专利名称：流体处理单元和使用该单元的流体处理装置的制作方法
技术领域：
本发明总的涉及流体处理单元和使用该单元的流体处理装置。具体来说，本发 明涉及能用作为分析试样的试样分析装置一部分的流体处理单元和使用该单元的 流体处理装置，所述试样是诸如代表功能性物质的生物物质。
背景技术：
就用来特别地检测诸如蛋白质之类生物物质的传统方法来说，已知有各种方法 来造成抗原-抗体的反应，其使用抗体作用于特定的生物物质，以便对由此获得的 反应物实施肉眼识别或分光镜测量，从而检测该生物物质。
作为定量通过生物物质(诸如蛋白质)的抗原-抗体反应获得反应物数量的方
法，己经广泛地采用了诸如ELISA (酶连接的免疫吸收剂化验)之类的某些方法。 在这些方法中，使用了一种称之为微板的试样分析装置，其中，排列着许多微小的 凹坑部分，它们通常称之为微井(下文中将称其为"井")。诸井的壁表面涂上与特 定生物物质(目标物质)作用的抗体，其作为一种俘获(或捕获)材料，利用该俘 获材料来俘获(或捕获)目标物质，通过测量反应物来检测目标物质，反应物的获 得是利用荧光、发光的或诸如此类的反应剂在目标物质和抗体之间发生抗原-抗体 反应。
在诸如ELISA那样的使用微板的典型方法中，井内填充诸如含有目标物质或 抗体反应物的样本那样的液体，其作为反应溶液以造成反应。该反应直到井内填充 液体中的各种成分通过分子扩散运动而到达井底和内壁时才发生。为此原因，如果 使微板竖立，则理论的反应时间取决于井内填充液体中各种成分的扩散时间。由于 液体中分子运动，同时与周围分子碰撞，所以扩散速度非常慢。如果目标物质是分 子量约为70,000的蛋白质，则在稀释的水溶液中(室温)扩散速度约为0.5至IX l(T6Cm2/seC。因此，填充在井内的液体中，远离井底和内壁的目标物质在实际的测 量时间内很难发生反应。此外，由于有效地是要使作为反应部分的井底表面和壁表 面均匀地接触反应溶液以便提高微板内的反应效率，所以，要求使用大量的比反应所需液体量大的液体量。
因此，在诸如ELISA的使用微板的传统方法中，抗原-抗体反应仅在涂有俘获 抗体的井的壁表面上进行。因此，必须使液体竖立，直到目标物质、抗体和馈送到 井内的液体中所含培养基悬浮、循环和下沉到达井壁表面为止，于是，存在着反应 效率差的问题。此外，在细分为大量井的微板中，馈送到每个井内的液体量很有限， 于是，存在的问题是测量灵敏度降低。
为了提高测量灵敏度并縮短ELISA等的测量时间，有人提出了一种能够增加 反应表面(俘获表面)的表面积的微板，其通过在作为反应表面的各个井底面上形 成微小的不规则形(例如，见日本专利公开No.9-159673)来提高测量灵敏度。还 有人提出了一种能够增加反应表面的表面积的微片，其通过在微片的微槽内布置微 小的实心颗粒(微珠)作为反应的固相来提高细微空间内的反应效率(例如，见日 本专利公开No.2001-4628)。此外，还提出了一种能够增加反应表面的表面积并节 约试样量的微板，其通过在各个井底的中心部分内形成小直径的凹陷部分来达到上 述目的(例如，见日本专利公开No.9-101302)。
然而，在日本专利公开No.9-159673中提出的微板中，存在的问题在于，尽管 它能够提高测量灵敏度，但它不能提高反应效率。此外，日本专利公开No.2001-4628 中提出的微片不适用于测量大量的样品，尽管它能提高反应效率，因为它是具有微 槽结构的微片，而不是通常用于ELISA之类的微板。此外，在日本专利公开 No.9-101302中提出的微板中，尽管它能够一定程度上提高反应表面的表面积而提 高反应效率和测量灵敏度，但它还不能足够地提高反应效率和测量灵敏度。
发明内容
因此，本发明的目的是消除上述的问题并提供一种用于流体处理装置内的流体 处理单元以及使用该单元的流体处理装置，当该装置用作为测量大量样品的装置 时，该装置能够以简单的结构提高反应效率和测量灵敏度并縮短反应时间和测量时 间。
本发明的另一 目的是允许上述流体处理单元或使用该流体处理单元的流体处 理装置能进一步提高分析精度，即使用于分析的反应物或样品量非常少，也能达到 高的精度。
为了实现上述的和其它的目的，根据本发明的一个方面， 一种流体处理单元包 括容器本体，其具有用于其中形成流体容纳部分的底部和侧部，该容器本体在其上端具有开口；从底部延伸的分隔壁部分，用于将容器本体的流体容纳部分分隔成 为第一流体容纳腔和第二流体容纳腔；以及通过分隔壁部分而在第一流体容纳腔和
第二流体容纳腔之间建立连通的连通通道，其中，连通通道与第一和第二流体容纳 腔相连，用于当从容器本体开口馈送到流体容纳部分内的液体量不大于预定量时， 使第一流体容纳腔内的液体因毛细作用可进入到第二流体容纳腔，同时阻止第二流 体容纳腔内的液体进入第一流体容纳腔，而当从容器本体开口馈送到流体容纳部分 内的液体量超过预定量时，则允许第二流体容纳腔内的液体进入第一流体容纳腔。 在该流体处理单元中，分隔壁部分的高度最好低于容器本体侧面部分的高度。 连通通道最好包括一个或多个狭缝，它们通过分隔壁部分，并从分隔壁部分的底端 延伸到其上端。
在上述的流体处理单元中，第一流体容纳腔最好被第二流体容纳腔包围。在此 情形中，容器本体较佳地具有大致的圆柱形形状，分隔壁部分较佳地具有基本上与 容器本体同轴的大致圆柱形形状。容器本体较佳地具有大致圆柱形的大直径部分和
大致圆柱形的小直径部分，大致圆柱形的小直径部分布置在大致圆柱形的大直径部
分下方，而分隔壁部分较佳地布置在大致圆柱形的小直径部分内。连通通道较佳地
包括多个狭缝，它们沿分隔壁部分的圆周方向以等距离间隔布置。分隔壁部分较佳
地具有朝向内向下倾斜的上端面。
在上述的流体处理单元中，第二流体容纳腔的底面部分随着离第一流体容纳腔
的距离的减小而向下倾斜，而第二流体容纳腔底面部分的最下部分的高度最好基本 上等于第一流体容纳腔底面部分的最下部分的高度。每个狭缝在第一流体容纳腔那
侧上的宽度较佳地大于在第二流体容纳腔那侧上的宽度。当从容器本体开口馈送到 流体容纳部分内的液体量不大于预定量时，第一流体容纳腔内大部分液体较佳地进 入到第二流体容纳腔。流体处理单元最好是一体模制而成。
在上述流体处理单元中，当从容器本体开口馈送到流体容纳部分内的液体量不 大于预定量时，通过施加在第一流体容纳腔内的毛细作用力和施加在第二流体容纳 腔内的毛细作用力之差，连通通道较佳地致使第一流体容纳腔内的液体进入到第二 流体容纳腔，而阻止第二流体容纳腔内液体进入第一流体容纳腔。在此情形中，施 加在第二流体容纳腔内的毛细作用力较佳地大于施加在第一流体容纳腔内的毛细 作用力。
根据本发明的另一方面， 一种流体处理装置包括装置本体；以及多个布置在 装置本体上的流体处理单元，其中，多个流体处理单元中的每个单元就是上述的流体处理单元。
在该流体处理装置中，多个流体处理单元较佳地在装置本体上布置成矩阵。在 此情形中，多个流体处理单元连同装置本体一起可一体地模制而成。装置本体较佳 地包括框架和多个基本上平行地布置在框架上的支承构件，多个流体处理单元最好 以等距离间距在每个支承构件上布置成一排。在此情形中，多个流体处理单元连同 各个支承构件可以 一体模制而成。
根据本发明，能够提供一种用于流体处理装置内的流体处理单元以及使用该单 元的流体处理装置，当该装置用作为测量大量样品的试样分析装置时，该单元能够 以简单的结构提高反应效率和测量灵敏度并缩短反应时间和测量时间。
还可允许流体处理单元或使用该流体处理单元的流体处理装置进一步提高分 析精度，即使用于分析的反应物或样品量非常少，也能达到高的精度。
从以下给出的详细描述和本发明优选实施例的附图中，将会更完全地理解本发 明。然而，附图并不意图将本发明局限于具体的实施例，附图只是用于解释和便于 理解。
在附图中
图1是根据本发明的流体处理装置的优选实施例的立体图2是一立体图，示出图1流体处理装置的装置本体的框架和支承构件；
图3是图2的流体处理单元的支承构件的放大平面图4是沿图3中线IV-IV截取的截面图5是示出某一状态的立体图，流体处理单元安装在图2的流体处理单元支承 构件上；
图6是其中一个流体处理单元的放大平面图，每个流体处理单元安装在图1 流体处理装置的对应的一个安装凹陷部分内； 图7是沿图6中线VII-VII截取的截面图8A是图1流体处理装置的流体处理单元之一的放大平面图； 图8B是沿图8A中线VniB-VIIIB截取的截面图8C是沿图8B中线vmc-vnic截取的截面图8D是图8C —部分的放大图9A是一放大的平面图，示出少量的液体馈送到根据本发明的流体处理单元的优选实施例中的状态，其对应于图8A;
图9B是截面图，示出少量的液体馈送到根据本发明的流体处理单元的优选实
施例中的状态，其对应于图8B;
图IOA是图8A至8D中所示流体处理单元的修改实例的放大平面图10B是沿图IOA中线XB-XB截取的截面图11是显示实例和对比实例中所测得的吸收率结果的图表；
图12是根据本发明流体处理装置的修改实例的立体图。
具体实施例方式
现参照附图，下面将详细描述根据本发明的流体处理单元和使用该单元的流体 处理装置。
图1至9B显示根据本发明的流体处理单元和流体处理装置的优选实施例。例
如，该优选实施例中的流体处理装置io可用作为用来分析含有诸如蛋白质之类生
物物质试样的装置，所述生物物质代表了功能性的物质。 一般来说，流体处理装置 10可用作为称之为微井板的试样分析装置，其可对大量样品实施测量。如图l所 示，流体处理装置10包括装置本体12;以及多个流体处理单元16(在该优选实 施例中为96^8X12)个流体处理单元)，它们安装在装置本体12上布置成一矩阵。 如图1和2所示，装置本体12由诸如聚苯乙烯(PS)、聚碳酸酯(PC)或聚甲基 丙烯酸甲酯(PMMA)之类的树脂材料或玻璃材料制成，并包括大致矩形的框架ll， 框架的中心具有大致矩形的通孔lla，框架厚度为几个毫米，框架11各侧的长度 在几厘米到十多厘米范围之内；以及多个安装在框架11上的流体处理单元支承构 件13(在此优选实施例中为12个流体处理单元支承构件)。此外，框架11的通孔 lla可用带有底部的凹陷部分所代替。或者，框架ll可以是标准框架，例如用于 SBS(生物分子筛协会)标准的微板的框架。流体处理单元支承构件13可由透明材料 制成。然而，如果该优选实施例中的流体处理装置IO用来测量荧光，则流体处理 单元支承构件13最好用光线难于通过的构件制成(例如，黑色构件)，以在测量荧
光过程中抑制背景的出现。
如图2所示，每个流体处理单元支承构件13包括细长的支承构件本体13a， 其具有大致长方体的形状，它的长度基本上等于框架ll通孔lla的宽度；以及一 对从支承构件本体13a的上部突出出来的基本上呈矩形的突出部分13b，它们在两 端处沿纵向方向沿着支承构件本体13a的上表面延伸。如图1所示，流体处理单元支承构件13的支承构件本体13a插入到框架11的通孔lla内，以便基本上平行地 和彼此邻近地安装在框架ll上，这样，突出部分13b支承在沿纵向方向延伸的框 架ll的一对上表面llb上。因此，组装起装置本体12。
如图3和4所示，多个直径和深度为几毫米的大致圆柱形的凹陷部分14(在此 优选实施例中为八个凹陷部分14)(下文中将称其为"安装凹陷部分14")形成在每 个流体处理单元支承构件13的支承构件本体13a上表面内，以等距离的间隔布置 成一排。在每个安装凹陷部分14中，其中一个流体处理单元16如图5所示地进行 安装。
图6至犯是放大的详图，示出其中一个流体处理单元16，在本优选实施例中， 每个流体处理单元安装在流体处理装置10的安装凹陷部分14的对应凹陷内。图6 是流体处理单元16之一的平面图，每个流体处理单元安装在流体处理装置10的安 装凹陷部分14的对应部分内，图7是沿图6中线VII—VII截取的截面图。图8A 是该优选实施例中流体处理装置10的流体处理单元16之一的平面图，而图8B是 沿图8A中线VIIIB—VIIIB截取的截面图。图8C是沿图8B中线VIIIC—VIIIC截 取的截面图，而8D是图8C—部分的放大详图。图9A和9B示出少量液体馈送到流 体处理单元16内的状态，图9A是对应于图8A的平面图，而图9B是对应于图8B 的截面图。
每个流体处理单元16由诸如聚苯乙烯(PS)、聚碳酸酯(PC)或聚甲基丙烯酸甲 酯(PMMA)之类的树脂材料制成。如图6至8B所示，每个流体处理单元16基本上具 有与对应的安装凹陷部分14的深度相同的高度，并包括大的外直径的圆柱形部分 16a和小的外直径的圆柱形部分16b，以及内圆柱形部分16c，它们一体地模制而 彼此形成一体。
大的外直径的圆柱形部分16a基本上是这样一个圆柱形部分，其具有对应于一 个流体处理单元16的半高度，其外直径基本上等于对应一个安装凹陷部分14的内 直径。大的外直径的圆柱形部分16a设计成配装到对应一个安装凹陷部分14内， 以便在每个流体处理单元16插入到对应一个安装凹陷部分14内而安装在其中时， 使圆柱形部分16a固定在安装凹陷部分14上。大的外直径的圆柱形部分16a的底 端部分呈弧形并朝向内向下倾斜以延伸到小的外直径的圆柱形部分16b，从而连接 到小的外直径的圆柱形部分16b的上端部。
小的外直径的圆柱形部分16b基本上是这样一个圆柱形部分，其具有对应于一 个流体处理单元16的半高度，其外直径小于大的外直径的圆柱形部分16a的外直径。小的外直径的圆柱形部分16b沿与大的外直径的圆柱形部分16a相同的轴向方 向延伸。小的外直径的圆柱形部分16b的底端部分具有朝向内向下倾斜的部分。从 该朝向内向下倾斜的部分的底端起，底面部分沿基本上垂直于小的外直径的圆柱形 部分16b的轴向方向的方向延伸。小的外直径的圆柱形部分16b的底面部分的底侧 具有凹陷部分16e，该凹陷部分的直径基本上等于内圆柱形部分16c的内直径。
内圆柱形部分16c基本上是这样一个圆柱形部分，其沿着与小的外直径的圆柱 形部分16b相同的轴向方向从小的外直径的圆柱形部分16b的底面部分的上表面向 上延伸。内圆柱形部分16c上端的高度低于小的外直径的圆柱形部分16b的上部， 而内圆柱形部分16c的外直径小于小的外直径的圆柱形部分16b的内直径。内圆柱 形部分16c具有多个狭缝16d(在此优选实施例中八个狭缝16d)，它们基本上彼此 平行地从内圆柱形部分16c的底端大致线性地延伸到其上端。多个狭缝16d通过内 圆柱形部分16c并沿其圆周方向等距离地布置。每个狭缝16d的宽度从几微米到几 百微米，而内圆柱形部分16c内表面一侧上的每个狭缝16d的宽度大于其外表面一 侧上的宽度。
此外，在大的外直径的圆柱形部分16a中，形成一用作为注射部分26的空间， 该注射部分26用来注射诸如液体试样的流体。在小的外直径的圆柱形部分16b和 内圆柱形部分16c之间，形成外流体容纳腔28(例如，具有不大于约30ul的体积)， 它是可用作为反应腔的大致环形空间。在内圆柱形部分16c中，形成内流体容纳腔 30，它是可用作为测量腔的大致圆柱形腔。
如果少量的(例如，不大于约30ul)诸如反应物那样的液体被馈送到注射部分 26内，则该液体被馈送到内流体容纳腔30和外流体容纳腔28之一或两者内。由 于毛细作用上升(被毛细作用力提升起来的液位高度)Z可表达为Z=2TC0Se/YXr
Xg(e:接触角，T:表面张力，p液体密度，r:毛细作用半径，g:重力加速度)，
所以，作用在外流体容纳腔28内液体上的毛细作用力大于作用在内流体容纳腔30 内液体上的毛细作用力，所述外流体容纳腔28沿径向方向的宽度小于内流体容纳 腔30的直径。因此，如图9A和9B所示，馈送到注射部分26内的大部分液体由于 毛细作用而被抽吸到外流体容纳腔28内并如附图标记32所示地保持在外流体容纳 腔28内。因此，可合适地确定出形成在内圆柱形部分16c内的每个狭缝16b的宽 度Wl，以及大致环形外流体容纳腔28的宽度W2(小的外直径的圆柱形部分16b的 内直径和内圆柱形部分16c的外直径之间的差)，这样，馈送到注射部分26内的大 部分液体被抽吸到外流体容纳腔28内。此外，在馈送到注射部分26内的大部分液体积聚在外流体容纳腔28内之后， 如果通过将液体附加地馈送到注射部分26内而使液体总量超过预定量(例如，约 30ul)，则液体通过内圆柱形部分16c顶端的开口和/或狭缝16d流入内圆柱形部 分16c内，这样，液体可填充在外流体容纳腔28内和内圆柱形部分16c的内部以 全部地延伸在流体处理单元16内。
因此，根据本优选实施例中的流体处理单元16，如果诸如反应物的少量液体 被馈送到注射部分26内，则馈送到注射部分26内的大部分液体被抽吸到外流体容 纳腔28内，并在外流体容纳腔28内沿圆周方向流动以便被保持住外流体容纳腔 28内。因此，即使外流体容纳腔28用作为反应腔室以便通过少量反应物来检测样 品，也可大大地提高液位高度来增加反应壁表面的表面积(外流体容纳腔28的内壁 表面)，并还可减小样品和反应壁表面之间的距离。因此，它能够提高反应效率而 縮短反应时间，并能够减小用作为反应物的数量而降低成本。
根据本优选实施例中的流体处理单元16，即使用于分析的反应物量非常少， 该反应物也可稳定地保持在用作为反应腔的外流体容纳腔28内，这样，能够进一 步提高分析精度。此外，如果可供样品量非常少而使含有样品的溶液内的样品浓度 非常低，则由于溶液中的样品不能到达井壁表面的反应部分，就有传统微井板不能 获得稳定分析结果的某些情形。然而，本优选实施例中的流体处理单元16能稳定 地将样品馈送到起作反应腔的外流体容纳腔28内，这样，与传统微井板相比，就 能进一步提高分析精度。
根据本优选实施例中的流体处理单元16，为了将反应物馈送到外流体容纳腔 28，即使反应物不是沿注射部分26内壁馈送，从注射部分26馈送到内流体容纳腔 30内的反应物也可被抽吸到外流体容纳腔28内并保持住其中。因此，不管反应物 馈送位置如何，反应物总能自动地移入外流体容纳腔28内并被保持在其中，这样， 能够容易地对反应物馈送实施操作。
此外，如本优选本实施例中的流体处理单元16那样，如果内圆柱形部分16c 内面一侧上的每个狭缝16d的宽度大于其外面一侧上的宽度，则外流体容纳腔28 内的液位可以基本上保持平坦。此外，即使馈送到注射部分26内的诸如反应物的 液体量很小(不大于外流体容纳腔28的体积)，也可在多个流体处理单元16之间和 测量操作之间，抑制接触外流体容纳腔28的内壁表面的液体面积的变化。
此外，根据本优选实施例中的流体处理单元16，在足够量的清洁溶液馈送到 注射部分26内并填充在流体处理单元16内部(注射部分26、外流体容纳腔28和内流体容纳腔30的内部)之后，能够容易地排出该清洁溶液。因此，本优选实施例
中的流体处理单元16具有优秀的清洁特性，并在测量过程中可降低背景。此外， 由于内圆柱形部分16c上端的高度低于大的外直径的圆柱形部分16a上端的高度， 所以，足够量的清洁溶液可馈送到注射部分26内，以使要除去的成分飘浮起来， 这样，借助于吸液管之类的装置就可排出这些成分。因此，与内圆柱形部分16c 上端的高度等于大的外直径的圆柱形部分16a上端的高度的情形相比，本优选实施 例中的流体处理单元16具有更优秀的清洁特性。
此外，本优选实施例中的流体处理单元16可以用注塑等方法一体模制而成， 使它可容易地进行制造。作为本优选实施例中的流体处理装置10的一个修改的实 例，可以用注塑等方法一体模制形成支承构件13，以使多个流体处理单元16等距 离地布置在成一排。或者，如图12所示，板形的装置本体212可用注塑等方法一 体模制而成，以使多个流体处理单元16布置成矩阵，而无需提供任何流体处理单 元的支承构件。
图10A和10B示出本优选实施例中的流体处理单元16的一种修改实例。该修 改实例中的流体处理单元116具有与流体处理单元16结构相同的结构，例外的是， 内圆柱形部分116c的上端面朝向内向下倾斜。因此，对与流体处理单元16结构部 分相同的那些结构部分所给出的附图标记再加上IOO，以省略对其重复描述。如果 内圆柱形部分116c的上端面朝向内向下倾斜而形成如该修改实例那样的倾斜表面 116f,则当借助于吸液管将液体馈送到流体处理单元116内时，即使吸液管的末端 部分碰撞到内圆柱形部分116c的上端，吸液管的末端部分也可光滑地引向内流体 容纳腔130内。因此，能够防止内圆柱形部分116c因吸液管与内圆柱形部分116c 碰撞而引起的变形和破损。
作为本优选实施例中的流体处理单元16的一种实例，下面将描述用作为试样 分析单元的流体处理单元的一个实例。
首先，将100ul的抗-TNF-a抗体馈送到流体处理单元16的注射部分26内， 在25。C下保持两个小时，以在流体处理单元16的内壁上固定不动地俘获(或捕获) 抗体。此后，将170u 1的清洁溶液(PBS-O. 02%突文(Tween) 20)馈送到注射部分 26，然后，将其排出而清洁流体处理单元16内部。
然后，在将170ii 1的阻塞溶液(PBS-1XBSA)馈送到注射部分26并在4'C下保 持16小时而阻塞流体处理单元16的内壁之后，可排去该阻塞溶液。
然后，将100 u 1的TNF- a抗体馈送到注射部分26并在25"C下保持1小时而造成抗原反应(样品反应)。此后，将170 u 1的清洁溶液(PBS-O. 02^Tween20)馈送 到注射部分26，然后，将其排出而清洁流体处理单元16内部。
然后，将100ul的标有生物素的抗体馈送到注射部分26并在25X:下保持1小 时而造成对抗体反应的检测，此后，将170ul的清洁溶液(PBS-0.02XTween20)馈 送到注射部分26，然后，将其排出而清洁流体处理单元16内部。
然后，将100u 1的酶(HRP过氧化酶抗生蛋白链菌素)馈送到注射部分26并在 25°C下保持20分钟而致使酶反应，此后，将170 " 1的清洁溶液(PBS-O. 02%Tween20) 馈送到注射部分26，然后，将其排出而清洁流体处理单元16内部。
然后，将50u 1的培养基(TMB)馈送到注射部分26并在25。C下保持10分钟而 致使培养基反应，然后，将50ul的反应停止溶液(lNHCl)馈送到注射部分26以停 止反应。然后，用波长为450nm的光沿纵向方向(垂直方向)照射内流体容纳腔30， 以测量内流体容纳腔30内的反应溶液吸收强度。
作为一比较实例，具有与本优选实施例中的流体处理装置10的安装凹陷部分 14相同形状的大致圆柱形井被用来实现该相同的测量。
其结果，从图11中可见，在采用本优选实施例的流体处理单元16的实例中， 其吸收率是比较实例的吸收率的两倍或两倍以上。因此，即使液体量(俘获或(捕获) 抗体的数量，用作样品的抗原，检测抗体等)基本上等于比较实例的量，也能够大 大地提高测量强度，即使液体量远少于比较实例的数量，也能够获得基本上等于比 较实例数量的测量强度。
尽管为了便于更好地理解本发明而借助于优选实施例来描述了本发明，但应该 认识到，本发明可以各种方式实施而不脱离本发明的原理。因此，本发明应理解为 包括所有可能的实施例和对所示实施例的各种修改，实施这些实施例不会脱离由附 后权利要求书所阐述的本发明的原理。
1权利要求
1. 一种流体处理单元，包括容器本体，所述容器本体具有用于其中形成流体容纳部分的底部和侧部，所述 容器本体在其上端具有开口；分隔壁部分，所述分隔壁部分从所述底部延伸，用于将所述容器本体的所述流 体容纳部分分隔成为第一流体容纳腔和第二流体容纳腔；以及连通通道，所述连通通道通过所述分隔壁部分，以便在所述第一流体容纳腔和 所述第二流体容纳腔之间建立连通，其中，所述连通通道与所述第一和第二流体容纳腔相连，用于当从所述容器本 体的所述开口馈送到所述流体容纳部分内的液体量不大于预定量时，使所述第一流 体容纳腔内的液体因毛细作用而进入到所述第二流体容纳腔中，同时又阻止所述第 二流体容纳腔内的液体进入所述第一流体容纳腔，而当从所述容器本体的所述开口 馈送到所述流体容纳部分内的液体量超过预定量时，则允许所述第二流体容纳腔内 的液体进入所述第一流体容纳腔。
2. 如权利要求1所述的流体处理单元，其特征在于，所述分隔壁部分的高度低于所述容器本体的所述侧面部分的高度。
3. 如权利要求1所述的流体处理单元，其特征在于，所述连通通道包括一个 或多个狭缝，所述狭缝通过所述分隔壁部分，并从所述分隔壁部分的底端延伸到其 上端。
4. 如权利要求1所述的流体处理单元，其特征在于，所述第一流体容纳腔被 所述第二流体容纳腔包围。
5. 如权利要求4所述的流体处理单元，其特征在于，所述容器本体具有大致 圆柱形形状，所述分隔壁部分具有与所述容器本体大致同轴的大致圆柱形形状。
6. 如权利要求5所述的流体处理单元，其特征在于，所述容器本体具有大致 圆柱形的大直径部分和大致圆柱形的小直径部分，所述大致圆柱形的小直径部分布 置在所述大致圆柱形的大直径部分下方，而所述分隔壁部分布置在所述大致圆柱形 的小直径部分内。
7. 如权利要求5所述的流体处理单元，其特征在于，所述连通通道包括多个 狭缝，所述狭缝沿所述分隔壁部分的圆周方向以等距离间隔布置。
8. 如权利要求4所述的流体处理单元，其特征在于，所述分隔壁部分具有朝向内向下倾斜的上端面。
9. 如权利要求1所述的流体处理单元，其特征在于，所述第二流体容纳腔的 所述底面部分随着离所述第一流体容纳腔的距离的减小而向下倾斜，而所述第二流 体容纳腔的所述底面部分的最下部分的高度基本上等于所述第一流体容纳腔的底 面部分的最下部分的高度。
10. 如权利要求1所述的流体处理单元，其特征在于，每个所述狭缝在所述 第一流体容纳腔那侧上的宽度大于在所述第二流体容纳腔那侧上的宽度。
11. 如权利要求1所述的流体处理单元，其特征在于，当从所述容器本体的 所述开口馈送到所述流体容纳部分内的液体量不大于所述预定量时，所述第一流体 容纳腔内的大部分液体进入所述第二流体容纳腔。
12. 如权利要求1所述的流体处理单元，其特征在于，所述流体处理单元是 一体模制而成。
13. 如权利要求1所述的流体处理单元，其特征在于，当从所述容器本体的 所述开口馈送到所述流体容纳部分内的液体量不大于所述预定量时，通过施加在所 述第一流体容纳腔内的毛细作用力和施加在所述第二流体容纳腔内的毛细作用力 之差，所述连通通道致使所述第一流体容纳腔内的液体进入到所述第二流体容纳 腔，同时阻止所述第二流体容纳腔内液体进入所述第一流体容纳腔。
14. 如权利要求13所述的流体处理单元，其特征在于，施加在所述第二流 体容纳腔内的所述毛细作用力大于施加在所述第一流体容纳腔内的所述毛细作用 力。
15. —种流体处理装置，包括-装置本体；以及多个布置在所述装置本体上的流体处理单元，其中，所述多个流体处理单元中的每个单元就是如权利要求1所述的流体处理 单元。
16. 如权利要求15所述的流体处理装置，其特征在于，所述多个流体处理 单元在所述装置本体上布置成矩阵。
17. 如权利要求15所述的流体处理装置，其特征在于，所述多个流体处理 单元连同所述装置本体一起一体地模制而成。
18. 如权利要求15所述的流体处理装置，其特征在于，所述装置本体包括框架和多个基本上平行地布置在所述框架上的支承构件，所述多个流体处理单元以 等距离间距在每个所述支承构件上布置成一排。
19. 如权利要求18所述的流体处理装置，其特征在于，所述多个流体处理 单元连同各个所述支承构件一体模制而成。
全文摘要
一种流体处理单元(16)具有大直径的外圆柱形部分(16a)、小直径的外圆柱形部分(16b)以及内圆柱形部分(16c)，它们一体模制而彼此形成一体。内圆柱形部分(16c)具有多个狭缝(16d)，它们从内圆柱形部分(16c)的下端延伸到其上端，以在内流体容纳腔(30)和外流体容纳腔(28)之间建立一种连通，所述内流体容纳腔(30)形成在内圆柱形部分(16c)内，而外流体容纳腔(28)形成在内圆柱形部分(16c)和小直径的外圆柱形部分(16b)之间。多个狭缝(16d)设计成当馈送到流体处理单元(16)内的液体量不大于预定量时，由于毛细作用使内流体容纳腔(30)内大部分液体进入到外流体容纳腔(28)，并在馈送到流体处理单元(16)内的液体量超过预定量时，允许外流体容纳腔(28)内的液体进入内流体容纳腔。
文档编号G01N35/00GK101311727SQ200810108740
公开日2008年11月26日 申请日期2008年5月23日 优先权日2007年5月23日
发明者山田恭平, 池谷聪, 河原纪之 申请人:株式会社恩普乐