TWI731311B - 流體驅動裝置 - Google Patents

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TWI731311B
TWI731311B TW108106974A TW108106974A TWI731311B TW I731311 B TWI731311 B TW I731311B TW 108106974 A TW108106974 A TW 108106974A TW 108106974 A TW108106974 A TW 108106974A TW I731311 B TWI731311 B TW I731311B
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Abstract

一種流體驅動裝置，包括一基座、一液體儲存裝置、一按壓機構、以及一轉動機構。液體儲存裝置設置於基座上。按壓機構設置於基座上，且用以按壓液體儲存裝置。轉動機構連接於按壓機構。藉由轉動上述轉動機構以使按壓機構按壓液體儲存裝置。本揭露之流體驅動裝置可藉由非接觸式的方式引導液體儲存裝置內之檢測液體流動進而減少檢測液體之汙染，增加檢測之可信度。

Description

流體驅動裝置
本揭露主要關於一種驅動裝置，尤指一種流體驅動裝置。
目前微流道晶片大量廣泛用於醫療用的檢驗分析儀(如病毒檢測等)，因其具有小體積容量、減少昂貴試劑花費、方便攜帶、以及低耗能等優點。一般而言，進行檢驗時需利用一驅動裝置將微流道晶片之檢測液體流動至一生醫晶片中的指定位置。然而，驅動裝置一般包括接觸式的幫浦、閥門以及管路等元件。一旦使用驅動裝置驅動檢測液體後，檢測液體容易殘留於幫浦、閥門以及管路中，進而造成之後檢驗時之檢測液體的汙染，並影響最終判斷的結果(例如偽陽性及偽陰性)，甚至一些檢測液體的殘留會產生結晶，而造成幫浦內部馬達的損壞。
據此，雖然目前之驅動裝置符合了其使用之目的，但尚未滿足許多其他方面的要求。需要提供驅動裝置的改進方案。
本揭露提供了一種流體驅動裝置可利用非接觸式的方式驅動液體儲存裝置內之檢測液體流動至檢驗槽內，以避免檢測液體流動的過程中接觸其他裝置，使之後檢驗時之檢測液體受到汙染，進而提高檢測的準確度。
本揭露提供了一種流體驅動裝置，包括一基座、一液體儲存裝置、一按壓機構、以及一轉動機構。液體儲存裝置設置於基座上。按壓機構設置於基座上，且用以按壓液體儲存裝置。轉動機構連接於按壓機構。藉由轉動上述轉動機構以使按壓機構按壓液體儲存裝置。
於一些實施例中，按壓機構包括一第一旋轉軸以及一第一凸輪。第一旋轉軸連接於基座以及轉動機構。第一凸輪連接於第一旋轉軸，用以直接或間接按壓液體儲存裝置。藉由轉動上述轉動機構，以使第一凸輪隨著第一旋轉軸轉動。
於一些實施例中，按壓機構更包括一第二凸輪，連接於第一旋轉軸，用以直接或間接按壓液體儲存裝置。藉由轉動上述轉動機構，以使第二凸輪隨著第一旋轉軸轉動。
於一些實施例中，按壓機構包括一第二旋轉軸以及一第二凸輪。第二旋轉軸連接於基座以及轉動機構。第二凸輪連接於第二旋轉軸，用以直接或間接按壓液體儲存裝置。藉由轉動上述轉動機構，以使第二凸輪隨著第二旋轉軸轉動。
於一些實施例中，第一凸輪的形狀不同於第二凸輪的形狀，且第一凸輪平行於第二凸輪延伸。
於一些實施例中，按壓機構更包括一按壓元件，可移動地設置於基座上，且位於第一凸輪以及液體儲存裝置之間。藉由轉動上述轉動機構，以使第一凸輪移動按壓元件，且使按壓元件按壓液體儲存裝置。
於一些實施例中，轉動機構包括一第一連接板以及一第一手把。第一連接板連接於按壓機構。第一手把連接於連接板。
於一些實施例中，轉動機構更包括一第二連接板、一第二手把、以及一連接桿。第二連接板連接於按壓機構。第二手把連接於第二連接板。連接桿連接於第一手把以及第二手把。
於一些實施例中，液體儲存裝置包括一導流部、一儲存部、以及一檢驗部。導流部具有一流道。儲存部設置於導流部上，且具有連通於流道之一儲存腔。檢驗部設置於導流部上，且具有連接於流道之一檢驗槽。按壓機構用以按壓儲存部，且儲存腔用以儲存一檢測液體。當儲存部被按壓機構按壓時，儲存腔內之檢測液體經由流道流至檢驗槽。
於一些實施例中，儲存部更包括一儲存本體、以及設置於儲存本體之頂部之一薄膜，其中按壓機構用以按壓薄膜。
綜上所述，本揭露之流體驅動裝置可使得儲存部內之檢測液體於不接觸液體儲存裝置之外的元件的情況下將檢測液體引導至檢驗槽內，進而可減少檢測液體之汙染，增加檢測之可信度。此外，亦可避免檢測液體殘留至液體儲存裝置之外的元件，降低流體驅動裝置之維護成本。
以下之說明提供了許多不同的實施例、或是例子，用來實施本揭露之不同特徵。以下特定例子所描述的元件和排列方式，僅用來精簡的表達本揭露，其僅作為例子，而並非用以限制本揭露。例如，第一特徵在一第二特徵上或上方的結構之描述包括了第一和第二特徵之間直接接觸，或是以另一特徵設置於第一和第二特徵之間，以致於第一和第二特徵並不是直接接觸。
此外，本說明書於不同的例子中沿用了相同的元件標號及/或文字。前述之沿用僅為了簡化以及明確，並不表示於不同的實施例以及設定之間必定有關聯。
本說明書之第一以及第二等詞彙，僅作為清楚解釋之目的，並非用以對應於以及限制專利範圍。此外，第一特徵以及第二特徵等詞彙，並非限定是相同或是不同之特徵。
於此使用之空間上相關的詞彙，例如上方或下方等，僅用以簡易描述圖式上之一元件或一特徵相對於另一元件或特徵之關係。除了圖式上描述的方位外，包括於不同之方位使用或是操作之裝置。此外，圖式中之形狀、尺寸、以及厚度可能為了清楚說明之目的而未依照比例繪製或是被簡化，僅提供說明之用。
第1圖為本揭露之流體驅動裝置1之第一實施例的立體圖。流體驅動裝置1包括一基座10、多個液體儲存裝置20、一按壓機構30、以及一轉動機構40。液體儲存裝置20可拆卸地設置於基座10上。液體儲存裝置20可用以容納一檢測液體L1(如第2A圖及第2B圖所示)。於一些實施例中，檢測液體L1可為血液、尿液等生物樣本(Biological Specimen)及/或反應試劑等化學液體，但並不以此為限。
按壓機構30設置於基座10上，且用以按壓液體儲存裝置20。轉動機構40連接於按壓機構30。藉由轉動上述轉動機構40以使按壓機構30按壓液體儲存裝置20。液體儲存裝置20受到按壓後，可使檢測液體L1流出，進而針對檢測液體L1檢測。
按壓機構30包括多個旋轉軸 (第一旋轉軸及第二旋轉軸) 31、多個凸輪 (第一凸輪及第二凸輪) 32、以及多個按壓元件33。於本實施例中，旋轉軸31、凸輪32、以及按壓元件33之數目可對應於液體儲存裝置20之數目。按壓機構30具有兩個旋轉軸31、兩個凸輪32、以及兩個按壓元件33。於一些實施例中，按壓機構30具有一個旋轉軸31、一個凸輪32、以及一個按壓元件33。於一些實施例中，按壓機構30具有三個以上之旋轉軸31、三個以上之凸輪32、以及三個以上之按壓元件33。
旋轉軸31之兩端可分別連接於基座10以及轉動機構40，且可位於液體儲存裝置20之上方。於本實施例中，旋轉軸31之一端樞接於基座10，且旋轉軸31之另一端固定於轉動機構40。兩旋轉軸(shaft)31可分別沿一中心軸(axis)AX1延伸，且以中心軸AX1為中心旋轉。上述中心軸AX1可沿一延伸方向D1延伸。換句話說，兩中心軸AX1相互平行。
凸輪32連接於旋轉軸31，用以直接或間接按壓液體儲存裝置20。於本實施例中，旋轉軸31可穿過凸輪32，且凸輪32可垂直於旋轉軸31延伸。換句話說，兩凸輪32相互平行延伸。藉由轉動上述轉動機構40，以使兩凸輪 (第一凸輪以及第二凸輪) 32分別隨著旋轉軸 (第一旋轉軸以及第二旋轉軸) 31轉動。
凸輪32之形狀及/或尺寸可相同或不同。於本實施例中，凸輪32之形狀以及尺寸相同。凸輪32相對於旋轉軸31之方位可相同或不同。於本實施例中，凸輪32之方位相同。
按壓元件33可移動地設置於基座10上，且位於凸輪32以及液體儲存裝置20之間。於本實施例中，按壓機構30更包括多個限制元件34。限制元件34可固定於基座10上，且按壓元件33可移動地設置於限制元件34上。限制元件34用以限制按壓元件33沿一移動方向D2移動。藉由轉動上述轉動機構40，以使凸輪32移動按壓元件33，且使按壓元件33按壓液體儲存裝置20。於一些實施例中，限制元件34可對按壓元件33提供一彈力，用以將按壓元件33移動至一初始位置。
轉動機構40包括多個連接板(第一連接板以及第二連接板)41、多個手把 (第一手把以及第二手把)42、以及一連接桿43。連接板41連接於按壓機構30之旋轉軸31，且可垂直於旋轉軸31延伸。於本實施例中，旋轉軸31固定於連接板41之中心。換句話說，中心軸AX1穿過連接板41之中心。
手把42連接於連接板41。於本實施例中，手把42固定於連接板41之邊緣，且遠離連接板41之中心以及中心軸AX1。手把42以及旋轉軸31固定於連接板41之兩相反側。換句話說，連接板41位於手把42以及旋轉軸31之間。手把42可沿延伸方向D1延伸，且可平行於旋轉軸31。
連接桿43連接於兩手把42，且可垂直於延伸方向D1延伸。於本實施例中，手把42可穿過連接桿43之兩端，且可樞接於連接桿43。因此於本實施例中，只要使手把42中之一者繞者中心軸AX1轉動，即可使另一手把42繞者中心軸AX1轉動。
於本實施例中，當使用者欲利用流體驅動裝置1對檢測液體L1進行測量時，可轉動手把42即可帶動旋轉軸31以及凸輪32轉動。當凸輪32轉動後，凸輪32可移動按壓元件33進而使按壓元件33按壓液體儲存裝置20。
第2A圖與第2B圖為本揭露之流體驅動裝置1於作動階段的示意圖。為了簡略之目的，於第2A圖與第2B圖中並未繪製按壓元件33。每一液體儲存裝置20可包括一導流部21、一儲存部22、以及一檢驗部23。導流部21可為一板狀結構，且可垂直於移動方向D2延伸。導流部21包括一流道211。於本實施例中，流道211可為一微流道。流道211之最小直徑可為100 um至200 mm的範圍之間。
儲存部22設置於導流部21上。儲存部22具有一儲存腔221。儲存腔221連通於流道211，且用以儲存檢測液體L1。儲存腔221之體積可約為100 ul至1000 ul的範圍之間。於一些實施例中，儲存部22可拆卸地設置於導流部21上。檢驗部23設置於導流部21上，且具有連接於流道211之一檢驗槽231。
於本實施例中，儲存部22可包括一儲存本體222以及一薄膜223。儲存本體222連接於導流部21，且薄膜223連接於儲存本體222。儲存腔221形成於儲存本體222內。儲存本體222可由硬質材料所製成，例如高分子塑膠材料等。薄膜223覆蓋儲存本體222以及儲存腔221之頂部，且可接觸檢測液體L1。按壓機構30之凸輪32用以按壓儲存部22之薄膜223。
如第1圖、第2A圖以及第2B圖所示，使用者可轉動手把42以使凸輪32持續沿一旋轉方向R1以中心軸AX1為中心旋轉。上述旋轉方向R1可為一順時針方向或是一逆時針方向。如第2A圖所示，當凸輪32遠離薄膜223時，薄膜223並未被按壓，且檢測液體L1並未流入流道211以及檢驗槽231內。
如第1圖及第2B圖所示，當多個凸輪32位於第2B圖之按壓位置時，凸輪32按壓多個薄膜223時以使薄膜223變形，且薄膜223之中心大致沿移動方向D2移動，進而將多個儲存腔221內之檢測液體L1推擠並流至流道211以及多個檢驗槽231內。此時，使用者可直接檢測多個檢驗槽231之檢測液體L1，進而加快檢測之速度。於一些實施例中，於第1圖中多個液體儲存裝置20可整合為一個。兩儲存部22內之檢測液體L1可流動至同一個檢驗部23之檢驗槽231內。
據此，本揭露之流體驅動裝置1可使得儲存部22內之檢測液體L1於不接觸液體儲存裝置20之外的元件的情況下將檢測液體L1引導至檢驗槽231內，進而可減少檢測液體L1之汙染，增加檢測之可信度。此外，本揭露之流體驅動裝置1不需要幫浦、閥門以及管路等元件，可避免檢測液體L1殘留至上述元件，進而降低流體驅動裝置1之製作以及維護成本。
此外，本揭露之流體驅動裝置1可不須要電力驅動進而可節省電力成本。然而，於一些實施例中，轉動機構40可包括馬達(圖未示)，並使用者可控制馬達之轉速及運作時間驅動按壓機構30按壓儲存部22。
第3圖為本揭露之流體驅動裝置1之第二實施例的立體圖。於本實施例中，流體驅動裝置1具有一個液體儲存裝置20，且液體儲存裝置20具有多個儲存部22。按壓機構30具有一個旋轉軸(第一旋轉軸)31，且具有多個凸輪32。旋轉軸31可穿過凸輪32之中心。此外，凸輪32沿延伸方向D1依序排列於旋轉軸31。此外，基座10可包括二支撐架11，旋轉軸31樞接於支撐架11，且可穿過至少一支撐架11。
按壓機構30可具有一個連接板(第一連接板)41以及一個手把(第一手把)42。連接板41連接於旋轉軸31，且手把42連接於連接板41。當使用者轉動手把42時，旋轉軸31沿旋轉方向R1旋轉，並帶動多個凸輪32同時沿旋轉方向R1隨著旋轉軸31旋轉。
於本實施例中，當使用者檢測具有不同規格之液體儲存裝置20時，可將按壓機構30從基座10上拆除，並置換不同尺寸、形狀及/或數目之凸輪32藉以配合儲存部22之薄膜223的尺寸、位置及/或數目。
於本實施例中，凸輪32之數目對應於儲存部22之數目。凸輪32之厚度可不同。凸輪32之厚度可對應儲存部22 (或薄膜223)之直徑。上述厚度以及直徑可沿延伸方向D1進行測量。舉例而言，凸輪32之厚度以及薄膜223之直徑可為1 mm至10 mm的範圍之間。
於本實施例中，凸輪32之形狀以及尺寸可不同。凸輪32之最大長度可為3 mm至30 mm 的範圍之間。凸輪32之最大長度可垂直於延伸方向D1進行測量。於本實施例中，薄膜223之直徑越大則薄膜223上之凸輪32之最大長度可越長。
於本實施例中，凸輪32相對於旋轉軸31之方位可不同。因此當凸輪32沿旋轉方向R1旋轉時，凸輪32可依據設定於不同之時間按壓儲存部22之薄膜223，進而滿足使用者檢測上述檢測液體L1之要求。舉例而言，於儲存部22內中一者之檢測液體L1為一病人之血液，其餘之儲存部22內之檢測液體L1為反應試劑。多個儲存部22內之檢測液體L1可經由流道211流至同一檢驗槽231內。當血液於不同時間與不同之反應試劑混和後，即可對血液進行檢測與分析。
下列為本揭露之凸輪32與按壓元件33的設計方式。於第一實施例中，凸輪32可帶動按壓元件33作往復運動，而凸輪32與按壓元件33可根據薄膜223的直徑和儲存腔221的深度進行設計。舉例來說，如果薄膜223為一半徑 8.5mm的半球型設計，因此凸輪32的輪廓設計需求定為可以把按壓元件33作上下從 0 mm到 8 mm的往復運動。凸輪32的運動模式則挑選凸輪32運動開始跟結束時不會讓急跳度(jerk，定義為加速度對時間的微分)為無限大，令凸輪32在應用上產生震動的擺線運動(cycloidal motion)。
詳細的凸輪32運動方式如下：當凸輪32順時針方向從0度轉到70度時按壓元件33是在滯留(dwell)的狀態。當凸輪32從70度轉到170度時，按壓元件33會從不動到開始作升程(rise)往下移動8 mm。當凸輪32從170度轉到190度時，按壓元件33會滯留在8 mm處。當凸輪32由190度轉到290度時按壓元件33會開始作返程(return)從8 mm處往上移回到原處。到最後一段290度轉到360度則保持滯留。
於決定凸輪32的基圓(base circle)的尺寸與按壓元件33的尺寸時，凸輪32的尺寸將受限於從整個凸輪32運動所要求的最小基圓與平板按壓元件33的尺寸。決定這方面的尺寸，就要先探討擺線運動下按壓元件33的運動方程式。按壓元件33在擺線運動下的位移(displacement)、速度(velocity)、加速度(acceleration)與急跳度(jerk)可符合下列公式。
位移公式：
Figure 02_image001
速度公式：
Figure 02_image003
加速度公式：
Figure 02_image005
急跳度公式：
Figure 02_image007
上述公式中的L為上升下降的行程，β為上升下降過程中所發生的角度。當有了擺線運動的運動方程式後，這時候可以根據以下公式去決定出凸輪32的基圓(base circle)的尺寸與平板按壓元件33的尺寸。
基圓(base circle)的尺寸與平板從動件的尺寸的公式：
Figure 02_image009
Figure 02_image011
上述公式中的rb 定義為基圓最小可容許的半徑。若此值為負則任何正值皆可為最小可容許的半徑。上述公式中的Tmin為平板按壓元件33平面的最小長度。
上述已揭露之特徵能以任何適當方式與一或多個已揭露之實施例相互組合、修飾、置換或轉用，並不限定於特定之實施例。舉例而言，於第一實施例中，於每一旋轉軸31上可依據第二實施例設置多個凸輪32。此外，於第一實施例以及第二實施例中之凸輪32可依據前述之公式進行設計。
綜上所述，本揭露之流體驅動裝置可使得儲存部內之檢測液體於不接觸液體儲存裝置之外的元件的情況下將檢測液體引導至檢驗槽內，進而可減少檢測液體之汙染，增加檢測之可信度。此外，亦可避免檢測液體殘留至液體儲存裝置之外的元件，降低流體驅動裝置之維護成本。
本揭露雖以各種實施例揭露如上，然而其僅為範例參考而非用以限定本揭露的範圍，任何熟習此項技藝者，在不脫離本揭露之精神和範圍內，當可做些許的更動與潤飾。因此上述實施例並非用以限定本揭露之範圍，本揭露之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
1:流體驅動裝置 10:基座 11:支撐架 20:液體儲存裝置 21:導流部 211:流道 22:儲存部 221:儲存腔 222:儲存本體 223:薄膜 23:檢驗部 231:檢驗槽 30:按壓機構 31:旋轉軸(第一旋轉軸及第二旋轉軸) 32:凸輪(第一凸輪及第二凸輪) 321:頂部 33:按壓元件 34:限制元件 40:轉動機構 41:連接板(第一連接板以及第二連接板) 42:手把(第一手把以及第二手把) 43:連接桿 AX1:中心軸 D1:延伸方向 D2:移動方向 L1:檢測液體 R1:旋轉方向
第1圖為本揭露之流體驅動裝置之第一實施例的立體圖。 第2A圖與第2B圖為本揭露之流體驅動裝置於作動階段的示意圖。 第3圖為本揭露之流體驅動裝置之第二實施例的立體圖。
1:流體驅動裝置
10:基座
20:液體儲存裝置
30:按壓機構
31:旋轉軸
32:凸輪
33:按壓元件
34:限制元件
40:轉動機構
41:連接板
42:手把
43:連接桿
AX1:中心軸
D1:延伸方向
D2:移動方向
R1:旋轉方向

Claims (8)

  1. 一種流體驅動裝置，包括：一基座；一液體儲存裝置，設置於該基座上，包括：一導流部，具有一流道；一儲存部，設置於該導流部上，且具有連通於該流道之一儲存腔；一檢驗部，設置於該導流部上，且具有連接於該流道之一檢驗槽；一按壓機構，設置於該基座上，且用以按壓該液體儲存裝置；以及一轉動機構，連接於該按壓機構；其中藉由轉動該轉動機構以使該按壓機構按壓該液體儲存裝置，該轉動機構包括：一第一連接板，連接於該按壓機構；以及一第一手把，連接於該第一連接板，其中該按壓機構用以按壓該儲存部，且該儲存腔用以儲存一檢測液體，其中當該儲存部被該按壓機構按壓時，該儲存腔內之該檢測液體經由該流道流至該檢驗槽。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之流體驅動裝置，其中該按壓機構包括：一第一旋轉軸，連接於該基座以及該轉動機構；以及一第一凸輪，連接於該第一旋轉軸，用以直接或間接按壓該液 體儲存裝置；其中藉由轉動該轉動機構，以使該第一凸輪隨著該第一旋轉軸轉動。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之流體驅動裝置，其中該按壓機構更包括一第二凸輪，連接於該第一旋轉軸，用以直接或間接按壓該液體儲存裝置；其中藉由轉動該轉動機構，以使該第二凸輪隨著該第一旋轉軸轉動。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之流體驅動裝置，其中該按壓機構包括：一第二旋轉軸，連接於該基座以及該轉動機構；以及一第二凸輪，連接於該第二旋轉軸，用以直接或間接按壓該液體儲存裝置；其中藉由轉動該轉動機構，以使該第二凸輪隨著該第二旋轉軸轉動。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之流體驅動裝置，其中該第一凸輪的形狀不同於該第二凸輪的形狀，且該第一凸輪平行於該第二凸輪延伸。
  6. 如申請專利範圍第2項所述之流體驅動裝置，其中該按壓機構更包括一按壓元件，可移動地設置於該基座上，且位於該第一凸輪以及該液體儲存裝置之間，其中藉由轉動該轉動機構，以 使該第一凸輪移動該按壓元件，且使該按壓元件按壓該液體儲存裝置。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之流體驅動裝置，其中該轉動機構更包括：一第二連接板，連接於該按壓機構；一第二手把，連接於該第二連接板；以及一連接桿，連接於該第一手把以及該第二手把。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之流體驅動裝置，其中該儲存部更包括一儲存本體、以及設置於該儲存本體之頂部之一薄膜，其中該按壓機構用以按壓該薄膜。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020057972A1 (en) * 2000-09-15 2002-05-16 Barinaga Louis C. Overmolded elastomeric diaphragm pump for pressurization in inkjet printing systems
TW201000762A (en) * 2008-06-20 2010-01-01 Gojo Ind Inc Diaphragm foam pump
WO2015193675A1 (en) * 2014-06-20 2015-12-23 Brightwell Dispensers Limited Dispensing pump with first and second membrane pumps
WO2019032120A1 (en) * 2017-08-11 2019-02-14 Hewlett-Packard Development Company, L.P FLUID PUMPS WITH SHIFT DEVICES

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4277226A (en) * 1979-03-09 1981-07-07 Avi, Inc. IV Pump with empty supply reservoir and occlusion detector
JPH10193630A (ja) * 1997-01-08 1998-07-28 Brother Ind Ltd 液体インク供給装置
DE102007063150A1 (de) * 2007-05-30 2008-12-04 Braun Gmbh Elektrokleingerät
CN101780861B (zh) * 2009-11-13 2012-02-08 上海格兰化妆品有限公司 按压式储存容器
EP2653673A1 (en) * 2012-04-19 2013-10-23 Eaton S.r.l. A switchable rocker arm
JP2015199310A (ja) * 2014-04-10 2015-11-12 セイコーエプソン株式会社 流体噴射装置
GB2526554A (en) * 2014-05-27 2015-12-02 Eaton Srl Valvetrain with variable valve actuation
US9222935B1 (en) * 2015-05-28 2015-12-29 Pixcell Medical Technologies Ltd Fluid sample analysis system
JP6672773B2 (ja) * 2015-12-18 2020-03-25 セイコーエプソン株式会社 液体噴射装置及び液体噴射装置のメンテナンス方法
KR102564002B1 (ko) * 2017-03-15 2023-08-08 한국전자통신연구원 미세유체 제어 시스템 및 이를 이용한 미세유체 제어 방법
IL259128B (en) * 2018-05-03 2019-11-28 Squall E M T Ltd Multi-channel valve

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020057972A1 (en) * 2000-09-15 2002-05-16 Barinaga Louis C. Overmolded elastomeric diaphragm pump for pressurization in inkjet printing systems
TW201000762A (en) * 2008-06-20 2010-01-01 Gojo Ind Inc Diaphragm foam pump
WO2015193675A1 (en) * 2014-06-20 2015-12-23 Brightwell Dispensers Limited Dispensing pump with first and second membrane pumps
WO2019032120A1 (en) * 2017-08-11 2019-02-14 Hewlett-Packard Development Company, L.P FLUID PUMPS WITH SHIFT DEVICES

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