管道混合器
阅读：2发布：2020-07-04
专利汇可以提供管道混合器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种管道混合器包括 基板 、管道组件与按压组件。管道组件位于基板上。管道组件具有至少一管道、第一开口与第二开口。管道的两端分别连通第一开口与第二开口。第一开口用以容置至少两个检测材料。按压组件 覆盖 第二开口。按压组件具有连通第二开口的气室。当按压组件经按压而复位时，气室产生 负压 牵引第一开口中的两个检测材料，使其沿管道往第二开口的方向移动并混合。，下面是管道混合器专利的具体信息内容。
1.一种管道混合器，包括：
一基板；
一管道组件，位于该基板上，该管道组件具有一覆盖层、至少一管道、第一开口与第二开口，且该管道的两端分别连通该第一开口与该第二开口，其中该第一开口用以容置至少两种检测材料；以及
一按压组件，覆盖该第二开口，该按压组件具有连通该第二开口的至少一气室，该按压组件包括一气室盖与一弹性层，该弹性层位于该气室盖与该管道组件之间，该弹性层具有至少一镂空区，该镂空区连通该第二开口且位于该气室盖与该覆盖层之间，以与该气室盖与该覆盖层共同定义该气室；
其中当该按压组件经按压后释放而复位时，该气室产生一负压牵引该第一开口中的所述至少两种检测材料沿该管道往该第二开口的方向移动并混合。
2.如权利要求1所述的管道混合器，其中所述管道组件包括：
一管道层，具有至少一镂空槽，该覆盖层位于该管道层上，且该覆盖层覆盖该镂空槽以与该管道层共同定义所述管道。
3.如权利要求2所述的管道混合器，其中所述覆盖层可透光。
4.如权利要求3所述的管道混合器，其中所述管道层连通所述镂空槽一端开设第一镂空孔，所述覆盖层开设第二镂空孔，该第二镂空孔的位置对应该第一镂空孔的位置，以与该第一镂空孔共同定义该第一开口。
5.如权利要求4所述的管道混合器，其中所述第二开口的位置对应所述管道层的所述镂空槽远离所述第一镂空孔的一端。
6.如权利要求5所述的管道混合器，其中所述覆盖层还包括一透光区，且该透光区位于所述第二开口与所述第二镂空孔之间。
7.如权利要求6所述的管道混合器，其中所述管道层还包括一观测区，所述镂空槽的至少一部分位于该观测区，且该观测区的面积与所述覆盖层的所述透光区的面积至少有一部分重合。
8.如权利要求4所述的管道混合器，其中所述管道层开设多个镂空槽与对应的多个第一镂空孔，所述多个镂空槽沿远离所述多个对应的第一镂空孔的方向延伸。
9.如权利要求8所述的管道混合器，其中所述覆盖层开设多个第二镂空孔与对应的多个第二开口，所述多个第二镂空孔的位置对应所述管道层的对应的所述多个第一镂空孔的位置，使所述多个第一镂空孔与所述多个第二镂空孔共同定义多个第一开口，且所述多个第二开口的位置对应该管道层的对应的所述多个镂空槽沿远离所述多个对应的第一镂空孔的方向延伸一端的位置。
10.如权利要求1所述的管道混合器，其中所述覆盖层的材质选自玻璃、聚对苯二甲酸乙二醇酯或压克力。
11.如权利要求1所述的管道混合器，其中所述弹性层的材质选自泡棉或橡胶。
12.如权利要求1所述的管道混合器，其中所述基板的材质选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、玻璃或铝。
13.如权利要求9所述的管道混合器，其中
该弹性层具有多个镂空区，所述多个镂空区连通对应的所述多个第二开口且位于该气室盖与所述覆盖层之间，以与该气室盖与该覆盖层共同定义多个气室。
14.如权利要求1所述的管道混合器，其中所述检测材料包括一待测材料及一鉴别材料。
15.如权利要求14所述的管道混合器，其中所述待测材料包括生物检体、食品、环境物质、微生物、或其任意组合。
16.如权利要求14所述的管道混合器，其中所述鉴别材料包括抗体、抗原、指示剂、染剂、生物标记、或其任意组合。
管道混合器
技术领域
[0001] 本发明涉及一种管道混合器。
背景技术
[0002] 现有技术中利用血液和抗体混合以测得血型的方式大致有三，包含试管立即离心法、固相微孔盘方法与凝胶管柱凝集法。试管立即离心法是将试管内的血液和抗体混合，若血液有凝集则会聚集成血块并沉积在试管底部。然而，在使用试管立即离心法进行血型检测时，需将样本作前处理，例如离心、清洗与稀释等步骤，不仅整体检测时间长，且需充足的血量和抗体剂量才可确保顺利检测。
[0003] 此外，固相微孔盘方法是将血液与抗体放置在微孔盘内。每个微孔盘边缘具有凹槽，在长时间摇晃微孔盘后可使血液和抗体混合。若血液有凝集则会聚集成血块并卡在凹槽；若血液无凝集则血球会集中在微孔中间。然而，此法为半定量检测故只能粗估，且微孔盘亦有检测时间长、样本需前处理等缺点。
[0004] 凝胶管柱凝集法则是在管柱内填充凝胶，并将血液与抗体放置在凝胶的顶部。利用离心的方法将血液和抗体混合。若血液有凝集则会聚集成血块卡在凝胶上方或中间；若血液无凝集则血液会被离心到凝胶的底部。然而，具有凝胶管柱的纪录卡价格昂贵，且需要离心机，亦有检测时间长、样本需前处理等缺点。
发明内容
[0005] 本发明的一目的在于提供一种管道混合器。
[0006] 根据本发明一实施方式，提供一种管道混合器包括基板、管道组件与按压组件。管道组件位于基板上。管道组件具有至少一管道、第一开口与第二开口。管道的两端分别连通第一开口与第二开口。第一开口用以容置至少两种检测材料。按压组件覆盖第二开口。按压组件具有连通第二开口的气室。当按压组件经按压后释放而复位时，气室产生负压牵引第一开口中的两检测材料，使得两检测材料沿管道往第二开口的方向移动并混合。
[0007] 在本发明上述实施方式中，管道的两端分别连通第一开口与第二开口，且按压组件具有连通第二开口的气室。这样的设计，当两检测材料位于第一开口中且按压组件被按压时，预压缩的气室会于管道产生一正压力，迫使两检测材料暂时从第一开口略凸出。待施加于按压组件的压缩外力移除后(释放)，按压组件基于弹性力复位，此时气室所产生的一负压力会牵引第一开口中的两检测材料沿管道往第二开口的方向移动，使两检测材料被混合。
[0009] 在本发明一实施方式中，覆盖层可透光。
[0010] 在本发明一实施方式中，管道层连通镂空槽一端开设第一镂空孔，覆盖层开设第二镂空孔，第二镂空孔的位置对应第一镂空孔的位置，以与第一镂空孔共同定义第一开口。
[0011] 在本发明一实施方式中，第二开口的位置对应管道层的镂空槽远离第一镂空孔的一端。
[0012] 在本发明一实施方式中，覆盖层还包括一透光区，且透光区位于第二开口与第二镂空孔之间。
[0013] 在本发明一实施方式中，管道层还包括一观测区，镂空槽的至少一部分位于观测区，且观测区的面积与覆盖层的透光区的面积至少有一部分重合。
[0014] 在本发明一实施方式中，管道层开设多个镂空槽与对应的多个第一镂空孔，所述多个镂空槽沿远离多个对应的第一镂空孔的方向延伸。
[0015] 在本发明一实施方式中，覆盖层开设多个第二镂空孔与对应的多个第二开口，多个第二镂空孔的位置对应管道层的对应的多个第一镂空孔的位置，使多个第一镂空孔与多个第二镂空孔共同定义多个第一开口，且多个第二开口的位置对应该管道层的对应的多个镂空槽沿远离多个对应的第一镂空孔的方向延伸一端的位置。
[0016] 在本发明一实施方式中，覆盖层的材质选自玻璃、聚对苯二甲酸乙二醇酯或压克力。
[0017] 在本发明一实施方式中，所述按压组件包括一气室盖以及一弹性层，弹性层位于气室盖与管道组件之间，弹性层具有至少一镂空区，镂空区连通第二开口且位于气室盖与覆盖层之间，以与气室盖与覆盖层共同定义所述气室。
[0020] 在本发明一实施方式中，按压组件包括一气室盖以及一弹性层，弹性层位于气室盖与管道组件之间，弹性层具有多个镂空区，多个镂空区连通对应的多个第二开口且位于气室盖与覆盖层之间，以与气室盖与覆盖层共同定义多个气室。
[0021] 在本发明一实施方式中，检测材料包括一待测材料及一鉴别材料。
[0023] 在本发明一实施方式中，鉴别材料包括抗体、抗原、指示剂、染剂、生物标记、或其任意组合。
[0024] 本发明的管道混合器的成本低，不需电力即可操作，只需通过按压按压组件，便可将两检测材料混合，使用上较具弹性。当两检测材料分别为血液与抗体时，不仅能于管道观察血液是否有凝集现象以判别血型，且能大幅简化现有技术的检测步骤。附图说明
[0025] 图1绘示根据本发明一实施方式的管道混合器的立体图。
[0026] 图2绘示图1的管道混合器的分解图。
[0027] 图3绘示图1的管道混合器沿线段3-3的剖面图。
[0028] 图4A绘示图3的第一开口滴入检测材料后的剖面图。
[0029] 图4B绘示图1的第一开口滴入检测材料后的俯视图。
[0030] 图5A绘示图4A的按压组件被按压后的剖面图。
[0031] 图5B绘示图4B的按压组件被按压后的俯视图。
[0032] 图6A绘示图5A的按压组件复位后的剖面图。
[0033] 图6B绘示图5B的按压组件复位后的俯视图。
[0034] 图7A绘示图6A的按压组件再次被按压后的剖面图。
[0035] 图7B绘示图6B的按压组件再次被按压后的俯视图。
[0036] 图8A绘示图7A的按压组件复位后的剖面图。
[0037] 图8B绘示图7B的按压组件复位后的俯视图。
[0038] 图9绘示根据本发明另一实施方式的管道混合器的立体图。
[0039] 图10绘示图9的管道混合器的分解图。
[0040] 其中，附图标记说明如下：
[0041] 100、100a：管道混合器
[0042] 110、110a：基板
[0043] 120、120a：管道组件
[0044] 121、121a：第一开口
[0045] 122、122a：管道层
[0046] 123、123a：镂空槽
[0047] 124、124a：第一镂空孔
[0048] 125、125a：端
[0049] 126、126a：覆盖层
[0050] 127：第二镂空孔
[0051] 128、128a：第二开口
[0052] 129、129a：管道
[0053] 130、130a：按压组件
[0054] 132、132a：气室盖
[0055] 136、136a：弹性层
[0056] 137、137a：镂空区
[0057] 138：气室
[0058] 210、210a：检测材料
[0059] 3-3：线段
[0060] A1：透光区
[0061] A2：观测区
[0062] D1～D5：方向
具体实施方式
[0063] 以下将以附图公开本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化附图起见，一些现有技术惯用的结构与元件在附图中将以简单示意的方式绘示。
[0064] 图1绘示本发明一实施方式的管道混合器的立体图。图2绘示图1的管道混合器的分解图。请同时参阅图1与图2，管道混合器100包括基板110、管道组件120与按压组件130。管道组件120位于基板110上，且管道组件120具有至少一管道129(见图1虚线部)、第一开口
121(见图1)与第二开口128(见图2)。管道129的两端分别连通第一开口121与第二开口128。
第一开口121可用来容置待混合的至少两种检测材料210(见图4A)，且第二开口128由按压组件130覆盖。在以下叙述中，将说明管道129与第一开口121的形成或定义方式。
121(见图1)与第二开口128(见图2)。管道129的两端分别连通第一开口121与第二开口128。
第一开口121可用来容置待混合的至少两种检测材料210(见图4A)，且第二开口128由按压组件130覆盖。在以下叙述中，将说明管道129与第一开口121的形成或定义方式。
[0065] 管道组件120包括管道层122与覆盖层126。其中，管道层122具有至少一镂空槽123，且覆盖层126位于管道层122上且覆盖镂空槽123，使管道层122的镂空槽123会位于覆盖层126与基板110之间。如此一来，镂空槽123的上方由覆盖层126封闭，而镂空槽123的下方由基板110封闭。覆盖层126与管道层122共同定义图1的管道129。在本实施例中，管道129的高度(或镂空槽123凿开的深度)等同于管道层122的厚度，例如0.1mm，但并不用以限制本发明。举例来说，设计者可依据待混合检测材料的种类设计镂空槽123的厚度、宽度与长度。
值得说明的是，镂空槽123是自管道层122开设，除前述实施例，也可仅部分在管道层122上凿出一个类似渠道的结构，此不赘述。
值得说明的是，镂空槽123是自管道层122开设，除前述实施例，也可仅部分在管道层122上凿出一个类似渠道的结构，此不赘述。
[0066] 此外，管道层122具有连通镂空槽123一端的至少一个第一镂空孔124，且覆盖层126具有至少一个第二镂空孔127。其中第二镂空孔127的位置对应第一镂空孔124的位置，使第一镂空孔124与第二镂空孔127组装后可对齐且连通，而共同形或定义成如图1所示的第一开口121。在本实施方式中，镂空槽123与第一镂空孔124的数量均为多个，且多个镂空槽123之间远离第一镂空孔124的一端125呈平行排列，但并不用以限制本发明。详细地说，本实施例中多个镂空槽123大致沿着远离对应的第一镂空孔124的方向延伸，且镂空槽123于彼此延伸方向端125呈平行排列。
[0067] 覆盖层126大致为平整的薄层，且具有第二开口128。第二开口128的位置对应镂空槽123远离第一镂空孔124的一端125，使第二开口128与镂空槽123连通。在本实施方式中，覆盖层126的第二开口128的数量为多个，且呈平行排列，但并不用以限制本发明。覆盖层126的材质可以选自玻璃、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、压克力或其他的透光性材料。当检测材料从第一开口121进入管道129时，使用者可从透光的覆盖层126直接观察到管道129中的检测材料的状态变化。在另一实施方式中，覆盖层126可以仅局部具有透光区A1(如图2覆盖层126的虚线方框内)。举例来说，透光区A1位于第二开口128与第二镂空孔127之间，当检测材料从第一开口121进入管道129时，使用者仍然可从覆盖层126的透光区A1观察管道129中的检测材料状态。
[0068] 管道层122也可具有观测区A2(如图2管道层122的虚线方框内)，且每一镂空槽123至少均有一部分位于观测区A2中。在本实施方式中，除了镂空槽123被按压组件130覆盖的一端125及第一镂空孔124不在观测区A2中，其余部分均位于观测区A2中。此外，当覆盖层126覆盖管道层122，覆盖层126的透光区A1与管道层122的观测区A2于组装方向至少有一部分面积重合。在本实施例中，观测区A2与覆盖层126的第二开口128、第二镂空孔127之间的区域完全重迭。
[0069] 基板110大致为平整的薄层，其材质可以选自聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚苯乙烯(PS)、玻璃或铝等，但并不以上述材料为限，只要是具透光特性或具光学反射特性的高分子、金属或非金层材料皆可用来制作基板110。例如当基板110具透光性时，使用者可从基板110的底面(背对管道层122的表面)观察管道129中的检测材料状态。反之，若当基板110具反射性时(例如白色不透光的反射材料)，使用者可从覆盖层126清楚观察管道129中的检测材料状态。
[0070] 图3绘示图1的管道混合器沿线段3-3的剖面图。请同时参阅图2与图3，按压组件130具有连通第二开口128的气室138。按压组件130包括气室盖132与弹性层136。弹性层136位于气室盖132与管道组件120之间。弹性层136具有至少一个镂空区137。镂空区137连通覆盖层126对应的第二开口128，且镂空区137位于气室盖132与覆盖层126之间，以与气室盖
132及覆盖层126共同定义气室138。也就是说，镂空区137的上方由气室盖132封闭。在本实施方式中，弹性层136之的镂空区137的数量为多个，且呈一线性排列。弹性层136的材质可以选自例如是泡棉或橡胶，但并不以上述材料为限，举凡可压缩性的材料皆可用来制作弹性层136。当气室盖132被按压时，气室盖132下方的弹性层136会因压缩而变形；当按压气室盖132的外力移除或释放时，弹性层136会因本身的弹性回复到压缩前的状态。
132及覆盖层126共同定义气室138。也就是说，镂空区137的上方由气室盖132封闭。在本实施方式中，弹性层136之的镂空区137的数量为多个，且呈一线性排列。弹性层136的材质可以选自例如是泡棉或橡胶，但并不以上述材料为限，举凡可压缩性的材料皆可用来制作弹性层136。当气室盖132被按压时，气室盖132下方的弹性层136会因压缩而变形；当按压气室盖132的外力移除或释放时，弹性层136会因本身的弹性回复到压缩前的状态。
[0071] 气室盖132可以为软性材质或硬性材质，依设计者需求而定。例如当气室盖132为软性材质时，使用者可按压单一镂空区137上方的气室盖132区域，以独立压缩单一气室138的体积；或者当气室盖132为硬性材质且具有多个镂空区137时，使用者只需按压单一气室盖132，便可同步压缩所有不同气室138的体积。
[0072] 为了使附图简洁清楚，在以下叙述中图4B、图5B、图6B、图7B与图8B的管道129均以实线表示，实际上管道129的中空部分是位于覆盖层126下方。此外，各附图均以检测材料210表示两种尚未混合的材料，而以检测材料210a表示已完成混合的材料，合先叙明。
[0073] 图4A绘示图3的第一开口滴入检测材料后的剖面图。图4B绘示图1的第一开口滴入检测材料后的俯视图。请同时参阅图4A与图4B，当第一开口121滴入两检测材料210时，检测材料210可封闭第一开口121，使连通的管道129与气室138形成封闭空间。由于封闭空间内部存在压力的关系，检测材料210此时也不会沿管道129往第二开口128的方向流动。本实施例中，两检测材料210可分别为待测材料及鉴别材料。待测材料例如包括生物检体、食品、环境物质、微生物或其任意组合。鉴别材料例如包括抗体、抗原、指示剂、染剂、生物标记或其任意组合。举例来说，两检测材料210可分别为血液与抗体，或分别为红色染剂与磷酸盐溶液，但并不以上述材料为限。
[0074] 图5A绘示图4A的按压组件被按压后的剖面图。请同时参阅图4A与图5A，待检测材料210位于第一开口121中，可往如图4A所示的方向D1按压按压组件130，使气室138被压缩而于管道129产生一正压力，迫使检测材料210暂时从第一开口121往方向D2略凸出但不致溢出第一开口121。在此阶段下，于管道混合器100外的使用者所观察到的检测材料210分布如图5B所示。
[0075] 图6A绘示图5A的按压组件复位后的剖面图。请同时参阅图5A与图6A，待按压按压组件130的外力移除或释放后，按压组件130通过弹性层136的弹性往如图5A所示的方向D3复位，理想是复位回如图4A所示的位置，或称预定位置。此时，气室138相应产生的一负压力会牵引第一开口121中的检测材料210，使检测材料210沿管道129往第二开口128的方向D4移动。如此一来，检测材料210便可在管道129中混合，形成混合的检测材料210a。在此阶段下，于管道混合器100外的使用者所观察到的检测材料210a分布如图6B所示。
[0076] 本发明的管道混合器100的成本低，不需电力即可操作，只需通过按压按压组件130，便可将两检测材料210混合，使用上较具弹性及便利。当两检测材料210分别为血液与抗体时，不仅能于管道129直接观察血液是否有凝集现象，以判别血型，且能大幅简化现有技术的检测步骤。
[0077] 图7A绘示图6A的按压组件再次被按压后的剖面图。请同时参阅图6A与图7A，若使用者认为混合的检测材料210a在按压组件130复位后仍未充分混合，则可再次往前述方向D1按压按压组件130。气室138会再次被压缩而于管道129重新产生正压力，迫使检测材料210a往方向D5移动并从第一开口121往方向D2略凸出但不致溢出第一开口121。在此阶段下，于管道混合器100外的使用者所观察到的混合的检测材料210a分布如图7B所示。
[0078] 图8A绘示图7A的按压组件复位后的剖面图。请同时参阅图7A与图8A，待按压按压组件130的外力移除后，按压组件130通过弹性层136的弹性往方向D3复位，理想是复位回如图6A或图4A所示的预定位置。此时，气室138产生的负压会再次牵引第一开口121中的检测材料210a，使检测材料210a沿管道129往第二开口128的方向D4移动。如此一来，混合的检测材料210a可再次在管道129中混合。在此阶段下，于管道混合器100外的使用者所观察到混合的检测材料210a分布如图8B所示。使用者可依混合的检测材料210a的混合状态决定按压的次数与连续按压或释放的时间，例如5秒、10秒或15秒等，并不用以限制本发明。
[0079] 在本实施方式中，除了右侧第3个管道129中混合的检测材料210a无凝集现象产生，其余管道129中混合的检测材料210a均有凝集现象产生。借此，本发明的管道混合器100可通过混合的检测材料210a的凝集与否，判别血型。
[0080] 应了解到，在以下叙述中，已叙述过的元件材料与元件连接关系将不再重复赘述，合先叙明。在以下叙述中，将说明其他型式的管道混合器。
[0081] 图9绘示本发明另一实施方式的管道混合器的立体图。图10绘示图9的管道混合器的分解图。请同时参阅图9与图10，管道混合器100a包括基板110a、管道组件120a与按压组件130a。管道组件120a包括管道层122a与覆盖层126a。按压组件130a包括气室盖132a与弹性层136a。与图1、图2实施例不同的地方在于：按压组件130a的形状改为半圆形。此外，覆盖层126a的第二开口128a呈辐射状排列，镂空槽123a远离第一镂空孔124a的同侧端125a呈辐射状排列，且弹性层136a的镂空区137a也呈辐射状排列。
[0082] 承上，在本实施方式中，当两检测材料位于每一个第一开口121a中，且气室盖132a经一次按压而复位时，可同步牵引每一个第一开口121a中的检测材料沿对应的管道129a往对应的第二开口128a方向流动。按压组件130a在不同位置所对应的检测材料状态可参阅图4A至图8B，不重复赘述。
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