CN212120034U - 微流道阀门结构及核酸检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种微流道阀门结构及核酸检测装置，涉及微流道阀门技术领域；微流道阀门结构包括底板、安装座、气囊软膜、基板和电磁阀；底板安装座、气囊软膜和基板从上到下依次设置；底板的下表面开设有第一流道，上表面开设有第二流道，底板上开设有用于连通第一流道和第二流道的通孔；安装座内设置有能够封堵通孔的密封件，气囊软膜能够驱动密封件相对安装座上下移动，基板上设置有与气源连通的第三流道，第三流道内的压缩气体用于驱动气囊软膜，电磁阀用于连通或断开第三流道。核酸检测装置包括微流道阀门结构。达到了稳定性高的技术效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及微流道阀门技术领域，具体而言，涉及微流道阀门结构及核酸检测装置。
背景技术
现有的由运动部件控制的微流控阀门结构大多包含有由PDMS材料或其他软性材料制成的部分，然后采用机械运动机构(如电动推杆等)或电磁驱动机构对这些软性部分进行挤压从而实现控制微流道的导通与封闭；采用机械运动机构进行驱动的方案普遍具有结构复杂、且体积庞大、成本高昂、灵活性低等特点；而利用电磁驱动机械运动的电磁驱动机构有较高的灵活性，但是电磁铁的功率密度较低，所以也较难在要求体积紧凑的设备中实现，而且，电磁铁在长时间通电时会产生大量的热量，但是生物医学领域普遍对温度有较高的敏感性，在微流控系统中加入一个发热源，会增加整个系统的温控难度。
因此，提供一种稳定性高的微流道阀门结构及核酸检测装置成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种微流道阀门结构及核酸检测装置，以缓解现有技术中稳定性低的技术问题。
第一方面，本实用新型实施例提供了一种微流道阀门结构，包括底板、安装座、气囊软膜、基板和电磁阀；
所述底板、所述安装座、所述气囊软膜和所述基板从上到下依次设置；
所述底板的下表面开设有第一流道，上表面开设有第二流道，所述底板上开设有用于连通所述第一流道和所述第二流道的通孔；
所述安装座内设置有能够封堵所述通孔的密封件，所述气囊软膜能够驱动所述密封件相对所述安装座上下移动，所述基板上设置有与气源连通的第三流道，所述第三流道内的压缩气体用于驱动所述气囊软膜，所述电磁阀用于连通或断开所述第三流道。
结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，上述底板的下表面开设有第一凹槽，所述底板的下表面固定设置有第一通道密封膜，所述第一通道密封膜和所述第一凹槽形成所述第一流道。
结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，上述底板的上表面开设有第二凹槽，所述底板的上表面固定设置有第二通道密封膜，所述第二通道密封膜和所述第二凹槽形成所述第二流道。
结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，上述密封件包括顶杆和复位件；
所述复位件套设在所述顶杆上，所述复位件的一端与所述安装座上开设的用于安装所述顶杆的阶梯孔抵接，另一端与所述顶杆抵接；
所述顶杆与所述基板之间设置有所述气囊软膜，所述顶杆的底部的能够将所述气囊软膜紧紧抵压在所述基板上。
结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，上述复位件采用压缩弹簧。
结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，上述基板上开设有第三凹槽，所述第三凹槽与所述气囊软膜形成所述第三流道。
结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，上述第三流道包括进气流道和排气流道；
所述电磁阀设置有进气口、出气口和废气口，所述进气口与所述进气流道连通，所述出气口与所述排气流道的进口连通，所述废气口与大气连通。
结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，上述安装座内设置有用于安装所述密封件的阶梯孔。
结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，上述阶梯孔包括从上到下同轴设置的第一孔和第二孔，且所述第一孔的直径小于所述第二孔的直径。
第一方面，本实用新型实施例提供了一种核酸检测装置，包括所述微流道阀门结构。
有益效果：
本实用新型提供了一种微流道阀门结构，包括底板、安装座、气囊软膜、基板和电磁阀；底板、安装座、气囊软膜和基板从上到下依次设置；底板的下表面开设有第一流道，上表面开设有第二流道，底板上开设有用于连通第一流道和第二流道的通孔；安装座内设置有能够封堵通孔的密封件，气囊软膜能够驱动密封件相对安装座上下移动，基板上设置有与气源连通的第三流道，第三流道内的压缩气体用于驱动气囊软膜，电磁阀用于连通或断开第三流道。
在使用时，通过电磁阀控制第三流道的开关，当电磁阀控制第三流道关闭时，第一流道能够通过通孔与第二流道导通；当电磁阀控制第三流道开启后，气源的高压气能够顺着第三流道流到气囊软膜与密封件正对的位置，从而驱动气囊软膜膨胀，随着气囊软膜的膨胀能够驱动密封件相对安装座向上移动，从而使得密封件挤压第一通道密封膜进而封堵住通孔，从而切断第一流道与第二流道的连通；通过这样的设置能够灵活的切断或导通第一流道和第二流道，并且采用气源作为驱动力，不会产生高热，控制性能稳定。
本实用新型提供了一种核酸检测装置，包括微流道阀门结构。核酸检测装置与现有技术相比具有上述的优势，此处不再赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例提供的微流道阀门结构的爆炸图；
图2为本实用新型实施例提供的微流道阀门结构中单个阀门控制的爆炸图；
图3为本实用新型实施例提供的微流道阀门结构中底板的爆炸图；
图4为本实用新型实施例提供的微流道阀门结构的剖视图。
图标：
1－测试卡主体；11－第二通道密封膜；12－底板；121－第一凹槽；122－第二凹槽；123－阀门抵接区；124－通孔；13－第一通道密封膜；
2－安装座；21－第一孔；22－第二孔；
3－复位件；
4－顶杆；
5－气囊软膜；
6－基板；61－第三凹槽；
7－电磁阀；71－废气口；72－出气口；73－进气口。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
下面通过具体的实施例并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。
参见图1、图2、图3和图4所示，本实用新型实施例提供了一种微流道阀门结构，包括底板12、安装座2、气囊软膜5、基板6和电磁阀7；底板12、安装座2、气囊软膜5和基板6从上到下依次设置；底板12的下表面开设有第一流道，上表面开设有第二流道，底板12上开设有用于连通第一流道和第二流道的通孔124；安装座2内设置有能够封堵通孔124的密封件，气囊软膜5能够驱动密封件相对安装座2上下移动，基板6上设置有与气源连通的第三流道，第三流道内的压缩气体用于驱动气囊软膜5，电磁阀7用于连通或断开第三流道。
在使用时，通过电磁阀7控制第三流道的开关，当电磁阀7控制第三流道关闭时，第一流道能够通过通孔124与第二流道导通；当电磁阀7控制第三流道开启后，气源的高压气能够顺着第三流道流到气囊软膜5与密封件正对的位置，从而驱动气囊软膜5膨胀，随着气囊软膜5的膨胀能够驱动密封件相对安装座2向上移动，从而使得密封件推动第一通道密封膜13进而封堵住通孔124，从而切断第一流道与第二流道的连通；通过这样的设置能够灵活的切断或导通第一流道和第二流道，并且采用气源作为驱动力，不会产生高热，控制性能稳定。
具体的，通过第一流道和第二流道的连通，能够使测试卡主体1上用于储存不同材质和不同功能的腔室连通，从而实现核酸检测等工作。
其中，底板12为测试卡主体1的底部结构，在实际使用时，底板12是测试卡主体1的一部分，底板12是集成在测试卡主体1上的。
参见图2所示，本实施例的可选方案中，底板12的下表面开设有第一凹槽121，底板12的下表面固定设置有第一通道密封膜13，第一通道密封膜13和第一凹槽121形成第一流道。
具体的，通过在底板12的下表面开设第一凹槽121，并在底板12的下表面固定设置第一通道密封膜13，通过第一凹槽121与第一通道密封膜13两者形成第一流道。
并且，底板12的下表面位于通孔124处开设有供密封件抵接的阀门抵接区123，当第三流道开启后，密封件能够与阀门抵接区123正对的第一通道密封膜13抵接，从而密封通孔124，进而切断第一流道与第二流道之间。
参见图2所示，本实施例的可选方案中，底板12的上表面开设有第二凹槽122，底板12的上表面固定设置有第二通道密封膜11，第二通道密封膜11和第二凹槽122形成第二流道。
具体的，通过在底板12的上表面开设第二凹槽122，并在底板12的上表面固定设置第二通道密封膜11，通过第二凹槽122与第二通道密封膜11两者形成第一流道。
参见图1和图3所示，本实施例的可选方案中，安装座2内设置有用于安装密封件的阶梯孔。
具体的，密封件安装在阶梯孔内，且在气囊软膜5的作用下，密封件能够相对安装座2上下移动，从而使得密封件能够与第一通道密封膜13抵接，从而封堵通孔124。
参见图1和图3所示，本实施例的可选方案中，阶梯孔包括从上到下同轴设置的第一孔21和第二孔22，且第一孔21的直径小于第二孔22的直径。
具体的，阶梯孔的第一孔21和第二孔22同轴设置，能够减小甚至避免顶杆4发生卡死的情况发生，而且第一孔21和第二孔22同轴设置，即顶杆4的粗细段也是同轴设置，方便顶杆4的加工。
参见图1和图3所示，本实施例的可选方案中，密封件包括顶杆4和复位件3；复位件3套设在顶杆4上，复位件3的一端与阶梯孔抵接，另一端与顶杆4抵接；顶杆4与基板6之间设置有气囊软膜5，顶杆4的底部能够将气囊软膜5紧紧抵压在基板6上。
具体的，当第三流道关闭时，即电磁阀7没有工作时，顶杆4在复位件3的作用下会压紧气囊软膜5，并且顶杆4底部的一部分正对着基板6，另一部分正对着第三流道；当第三流道开启时，流入第三流道内的气体会驱动气囊软膜5膨胀，膨胀后的气囊软膜5能够推动顶杆4相对安装座2向上移动，此时复位件3被压缩，顶杆4能够伸出安装座2并与通孔124处的第一通道密封膜13抵接，从而封堵住通孔124，切断第一流道与第二流道。
参见图1和图3所示，本实施例的可选方案中，复位件3采用压缩弹簧。
具体的，压缩弹簧的顶部与阶梯孔抵接，顶杆4的底部设置有凸台，压缩弹簧的底部与凸台抵接，从而在第三流道关闭时，压缩弹簧能够将顶杆4收缩回安装座2内。
参见图1和图3所示，本实施例的可选方案中，基板6上开设有第三凹槽61，第三凹槽61与气囊软膜5形成第三流道。
具体的，通过在基板6的上表面开设第三凹槽61，通过第三凹槽61与气囊软膜5两者形成第三流道。
参见图3所示，本实施例的可选方案中，第三流道包括进气流道和排气流道；电磁阀7设置有进气口73、出气口72和废气口71，进气口73与进气流道连通，出气口72与排气流道的进口连通，废气口71与大气连通。
具体的，当电磁阀7导通第三流道时，气源从进气流道流入到进气口73，然后从电磁阀7的出气口72流入到排气流道内，此时废气口71关闭，或者废气口71处于常开状态且排气量小于进气口73的进气量，此时第三流道内的气体会驱动气囊软膜5膨胀，从而驱动顶杆4；当电磁阀7关闭时，第三流道的气体会经废气口71排出到外界。
本实施例提供的微流道阀门结构具体使用时：安装座2、气囊软膜5、基板6依次抵接布置，基板6通过螺栓连接固定在安装座2上的同时对气囊软膜5进行夹紧，使基板6上的第三凹槽61与气囊软膜5组成封闭的第三流道；安装座2上设置有由不等直径的第一孔21和第二孔22组成的阶梯孔，顶杆4套接在阶梯孔的内部，顶杆4可从安装座2上的第一孔21部分穿出，暴露于安装座2的上表面，同时安装座2与顶杆4之间抵接有压缩弹簧，使顶杆4的底部抵接在气囊软膜5上；电磁阀7固定于基板6上远离气囊软膜5的一侧，电磁阀7的出气口72通过第三凹槽61与顶杆4正对的气囊软膜5底部连通，电磁阀7的进气口73与压缩空气供气装置相连接，电磁阀7的废气口71与大气相通；当启动电磁阀7时，压缩空气通过基板6上的第三流道流通到气囊软膜5底部，气囊软膜5由于两侧的压差而产生变形，进而推动顶杆4向上运动，此时压缩弹簧被进一步压缩，顶杆4通过安装座2的开孔伸出预先设定的行程，顶杆4的伸出部分即为压力输出端，压力输出端抵接在第一通道密封膜13在阀门抵接区123的正对处，从而封堵通孔124，以实现阻断第一流道与第二流道；当需要重新打开封闭的第一流道与第二流道时，只需关闭电磁阀7，此时气囊软膜5底部通过废气口71与大气连通，气囊软膜5两侧压差消失，顶杆4由于受到压缩弹簧的推力而向下复位，顶杆4伸出端缩回，施加在第一通道密封膜13上的压力消失，第一通道密封膜13由于自身的弹性而复位，此时测试卡主体1上的被封闭的第一流道与第二流道重新连通。
在现有微流控产品中，测试卡主体1通常设计为单人份的一次性耗材，所以对制造成本较为敏感，采用本实施例提供过的微流道阀门结构，有效地简化了测试卡主体1的结构，降低了成本；采用对应的气压式驱动装置，由于压缩空气作为动力源的功率密度高，而且该装置结构较为简单，所以在结构布局上可以做得非常紧凑，非常适用于空间要求较高的仪器设备；再者，采用压缩空气进行驱动，不存在传统机械/电磁驱动方式的较高发热量的情况，有利于降低仪器设备的温控难度；另外，此驱动装置只需控制对应的电磁阀7即可等效控制阀门的开关，流体通道网络中各种开关状态可随意组合，具有较高的灵活性。
需要指出的是，基板6上开设有多个第三凹槽61，安装座2上开设有多个阶梯孔，测试卡主体1的底板12上下表面开设有多个第一凹槽121和第二凹槽122，并且第一凹槽121和第二凹槽122的开设位置由测试卡主体1的功能和腔室位置决定。
本实施例提供了一种核酸检测装置，包括微流道阀门结构。核酸检测装置与现有技术相比具有上述的优势，此处不再赘述。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种微流道阀门结构，其特征在于，包括：底板(12)、安装座(2)、气囊软膜(5)、基板(6)和电磁阀(7)；
所述底板(12)、所述安装座(2)、所述气囊软膜(5)和所述基板(6)从上到下依次设置；
所述底板(12)的下表面开设有第一流道，上表面开设有第二流道，所述底板(12)上开设有用于连通所述第一流道和所述第二流道的通孔(124)；
所述安装座(2)内设置有能够封堵所述通孔(124)的密封件，所述气囊软膜(5)能够驱动所述密封件相对所述安装座(2)上下移动，所述基板(6)上设置有与气源连通的第三流道，所述第三流道内的压缩气体用于驱动所述气囊软膜(5)，所述电磁阀(7)用于连通或断开所述第三流道。
2.根据权利要求1所述的微流道阀门结构，其特征在于，所述底板(12)的下表面开设有第一凹槽(121)，所述底板(12)的下表面固定设置有第一通道密封膜(13)，所述第一通道密封膜(13)和所述第一凹槽(121)形成所述第一流道。
3.根据权利要求1所述的微流道阀门结构，其特征在于，所述底板(12)的上表面开设有第二凹槽(122)，所述底板(12)的上表面固定设置有第二通道密封膜(11)，所述第二通道密封膜(11)和所述第二凹槽(122)形成所述第二流道。
4.根据权利要求1所述的微流道阀门结构，其特征在于，所述密封件包括顶杆(4)和复位件(3)；
所述复位件(3)套设在所述顶杆(4)上，所述复位件(3)的一端与所述安装座(2)上开设的用于安装所述顶杆(4)的阶梯孔抵接，另一端与所述顶杆(4)抵接；
所述顶杆(4)与所述基板(6)之间设置有所述气囊软膜(5)，所述顶杆(4)的底部能够将所述气囊软膜(5)紧紧抵压在所述基板(6)上。
5.根据权利要求4所述的微流道阀门结构，其特征在于，所述复位件(3)采用压缩弹簧。
6.根据权利要求1－5任一项所述的微流道阀门结构，其特征在于，所述基板(6)上开设有第三凹槽(61)，所述第三凹槽(61)与所述气囊软膜(5)形成所述第三流道。
7.根据权利要求6所述的微流道阀门结构，其特征在于，所述第三流道包括进气流道和排气流道；
所述电磁阀(7)设置有进气口(73)、出气口(72)和废气口(71)，所述进气口(73)与所述进气流道连通，所述出气口(72)与所述排气流道的进口连通，所述废气口(71)与大气连通。
8.根据权利要求1－5任一项所述的微流道阀门结构，其特征在于，所述安装座(2)内设置有用于安装所述密封件的阶梯孔。
9.根据权利要求8所述的微流道阀门结构，其特征在于，所述阶梯孔包括从上到下同轴设置的第一孔(21)和第二孔(22)，且所述第一孔(21)的直径小于所述第二孔(22)的直径。
10.一种核酸检测装置，其特征在于，包括如权利要求1－9任一项所述的微流道阀门结构。
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| CN202020667674.8U CN212120034U (zh) | 2020-04-27 | 2020-04-27 | 微流道阀门结构及核酸检测装置 |
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| CN202020667674.8U CN212120034U (zh) | 2020-04-27 | 2020-04-27 | 微流道阀门结构及核酸检测装置 |
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|---|---|
| CN (1) | CN212120034U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113358606A (zh) * | 2021-06-09 | 2021-09-07 | 北京英柏生物科技有限公司 | 用于样本输送的集成阀微流板及表面等离子体共振检测仪 |
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2020
- 2020-04-27 CN CN202020667674.8U patent/CN212120034U/zh active Active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113358606A (zh) * | 2021-06-09 | 2021-09-07 | 北京英柏生物科技有限公司 | 用于样本输送的集成阀微流板及表面等离子体共振检测仪 |
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