CN102133514A

CN102133514A - 化学反应盒

Info

Publication number: CN102133514A
Application number: CN2011100239786A
Authority: CN
Inventors: 田名纲健雄; 片仓久雄; 平松仁
Original assignee: Yokogawa Electric Corp
Current assignee: Yokogawa Electric Corp
Priority date: 2010-01-21
Filing date: 2011-01-21
Publication date: 2011-07-27
Also published as: JP2011149801A

Abstract

本发明提供一种可以合适地处理试剂等的化学处理盒。该化学处理盒具有：在从内容物的移动区域偏向Z方向的位置处容纳胶囊的容纳部3、以及将容纳部3和容池2b之间连接起来的贯通孔31。所述胶囊由气密性比从外部将内容物的移动区域密封起来的材质的气密性高的材质构成，通过压破所述胶囊，容纳在胶囊中的物质被释放出来，所述物质经过贯通孔31而供给到所述移动区域中。

Description

化学反应盒

技术领域

本发明涉及一种化学处理盒，该化学处理盒通过由外部施加的力引起的变形使得内容物移动、从而进行化学处理。

背景技术

通过由外部施加的力引起的变形使得内容物移动、从而进行化学处理的化学处理盒是已知的。在该化学处理盒中，按照适应于所期望的化学处理顺序的形状、布置来形成容池或流路，并且使压在处理盒上的辊滑动等而使得内容物移动，从而容易地进行按照上述顺序的化学处理。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本特开2005-37368号公报

发明内容

发明要解决的问题

在化学处理盒中进行化学处理所需的试剂必须被预先填充在盒子的容池内。但是，构成化学处理盒的材质为硅橡胶等弹性树脂，其透气性高。而且，醇类等溶剂易于浸透、扩散到弹性树脂内。因此，根据试剂的种类，有时会存在不能长期保存在盒内的问题。

另外，还有这样的问题：非常难以以良好的再现性将已填充在盒内的一定容量的试剂导入到后续的容池中，并且难以避免试剂的浪费、或者难以获得稳定的反应。

进一步，在利用注射器或移液管等将试剂从外部填充到用于容纳试剂的容池中时，容池内的空气不能完全被排除掉而是有残留，或者在填充时或填充后气泡可能会混入到容池中。由于这种气泡会给以后的反应等带来不利影响，因此需要确实地防止气泡的混入。

本发明的目的在于提供一种化学处理盒，该化学处理盒能够准确地处理试剂等。

解决问题采用的手段

本发明的化学处理盒为通过由外部施加的力引起的变形使得内容物沿XY方向移动、从而进行化学处理的化学处理盒，其特征在于，具有在从所述内容物的移动区域偏向Z方向的位置处容纳胶囊(capsule)的容纳部、以及将所述容纳部和所述移动区域之间连接起来的流路，所述胶囊由气密性比从外部将所述内容物的移动区域密封起来的材质的气密性高的材质构成，通过压破所述胶囊，容纳在所述胶囊内的物质被释放出来，并且该物质经过所述流路而供给到所述移动区域中。

根据该化学处理盒，由于所述胶囊由气密性比从外部将所述内容物的移动区域密封起来的材质的气密性高的材质构成，因此提高了试剂等的保存性，并且能够准确地进行处理。

可以通过来自所述化学处理盒外侧的力将所述胶囊压破。

可以具有用于堵塞所述流路的阀。通过在压破所述胶囊时的所述物质的压力，所述阀被打开，所述物质经过所述流路而被供给到所述移动区域中，并且在将所述物质供给到所述移动区域中之后，所述阀关闭。

可以具有在压破所述胶囊时用于扎破所述胶囊的突起。

可以利用构成所述容纳部的片材来构成所述化学处理盒，在压破所述胶囊时，通过使所述片材与所述化学处理盒贴合，以构成所述容纳部。

发明效果

根据本发明的化学处理盒，由于胶囊由气密性比从外部将内容物的移动区域密封起来的材质的气密性高的材质构成，因此提高了试剂等的保存性，并且能够准确地进行处理。

附图简要说明

图1为示出一个实施方案的化学处理盒的结构的图，其中(a)为化学处理盒的平面图，(b)和(c)为沿(a)的B-B线的剖面图。

图2为示出胶囊的结构的图，其中(a)、(c)和(d)为胶囊的斜视图，(b)和(e)为胶囊的剖面图，(f)为示出粘结区域R的状态的平面图，(g)为示出内容物被释放出来的状态的斜视图。

图3为示出在贯通孔中设置有阀的结构的图，其中(a)和(b)为盒子的剖面图，(c)为示出阀的结构的斜视图。

图4为示出在贯通孔中设置有阀的结构的图，其中(a)和(b)为盒子的剖面图，(c)、(d)和(e)为示出阀的各种形状的平面图。

图5为示出胶囊的结构的图，其中(a)为胶囊的剖面图，(b)为容纳有胶囊的盒子的剖面图。

图6为示出用于容纳胶囊的容纳部的其他结构例子的图，其中(a)、(b)和(c)为盒子的剖面图。

图7为示出可以将胶囊和片材从盒子上分离的结构的图，其为示出可以将内封有胶囊的片材通过粘结层而安装到板上的例子的图。其中(a)和(b)为盒子的剖面图。

图8为示出可以将胶囊和片材从盒子上分离的结构的图，其为通过在胶囊的周围施加压力，使得片材的粘附性提高、从而内容物不会泄漏到外部的例子。其中(a)和(b)为盒子的剖面图。

符号的说明

1 胶囊

1A 胶囊

2b 容池(移动区域)

3 容纳部

21a 突起

27 片材

31 贯通孔(流路)

31A 贯通孔(流路)

具体实施方式

以下对本发明的化学处理盒的实施方案进行说明。

图1(a)为本实施方案的化学处理盒的平面图，图1(b)和(c)为沿图1(a)的B-B线的剖面图。

如图1(a)～(c)所示，本实施方案的化学处理盒2由板材21(其由比较硬的树脂构成)、层压在板材21的表面侧(图2(b)中的上侧)上的基材22、层压在基材22的表面侧上的并且由硅橡胶等弹性材料构成的片材23、依次层压在板材21的内侧的片材24和片材25构成。

如图1(a)所示，在化学处理盒2中，按照与预定的化学处理顺序相对应的配置和形状形成有容池2a、容池2b、容池2c、流路2e、流路2f和流路2g。这些容池和流路形成为基材22和片材23的非粘附区域。在包围着这些容池和流路的其他区域中基材22和片材23相互粘附，由此可确保化学处理盒2内部的密闭性。

当将内容物导入到盒子2中时，由于内容物的压力，片材23发生弹性变形，在容池或流路区域中片材23从基材22上脱离，并形成了内容物被封闭在它们的间隙的空间中的状态。一旦没有了内容物，片材23就恢复原状，片材23与基材22紧密贴合。

如图1(a)所示，通过使压在盒子2上的辊51、52移动，盒子2中的内容物经过流路从容池转移至容池。

如图1(a)和图1(b)所示，在片材24和片材25之间形成有容纳胶囊1的容纳部3。在板材21中形成有用于容纳容纳部3的凹部。容纳部3隔着板材21而处在与容池2b正对的位置处，通过贯通孔31(其贯穿片材24、板材21和基材22)，容纳部3和容池2b相连结。

图2为示出胶囊1的结构的图，其中图2(a)、图2(c)和图2(d)为胶囊1的斜视图，图2(b)和图2(e)为胶囊1的剖面图。

如图2(a)和图2(b)所示，通过将2个穹顶状的膜11和12的周围互相贴合而形成胶囊1。膜11和12可通过将已进行过氧化铝蒸镀的可热封的膜进行深冲成形加工而形成。2个膜11和12由密封强度可随加热温度而改变的材料(易剥离材料)构成，并且在周围的粘结区域R处被彼此热熔融在一起。然后，试剂等内容物经过填充材料13而被填充在胶囊1中。

图2(f)为示出粘结区域R的状态的平面图，图2(g)为示出内容物被释放出来的状态的斜视图。

如图2(f)所示，粘结区域R避开了填充部13的中心区域并沿着胶囊1的外缘设置。填充部13的中心区域被用作在填充内容物时所用的填充口13a。

另外，粘结区域R由粘结力强的区域R1和粘结力弱的区域R2构成。在制造胶囊1时，首先，以低温将区域R热熔融，利用与区域R2对应的粘结力整体贴合在一起。然后，以高温将区域R1热熔融并增大粘结力。这样进行两步密封。

将内容物填充在胶囊1中时，通过将注射针等从填充部13的填充口13a插入，从而注入内容物。接着以高温将用点线所表示的密封部13b热熔融，从而将内容物密封。而且，在将内容物填充到胶囊1中时如果有气泡混入的话，最好将该胶囊作为次品而抛弃。

如图2(g)所示，压破胶囊1的话，在粘结力弱的区域R2处膜11和12分离，内容物从它们的间隙释放出来。

接下来对盒子2的使用方法进行说明。

如图2(c)所示，通过从盒子2的外侧压夹具41，可以使片材25变形以压破容纳部3。此时，胶囊1同时也被压破，填充在胶囊1中的内容物通过贯通孔31而移动至容池2b中。与内容物被注入到容池2b中的情况、或者内容物从其他容池移动而来时的情况相同，已移动至容池2b中的内容物在辊51、52等的作用下可以在盒子2的容池以及流路内移动。

另外，从胶囊1中释放出来的内容物中，为了减少残留在贯通孔31中的内容物的量，优选的是贯通孔31的直径极小。

在本实施方案的盒子2中，由于内容物可以密封在由耐溶剂性、气体阻隔性优异的氧化铝层压膜等所形成的胶囊1中，因此可以长时间稳定地保存需要用时配制的试剂等。而且，虽然胶囊的材质是任意的，但是可以使用至少比片材23的气密性高的材质。

另外，可以容易地将胶囊1内的内容物限定为一定的量，同时，通过压破胶囊1时的执行装置的操作条件可以容易地将所有的内容物排出。进一步，由于胶囊1的上下面是对称形状，将上面的膜12反转后贴合在下面的膜11上不会产生死空间(dead space)，因此内容物不会残留在胶囊1中。根据上述理由，在盒内可以以良好的再现性释放出一定量的内容物。

另外，通过在没有气泡的状态下将内容物填充在胶囊中，可以防止气泡混入到所释放出来的内容物中。

进一步，由于在正对容池2b的位置处形成容纳部3，并且将容池2b和容纳部3并列设置在盒子2的厚度方向(图1(b)中的Z方向)上，因此不会使盒子2的XY平面内的面积(图1(a)所示的盒子2的大小)增大，并且可以将胶囊1容纳在盒子2中。

图3为示出在贯通孔中设置有阀的结构的图，其中图3(a)和图3(b)为盒子的剖面图，图3(c)为示出阀的结构的斜视图。图3中，与图1的元件相对应的元件给予相同的符号。

如图3(a)、图3(b)和图3(c)所示，在该盒子中，用于构成阀的片材26设置在基材22和片材23之间。片材26粘结在基材22上，并且容池和流路形成为片材26和片材23的非粘结区域。在包围着这些容池和流路的其他区域中基材26和片材23相互粘附，由此可确保化学处理盒2内部的密闭性。

另外，在片材26中形成有切口26a，同时，片材26在贯通孔31的周围处未粘附在基材22上，以容许片材26的变形。

如图3(b)所示，通过夹具41压破容纳部3的话，胶囊1也会被压破。此时，胶囊1的内容物穿过贯通孔31，并通过其压力将由片材26形成的阀的端部26b顶上去，从而由切口26a部分进入到容池2b中。如果内容物全部被注入到容池2b中，则片材26恢复原状，贯通孔31被密封。因此，可防止容池2b内的内容物沿贯通孔31的方向倒流。

图4为示出在贯通孔中设置有阀的其他结构的图，其中图4(a)和图4(b)为盒子的剖面图，图4(c)、图4(d)和图4(e)为示出阀的各种形状的平面图。图4中，与图3的元件相对应的元件给予相同的符号。

在该结构中，如图4(a)和图4(b)所示，在片材26的与贯通孔31正对的位置处形成有切口26c，与图3的情况相同，胶囊1被压破的话，胶囊1的内容物穿过贯通孔31，并通过其压力将切口26c的部分顶起来。如果内容物全部被注入到容池2b中，则片材26恢复原状，贯通孔31被密封。因此，可防止容池2b内的内容物沿贯通孔31的方向倒流。

虽然在片材26中所形成的切口的形状是任意的，但是可以选择为图4(c)所示的1根直线状、图4(d)所示的2根直线交叉的形状、或者图4(e)所示的4根直线呈放射状交叉的形状等。

图5(a)为示出不同形状的胶囊的例子的剖面图，图5(b)为容纳有该胶囊的盒子的剖面图。

如图5(a)和图5(b)所示，胶囊1A具有比其他部分薄、并且易破的部位15。通过将胶囊容纳在容纳部3中使得该部位15与贯通孔31相对，胶囊1A被压破时内容物向贯通孔31中释放，从而内容物有效地被注入到容池2b中。

图6为示出用于容纳胶囊的容纳部的其他结构例子的图，其中图6(a)和图6(b)为盒子的剖面图。

图6所示的盒子形成为这样的结构：将板材21A用作构成容纳部3A的平面状壁面，从而省略了片材24。将容纳部3A和容池2b连结起来的贯通孔31A贯穿了板材21A和基材22。另外，片材25的功能被粘结在板材21A上的片材27所代替。通过用夹具42压破容纳部3A，胶囊1A内的内容物可以穿过贯通孔31A而导入到容池2b中。

在这样的结构中，如图6(c)所示，板材21A可以在贯通孔31A的周围设置有突起21a。在这种情况下，压破胶囊1A时，突起21a的尖端(图6(c)中的下端)刺入胶囊1A中，因此可以可靠地刺破胶囊1A的部位15。另外，在这种情况下，利用突起21a，胶囊容易破裂，因此无需实施在胶囊中设置部位15这样的措施，从而可以使胶囊的结构简化。

图7为示出可以将片材27(图6)通过粘结层27a而安装在板材21A上的例子的图，其中图7(a)和图7(b)为盒子的剖面图。

在这种情况下，通过使用者自己来贴合内封有胶囊1A的片材27，从而使用者可以选择安装在盒子上的胶囊。

图8为示出可以将胶囊1A和片材27从盒子上分离的结构的图，其中图8(a)和图8(b)为盒子的剖面图。

在这种情况下，与图7的情况一样，使用者可以选择所使用的胶囊。

如图8(b)所示，为了不使胶囊的内容物泄漏到外部，使用辊51、52以及包围着胶囊1A的圆筒状夹具43，将片材27固定在胶囊的周围。通过用辊51、52和夹具43来夹持盒，使片材27与板材21A紧密接触，同时通过用夹具42压破胶囊1A，可以防止胶囊1A的内容物泄漏到外部。

如上所述，根据本发明的化学处理盒，由于胶囊由比从外部将内容物的移动区域封闭起来的材质的气密性高的材质构成，因此可以合适地处理试剂等。

本发明的适用范围并不局限于上述实施方案。本发明可以广泛地适用于通过由外部施加的力引起的变形使得内容物移动、从而进行化学处理的化学处理盒。

Claims

1.一种化学处理盒，其为通过由外部施加的力引起的变形使得内容物沿XY方向移动、从而进行化学处理的化学处理盒，其特征在于，具有：

在从所述内容物的移动区域偏向Z方向的位置处容纳胶囊的容纳部，以及

将所述容纳部和所述移动区域之间连接起来的流路，

所述胶囊由气密性比从外部将所述内容物的移动区域密封起来的材质的气密性高的材质构成，通过压破所述胶囊，容纳在所述胶囊中的物质被释放出来，

所述物质经过所述流路而供给到所述移动区域中。

2.权利要求1所述的化学处理盒，其特征在于，所述胶囊被来自所述化学处理盒外侧的力压破。

3.权利要求1或2所述的化学处理盒，其特征在于，具有用于堵塞所述流路的阀，

通过在压破所述胶囊时的所述物质的压力，所述阀被打开，所述物质经过所述流路而供给到所述移动区域中，并且在所述物质供给到所述移动区域中之后所述阀关闭。

4.权利要求1至3中任意一项所述的化学处理盒，其特征在于，具有在压破所述胶囊时用于扎破所述胶囊的突起。

5.权利要求1至4中任意一项所述的化学处理盒，其特征在于，所述化学处理盒是利用构成所述容纳部的片材而构成的，

在压破所述胶囊时，通过使所述片材与所述化学处理盒贴合，以构成所述容纳部。