流体处理装置的制作方法

文档序号:22438851发布日期:2020-10-02 10:35阅读:110来源:国知局
流体处理装置的制作方法

本发明涉及用于将两种以上的液体在腔室中混合的流体处理装置。



背景技术:

近年来,为了高精度且高速进行蛋白质、核酸等微量的物质的分析,使用了流体处理装置。流体处理装置具有为分析所需的试剂及试样的量较少即可的优点,可期待临床检查、食物检查、或环境检查等各种各样的用途中的使用。作为流体处理装置,已知具有多个流路及多个微阀,且能够通过依次驱动微阀来对不同种类的液体依次进行送液的流体处理装置(例如,参照专利文献1)。

图1是表示专利文献1中记载的流体处理装置(流路基片)的结构的示意图。如图1所示,专利文献1中记载的流体处理装置(流路基片)具有:第一液体导入部10、第一流路12、第二液体导入部20、第二流路22、第三流路32、液体取出部30。第一流路12的上游端与第一液体导入部10连接,第一流路12的下游端与第三流路32的上游端连接。第二流路22的上游端与第二液体导入部20连接,第二流路22的下游端与第三流路32的上游端连接。第三流路32的上游端与第一流路12的下游端及第二流路22的下游端连接,第三流路32的下游端与液体取出部30连接。在第一流路12、第二流路22及第三流路32中分别设置有微阀(图中以虚线表示)。例如,若在第一液体被导入至第一液体导入部10的状态下使第一流路12及第三流路32的微阀开放,则如图1b所示,第一液体通过第一流路12及第三流路32到达液体取出部30。接下来,若在第二液体被导入至第二液体导入部20的状态下使第二流路22及第三流路32的微阀开放,则如图1c所示,第二液体通过第二流路22及第三流路32到达液体取出部30。这样,能够通过对多个微阀的开闭进行控制,来将第一液体及第二液体向液体取出部30依次送液。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2007-85537号公报



技术实现要素:

发明要解决的问题

但是,在专利文献1中记载的流体处理装置中,在如上述那样将第一液体及第二液体依次进行送液时,有时在流体处理装置内第一液体与第二液体会接触。即,在使第一液体从第一液体导入部10移动至液体取出部30时,第一液体在第一流路12及第三流路32中流动,但如图1b中箭头所示,一小部分的第一液体进入第二流路22。之后,若使第二液体从第二液体导入部20移动至液体取出部30,则第二液体会与残留在第二流路22内的第一液体接触。在流体处理装置的一些用途中,这种第一液体与第二液体这样在意外的部位接触是不理想的。

本发明的目的在于,提供一种流体处理装置,该流体处理装置用于将第一液体与第二液体在腔室中混合,且能够防止第一液体与第二液体在到达腔室之前接触。

解决问题的方案

本发明的第一流体处理装置具有:第一液体导入部,用于导入第一液体;第一清洗液导入部,用于导入清洗液;第一流路,用于使导入至所述第一液体导入部的液体及导入至所述第一清洗液导入部的液体流动;第二液体导入部,用于导入第二液体;第二清洗液导入部,用于导入清洗液;第二流路,用于使导入至所述第二液体导入部的液体及导入至所述第二清洗液导入部的液体流动;第三流路,用于使在所述第一流路中流过来的液体及在所述第二流路中流过来的液体流动;第一隔膜阀,配置于所述第一流路与所述第三流路之间;第二隔膜阀,配置于所述第二流路与所述第三流路之间;以及腔室,与所述第三流路连接。

本发明的第二流体处理装置具有:第一液体导入部,用于导入第一液体;第二液体导入部,用于导入第二液体;清洗液导入部,用于导入清洗液;第一流路,用于使导入至所述第一液体导入部的液体及导入至所述清洗液导入部的液体流动;第二流路,用于使导入至所述第二液体导入部的液体及导入至所述清洗液导入部的液体流动;第一隔膜阀,配置于所述清洗液导入部与所述第一流路及所述第二流路之间;第三流路,与所述第一流路及所述第二流路连接,用于使在所述第一流路中流过来的液体及在所述第二流路中流过来的液体流动;以及腔室,与所述第三流路连接。

本发明的第三流体处理装置具有:第一液体导入部,用于导入第一液体;第一清洗液导入部,用于导入清洗液;第一流路,用于使导入至所述第一液体导入部的液体及导入至所述第一清洗液导入部的液体流动;第二液体导入部,用于导入第二液体;第二清洗液导入部,用于导入清洗液;第二流路,用于使导入至所述第二液体导入部的液体及导入至所述第二清洗液导入部的液体流动;以及腔室,与所述第一流路及所述第二流路分别单独地连接。

发明效果

根据本发明,能够防止第一液体与第二液体在到达腔室之前接触,能够使第一液体与第二液体在适当的时刻接触。

附图说明

图1a~图1c是专利文献1中记载的流体处理装置的示意图。

图2是实施方式1的流体处理装置的俯视图。

图3是图2所示的a-a线处的剖面图。

图4是实施方式1的旋转部件的俯视图。

图5a~图5d是用于对实施方式1的流体处理装置的动作进行说明的示意图。

图6是一体型的旋转部件的俯视图。

图7是实施方式2的流体处理装置的俯视图。

图8是实施方式2的旋转部件的俯视图。

图9a~图9d是用于对实施方式2的流体处理装置的动作进行说明的示意图。

图10是实施方式3的流体处理装置的俯视图。

图11是实施方式3的旋转部件的俯视图。

图12a~图12d是用于对实施方式3的流体处理装置的动作进行说明的示意图。

具体实施方式

下面,参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。

[实施方式1]

(流体处理装置的结构)

图2是实施方式1的流体处理装置100的俯视图。图3是图2所示的a-a线处的剖面图。在图3中还示出了抵靠于流体处理装置100的旋转部件200(后述)的剖面。在图2中以虚线示出了形成于基板110的薄膜120侧的面上的槽(流路、腔室)、形成于薄膜120上的隔膜。

流体处理装置100具有基板110及薄膜120。基板110上形成有用于成为流路或腔室的凹部(槽)、以及成为导入口或取出口的通孔。薄膜120以封闭形成于基板110上的凹部及通孔的开口部的方式,接合于基板110的一个面。薄膜120的一部分区域作为隔膜发挥功能。被薄膜120封闭的基板110的凹部成为用于使试剂或液体试样、气体、粉体等流体流动的流路、或者用于将它们混合的腔室。

不特别地限定基板110的厚度。例如,基板110的厚度为1mm以上且10mm以下。另外,也不特别地限定基板110的材料。例如,可以从公知的树脂及玻璃中适当选择基板110的材料。基板110的材料的例子包括:聚乙烯对苯二甲酸酯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚醚、聚乙烯、聚苯乙烯、有机硅树脂及弹性体。

不特别地限定薄膜120的厚度,只要能够作为隔膜发挥功能即可。例如,薄膜120的厚度为30μm以上且300μm以下。另外,薄膜120的材料也不特别地限定,只要能够作为隔膜发挥功能即可。例如,可以从公知的树脂中适当选择薄膜120的材料。薄膜120的材料的例子包括:聚乙烯对苯二甲酸酯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚醚、聚乙烯、聚苯乙烯、有机硅树脂及弹性体。薄膜120例如通过热熔接、激光熔接、粘接剂等接合于基板110。

本实施方式的流体处理装置100具有:第一液体导入部130、第一液体导入流路131、第三隔膜阀132、第一清洗液导入部140、第一清洗液导入流路141、第四隔膜阀142、第一流路150、第一隔膜阀151、第二液体导入部160、第二液体导入流路161、第五隔膜阀162、第二清洗液导入部170、第二清洗液导入流路171、第六隔膜阀172、第二流路180、第二隔膜阀181、第三流路190、腔室191、排出流路192及排出部193。

第一液体导入部130是用于导入第一液体的有底的凹部。在本实施方式中,第一液体导入部130由形成于基板110的通孔、和将该通孔的一个开口部封闭的薄膜120构成。不特别地限定第一液体导入部130的形状及大小,可以根据需要来适当设定。第一液体导入部130的形状例如为大致圆柱形状。第一液体导入部130的宽度例如为2mm左右。对于可收纳于第一液体导入部130的流体,可以根据流体处理装置100的用途来适当选择。该流体为试剂或液体试样、粉体等流体。

第一液体导入流路131是可供流体在其内部移动的流路。第一液体导入流路131的上游端与第一液体导入部130连接。第一液体导入流路131的下游端与第三隔膜阀132连接。在本实施方式中,第一液体导入流路131由形成于基板110的槽、和将该槽的开口部封闭的薄膜120构成。不特别地限定第一液体导入流路131的剖面面积及剖面形状。在本说明书中,“流路的剖面”是指与流体流动的方向正交的、流路的剖面。第一液体导入流路131的剖面形状例如是一边的长度(宽度及深度)为数十μm左右的大致矩形形状。在流体的流动方向上,第一液体导入流路131的剖面面积既可以是固定的,也可以是不固定的。在本实施方式中,第一液体导入流路131的剖面面积是固定的。

第三隔膜阀132配置于第一液体导入流路131与第一流路150之间,且具有隔壁及隔膜。

第三隔膜阀132的隔壁是配置于第一液体导入流路131与第一流路150之间的壁。隔壁作为用于将第一液体导入流路131与第一流路150之间开闭的隔膜阀的阀座而发挥功能。不特别地限定隔壁的形状及高度,只要能够发挥上述的功能即可。隔壁的形状例如是四角柱形状。隔壁的高度例如与第一液体导入流路131及第一流路150的深度相同。

第三隔膜阀132的隔膜是具有挠性的薄膜120的一部分,具有大致球冠形状。薄膜120以隔膜与隔壁非接触且对置的方式,配置于基板110上。隔膜在被第一旋转部件210(后述)的第一凸部211按压时向隔壁弯曲。即,隔膜作为隔膜阀的阀体发挥功能。在第一凸部211未按压隔膜时,第一液体导入流路131与第一流路150处于经由隔膜与隔壁的间隙彼此连通的状态。另一方面,在第一凸部211按压隔膜而使隔膜与隔壁接触时,第一液体导入流路131与第一流路150处于彼此不连通的状态。

第一清洗液导入部140是用于导入用于清洗第一流路150的清洗液的有底的凹部。在本实施方式中,第一清洗液导入部140由形成于基板110的通孔、和将该通孔的一个开口部封闭的薄膜120构成。不特别地限定第一清洗液导入部140的形状及大小,可以根据需要来适当设定。第一清洗液导入部140的形状例如是大致圆柱形状。第一清洗液导入部140的宽度例如为2mm左右。对于可收纳于第一清洗液导入部140的清洗液的种类,可以根据流体处理装置100的用途来适当选择。清洗液例如是水。

第一清洗液导入流路141是可供流体在其内部移动的流路。第一清洗液导入流路141的上游端与第一清洗液导入部140连接。第一清洗液导入流路141的下游端与第四隔膜阀142连接。在本实施方式中,第一清洗液导入流路141由形成于基板110的槽、和将该槽的开口部封闭的薄膜120构成。不特别地限定第一清洗液导入流路141的剖面面积及剖面形状。第一清洗液导入流路141的剖面形状例如是一边的长度(宽度及深度)为数十μm左右的大致矩形形状。在流体的流动方向上,第一清洗液导入流路141的剖面面积既可以是固定的,也可以是不固定的。在本实施方式中,第一清洗液导入流路141的剖面面积是固定的。

第四隔膜阀142配置于第一清洗液导入流路141与第一流路150之间,且具有隔壁及隔膜。

第四隔膜阀142的隔壁是配置于第一清洗液导入流路141与第一流路150之间的壁。隔壁作为用于将第一清洗液导入流路141与第一流路150之间开闭的隔膜阀的阀座而发挥功能。不特别地限定隔壁的形状及高度,只要能够发挥上述的功能即可。隔壁的形状例如是四角柱形状。隔壁的高度例如与第一清洗液导入流路141及第一流路150的深度相同。

第四隔膜阀142的隔膜是具有挠性的薄膜120的一部分,具有大致球冠形状。薄膜120以隔膜与隔壁非接触且对置的方式,配置于基板110上。隔膜在被第一旋转部件210(后述)的第一凸部211按压时向隔壁弯曲。即,隔膜作为隔膜阀的阀体发挥功能。在第一凸部211未按压隔膜时,第一清洗液导入流路141与第一流路150处于经由隔膜与隔壁的间隙彼此连通的状态。另一方面,在第一凸部211按压隔膜而使隔膜与隔壁接触时,第一清洗液导入流路141与第一流路150处于彼此不连通的状态。

第一流路150是可供流体在其内部移动的流路。第一流路150经由第三隔膜阀132与第一液体导入部130(第一液体导入流路131)连接,经由第四隔膜阀142与第一清洗液导入部140(第一清洗液导入流路141)连接。因此,导入至第一液体导入部130的液体(第一液体)及导入至第一清洗液导入部140的液体(清洗液)在第一流路150中流动。此外,第四隔膜阀142配置于比第三隔膜阀132更靠第一流路150的上游侧的位置。第一流路150的下游端与第一隔膜阀151连接。在本实施方式中,第一流路150由形成于基板110的槽、和将该槽的开口部封闭的薄膜120构成。不特别地限定第一流路150的剖面面积及剖面形状。第一流路150的剖面形状例如是一边的长度(宽度及深度)为数十μm左右的大致矩形形状。在流体的流动方向上,第一流路150的剖面面积既可以是固定的,也可以是不固定的。在本实施方式中,第一流路150的剖面面积是固定的。

第一隔膜阀151配置于第一流路150与第三流路190之间,且具有隔壁及隔膜。

第一隔膜阀151的隔壁是配置于第一流路150与第三流路190之间的壁。隔壁作为用于将第一流路150与第三流路190之间开闭的隔膜阀的阀座而发挥功能。不特别地限定隔壁的形状及高度,只要能够发挥上述的功能即可。隔壁的形状例如是四角柱形状。隔壁的高度例如与第一流路150及第三流路190的深度相同。

第一隔膜阀151的隔膜是具有挠性的薄膜120的一部分,具有大致球冠形状。薄膜120以隔膜与隔壁非接触且对置的方式,配置于基板110上。隔膜在被第二旋转部件220(后述)的第二凸部221按压时向隔壁弯曲。即,隔膜作为隔膜阀的阀体发挥功能。在第二凸部221未按压隔膜时,第一流路150与第三流路190处于经由隔膜与隔壁的间隙彼此连通的状态。另一方面,在第二凸部221按压隔膜而使隔膜与隔壁接触时,第一流路150与第三流路190处于彼此不连通的状态。

第二液体导入部160是用于导入第二液体的有底的凹部。在本实施方式中,第二液体导入部160由形成于基板110的通孔、和将该通孔的一个开口部封闭的薄膜120构成。不特别地限定第二液体导入部160的形状及大小,可以根据需要来适当设定。第二液体导入部160的形状例如是大致圆柱形状。第二液体导入部160的宽度例如为2mm左右。对于可收纳于第二液体导入部160的流体,可以根据流体处理装置100的用途来适当选择。该流体是试剂或液体试样、粉体等流体。通常,导入至第一液体导入部130的第一液体与导入至第二液体导入部160的第二液体是不同种类的液体。

第二液体导入流路161是可供流体在其内部移动的流路。第二液体导入流路161的上游端与第二液体导入部160连接。第二液体导入流路161的下游端与第五隔膜阀162连接。在本实施方式中,第二液体导入流路161由形成于基板110的槽、和将该槽的开口部封闭的薄膜120构成。不特别地限定第二液体导入流路161的剖面面积及剖面形状。第二液体导入流路161的剖面形状例如是一边的长度(宽度及深度)为数十μm左右的大致矩形形状。在流体的流动方向上,第二液体导入流路161的剖面面积既可以是固定的,也可以是不固定的。在本实施方式中,第二液体导入流路161的剖面面积是固定的。

第五隔膜阀162配置于第二液体导入流路161与第二流路180之间,且具有隔壁及隔膜。

第五隔膜阀162的隔壁是配置于第二液体导入流路161与第二流路180之间的壁。隔壁作为用于将第二液体导入流路161与第二流路180之间开闭的隔膜阀的阀座而发挥功能。不特别地限定隔壁的形状及高度,只要能够发挥上述的功能即可。隔壁的形状例如是四角柱形状。隔壁的高度例如与第二液体导入流路161及第二流路180的深度相同。

第五隔膜阀162的隔膜是具有挠性的薄膜120的一部分,具有大致球冠形状。薄膜120以隔膜与隔壁非接触且对置的方式,配置于基板110上。隔膜在被第一旋转部件210(后述)的第一凸部211按压时向隔壁弯曲。即,隔膜作为隔膜阀的阀体发挥功能。在第一凸部211未按压隔膜时,第二液体导入流路161与第二流路180处于经由隔膜与隔壁的间隙彼此连通的状态。另一方面,在第一凸部211按压隔膜而使隔膜与隔壁接触时,第二液体导入流路161与第二流路180处于彼此不连通的状态。

第二清洗液导入部170是用于导入用于清洗第二流路180的清洗液的有底的凹部。在本实施方式中,第二清洗液导入部170由形成于基板110的通孔、和将该通孔的一个开口部封闭的薄膜120构成。不特别地限定第二清洗液导入部170的形状及大小,可以根据需要来适当设定。第二清洗液导入部170的形状例如是大致圆柱形状。第二清洗液导入部170的宽度例如为2mm左右。对于可收纳于第二清洗液导入部170的清洗液的种类,可以根据流体处理装置100的用途来适当选择。清洗液例如是水。导入至第一清洗液导入部140的清洗液与导入至第二清洗液导入部170的清洗液既可以是同一种类的液体,也可以是不同种类的液体。

第二清洗液导入流路171是可供流体在其内部移动的流路。第二清洗液导入流路171的上游端与第二清洗液导入部170连接。第二清洗液导入流路171的下游端与第六隔膜阀172连接。在本实施方式中,第二清洗液导入流路171由形成于基板110的槽、和将该槽的开口部封闭的薄膜120构成。不特别地限定第二清洗液导入流路171的剖面面积及剖面形状。第二清洗液导入流路171的剖面形状例如是一边的长度(宽度及深度)为数十μm左右的大致矩形形状。在流体的流动方向上,第二清洗液导入流路171的剖面面积既可以是固定的,也可以是不固定的。在本实施方式中,第二清洗液导入流路171的剖面面积是固定的。

第六隔膜阀172配置于第二清洗液导入流路171与第二流路180之间,且具有隔壁及隔膜。

第六隔膜阀172的隔壁是配置于第二清洗液导入流路171与第二流路180之间的壁。隔壁作为用于将第二清洗液导入流路171与第二流路180之间开闭的隔膜阀的阀座而发挥功能。不特别地限定隔壁的形状及高度,只要能够发挥上述的功能即可。隔壁的形状例如是四角柱形状。隔壁的高度例如与第二清洗液导入流路171及第二流路180的深度相同。

第六隔膜阀172的隔膜是具有挠性的薄膜120的一部分,具有大致球冠形状。薄膜120以隔膜与隔壁非接触且对置的方式,配置于基板110上。隔膜在被第一旋转部件210(后述)的第一凸部211按压时向隔壁弯曲。即,隔膜作为隔膜阀的阀体发挥功能。在第一凸部211未按压隔膜时,第二清洗液导入流路171与第二流路180处于经由隔膜与隔壁的间隙彼此连通的状态。另一方面,在第一凸部211按压隔膜而使隔膜与隔壁接触时,第二清洗液导入流路171与第二流路180处于彼此不连通的状态。

第二流路180是可供流体在其内部移动的流路。第二流路180经由第五隔膜阀162与第二液体导入部160(第二液体导入流路161)连接,经由第六隔膜阀172与第二清洗液导入部170(第二清洗液导入流路171)连接。因此,导入至第二液体导入部160的液体(第二液体)及导入至第二清洗液导入部170的液体(清洗液)在第二流路180中流动。此外,第六隔膜阀172配置于比第五隔膜阀162更靠第二流路180的上游侧的位置。第二流路180的下游端与第二隔膜阀181连接。在本实施方式中,第二流路180由形成于基板110的槽、和将该槽的开口部封闭的薄膜120构成。不特别地限定第二流路180的剖面面积及剖面形状。第二流路180的剖面形状例如是一边的长度(宽度及深度)为数十μm左右的大致矩形形状。在流体的流动方向上,第二流路180的剖面面积既可以是固定的,也可以是不固定的。在本实施方式中,第二流路180的剖面面积是固定的。

第二隔膜阀181配置于第二流路180与第三流路190之间,且具有隔壁及隔膜。

第二隔膜阀181的隔壁是配置于第二流路180与第三流路190之间的壁。隔壁作为用于将第二流路180与第三流路190之间开闭的隔膜阀的阀座而发挥功能。不特别地限定隔壁的形状及高度,只要能够发挥上述的功能即可。隔壁的形状例如是四角柱形状。隔壁的高度例如与第二流路180及第三流路190的深度相同。

第二隔膜阀181的隔膜是具有挠性的薄膜120的一部分,具有大致球冠形状。薄膜120以隔膜与隔壁非接触且对置的方式,配置于基板110上。隔膜在被第三旋转部件230(后述)的第三凸部231按压时向隔壁弯曲。即,隔膜作为隔膜阀的阀体发挥功能。在第三凸部231未按压隔膜时,第二流路180与第三流路190处于经由隔膜与隔壁的间隙彼此连通的状态。另一方面,在第三凸部231按压隔膜而使隔膜与隔壁接触时,第二流路180与第三流路190处于彼此不连通的状态。

第三流路190是可供流体在其内部移动的流路。第三流路190经由第一隔膜阀151与第一流路150连接,经由第二隔膜阀181与第二流路180连接。因此,流过第一流路150的液体(例如第一液体)及流过第二流路180的液体(例如第二液体)在第三流路190中流动。此外,在本实施方式中,第一隔膜阀151和第二隔膜阀181在第三流路190的流动方向(例如,第三流路190的延伸方向)上配置于彼此不同的位置,但它们也可以在第三流路190的流动方向上配置于彼此相同的位置。在本实施方式中,第二隔膜阀181配置于比第一隔膜阀151更靠第三流路190的上游侧的位置。第三流路190的下游端与腔室191连接。在本实施方式中,第三流路190由形成于基板110的槽、和将该槽的开口部封闭的薄膜120构成。不特别地限定第三流路190的剖面面积及剖面形状。第三流路190的剖面形状例如是一边的长度(宽度及深度)为数十μm左右的大致矩形形状。在流体的流动方向上,第三流路190的剖面面积既可以是固定的,也可以是不固定的。在本实施方式中,第三流路190的剖面面积是固定的。

腔室191是用于将流体收纳于其内部的空间。在本实施方式中,腔室191由形成于基板110的凹部、和将该凹部的开口部封闭的薄膜120构成。不特别地限定腔室191的形状及大小,可以根据用途来适当调整。腔室191的形状例如是大致长方体形状。腔室191与第三流路190的下游端连接。另外,腔室191与排出流路192的上游端连接。

排出流路192是可供流体在其内部移动的流路。排出流路192的上游端与腔室191连接,排出流路192的下游端与排出部193连接。因此,腔室191内的流体(例如空气、或者第一液体与第二液体的混合液等)流入至排出流路192。在本实施方式中,排出流路192由形成于基板110的槽、和将该槽的开口部封闭的薄膜120构成。不特别地限定排出流路192的剖面面积及剖面形状。排出流路192的剖面形状例如是一边的长度(宽度及深度)为数十μm左右的大致矩形形状。在流体的流动方向上,排出流路192的剖面面积既可以是固定的,也可以是不固定的。在本实施方式中,排出流路192的剖面面积是固定的。

排出部193是经由排出流路192与腔室191连接的有底的凹部。排出部193作为空气孔发挥功能,或者作为用于取出腔室191内的液体的取出口发挥功能。在本实施方式中,排出部193由形成于基板110的通孔、和将该通孔的一个开口部封闭的薄膜120构成。不特别地限定排出部193的形状及大小,可以根据需要来适当设定。排出部193的形状例如是大致圆柱形状。排出部193的宽度例如为2mm左右。

(旋转部件的结构)

图4是实施方式1的旋转部件200的俯视图。图4中,为了便于观察,将第一凸部211、第二凸部221及第三凸部231的顶面涂黑。另外,如上所述,图3中示出旋转部件200的剖面图。

旋转部件200具有圆筒形状的第一旋转部件210、圆筒形状的第二旋转部件220、以及圆柱形状的第三旋转部件230。第二旋转部件220配置于第一旋转部件210的内侧。第三旋转部件230配置于第二旋转部件220的内侧。第一旋转部件210、第二旋转部件220及第三旋转部件230能够分别以同一旋转轴为中心进行旋转。它们由未图示的外部的驱动机构使其分别单独地旋转。

在第一旋转部件210的上部设置有用于按压第三隔膜阀132、第四隔膜阀142、第五隔膜阀162及第六隔膜阀172的隔膜的第一凸部211。在第二旋转部件220的上部设置有用于按压第一隔膜阀151的隔膜的第二凸部221。在第三旋转部件230的上部设置有用于按压第二隔膜阀181的隔膜的第三凸部231。第一凸部211、第二凸部221及第三凸部231的俯视形状均为圆弧状,第一凸部211、第二凸部221及第三凸部231配置为同心圆状。

(流体处理装置的动作)

接着,参照图5a~图5d,对流体处理装置100的动作进行说明。图5a~图5d中,为了便于观察而省略了隔膜等的一部分结构要素。另外,将第一液体或第二液体所存在的部位涂黑。此外,设为,在第一液体导入部130中收纳有第一液体,在第二液体导入部160中收纳有第二液体,在第一清洗液导入部140及第二清洗液导入部170中收纳有清洗液,第一液体导入部130、第二液体导入部160、第一清洗液导入部140及第二清洗液导入部170被加压。

首先,使第一旋转部件210、第二旋转部件220及第三旋转部件230分别旋转,从而使第三隔膜阀132及第一隔膜阀151开放,并使其他的隔膜阀闭合。由此,如图5a所示,第一液体导入部130内的第一液体通过第一液体导入流路131、第三隔膜阀132、第一流路150、第一隔膜阀151及第三流路190,移动至腔室191。这时,由于第二隔膜阀181闭合,所以第一液体不会流入至第二流路180。

接下来,使第一旋转部件210、第二旋转部件220及第三旋转部件230分别旋转,从而使第四隔膜阀142及第一隔膜阀151开放,并使其他的隔膜阀闭合。由此,如图5b所示,第一清洗液导入部140内的清洗液对第一清洗液导入流路141、第四隔膜阀142、第一流路150、第一隔膜阀151及第三流路190内进行清洗。

接下来,使第一旋转部件210、第二旋转部件220及第三旋转部件230分别旋转,从而使第五隔膜阀162及第二隔膜阀181开放,并使其他的隔膜阀闭合。由此,如图5c所示,第二液体导入部160内的第二液体通过第二液体导入流路161、第五隔膜阀162、第二流路180、第二隔膜阀181及第三流路190,移动至腔室191。这时,由于第一隔膜阀151闭合,所以第二液体不会流入至第一流路150。

最后,使第一旋转部件210、第二旋转部件220及第三旋转部件230分别旋转,从而使第六隔膜阀172及第二隔膜阀181开放,并使其他的隔膜阀闭合。由此,如图5d所示,第二清洗液导入部170内的清洗液对第二清洗液导入流路171、第六隔膜阀172、第二流路180、第二隔膜阀181及第三流路190内进行清洗。

通过以上的顺序,能够使第一液体与第二液体在第一流路150、第二流路180及第三流路190内不接触,而使第一液体与第二液体在腔室191内第一次接触。

(效果)

如以上那样,实施方式1的流体处理装置100能够使第一液体与第二液体在第一流路150、第二流路180及第三流路190内不接触,而在腔室191内第一次使第一液体与第二液体接触。

此外,在本实施方式中,对具有第三隔膜阀132、第四隔膜阀142、第五隔膜阀162及第六隔膜阀172的流体处理装置100进行了说明,但流体处理装置100也可以不具有第三隔膜阀132、第四隔膜阀142、第五隔膜阀162及第六隔膜阀172。

另外,在本实施方式中,对第一旋转部件210、第二旋转部件220及第三旋转部件230能够单独地旋转的旋转部件200进行了说明,但旋转部件200也可以是一体的。例如,使用图6所示的一体型的旋转部件200,也能够使流体处理装置100如图5a~图5d所示那样地动作。在一体型的旋转部件200中,以如下方式配置第一凸部211、第二凸部221及第三凸部231:在第一凸部211未按压第三隔膜阀132或第四隔膜阀142的隔膜时,第二凸部221不按压第一隔膜阀151的隔膜,且第三凸部231按压第二隔膜阀181的隔膜。另外,以如下方式配置第一凸部211、第二凸部221及第三凸部231:在第一凸部211未按压第五隔膜阀162或第六隔膜阀172的隔膜时,第二凸部221按压第一隔膜阀151的隔膜,且第三凸部231不按压第二隔膜阀181的隔膜。另外,可以任意地改变设置于旋转部件的凸部的形状及数量。

另外,在本实施方式中,对具有四个液体导入部的流体处理装置100进行了说明,流体处理装置100也可以还具有其他液体导入部。

[实施方式2]

(流体处理装置的结构)

图7是实施方式2的流体处理装置300的俯视图。在图7中,以虚线示出了形成于基板310的薄膜侧的面上的槽(流路、腔室)、形成于薄膜上的隔膜。

流体处理装置300具有基板310及薄膜(参照图3)。基板310上形成有用于成为流路或腔室的凹部(槽)、以及成为导入口或取出口的通孔。薄膜以封闭形成于基板310上的凹部及通孔的开口部的方式,接合于基板310的一个面。薄膜的一部分区域作为隔膜发挥功能。被薄膜封闭的基板310的凹部成为用于使试剂或液体试样、气体、粉体等流体流动的流路、或者用于将它们混合的腔室。

不特别地限定基板310的厚度。例如,基板310的厚度为1mm以上且10mm以下。另外,也不特别地限定基板310的材料。例如,可以从公知的树脂及玻璃中适当选择基板310的材料。基板310的材料的例子包括:聚乙烯对苯二甲酸酯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚醚、聚乙烯、聚苯乙烯、有机硅树脂及弹性体。

不特别地限定薄膜的厚度,只要能够作为隔膜发挥功能即可。例如,薄膜的厚度为30μm以上且300μm以下。另外,薄膜的材料也不特别地限定,能够作为隔膜发挥功能即可。例如,可以从公知的树脂中适当选择薄膜的材料。薄膜的材料的例子包括:聚乙烯对苯二甲酸酯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚醚、聚乙烯、聚苯乙烯、有机硅树脂及弹性体。薄膜例如通过热熔接、激光熔接、粘接剂等接合于基板310。

本实施方式的流体处理装置300具有:第一液体导入部320、第一液体导入流路321、第二隔膜阀322、第一流路330、第二液体导入部340、第二液体导入流路341、第三隔膜阀342、第二流路350、清洗液导入部360、清洗液导入流路361、第一隔膜阀362、第三流路370、以及腔室371。

第一液体导入部320是用于导入第一液体的有底的凹部。在本实施方式中,第一液体导入部320由形成于基板310的通孔、和将该通孔的一个开口部封闭的薄膜构成。不特别地限定第一液体导入部320的形状及大小,可以根据需要来适当设定。第一液体导入部320的形状例如是大致圆柱形状。第一液体导入部320的宽度例如为2mm左右。对于可收纳于第一液体导入部320的流体,可以根据流体处理装置300的用途来适当选择。该流体是试剂或液体试样、粉体等流体。

第一液体导入流路321是可供流体在其内部移动的流路。第一液体导入流路321的上游端与第一液体导入部320连接。第一液体导入流路321的下游端与第二隔膜阀322连接。在本实施方式中,第一液体导入流路321由形成于基板310的槽、和将该槽的开口部封闭的薄膜构成。不特别地限定第一液体导入流路321的剖面面积及剖面形状。如上所述,在本说明书中,“流路的剖面”是指与流体流动的方向正交的、流路的剖面。第一液体导入流路321的剖面形状例如是一边的长度(宽度及深度)为数十μm左右的大致矩形形状。在流体的流动方向上,第一液体导入流路321的剖面面积既可以是固定的,也可以是不固定的。在本实施方式中,第一液体导入流路321的剖面面积是固定的。

第二隔膜阀322配置于第一液体导入流路321与第一流路330之间,且具有隔壁及隔膜。

第二隔膜阀322的隔壁是配置于第一液体导入流路321与第一流路330之间的壁。隔壁作为用于将第一液体导入流路321与第一流路330之间开闭的隔膜阀的阀座而发挥功能。不特别地限定隔壁的形状及高度,只要能够发挥上述的功能即可。隔壁的形状例如是四角柱形状。隔壁的高度例如与第一液体导入流路321及第一流路330的深度相同。

第二隔膜阀322的隔膜是具有挠性的薄膜的一部分,具有大致球冠形状。薄膜以隔膜与隔壁非接触且对置的方式,配置于基板310上。隔膜在被旋转部件400(后述)的凸部401按压时向隔壁弯曲。即,隔膜作为隔膜阀的阀体发挥功能。在凸部401未按压隔膜时,第一液体导入流路321与第一流路330处于经由隔膜与隔壁的间隙彼此连通的状态。另一方面,在凸部401按压隔膜而使隔膜与隔壁接触时,第一液体导入流路321与第一流路330处于彼此不连通的状态。

第一流路330是可供流体在其内部移动的流路。第一流路330经由第二隔膜阀322与第一液体导入部320(第一液体导入流路321)连接。因此,导入至第一液体导入部320中的液体(第一液体)在第一流路330中流动。另外,如之后说明的那样,第一流路330的上游端经由第一隔膜阀362与清洗液导入部360(清洗液导入流路361)连接。因此,在第一流路330中还流动导入至清洗液导入部360中的液体(清洗液)。此外,第一隔膜阀362配置于比第二隔膜阀322更靠第一流路330的上游侧的位置。第一流路330的下游端与第三流路370连接。在本实施方式中,第一流路330由形成于基板310的槽、和将该槽的开口部封闭的薄膜构成。不特别地限定第一流路330的剖面面积及剖面形状。第一流路330的剖面形状例如是一边的长度(宽度及深度)为数十μm左右的大致矩形形状。在流体的流动方向上,第一流路330的剖面面积,既可以是固定的,也可以是不固定的。在本实施方式中,第一流路330的剖面面积是固定的。

第二液体导入部340是用于导入第二液体的有底的凹部。在本实施方式中,第二液体导入部340由形成于基板310的通孔、和将该通孔的一个开口部封闭的薄膜构成。不特别地限定第二液体导入部340的形状及大小,可以根据需要来适当设定。第二液体导入部340的形状例如是大致圆柱形状。第二液体导入部340的宽度例如为2mm左右。对于可收纳于第二液体导入部340的流体,可以根据流体处理装置300的用途来适当选择。该流体是试剂或液体试样、粉体等流体。通常,导入至第一液体导入部320的第一液体与导入至第二液体导入部340的第二液体是不同种类的液体。

第二液体导入流路341是可供流体在其内部移动的流路。第二液体导入流路341的上游端与第二液体导入部340连接。第二液体导入流路341的下游端与第三隔膜阀342连接。在本实施方式中,第二液体导入流路341由形成于基板310的槽、和将该槽的开口部封闭的薄膜构成。不特别地限定第二液体导入流路341的剖面面积及剖面形状。第二液体导入流路341的剖面形状例如是一边的长度(宽度及深度)为数十μm左右的大致矩形形状。在流体的流动方向上,第二液体导入流路341的剖面面积既可以是固定的,也可以是不固定的。在本实施方式中,第二液体导入流路341的剖面面积是固定的。

第三隔膜阀342配置于第二液体导入流路341与第二流路350之间,且具有隔壁及隔膜。

第三隔膜阀342的隔壁是配置于第二液体导入流路341与第二流路350之间的壁。隔壁作为用于将第二液体导入流路341与第二流路350之间开闭的隔膜阀的阀座而发挥功能。不特别地限定隔壁的形状及高度,只要能够发挥上述的功能即可。隔壁的形状例如是四角柱形状。隔壁的高度例如与第二液体导入流路341及第二流路350的深度相同。

第三隔膜阀342的隔膜是具有挠性的薄膜的一部分,具有大致球冠形状。薄膜以隔膜与隔壁非接触且对置的方式,配置于基板310上。隔膜在被旋转部件400(后述)的凸部401按压时向隔壁弯曲。即,隔膜作为隔膜阀的阀体发挥功能。凸部401未按压隔膜时,第二液体导入流路341与第二流路350处于经由隔膜与隔壁的间隙彼此连通的状态。另一方面,在凸部401按压隔膜而使隔膜与隔壁接触时,第二液体导入流路341与第二流路350处于彼此不连通的状态。

第二流路350是可供流体在其内部移动的流路。第二流路350经由第三隔膜阀342与第二液体导入部340(第二液体导入流路341)连接。因此,导入至第二液体导入部340中的液体(第二液体)在第二流路350中流动。另外,如之后说明的那样,第二流路350的上游端经由第一隔膜阀362与清洗液导入部360(清洗液导入流路361)连接。因此,在第二流路350中还流动导入至清洗液导入部360中的液体(清洗液)。此外,第一隔膜阀362配置于比第三隔膜阀342更靠第二流路350的上游侧的位置。另外,在第一流路330的上游端与第二流路350之间配置有隔壁。因此,在第一隔膜阀362的隔膜与该隔壁接触时,第一流路330与第二流路350处于彼此不连通的状态。第二流路350的下游端与第三流路370连接。在本实施方式中,第二流路350由形成于基板310的槽、和将该槽的开口部封闭的薄膜构成。不特别地限定第二流路350的剖面面积及剖面形状。第二流路350的剖面形状例如是一边的长度(宽度及深度)为数十μm左右的大致矩形形状。在流体的流动方向上,第二流路350的剖面面积既可以是固定的,也可以是不固定的。在本实施方式中,第二流路350的剖面面积是固定的。

清洗液导入部360是用于导入用于清洗第一流路330及第二流路350的清洗液的有底的凹部。在本实施方式中,清洗液导入部360由形成于基板310的通孔、和将该通孔的一个开口部封闭的薄膜构成。不特别地限定清洗液导入部360的形状及大小,可以根据需要来适当设定。清洗液导入部360的形状例如是大致圆柱形状。清洗液导入部360的宽度例如为2mm左右。对于可收纳于清洗液导入部360的清洗液的种类,可以根据流体处理装置300的用途来适当选择。清洗液例如是水。

清洗液导入流路361是可供流体在其内部移动的流路。清洗液导入流路361的上游端与清洗液导入部360连接。清洗液导入流路361的下游端与第一隔膜阀362连接。在本实施方式中,清洗液导入流路361由形成于基板310的槽、和将该槽的开口部封闭的薄膜构成。不特别地限定清洗液导入流路361的剖面面积及剖面形状。清洗液导入流路361的剖面形状例如是一边的长度(宽度及深度)为数十μm左右的大致矩形形状。在流体的流动方向上,清洗液导入流路361的剖面面积既可以是固定的,也可以是不固定的。在本实施方式中,清洗液导入流路361的剖面面积是固定的。

第一隔膜阀362配置于清洗液导入流路361与第一流路330及第二流路350之间,且具有隔壁及隔膜。

第一隔膜阀362的隔壁是配置于清洗液导入流路361与第一流路330及第二流路350之间的壁。隔壁作为用于将清洗液导入流路361与第一流路330及第二流路350之间开闭的隔膜阀的阀座而发挥功能。不特别地限定隔壁的形状及高度,只要能够发挥上述的功能即可。隔壁的形状例如是四角柱形状。隔壁的高度例如与清洗液导入流路361、第一流路330及第二流路350的深度相同。

第一隔膜阀362的隔膜是具有挠性的薄膜的一部分,具有大致球冠形状。薄膜以隔膜与隔壁非接触且对置的方式,配置于基板310上。隔膜在被旋转部件400(后述)的凸部401按压时向隔壁弯曲。即,隔膜作为隔膜阀的阀体发挥功能。在凸部401未按压隔膜时,清洗液导入流路361与第一流路330及第二流路350处于经由隔膜与隔壁的间隙彼此连通的状态。另一方面,在凸部401按压隔膜而使隔膜与隔壁接触时,清洗液导入流路361与第一流路330及第二流路350处于彼此不连通的状态。

第三流路370是可供流体在其内部移动的流路。第三流路370的上游端与第一流路330的下游端及第二流路350的下游端连接。因此,流过第一流路330的液体(例如第一液体)及流过第二流路350的液体(例如第二液体)在第三流路370中流动。第三流路370的下游端与腔室371连接。在本实施方式中,第三流路370由形成于基板310的槽、和将该槽的开口部封闭的薄膜构成。不特别地限定第三流路370的剖面面积及剖面形状。第三流路370的剖面形状例如是一边的长度(宽度及深度)为数十μm左右的大致矩形形状。在流体的流动方向上,第三流路370的剖面面积既可以是固定的,也可以是不固定的。在本实施方式中,第三流路370的剖面面积是固定的。

腔室371是用于将流体收纳于其内部的空间。在本实施方式中,腔室371由形成于基板310的凹部、和将该凹部的开口部封闭的薄膜构成。不特别地限定腔室371的形状及大小,可以根据用途来适当调整。腔室371的形状例如是大致长方体形状。腔室371与第三流路370的下游端连接。另外,腔室371与排出流路372的上游端连接。

排出流路372是可供流体在其内部移动的流路。排出流路372的上游端与腔室371连接,排出流路372的下游端与排出部373连接。因此,腔室371内的流体(例如空气、或者第一液体与第二液体的混合液等)流入至排出流路372。在本实施方式中,排出流路372由形成于基板310的槽、和将该槽的开口部封闭的薄膜构成。不特别地限定排出流路372的剖面面积及剖面形状。排出流路372的剖面形状例如是一边的长度(宽度及深度)为数十μm左右的大致矩形形状。在流体的流动方向上,排出流路372的剖面面积既可以是固定的,也可以是不固定的。在本实施方式中,排出流路372的剖面面积是固定的。

排出部373是经由排出流路372与腔室371连接的有底的凹部。排出部373作为空气孔发挥功能,或者作为用于取出腔室371内的液体的取出口发挥功能。在本实施方式中,排出部373由形成于基板310的通孔、和将该通孔的一个开口部封闭的薄膜构成。不特别地限定排出部373的形状及大小,可以根据需要来适当设定。排出部373的形状例如是大致圆柱形状。排出部373的宽度例如为2mm左右。

(旋转部件的结构)

图8是实施方式2的旋转部件400的俯视图。图8中,为了便于观察,将凸部401的顶面涂黑。

旋转部件400是圆柱形状的部件,能够以旋转轴为中心进行旋转。旋转部件400由未图示的外部的驱动机构使其旋转。

在旋转部件400的上部设置有用于按压第一隔膜阀362、第二隔膜阀322及第三隔膜阀342的隔膜的凸部401。凸部401的俯视形状为圆弧状。

(流体处理装置的动作)

接着,参照图9a~图9d,对流体处理装置300的动作进行说明。图9a~图9d中,为了便于观察而省略了隔膜等的一部分结构要素。另外,将第一液体或第二液体所存在的部位涂黑。此外,设为,在第一液体导入部320中收纳有第一液体,在第二液体导入部340中收纳有第二液体,在清洗液导入部360中收纳有清洗液,第一液体导入部320、第二液体导入部340及清洗液导入部360被加压。

首先,使旋转部件400旋转,从而使第二隔膜阀322开放,并使其他的隔膜阀闭合。由此,如图9a所示,第一液体导入部320内的第一液体通过第一液体导入流路321、第二隔膜阀322、第一流路330及第三流路370,移动至腔室371。这时,第一液体的一部分有时流入至第二流路350的下游部。

接下来,使旋转部件400旋转,从而使第一隔膜阀362开放,并使其他的隔膜阀闭合。由此,如图9b所示,清洗液导入部360内的清洗液对清洗液导入流路361、第一隔膜阀362、第一流路330、第二流路350及第三流路370内进行清洗。由此,流入至第二流路350内的第一液体被除去。

接下来,使旋转部件400旋转,从而使第三隔膜阀342开放,并使其他的隔膜阀闭合。由此,如图9c所示,第二液体导入部340内的第二液体通过第二液体导入流路341、第三隔膜阀342、第二流路350及第三流路370,移动至腔室371。这时,第二液体的一部分有时流入至第一流路330的下游部。

最后,使旋转部件400旋转,从而使第一隔膜阀362开放,并使其他的隔膜阀闭合。由此,如图9d所示,清洗液导入部362内的清洗液对清洗液导入流路361、第一隔膜阀362、第一流路330、第二流路350及第三流路370内进行清洗。由此,流入至第一流路330内的第二液体被除去。

通过以上的顺序,能够使第一液体与第二液体在第一流路330、第二流路350及第三流路370内不接触,而使第一液体与第二液体在腔室371内第一次接触。

(效果)

如以上那样,实施方式2的流体处理装置300能够使第一液体与第二液体在第一流路330、第二流路350及第三流路370内不接触,而在腔室371内第一次使第一液体与第二液体接触。

此外,在本实施方式中,对具有第二隔膜阀322及第三隔膜阀342的流体处理装置300进行了说明,但流体处理装置300也可以不具有第二隔膜阀322及第三隔膜阀342。

另外,在本实施方式中,对具有三个液体导入部的流体处理装置300进行了说明,但流体处理装置300也可以还具有其他液体导入部。

[实施方式3]

(流体处理装置的结构)

图10是实施方式3的流体处理装置500的俯视图。在图10中,以虚线示出了形成于基板510的薄膜侧的面上的槽(流路、腔室)、形成于薄膜上的隔膜。

流体处理装置500具有基板510及薄膜(参照图10)。基板510上形成有用于成为流路或腔室的凹部(槽)、以及成为导入口或取出口的通孔。薄膜以封闭形成于基板510上的凹部及通孔的开口部的方式,接合于基板510的一个面。薄膜的一部分区域作为隔膜发挥功能。被薄膜封闭的基板510的凹部成为用于使试剂或液体试样、气体、粉体等流体流动的流路、或者用于将它们混合的腔室。

不特别地限定基板510的厚度。例如,基板510的厚度为1mm以上且10mm以下。另外,也不特别地限定基板510的材料。例如,可以从公知的树脂及玻璃中适当选择基板510的材料。基板510的材料的例子包括:聚乙烯对苯二甲酸酯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚醚、聚乙烯、聚苯乙烯、有机硅树脂及弹性体。

不特别地限定薄膜的厚度,只要能够作为隔膜发挥功能即可。例如,薄膜的厚度为30μm以上且300μm以下。另外,薄膜的材料也不特别地限定,能够作为隔膜发挥功能即可。例如,可以从公知的树脂中适当选择薄膜的材料。薄膜的材料的例子包括:聚乙烯对苯二甲酸酯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚醚、聚乙烯、聚苯乙烯、有机硅树脂及弹性体。薄膜例如通过热熔接、激光熔接、粘接剂等接合于基板510。

本实施方式的流体处理装置500具有:第一液体导入部520、第一液体导入流路521、第一隔膜阀522、第一清洗液导入部530、第一清洗液导入流路531、第二隔膜阀532、第一流路540、第二液体导入部550、第二液体导入流路551、第三隔膜阀552、第二清洗液导入部560、第二清洗液导入流路561、第四隔膜阀562、第二流路570、腔室580、以及排出流路581。

第一液体导入部520是用于导入第一液体的有底的凹部。在本实施方式中,第一液体导入部520由形成于基板510的通孔、和将该通孔的一个开口部封闭的薄膜构成。不特别地限定第一液体导入部520的形状及大小,可以根据需要来适当设定。第一液体导入部520的形状例如是大致圆柱形状。第一液体导入部520的宽度例如为2mm左右。对于可收纳于第一液体导入部520的流体,可以根据流体处理装置500的用途来适当选择。该流体是试剂或液体试样、粉体等流体。

第一液体导入流路521是可供流体在其内部移动的流路。第一液体导入流路521的上游端与第一液体导入部520连接。第一液体导入流路521的下游端与第一隔膜阀522连接。在本实施方式中,第一液体导入流路521由形成于基板510的槽、和将该槽的开口部封闭的薄膜构成。不特别地限定第一液体导入流路521的剖面面积及剖面形状。如上所述,在本说明书中,“流路的剖面”是指与流体流动的方向正交的、流路的剖面。第一液体导入流路521的剖面形状例如是一边的长度(宽度及深度)为数十μm左右的大致矩形形状。在流体的流动方向上,第一液体导入流路521的剖面面积既可以是固定的,也可以是不固定的。在本实施方式中,第一液体导入流路521的剖面面积是固定的。

第一隔膜阀522配置于第一液体导入流路521与第一流路540之间,且具有隔壁及隔膜。

第一隔膜阀522的隔壁是配置于第一液体导入流路521与第一流路540之间的壁。隔壁作为用于将第一液体导入流路521与第一流路540之间开闭的隔膜阀的阀座而发挥功能。不特别地限定隔壁的形状及高度,只要能够发挥上述的功能即可。隔壁的形状例如是四角柱形状。隔壁的高度例如与第一液体导入流路521及第一流路540的深度相同。

第一隔膜阀522的隔膜是具有挠性的薄膜的一部分,具有大致球冠形状。薄膜以隔膜与隔壁非接触且对置的方式,配置于基板510上。隔膜在被旋转部件600(后述)的凸部601按压时向隔壁弯曲。即,隔膜作为隔膜阀的阀体发挥功能。在凸部601未按压隔膜时,第一液体导入流路521与第一流路540处于经由隔膜与隔壁的间隙彼此连通的状态。另一方面,在凸部601按压隔膜而使隔膜与隔壁接触时,第一液体导入流路521与第一流路540处于彼此不连通的状态。

第一清洗液导入部530是用于导入用于清洗第一流路540的清洗液的有底的凹部。在本实施方式中,第一清洗液导入部530由形成于基板510的通孔、和将该通孔的一个开口部封闭的薄膜构成。不特别地限定第一清洗液导入部530的形状及大小,可以根据需要来适当设定。第一清洗液导入部530的形状例如是大致圆柱形状。第一清洗液导入部530的宽度例如为2mm左右。对于可收纳于第一清洗液导入部530的清洗液的种类,可以根据流体处理装置500的用途来适当选择。清洗液例如是水。

第一清洗液导入流路531是可供流体在其内部移动的流路。第一清洗液导入流路531的上游端与第一清洗液导入部530连接。第一清洗液导入流路531的下游端与第二隔膜阀532连接。在本实施方式中,第一清洗液导入流路531由形成于基板510的槽、和将该槽的开口部封闭的薄膜构成。不特别地限定第一清洗液导入流路531的剖面面积及剖面形状。第一清洗液导入流路531的剖面形状例如是一边的长度(宽度及深度)为数十μm左右的大致矩形形状。在流体的流动方向上,第一清洗液导入流路531的剖面面积既可以是固定的,也可以是不固定的。在本实施方式中,第一清洗液导入流路531的剖面面积是固定的。

第二隔膜阀532配置于第一清洗液导入流路531与第一流路540之间,且具有隔壁及隔膜。

第二隔膜阀532的隔壁是配置于第一清洗液导入流路531与第一流路540之间的壁。隔壁作为用于将第一清洗液导入流路531与第一流路540之间开闭的隔膜阀的阀座而发挥功能。不特别地限定隔壁的形状及高度,只要能够发挥上述的功能即可。隔壁的形状例如是四角柱形状。隔壁的高度例如与第一清洗液导入流路531及第一流路540的深度相同。

第二隔膜阀532的隔膜是具有挠性的薄膜的一部分,具有大致球冠形状。薄膜以隔膜与隔壁非接触且对置的方式,配置于基板510上。隔膜在被旋转部件600(后述)的凸部601按压时向隔壁弯曲。即,隔膜作为隔膜阀的阀体发挥功能。在凸部601未按压隔膜时,第一清洗液导入流路531与第一流路540处于经由隔膜与隔壁的间隙彼此连通的状态。另一方面,在凸部601按压隔膜而使隔膜与隔壁接触时,第一清洗液导入流路531与第一流路540处于彼此不连通的状态。

第一流路540是可供流体在其内部移动的流路。第一流路540经由第一隔膜阀522与第一液体导入部520(第一液体导入流路521)连接,经由第二隔膜阀532与第一清洗液导入部530(第一清洗液导入流路531)连接。因此,导入至第一液体导入部520中的液体(第一液体)及导入至第一清洗液导入部530中的液体(清洗液)在第一流路540中流动。此外,第二隔膜阀532配置于比第一隔膜阀522更靠第一流路540的上游侧的位置。第一流路540的下游端与腔室580连接。在本实施方式中,第一流路540由形成于基板510的槽、和将该槽的开口部封闭的薄膜构成。不特别地限定第一流路540的剖面面积及剖面形状。第一流路540的剖面形状例如是一边的长度(宽度及深度)为数十μm左右的大致矩形形状。在流体的流动方向上,第一流路540的剖面面积,既可以是固定的,也可以是不固定的。在本实施方式中,第一流路540的剖面面积是固定的。

第二液体导入部550是用于导入第二液体的有底的凹部。在本实施方式中,第二液体导入部550由形成于基板510的通孔、和将该通孔的一个开口部封闭的薄膜构成。不特别地限定第二液体导入部550的形状及大小,可以根据需要来适当设定。第二液体导入部550的形状例如是大致圆柱形状。第二液体导入部550的宽度例如为2mm左右。对于可收纳于第二液体导入部550的流体,可以根据流体处理装置500的用途来适当选择。该流体是试剂或液体试样、粉体等流体。通常,导入至第一液体导入部520的第一液体与导入至第二液体导入部550的第二液体是不同种类的液体。

第二液体导入流路551是可供流体在其内部移动的流路。第二液体导入流路551的上游端与第二液体导入部550连接。第二液体导入流路551的下游端与第三隔膜阀552连接。在本实施方式中,第二液体导入流路551由形成于基板510的槽、和将该槽的开口部封闭的薄膜构成。不特别地限定第二液体导入流路551的剖面面积及剖面形状。第二液体导入流路551的剖面形状例如是一边的长度(宽度及深度)为数十μm左右的大致矩形形状。在流体的流动方向上,第二液体导入流路551的剖面面积既可以是固定的,也可以是不固定的。在本实施方式中,第二液体导入流路551的剖面面积是固定的。

第三隔膜阀552配置于第二液体导入流路551与第二流路570之间,且具有隔壁及隔膜。

第三隔膜阀552的隔壁是配置于第二液体导入流路551与第二流路570之间的壁。隔壁作为用于将第二液体导入流路551与第二流路570之间开闭的隔膜阀的阀座而发挥功能。不特别地限定隔壁的形状及高度,只要能够发挥上述的功能即可。隔壁的形状例如是四角柱形状。隔壁的高度例如与第二液体导入流路551及第二流路570的深度相同。

第三隔膜阀552的隔膜是具有挠性的薄膜的一部分,具有大致球冠形状。薄膜以隔膜与隔壁非接触且对置的方式,配置于基板510上。隔膜在被旋转部件600(后述)的凸部601按压时向隔壁弯曲。即,隔膜作为隔膜阀的阀体发挥功能。在凸部601未按压隔膜时,第二液体导入流路551与第二流路570处于经由隔膜与隔壁的间隙彼此连通的状态。另一方面,在凸部601按压隔膜而使隔膜与隔壁接触时,第二液体导入流路551与第二流路570处于彼此不连通的状态。

第二清洗液导入部560是用于导入用于清洗第二流路570的清洗液的有底的凹部。在本实施方式中,第二清洗液导入部560由形成于基板510的通孔、和将该通孔的一个开口部封闭的薄膜构成。不特别地限定第二清洗液导入部560的形状及大小,可以根据需要来适当设定。第二清洗液导入部560的形状例如是大致圆柱形状。第二清洗液导入部560的宽度例如为2mm左右。对于可收纳于第二清洗液导入部560的清洗液的种类,可以根据流体处理装置500的用途来适当选择。清洗液例如是水。导入至第一清洗液导入部530的清洗液与导入至第二清洗液导入部560的清洗液既可以是同一种类的液体,也可以是不同种类的液体。

第二清洗液导入流路561是可供流体在其内部移动的流路。第二清洗液导入流路561的上游端与第二清洗液导入部560连接。第二清洗液导入流路561的下游端与第四隔膜阀562连接。在本实施方式中,第二清洗液导入流路561由形成于基板510的槽、和将该槽的开口部封闭的薄膜构成。不特别地限定第二清洗液导入流路561的剖面面积及剖面形状。第二清洗液导入流路561的剖面形状例如是一边的长度(宽度及深度)为数十μm左右的大致矩形形状。在流体的流动方向上,第二清洗液导入流路561的剖面面积既可以是固定的,也可以是不固定的。在本实施方式中,第二清洗液导入流路561的剖面面积是固定的。

第四隔膜阀562配置于第二清洗液导入流路561与第二流路570之间,且具有隔壁及隔膜。

第四隔膜阀562的隔壁是配置于第二清洗液导入流路561与第二流路570之间的壁。隔壁作为用于将第二清洗液导入流路561与第二流路570之间开闭的隔膜阀的阀座而发挥功能。不特别地限定隔壁的形状及高度,只要能够发挥上述的功能即可。隔壁的形状例如是四角柱形状。隔壁的高度例如与第二清洗液导入流路561及第二流路570的深度相同。

第四隔膜阀562的隔膜是具有挠性的薄膜的一部分,具有大致球冠形状。薄膜以隔膜与隔壁非接触且对置的方式,配置于基板510上。隔膜在被旋转部件600(后述)的凸部601按压时向隔壁弯曲。即,隔膜作为隔膜阀的阀体发挥功能。在凸部601未按压隔膜时,第二清洗液导入流路561与第二流路570处于经由隔膜与隔壁的间隙彼此连通的状态。另一方面,在凸部601与隔膜按压而使隔膜与隔壁接触时,第二清洗液导入流路561与第二流路570处于彼此不连通的状态。

第二流路570是可供流体在其内部移动的流路。第二流路570经由第三隔膜阀552与第二液体导入部550(第二液体导入流路551)连接,经由第四隔膜阀562与第二清洗液导入部560(第二清洗液导入流路561)连接。因此,导入至第二液体导入部550中的液体(第二液体)及导入至第二清洗液导入部560中的液体(清洗液)在第二流路570中流动。此外,第四隔膜阀562配置于比第三隔膜阀552更靠第二流路570的上游侧的位置。第二流路570的下游端与腔室580连接。在本实施方式中,第二流路570由形成于基板510的槽、和将该槽的开口部封闭的薄膜构成。不特别地限定第二流路570的剖面面积及剖面形状。第二流路570的剖面形状例如是一边的长度(宽度及深度)为数十μm左右的大致矩形形状。在流体的流动方向上,第二流路570的剖面面积既可以是固定的,也可以是不固定的。在本实施方式中,第二流路570的剖面面积是固定的。

腔室580是用于将流体收纳于其内部的空间。在本实施方式中,腔室580由形成于基板510的凹部、和将该凹部的开口部封闭的薄膜构成。不特别地限定腔室580的形状及大小,可以根据用途来适当调整。腔室580的形状例如是大致长方体形状。腔室580与第一流路540的下游端及第二流路570的下游端分别单独地连接。另外,腔室580与排出流路581的上游端连接。

排出流路581是可供流体在其内部移动的流路。排出流路581的上游端与腔室580连接,排出流路581的下游端与排出部582连接。因此,腔室580内的流体(例如空气、或者第一液体与第二液体的混合液等)流入至排出流路581。在本实施方式中,排出流路581由形成于基板510的槽、和将该槽的开口部封闭的薄膜构成。不特别地限定排出流路581的剖面面积及剖面形状。排出流路581的剖面形状例如是一边的长度(宽度及深度)为数十μm左右的大致矩形形状。在流体的流动方向上,排出流路581的剖面面积既可以是固定的,也可以是不固定的。在本实施方式中,排出流路581的剖面面积是固定的。

排出部582是经由排出流路581与腔室580连接的有底的凹部。排出部582作为空气孔发挥功能,或者作为用于取出腔室580内的液体的取出口发挥功能。在本实施方式中,排出部582由形成于基板510的通孔、和将该通孔的一个开口部封闭的薄膜构成。不特别地限定排出部582的形状及大小,可以根据需要来适当设定。排出部582的形状例如是大致圆柱形状。排出部582的宽度例如为2mm左右。

(旋转部件的结构)

图11是实施方式3的旋转部件600的俯视图。图11中,为了便于观察,将凸部601的顶面涂黑。

旋转部件600是圆柱形状的部件,能够以旋转轴为中心进行旋转。旋转部件600由未图示的外部的驱动机构使其旋转。

在旋转部件600的上部设置有用于按压第一隔膜阀522、第二隔膜阀532、第三隔膜阀552及第四隔膜阀562的隔膜的凸部601。凸部601的俯视形状为圆弧状。

(流体处理装置的动作)

接着,参照图12a~图12d,对流体处理装置500的动作进行说明。图12a~图12d中,为了便于观察而省略了隔膜等的一部分结构要素。另外,将第一液体或第二液体所存在的部位涂黑。此外,设为,在第一液体导入部520中收纳有第一液体,在第二液体导入部550中收纳有第二液体,在第一清洗液导入部530及第二清洗液导入部560中收纳有清洗液,第一液体导入部520、第二液体导入部550、第一清洗液导入部530及第二清洗液导入部560被加压。

首先,使旋转部件600旋转,从而使第一隔膜阀522开放,并使其他的隔膜阀闭合。由此,如图12a所示,第一液体导入部520内的第一液体通过第一液体导入流路521、第一隔膜阀522及第一流路540,移动至腔室580。这时,由于第一流路540和第二流路570分别单独地与腔室580连接,所以第一液体不会流入至第二流路570。

接下来,使旋转部件600旋转,从而使第二隔膜阀532开放,并使其他的隔膜阀闭合。由此,如图12b所示,第一清洗液导入部530内的清洗液对第一清洗液导入流路531、第二隔膜阀532及第一流路540内进行清洗。

接下来,使旋转部件600旋转,从而使第三隔膜阀552开放,并使其他的隔膜阀闭合。由此,如图12c所示,第二液体导入部550内的第二液体通过第二液体导入流路551、第三隔膜阀552及第二流路570,移动至腔室580。这时,由于第一流路540和第二流路570分别单独地与腔室580连接,所以第二液体不会流入至第一流路540。

最后,使旋转部件600旋转,从而使第四隔膜阀562开放,并使其他的隔膜阀闭合。由此,如图12d所示,第二清洗液导入部560内的清洗液对第二清洗液导入流路561、第四隔膜阀562及第二流路570内进行清洗。

通过以上的顺序,能够使第一液体与第二液体在第一流路540及第二流路570内不接触,而使第一液体与第二液体在腔室581内第一次接触。

(效果)

如以上那样,实施方式3的流体处理装置500能够使第一液体与第二液体在第一流路540及第二流路570内不接触,而在腔室581内第一次使第一液体与第二液体接触。

此外,在本实施方式中,对具有第一隔膜阀522、第二隔膜阀532、第三隔膜阀552及第四隔膜阀562的流体处理装置500进行了说明,但流体处理装置500也可以不具有第一隔膜阀522、第二隔膜阀532、第三隔膜阀552及第四隔膜阀562。

另外,在本实施方式中,对具有四个液体导入部的流体处理装置500进行了说明,但流体处理装置500也可以还具有其他液体导入部。

本申请要求基于在2018年2月22日提出的日本专利申请特愿2018-029833的优先权。该申请的说明书及附图中记载的内容全区引用于本申请说明书中。

工业实用性

本发明的流体处理装置例如在临床检查、食物检查、或环境检查等各种各样的用途中是有用的。

附图标记说明

10第一液体导入部,

12第一流路,

20第二液体导入部,

22第二流路,

30液体取出部,

32第三流路,

100流体处理装置,

110基板,

120薄膜,

130第一液体导入部,

131第一液体导入流路,

132第三隔膜阀,

140第一清洗液导入部,

141第一清洗液导入流路,

142第四隔膜阀,

150第一流路,

151第一隔膜阀,

160第二液体导入部,

161第二液体导入流路,

162第五隔膜阀,

170第二清洗液导入部,

171第二清洗液导入流路,

172第六隔膜阀,

180第二流路,

181第二隔膜阀,

190第三流路,

191腔室,

192排出流路,

193排出部,

200旋转部件,

210第一旋转部件,

211第一凸部,

220第二旋转部件,

221第二凸部,

230第三旋转部件,

231第三凸部,

300流体处理装置,

310基板,

320第一液体导入部,

321第一液体导入流路,

322第二隔膜阀,

330第一流路,

340第二液体导入部,

341第二液体导入流路,

342第三隔膜阀,

350第二流路,

360清洗液导入部,

361清洗液导入流路,

362第一隔膜阀,

370第三流路,

371腔室,

372排出流路,

373排出部,

400旋转部件,

401凸部,

500流体处理装置,

510基板,

520第一液体导入部,

521第一液体导入流路,

522第一隔膜阀,

530第一清洗液导入部,

531第一清洗液导入流路,

532第二隔膜阀,

540第一流路,

550第二液体导入部,

551第二液体导入流路,

552第三隔膜阀,

560第二清洗液导入部,

561第二清洗液导入流路,

562第四隔膜阀,

570第二流路,

580腔室,

581排出流路,

582排出部,

600旋转部件,

601凸部。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1