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マイクロバルブ及びマイクロポンプ 新技術説明会

国内特許コード P10A015492
掲載日 2010年6月11日
出願番号 特願2008-086143
公開番号 特開2009-236284
登録番号 特許第5221993号
出願日 平成20年3月28日(2008.3.28)
公開日 平成21年10月15日(2009.10.15)
登録日 平成25年3月15日(2013.3.15)
発明者
  • 楊 明
  • 齋藤 弘己
  • 伊藤 國吉
  • 小澤 茂男
出願人
  • 公立大学法人首都大学東京
発明の名称 マイクロバルブ及びマイクロポンプ 新技術説明会
発明の概要

【課題】十分な耐圧性を有してより大量かつ低コストで製造することができるマイクロバルブ及びマイクロポンプを提供すること。
【解決手段】流入用マイクロバルブ6は、金属板のプレス加工によって形成された弁体10と、弁体10が収容される有底の凹部11が一端13aに配され、かつ凹部11の底部11Aから他端13bまで中心軸線CLに沿って貫通する第一微小流路12が配された金属製のアウトブッシュ(第一円柱部)13と、中心軸線CLに沿って貫通して第二微小流路15が配されて、弁体10とともに凹部11に圧入された金属製のインブッシュ(第二円柱部)16と、弁体10と対向して第二微小流路15の端部に配された弁座17と、を備えている。
【選択図】図2

従来技術、競合技術の概要


化学反応、生化学反応、溶媒抽出、気液分離、さらにはこれらに基づく微量成分の化学分析や非接触光学分析等では、微量の流体を輸送し、流量を高精度に制御する必要性から、1mm以下の大きさのマイクロバルブ及びマイクロポンプが使用されている。このような微小構造を実現するため、リソグラフィー等の微細加工技術によってガラス等の基板表面にマイクロバルブ及びマイクロポンプ構造を実現したものが多数提案されている(例えば、特許文献1参照。)



しかし、液体接触部にシリコン、ガラスが面している場合には、塩基性液体の送液に適さない。そのため、基板をSUS基板とし、表面処理によって耐性を向上させたものが提案されている(例えば、特許文献2参照。)。

【特許文献1】特開2005-013980号公報

【特許文献2】特開2006-161779号公報

産業上の利用分野


本発明は、マイクロバルブ及びマイクロポンプに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
金属板の機械加工によって形成された弁体と、
前記弁体が収容される有底の凹部が一端に配され、かつ前記凹部の底部から他端まで中心軸線に沿って貫通する第一微小流路が配された金属製の第一円柱部と、
前記中心軸線に沿って貫通して第二微小流路が配されて、前記弁体とともに前記凹部に圧入された金属製の第二円柱部と、
を備え、
前記弁体と対向して前記第一微小流路又は前記第二微小流路の端面に弁座が配されており、
前記弁体が、
プレス加工によって略半球状に滑らかに突出して形成されて前記弁体の中央に配され、前記弁座との接触の有無により前記第一微小流路と前記第二微小流路とを連通又は遮断するドーム部と、
該ドーム部と同心の円環状に形成されて前記ドーム部の径方向外方に離間して配され、前記第一円柱部及び前記第二円柱部に挟持される支持部と、
該支持部の円周方向に延びる第一弾性部、及び径方向に延びる第二弾性部を有して、前記ドーム部と前記支持部とに接続された接続部と、を備え、該第二弾性部は前記ドーム部と該第一弾性部の一端部とを連結するドーム部側の第二弾性部及び前記第一弾性部の他端部と前記支持部とを連結する支持部側の第二弾性部の2つの部材からなる
ことを特徴とするマイクロバルブ。

【請求項2】
前記弁座が、前記弁体と対向して前記第二微小流路の端部に配され、前記第一円柱部側への前記ドーム部の移動を一定範囲内で許容する小凹部が前記底部に配されていることを特徴とする請求項1に記載のマイクロバルブ。

【請求項3】
前記弁座が、前記第一微小流路の端部に配され、前記第二円柱部側への前記ドーム部の移動を一定範囲内で許容する小凹部が、前記弁体と対向する前記第二円柱部の端面に配されていることを特徴とする請求項2に記載のマイクロバルブ。

【請求項4】
前記弁体の表面に弾性層が配されていることを特徴とする請求項1から3の何れか一つに記載のマイクロバルブ。

【請求項5】
前記弾性層は、親水処理がなされた金メッキ層からなることを特徴とする請求項4に記載のマイクロバルブ。

【請求項6】
前記金属板、前記第一円柱部、及び前記第二円柱部が、ステンレス又はチタンからなることを特徴とする請求項1から5の何れか一つに記載のマイクロバルブ。

【請求項7】
圧力室と、該圧力室と連通された少なくとも2つの微小流路と、前記微小流路上にそれぞれ配された請求項1から6の何れか一つに記載のマイクロバルブと、
を備えていることを特徴とするマイクロポンプ。
産業区分
  • 流体移送
  • 加工
  • その他機械要素
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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出願権利状態 権利存続中
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