JP4169115B1 - 流路切換システム - Google Patents
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Abstract
【選択図】図1
Description
1つの流路が分岐点で分岐されてなる分岐流路と、
前記分岐流路における分岐点よりも上流側の流路に配設された駆動源であって、所定の押圧力で流体を下流側に押し流す駆動源と、
前記分岐点よりも下流側における前記分岐された流路のうちの一方の流路に配設されたマイクロバルブであって、前記一方の流路中を流体が流れる状態とする開状態から該流体の流れを堰き止めた状態とする閉状態へ変化させる閉止動作が可能に構成された第1のバルブと、
前記分岐された流路のうちの他方の流路に配設されたマイクロバルブであって、表面張力により流体が下流側に流れないよう所定の保持力によって保持されることが可能に構成された第2のバルブと、を備える。
1つの流路が分岐点で分岐されてなる分岐流路と、
前記分岐流路における分岐点よりも上流側の流路に配設された駆動源であって、所定の押圧力で流体を下流側に押し流す駆動源と、
前記分岐点よりも下流側における前記分岐された流路のうちの一方の流路に配設されたマイクロバルブであって、前記一方の流路中を流体が流れる状態とする開状態から該流体の流れを堰き止めた状態とする閉状態へ変化させる閉止動作が可能に構成された第1のバルブと、
前記分岐された流路のうちの他方の流路に配設されたマイクロバルブであって、表面張力により流体が下流側に流れないよう所定の保持力によって保持されることが可能に構成された第2のバルブと、を備える。
1つの流路が分岐点で分岐されてなる分岐流路と、
前記分岐流路における分岐点よりも上流側の流路に配設された駆動源であって、所定の押圧力で流体を下流側に押し流す駆動源と、
前記分岐点よりも下流側における前記分岐された流路のうちの一方の流路に配設されたマイクロバルブであって、前記一方の流路中を流体が流れる状態とする開状態から該流体の流れを堰き止めた状態とする閉状態へ変化させる閉止動作が可能に構成された第1のバルブと、
前記分岐された流路のうちの他方の流路に配設されたマイクロバルブであって、表面張力により流体が下流側に流れないよう所定の保持力によって保持されることが可能に構成された第2のバルブと、を備え、
前記第1のバルブが開状態とされるとともに前記第2のバルブにおいて前記保持力により流体が保持されることで前記駆動源により流体が上流側の流路から分岐点を経て前記一方の流路に流される第1の状態において、
前記第1のバルブの閉止動作が行われることにより、
前記第1の状態から、前記保持力を超えた前記押圧力により前記第2のバルブから下流側へ流体が流されることによって前記駆動源により流体が上流側の流路から分岐点を経て前記他方の流路に流される第2の状態に切り換わることを特徴とする。
Claims (28)
- 1つの流路が分岐点で分岐されてなる分岐流路と、
前記分岐流路における分岐点よりも上流側の流路に配設された駆動源であって、所定の押圧力で流体を下流側に押し流す駆動源と、
前記分岐点よりも下流側における前記分岐された流路のうちの一方の流路に配設されたマイクロバルブであって、前記一方の流路中を流体が流れる状態とする開状態から該流体の流れを堰き止めた状態とする閉状態へ変化させる閉止動作が可能に構成された第1のバルブと、
前記分岐された流路のうちの他方の流路に配設されたマイクロバルブであって、表面張力により流体が下流側に流れないよう所定の保持力によって保持されることが可能に構成された第2のバルブと、
を備えたことを特徴とする流路切換システム。 - 前記第2のバルブは、前記他方の流路が部分的に狭窄されてなる狭窄部を備えることを特徴とする請求項1に記載の流路切換システム。
- 前記第2のバルブは、前記狭窄部と、前記他方の流路の一部分であって前記狭窄部の上流端に隣接する第1の部分流路及び下流端に隣接する第2の部分流路とからなり、
前記第1の部分流路における前記押圧力による第1内圧と前記第2の部分流路における第2内圧との差圧が前記保持力を超えたときに、該第2のバルブから下流側へ流体が流れるものであることを特徴とする請求項2に記載の流路切換システム。 - 前記狭窄部は、一定の流路幅を有する形状に狭窄されてなることを特徴とする請求項2に記載の流路切換システム。
- 前記狭窄部は、テーパ状又は円弧状に狭窄されてなることを特徴とする請求項2に記載の流路切換システム。
- 前記第2のバルブは、前記狭窄部又は該狭窄部の一部分、及び/又は前記他方の流路における該狭窄部近傍の一部分が、これら以外の流路における前記狭窄方向と直交する方向の深さよりも浅い深さに形成されたものであることを特徴とする請求項2に記載の流路切換システム。
- 前記第2のバルブは、前記他方の流路を部分的に撥水処理して形成された撥水処理部を備えることを特徴とする請求項1に記載の流路切換システム。
- 前記他方の流路の、前記撥水処理部以外の流路の一部又は全部に親水処理が施されていることを特徴とする請求項7に記載の流路切換システム。
- 前記第1のバルブは、
前記一方の流路中における流体を固化するための固化手段を備え、
前記固化手段によって該流体を固化することにより前記閉止動作を行うことを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の流路切換システム。 - 前記第1のバルブは、
前記一方の流路が部分的に狭窄されてなる狭窄部と、
前記一方の流路中における前記狭窄部の上流側に配設された固形物であって、熱によって溶解し且つ冷めると固化する固形物と、
前記固形物を加熱する加熱手段と、を備え、
前記加熱手段により前記固形物を加熱して溶解し、該溶解した固形物を前記一方の流路中の流体の流れによって前記狭窄部の位置まで流して固化させることにより前記閉止動作を行うことを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の流路切換システム。 - 前記第1のバルブは、
前記一方の流路中の流体の流れを堰き止めるための所定の堰止部材を、該一方の流路中に移動させることが可能に構成された移動手段を備え、
前記移動手段によって前記堰止部材を一方の流路中に移動することにより前記閉止動作を行うことを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の流路切換システム。 - 前記移動手段は、
液体又は気体が充填された室部と、
前記室部を加熱する加熱手段とを備え、
前記加熱手段によって前記室部を加熱することにより高められた該室部の内圧によって前記堰止部材を一方の流路中に移動させることを特徴とする請求項11に記載の流路切換システム。 - 前記移動手段は、
熱によって伸長する伸長体と、
前記伸長体を加熱する加熱手段と、を備え、
前記加熱手段によって前記伸長体を加熱して伸長させることによって前記堰止部材を一方の流路中に移動させることを特徴とする請求項11に記載の流路切換システム。 - 前記伸長体は、形状記憶合金又は形状記憶ポリマーからなることを特徴とする請求項13に記載の流路切換システム。
- 1つの流路が分岐点で分岐されてなる分岐流路と、
前記分岐流路における分岐点よりも上流側の流路に配設された駆動源であって、所定の押圧力で流体を下流側に押し流す駆動源と、
前記分岐点よりも下流側における前記分岐された流路のうちの一方の流路に配設されたマイクロバルブであって、前記一方の流路中を流体が流れる状態とする開状態から該流体の流れを堰き止めた状態とする閉状態へ変化させる閉止動作が可能に構成された第1のバルブと、
前記分岐された流路のうちの他方の流路に配設されたマイクロバルブであって、表面張力により流体が下流側に流れないよう所定の保持力によって保持されることが可能に構成された第2のバルブと、を備え、
前記第1のバルブが開状態とされるとともに前記第2のバルブにおいて前記保持力により流体が保持されることで前記駆動源により流体が上流側の流路から分岐点を経て前記一方の流路に流される第1の状態において、
前記第1のバルブの閉止動作が行われることにより、
前記第1の状態から、前記保持力を超えた前記押圧力により前記第2のバルブから下流側へ流体が流されることによって前記駆動源により流体が上流側の流路から分岐点を経て前記他方の流路に流される第2の状態に切り換わることを特徴とする流路切換システム。 - 前記第2のバルブは、前記他方の流路が部分的に狭窄されてなる狭窄部を備えることを特徴とする請求項15に記載の流路切換システム。
- 前記第2のバルブは、前記狭窄部と、前記他方の流路の一部分であって前記狭窄部の上流端に隣接する第1の部分流路及び下流端に隣接する第2の部分流路とからなり、
前記第1の部分流路における前記押圧力による第1内圧と前記第2の部分流路における第2内圧との差圧が前記保持力を超えたときに、該第2のバルブから下流側へ流体が流れるものであることを特徴とする請求項16に記載の流路切換システム。 - 前記狭窄部は、一定の流路幅を有する形状に狭窄されてなることを特徴とする請求項16に記載の流路切換システム。
- 前記狭窄部は、テーパ状又は円弧状に狭窄されてなることを特徴とする請求項16に記載の流路切換システム。
- 前記第2のバルブは、前記狭窄部又は該狭窄部の一部分、及び/又は前記他方の流路における該狭窄部近傍の一部分が、これら以外の流路における前記狭窄方向と直交する方向の深さよりも浅い深さに形成されたものであることを特徴とする請求項16に記載の流路切換システム。
- 前記第2のバルブは、前記他方の流路を部分的に撥水処理して形成された撥水処理部を備えることを特徴とする請求項15に記載の流路切換システム。
- 前記他方の流路の、前記撥水処理部以外の流路の一部又は全部に親水処理が施されていることを特徴とする請求項15に記載の流路切換システム。
- 前記第1のバルブは、
前記一方の流路中における流体を固化するための固化手段を備え、
前記固化手段によって該流体を固化することにより前記閉止動作を行うことを特徴とする請求項15〜22のいずれかに記載の流路切換システム。 - 前記第1のバルブは、
前記一方の流路が部分的に狭窄されてなる狭窄部と、
前記一方の流路中における前記狭窄部の上流側に配設された固形物であって、熱によって溶解し且つ冷めると固化する固形物と、
前記固形物を加熱する加熱手段と、を備え、
前記加熱手段により前記固形物を加熱して溶解し、該溶解した固形物を前記一方の流路中の流体の流れによって前記狭窄部の位置まで流して固化させることにより前記閉止動作を行うことを特徴とする請求項15〜22のいずれかに記載の流路切換システム。 - 前記第1のバルブは、
前記一方の流路中の流体の流れを堰き止めるための所定の堰止部材を、該一方の流路中に移動させることが可能に構成された移動手段を備え、
前記移動手段によって前記堰止部材を一方の流路中に移動することにより前記閉止動作を行うことを特徴とする請求項15〜22のいずれかに記載の流路切換システム。 - 前記移動手段は、
液体又は気体が充填された室部と、
前記室部を加熱する加熱手段とを備え、
前記加熱手段によって前記室部を加熱することにより高められた該室部の内圧によって前記堰止部材を一方の流路中に移動させることを特徴とする請求項25に記載の流路切換システム。 - 前記移動手段は、
熱によって伸長する伸長体と、
前記伸長体を加熱する加熱手段と、を備え、
前記加熱手段によって前記伸長体を加熱して伸長させることによって前記堰止部材を一方の流路中に移動させることを特徴とする請求項25に記載の流路切換システム。 - 前記伸長体は、形状記憶合金又は形状記憶ポリマーからなることを特徴とする請求項27に記載の流路切換システム。
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