JP2007278502A - 弁ユニット及びこれを備えた装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】常温で固体である相転移物質と、相転移物質に分散され外部から照射される電磁波の電磁波エネルギーを吸収して発熱する微細発熱粒子とを含み、流体の流路を成すチャンネル55を閉塞することにより流体の流れを遮断するプラグ60と、プラグに電磁波を照射するための外部エネルギー源70とを備え、プラグに外部から電磁波が照射されることにより、微細発熱粒子が発熱して相転移物質が溶融し、流路が開放される。
【選択図】図2
Description
11 基板、
12 微細チャンネル、
15 ワックスチャンバ、
20 パラフィンワックス、
50A 弁ユニット、
51 母材、
55 チャンネル、
60 プラグ、
65 相転移物質チャンバ、
70 レーザー光源、
105 スピンドルモータ、
110 基板、
112 チャンネル、
115 反応チャンバ、
117 液体の流入口、
119 液体の流出口、
120 弁ユニット、
121 プラグ、
125 レーザー光源、
F 流体、
H 熱。
Claims (47)
- 常温で固体である相転移物質と、前記相転移物質に分散され外部から照射される電磁波の電磁波エネルギーを吸収して発熱する微細発熱粒子と、を含み、流体の流路を成すチャンネルを閉塞することにより流体の流れを遮断するプラグと、
前記プラグに電磁波を照射するための外部エネルギー源と、を備え、
前記プラグに外部から電磁波が照射されることにより、前記微細発熱粒子が発熱して前記相転移物質が溶融し、前記流路が開放されることを特徴とする弁ユニット。 - 前記チャンネルの一部を成し、前記溶融された相転移物質とそれに混合された微細発熱粒子とを受容する相転移物質チャンバをさらに備えたことを特徴とする請求項1に記載の弁ユニット。
- 前記相転移物質チャンバは、前記チャンネルの幅を一部拡張させることにより、前記チャンネルの幅より広い幅を有することを特徴とする請求項2に記載の弁ユニット。
- 前記外部エネルギー源から照射された電磁波が前記プラグに照射されるようにするために前記電磁波の光路を変更させる光路変更手段をさらに備えたことを特徴とする請求項1ないし請求項3に記載の弁ユニット。
- 前記光路変更手段は、少なくとも一つのミラーを備えることを特徴とする請求項4に記載の弁ユニット。
- 前記外部エネルギー源は、レーザーを照射するレーザー光源を含むことを特徴とする請求項1ないし請求項3に記載の弁ユニット。
- 前記レーザー光源は、レーザーダイオードを備えることを特徴とする請求項6に記載の弁ユニット。
- 前記レーザー光源から照射されるレーザーは、少なくとも1mJ/pulseのエネルギーを持つパルスの電磁波であることを特徴とする請求項6に記載の弁ユニット。
- 前記レーザー光源から照射されるレーザーは、少なくとも10mWの出力を持つ連続波の電磁波であることを特徴とする請求項6に記載の弁ユニット。
- 前記レーザー光源から照射されるレーザーは、750ないし1300nmの波長を持つことを特徴とする請求項6に記載の弁ユニット。
- 前記微細発熱粒子は、直径が1nmないし100μmであることを特徴とする請求項1ないし請求項3に記載の弁ユニット。
- 前記微細発熱粒子は、疎水性キャリアオイルに分散されていることを特徴とする請求項11に記載の弁ユニット。
- 前記微細発熱粒子は、強磁性物質または金属酸化物を含むことを特徴とする請求項1ないし請求項3に記載の弁ユニット。
- 前記金属酸化物は、Al2O3、TiO2、Ta2O3、Fe2O3、Fe3O4、HfO2からなる群から選択される少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項13に記載の弁ユニット。
- 前記微細発熱粒子は、重合体、量子ドット、及び磁性ビーズからなる群から選択される少なくともいずれか一つの粒子形態を有することを特徴とする請求項1ないし請求項3に記載の弁ユニット。
- 前記磁性ビーズは、Fe、Ni、Cr及び、これらの酸化物からなる群から選択される少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項15に記載の弁ユニット。
- 前記相転移物質は、ワックス、ゲル、熱可塑性樹脂からなる群から選択される少なくともいずれか一つであることを特徴とする請求項1ないし請求項3に記載の弁ユニット。
- 前記ワックスは、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、合成ワックス、及び天然ワックスからなる群から選択される少なくともいずれか一つであることを特徴とする請求項17に記載の弁ユニット。
- 前記ゲルは、ポリアクリルアミド、ポリアクリレート、ポリメタクリレート及び、ポリビニルアミドからなる群から選択される少なくともいずれか一つであることを特徴とする請求項17に記載の弁ユニット。
- 前記熱可塑性樹脂は、COC、PMMA、PC、PS、POM、PFA、PVC、PP、PET、PEEK、PA、PSU及び、PVDFからなる群から選択される少なくともいずれか一つであることを特徴とする請求項17に記載の弁ユニット。
- 流体の流路を成すチャンネルと、生化学流体の生化学反応を実施する前記チャンネルに接続された反応チャンバと、を備えた基板と、弁ユニットと、を備えた装置において、
前記弁ユニットは、常温で固体である相転移物質と、前記相転移物質に分散され外部から照射される電磁波の電磁波エネルギーを吸収して発熱する微細発熱粒子と、を含み、前記チャンネルの一部に設けられ、流体の流路を成すチャンネルを閉塞することにより流体の流れを遮断するプラグと、前記プラグに電磁波を照射するための外部エネルギー源と、を備え、前記プラグに外部から電磁波が照射されることにより、前記微細発熱粒子が発熱して前記相転移物質が溶融し、前記流路が開放されることを特徴とする装置。 - 前記弁ユニットは、前記溶融された相転移物質とそれに混合された微細発熱粒子とを受容する相転移物質チャンバをさらに備え、前記相転移物質チャンバは前記チャンネルの一部を成すことを特徴とする請求項21に記載の装置。
- 前記相転移物質チャンバは、前記チャンネルの幅を一部拡張させることにより、前記チャンネルの幅より広い幅を有することにより成ることを特徴とする請求項22に記載の装置。
- 前記弁ユニットは、前記外部エネルギー源から照射された電磁波が前記プラグに照射されるようにするための前記電磁波の光路を変更させる光路変更手段をさらに備えたことを特徴とする請求項21ないし請求項23に記載の装置。
- 前記光路変更手段は、少なくとも一つのミラーを備えることを特徴とする請求項24に記載の装置。
- 前記外部エネルギー源は、レーザーを照射するレーザー光源を含むことを特徴とする請求項21ないし請求項23に記載の装置。
- 前記レーザー光源は、レーザーダイオードを備えることを特徴とする請求項26に記載の装置。
- 前記レーザー光源から照射されるレーザーは、少なくとも1mJ/pulseのエネルギーを持つパルスの電磁波であることを特徴とする請求項26に記載の装置。
- 前記レーザー光源から照射されるレーザーは、少なくとも10mWの出力を持つ連続波の電磁波であることを特徴とする請求項26に記載の装置。
- 前記レーザー光源から照射されるレーザーは、750ないし1300nmの波長を持つことを特徴とする請求項26に記載の装置。
- 前記微細発熱粒子は、直径が1nmないし100μmであることを特徴とする請求項21ないし請求項23に記載の装置。
- 前記微細発熱粒子は、疎水性キャリアオイルに分散されていることを特徴とする請求項21に記載の装置。
- 前記微細発熱粒子は、強磁性物質または金属酸化物を含むことを特徴とする請求項21ないし請求項23に記載の装置。
- 前記金属酸化物は、Al2O3、TiO2、Ta2O3、Fe2O3、Fe3O4、HfO2からなる群から選択される少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項33に記載の装置。
- 前記微細発熱粒子は、重合体、量子ドット及び磁性ビーズからなる群から選択される少なくともいずれか一つの粒子形態を有することを特徴とする請求項21ないし請求項23に記載の装置。
- 前記磁性ビーズは、Fe、Ni、Cr及び、これらの酸化物からなる群から選択される少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項35に記載の装置。
- 前記相転移物質は、ワックス、ゲル、熱可塑性樹脂からなる群から選択される少なくともいずれか一つであることを特徴とする請求項21ないし請求項23に記載の装置。
- 前記ワックスは、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、合成ワックス、及び天然ワックスからなる群から選択される少なくともいずれか一つのワックスであることを特徴とする請求項37に記載の装置。
- 前記ゲルは、ポリアクリルアミド、ポリアクリレート、ポリメタクリレート及び、ポリビニルアミドからなる群から選択される少なくともいずれか一つであることを特徴とする請求項37に記載の装置。
- 前記熱可塑性樹脂は、COC、PMMA、PC、PS、POM、PFA、PVC、PP、PET、PEEK、PA、PSU及び、PVDFからなる群から選択される少なくともいずれか一つであることを特徴とする請求項37に記載の装置。
- 前記基板は円盤状であり、前記チャンネルは基板の半径方向に延び、前記基板の回転による遠心力により生化学流体が基板の外周方向に送り込まれるように構成されたことを特徴とする請求項21ないし請求項23に記載の装置。
- 前記基板には、複数の前記チャンネルと複数の前記反応チャンバとが備えられることを特徴とする請求項21ないし請求項23に記載の装置。
- 常温で固体である相転移物質を含み、流体の流路を成すチャンネルを閉塞することにより流体の流れを遮断するプラグと、前記プラグに電磁波を照射するための外部エネルギー源と、を備え、
前記プラグに外部から電磁波が照射されることにより、前記相転移物質が電磁波エネルギーを吸収して溶融し、前記流路が開放されることを特徴とする弁ユニット。 - 流体の流路を成すチャンネルと、生化学流体の生化学反応を実施する前記チャンネルに接続された反応チャンバと、を備えた基板と、前記チャンネルの一部に設けられた弁ユニットと、を備えた装置において、
前記弁ユニットは、常温で固体である相転移物質を含み、流体の流路を成すチャンネルを閉塞することにより流体の流れを遮断するプラグと、前記プラグに電磁波を照射するための外部エネルギー源と、を備え、前記プラグに外部から電磁波が照射されることにより、前記相転移物質が電磁波エネルギーを吸収して溶融し、前記流路が開放されることを特徴とする装置。 - 前記プラグは、流体と接して配置されることを特徴とする請求項43に記載の弁ユニット。
- 基板と、
基板に形成され、流体の流路を成すチャンネルと、
前記チャンネルに対向して配置され、相転移物質と前記相転移物質に分散された複数の微細発熱粒子とを含むプラグと、
前記プラグに電磁気波を照射する外部エネルギー源と、を備え、
外部からプラグに前記電磁波が照射されることにより、前記複数の微細発熱粒子が熱を発散して前記相転移物質が溶融し、前記プラグが前記チャンネルにまで膨脹してそのチャンネルを閉塞することを特徴とする弁ユニット。 - 生化学流体の流路を成すチャンネルと、前記チャンネルに接続され、生化学流体の生化学反応がなされる反応チャンバと、を有する基板と、
弁ユニットと、を備え、
前記弁ユニットは、常温で固体である相転移物質を含み、かつ、前記チャンネルに対向して配置されるプラグと、
前記プラグに電磁波を照射する外部エネルギー源と、を備え、
所望のタイミングで外部からプラグに前記電磁波が照射されることにより、前記相転移物質がその電磁波から電磁気エネルギーを吸収して溶融し、前記流路を閉塞してこれを通じた流体の流れを減らすことを特徴とする装置。
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