旋转阀及流体系统技术方案

技术编号:40905442 阅读:2 留言:0更新日期:2024-04-18 14:36
本申请实施例提供一种旋转阀及流体系统,旋转阀包括定子及转子;定子上开设有试剂入口、动力口及出液口,试剂入口设于轴线上,n个动力口绕试剂入口等圆心角间隔分布,n个出液口绕试剂入口等圆心角间隔分布;转子与定子对接的端面上开设有分流槽道及n个支路槽道,分流槽道包括设于轴线上的中心槽孔及n条分流槽,中心槽孔与试剂入口连通,n条分流槽自中心槽孔延伸而出,n个支路槽道绕中心槽孔设置;转子被构造为相对定子绕轴线在第一阀位置、第二阀位置、第三阀位置之间转动。本申请的旋转阀及流体系统可将进入旋转阀的试剂分为n条支路,兼具分流功能;采用定子和转子的转动实现流道切换,内体积和死体积小,试剂替换成本低,污染相对更小。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及流体,尤其是涉及一种旋转阀及流体系统


技术介绍

1、基因测序仪是用于做基因检测的仪器,旋转阀是目前基因测序仪中流体系统常见的试剂选择装置。旋转阀具有多个流体接口,其结构可分为定子和转子。一般定子上有多个流体接口,而转子上分布有连接流体接口的槽道。当转子转动时,旋转阀上不同流体接口的连接状态将变更。

2、出于成本和通量考虑,基因测序仪的分析芯片存在均匀的分为多个流道的情况,因此要求基因测序仪的流体系统保证经过每条流道的试剂量是均匀一致的。一般情况下,只需要使用多支注射器联排的注射泵,在各流道后面制造等体积的空腔,即可利用负压让等体积的试剂量通过分析芯片。这种负压过液方案受限于大气压力,其过液速度面临了一定限制。

3、为了进一步提升流体系统的过液速度,要用正压推液的方式使试剂快速推过分析芯片。由于各流道不可避免的存在差异,导致流阻不一,则正压推液时流体会更多地流向流阻小的通道,这就导致各流道间分液不均。

4、为了解决上述问题,现有的流体系统通过一个汇流块与四个两位三通电磁阀的组合来实现负压分流、正压推液的技术方案。其中,汇流块上有一试剂入口,在汇流块内部完成分流之后通向四个电磁阀,电磁阀的公共口可以选择电磁阀上的其余两口中的任意一口来连接。由此,可以实现先通过负压将试剂从试剂入口分流到各个电磁阀连接的储液管路,随后电磁阀切换工作状态再用正压将储液管路中的试剂推向电磁阀另一头连接的芯片端,实现均匀分流的正压过液方案。

5、对于既需要分流而又需要切换流路状态的需求,现有的流体系统中也是由汇流块和电磁阀相互配合实现。但是,由于电磁阀往往内体积和死体积较大,为了配合电磁阀的体积大小,汇流块也不得不做得更大,从而导致整个内体积较大。


技术实现思路

1、为解决现有存在的技术问题,本申请提供一种旋转阀及流体系统,在既能将试剂分流又能切换流路状态的同时,减小内体积。

2、为达到上述目的,本申请实施例的技术方案是这样实现的:

3、一方面,本申请实施例提供一种旋转阀,包括定子及转子,所述转子可绕轴线转动地设置在所述定子的一端;所述定子上沿所述轴线方向开设有试剂入口、动力口及出液口,所述试剂入口设于所述轴线上,n个所述动力口绕所述试剂入口等圆心角间隔分布,n个所述出液口绕所述试剂入口等圆心角间隔分布;

4、所述转子与所述定子对接的端面上开设有分流槽道及n个支路槽道,所述分流槽道包括设于所述轴线上的中心槽孔及n条分流槽,所述中心槽孔与所述试剂入口连通,n条所述分流槽自所述中心槽孔延伸而出,n个所述支路槽道绕所述中心槽孔设置;所述转子被构造为相对所述定子绕所述轴线在第一阀位置、第二阀位置、第三阀位置之间转动;

5、在所述第一阀位置,n条所述分流槽连通所述试剂入口与对应的所述动力口;

6、在所述第二阀位置,n个所述支路槽道连通对应的所述动力口与相邻的所述出液口;

7、在所述第三阀位置,n条所述分流槽连通所述试剂入口与所述出液口。

8、在其中一个实施例中,所述动力口与相邻的所述出液口之间相对所述试剂入口成夹角β,所述支路槽道的两末端之间相对所述中心槽孔成大于或等于β的夹角,所述分流槽与相邻的所述支路槽道末端之间相对所述试剂入口成夹角γ;

9、所述转子在所述第一阀位置相对所述定子绕所述轴线旋转角度β至所述第二阀位置,所述转子在所述第二阀位置相对所述定子绕所述轴线旋转角度α-β-γ至所述第三阀位置,所述转子在所述第三阀位置相对所述定子绕所述轴线旋转角度β至所述第一阀位置;其中,α=360°/n。

10、在其中一个实施例中,所述定子上沿所述轴线方向开设有n个第二动力口,n个所述动力口绕所述试剂入口等圆心角间隔分布,所述动力口、所述第二动力口分别临近于对应的所述出液口设于两侧,所述第二动力口与对应的所述出液口相对所述试剂入口成夹角β。

11、在其中一个实施例中,所述定子上沿所述轴线方向开设有n个支路试剂口,n个所述支路试剂口绕所述试剂入口等圆心角间隔分布,所述支路试剂口临近于对应的所述动力口或第二动力口设置,所述支路试剂口与对应的所述动力口或第二动力口相对所述试剂入口成夹角β。

12、在其中一个实施例中,所述分流槽连接所述中心槽孔和在所述第一阀位置与所述动力口连通处、在所述第三阀位置与所述出液口连通处。

13、在其中一个实施例中,n条所述分流槽自所述中心槽孔沿径向向外延伸而出,相邻的所述分流槽成夹角α。

14、在其中一个实施例中,所述支路槽道包括两端的槽尾及中间连通所述槽尾的连通段,所述支路槽道两端的所述槽尾相对所述中心槽孔成夹角β,所述连通段为弧形槽或直线槽。

15、在其中一个实施例中,所述旋转阀还包括阀头,所述阀头覆盖在所述定子上,所述阀头设有试剂接口、n个动力接口及n个出液接口,所述试剂接口与所述试剂入口连通,n个所述动力接口分别与对应的动力口连通,n个所述出液接口分别与对应的所述出液口连通;所述定子朝向所述阀头的端面上沿所述轴线方向延伸出若干定位销,所述阀头上对应地开设有与所述定位销轴孔配合的定位孔;或者,所述阀头朝向所述定子的端面上沿所述轴线方向延伸出若干定位销,所述定子上对应地开设有与所述定位销轴孔配合的定位孔。

16、另一方面,本申请实施例提供一种流体系统,包括根据前文所述的旋转阀、试剂源及芯片,所述旋转阀的上游通过所述试剂入口连通所述试剂源,所述旋转阀的下游通过所述出液口与所述芯片连通,所述动力口的下游连接动力源及下游支路。

17、在其中一个实施例中,所述动力源在所述第一阀位置时提供负压抽液,所述动力源在所述第二阀位置时提供正压推液;所述动力源为注射泵。

18、本申请的旋转阀至少具有以下有益效果:本申请的旋转阀及流体系统中,定子上的n个动力口、n个出液口,转子上的n条分流槽、n条支路槽道,可将进入旋转阀的试剂分为n条支路,使得旋转阀兼具分流功能;比起现有的汇流块加一组电磁阀的技术方案,本申请的旋转阀采用定子和转子的转动实现流道切换,内体积和死体积小,试剂替换成本低,污染相对更小。

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【技术保护点】

1.一种旋转阀,包括定子(10)及转子(20),所述转子(20)可绕轴线转动地设置在所述定子(10)的一端,其特征在于:所述定子(10)上沿所述轴线方向开设有试剂入口(11)、动力口(12)及出液口(13),所述试剂入口(11)设于所述轴线上,n个所述动力口(12)绕所述试剂入口(11)等圆心角间隔分布,n个所述出液口(13)绕所述试剂入口(11)等圆心角间隔分布;

2.根据权利要求1所述的旋转阀,其特征在于:所述动力口(12)与相邻的所述出液口(13)之间相对所述试剂入口(11)成夹角β,所述支路槽道(22)的两末端之间相对所述中心槽孔(211)成大于或等于β的夹角,所述分流槽(212)与相邻的所述支路槽道(22)的末端之间相对所述试剂入口(11)成夹角γ;

3.根据权利要求2所述的旋转阀,其特征在于:所述定子(10)上沿所述轴线方向开设有n个第二动力口(15),n个所述动力口(12)绕所述试剂入口(11)等圆心角间隔分布,所述动力口(12)、所述第二动力口(15)分别临近于对应的所述出液口(13)设于两侧,所述第二动力口(15)与对应的所述出液口(13)相对所述试剂入口(11)成夹角β。

4.根据权利要求3所述的旋转阀,其特征在于:所述定子(10)上沿所述轴线方向开设有n个支路试剂口(14),n个所述支路试剂口(14)绕所述试剂入口(11)等圆心角间隔分布,所述支路试剂口(14)临近于对应的所述动力口(12)或第二动力口(15)设置,所述支路试剂口(14)与对应的所述动力口(12)或第二动力口(15)相对所述试剂入口(11)成夹角β。

5.根据权利要求2所述的旋转阀,其特征在于:所述分流槽(212)连接所述中心槽孔(211)和在所述第一阀位置与所述动力口(12)连通处、在所述第三阀位置与所述出液口(13)连通处。

6.根据权利要求3所述的旋转阀,其特征在于:n条所述分流槽(212)自所述中心槽孔(211)沿径向向外延伸而出,相邻的所述分流槽(212)成夹角α。

7.根据权利要求2所述的旋转阀,其特征在于:所述支路槽道(22)包括两端的槽尾(221)及中间连通所述槽尾(221)的连通段(222),所述支路槽道(22)两端的所述槽尾(221)相对所述中心槽孔(211)成夹角β,所述连通段(222)为弧形槽或直线槽。

8.根据权利要求1所述的旋转阀,其特征在于:所述旋转阀(100)还包括阀头(30),所述阀头(30)覆盖在所述定子(10)上,所述阀头(30)设有试剂接口(31)、n个动力接口(32)及n个出液接口(33),所述试剂接口(31)与所述试剂入口(11)连通,n个所述动力接口(32)分别与对应的动力口(12)连通,n个所述出液接口(33)分别与对应的所述出液口(13)连通;

9.一种流体系统,其特征在于:包括根据权利要求1至8中任一项所述的旋转阀(100)、试剂源及芯片,所述旋转阀(100)的上游通过所述试剂入口(11)连通所述试剂源,所述旋转阀(100)的下游通过所述出液口(13)与所述芯片连通,所述动力口(12)的下游连接动力源及下游支路。

10.根据权利要求9所述的流体系统,其特征在于:所述动力源在所述第一阀位置时提供负压抽液,所述动力源在所述第二阀位置时提供正压推液;所述动力源为注射泵。

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【技术特征摘要】

1.一种旋转阀,包括定子(10)及转子(20),所述转子(20)可绕轴线转动地设置在所述定子(10)的一端,其特征在于:所述定子(10)上沿所述轴线方向开设有试剂入口(11)、动力口(12)及出液口(13),所述试剂入口(11)设于所述轴线上,n个所述动力口(12)绕所述试剂入口(11)等圆心角间隔分布,n个所述出液口(13)绕所述试剂入口(11)等圆心角间隔分布;

2.根据权利要求1所述的旋转阀,其特征在于:所述动力口(12)与相邻的所述出液口(13)之间相对所述试剂入口(11)成夹角β,所述支路槽道(22)的两末端之间相对所述中心槽孔(211)成大于或等于β的夹角,所述分流槽(212)与相邻的所述支路槽道(22)的末端之间相对所述试剂入口(11)成夹角γ;

3.根据权利要求2所述的旋转阀,其特征在于:所述定子(10)上沿所述轴线方向开设有n个第二动力口(15),n个所述动力口(12)绕所述试剂入口(11)等圆心角间隔分布,所述动力口(12)、所述第二动力口(15)分别临近于对应的所述出液口(13)设于两侧,所述第二动力口(15)与对应的所述出液口(13)相对所述试剂入口(11)成夹角β。

4.根据权利要求3所述的旋转阀,其特征在于:所述定子(10)上沿所述轴线方向开设有n个支路试剂口(14),n个所述支路试剂口(14)绕所述试剂入口(11)等圆心角间隔分布,所述支路试剂口(14)临近于对应的所述动力口(12)或第二动力口(15)设置,所述支路试剂口(14)与对应的所述动力口(12)或第二动力口(15)相对所述试剂入口(11)成夹角β。

5.根据权利要求2所...

【专利技术属性】
技术研发人员:李熠华黄梓航刘金丽
申请(专利权)人:深圳赛陆医疗科技有限公司
类型:新型
国别省市:

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