JP2002523709A - 小型流体流切り換え装置 - Google Patents
小型流体流切り換え装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、搬送流体流に注入された試料流体流を特定方向に偏向させることのできる小型流体流切り換え装置に関する。本発明の目的は、可動部品を有せず、また使用する流体媒質に関して制約的前提条件のない流体流切り換え装置を提供することである。本発明の目的は、可動部品を有せず、また使用する流体媒質に関して制約的前提条件のない流体流切り換え装置を提供することである。
【解決手段】 この目的のため、本発明によるスイッチは、少なくとも２つの排出流路 (41, 42) に接続された分配チャンバー (3) に共に開く、少なくとも２つの搬送流体流路 (11, 12) と１つの試料流体流路 (2) とから成る。搬送流流路 (11, 12) は共通の入口 (10) に接続され、少なくとも搬送流流路 (11, 12)はそれぞれ制御可能な加熱装置 (5) との平行部分でこれと緊密な熱的接触をなす。前記加熱装置は他部分から熱的に絶縁され、搬送流流路 (11, 12) は加熱装置 (5) の近傍において他の搬送流流路部分より小さい断面積 (111, 121) を有する。
Description
【０００１】
本発明は、搬送流体流に注入された試料流体流を特定方向に偏向させることの
できる小型流体流切り換え装置に関する。本発明による流体流切り換え装置によ
り、試料流体を切り替え、また試料流体中に懸濁あるいは溶解している粒子、分
子などを分別することができる。
できる小型流体流切り換え装置に関する。本発明による流体流切り換え装置によ
り、試料流体を切り替え、また試料流体中に懸濁あるいは溶解している粒子、分
子などを分別することができる。
【０００２】
G. Blankenstein, L. Scampavia, J. Branebjerg, U.D. Larsen, J. Ruzicka:
Flow Switch for Analyte Injection and Cell/Particle Sorting in Analytic
al Methods, Instrumentation, Special Issue μTas'96 (1996) 82-84 には、
分類した２つの搬送流入口、１つの試料流入口、すべての流路を含む共通流動部
分および２つの出口を有する微小システム装置が記載されている。この提案にお
いては、両搬送流の流速比を変化させることにより、試料流をいずれかの出口に
向けることができる。両搬送流の流速は巨視的なインジェクションポンプにより
制御できる。しかしながらこの装置には、両搬送流体の流速を相互に微調整でき
る手段が存在しない。
Flow Switch for Analyte Injection and Cell/Particle Sorting in Analytic
al Methods, Instrumentation, Special Issue μTas'96 (1996) 82-84 には、
分類した２つの搬送流入口、１つの試料流入口、すべての流路を含む共通流動部
分および２つの出口を有する微小システム装置が記載されている。この提案にお
いては、両搬送流の流速比を変化させることにより、試料流をいずれかの出口に
向けることができる。両搬送流の流速は巨視的なインジェクションポンプにより
制御できる。しかしながらこの装置には、両搬送流体の流速を相互に微調整でき
る手段が存在しない。
【０００３】 微小システム用のバルブ、制御スロットル、ポンプなどを現在の技術によって
製作する方法の展望が S. Shoji, M. Esashi: Microflow devices and systems、
in: J. Micromech. Microeng; 4 (1994) 157-171 に与えられている。公知の装
置のほとんどは、流体流の制御のために膜やエッジなどの可動部品を必要とする
点で共通している。また電磁気式あるいは空気圧式の装置ではトランスデューサ
ーの組み込みに困難がある。可動部品は基本的に老化が速く故障しやすい欠点が
ある。
製作する方法の展望が S. Shoji, M. Esashi: Microflow devices and systems、
in: J. Micromech. Microeng; 4 (1994) 157-171 に与えられている。公知の装
置のほとんどは、流体流の制御のために膜やエッジなどの可動部品を必要とする
点で共通している。また電磁気式あるいは空気圧式の装置ではトランスデューサ
ーの組み込みに困難がある。可動部品は基本的に老化が速く故障しやすい欠点が
ある。
【０００４】 微小システム用ポンプの製作に用いられる可動部品を必要としない方法ないし
装置も知られている。この種のものとしては電気水力学的原理によるもの（A. R
ichter, H. Sandmaier; Electrohydrodynamic pumping and flow measurement i
n Proc. IEEE-MEMS Workshop, (1991)99-104; S.F. Bart, L.S. Tavrow, M. Meh
rgany, J.H. Lang; Microfabricated electrohydrodynamic pumps in Sensors A
ctuators (1990) A21-A23、 193-197）、電気浸透法によるもの (D.J. Harrison,
K. Seiler, A. Manz, Z. Fan; Chemical analysis and electrophoresis syste
ms integrated on glass and silicon chips; Digest of IEEE Solid State Sen
sor and Actuator Workshop; (1992) 1 1-113) がある。しかしこれらの解決方
法の適用範囲は狭く、制御スロットルやバルブなどの製作に限られ、また圧送あ
るいは制御すべき液体に関して極めて特殊な前提条件を要求する。最も重要な前
提は、たとえば固有伝導度が極めて低いこと（電気水力学的方式の場合）、ある
いは固有伝導度またはイオン強度が極めて高いこと（電気泳動方式の場合）であ
る。また電気泳動方式の装置では更に、直径 50 μm 未満の毛細管を使用しなけ
れば装置の機能は保証されない。
装置も知られている。この種のものとしては電気水力学的原理によるもの（A. R
ichter, H. Sandmaier; Electrohydrodynamic pumping and flow measurement i
n Proc. IEEE-MEMS Workshop, (1991)99-104; S.F. Bart, L.S. Tavrow, M. Meh
rgany, J.H. Lang; Microfabricated electrohydrodynamic pumps in Sensors A
ctuators (1990) A21-A23、 193-197）、電気浸透法によるもの (D.J. Harrison,
K. Seiler, A. Manz, Z. Fan; Chemical analysis and electrophoresis syste
ms integrated on glass and silicon chips; Digest of IEEE Solid State Sen
sor and Actuator Workshop; (1992) 1 1-113) がある。しかしこれらの解決方
法の適用範囲は狭く、制御スロットルやバルブなどの製作に限られ、また圧送あ
るいは制御すべき液体に関して極めて特殊な前提条件を要求する。最も重要な前
提は、たとえば固有伝導度が極めて低いこと（電気水力学的方式の場合）、ある
いは固有伝導度またはイオン強度が極めて高いこと（電気泳動方式の場合）であ
る。また電気泳動方式の装置では更に、直径 50 μm 未満の毛細管を使用しなけ
れば装置の機能は保証されない。
【０００５】
本発明の目的は、可動部品を必要とせず、適用対象である流体に関して先行技
術におけるような制限的な前提条件を課することのない、小型流体流切り換え装
置を提供することである。
術におけるような制限的な前提条件を課することのない、小型流体流切り換え装
置を提供することである。
【０００６】
この目的は特許請求範囲に記載の第一の請求項に示した特徴によって達成され
、好ましい実施態様は以降の請求項に記載されている。
、好ましい実施態様は以降の請求項に記載されている。
【０００７】 本発明に特徴的な技術的利点は、微小システムへの組み込みを前提としており
、電気信号によって制御・駆動され、故障しやすい可動部品を用いないことであ
る。
、電気信号によって制御・駆動され、故障しやすい可動部品を用いないことであ
る。
【０００８】 本発明により提案される流体流切り換え装置の原理は、流体の粘度が温度によ
り変化することに基づく。流体の流路中の特定部分を電気抵抗により加熱すると
、水力学的抵抗が変化する。流体を電熱的に制御する場合は電熱的スロットルを
用い、試料流体を種々の流路に分配する搬送流体を制御する。最も単純な場合に
は、搬送流体を１つの流路に圧入し、対称的に２つの流路に分割する。この両搬
送流体流路の各々に、他の流路部分より断面積の小さい部分を設け、この部分に
制御可能な加熱装置を設ける。更に前記流路部分は他の部分から熱的に絶縁され
ている。両搬送流体流路は試料流体流路と共に分配チャンバーのヘッド部に開い
ている。分配チャンバーは試料流体流路に関して鏡像対称に形成され、その末端
部には少なくとも２つの出口流路が設けられている。前記加熱装置の制御を通じ
て、試料流体は前記いずれかの出口流路へ向けられる。
り変化することに基づく。流体の流路中の特定部分を電気抵抗により加熱すると
、水力学的抵抗が変化する。流体を電熱的に制御する場合は電熱的スロットルを
用い、試料流体を種々の流路に分配する搬送流体を制御する。最も単純な場合に
は、搬送流体を１つの流路に圧入し、対称的に２つの流路に分割する。この両搬
送流体流路の各々に、他の流路部分より断面積の小さい部分を設け、この部分に
制御可能な加熱装置を設ける。更に前記流路部分は他の部分から熱的に絶縁され
ている。両搬送流体流路は試料流体流路と共に分配チャンバーのヘッド部に開い
ている。分配チャンバーは試料流体流路に関して鏡像対称に形成され、その末端
部には少なくとも２つの出口流路が設けられている。前記加熱装置の制御を通じ
て、試料流体は前記いずれかの出口流路へ向けられる。
【０００９】 このとき、いずれの出口流路に試料流体が向けられるかは、分配チャンバー入
口における両搬送流体の流速比によって定まる。
口における両搬送流体の流速比によって定まる。
【００１０】
以下、図に示した実施例によって本発明を更に詳細に説明する。
【００１１】 図１の平面図には、たとえば幅 0.5 mm、深さ 50 μm の２つの対称的な搬送
流体流路 11, 12 を設けた基板 S が示されている。搬送流体流路 11, 12 の一
定の部分には他の流路部分より断面積の小さい部分 111, 112 が設けられている
。この部分はたとえば幅 10 μm、深さ 5 μm である。またこの部分は、望まし
くは薄膜抵抗器 51 と温度センサー 52 から成る制御可能な加熱装置 5 と緊密
な熱的接触をなしている。さらに搬送流体流路の前記部分は、図１には詳細の示
されていない手段によって、流体流切り換え装置の他の構成部品から熱的に絶縁
されている。搬送流体流路の前記部分の出口は再び通常の断面積の部分に移行し
、共に分配チャンバー 3 への共通開口部に至る。この開口部は同じく分配チャ
ンバー 3 に開いている試料流体流路 2 を対称的に囲んでいる。本実施例におい
ては試料流体流路の幅は 100 μm、深さは搬送流体流路に適合させて 50 μm で
あり、搬送流体流路と同様に基板 S 上に形成されている。分配チャンバーのヘ
ッド部 31 には、試料流を囲む両搬送流体流が共通に流れる部分が設けられてい
る。分配チャンバー 3 の末端部には少なくとも２つの出口流路 41, 42 が接続
され、この出口流路に図１の実施態様では流量計 6 が設けられており、その出
力信号は加熱装置 5 の制御に利用することができる。加熱装置 5 の電源を入れ
て薄膜抵抗器 51 を作動させると（図１では正方形で囲んだ "e" で示されてい
る）、対応する搬送流体流路 12 の水力学的抵抗が減少し、搬送流体のうちこの
流路を流れる部分の比率が、加熱されていない（図１では円で囲んだ "a" で示
されている）搬送流体流路 11 を流れる部分よりも大きくなる。したがって分配
チャンバー 3 に流入する試料は出口流路 41 に向かって押しやられる。反対に
搬送流体流路 11 の加熱装置 5 を作動させたときは、試料は出口流路 42 に流
入する。
流体流路 11, 12 を設けた基板 S が示されている。搬送流体流路 11, 12 の一
定の部分には他の流路部分より断面積の小さい部分 111, 112 が設けられている
。この部分はたとえば幅 10 μm、深さ 5 μm である。またこの部分は、望まし
くは薄膜抵抗器 51 と温度センサー 52 から成る制御可能な加熱装置 5 と緊密
な熱的接触をなしている。さらに搬送流体流路の前記部分は、図１には詳細の示
されていない手段によって、流体流切り換え装置の他の構成部品から熱的に絶縁
されている。搬送流体流路の前記部分の出口は再び通常の断面積の部分に移行し
、共に分配チャンバー 3 への共通開口部に至る。この開口部は同じく分配チャ
ンバー 3 に開いている試料流体流路 2 を対称的に囲んでいる。本実施例におい
ては試料流体流路の幅は 100 μm、深さは搬送流体流路に適合させて 50 μm で
あり、搬送流体流路と同様に基板 S 上に形成されている。分配チャンバーのヘ
ッド部 31 には、試料流を囲む両搬送流体流が共通に流れる部分が設けられてい
る。分配チャンバー 3 の末端部には少なくとも２つの出口流路 41, 42 が接続
され、この出口流路に図１の実施態様では流量計 6 が設けられており、その出
力信号は加熱装置 5 の制御に利用することができる。加熱装置 5 の電源を入れ
て薄膜抵抗器 51 を作動させると（図１では正方形で囲んだ "e" で示されてい
る）、対応する搬送流体流路 12 の水力学的抵抗が減少し、搬送流体のうちこの
流路を流れる部分の比率が、加熱されていない（図１では円で囲んだ "a" で示
されている）搬送流体流路 11 を流れる部分よりも大きくなる。したがって分配
チャンバー 3 に流入する試料は出口流路 41 に向かって押しやられる。反対に
搬送流体流路 11 の加熱装置 5 を作動させたときは、試料は出口流路 42 に流
入する。
【００１２】 本発明の範囲内において、搬送流体流路 10 を３本以上の流路に分割し、その
各々の断面積は異なるが互いに対称位置にある１対の流路は等しい断面積を有す
るようにし、かつこのように形成された搬送流体流路の各々に制御可能な加熱装
置 5 を設けることにより、分配チャンバー 3 において試料流体の極めて精密な
制御を可能にすることができる。この際、同じく本発明の範囲内において、分配
チャンバー 3 の末端部に３つ以上の出口流路を設けることもできる。同様に出
口流路に断面積の小さい部分（部分 111, 121 と同様な）およびそれに付随する
加熱装置 5（図１には示されていない）を設け、分配チャンバー 3 による制御
作用を更に強化・精密化することも可能である。図１に示す実施態様において、
搬送流体流路 12 に対する加熱装置の他に、さらに出口流路 41 にも、流路部分
121 と同様に形成された部分を設け、この部分に対する類似の加熱装置とを設
けるならば、試料流体を一層確実に出口 41 に向けることができる。
各々の断面積は異なるが互いに対称位置にある１対の流路は等しい断面積を有す
るようにし、かつこのように形成された搬送流体流路の各々に制御可能な加熱装
置 5 を設けることにより、分配チャンバー 3 において試料流体の極めて精密な
制御を可能にすることができる。この際、同じく本発明の範囲内において、分配
チャンバー 3 の末端部に３つ以上の出口流路を設けることもできる。同様に出
口流路に断面積の小さい部分（部分 111, 121 と同様な）およびそれに付随する
加熱装置 5（図１には示されていない）を設け、分配チャンバー 3 による制御
作用を更に強化・精密化することも可能である。図１に示す実施態様において、
搬送流体流路 12 に対する加熱装置の他に、さらに出口流路 41 にも、流路部分
121 と同様に形成された部分を設け、この部分に対する類似の加熱装置とを設
けるならば、試料流体を一層確実に出口 41 に向けることができる。
【００１３】 この小型流体流切り換え装置はまた試料流体中に懸濁または溶解している粒子
、分子その他の分別にも利用することができる。このためには試料流体流路 2
内に検出器 7 を内蔵あるいは直列接続し、選別したい粒子が検出されたとき所
定の加熱装置を制御して同粒子を所定の出口流路に流し込む。この場合、大きさ
、色、蛍光スペクトル、誘電率、電気伝導度、放射能、化学反応性等のいずれの
性質に基づいて分別を行うかは重要ではなく、単にそれらの性質のいずれかを検
出し得る検出器 7 を用いればよい。この小型流体流切り換え装置は原則として
、試料流体を搬送流に分配する（流体マルチプレクシング）必要のあるすべての
用途に使用することができる。本発明の範囲内において流体としては特に気体を
用いて搬送流および試料流を形成することができる。
、分子その他の分別にも利用することができる。このためには試料流体流路 2
内に検出器 7 を内蔵あるいは直列接続し、選別したい粒子が検出されたとき所
定の加熱装置を制御して同粒子を所定の出口流路に流し込む。この場合、大きさ
、色、蛍光スペクトル、誘電率、電気伝導度、放射能、化学反応性等のいずれの
性質に基づいて分別を行うかは重要ではなく、単にそれらの性質のいずれかを検
出し得る検出器 7 を用いればよい。この小型流体流切り換え装置は原則として
、試料流体を搬送流に分配する（流体マルチプレクシング）必要のあるすべての
用途に使用することができる。本発明の範囲内において流体としては特に気体を
用いて搬送流および試料流を形成することができる。
【００１４】 図１に詳細を示していない、流路の断面積の小さい部分に設けた加熱装置とそ
の周囲との熱絶縁、および流路の断面積の小さい部分に対する熱的結合のための
伝熱の良い材料の使用により、動作速度を高めることができる。
の周囲との熱絶縁、および流路の断面積の小さい部分に対する熱的結合のための
伝熱の良い材料の使用により、動作速度を高めることができる。
【００１５】 図２には微小システム技術における小型流体流切り換え装置の実施態様を一層
詳細に展開図によって示す。本実施例の小型流体流切り換え装置は 15 mm×60 m
m のシリコンチップ S、その中に設けられた流路 10, 11, 12, 111, 121, 2, 41
, 42, 分配チャンバー 3、および熱絶縁ゾーンから成り、熱絶縁ゾーンはここで
は異方的な化学エッチングにより２段階で形成された連続した凹部 A として形
成されている。本実施態様の流路 11, 12, 2, 41, 42 は図１に関して述べたの
と同じ寸法であるが、図２ではこれに比例した表現とはなっていない。前記の諸
構成部品は本実施態様では厚さ 0.2 mm のパイレックス（登録商標）ガラス製ウ ェハー D で覆われており、基板 S との封止部は陽極接合（anodisches Bonden ）により形成することが望ましい。流路は基板 S またはカバーウェハー D のエ ッチング、超音波穿孔あるいはその他の方法により外部への開口部を形成し、こ こに各流路と外部との接続部 100, 21, 410, 420 が形成される。図示されてい ない外部との接続部としては、アルミニウム製継手を前記開口部に接着する。
詳細に展開図によって示す。本実施例の小型流体流切り換え装置は 15 mm×60 m
m のシリコンチップ S、その中に設けられた流路 10, 11, 12, 111, 121, 2, 41
, 42, 分配チャンバー 3、および熱絶縁ゾーンから成り、熱絶縁ゾーンはここで
は異方的な化学エッチングにより２段階で形成された連続した凹部 A として形
成されている。本実施態様の流路 11, 12, 2, 41, 42 は図１に関して述べたの
と同じ寸法であるが、図２ではこれに比例した表現とはなっていない。前記の諸
構成部品は本実施態様では厚さ 0.2 mm のパイレックス（登録商標）ガラス製ウ ェハー D で覆われており、基板 S との封止部は陽極接合（anodisches Bonden ）により形成することが望ましい。流路は基板 S またはカバーウェハー D のエ ッチング、超音波穿孔あるいはその他の方法により外部への開口部を形成し、こ こに各流路と外部との接続部 100, 21, 410, 420 が形成される。図示されてい ない外部との接続部としては、アルミニウム製継手を前記開口部に接着する。
【００１６】 シリコンチップ S の下面には白金層およびアルミニウム層を形成し、これら
から公知の微小リソグラフィー技術を用いて加熱用の薄膜抵抗器 51 および薄膜
温度センサー 52 を形成する。
から公知の微小リソグラフィー技術を用いて加熱用の薄膜抵抗器 51 および薄膜
温度センサー 52 を形成する。
【００１７】 加熱装置 5 の近傍に設けられた断面積の小さい流路部分 111, 121 には最大
36 W の電力が供給される抵抗値約 10 Ωの薄膜抵抗器 51 が付随する。温度制
御のための薄膜温度センサー 52 は抵抗値約 2.2 kΩ、TK 値は 0.00198 K-1 で
ある。この領域を他の構成部品から熱的に絶縁するため、断面積の小さい流路部
分 111, 121 の少なくとも両側のシリコン基板 S に凹部 A を設ける。
36 W の電力が供給される抵抗値約 10 Ωの薄膜抵抗器 51 が付随する。温度制
御のための薄膜温度センサー 52 は抵抗値約 2.2 kΩ、TK 値は 0.00198 K-1 で
ある。この領域を他の構成部品から熱的に絶縁するため、断面積の小さい流路部
分 111, 121 の少なくとも両側のシリコン基板 S に凹部 A を設ける。
【００１８】 図２の実施態様においては、搬送流体流路 10 は２つの流路 111, 121 に分割
され、その各々において前記断面積の小さい部分の上流に図１と同様にして流量
計 6 が設けられる。ここに用いられる、望ましくは薄膜抵抗器 51 および薄膜
温度センサー 52 と同様な薄膜技術により形成される流量計は、流路中を流れる
流体の熱輸送作用により発熱体の温度分布に生ずる歪を、発熱体に付随して対称
的に配置されている２つの温度センサーにより測定することを原理とする。
され、その各々において前記断面積の小さい部分の上流に図１と同様にして流量
計 6 が設けられる。ここに用いられる、望ましくは薄膜抵抗器 51 および薄膜
温度センサー 52 と同様な薄膜技術により形成される流量計は、流路中を流れる
流体の熱輸送作用により発熱体の温度分布に生ずる歪を、発熱体に付随して対称
的に配置されている２つの温度センサーにより測定することを原理とする。
【００１９】 前記したように分配チャンバー 3 のヘッド部 31 における試料流体の制御を
更に精密化するため、本実施態様においては両出口流路 41, 42 のそれぞれに流
量計 6 および各々加熱装置を伴う断面積の小さい部分を、前記と同様の方法で
形成する。
更に精密化するため、本実施態様においては両出口流路 41, 42 のそれぞれに流
量計 6 および各々加熱装置を伴う断面積の小さい部分を、前記と同様の方法で
形成する。
【００２０】
下記の特許請求範囲および図面に記載されたすべての特徴は、各々単独でも、
また任意の組み合わせにおいても、本発明の本質をなすものである。
また任意の組み合わせにおいても、本発明の本質をなすものである。
【００２１】 以上説明した小型流体流切り換え装置の実施態様によれば、切り替え速度 5 M
Hz が問題なく実現できる。
Hz が問題なく実現できる。
【００２２】 本発明においては必要な構成部品すべては問題なく１つのチップ、特にシリコ
ンチップ上に収めることができる。したがってこの小型流体流切り換え装置は真
の完全な微小システムを形成する。さらに本発明による小型流体流切り換え装置
は可動部品を有せず、したがって故障の可能性が極めて小さい。
ンチップ上に収めることができる。したがってこの小型流体流切り換え装置は真
の完全な微小システムを形成する。さらに本発明による小型流体流切り換え装置
は可動部品を有せず、したがって故障の可能性が極めて小さい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、本質的な機能要素を含む小型流体流切り換え装置の基本的な実施態様
を示す平面図である。
を示す平面図である。
【図２】 図２は、更に付加的な機能要素を含む詳細な実施態様を展開図として示したも
のである。
のである。
10 共通入口 100 搬送流体入口 11、12 搬送流体流路 111、121 断面積の小さい流路部分 2 試料流体流路 21 試料流体入口 3 分配チャンバー 31 分配チャンバーのヘッド部 41、42 出口流路 410、420 接続部分 5 加熱装置 51 薄膜抵抗器 52 温度センサー 6 流量計 A 凹部 D カバーウェハー S 基板（シリコンチップ） a、e 制御ポジション
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ケーラー，ヨハン，ミヒャエル ドイツ連邦共和国 ディー−07751 ゴル ムスドルフ ウンターガッセ ８ (72)発明者 シュルツ，トルステン ドイツ連邦共和国 ディー−07743 イエ ナ ノレンドルファー シュトラーセ 11 Ｆターム(参考） 3H062 AA13 AA17 CC04
Claims (11)
- 【請求項１】 少なくとも２つの出口流路 (41, 42) に接続された分配チャ
ンバー (3) に各々開く少なくとも２つの搬送流体流路 (11, 12) と試料流体流
路とから成る、試料流体流の偏向用小型流体流切り換え装置であって、前記搬送
流体流路 (11, 12) が共通の入口 (10) に連結され、前記搬送流体流路 (11, 12
) の各々の少なくとも一部が、他の構成部分と熱的に絶縁された制御可能な加熱
装置 (5) と緊密な熱的接触をなし、かつ前記搬送流体流路 (11, 12) が加熱装
置 (5) の近傍において他の搬送流体流路部分に比べて断面積の小さい部分 (111
, 121) を有することを特徴とする小型流体流切り換え装置。 - 【請求項２】 前記搬送流体流路 (11, 12) が試料流体流路 (2) を、少な
くとも分配チャンバー (3) 内において対称的に囲むことを特徴とする、請求項
１の小型流体流切り換え装置。 - 【請求項３】 前記搬送流体流路 (11, 12) が等しい流れ横断面を有するこ
とを特徴とする、請求項１の小型流体流切り換え装置。 - 【請求項４】 前記のすべての流路 (11, 12, 2, 41, 42) および分配チャ
ンバー (3) が共通の基盤 (S) 上に配置され、カバーウェハー (D) により封止
されることを特徴とする、請求項１の小型流体流切り換え装置。 - 【請求項５】 搬送流体流路 (11, 12) に加えて出口流路も制御可能な加熱
装置 (5) と緊密な熱的接触をなすことを特徴とする、請求項１の小型流体流切
り換え装置。 - 【請求項６】 前記制御可能な加熱装置 (5) が薄膜抵抗器 (51) および薄
膜温度センサー (52) から構成されることを特徴とする、請求項１および５の小
型流体流切り換え装置。 - 【請求項７】 前記搬送流体流路 (11, 12) 及び／又は出口流路 (41, 42)
に流量計 (6) が設けられることを特徴とする、請求項１の小型流体流切り換え
装置。 - 【請求項８】 前記流量計が、電気的に加熱可能な薄膜発熱体から成り、流
路の流れ方向に２つの温度センサーが対称的に付随することを特徴とする、請求
項７の小型流体流切り換え装置。 - 【請求項９】 前記薄膜発熱体および薄膜温度センサーが統一的な薄膜技術
および統一的な微小構造化方法によって形成されることを特徴とする、請求項６
、７、８の小型流体流切り換え装置。 - 【請求項１０】 試料流体流路 (2) に、試料流体中の粒子を検出するため
の少なくとも１つの検出器 (7) が付随し、その出力信号が適切な制御調節を通
じてそれぞれの加熱装置 (5) に伝達されることを特徴とする、請求項１の小型
流体流切り換え装置。 - 【請求項１１】 制御可能な加熱装置 (5) の他の構成部品からの熱的絶縁
が、断面積の小さい搬送流体流路部分 (111, 121) の両側に基板 (S) に形成さ
れた凹部によりなされることを特徴とする、請求項１の小型流体流切り換え装置
。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19839745 | 1998-09-01 | ||
| DE19839745.3 | 1998-09-01 | ||
| PCT/EP1999/006380 WO2000012903A1 (de) | 1998-09-01 | 1999-08-26 | Miniaturisierter fluidstromschalter |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002523709A true JP2002523709A (ja) | 2002-07-30 |
Family
ID=7879400
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000567855A Pending JP2002523709A (ja) | 1998-09-01 | 1999-08-26 | 小型流体流切り換え装置 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6497252B1 (ja) |
| EP (1) | EP1108149B1 (ja) |
| JP (1) | JP2002523709A (ja) |
| AT (1) | ATE295484T1 (ja) |
| AU (1) | AU2250700A (ja) |
| DE (2) | DE19847952C2 (ja) |
| WO (1) | WO2000012903A1 (ja) |
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