发明名称 流体序列控制装置与方法
摘要 本案系提供一种流体序列控制装置与方法。该流体序列控制装置包含:一基材、至少一第一流体通道、复数个阀控元件、复数个注入槽体、复数个排出槽体、至少一工作区域以及复数个突出结构。该流体序列控制方法,其步骤包含提供至少一流体序列控制装置、至少一流体、一压力及一封闭机构;注入该流体至该基材内所选定之该等注入槽体;启动该封闭机构封闭该等注入槽体与该等排出槽体;施加该压力于该第一流体通道之一入口槽或一出口槽;推动该流体通过该第一流体通道内之该等阀控元件;产生一反应于该工作区域;以及流出该流体至该出口槽。
申请公布号 TWI272464 申请公布日期 2007.02.01
申请号 TW095106894 申请日期 2006.03.01
申请人 财团法人国家实验研究院仪器科技研究中心 发明人 谢哲伟
分类号 G05D7/00(2006.01) 主分类号 G05D7/00(2006.01)
代理机构 代理人 蔡清福 台北市中山区中山北路3段27号13楼;白大尹 台北市中正区忠孝东路1段176号9楼
主权项 1.一种流体序列控制装置,其包含: 一基材; 至少一第一流体通道,其系位于该基材内,并利用 至少一入口槽与至少一出口槽分别与其始端与末 端连接; 复数个阀控元件,其系分别位于该第一流体通道内 ,用以将该第一流体通道分隔为复数个段; 复数个注入槽体,其系利用复数个第二流体通道与 该等段连接,用以注入至少一流体;以及 复数个排出槽体,其系利用复数个第三流体通道分 别与该等阀控元件连接。 2.如申请专利范围第1项所述之流体序列控制装置, 其中该入口槽、该出口槽、该等注入槽体与该等 排出槽体为开放式。 3.如申请专利范围第1项所述之流体序列控制装置, 其中该第一流体通道、该等第二流体通道与该等 第三流体通道为封闭式。 4.如申请专利范围第1项所述之流体序列控制装置, 其中该等阀控元件为被动式。 5.如申请专利范围第1项所述之流体序列控制装置, 其中该等阀控元件为一几何阀(geometric valve)。 6.如申请专利范围第1项所述之流体序列控制装置, 其中该第一流体通道中包含至少一工作区域,用以 使该流体流经该工作区域时能进行反应或检测。 7.如申请专利范围第6项所述之流体序列控制装置, 其中该工作区域具有至少一三维结构,系用以增加 该流体之一接触表面积,减少该流体之反应时间。 8.如申请专利范围第1项所述之流体序列控制装置, 其中该等段的长度决定该流体之一定量体积。 9.如申请专利范围第1项所述之流体序列控制装置, 其中该流体系利用该基材所具有之一表面张力以 达成一定量自动填充之功能。 10.一种流体序列控制装置,其包含: 一基材; 至少一第一流体通道,其系位于该基材内,并利用 至少一入口槽与至少一出口槽分别与其始端与末 端连接; 复数个阀控元件,其系分别位于该第一流体通道内 ,用以将该第一流体通道分隔为复数个段; 复数个注入槽体,其系利用复数个第二流体通道与 该等段连接,用以注入至少一流体; 复数个排出槽体,其系利用复数个第三流体通道分 别与该等阀控元件连接;以及 复数个突出结构,其系位于该等第二流体通道与该 第一流体通道相接处,用以使该流体自该等第二流 体通道导入该第一流体通道时不会被停住而能完 成自动填充。 11.如申请专利范围第10项所述之流体序列控制装 置,其中该入口槽、该出口槽、该等注入槽体与该 等排出槽体为开放式。 12.如申请专利范围第10项所述之流体序列控制装 置,其中该第一流体通道、该等第二流体通道与该 等第三流体通道为封闭式。 13.如申请专利范围第10项所述之流体序列控制装 置,其中该等阀控元件为被动式。 14.如申请专利范围第10项所述之流体序列控制装 置,其中该等阀控元件为一几何阀(geometric valve)。 15.如申请专利范围第10项所述之流体序列控制装 置,其中该第一流体通道中包含至少一工作区域, 用以使该流体流经该工作区域时能进行反应或检 测。 16.如申请专利范围第15项所述之流体序列控制装 置,其中该工作区域具有至少一三维结构,系用以 增加该流体之一接触表面积,减少该流体之反应时 间。 17.如申请专利范围第10项所述之流体序列控制装 置,其中该等段的长度决定该流体之一定量体积。 18.如申请专利范围第10项所述之流体序列控制装 置,其中该流体系利用该基材所具有之一表面张力 以达成一定量自动填充之功能。 19.一种流体序列控制方法,其步骤包含: 提供至少一流体序列控制装置,其具有一基材、至 少一第一流体通道、至少一入口槽、至少一出口 槽、复数个阀控元件、复数个注入槽体及复数个 排出槽体; 提供至少一流体、一压力及一封闭机构; 注入该等流体至该基材内所选定之该等注入槽体; 启动该封闭机构封闭该等注入槽体与该等排出槽 体; 施加该压力于该入口槽或该出口槽,以推动该等流 体;以及 使该等流体依序通过该第一流体通道内之该等阀 控元件,最后流出至该出口槽。 20.如申请专利范围第19项所述之流体序列控制方 法,其中该第一流体通道系位于该基材内,并利用 该入口槽与该出口槽分别与其始端与末端连接。 21.如申请专利范围第19项所述之流体序列控制方 法,其中该等阀控元件系分别位于该第一流体通道 内,用以将该第一流体通道分隔为复数个段。 22.如申请专利范围第19项所述之流体序列控制方 法,其中该等注入槽体系利用复数个第二流体通道 与该等段连接。 23.如申请专利范围第19项所述之流体序列控制方 法,其中该等排出槽体系利用复数个第三流体通道 分别与该等阀控元件连接。 24.如申请专利范围第19项所述之流体序列控制方 法,其中该等第一流体通道中包含至少一工作区域 ,用以使该流体流经该工作区域时能进行反应或检 测。 25.如申请专利范围第19项所述之流体序列控制方 法,其中该封闭机构系利用一软性材质以贴合该等 注入槽体与该等排出槽体并加以封闭。 26.如申请专利范围第25项所述之流体序列控制方 法,其中该软性材质为聚二甲基矽氧烷(poly( dimethylsiloxane),PDMS)或橡胶等材质的其一。 27.如申请专利范围第19项所述之流体序列控制方 法,其中该压力系利用一薄膜致动器、一气动帮浦 、一离心帮浦或一蒸发驱动力的其一所产生。 28.如申请专利范围第19项所述之流体序列控制方 法,其系利用该压力之持压时间与压力量値控制该 流体停留于该等段的时间。 29.如申请专利范围第19项所述之流体序列控制方 法,其中该压力系为一正压力或一负压力。 30.如申请专利范围第19项所述之流体序列控制方 法,其中该正压力或该负压力系用以使该流体于该 工作区域产生一单向或一往复式运动。 图式简单说明: 第一图:其系习知之整合气动式微阀门及微帮浦之 微流体晶片于疾病侦测上之应用示意图; 第二图:其系习知之GYROS的实验室碟片示意图; 第三图:其系本案之流体序列控制装置之立体示意 图; 第四图(a)(b)(c)(d)(e):其系本案之流体序列控制装置 与方法示意图; 第五图(a)(b):其系本案之另一流体序列控制装置与 方法示意图;以及 第六图(a)(b)(c):其系本案之形状止流阀与突出结构 示意图。
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