上記の各流体を合流させて薄膜 体とするものであり、当該薄膜流体中にお て上記の被処理物を処理する装置において 上記処理用面間における流体に温度勾配を えて処理を行うことを特徴とする流体処理 置を提供する。

 また、本願の請求項17に係る発明は、上 各処理用面のうちで、一方の処理用面が他 の処理用面よりも温度が高いことにより、 記処理用面間における流体に温度勾配を与 ることを特徴とする、請求項16記載の流体処 理装置を提供する。

 また、本願の請求項18に係る発明は、上 一方の処理用面と他方の処理用面との間の 度差が1℃~400℃であることを特徴とする、請 求項17記載の流体処理装置を提供する。

 また、本願の請求項19に係る発明は、上 処理用面が、近接・離反可能に互いに対向 て配設され、少なくとも一方が他方に対し 回転する処理用部における対向する面であ 、前記処理用部に、上記処理用面を冷却あ いは加熱するための温調機構が設けられた とを特徴とする、請求項16~18のいずれか記載 の流体処理装置を提供する。

 また、本願の請求項20に係る発明は、上 温調機構が、温調用媒体を通す配管、冷却 子、発熱素子から選ばれた少なくとも一つ あることを特徴とする、請求項19記載の流体 処理装置を提供する。

 また、本願の請求項21に係る発明は、上 温度勾配によって、上記処理用面間におけ 流体に流れを発生させるものであり、この れの方向成分に、少なくとも上記処理用面 対して垂直方向の成分が含まれることを特 とする、請求項16~20のいずれか記載の流体処 理装置を提供する。

 上記各発明により、これまで以上に温度 一化速度や濃度均一化速度を向上させ、さ に処理時間の短縮化を実施できる。

 また、本願の請求項22に係る発明は、上 温度勾配によって、上記処理用面間におけ 流体に、ベナール対流もしくはマランゴニ 流を発生させることを特徴とする請求項16~21 のいずれか記載の流体処理装置を提供する。

 また、本願の請求項23に係る発明は、上記 処理用面間の温度差δT及び上記各処理用面 の距離Lが、
重力加速度をg、流体の体積熱膨張率をβ、流 体の動粘性率をν、流体の温度伝導率をαと るとき、
Ra=L 3 ・g・β・δT/(α・ν)
で定義されるレイリー数Raが1700以上になる条 件を満たすことを特徴とする、請求項16~22の ずれか記載の流体処理装置を提供する。

 また、本願の請求項24に係る発明は、上記 処理用面間の温度差δT及び上記各処理用面 の距離Lが、
流体の動粘性率をν、流体の温度伝導率をα 流体の密度をρ、表面張力の温度係数(表面 力の温度勾配)をσとするとき、
Ma=σ・δT・L/(ρ・ν・α)
で定義されるマランゴニ数が80以上になる条 を満たすことを特徴とする、請求項16~22の ずれか記載の流体処理装置を提供する。

 上記各発明により、処理用面間の間隔と 度差によって上記処理用面間における流体 流れを発生させる条件を決定できる。

 また、本願の請求項25に係る発明は、請 項16~24のいずれかに記載の流体処理装置を用 いて、少なくとも2種類の流体を上記各処理 面間で混合・攪拌しながら反応を行わせる とを特徴とする流体処理方法を提供する。

 また、本願の請求項26に係る発明は、少 くとも2種類の流体を用いるものであり、そ うちで少なくとも1種類の流体については被 処理物を少なくとも1種類含むものであり、 接・離反可能に互いに対向して配設され、 なくとも一方が他方に対して回転する処理 面の間で上記の各流体を合流させて薄膜流 とするものであり、当該薄膜流体中におい 上記の被処理物を処理する装置において、 理用面の少なくとも何れか一方に、処理用 間への被処理流体の導入させるための凹部 設けられており、前記凹部が設けられた処 用部とは相対する処理用部に、傾斜面が設 られたものであり、当該傾斜面は、前記被 理流体の流れ方向を基準として上流側端部 前記相対する処理用部の処理用面に対する 方向における距離が、下流側端部の同距離 比べて大きくなるように形成されており、 該傾斜面の前記下流側端部が前記凹部の軸 向投影面上に設置されていることを特徴と る流体処理装置を提供する。

 また、本願の請求項27に係る発明は、前 傾斜面の設けられた処理用部における、前 傾斜面の処理用面に対する角度が0.1°から85 の範囲にあることを特徴とする、請求項26に 記載の流体処理装置を提供する。

 上記各発明により、被処理物の導入を均 に行うことができる。

 本願発明は、より安定的に均一な処理を行 事を可能とした流体処理装置及び処理方法 提供することができたものである。例えば 近接・離反可能な少なくとも一方が他方に して相対的に回転する処理用部における処 用面の間で処理を行う場合、反応速度が速 、析出を伴う反応の場合であっても処理用 への開口部付近で析出した物質が開口部を ぐような問題がなく、さらに開口部から導 される流体の流れによって処理用面間に生 れる流体のスパイラル状で層流の乱れの小 い流体処理装置及び処理方法を提供し得た また低粘度から高粘度まで広い粘度領域の 体を処理用面間に導入でき、処理用面間に きる乱流、または流れの乱れた領域での処 を回避し、処理用面間の回転方向にスパイ ル状で層流な領域で処理を行える。さらに 理用面にマイクロポンプ効果を用いて導入 た流体とは別流路から導入する被処理物を む流体を少なくとも2種以上同時に導入する 場合にも、(1) A+B→C (2) C+D→E のような反 が順番どおり実行され、A+B+C→F のような本 来同時に反応すべきでは無い反応や被処理物 が効率よく接触せず、反応が実行されないと いうような問題を回避できる。
 その結果、処理用面間での均一な処理条件 提供し、温度均一化速度の向上、濃度均一 速度の向上、さらに分子拡散時間の短縮化 をこれまで以上に効果的かつ安定的に得る ができる。

 また本願発明は、近接・離反可能な少な とも一方が他方に対して相対的に回転する 理用部における処理用面の間に、被処理物 含む第1の流体を処理用面間に導入し、前記 流体を導入した流路とは独立し、処理用面間 に通じる開口部を備えた別の流路から被処理 物を含む第2流体を処理用面間に導入して処 用面間で混合・攪拌して処理を行う装置に いて、処理用面間に温度勾配を与えて処理 行う事でこれまで以上にマイクロ流路での 理における、温度均一化速度や濃度均一化 度を向上させ、さらに処理時間の短縮化を 施できる。よって、特許文献1の装置に比べ 、より安定的に均一な処理を行う事を可能 した流体処理装置及び処理方法を提供でき 。また、処理用面間の距離が大きい場合に その処理用面間の均一性が損なわれないた 、さらに処理量を増加させる事ができる。

 また本願発明は、受圧面23の形成により 被処理物の導入を均一に行うことができる

本願発明の装置の概要を説明するため 縦断面の概略図である。 (A)は図1に示す装置の第1処理用面の略 面図であり、(B)は図1に示す装置の第1処理用 面の要部拡大図である。 (A)は第2導入路の断面図であり、(B)は第 2導入路を説明するための処理用面の要部拡 図である。 (A)は本願発明の実施に用いる装置の概 を示す略縦断面図であり、(B)は上記装置の の実施の形態の概念を示す略縦断面図であ 、(C)は上記装置のまた他の実施の形態の概 を示す略縦断面図であり、(D)は上記装置の に他の実施の形態の概念を示す略縦断面図 ある。 (A)~(D)は、夫々、図4に示す装置の更に の実施の形態の概念を示す略縦断面図であ 。 (A)は図5(C)に示す装置の要部略底面図で あり、(B)は上記装置の他の実施の形態の要部 略底面図であり、(C)はまた他の実施の形態の 要部略底面図であり、(D)は上記装置の更に他 の実施の形態の概念を示す略底面図であり、 (E)は上記装置のまた更に他の実施の形態の概 念を示す略底面図であり、(F)は上記装置の更 にまた他の実施の形態の概念を示す略底面図 である。 (A)~(D)は、夫々、図1に示す装置の更に の実施の形態の概念を示す略縦断面図であ 。 (A)~(D)は、夫々、図1に示す装置の更に の実施の形態の概念を示す略縦断面図であ 。 (A)~(D)は、夫々、図1に示す装置の更に の実施の形態の概念を示す略縦断面図であ 。 (A)~(D)は、夫々、図1に示す装置の更に の実施の形態の概念を示す略縦断面図であ 。 (A)~(D)は、夫々、図1に示す装置の更に の実施の形態の概念を示す略縦断面図であ 。 (A)~(C)は、夫々、図1に示す装置の更に の実施の形態の概念を示す略縦断面図であ 。 (A)~(D)は、夫々、図1に示す装置の更に の実施の形態の概念を示す略縦断面図であ 。 (A)及び(B)は、夫々、図1に示す装置の に他の実施の形態の概念を示す略縦断面図 あり、(C)は図4(A)に示す装置の要部略底面図 ある。 (A)は図4(A)に示す装置の受圧面につい 、他の実施の形態を示す要部略縦断面図で り、(B)は当該装置の更に他の実施の形態の 部略縦断面図である。 図15(A)に示す装置の接面圧付与機構に いて、他の実施の形態の要部略縦断面であ 。 図15(A)に示す装置に、温度調整用ジャ ットを設けた、他の実施の形態の要部略縦 面図である。 図15(A)に示す装置の接面圧付与機構に いて、更に他の実施の形態の要部略縦断面 である。 (A)は図15(A)に示す装置の更に他の実施 形態の要部略横断面であり、(B)(C)(E)~(G)は当 該装置のまた他の実施の形態の要部略横断面 図であり、(D)は当該装置のまた他の実施の形 態の一部切欠要部略縦断面図である。 図15(A)に示す装置の更に他の実施の形 の要部略縦断面図である。 (A)は本願発明の実施に用いる装置の更 に他の実施の形態の概念を示す略縦断面図で あり、(B)は当該装置の一部切欠要部説明図で ある。 (A)は図15に示す上記装置の第1処理用部 の平面図であり、(B)はその要部縦断面図であ る。 (A)は図15に示す装置の第1及び第2処理 部の要部縦断面図であり、(B)は微小間隔が けられた上記第1及び第2処理用部の要部縦断 面図である。 (A)は上記第1処理用部の他の実施の形 の平面図であり、(B)はその要部略縦断面図 ある。 (A)は上記第1処理用部の、更に他の実 の形態の平面図であり、(B)はその要部略縦 面図である。 (A)は第1処理用部のまた他の実施の形 の平面図であり、(B)は第1処理用部の更にま 他の実施の形態の平面図である。 (A)(B)(C)は、夫々、処理後の被処理物の 分離方法について、上記以外の実施の形態を 示す説明図である。 (A)及び(B)は、夫々、処理用部に設けら れた傾斜面を説明するための要部拡大断面図 である。 処理用部に設けられた受圧面を説明す るための図であり、(A)は第2処理用部の底面 、(B)は要部拡大断面図である。

 以下、図面を用いて本願発明の好ましい実 の形態について説明する。図1は近接・離反 可能な少なくとも一方が他方に対して相対的 に回転する処理用面の間で被処理物を反応さ せる流体処理装置の略断面図である。図2の(A )は図1に示す装置の第1処理用面の略平面図で あり、(B)は図1に示す装置の処理用面の要部 大図である。図3の(A)は第2導入路の断面図で あり、(B)は第2導入路を説明するための処理 面の要部拡大図である。
 図1においてUは上方を、Sは下方をそれぞれ している。
 図2(A)、図3(B)においてRは回転方向を示して る。
 図3(B)においてCは遠心力方向(半径方向)を示 している。

 この装置は、少なくとも2種類の流体を用 いるものであり、そのうちで少なくとも1種 の流体については被処理物を少なくとも1種 含むものであり、近接・離反可能に互いに 向して配設され、少なくとも一方が他方に して回転する処理用面の間で上記の各流体 合流させて薄膜流体とするものであり、当 薄膜流体中において上記の被処理物を処理 る装置である。なお、前記の「処理」とは 被処理物が反応する形態に限られず、反応 伴なわずに混合・分散のみがなされる形態 含む。

 図1に示す通り、この装置は、第1ホルダ11と 第1ホルダ11の上方に配置された第2ホルダ21と 共に流体圧付与機構Pと接面圧付与機構とを える。接面圧力付与機構は、スプリング43と 、エア導入部44とにて構成されている。
 第1ホルダ11には第1処理用部10と回転軸50が けられている。第1処理用部10はメインティ グリングと呼ばれる環状体であり鏡面加工 れた第1処理用面1を備える。回転軸50は第1ホ ルダ11の中心にボルトなどの固定具81にて固 されたものであり、その後端が電動機など 回転駆動装置82(回転駆動機構)と接続され、 転駆動装置82の駆動力を第1ホルダ1に伝えて 当該第1ホルダ11を回転させる。第1処理用部10 は上記第1ホルダ11と一体となって回転する。

 第1ホルダ11の上部には、第1処理用部10を受 する事が可能な受容部が設けられており、 該受容部内にはめ込む事にて、第1ホルダ11 の第1処理用部10の上記取り付けが行われて る。さらに第1処理用部10は回り止めピン83 て第1ホルダ11に対して回転しないように固 されている。ただし、回り止めピン83に代え 、焼き嵌めなどの方法にて回転しないように 固定するものとしても良い。
 上記の第1処理用面1は、第1ホルダ11から露 して、第2ホルダ21を臨む。第1処理用面の材 は、セラミックや焼結金属、対磨耗鋼、そ 他金属に硬化処理を施したものや、硬質材 ライニングやコーティング、鍍金などを施 したものを採用する。

 第2ホルダ21には、第2処理用部20と、処理 部内側より流体が導入する第1導入部d1と、 面圧力付与機構としてスプリング43と、エ 導入部44とが設けられている。

 第2処理用部20は、コンプレッションリン と呼ばれる環状体であり、鏡面加工された 2処理用面2と、第2処理用面2の内側に位置し て当該第2処理用面2に隣接する受圧面23(以下 反用調整面23とも呼ぶ。)とを備える。図示 通り、この離反用調整面23は、傾斜面であ 。第2処理用面2に施す鏡面加工は、第1処理 面1と同様の方法を採用する。また、第2処理 用部20の素材についても、第1処理用部10と同 のものを採用する。離反用調整面23は、環 の第2処理用部20の内周面25と隣接する。

 第2ホルダ21の底部(下部)には、リング収容 41が形成され、そのリング収容部41内に、Oリ ングと共に第2処理用部20が受容されている。 また、回り止め84にて、第2処理用部20は、第2 ホルダ21に対して回転しないよう、受容され いる。上記の第2処理用面2は、第2ホルダ21 ら露出する。この状態において、第2処理用 2は、第1処理用部10の第1処理用面1と対面す 。
 この第2ホルダ21が備えるリング収容部41は 第2リング20の、主として処理用面2側と反対 の部位を収容する凹部であり、平面視にお て、環状に形成された、溝である。
 リング収容部41は、第2リング20の寸法より きく形成され、第2リング20との間に十分な リアランスを持って、第2リング20を収容す 。

 このクリアランスにより、当該第2処理用部 20はこのリング収容部41内にて収容部41の軸方 向について、さらに、当該軸方向と交差する 方向について変位する事ができるように収容 されている。またリング収容部41に対して第2 処理用部20の中心線(軸方向)を上記リング収 部41の軸方向と平行ではなくなるように変位 可能に当該第2処理用部20は収容されている。
 少なくとも第2ホルダ21のリング収容部41に 処理用部付勢部としスプリング43が設けられ ている。スプリング43は第2処理用部20を第1処 理用部10に向けて付勢する。さらに他の付勢 法として、空気導入部44などの空気圧また その他の流体圧を供給する加圧手段を用い 第2ホルダ21が保持する第2処理用部20を第1処 用部10へ近づける方向に付勢する方法でも い。
 スプリング43及び空気導入部44などの接面圧 付与機構は第2処理用部20の周方向の各位置( 理用面の各位置)を均等に、第1処理用部10へ けて付勢する。
この第2ホルダ21の中央に上記の第1導入部d1が 設けられ、第1導入部d1から処理用部外周側へ 圧送されてくる流体は、まず当該第2ホルダ21 が保持する第2処理用部20と第1処理用部10と当 該第1処理用部10を保持する第1ホルダ11とに囲 まれた空間内に導かれる。そして第1処理用 10から第2処理用部20を付勢部の付勢に抗して 離反させる方向に、第2処理用部20に設けられ た受圧面23に流体圧付与機構Pによる上記流体 の送圧(供給圧)を受ける。
 なお、他の箇所においては説明を簡略にす ため、受圧面23についてのみ説明をしてい が、正確に言えば、図29(A)(B)に示すように、 上記の受圧面23と共に、後述する溝状の凹部1 3の第2処理用部20に対する軸方向投影面のう で、上記受圧面23が設けられていない部分23X も受圧面として、流体圧付与機構Pによる上 流体の送圧(供給圧)を受ける。

 上記受圧面23を設けずに実施する事もでき 。その場合、図2(A)に示されたように、接面 力付与機構が機能するように形成された溝 の凹部13を備えた第1処理用面1が回転する事 によって得られる処理用面間への被処理流動 体の導入効果(マイクロポンプ効果)を用いて 良い。ここでのマイクロポンプ効果とは第1 処理用面1が回転する事で凹部内の流体が凹 の外周方向先端へと速度を持って進み、次 凹部13の先端に送り込まれた流体がさらに凹 部13の内周方向からの圧力を受け、最終的に 理用面を離反させる方向への圧力となり、 時に流体が処理用面間に導入される効果で る。さらに回転していない場合であっても 1処理用面1に設けられた凹部13内の流体が受 けた圧力は最終的に離反側に作用する受圧面 として第2処理用面2に作用する。
 処理用面に設けられた凹部13については、 処理物及び生成物を含む流体の物性に対応 てその深さ、処理用面に対して水平方向へ 総面積、本数、及び形状を実施できる。
 なお、上記受圧面23と上記凹部13とを一装置 内に共に設けても実施できる。

 この凹部13の深さについては1μm~50μm、さ に好ましくは3μmから20μmとし、さらの前記 理用面に設けられた凹部であって、処理用 に対して水平方向への総面積が処理用面全 に対して5%~50%、好ましくは15%~25%とし、さら に前記処理用面に設けられた凹部であって、 その本数が3~50本、好ましくは8~24本とし、形 が処理用面上をカーブ、もしくは渦巻状で びるもの、またはL字状に屈曲するものと、 さらに深さに勾配を持たせる事で高粘度域か ら低粘度域まで、またマイクロポンプ効果を 用いて導入する流体が固体を含む場合にも安 定的に処理用面間に流体を導入できる。また 、処理用面に設けられた凹部は導入側つまり 処理用面内側で各凹部同士がつながっていて も良いし、分断されていても良い。

 上記のように受圧面23は傾斜面とされて る。この傾斜面(受圧面23)は、被処理流体の れ方向を基準とした上流側端部での、凹部1 3が設けられた処理用部の処理用面に対する 方向における距離が、下流側端部での同距 に比べて大きくなるように形成される。そ てこの傾斜面は、被処理流体の流れ方向を 準とした下流側端部が上記凹部13の軸方向投 影面上に設置されたものとすることが好まし い。この受圧面23の形成により、被処理物の 入を均一に行うことができる。

 具体的には図28(A)に示すように、上記傾 面(受圧面23)の下流側端部60が上記凹部13の軸 方向投影面上となるように設置する。上記傾 斜面の第2処理用面2に対する角度θ1は0.1°か 85°の範囲である事が好ましく、10°から55° 範囲がより好ましく、15°から45°の範囲がさ らに好ましい。この角度θ1は、被処理物の処 理前の性状によって適宜変更できる。また、 上記傾斜面の下流側端部60は、第1処理用面1 設けられた凹部13の上流側端部13-bから下流 に0.01mm離れた位置より、下流側端部13-cから 流側に0.5mm離れた位置までの領域内に設け れる。より好ましくは、上流側端部13-bから 流側に0.05mm離れた位置より、下流側端部13-c から上流側に1.0mm離れた位置までの領域内に けられる。上記傾斜面の角度と同様、この 流側端部60の位置についても、被処理物の 状に応じて適宜変更できる。また、図28(B)に 示すように、傾斜面(受圧面23)をアール面と ても実施できる。これにより、被処理物の 入をさらに均一に行うことができる。

 凹部13は上記のように連続したものの他 断続するものであっても実施可能である。 続する場合にあっては、断続する凹部13の、 第1処理用面1の最も内周側における上流側端 が上記13-bとなり、同じく第1処理用面1の最 外周側における上流側端部が上記13-cとなる 。

 また、上記では凹部13を第1処理用面1に形 成するものとし、受圧面23を第2処理用面2に 成するものとしたが、逆に、凹部13を、第2 理用面2に形成するものとし、受圧面23を第1 理用面1に形成するものとしても実施可能で ある。

 更には、凹部13を第1処理用面1と第2処理 面2の両方に形成し、凹部13と受圧面23を各処 理用面1,2の周方向に交互に設けることによっ て、第1処理用面1に形成した凹部13と第2処理 面2に形成した受圧面23とが対向し、同時に 第1処理用面1に形成した受圧面23と第2処理 面2に形成した凹部13とが対向するものとす ことも可能である。

 処理用面に、凹部13とは異なる溝を施す事 できる。具体的な例としては図19(F)や図19(G) ように凹部13よりも径方向外側(図19(F))もし は径方向内側(図19(G))に、放射状に伸びる新 規な凹部14を施す事ができる。これは、処理 面間の滞留時間を延ばしたい場合や、高粘 物の流体を処理する場合に有利である。
 尚、凹部13とは異なる溝については、形状 面積、本数、深さに関しては特に限定され い。目的に応じて当該溝を施す事ができる

 上記の第2処理用部20には上記処理用面に導 された流体の流路とは独立し、処理用面間 通じる開口部d20を備える第2導入部d2が形成 れている。
 具体的には、第2導入部d2は、図3(A)に示すよ うに、上記の第2処理用面2の開口部d20からの 入方向が、第2処理用面2に対して所定の仰 (θ1)で傾斜している。この仰角(θ1)は、0度を 超えて90度未満に設定されており、さらに反 速度が速い反応の場合には1度以上45度以下 設置されるのが好ましい。
 また、図3(B)に示すように、上記の第2処理 面2の開口部d20からの導入方向が、上記の第2 処理用面2に沿う平面において、方向性を有 るものである。この第2流体の導入方向は、 理用面の半径方向の成分にあっては中心か 遠ざかる外方向であって、且つ、回転する 理用面間における流体の回転方向に対して 成分にあっては順方向である。言い換える 、開口部d20を通る半径方向であって外方向 線分を基準線gとして、この基準線gから回 方向Rへの所定の角度(θ2)を有するものであ 。
 この仰角(θ1)は、0度を超えて90度未満に設 されており、さらに反応速度が速い反応の 合には1度以上45度以下で設置されるのが好 しい。
 また、角度(θ2)についても、0度を超えて90 未満に設定されており、図3(B)の網かけ部分 向けて開口部d20から吐出される。さらに反 速度が速い反応の場合には、当該角度(θ2) 小さいものであってもよく、反応速度が遅 場合には、当該角度(θ2)も大きく設定するこ とが好ましい。また、この角度は、流体の種 類、反応速度、粘度、処理用面の回転速度な どの種々の条件に応じて、変更して実施する ことができる。

 開口部d20の口径は、好ましくは0.2μm~3000μ m、より好ましくは10μm~1000μmとする。また、 口部d20の口径は比較的大きくとも、第2導入 部d2の径が0.2μm~3000μm、より好ましくは10μm~10 00μmとされており、実質的には、開口部d20の が流体の流れに影響を及ばさない場合には 第2導入部d2の径が当該範囲内に設定されれ よい。また、直進性を求める場合と、拡散 を求める場合とで、開口部d20の形状などを 化することも好ましく、これらは流体の種 、反応速度、粘度、処理用面の回転速度な の種々の条件に応じて、変更して実施する とができる。

 さらに、前記別流路における開口部d20は、 1処理用面1に設けられた凹部からマイクロ ンプ効果によって導入される際の流れ方向 処理用面間で形成されるスパイラル状で層 の流れ方向に変換される点よりも外径側に 置すればよい。つまり図2(B)において、第1処 理用面1に設けられた凹部の最も処理用面径 向外側から径方向外側への距離nを0.5 mm以上 とするのが好ましい。さらに開口部を同じ流 体に対して複数個設ける場合には同心円上に 設置するのが好ましい。また、開口部を異な る流体に対して複数個設ける場合には半径の 異なる同心円上に設置するのが好ましい。(1)  A+B→C (2) C+D→E のような反応が順番どお 実行され、A+B+C→F のような本来同時反応す べきでは無い反応や被処理物が効率よく接触 せず、反応が実行されないというような問題 を回避するのに効果的である。
 また上記処理用部を流体中に浸し、上記処 用面間にて反応させて得られた流体を直接 理用部の外部にある液体、もしくは空気以 の気体に投入して実施できる。
 さらに処理用面間もしくは処理用面から吐 された直後の被処理物に超音波エネルギー 付加する事もできる。

 また、図1に示すように、上記第1処理用面1 第2処理用面2との間、つまり処理用面間に 度差を生じさせるために、第1処理用部10及 第2処理用部20の少なくとも一つに温調機構( 度調整機構)J1,J2を設けても良い。
 この温調機構は特に限定されないが、冷却 目的の場合には処理用部10,20に冷却部を設 る。具体的には、温調用媒体としての氷水 各種の冷媒を通す配管、あるいはペルチェ 子などの、電気的もしくは化学的に冷却作 をなすことのできる冷却素子を処理用部10,20 に取り付ける。
 加熱が目的の場合には処理用部10,20に加熱 を設ける。具体的には、温調用媒体として スチームや各種の温媒を通す配管、あるい 電気ヒーターなどの、電気的もしくは化学 に発熱作用をなすことのできる発熱素子を 理用部10,20に取り付ける。
 また、リング収容部に処理用部と直接接す 事の出来る新たな温調用媒体用の収容部を けても良い。それらにより、処理用部の熱 導を用いて処理用面を温調する事ができる また、処理用部10,20の中に冷却素子や発熱 子を埋め込んで通電させたり、冷温媒通過 通路を埋め込んでその通路に温調用媒体(冷 媒)を通す事で、内側より処理用面を温調す る事もできる。なお、図1に示した温調機構J1 ,J2は、その一例であって、各処理用部10,20の 部に設けられた温調用媒体を通す配管(ジャ ケット)である。

 上記温調機構J1,J2を利用して、一方の処 用面が他方の処理用面よりも温度が高いも とし、処理用面間に温度差を発生させる。 えば、第1処理用部10を上記いずれかの方法 60℃に加温し、第2処理用部20を上記いずれか の方法で15℃とする。この際、処理用面間に 入された流体の温度は第1処理用面1から第2 理用面2に向かって60℃から15℃に変化する つまり、この処理用面間における流体に温 勾配が発生する。そして、処理用面間の流 はその温度勾配によって対流し始め、処理 面に対して垂直方向の流れが発生する事に る。なお、上記「垂直方向の流れ」とは、 れの方向成分に、少なくとも上記処理用面 対して垂直方向の成分が含まれるものを指 。

 第1処理用面1もしくは第2処理用面2が回転 している場合にも、その処理用面に対して垂 直方向の流れは継続されるので、処理用面が 回転する事による処理用面間のスパイラル状 で層流の流れに、垂直方向の流れを付加する 事ができる。この処理用面間の温度差は1℃~4 00℃、好ましくは5℃~100℃で実施できる。

 尚、本装置における回転軸50は、鉛直に 置されたものに限定するものではない。例 ば斜めに配置されていてもよい。処理中、 処理用面1,2間に形成される流体の薄膜によ 、実質的に重力の影響を排除できるからで る。図1に示す通り、第1導入部d1は、第2ホル ダ21において、第2リング20の軸心と一致し、 下に鉛直に伸びる。但し、第1導入部d1は、 2リング20の軸心と一致しているものに限定 るものではなく、両リング10,20に囲まれた 間に、第1被処理流動体を供給できるもので れば、第2ホルダ21の中央部分22において、 記軸心以外の位置に設けられていてもよく 更に、鉛直でなく、斜めに伸びるものであ てもよい。そのどの配置角度の場合であっ も、処理用面間の温度勾配によって処理用 に対して垂直な流れを発生させる事を可能 している。

 上記処理用面間における流体の温度勾配に いて、その温度勾配が小さければ流体に熱 導が行われるだけであるが、温度勾配があ 臨界値を越えると、流体中にベナール対流 いう現象が発生する。その現象は、処理用 間の距離をL、重力の加速度をg、流体の体 熱膨張率をβ、流体の動粘性率をν、流体の 度伝導率をα、処理用面間の温度差をδTと るとき、
Ra=L 3 ・g・β・δT/(α・ν)
で定義される無次元数であるレイリー数Raに って支配される。ベナール対流が生じ始め 臨界レイリー数は処理用面と被処理物流体 の境界面の性質によって異なるが約1700とさ れている。それより大きな値ではベナール対 流が発生する。さらに、そのレイリー数Raが1 0 10 付近より大きな値の条件となると流体は乱流 状態となる。つまり、その処理用面間の温度 差δTもしくは処理用面の距離Lを、レイリー Raが1700以上になるようにして本装置を調節 る事で、処理用面間に処理用面に対して垂 方向の流れを発生する事ができ、上記反応 作を実施できる。

 しかし上記ベナール対流は、1~10μm程度の 処理用面間の距離においては発生しにくい。 厳密には10μm以下の間隔中の流体に上記レイ ー数を適用し、ベナール対流発生条件を検 すると、水の場合でその温度差に数千℃以 を必要とする事になり、現実的には難しい ベナール対流は流体の温度勾配における密 差による対流、つまり重力に関係する対流 ある。10μm以下の処理用面の間は微小重力 である可能性が高く、そのような場所では 力対流は抑制される。つまり、この装置で 実的にベナール対流が発生するのは、処理 面間の距離が10μmを超える場合である。

 処理用面間の距離が1~10μm程度では、密度差 による対流ではなく、温度勾配による流体の 表面張力差によって対流が発生している。そ のような対流がマランゴニ対流であり、処理 用面間の距離をL、流体の動粘性率をν、流体 の温度伝導率をα、処理用面間の温度差をδT 流体の密度をρ、表面張力の温度係数(表面 力の温度勾配)をσとするとき、
Ma=σ・δT・L/(ρ・ν・α)
で定義される無次元数であるマランゴニ数に よって支配される。マランゴニ対流が発生し 始める臨界マランゴニ数は80付近であり、そ 値よりも大きな値となる条件ではマランゴ 対流が発生する。つまり、その処理用面間 温度差δTもしくは処理用面の距離Lを、マラ ンゴニ数Ma が80以上になるようにして本装置 を調節する事で、10μm以下の微小流路であっ も処理用面間に処理用面に対して垂直方向 流れを発生させる事ができ、上記反応操作 実施できる。

 レイリー数の計算には以下の式を用いた。
L:処理用面間の距離[m], β:体積熱膨張率[1/K],  g:重力加速度[m/s 2
ν:動粘性率[m 2 /s], α:温度伝導率[(m 2 /s)], δT:処理用面間の温度差[K] 
ρ:密度[kg/m 3 ], Cp:定圧比熱[J/kg・K], k:熱伝導率[W/m・K] 
T 1 :処理用面における高温側の温度[K], T 0 :処理用面における低温側の温度[K]

ベナール対流の発生し始めるときのレイリー 数を臨界レイリー数Ra C とした場合、そのときの温度差δT C1 は以下のように求められる。

 マランゴニ数の計算には以下の式を用いた
L:処理用面間の距離[m], ν:動粘性率[m 2 /s], α:温度伝導率[(m 2 /s)]
δT:処理用面間の温度差[K], ρ:密度[kg/m 3 ], Cp:定圧比熱[J/kg・K]
k:熱伝導率[W/m・K], σ t :表面張力温度係数[N/m・K]
T 1 :処理用面における高温側の温度[K], T 0 :処理用面における低温側の温度[K]

マランゴニ対流の発生し始めるマランゴニ数 を臨界マランゴニ数Ma C とした場合、そのときの温度差δT C2 は以下のように求められる。

 以下、本願発明の実施に適した流体処理装 について、上記で説明した部分及びそれ以 も含んだ全般的な説明を行う。
 図4(A)へ示す通り、この装置は、対向する第 1及び第2の、2つの処理用部10,20を備え、少な とも一方の処理用部が回転する。両処理用 10,20の対向する面が、夫々処理用面として 両処理用面間にて、被処理流動体の処理を う。第1処理用部1は第1処理用面1を備え、第2 処理用部20は第2処理用面2を備える。
 両処理用面1,2は、被処理流動体の流路に接 され、被処理流動体の流路の一部を構成す 。
 より詳しくは、この装置は、少なくとも2つ の被処理流動体の流路を構成すると共に、各 流路を、合流させる。
 即ち、この装置は、第1の被処理流動体の流 路に接続され、当該第1被処理流動体の流路 一部を形成すると共に、第1被処理流動体と 別の、第2被処理流動体の流路の一部を形成 する。そして、この装置は、両流路を合流さ せて、処理用面1,2間において、両流動体を混 合し、反応させる。図4(A)へ示す実施の形態 おいて、上記の各流路は、密閉されたもの あり、液密(被処理流動体が液体の場合)・気 密(被処理流動体が気体の場合)とされている

 具体的に説明すると、図4(A)に示す通り、こ の装置は、上記の第1処理用部10と、上記の第 2処理用部20と、第1処理用部10を保持する第1 ルダ11と、第2処理用部20を保持する第2ホル 21と、接面圧付与機構4と、回転駆動部と、 1導入部d1と、第2導入部d2と、流体圧付与機 p1と、第2流体供給部p2と、ケース3とを備え 。
 尚、回転駆動部は図示を省略する。
 第1処理用部10と第2処理用部20とは、少なく も何れか一方が、少なくとも何れか他方に 接近・離反可能となっており、両処理用面1 ,2は、接近・離反できる。
 この実施の形態では、第1処理用部10に対し 、第2処理用部20が接近・離反する。但し、 れとは逆に、第1処理用部10が、第2処理用部 20に対して接近・離反するものであってもよ 、両処理用部10,20が互いに接近・離反する のであってもよい。

 第2処理用部20は、第1処理用部10の上方に配 されており、第2処理用部20の、下方を臨む 即ち下面が、上記の第2処理用面2であり、 1処理用部10の、上方を臨む面即ち上面が、 記の第1処理用面1である。
 図4(A)へ示す通り、この実施の形態において 、第1処理用部10及び第2処理用部20は、夫々環 状体、即ちリングである。以下、必要に応じ て第1処理用部10を第1リング10と呼び、第2処 用部20を第2リング20と呼ぶ。
 この実施の形態において、両リング10,20は 金属製の一端が鏡面研磨された部材であり 当該鏡面を第1処理用面1及び第2処理用面2と る。即ち、第1リング10の上端面が第1処理用 面1として、鏡面研磨されており、第2リング 下端面が第2処理用面2として、鏡面研磨さ ている。

 少なくとも一方のホルダは、回転駆動部に 、他方のホルダに対して相対的に回転する とができる。図4(A)の50は、回転駆動部の回 軸を示している。回転駆動部には電動機を 用することができる。回転駆動部にて、一 のリングの処理用面に対して、他方のリン の処理用面を相対的に回転させることがで る。
 この実施の形態において、第1ホルダ11は、 転軸50にて、回転駆動部から駆動力を受け 、第2ホルダ21に対して回転するものであり これにて、第1ホルダ10と一体となっている 1リング10が第2リング20に対して回転する。 1リング10の内側において、回転軸50は、平面 視、円形の第1リング10の中心と同心となるよ うに、第1ホルダ11に設けられている。
 第1リング10の回転は、リング10の軸心を中 とする。図示はしないが、軸心は、リング10 の中心線を指し、仮想線である。

 上記の通り、この実施の形態において、第1 ホルダ11は、第1リング10の第1処理用面1を上 に向けて、第1リング10を保持し、第2ホルダ2 1は、第2リング20の第2処理用面2を下方に向け て、第2リング20を保持している。
 具体的には、第1及び第2ホルダ11,21は、夫々 は、凹状のリング収容部を備える。この実施 の形態において、第1ホルダ11のリング収容部 に、第1リング11が嵌合し、第1ホルダ11のリン グ収容部から出没しないように、第1リング10 はリング収容部に固定されている。

 即ち、上記の第1処理用面1は、第1ホルダ11 ら露出して、第2ホルダ21側を臨む。
 第1リング10の材質は、金属の他、セラミッ や焼結金属、耐磨耗鋼、その他金属に硬化 理を施したものや、硬質材をライニングや ーティング、メッキなどを施工したものを 用する。特に、回転するため、軽量な素材 て第1処理用部10を形成するのが望ましい。 2リング20の材質についても、第1リング10と 様のものを採用して実施すればよい。

 一方、第2ホルダ21が備えるリング収容部41 、第2リング20の処理用部2を出没可能に収容 る。
 この第2ホルダ21が備えるリング収容部41は 第2リング20の、主として処理用面2側と反対 の部位を収容する凹部であり、平面視にお て、円を呈する、即ち環状に形成された、 である。
 リング収容部41は、第2リング20の寸法より きく形成され、第2リング20との間に十分な リアランスを持って、第2リング20を収容す 。
 このクリアランスにより、当該第2リング20 、このリング収容部41内にて、環状のリン 収容部41の軸方向について、更に、当該軸方 向と交差する方向について、変位することが できる。言い換えれば、このクリアランスに より、当該第2リング20は、リング収容部41に して、リング20の中心線を、上記リング収 部41の軸方向と平行の関係を崩すようにも変 位できる。
 以下、第2ホルダ21の、第2リング20に囲まれ 部位を、中央部分22と呼ぶ。
 上記について、換言すると、当該第2リング 20は、このリング収容部41内にて、リング収 部41のスラスト方向即ち上記出没する方向に ついて、更に、リング収容部41の中心に対し 偏心する方向について、変位することが可 に収容されている。また、リング収容部41 対して、リング20の周方向の各位置にて、リ ング収容部41からの出没の幅が夫々異なるよ にも変位可能に即ち芯振れ可能に、当該第2 リング20は収容されている。

 上記の3つの変位の自由度、即ち、リング 収容部41に対する第2リング20の、軸方向、偏 方向、心振れ方向についての自由度を備え つも、第2リング20は、第1リング10の回転に 従しないように第2ホルダ21に保持される。 示しないが、この点については、リング収 部41と第2リング20との夫々に、リング収容 41に対してその周方向に対する回転を規制す る適当な当たりを設けて実施すればよい。但 し、当該当たりは、上記3つの変位の自由度 損なうものであってはならない。

 上記の接面圧付与機構4は、第1処理用面1と 2処理用面2とを接近させる方向に作用させ 力を、処理用部に付与する。この実施の形 では、接面圧付与機構4は、第2ホルダ21に設 られ、第2リング20を第1リング10に向けて付 する。
 接面圧付与機構4は、第2リング20の周方向の 各位置即ち処理用面2の各位置を均等に、第1 ング10へ向けて付勢する。接面圧付与機構4 具体的な構成については、後に詳述する。
 図4(A)へ示す通り、上記のケース3は、両リ グ10,20外周面の外側に配置されたものであり 、処理用面1,2間にて生成され、両リング10,20 外側に排出される生成物を収容する。ケー 3は、図4(A)へ示すように、第1ホルダ10と第2 ルダ20を、収容する液密な容器である。但 、第2ホルダ20は、当該ケースの一部として ース3と一体に形成されたものとして実施す ことができる。
 上記の通り、ケース3の一部とされる場合は 勿論、ケース3と別体に形成さる場合も、第2 ルダ21は、両リング10,20間の間隔、即ち、両 処理用面1,2間の間隔に影響を与えるようには 可動となっていない。言い換えると、第2ホ ダ21は、両処理用面1,2間の間隔に影響を与え ない。
 ケース3には、ケース3の外側に生成物を排 するための排出口32が設けられている。

 第1導入部d1は、両処理用面1,2間に、第1の被 処理流動物を供給する。
上記の流体圧付与機構p1は、直接或いは間接 に、この第1導入部d1に接続されて、第1被処 理流動体に、流圧を付与する。流体圧付与機 構p1には、コンプレッサをその他のポンプを 用することができる。
この実施の形態において、第1導入部d1は、第 2ホルダ21の上記中央部分22の内部に設けられ 流体の通路であり、その一端が、第2ホルダ 21の、第2リング20が平面視において呈する円 中心位置にて、開口する。また、第1導入部 d1の他の一端は、第2ホルダ20の外部即ちケー 3の外部において、上記流体圧付与機構p1と 続されている。

 第2導入部d2は、第1の被処理流動体と、反応 させる第2の流動体を処理用面1,2へ供給する この実施の形態において、第2導入部は、第2 リング20の内部に設けられた流体の通路であ 、その一端が、第2処理用面2にて開口し、 の一端に、第2流体供給部p2が接続されてい 。
 第2流体供給部p2には、コンプレッサ、その のポンプを採用することができる。

 流体圧付与機構p1により、加圧されている 第1の被処理流動体は、第1導入部d1から、両 ング10,20の内側の空間に導入され、第1処理 面1と第2処理用面2との間を通り、両リング1 0,20の外側に通り抜けようとする。
 このとき、第1被処理流動体の送圧を受けた 、第2リング20は、接面圧付与機構4の付勢に して、第1リング10から遠ざかり、両処理用 間に微小な間隔を開ける。両処理用面1,2の 近・離反による、両面1,2間の間隔について 後に詳述する。
 両処理用面1,2間に置いて、第2導入部d2から 2の被処理流動体が供給され、第1の被処理 動体と合流し、処理用面の回転により、反 が促進される。そして、両流動体の反応に る反応生成物が両処理用面1,2から、両リン 10,20の外側に排出される。リング10,20の外側 排出された反応生成物は、最終的に、ケー の排出口からケースの外部に排出される。
 上記の被処理流動体の混合及び反応は、第2 処理用部20に対する第1処理用部10の駆動部5に よる回転にて、第1処理用面1と第2処理用面2 によって行われる。
 第1及び第2の処理用面1,2間において、第2導 部d2の開口部m2の下流側が、上記の第1の被 理流動体と第2の被処理流動体とを反応させ 反応室となる。具体的には、両処理用面1,2 において、第2リング20の底面を示す図14(C) て、斜線で示す、第2リング20の径の内外方 r1について、第2導入部の開口部m2即ち第2開 部m2の外側の領域Hが、上記の処理室即ち反 室として機能する。従って、この反応室は 両処理用面1,2間において、第1導入部d1と第2 入部d2の両開口部m1,m2の下流側に位置する。

 第1開口部m1からリングの内側の空間を経て 処理用面1,2間へ導入された第1の被処理流動 体に対して、第2開口部m2から、両処理用面1,2 間に導入された第2の被処理流動体が、上記 応室となる領域Hにて、混合され、両被処理 動体は反応する。流体圧付与機構p1により 圧を受けて、流体は、両処理用面1,2間の微 な隙間にて、リングの外側に移動しようと るが、第1リング10は回転しているので、上 反応の領域Hにおいて、混合された流動体は リングの径の内外方向について内側から外 へ直線的に移動するのではなく、処理用面 平面視した状態において、リングの回転軸 中心として、渦巻き状にリングの内側から 側へ移動する。このように、混合されて反 を行う領域Hにて、渦巻状に内側から外側へ 移動することによって、両処理用面1,2間の微 小間隔にて、十分な反応に要する区間を確保 することができ、均一な反応を促進すること ができる。
 また、反応にて生ずる生成物は、上記の微 な第1及び第2の処理用1,2間にて、均質な反 物となり、特に晶析や析出の場合微粒子と る。
 少なくとも、上記の流体圧付与機構p1が負 する送圧と、上記の接面圧付与機構4の付勢 と、リングの回転による遠心力のバランス 上に、両処理用面1,2間の間隔を好ましい微 な間隔にバランスさせることができ、更に 流体圧付与機構p1が負荷する送圧とリング 回転による遠心力を受けた被処理流動体が 上記の処理用面1,2間の微小な隙間を、渦巻 状に移動して、反応が促進される。
 上記の反応は、流体圧付与機構p1が負荷す 送圧やリングの回転により、強制的に行わ る。即ち、反応は、近接・離反可能に互い 対向して配設され且つ少なくとも一方が他 に対して回転する処理用面1,2で、強制的に 一混合しながら起こる。
 従って、特に、反応による生成物の晶出又 析出は、流体圧付与機構p1が負荷する送圧 調整や、リングの回転速度即ちリングの回 数の調整という、比較的コントロールし易 方法により、制御できる。
 このように、この処理装置は、送圧や遠心 の調整にて、生成物の大きさ影響を与える 理用面1,2間の間隔の制御行え、更に、生成 の均一な生成に影響を与える上記反応の領 Hにて移動する距離の制御が行える点、優れ たものである。
 また、上記の反応処理は、生成物が、析出 るものに限らず、液体の場合も含む。
 尚、回転軸50は、鉛直に配置されたものに 定するものではなく、水平方向に配位され ものであってもよく、傾斜して配位された のであってよい。処理中、図示は両処理用 1,2間の微細な間隔にて反応がなされるもの あり、実質的に重力の影響を排除できるか である。

 図4(A)にあっては、第1導入部d1は、第2ホ ダ21において、第2リング20の軸心と一致し、 上下に鉛直に伸びたものを示している。但し 、第1導入部d1は、第2リング20の軸心と一致し ているものに限定するものではなく、両リン グ10,20に囲まれた空間に、第1被処理流動体を 供給できるものであれば、第2ホルダ21の中央 部分22の他の位置設けられていてもよく、更 、鉛直でなく、斜めに伸びるものであって よい。

 図15(A)へ、上記装置のより好ましい実施の 態を示す。図示の通り、第2処理用部20は、 記の第2処理用面2と共に、第2処理用面2の内 に位置して当該第2処理用面2に隣接する受 面23とを備える。以下この受圧面23を離反用 整面23と呼ぶ。図示の通り、この離反用調 面23は、傾斜面である。
 前述の通り、第2ホルダ21の底部即ち下部に 、リング収容部41が形成され、そのリング 容部41内に、第2処理用部20が受容されている 。また、図示はしないが、回り止めにて、第 2処理用部20は、第2ホルダ21に対して回転しな いよう、受容されている。上記の第2処理用 2は、第2ホルダ21から露出する。
 この実施の形態において、処理用面1,2間の 第1処理用部10及び第2処理用部20の内側が、 処理物の流入部であり、第1処理用部10及び 2処理用部20の外側が、被処理物の流出部で る。

 前記の接面圧力付与機構4は、第1処理用面1 対して第2処理用面2を、圧接又は近接した 態に押圧するものであり、この接面圧力と 体圧力などの両処理用面1、2間を離反させる 力との均衡によって、上記の所定膜厚の流体 膜を発生させる。言い換えれば、上記力の均 衡によって、両処理用面1、2間の間隔を所定 微小間隔に保つ。
 具体的には、この実施の形態において、接 圧力付与機構4は、上記のリング収容部41と リング収容部41の奥に即ちリング収容部41の 最深部に設けられた発条受容部42と、スプリ グ43と、エア導入部44とにて構成されている 。
 但し、接面圧力付与機構4は、上記リング収 容部41と、上記発条受容部42と、スプリング43 と、エア導入部44の少なくとも、何れか1つを 備えるものであればよい。

 リング収容部41は、リング収容部41内の第2 理用部20の位置を深く或いは浅く、即ち上下 に、変位することが可能なように、第2処理 部20を遊嵌している。
 上記のスプリング43の一端は、発条受容部42 の奥に当接し、スプリング43の他端は、リン 収容部41内の第2処理用部20の前部即ち上部 当接する。図4において、スプリング43は、1 しか現れていないが、複数のスプリング44 て、第2処理用部20の各部を押圧するものと るのが好ましい。即ち、スプリング43の数を 増やすことによって、より均等な押圧力を第 2処理用部20に与えることができるからである 。従って、第2ホルダ21については、スプリン グ43が数本から数十本取付けられたマルチ型 するのが好ましい。

 この実施の形態において、上記エア導入部4 4にて他から、空気をリング収容部41内に導入 することを可能としている。このような空気 の導入により、リング収容部41と第2処理用部 20との間を加圧室として、スプリング43と共 、空気圧を押圧力として第2処理用部20に与 ることができる。従って、エア導入部44から 導入する空気圧を調整することにて、運転中 に第1処理用面1に対する第2処理用面2の接面 力を調整することが可能である。尚空気圧 利用するエア導入部44の代わりに、油圧など の他の流体圧にて押圧力を発生させる機構を 利用しても実施可能である。
 接面圧力付与機構4は、上記の押圧力即ち接 面圧力の一部を供給し調節する他、変位調整 機構と、緩衝機構とを兼ねる。
 詳しくは、接面圧力付与機構4は、変位調整 機構として、始動時や運転中の軸方向への伸 びや磨耗による軸方向変位にも、空気圧の調 整によって追従し、当初の押圧力を維持でき る。また、接面圧力付与機構4は、上記の通 、第2処理用部20を変位可能に保持するフロ ティング機構を採用することによって、微 動や回転アライメントの緩衝機構としても 能するのである。

 次に、上記の構成を採る処理装置の使用の 態について、図4(A)に基づいて説明する。
 まず、第1の被処理流動体が、流体圧付与機 構p1からの送圧を受けて、密閉されたケース 内部空間へ、第1導入部d1より導入される。 方、回転駆動部による回転軸50の回転によ て、第1処理用部10が回転する。これにより 第1処理用面1と第2処理用面2とは微小間隔を った状態で相対的に回転する。
 第1の被処理流動体は、微小間隔を保った両 処理用面1,2間で、流体膜となり、第2導入部d2 から導入された第2被処理流動体は、両処理 面1,2間において、当該流体膜と合流して、 様に流体膜の一部を構成する。この合流に り、第1及び第2の被処理流動体が混合され、 両流動体が反応して、均一な反応が促進され て、その反応生成物が形成される。これによ り、析出を伴う場合にあっては比較的均一で 微細な粒子の生成が可能となり、析出を伴わ ない場合にあっても、均一な反応が実現され る。なお、析出した反応生成物は、第1処理 面1の回転により第2処理用面2との間で剪断 受けることにて、さらに微細化される場合 あると考えられる。ここで、第1処理用面1と 第2処理用面2とは、1μmから1mm、特に1μmから10 μmの微小間隔に調整されることにより、均一 な反応を実現すると共に、数nm単位の超微粒 の生成をも可能とする。
 生成物は、両処理用面1,2間から出て、ケー 3の排出口33からケース外部へ排出される。 出された生成物は、周知の減圧装置にて、 空或いは減圧された雰囲気内にて霧状にさ 、雰囲気内の他に当たることによって流動 として流れ落ちたものが脱気後の液状物と て回収することができる。
 尚、この実施の形態において、処理装置は ケースを備えるものとしたが、このような ースを設けずに実施することもできる。例 ば、脱気するための減圧タンク即ち真空タ クを設け、そのタンク内部に、処理装置を 置して、実施することが可能である。その 合、当然上記の排出口は、処理装置には備 られない。

 上記のように、第1処理用面1と第2処理用面2 とは、機械的なクリアランスの設定では不可 能とされたμm単位の微小間隔に調整され得る ものであるが、そのメカニズムを次に説明す る。
 第1処理用面1と第2処理用面2とは、相対的に 接近離反可能であり、且つ相対的に回転する 。この例では、第1処理用面1が回転し、第2処 理用面2が軸方向に摺動して第1処理用面に対 て接近離反する。
 よって、この例では、第2処理用面2の軸方 位置が、力即ち、前述の接面圧力と離反力 バランスによって、μm単位の精度で設定さ ることにより、両処理用面1,2間の微小間隔 設定がなされる。

 図15(A)へ示す通り、接面圧力としては、接 圧力付与機構4において、エア導入部44から 気圧即ち正圧を付与した場合の当該圧力、 プリング43の押圧力を挙げることができる。
 尚、図16~18に示す実施の形態において、図 の煩雑を避けるため、第2導入部d2は、省略 て描いてある。この点について、第2導入部d 2が設けられていない位置の断面と考えれば い。また、図中、Uは上方を、Sは下方を、夫 々示している。
 他方、離反力としては、離反側の受圧面、 ち第2処理用面2及び離反用調整面23に作用す る流体圧と、第1処理用部1の回転による遠心 と、エア導入部44に負圧を掛けた場合の当 負圧とを挙げることができる。
 尚、装置を洗浄するに際して、上記のエア 入部44に掛ける負圧を大きくすることによ 、両処理用面1,2を大きく離反させることが き、洗浄を容易に行うことができる。
 そして、これらの力の均衡によって、第2処 理用面2が第1処理用面1に対して所定の微小間 隔を隔てた位置にて安定することにより、μm 単位の精度での設定が実現する。

 離反力をさらに詳しく説明する。
 まず、流体圧に関しては、密閉された流路 にある第2処理用部20は、流体圧付与機構pか ら被処理流動体の送り込み圧力即ち流体圧を 受ける。その際、流路中の第1処理用面に対 する面、即ち第2処理用面2と離反用調整面23 離反側の受圧面となり、この受圧面に流体 が作用して、流体圧による離反力が発生す 。
 次に、遠心力に関しては、第1処理用部10が 速にすると、流体に遠心力が作用し、この 心力の一部は両処理用面1,2を互いに遠ざけ 方向に作用する離反力となる。
 更に、上記のエア導入部44から負圧を第2処 用部20へ与えた場合には、当該負圧が離反 として作用する。
 以上、本願の説明においては、第1第2の処 用面1,2を互いに離反させる力を離反力とし 説明するものであり、上記の示した力を離 力から排除するものではない。

 上述のように、密閉された被処理流動体 流路において、処理用面1,2間の被処理流動 を介し、離反力と、接面圧力付与機構4が奏 する接面圧力とが均衡した状態を形成するこ とにより、両処理用面1,2間に、均一な反応を 実現すると共に、微細な反応生成物の晶出・ 析出を行うのに適した流体膜を形成する。こ のように、この装置は、処理用面1,2間に強制 的に流体膜を介することにより、従来の機械 的な装置では、不可能であった微小な間隔を 、両処理用面1,2維持することを可能として、 反応生成物として微粒子を、高精度に生成す ることを実現したのである。

 言い換えると処理用面1,2間における流体膜 膜厚は、上述の離反力と接面圧力の調整に り、所望の厚みに調整し、必要とする均一 反応の実現と、微細な生成物の生成処理を うことができる。従って、流体膜の厚みを さくしようとする場合、離反力に対して相 的に接面圧力が大きくなるように、接面圧 或いは離反力を調整すればよく、逆に流体 の厚みを大きくようとすれば、接面圧力に して相対的に離反力が大きくなるように、 反力或いは接面圧力を調整すればよい。
 接面圧力を増加させる場合、接面圧力付与 構4において、エア導入部44から空気圧即ち 圧を付与し、又は、スプリング43を押圧力 大きなものに変更或いはその個数を増加さ ればよい。
 離反力を増加させる場合、流体圧付与機構p 1の送り込み圧力を増加させ、或いは第2処理 面2や離反用調整面23の面積を増加させ、ま これに加えて、第2処理用部20の回転を調整 て遠心力を増加させ或いはエア導入部44か の圧力を低減すればよい。もしくは負圧を 与すればよい。スプリング43は、伸びる方向 に押圧力を発する押し発条としたが、縮む方 向に力を発する引き発条として、接面圧力付 与機構4の構成の一部又は全部とすることが 能である。
 離反力を減少させる場合、流体圧付与機構p 1の送り込み圧力を減少させ、或いは第2処理 面2や離反用調整面23の面積を減少させ、ま これに加えて、第2処理用部20の回転を調整 て遠心力を減少させ或いはエア導入部44か の圧力を増加させれば良い。もしくは負圧 低減すればよい。

 さらに、接面圧力及び離反力の増加減少 要素として、上記の他に粘度などの被処理 動体の性状も加えることができ、このよう 被処理流動体の性状の調整も、上記の要素 調整として、行うことができる。

 なお、離反力のうち、離反側の受圧面即ち 第2処理用面2及び離反用調整面23に作用する 流体圧は、メカニカルシールにおけるオープ ニングフォースを構成する力として理解され る。
 メカニカルシールにあっては、第2処理用部 20がコンプレッションリングに相当するが、 の第2処理用部20に対して流体圧が加えられ 場合に、第2処理用部2を第1処理用部1から離 反する力が作用する場合、この力がオープニ ングフォースとされる。
 より詳しくは、上記の第1の実施の形態のよ うに、第2処理用部20に離反側の受圧面即ち、 第2処理用面2及び離反用調整面23のみが設け れている場合には、送り込み圧力の全てが ープニングフォースを構成する。なお、第2 理用部20の背面側にも受圧面が設けられて る場合、具体的には、後述する図15(B)及び図 20の場合には、送り込み圧力のうち、離反力 して働くものと接面圧力として働くものと 差が、オープニングフォースとなる。

 ここで、図15(B)を用いて、第2処理用部20の の実施の形態について説明する。
 図15(B)に示す通り、この第2処理用部20のリ グ収容部41より露出する部位であり且つ内周 面側に、第2処理用面2と反対側即ち上方側を む近接用調整面24が設けられている。
 即ち、この実施の形態において、接面圧力 与機構4は、リング収容部41と、エア導入部4 4と、上記近接用調整面24とにて構成されてい る。但し、接面圧力付与機構4は、上記リン 収容部41と、上記発条受容部42と、スプリン 43と、エア導入部44と、上記近接用調整面24 少なくとも、何れか1つを備えるものであれ ばよい。

 この近接用調整面24は、被処理流体に掛け 所定の圧力を受けて第1処理用面1に第2処理 面2を接近させる方向に移動させる力を発生 せ、近接用接面圧力付与機構4の一部として 、接面圧力の供給側の役目を担う。一方第2 理用面2と前述の離反用調整面23とは、被処 流体に掛けた所定の圧力を受けて第1処理用 1から第2処理用面2を離反させる方向に移動 せる力を発生させ、離反力の一部について 供給側の役目を担うものである。
 近接用調整面24と、第2処理用面2及び離反用 調整面23とは、共に前述の被処理流動体の送 を受ける受圧面であり、その向きにより、 記接面圧力の発生と、離反力の発生という なる作用を奏する。

 処理用面の接近・離反の方向、即ち第2リン グ20の出没方向と直交する仮想平面上に投影 た近接用調整面24の投影面積A1と、当該仮想 平面に投影した第2処理用部20の第2処理用面2 び離反側受圧面23との投影面積の合計面積A2 との、面積比A1/A2は、バランス比Kと呼ばれ、 上記のオープニングフォースの調整に重要で ある。
 近接用調整面24の先端と離反側受圧面23の先 端とは、共に環状の第2調整用部20の内周面25 ち先端線L1に規定されている。このため、 接用調整面24の基端線L2をどこに置くかの決 で、バランス比の調整が行われる。
 即ち、この実施の形態において、被処理用 動体の送り出しの圧力をオープニングフォ スとして利用する場合、第2処理用面2及び 反用調整面23との合計投影面積を、近接用調 整面24の投影面積より大きいものとすること よって、その面積比率に応じたオープニン フォースを発生させることができる。

 上記のオープニングフォースについては、 記バランスライン、即ち近接用調整面24の 積A1を変更することで、被処理流動体の圧力 、即ち流体圧により調整できる。
 摺動面実面圧P、即ち、接面圧力のうち流体 圧によるものは次式で計算される。
 P=P1×(K-k)+Ps
 ここでP1は、被処理流動体の圧力即ち流体 を示し、Kは上記のバランス比を示し、kはオ ープニングフォース係数を示し、Psはスプリ グ及び背圧力を示す。
 このバランスラインの調整により摺動面実 圧Pを調整することで処理用面1,2間を所望の 微小隙間量にし被処理流動体による流動体膜 を形成させ、生成物を微細とし、また、均一 な反応処理を行うのである。

 通常、両処理用面1,2間の流体膜の厚みを小 くすれば、生成物をより細かくすることが きる。逆に、当該流体膜の厚みを大きくす ば、処理が粗くなり単位時間あたりの処理 が増加する。従って、上記の摺動面実面圧P の調整により、両処理用面1,2間の隙間を調整 して、所望の均一な反応を実現すると共に微 細な生成物を得ることができる。以下、摺動 面実面圧Pを面圧Pと呼ぶ。
 この関係を纏めると、上記の生成物を粗く る場合、バランス比を小さくし、面圧Pを小 さくし、上記隙間を大きくして、上記膜厚を 大きくすればよい。逆に、上記の生成物をよ り細かくする場合、バランス比を大きくし、 面圧Pを大きくし、上記隙間を小さくし、上 膜厚を小さくする。
 このように、接面圧力付与機構4の一部とし て、近接用調整面24を形成して、そのバラン ラインの位置にて、接面圧力の調整、即ち 理用面間の隙間を調整するものとしても実 できる。

 上記の隙間の調整には、既述の通り、他に 前述のスプリング43の押圧力や、エア導入 44の空気圧を考慮して行う。また、流体圧即 ち被処理流動体の送り圧力の調整や、更に、 遠心力の調整となる、第1処理用部10即ち第1 ルダ11の回転の調整も、重要な調整の要素で ある。
 上述の通り、この装置は、第2処理用部20と 第2処理用部20に対して回転する第1処理用部 10とについて、被処理流動体の送り込み圧力 当該回転遠心力、また接面圧力で圧力バラ スを取り両処理用面に所定の流体膜を形成 せる構成にしている。またリングの少なく も一方をフローティング構造とし芯振れな のアライメントを吸収し接触による磨耗な の危険性を排除している。

 この図15(B)の実施の形態においても、上記 調整用面を備える以外の構成については、 4(A)に示す実施の形態と同様である。
 また、図15(B)に示す実施の形態において、 20に示すように、上記の離反側受圧面23を設 ずに実施することも可能である。
 図15(B)や図20に示す実施の形態のように、近 接用調整面24を設ける場合、近接用調整面24 面積A1を上記の面積A2よりも大きいものとす ことにより、オープニングフォースを発生 せずに、逆に、被処理流動体に掛けられた 定の圧力は、全て接面圧力として働くこと なる。このような設定も可能であり、この 合、他の離反力を大きくすることにより、 処理用面1,2を均衡させることができる。
 上記の面積比にて、流体から受ける力の合 として、第2処理用面2を第1処理用面1から離 反させる方向へ作用させる力が定まる。

 上記の実施の形態において、既述の通り、 プリング43は、摺動面即ち処理用面に均一 応力を与える為に、取付け本数は、多いほ よい。但し、このスプリング43については、 図16へ示すように、シングルコイル型スプリ グを採用することも可能である。これは、 示の通り、中心を環状の第2処理用部20と同 とする1本のコイル型スプリングである。
 第2処理用部20と第2ホルダ21との間は、気密 なるようにシールし、当該シールには、周 の手段を採用することができる。

 図17に示すように、第2ホルダ21には、第2処 用部20を、冷却或いは加熱して、その温度 調整することが可能な温度調整用ジャケッ 46が設けられている。また、図17の3は、前述 のケースを示しており、このケース3にも、 様の目的の温度調整用ジャケット35が設けら れている。
 第2ホルダ21の温度調整用ジャケット46は、 2ホルダ21内において、リング収容部41の側面 に形成された水回り用の空間であり、第2ホ ダ21の外部に通じる通路47,48と連絡している 通路47,48は、何れか一方が温度調整用ジャ ット46に、冷却用或いは加熱用の媒体を導入 し、何れか他方が当該媒体を排出する。
 また、ケース3の温度調整用ジャケット35は ケース3の外周を被覆する被覆部34にて、ケ ス3の外周面と当該被覆部34との間に設けら た、加熱用水或いは冷却水を通す通路であ 。
 この実施の形態では、第2ホルダ21とケース3 とが、上記の温度調整用のジャケットを備え るものとしたが、第1ホルダ11にも、このよう なジャケットを設けて実施することが可能で ある。

 接面圧力付与機構4の一部として、上記以外 に、図18に示すシリンダ機構7を設けて実施す ることも可能である。
 このシリンダ機構7は、第2ホルダ21内に設け られたシリンダ空間部70と、シリンダ空間部7 0をリング収容部41と連絡する連絡部71と、シ ンダ空間部70内に収容され且つ連絡部71を通 じて第2処理用部20と連結されたピストン体72 、シリンダ空間部70上部に連絡する第1ノズ 73と、シリンダ空間部70下部に第2ノズル74と 、シリンダ空間部70上部とをピストン体72と 間に介された発条などの押圧体75とを備えた ものである。

 ピストン体72は、シリンダ空間部70内にて上 下に摺動可能であり、ピストン体72の当該摺 にて第2処理用部20が上下に摺動して、第1処 理用面1と第2処理用面2との間の隙間を変更す ることができる。
 図示はしないが、具体的には、コンプレッ などの圧力源と第1ノズル73とを接続し、第1 ノズル73からシリンダ空間部70内のピストン 72上方に空気圧即ち正圧を掛けることにて、 ピストン体72を下方に摺動させ、第2処理用部 20を第1及び第2処理用面1,2間の隙間を狭める とができる。また図示はしないが、コンプ ッサなどの圧力源と第2ノズル74とを接続し 第2ノズル74からシリンダ空間部70内のピスト ン体72下方に空気圧即ち正圧を掛けることに 、ピストン体72を上方に摺動させ、第2処理 部20を第1及び第2処理用面1,2間の隙間を広げ る、即ち開く方向に移動させることができる 。このように、ノズル73,74にて得た空気圧で 接面圧力を調整できるのである。

 リング収容部41内における第2処理用部20 上部と、リング収容部41の最上部との間に余 裕があっても、ピストン体7がシリンダ空間 70の最上部70aと当接するよう設定することに より、このシリンダ空間部70の最上部70aが、 処理用面1,2間の隙間の幅の上限を規定する 即ち、ピストン体7とシリンダ空間部70の最 部70aとが、両処理用面1,2の離反を抑止する 反抑止部として、更に言い換えると、両処 用面1,2間の隙間の最大開き量を規制する機 として機能する。

 また、両処理用面1,2同士が当接していなく も、ピストン体7がシリンダ空間部70の最下 70bと当接するよう設定することにより、こ シリンダ空間部70の最下部70bが、両処理用 1,2間の隙間の幅の下限を規定する。即ち、 ストン体7とシリンダ空間部70の最下部70bと 、両処理用面1,2の近接を抑止する近接抑止 として、更に言い換えると、両処理用面1,2 の隙間の最小開き量を規制する機構として 能する。
 このように上記隙間の最大及び最小の開き を規制しつつ、ピストン体7とシリンダ空間 部70の最上部70aとの間隔z1、換言するとピス ン体7とシリンダ空間部70の最下部70bとの間 z2を上記ノズル73,74の空気圧にて調整する。

 ノズル73,74は、別個の圧力源に接続された のとしてもよく、一つの圧力源を切り換え 或いはつなぎ換えて接続するものとしても い。
 また圧力源は、正圧を供給するものでも負 を供給するものでも何れでも実施可能であ 。真空などの負圧源と、ノズル73,74とを接 する場合、上記の動作は反対になる。
 前述の他の接面圧力付与機構4に代え或いは 前述の接面圧力付与機構4の一部として、こ ようなシリンダ機構7を設けて、被処理流動 の粘度や性状によりノズル73,74に接続する 力源の圧力や間隔z1,z2の設定を行い流動体液 膜の厚みを所望値にしせん断力をかけて均一 な反応を実現し、微細な粒子を生成させるこ とができる。特に、このようなシリンダ機構 7にて、洗浄時や蒸気滅菌時など摺動部の強 開閉を行い洗浄や滅菌の確実性を上昇させ ことも可能とした。

 図19(A)~(C)に示すように、第1処理用部10の 1処理用面1に、第1処理用部10の中心側から 側に向けて、即ち径方向について伸びる溝 の凹部13…13を形成して実施してもよい。こ 場合、図19(A)へ示すように、凹部13…13は、 1処理用面1上をカーブして或いは渦巻き状 びるものとして実施可能であり、図19(B)へ示 すように、個々の凹部13がL字状に屈曲するも のであっても実施可能であり、また、図19(C) 示すように、凹部13…13は真っ直ぐ放射状に 伸びるものであっても実施可能である。

 また、図19(D)へ示すように、図19(A)~(C)の凹 13は、第1処理用面1の中心側に向かう程深い のとなるように勾配をつけて実施するのが ましい。また、溝状の凹部13は、連続した のの他、断続するものであっても実施可能 ある。
 この様な凹部13を形成することにより被処 流動体の吐出量の増加または発熱量の減少 の対応や、キャビテーションコントロール 流体軸受けなど効果がある。
 上記の図19に示す各実施の形態において、 部13は、第1処理用面1に形成するものとした 、第2処理用面2に形成するものとしても実 可能であり、更には、第1及び第2の処理用面 1,2の双方に形成するものとしても実施可能で ある。

 処理用面に、上記の凹部13やテーパを設け い場合、若しくは、これらを処理用面の一 に偏在させた場合、処理用面1,2の面粗度が 処理流動体に与える影響は、上記凹部13を形 成するものに比して、大きいものとなる。従 って、このような場合、被処理流動体の粒子 が小さくなればなるほど、面粗度を下げる即 ちきめの細かいものとする必要がある。特に 均一な反応を目的とする場合その処理用面の 面粗度については、既述の鏡面即ち鏡面加工 を施した面とするほうが均一な反応を実現し 、微粒子を得る事を目的とする場合には、微 細で単分散な反応物の晶出・析出を実現する 上で有利である。
 図16乃至図20に示す実施の形態においても、 特に明示した以外の構成については図4(A)又 図14(C)に示す実施の形態と同様である。

 また、上記の各実施の形態において、ケー 内は全て密封されたものとしたが、この他 第1処理用部10及び第2処理用部20の内側のみ 封され、その外側は開放されたものとして 実施可能である。即ち、第1処理用面1及び 2処理用面2との間を通過するまでは流路は密 封され、被処理流動体は送圧を全て受けるも のとするが、通過後は、流路は開放され処理 後の被処理流動体は送圧を受けないものとし てもよい。
 流体圧付与機構p1には、加圧装置として、 述のとおり、コンプレッサを用いて実施す のが好ましいが、常に被処理流動体に所定 圧力を掛けることが可能であれば、他の手 を用いて実施することもできる。例えば、 処理流動体の自重を利用して、常に一定の 力を被処理流動体に付与するものとしても 施可能である。

 上記の各実施の形態における処理装置につ て総括すると、被処理流動体に所定の圧力 付与し、この所定の圧力を受けた被処理流 体が流される密封された流体流路に、第1処 理用面1及び第2処理用面2の少なくとも2つの 近離反可能な処理用面を接続し、両処理用 1,2を接近させる接面圧力を付与し、第1処理 面1と第2処理用面2とを相対的に回転させる とにより、メカニカルシールにおいてシー に利用される流体膜を、被処理流動体を用 て発生させ、メカニカルシールと逆に(流体 膜をシールに利用するのではなく)、当該流 膜を第1処理用面1及び第2処理用面2の間から えて漏らして、反応の処理を、両面間1,2に 膜とされた被処理流動体間にて実現し、回 することを特徴とするものである。
 このような画期的な方法により、両処理用 1,2間の間隔を1μから1mmとする調整、特に、1 ~10μとする調整を可能とした。

 上記の実施の形態において、装置内は密閉 れた流体の流路を構成するものであり、処 装置の(第1被処理流動体の)導入部側に設け 流体圧付与機構pにて、被処理流動体は加圧 されたものであった。
 この他、このような流体圧付与機構pを用い て加圧するものではなく、被処理流動体の流 路は開放されたものであっても実施可能であ る。
 図21乃至図23へ、そのような処理装置の一実 施の形態を示す。尚、この実施の形態におい て、処理装置として、脱気機能を備えたもの 、即ち、処理物として生成されたものから、 液体を除去し、目的とする固体(結晶)のみを 終的に確保する機能を備えた装置を例示す 。
 図21(A)は処理装置の略縦断面図であり、図21 (B)はその一部切欠拡大断面図である。図22は 図21に示す処理装置が備える第1処理用部1の 平面図である。図23は、上記処理装置の第1及 び第2処理用部1,2の一部切欠要部略縦断面図 ある。

 この図21乃至図23に示す装置は、上記の通り 、大気圧下で、処理の対象となる流体即ち被 処理流動体或いはこのような処理の対象物を 搬送する流体が投入されるものである。
 尚、図21(B)及び図23において、図面の煩雑を 避けるため、第2導入部d2は、省略して描いて ある(第2導入部d2が設けられていない位置の 面と考えればよい)。
 図21(A)に示す通り、この処理装置は、反応 置Gと、減圧ポンプQとを備えたものである。 この反応装置Gは、回転する部材である第1処 用部101と、当該処理用部101を保持する第1ホ ルダ111と、ケースに対して固定された部材で ある第2処理用部102と、当該第2処理用部102が 定された第2ホルダ121と、付勢機構103と、動 圧発生機構104(図22(A))と、第1ホルダ111と共に 1処理用部101を回転させる駆動部と、ハウジ ング106と、第1被処理流動体を供給(投入する) する第1導入部d1と、流体を減圧ポンプQへ排 する排出部108とを備える。駆動部について 図示を省略する。

 上記の第1処理用部101と第2処理用部102は、 々、円柱の中心をくり抜いた形状の環状体 ある。両処理用部101,102は、両処理用部101,102 の夫々が呈する円柱の一底面を処理用面110,12 0とする部材である。
 上記の処理用面110,120は、鏡面研磨された平 坦部を有する。この実施の形態において、第 2処理用部102の処理用面120は、面全体に鏡面 磨が施された平坦面である。また、第1処理 部101の処理用面110は、面全体を第2処理用部 102と同様の平坦面とするが、図22(A)へ示す通 、平坦面中に、複数の溝112…112を有する。 の溝112…112は、第1処理用部101が呈する円柱 の中心を中心側として円柱の外周方向へ、放 射状に伸びる。
 上記の第1及び第2の処理用部101,102の処理用 110,120についての、鏡面研磨は、面粗度Ra0.01 ~1.0μmとするのが好ましい。この鏡面研磨に いて、Ra0.03~0.3μmとするのがより好ましい。
 処理用部101,102の材質については、硬質且つ 鏡面研磨が可能なものを採用する。処理用部 101,102のこの硬さについて、少なくともビッ ース硬さ1500以上が好ましい。また、線膨張 数が小さい素材を、若しくは、熱伝導の高 素材を、採用するのが好ましい。処理にて を発する部分と他の部分との間で、膨張率 差が大きいと歪みが発生して、適正なクリ ランスの確保に影響するからである。
 このような処理用部101,102の素材として、特 に、SIC即ちシリコンカーバイトでビッカース 硬さ2000~2500、表面にDLC即ちダイヤモンドライ クカーボンでビッカース硬さ3000~4000、コーテ ィングが施されたSIC、WC即ちタングステンカ バイトでビッカース硬さ1800、表面にDLCコー ティングが施されたWC、ZrB 2  やBTC、B 4  Cに代表されるボロン系セラミックでビッカ ース硬さ4000~5000などを採用するのが好ましい 。

 図21に示されるハウジング106は、底部の図 は省略するが、有底の筒状体であり、上方 上記の第2ホルダ121に覆われている。第2ホル ダ121は、下面に上記第2処理部材102が固定さ ており、上方に上記導入部d1が設けられてい る。導入部d1は、外部から流体や被処理物を 入するためのホッパ170を備える。
 図示はしないが、上記の駆動部は、電動機 どの動力源と、当該動力源から動力の供給 受けて回転するシャフト50とを備える。
 図21(A)に示すように、シャフト50は、ハウジ ング106の内部に配され上下に伸びる。そして 、シャフト50の上端部に上記の第1ホルダ111が 、設けられている。第1ホルダ111は、第1処理 部101を保持するものであり、上記の通りシ フト50に設けられることにより、第1処理用 101の処理用面110を第2処理用部102の処理用面 120に対応させる。

 第1ホルダ111は、円柱状体であり、上面中央 に、第1処理用部101が固定されている。第1処 用部101は、第1ホルダ111と一体となるように 、固着され、第1ホルダ111に対してその位置 変えない。
 一方、第2ホルダ121の上面中央には、第2処 用部102を受容する受容凹部124が形成されて る。
 上記の受容凹部124は、環状の横断面を有す 。第2処理用部102は、受容凹部124と、同心と なるように円柱状の受容凹部124内に収容され る。
 この受容凹部124の構成は、図4(A)に示す実施 の形態と同様である(第1処理用部101は第1リン グ10と、第1ホルダ111は第1ホルダ11と、第2処 用部102は第2リング20と、第2ホルダ121は第2ホ ルダ21と対応する)。

 そして、この第2ホルダ121が、上記の付勢 機構103を備える。付勢機構103は、バネなどの 弾性体を用いるのが好ましい。付勢機構103は 、図4(A)の接面圧付与機構4と対応し、同様の 成を採る。即ち、付勢機構103は、第2処理用 部102の処理用面120と反対側の面即ち底面を押 圧し、第1処理用部101側即ち下方に第2処理用 102の各位置を均等に付勢する。

 一方、受容凹部124の内径は、第2処理用部102 の外径よりも大きく、これにて、上記の通り 同心に配設した際、第2処理用部102の外周面10 2bと受容凹部124の内周面との間には、図21(B) 示すように、隙間t1が設定される。
 同様に、第2処理用部102の内周面102aと受容 部124の中心部分22の外周面との間には、図21( B)に示すように、隙間t2が設定される。
 上記隙間t1、t2の夫々は、振動や偏芯挙動を 吸収するためのものであり、動作寸法以上確 保され且つシールが可能となる大きさに設定 する。例えば、第1処理用部101の直径が100mmか ら400mmの場合、当該隙間t1、t2の夫々は、0.05~0 .3mmとするのが好ましい。
 第1ホルダ111は、シャフト50へ一体に固定さ 、シャフト50と共に回転する。また、図示 ないが、回り止めによって、第2ホルダ121に して、第2処理用部102は回らない。しかし、 両処理用面110,120間に、処理に必要な0.1~10ミ ロンのクリアランス、即ち図23(B)に示す微小 な間隔tを確保するため、受容凹部124の底面 ち天部と第2処理用部102の天部124aを臨む面即 ち上面と間に隙間t3が設けられる。この隙間t 3については、上記のクリアランスと共に、 ャフト50の振れや伸びを考慮して設定する。

 上記のように、隙間t1~t3の設定により、第1 理用部101は、第2処理用部102に対して近接・ 離反する方向に可変であるのみならず、その 処理用面110の中心や向き即ち方向z1,z2につい も可変としている。
 即ち、この実施の形態において、付勢機構1 03と、上記隙間t1~t3とが、フローティング機 を構成し、このフローティング機構によっ 、少なくとも第2処理用部102の中心や傾きを 数ミクロンから数ミリの程度の僅かな量、 変としている。これにて、回転軸の芯振れ 軸膨張、第1処理用部101の面振れ、振動を吸 収する。

 第1処理用部101の研磨用面110が備える前記の 溝112について、更に詳しく説明する。溝112の 後端は、第1処理用部101の内周面101aに達する のであり、その先端を第1処理用部101の外側 y即ち外周面側に向けて伸ばす。この溝112は 図22(A)へ示すように、その横断面積を、環状 の第1処理用部101の中心x側から、第1処理用部 101の外側y即ち外周面側に向かうにつれて、 次減少するものとしている。
 溝112の左右両側面112a,112bの間隔w1は、第1処 用部101の中心x側から、第1処理用部101の外 y即ち外周面側に向かうにつれて小さくなる また、溝112の深さw2は、図22(B)へ示すように 、第1処理用部101の中心x側から、第1処理用部 101の外側y即ち外周面側に向かうにつれて、 さくなる。即ち、溝112の底112cは、第1処理用 部101の中心x側から、第1処理用部101の外側y即 ち外周面側に向かうにつれて、浅くなる。
 このように、溝112は、その幅及び深さの双 を、外側y即ち外周面側に向かうにつれて、 漸次減少するものとして、その横断面積を外 側yに向けて漸次減少させている。そして、 112の先端即ちy側は、行き止まりとなってい 。即ち、溝112の先端即ちy側は、第1処理用 101の外周面101bに達するものではなく、溝112 先端と外周面101bとの間には、外側平坦面113 が介在する。この外側平坦面113は、処理用面 110の一部である。

 この図22へ示す実施の形態において、この うな溝112の左右両側面112a,112bと底112cとが流 制限部を構成している。この流路制限部と 第1処理用部101の溝112周囲の平坦部と、第2 理用部102の平坦部とが、動圧発生機構104を 成している。
 但し、溝112の幅及び深さの何れか一方につ てのみ、上記の構成を採るものとして、断 積を減少させるものとしてよい。
 上記の動圧発生機構104は、第1処理用部101の 回転時、両処理用部101,102間を通り抜けよう する流体によって、両処理用部101,102の間に 望の微小間隔を確保することを可能とする 両処理用部101,102を離反させる方向に働く力 を発生させる。このような動圧の発生により 、両処理用面110,120間に、0.1~10μmの微小間隔 発生させることができる。このような微小 隔は、処理の対象によって、調整し選択す ばよいのであるが、1~6μmとするのが好まし 、より好ましくは、1~2μmである。この装置 おいては、上記のような微小間隔による従 にない均一な反応の実現と微細粒子の生成 可能である。

 溝112…112の夫々は、真っ直ぐ、中心x側から 外側yに伸びるものであっても実施可能であ 。但し、この実施の形態において、図22(A)に 示すように、第1処理用部101の回転方向rにつ て、溝112の中心x側が、溝112の外側yよりも 先行するように即ち前方に位置するように 湾曲して溝112を伸びるものとしている。
 このように溝112…112が湾曲して伸びること より、動圧発生機構104による離反力の発生 より効果的に行うことができる。

 次に、この装置の動作について説明する。
 ホッパ17から投入され、第1導入部d1を通っ くる第1被処理流動体Rは、環状の第2処理用 102の中空部を通り、第1処理用部101の回転よ 遠心力を受けた流体は、両処理用部101,102間 に入り、回転する第1処理用部101の処理用面11 0と、第2処理用部102の処理用面120との間にて 均一な反応と微細粒子の生成処理が行われ その後、両処理用部101,102の外側に出て、排 出部108から減圧ポンプQ側へ排出される。以 必要に応じて第1被処理流動体Rを単に流体R 呼ぶ。
 上記において、環状の第2処理用部102の中空 部に入った流体Rは、図23(A)へ示すように、先 ず、回転する第1処理用部101の溝112に入る。 方、鏡面研磨された、平坦部である両処理 面110,120は、空気や窒素などの気体を通して 気密性が保たれている。従って、回転によ 遠心力を受けても、そのままでは、付勢機 103によって、押し合わされた両処理用面110, 120の間に、溝112から流体は入り込むことはで きない。しかし、流路制限部として形成され た溝112の上記両側面112a,112bや底112cに、流体R 徐々に突き当たり、両処理用面110,120を離反 させる方向に働く動圧を発生させる。図23(B) 示すように、これによって、流体Rが溝112か ら平坦面に滲み出し、両処理用面110,120の間 微小間隔t即ちクリアランスを確保すること できる。そして、このような鏡面研磨され 平坦面の間で、均一な反応と微細な粒子の 成処理が行われる。また上述の溝112の湾曲 、より確実に流体へ遠心力を作用させ、上 動圧の発生をより効果的にしている。
 このように、この処理装置は、動圧と付勢 構103による付勢力との均衡にて、両鏡面即 処理用面110,120間に、微細で均一な間隔即ち クリアランスを確保することを可能とした。 そして、上記の構成により、当該微小間隔は 、1μm以下の超微細なものとすることができ 。
 また、上記フローティング機構の採用によ 、処理用面110,120間のアライメントの自動調 整が可能となり、回転や発生した熱による各 部の物理的な変形に対して、処理用面110,120 の各位置における、クリアランスのばらつ を、抑制し、当該各位置における上記の小 隔の維持を可能とした。

 尚、上記の実施の形態において、フロー ィング機構は、第2ホルダ121にのみ設けられ た機構であった。この他、第2ホルダ121に代 、或いは第2ホルダ121と共に、フローティン 機構を、第1ホルダ111にも設けるものとして 実施することも可能である。

 図24乃至図26に、上記の溝112について、他の 実施の形態を示す。
 図24(A)(B)に示すように、溝112は、流路制限 の一部として、先端に平らな壁面112dを備え ものとして実施することができる。また、 の図17に示す実施の形態では、底112cにおい 、第1壁面112dと、内周面101aとの間に段差112e が設けられており、この段差112eも流路制限 の一部を構成する。
 図25(A)(B)に示すように、溝112は、複数に分 する枝部112f…112fを備えるものとし、各枝部 112fがその幅を狭めることにより流路制限部 備えるものとしても実施可能である。
 図17及び図18の実施の形態においても、特に 示した以外の構成については、図4(A)、図14(C) 、図21乃至図23に示す実施の形態と同様であ 。

 また、上記の各実施の形態において、溝112 幅及び深さの少なくとも何れか一方につい 、第1処理用部101の内側から外側に向けてそ の寸法を漸次小さくすることにて、流路制限 部を構成するものとした。この他、図26(A)や 26(B)へ示す通り、溝112の幅や深さを変化さ ずに、溝112に終端面112fを設けることによっ 、このような溝112の終端面112fを流路制限部 とすることができる。図22、図24及び図25に示 す実施の形態において示した通り、動圧発生 は、溝112の幅及び深さを既述の通り変化させ ることによって溝112の底や両側面を傾斜面と することで、この傾斜面が流体に対する受圧 部になり動圧を発生させた。一方図26(A)(B)に す実施の形態では、溝112の終端面が流体に する受圧部になり動圧を発生させる。
 また、この図26(A)(B)に示す場合、溝112の幅 び深さの少なくとも何れか一方の寸法を漸 小さくすることも併せて実施することがで る。
 尚、溝112の構成について、上記の図22、図24 乃至図26に示すものに限定するものではなく 他の形状の流路制限部を備えたものとして 施することが可能である。
 例えば、図22、図24乃至図26示すものでは、 112は、第1処理用部101の外側に突き抜けるも のではなかった。即ち、第1処理用部101の外 面と、溝112との間には、外側平坦面113が存 した。しかし、このような実施の形態に限 するものではなく、上述の動圧を発生され ことが可能であれば、溝112は、第1処理用部1 01の外周面側に達するものであっても実施可 である。
 例えば、図26(B)に示す第1処理用部101の場合 点線で示すように、溝112の他の部位よりも 面積が小さな部分を、外側平坦面113に形成 て実施することができる。
 また、溝112を、上記の通り内側から外側へ けて漸次断面積を小さくするように形成し 溝112の第1処理用部101の外周に達した部分( 端)を、最も断面積が小さいものとすればよ (図示せず)。但し、動圧を効果的に発生さ る上で、図22、図24乃至図26に示すように、 112は、第1処理用部101の外周面側に突き抜け いほうが好ましい。

 ここで、上記図21乃至図26に示す各実施の形 態について、総括する。
 この処理装置は、平坦処理用面を有する回 部材と同じく平坦処理用面を有する固定部 とをそれらの平坦処理用面で同心的に相対 させ、回転部材の回転下に固定部材の開口 より被反応原料を供給しながら両部材の対 平面処理用面間より反応処理する処理装置 おいて機械的にクリアランスを調整するの はなく、回転部材に増圧機構を設けてその 力発生によりクリアランスを保持しかつ機 的クリアランス調整では、不可能であった1 ~6μmの微小クリアランスを可能とし生成粒子 微細化及び反応の均一化の能力が著しく向 出来たものである。
 即ち、この処理装置は、回転部材と固定部 がその外周部に平坦処理用面を有しその平 処理用面において、面上の密封機能を有す ことで、流体静力学的な即ちハイドロスタ ィックな力、一流体動力学的即ちハイドロ イナミックな力、或いは、エアロスタティ ク-エアロダイナミックな力を発生させる高 速回転式の処理装置を提供しようとするもの である。上記の力は、上記密封面間に僅かな 間隙を発生させ、また非接触で機械的に安全 で高度な微細化及び反応の均一化の機能を有 した反応処理装置を提供することができる。 この僅かな隙間が形成されうる要因は、一つ は、回転部材の回転速度によるものであり、 もう一つは、被処理物(流体)の投入側と排出 の圧力差によるものである。投入側に圧力 与機構が付設されている場合は、投入側に 力付与機構が付設されていない場合即ち大 圧下で被処理物(流体)を投入される場合、 力差が無いわけであるから回転部材の回転 度だけで密封面間の分離を生じさせる必要 ある。これは、ハイドロダイナミックもし はエアロダイナミック力として知られてい 。

 図21(A)に示す装置において、減圧ポンプQを 記反応装置Gの排出部に接続したものを示し たが、既述の通りハウジング106を設けず、ま た減圧ポンプQを設けずに、図27(A)に示すよう に処理装置を減圧用のタンクTとして、当該 ンクTの中に、反応装置Gを配設することにて 実施することが可能である。
 この場合、タンクT内を真空或いは真空に近 い状態に減圧することにて、反応装置Gにて 成された被処理物をタンクT内に霧状に噴射 しめ、タンクTの内壁にぶつかって流れ落ち る被処理物を回収すること、或いはこのよう な流れ落ちる被処理物に対して気体(蒸気)と て分離されタンクT内上部に充満するものを 回収することにて、処理後の目的物を得るこ とができる。
 また、減圧ポンプQを用いる場合も、図27(B) 示すように、反応装置Gに、減圧ポンプQを して、気密なタンクTを接続することにより 当該タンクT内にて、処理後の被処理物を霧 状にして、目的物の分離・抽出を行うことが できる。
 更に、図27(C)へ示すように、減圧ポンプQを 接処理装置Gに接続し、当該タンクTに、減 ポンプQと、減圧ポンプQとは別の流体Rの排 部とを接続して、目的物の分離を行うこと できる。この場合、気化部については、減 ポンプQに吸いよせられ、液体R(液状部)は排 部より、気化部とは別に排出される。

 上述してきた各実施の形態では、第1及び第 2の2つの被処理流動体を、夫々第2ホルダ21,121 及び第2リング20,102から、導入して、混合し 応させるものを示した。
 次に、装置への被処理流動体の導入に関す 他の実施の形態について、順に説明する。

 図4(B)へ示す通り、図4(A)へ示す処理装置に 第3導入部d3を設けて第3の被処理流動体を、 処理用面1,2間へ導入して、第2被処理流動体 と同様第1被処理流動体へ混合し反応させる のとしても実施できる。
 第3導入部d3は、第1の被処理流動体と、混合 させる第3の流動体を処理用面1,2へ供給する この実施の形態において、第3導入部d3は、 2リング20の内部に設けられた流体の通路で り、その一端が、第2処理用面2にて開口し、 他の一端に、第3流体供給部p3が接続されてい る。
 第3流体供給部p3には、コンプレッサ、その のポンプを採用することができる。
 第3導入部d3の第2処理用面2における開口部 、第2導入部d2の開口部よりも、第1処理用面1 の回転の中心の外側に位置する。即ち、第2 理用面2において、第3導入部d3の開口部は、 2導入部d2の開口部よりも、下流側に位置す 。第3導入部d3の開口部と第2導入部d2の開口 の間には、第2リング20の径の内外方向につ て、間隔が開けられている。
 この図4(B)へ示す装置も、第3導入部d3以外の 構成については、図4(A)へ示す実施の形態と 様である。尚、この図4(B)、更に、以下に説 する、図4(C)、図4(D)、図5~図14において、図 の煩雑を避けるため、ケース3を省略する。 尚、図12(B)(C)、図13、図14(A)(B)において、ケー ス3の一部は、描いてある。

  更に、図4(C)へ示すように、図4(B)へ示す処 理装置に、第4導入部d4を設けて第4の被処理 動体を、両処理用面1,2間へ導入して、第2及 第3の被処理流動体と同様第1被処理流動体 混合し反応させるものとしても実施できる
 第4導入部d4は、第1の被処理流動体と、混合 させる第4の流動体を処理用面1,2へ供給する この実施の形態において、第4導入部d4は、 2リング20の内部に設けられた流体の通路で り、その一端が、第2処理用面2にて開口し、 他の一端に、第4流体供給部p4が接続されてい る。
 第4流体供給部p4には、コンプレッサ、その のポンプを採用することができる。
 第4導入部d4の第2処理用面2における開口部 、第3導入部d3の開口部よりも、第1処理用面1 の回転の中心の外側に位置する。即ち、第2 理用面2において、第4導入部d4の開口部は、 3導入部d3の開口部よりも、下流側に位置す 。
 この図4(C)へ示す装置について、第4導入部d4 以外の構成については、図4(B)へ示す実施の 態と同様である。
 また、図示はしないが、更に、第5導入部や 、第6導入部など、5つ以上の導入部を設けて 夫々5種以上の被処理流動体を、混合し反応 させるものとしても実施できる。

 また、図4(D)へ示す通り、図4(A)の装置では 第2ホルダ21に設けられていた第1導入部d1を 第2ホルダ21に設ける代わりに、第2導入部d2 様、第2処理用面2に設けて実施することがで きる。この場合、第2処理用面2において、第1 導入部d1の開口部は、第2導入部d2よりも、回 の中心側即ち上流側に位置する。
 上記の図4(D)へ示す装置では、第2導入部d2の 開口部と、第3導入部d3の開口部は、共に第2 ング20の第2処理用面2に配置されるものであ た。しかし、導入部の開口部は、このよう 処理用面に対する配置に限定するもではな 。特に、図5(A)へ示す通り、第2導入部d2の開 口部を、第2リング20の内周面の、第2処理用 2に隣接する位置に設けて実施することもで る。この図5(A)へ示す装置において、第3導 部d3の開口部は、図4(B)へ示す装置と同様第2 理用面2に配置されているが、第2導入部d2の 開口部を、このように第2処理用面2の内側で って、第2処理用面2へ隣接する位置に配置 ることによって、第2の被処理流動体を処理 面に直ちに導入できる。

 このように第1導入部d1の開口部を第2ホル ダ21に設け、第2導入部d2の開口部を第2処理用 面2の内側であって、第2処理用面2へ隣接する 位置に配置することで(この場合、上記第3導 部d3を設けることは必須ではない)、特に複 の被処理流体を反応させる場合において、 1導入部d1から導入される被処理流体と第2導 入部d2から導入される被処理流体とを反応さ ない状態で両処理用面1,2間へ導入し、両処 用面1,2間において両者を初めて反応させる とができる。よって、上記構成は、特に反 性の高い被処理流体を用いる場合に適して る。

 なお、上記の「隣接」とは、第2導入部d2 開口部を、図5(A)に示すように第2リング20の 内側側面に接するようにして設けた場合に限 られるものではない。第2リング20から第2導 部d2の開口部までの距離が、複数の被処理流 体が両処理用面1,2間へ導入される前に混合・ 反応が完全になされない程度とされていれば 良く、例えば、第2ホルダ21の第2リング20に近 い位置に設けたものであっても良い。また、 第2導入部d2の開口部を第1リング10あるいは第 1ホルダ11の側に設けても良い。

 更に、上記の図4(B)へ示す装置において、第 3導入部d3の開口部と第2導入部d2の開口との間 には、第2リング20の径の内外方向について、 間隔が開けられていたが、図5(A)へ示す通り そのような間隔を設けずに、両処理用面1,2 に第2及び第3の被処理流動体を導入されると 直ちに両流動体が合流するものとしても実施 できる。処理の対象によって、このような図 5(A)へ示す装置を選択すればよい。
 また、上記の図4(D)へ示す装置についても、 第1導入部d1の開口部と第2導入部d2の開口との 間には、第2リング20の径の内外方向について 、間隔が開けられていたが、そのような間隔 を設けずに、両処理用面1,2間に第1及び第2の 処理流動体を導入すると直ちに両流動体が 流するものとしても実施できる。処理の対 によって、このような開口部の配置を選択 ればよい。
 上記の図4(B)及び図4(C)に示す実施の形態で 、第2処理用面2において、第3導入部d3の開口 部を、第2導入部d2の開口部の下流側、言い換 えると、第2リング20の径の内外方向について 第2導入部d2の開口部の外側に配置するものと した。この他、図5(C)及び図6(A)へ示す通り、 2処理用面2において、第3導入部d3の開口部 、第2導入部d2の開口部と、第2リング20の周 向r0について異なる位置に配置するものとし ても実施できる。図6において、m1は第1導入 d1の開口部即ち第1開口部を、m2は第2導入部d2 の開口部即ち第2開口部を、m3は第3導入部d3の 開口部(第3開口部)を、r1はリングの径の内外 向を、夫々、示している。
 また、第1導入部d1を、第2リング20に設ける 合も、図5(D)へ示す通り、第2処理用面2にお て、第1導入部d1の開口部を、第2導入部d2の 口部と、第2リング20の周方向について異な 位置に配置するものとしても実施できる。

 上記の図5(B)へ示す装置では、第2リング20の 処理用面2において、周方向r0の異なる位置に 2つの導入部の開口部が配置されたものを示 たが、図6(B)へ示す通り、リングの周方向r0 異なる位置に3つの導入部の開口部を配置し 或いは図6(C)へ示す通り、リングの周方向r0 異なる位置に4つの導入部の開口部を配置し て実施することもできる。尚、図6(B)(C)にお て、m4は、第4導入部の開口部を示し、図6(C) おいてm5は第5導入部の開口部を示している また、図示はしないが、導入部の開口部を リングの周方向r0の異なる位置に5つ以上設 て実施することもできる。
 上記の図5(B)(D)、及び、図6(A)~(C)に示す装置 おいて、第2導入部乃至第5導入部は、夫々 なる被処理流動体即ち、第2、第3、第4、第5 被処理流動体を、導入することができる。 方、第2~第5の開口部m2~m5から、全て同種の ち、第2被処理流動体を処理用面間に導入す ものとしても実施できる。図示はしないが この場合、第2導入部乃至第5導入部は、リ グ内部にて連絡しており、一つの流体供給 、即ち第2流体供給部p2に接続されているも として実施できる。
 また、リングの周方向r0の異なる位置に導 部の開口部を複数設けたものと、リングの 方向即ち径の内外方向r1の異なる位置に導入 部の開口部を複数設けたものを、複合して実 施することもできる。
 例えば、図6(D)へ示す通り、第2処理用面2に8 つの導入部の開口部m2~m9が設けられており、 のうち4つm2~m5は、リングの周方向r0の異な 位置であり且つ径方向r1について同じ位置に 設けられたものであり、他の4つm5~m8はリング の周方向r0の異なる位置であり且つ径方向r1 ついて同じ位置に設けられている。そして 当該他の開口部m5~m8は、径方向rについて、 記4つの開口部m2~m5の径方向の外側に配置さ いれる。また、この外側の開口部は、夫々 内側の開口部と、リングの周方向r0について 、同じ位置に設けてもよいが、リングの回転 を考慮して、図6(D)へ示すように、リングの 方向r0の異なる位置に設けて実施することも できる。また、その場合も、開口部について 、図6(D)に示す配置や数にするものではい。
 例えば、図6(E)へ示す通り、径方向外側の開 口部が多角形の頂点位置、即ちこの場合四角 形の頂点位置に配置され、当該多角形の辺上 に、径方向内側の開口部が位置するように配 置することもできる。勿論この他の配置を採 ることもできる。
 また、第1開口部m1以外の開口部は、何れも 2被処理流動体を処理用面間に導入するもの とした場合、各第2被処理流動部を導入する 該開口部を、処理用面の周方向r0について、 点在させるのではなく、図6(F)へ示す通り、 方向r0について、連続する開口部として実施 することもできる。

 尚、処理の対象によっては、図7(A)へ示す通 り、図4(A)に示す装置において、第2リング20 設けていた第2導入部d2を、第1導入部d1と同 、第2ホルダ21の中央部分22へ設け実施するこ ともできる。この場合、第2リング20の中心に 位置する第1導入部d1の開口部に対し、その外 側に、間隔を開けて、第2導入部d2の開口部が 位置する。また、図7(B)へ示す通り、図7(A)へ す装置について、第2リング20に第3導入部d3 設けて実施することもできる。図7(C)へ示す 通り、図6(A)へ示す装置において、第1導入部d 1の開口部と第2導入部d2の開口部との間に間 を設けず、第2リング20の内側の空間へ第2及 第3の被処理流動体を導入されると直ちに両 流動体が合流するものとしても実施できる。 更にまた、処理の対象によっては、図7(D)へ す通り、図6(A)へ示す装置において、第2導入 部d2同様、第3導入部d3も第2ホルダ21に設けて 施することができる。図示はしないが、4つ 以上の導入部を第2ホルダ21に設けて実施する こともできる。
 また、処理の対象によっては、図8(A)へ示す 通り、図7(D)へ示す装置において、第2リング2 0に第4導入部d4を設けて第4の被処理流動体を 処理用面1,2間へ導入するものとしても実施 きる。

 図8(B)へ示す通り、図4(A)へ示す装置におい 、第2導入部d2を、第1リング10へ設け、第1処 用面1に第2導入部d2の開口部を備えるものと しても実施できる。
 図8(C)へ示す通り、図8(B)へ示す装置におい 、第1リング10に第3導入部d3を設けて、第1処 用面1において、第3導入部d3の開口部を、第 2導入部d2の開口部と、第1リング10の周方向に ついて異なる位置に配置するものとしても実 施できる。
 図8(D)へ示す通り、図8(B)へ示す装置におい 、第2ホルダ21へ第1導入部d1を設ける代わり 、第2リング20へ第1導入部d1を設け、第2処理 面2に、第1導入部d1の開口部を配置するもの としても実施できる。この場合、第1及び第2 導入部d1,d2の両開口部は、リングの径の内 方向について、同じ位置に配置されている

 また、図9(A)へ示す通り、図4(A)へ示す装置 おいて、第3導入部d3を、第1リング10へ設け 第1処理用面1へ第3導入部d3の開口部を配置す るものとしても実施できる。この場合、第2 び第3の導入部d2,d3の両開口部は、リングの の内外方向について、同じ位置に配置され いる。但し、上記の両開口部を、リングの の内外方向について、異なる位置に配置す ものとしてもよい。
 図8(C)へ示す装置において、第1リング10の径 の内外方向について同じ位置に設けると共に 、第1リング10の周方向即ち回転方向について 異なる位置に設けたが、当該装置において、 図9(B)へ示す通り、第2及び第3導入部d2,d3の両 口部を、第1リング10の径の内外方向につい 異なる位置に設けて実施することができる この場合図9(B)へ示す通り、第2及び第3導入 d2,d3の両開口部の間には、第1リング10の径 内外方向に間隔を開けておくものとしても 施でき、または図示はしないが、当該間隔 開けずに直ちに、第2被処理流動体と第3被処 理流動体とが合流するものとしても実施でき る。
 また、図9(C)へ示す通り、第2ホルダ21へ第1 入部d1を設ける代わりに、第2導入部d2と共に 、第1リング10へ第1導入部d1を設けて実施する こともできる。この場合、第1処理用面1にお て、第1導入部d1の開口部を、第2導入部d2の 口部の、上流側(第1リング11の径の内外方向 について内側)に設ける。第1導入部d1の開口 と第2導入部d2の開口部との間には、第1リン 11の径の内外方向について、間隔を開けて く。但し図示はしないが、このような間隔 開けずに実施することもできる。
 また、図9(D)へ示す通り、図9(C)へ示す装置 第1処理用面1にあって、第1リング10周方向の 異なる位置に、第1導入部d1と第2導入部d2夫々 の開口部を配置するものとして実施すること ができる。
 また、図示はしないが、図9(C)(D)へ示す実施 の形態において、第1リング10へ3つ以上の導 部を設けて、第2処理用面2において、周方向 の異なる位置に、或いは、リングの径の内外 方向の異なる位置に、各開口部を配置するも のとして実施することもできる。例えば、第 2処理用面2において採った、図6(B)~図6(F)に示 開口部の配置を第1処理用面1においても採 することができる。

 図10(A)へ示す通り、図4(A)へ示す装置におい 、第2導入部d2を第2リング20へ設ける代わり 、第1ホルダ11へ設けて実施することができ 。この場合、第1ホルダ11上面の第1リング10 囲まれた部位において、第1リング10の回転 中心軸の中心に第2導入部d2の開口部を配置 るのが好ましい。
 図10(B)へ示す通り、図10(A)へ示す実施の形態 において、第3導入部d3を、第2リング20へ設け て、第3導入部d3の開口部を第2処理用面2へ配 することができる。
 また、図10(C)へ示す通り、第1導入部d1を第2 ルダ21へ設ける代わりに、第1ホルダ11へ設 て実施することができる。この場合、第1ホ ダ11上面の第1リング10に囲まれた部位にお て、第1リング10の回転の中心軸に第1導入部d 1の開口部を配置するのが好ましい。また、 の場合、図示の通り、第2導入部d2を第1リン 10へ設けて、第1処理用面1へ、その開口部を 配置することができる。また、図示はしない が、この場合、第2導入部d2を第2リング20へ設 けて、第2処理用面2へ、その開口部を配置す ことができる。
 更に、図10(D)へ示す通り、図10(C)へ示す第2 入部d2を、第1導入部d1と共に、第1ホルダ11へ 設けて実施することもできる。この場合、第 1ホルダ11上面の第1リング10に囲まれた部位に おいて、第2導入部d2の開口部を配置する。ま た、この場合、図10(C)において、第2リング20 設けた第2導入部d2を、第3導入部d3とすれば い。

 上記の図4~図10に示す各実施の形態において 、第1ホルダ11及び第1リング10が、第2ホルダ21 及び第2リング20に対して回転するものとした 。この他、図11(A)へ示す通り、図4(A)へ示す装 置において、第2ホルダ2に、回転駆動部から 転力を受けて回転する回転軸51を設けて、 1ホルダ11の逆方向に、第2ホルダ21を回転さ るものとしても実施できる。回転駆動部は 第1ホルダ11の回転軸50を回転させるものと別 に設けるものとしてもよく、或いはギアなど の動力伝達手段により、第1ホルダ11の回転軸 50を回転させる駆動部から、動力を受けるも としても実施できる。この場合、第2ホルダ 2は、前述のケースと別体に形成されて、第1 ルダ11と同様、当該ケース内に回転可能に 容されたものとする。
 また、図11(B)へ示す通り、図11(A)に示す装置 において、第2リング20に第2導入部d2を設ける 代わりに、図10(B)の装置と同様に第1ホルダ11 第2導入部d2を設けて実施することができる
 また、図示はしないが、図11(B)へ示す装置 おいて、第2導入部d2を、第1ホルダ11に代え 2ホルダ21へ設けて実施することもできる。 の場合、第2導入部d2は、図10(A)の装置と同様 である。図11(C)へ示す通り、図11(B)へ示す装 において、第2リング20に第3導入部d3を設け 、当該導入部d3の開口部を、第2処理用面2に 置して実施することもできる。
 更に、図11(D)へ示す通り、第1ホルダ11を回 させずに、第2ホルダ21のみを回転させるも としても実施できる。図示はしないが、図4( B)~図10に示す装置においても、第1ホルダ11と に第2ホルダ21を、或いは第2ホルダ21のみ単 で回転させるものとしても実施できる。

 図12(A)へ示すように、第2処理用部20は、 ングとし、第1処理用部10を、リングでなく 他の実施の形態の第1ホルダ11と同様の、直 回転軸50を備えて回転する部材とすることが できる。この場合、第1処理用部10の上面を、 第1処理用面1とし、当該処理用面は、環状で く、即ち中空部分を備えない、一様に平ら 面とする。また、この図12(A)に示す装置に いて、図4(A)の装置と同様、第2導入部d2を、 2リング20に設け、その開口部を第2処理用面 2に配置している。

 図12(B)へ示す通り、図12(A)へ示す装置にお いて、第2ホルダ21を、ケース3と独立したも とし、ケース3と当該第2ホルダ21との間に、 2リング20が設けられた1処理用部10へ接近・ 反させる弾性体などの接面圧付与機構4を設 けて実施することもできる。この場合、図12( C)へ示すように、第2処理用部20をリングとす のではなく、上記の第2ホルダ21に相当する 材とし、当該部材の下面を第2処理用面2と て形成することができる。更に、図13へ示す 通り、図12(C)へ示す装置において、第1処理用 部10もリングとするのではなく、図12(A)(B)へ す装置と同様他の実施の形態において第1ホ ダ11に相当する部位を第1処理用部10とし、 の上面を第1処理用面1として実施することが できる。

 上記の各実施の形態において、少なくとも 1の被処理流動体は、第1処理用部10と第2処 用部20即ち、第1リング10と第2リング20の中心 部から供給され、他の被処理流動体による処 理、即ち混合及び反応後、その径の内外方向 について外側へ排出されるものとした。
 この他、図13(B)へ示す通り、第1リング10及 第2リング20の外側から、内側に向けて、第1 被処理流動体を供給するものとしても実施 きる。この場合、図示の通り、第1ホルダ11 び第2ホルダ21の外側をケース3にて密閉し、 第1導入部d1を当該ケース3に直接設けて、ケ スの内側であって、両リング10,20の突合せ位 置と対応する部位に、当該導入部の開口部を 配置する。そして、図4(A)の装置において第1 入部d1が設けられていた位置、即ち第1ホル 11におけるリング1の中心となる位置に、排 部36を設ける。また、ホルダの回転の中心 を挟んで、ケースの当該開口部の反対側に 第2導入部d2の開口部を配置する。但し、第2 入部dの開口部は、第1導入部d1の開口部と同 様、ケースの内側であって、両リング10,20の 合せ位置と対応する部位に配置するもので ればよく、上記のように、第1導入部d1の開 部の反対側に形成するのに限定するもので ない。
 処理後の生成物の排出部36を設けておく。 の場合、両リング10,20の径の外側が、上流と なり、両リング10,20の内側が下流側となる。
 図13(C)に示す通り、図13(B)へ示す装置におい て、ケース3の側部に設けた第2導入部d2を、 該位置に代え、第1リング11に設けて、その 口部を第1処理用面1に配置するものとしても 実施できる。この場合において、図13(D)に示 通り、第1処理用部10をリングとして形成す のでなく、図12(B)、図12(C)や図13(A)に示す装 と同様、他の実施の形態において、第1ホル ダ11に相当する部位を、第1処理用部10とし、 の上面を第1処理用面1とし、更に、当該第1 理用部10内に第2導入部d2を設けて、その開 部を第1処理用面1に配置するものとして実施 できる。

 図14(A)へ示す通り、図13(D)へ示す装置におい て、第2処理用部20もリングとして形成するの ではなく、他の実施の形態において第2ホル 21に相当する部材を、第2処理用部2とし、そ 下面を第2処理用面2として実施することが きる。そして、第2処理用部20を、ケース3と 立した部材とし、ケース3と第2処理用部20と の間に、図12(C)(D)、図13(A)に示す装置と同じ 面圧付与機構4を設けて実施することができ 。
 また、図14(B)へ示す通り、図14(A)に示す装置 の第2導入部d2を第3導入部d3とし、別途第2導 部d2を設けるものとしも実施できる。この場 合、第2処理用面2において第2導入部d2の開口 を第3導入部d3の開口部よりも上流側に配置 る。
 前述の図7に示す各装置、図8(A)図10(A)(B)(D)、 図11(B)(C)に示す装置は、処理用面1,2間に達す 前に、第1の被処理流動体に対して、他の被 処理流動体が合流するものであり、晶出や析 出の反応の速いものには適さない。しかし、 反応速度の遅いものについては、このような 装置を採用することもできる。

 本願発明に係る方法の発明の実施に適した 理装置について、以下に纏めておく。
 前述の通り、この処理装置は、被処理流動 に所定の圧力を付与する流体圧付与機構と この所定圧力の被処理流動体が流される密 された流体流路に設けられた第1処理用部10 第1処理用部10に対して相対的に接近離反可 な第2処理用部20の少なくとも2つの処理用部 と、これらの処理用部10,20において互いに対 する位置に設けられた第1処理用面1及び第2 理用面2の少なくとも2つの処理用面と、第1 理用部10と第2処理用部20とを相対的に回転 せる回転駆動機構とを備え、両処理用面1,2 にて、少なくとも2種の被処理流動体の混合 反応の処理を行うものである。第1処理用部 10と第2処理用部20のうち少なくとも第2処理用 部20は、受圧面を備えるものであり、且つ、 の受圧面の少なくとも一部が第2処理用面2 より構成され、受圧面は、流体圧付与機構 被処理流動体の少なくとも一方に付与する 力を受けて第1処理用面1から第2処理用面2を 反させる方向に移動させる力を発生させる そして、この装置にあって、接近離反可能 つ相対的に回転する第1処理用面1と第2処理 面2との間に上記の圧力を受けた被処理流動 体が通されることにより、各被処理流動体が 所定膜厚の流体膜を形成しながら両処理用面 1,2間を通過することで、当該被処理流動体間 において、所望の反応が生じる。

 また、この処理装置において、第1処理用 面1及び第2処理用面2の少なくとも一方の、微 振動やアライメントを調整する緩衝機構を備 えたものを採用するのが好ましい。

 また、この処理装置において、第1処理用 面1及び第2処理用面2 の一方又は双方の、磨 などによる軸方向の変位を調整して、両処 用面1,2間の流体膜の膜厚を維持することを 能とする変位調整機構を備えたものを採用 るのが好ましい。

 更に、この処理装置にあっては、上記の流 圧付与機構として、被処理流動体に対して 定の送り込み圧を掛けるコンプレッサなど 加圧装置を採用することができる。
 尚、上記の加圧装置は、送り込み圧の増減 調整を行えるものを採用する。この加圧装 は、設定した圧力を一定に保つことができ 必要があるが、処理用面間の間隔を調整す パラメータとして、調整を行える必要があ からである。

 また、この処理装置には、上記の第1処理 用面1と第2処理用面2との間の最大間隔を規定 し、それ以上の両処理用面1,2の離反を抑止す る離反抑止部を備えるものを採用することが できる。

 更にまた、この処理装置には、上記の第1 処理用面1と第2処理用面2との間の最小間隔を 規定し、それ以上の両処理用面1,2の近接を抑 止する近接抑止部を備えたものを採用するこ とができる。

 更に、この処理装置には、第1処理用面1 第2処理用面2の双方が、互いに逆の方向に回 転するものを採用することができる。

 また、この処理装置には、上記第1処理用 面1と第2処理用面2の一方或いは双方の温度を 調整する、温度調整用のジャケットを備えた ものを採用することができる。

 また更に、この処理装置には、上記第1処 理用面1及び第2処理用面2の一方或いは双方の 少なくとも一部は、鏡面加工されたものを採 用するのが好ましい。

 この処理装置には、上記第1処理用面1及 第2処理用面2の一方或いは双方は、凹部を備 えたものを採用することができる。

 更に、この処理装置には、一方の被処理 動体に反応させる他方の被処理流動体の供 手段として、一方の被処理流動体の通路と 独立した別途の導入路を備え、上記第1処理 用面と第2処理用面の少なくとも何れ一方に 上記の別途の導入路に通じる開口部を備え 当該別途の導入路から送られてきた他方の 処理流動体を、上記一方の被処理流動体に 入することができるものを採用するのが好 しい。

 また、本願発明を実施する処理装置として 被処理流動体に所定の圧力を付与する流体 付与機構と、この所定圧力の被処理流動体 流される密封された流体流路に接続された 1処理用面1及び第2処理用面2の少なくとも2 の相対的に接近離反可能な処理用面と、両 理用面1,2間に接面圧力を付与する接面圧力 与機構と、第1処理用面1と第2処理用面2とを 対的に回転させる回転駆動機構と、を備え ことにより、両処理用面1,2 間にて、少な とも2種の被処理流動体の反応処理を行うも であって、接面圧力が付与されつつ相対的 回転する第1処理用面1と第2処理用面2との間 に、流体圧付与機構から圧力を付与された少 なくとも一種の被処理流動体が通され、更に 、他の一種の被処理流動体が通されることに より、流体圧付与機構から圧力を付与された 上記一種の被処理流動体が所定膜厚の流体膜 を形成しながら両処理用面1,2間を通過する際 に、当該他の一種の被処理流動体が混合され 、被処理流動体間にて、所望の反応を生じさ せるものを採用することができる。
 この接面圧付与機構が、前述の装置におけ 、微振動やアライメントを調整する緩衝機 や、変位調整機構を構成するものとして実 することができる。

 更に、本願発明を実施する処理装置とし 、反応させる2種の被処理流動体のうち少な くとも一方の被処理流動体を当該装置に導入 する第1導入部と、第1導入部に接続されて当 一方の被処理流動体に圧力を付与する流体 付与機構pと、反応させる2種の被処理流動 のうち少なくとも他の一方を当該装置に導 する第2導入部と、当該一方の被処理流動体 流される密封された流体流路に設けられた 1処理用部10と第1処理用部10に対して相対的 接近離反可能な第2処理用部20の少なくとも2 つの処理用部と、これらの処理用部10,20にお て互いに対向する位置に設けられた第1処理 用面1及び第2処理用面2の少なくとも2つの処 用面と、第2処理用面2が露出するように第2 理用部20を受容するホルダ21と、第1処理用部 10と第2処理用部20とを相対的に回転させる回 駆動機構と、第1処理用面1に対して第2処理 面2を圧接又は近接した状態に第2処理用部20 を押圧する接面圧付与機構4 とを備え、両処 理用面1,2間にて、被処理流動体間の反応処理 を行い、上記ホルダ21が、上記第1導入部の開 口部を備えると共に、処理用面1,2間の隙間に 影響を与えるようには可動でないものであり 、第1処理用部10と第2導入部20の少なくとも一 方が、上記第2導入部の開口部を備え、第2処 用部20が、環状体であり、第2処理用面2がホ ルダ21に対して摺動して第1処理用面1に接近 反するものであり、第2処理用部20が受圧面 備え、受圧面は、流体圧付与機構pが被処理 動体に付与する圧力を受けて第1処理用面1  から第2処理用面2を離反させる方向に移動さ る力を発生させ、上記受圧面の少なくとも 部は、第2処理用面2にて構成され、接近離 可能且つ相対的に回転する第1処理用面1と第 2処理用面2との間に圧力が付与された一方の 処理流動体が通されると共に、他の一方の 処理流動体が、両処理用面1,2間に供給され ことにより、両被処理流動体が所定膜厚の 体膜を形成しながら両処理用面1,2間を通過 、通過中の被処理流動体が混合させること 、被処理流動体間における、所望の反応を 進させるものであり、接面圧力付与機構4の 接面圧力と、流体圧付与機構pが付与する流 圧力の両処理用面1,2間を離反させる力との 衡によって、上記の所定膜厚の流体膜を発 させる微小間隔を両処理用面1,2間に保つも を採用することができる。

 この処理装置において、第2導入部も、第1 入部に接続されたのと同様の、別途の流体 付与機構に接続されて、加圧されるものと ても実施できる。また、第2導入部から導入 れる被処理流動体は、別途の流体圧付与機 にて加圧されるのではなく、第1導入部にて 導入される被処理流動体の流圧にて第2導入 内に生じる負圧により、両処理用面1,2間に 引されて供給されるものとしても実施でき 。更に、当該他方の被処理流動体は、第2導 部内を、自重にて移動即ち上方より下方に れて、処理用面1,2間に供給されるものとし も実施できる。
 上記のように、一方の被処理流動体の装置 への供給口となる第1導入部の開口部を第2 ルダに設けるものに限定するものではなく 第1導入部の当該開口部を第1ホルダに設ける ものとしてもよい。また、第1導入部の当該 口部を、両処理用面の少なくとも一方に形 して実施することもできる。但し、反応に って、先に処理用面1,2間に導入しておく必 のある被処理流動体を、第1導入部から供給 る必要がある場合において、他方の被処理 動体の装置内への供給口となる第2導入部の 開口部は、何れかの処理用面において、上記 第1導入部の開口部よりも、下流側に配置す 必要がある。

 更に、本願発明の実施に用いる処理装置と て、次のものを採用することができる。
 この処理装置は、反応させる2種以上の被処 理流動体を別々に導入する複数の導入部と、 当該2種以上の被処理流動体の少なくとも一 に圧力を付与する流体圧付与機構pと、この 処理流動体が流される密封された流体流路 設けられた第1処理用部10と第1処理用部10に して相対的に接近離反可能な第2処理用部20 少なくとも2つの処理用部と、これらの処理 用部10,20において互いに対向する位置に設け れた第1処理用面1及び第2処理用面2の少なく とも2つの処理用面1,2と、第1処理用部10と第2 理用部20とを相対的に回転させる回転駆動 構とを備え、両処理用面1,2間にて、被処理 動体間の反応処理を行うものであって、第1 理用部10と第2処理用部20のうち少なくとも 2処理用部20は、受圧面を備えるものであり 且つ、この受圧面の少なくとも一部が第2処 用面2により構成され、受圧面は、流体圧付 与機構が被処理流動体に付与する圧力を受け て第1処理用面1から第2処理用面2を離反させ 方向に移動させる力を発生させ、更に、第2 理用部20は、第2処理用面2と反対側を向く近 接用調整面24を備えるものであり、近接用調 面24は、被処理流体に掛けた所定の圧力を けて第1処理用面1に第2処理用面2を接近させ 方向に移動させる力を発生させ、上記近接 調整面24の接近離反方向の投影面積と、上 受圧面の接近離反方向の投影面積との面積 により、被処理流動体から受ける全圧力の 力として、第1処理用面1に対する第2処理用 2の離反方向へ移動する力が決まるものであ 、接近離反可能且つ相対的に回転する第1処 理用面1と第2処理用面2との間に圧力が付与さ れた被処理流動体が通され、当該被処理流動 体に反応させる他の被処理流動体が両処理用 面間において混合され、混合された被処理流 動体が所定膜厚の流体膜を形成しながら両処 理用面1,2間を通過することで、処理用面間の 通過中に所望の反応生成物を得るものである 。

 また、本願発明に係る装置にあっては、 のような処理方法を実施できる。この処理 法は、第1の被処理流動体に所定の圧力を付 与し、この所定の圧力を受けた被処理流動体 が流される密封された流体流路へ、第1処理 面1及び第2処理用面2の少なくとも2つの相対 に接近離反可能な処理用面を接続し、両処 用面1,2を接近させる接面圧力を付与し、第1 処理用面1と第2処理用面2とを相対的に回転さ せ且つこれらの処理用面1,2間に被処理流動体 を導入するものであり、当該被処理流動体と 反応する第2の被処理流動体を上記と別途の 路により、上記処理用面1,2間に導入し、両 処理流動体を反応させるものであり、少な とも第1の被処理流動体に付与した上記の所 の圧力を両処理用面1,2 を離反させる離反 とし、当該離反力と上記接面圧力とを、処 用面1,2間の被処理流動体を介して均衡させ ことにより、両処理用面1,2間を所定の微小 隔に維持し、被処理流動体を所定の厚みの 体膜として両処理用面1,2間を通過させて、 の通過中に両被処理流動体の反応を均一に い、析出を伴う反応の場合にあっては所望 反応生成物を晶出または析出させるもので る。

 次に、本願発明に係る流体処理装置を用 て実施できる処理を以下に例示する。なお 本願発明に係る流体処理装置は下記の例に み限定して用いられるものではなく、従来 マイクロリアクターやマイクロミキサーに ってなされていた反応はもちろんのこと、 の他種々の反応、混合、分散に関する処理 用いることができる。

 少なくとも1種類の顔料を硫酸、硝酸、塩酸 などの強酸に溶解し調整された顔料酸性溶液 を、水を含む溶液と混合して顔料粒子を得る 反応(アシッドペースティング法)。
 または、少なくとも1種類の顔料を有機溶媒 に溶解し調整された顔料溶液を、前記顔料に 対しては貧溶媒であり、かつ前記溶液の調整 に使用された有機溶媒には相溶性である貧溶 媒中に投入して顔料粒子を沈殿させる反応( 沈法)。
 または、酸性またはアルカリ性であるpH調 溶液或いは前記pH調整溶液と有機溶媒との混 合溶液のいずれかに、少なくとも1種類の顔 を溶解した顔料溶液と、前記顔料溶液に含 れる顔料に溶解性を示さない、若しくは、 記顔料溶液に含まれる溶媒よりも前記顔料 対する溶解性が小さい、前記顔料溶液のpHを 変化させる顔料析出用溶液とを混合して顔料 粒子を得る反応。

 カーボンブラックの表面に液相還元法に って金属微粒子を担持させる反応(前記金属 としては、白金、パラジウム、金、銀、ロジ ウム、イリジウム、ルテニウム、オスミウム 、コバルト、マンガン、ニッケル、鉄、クロ ム、モリブデン、チタンからなる群より選ば れる少なくとも1種の金属が例示できる)。

 フラーレンを溶解している第1溶媒を含む 溶液と、前記第1溶媒よりもフラーレンの溶 度が小さな第2溶媒を混合することでフラー ン分子からなる結晶及びフラーレンナノウ スカー・ナノファイバーナノチューブを製 する反応。

 金属化合物を還元する反応(前記金属とし ては、金、銀、ルテニウム、ロジウム、パラ ジウム、オスミウム、イリジウム、白金のよ うな貴金属、又は銅、又は前記2種以上の金 の合金が例示できる)。

 セラミックス原料を加水分解する反応(前 記セラミックス原料としては、Al、Ba、Mg、Ca La、Fe、Si、Ti、Zr、Pb、Sn、Zn、Cd、As、Ga、Sr Bi、Ta、Se、Te、Hf、Mg、Ni、Mn、Co、S、Ge、Li B、Ceの中から選ばれた少なくとも1種が例示 きる)。

 チタン化合物の加水分解により二酸化チ ン超微粒子を析出させる反応(前記チタン化 合物としては、テトラメトキシチタン、テト ラエトキシチタン、テトラ-n-プロポキシチタ ン、テトライソプロポキシチタン、テトラ-n- ブトキシチタン、テトライソブトキシチタン 、テトラ-t-ブトキシチタンなどのテトラアル コキシチタン或はその誘導体、四塩化チタン 、硫酸チタニル、クエン酸チタン、及び四硝 酸チタンから選ばれる少なくとも1種が例示 きる)。

 半導体原料である、異種の元素を有する オンを含む流体を合流させ、共沈・析出に り化合物半導体微粒子を生成する反応(化合 物半導体としては、II-VI族化合物半導体、III- V族化合物半導体、IV族化合物半導体、I-III-VI 化合物半導体が例示できる)。

 半導体元素を還元して半導体微粒子を生 する反応(半導体元素としては、シリコン(Si )、ゲルマニウム(Ge)、炭素(C)、および錫(Sn)か らなる群から選ばれた元素が例示できる)。

 磁性体原料を還元して磁性体微粒子を生 する反応(磁性体原料としては、ニッケル、 コバルト、イリジウム、鉄、白金、金、銀、 マンガン、クロム、パラジウム、イットリウ ム、ランタニド(ネオジウム、サマリウム、 ドリニウム、テルビウム)のうち少なくとも1 種が例示できる)。

 生体摂取物微粒子原料を少なくとも1種類、 第1溶媒に溶解させた流体と、前記第1溶媒よ も溶解度の低い第2溶媒となりうる溶媒とを 混合し、生体摂取物微粒子を析出させる反応 。
 または、酸性物質もしくは陽イオン性物質 少なくとも1種類含む流体と、塩基性物質も しくは陰イオン性物質を少なくとも1種類含 流体とを混合し、中和反応により生体摂取 微粒子を析出させる反応。

 脂溶性の薬理活性物質を含有する油相成分 含む被処理流動体と、少なくとも水系分散 媒よりなる被処理流動体とを混合すること あるいは、水溶性の薬理活性物質を含有す 水相成分を含む被処理流動体と、少なくと 油系分散溶媒よりなる被処理流動体とを混 することによりマイクロエマルション粒子 得る処理。
 または、分散相もしくは連続相の少なくと どちらか一方に一種類以上のリン脂質を含 、分散相は薬理活性物質を含み、連続相は なくとも水系分散溶媒よりなり、分散相の 処理流動体と連続相の被処理流動体とを混 することによりリポソームを得る処理。

 樹脂に対して溶解性及び相溶性である溶媒 樹脂を溶解した流体と水性溶媒とを混合し 析出あるいは乳化により樹脂微粒子を得る 理。
 または、加温して溶融させた樹脂と水性溶 とを混合し、乳化・分散により樹脂微粒子 得る処理。

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