(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流路中に配置された多孔質薄膜と、該多孔質薄膜の両側に設置された一対の電極と、前記流路に液体を供給する手段と，前記一対の電極間に直流電圧を印加する直流電源とを備えており、
前記液体が、媒体に粒径０．０１μｍ〜０．５μｍの電荷ないし電荷を帯びた微粒子を浮遊させた液体であり、
前記一対の電極間に直流電圧を印加することにより前記多孔質薄膜を経由した前記液体の流れを発生させることを特徴とする微少流量発生装置。
【請求項２】
前記液体が、液体中に微粒子を分散させたコロイド分散系であることを特徴とする請求項１に記載の微少流量発生装置。
【請求項３】
流路中に配置された多孔質薄膜と、該多孔質薄膜の両側に設置された一対の電極と、前記流路に液体を供給する手段と、前記一対の電極間に直流電圧を印加する直流電源とを備えており、
前記多孔質薄膜の厚さが５μｍ〜２００μｍであり、
前記多孔質薄膜と前記各電極との間隙を、１ｍｍ〜１０ｍｍとしたことを特徴とする微少流量発生装置。
【請求項４】
前記液体がコロイド分散系であって、前記多孔質薄膜の微細孔の径をＥ、コロイド粒子の直径をＲとしたとき、前記Ｅ＝（１０〜２００）Ｒであり、膜厚をＤとしたとき、Ｄ＝（１／５〜２）Ｅの範囲であることを特徴とする請求項３に記載の微少流量発生装置。
【請求項５】
微少流量発生部の後流側に、中間媒体を介在させ、その後流側に目的とする吐出液を充填し吐出液を送れるように構成したポンプであって、
前記微少流量発生部は、
流路中に配置された多孔質薄膜と、該多孔質薄膜の両側に設置された一対の電極と、前記流路に液体を供給する手段と，前記一対の電極間に直流電圧を印加する直流電源とを備えており、
前記液体が、媒体に粒径０．０１μｍ〜０．５μｍの電荷ないし電荷を帯びた微粒子を浮遊させた液体であり、
前記一対の電極間に直流電圧を印加することにより前記多孔質薄膜を経由した前記液体の流れを発生させるように構成されており、
前記電圧の印加と停止、あるいは陽極と陰極との極性を逆転させることで、目的とする吐出液を出口パイプに連なる供給タンクから出口バルブを介して、吐出するようにしたポンプ。
【請求項６】
微少流量発生部の後流側に、中間媒体を介在させ、その後流側に目的とする吐出液を充填し吐出液を送れるように構成したポンプであって、
前記微少流量発生部は、
流路中に配置された多孔質薄膜と、該多孔質薄膜の両側に設置された一対の電極と、前記流路に液体を供給する手段と、前記一対の電極間に直流電圧を印加する直流電源とを備えており、
前記多孔質薄膜の厚さが５μｍ〜２００μｍであり、
前記多孔質薄膜と前記各電極との間隙が１ｍｍ〜１０ｍｍである、
ことを特徴とするポンプ。
【請求項７】
微少流量発生部の後流側に、中間媒体を介在させ、その後流側に目的とする吐出液を充填し吐出液を送れるように構成したポンプであって、
前記微少流量発生部は、
流路中に配置された多孔質薄膜と、該多孔質薄膜の両側に設置された一対の電極と、前記流路に液体を供給する手段と、前記一対の電極間に直流電圧を印加する直流電源と、前記直流電源の電圧を調整する電圧調整手段とを備えており、
前記液体が、電荷ないし電荷を帯びた微粒子を含む液体であり、
前記電圧調整手段により前記一対の電極間に直流電圧を印加することにより、前記多孔質薄膜を経由した前記液体の流量を調整し得るように構成されており、
前記電圧の印加と停止、あるいは陽極と陰極との極性を逆転させることで、目的とする吐出液を出口パイプに連なる供給タンクから出口バルブを介して、吐出するようにしたポンプ。
【請求項８】
前記ポンプの構造が、平板状の枠内に通路を設けた部材を有するものであって、その入力側にケーシングを設けて、その内部に多孔質薄膜の水平面と平板状の枠の水平面とを同一方向に配設し、このケーシングに液体の入力パイプ、通路のケーシングに対して逆側に吐出液用の出口パイプを設けてなる請求項５ないし７のいずれかに記載のポンプ。
【請求項９】
前記通路の一部に中間媒体を介在させたことを特徴とする請求項８に記載のポンプ。
【請求項１０】
前記通路の一部であって、中間媒体より後流側の通路の一部に吐出液の充填口を設けたことを特徴とする請求項８に記載のポンプ。
【請求項１１】
前記多孔質膜の両側に設けた電極に、リード線を介して電圧を発生させる直流電源を結合した請求項８に記載のポンプシステム。
【請求項１２】
前記電極と前記直流電源との間に電圧を調節できる制御機構を具備してなる請求項８に記載のポンプシステム。
【請求項１３】
微少流量発生部の入力側にヘッドタンクを設けてポンプの通路を介して重力を利用して吐出液を出口パイプを介して排出できるようにしたものにおいて、微少流量発生部の電極に逆電圧を印加し、その電圧を制御して流量を制御できるようにした請求項５ないし７のいずれかに記載のポンプを備えたポンプシステム。
【請求項１４】
前記ポンプを台の上に搭載し、該台上または該台の中に前記直流電源及び電圧を制御できる制御機構を設けた請求項５ないし７のいずれかに記載のポンプシステム。
【請求項１５】
前記請求項５ないし７のいずれかに記載のポンプと、顕微鏡とを備えた分析装置であって、前記微少流量を発生させるポンプの吐出側に設けられたマイクロチャネルと可視化機能部とを組み合わせ、前記マイクロチャネル内に分析対象の液体を流し、該対象物を可視化し、前記顕微鏡で観察するようにしたことを特徴とする分析装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体の微少流量を制御できる方法、及びそれを用いたポンプ、及びそれを用いたポンプシステムに係り、特に、生体物質や薬品、食品などの分析に用いるのに好適な微少流量発生装置及びポンプ及びそれを用いたポンプシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
管内を通る液体の流量制御は、従来、機械的なバルブを用いて開度を変えたり、圧力を調整する方法により行われてきた。例えば、特許文献１には、薬液貯蔵タンクから薬液を振動的に送り出す動作を行うダイヤフラムポンプである薬液供給ポンプを備えた薬液供給装置が開示されている。さらに、特許文献２には、洗浄水に気泡を混入させる気泡混入手段を備え、多量の微細気泡が洗浄水中に分散する気泡流れを吐出する洗浄水吐出装置が開示されている。  
しかしながら、これらの方法は、脈流を生ずるため、微少流量を精度良く制御する必要のある用途には適していない。  
一方、特許文献３には、流体貯蔵部と、圧力伝送部と、アニオン移動の媒体としてのアニオン交換樹脂及び導電剤とを添加した金属酸化物を陰極に用いた電気化学セル部とを備えた流体供給装置が開示されている。
【０００３】
また、無脈流あるいは低脈流でかつ低流量のポンプを得るために、細長いキャピラリー体による電気浸透流や電気泳動を利用して微少流量を発生する方法が、特許文献４に開示されている。例えば、その図１には、石英キャピラリー管に一端から試料溶液を導入した後、キャピラリー両端に高電圧を印加して電気泳動を行わせ、電気泳動分離成分を移動させる例が開示されている。
【０００４】
さらに、高電圧をかけずに、電池などの比較的低い電圧を用いて多孔質薄膜により溶液の微少流量を発生または制御する発明が、本願の発明者等による研究の成果として、非特許文献１に開示されている。  
非特許文献１によれば、溶液としてイオン化の程度が大きいナトリウム水溶液やカリウム水溶液を使用すれば、微少流量を好適に制御できることが記載されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−２６５９４５号公報
【特許文献２】国際公開ＷＯ９９／０９２６５
【特許文献３】特開平９−１９２２１３号公報
【特許文献４】特開平９−２８１０７７号公報
【非特許文献１】杉谷、長谷川、鳴海：「電圧付加時の多孔質薄膜を通る流体の流動特性」、日本機械学会北陸信越支部第３９期総会、講演論文集［Ｎｏ０２７−１］Ｐ９３〜９４，（２００２年３月８日）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
微少流量の制御を行うものとして、例えば、マイクロチャネル内に血液やＤＮＡ、細胞等を含む溶液を流し、対象物を顕微鏡によって拡大し観察することが行われている。この場合、ポンプ流量に変動や脈動があると拡大された対象物の像がブレてしまい精確な観察ができない。このため、脈動・変動のないポンプが渇望されている。また、目詰りがなく安定した流量を確保でき、しかも、取り扱性の良いことや安価なことも求められる。
【０００７】
しかし、現時点でこのような要求を充分に満足すべきポンプはない。特に、従来のポンプでは流れの正逆を簡単に変えることは出来なかった。
【０００８】
例えば、前記特許文献４に記載のキャピラリー体のような細管を用いた電気浸透流や電気泳動を利用して微少流量を発生する方法は、１００Ｖ以上の高電圧を要するものであり、その反面、得られる流量が少ないため、微少流量の制御が難しい。  
一方、前記非特許文献１に記載された多孔質薄膜を用いた微少流量の制御に関する発明は、研究開発の過程における発明であり、実用化に当たっては解決すべき幾つかの課題を含んでいた。その１つは、作動流体として、ナトリウムやカリウムの入っている水溶液を使用しているので、電圧印加により内部に水素や気泡が発生し、流量特性が変化することである。
【０００９】
本発明の目的は、上記課題を解決し、流体内に水素や気泡の発生の無い、無脈流あるいは低脈流の微少流量発生装置及びポンプ及びポンプシステムを提供することにある。  
本発明の他の目的は、比較的低い電圧で足り、流量制御の容易な、無脈流あるいは低脈流の微少流量発生装置及びポンプ及びポンプシステムを提供することにある。
【００１０】
本発明の他の目的は、目詰りがなく安定した流量を確保でき、しかも、取り扱性が良く、安価な微少流量発生装置及びポンプ及びポンプシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の特徴は、流路中に配置された多孔質薄膜と、該多孔質薄膜の両側に設置された一対の電極と、前記流路に液体を供給する手段と，前記一対の電極間に直流電圧を印加する直流電源とを備えており、前記液体が、電荷ないし電荷を帯びた微粒子を含む液体（以下液体という）であり、
前記一対の電極間に直流電圧を印加することにより前記多孔質薄膜を経由した前記液体の流れを発生させる微少流量発生装置にある。
【００１２】
本発明の他の特徴は、前記液体が、媒体に粒径０．０１μｍ〜０．５μｍの微粒子を浮遊させた液体であることにある。  
本発明の他の特徴は、前記微少流量発生装置を用いたポンプ又はポンプシステムにある。
【００１３】
本発明の微少流量発生装置やポンプ又はポンプシステムでは、流路の中に多孔質薄膜を取り付け、液体の流入側が陽極、流出側が陰極となるように多孔質薄膜を挟んで配置された一対の電極に直流電圧を印加する。この中で、液体、電極、膜の種類の組み合わせや、液体のイオン化の程度等の条件によって電圧対流量の関係が異なるので、この組み合わせによって微少流量の制御が可能となる。上記諸条件を適宜設定することで、印加電圧にほぼ比例した流量の得られるポンプが得られる。
【００１４】
例えば、ナトリウム水溶液やカリウム水溶液はイオン化の程度が大きいので、これらを液体として使用すれば、微少流量を好適に制御できるが、前述のように気泡が発生する。発明者は、鋭意研究した結果、ナトリウム水溶液やカリウム水溶液の電解質のものでも、水溶液中に過酸化水素水などの酸化剤を添加する方法や、液体として微粒子を分散させたコロイド溶液を用いると、液体中に水素や気泡が発生せず、微少な電圧により好適に流量が制御できることが分り、本発明を完成することができた。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、微少流量発生装置が、液体の流路中に配置した多孔質薄膜と一対の電極を備えており、この電極間に比較的低い電圧、例えば１０Ｖ程度の直流電圧を印加することで、脈動の無い液体の微少流量を発生させることができる。この流量は、印加電圧にほぼ比例したものとなり、流量の制御が容易であり、取り扱性が良く、安価となる。また、目詰りがなく安定した流量を確保できる、すなわち、液体の内部に水素や気泡が発生せず何回繰り返しても流量特性が変化しないという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を説明する。まず、本発明の微少流量発生装置の基本的な構成を説明する。  
図１Ａは、本発明の微少流量発生装置の原理を示す概略図である。図１Ｂは、本発明の微少流量発生装置の要部を示す斜視図である。溶液（もしくは液体）２０を流すチャネル（流路）１の途中に、このチャネルの軸線方向と垂直な方向に支持体３を介して多孔質薄膜２を取り付ける。そして、この多孔質薄膜２を挟んで上流側及び下流側に一対の電極４，５を設置する。支持体３の円形の開口部すなわち多孔質薄膜２が流れに面する円形の領域と、一対の電極４，５に設けられた円形の開口部とは実質的に同じ半径を有し、各中心がチャネルの軸線上に位置している。
【００１７】
溶液（もしくは液体）２０は、イオン交換樹脂を通した水、電解質水溶液、酸化剤を添加した水である。陰極に亜鉛電極を用いても良く、あるいは、このような溶液と亜鉛電極の組み合わせを用いても良い。
【００１８】
また、他の方法として、溶液２０は、媒体に粒径０．０１μｍ〜０．５μｍの微粒子を浮遊させた液体でも良い。この場合、微粒子は、液体中で帯電する性質を有している必要がある。例えば、溶液中に微粒子を分散させたコロイド状溶液（コロイド分散系）を用いることができる。
【００１９】
多孔質薄膜２を挟んで配置される一対の電極は、溶液の流入側が陽極４、流出側が陰極５となるように、直流電源６からスイッチ７を介して１００Ｖ以下の所定の直流電圧が印加される。図示の例は左側を陽極４、右側を陰極５とした場合であり、矢印の方向に溶液２０が流れる。なお、一対の電極間に１０Ｖ〜２０Ｖの電圧を印加したとき、電極間に流れる電流は３０μＡ〜１００μＡ程度の微少電流であり、電力消費か極めて少ないのが、本発明の１つの特徴である。
【００２０】
なお、後で詳細に述べるように、構成要素である溶液（もしくは液体）、電極、及び多孔質薄膜の種類や材料等の組み合わせや、溶液のイオン化の程度等の各条件によって、印加電圧対流量の関係が異なってくる。よって、これらの構成要素の組み合わせによって、所望の流量の制御が可能なポンプが得られる。
【００２１】
図２は、本発明の微少流量制御ポンプの一実施例の構成を示す縦断面図である。第一のチャネル１内に、支持体３を介して多孔質薄膜２が保持されている。第一のチャネル１及び支持体３は、電気的に絶縁性の材料で構成されている。多孔質薄膜２は、一例として、厚さが１１μｍのニッケル製で、直径８ｍｍの円形の領域内に孔径約５μｍの穴が５５６００個規則的に設けられている。また、多孔質薄膜２の両側に陽極４と陰極５が設置されている。図１Ｂに示したように、多孔質薄膜２を保持した支持体３及び一対の電極は平板状であり、間にシール材を挟んで第一のチャネル１に固定されている。
【００２２】
後で述べるように、多孔質の孔径は１μｍ〜１００μｍの範囲が望ましい。また、各電極と多孔質薄膜２との間隔は、１ｍｍないし１ｃｍ程度の範囲が望ましい。これら一対の電極は切替えスイッチ７を介して直流電源６に接続されている。直流電源６は、一対の電極に１００Ｖ程度以下の直流電圧を供給するための電源であり、電池を用いることができる。あるいはまた、直流電源６として、交流電源からコンバーターを介して直流電源を得る電源装置であっても良い。また、可変抵抗器などの電圧調整手段を具備しているものとする。切替えスイッチ７は、一対の電極に対する電圧の極性を切り替え、あるいは、オフにする切替え機能を有している。第一のチャネル１の流入側パイプ２７は、溶液タンク（図示略）に接続されている。溶液タンクと第一のチャネル１の高さは基本的には同じ、すなわちヘッドがゼロである。後の実施例で述べるように、用途に応じてこのヘッドを変えることにより、用途に応じた所望の流量特性を得ることもできる。
【００２３】
なお、一対の電極４，５に設けられた円形の開口部は、必ずしも支持体３の円形の開口部と同じ大きさである必要はない。例えば、一対の電極４，５に設けられた開口部は、支持体３の開口部よりも半径が大きく、かつ、複数の細口を有する開口部として構成しても良い。
【００２４】
第一のチャネル１の流出側パイプ２６に連なる第二のチャネル１０は、流入側チャネル部８と流出側チャネル部９とに分かれており、細パイプ２２によって結合されている。流入側チャネル部８の下部は溶液（駆動液）２０で満たされる。一方、この細パイプ２２と流入側チャネル部８の上部、流出側チャネル部９の上部には中間媒体２１が満たされている。さらに、ポンプの流出側となる流出側チャネル９部内には、水や血液等の吐出液２３が満たされており、流出側パイプ２８に接続されている。
【００２５】
図３に、溶液、多孔質薄膜などの組み合わせの一例を示す。図３の例では、溶液（駆動液）２０として、媒体は水、電解質水溶液は塩化ナトリウムあるいは塩化カリウムを用いている。多孔質薄膜２はニッケル製で、電極は陽極４が銀、陰極５が亜鉛の組み合わせである。また、銀と塩化銀（ＡｇＣｌ）の組み合わせを採用すれば、陽極、陰極を切り替える可逆電極として構成できる。溶液には、酸化剤として、過酸化水素水あるいはニクロム酸カリウムが添加されている。
【００２６】
図３の組み合わせは、一例であり、同様な特性の他の要素を組み合わせても良いことはいうまでもない。例えば、電極に、亜鉛板（陰極）、銀板（陽極）の組み合わせを用いても良い。
【００２７】
さらに、図４に、溶液、多孔質薄膜などの組み合わせに関する他の例を示す。図４の例では、溶液（駆動液）２０として、微粒子を分散させたコロイド溶液を用いている。すなわち、溶液としてのコロイド溶液は、水、またはイオン交換機によりイオンを取り除いたイオン交換水を媒体として、これにポリスチレン粒子あるいはシリカ粒子などの微粒子が混入されている。コロイド溶液は、油に微粒子を混入したものでも良い。
【００２８】
また、多孔質薄膜２は、ニッケルあるいは非金属のポリカーボネイトを用いている。多孔質薄膜の材料として、非金属アクリル樹脂も適用できる。電極は陽極、陰極共にステンレス鋼の板である。ポリカーボネイト製の多孔質薄膜２の具体的な構成例として、例えば、厚さは１１μｍであり、直径１０ｍｍの円内に孔径約５μｍの穴が３２００００個設けられている。
【００２９】
なお、コロイド溶液は、水に微粒子を懸濁させたものでもよいし、油や有機溶媒中に微粒子を懸濁させたものでもよい。
【００３０】
溶液（駆動液）２０として使用できるのは、コロイド溶液に限らない。例えば、イオン交換水を媒体としてこれに微粒子を分散させた懸濁液でもよい。
【００３１】
このように、本発明のポンプで使用できる溶液（駆動液）２０としては、媒体に粒径０．０１μｍ〜０．５μｍの微粒子を浮遊させた、液体であれば良い。この場合、微粒子は、液体中で帯電する性質を有している物であれば、金属、非金属を問わず、何でも利用可能である。例えば、微粒子としてアルミナの粉末を用いても良い。
【００３２】
次に、図２の実施例の動作を説明する。溶液タンクに駆動液２０として電解質水溶液（図３参照）、または微粒子（図４参照）を分散させたコロイド溶液を、第一のチャネル１内と第二のチャネル１０の流入側チャネル部８内下部に満たす。そして、ポンプの流出側となる流出側チャネル部９内下部に水、汚水や血液等の吐出液２３を満たす。
【００３３】
陽極４と陰極５への直流電圧の印加によって、ナトリウム水溶液２０が第二のチャネルの流入側に流れ、それが中間媒体（シリコンオイル、トランス油など）２１を押し、吐出液（水、汚水など）２３を流出側パイプ２８へ押し出す。陽極４と陰極５への電圧印加を止めれば、溶液の流れは停止する。このような操作によって溶液の微少流量を発生させることができる。
【００３４】
なお、溶液である電解質水溶液（例えばナトリウム水溶液）２０は、電圧印加により水素や気泡が発生し、流量へ影響を与える。しかし、過酸化水素水や二クロム酸カリウム等の酸化剤を添加すれば、水素や気泡の発生を防ぐことができる。このような対策をした後、電解質の強い溶液を使うと、さらに低い電圧印加で流量を発生させることができる。
【００３５】
またイオン交換機によりイオンを取り除いたコロイド溶液を用いる方法によっても水素の発生はなくなる。
図５は、図２に示す微少流量制御ポンプを用い、図３に示した要素の組み合わせに基づき、実験を行って得られたポンプの流量特性の一結果を示す図である。供試液は０．９％食塩水、印加電圧は５Ｖ、使用した多孔質薄膜２はニッケル箔で、その孔径は５．０１μｍのものである。電極はそれぞれ亜鉛板（陰極）、銀板（陽極）である。また、溶液タンクの高さ（水柱）は、０ｍｍである。ここで電極としては陰極に亜鉛板、陽極に銀板を用いた。この図から電圧付加直後に流れが生じていることがわかる。実験開始時は電圧零の状態で始め、３００秒経過した時点で５Ｖの電圧を印加する。電圧印加後、流量が増加し、３５０秒経過した時点では約２．０（ｍｍ３/ｓ）の流量となり、以降、継続してほぼ一定の流量が得られている。
【００３６】
本発明の流体移送装置はダイヤフラムやピストンを利用するポンプと違って原理的に脈動がないことが特徴である。図５のデータでは流量に若干の脈動が見られるが、後で行った我々の他の実験結果とも合わせ、検討した結果、データ上の脈動は主に流量測定に用いた電子天秤の不安定及びプログラム上の問題に基づくものと思われる。なぜなら、電圧を付加する以前（流量が零）の状態でも同様の変動が見られるからである。よって、ポンプによる脈動は図示のデータ値よりも小さいと考えられる。また、安定した一定の流量が得られる間での時間も、データ上は５０秒経過しているが、測定用プログラム上の問題に基づく遅れ等があり、実際には電圧印加後、５〜１０秒程度で安定した一定の流量が得られていると考えられる。
【００３７】
我々は、何回かの実験を繰り返し、水素や気泡の発生のないことを確認している。陰極に亜鉛板を用いると、水素の発生が防ぐことができる。また、陽極に銀板を用いると、塩素による膜の腐食を防ぐことができる。さらに、陰極にＡｇＣｌの可逆電極を用いると一層の効果がある。また、酸化剤として過酸素水素水、二クロム酸カリウムを添加するとさらに効果を高める。
【００３８】
また図６に、比較のために、電圧を８Vに増加したときのポンプの流量特性のグラフを示す。電圧５Vでは流量が約２．０（ｍｍ３/ｓ）、電圧８Vでは流量が約４．０（ｍｍ３/ｓ）と、電圧を増すと流量も大きくなっている。
【００３９】
図７は、図４に示した要素の組み合わせに基づき、水溶液としてイオン交換水の中に単分散ポリスチレン粒子を入れたコロイド溶液を用いた場合の結果である。供試液は０．０１％の単分散ポリスチレンコロイド溶液、付加電圧は５V、使用した多孔質薄膜２はニッケル箔でその孔径は約５μｍのものである。電極は陰極、陽極ともにステンレス板である。イオン交換されたコロイド溶液では水素や塩素の発生がないので、電極はステンレス板を用いることが可能である。
【００４０】
実験開始時は電圧零の状態で始め、３００秒経過した時点で電圧を印加した。この図から、電圧印加直後、流れが生じ、約１．０（ｍｍ３/ｓ）のほぼ一定の流量が得られていることが分かる。濃度や電圧をかえることによって流量は調整できる。
【００４１】
コロイド溶液での利点は、電気分解しないので、何度も同じ溶液が使用できること、気泡や水素が発生しないことである。これは繰返し実験で確認している。
【００４２】
図８は、図４に示した要素の組み合わせに基づき、多孔質薄膜にポリカーボネイト膜を用いた場合の結果の一例である。供試液は０．０１％の単分散ポリスチレン粒子を入れたコロイド溶液、付加電圧は５V、使用した多孔質薄膜２はポリカーボネイト膜で、その孔径は約５μｍである。電極は陽極、陰極ともステンレス板である。実験開始時は電圧ゼロの状態で始め、３００秒経過した時点で電圧を付加する。この図から、電圧付加直後に流れが生じ、約１．０（ｍｍ３/ｓ）のほぼ一定の流量となっていることが分かる。繰返し実験で、この実験の再現性を確認している。ポリカーボネイト膜の利点は膜の腐食が少なく長く使用できること、低コストであることである。
【００４３】
ここで、本発明の微少流量制御ポンプの動作原理について、説明する。まず、印加電圧とポンプ流量の関係について述べる。  
ポンプに付加する電圧をＶ、電流をＩとすると、ポンプ入力はＶ×Ｉである。また、ポンプの吐出し圧力をＰ、流量をＱとすると、ポンプ出力はＰ×Ｑで与えられる。従って、効率をηとすると
η=ＰＱ／（ＶＩ）                          （１）
となる。
【００４４】
図９は、本発明のポンプを用いて得られたポンプ出力ＰＱを圧力Ｐに対して示している。この図から圧力を変化させてもポンプ出力はほぼ一定であることがわかる。このとき負荷した電圧Ｖは５ボルトであり、実験によれば圧力Ｐを変えても電流Ｉは３×１０−５ アンペアでほぼ一定であった。すなわち、ポンプ入力ＶＩ＝１．５×１０−４ワットのときにポンプ出力ＰＱは約１０−８ワットという一定値をとっていることがわかる。従って、Ｐが変化しそれに対応してＱも変化するが入力が一定であればＰＱ=ηＶＩ＝一定の関係があり、効率ηは式（１）からη＝０．６７×１０−５となる。一方、厚さＬの膜に開いている半径Ｒの孔を長さＬ半径Ｒの細管で近似すると、流量Ｑの流体がこの孔を通る際の圧力損失Ｐは次式で与えられる（流れは層流とする）。
0004065916.tif 000002
ここに、μは流体粘度である。
【００４５】
図１０は、式（２）と実験値との比較を示す。同図中のポアズイユ流（Poiseuille flow）と書かれた直線は式（２）を示し、黒丸は実験値を示す。両者はよく一致しており膜に開いた孔を細管で近似してよいことが分かる。式（２）から装置によって決まる定数をＣとすれば
0004065916.tif 000003
となる。
【００４６】
ηとＣの値は実際のポンプと流体チップの組み合わせによって異なるが、これを出荷時に実験的に決めておけば、所望の流量Ｑは式（１）（３）から求められる次式（４）により電力ＶＩ（実際は電流Ｉが一定になるので実質的には電圧Ｖ）を与えることにより求まる。
0004065916.tif 000004
ηとＣが出荷時に所定値に設定され、Ｒも一定とした場合、Ｖ＝ＲＩの関係から、式（４）を書き直すと、次式が求まる。
Ｑ＝ｋ・Ｖ                  （５）
（ただしｋは定数）
式（５）から、ηやＣの条件をあらかじめ設定しておけば、流量Ｑは、印加電圧Ｖに比例すると言える。
【００４７】
図１１は、本発明のポンプ用いて、印加電圧に対するポンプ吐出量を測定した結果の一例を示したものである。この図からも、本発明のポンプにおける流量Ｑは、流量Ｑの少ない領域を除いて、印加電圧Ｖにほぼ比例することがわかる。
【００４８】
一般に、微少流量ポンプでは、流量計で直接流量Ｑを測定しながら使用するのは困難である。従って、微少流量ポンプで正確な設定流量を確保するためには、前もって、図１１のような印加電圧Ｖと流量Ｑの関係を与える特性線図を実験で取得しておき、この特性線図に沿って電圧を調節し、所定の流量を得るようにするのが望ましい。
【００４９】
次に、本発明のポンプで、印加電圧Ｖに比例した流量Ｑが得られる点に関して、説明する。
本発明のポンプにおいて、溶液タンクのレベルすなわちヘッドは、ゼロでも良い。ヘッドをゼロとし、＋極から−極へ流れが発生する現象は、おもに電気浸透流や電気泳動によるものと考えられる。  
そこで、ヘッドをゼロとしたときの電圧のみの影響を調べてみると、多孔質薄膜をつけた状態だと流量が発生することがわかった。これは、膜をつけていない状態では流量が発生しないことから、微小領域での流れ特有の現象と考えられる。そこで、ここでは、多孔質薄膜の微細孔前後に設けられた電極で、電圧を付加することにより流量が発生する原理について考察していく。
【００５０】
電気浸透流とは、微細管などの流路内で電気二重層ができ、その二重層がクーロン力によりマイナス極に移動し、一方向に流れが発生する現象のことをいう。
【００５１】
図１２は、本発明のポンプで、電解質水溶液（塩化ナトリウム、塩化カリウム）を用いた場合の電気浸透流の概略図である。図１２のように微細管の流路の壁面がマイナスに帯電し、それによって壁面付近には、プラスイオンが集まり電気二重層を形成する。その電気二重層は、クーロン力によってマイナス極に移動する。周りのプラスイオンは次々に壁面に移動し電気二重層を常に形成する。また、電気二重層の周りでは、電気二重層のプラスイオンに引っ張られ、マイナスイオンも移動する。このとき静電気力などの力も働くため、全体としてマイナス極に流れが発生する。  
これが本発明による、図３に示した電解質水溶液を用いた場合の、ポンプ効果、特に一定流量を吐出、吸入できる効果の原因と考えられる。
【００５２】
次に、本発明のポンプで、図４に示したコロイド溶液によってポンプ効果が生じる理由は、以下のようなものであると考えられる。
【００５３】
一般に液体に浸された物体はほとんどの場合負に帯電し、そこに溶液中のプラスイオンが引き寄せられる（吸着する）。コロイド粒子も負に帯電するが、その周りには液体中のプラスイオンが引き寄せられて吸着し、粒子全体がプラスイオンを帯びた粒子と同類になる。そこで簡単のために、プラスイオンを吸着したコロイド粒子を、図１３のように描くことにする。
【００５４】
コロイド溶液の場合も、図１２とほぼ同じである。ただ、コロイド溶液の場合、−の粒子にプラスの電荷がまわりにくっつき、全体として見かけ上はプラスの粒子になり、そのプラスの粒子が電気浸透流や電気泳動、吸着など、特に微小な領域特有の現象で、流れが生じると考えられる。すなわち、コロイド溶液では−の粒子がなく、図１４のような状態で流れが生じると予想される。
【００５５】
次に、図１５は、本発明のポンプで０．１μｍの直径のコロイド粒子を用い、多孔質薄膜２の微細孔の径を変え、他の条件は同じとした場合の、流量特性を示したものである。印加電圧は５Ｖである。実験した微細孔の径は、２μｍ、５μｍ、１２μｍ、及び４０μｍの４種類である。径が２μｍと５μｍではほぼ同じポンプ効果が得られた。しかし、径が１２μｍでは、流量が若干低下し、径が４０μｍではポンプ効果が生じないことが確かめられた。関連して、孔径が極端に大きくなると膜（孔）が無い場合になるがこの場合はポンプ効果が生じないことを我々は実験的に確かめている。逆に、孔径が極端に細くなってもポンプ効果が生じない。これらのことから、微細孔の径は、コロイド粒子の径に対して適度の大きさが必要なものの、あまり大きすぎても小さすぎても良くないことがわかる。
【００５６】
我々は、実験により次の点を確認した。一例として、図１６において、コロイド粒子の直径Ｒ＝０．０９μｍ、多孔質薄膜２の高さＨ＝１３ｍｍ、孔数＝５５６００個としたとき、膜厚Ｄ＝１０μｍ、多孔質薄膜２の微細孔の径Ｅ＝５μｍが望ましい。
【００５７】
また、実験を繰り返した結果、膜厚Ｄは、流量に反比例の関係があること、及び、Ｅ＝（１０〜２００）Ｒの範囲が有効であり、膜厚Ｄは、Ｄ＝（１／５〜２）Ｅの範囲が有効であると考えられる。実用的には、多孔質薄膜の厚さは５μｍ〜２００μｍの範囲とするのが望ましい。
【００５８】
また、一対の電極と多孔質薄膜２との間隙も、特性に大きく影響する。間隙が狭すぎると、一対の電極間の電気抵抗が小さくなり、過大な電流が流れてしまう。逆に、間隙が広すぎると、多孔質薄膜２の前後の溶液に対して充分な強度の電界を生成できないため、目標の流量を確保することが出来ない。このようなことから、一対の電極と多孔質薄膜２との間隙は、１ｍｍないし１ｃｍの範囲が望ましい。
【００５９】
なお、これら膜厚Ｄ、微細孔の径、電極間隔等の数値範囲は、懸濁液に微少粉末を混合した溶液や、電解質水溶液の場合にも、同様に効果がある。
【００６０】
図１７Ａないし図１７Ｃに、多孔質薄膜２に開いた微細孔（以下単に孔）をコロイド粒子が通過する場合を簡単化して表わす。各図中の水平の直線部分は多孔質薄膜中に開いた孔の断面を表し、液体との境界面で負に帯電していることを−で表わしている。この境界面には図１３で示したプラスイオンを吸着したコロイド粒子が吸着している。このような状態で膜の左右にマイナス・プラスの電極を置く。図１７Ａに示すように、コロイド粒子との相対関係で孔径が小さすぎる場合、コロイド粒子は負の電極に向かおうとするが孔を通過することができずポンプ効果は生じない。
【００６１】
図１７Ｂに示すように、孔径が適切な場合、コロイド粒子は孔を通過して負電極側に周りの液体を伴って移動する。この際、膜・孔と液体の境界面に既に吸着しているコロイド粒子は孔を通過したコロイド粒子の逆流を阻止する作用（ブロック作用）をする。従ってポンプ効果が生じる。
【００６２】
図１７Ｃに示すように、孔径が大きすぎる場合、孔の中心付近のコロイド粒子は負電極方向に移動するけれども孔が大きいため境界面にあるコロイド粒子によるブロック作用は無効となり孔の中心付近と境界面の間でコロイド粒子の逆流が生じ、結果的にポンプ効果は生じない。
【００６３】
以上のポンプ効果発生の原因を基にすれば、直径の大きなコロイド粒子を用いれば大きな孔径の膜までポンプ効果が生じ、この際生じる流量も大きなものとなる。また吸着の度合いが強い粒子と膜の組合せを選ぶことによりポンプ効果の改善が可能である。
【００６４】
次に、粒子を入れたコロイド溶液に関し、条件を種々変えて汎用性のあることを確認した。以下その結果を示す。
【００６５】
図１８は、駆動液としてポリスチレン粒子を用いたコロイド溶液を用い、電極の組合わせを変えた場合の流量特性を示したものである。ステンレス（陽極）−ステンレス（陰極）の場合、銀（陽極）−ステンレス（陰極）、銀（陽極）−亜鉛（陰極）の場合について実験を行ない、流量特性は、ほとんど同じであることが分った。
【００６６】
図１９は、駆動液としてポリエチレン粒子を用いたコロイド粒子溶液を用い、ポロエチレン粒子の充填率を０.１%〜０.０００１%の範囲で変えた場合の結果である。０.０００１%では、若干流量が減少するものの、それ以上の充填率では、ほぼ同じ流量が得られている。
【００６７】
図２０は、粒子をシリカ粒子に変えて、図１９と同様の実験を行った場合の結果である。図１９と同様に、充填率が０.０００１%では、若干流量は減少するものの、それ以上の充填率では、ほぼ同じ流量特性が得られている。
【００６８】
ナトリウムやカリウム等の電解質溶液の場合も、また前記コロイド溶液の場合も、多孔質の孔径は、１μｍ〜１００μｍの範囲がよく、これに対し粒子の径は、０.０１μｍ〜０.５μｍの範囲のものを用いるのが好適であると考えられる。
【００６９】
図２１は、ポンプの第二のチャネル４部の他の実施例の構成図で、１本のパイプ（ガラス管など）の中間部に中間媒体２１を入れ、吐出液２３を図２１では左から右へ押し出し流すものである。この細い一本のパイプ２６ではヘッド差による影響は考えなくてよい。このように、電圧印加による流れの発生を動力源とすれば、さまざまな型のポンプが実現できる。
【００７０】
図２２、図２３は、本発明のポンプの他の実施例の構成図である。この例では、図２に示した微少流量発生装置において、直流電圧を印加する陽極、陰極を切替えて、流体の往復を可能としたものである。この場合、駆動部分に用いる流体をコロイド溶液にすることで、流体の往復を可能にしている。図２２では、矢印方向つまり陽極から陰極側にコロイドの流れが生じ、中間媒体２１を右側へ押し、吐出液２３をパイプ２８から吐出する。このとき供給タンク３３方向には弁３４によって吐出液２３が流れないようになる。一方、図２３では全く逆の方向に流れが生じ、中間媒体２１を引き、供給タンク３３の吐出液２３を連結パイプ３１内に供給する。この時、弁３５によって吐出側の吐出液２３をパイプ２８から吸い込まないようにする。これによって、吸入・吐出ができ、長期の連続使用が可能となる。
【００７１】
次に、図１Ａ、図１Ｂや図２に示した本発明の微少流量ポンプの応用例について説明する。
まず、図２４は、本発明を応用したポンプシステムの一実施例の平面図であり、図２５はそのＡ−Ａ断面図である。
【００７２】
ポンプシステム２００は、台２０１の上にポンプ１００が載せてある。このポンプ１００は、平板状の構成となっている。これは、机上の平面に平面状の台２０１を乗せた場合、ポンプ１００の構造は平面状に構成しておくと組み立て易いからである。ポンプ１００は、上枠１０１と下枠１０２から成っていて、上枠１０１の上部にケーシング１０３が搭載されている。このケーシング１０３内に、図１Ａ、図１Ｂや図２に示した微少流量発生装置１０６が内蔵されている。ここで構成上重要なことは、微少流量発生装置１０６内の多孔質薄膜２の平面と上枠１０１の平面とが同一方向に配設しておくことである。このようにすると装置の作り方が容易となり、溶液の流路の折曲り部を少なくすることができる。上枠１０１の内面には、通路１１０が設けてあり連絡１０９と１１１に連なっている。微少流量発生部１０６の一対の電極に直流電圧が印加されると溶液は入力パイプ１０４、拡大路１０７を通って、微少流量発生部１０６を介して拡大路１０８、連絡口１０９、通路１１０、連絡路１１１を通って出口パイプ１０５から、目的とする場所に排出される。通路１１０は上枠１０１に設けてあるが、下枠１０２の上面に設けてもよいものである。上枠１０１と上枠１０２とは切り離せる構成にしてあるのは、通路１１０の加工が容易なためである。勿論、上枠１０１と下枠１０２とは一体的に作ってもよいものである。
【００７３】
このように構成されたポンプ１００は、平板状の台２０１に搭載されているが、この台２０１には電池１１７、電圧調整器（可変抵抗）１１６、オンオフスイッチ１１５及び電池収納部の蓋１１８が配置されている。電圧調整器１１６は、コントローラ（図示略）に接続されている。コントローラ内では、前に述べたような、予め設定された条件のデータと式（４）、式（５）に示した関係により、必要流量に対する印加電圧値を算出し、この電圧値になるように電圧調整器を調整して所定の流量を確保するように、制御がなされる。なお、利用者が、図１１の特性を参照して、電圧調整器１１６を直接操作するようにしても良い。
【００７４】
この微少流量発生装置１０６は、電池などの低電圧電源によって溶液を輸送できるという特徴を有しているので、乾電池で駆動することができ、別置の大型な電源を必要としない。このため台２０１部に電池１１７、抵抗１１６、スイッチ１１５を全て内蔵し、持ち運びを容易にした構成とすることが可能である。電池１１７から発生する電圧は、リード線１１２、１１３、１１４を用いて微少流量発生部１０６の電極（陽極、陰極）に印加することが可能で、この電圧はリード線１１４部に介在させた抵抗１１６により調整でき、またスイッチ１１５によって電源から切り離すことができる。
【００７５】
図２６は、本発明のポンプシステムの、他の実施例の構成図である。この例は、駆動液としての溶液２０と吐出液２３との接触結合の一方法を示したものである。ポンプ１００の出口パイプ１０５の出口部にタンク２０２が設けてあり、この内部に仕切壁２２０が設けてある。仕切壁２０２を境にして左側の空間に出口パイプ１０５の出口端が接続されていて、仕切壁２２０の右側の空間にパイプ２１３、バルブ２１１、パイプ２１２を介して、ベロー２１４を具備したタンク２０３が接続してある。このタンク２０３内に吐出液２３が入っていて、ベロー２１４を押すことにより、この吐出液２３はパイプ２１２、バルブ２１１、パイプ２１３を介してタンク２０２内に供給され、その後バルブ２１１を閉じることによって、その供給を停止できる。また、このタンク２０２の左側にはパイプ２０７が接続されていて、バルブ２０８、パイプ２０６を介して、タンク２０２内の吐出液２３は、別置のタンク２０５内に吐出される構成となっている。
【００７６】
ポンプ１００部のケーシング１０３内に設けられた微少流量発生部１０６の一対の電極に電圧が印加されると、タンク２０４内の駆動液２０はパイプ２１７を介して吸い上げられ上枠１０１内の通路１１０を通って、さらにパイプ１０５を通ってタンク２０２内の左側の小室に入る。この溶液は、仕切壁２２０部の小穴を通って右側の小室に入り、その上部に設けてある吐出液２３を押し上げる。これによって吐出液２３はパイプ２０６を通ってタンク２０５内に吐出される。吐出液の比重が、溶液の比重より小さい場合は、図示のようにタンク２０２の右側の小室にそれらを接触させればよい。溶液２０の比重が吐出液２３のそれより小さい場合はタンク２０２の左側の小室にて、それらを接触させるのがよい。溶液２０と吐出液２３とが混ざり合う溶液の場合には、それらの界面に別の中間媒体（たとえばシリコン油）２１を介在させればよい。
【００７７】
図２７は、本発明のポンプ１００の、他の実施例の構成図である。これは図２５の実施例の通路１１０に中間媒体２１を入れ、それを境とし、微少流量発生部１０６側に駆動液２０、その反対側に溶液２３を入れるものであるが、この溶液２３を入れる方法として、上枠１０１の上方部にバルブ１２０の付いた太いパイプ１１９を設け、このパイプ１１９内に溶液２３を導入後、試験時にはバルブ１２０を閉じるようにするものである。
【００７８】
図２８は、本発明のポンプ１００の、他の実施例の構成図である。これはケーシング１０３に連なる入力パイプ１０４の上方部にタンク２０４を設け、このタンク２０４内に駆動液２０を充填し、重力によって駆動液をパイプ１０４、微少流量発生部１０６を介して通路１１０へ導入する。その後、中間媒体２１を介して出口パイプ１０５から目的とする場所へ吐出液２３を排出する。この流量は微少流量発生部１０６の上方部に設けたタンク２０４の高さによって変るが、この時の流量を調節する方法として、微少流量発生部１０６の電極に印加する電圧のかけ方を調節する。流量をさらに増加する時には正方向の電圧をかけて、その量を大きくすればよい。一方、流量を少なくしたい時には、逆方向の電圧をかけて流量を止める方向に作用させればよい。逆電圧の大きさを大きくすれば、安全に流れを止めることも可能である。
【００７９】
図２９は、本発明のポンプの、他の実施例の構成図である。これは通路１１０の途中に閉塞部１０１−ａを設け、これを境としてパイプ１２２と１２３を下枠１０２に設け、それらの間に長尺パイプ１２１を設け閉ループを構成したものである。この閉ループとなる長尺パイプ１２１の一部にパイプ１２４を分岐接続し、バルブ１２５を介して吐出液２３を内部に充填する。また、パイプ１２２の途中には、中間媒体２１を入れておく。このようにすると長時間に渡って流れを止めることなく所望の流量を得ることができる。この実施例において、長尺パイプ１２１に代えて、図２６の仕切壁２２０を有するタンク２０２を設けても同様の効果を得ることができる。
【００８０】
図３０は、本発明のポンプの他の実施例の構成図である。図２９と同様に通路１１０の途中に閉塞部１１０を設け、それを境としてパイプ１２２と１２３を下枠１０２に設けてＵ字状に連結し、その内部に中間媒体２１を充填したものである。パイプ１２２の一部にはバルブ１２６を設けて、それを介して溶液（駆動液２０）を入れ、一方パイプ１２３の一部にはバルブ１２７を設けて、それを介して吐出液２３を入れる。この図では、パイプ１２２、１２３の上端が上枠１０１の上部に付いていて、それらの上端部にバルブ１２６、１２７が付いている構成となっているが、下枠１０２に付いているＵ字状のパイプ１２２、１２３の一部に分岐パイプを設けてバルブ１２６、１２７を付けてもよいものである。
【００８１】
以上述べた本発明のポンプやポンプシステムは、生体物質や薬品、食品などの分析に用いるのに好適である。
【００８２】
図３１に、本発明のポンプシステムを血液などの分析システムに組み込んだ例を示す。図３１に示す分析システムは、本発明のポンプシステムの外に、コンピュータを有する分析装置３００とその表示装置３０２及び顕微鏡３０４を備えている。微少流量ポンプ１００の吐出側に設けたマイクロチャネルと可視化機能部３１０とを組み合わせ、マイクロチャネル内に分析の対象物としての血液やＤＮＡ、細胞等を含む溶液を流し、対象物を蛍光等の操作によって可視化する。そして、顕微鏡３０４によって拡大して観察する。この場合、ポンプ流量に変動や脈動があると拡大された対象物の像がブレてしまい精確な観察ができない。本発明のポンプを用いると、ポンプ流量に変動や脈動がないため拡大された対象物の像がブレず、高精確な観察ができる。また、従来のポンプでは流れの正逆を簡単に変えられることは出来なかったが、本ポンプでは電極の正負を変えることにより簡単に流れの逆転が可能である。
【００８３】
以上述べたような変動や脈動がないことや流れの逆転が可能なことに加えて、さらに本ポンプは以下のような特徴を有している。  
（１）電圧を変化させることにより流量制御が容易に自由に行える。  
（２）低電圧で作動するため安全性が高い。  
（３）安価である。  
（４）小型である。  
（５）目詰りがなく安定した流量が確保できる。
【００８４】
以上のことから、本発明のポンプは、バイオ関係の実験、研究の範囲を格段に拡げることができる。さらに、各種医療機器に組み込んで用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１Ａ】本発明の微少流量発生装置の原理を示す概略図である。
【図１Ｂ】本発明の微少流量発生装置の要部を示す斜視図である。
【図２】本発明の微少流量発生装置の、一実施例の構成図である。
【図３】本発明の一実施例において使用される、溶液、多孔質薄膜などの組み合わせの例を示す図である。
【図４】本発明の一実施例において使用される、溶液、多孔質薄膜などの他の組み合わせの例を示す図である。
【図５】本発明の流量特性の一例を示す図である。
【図６】本発明の流量特性の他の例を示す図である。
【図７】本発明の流量特性の他の例を示す図である。
【図８】本発明の流量特性の他の例を示す図である。
【図９】本発明のポンプを用いて得られたポンプ出力ＰＱを、圧力Ｐに対して示す図である。
【図１０】式（２）と実験値との比較を示す図である。
【図１１】本発明のポンプ用いて、印加電圧に対して吐出量を測定した結果の一例を示したものである。
【図１２】本発明のポンプで、電解質水溶液（塩化ナトリウム、塩化カリウム）を用いた場合の電気浸透流の概略図である。
【図１３】プラスイオンを吸着したコロイド粒子を示したものである。
【図１４】本発明のポンプで、コロイド溶液を用いた場合の流れの状態を示したものである。
【図１５】本発明のポンプで０．１μｍの直径のコロイド粒子を用い、多孔質薄膜の微細孔の径を変え、他の条件は同じとした場合の、流量特性を示したものである。
【図１６】コロイド粒子の直径Ｒと、微細孔の径Ｅ及び膜厚Ｄの関係を説明する図である。
【図１７Ａ】多孔質薄膜に開いた微細孔をコロイド粒子が通過する状況の説明図である。
【図１７Ｂ】多孔質薄膜に開いた微細孔をコロイド粒子が通過する状況の説明図である。
【図１７Ｃ】多孔質薄膜に開いた微細孔をコロイド粒子が通過する状況の説明図である。
【図１８】本発明のポンプの流量特性の他の例を示す図である。
【図１９】本発明のポンプの流量特性の他の例を示す図である。
【図２０】本発明のポンプの流量特性の他の例を示す図である。
【図２１】本発明のポンプの変形例を示す図である。
【図２２】本発明のポンプの他の実施例の構成図を示す図である。
【図２３】図２２に示したポンプの一動作を示した図である。
【図２４】本発明のポンプシステムの一実施例の平面図を示す図である。
【図２５】図２４のＡ−Ａ断面図を示す図である。
【図２６】本発明のポンプシステムの他の実施例の構成図を示す図である。
【図２７】本発明のポンプシステム内の、ポンプ部の他の実施例の構成図を示す図である。
【図２８】本発明のポンプシステム内の、ポンプ部の他の実施例の構成図を示す図である。
【図２９】本発明のポンプシステム内の、ポンプ部の他の実施例の構成図を示す図である。
【図３０】本発明のポンプシステム内の、ポンプ部の他の実施例の構成図を示す図である。
【図３１】本発明のポンプシステムの応用例を示す図である。
【符号の説明】
【００８６】
１    第一のチャネル
２    多孔質膜
３      支持体
４      電極
５      電極
６      直流電源
７      スイッチ
８      第二のチャネルの流入側チャネル部
９      第二のチャネルの流出側チャネル部
１０    第二のチャネル
２０    溶液（駆動液） 
２１    中間媒体
２２    細パイプ
２３    吐出液
２６    第一のチャネルの流出側パイプ
２７    第一のチャネルの流入側パイプ
１００    ポンプ
１０１−ａ    閉塞部
１０２    下枠
１０３    ケーシング
１０４    入口パイプ
１０５    出口パイプ
１０６    微少流量発生部
１０７    拡大路
１０８    拡大路
１０９    連絡口
１１２    リード線
１１５    スイッチ
１１６    抵抗
１１７    電池
２００    ポンプシステム。
【図１Ａ】
0004065916.tif 000005
【図１Ｂ】
0004065916.tif 000006
【図２】
0004065916.tif 000007
【図３】
0004065916.tif 000008
【図４】
0004065916.tif 000009
【図５】
0004065916.tif 000010
【図６】
0004065916.tif 000011
【図７】
0004065916.tif 000012
【図８】
0004065916.tif 000013
【図９】
0004065916.tif 000014
【図１０】
0004065916.tif 000015
【図１１】
0004065916.tif 000016
【図１２】
0004065916.tif 000017
【図１３】
0004065916.tif 000018
【図１４】
0004065916.tif 000019
【図１５】
0004065916.tif 000020
【図１６】
0004065916.tif 000021
【図１７Ａ】
0004065916.tif 000022
【図１７Ｂ】
0004065916.tif 000023
【図１７Ｃ】
0004065916.tif 000024
【図１８】
0004065916.tif 000025
【図１９】
0004065916.tif 000026
【図２０】
0004065916.tif 000027
【図２１】
0004065916.tif 000028
【図２２】
0004065916.tif 000029
【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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