JP2008196481A - マイクロポンプ - Google Patents
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- F04D5/00—Pumps with circumferential or transverse flow
- F04D5/001—Shear force pumps
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Abstract
【解決手段】マイクロポンプは、マイクロチップ又はバイオチップの流路壁(4)によって形成されたU形流路(20)を有する。U形流路は、流入側流路部分(21)及び流出側流路部分(22)を有し、円板形、円柱形又は円筒形の回転子(10,90)が、流路(21,22)の折返し部(23)に回転可能に配置される。回転子は、流路(21,22)を区画する隔壁(5)の先端面と対向する。回転子は、遠隔駆動手段(レーザー光L,L1,L2,L3)によって、その回転中心軸線(X-X)を位置決めされ且つ回転駆動される。
【選択図】図2
Description
隔壁によって区画された流入側流路部分及び流出側流路部分を有するU形流路と、
前記隔壁の先端面と対向するように前記U形流路の折返し部に回転可能に配置されるとともに、遠隔駆動手段によってその回転中心軸線を位置決めされ且つ回転駆動される円板形、円柱形又は円筒形の回転子とを有することを特徴とするマイクロポンプを提供する。
図1は、2光子吸収方式の光造形法によってガラス基板上に微小構造体を成形する原理を説明するための斜視図である。
(1)レーザー走査を必要とせず、レーザー照射のみで回転子90を高速回転させることができる。
(2)オンチップレーザー光源を用いた光源一体型ポンプを実現することができる。
(3)全体的に円筒形態を有するので、粘性力を効率良く流体に伝えることができる。
(4)液体輸送時の液体脈動を確実に防止するとともに、細胞等の柔らかい生体試料を損傷させずに確実に輸送することができる。
2 ガラス基板
3 光重合体
4 流路壁
5 隔壁
6 外側流路壁面
7 湾曲面
8 内側流路壁面
9 頂壁面
10 回転子
11 外周面
12 外周壁
13 底板
14、16 軸部(被駆動軸)
15 軸部(中心軸)
20 U形流路
21 直線流路部分(流入側)
22 直線流路部分(流出側)
23 接続流路部分
24 湾曲面(隔壁先端面)
25 湾曲流路
26 間隙
30 遷移領域
40、80 ヘリカルロータ
43、83、84 螺旋翼
41、81 トラップ部
85 円筒
90 回転子
L:L1:L2:L3 レーザー光(レーザービーム)
T:T1:T2:T3 集光スポット
W1:W2 流路幅
G2 距離(間隙寸法)
R3 回転子半径
P マイクロディスクポンプ
Claims (16)
- マイクロチップ又はバイオチップ内の流路に配置可能なマイクロポンプであって、
隔壁によって区画された流入側流路部分及び流出側流路部分を有するU形流路と、
前記隔壁の先端面と対向するように前記U形流路の折返し部に回転可能に配置されるとともに、遠隔駆動手段によってその回転中心軸線を位置決めされ且つ回転駆動される円板形、円柱形又は円筒形の回転子とを有することを特徴とするマイクロポンプ。 - 前記遠隔駆動手段としてレーザー光が用いられ、前記回転子は、光透過性を有する光重合性樹脂の硬化体からなり、前記レーザー光の光トラッピング作用によって捕捉され、前記レーザー光の光駆動作用によって遠隔駆動され、前記回転中心軸線を中心に回転することを特徴とする請求項1に記載のマイクロポンプ。
- 前記回転子は、前記U形流路内の液体に浮遊し、前記遠隔駆動手段によって捕捉され、その回転中心軸線を位置決めされることを特徴とする請求項1又は2に記載のマイクロポンプ。
- 前記U形流路は、前記流入側流路部分及び流出側流路部分を接続する接続流路部分を有し、該接続流路部分は、前記流入側流路部分及び流出側流路部分の外側流路壁面と連続する湾曲面と、前記回転子の外周面とによって画成された湾曲流路を有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のマイクロポンプ。
- 前記隔壁の先端面は、前記回転子の外周面と相補する湾曲面として形成されることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のマイクロポンプ。
- 前記回転子は、該回転子の中心に配置され且つ第1のレーザー光が照射される中心軸と、該中心軸の両側に配置され且つ第2及び第3のレーザー光が夫々照射される一対の被駆動軸とを有することを特徴とする請求項2に記載のマイクロポンプ。
- 前記回転子は、円形底板と、該底板の外縁部に連接した外周壁と、外周壁の内側に形成された中空領域とを有し、前記中心軸及び被駆動軸は、前記底板に立設されることを特徴とする請求項6に記載のマイクロポンプ。
- 前記回転子は、光トラッピングされるトラップ部と、前記回転中心軸線から径方向外方に延びる複数の翼又は羽根とを有し、前記トラップ部と前記翼又は羽根の径方向内端部とは、前記回転中心軸線の軸線方向に一体連結されることを特徴とする請求項2に記載のマイクロポンプ。
- 前記翼又は羽根は、前記トラップ部の両側に点対称に配置され、該トラップ部に直列に一体連結されることを特徴とする請求項8に記載のマイクロポンプ。
- 前記回転子は、前記回転中心軸線から径方向外方に延びる複数の翼又は羽根を備え、該翼又は羽根は、レーザー光の放射圧によって所定方向の回転力が生じる形状を有することを特徴とする請求項2に記載のマイクロポンプ。
- 前記回転子は、前記回転中心軸線と実質的に同心の円筒体を有し、前記翼又は羽根は、前記円筒体内に収容され、該円筒体と一体化することを特徴とする請求項8乃至10のいずれか1項に記載のマイクロポンプ。
- 前記流入側流路部分及び流出側流路部分の流路幅は、回転子直径×0.7〜1.0の範囲内の寸法値に設定されることを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載のマイクロポンプ。
- 前記隔壁の先端面と、前記回転子の外周面との間の距離は、回転子直径×0.3以下の寸法値に設定されることを特徴とする請求項1乃至12のいずれか1項に記載のマイクロポンプ。
- 前記流入側流路部分及び流出側流路部分は平行に配置されることを特徴とする請求項1乃至13のいずれか1項に記載のマイクロポンプ。
- 前記回転子の中心は、前記隔壁の中心線上に位置決めされ、前記流路及び回転子は、前記隔壁の中心線に対して対称の形状を有することを特徴とする請求項1乃至14のいずれか1項に記載のマイクロポンプ。
- 複数の前記折返し部を直列に配置し、各折返し部に前記回転子を配置したことを特徴とする請求項1乃至15のいずれか1項に記載のマイクロポンプ。
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011056652A (ja) * | 2009-09-14 | 2011-03-24 | Yokohama National Univ | 光電駆動マイクロマシン及び微小可動部材の駆動方法 |
WO2013139794A1 (en) * | 2012-03-22 | 2013-09-26 | Envic-Sense Ab | Shear force pump with rotating cylinder |
US9073054B2 (en) | 2012-07-05 | 2015-07-07 | Riken | Fluid-controlling device for microchip and use thereof |
EP3586006A4 (en) * | 2017-02-22 | 2020-12-23 | Citrogene Inc. | EMBEDDED MICRO ROTARY PUMP, METHOD OF INTEGRATION AND MOTION CONTROL |
Citations (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03173372A (ja) * | 1989-11-30 | 1991-07-26 | Nec Corp | 微小可動機械機構 |
JPH04113021A (ja) * | 1990-08-30 | 1992-04-14 | Sony Corp | ローター具備の微小機械及びローター具備の微小機械の形成方法 |
JPH06213139A (ja) * | 1993-01-14 | 1994-08-02 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光圧アクチュエータ及びその製造方法 |
JPH1070890A (ja) * | 1996-08-28 | 1998-03-10 | Ritsumeikan | 光圧回転体 |
JPH10290771A (ja) * | 1997-04-21 | 1998-11-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 洗浄機 |
JPH11128145A (ja) * | 1997-10-31 | 1999-05-18 | Sanyo Electric Co Ltd | 食器洗い機 |
JPH11170377A (ja) * | 1997-12-05 | 1999-06-29 | Koji Ikuta | 光造形加工法、該加工法を用いた可動装置および光造形加工装置 |
JP2001158050A (ja) * | 1999-12-02 | 2001-06-12 | Japan Science & Technology Corp | 2光子マイクロ光造形方法およびその装置、2光子マイクロ光造形法によって形成した部品および可動機構 |
JP2001252897A (ja) * | 2000-03-10 | 2001-09-18 | Ritsumeikan | マイクロ分析チップ、及びその製造方法 |
JP2003025295A (ja) * | 2001-07-16 | 2003-01-29 | Japan Science & Technology Corp | マイクロ構造体の光駆動装置およびその方法 |
JP2005027495A (ja) * | 2003-06-13 | 2005-01-27 | Canon Inc | 光マイクロモータ、それを用いたマイクロポンプ、及びそれを用いたマイクロバルブ |
WO2005024230A2 (en) * | 2003-09-04 | 2005-03-17 | University Of Utah Research Foundation | Rotary centrifugal and viscous pumps |
JP2006035602A (ja) * | 2004-07-26 | 2006-02-09 | Yokohama National Univ | 微小構造体の製造方法 |
JP2006043607A (ja) * | 2004-08-05 | 2006-02-16 | Hitachi Maxell Ltd | 小型回転体及びマイクロ流路デバイス並びに小型回転体の制御システム |
WO2007011052A1 (ja) * | 2005-07-20 | 2007-01-25 | National University Corporation Yokohama National University | 流体制御デバイス |
-
2008
- 2008-01-17 JP JP2008007954A patent/JP2008196481A/ja active Pending
Patent Citations (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03173372A (ja) * | 1989-11-30 | 1991-07-26 | Nec Corp | 微小可動機械機構 |
JPH04113021A (ja) * | 1990-08-30 | 1992-04-14 | Sony Corp | ローター具備の微小機械及びローター具備の微小機械の形成方法 |
JPH06213139A (ja) * | 1993-01-14 | 1994-08-02 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光圧アクチュエータ及びその製造方法 |
JPH1070890A (ja) * | 1996-08-28 | 1998-03-10 | Ritsumeikan | 光圧回転体 |
JPH10290771A (ja) * | 1997-04-21 | 1998-11-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 洗浄機 |
JPH11128145A (ja) * | 1997-10-31 | 1999-05-18 | Sanyo Electric Co Ltd | 食器洗い機 |
JPH11170377A (ja) * | 1997-12-05 | 1999-06-29 | Koji Ikuta | 光造形加工法、該加工法を用いた可動装置および光造形加工装置 |
JP2001158050A (ja) * | 1999-12-02 | 2001-06-12 | Japan Science & Technology Corp | 2光子マイクロ光造形方法およびその装置、2光子マイクロ光造形法によって形成した部品および可動機構 |
JP2001252897A (ja) * | 2000-03-10 | 2001-09-18 | Ritsumeikan | マイクロ分析チップ、及びその製造方法 |
JP2003025295A (ja) * | 2001-07-16 | 2003-01-29 | Japan Science & Technology Corp | マイクロ構造体の光駆動装置およびその方法 |
JP2005027495A (ja) * | 2003-06-13 | 2005-01-27 | Canon Inc | 光マイクロモータ、それを用いたマイクロポンプ、及びそれを用いたマイクロバルブ |
WO2005024230A2 (en) * | 2003-09-04 | 2005-03-17 | University Of Utah Research Foundation | Rotary centrifugal and viscous pumps |
JP2006035602A (ja) * | 2004-07-26 | 2006-02-09 | Yokohama National Univ | 微小構造体の製造方法 |
JP2006043607A (ja) * | 2004-08-05 | 2006-02-16 | Hitachi Maxell Ltd | 小型回転体及びマイクロ流路デバイス並びに小型回転体の制御システム |
WO2007011052A1 (ja) * | 2005-07-20 | 2007-01-25 | National University Corporation Yokohama National University | 流体制御デバイス |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011056652A (ja) * | 2009-09-14 | 2011-03-24 | Yokohama National Univ | 光電駆動マイクロマシン及び微小可動部材の駆動方法 |
WO2013139794A1 (en) * | 2012-03-22 | 2013-09-26 | Envic-Sense Ab | Shear force pump with rotating cylinder |
US9151296B2 (en) | 2012-03-22 | 2015-10-06 | Envic-Sense Ab | Device for pumping a fluid at low flows |
US9073054B2 (en) | 2012-07-05 | 2015-07-07 | Riken | Fluid-controlling device for microchip and use thereof |
EP3586006A4 (en) * | 2017-02-22 | 2020-12-23 | Citrogene Inc. | EMBEDDED MICRO ROTARY PUMP, METHOD OF INTEGRATION AND MOTION CONTROL |
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