マイクロバルブ
【課題】 本発明は、マイクロ全分析システムに容易に組み込むことができる簡単な構造で、微細流路内の流体を一方向のみに輸送し、逆流しないマイクロバルブを提供する。
【解決手段】 流体注入用の開口部が下壁に形成され、流体排出用の開口部が側壁に形成されているバルブ室内に板状の浮遊弁体が収納されており、該開口部及び浮遊弁体の形状及び大きさは、該浮遊弁体が下壁に接地した際は流体注入用の開口部を閉鎖し、側壁に接した際は流体排出用の開口部を閉鎖せず且つ浮遊弁体が流体排出用の開口部内に流入しない形状及び大きさであることを特徴とするマイクロバルブ。
【解決手段】 流体注入用の開口部が下壁に形成され、流体排出用の開口部が側壁に形成されているバルブ室内に板状の浮遊弁体が収納されており、該開口部及び浮遊弁体の形状及び大きさは、該浮遊弁体が下壁に接地した際は流体注入用の開口部を閉鎖し、側壁に接した際は流体排出用の開口部を閉鎖せず且つ浮遊弁体が流体排出用の開口部内に流入しない形状及び大きさであることを特徴とするマイクロバルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロ全分析システムにおいて微細流路内の流体を一方向のみに輸送し、逆流しないマイクロバルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、医療診断を患者の近傍で行うベッドサイド診断、大気や水や土壌中の環境汚染材料のモニタリング、食品の安全性検査等現場において短時間に安価に診断したり分析する技術のニーズは非常に高くなってきている。
【０００３】
例えば、従来、高価且つ大型の装置を必要とした分析を、持ち運び可能な小型の分析装置が代替できれば、大病院にしか設置できなかった分析装置を開業医でも設置、利用することが可能になり、診断結果を患者に簡便に早期にフィードバックすることが可能になる。
【０００４】
又、高齢者の健康指標を高齢者の家族が測定し、その健康指標数値を在宅管理したり、病院に定期的に送信して病院で管理することにより在宅医療環境がより優れたものとなる。
【０００５】
又、環境ホルモン、ダイオキシン等の環境汚染材料を、高価且つ大型装置を使用することなく、簡易測定することができれば、簡単且つ安価に環境診断することができる。更に、持ち運び可能な小型の分析装置を用いて現場で環境汚染材料を分析することができれば、よりきめ細かい安全環境を供出することができる。
【０００６】
このような測定を簡易に行うために、基板内又は基板上に微細流路、輸液ディバイス、反応槽、電気泳動カラム、膜分離機構、液体クロマトグラフカラム、キャピラリーガスクロマトグラフィー（ＣＧＣ）、誘導型プラズマ（ＩＣＰ）、質量分析計（ＭＳ）、電気化学的測定装置等が内臓されたマイクロ全分析システムの研究が盛んになされており、微細流路の開閉や流量調整のためのマイクロバルブの研究も盛んになされている。
【０００７】
例えば、表面に溝を有する部材（Ａ）の溝が形成された面に、０．５〜５００μｍの厚みを有する部材（Ｂ）が接着され、部材（Ａ）の溝と部材（Ｂ）とで幅１〜１０００μｍ、高さ１〜１０００μｍの毛細管状の流路が形成され、該流路の途上に、幅が毛細管状の流路幅の０．５〜１００倍で、該空隙部の最大高さ／最大幅の比が１以下である空隙部が形成されたマイクロ流体デバイスであって、（ｉ）部材（Ａ）の少なくとも空隙部周辺部が引張弾性率０．１ＭＰａ以上、７００ＭＰａ未満の範囲にある素材で形成され、（ｉｉ）部材（Ｂ）の少なくとも空隙部周辺部が、引張弾性率０．７〜１０ＧＰａの範囲にある素材で形成され、かつ厚みが０．５〜５００μｍである、マイクロ流体デバイスの該空隙部を、部材（Ｂ）側から選択的に圧迫することにより、マイクロ流体デバイス内の空隙部の断面積を可逆的に減少させて、空隙部を通過する流体流量を調節するマイクロ流体デバイスの流量調節方法（例えば、特許文献１参照。）が提案されている。
【特許文献１】特開２００２−２１９６９７号公報
【０００８】
上記マイクロ流体デバイスの流量調節方法においては、マイクロ流体デバイスの外部からマイクロ流体デバイス内の空隙部にペンチのような治具で機械的圧力を付加し、空隙部の断面積を可逆的に減少させて、空隙部を通過する流体流量を調節するのであり、微量の流体流量を調節することは不可能であり、流体の逆流を阻止するには必要な時間の間絶えず機械的圧力を付加しておく必要があり、実用に供することは不可能であった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、上記欠点に鑑み、マイクロ全分析システムに容易に組み込むことができる簡単な構造で、微細流路内の流体を一方向のみに輸送し、逆流しないマイクロバルブを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１記載のマイクロバルブは、流体注入用の開口部が下壁に形成され、流体排出用の開口部が側壁に形成されているバルブ室内に板状の浮遊弁体が収納されており、該開口部及び浮遊弁体の形状及び大きさは、該浮遊弁体が下壁に接地した際は流体注入用の開口部を閉鎖し、側壁に接した際は流体排出用の開口部を閉鎖せず且つ浮遊弁体が流体排出用の開口部内に流入しない形状及び大きさであることを特徴とする。
【００１１】
請求項１記載のマイクロバルブを図面を参照して説明する。図１は請求項１記載のマイクロバルブの一例を示す断面図であり、図２は平面図である。
【００１２】
図中１はマイクロ全分析システムであり、マイクロ全分析システム１内に平面視円形のバルブ室２が形成されている。バルブ室２の下壁２１の略中心に流体注入用の開口部４が形成され、マイクロ全分析システム１の外部から連通されている。又、バルブ室２の側壁２２の上部には流体排出用の開口部５が形成され、流体排出用の開口部５は端部が垂直に屈曲されマイクロ全分析システム１の上方に開口している。流体注入用の開口部４及び流体排出用の開口部５の上方に開口している部分は断面略円形の貫通孔である。
【００１３】
バルブ室２内には、平面視円形であって、バルブ室の深さよりも薄く、流体排出用の開口部５のバルブ室側端部の高さより薄い板状の浮遊弁体３が収納されており、流体注入用の開口部４、流体排出用の開口部５及び浮遊弁体３の形状及び大きさは、浮遊弁体３が下壁２１に接地した際は流体注入用の開口部４を閉鎖し、側壁２２に接地した際は流体排出用の開口部５を閉鎖せず且つ浮遊弁体３が流体排出用の開口部５内に流入しない形状及び大きさになされている。
【００１４】
即ち、浮遊弁体３の直径は、流体注入用の開口部４の直径より大きく、バルブ室２の半径と流体注入用の開口部４の半径の合計値より大きく且つバルブ室２の直径より小さくなされており、浮遊弁体３が下壁２１に接地した際は流体注入用の開口部４を常に閉鎖する大きさになされている。
【００１５】
又、浮遊弁体３の厚みは、流体排出用の開口部５のバルブ室側端部の高さより薄くなされており、浮遊弁体３が上壁２２に接地した際は、流体排出用の開口部５を一部分開口部分を残して閉鎖し且つ浮遊弁体３が流体排出用の開口部５内に流入しない大きさになされている。
【００１６】
従って、流体注入用の開口部４から流体を注入すると、浮遊弁体３が浮上して流体はバルブ室２に注入され、浮遊弁体３が浮上して側壁２２に接しても流体排出用の開口部５は開口部が一部分残っているのでその開口部から送られる。又、流体が逆流しようとすると、浮遊弁体３が下壁２１に押し付けられ流体注入用の開口部４が閉鎖されるので逆流が防止される。
【００１７】
上記バルブ室２及び浮遊弁体３の形状は、特に限定されるものではなく、例えば、円形、楕円形、三角形、正方形、長方形、六角形、長円形等が挙げられるが、浮遊弁体３が回転しても、浮遊弁体３が下壁２１に接地した際は流体注入用の開口部４を常に閉鎖する必
要があり、側壁２２に接地した際は流体排出用の開口部５を一部分開口部分を残して閉鎖し且つ浮遊弁体３が流体排出用の開口部５内に流入しない形状である必要があるので、バルブ室２及び浮遊弁体３は円形が好ましい。
【００１８】
流体排出用の開口部５の形状は、特に限定されるものではなく、例えば、円形、楕円形、三角形、正方形、長方形、六角形、長円形等が挙げられる。又、流体排出用の開口部５は浮遊弁体３が流入しない形状及び大きさであればよいので、流体排出用の開口部５のバルブ室側端部に浮遊弁体３が流入しない形状及び大きさの狭隘部を形成すればその後の形状は任意の形状及び大きさが採用されてもよい。
【００１９】
又、流体排出用の開口部５がバルブ室２の側壁２２の下の方に開口していると、逆流が発生した場合、流体が浮遊弁体３を流体排出用の開口部５の反対方向へ押しやる力が強くかかり、浮遊弁体３を下方に押しやる力が弱く、流体注入用の開口部４を強固に閉鎖することができず、逆流を制御できなくなるので、流体排出用の開口部５はバルブ室２の側壁２２の上方部に形成されているのが好ましい。
【００２０】
流体注入用の開口部４は浮遊弁体３が下壁２１に接地した際は常に閉鎖される必要があるので、流体注入用の開口部４はバルブ室３の下壁２１の略中央に形成されるのが好ましい。又、流体注入用の開口部４の直径は微細なので、レーザー加工やマシニング等各種微細加工で形成するのが好ましく、従って断面形状は円形が好ましい。
【００２１】
尚、流体注入用の開口部４及び流体排出用の開口部５は、マイクロ全分析システム１内の異なる微細流路に接続されてよいことは言うまでもない。
【００２２】
マイクロ全分析システムは、一般に、板状基板を積層し、板状基板の間に微細流路、マイクロバルブ、反応槽、測定槽等を形成することにより製造されており、本発明のマイクロバルブも板状基板を積層することにより製造されるのが好ましい。
【００２３】
即ち、請求項４記載のマイクロバルブは、流体排出用の貫通孔ａが打抜かれている第１の板状基板、バルブ室用の貫通孔ｂ及びバルブ室用の貫通孔ｂの端部から側方に流体排出用の貫通孔ｃが打抜かれている第１のスペーサー、バルブ室用の貫通孔ｄが打抜かれている第２のスペーサー並びに流体注入用の開口部が打抜かれている第２の板状基板が、バルブ室用の貫通孔ｂとバルブ室用の貫通孔ｄと流体注入用の開口部が略一直線かつ、流体排出用の貫通孔ａと流体排出用の貫通孔ｃが略一直線になるように、この順に積層され、バルブ室に浮遊弁体が収納されていることを特徴とする請求項１、２又は３記載のマイクロバルブである。
【００２４】
請求項４記載のマイクロバルブを図面を参照して説明する。図３は請求項４記載のマイクロバルブの一例を示す分解図である。
【００２５】
図中６は、バルブ室用の貫通孔ｂ２１及び流体排出用の貫通孔ｃ５２のふたをする第１の板状基板であり、流体排出用の貫通孔ａ５１が打抜かれている。
【００２６】
７は、第１の板状基板６よりも薄く、略円形のバルブ室用の貫通孔ｂ２３及びバルブ室用の貫通孔ｂ２３の端部から側方に流体排出用の貫通孔ｃ５２が打抜かれている第１のスペーサーであり、第１の板状基板６と第１のスペーサー７を重ね合わせると流体排出用の貫通孔ａ５１が流体排出用の貫通孔ｃ５２の端部に連通するように打抜かれている。
【００２７】
８は、第１の板状基板６よりも薄く、バルブ室用の貫通孔ｂ２３と同一の大きさの略円形のバルブ室用の貫通孔ｄ２４が打抜かれている第２のスペーサーであり、第１のスペー
サー７と第２のスペーサー８を重ね合わせるとバルブ室用の貫通孔ｂ２３とバルブ室用の貫通孔ｄ２４が重なり合うように打抜かれている。
【００２８】
３は、第１のスペーサー７よりも薄く、略円形である板状の浮遊弁体である。浮遊弁体３の直径はバルブ室用の貫通孔ｂ２３の直径より短く、バルブ室用の貫通孔ｂ２３の半径と流体注入用の開口部４の半径の合計より大きくなされている。
【００２９】
９は、略円形の流体注入用の開口部４が打抜かれている第２の板状基板であり、第２の板状基板９と第２のスペーサー８を重ね合わせると、流体注入用の開口部４はバルブ室用の貫通孔ｄ２４の略中央に位置するように打抜かれている。
【００３０】
第１の板状基板６、第１のスペーサー７、第２のスペーサー８及び第２の板状基板９をこの順に積層すると、バルブ室用の貫通孔ｂ２３とバルブ室用の貫通孔ｄ２４と流体注入用の開口部４が略一直線になるように積層され、バルブ室用の貫通孔ｂ２３とバルブ室用の貫通孔ｄ２４が第１の板状基板６と第２の板状基板９で囲まれてバルブ室２が形成される。
【００３１】
又、流体排出用の貫通孔ａと流体排出用の貫通孔ｃが略一直線になるように積層され、第１の板状基板６と第２のスペーサー８で囲まれて流体排出用の開口部５が形成される。
【００３２】
バルブ室２に浮遊弁体３を収納することにより、第２の板状基板９の流体注入用の開口部４からバルブ室２を通過して第１の板状基板６の流体排出用の開口部５にむけて流体が流れるマイクロバルブが形成される。又、流体が逆流しようとすると、浮遊弁体３が第２の基板９に押し付けられ流体注入用の開口部４が閉鎖されて逆流が防止される。
【００３３】
請求項５記載のマイクロバルブは、第１の板状基板、バルブ室用の貫通孔ｂ及びバルブ室用の貫通孔ｂの端部から側縁まで流体排出用の貫通孔ｃが打抜かれている第１のスペーサー、バルブ室用の貫通孔ｄが打抜かれている第２のスペーサー及び流体注入用の開口部が打抜かれている第２の板状基板が、バルブ室用の貫通孔ｂとバルブ室用の貫通孔ｄと流体注入用の開口部が略一直線になるように、この順に積層され、バルブ室に浮遊弁体が収納されていることを特徴とする請求項１、２又は３記載のマイクロバルブである。
【００３４】
請求項５記載のマイクロバルブを図面を参照して説明する。図４は請求項５記載のマイクロバルブの一例を示す分解図である。
【００３５】
図中６は、貫通孔は穿設されておらず、バルブ室用の貫通孔ｂ２３及び流体排出用の貫通孔ｃ５２のふたをする第１の板状基板である。７は、第１の板状基板より薄く、略円形のバルブ室用の貫通孔ｂ２３及びバルブ室用の貫通孔ｂ２３の端部から側縁まで流体排出用の貫通孔ｃ５２が打抜かれている第１のスペーサーである。
【００３６】
８は、第１の板状基板より薄く、バルブ室用の貫通孔ｂ２３と同一の大きさの略円形のバルブ室用の貫通孔ｄ２４が打抜かれている第２のスペーサーであり、第１のスペーサー７と第２のスペーサーを重ね合わせると、バルブ室用の貫通孔ｂ２３とバルブ室用の貫通孔ｄ２４が重なり合うように打抜かれている。
【００３７】
３は、第１のスペーサー７よりも薄く、略円形である板状の浮遊弁体である。浮遊弁体３の直径はバルブ室用の貫通孔ｂ２３の直径より短く、バルブ室用の貫通孔ｂ２３の半径と流体注入用の開口部４の半径の合計より大きくなされている。
【００３８】
９は、略円形の流体注入用の開口部４が打抜かれている第２の板状基板であり、第２の
板状基板９と第２のスペーサー８を重ね合わせると、流体注入用の開口部４はバルブ室用の貫通孔ｄ２４の略中央に位置するように打抜かれている。
【００３９】
第１の板状基板６、第１のスペーサー７、第２のスペーサー８及び第２の板状基板９をこの順に積層すると、バルブ室用の貫通孔ｂ２３とバルブ室用の貫通孔ｄ２４と流体注入用の開口部４が略一直線になるように積層され、バルブ室用の貫通孔ｂ２３とバルブ室用の貫通孔ｄ２４が第１の板状基板６と第２の板状基板９で囲まれてバルブ室２が形成される。
【００４０】
又、流体排出用の貫通孔ａ５２は第１の板状基板６と第２のスペーサー８で囲まれて流体排出用の開口部５が形成される。
【００４１】
バルブ室２に浮遊弁体３を収納することにより、第２の板状基板９の流体注入用の開口部４からバルブ室２を通過して流体排出用の開口部５にむけて流体が流れるマイクロバルブが形成される。又、流体が逆流しようとすると、浮遊弁体３が第２の基板９に押し付けられ流体注入用の開口部４が閉鎖されて逆流が防止される。
【００４２】
又、請求項６記載のマイクロバルブは、第１の板状基板、バルブ室用の貫通孔ｂ及びバルブ室用の貫通孔ｂの端部から側方に流体排出用の貫通孔ｃが打抜かれている第１のスペーサー、バルブ室用の貫通孔ｄ及び流体排出用の貫通孔ｅが打抜かれている第２のスペーサー並びに流体注入用の開口部及び流体排出用の貫通孔ｆが打抜かれている第２の板状基板が、バルブ室用の貫通孔ｂとバルブ室用の貫通孔ｄと流体注入用の開口部が略一直線かつ、流体排出用の貫通孔ｃと流体排出用の貫通孔ｅ流体排出用の貫通孔ｆとが略一直線になるように、この順に積層され、バルブ室に浮遊弁体が収納されていることを特徴とする請求項１、２又は３記載のマイクロバルブである。
【００４３】
請求項６記載のマイクロバルブを図面を参照して説明する。図５は請求項６記載のマイクロバルブの一例を示す分解図である。
【００４４】
図中６は、貫通孔は穿設されておらず、バルブ室用の貫通孔ｂ２３及び流体排出用の貫通孔ｃ５２のふたをする第１の板状基板である。７は、第１の板状基板より薄く、略円形のバルブ室用の貫通孔ｂ２３及びバルブ室用の貫通孔ｂ２３の端部から側方に流体排出用の貫通孔ｃ５２が打抜かれている第１のスペーサーである。
【００４５】
８は、第１の板状基板より薄く、バルブ室用の貫通孔ｂ２３と同一の大きさの略円形のバルブ室用の貫通孔ｄ２４と流体排出用の貫通孔ｅ５３が打抜かれている第２のスペーサーである。第１のスペーサー７と第２のスペーサーを重ね合わせると、バルブ室用の貫通孔ｂ２３とバルブ室用の貫通孔ｄ２４が重なり合い、流体排出用の貫通孔ｃ５２の端部と流体排出用の貫通孔ｅ５３が重なり合うように打抜かれている。
【００４６】
３は、第１のスペーサー７よりも薄く、略円形である板状の浮遊弁体である。浮遊弁体３の直径はバルブ室用の貫通孔ｂ２３の直径より短く、バルブ室用の貫通孔ｂ２３の半径と流体注入用の開口部４の半径の合計より大きくなされている。
【００４７】
９は、略円形の流体注入用の開口部４と流体排出用の貫通孔ｆ５４が打抜かれている第２の板状基板である。第２の板状基板９と第２のスペーサー８を重ね合わせると、流体注入用の開口部４はバルブ室用の貫通孔ｄ２４の略中央に位置し、流体排出用の貫通孔ｅ５３と流体排出用の貫通孔ｆ５４が重なり合うように打抜かれている。
【００４８】
第１の板状基板６、第１のスペーサー７、第２のスペーサー８及び第２の板状基板９を
この順に積層すると、バルブ室用の貫通孔ｂ２３とバルブ室用の貫通孔ｄ２４と流体注入用の開口部４が略一直線になるように積層され、バルブ室用の貫通孔ｂ２３とバルブ室用の貫通孔ｄ２４が第１の板状基板６と第２の板状基板９で囲まれてバルブ室２が形成される。
【００４９】
又、流体排出用の貫通孔ｃ５２の端部と流体排出用の貫通孔ｅ５３と流体排出用の貫通孔ｆ５４略一直線になるように積層され、流体排出用の貫通孔ｃ５２は第１の板状基板６で被覆されて流体排出用の開口部５が形成される。
【００５０】
バルブ室２に浮遊弁体３を収納することにより、第２の板状基板９の流体注入用の開口部４からバルブ室２を通過して流体排出用の開口部５にむけて流体が流れるマイクロバルブが形成される。又、流体が逆流しようとすると、浮遊弁体３が第２の基板９に押し付けられ流体注入用の開口部４が閉鎖されて逆流が防止される。
【００５１】
上記第１板状基板、第２の板状基板、第１のスペーサー、第２のスペーサー及び浮遊弁体の素材は、特に限定されるものではなく、例えば、従来から使用されている、ガラス、石英、シリコン等の無機材料、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂等が挙げられる。
【００５２】
上記無機材料は精度、加工性等が優れており、例えば、半導体微細加工技術において広く用いられている光リソグラフィー技術を利用すれば、ガラスやシリコン基板上にミクロンオーダーの溝や貫通孔を自在に形成することができる。
【００５３】
上記熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリ乳酸系樹脂、ポリアクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂等が挙げられ、耐酸性、耐アルカリ性を有する熱可塑性樹脂であるポリオレフィン系樹脂やポリアクリル系樹脂が好ましい。
【００５４】
又、熱硬化性樹脂は、前駆体が液状のため、転写金型の形状をより忠実に転写するという利点があり、低い線膨張率、低い成形収縮率を示すので有利に用いることができる。このような熱硬化樹脂としては、コストや易取扱い性の点から、エポキシ樹脂を有利に用いることができる。
【００５５】
上記板状基板の大きさは特に限定されるものではないが、大きくなるとマイクロ全分析システムとしてのハンドリング性が低下するので４００ｃｍ2 以下が好ましく、厚さは０．０１〜１０ｍｍが好ましい。
又、スペーサーの大きさは板状基板と同一の大きさであり、厚さは板状基板より薄く０．００５〜５ｍｍが好ましい。
【００５６】
上記流体注入用の開口部４、流体排出用の開口部５等の断面積も特に限定されるものではないが、狭くなるとつまり易くなり製造が困難になり、広くなると測定試料が多量に必要になるので０．０１μｍ2 〜３ｍｍ2 が好ましい。
【００５７】
又、バルブ室の大きさも特に限定されるものではないが、小さくなるとバルブ性能が低下し、大きくなると測定試料が多量に必要になるので１μｍ3 〜３ｍｍ3 が好ましい。
【発明の効果】
【００５８】
本発明のマイクロバルブの構成は上述の通りであり、マイクロ全分析システムに容易に組み込むことができる簡単な構造で、微細流路内の流体を一方向のみに輸送し、逆流することがない。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】請求項１記載のマイクロバルブの一例を示す断面図である。
【図２】請求項１記載のマイクロバルブの一例を示す平面図である。
【図３】請求項３記載のマイクロバルブの一例を示す分解図である。
【図４】請求項４記載のマイクロバルブの一例を示す分解図である。
【図５】請求項５記載のマイクロバルブの一例を示す分解図である。
【符号の説明】
【００６０】
１ マイクロ全分析システム
２ バルブ室
２１ 下壁
２２ 側壁
２３ バルブ室用の貫通孔ｂ
２４ バルブ室用の貫通孔ｄ
３ 浮遊弁体
４ 流体注入用の開口部
５ 流体排出用の開口部
５１ 流体排出用の貫通孔ａ
５２ 流体排出用の貫通孔ｃ
５３ 流体排出用の貫通孔ｅ
５４ 流体排出用の貫通孔ｆ
６ 第１の板状基板
７ 第１のスペーサー
８ 第２のスペーサー
９ 第２板状基板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロ全分析システムにおいて微細流路内の流体を一方向のみに輸送し、逆流しないマイクロバルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、医療診断を患者の近傍で行うベッドサイド診断、大気や水や土壌中の環境汚染材料のモニタリング、食品の安全性検査等現場において短時間に安価に診断したり分析する技術のニーズは非常に高くなってきている。
【０００３】
例えば、従来、高価且つ大型の装置を必要とした分析を、持ち運び可能な小型の分析装置が代替できれば、大病院にしか設置できなかった分析装置を開業医でも設置、利用することが可能になり、診断結果を患者に簡便に早期にフィードバックすることが可能になる。
【０００４】
又、高齢者の健康指標を高齢者の家族が測定し、その健康指標数値を在宅管理したり、病院に定期的に送信して病院で管理することにより在宅医療環境がより優れたものとなる。
【０００５】
又、環境ホルモン、ダイオキシン等の環境汚染材料を、高価且つ大型装置を使用することなく、簡易測定することができれば、簡単且つ安価に環境診断することができる。更に、持ち運び可能な小型の分析装置を用いて現場で環境汚染材料を分析することができれば、よりきめ細かい安全環境を供出することができる。
【０００６】
このような測定を簡易に行うために、基板内又は基板上に微細流路、輸液ディバイス、反応槽、電気泳動カラム、膜分離機構、液体クロマトグラフカラム、キャピラリーガスクロマトグラフィー（ＣＧＣ）、誘導型プラズマ（ＩＣＰ）、質量分析計（ＭＳ）、電気化学的測定装置等が内臓されたマイクロ全分析システムの研究が盛んになされており、微細流路の開閉や流量調整のためのマイクロバルブの研究も盛んになされている。
【０００７】
例えば、表面に溝を有する部材（Ａ）の溝が形成された面に、０．５〜５００μｍの厚みを有する部材（Ｂ）が接着され、部材（Ａ）の溝と部材（Ｂ）とで幅１〜１０００μｍ、高さ１〜１０００μｍの毛細管状の流路が形成され、該流路の途上に、幅が毛細管状の流路幅の０．５〜１００倍で、該空隙部の最大高さ／最大幅の比が１以下である空隙部が形成されたマイクロ流体デバイスであって、（ｉ）部材（Ａ）の少なくとも空隙部周辺部が引張弾性率０．１ＭＰａ以上、７００ＭＰａ未満の範囲にある素材で形成され、（ｉｉ）部材（Ｂ）の少なくとも空隙部周辺部が、引張弾性率０．７〜１０ＧＰａの範囲にある素材で形成され、かつ厚みが０．５〜５００μｍである、マイクロ流体デバイスの該空隙部を、部材（Ｂ）側から選択的に圧迫することにより、マイクロ流体デバイス内の空隙部の断面積を可逆的に減少させて、空隙部を通過する流体流量を調節するマイクロ流体デバイスの流量調節方法（例えば、特許文献１参照。）が提案されている。
【特許文献１】特開２００２−２１９６９７号公報
【０００８】
上記マイクロ流体デバイスの流量調節方法においては、マイクロ流体デバイスの外部からマイクロ流体デバイス内の空隙部にペンチのような治具で機械的圧力を付加し、空隙部の断面積を可逆的に減少させて、空隙部を通過する流体流量を調節するのであり、微量の流体流量を調節することは不可能であり、流体の逆流を阻止するには必要な時間の間絶えず機械的圧力を付加しておく必要があり、実用に供することは不可能であった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、上記欠点に鑑み、マイクロ全分析システムに容易に組み込むことができる簡単な構造で、微細流路内の流体を一方向のみに輸送し、逆流しないマイクロバルブを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１記載のマイクロバルブは、流体注入用の開口部が下壁に形成され、流体排出用の開口部が側壁に形成されているバルブ室内に板状の浮遊弁体が収納されており、該開口部及び浮遊弁体の形状及び大きさは、該浮遊弁体が下壁に接地した際は流体注入用の開口部を閉鎖し、側壁に接した際は流体排出用の開口部を閉鎖せず且つ浮遊弁体が流体排出用の開口部内に流入しない形状及び大きさであることを特徴とする。
【００１１】
請求項１記載のマイクロバルブを図面を参照して説明する。図１は請求項１記載のマイクロバルブの一例を示す断面図であり、図２は平面図である。
【００１２】
図中１はマイクロ全分析システムであり、マイクロ全分析システム１内に平面視円形のバルブ室２が形成されている。バルブ室２の下壁２１の略中心に流体注入用の開口部４が形成され、マイクロ全分析システム１の外部から連通されている。又、バルブ室２の側壁２２の上部には流体排出用の開口部５が形成され、流体排出用の開口部５は端部が垂直に屈曲されマイクロ全分析システム１の上方に開口している。流体注入用の開口部４及び流体排出用の開口部５の上方に開口している部分は断面略円形の貫通孔である。
【００１３】
バルブ室２内には、平面視円形であって、バルブ室の深さよりも薄く、流体排出用の開口部５のバルブ室側端部の高さより薄い板状の浮遊弁体３が収納されており、流体注入用の開口部４、流体排出用の開口部５及び浮遊弁体３の形状及び大きさは、浮遊弁体３が下壁２１に接地した際は流体注入用の開口部４を閉鎖し、側壁２２に接地した際は流体排出用の開口部５を閉鎖せず且つ浮遊弁体３が流体排出用の開口部５内に流入しない形状及び大きさになされている。
【００１４】
即ち、浮遊弁体３の直径は、流体注入用の開口部４の直径より大きく、バルブ室２の半径と流体注入用の開口部４の半径の合計値より大きく且つバルブ室２の直径より小さくなされており、浮遊弁体３が下壁２１に接地した際は流体注入用の開口部４を常に閉鎖する大きさになされている。
【００１５】
又、浮遊弁体３の厚みは、流体排出用の開口部５のバルブ室側端部の高さより薄くなされており、浮遊弁体３が上壁２２に接地した際は、流体排出用の開口部５を一部分開口部分を残して閉鎖し且つ浮遊弁体３が流体排出用の開口部５内に流入しない大きさになされている。
【００１６】
従って、流体注入用の開口部４から流体を注入すると、浮遊弁体３が浮上して流体はバルブ室２に注入され、浮遊弁体３が浮上して側壁２２に接しても流体排出用の開口部５は開口部が一部分残っているのでその開口部から送られる。又、流体が逆流しようとすると、浮遊弁体３が下壁２１に押し付けられ流体注入用の開口部４が閉鎖されるので逆流が防止される。
【００１７】
上記バルブ室２及び浮遊弁体３の形状は、特に限定されるものではなく、例えば、円形、楕円形、三角形、正方形、長方形、六角形、長円形等が挙げられるが、浮遊弁体３が回転しても、浮遊弁体３が下壁２１に接地した際は流体注入用の開口部４を常に閉鎖する必
要があり、側壁２２に接地した際は流体排出用の開口部５を一部分開口部分を残して閉鎖し且つ浮遊弁体３が流体排出用の開口部５内に流入しない形状である必要があるので、バルブ室２及び浮遊弁体３は円形が好ましい。
【００１８】
流体排出用の開口部５の形状は、特に限定されるものではなく、例えば、円形、楕円形、三角形、正方形、長方形、六角形、長円形等が挙げられる。又、流体排出用の開口部５は浮遊弁体３が流入しない形状及び大きさであればよいので、流体排出用の開口部５のバルブ室側端部に浮遊弁体３が流入しない形状及び大きさの狭隘部を形成すればその後の形状は任意の形状及び大きさが採用されてもよい。
【００１９】
又、流体排出用の開口部５がバルブ室２の側壁２２の下の方に開口していると、逆流が発生した場合、流体が浮遊弁体３を流体排出用の開口部５の反対方向へ押しやる力が強くかかり、浮遊弁体３を下方に押しやる力が弱く、流体注入用の開口部４を強固に閉鎖することができず、逆流を制御できなくなるので、流体排出用の開口部５はバルブ室２の側壁２２の上方部に形成されているのが好ましい。
【００２０】
流体注入用の開口部４は浮遊弁体３が下壁２１に接地した際は常に閉鎖される必要があるので、流体注入用の開口部４はバルブ室３の下壁２１の略中央に形成されるのが好ましい。又、流体注入用の開口部４の直径は微細なので、レーザー加工やマシニング等各種微細加工で形成するのが好ましく、従って断面形状は円形が好ましい。
【００２１】
尚、流体注入用の開口部４及び流体排出用の開口部５は、マイクロ全分析システム１内の異なる微細流路に接続されてよいことは言うまでもない。
【００２２】
マイクロ全分析システムは、一般に、板状基板を積層し、板状基板の間に微細流路、マイクロバルブ、反応槽、測定槽等を形成することにより製造されており、本発明のマイクロバルブも板状基板を積層することにより製造されるのが好ましい。
【００２３】
即ち、請求項４記載のマイクロバルブは、流体排出用の貫通孔ａが打抜かれている第１の板状基板、バルブ室用の貫通孔ｂ及びバルブ室用の貫通孔ｂの端部から側方に流体排出用の貫通孔ｃが打抜かれている第１のスペーサー、バルブ室用の貫通孔ｄが打抜かれている第２のスペーサー並びに流体注入用の開口部が打抜かれている第２の板状基板が、バルブ室用の貫通孔ｂとバルブ室用の貫通孔ｄと流体注入用の開口部が略一直線かつ、流体排出用の貫通孔ａと流体排出用の貫通孔ｃが略一直線になるように、この順に積層され、バルブ室に浮遊弁体が収納されていることを特徴とする請求項１、２又は３記載のマイクロバルブである。
【００２４】
請求項４記載のマイクロバルブを図面を参照して説明する。図３は請求項４記載のマイクロバルブの一例を示す分解図である。
【００２５】
図中６は、バルブ室用の貫通孔ｂ２１及び流体排出用の貫通孔ｃ５２のふたをする第１の板状基板であり、流体排出用の貫通孔ａ５１が打抜かれている。
【００２６】
７は、第１の板状基板６よりも薄く、略円形のバルブ室用の貫通孔ｂ２３及びバルブ室用の貫通孔ｂ２３の端部から側方に流体排出用の貫通孔ｃ５２が打抜かれている第１のスペーサーであり、第１の板状基板６と第１のスペーサー７を重ね合わせると流体排出用の貫通孔ａ５１が流体排出用の貫通孔ｃ５２の端部に連通するように打抜かれている。
【００２７】
８は、第１の板状基板６よりも薄く、バルブ室用の貫通孔ｂ２３と同一の大きさの略円形のバルブ室用の貫通孔ｄ２４が打抜かれている第２のスペーサーであり、第１のスペー
サー７と第２のスペーサー８を重ね合わせるとバルブ室用の貫通孔ｂ２３とバルブ室用の貫通孔ｄ２４が重なり合うように打抜かれている。
【００２８】
３は、第１のスペーサー７よりも薄く、略円形である板状の浮遊弁体である。浮遊弁体３の直径はバルブ室用の貫通孔ｂ２３の直径より短く、バルブ室用の貫通孔ｂ２３の半径と流体注入用の開口部４の半径の合計より大きくなされている。
【００２９】
９は、略円形の流体注入用の開口部４が打抜かれている第２の板状基板であり、第２の板状基板９と第２のスペーサー８を重ね合わせると、流体注入用の開口部４はバルブ室用の貫通孔ｄ２４の略中央に位置するように打抜かれている。
【００３０】
第１の板状基板６、第１のスペーサー７、第２のスペーサー８及び第２の板状基板９をこの順に積層すると、バルブ室用の貫通孔ｂ２３とバルブ室用の貫通孔ｄ２４と流体注入用の開口部４が略一直線になるように積層され、バルブ室用の貫通孔ｂ２３とバルブ室用の貫通孔ｄ２４が第１の板状基板６と第２の板状基板９で囲まれてバルブ室２が形成される。
【００３１】
又、流体排出用の貫通孔ａと流体排出用の貫通孔ｃが略一直線になるように積層され、第１の板状基板６と第２のスペーサー８で囲まれて流体排出用の開口部５が形成される。
【００３２】
バルブ室２に浮遊弁体３を収納することにより、第２の板状基板９の流体注入用の開口部４からバルブ室２を通過して第１の板状基板６の流体排出用の開口部５にむけて流体が流れるマイクロバルブが形成される。又、流体が逆流しようとすると、浮遊弁体３が第２の基板９に押し付けられ流体注入用の開口部４が閉鎖されて逆流が防止される。
【００３３】
請求項５記載のマイクロバルブは、第１の板状基板、バルブ室用の貫通孔ｂ及びバルブ室用の貫通孔ｂの端部から側縁まで流体排出用の貫通孔ｃが打抜かれている第１のスペーサー、バルブ室用の貫通孔ｄが打抜かれている第２のスペーサー及び流体注入用の開口部が打抜かれている第２の板状基板が、バルブ室用の貫通孔ｂとバルブ室用の貫通孔ｄと流体注入用の開口部が略一直線になるように、この順に積層され、バルブ室に浮遊弁体が収納されていることを特徴とする請求項１、２又は３記載のマイクロバルブである。
【００３４】
請求項５記載のマイクロバルブを図面を参照して説明する。図４は請求項５記載のマイクロバルブの一例を示す分解図である。
【００３５】
図中６は、貫通孔は穿設されておらず、バルブ室用の貫通孔ｂ２３及び流体排出用の貫通孔ｃ５２のふたをする第１の板状基板である。７は、第１の板状基板より薄く、略円形のバルブ室用の貫通孔ｂ２３及びバルブ室用の貫通孔ｂ２３の端部から側縁まで流体排出用の貫通孔ｃ５２が打抜かれている第１のスペーサーである。
【００３６】
８は、第１の板状基板より薄く、バルブ室用の貫通孔ｂ２３と同一の大きさの略円形のバルブ室用の貫通孔ｄ２４が打抜かれている第２のスペーサーであり、第１のスペーサー７と第２のスペーサーを重ね合わせると、バルブ室用の貫通孔ｂ２３とバルブ室用の貫通孔ｄ２４が重なり合うように打抜かれている。
【００３７】
３は、第１のスペーサー７よりも薄く、略円形である板状の浮遊弁体である。浮遊弁体３の直径はバルブ室用の貫通孔ｂ２３の直径より短く、バルブ室用の貫通孔ｂ２３の半径と流体注入用の開口部４の半径の合計より大きくなされている。
【００３８】
９は、略円形の流体注入用の開口部４が打抜かれている第２の板状基板であり、第２の
板状基板９と第２のスペーサー８を重ね合わせると、流体注入用の開口部４はバルブ室用の貫通孔ｄ２４の略中央に位置するように打抜かれている。
【００３９】
第１の板状基板６、第１のスペーサー７、第２のスペーサー８及び第２の板状基板９をこの順に積層すると、バルブ室用の貫通孔ｂ２３とバルブ室用の貫通孔ｄ２４と流体注入用の開口部４が略一直線になるように積層され、バルブ室用の貫通孔ｂ２３とバルブ室用の貫通孔ｄ２４が第１の板状基板６と第２の板状基板９で囲まれてバルブ室２が形成される。
【００４０】
又、流体排出用の貫通孔ａ５２は第１の板状基板６と第２のスペーサー８で囲まれて流体排出用の開口部５が形成される。
【００４１】
バルブ室２に浮遊弁体３を収納することにより、第２の板状基板９の流体注入用の開口部４からバルブ室２を通過して流体排出用の開口部５にむけて流体が流れるマイクロバルブが形成される。又、流体が逆流しようとすると、浮遊弁体３が第２の基板９に押し付けられ流体注入用の開口部４が閉鎖されて逆流が防止される。
【００４２】
又、請求項６記載のマイクロバルブは、第１の板状基板、バルブ室用の貫通孔ｂ及びバルブ室用の貫通孔ｂの端部から側方に流体排出用の貫通孔ｃが打抜かれている第１のスペーサー、バルブ室用の貫通孔ｄ及び流体排出用の貫通孔ｅが打抜かれている第２のスペーサー並びに流体注入用の開口部及び流体排出用の貫通孔ｆが打抜かれている第２の板状基板が、バルブ室用の貫通孔ｂとバルブ室用の貫通孔ｄと流体注入用の開口部が略一直線かつ、流体排出用の貫通孔ｃと流体排出用の貫通孔ｅ流体排出用の貫通孔ｆとが略一直線になるように、この順に積層され、バルブ室に浮遊弁体が収納されていることを特徴とする請求項１、２又は３記載のマイクロバルブである。
【００４３】
請求項６記載のマイクロバルブを図面を参照して説明する。図５は請求項６記載のマイクロバルブの一例を示す分解図である。
【００４４】
図中６は、貫通孔は穿設されておらず、バルブ室用の貫通孔ｂ２３及び流体排出用の貫通孔ｃ５２のふたをする第１の板状基板である。７は、第１の板状基板より薄く、略円形のバルブ室用の貫通孔ｂ２３及びバルブ室用の貫通孔ｂ２３の端部から側方に流体排出用の貫通孔ｃ５２が打抜かれている第１のスペーサーである。
【００４５】
８は、第１の板状基板より薄く、バルブ室用の貫通孔ｂ２３と同一の大きさの略円形のバルブ室用の貫通孔ｄ２４と流体排出用の貫通孔ｅ５３が打抜かれている第２のスペーサーである。第１のスペーサー７と第２のスペーサーを重ね合わせると、バルブ室用の貫通孔ｂ２３とバルブ室用の貫通孔ｄ２４が重なり合い、流体排出用の貫通孔ｃ５２の端部と流体排出用の貫通孔ｅ５３が重なり合うように打抜かれている。
【００４６】
３は、第１のスペーサー７よりも薄く、略円形である板状の浮遊弁体である。浮遊弁体３の直径はバルブ室用の貫通孔ｂ２３の直径より短く、バルブ室用の貫通孔ｂ２３の半径と流体注入用の開口部４の半径の合計より大きくなされている。
【００４７】
９は、略円形の流体注入用の開口部４と流体排出用の貫通孔ｆ５４が打抜かれている第２の板状基板である。第２の板状基板９と第２のスペーサー８を重ね合わせると、流体注入用の開口部４はバルブ室用の貫通孔ｄ２４の略中央に位置し、流体排出用の貫通孔ｅ５３と流体排出用の貫通孔ｆ５４が重なり合うように打抜かれている。
【００４８】
第１の板状基板６、第１のスペーサー７、第２のスペーサー８及び第２の板状基板９を
この順に積層すると、バルブ室用の貫通孔ｂ２３とバルブ室用の貫通孔ｄ２４と流体注入用の開口部４が略一直線になるように積層され、バルブ室用の貫通孔ｂ２３とバルブ室用の貫通孔ｄ２４が第１の板状基板６と第２の板状基板９で囲まれてバルブ室２が形成される。
【００４９】
又、流体排出用の貫通孔ｃ５２の端部と流体排出用の貫通孔ｅ５３と流体排出用の貫通孔ｆ５４略一直線になるように積層され、流体排出用の貫通孔ｃ５２は第１の板状基板６で被覆されて流体排出用の開口部５が形成される。
【００５０】
バルブ室２に浮遊弁体３を収納することにより、第２の板状基板９の流体注入用の開口部４からバルブ室２を通過して流体排出用の開口部５にむけて流体が流れるマイクロバルブが形成される。又、流体が逆流しようとすると、浮遊弁体３が第２の基板９に押し付けられ流体注入用の開口部４が閉鎖されて逆流が防止される。
【００５１】
上記第１板状基板、第２の板状基板、第１のスペーサー、第２のスペーサー及び浮遊弁体の素材は、特に限定されるものではなく、例えば、従来から使用されている、ガラス、石英、シリコン等の無機材料、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂等が挙げられる。
【００５２】
上記無機材料は精度、加工性等が優れており、例えば、半導体微細加工技術において広く用いられている光リソグラフィー技術を利用すれば、ガラスやシリコン基板上にミクロンオーダーの溝や貫通孔を自在に形成することができる。
【００５３】
上記熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリ乳酸系樹脂、ポリアクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂等が挙げられ、耐酸性、耐アルカリ性を有する熱可塑性樹脂であるポリオレフィン系樹脂やポリアクリル系樹脂が好ましい。
【００５４】
又、熱硬化性樹脂は、前駆体が液状のため、転写金型の形状をより忠実に転写するという利点があり、低い線膨張率、低い成形収縮率を示すので有利に用いることができる。このような熱硬化樹脂としては、コストや易取扱い性の点から、エポキシ樹脂を有利に用いることができる。
【００５５】
上記板状基板の大きさは特に限定されるものではないが、大きくなるとマイクロ全分析システムとしてのハンドリング性が低下するので４００ｃｍ2 以下が好ましく、厚さは０．０１〜１０ｍｍが好ましい。
又、スペーサーの大きさは板状基板と同一の大きさであり、厚さは板状基板より薄く０．００５〜５ｍｍが好ましい。
【００５６】
上記流体注入用の開口部４、流体排出用の開口部５等の断面積も特に限定されるものではないが、狭くなるとつまり易くなり製造が困難になり、広くなると測定試料が多量に必要になるので０．０１μｍ2 〜３ｍｍ2 が好ましい。
【００５７】
又、バルブ室の大きさも特に限定されるものではないが、小さくなるとバルブ性能が低下し、大きくなると測定試料が多量に必要になるので１μｍ3 〜３ｍｍ3 が好ましい。
【発明の効果】
【００５８】
本発明のマイクロバルブの構成は上述の通りであり、マイクロ全分析システムに容易に組み込むことができる簡単な構造で、微細流路内の流体を一方向のみに輸送し、逆流することがない。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】請求項１記載のマイクロバルブの一例を示す断面図である。
【図２】請求項１記載のマイクロバルブの一例を示す平面図である。
【図３】請求項３記載のマイクロバルブの一例を示す分解図である。
【図４】請求項４記載のマイクロバルブの一例を示す分解図である。
【図５】請求項５記載のマイクロバルブの一例を示す分解図である。
【符号の説明】
【００６０】
１ マイクロ全分析システム
２ バルブ室
２１ 下壁
２２ 側壁
２３ バルブ室用の貫通孔ｂ
２４ バルブ室用の貫通孔ｄ
３ 浮遊弁体
４ 流体注入用の開口部
５ 流体排出用の開口部
５１ 流体排出用の貫通孔ａ
５２ 流体排出用の貫通孔ｃ
５３ 流体排出用の貫通孔ｅ
５４ 流体排出用の貫通孔ｆ
６ 第１の板状基板
７ 第１のスペーサー
８ 第２のスペーサー
９ 第２板状基板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体注入用の開口部が下壁に形成され、流体排出用の開口部が側壁に形成されているバルブ室内に板状の浮遊弁体が収納されており、該開口部及び浮遊弁体の形状及び大きさは、該浮遊弁体が下壁に接地した際は流体注入用の開口部を閉鎖し、側壁に接した際は流体排出用の開口部を閉鎖せず且つ浮遊弁体が流体排出用の開口部内に流入しない形状及び大きさであることを特徴とするマイクロバルブ。
【請求項２】
バルブ室、流体注入用の開口部の断面形状及び浮遊弁体は円形であり、浮遊弁体の直径はバルブ室の半径と流体注入用の開口部の半径の合計より長く且つバルブ室の直径より短いことを特徴とする請求項１記載のマイクロバルブ。
【請求項３】
流体排出用の開口部が側壁の上方部に形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載のマイクロバルブ。
【請求項４】
流体排出用の貫通孔ａが打抜かれている第１の板状基板、バルブ室用の貫通孔ｂ及びバルブ室用の貫通孔ｂの端部から側方に流体排出用の貫通孔ｃが打抜かれている第１のスペーサー、バルブ室用の貫通孔ｄが打抜かれている第２のスペーサー並びに流体注入用の開口部が打抜かれている第２の板状基板が、バルブ室用の貫通孔ｂとバルブ室用の貫通孔ｄと流体注入用の開口部が略一直線かつ、流体排出用の貫通孔ａと流体排出用の貫通孔ｃが略一直線になるように、この順に積層され、バルブ室に浮遊弁体が収納されていることを特徴とする請求項１、２又は３記載のマイクロバルブ。
【請求項５】
第１の板状基板、バルブ室用の貫通孔ｂ及びバルブ室用の貫通孔ｂの端部から側縁まで流体排出用の貫通孔ｃが打抜かれている第１のスペーサー、バルブ室用の貫通孔ｄが打抜かれている第２のスペーサー並びに流体注入用の開口部が打抜かれている第２の板状基板が、バルブ室用の貫通孔ｂとバルブ室用の貫通孔ｄと流体注入用の開口部が略一直線になるように、この順に積層され、バルブ室に浮遊弁体が収納されていることを特徴とする請求項１、２又は３記載のマイクロバルブ。
【請求項６】
第１の板状基板、バルブ室用の貫通孔ｂ及びバルブ室用の貫通孔ｂの端部から側方に流体排出用の貫通孔ｃが打抜かれている第１のスペーサー、バルブ室用の貫通孔ｄ及び流体排出用の貫通孔ｅが打抜かれている第２のスペーサー並びに流体注入用の開口部及び流体排出用の貫通孔ｆが打抜かれている第２の板状基板が、バルブ室用の貫通孔ｂとバルブ室用の貫通孔ｄと流体注入用の開口部が略一直線かつ、流体排出用の貫通孔ｃと流体排出用の貫通孔ｅ流体排出用の貫通孔ｆとが略一直線になるように、この順に積層され、バルブ室に浮遊弁体が収納されていることを特徴とする請求項１、２又は３記載のマイクロバルブ。
【請求項１】
流体注入用の開口部が下壁に形成され、流体排出用の開口部が側壁に形成されているバルブ室内に板状の浮遊弁体が収納されており、該開口部及び浮遊弁体の形状及び大きさは、該浮遊弁体が下壁に接地した際は流体注入用の開口部を閉鎖し、側壁に接した際は流体排出用の開口部を閉鎖せず且つ浮遊弁体が流体排出用の開口部内に流入しない形状及び大きさであることを特徴とするマイクロバルブ。
【請求項２】
バルブ室、流体注入用の開口部の断面形状及び浮遊弁体は円形であり、浮遊弁体の直径はバルブ室の半径と流体注入用の開口部の半径の合計より長く且つバルブ室の直径より短いことを特徴とする請求項１記載のマイクロバルブ。
【請求項３】
流体排出用の開口部が側壁の上方部に形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載のマイクロバルブ。
【請求項４】
流体排出用の貫通孔ａが打抜かれている第１の板状基板、バルブ室用の貫通孔ｂ及びバルブ室用の貫通孔ｂの端部から側方に流体排出用の貫通孔ｃが打抜かれている第１のスペーサー、バルブ室用の貫通孔ｄが打抜かれている第２のスペーサー並びに流体注入用の開口部が打抜かれている第２の板状基板が、バルブ室用の貫通孔ｂとバルブ室用の貫通孔ｄと流体注入用の開口部が略一直線かつ、流体排出用の貫通孔ａと流体排出用の貫通孔ｃが略一直線になるように、この順に積層され、バルブ室に浮遊弁体が収納されていることを特徴とする請求項１、２又は３記載のマイクロバルブ。
【請求項５】
第１の板状基板、バルブ室用の貫通孔ｂ及びバルブ室用の貫通孔ｂの端部から側縁まで流体排出用の貫通孔ｃが打抜かれている第１のスペーサー、バルブ室用の貫通孔ｄが打抜かれている第２のスペーサー並びに流体注入用の開口部が打抜かれている第２の板状基板が、バルブ室用の貫通孔ｂとバルブ室用の貫通孔ｄと流体注入用の開口部が略一直線になるように、この順に積層され、バルブ室に浮遊弁体が収納されていることを特徴とする請求項１、２又は３記載のマイクロバルブ。
【請求項６】
第１の板状基板、バルブ室用の貫通孔ｂ及びバルブ室用の貫通孔ｂの端部から側方に流体排出用の貫通孔ｃが打抜かれている第１のスペーサー、バルブ室用の貫通孔ｄ及び流体排出用の貫通孔ｅが打抜かれている第２のスペーサー並びに流体注入用の開口部及び流体排出用の貫通孔ｆが打抜かれている第２の板状基板が、バルブ室用の貫通孔ｂとバルブ室用の貫通孔ｄと流体注入用の開口部が略一直線かつ、流体排出用の貫通孔ｃと流体排出用の貫通孔ｅ流体排出用の貫通孔ｆとが略一直線になるように、この順に積層され、バルブ室に浮遊弁体が収納されていることを特徴とする請求項１、２又は３記載のマイクロバルブ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００６−２１４４９２（Ｐ２００６−２１４４９２Ａ）
【公開日】平成１８年８月１７日（２００６．８．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２７０７１（Ｐ２００５−２７０７１）
【出願日】平成１７年２月２日（２００５．２．２）
【出願人】（０００００２１７４）積水化学工業株式会社 (5,781)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年８月１７日（２００６．８．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年２月２日（２００５．２．２）
【出願人】（０００００２１７４）積水化学工業株式会社 (5,781)
【Ｆターム（参考）】
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