JP5177937B2 - Sliding valve device - Google Patents
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Description
本発明は、相対的に変位可能に配設された第1の部材及び第2の部材と、上記第1の部材若しくは上記第2の部材の少なくも一方の部材に流体が移動可能に形成された流路と、上記流路に接続された開口部とを備え、上記第1の部材と第2の部材とを相対移動させることで、流体の流れを制御するスライド式バルブ装置に関するものである。 In the present invention, the first member and the second member disposed so as to be relatively displaceable, and at least one member of the first member or the second member is formed so that fluid can move. And a sliding valve device that controls the flow of fluid by moving the first member and the second member relative to each other. .
医療用サンプリングバルブや薬液用バルブに用いられるスライド式バルブは、2枚の弁体を互いに当接した状態で相対摺動させることによって、各弁体に形成した流体通路の開閉を行っている。可動弁体と固定弁体は、溶液通路の開閉のために擦り合わされるが、摺動性とシール性は相反する部分がある。シール性を高めるためには摺動面を極めて平滑な面としたほうが良いが、そうすると可動弁体と固定弁体とが凝着して摺動しなくなる、という問題が発生する。 A slide type valve used for a medical sampling valve or a drug solution valve opens and closes a fluid passage formed in each valve body by sliding the two valve bodies relative to each other in contact with each other. The movable valve body and the fixed valve body are rubbed together to open and close the solution passage, but there are portions where the slidability and the sealing performance conflict. In order to improve the sealing performance, it is better to make the sliding surface extremely smooth. However, this causes a problem that the movable valve body and the fixed valve body adhere to each other and do not slide.
この解決方法としては、摺動面に樹脂やオイル等の潤滑剤を含浸させたものがあるが、潤滑剤の劣化や流出により摺動悪化を引き起こしやすいし、ゴミの付着等も起こしやすい。このような問題を解決する手段として、摺動面の表面粗さに於ける加工仕上げ精度を厳しく規定することが知られている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、微小な流路内を流れる流体を制御するマイクロバルブに於いては、一般に可動弁体及び固定弁体が小さくなるため、上述した公報に記載されているような研磨による表面加工処理は困難になる。加えて、研磨後、微小流路内に入った研磨粒子の除去等の洗浄が極めて難しいものであった。 However, in a microvalve that controls a fluid flowing in a minute flow path, since the movable valve body and the fixed valve body are generally small, surface processing by polishing as described in the above-mentioned publication is difficult. become. In addition, after polishing, cleaning such as removal of abrasive particles that have entered the microchannel is extremely difficult.
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、微小な流路を有して、小さな可動弁体や固定弁体を有するスライド式マイクロバルブに於けるシール性と摺動性を向上させるスライド式バルブ装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and has a small flow path to improve the sealing performance and sliding performance of a sliding microvalve having a small movable valve body and a fixed valve body. An object of the present invention is to provide a valve device.
すなわち、本発明に従う請求項1に記載のスライド式バルブ装置は、板形状を成し、第1の流路が形成される第1の部材と、上記第1の部材の第1の面に固定される枠形状を成し、内部にスペースを有するガイド部材及び、板形状を成し上記ガイド部材のスペース内を変位範囲として直線的にスライド可能に挿設され、上記変位範囲内の所定位置で上記第1の流路と連通する第2の流路を有する可動部からなる第2の部材と、上記第1の部材と上記第2の部材の可動部におけるそれぞれの平坦な当接面の少なくとも一方の面に撥水、撥油性及び親水性のうちのいずれかを有する膜であって、且つ多孔質膜である膜と、を具備し、上記膜を含む上記第2の部材の可動部の板形状の厚さ方向において、上記第1の部材と上記第2の部材の可動部の間隙が1μm〜5μm以下である。
That is, the sliding valve device according to
このように構成されることにより、所定の部位に所定の表面処理を施すことで、高性能なスライド式バルブ装置を提供することができる。 By being configured in this way, it is possible to provide a high-performance sliding valve device by applying a predetermined surface treatment to a predetermined part.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明に於いて、上記第1の部材若しくは上記第2の部材は、同一の部材より形成されたものであることを特徴とする。
The invention according to
このように構成されることにより、一体的に第1の部材と第2の部材を形成可能となるので、高性能で安価なバルブ装置を提供することができる。 By being configured in this manner, the first member and the second member can be integrally formed, so that a high-performance and inexpensive valve device can be provided.
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の発明に於いて、上記第1の部材若しくは上記第2の部材の少なくとも一方の相対的な変位を規制するガイド部材を更に具備することを特徴とする。
The invention according to
このように構成されることにより、小型で安価なバルブ装置を提供することができる。 With such a configuration, a small and inexpensive valve device can be provided.
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の発明に於いて、上記第1の部材若しくは上記第2の部材または上記ガイド部材のうち何れか2つは同一の部材から分離されて形成されたものであることを特徴とする。
The invention according to
このように構成されることにより、一体的に変位方向のガイド部材及び変位の規制部を組み付けることが可能となるので、高性能で安価なバルブ装置を提供することが可能となる。 With this configuration, the guide member in the displacement direction and the displacement restricting portion can be integrally assembled, and thus a high-performance and inexpensive valve device can be provided.
請求項5に記載の発明は、請求項1に記載の発明に於いて、変位する上記第1の部材若しくは上記第2の部材と対向する面を有し、上記流路と接続する流路を有する第3の部材を更に具備することを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the flow path connected to the flow path has a surface facing the first member or the second member to be displaced. It further has the 3rd member which has.
このように構成されることにより、高性能のバルブ装置を提供することが可能となる。 With this configuration, a high-performance valve device can be provided.
請求項6に記載の発明は、請求項1に記載の発明に於いて、上記所定の表面処理が施されている部位は、上記第1の部材と上記第2の部材が対向する、上記第1の部材若しくは上記第2の部材の表面を含むことを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the first surface and the second member are opposed to each other in the predetermined surface treatment. The surface of 1 member or the said 2nd member is included, It is characterized by the above-mentioned.
このように構成されることにより、変位する部材と対向する部材の間での摺動性が向上したり、漏れ性が低減したりするので、高性能のバルブ装置を提供することが可能となる。 By being configured in this manner, the slidability between the displacing member and the opposing member is improved or the leakage is reduced, so that a high performance valve device can be provided. .
請求項7に記載の発明は、請求項1に記載の発明に於いて、上記所定の表面処理が施されている部位は、上記第1の部材と上記第2の部材との間隙が、所定の値以下の面を含むことを特徴とする。 According to a seventh aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the portion subjected to the predetermined surface treatment has a predetermined gap between the first member and the second member. It is characterized by including the surface below the value of.
このように構成されることにより、流体を漏らすことなく、変位する部材が容易に変位可能となるため、変位させるための駆動力が小さくて済むので、小型で安価なバルブ装置を提供することができる。 By being configured in this manner, the displacing member can be easily displaced without leaking the fluid, so that the driving force for displacing can be small, so that a small and inexpensive valve device can be provided. it can.
請求項8に記載の発明は、請求項1に記載の発明に於いて、上記所定の表面処理が施されている部位は、上記第1の部材と上記第2の部材が相対的に移動する範囲を含む部位であることを特徴とする。 According to an eighth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the first member and the second member are moved relative to each other at the predetermined surface treatment. It is a site including a range.
このように構成されることにより、小型で安価なバルブ装置を提供することができる。 With such a configuration, a small and inexpensive valve device can be provided.
請求項9に記載の発明は、請求項1に記載の発明に於いて、上記所定の表面処理が施されている部位は、上記流体と接触しない面を含むことを特徴とする。 According to a ninth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the portion subjected to the predetermined surface treatment includes a surface that does not contact the fluid.
このように構成されることにより、流体が流路以外を流れにくくなるので、漏れが低減するため、高性能なバルブ装置を提供することができる。 By being configured in this manner, it is difficult for the fluid to flow except the flow path, and thus leakage is reduced, so that a high-performance valve device can be provided.
請求項10に記載の発明は、請求項1に記載の発明に於いて、上記所定の表面処理が施されている部位は、上記第1の部材若しくは上記第2の部材に設けられた上記流路を構成する壁面を含むことを特徴とする。 According to a tenth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the portion on which the predetermined surface treatment is performed is the flow provided on the first member or the second member. It is characterized by including the wall surface which comprises a path.
このように構成されることにより、容易に表面処理が可能となるので、安価で高性能なバルブ装置を提供することができる。 By being configured in this manner, surface treatment can be easily performed, so that an inexpensive and high-performance valve device can be provided.
請求項11に記載の発明は、請求項1に記載の発明に於いて、上記所定の表面処理が施されている部位は、上記流体と接触する面を含むことを特徴とする。 According to an eleventh aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the portion subjected to the predetermined surface treatment includes a surface in contact with the fluid.
このように構成されることにより、流路内を親水処理すれば、水は流路内を流れやすくなるので、高性能なバルブ装置を提供することが可能である。 With this configuration, if the inside of the flow path is subjected to a hydrophilic treatment, water can easily flow through the flow path, so that a high-performance valve device can be provided.
請求項12に記載の発明は、請求項1に記載の発明に於いて、上記所定の表面処理が施されている部位は、上記第1の部材若しくは上記第2の部材の表面上に於いて上記開口部の周囲を除く部位であることを特徴とする。 According to a twelfth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the portion subjected to the predetermined surface treatment is on the surface of the first member or the second member. It is a site | part except the circumference | surroundings of the said opening part, It is characterized by the above-mentioned.
このように構成されることにより、開口部に向かって流体が流れやすくなるので、高性能なバルブ装置を提供することが可能である。 By being configured in this manner, the fluid can easily flow toward the opening, so that a high-performance valve device can be provided.
請求項13に記載の発明は、請求項1に記載の発明に於いて、上記所定の表面処理が施されている部位は、上記第1の部材若しくは上記第2の部材の表面上に於いて上記開口部の周囲のみであることを特徴とする。 According to a thirteenth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the portion subjected to the predetermined surface treatment is on the surface of the first member or the second member. It is only around the opening.
このように構成されることにより、表面処理が簡単であり、安価で高性能のバルブ装置を提供することができる。 By being configured in this way, it is possible to provide a low-cost and high-performance valve device that is simple in surface treatment.
請求項14に記載の発明は、請求項1に記載の発明に於いて、上記表面処理は、所定の部位にパターン状に施されていることを特徴とする。
The invention described in
このように構成されることにより、変位する部材と対向する部材の間での摺動性が向上したり、漏れ性が低減したりするので、高性能のバルブ装置を提供することが可能である。 By being configured in this manner, the slidability between the displacing member and the opposing member is improved or the leakage is reduced, so that a high-performance valve device can be provided. .
請求項15に記載の発明は、請求項5に記載の発明に於いて、上記所定の表面処理が施されている部位は、上記第1の部材若しくは上記第2の部材のうち上記ガイド部材に変位を規制されていない方の部位の表面の一部であることを特徴とする。 According to a fifteenth aspect of the present invention, in the fifth aspect of the present invention, the predetermined surface treatment is performed on the guide member of the first member or the second member. It is a part of the surface of the part where displacement is not regulated.
このように構成されることにより、表面処理が容易になるため、安価で高性能のバルブ装置を提供することができる。 By being configured in this manner, the surface treatment becomes easy, so that an inexpensive and high-performance valve device can be provided.
請求項16に記載の発明は、請求項5に記載の発明に於いて、上記所定の表面処理が施されている部位は、上記第3の部材の表面、または上記第1の部材若しくは上記第2の部材の表面であって上記第3の部材と対向する面であることを特徴とする。 According to a sixteenth aspect of the present invention, in the fifth aspect of the present invention, the portion subjected to the predetermined surface treatment is the surface of the third member, the first member, or the first member. The surface of the second member is a surface facing the third member.
このように構成されることにより、化学処理等を行う流路に流体が入りやすくなるので、高性能なバルブ装置を提供することができる。 By being configured in this manner, the fluid can easily enter the flow path for performing chemical treatment or the like, so that a high-performance valve device can be provided.
請求項17に記載の発明は、請求項1に記載の発明に於いて、上記表面処理は、撥水処理であることを特徴とする。
The invention described in
このように構成されることにより、撥水部には水は流れにくいので、水を流したくない部位に本処理を施せば、所定の部位にのみ水を流すことが可能となり、高性能なバルブ装置を提供することができる。 With this configuration, water does not flow easily through the water-repellent part, so if this treatment is applied to areas where water is not desired to flow, it is possible to flow water only to specified areas. An apparatus can be provided.
請求項18に記載の発明は、請求項1に記載の発明に於いて、上記表面処理は、親水処理であることを特徴とする。
The invention described in claim 18 is the invention described in
このように構成されることにより、親水部には水が流れやすいため、水を流したい部位に本処理を施すことで容易に水が流れるので、高性能なバルブ装置を提供することができる。 By being configured in this manner, water easily flows through the hydrophilic portion. Therefore, water can be easily flowed by performing this treatment on a portion where water is desired to flow, and thus a high-performance valve device can be provided.
請求項19に記載の発明は、請求項1に記載の発明に於いて、上記表面処理は、撥油処理であることを特徴とする。
The invention according to claim 19 is the invention according to
このように構成されることにより、撥油部には油脂は流れにくいので、流体が油脂である場合に油脂を流したくない部位に本処理を施せば、所定の部位にのみ流体を流すことが可能となり、高性能なバルブ装置を提供することができる。 By being configured in this way, oil and fat hardly flow through the oil-repellent part. Therefore, when this processing is performed on a part where the oil and fat is not desired to flow when the fluid is oil and fat, the fluid can flow only to a predetermined part. This makes it possible to provide a high-performance valve device.
請求項20に記載の発明は、請求項1に記載の発明に於いて、上記表面処理は、流体が流れる部位の表面エネルギーを高める所為であることを特徴とする。
The invention described in
このように構成されることにより、親水性になるため、所定の部位にのみ水を流すことが可能となるので、高性能なバルブ装置を提供することができる。 Since it becomes hydrophilic by being comprised in this way, since it becomes possible to flow water only to a predetermined | prescribed site | part, a highly efficient valve apparatus can be provided.
請求項21に記載の発明は、請求項1に記載の発明に於いて、上記表面処理は、上記第1の部材若しくは上記第2の部材の上記流体と接触しない面に対する当該流体の接触角が、上記流体と接触する面に対する当該流体の接触角より大きくなるような処理であることを特徴とする。
The invention according to
このように構成されることにより、流体を流したい部位の流体に対する濡れ性が相対的に向上するので、本処理を施すことで容易に流体が流れ、高性能なバルブ装置を提供することができる。 With this configuration, the wettability with respect to the fluid in a portion where the fluid is desired to flow is relatively improved, so that the fluid flows easily by performing this processing, and a high-performance valve device can be provided. .
請求項22に記載の発明は、請求項1に記載の発明に於いて、上記表面処理は、上記表面処理された部位が、上記表面処理されていない部位より、低い摩擦係数を有するような処理であることを特徴とする。
The invention according to claim 22 is the invention according to
このように構成されることにより、変位する部材と対向する部材の間での摺動性が向上するので、高性能のバルブ装置を提供することができる。 By being configured in this manner, the slidability between the member that displaces and the member that faces the member is improved, so that a high-performance valve device can be provided.
請求項23に記載の発明は、請求項1に記載の発明に於いて、上記表面処理は、化学的、物理的、若しくは機械的処理であることを特徴とする。
The invention described in claim 23 is the invention described in
このように構成されることにより、化学的、物理的、若しくは機械的処理により、表面処理を行うことで、高性能のバルブ装置を提供することができる。 By comprising in this way, a high performance valve apparatus can be provided by performing surface treatment by chemical, physical, or mechanical treatment.
請求項24に記載の発明は、請求項1に記載の発明に於いて、上記表面処理は、基板の表面形状を変化させる処理であることを特徴とする。
The invention described in claim 24 is the invention described in
このように構成されることにより、基板の表面形状を変化させることで、変位する部材と対向する部材の間での摺動性が向上したり、漏れ性が低減したりするので、高性能のバルブ装置を提供することができる。 By being configured in this way, changing the surface shape of the substrate improves the slidability between the displacing member and the opposing member, or reduces leakage, so that high performance A valve device can be provided.
請求項25に記載の発明は、請求項24に記載の発明に於いて、上記基板の表面に微細な凹凸を形成することで、基板の表面形状を変化させる処理であることを特徴とする。 According to a twenty-fifth aspect of the invention, in the twenty-fourth aspect of the invention, the surface shape of the substrate is changed by forming fine irregularities on the surface of the substrate.
このように構成されることにより、微細な凹凸等を形成することで、基板の表面形状を変化させることができる。 By being configured in this way, the surface shape of the substrate can be changed by forming fine irregularities and the like.
請求項26に記載の発明は、請求項25に記載の発明に於いて、上記基板の表面に微細孔を形成することで、上記微細な凹凸を形成することを特徴とする。 According to a twenty-sixth aspect of the invention, in the twenty-fifth aspect of the invention, the fine irregularities are formed by forming fine holes in the surface of the substrate.
このように構成されることにより、微細な凹凸等を容易に形成可能となるので、撥水性や摺動性を向上させることが可能となるため、安価に高性能なバルブ装置を提供することができる。 By being configured in this manner, it becomes possible to easily form fine irregularities and the like, so that water repellency and slidability can be improved, so that a high-performance valve device can be provided at low cost. it can.
請求項27に記載の発明は、請求項25に記載の発明に於いて、上記基板の表面に微粒子を形成することで、上記微細な凹凸を形成することを特徴とする。 According to a twenty-seventh aspect, in the invention according to the twenty-fifth aspect, the fine irregularities are formed by forming fine particles on the surface of the substrate.
このように構成されることにより、微細な凹凸等を容易に形成可能となるので、撥水性や摺動性を向上させることが可能となり、安価に高性能なバルブ装置を提供することができる。 By being configured in this way, it becomes possible to easily form fine irregularities and the like, so that water repellency and slidability can be improved, and a high-performance valve device can be provided at low cost.
請求項28に記載の発明は、請求項25に記載の発明に於いて、上記基板の表面に、微粒子、微小繊維、微小フィラ等の微細な添加物を含有する樹脂膜を形成することで、上記微細な凹凸を形成することを特徴とする。
The invention according to claim 28 is the invention according to
このように構成されることにより、微細な凹凸等を容易に形成可能となるので、撥水性や摺動性を向上させることが可能となり、安価に高性能なバルブ装置を提供することができる。 By being configured in this way, it becomes possible to easily form fine irregularities and the like, so that water repellency and slidability can be improved, and a high-performance valve device can be provided at low cost.
請求項29に記載の発明は、請求項25に記載の発明に於いて、上記基板の表面に微小突起を形成することで、上記微細な凹凸を形成することを特徴とする。 A twenty-ninth aspect of the invention is the invention according to the twenty-fifth aspect, wherein the fine irregularities are formed by forming minute protrusions on the surface of the substrate.
このように構成されることにより、微細な凹凸等を容易に形成可能となるので、撥水性や摺動性を向上させることが可能となり、安価に高性能なバルブ装置を提供することができる。 By being configured in this way, it becomes possible to easily form fine irregularities and the like, so that water repellency and slidability can be improved, and a high-performance valve device can be provided at low cost.
請求項30に記載の発明は、請求項1に記載の発明に於いて、上記表面処理は、基板自体の表面を変性させる処理であることを特徴とする。
The invention described in claim 30 is the invention described in
このように構成されることにより、基板自体の表面を変性させることで、変位する部材と対向する部材の間での摺動性が向上したり、漏れ性が低減したりするので、高性能なバルブ装置を提供することができる。 By being configured in this way, the surface of the substrate itself is denatured, so that the slidability between the displacing member and the opposing member is improved, or leakage is reduced. A valve device can be provided.
請求項31に記載の発明は、請求項1に記載の発明に於いて、上記表面処理は、基板表面に膜を形成する処理であることを特徴とする。
The invention described in
このように構成されることにより、基板表面に膜を形成することで、変位する部材と対向する部材の間での摺動性が向上したり、漏れ性が低減したりするので、高性能なバルブ装置を提供することができる。 By being configured in this way, by forming a film on the substrate surface, the slidability between the displacing member and the opposing member is improved, or leakage is reduced, so that high performance is achieved. A valve device can be provided.
請求項32に記載の発明は、請求項30に記載の発明に於いて、上記基板表面に形成された膜は、炭素系材料を含むものであることを特徴とする。 A thirty-second aspect of the invention is characterized in that, in the thirty-third aspect of the invention, the film formed on the substrate surface contains a carbon-based material.
このように構成されることにより、PTFE等の炭素を含む材料により、低摩擦の膜を形成することができる。 With this configuration, a low friction film can be formed from a material containing carbon such as PTFE.
請求項33に記載の発明は、請求項30に記載の発明に於いて、上記基板表面に形成された膜は、フッ素系材料を含むものであることを特徴とする。 A thirty-third aspect of the invention is characterized in that, in the thirty-third aspect of the invention, the film formed on the surface of the substrate contains a fluorine-based material.
このように構成されることにより、PTFE、フッ素系樹脂、フッ素系高分子等のフッ素を含む材料により、撥水性の膜を形成することができる。 With this configuration, a water-repellent film can be formed using a material containing fluorine, such as PTFE, fluorine-based resin, and fluorine-based polymer.
請求項34に記載の発明は、請求項33に記載の発明に於いて、上記フッ素系材料を含む膜がPTFEであることを特徴とする。
The invention according to
このように構成されることにより、撥水性と摺動性を兼ね備えた膜を形成することができる。 By being configured in this way, a film having both water repellency and slidability can be formed.
請求項35に記載の発明は、請求項1に記載の発明に於いて、上記表面処理は、上記第1の部材若しくは上記第2の部材の材質に応じた処理であることを特徴とする。
The invention described in claim 35 is the invention described in
このように構成されることにより、部材の材質に応じた適切な表面処理を行うことで、より高性能のバルブ装置を提供することができる。 By being configured in this way, a higher performance valve device can be provided by performing an appropriate surface treatment according to the material of the member.
請求項36に記載の発明は、請求項1に記載の発明に於いて、上記表面処理は、流体の特性に応じた処理であることを特徴とする。 A thirty-sixth aspect of the invention is the invention according to the first aspect, wherein the surface treatment is a treatment according to the characteristics of the fluid.
このように構成されることにより、流体の特性に応じた適切な表面処理を行うことで、より高性能のバルブ装置を提供することが可能となる。 With such a configuration, it is possible to provide a higher performance valve device by performing an appropriate surface treatment according to the characteristics of the fluid.
請求項37に記載の発明は、請求項1に記載の発明に於いて、上記表面処理は、接する流体の特性により、その特性が変化するものであることを特徴とする。 A thirty-seventh aspect of the invention is characterized in that, in the invention of the first aspect, the surface treatment is characterized in that its characteristics change depending on the characteristics of the fluid in contact therewith.
このように構成されることにより、接する流体の特性によって異なる特性の表面状態となるので、上記流体の特性に基づいて流体を識別することが可能となるため、高性能のバルブ装置を提供することができる。 By being configured in this way, since the surface state of the characteristic varies depending on the characteristics of the fluid in contact with the fluid, it is possible to identify the fluid based on the characteristics of the fluid, and thus provide a high performance valve device Can do.
請求項38に記載の発明は、請求項1に記載の発明に於いて、上記表面処理は、外部環境により、その特性が変化するものであることを特徴とする。 A thirty-eighth aspect of the present invention is the invention according to the first aspect, wherein the surface treatment is characterized in that its characteristics change depending on the external environment.
このように構成されることにより、外部環境によって異なる特性の表面状態となるので、上記外部環境に基づいて流体を識別することが可能となるため、高性能のバルブ装置を提供することができる。 By being configured in this manner, since the surface state has different characteristics depending on the external environment, it becomes possible to identify the fluid based on the external environment, so that a high-performance valve device can be provided.
請求項39に記載の発明は、請求項1に記載の発明に於いて、上記表面処理は、上記第1の部材と第2の部材とが組み立てられる前に行われることを特徴とする。
The invention described in
このように構成されることにより、所定の部位に容易に表面処理が可能であり、表面処理方法の選択の自由度が高いので、安価で高性能なバルブ装置を提供することができる。 By being configured in this manner, surface treatment can be easily performed on a predetermined portion, and the degree of freedom in selecting a surface treatment method is high, so that an inexpensive and high-performance valve device can be provided.
請求項40に記載の発明は、請求項2に記載の発明に於いて、上記表面処理は、上記第1の部材と第2の部材とが分離された後に行われることを特徴とする。
The invention described in
このように構成されることにより、所定の部位に容易に表面処理が可能であり、表面処理方法の選択の自由度が高いので、安価で高性能なバルブ装置を提供することができる。 By being configured in this manner, surface treatment can be easily performed on a predetermined portion, and the degree of freedom in selecting a surface treatment method is high, so that an inexpensive and high-performance valve device can be provided.
請求項41に記載の発明は、請求項2に記載の発明に於いて、上記表面処理は、上記第1の部材若しくは上記第2の部材とが分離される前に行われることを特徴とする。
The invention according to claim 41 is the invention according to
このように構成されることにより、まとめて表面処理を行うことが可能となるので、工程を減らすことができ、安価で高性能なバルブ装置を提供することができる。 By being configured in this way, it is possible to perform surface treatment collectively, so that the number of steps can be reduced, and an inexpensive and high-performance valve device can be provided.
請求項42に記載の発明は、請求項3若しくは4に記載の発明に於いて、上記表面処理は、上記第1の部材若しくは上記第2の部材または上記ガイド部材が組み立てられる前に行われることを特徴とする。
The invention described in
このように構成されることにより、所定の部位に容易に表面処理を行うことが可能であり、表面処理方法の選択の自由度が高いので、安価で高性能なバルブ装置を提供することができる。 By being configured in this manner, it is possible to easily perform surface treatment on a predetermined part and the degree of freedom in selecting a surface treatment method is high, so that an inexpensive and high-performance valve device can be provided. .
請求項43に記載の発明は、請求項4に記載の発明に於いて、上記表面処理は、上記第1の部材若しくは上記第2の部材または上記ガイド部材が分離された後に行われることを特徴とする。
The invention according to
このように構成されることにより、所定の部位に容易に表面処理を行うことが可能であり、表面処理方法の選択の自由度が高いので、安価で高性能なバルブ装置を提供することができる。 By being configured in this manner, it is possible to easily perform surface treatment on a predetermined part and the degree of freedom in selecting a surface treatment method is high, so that an inexpensive and high-performance valve device can be provided. .
請求項44に記載の発明は、請求項4に記載の発明に於いて、上記表面処理は、上記第1の部材若しくは上記第2の部材または上記ガイド部材が分離される前に行われることを特徴とする。
The invention according to
このように構成されることにより、まとめて表面処理を行うことが可能となるので、工程を減らすことができ、安価で高性能なバルブ装置を提供することができる。 By being configured in this way, it is possible to perform surface treatment collectively, so that the number of steps can be reduced, and an inexpensive and high-performance valve device can be provided.
請求項45に記載の発明は、請求項2乃至4の何れかに記載の発明に於いて、上記表面処理は、最終工程で行われることを特徴とする。 A 45th aspect of the present invention is the invention according to any one of the 2nd to 4th aspects, wherein the surface treatment is performed in a final step.
このように構成されることにより、まとめて表面処理を行うことが可能となるので、工程を減らすことができ、安価で高性能なバルブ装置を提供することができる。 By being configured in this way, it is possible to perform surface treatment collectively, so that the number of steps can be reduced, and an inexpensive and high-performance valve device can be provided.
本発明によれば、所定の部位に所定の表面処理を施すことで、高性能なスライド式バルブ装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a high-performance sliding valve device by applying a predetermined surface treatment to a predetermined portion.
以下、図面を参照して、本発明に係るスライド式バルブ装置の実施形態を詳細に説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a sliding valve device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(第1の実施形態)
初めに、図1及び図2を参照して、本発明の第1の実施形態について説明する。
(First embodiment)
First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1 and FIG.
図1は本発明の第1の実施形態によるスライド式バルブ装置の構成を示した図、図2は該スライド式バルブ装置の製作工程を示した図である。 FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a sliding valve device according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing a manufacturing process of the sliding valve device.
図1に於いて、本実施の形態に於けるスライド式バルブ装置は、第1の部材1と第2の部材2とを有して構成されている。これら第1の部材1と第2の部材2とがそれぞれの厚み方向に並べられることで積層されている。
In FIG. 1, the sliding valve device according to the present embodiment includes a
更に、上記第1の部材1または上記第2の部材2の少なくも一方の部材、この場合第2の部材2の所定箇所には、図示されない流体が移動可能な貫通孔3が流路として形成されている。この貫通孔3は、第2の部材2の厚さ方向(図1に於いて上下方向)に形成されているもので、その表面部には開口部3aが設けられている。
Further, at least one member of the
そして、図1に於いて、第1の部材1の長手方向の長さをa、この長手方向と直交する方向の長さをb、更にこれら2つの方向と直交する厚さ方向の長さをcとする。同様に、第2の部材2についても、それぞれの長さをa′、b′、c′とする。また、上記a×bで得られる面の面積をS1、a×cで得られる面積をS2、b×cで得られる面積をS3とし、上記a′×b′で得られる面の面積をS1′、a′×c′で得られる面積をS2′、b′×c′で得られる面積をS3′とする。
In FIG. 1, the length in the longitudinal direction of the
すると、これらの長さ及び面積の関係は、第1の部材1ではa>b>c、S1>S2>S3、第2の部材2ではa′>b′>c′、S1′>S2′>S3′で表される。但し、ここでは便宜上、a>b、a′>b′、S1>S2、S1′>S2′としたが、a=b、a′=b′、S1=S2、S1′=S2′やa<b、a′<b′、S1<S2、S1′<S2′の関係であっても良い。
Then, the relationship between these lengths and areas is as follows: a> b> c, S1> S2> S3 in the
このような構成に於いて、上記第1の部材1と上記第2の部材2とを相対変位させることによって、流体の移動が制御される。つまり、第1の部材1で第2の部材2の貫通孔3を塞ぐことによって、流路が塞がれて流体の移動が制御されるようになっている。
In such a configuration, the movement of the fluid is controlled by relatively displacing the
次に、図2を参照して、このように構成されるスライド式バルブ装置を製作する半導体製造工程について説明する。 Next, with reference to FIG. 2, a semiconductor manufacturing process for manufacturing the sliding valve device configured as described above will be described.
先ず、図2(a1)に示されるように、可動部及びガイド部を構成する第2の部材15として、Si、ガラス、SUS、セラミック基板、樹脂基板等の薄膜基板が準備される。
First, as shown in FIG. 2 (a1), a thin film substrate such as Si, glass, SUS, a ceramic substrate, or a resin substrate is prepared as the
次に、図2(b1)に示されるように、上記第2の部材15の一部が両面からエッチングされる等により、薄膜化部15aが形成される。この時、両面での薄膜化量が概ね同等になるように注意する。
Next, as shown in FIG. 2 (b1), the thinned
更に、図2(c1)に示されるように、上記薄膜化部15a上の所定位置に、撥水、溌油、低摩擦の特性を有する膜16が形成される。この膜16は、例えば、旭ガラス(株)製サイトップ(登録商標)等のフッ素系樹脂膜等が、スピンコート法により形成されるようにしても良いし、窒化シリコン膜がCVD法により形成されるようにしても良い。
Further, as shown in FIG. 2 (c1), a
撥水、溌油性の膜を形成するのは、バルブ完成後、可動部とこれに対抗する固定基板との間への流体リークを減らすためである。また、低摩擦の膜を形成するのは、可動部と固定基板との摩擦力を減らすことにより、可動部の駆動力を小さくし、装置を小型化するためである。 The reason why the water-repellent and oil-repellent film is formed is to reduce fluid leakage between the movable part and the fixed substrate that opposes it after the valve is completed. The reason why the low-friction film is formed is to reduce the driving force of the movable part and reduce the size of the apparatus by reducing the frictional force between the movable part and the fixed substrate.
一方、図2(a2)に示されるように、固定基板となる第1の部材11として、Si、ガラス、SUS、セラミック基板、樹脂基板等の薄膜基板が準備される。
On the other hand, as shown in FIG. 2A2, a thin film substrate such as Si, glass, SUS, a ceramic substrate, or a resin substrate is prepared as the
次いで、図2(b2)に示されるように、上記第1の部材11に第1の貫通孔12が形成される。この貫通孔12の形成は、例えば、薬液やガスによるエッチング、サンドブラスト、超音波、レーザ加工、ドリル等の機械加工等を用いることができる。
Next, as shown in FIG.
次に、図2(c2)に示されるように、上記第1の部材11の上面、すなわち、上記第2の部材に於いて後に可動部となる部位に対向する箇所に、犠牲層13が形成される。犠牲層13の材質としては、例えば、レジスト、PSG、SOG等、Siやガラス基板よりもエッチング除去されやすい膜が形成される。
Next, as shown in FIG. 2 (c2), the
ここで、図2(d)に示されるように、図2(c1)に示される工程にて形成された第2の部材(薄膜基板)15と、図2(c2)に示される工程にて形成された第1の部材(薄膜基板)11とが接合される。このとき、第1の部材11に形成された貫通孔12と、第2の部材15の所定位置に重なるように位置合わせが行われて接合される。接合方法としては、例えば、陽極接合や拡散接合、接着層を形成してこれを介しての接合等がある。尚、この時、犠牲層13と第2の部材15の膜16とが接着するように、犠牲層材質と接合方法を選択する必要がある。
Here, as shown in FIG. 2 (d), the second member (thin film substrate) 15 formed in the step shown in FIG. 2 (c1) and the step shown in FIG. 2 (c2). The formed first member (thin film substrate) 11 is joined. At this time, the through
そして、図2(e)に示されるように、第2の部材15の薄膜化部15aに第2の貫通孔17が形成されると共に、可動部とガイド部とに分離される。また、図示されないが、可動部を外部駆動装置と接続させるための開口となる挿入部が、この時ガイド部に形成されるようにしても良い。
Then, as shown in FIG. 2E, the second through
また、図2(a3)及び(b3)に示される工程にて、上述した図2(a2)及び(b2)に示される工程と同様にして、第3の部材20が加工されて第3の貫通孔21が形成される。
Further, in the step shown in FIGS. 2 (a3) and (b3), the
次いで、図2(f)に示されるように、上記第2の部材15と、この第2の部材15を接合したものの第2の部材側に、更に第3の部材20が位置合わせされて接合される。
Next, as shown in FIG. 2F, the
最後に、図2(g)に示されるように、犠牲層13が除去されることで、可動部が第2の部材15から切り離される。犠牲層13の除去には、例えば、犠牲層13としてレジストを用いた場合にはアセトン等の薬液が使用可能であるし、膜16が窒化シリコン膜のような無機膜であれば、CF4 と酸素の混合ガスによるプラズマ処理等による犠牲層除去も用いることが可能である。
Finally, as shown in FIG. 2G, the movable portion is separated from the
以上により、本構成のスライド式バルブ装置が完成する。 As described above, the sliding valve device of this configuration is completed.
このように、第1の実施形態によれば、半導体製造に使用される微細加工技術を用いて薄板状の基板を加工することで作製できるので、極めて微細な開口部の形成や高精度の位置合わせが容易に可能となる。 Thus, according to the first embodiment, since it can be produced by processing a thin plate-like substrate using a fine processing technique used in semiconductor manufacturing, it is possible to form extremely fine openings and position with high accuracy. Matching is easily possible.
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態を説明する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
尚、以下に述べる実施形態に於いて、スライド式バルブ装置の構成等について、基本的に図1に示されたものと同様であり、上述した第1の実施形態と同じ部分には同一の参照番号を付してその図示及び詳細な説明は省略する。 In the embodiment described below, the configuration and the like of the slide type valve device are basically the same as those shown in FIG. 1, and the same reference is made to the same portion as the first embodiment described above. Numbers are given and their illustration and detailed description are omitted.
図3(a)は、本発明の第2の実施形態によるスライド式バルブ装置の構成を示した図である。 FIG. 3A is a diagram showing a configuration of a sliding valve device according to the second embodiment of the present invention.
図3(a)に於いて、本実施の形態に於けるスライド式バルブ装置は、相対的に変位可能に配設された第1の部材1と第2の部材2とを有して構成されている。そして、第1の部材1の所定箇所及び第2の部材2の所定箇所には、貫通孔5及び貫通孔3が、それぞれ流体が移動するための流路として形成されている。更に、貫通孔5及び貫通孔3が形成されている第1の部材及び第2の部材の表面部には、それぞれ開口部5a及び開口部3aが設けられている。
In FIG. 3A, the slide type valve device in the present embodiment is configured to have a
そして、上記第1の部材1と上記第2の部材2とは、互いに交差する異なる2方向に相対変位可能に配設されている。この場合、第1の部材1が第2の部材の開口部3aが設けられた面上を、直交する2方向に移動可能とされている。
The
これにより、貫通孔5と貫通孔3とが連通した位置で流体が移動し、第1の部材が図示矢印方向に移動して貫通孔5と貫通孔3の位置がずれると、流体の移動が制御されることになる。
As a result, the fluid moves at a position where the through
図3(b)は、第2の実施形態に於ける他の例を示した図である。 FIG. 3B is a diagram showing another example in the second embodiment.
図3(b)に於いて、第1の部材1は、第2の部材2上の一方向と図示円方向に移動可能である。
In FIG. 3B, the
このように第1の部材の移動方向を変えても、流体の移動を制御することが可能である。 Thus, even if the moving direction of the first member is changed, the movement of the fluid can be controlled.
尚、第2の実施形態に於いては、貫通孔の数をそれぞれの部材に対して1つとして説明したが、これに限られるものではなく、複数設けても良い。 In the second embodiment, the number of through holes is described as one for each member. However, the number of through holes is not limited to this, and a plurality of through holes may be provided.
第2の実施形態によれば、複数個の貫通孔の配置の自由度が増すため、より複雑な流体制御を行うことが可能となる。 According to the second embodiment, since the degree of freedom of arrangement of the plurality of through holes is increased, more complicated fluid control can be performed.
(第3の実施形態)
図4は本発明の第3の実施形態によるスライド式バルブ装置の構成を示したもので、(a)は斜視図、(b)は(a)の第1の部材を取り除いて示した平面図である。
(Third embodiment)
4A and 4B show the configuration of a sliding valve device according to a third embodiment of the present invention. FIG. 4A is a perspective view, and FIG. 4B is a plan view with the first member of FIG. It is.
尚、以下に述べる実施形態に於いて、スライド式バルブ装置の構成等について、基本的に図1に示されたものと同様であり、上述した第1の実施形態と同じ部分には同一の参照番号を付してその図示及び詳細な説明は省略する。 In the embodiment described below, the configuration and the like of the slide type valve device are basically the same as those shown in FIG. 1, and the same reference is made to the same portion as the first embodiment described above. Numbers are given and their illustration and detailed description are omitted.
本実施の形態に於けるスライド式バルブ装置は、相対的に変位可能に配設された第1の部材1と第2の部材2とを有して構成されている。そして、第1の部材1の所定箇所及び第2の部材2の所定箇所には、貫通孔5及び貫通孔3が、それぞれ流体が移動するための流路として形成されている。更に、貫通孔5及び貫通孔3が形成されている第1の部材及び第2の部材の表面部には、それぞれ開口部5a及び開口部3aが設けられている。
The sliding valve device according to the present embodiment is configured to have a
上記第2の部材2の周囲には、この第2の部材の変位を規制する、流路を有さないガイド部材25が配設されている。このガイド部材25には、該ガイド部材25に対して第2の部材2の変位する方向を規制するための接触部26が複数個、この場合4個形成されている。加えて、第2の部材2の変位する方向のガイド部材25には、該第2の部材2を位置決めするための位置決め部27が複数個、この場合3個形成されている。
Around the
尚、上記ガイド部材25は、該ガイド部材25により変位を規制する上記第2の部材2には連結されていない。
The
また、上記ガイド部材25に形成された接触部26及び位置決め部27は、変位する第2の部材2とは点接触または線接触するものである。
The
尚、上記ガイド部材25は、上記第2の部材2と同一母材から形成される。
The
このような構成に於いて、第1の部材1に対して変位する第2の部材2は、接触部26に接触しながら位置決め部27に当接する位置まで移動する。これによって、貫通孔5と貫通孔3が連通する位置で流体の移動が可能となる。また、第2の部材2が一次元方向に変位することによって、2つの貫通孔5と貫通孔3がずれて、流量が制御されるようになっている。
In such a configuration, the
このような構成にすることにより、変位する部材の変位量がガイド部材により規制されるので、変位する部材の変位の大きさや変位の最大量を規制することが可能となる。 With this configuration, the displacement amount of the displacing member is regulated by the guide member, so that the magnitude of the displacement of the displacing member and the maximum amount of displacement can be regulated.
また、上述した実施形態では、上記ガイド部材25は第2の部材2と同一母材から形成されるとしたが、これに限られるものではなく、第1の部材1と同一母材から形成されるもの、または第1の部材1若しくは第2の部材2またはガイド部材のうち何れか2つが同一母材から分離して形成されるものであっても良い。
In the above-described embodiment, the
更に、本実施の形態では変位する部材の変位方向を一次元方向として説明したが、これに限られずに、例えば円周方向に変位するものであっても良い。 Furthermore, although the displacement direction of the member to be displaced has been described as a one-dimensional direction in the present embodiment, the present invention is not limited to this, and the member may be displaced in the circumferential direction, for example.
(第4の実施形態)
次に、本発明の第4の実施形態について説明する。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.
図5(a)は、本発明の第4の実施形態によるスライド式バルブ装置の構成を示した側断面図である。 FIG. 5A is a side sectional view showing a configuration of a sliding valve device according to a fourth embodiment of the present invention.
尚、以下に述べる実施形態に於いて、スライド式バルブ装置の構成等について、基本的に図1に示されたものと同様であり、上述した第1の実施形態と同じ部分には同一の参照番号を付してその図示及び詳細な説明は省略する。 In the embodiment described below, the configuration and the like of the slide type valve device are basically the same as those shown in FIG. 1, and the same reference is made to the same portion as the first embodiment described above. Numbers are given and their illustration and detailed description are omitted.
図5(a)に於いて、第1の部材1には貫通孔5が形成されており、この第1の部材1の下面側には貫通孔3が形成された第2の部材2が配設されている。また、この第2の部材2の周囲には、該第2の部材2を変位可能に支持するガイド部材25が配設されている。
In FIG. 5A, a through
そして、第2の部材2と第1の部材1との間隔dは、ガイド部材25と第1の部材1との間隔eよりも大きくなるように設定されている。
The distance d between the
このような構成にすることにより、変位する第2の部材2部材が容易に変位可能となるため、変位させるための駆動力が小さくて済む。
With such a configuration, the
また、図5(b)は、本第4の実施形態の変形例を示す図である。 FIG. 5B is a diagram showing a modification of the fourth embodiment.
図5(b)に於いて、第1の部材1には貫通孔5が形成されており、この第1の部材1の下面側には貫通孔32が形成された第2の部材31が配設されている。この第2の部材32は、外側部分に対して貫通孔32が形成されている部分が凹型形状に形成されている。また、この第2の部材31の周囲には、該第2の部材31を変位可能に支持するガイド部材25が配設されている。
In FIG. 5B, a through
そして、第2の部材31の貫通孔32が形成されている部分と第1の部材1との間隔をd、第2の部材31の外側部と第1の部材1との間隔をf、ガイド部材25と第1の部材1との間隔をeとすると、次のような関係が成り立つ。
d>e、且つ、f≧e
このような構成にすることにより、変位する第2の部材の貫通孔の形成されている部分と第1の部材との間隔が、上記第2の部材の周囲と第1の部材との間隔よりも大きく設定されているので、部材同士の摩擦により貫通孔を破損する危険性が低くなる。
The distance between the portion of the
d> e and f ≧ e
With such a configuration, the distance between the portion where the through hole of the second member to be displaced is formed and the first member is greater than the distance between the periphery of the second member and the first member. Therefore, the risk of damaging the through hole due to friction between members is reduced.
図6は、本第4の実施形態の更なる変形例を示す図である。 FIG. 6 is a diagram showing a further modification of the fourth embodiment.
図6に於いて、第1の部材1には貫通孔5が形成されており、この第1の部材1の下面側には貫通孔32が形成された第2の部材31が配設されている。この第2の部材32は、外側部分に対して貫通孔32が形成されている部分が凹型形状に形成されている。また、この第2の部材31の周囲には、該第2の部材31を変位可能に支持するガイド部材25が配設されている。
In FIG. 6, a through
そして、図6に示される例に於いては、上記間隔d、e、fの間で次の関係が成り立つ。
d>e、且つ、f<e
このような構成にしても、変位する第2の部材の貫通孔の形成されている部分と第1の部材との間隔が、上記第2の部材の周囲と第1の部材との間隔よりも大きく設定されているので、貫通孔を破損する危険性が低くなる。
In the example shown in FIG. 6, the following relationship is established among the intervals d, e, and f.
d> e and f <e
Even in this configuration, the distance between the first member and the portion where the through hole of the second member to be displaced is formed is larger than the distance between the periphery of the second member and the first member. Since it is set large, the risk of damaging the through hole is reduced.
また、図5及び図6に示される変形例等を含む第4の実施形態に於いて、図7に示されるように、変位する第2の部材31の貫通孔32が形成されている面と、この面と対向する第1の部材の面との間隙dは、10μm以下に規制することもできる。
Moreover, in 4th Embodiment containing the modification etc. which are shown by FIG.5 and FIG.6, as FIG. 7 shows, the surface in which the through-
対抗する面の間隙が10μm以上あると、流体は容易に間隙部に入り込むため、バルブ装置内で流体がリークしてしまうが、10μm以下であれば高圧力で流体を導入しないと間隔部に流体が入り込むことはない。 If the gap between the opposing surfaces is 10 μm or more, the fluid easily enters the gap portion, so that the fluid leaks in the valve device, but if it is 10 μm or less, the fluid must be introduced into the gap portion unless the fluid is introduced at high pressure. Never get in.
この間隙量の数値は、以下に述べる実験により決定された。 The numerical value of the gap amount was determined by an experiment described below.
図8は、上述した間隙量を10μm以下にした根拠を示す実験に使用された実験系を示した図であり、(a)は上面図、(b)は断面図である。 8A and 8B are diagrams showing an experimental system used in an experiment showing the grounds for setting the gap amount to 10 μm or less. FIG. 8A is a top view and FIG. 8B is a cross-sectional view.
(i)基板33に間隙部となる深さ3、5、10、15μmの凹部34を形成((a)の斜線部)する。
(ii)この凹部34内に流体の導入出口となる貫通穴を形成し、凹部34を形成した側に透明な基板を接合する。
(iii)最後に流体導入出口にチューブを接続して、実験用チップを完成させた。
(iv)この流体導入口に圧力センサ35を介して流体(水)を導入させ、各間隙量に対して、流体導入圧がいくらの時に間隙部に流体がリークして流れ出すかを評価した。
(I) A
(Ii) A through hole serving as a fluid inlet / outlet is formed in the
(iii) Finally, a tube was connected to the fluid introduction outlet to complete the experimental chip.
(Iv) A fluid (water) was introduced into the fluid introduction port via the pressure sensor 35, and it was evaluated for how much fluid introduction pressure the fluid leaks into the gap and flows out for each gap amount.
この評価結果は、以下の通りである(図9参照)。
1)間隙量15μm、10μmでは、流体導入圧1kPa以下で流体が間隙部にリークした。
2)間隙量5μmでは、流体リークの発生する圧カは約130kPaであった。
3)間隙量3μmでの流体リークの発生する圧力は約170kPaであった。
以上の結果から、間隙量を10μm以下にすれば、高圧力で流体を導入しないと間隙部にはリークしなくなる。
The evaluation results are as follows (see FIG. 9).
1) When the gap amount was 15 μm and 10 μm, the fluid leaked into the gap at a fluid introduction pressure of 1 kPa or less.
2) When the gap amount was 5 μm, the pressure at which fluid leak occurred was about 130 kPa.
3) The pressure at which fluid leakage occurred when the gap amount was 3 μm was about 170 kPa.
From the above results, if the gap amount is 10 μm or less, the fluid does not leak unless the fluid is introduced at a high pressure.
尚、この結果は、間隙部に撥水表面処理を行わずに行ったものである。間隙部を撥水表面処理することにより、更に高圧で流体を導入しないと間隙部へのリークが起こらないことは既に確認済みである。 This result was obtained without performing the water repellent surface treatment on the gap. It has already been confirmed that if the gap is treated with a water-repellent surface, no leakage to the gap occurs unless a fluid is introduced at a higher pressure.
以上が、間隙量を10μm以下にした根拠である。 The above is the basis for setting the gap amount to 10 μm or less.
尚、実験結果に示すように、間隙壁は小さければ小さいほどリークが少なくなって望ましいが、スライド部が可動するためには間隙がある程度必要となる。作製工程の安定性を考慮すると、間隙量の最小は1μm程度と考えられる。したがって、リーク及び可動性の両方を考慮すると、間隙量は望ましくは1〜5μmである。 As shown in the experimental results, the smaller the gap wall, the smaller the leak, which is desirable. However, a certain amount of gap is necessary for the slide portion to move. Considering the stability of the manufacturing process, the minimum gap amount is considered to be about 1 μm. Accordingly, considering both leakage and mobility, the gap amount is desirably 1 to 5 μm.
(第5の実施形態)
次に、図10及び図11を参照して、本発明の第5の実施形態を説明する。
(Fifth embodiment)
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図10は本発明の第5の実施形態によるスライド式バルブ装置の構成を示す斜視図であり、図11(a)は第5の実施形態によるスライド式バルブ装置の第1の状態を示した断面図、(b)は第5の実施形態によるスライド式バルブ装置の第2の状態を示した断面図である。 FIG. 10 is a perspective view showing a configuration of a sliding valve device according to a fifth embodiment of the present invention, and FIG. 11A is a cross section showing a first state of the sliding valve device according to the fifth embodiment. FIG. 5B is a cross-sectional view showing a second state of the sliding valve device according to the fifth embodiment.
尚、以下に述べる実施形態に於いて、スライド式バルブ装置の構成等について、上述した実施形態と同じ部分には同一の参照番号を付して、その図示及び詳細な説明は省略する。 In the embodiments described below, the same reference numerals are assigned to the same parts as those in the above-described embodiments, and the illustration and detailed description thereof are omitted.
本実施の形態に於けるスライド式バルブ装置は、相対的に変位可能に配設された第1の部材38と第2の部材2とを有して構成されている。そして、第1の部材38の所定箇所には貫通孔39及び40が、また第2の部材2の所定箇所には貫通孔3が、それぞれ流体が移動するための流路として形成されている。更に、貫通孔39及び40が形成されている第1の部材38の表面部には開口部39a及び40aが設けられている。同様に、貫通孔3が形成されている第2の部材の表面部には開口部3aが設けられている。
The slide type valve device according to the present embodiment includes a
上記第2の部材2の周囲には、この第2の部材2の変位を規制する、流路を有さないガイド部材25が配設されている。このガイド部材25には複数個の接触部26が形成されると共に、第2の部材2を位置決めするための複数個の位置決め部27が形成されている。
Around the
尚、上記ガイド部材25は、該ガイド部材25により変位を規制する上記第2の部材2には連結されていない。
The
また、上記ガイド部材25に形成された接触部26及び位置決め部27は、変位する第2の部材2とは点接触または線接触するものである。
The
尚、上記ガイド部材25は、上記第2の部材2と同一母材から形成される。
The
このような構成に於いて、例えば、図11(a)に示されるように、第1の状態では、第1の部材38に対して変位する第2の部材2は、位置決め部27に当接する位置に設定されている。このとき、第2の部材の貫通孔3は、第1の部材の貫通孔39と連通している。
In such a configuration, for example, as shown in FIG. 11A, in the first state, the
この後、第2の部材2が変位されて、図11(b)に示されるように、第2の状態となる。すると、第2の部材2は図11(a)に示される位置決め部材27とは反対側に設けられた位置決め部材27に当接している。この第2の状態では、第2の部材の貫通孔3は、貫通孔39ではなく貫通孔40と連通している。
Thereafter, the
このような構成とすることにより、例えば、第1の状態と第2の状態とで、第2の部材の貫通孔と連通する貫通孔を切換えることができる。したがって、流路を切換え制御することが可能になる。 With such a configuration, for example, the through hole communicating with the through hole of the second member can be switched between the first state and the second state. Therefore, the flow path can be switched and controlled.
このような構成にすることにより、変位する部材の変位方向がガイド部材により規制されるので、変位する部材を所望の位置に制御することが可能となる。 With such a configuration, the displacement direction of the displaced member is regulated by the guide member, so that the displaced member can be controlled to a desired position.
また、上述した実施形態では、上記ガイド部材25は第2の部材2と同一母材から形成されるとしたが、これに限られるものではなく、第1の部材1と同一母材から形成されるものであっても良い。
In the above-described embodiment, the
(第6の実施形態)
次に、図12を参照して、本発明の第6の実施形態を説明する。
(Sixth embodiment)
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
図12(a)は本発明の第6の実施形態によるスライド式バルブ装置の構成を示す側断面図、(b)は(a)のスライド式バルブ装置から第1の部材を取り除いた状態を示す上面図である。 FIG. 12A is a side sectional view showing the configuration of the sliding valve device according to the sixth embodiment of the present invention, and FIG. 12B shows the state where the first member is removed from the sliding valve device of FIG. It is a top view.
尚、以下に述べる実施形態に於いて、スライド式バルブ装置の構成等について、上述した実施形態と同じ部分には同一の参照番号を付して、その図示及び詳細な説明は省略する。 In the embodiments described below, the same reference numerals are assigned to the same parts as those in the above-described embodiments, and the illustration and detailed description thereof are omitted.
図12に於いて、第2の部材2から延出されて形成された接続部43が、外部駆動装置42に接続されている。上記接続部43は、ガイド部材25の一部に切り欠いて形成されている挿入部44を介して、第2の部材2と外部駆動装置42とを接続している。
In FIG. 12, a connecting
上記外部駆動装置42は、ガイド部材25により変位を規制される第2の部材2を図示矢印方向に駆動するためのものである。
The
このような構成にすることにより、変位部材と外部駆動装置とを容易に接続可能となる。 With this configuration, the displacement member and the external drive device can be easily connected.
尚、上記挿入部44は、接続部43が通るものであれば、切欠きや溝形状であっても良い。
The
(第7の実施形態)
図13は、本発明の第7の実施形態によるスライド式バルブ装置の構成を示した図であり、(a)は第7の実施形態によるスライド式バルブ装置の第1の状態を示した上面図、(b)は第7の実施形態によるスライド式バルブ装置の第2の状態を示した上面図である。
(Seventh embodiment)
FIG. 13 is a view showing a configuration of a sliding valve device according to a seventh embodiment of the present invention, and FIG. 13A is a top view showing a first state of the sliding valve device according to the seventh embodiment. (B) is the top view which showed the 2nd state of the slide type valve apparatus by 7th Embodiment.
尚、以下に述べる実施形態に於いて、スライド式バルブ装置の構成等について、上述した実施形態と同じ部分には同一の参照番号を付して、その図示及び詳細な説明は省略する。 In the embodiments described below, the same reference numerals are assigned to the same parts as those in the above-described embodiments, and the illustration and detailed description thereof are omitted.
図示されない第1の部材に対して変位可能な第2の部材2は、この第2の部材の変位を規制する、流路を有さないガイド部材45が配設されている。このガイド部材45には、該ガイド部材45に対して第2の部材2の変位する方向を規制するための複数個の接触部46が形成されている。加えて、第2の部材2の変位する方向のガイド部材45の一方の側には、該第2の部材2を位置決めするための複数個の位置決め部47が形成されている。そして、上記位置決め部47の間には、図示されない外部駆動装置によって第2の部材を押し込むための挿入部48が形成されている。
The
一方、上記第2の部材2の変位する方向のガイド部材45の他方の側には、該第2の部材2を位置決めするための位置決め部50が形成された付勢部材49が設けられている。
On the other hand, an urging
また、上記ガイド部材45に形成された接触部46及び位置決め部47、50は、変位する第2の部材2とは点接触または線接触するものである。
The
このような構成に於いて、第2の部材2が外部駆動装置によって図13(a)に於ける図の左方向に押し込まれると、付勢部材49が変形し、図13(b)に示されるような第2の状態になる。その後、外部駆動装置からの押し込み力がなくなると、付勢部材49の弾性によって付勢されるため第2の部材2が移動し、図13(a)に示される第1の状態になる。
In such a configuration, when the
このような構成にすることにより、変位部材を外部駆動装置にて移動させた後、バネの復元力により変位部材を移動前の位置に戻すことが可能となる。 With such a configuration, after the displacement member is moved by the external drive device, the displacement member can be returned to the position before the movement by the restoring force of the spring.
尚、上述した付勢部材は、ガイド部材と同一部材で構成されるものでなくとも良い。 The urging member described above does not have to be configured by the same member as the guide member.
(第8の実施形態)
次に、図14を参照して、本発明の第8の実施形態を説明する。
(Eighth embodiment)
Next, an eighth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
図14は本発明の第8の実施形態によるスライド式バルブ装置の構成を示すもので、(a)はスライド式バルブ装置から第1の部材を取り除いて示した上面図、(b)は側断面図である。 FIG. 14 shows the configuration of a sliding valve device according to an eighth embodiment of the present invention. FIG. 14 (a) is a top view showing the first member removed from the sliding valve device, and FIG. FIG.
尚、以下に述べる実施形態に於いて、スライド式バルブ装置の構成等について、上述した実施形態と同じ部分には同一の参照番号を付して、その図示及び詳細な説明は省略する。 In the embodiments described below, the same reference numerals are assigned to the same parts as those in the above-described embodiments, and the illustration and detailed description thereof are omitted.
図14に於いて、所定箇所に貫通孔53が流路として形成された第1の部材には、後述する接続部57が挿通される挿入部54が設けられている。この第1の部材53上には、変位可能な第2の部材55が設けられている。そして、この第2の部材55には、所定箇所に貫通孔56が流路として形成されていると共に接続部57が設けられている。この接続部57は、上記挿入部54を介して外部駆動装置42に接続されている。
In FIG. 14, an
また、第2の部材2の周囲には、複数個の接触部59と複数個の位置決め部60が形成されたガイド部材58が設けられている。
In addition, a
尚、上記外部駆動装置42は、ガイド部材25により変位を規制される第2の部材2を図示矢印方向に駆動するためのものである。
The
このような構成にすることにより、外部駆動装置をバルブ素子の直上若しくは直下に配置することができる。 With such a configuration, the external drive device can be disposed directly above or directly below the valve element.
尚、上記挿入部54は、接続部43が通るものであれば、切欠きや溝形状であっても良い。
The
(第9の実施形態)
次に、図15を参照して、本発明の第9の実施形態を説明する。
(Ninth embodiment)
Next, a ninth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
図15は本発明の第9の実施形態によるスライド式バルブ装置の構成を示すもので、(a)は斜視図、(b)は側断面図である。 FIGS. 15A and 15B show a configuration of a sliding valve device according to a ninth embodiment of the present invention, wherein FIG. 15A is a perspective view and FIG. 15B is a side sectional view.
尚、以下に述べる実施形態に於いて、スライド式バルブ装置の構成等について、上述した実施形態と同じ部分には同一の参照番号を付して、その図示及び詳細な説明は省略する。 In the embodiments described below, the same reference numerals are assigned to the same parts as those in the above-described embodiments, and the illustration and detailed description thereof are omitted.
本実施の形態に於けるスライド式バルブ装置は、相対的に変位可能に配設された第1の部材1と第2の部材63とを有して構成されている。そして、第1の部材1の所定箇所には貫通孔5が、また第2の部材63の所定箇所には貫通孔64が、それぞれ流体が移動するための流路として形成されている。更に、貫通孔5が形成されている第1の部材1の表面部には開口部5aが、同様に、貫通孔64が形成されている第2の部材の表面部には開口部64aが設けられている。
The slide type valve device in the present embodiment is configured to have a
また、第2の部材63の第1の部材1と対向する面側は、複数個の凸部67を含んで形成されている。
Further, the surface of the
上記第2の部材2の周囲には、この第2の部材の変位を規制する、流路を有さないガイド部材25が配設されている。
Around the
尚、上記ガイド部材25は、該ガイド部材25により変位を規制する上記第2の部材2には連結されていない。
The
このような構成にすることにより、変位する第2の部材63と対向する第1の部材1との接触面積が小さくなる。したがって、摩擦力が低減するので、変位部材を変位させるための駆動力が小さくて済む。
With such a configuration, the contact area between the displaced
また、本第9の実施形態は、次のような変形が可能である。 Further, the ninth embodiment can be modified as follows.
図16及び図17は、第9の実施形態の変形例を示した図である。 16 and 17 are diagrams showing a modification of the ninth embodiment.
例えば、図16(a)に示されるように、初めは第2の部材63の表面68aが粗めの凹凸を含んだ状態であったとする。ここで、図16(b)に示されるように、表面68a上に、平滑化薄膜68bが形成される。
For example, as shown in FIG. 16A, it is assumed that the
これによって、第2の部材の表面は、当初粗めに形成されていたものでも、当該面の表面に薄膜を形成することによって、滑らかな面とすることができる。 Thus, even if the surface of the second member is initially rough, it can be made smooth by forming a thin film on the surface.
更に、例えば、図17(a)に示されるように、初めは表面69aが粗めの凹凸を含んだ状態の第2の部材63を、図17(b)に示されるように、平滑化して滑らかな表面69bとすることも可能である。
Further, for example, as shown in FIG. 17 (a), the
このように、粗めの表面を有する第2の部材に対して、当該面の表面に薄膜を形成する等して、所望の大きさの微細な凹凸を有する面を形成するようにして、摩擦力を低減させるようにしても良い。 In this way, the second member having a rough surface is subjected to friction by forming a surface having fine irregularities of a desired size by, for example, forming a thin film on the surface of the surface. The force may be reduced.
(第10の実施形態)
ここで、上述したような部材の表面処理について、図18乃至図21を参照して説明する。
(Tenth embodiment)
Here, the surface treatment of the member as described above will be described with reference to FIGS.
表面処理が行われる部位について、
a)流体(溶液)が通らない、流体と接触しない箇所
b)対向する面全面
c)貫通孔の周囲を除く箇所
d)貫通孔を囲む箇所
e)全面または一部に格子状、縞状、水玉状に存在する箇所
f)流体(溶液)の通る、流体と接触する箇所(親水処理)
g)部材が相対的に移動する範囲
等が考えられる。
About the part where surface treatment is performed
a) Where fluid (solution) does not pass or does not come into contact with fluid
b) The entire opposite surface
c) Location excluding the periphery of the through hole
d) Location surrounding the through hole
e) Locations present on the entire surface or part of the grid, stripes, or polka dots
f) Location where the fluid (solution) passes through and contacts the fluid (hydrophilic treatment)
g) Range in which the member moves relatively
Etc. are considered.
例えば、図18(a)に於いて、部材160の流体が通る貫通孔162以外の部分全面に表面処理が施される(表面処理部161)。これは、上記a)、b)が相当する。また、この表面処理部161の形状は、図19に示されるような種々の形状が考えられる。
For example, in FIG. 18 (a), the entire surface of the
1つは、図19(a)に示されるような部材160の表面に対して、ほぼ直角に切除されて貫通孔162の周面から延出された形状である。
One is a shape that is cut off substantially at right angles to the surface of the
もう1つは、図19(b)に示されるような、部材160に於いて貫通孔162の周面から表面処理部161の表面にかけてテーパがつけられた形状である。この場合、図19(b)に於いて、表面処理部161の径は、下側(貫通孔162とセットする側)が上側よりも小さく形成されている。このようにテーパが設けられたことにより、流体は貫通孔162に流れやすくなる。
The other is a shape that is tapered from the peripheral surface of the through-
更にもう1つは、図19(c)に示されるような、部材160に対して、上述した図19(b)とは逆方向にテーパがつけられた形状である。つまり、表面処理部161の径は、下側(貫通孔162とセットする側)が上側よりも大きく形成されている。このようにテーパが設けられたことにより、流体が貫通孔162から表面処理部161側に漏れにくくなる。
The other is a shape in which the
また、上記のような部材同士が対向する面以外にも、対向する別部材の面との間隙が所定の値以下である面に表面処理を行うようにしても良い。このような面は、液体のリークを防ぐために意図的に間隙が所定の値以下にされた面であるか、設計上対向する面との摩擦が生じやすい面であるため、表面処理を行うことで、リークを低減したり、摩擦力を低減させることができる。 In addition to the surfaces where the members are opposed to each other as described above, the surface treatment may be performed on a surface where the gap between the surfaces of the other members facing each other is a predetermined value or less. Such a surface is a surface where the gap is intentionally set to a predetermined value or less in order to prevent liquid leakage, or is a surface that tends to cause friction with the surface facing the design, so surface treatment should be performed. Thus, leakage can be reduced and frictional force can be reduced.
図18(b)は、上記c)に相当するもので、部材160に於いて、貫通孔162の周囲には表面処理が施されず、この周囲を除く部材160の全面が表面処理が施された表面処理部161となっている。
FIG. 18B corresponds to the above c). In the
更に、図18(c)は、上記d)に相当するもので、部材160に形成された貫通孔161から所定間隔おいて、該貫通孔162を囲む位置にのみ表面処理が施された表面処理部161が形成されている。
Further, FIG. 18C corresponds to the above d), and the surface treatment is performed only at a position surrounding the through-
図20(a)〜(c)は、上記e)に相当するもので、(a)は部材160の全面に格子状の表面処理部167が形成された例を示している。また、図20(b)は部材160の全面に縞状の表面処理部168が形成された例を示している。更に、図20(c)は、部材160の全面に水玉状に存在する表面処理部169が形成された例を示している。
20A to 20C correspond to the above e), and FIG. 20A shows an example in which a lattice-shaped
このように、表面特性の異なる部分が点在するように、すなわち所定の部位に表面特性の分布が生じるよう不連続に表面処理を行っても良い。 As described above, the surface treatment may be performed discontinuously so that portions having different surface characteristics are scattered, that is, a distribution of the surface characteristics is generated in a predetermined portion.
そして、図20(d)及び図21は、上記f)に相当するもので、流体の通る貫通孔162の周面に表面処理が施された表面処理部170が形成された例を示している。これにより、貫通孔162に流体が通りやすくなる、いわゆる親水処理が施されたことになる。
20 (d) and FIG. 21 correspond to the above f) and show an example in which a
処理方法としては、(1)微細な凹凸の形成、(2)撥水、溌油性、低摩擦性、耐摩耗性の膜形成、(3)基板表面の変性、(4)親水化、(5)親水性、撥水性を切換え、の各処理が行われる。微細な凹凸により、摩擦力が低減し摺動性が増す。また、撥水性も高まり、リークが低減する。 The treatment methods include (1) formation of fine irregularities, (2) formation of a water-repellent, oil-repellent, low-friction, wear-resistant film, (3) modification of the substrate surface, (4) hydrophilization, (5 ) Each process of switching hydrophilicity and water repellency is performed. The fine unevenness reduces frictional force and increases slidability. In addition, water repellency is increased and leakage is reduced.
尚、上述した表面処理は、本発明に於いては、相対的に変位可能な第1の部材若しくは第2の部材の少なくとも一方に施されるものとして説明している。また、相対的に変位可能な第1の部材と第2の部材は、元々1つの部材から切り出されたものであっても良い。 In the present invention, the surface treatment described above is described as being applied to at least one of the relatively displaceable first member or second member. In addition, the relatively displaceable first member and second member may be originally cut out from one member.
(1)微細な凹凸の形成
(A)機械的加工
機械的加工としては、研磨、ブラスト、スパッタエッチング等がある。
(1) Formation of fine irregularities
(A) Mechanical processing Examples of mechanical processing include polishing, blasting, and sputter etching.
上記研磨は、例えば、図22に示されるような研磨装置によって行われる。すなわち、研磨常盤175上に研磨フィルム(またはスラリ)176が敷かれ、その上に基板177が載置される。そして、該基板177の処理面が加圧装置178によって押し付けられながら研磨常盤175が回転されることにより研磨される。
The polishing is performed by, for example, a polishing apparatus as shown in FIG. That is, a polishing film (or slurry) 176 is laid on a polishing
これにより、流路が研磨後に形成されると、流路に研磨剤や研磨かすが入ることがなくなる。 As a result, when the flow path is formed after polishing, abrasives and polishing debris do not enter the flow path.
ブラストは、微細粒状の研削材を圧縮空気や高圧水と共に高速で処理面に吹き付けることにより、表面に凹凸が形成される。研削材の材質やサイズ、吹き付け圧等により処理面の加工状態が制御される。 Blasting forms fine irregularities on the surface by spraying a fine-grained abrasive together with compressed air or high-pressure water on a processing surface at high speed. The processing state of the processing surface is controlled by the material and size of the abrasive, the spray pressure, and the like.
このように流路が研磨後に形成されると、流路に研磨剤や研磨かすが入ることがなくなる。 When the flow path is formed after polishing in this way, abrasives and polishing debris do not enter the flow path.
また、スパッタエッチングは、図23に示されるようにして行われる。すなわち、グロー放電にて発生されたプラスイオンが電界で加速されて、陽極180から陰極181に衝突させられてエッチングされる。一般に、Arガス等が用いられる。 Sputter etching is performed as shown in FIG. That is, positive ions generated by glow discharge are accelerated by an electric field, collide with the cathode 181 from the anode 180, and etched. In general, Ar gas or the like is used.
このような処理により、PTFE表面に円錐状の微小突起が形成されることが知られている。 It is known that conical microprotrusions are formed on the PTFE surface by such treatment.
以上のような処理を行う以外に、次の(B)乃至(D)等のような、少なくとも化学的なプロセスを含む過程を経て所望の特性を有する面若しくは層を形成しても良いし、または後述する第14の実施形態の(2)に代表されるように、これらの特性を有する膜を付加しても良い。 In addition to performing the above treatment, a surface or layer having desired characteristics may be formed through a process including at least a chemical process such as the following (B) to (D). Alternatively, as represented by (2) of the fourteenth embodiment described later, a film having these characteristics may be added.
(B)微細孔を形成
微細孔の形成としては、基板を多孔質化、基板に多孔質膜を形成することが考えられる。
(B) Forming micropores
As the formation of micropores, it is conceivable to make the substrate porous and to form a porous film on the substrate.
基板を多孔質化するものとして、アルミの陽極酸化による多孔質アルミナが知られている(例えば、非特許文献1参照)。
また、基板を多孔質化するものとして、Siの陽極酸化による多孔質Siも知られている。 Further, porous Si by anodizing Si is also known as a method for making a substrate porous.
これは、Si基板をフッ酸水溶液中で電界をかけながら処理すると、基板が陽極酸化された後、フッ酸水溶液にてこの酸化膜が除去されるため、基板が多孔質化する。 This is because if the Si substrate is processed while applying an electric field in a hydrofluoric acid aqueous solution, the substrate is anodized and then the oxide film is removed with the hydrofluoric acid aqueous solution, so that the substrate becomes porous.
基板に多孔質膜を形成するものとして、上述したアルミの陽極酸化による多孔質アルミナの形成にて、基板にアルミを成膜した後、同様の処理を行うことで、基板表面にハニカム状の微細孔の開いたアルミナ膜を形成することが可能である。 The porous film is formed on the substrate by forming the porous alumina by the above-described aluminum anodic oxidation. After the aluminum film is formed on the substrate, the same treatment is performed, so that the honeycomb surface is formed on the substrate surface. It is possible to form a perforated alumina film.
(C)微小粒子を形成、或いは微小粒子、微小繊維、微小フィラ含有樹脂を形成
これについては、先ず、金或いは銀の金属ナノ粒子のペーストをスピンコート等により成膜することが考えられる。
(C) Formation of fine particles, or formation of fine particles, fine fibers, and fine filler-containing resin For this, it is conceivable to first form a gold or silver metal nanoparticle paste by spin coating or the like.
また、フッ素系樹脂等に微小ビーズを配合した膜の形成が考えられる。例えば、フッ素系樹脂として旭ガラス(株)製サイトップに粒径1μm程度の微小ビーズを配合し、これを、例えばSi基板上にスピンコート法で成膜する。次に、サイトップ膜上にフォトレジスト膜を成膜し、フォトリソグラフィにてレジストを所望のパターンに形成する。次に、このレジストパターンをマスクとして、酸素プラズマによるRIE処理を行うことで、サイトップ膜をエッチングし、アセトン溶液に基板を浸すことでレジスト膜を剥離する。その後、再びレジストパターンを形成し、これをマスクとしてICPエッチングにてSi基板に貫通孔を形成、最後にマスクレジスト膜をアセトンにて剥離することにより、所望の位置に微小ビーズの配合されたサイトップパターンを有する貫通孔形成基板を作製することができる。 In addition, it is conceivable to form a film in which fine beads are blended with a fluorine-based resin or the like. For example, Asahi Glass Co., Ltd. Cytop as a fluororesin is blended with fine beads having a particle size of about 1 μm, and this is formed on a Si substrate by spin coating, for example. Next, a photoresist film is formed on the CYTOP film, and a resist is formed into a desired pattern by photolithography. Next, using this resist pattern as a mask, an RIE process using oxygen plasma is performed to etch the cytotop film, and the resist film is removed by immersing the substrate in an acetone solution. After that, a resist pattern is formed again, using this as a mask, through holes are formed in the Si substrate by ICP etching, and finally the mask resist film is peeled off with acetone, so that a mixture of microbeads at desired positions is obtained. A through hole forming substrate having a top pattern can be produced.
サイトップ膜はフッ素系樹脂膜であり、元々撥水性であり、摺動性も良い。更に、このように形成することにより、サイトップ膜表面に微小粒子による微細な凹凸が形成されるため、接触面が小さくなり摩擦が低減するので、摺動性は更に良くなるし、微小凹凸の効果により撥水性も高まる。 The Cytop film is a fluorine-based resin film, which is originally water-repellent and has good slidability. Further, by forming in this way, fine irregularities due to microparticles are formed on the surface of the CYTOP film, so the contact surface becomes smaller and the friction is reduced. Water repellency is also increased by the effect.
尚、微小粒子の代わりに、カーボンナノチューブ等の微小繊維でもよいし、TiO2 フィラ等でも良い。 Instead of fine particles, fine fibers such as carbon nanotubes or TiO 2 fillers may be used.
更に、上記PTFE樹脂にTiO2 フィラを配合して成膜する技術も知られている(例えば、特許文献2参照)。
図25は、本発明の第10の実施形態によるスライド式バルブ装置の製作工程の第1の例として、マスク形成した基板をエッチング処理する工程を示した断面図である。 FIG. 25 is a cross-sectional view showing a step of etching a substrate on which a mask is formed as a first example of the manufacturing process of the sliding valve device according to the tenth embodiment of the present invention.
尚、以下に述べる実施形態に於いて、スライド式バルブ装置の構成等について、上述した実施形態と同じ部分には同一の参照番号を付して、その図示及び詳細な説明は省略する。 In the embodiments described below, the same reference numerals are assigned to the same parts as those in the above-described embodiments, and the illustration and detailed description thereof are omitted.
また、以下に述べる表面処理工程に於いては、半導体微細加工技術によって製造されるものである。 Further, the surface treatment process described below is manufactured by a semiconductor fine processing technique.
図25(a)に於いて、シリコン基板70に、例えば酸化シリコン膜が形成され、これがフォトリソグラフィにより所望の位置にパターン形成される。このパターン形成された酸化シリコン膜71がマスクとされて、シリコン基板70が、例えばKOHやTMAHのようなアルカリ水溶液でエッチング処理されれば、図25(b)に示されるように、側面が結晶平面を持つ錐体状の突起70aが形成できる。
In FIG. 25A, for example, a silicon oxide film is formed on a
また、フッ硝酸と酢酸の混合溶液が用いられてエッチングされれば、等方的にエッチングが進行するため、側面が曲率を持った錐体状の突起が形成できる。例えば、CF4 ガスやSF6 ガス等にO2 ガスが少量添加されてプラズマ処理されても、等方的にエッチングが進み、側面が曲率を持った錐体状の突起が形成できる。 Further, if etching is performed using a mixed solution of hydrofluoric acid and acetic acid, the etching proceeds isotropically, so that a cone-shaped projection having a curved side surface can be formed. For example, even if a small amount of O 2 gas is added to CF 4 gas, SF 6 gas or the like and plasma treatment is performed, isotropic etching proceeds, and a cone-shaped protrusion having a curved side surface can be formed.
このようにして突起70aが形成された後、図25(c)に示されるように、マスクとなる酸化シリコン膜71が除去される。そして、図25(d)に示されるように、最後に貫通孔72が形成されれば、表面に突起を有した貫通孔形成基板を作製することができる。
After the
このように、基板の表面上に突起が存在すると、対向面に対し点状で接触するため接触面積が極めて小さくなり、摩擦が低減するため、摺動性が向上する。 As described above, when the protrusion is present on the surface of the substrate, the contact area is extremely small and the contact area is extremely small and the friction is reduced, so that the slidability is improved.
このような構成にすることにより、半導体微細加工技術により凹凸を形成可能となるため、規定の位置に凹凸を配することができる。したがって、特性の安定したバルブ装置を提供可能となる。 With such a configuration, it is possible to form unevenness by a semiconductor microfabrication technique, and thus unevenness can be arranged at a specified position. Therefore, a valve device with stable characteristics can be provided.
図26は、本発明の第10の実施形態によるスライド式バルブ装置の製作工程の第2の例として、基板にマスク形成して矩形状にRIE処理した後アルカリ異方性エッチングにより突起形成する工程を示した断面図である。 FIG. 26 shows a second example of the manufacturing process of the sliding valve device according to the tenth embodiment of the present invention, in which a mask is formed on a substrate, a RIE process is performed in a rectangular shape, and then a protrusion is formed by alkali anisotropic etching. It is sectional drawing which showed.
図26(a)に於いて、シリコン基板190に酸化膜マスク191がフォトリソグラフィにより形成され、これをマスクとしてRIEやICPにて矩形状にシリコン基板190がエッチングされる。次いで、図26(b)に示されるように、矩形状に形成された表面の酸化膜マスク191が残された状態で、KOHやTMAH等のアルカリ水溶液にて異方性エッチングが加えられると、図26(c)に示されるように、矩形パターン190aの側面が結晶面に依存してエッチングされる。
In FIG. 26A, an
このため、図26(d)に示されるように、結果的に錐体状の突起190bを形成することができる。この方式の方が、表面から異方性エッチングする方式よりも制御性よく錐体状パターンを形成可能である。
Therefore, as shown in FIG. 26 (d), as a result, a cone-shaped
図27は、本発明の第10の実施形態によるスライド式バルブ装置の製作工程の第3の例として、基板に薄膜を形成して、マスク形成により薄膜をエッチング処理して突起形成する工程を示した断面図である。 FIG. 27 shows a step of forming a protrusion by forming a thin film on a substrate and etching the thin film by mask formation as a third example of the manufacturing process of the sliding valve device according to the tenth embodiment of the present invention. FIG.
図27(a)に於いて、基板70上に、例えば酸化シリコン膜74が形成される。そして、図27(b)に示されるように、その表面にレジストパターン75が形成される。これがマスクとされて、フッ酸水溶液にて酸化シリコン膜がエッチング処理される。
In FIG. 27A, for example, a
すると、等方的にエッチングは進むのでマスクの下部も次第にエッチングされ、結果的に、図27(c)に示されるように、錐体状のパターン74aが形成される。更に、図27(d)に示されるように、貫通孔70が形成される。
Then, since the etching proceeds isotropically, the lower portion of the mask is gradually etched, and as a result, a cone-shaped
尚、上述したような酸化シリコンでなく、ポリシリコンやアモルファスシリコンを形成し、これをCF4 やSF6 と酸素の混合ガスによりプラズマエッチング処理することで、等方的にエッチングして同様に錐体状の突起を形成しても良い。 It should be noted that polysilicon or amorphous silicon is formed instead of silicon oxide as described above, and this is subjected to isotropic etching by plasma etching with a mixed gas of CF 4 , SF 6 and oxygen, and the cone is similarly formed. Body-shaped protrusions may be formed.
また、等方的でなくRIEやICPにて垂直に薄膜をエッチングしても、もちろん構わない。 Of course, the thin film may be etched vertically by RIE or ICP instead of isotropic.
このようにして、薄膜をエッチング処理して微小突起を形成すると、突起の高さの制御性が向上し、特性が安定する。 In this way, when the thin protrusion is formed by etching the thin film, the controllability of the protrusion height is improved and the characteristics are stabilized.
図28は、本発明の第10の実施形態によるスライド式バルブ装置の製作工程の第4の例として、犠牲酸化による突起形成する工程を示した断面図である。 FIG. 28 is a cross-sectional view showing a process of forming a protrusion by sacrificial oxidation as a fourth example of the manufacturing process of the sliding valve device according to the tenth embodiment of the present invention.
図28(a)に於いて、シリコン基板70の表面上に窒化シリコン膜76が形成され、フォトリソグラフィにより微小にパターンが形成される。この後、シリコン基板70が熱酸化処理されると、窒化シリコン膜76の表面からは酸素が拡散しないので、シリコン基板70は酸化されないが、窒化シリコン膜76端部からパターン内部に向かって少しずつ酸化77が横方向に進行する(図28(b))。
In FIG. 28A, a
図28(c)に示される酸化終了後、酸化シリコン膜77がフッ酸水溶液で除去され、窒化シリコン膜76のパターンがリン酸等で剥離されれば、熱酸化処理によりシリコン基板70が消費されるので、図28(d)に示されるように、結果的に突起パターン78が形成される。この後、貫通孔72が形成される。
After the oxidation shown in FIG. 28C, if the
この方法は、突起高さの制御性が良いことと、基板両面を同時に酸化処理可能なので、工程を簡略化することができる。 In this method, the controllability of the protrusion height is good, and both surfaces of the substrate can be oxidized simultaneously, so that the process can be simplified.
(第11の実施形態)
次に、図29を参照して、本発明の第11の実施形態について説明する。
(Eleventh embodiment)
Next, an eleventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
図29は、本発明の第11の実施形態によるスライド式バルブ装置の製作工程を示した断面図である。 FIG. 29 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of the sliding valve device according to the eleventh embodiment of the present invention.
尚、以下に述べる実施形態に於いて、スライド式バルブ装置の構成等について、上述した実施形態と同じ部分には同一の参照番号を付して、その図示及び詳細な説明は省略する。 In the embodiments described below, the same reference numerals are assigned to the same parts as those in the above-described embodiments, and the illustration and detailed description thereof are omitted.
また、以下に述べる表面処理工程に於いては、半導体微細加工技術によって製造されるものである。 Further, the surface treatment process described below is manufactured by a semiconductor fine processing technique.
図29(a)に於いて、シリコン基板70上に、例えばアルミニウム等の薄膜80が形成される。次いで、図29(b)に示されるように、多孔質薄膜81が形成される。そして、図29(c)に示されるように、最後に貫通孔72が形成される。
In FIG. 29A, a
このように、多孔質薄膜を形成することにより、変位する部材と対抗する部材との接触面積が小さくなり、摩擦力が低減するので、変位部材を変位させるための駆動力が小さくて済む。したがって、小型で安価なバルブ装置が提供可能となる。 Thus, by forming the porous thin film, the contact area between the member to be displaced and the member to be opposed is reduced, and the frictional force is reduced, so that the driving force for displacing the displacement member can be small. Therefore, a small and inexpensive valve device can be provided.
(第12の実施形態)
次に、本発明の第12の実施形態について説明する。
(Twelfth embodiment)
Next, a twelfth embodiment of the present invention will be described.
図30は、本発明の第12の実施形態によるスライド式バルブ装置の製作工程の第1の例を示したもので、マスク無しでブラックシリコン形成される条件によりRIEにてエッチング処理する例を示した断面図である。 FIG. 30 shows a first example of the manufacturing process of the sliding valve device according to the twelfth embodiment of the present invention, and shows an example of performing the etching process by RIE under the condition that black silicon is formed without a mask. FIG.
尚、以下に述べる実施形態に於いて、スライド式バルブ装置の構成等について、上述した実施形態と同じ部分には同一の参照番号を付して、その図示及び詳細な説明は省略する。 In the embodiments described below, the same reference numerals are assigned to the same parts as those in the above-described embodiments, and the illustration and detailed description thereof are omitted.
また、以下に述べる表面処理工程に於いては、半導体微細加工技術によって製造されるものである。 Further, the surface treatment process described below is manufactured by a semiconductor fine processing technique.
先ず、図30(a)に於いて、シリコン基板70がSF6 ガスとO2 ガスの混合ガスでRIEにてエッチング処理される。この際、O2 ガスの添加量が総ガス量の20%を超えると、シリコン基板表面に針状化された微小突起83が多数形成され、黒色化する(図30(b))。そのため、ブラックシリコンと称されているが、これにより基板表面の撥水性及び摺動性は向上する。
First, in FIG. 30A, the
尚、ブラックシリコンができるのは、O2 ガス含有量が高まると、シリコンの対酸化膜に対するエッチングレート比が向上するため、放電による基板表面酸化で形成された酸化膜がマスクとなってしまうためと考えられる。 Black silicon can be formed because, as the O 2 gas content increases, the etching rate ratio of silicon to the oxide film is improved, and the oxide film formed by substrate surface oxidation by discharge becomes a mask. it is conceivable that.
こうして針状化された微小突起83が形成されたシリコン基板70に対して、図30(c)に示されるように、貫通孔72が形成される。
As shown in FIG. 30C, a through
図31は、本発明の第12の実施形態によるスライド式バルブ装置の製作工程の第2の例を示した断面図である。 FIG. 31 is a sectional view showing a second example of the manufacturing process of the sliding valve device according to the twelfth embodiment of the present invention.
尚、以下に述べる実施形態に於いて、スライド式バルブ装置の構成等について、上述した実施形態と同じ部分には同一の参照番号を付して、その図示及び詳細な説明は省略する。 In the embodiments described below, the same reference numerals are assigned to the same parts as those in the above-described embodiments, and the illustration and detailed description thereof are omitted.
また、以下に述べる表面処理工程に於いては、半導体微細加工技術によって製造されるものである。 Further, the surface treatment process described below is manufactured by a semiconductor fine processing technique.
上述した第1の例と同様にして、図31(a)に示されるように、シリコン基板70がRIEにてエッチング処理される。そして、図31(b)に示されるように、シリコン基板70の表面に多孔質化された微小突起84が形成される。更に、図31(c)に示されるように、シリコン基板70に貫通孔72が形成される。
Similar to the first example described above, as shown in FIG. 31A, the
このように、第12の実施形態によれば、多孔質化または針状化することにより、変位する部材と対抗する部材との接触面積が小さくなり、摩擦力が低減するので、変位部材を変位させるための駆動力が小さくて済む。また新たな材料を形成する必要もないので、小型で安価なバルブ装置が提供可能となる。 As described above, according to the twelfth embodiment, by making the material porous or needle-shaped, the contact area between the member to be displaced and the member to be opposed is reduced, and the frictional force is reduced, so that the displacement member is displaced. The driving force for making it small is sufficient. In addition, since it is not necessary to form a new material, a small and inexpensive valve device can be provided.
(第13の実施形態)
次に、本発明の第13の実施形態について説明する。
(13th Embodiment)
Next, a thirteenth embodiment of the present invention is described.
図32は、本発明の第13の実施形態によるスライド式バルブ装置の製作工程を示した図である。 FIG. 32 is a view showing a manufacturing process of the sliding valve device according to the thirteenth embodiment of the present invention.
尚、以下に述べる実施形態に於いて、スライド式バルブ装置の構成等について、上述した実施形態と同じ部分には同一の参照番号を付して、その図示及び詳細な説明は省略する。 In the embodiments described below, the same reference numerals are assigned to the same parts as those in the above-described embodiments, and the illustration and detailed description thereof are omitted.
また、以下に述べる表面処理工程に於いては、半導体微細加工技術によって製造されるものである。 Further, the surface treatment process described below is manufactured by a semiconductor fine processing technique.
先ず、図32(a)に示されるように、シリコン基板70の一方の面、この場合上面に、微粒子、微小繊維溶解樹脂が混入された膜86が形成される。次いで、図32(b)〜(d)に示されるように、マスクパターン87の形成、エッチング、マスクパターンの剥離、貫通孔形成の各工程が行われる。これら図32(a)〜(d)に於いて実行される工程は、上述した図27(a)〜(d)に示される第10の実施形態の第3の例と同様である。
First, as shown in FIG. 32A, a
また、図32(e)は、図32(d)に示されるパターン86aを拡大して示した図である。
FIG. 32 (e) is an enlarged view of the
このように構成することにより、凹凸を安定して形成できるため、小型で安価なバルブ装置を提供可能となる。 With such a configuration, the unevenness can be stably formed, so that a small and inexpensive valve device can be provided.
(第14の実施形態)
図33は、本発明の第14の実施形態によるスライド式バルブ装置の構成を示した側断面図である。
(Fourteenth embodiment)
FIG. 33 is a side sectional view showing the configuration of the sliding valve device according to the fourteenth embodiment of the present invention.
尚、以下に述べる実施形態に於いて、スライド式バルブ装置の構成等について、上述した実施形態と同じ部分には同一の参照番号を付して、その図示及び詳細な説明は省略する。 In the embodiments described below, the same reference numerals are assigned to the same parts as those in the above-described embodiments, and the illustration and detailed description thereof are omitted.
図33に於いて、第1の部材1には貫通孔5が形成されており、この第1の部材1の下面側には貫通孔92が形成された第2の部材90が配設されている。更に、この第2の部材90の、上記第1の部材1と対向する面には、表面処理部91が施されている。また、上記第2の部材90の周囲には、該第2の部材90を変位可能に支持するガイド部材25が配設されている。
In FIG. 33, the
尚、上記表面処理部91は、フッ素樹脂、パリレン、窒化珪素膜等の撥水、撥油、または低摩擦材で形成されるものであっても良い。
The
このように、撥水、撥油材が第2の部材の表面に形成されることにより、変位する部材と対向する部材との間隔に流体がリーク低減する。また、低摩擦材が形成されることにより、当該部材間の摩擦力が低減するので、変位部材を変位させるための駆動力が小さくて済む。したがって、高性能で小型、且つ安価なバルブ装置が提供可能となる。 As described above, when the water and oil repellent material is formed on the surface of the second member, the fluid leaks to the gap between the displaced member and the opposing member. Further, since the frictional force between the members is reduced by forming the low friction material, the driving force for displacing the displacement member can be small. Therefore, it is possible to provide a high-performance, small and inexpensive valve device.
ここで、上述した撥水、溌油性、低摩擦性、耐磨耗性の膜の形成について説明する。 Here, the formation of the above-described water-repellent, oil-repellent, low-friction, and wear-resistant film will be described.
(2)撥水、溌油性、低摩擦性、耐摩耗性の膜形成
耐磨耗性膜としては、C(カーボン)、cBN(立方晶窒化ホウ素)、TiN、TiC、Si3 N4 、Al2 O3 等が考えられる。
(2) Water-repellent, oil-repellent, low-friction, wear-resistant film formation
As the wear-resistant film, C (carbon), cBN (cubic boron nitride), TiN, TiC, Si 3 N 4 , Al 2 O 3 and the like can be considered.
また、低摩擦性としては、PTFE、Au、Ag、MoS2 、WS2 、TiO2 等が考えられる。
As the low-friction, PTFE, Au, Ag,
撥水、溌油としては、CF系重合膜、PTFE、フッ素系樹脂、シリコーンゴム等が考えられる。 As the water repellency and cocoon oil, a CF polymer film, PTFE, fluorine resin, silicone rubber, and the like can be considered.
これら各種膜材料のなかでも、PETE膜は低摩擦で、且つ撥水、撥油機能を持つので、バルブ変移部の駆動力を低減させると共に、リーク量を低減させることも可能となる。したがって、高性能で小型、且つ安価なバルブ装置の提供に好適な膜である。 Among these various film materials, the PETE film has low friction and water and oil repellency functions, so that it is possible to reduce the driving force of the valve transition portion and to reduce the leak amount. Therefore, it is a membrane suitable for providing a high performance, small and inexpensive valve device.
そして、成膜法としては、スパッタ、蒸着、LPCVD(減圧気相成長法)、APCVD(常圧気相成長法)、プラズマCVD(プラズマ誘起気相成長法)、スピンコート、ディップ、スプレーコート、LB法等がある。 As film formation methods, sputtering, vapor deposition, LPCVD (low pressure vapor deposition), APCVD (atmospheric pressure vapor deposition), plasma CVD (plasma induced vapor deposition), spin coating, dip, spray coating, LB There are laws.
(3)基板表面の変性
基板表面の変性としては、カップリング剤処理、イオン注入、気体処理等がある。
(3) Modification of substrate surface Modification of the substrate surface includes coupling agent treatment, ion implantation, gas treatment, and the like.
カップリング剤処理としては、シラン系、チタン系、有機リン酸系、シリルパーオキサイド系のカップリング剤に基板を浸漬させてオーブンにて乾燥させることによって、カップリング剤と表面の間に化学結合が形成される。また、オーブン中にカップリング剤を置き、蒸発したカップリング剤との気相反応により化学結合を形成することもできる。 Coupling agent treatment involves chemical bonding between the coupling agent and the surface by immersing the substrate in a silane, titanium, organophosphate, or silyl peroxide coupling agent and drying in an oven. Is formed. It is also possible to place a coupling agent in an oven and form a chemical bond by a gas phase reaction with the evaporated coupling agent.
イオン注入としては、基板にイオン注入することにより、撥水、溌油性をましたり、対磨耗性を向上させる。 As ion implantation, ion implantation is performed on the substrate to improve water repellency and oil repellency and improve wear resistance.
更に、気体処理としては、フッ素雰囲気下に基板を放置することにより、基板表面にフッ素を導入し、撥水、溌油性を向上させる。 Further, as the gas treatment, by leaving the substrate in a fluorine atmosphere, fluorine is introduced to the surface of the substrate to improve water repellency and oil repellency.
(4)親水化
この親水化とは、流体が流れる面の表面エネルギーを高める処理である。
(4) Hydrophilization This hydrophilization is a process for increasing the surface energy of the surface through which the fluid flows.
基材の表面エネルギーと溶液の表面張力とが同等程度になると、ぬれ性が最もよくなる。水の表面張力は72dyn/cm程度であり、樹脂材料の表面エネルギーは30〜50dyn/cm程度である。したがって、基材の表面エネルギーを高めれば、水に対するぬれ性はよくなる。 The wettability is best when the surface energy of the substrate and the surface tension of the solution are comparable. The surface tension of water is about 72 dyn / cm, and the surface energy of the resin material is about 30 to 50 dyn / cm. Therefore, if the surface energy of the substrate is increased, the wettability to water is improved.
この流体が流れる面の表面エネルギーを高める処理は、コロナ放電、グロー放電プラズマ等のプラズマ処理と、UVオゾン処理と、界面活性剤処理がある。 The treatment for increasing the surface energy of the surface through which the fluid flows includes plasma treatment such as corona discharge and glow discharge plasma, UV ozone treatment, and surfactant treatment.
コロナ放電、グロー放電プラズマ等のプラズマ処理について、例えば、グロー放電プラズマ処理の場合、基板を処理装置に設置し、減圧して残存ガスを取り除いた後、O2 ガスを100cc/分で導入、100WのRF印加により酸素プラズマ処理することにより、基板のぬれ性を向上させている。O2 ガスの代わりにCOガス等も用いられる。 For plasma processing such as corona discharge and glow discharge plasma, for example, in the case of glow discharge plasma processing, the substrate is placed in a processing apparatus, the pressure is reduced and the residual gas is removed, and then O 2 gas is introduced at 100 cc / min, 100 W The wettability of the substrate is improved by performing oxygen plasma treatment by applying RF. CO gas or the like is also used instead of O 2 gas.
UVオゾン処理については、樹脂表面にUV照射すると表面の水素原子が引き抜かれ、そこに活性酸素が導入されると表面に酸素原子が結合してC−OやC=O結合が生成され、ぬれ性が高まる。 For UV ozone treatment, when UV irradiation is applied to the resin surface, hydrogen atoms on the surface are extracted, and when active oxygen is introduced there, oxygen atoms are bonded to the surface to form C—O and C═O bonds, resulting in wetting. Increases nature.
界面活性剤処理は、界面活性剤の溶液中に基板を浸漬させて、引き上げた後にオーブンで乾燥させることによって薄膜が形成される。樹脂の基材100に対して3界面活性剤を添加した後にオーブンで50度10時間ベークさせると、親水性の表面を得ることができる。
In the surfactant treatment, a thin film is formed by immersing the substrate in a surfactant solution, lifting the substrate, and drying it in an oven. When 3 surfactants are added to the
尚、上述したコロナ放電、グロー放電プラズマ等のプラズマ処理と、UVオゾン処理とは、基板を変性するためのものであり、界面活性剤処理は基板上に形成するためのものである。 The above-described plasma treatment such as corona discharge and glow discharge plasma and UV ozone treatment are for modifying the substrate, and the surfactant treatment is for forming on the substrate.
(5)温度やPH等の変化による親水性、撥水性の切換え
温度により親水性と撥水性が切換わる樹脂については、例えば、以下の文献が知られている(例えば、特許文献4参照)。
以上、第9乃至第14の実施形態で述べたように、スライド式バルブを構成する部材(基板)の所定部位に、例えば第9の実施形態及び第10の実施形態等に代表されるように表面形状を変化させる、第14の実施形態(3)及び(4)等に代表されるように部材の表面自体を変性させる、または第11の実施形態並びに第14の実施形態(1)及び(2)等に代表されるように部材表面に成膜する等の所定の表面処理を行うことで、高性能なスライド式バルブ装置を提供することができる。 As described above, as described in the ninth to fourteenth embodiments, the predetermined portion of the member (substrate) constituting the slide type valve is represented by, for example, the ninth embodiment and the tenth embodiment. The surface shape is changed, the surface of the member itself is modified as represented by the fourteenth embodiment (3) and (4), or the eleventh embodiment and the fourteenth embodiment (1) and ( By performing a predetermined surface treatment such as forming a film on the surface of the member as typified by 2), a high performance sliding valve device can be provided.
更に、上記表面処理は、バルブの使用目的(流れる流体の特性)に応じた処理であったり、温度、接触している流体のPH等の特性、外部環境等に応じて処理表面の特性が変化するものであっても良い。 Furthermore, the above surface treatment is treatment according to the purpose of use of the valve (characteristics of the flowing fluid), and the characteristics of the treatment surface change according to the temperature, the characteristics of the fluid in contact with the pH, the external environment, etc. It may be what you do.
また、上述したような表面処理は、処理される部位、処理へ方法、バルブの製造方法に応じて、第1の部材若しくは第2の部材またはガイド部材が分離される前、分離された後、組み立てられる前、組み立てられた後、製造工程の最初、最後など、適切な工程で行うことができる。 In addition, the surface treatment as described above may be performed before or after the first member or the second member or the guide member is separated, depending on the part to be treated, the method for treatment, and the method for manufacturing the valve. Before assembling, after assembling, it can be performed in an appropriate process such as the beginning and the end of the manufacturing process.
(第15の実施形態)
次に、図34を参照して、本発明の第15の実施形態を説明する。
(Fifteenth embodiment)
Next, a fifteenth embodiment of the present invention is described with reference to FIG.
図34は本発明の第15の実施形態によるスライド式バルブ装置の構成を示すもので、(a)は斜視図、(b)は側断面図である。 FIG. 34 shows a configuration of a slide type valve device according to a fifteenth embodiment of the present invention, in which (a) is a perspective view and (b) is a side sectional view.
尚、以下に述べる実施形態に於いて、スライド式バルブ装置の構成等について、上述した実施形態と同じ部分には同一の参照番号を付して、その図示及び詳細な説明は省略する。 In the embodiments described below, the same reference numerals are assigned to the same parts as those in the above-described embodiments, and the illustration and detailed description thereof are omitted.
本実施の形態に於けるスライド式バルブ装置は、相対的に変位可能に配設された第1の部材1と第2の部材94とを有して構成されている。そして、第1の部材1の所定箇所には貫通孔5が、また第2の部材94の所定箇所には貫通孔95が、それぞれ流体が移動するための流路として形成されている。更に、貫通孔5が形成されている第1の部材1の表面部には開口部5aが、同様に、貫通孔95が形成されている第2の部材の表面部には開口部95aが設けられている。
The sliding valve device according to the present embodiment is configured to include a
そして、第1の部材1と第2の部材94のそれぞれ対向する面の少なくとも一方側の面、この場合第2の部材94の第1の部材1と対向する面97側は、第2の部材94のガイド部材25と対向する面96よりも滑らかな面となっている。
The surface of at least one of the opposing surfaces of the
このように、開口部が設けられている面または当該面に対向する面は、その面荒れが大きすぎると互いの面間隔に流体がリークしやすくなる。一方、当該部材の他の面は流体リークとは関係しないので、加工精度を落として多少荒れていても構わない。したがって、第15の実施形態の構成により安価なバルブ装置を提供可能となる。 As described above, if the surface provided with the opening or the surface facing the surface is excessively rough, the fluid is likely to leak between the surfaces. On the other hand, since the other surface of the member is not related to fluid leakage, the processing accuracy may be lowered and the surface may be somewhat rough. Therefore, an inexpensive valve device can be provided by the configuration of the fifteenth embodiment.
(第16の実施形態)
次に、図35及び図36を参照して、本発明の第16の実施形態について説明する。
(Sixteenth embodiment)
Next, with reference to FIGS. 35 and 36, a sixteenth embodiment of the present invention will be described.
図35は本発明の第16の実施形態によるスライド式バルブ装置の構成を示す斜視図であり、図36(a)は第16の実施形態によるスライド式バルブ装置の第1の状態を示した断面図、(b)は第16の実施形態によるスライド式バルブ装置の第2の状態を示した断面図、(c)は第16の実施形態によるスライド式バルブ装置の第3の状態を示した断面図である。 FIG. 35 is a perspective view showing a configuration of a sliding valve device according to a sixteenth embodiment of the present invention, and FIG. 36A is a cross section showing a first state of the sliding valve device according to the sixteenth embodiment. FIG. 4B is a cross-sectional view showing a second state of the sliding valve device according to the sixteenth embodiment, and FIG. 4C is a cross-sectional view showing a third state of the sliding valve device according to the sixteenth embodiment. FIG.
尚、以下に述べる実施形態に於いて、スライド式バルブ装置の構成等について、上述した実施形態と同じ部分には同一の参照番号を付して、その図示及び詳細な説明は省略する。 In the embodiments described below, the same reference numerals are assigned to the same parts as those in the above-described embodiments, and the illustration and detailed description thereof are omitted.
本実施の形態に於けるスライド式バルブ装置は、相対的に変位可能に配設された第1の部材100と、第2の部材105と、第3の部材109とを有して構成されている。そして、第1の部材100の所定箇所には複数個、この場合3つの貫通孔101、102、103が、それぞれ流体が移動するための流路として形成されている。また第2の部材105の所定箇所には、長孔状の貫通孔106及びコの字状の貫通孔107が、それぞれ流体が移動するための流路として形成されている。更に、第3の部材109の所定箇所には、例えば第1の部材100に形成された貫通孔101、112、103に対応した3つの貫通孔110、111、112が、それぞれ流体が移動するための流路として形成されている。
The sliding valve device according to the present embodiment includes a
そして、貫通孔101、102、103が形成されている第1の部材100の表面部には開口部101a、102a、103aが設けられている。同様に、貫通孔109、110、111が形成されている第3の部材109の表面部には開口部110a、111a、112aが設けられている。
And the
また、上記第2の部材105の周囲には、この第2の部材105の変位を規制する、流路を有さないガイド部材25が配設されている。このガイド部材25には複数個の接触部26が形成されると共に、第2の部材105を位置決めするための複数個の位置決め部27が形成されている。
A
尚、上記ガイド部材25は、該ガイド部材25により変位を規制する上記第2の部材105には連結されていない。
The
また、上記ガイド部材25に形成された接触部26及び位置決め部27は、変位する第2の部材105とは点接触または線接触するものである。
The
尚、上記ガイド部材25は、上記第2の部材105と同一母材から形成される。
The
このような構成に於いて、例えば、図36(a)に示されるように、第1の状態では、第2の部材105の貫通孔106によって、第1の部材100の貫通孔103と第3の部材109の貫通孔112とが連通している。これにより、第2の部材105の貫通孔106内に流体が溜まる。同様に、第2の部材105の貫通孔107によって、第1の部材100の貫通孔102と第3の部材109の貫通孔111とが連通している。これにより、第2の部材105の貫通孔107内に流体が溜まる。
In such a configuration, for example, as shown in FIG. 36A, in the first state, the through
次に、図36(b)に示されるように、第2の部材105がスライドしてガイド部材25の一方の側に当接した状態を第2の状態とする。この第2の状態では、第2の部材105の貫通孔106によって、第1の部材100の貫通孔101と第3の部材109の貫通孔110とが連通している。これにより、第2の部材105の貫通孔106内に溜まっていた流体が、第3の部材109の貫通孔110に導出される。
Next, as shown in FIG. 36B, a state in which the
一方、図36(c)に示されるように、第2の部材105がスライドしてガイド部材25の他方の側に当接した状態を第3の状態とする。この第3の状態では、第2の部材105の貫通孔107によって、第1の部材100の貫通孔101と第3の部材109の貫通孔110とが連通している。これにより、第2の部材105の貫通孔107内に溜まっていた流体が、第3の部材109の貫通孔110に導出される。
On the other hand, as shown in FIG. 36C, a state where the
このような構成とすることにより、例えば、第1の状態と、第2の状態及び第3の状態とで、連通する貫通孔を切換えることができる。したがって、流路を切換え制御することが可能になり、異なる容量の流体を所望の流路に導入することができる。 By setting it as such a structure, the through-hole connected for a 1st state, a 2nd state, and a 3rd state can be switched, for example. Therefore, it is possible to switch and control the flow path, and it is possible to introduce different volumes of fluid into the desired flow path.
(第17の実施形態)
図37は、本発明の第17の実施形態によるスライド式バルブ装置の構成を示すもので、(a)は断面図、(b)は(a)のスライド式バルブ装置から第1の部材を取り除いて示した上面図である。
(Seventeenth embodiment)
FIGS. 37A and 37B show the configuration of a sliding valve device according to a seventeenth embodiment of the present invention. FIG. 37A is a cross-sectional view, and FIG. 37B shows the first member removed from the sliding valve device of FIG. FIG.
尚、以下に述べる実施形態に於いて、スライド式バルブ装置の構成等について、上述した実施形態と同じ部分には同一の参照番号を付して、その図示及び詳細な説明は省略する。 In the embodiments described below, the same reference numerals are assigned to the same parts as those in the above-described embodiments, and the illustration and detailed description thereof are omitted.
図37に於いて、所定箇所に貫通孔5が形成された第1の部材1の上面側には、位置検出部116として光検出器120からの光が照射される部分を除いて、光透過防止膜115が形成されている。
In FIG. 37, light is transmitted on the upper surface side of the
上記第1の部材1の下面側には、所定箇所に上記第1の部材1の貫通孔5と対応する貫通孔118が流路として形成された第2の部材117が、変位可能に設けられている。この第2の部材117には、また、接続部57が接続されている。更に、第2の部材117の上面側には、第1の部材1に対する第2の部材117の相対変位を検出するための位置検出手段が設けられている。この場合、位置検出手段は、位置検出されるための位置検出用パターン119と、この位置検出用パターン119を読取るための読取装置である位置検出器120により位置が検出されるための位置検出用パターン119が設けられている。
On the lower surface side of the
そして、上記第2の部材117の下面側には、所定箇所に貫通孔53が流路として形成されていると共に接続部57を挿通するための挿入部54が形成されている。
On the lower surface side of the
また、第2の部材117の周囲には、複数個の接触部26と複数個の位置決め部27が形成されたガイド部材25が設けられている。
In addition, a
尚、上記外部駆動装置42は、ガイド部材25により変位を規制される第2の部材2を図示矢印方向に駆動するためのものである。
The
このような構成にすることにより、変位する第2の部材117の位置を、外部の位置検出器120により検出可能となる。この位置情報を外部駆動装置42にフィードバックすれば、自由な位置に変位する第2の部材117を移動させることが可能となる。
With such a configuration, the position of the displaced
尚、上記位置検出用パターン119は、凹凸、当該パターンが形成されている基板と反射率の異なる膜、貫通孔、不純物拡散層等で構成される。
The
また、上記位置検出部116は、貫通穴、当該検出部が形成されている部材と光透過率を変えたもの、不純物拡散層等で構成される。
Further, the
更に、上記位置検出手段によって検出された位置に基づいて相対変位を制御する位置制御手段を有していても良い。 Furthermore, a position control means for controlling the relative displacement based on the position detected by the position detection means may be provided.
(第18の実施形態)
次に、本発明の第18の実施形態を説明する。
(Eighteenth embodiment)
Next, an eighteenth embodiment of the present invention will be described.
図38(a)は、本発明の第18の実施形態によるスライド式バルブ装置の構成を示す断面図である。 FIG. 38A is a cross-sectional view showing the configuration of the sliding valve device according to the eighteenth embodiment of the present invention.
尚、以下に述べる実施形態に於いて、スライド式バルブ装置の構成等について、上述した実施形態と同じ部分には同一の参照番号を付して、その図示及び詳細な説明は省略する。 In the embodiments described below, the same reference numerals are assigned to the same parts as those in the above-described embodiments, and the illustration and detailed description thereof are omitted.
本実施の形態に於けるスライド式バルブ装置は、相対的に変位可能に配設された第1の部材123と第2の部材126とを有して構成されている。そして、第1の部材123の所定箇所には2つの貫通孔124及び125が形成されている。また、第2の部材126の上面部の所定箇所には、上記貫通孔124及び125に対向する面上に水平に溝127が形成されている。これら貫通孔124及び125と溝127は、それぞれ流体が移動するための流路として形成されている。
The sliding valve device according to the present embodiment is configured to include a
また、上記第2の部材126の周囲には、この第2の部材126の変位を規制する、流路を有さないガイド部材25が配設されている。
In addition, a
尚、上記ガイド部材25には、上述した実施形態と同様に接触部、位置決め部が形成されているが、説明を簡略化するため、ここでは図示しないものとする。
In addition, although the contact part and the positioning part are formed in the said
このような構成に於いて、例えば、実線で示される第1の状態では、第2の部材126に形成された溝127が、第1の部材123の2つの貫通孔124及び125と連通する位置に設定されている。そして、第2の部材126が図示矢印方向にスライドされて、破線で示される第2の状態の位置に到達すると、貫通孔125と溝127は連通するものの、貫通孔124は溝127と連通しない状態となる。
In such a configuration, for example, in the first state indicated by the solid line, the
このように構成することにより、バルブ装置内に流路が構成されるので、この流路を用いて化学操作を行ったり、また他の流路に連結する際、種々の容積の流量を切り取ったりして、オン、オフ制御が可能となる。 By configuring in this way, a flow path is configured in the valve device, so that chemical operations are performed using this flow path, and when connecting to other flow paths, various volume flow rates are cut off. Thus, on / off control is possible.
また、図38(a)では、流路としての溝を、第1の部材に対して変位する第2の部材の側に形成していたが、図38(b)に示されるように、第1の部材側に溝を設けても良い。 In FIG. 38 (a), the groove as the flow path is formed on the side of the second member that is displaced with respect to the first member. However, as shown in FIG. A groove may be provided on one member side.
すなわち、スライド式バルブ装置は、相対的に変位可能に配設された第1の部材129と第2の部材131とを有して構成されている。そして、第2の部材131の所定箇所には2つの貫通孔132及び133が形成されている。また、第1の部材129の下面部の所定箇所には、上記貫通孔132及び133に対向する面上に水平に溝130が形成されている。これら貫通孔131及び132と溝130は、それぞれ流体が移動するための流路として形成されている。
In other words, the slide type valve device includes the
また、上記第2の部材131の周囲には、この第2の部材131の変位を規制する、流路を有さないガイド部材25が配設されている。
In addition, a
尚、上記ガイド部材25には、上述した実施形態と同様に接触部、位置決め部が形成されているが、説明を簡略化するため、ここでは図示しないものとする。
In addition, although the contact part and the positioning part are formed in the said
このような構成に於いて、例えば、実線で示される第1の状態では、第1の部材129に形成された溝130が、第2の部材131の2つの貫通孔132及び133と連通する位置に設定されている。そして、第2の部材131が図示矢印方向にスライドされて、破線で示される第2の状態の位置に到達すると、貫通孔132と溝130は連通するものの、貫通孔133は溝130と連通しない状態となる。
In such a configuration, for example, in the first state indicated by the solid line, the position where the
(第19の実施形態)
次に、本発明の第19の実施形態を説明する。
(Nineteenth embodiment)
Next, a nineteenth embodiment of the present invention is described.
図39(a)は、本発明の第19の実施形態によるスライド式バルブ装置の構成を示す断面図である。 FIG. 39A is a cross-sectional view showing a configuration of a sliding valve device according to a nineteenth embodiment of the present invention.
尚、以下に述べる実施形態に於いて、スライド式バルブ装置の構成等について、上述した実施形態と同じ部分には同一の参照番号を付して、その図示及び詳細な説明は省略する。 In the embodiments described below, the same reference numerals are assigned to the same parts as those in the above-described embodiments, and the illustration and detailed description thereof are omitted.
この第19の実施形態は、上述した第18の実施形態に於いて、水平の溝が形成された部材に対向する部材に、電極、拡散層等から構成されるセンサが形成されているものである。 In the nineteenth embodiment, in the eighteenth embodiment described above, a sensor composed of an electrode, a diffusion layer, and the like is formed on a member facing the member on which a horizontal groove is formed. is there.
すなわち、図39(a)に於いて、第1の部材123にて、貫通孔124と貫通孔125の間で、第2の部材の水平の溝127と対向する位置にセンサ135が設けられている。このセンサ135は、電極、拡散層等から構成されるもので、溝127に流れる流体の物理的特性、化学的特性を検出するためのものである。
That is, in FIG. 39A, a
その他の構成及び動作は、上述した第15の実施形態と同様であるので、同じ部分には同一の参照番号を付して、その図示及び詳細な説明は省略する。 Since other configurations and operations are the same as those in the fifteenth embodiment described above, the same parts are denoted by the same reference numerals, and illustration and detailed description thereof are omitted.
また、図39(b)に於いては、第2の部材131にて、貫通孔132と貫通孔133の間で、第1の部材の水平の溝130と対向する位置に、溝130に流れる流体の物理的特性、化学的特性を検出するためのセンサ136が設けられている。
In FIG. 39B, the
その他の構成及び動作は、上述した第18の実施形態と同様であるので、同じ部分には同一の参照番号を付して、その図示及び詳細な説明は省略する。 Since other configurations and operations are the same as those in the eighteenth embodiment described above, the same portions are denoted by the same reference numerals, and illustration and detailed description thereof are omitted.
このように構成することにより、水平の溝に流れる流体の物理的、化学的特性をバルブ内で検出することが可能となるため、高性能のバルブ装置を提供可能である。 With this configuration, it becomes possible to detect the physical and chemical characteristics of the fluid flowing in the horizontal groove within the valve, so that a high-performance valve device can be provided.
(第20の実施形態)
図40は、本発明の第20の実施形態によるスライド式バルブ装置の構成を示す断面図である。
(20th embodiment)
FIG. 40 is a cross-sectional view showing the configuration of the sliding valve device according to the twentieth embodiment of the present invention.
尚、以下に述べる実施形態に於いて、スライド式バルブ装置の構成等について、上述した実施形態と同じ部分には同一の参照番号を付して、その図示及び詳細な説明は省略する。 In the embodiments described below, the same reference numerals are assigned to the same parts as those in the above-described embodiments, and the illustration and detailed description thereof are omitted.
図40(a)に於いて、本実施の形態に於けるスライド式バルブ装置は、第1の部材140と、相対的に変位可能に配設された第2の部材143とを有して構成されている。この第2の部材143の周囲には、ガイド部材25が配設されている。
In FIG. 40 (a), the sliding valve device according to the present embodiment includes a
そして、第1の部材140の所定箇所には複数個、この場合2つの貫通孔141、142が、それぞれ流体が移動するための流路として形成されている。また、第2の部材143の所定箇所には、上記第1の部材140との対向面に、上記2つの貫通孔141、142に連通する溝144が、流体が移動するための流路として形成されている。
A plurality of, in this case, two through
更に、図40(b)に示されるように、上記第1の部材140の対向面側で、上記第2の部材143が配設されたのと反対側には、第3の部材145が配設されている。そして、この第3の部材145の所定箇所には、第1の部材の2つの貫通孔141、142に連通した溝146、147が、それぞれ流体が移動するための流路として形成されている。
Furthermore, as shown in FIG. 40 (b), a
このように構成することにより、2つの貫通孔を介して接続される流路間を流れる流体を制御することが可能になる。 With this configuration, it is possible to control the fluid flowing between the flow paths connected via the two through holes.
(第21の実施形態)
次に、本発明の第21の実施形態を説明する。
(21st Embodiment)
Next, a twenty-first embodiment of the present invention will be described.
図41は、本発明の第21の実施形態によるスライド式バルブ装置の構成を示す断面図である。 FIG. 41 is a cross-sectional view showing the configuration of the sliding valve device according to the twenty-first embodiment of the present invention.
尚、以下に述べる実施形態に於いて、スライド式バルブ装置の構成等について、上述した実施形態と同じ部分には同一の参照番号を付して、その図示及び詳細な説明は省略する。 In the embodiments described below, the same reference numerals are assigned to the same parts as those in the above-described embodiments, and the illustration and detailed description thereof are omitted.
図41に於いて、本実施の形態に於けるスライド式バルブ装置は、第1の部材1と、相対的に変位可能に配設された第2の部材2と、第3の部材150及び第4の部材154とを有して構成されている。また、上記第2の部材2の周囲には、ガイド部材25が配設されている。
In FIG. 41, the sliding valve device according to the present embodiment includes a
上記第1の部材1の所定箇所には、流体が移動するための流路としての貫通孔5が形成されている。また、第2の部材2の所定箇所には、上記第1の部材1の貫通孔5と連通可能な貫通孔3が、流体が移動するための流路として形成されている。
A through
上記第3の部材150は、上記第2の部材2の対向面側で、上記第1の部材1が配設されたのと反対側に配設されている。そして、この第3の部材150の所定箇所には、第2の部材2の貫通孔3と連通した貫通孔151と、この貫通孔151に連通して水平方向に延出した溝(チャンネル流路)153と、更にこの溝153と連通した貫通孔152が、それぞれ流体が移動するための流路として形成されている。
The
そして、第3の部材150の上記第2の部材2との対向面と反対側には、上記溝153を覆うようにして第4の部材154が配設されている。尚、上記第3の部材150と第4の部材154とで、マイクロチャンネル構造体を形成している。
A
このような構成に於いて、例えば、第1の部材1の貫通孔5より導入される流体(図示せず)は、第2の部材2の貫通孔3を介して、第3の部材150に形成された貫通孔151、溝153を経て貫通孔152より導出される。ここで、第2の部材2がスライドすることによって、貫通孔3を流れる流体の量が制御される。つまり、上記貫通孔や溝で構成される流路に流れる流体を制御することができる。勿論、この流体の制御は、貫通孔152から貫通孔5に向かって流れる場合にも適用可能である。
In such a configuration, for example, a fluid (not shown) introduced from the through
このように構成することにより、第3の部材に於いて水平に延出した溝は第4の部材で覆われているので、上記第1及び第2の部材が第3の部材より小さくても、上記溝の中を流体が流れることが可能である。 With this configuration, since the groove extending horizontally in the third member is covered with the fourth member, the first and second members may be smaller than the third member. The fluid can flow in the groove.
相対的に可動する第1及び第2の部材の作製は手間がかかるため、これらを半導体製造技術を用いて同一基板上で多数作製し切断分離した後に、第3の基板上に接合すれば、安価に高精度の化学操作を行うことのできる、小型で高性能のバルブ装置を提供することが可能となる。 Since the production of the relatively movable first and second members takes time, if a large number of these are produced on the same substrate using a semiconductor manufacturing technique, cut and separated, and then joined to the third substrate, It is possible to provide a small and high-performance valve device that can perform high-precision chemical operation at low cost.
尚、上述した第3の部材と第4の部材は、マイクロチャンネル構造体を形成しているとしたがこれに限られるものではなく、第3の部材と第4の部材の両者が、元々一体に構成されているものであっても良い。 The third member and the fourth member described above form a microchannel structure. However, the present invention is not limited to this, and both the third member and the fourth member are originally integrated. It may be configured as follows.
(第22の実施形態)
次に、本発明の第22の実施形態を説明する。
(Twenty-second embodiment)
Next, a twenty-second embodiment of the present invention is described.
図42は、本発明の第22の実施形態によるスライド式バルブ装置の構成を示す断面図である。 FIG. 42 is a sectional view showing the structure of a sliding valve device according to the twenty-second embodiment of the present invention.
尚、以下に述べる実施形態に於いて、スライド式バルブ装置の構成等について、上述した実施形態と同じ部分には同一の参照番号を付して、その図示及び詳細な説明は省略する。 In the embodiments described below, the same reference numerals are assigned to the same parts as those in the above-described embodiments, and the illustration and detailed description thereof are omitted.
図42に於いて、本実施の形態に於けるスライド式バルブ装置は、第1の部材1と、相対的に変位可能に配設された第2の部材2と、第3の部材155及び第4の部材158とを有して構成されている。また、上記第2の部材2の周囲には、ガイド部材25が配設されている。
42, the sliding valve device according to the present embodiment includes a
上記第1の部材1の所定箇所には、流体が移動するための流路としての貫通孔5が形成されている。また、第2の部材2の所定箇所には、上記第1の部材1の貫通孔5と連通可能な貫通孔3が、流体が移動するための流路として形成されている。
A through
上記第3の部材155は、上記第2の部材2の対向面側で、上記第1の部材1が配設されたのと反対側に配設されている。そして、この第3の部材155の所定箇所には、第2の部材2の貫通孔3と連通した貫通孔156と、この貫通孔156と離間して設けられた貫通孔157が、それぞれ流体が移動するための流路として形成されている。
The
そして、第3の部材155の上記第2の部材2との対向面と反対側には、水平方向に延出された溝(チャンネル流路)159が形成された第4の部材158が配設されている。上記溝159は、上記第3の部材に形成された2つの貫通孔156と157とを連通するようにしている。
A
尚、上記第3の部材155と第4の部材158とで、マイクロチャンネル構造体を形成している。
The
このような構成に於いて、例えば、第1の部材1の貫通孔5より導入される流体(図示せず)は、第2の部材2の貫通孔3、更には第3の部材155に形成された貫通孔156を介し、第4の部材の溝159を経て、第3の部材155の貫通孔157より導出される。ここで、第2の部材2がスライドすることによって、貫通孔3を流れる流体の量が制御される。つまり、上記貫通孔や溝で構成される流路に流れる流体を制御することができる。勿論、この流体の制御は、貫通孔157から貫通孔5に向かって流れる場合にも適用可能である。
In such a configuration, for example, fluid (not shown) introduced from the through
このように構成することにより、第4の部材に水平方向に延出された溝は第3の部材で覆われているので、上記第1及び第2の部材が、溝の形成されている第4の部材より小さくても、上記溝の中を流体が流れることが可能である。 With this configuration, since the groove extending in the horizontal direction on the fourth member is covered with the third member, the first member and the second member are formed with grooves. Even if it is smaller than the member of 4, the fluid can flow in the groove.
尚、上述した第3の部材と第4の部材は、マイクロチャンネル構造体を形成しているとしたがこれに限られるものではなく、第3の部材と第4の部材の両者が、元々一体に構成されているものであっても良い。 The third member and the fourth member described above form a microchannel structure. However, the present invention is not limited to this, and both the third member and the fourth member are originally integrated. It may be configured as follows.
(第23の実施形態)
次に、本発明の第23の実施形態を説明する。
(23rd embodiment)
Next, a twenty-third embodiment of the present invention is described.
図43は、本発明の第23の実施形態によるスライド式バルブ装置の構成を示す断面図である。 FIG. 43 is a sectional view showing the structure of a sliding valve device according to a twenty-third embodiment of the present invention.
尚、以下に述べる実施形態に於いて、スライド式バルブ装置の構成等について、上述した実施形態と同じ部分には同一の参照番号を付して、その図示及び詳細な説明は省略する。 In the embodiments described below, the same reference numerals are assigned to the same parts as those in the above-described embodiments, and the illustration and detailed description thereof are omitted.
図43に於いて、本実施の形態に於けるスライド式バルブ装置は、第1の部材1と、この第1の部材1の上面側で相対的に変位可能に配設された第2の部材2と、第3の部材150及び第4の部材154とを有して構成されている。また、上記第2の部材2の周囲には、ガイド部材25が配設されている。
Referring to FIG. 43, the sliding valve device according to the present embodiment includes a
上記第1の部材1の所定箇所には、流体が移動するための流路としての貫通孔5が形成されている。また、第2の部材2の所定箇所には、上記第1の部材1の貫通孔5と連通可能な貫通孔3が、流体が移動するための流路として形成されている。
A through
上記第3の部材150は、上記第1の部材1の対向面側で、上記第2の部材2が配設されたのと反対側に配設されている。そして、この第3の部材150の所定箇所には、第1の部材1の貫通孔5と連通した貫通孔151と、この貫通孔151に連通して水平方向に延出した溝(チャンネル流路)153と、更にこの溝153と連通した貫通孔152が、それぞれ流体が移動するための流路として形成されている。
The
そして、第3の部材150の上記第1の部材1との対向面と反対側には、上記溝153を覆うようにして第4の部材154が配設されている。尚、上記第3の部材150と第4の部材154とで、マイクロチャンネル構造体を形成している。
A
このような構成に於いて、例えば、第2の部材2の貫通孔3より導入される流体(図示せず)は、第1の部材1の貫通孔5を介して、第3の部材150に形成された貫通孔151、溝153を経て貫通孔152より導出される。ここで、第2の部材2がスライドすることによって、上記貫通孔や溝で構成される流路に流れる流体を制御することができる。勿論、この流体の制御は、貫通孔152から貫通孔3に向かって流れる場合にも適用可能である。
In such a configuration, for example, a fluid (not shown) introduced from the through
このように構成することにより、第3の部材に於いて水平に延出した溝は第4の部材で覆われているので、上記第1及び第2の部材が第3の部材より小さくても、上記溝の中を流体が流れることが可能である。 With this configuration, since the groove extending horizontally in the third member is covered with the fourth member, the first and second members may be smaller than the third member. The fluid can flow in the groove.
相対的に可動する第1及び第2の部材の作製は手間がかかるため、これらを半導体製造技術を用いて同一基板上で多数作製し切断分離した後に、第3の基板上に接合すれば、安価に高精度の化学操作を行うことのできる、小型で高性能のバルブ装置を提供することが可能となる。 Since the production of the relatively movable first and second members takes time, if a large number of these are produced on the same substrate using a semiconductor manufacturing technique, cut and separated, and then joined to the third substrate, It is possible to provide a small and high-performance valve device that can perform high-precision chemical operation at low cost.
尚、上述した第3の部材と第4の部材は、マイクロチャンネル構造体を形成しているとしたがこれに限られるものではなく、第3の部材と第4の部材の両者が、元々一体に構成されているものであっても良い。 The third member and the fourth member described above form a microchannel structure. However, the present invention is not limited to this, and both the third member and the fourth member are originally integrated. It may be configured as follows.
(第24の実施形態)
次に、本発明の第24の実施形態を説明する。
(24th Embodiment)
Next, a twenty-fourth embodiment of the present invention is described.
図44は、本発明の第24の実施形態によるスライド式バルブ装置の構成を示す断面図である。 FIG. 44 is a cross-sectional view showing the configuration of the sliding valve device according to the twenty-fourth embodiment of the present invention.
尚、以下に述べる実施形態に於いて、スライド式バルブ装置の構成等について、上述した実施形態と同じ部分には同一の参照番号を付して、その図示及び詳細な説明は省略する。 In the embodiments described below, the same reference numerals are assigned to the same parts as those in the above-described embodiments, and the illustration and detailed description thereof are omitted.
図44に於いて、本実施の形態に於けるスライド式バルブ装置は、第1の部材1と、この第1の部材1の上面側で相対的に変位可能に配設された第2の部材2と、第3の部材155及び第4の部材158とを有して構成されている。また、上記第2の部材2の周囲には、ガイド部材25が配設されている。
44, the sliding valve device according to the present embodiment includes a
上記第1の部材1の所定箇所には、流体が移動するための流路としての貫通孔5が形成されている。また、第2の部材2の所定箇所には、上記第1の部材1の貫通孔5と連通可能な貫通孔3が、流体が移動するための流路として形成されている。
A through
上記第3の部材155は、上記第1の部材1の対向面側で、上記第2の部材2が配設されたのと反対側に配設されている。そして、この第3の部材155の所定箇所には、第1の部材1の貫通孔5と連通した貫通孔156と、この貫通孔156と離間して設けられた貫通孔157が、それぞれ流体が移動するための流路として形成されている。
The
そして、第3の部材155の上記第1の部材1との対向面と反対側には、水平方向に延出された溝(チャンネル流路)159が形成された第4の部材158が配設されている。上記溝159は、上記第3の部材に形成された2つの貫通孔156と157とを連通するようにしている。
A
尚、上記第3の部材155と第4の部材158とで、マイクロチャンネル構造体を形成している。
The
このような構成に於いて、例えば、第2の部材2の貫通孔3より導入される流体(図示せず)は、第1の部材1の貫通孔5、更には第3の部材155に形成された貫通孔156を介し、第4の部材の溝159を経て、第3の部材155の貫通孔157より導出される。ここで、第2の部材2がスライドすることによって、上記貫通孔や溝で構成される流路に流れる流体を制御することができる。勿論、この流体の制御は、貫通孔157から貫通孔3に向かって流れる場合にも適用可能である。
In such a configuration, for example, a fluid (not shown) introduced from the through
このように構成することにより、第4の部材に水平方向に延出された溝は第3の部材で覆われているので、上記第1及び第2の部材が、溝の形成されている第4の部材より小さくても、上記溝の中を流体が流れることが可能である。 With this configuration, since the groove extending in the horizontal direction on the fourth member is covered with the third member, the first member and the second member are formed with grooves. Even if it is smaller than the member of 4, the fluid can flow in the groove.
尚、上述した第3の部材と第4の部材は、マイクロチャンネル構造体を形成しているとしたがこれに限られるものではなく、第3の部材と第4の部材の両者が、元々一体に構成されているものであっても良い。また、上述したような表面処理が、第2の部材の第3の部材と対向する面や第3の部材にも行われていても良いのは、言うまでもない。 The third member and the fourth member described above form a microchannel structure. However, the present invention is not limited to this, and both the third member and the fourth member are originally integrated. It may be configured as follows. Needless to say, the surface treatment as described above may also be performed on the surface of the second member facing the third member or the third member.
尚、請求項1に記載の発明に関する実施形態は、第10乃至第14の実施形態が対応する。そして、請求項1に記載の発明によれば、所定の部位に所定の表面処理を施すことで、高性能なスライド式バルブ装置を提供することができる。
The embodiment relating to the invention described in
請求項2に記載の発明に関する実施形態は、第10乃至第14の実施形態が対応する。そして、請求項2に記載の発明によれば、一体的に第1の部材と第2の部材を形成可能となるので、高性能で安価なバルブ装置を提供することができる。
The tenth to fourteenth embodiments correspond to the embodiment relating to the invention described in
請求項3に記載の発明に関する実施形態は、第10乃至第14の実施形態が対応する。そして、請求項3に記載の発明によれば、小型で安価なバルブ装置を提供することができる。
The tenth to fourteenth embodiments correspond to the third embodiment related to the invention. And according to invention of
請求項4に記載の発明に関する実施形態は、第10乃至第14の実施形態が対応する。そして、請求項4に記載の発明によれば、一体的に変位方向のガイド部材及び変位の規制部を組み付けることが可能となるので、高性能で安価なバルブ装置を提供することが可能となる。
The tenth to fourteenth embodiments correspond to the embodiments of the invention described in
請求項5に記載の発明に関する実施形態は、第10乃至第14の実施形態が対応する。そして、請求項5に記載の発明によれば、高性能のバルブ装置を提供することが可能となる。
The embodiment related to the invention according to
請求項6に記載の発明に関する実施形態は、第10乃至第14の実施形態が対応する。そして、請求項6に記載の発明によれば、変位する部材と対向する部材の間での摺動性が向上したり、漏れ性が低減したりするので、高性能のバルブ装置を提供することが可能となる。 The embodiment relating to the invention described in claim 6 corresponds to the tenth to fourteenth embodiments. Further, according to the invention described in claim 6, since the slidability between the displacing member and the facing member is improved or the leakage is reduced, a high performance valve device is provided. Is possible.
請求項7に記載の発明に関する実施形態は、第10乃至第14の実施形態が対応する。そして、請求項7に記載の発明によれば、流体を漏らすことなく、変位する部材が容易に変位可能となるため、変位させるための駆動力が小さくて済むので、小型で安価なバルブ装置を提供することができる。 The tenth to fourteenth embodiments correspond to the embodiments of the invention described in claim 7. According to the seventh aspect of the present invention, since the displacing member can be easily displaced without leaking the fluid, the driving force for displacing can be small, so a small and inexpensive valve device can be obtained. Can be provided.
請求項8に記載の発明に関する実施形態は、第10乃至第14の実施形態が対応する。そして、請求項8に記載の発明によれば、小型で安価なバルブ装置を提供することができる。
The embodiment related to the invention described in
請求項9に記載の発明に関する実施形態は、第10乃至第14の実施形態が対応する。そして、請求項9に記載の発明によれば、流体が流路以外を流れにくくなるので、漏れが低減するため、高性能なバルブ装置を提供することができる。 The embodiment relating to the ninth aspect of the invention corresponds to the tenth to fourteenth embodiments. According to the ninth aspect of the present invention, since it becomes difficult for the fluid to flow except the flow path, the leakage is reduced, so that a high performance valve device can be provided.
請求項10に記載の発明に関する実施形態は、第10乃至第14の実施形態が対応する。そして、請求項10に記載の発明によれば、容易に表面処理が可能となるので、安価で高性能なバルブ装置を提供することができる。
The tenth to fourteenth embodiments correspond to the embodiments of the invention described in
請求項11に記載の発明に関する実施形態は、第10乃至第14の実施形態が対応する。そして、請求項11に記載の発明によれば、流路内を親水処理すれば、水は流路内を流れやすくなるので、高性能なバルブ装置を提供することが可能である。
The embodiment relating to the invention described in
請求項12に記載の発明に関する実施形態は、第10乃至第14の実施形態が対応する。そして、請求項12に記載の発明によれば、開口部に向かって流体が流れやすくなるので、高性能なバルブ装置を提供することが可能である。
The embodiment related to the invention described in
請求項13に記載の発明に関する実施形態は、第10乃至第14の実施形態が対応する。そして、請求項13に記載の発明によれば、表面処理が簡単であり、安価で高性能のバルブ装置を提供することができる。
The embodiment related to the invention described in
請求項14に記載の発明に関する実施形態は、第10乃至第14の実施形態が対応する。そして、請求項14に記載の発明によれば、変位する部材と対向する部材の間での摺動性が向上したり、漏れ性が低減したりするので、高性能のバルブ装置を提供することが可能である。
The embodiment related to the invention described in
請求項15に記載の発明に関する実施形態は、第10乃至第14の実施形態が対応する。そして、請求項15に記載の発明によれば、表面処理が容易になるため、安価で高性能のバルブ装置を提供することができる。
The embodiment related to the invention described in
請求項16に記載の発明に関する実施形態は、第10乃至第14の実施形態が対応する。そして、請求項16に記載の発明によれば、化学処理等を行う流路に流体が入りやすくなるので、高性能なバルブ装置を提供することができる。
The embodiment related to the invention described in
請求項17に記載の発明に関する実施形態は、第10乃至第14の実施形態が対応する。そして、請求項17に記載の発明によれば、撥水部には水は流れにくいので、水を流したくない部位に本処理を施せば、所定の部位にのみ水を流すことが可能となり、高性能なバルブ装置を提供することができる。
The embodiment related to the invention described in
請求項18に記載の発明に関する実施形態は、第10乃至第14の実施形態が対応する。そして、請求項18に記載の発明によれば、親水部には水が流れやすいため、水を流したい部位に本処理を施すことで容易に水が流れるので、高性能なバルブ装置を提供することができる。 The tenth to fourteenth embodiments correspond to the embodiment of the invention described in claim 18. According to the invention described in claim 18, since water easily flows in the hydrophilic portion, water can easily flow by applying this treatment to a portion where water is desired to flow, so that a high performance valve device is provided. be able to.
請求項19に記載の発明に関する実施形態は、第10乃至第14の実施形態が対応する。そして、請求項19に記載の発明によれば、撥油部には油脂は流れにくいので、流体が油脂である場合に油脂を流したくない部位に本処理を施せば、所定の部位にのみ流体を流すことが可能となり、高性能なバルブ装置を提供することができる。 The embodiment related to the invention described in claim 19 corresponds to the tenth to fourteenth embodiments. According to the nineteenth aspect of the present invention, it is difficult for oil and fat to flow into the oil repellent part. Therefore, when this treatment is applied to a portion where the oil and fat is not desired to flow when the fluid is oil and fat, the fluid is applied only to the predetermined portion This makes it possible to provide a high-performance valve device.
請求項20に記載の発明に関する実施形態は、第10乃至第14の実施形態が対応する。そして、請求項20に記載の発明によれば、親水性になるため、所定の部位にのみ水を流すことが可能となるので、高性能なバルブ装置を提供することができる。
The embodiment related to the invention described in
請求項21に記載の発明に関する実施形態は、第10乃至第14の実施形態が対応する。そして、請求項21に記載の発明によれば、流体を流したい部位の流体に対する濡れ性が相対的に向上するので、本処理を施すことで容易に流体が流れ、高性能なバルブ装置を提供することができる。
The embodiment related to the invention described in
請求項22に記載の発明に関する実施形態は、第10乃至第14の実施形態が対応する。そして、請求項22に記載の発明によれば、変位する部材と対向する部材の間での摺動性が向上するので、高性能のバルブ装置を提供することができる。 The embodiment related to the invention described in claim 22 corresponds to the tenth to fourteenth embodiments. According to the twenty-second aspect of the present invention, the slidability between the displacing member and the opposing member is improved, so that a high performance valve device can be provided.
請求項23に記載の発明に関する実施形態は、第10乃至第14の実施形態が対応する。そして、請求項23に記載の発明によれば、化学的、物理的、若しくは機械的処理により、表面処理を行うことで、高性能のバルブ装置を提供することができる。 The embodiment related to the invention described in claim 23 corresponds to the tenth to fourteenth embodiments. And according to invention of Claim 23, a high performance valve apparatus can be provided by performing surface treatment by chemical, physical, or mechanical treatment.
請求項24に記載の発明に関する実施形態は、第10乃至第14の実施形態が対応する。そして、請求項24に記載の発明によれば、基板の表面形状を変化させることで、変位する部材と対向する部材の間での摺動性が向上したり、漏れ性が低減したりするので、高性能のバルブ装置を提供することができる。 The embodiment related to the invention described in claim 24 corresponds to the tenth to fourteenth embodiments. According to the twenty-fourth aspect of the present invention, by changing the surface shape of the substrate, the slidability between the displacing member and the facing member is improved, or leakage is reduced. A high-performance valve device can be provided.
請求項25に記載の発明に関する実施形態は、第10乃至第14の実施形態が対応する。そして、請求項25に記載の発明によれば、微細な凹凸等を形成することで、基板の表面形状を変化させることができる。
The embodiment related to the invention described in
請求項26に記載の発明に関する実施形態は、第10乃至第14の実施形態が対応する。そして、請求項26に記載の発明によれば、微細な凹凸等を容易に形成可能となるので、撥水性や摺動性を向上させることが可能となるため、安価に高性能なバルブ装置を提供することができる。
The embodiment relating to the invention described in
請求項27に記載の発明に関する実施形態は、第10乃至第14の実施形態が対応する。そして、請求項27に記載の発明によれば、微細な凹凸等を容易に形成可能となるので、撥水性や摺動性を向上させることが可能となり、安価に高性能なバルブ装置を提供することができる。
The embodiment related to the invention described in
請求項28に記載の発明に関する実施形態は、第10乃至第14の実施形態が対応する。そして、請求項28に記載の発明によれば、微細な凹凸等を容易に形成可能となるので、撥水性や摺動性を向上させることが可能となり、安価に高性能なバルブ装置を提供することができる。 The embodiment related to the invention described in claim 28 corresponds to the tenth to fourteenth embodiments. According to the invention of claim 28, fine irregularities can be easily formed, so that water repellency and slidability can be improved, and a high performance valve device is provided at low cost. be able to.
請求項29に記載の発明に関する実施形態は、第10乃至第14の実施形態が対応する。そして、請求項29に記載の発明によれば、微細な凹凸等を容易に形成可能となるので、撥水性や摺動性を向上させることが可能となり、安価に高性能なバルブ装置を提供することができる。 The embodiment related to the invention described in claim 29 corresponds to the tenth to fourteenth embodiments. According to the invention as set forth in claim 29, since it is possible to easily form fine irregularities and the like, it is possible to improve water repellency and slidability, and provide a high performance valve device at low cost. be able to.
請求項30に記載の発明に関する実施形態は、第10乃至第14の実施形態が対応する。そして、請求項30に記載の発明によれば、基板自体の費用面を編成させることで、変位する部材と対向する部材の間での摺動性が向上したり、漏れ性が低減したりするので、高性能なバルブ装置を提供することができる。 The tenth to fourteenth embodiments correspond to the embodiment of the invention described in claim 30. According to the invention of claim 30, by knitting the cost of the substrate itself, the slidability between the displacing member and the opposing member is improved, or the leakage is reduced. Therefore, a high performance valve device can be provided.
請求項31に記載の発明に関する実施形態は、第10乃至第14の実施形態が対応する。そして、請求項31に記載の発明によれば、基板表面に膜を形成することで、変位する部材と対向する部材の間での摺動性が向上したり、漏れ性が低減したりするので、高性能なバルブ装置を提供することができる。
The tenth to fourteenth embodiments correspond to the embodiment of the invention described in
請求項32に記載の発明に関する実施形態は、第10乃至第14の実施形態が対応する。そして、請求項32に記載の発明によれば、PTFE等の炭素を含む材料により、低摩擦の膜を形成することができる。
The embodiment related to the invention described in
請求項33に記載の発明に関する実施形態は、第10乃至第14の実施形態が対応する。そして、請求項33に記載の発明によれば、PTFE、フッ素系樹脂、フッ素系高分子等のフッ素を含む材料により、撥水性の膜を形成することができる。 The tenth to fourteenth embodiments correspond to the embodiment of the thirty-third aspect of the invention. According to the thirty-third aspect of the present invention, a water-repellent film can be formed of a material containing fluorine such as PTFE, fluorine-based resin, fluorine-based polymer, or the like.
請求項34に記載の発明に関する実施形態は、第10乃至第14の実施形態が対応する。そして、請求項34に記載の発明によれば、低摩擦で、且つ撥水、撥油機能を持つPETE膜を形成することにより、バルブ変移部の駆動力を低減させると共に、リーク量を低減させることも可能となるので、高性能で小型、且つ安価なバルブ装置を提供することが可能となる。
The embodiment related to the invention described in
請求項35に記載の発明に関する実施形態は、第10乃至第14の実施形態が対応する。そして、請求項35に記載の発明によれば、部材の材質に応じた適切な表面処理を行うことで、より高性能のバルブ装置を提供することができる。 The embodiment related to the invention described in claim 35 corresponds to the tenth to fourteenth embodiments. And according to the invention of Claim 35, a higher performance valve apparatus can be provided by performing the appropriate surface treatment according to the material of the member.
請求項36に記載の発明に関する実施形態は、第10乃至第14の実施形態が対応する。そして、請求項36に記載の発明によれば、流体の特性に応じた適切な表面処理を行うことで、より高性能のバルブ装置を提供することが可能となる。 The tenth to fourteenth embodiments correspond to the embodiment of the thirty-sixth aspect. According to the invention of claim 36, it is possible to provide a higher performance valve device by performing an appropriate surface treatment according to the characteristics of the fluid.
請求項37に記載の発明に関する実施形態は、第10乃至第14の実施形態が対応する。そして、請求項37に記載の発明によれば、接する流体の特性によって異なる特性の表面状態となるので、上記流体の特性に基づいて流体を識別することが可能となるため、高性能のバルブ装置を提供することができる。 The tenth to fourteenth embodiments correspond to the thirty-seventh aspect of the present invention. According to the invention of claim 37, since the surface state has different characteristics depending on the characteristics of the fluid in contact with the fluid, it is possible to identify the fluid based on the characteristics of the fluid. Can be provided.
請求項38に記載の発明に関する実施形態は、第10乃至第14の実施形態が対応する。そして、請求項38に記載の発明によれば、外部環境によって異なる特性の表面状態となるので、上記外部環境に基づいて流体を識別することが可能となるため、高性能のバルブ装置を提供することができる。
The embodiment related to the invention described in
請求項39に記載の発明に関する実施形態は、第10乃至第14の実施形態が対応する。そして、請求項39に記載の発明によれば、所定の部位に容易に表面処理が可能であり、表面処理方法の選択の自由度が高いので、安価で高性能なバルブ装置を提供することができる。
The tenth to fourteenth embodiments correspond to the embodiment of the thirty-ninth aspect of the present invention. According to the invention described in
請求項40に記載の発明に関する実施形態は、第10乃至第14の実施形態が対応する。そして、請求項40に記載の発明によれば、所定の部位に容易に表面処理が可能であり、表面処理方法の選択の自由度が高いので、安価で高性能なバルブ装置を提供することができる。
The tenth to fourteenth embodiments correspond to the embodiment of the invention described in
請求項41に記載の発明に関する実施形態は、第10乃至第14の実施形態が対応する。そして、請求項41に記載の発明によれば、まとめて表面処理を行うことが可能となるので、工程を減らすことができ、安価で高性能なバルブ装置を提供することができる。 The embodiment related to the invention described in claim 41 corresponds to the tenth to fourteenth embodiments. And according to the invention of Claim 41, since it becomes possible to perform a surface treatment collectively, a process can be reduced and an inexpensive and high performance valve apparatus can be provided.
請求項42に記載の発明に関する実施形態は、第10乃至第14の実施形態が対応する。そして、請求項42に記載の発明によれば、所定の部位に容易に表面処理を行うことが可能であり、表面処理方法の選択の自由度が高いので、安価で高性能なバルブ装置を提供することができる。
The embodiment related to the invention described in
請求項43に記載の発明に関する実施形態は、第10乃至第14の実施形態が対応する。そして、請求項43に記載の発明によれば、所定の部位に容易に表面処理を行うことが可能であり、表面処理方法の選択の自由度が高いので、安価で高性能なバルブ装置を提供することができる。
The tenth to fourteenth embodiments correspond to the embodiment of the invention described in
請求項44に記載の発明に関する実施形態は、第10乃至第14の実施形態が対応する。そして、請求項44に記載の発明によれば、まとめて表面処理を行うことが可能となるので、工程を減らすことができ、安価で高性能なバルブ装置を提供することができる。
The embodiment related to the invention described in
請求項45に記載の発明に関する実施形態は、第10乃至第14の実施形態が対応する。そして、請求項45に記載の発明によれば、まとめて表面処理を行うことが可能となるので、工程を減らすことができ、安価で高性能なバルブ装置を提供することができる。
The tenth to fourteenth embodiments correspond to the embodiment of the invention described in
1、11…第1の部材、2、15…第2の部材、3、5、12、17、21、72、162…貫通孔、3a、5a…開口部、13…犠牲層、15a…薄膜化部、16…膜、20…第3の部材、25…ガイド部材、26…接触部、27…位置決め部、70…シリコン基板、70a…突起、71…酸化シリコン膜、160…部材、161、167、168、169、170…表面処理部。
DESCRIPTION OF
Claims (1)
上記第1の部材の第1の面に固定される枠形状を成し、内部にスペースを有するガイド部材及び、板形状を成し上記ガイド部材のスペース内を変位範囲として直線的にスライド可能に挿設され、上記変位範囲内の所定位置で上記第1の流路と連通する第2の流路を有する可動部からなる第2の部材と、
上記第1の部材と上記第2の部材の可動部におけるそれぞれの平坦な当接面の少なくとも一方の面に撥水、撥油性及び親水性のうちのいずれかを有する膜であって、且つ多孔質膜である膜と、を具備し、
上記膜を含む上記第2の部材の可動部の板形状の厚さ方向において、上記第1の部材と上記第2の部材の可動部の間隙が1μm〜5μmであることを特徴とするスライド式バルブ装置。 A first member having a plate shape and having a first flow path;
A guide member having a frame shape fixed to the first surface of the first member and having a space inside, and a plate shape which can be linearly slidable within the space of the guide member as a displacement range. A second member comprising a movable part inserted and having a second flow path communicating with the first flow path at a predetermined position within the displacement range;
A film having any one of water repellency, oil repellency and hydrophilicity on at least one of the flat contact surfaces of the movable parts of the first member and the second member, and porous A membrane that is a porous membrane,
In the thickness direction of the plate shape of the movable portion of the second member including the said membrane, sliding the gap of the movable portion of the first member and the second member is characterized by a 1μm~5μm Valve device.
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WO2024130449A1 (en) * | 2022-12-23 | 2024-06-27 | Sanctuary Cognitive Systems Corporation | Low-power hydraulic valve, and applications thereof in robot systems |
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