CN212868723U - 一种可实现弹簧阀封堵液体的离心力微流控芯片微阀 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种可实现弹簧阀封堵液体的离心力微流控芯片微阀，以解决样品检测中，有无弹簧阀封堵液体状态的转换，封堵液体状态下，弹簧处于自然状态，连接弹簧的圆珠顶住近心端漏斗形开口处，便于在弹簧阀腔内实现生物化学反应；未封堵液体的状态下，弹簧处于压缩状态，连接弹簧的圆珠未顶住近心端漏斗形开口处，便于通过离心力使液体通过弹簧阀。
Description
技术领域
本发明涉及样品检测领域及微流控芯片领域，具体涉及一种微流控芯片中用于样品检测的弹簧阀封堵液体结构。
背景技术
芯片实验室或微流控芯片技术是把化学及生物样品的处理、分析及检测过程集成到一块微米尺度的流体芯片上，由微流道形成网络，可以控制流体贯穿整个系统的技术，能够实现低成本、快速、高效、高通量的分析检测，是现代生物和化学科学的一个重要的信息采集和处理平台。微流控芯片不仅能够完成传统化学和生物中的自动化操作、检测与分析，还可以顺利实现传统生物学和化学手段下很难完成或不能完成的某些实验。微流控芯片技术以其将各种单元技术在整体可控的微小平台上灵活组合、规模集成等优势，在制药、临床诊断、食品检测、环境检测等领域已得到了广泛的应用。
发明内容
本发明提供了一种可实现弹簧阀封堵液体的结构，以解决样品检测中，有无弹簧阀封堵液体状态的转换，封堵液体状态下，弹簧处于自然状态，连接弹簧的圆珠顶住近心端漏斗形开口处，便于在弹簧阀腔内实现生物化学反应；未封堵液体的状态下，弹簧处于压缩状态，连接弹簧的圆珠未顶住近心端漏斗形开口处，便于通过离心力使液体通过弹簧阀。
本发明提供的弹簧阀封堵液体离心力微流控芯片微阀主要由圆珠、弹簧与弹簧阀腔组成。
本发明中，为实现圆珠封堵通道的切换，旋转轴带动芯片体转动时，离心力使得圆珠向远心方向移动，弹簧压缩，圆珠未顶住近心端漏斗形开口处，此时弹簧阀处于开启状态；旋转轴停止转动时，弹簧处于自然状态，圆珠顶住近心端漏斗形开口处，此时弹簧阀处于关闭状态；通过切换旋转轴转动/静止状态，完成弹簧阀的开启与关闭。
本发明的优点在于：本发明生产工艺较为简单，转换速度较快，能够实现样品的便携式控制。
附图说明:
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
1. 图1与图2是弹簧阀封堵结构示意图，图中1表示旋转轴，2表示圆珠，3表示弹簧，4表示弹簧阀腔。在图一中，圆珠顶住近心端漏斗形开口处，此时弹簧阀处于关闭状态；在图二中，弹簧压缩，圆珠未顶住近心端漏斗形开口处，此时弹簧阀处于开启状态。
2. 图3至图6是弹簧阀封堵结构应用示意图。在图3与图4中，1表示旋转轴，2表示圆珠，3表示弹簧，4表示弹簧阀腔，5表示弹簧阀漏斗形开口（近心端）的液体通道，6表示连接朝向弹簧阀腔底侧开口（远心端）的液体通道，在图3中，圆珠顶住近心端漏斗形开口处，此时弹簧阀处于关闭状态，液体无法通过弹簧阀流向远心端液体通道；在图4中，圆珠未顶住近心端漏斗形开口处，弹簧压缩，此时弹簧阀处于开启状态，液体可以通过弹簧阀流向远心端液体通道。在图5与图6中，1表示旋转轴，2表示圆珠，3表示弹簧，4表示弹簧阀腔，5表示连接弹簧阀漏斗形开口（近心端）的液体通道，6表示连接弹簧阀腔侧面开口的液体通道，在图5中，圆珠顶住近心端漏斗形开口处，此时弹簧阀处于关闭状态，液体无法通过连接弹簧阀腔侧面开口的液体通道；在图6中，圆珠未顶住近心端漏斗形开口处，弹簧压缩，此时弹簧阀处于开启状态，液体可以通过连接弹簧阀腔侧面开口的液体通道。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的实施方式案例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
一种可实现弹簧阀封堵液体的离心力微流控芯片微阀，包括圆珠、弹簧与弹簧阀腔。具体结构图如图1、图2所示，具体实施方式由图3、图4、图5与图6所示。在图1与图2中，1表示旋转轴，2表示圆珠，3表示弹簧，4表示弹簧阀腔；在图3与图4中，1表示旋转轴，2表示圆珠，3表示弹簧，4表示弹簧阀腔，5表示弹簧阀漏斗形开口（近心端）的液体通道，6表示连接朝向弹簧阀腔底侧开口（远心端）的液体通道；在图5与图6中，1表示旋转轴，2表示圆珠，3表示弹簧，4表示弹簧阀腔，5表示连接弹簧阀漏斗形开口（近心端）的液体通道，6表示连接弹簧阀腔侧面开口的液体通道。
具体实现弹簧阀封堵液体状态切换操作过程：
1、当液体不需要通过弹簧阀时，旋转轴不转动，不带动芯片旋转，与此同时，弹簧处于自然状态，连接弹簧的圆珠顶住近心端漏斗形开口处，封堵液体于弹簧阀腔中，此时液体被限制于弹簧阀内；
2、当液体需要通过弹簧阀时，通过旋转轴带动芯片体旋转，与此同时，弹簧处于压缩状态，连接弹簧的圆珠未顶住近心端漏斗形开口处，未封堵液体，此时液体排出弹簧阀。
由此可见，若想实现弹簧阀封堵液体状态的切换，只需要通过旋转轴带动芯片体旋转或停止旋转即可，方便快捷，并可以实现多次的转换。
Claims (9)
1.一种可实现弹簧阀封堵液体的离心力微流控芯片微阀，其特征在于，包括弹簧阀腔、弹簧、圆珠，弹簧阀腔为圆柱状腔体，所述弹簧阀腔设置于离心力微流控芯片的离心力方向上，所述弹簧阀腔近心端较细，呈漏斗形开口，所述弹簧阀腔侧壁或/和底侧也设置有开口，弹簧与圆珠设置于所述弹簧阀腔内，所述圆珠位于所述弹簧阀腔近心端漏斗形开口处，所述弹簧设置于对侧顶住圆珠，静息状态下，所述圆珠在所述弹簧张力支撑下堵住弹簧阀的漏斗形开口，所述弹簧阀关闭；在离心状态下，所述圆珠的离心力大于弹簧张力时，所述弹簧阀打开。
2.根据权利要求1所述的可实现弹簧阀封堵液体的离心力微流控芯片微阀，其特征在于，所述圆珠表面采用橡胶材料包裹。
3.根据权利要求1或2所述的可实现弹簧阀封堵液体的离心力微流控芯片微阀，其特征在于，所述圆珠为不锈钢材质。
4.根据权利要求1所述的可实现弹簧阀封堵液体的离心力微流控芯片微阀，其特征在于，所述弹簧为不锈钢材质。
5.根据权利要求1所述的可实现弹簧阀封堵液体的离心力微流控芯片微阀，其特征在于，所述弹簧为弹性塑料材质。
6.根据权利要求1所述的可实现弹簧阀封堵液体的离心力微流控芯片微阀，其特征在于，所述弹簧远离所述圆珠一端固定在所述弹簧阀腔的内壁上。
7.根据权利要求1所述的可实现弹簧阀封堵液体的离心力微流控芯片微阀，其特征在于，所述弹簧的两端分别固定在所述弹簧阀腔的内壁和所述圆珠上。
8.根据权利要求1所述的可实现弹簧阀封堵液体的离心力微流控芯片微阀，其特征在于，多个所述弹簧阀设置于同一个离心力微流控芯片上，各个弹簧阀根据需要设置具有不同张力的弹簧。
9.根据权利要求1所述的可实现弹簧阀封堵液体的离心力微流控芯片微阀，其特征在于，与权利要求1相比，其弹簧阀腔两端倒过来，所述弹簧阀腔较细的、呈漏斗形开口的一端设置于远心侧，所述弹簧的两端分别固定在所述弹簧阀腔的内壁和所述圆珠上，弹簧较短，在静息状态下，所述圆珠在所述弹簧张力支撑下与所述弹簧阀的漏斗形开口之间留有间隙，所述弹簧阀打开；在离心状态下，所述圆珠的离心力大于弹簧张力时，所述圆珠堵住漏斗形开口，所述弹簧阀关闭。
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