JP7187342B2

JP7187342B2 - 流体取扱装置および金型

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Publication number: JP7187342B2
Application number: JP2019023314A
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Inventors: 幸二野口
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Publication date: 2022-12-12
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Description

本発明は、流体取扱装置および金型に関する。

一般に、血液、タンパク質、ＤＮＡなどの生体物質は、試薬との混合や、加熱、冷却、検出などの工程を行うことで解析される。近年、このような複数の工程を連続して行うためのデバイスが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１には、インサート（収容部）と、インサートを回転可能に収容するカートリッジ本体（ケース）とを有するマルチチャンバ型回転バルブ（流体取扱装置）が記載されている。インサートは、内部に形成された複数のチャンバーを有している。インサートの側壁には、各チャンバーに対応して形成された複数の貫通孔がそれぞれ形成されている。カードリッジ本体の側壁には、貫通孔に対応する高さにシリンジを挿入可能な挿入口が形成されている。なお、各チャンバーには、解析に必要な試薬や検体などの液体が予め充填されている。

特許文献１に記載のマルチチャンバ型回転バルブでは、例えば、シリンジを挿入口から第１チャンバーに対応した第１貫通孔に挿入して、第１チャンバーに充填されている検体をシリンジ内に吸引する。次いで、第２チャンバーに対応した第２貫通孔を挿入口に合わせるようにインサートを周方向に回転させ、第２チャンバーに充填されている試薬をシリンジ内に吸引する。これにより、シリンジ内で検体および試薬が混合される。また、検体および試薬の混合液を加熱する場合には、シリンジ内の混合液を加熱用の第３チャンバーに吐出して、マルチチャンバ型回転バルブを加熱装置などで加熱することで混合液を加熱する。

特表２０１２－５２２９９６号公報

特許文献１に記載のマルチチャンバ型回転バルブは、解析毎に交換する必要があるため、樹脂材料を用いた射出成形によって安価に製造されることがある。このようなマルチチャンバ型回転バルブでは、操作時の液体漏れ防止する観点から、インサートの外周面およびカートリッジ本体の内周面が密着するように精度よく製造する必要がある。この場合、インサートの外周面およびカートリッジ本体の内周面に対応する金型の対応面を調整することで、インサートの外周面およびカートリッジ本体の内周面の形状を修正すると考えられる。

しかしながら、特許文献１に記載のマルチチャンバ型回転バルブでは、カートリッジ本体の内周面が単一の曲面であるため、形状を修正すべき箇所の位置および形状を高精度に特定することが困難であり、それに伴って金型の対応面における調整も困難であった。このため、例えば、カードリッジ本体の内周面の一部分の形状を修正するために、当該部分に対応する対応面だけでなく、その周囲の調整が不要な他の面まで調整しなければならないことがあった。さらには、カードリッジ本体の内周面の一部分のみを修正する場合であっても、その対応面全体を修正することまであった。

本発明の目的は、ケースの内周面の形状を容易に、かつ正確に修正できる流体取扱装置を提供することである。また、本発明の別の目的は、この流体取扱装置のケースを成形するための金型を提供することである。

本発明の流体取扱装置は、有底のケースと、外周面が前記ケースの内周面に接触しつつ、回転軸を中心として回転可能に収容された収容部と、を有し、前記収容部は、略円筒状に形成された側壁と、前記側壁の内部に形成された複数のチャンバーと、前記側壁の外側と前記複数のチャンバーのいずれかとを連通する複数の連通孔と、を含み、前記ケースの前記内周面は、前記回転軸を取り囲み、前記ケースの底部に向かうにつれて前記回転軸に近づくようにそれぞれ傾斜した複数の分割内周面と、隣接する２つの前記分割内周面の間に配置された段差面と、を含み、前記収容部の前記外周面の少なくとも一部は、前記ケースの前記複数の分割内周面のいずれかに接触する。

本発明の金型は、本発明の流体取扱装置の前記ケースを成形するための金型であって、前記分割内周面を成形するための第１金型面をそれぞれ有する複数の分割駒を有し、前記複数の分割駒は、前記回転軸に対応する方向に重ねられ、前記複数の分割駒のうちの少なくとも１つの分割駒は、前記段差面を成形するための第２金型面を有し、前記第２金型面を有する前記分割駒と、当該分割駒に隣接する前記分割駒との分割面は、前記第２金型面と同一平面上に位置する。

本発明の流体取扱装置は、ケースの内周面の形状を容易に、かつ正確に修正できる。

図１Ａ～Ｄは、実施の形態１に係る流体取扱装置の構成を示す図である。図２Ａ～Ｄは、ケースの構成を示す図である。図３Ａ、Ｂは、ケースの構成を示す他の図である。図４Ａ～Ｃは、収容部の構成を示す図である。図５Ａ、Ｂは、実施の形態２に係る流体取扱装置におけるケースの構成を示す図である。図６Ａ～Ｄは、実施の形態３に係る流体取扱装置におけるケースの構成を示す図である。図７Ａ～Ｄは、実施の形態３に係る流体取扱装置における収容部の構成を示す図である。図８Ａ、Ｂは、ケースを成形するための金型の構成を示す図である。図９Ａ、Ｂは、実施の形態４に係る流体取扱装置の構成を示す図である。

以下、本実施の形態に係る流体取扱装置について、添付した図面を参照して説明する。

［実施の形態１］
（流体取扱装置の構成）
図１Ａ～Ｄは、流体取扱装置１００の構成を示す図である。図１Ａは、流体取扱装置１００の平面図であり、図１Ｂは、右側面図であり、図１Ｃは、図１Ａに示されるＡ－Ａ線の断面図であり、図１Ｄは、図１Ａに示されるＢ－Ｂ線の断面図である。なお、図１Ｃ、Ｄでは、収容部１２０は断面ではなく側方から見た様子を示している。

図１Ａ～Ｄに示されるように、流体取扱装置１００は、有底のケース１１０と、収容部１２０とを有する。流体取扱装置１００は、ケース１１０内に収容部１２０を収容した状態で使用される。このとき、収容部１２０の外周面１２６の少なくとも一部は、ケース１１０の内周面１３１の一部（後述する複数の分割内周面１３２のいずれか）に接触している。流体取扱装置１００は、ケース１１０に対して収容部１２０を摺接させながら間欠的に回転させつつ、シリンジを用いて試薬や検体などの液体や気体を含む流体を操作して、例えば、検体中の被検出物質を解析するために使用される。

ケース１１０および収容部１２０は、それぞれ別体として形成され、組み立てることで流体取扱装置１００となる。ケース１１０および収容部１２０の製造方法は、特に限定されない。ケース１１０および収容部１２０は、製造コストの観点から、いずれも樹脂材料を用いた射出成形で製造されることが好ましい。ケース１１０および収容部１２０の材料は、解析に使用される耐試薬性を有し、かつ解析時の温度で変形しなければ特に限定されない。ケース１１０および収容部１２０の材料の例には、ポリプロピレン（ＰＰ）、熱可塑性ポリウレタンエラストマー（ＴＰＵ）、ポリカーボネート（ＰＣ）が含まれる。

図２Ａ～Ｄおよび図３Ａ、Ｂは、ケース１１０の構成を示す図である。図２Ａは、ケース１１０の平面図であり、図２Ｂは、右側面図であり、図２Ｃは、図２Ｂに示されるＢ－Ｂ線の断面図であり、図２Ｄは、図２Ｂに示されるＣ－Ｃ線の断面図である。図３Ａは、図２Ａに示されるＡ－Ａ線の断面図であり、図３Ｂは、図３Ａに示される領域Ａの部分拡大断面図である。図３Ｂにおける一点鎖線は、回転軸ＲＡに平行な仮想直線を示している。

前述したように、ケース１１０は、回転軸ＲＡを中心として収容部１２０を回転可能に収容する。図２Ａ～Ｄおよび図３Ａ、Ｂに示されるように、ケース１１０は、台座１１１と、ケース本体１１２と、挿入部１１３と、外側連通孔１１４とを有する。

台座１１１は、ケース本体１１２を設置するとともに、加熱冷却装置などの外部機器に対する設置部として機能する。台座１１１の上部には、ケース本体１１２が固定されている。台座１１１の中心部分には、台座１１１の表面および裏面にそれぞれ開口した孔１１５が形成されている。

ケース本体１１２は、回転軸を中心として収容部１２０を回転可能に収容する。ケース本体１１２は、円筒状に形成されている。ケース本体１１２には、シリンジを挿入するための挿入部１１３と、収容部１２０の第２連通孔１４２（後述）に連通する外側連通孔１１４が配置されている。

ケース本体１１２の内周面１３１は、複数の分割内周面１３２と、段差面１３３とを有する。ケース本体１１２の内周面１３１は、全体として、ケース１１０の底部の中央部分に向かってわずかに傾斜している。

複数の分割内周面１３２は、それぞれ、回転軸ＲＡを取り囲むように形成されている。複数の分割内周面１３２は、収容部１２０をケース１１０内に組み込んだ状態では、それぞれ対応する収容部１２０の分割外周面１２７と接触する。

複数の分割内周面１３２は、それぞれ、ケース１１０の底部（台座１１１側）に向かうにつれて回転軸ＲＡに近づくように傾斜している。分割内周面１３２の回転軸ＲＡに対する傾斜角度θ１は、特に限定されない。分割内周面１３２の回転軸ＲＡに対する傾斜角度θ１は、ケース１１０および収容部１２０を組立てしやすくする観点と、ケース１１０と収容部１２０との間に潤滑剤（例えば、グリース）を塗布した際に潤滑剤が押し出されにくくする観点とからは、１～３°程度が好ましい。本実施の形態では、分割内周面１３２の回転軸ＲＡに対する傾斜角度θ１は、いずれも２°である。

回転軸ＲＡを含む断面における分割内周面１３２の形状は、測定のしやすさ、誤差に対するロバスト性、加工精度、加工難易度などの観点から、直線状が好ましい。すなわち、分割内周面１３２の形状は、逆円錐台形の側面の形状であることが好ましい。

分割内周面１３２の数は、複数であれば特に限定されない。分割内周面１３２の数は、２つでもよいし、それ以上でもよい。本実施の形態では、分割内周面１３２の数は、３つである。

回転軸ＲＡに沿う方向における分割内周面１３２の長さ（高さ）は、回転軸ＲＡに沿う方向における分割外周面１２７の長さ（高さ）以上であることが好ましい。本実施の形態では、上段に位置する分割内周面１３２（図２Ｄにおいては、紙面上方を上方向とする）の長さは、対応する分割外周面１２７の長さと同じであり、それ以外の回転軸ＲＡに沿う方向における分割内周面１３２の長さは、回転軸ＲＡに沿う方向における分割外周面１２７の長さより大きい。

段差面１３３は、回転軸ＲＡを取り囲むように、隣接する２つの分割内周面１３２の間に配置されている。段差面１３３は、収容部１２０をケース１１０内に組み込んだ状態では、収容部１２０と接触していてもよいし、離間していてもよい。本実施の形態では、段差面１３３は収容部１２０と接触している。

回転軸ＲＡを含む断面において、段差面１３３の回転軸ＲＡに対する傾斜角度θ２（段差面１３３と回転軸ＲＡとのなす角度θ２）は、隣接する２つの分割内周面１３２の傾斜角度θ１より大きければ特に限定されないが、段差面１３３と隣接する２つの分割内周面１３２との間に明瞭な稜線が形成される角度であることが好ましい。本実施の形態では、回転軸ＲＡを含む断面において、段差面１３３の回転軸ＲＡに対する傾斜角度θ２は、９０°である。段差面１３３と分割内周面１３２との間の稜線は、後述する射出成形に使用される金型を微調整するための基準位置となりえる。

段差面１３３の回転軸ＲＡに沿う方向における長さは、分割内周面１３２の回転軸ＲＡに沿う方向における長さに応じて設定される。

段差面１３３の数は、１または２以上であり、分割内周面１３２の数に応じて設定される。分割内周面１３２が２つの場合には、段差面１３３の数は１つであり、分割内周面１３２が３つの場合には、段差面１３３の数は２つである。本実施の形態では、分割内周面１３２が３つであるため、段差面１３３の数は２つである。段差面１３３の数は、分割内周面１３２の数より１つ小さいことが好ましい。すなわち、複数の分割内周面１３２のそれぞれの間に段差面１３３が１つずつ配置されていることが好ましい。

挿入部１１３は、筒状に形成されている。挿入部１１３の内面の形状は、シリンジと略相補的な形状が好ましい。挿入部１１３は、シリンジの先端が挿入部１１３の内側開口部まで挿入できるように構成されている。挿入部１１３の外側開口部の形状は、シリンジの外形と相補的な形状である。挿入部１１３は、収容部１２０に形成された第１連通孔１４１（後述）に対応する位置に形成されている。

外側連通孔１１４は、ケース本体１１２に形成されている。外側連通孔１１４は、収容部１２０に形成された少なくとも一部の第２連通孔１４２（後述）に対応する位置に形成されている。外側連通孔１１４の数は、特に限定されない。本実施の形態では、ケース１１０は、上段に位置する分割外周面１２７に形成された複数の第２連通孔１４２に対応する高さに形成された１つの外側連通孔１１４と、中段に位置する分割外周面１２７に形成された複数の第２連通孔１４２に対応する高さに形成された１つの外側連通孔１１４とを有している。これら２つの外側連通孔１１４は、回転軸ＲＡに沿う方向に配置されている。

図４Ａ～Ｃは、収容部１２０の構成を示す図である。図４Ａは、収容部１２０の平面図であり、図４Ｂは、正面図であり、図４Ｃは、右側面図である。

収容部１２０は、ケース１１０に摺接しつつ、回転軸ＲＡを中心として回転可能に収容される。収容部１２０は、底部が閉塞された略円筒形状である。回転軸ＲＡに垂直な方向において、収容部１２０の外形の形状は、円形である。

収容部１２０は、略円筒状の側壁１２１と、側壁１２１の内部に形成された複数のチャンバー１２２と、側壁１２１の外側と複数のチャンバー１２２のいずれかとを連通する複数の連通孔１２３とを有する。収容部１２０は、側壁１２１によりその外形が規定されている。また、収容部１２０は、内壁１２４により複数のチャンバー１２２が区画されているとともに、内壁１２４により円柱形状の内部孔１２５が区画されている。

側壁１２１の外周面１２６は、複数の分割外周面１２７と、複数の内側離間面１２８とを有する。

複数の分割外周面１２７は、それぞれ回転軸ＲＡを取り囲むように形成されている。複数の分割外周面１２７は、収容部１２０をケース１１０内に組み込んだ状態では、それぞれケース１１０の分割内周面１３２と接触する。回転軸ＲＡに沿う方向における分割外周面１２７の長さは、分割内周面１３２と接触する領域において連通孔１２３が開口できれば特に限定されない。また、回転軸ＲＡに沿う方向における複数の分割外周面１２７の長さは、それぞれ同じでもよいし、それぞれ異なっていてもよい。本実施の形態では、上段に位置する分割内周面１３２（図４Ｂ、Ｃにおいては、紙面上方を上方向とする）の長さは、対応する分割外周面１２７の長さと同じであり、それ以外の回転軸ＲＡに沿う方向における分割内周面１３２の長さは、回転軸ＲＡに沿う方向における分割外周面１２７の長さより大きい。

分割外周面１２７は、ケース１１０の底部に向かうにつれて回転軸ＲＡに近づくように傾斜している。分割外周面１２７の回転軸ＲＡに対する傾斜角は、対応する分割内周面１３２の回転軸ＲＡに対する傾斜角と同じであることが好ましい。分割外周面１２７の数は、分割内周面１３２の数と同じであることが好ましい。少なくとも一部の分割外周面１２７には、連通孔１２３が開口している。

内側離間面１２８は、回転軸ＲＡを取り囲むように、隣接する２つの分割外周面１２７の間に接続面を介して配置されている。内側離間面１２８は、収容部１２０をケース１１０内に組み込んだ状態では、ケース１１０のいずれの面とも接触していない。回転軸ＲＡに沿う方向における内側離間面１２８の長さは、分割外周面１２７の長さに応じて設定される。内側離間面１２８は、回転軸ＲＡに対して傾斜していてもよいし、回転軸ＲＡと平行でもよい。

内側離間面１２８の数は、１または２以上であり、分割外周面１２７の数に応じて設定される。分割外周面１２７が２つの場合には、内側離間面１２８の数は１つであり、分割外周面１２７が３つの場合には、内側離間面１２８の数は２つである。本実施の形態では、分割外周面１２７が３つであるため、内側離間面１２８の数は、２つである。内側離間面１２８の数は、分割外周面１２７の数より１つ小さいことが好ましい。すなわち、分割外周面１２７のそれぞれの間に内側離間面１２８が１つずつ配置されていることが好ましい。

チャンバー１２２は、検体や試薬などの液体や気体などの流体を一時的に保管するとともに、流体などを反応させる反応槽としても機能する。チャンバー１２２の数は、特に限定されない。チャンバー１２２の数は、解析に必要な工程に応じて適宜設定できる。本実施の形態では、チャンバー１２２の数は、１０個である。各チャンバー１２２の大きさも特に限定されない。各チャンバー１２２は、同じ大きさでもよいし、それぞれ異なる大きさでもよい。本実施の形態では、図４Ａにおける紙面上側半分の複数のチャンバー１２２と、紙面下側半分の複数のチャンバー１２２のそれぞれに対応した紙面下側半分の複数のチャンバー１２２とのそれぞれは、同じ形状である。すなわち、本実施の形態では、複数のチャンバー１２２は、回転軸ＲＡを含む断面を境界に対称となるように形成されている。

連通孔１２３は、側壁１２１に形成されている。連通孔１２３は、側壁１２１の外側とチャンバー１２２を繋いでいる。本実施の形態では、連通孔１２３の形状は、直線状である。連通孔１２３の数は、特に限定されない。連通孔１２３の数は、流体取扱装置１００の仕様に応じて適宜設定できる。連通孔１２３は、第１連通孔１４１と、第２連通孔１４２と、を含む。

第１連通孔１４１は、チャンバー１２２に対する流体の出し入れに使用される。本実施の形態では、複数の第１連通孔１４１は、最も底部側の分割外周面１２７に形成されている。第１連通孔１４１の数は、チャンバー１２２の数と同じである。

第２連通孔１４２は、空気孔などとして使用される。本実施の形態では、複数の第２連通孔１４２は、最も開口部側（上段）の分割外周面１２７および中段の分割外周面１２７に形成されている。第２連通孔１４２の数は、チャンバー１２２の数と同じである。

なお、特に図示しないが、収容部１２０は、各チャンバー１２２の開口部の少なくとも一部を塞ぐ蓋を有していてもよい。

流体取扱装置１００では、例えば、挿入部１１３にシリンジを挿入して、第１連通孔１４１を介して、チャンバー１２２内の液体を吸引する。このとき、第２貫通孔１４２は、空気孔として機能する。次いで、回転軸ＲＡを中心として、収容部１２０をケース１１０に対して回転させる。このとき、ケース１１０の分割内周面１３２は、収容部１２０の分割外周面１２７に接触する。次いで、シリンジ内の液体をチャンバー１２２内に吐出する。このように、流体取扱装置１００では、液体をチャンバー１２２に対して出し入れするときに、第２貫通孔が空気孔として機能する。また、ケース１１０の分割内周面１３２と、収容部１２０の分割外周面１２７とが摺接するため、液漏れが生じない。

（効果）
以上のように、本実施の形態に係る流体取扱装置１００では、ケース１１０の内周面１３１が複数の分割内周面１３２に区分けされている。このため、例えば、射出成形でケース１１０を製造した場合、最上部と底部の間に位置する分割内周面１３２の形状のみを修正したくなったときであっても、他の分割内周面１３２に対応する金型の対応面を調整せずに、目的の分割内周面１３２に対応する金型の対応面のみを容易に調整できる。

また、ケースの内周面が複数の分割内周面に区分けされずに、一つの内周面で形成された流体取扱装置では、目的とする修正すべき箇所を特定することが難しいため、製品（成形品）の詳細な寸法を測定することが難しく、測定誤差が大きくなる場合があった。同様に、金型を調整する際にも該当箇所だけを調整すべきであるが、該当箇所の特定が難しいため加工誤差が大きくなる場合がある。さらに、加工後に寸法を確認する際に、正確な位置での詳細な測定が難しい場合があった。

一方、本実施の形態に係る流体取扱装置１００では、分割内周面１３２と段差面１３３との間に明瞭な稜線が形成されているため、この稜線を基準として、修正すべき箇所の位置を正確に把握でき、金型の対応面においても調整すべき箇所の位置を容易に特定できる。したがって、本実施の形態に係る流体取扱装置１００によれば、ケース１１０の内周面の形状を容易に、かつ正確に修正できる。

本実施の形態に係る流体取扱装置１００では、ケース１１０の内周面１３１の形状を、容易にかつ正確に計測して修正できるため、製品の測定、加工および製造がより容易となり、従来技術と比べて精密な製品を製造できる。そのため、ケース１１０と収容部１２０との嵌合具合が向上し、ケース１１０と収容部１２０との間での液漏れを抑制し、かつ回転抵抗が小さい製品となる。その結果、検出誤差が減少し、装置の駆動部、製品などへの回転負荷を低下させることができる。

［実施の形態２］
実施の形態２に係る流体取扱装置は、ケース２１０の内周面２３１の構成のみが実施の形態１に係る流体取扱装置１００と異なる。そこで、実施の形態１に係る流体取扱装置１００と同様の構成については、同じ符号を付してその説明を省略する。

（流体取扱装置の構成）
図５Ａ、Ｂは、実施の形態２に係る流体取扱装置におけるケース２１０の構成を示す図である。図５Ａは、回転軸ＲＡを含み、かつ挿入部１１３を含まない断面図（図３Ａに対応）であり、図５Ｂは、図５Ａに示される領域Ａの部分拡大断面図である。図５Ｂの一点鎖線は、回転軸ＲＡと平行な仮想直線を示している。

流体取扱装置は、ケース２１０と、収容部とを有する。図５Ａ、Ｂに示されるように、ケース２１０は、台座１１１と、ケース本体２１２と、挿入部と１１３、外側連通孔１１４とを有する。

ケース本体２１２の内周面２３１は、複数の分割内周面１３２と、複数の段差面１３３とに加えて、さらに複数の外側離間面２４３を有する。外側離間面２４３は、分割内周面１３２の開口部側端部と、段差面１３３の内側端部との間に配置されている。回転軸ＲＡを含む断面における外側離間面２４３の形状は、直線状である。また、回転軸ＲＡを含む断面において、外側離間面２４３は、回転軸ＲＡに対して傾斜していてもよいし、回転軸ＲＡと平行でもよい。本実施の形態では、回転軸ＲＡを含む断面において、外側離間面２４３は、回転軸ＲＡと平行である。これにより、分割内周面１３２および外側離間面２４３との境界（稜線）が適切に成形される。

（効果）
本実施の形態に係る流体取扱装置は、実施の形態１に係る流体取扱装置１００の効果に加え、分割内周面１３２および外側離間面２４３との境界（稜線）が適切に成形されるため、分割内周面１３２の微調整のための基準位置をより明確にできる。

［実施の形態３］
実施の形態３に係る流体取扱装置は、ケース３１０の内周面３３１と、収容部３２０の外周面３２６との構成のみが実施の形態２に係る流体取扱装置と異なる。そこで、実施の形態２に係る流体取扱装置と同様の構成については、同じ符号を付してその説明を省略する。

（流体取扱装置の構成）
図６Ａ～Ｄは、本実施の形態３に係る流体取扱装置におけるケース３１０の構成を示す図である。図６Ａは、回転軸ＲＡを含み、かつ挿入部１１３を含まない断面図（図３Ａに対応）であり、図６Ｂ～Ｄのそれぞれは、図６Ａに示される領域Ａ～Ｃの部分拡大断面図である。図６の一点鎖線は、回転軸ＲＡと平行な仮想直線を示している。

流体取扱装置は、ケース３１０と、収容部３２０とを有する。図６Ａに示されるように、ケース３１０は、台座１１１と、ケース本体３１２と、挿入部１１３と、外側連通孔１１４とを有する。

図６Ａ～Ｄに示されるように、ケース本体３１２の内周面３３１は、複数の分割内周面３３２と、段差面１３３と、外側離間面２４３とを有する。本実施の形態における複数の分割内周面３３２は、回転軸ＲＡに対する傾斜角度がそれぞれ異なる。隣接する２つの分割内周面３３２において、底部側の分割内周面３３２における回転軸ＲＡに対する傾斜角度θ１は、ケース３１０の開口部側の分割内周面３３２における回転軸ＲＡに対する傾斜角度θ１よりも大きい。図６Ｂ～Ｄに示されるように、本実施の形態では、ケース３１０の最も開口部側の分割内周面３３２の回転軸ＲＡに対する傾斜角度θ１は１°であり、ケース３１０の最も底部側の分割内周面３３２の回転軸ＲＡに対する傾斜角度θ１は３°であり、傾斜角度θ１が１°の分割内周面３３２と、傾斜角度θ１が３°の分割内周面３３２との間の分割内周面３３２の回転軸ＲＡに対する傾斜角度θ１は２°である。

図７Ａ～Ｄは、本実施の形態３に係る流体取扱装置における収容部３２０の構成を示す図である。図７Ａは、収容部３２０の正面図であり、図７Ｂ～Ｄのそれぞれは、図７Ａに示される領域Ａ～Ｃの部分拡大断面図である。図７Ｂ～Ｄの一点鎖線は、回転軸ＲＡと平行な仮想直線を示している。

図７Ａに示されるように、収容部３２０は、側壁３２１と、複数のチャンバー１２２と、複数の連通孔１２３とを有する。側壁３２１の外周面３２６は、複数の分割外周面３２７と、複数の内側離間面１２８と、を有する。

本実施の形態における複数の分割外周面３２７の回転軸ＲＡに対する傾斜角度θ３は、分割内周面３３２の回転軸ＲＡに対する角度に対応している。隣接する２つの分割外周面３２７において、底部側の分割外周面３２７における回転軸ＲＡに対する傾斜角度θ３は、ケース３１０の開口部側の分割外周面３２７における回転軸ＲＡに対する傾斜角度θ３よりも大きい。図７Ｂ～Ｄに示されるように、本実施の形態では、ケース３１０の最も開口部側の分割外周面３２７の回転軸ＲＡに対する傾斜角度θ３は１°であり、ケース３１０の最も底部側の分割外周面３２７の回転軸ＲＡに対する傾斜角度θ３は３°であり、傾斜角度θ３が１°の分割外周面３２７と、傾斜角度θ３が３°の分割外周面３２７との間の分割外周面３２７の回転軸ＲＡに対する傾斜角度θ３は２°である。

（効果）
以上のように、本実施の形態に係る流体取扱装置は、実施の形態２に係る流体取扱装置の効果に加え、ケース３１０を成形するための金型５００の調整が容易であるという効果を有する。

図８Ａは、実施の形態３の効果を説明するための、ケース３１０を成形するための金型５００の構成を示す図である。金型５００の分割内周面３３２を成形するための第１金型面５１１を微調整する場合、回転軸ＲＡを中心として金型５００を回転させながら、いずれかの第１金型面５１１に加工工具５２０（エンドミル、砥石など）を接触させればよい。前述したように、本実施の形態に係る流体取扱装置では、ケース３１０の底部側の分割内周面３３２は、回転軸ＲＡに対する傾斜角度θ１が大きい。よって、分割内周面３３２に対応する第１金型面５１１のいずれを微調整する場合でも、加工工具５２０が他の第１金型面５１１に接触しない。よって、金型５００の第１金型面５１１の微調整を容易にできる。

なお、ケース３１０の複数の分割内周面３３２を成形するための金型５００は、複数の分割駒５０１、５０２、５０３から構成されていてもよい。図８Ｂは、複数の分割駒５０１、５０２、５０３から構成される金型５００の構成を示す分解図である。

図８Ｂに示されるように、複数の分割駒５０１、５０２、５０３は、分割内周面３３２を成形するための第１金型面５１１をそれぞれ有しており、回転軸ＲＡに対応する方向に重ねられて使用される。また、複数の分割駒５０１、５０２、５０３のうち２つの分割駒５０１、５０２は、段差面１３３を成形するための第２金型面５１２をそれぞれ有している。そして、分割駒５０１と分割駒５０２との分割面は、分割駒５０１の第２金型面５１２と同一平面上に位置している。同様に、分割駒５０２と分割駒５０３との分割面も、分割駒５０２の第２金型面５１２と同一平面上に位置している。また、複数の分割駒５０１、５０２には、これらの分割面と接続するようにガス抜き孔５１３が形成されている。このように金型５００を分割駒５０１、５０２、５０３で構成することで、分割内周面３３２を成形するための第１金型面５１１を個別に調整することが可能となる。また、成形時に分割面を介して効率的にガス抜きをすることができる。これらの結果、成形品質が向上するとともに、生産性向上により製造コストを低減することもできる。

［実施の形態４］
実施の形態４に係る流体取扱装置は、ケース４１０の分割内周面４３２と、収容部４２０の分割外周面４２７との大きさの関係のみが実施の形態２に係る流体取扱装置と異なる。そこで、実施の形態２に係る流体取扱装置と同様の構成については、同じ符号を付してその説明を省略する。

（流体取扱装置の構成）
図９Ａ、Ｂは、本実施の形態４に係る流体取扱装置の構成を示す図である。図９Ａは、回転軸ＲＡを含み、挿入部１１３を含まない断面で切断した流体取扱装置４００の断面図である。図９Ｂは、分割内周面４３２と、分割外周面４２７との大きさの関係を説明するための模式的な部分拡大断面図である。なお、図９では、収容部４２０は断面ではなく側方から見た様子を示している。

図９Ａ、Ｂに示されるように、流体取扱装置４００は、ケース４１０と、収容部１２０とを有する。ケース４１０は、台座１１１と、ケース本体４１２と、挿入部１１３と、外側連通孔１１４とを有する。

ケース本体４１２の内周面４３１は、複数の分割内周面４３２と、段差面１３３と、外側離間面２４３とを有する。本実施の形態では、分割内周面４３２の開口部側の端部は、分割内周面４３２と接触する分割外周面４２７の開口部側の端部よりも開口部側に配置されており、分割内周面４３２の底部側の端部は、分割内周面４３２と接触する分割外周面４２７の底部側の端部よりも底部側に配置されている。分割外周面４２７に対する分割内周面４３２の大きさは、特に限定されない。分割外周面４２７に対する分割内周面４３２の大きさは、製造誤差を吸収できる程度が好ましい。これにより、ケース４１０と収容部４２０とを適切に組み立てることができ、製造性を高めることができる。

（効果）
以上のように、本実施の形態に係る流体取扱装置は、実施の形態２に係る流体取扱装置の効果に加え、製造性を高めることができる。

本発明の流体取扱装置は、例えば、微量な生体試料などの解析に適用できる。

１００、４００流体取扱装置
１１０、２１０、３１０、４１０ケース
１１１台座
１１２、２１２、３１２、４１２ケース本体
１１３挿入部
１１４外側連通孔
１１５孔
１２０、３２０、４２０収容部
１２１、３２１側壁
１２２チャンバー
１２３連通孔
１２４内壁
１２５内部孔
１２６、３２６外周面
１２７、３２７、４２７分割外周面
１２８内側離間面
１３１２３１、３３１、４３１内周面
１３２、３３２、４３２分割内周面
１３３段差面
１４１第１連通孔
１４２第２連通孔
２４３外側離間面
５００金型
５１１第１金型面
５１２第２金型面
５２０加工工具

Claims

有底のケースと、
外周面が前記ケースの内周面に接触しつつ、回転軸を中心として回転可能に収容された収容部と、を有し、
前記収容部は、
略円筒状に形成された側壁と、
前記側壁の内部に形成された複数のチャンバーと、
前記側壁の外側と前記複数のチャンバーのいずれかとを連通する複数の連通孔と、
を含み、
前記ケースの前記内周面は、
前記回転軸を取り囲み、前記ケースの底部に向かうにつれて前記回転軸に近づくようにそれぞれ傾斜した複数の分割内周面と、
隣接する２つの前記分割内周面の間に配置された段差面と、
を含み、
前記収容部の前記外周面の少なくとも一部は、前記ケースの前記複数の分割内周面のいずれかに接触する、
流体取扱装置。
前記ケースの前記内周面は、前記段差面と、当該段差面に対して前記ケースの底部側に隣接する前記分割内周面との間に、前記収容部の前記外周面から離間した外側離間面をさらに有する、請求項１に記載の流体取扱装置。
前記回転軸を含む断面において、前記外側離間面は、前記回転軸と平行である、請求項２に記載の流体取扱装置。
隣接する２つの前記分割内周面において、前記ケースの底部側の前記分割内周面における前記回転軸に対する傾斜角度は、前記ケースの開口部側の前記分割内周面における前記回転軸に対する傾斜角度よりも大きい、請求項１～３のいずれか一項に記載の流体取扱装置。
前記収容部の前記外周面は、
前記回転軸を取り囲み、前記ケースの底部に向かうにつれて前記回転軸に近づくようにそれぞれ傾斜し、前記複数の分割内周面にそれぞれ接触する複数の分割外周面と、
隣接する２つの前記分割外周面の間に前記ケースの前記内周面から離間した内側離間面と、を有し、
少なくとも１つの前記分割外周面には、前記連通孔が開口している、
請求項１～４のいずれか一項に記載の流体取扱装置。
前記複数の分割内周面のそれぞれにおいて、
前記分割内周面の前記ケースの開口部側の端部は、当該分割内周面と接触する前記分割外周面の前記開口部側の端部よりも前記開口部側に配置されており、
前記分割内周面の前記ケースの底部側の端部は、当該分割内周面と接触する前記分割外周面の前記底部側の端部よりも前記底部側に配置されている、
請求項５に記載の流体取扱装置。
請求項１に記載の流体取扱装置の前記ケースを成形するための金型であって、
前記分割内周面を成形するための第１金型面をそれぞれ有する複数の分割駒を有し、
前記複数の分割駒は、前記回転軸に対応する方向に重ねられ、
前記複数の分割駒のうちの少なくとも１つの分割駒は、前記段差面を成形するための第２金型面を有し、
前記第２金型面を有する前記分割駒と、当該分割駒に隣接する前記分割駒との分割面は、前記第２金型面と同一平面上に位置する、
金型。