[發(fā)明專利]閥門機構以及流道基板

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710000250.5
• 申請日: 2007-01-16
• 公開（公告）號: CN101067460A
• 公開（公告）日: 2007-11-07
• 發(fā)明（設計）人: 加地徹
• 申請（專利權）人: 株式會社島津制作所
• 主分類號: F16K11/02
• 分類號: F16K11/02;F16K31/06
• 代理公司: 北京中原華和知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 壽寧;張華輝

技術領域

本發(fā)明涉及一種閥門(valve)機構，用以切換流道中流體的接通、斷開，或者選擇性地對連接用的流道進行切換，本發(fā)明特別涉及一種可嵌入至微芯片(microchip)或毛細板(capillary?plate)等流道基板中的閥門機構，與嵌入了此種閥門機構的流道基板。

背景技術

為了使形成有細微流道的基板具有多功能性，以實現(xiàn)高集成化，必須將對流道中流動的流體進行控制用的閥門機構嵌入至流道基板自身中。然而，不但難以將閥門機構嵌入至流道基板中，而且流道基板自身的構造通常會變得復雜，若流道基板的構造變得復雜，則存在著流道基板的制造工序數(shù)量增大而使成本增加的問題。

建議有若干個將閥門機構嵌入至流道基板內的方法(例如，參照專利文獻1、專利文獻2)。

在專利文獻1中所揭示的閥門機構是，借由充滿設置在對向電極間的加壓槽內的工作流體，使構成基板內所設置的流道的一部分的可彈性變形的膜受到壓迫，由此停止流道中流體的流動。即，此閥門機構通過對電極間施加電壓，利用工作流體間接地控制流道的開閉。

另外，在專利文獻2中揭示有如下方法，即，利用氣壓來間接地控制微反應器(micro?reactor)中的微型閥(micro?valve)的開閉。

[專利文獻1]日本專利特開2004-291187號公報

[專利文獻2]日本專利特開2004-361205號公報

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于，嵌入可直接控制的閥門機構時不會使流道基板的構造變復雜。

本發(fā)明的閥門機構的一形態(tài)包括：閥門室，連接有形成在基板內部的多個流道；閥體，可滑動地配置在閥門室內，且包含用以切換所述流道間的連接的磁體；以及電磁部，通過電磁力來使所述閥體移動。

另外，本發(fā)明的閥門機構的其他形態(tài)包括：閥門室，設置在流道中，且以可變形材料形成一壁面；閥體，設置在所述壁面，且包含用以開閉所述流道的磁體；以及電磁部，通過電磁力來使所述閥體在開閉所述流道的方向上移動。

作為構成所述一壁面的可變形材料，可列舉彈性材料，例如聚二甲基硅氧烷(以下，稱作PDMS(polydimethylsiloxane))。

本發(fā)明的流道基板，使多個流道與本發(fā)明的閥門機構一體化。

因為本發(fā)明的閥門機構利用電磁力來直接驅動包含磁體的閥體，所以響應性良好，且可嵌入至流道基板內部而不使流道基板的構造變復雜。

因為本發(fā)明的流道基板，使多個流道與本發(fā)明的閥門機構一體化，所以可使流道基板具有多功能性，以實現(xiàn)高集成化。

附圖說明

圖1(A)、(B)為表示流道基板中的閥門機構的一實施例的圖，圖1(A)為平面圖，圖1(B)為圖1(A)的A-A位置的剖面圖。

圖2為表示流道基板中的閥門機構的其他實施例的圖。

圖3(A)、(B)為表示流道基板中的閥門機構的其他實施例的圖，圖3(A)表示流道打開的狀態(tài)，圖3(B)表示流道關閉的狀態(tài)。

1、11：流道基板????????????????2a、2b、2c、16：流道

4、18：閥門室??????????????????5a：第1面

5b：第2面??????????????????????5c：第3面

8、22：閥體????????????????????10a、10b、24：電磁鐵

12：玻璃基板???????????????????14：PDMS基板

20：磁體???????????????????????22：一壁面

具體實施方式

圖1(A)、(B)為表示流道基板中的閥門機構的一實施例的圖，圖1(A)為平面圖，圖1(B)為圖1(A)的A-A位置的剖面圖。

在流道基板1的內部形成有矩形狀的空間，即閥門室4。流道2a、2b、2c分別從不同的方向連接于閥門室4。流道2a與流道2b連接在閥門室4的互相對向的第1面5a、第2面5b上。流道2c連接在與第1面5a以及第2面5b不同的第3面5c上。

在閥門室4內容納有閥體8，所述閥體8在閥門室4內的第1面5a側與第2面5b側之間滑動。閥體8由Fe、Cu或Ni等的磁性材料構成或者由樹脂構成，且在此閥體8中埋設有磁體或者磁性粒子。設定該流道2c的位置與閥體8的大小，以在無論閥體8移動到第1面5a側時，還是移動到第2面5b側時，均不會使閥體8關閉該流道2c。

在閥門室4外的第1面5a、第2面5b的側方，將作為電磁部的電磁鐵10a與10b以夾住閥門室4的方式埋入至流道基板1中。