微流體裝置，微流體系統(tǒng)和用于輸送流體的方法制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術涉及一種微流體裝置，其包括：第一輸入通道和第一輸出通道，它們通過第一閥能夠相互流體連接；第二輸入通道和第二輸出通道，它們通過第二閥能夠相互流體連接；并且其中，第一通道中的至少一個通道通過T形閥能夠與第二通道中的至少一個通道流體連接；并且用于控制所述閥的控制機構，其中，如此設計所述控制機構，從而在第一通道的一個通道中的第一流體和在第二通道的一個通道中的第二流體借助操作閥能夠在所述第一或者第二通道中的一個通道中平行地形成層流。本發(fā)明專利技術也涉及一種微流體系統(tǒng)、一種用于輸送流體的方法及其一種應用。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
微流體裝置，微流體系統(tǒng)和用于輸送流體的方法
本專利技術涉及一種微流體裝置、一種微流體系統(tǒng)、一種用于輸送流體的方法以及一種應用?，F(xiàn)有技術微流體裝置特別是被用于控制流體。專業(yè)出版物M.UngeretalScience2000的第288頁的第113至116段例如公開了一種微流體擠壓閥（Quetschventil）形式的微流體裝置，所述擠壓閥由聚二甲基硅氧烷制成。此外，文獻WO2009/149986A1進一步公開了一種微流體擠壓閥及其制造方法。所述擠壓閥在此包括三個基片，其中，第三基片布置在第一和第二基片之間，并且由彈性材料構成。此外，第一基片與第三基片鄰接，并且在與第三基片鄰接的一側上具有至少一個第一空隙。第二基片也與第三基片鄰接、并且在與第三基片鄰接的一側上具有第二空隙。所述第一和第二空隙在此至少部分相對地布置。文獻US2010/0018584A1公開了一種微流體系統(tǒng)，其包括壓電執(zhí)行器，利用所述執(zhí)行器可對導流通道的壁施加壓力。如果操作壓電執(zhí)行器，微流體通道的壁就會發(fā)生變形，并且可監(jiān)控或者說可影響流體的流動。文獻US2005/0205816A1公開了一種在形成層流的流體塑料結構中應用的可氣動操作的微流體閥。所述微流體閥具有輸入通道和輸出通道，所述通道可利用一個共用的薄膜封閉。此外，所述薄膜可偏移到一個空隙中，并且借助另一通道可為該空隙提供壓力。如果當前在輸入通道中的流體壓力大于在空隙中的壓力，所述薄膜向空隙偏移，并且液體可從輸入通道流入到輸出通道中。如果如此地提高空隙中的壓力，從而時該壓力超過輸入通道中的流體的壓力，那么薄膜封閉輸入通道和輸出通道，并且再沒有流體可從輸入通道流入到輸出通道中。最后文獻US2009/0166203A1公開了用于毛細管的電泳的微芯片。所述微芯片在此包括輸入通道和分離通道。設計所述通道用于容納通過試樣源提供的試樣。試樣源布置在分離通道的一個端部上。輸入通道和分離通道在此形成T形交叉部。此外，微芯片還包括與T形交叉部鄰接布置的第一閥、分離通道和第二閥，所述第二閥布置在T形交叉部上。第二閥在此是一種二通閥。如果第二閥沿垂直方向被關閉，那么分離通道的第一端部和第二端部就不處于直接的流體連接中。如果第二閥沿水平方向被關閉，那么在分離通道的第一端部/第二端部與輸入通道之間就不存在流體連接。然而在輸入通道的第一端部和分離通道的第一端部之間卻存在流體連接。類似地在輸入通道的第一端部和分離通道的第二端部之間也存在流體連接。
技術實現(xiàn)思路
在權利要求1中定義了一種微流體裝置，其包括第一輸入通道和第一輸出通道，它們通過第一閥可相互流體連接；其還包括第二輸入通道和第二輸出通道，它們通過第二閥可相互流體連接；并且其中，第一通道的至少一個通道通過T形閥與第二通道中的至少一個通道可流體連接；并且其包括用于控制這些閥的控制機構，其中，如此設計所述控制機構，即第一通道中的一個通道中的第一流體以及第二通道中的一個通道中的第二流體可借助操作這些閥在第一或者第二通道的一個通道中平行地形成層流。在權利要求10中定義了一種微流體系統(tǒng)，其包括一種按照權利要求1至9中至少一項所述的微流體裝置以及一種混合裝置。在權利要求13中定義了一種用于輸送流體的方法，其特別適合用于按照權利要求1至9中至少一項所述的微流體裝置，和/或適合用于按照權利要求10至12中至少一項所述的微流體系統(tǒng)，所述方法包括下述步驟：關閉第一輸入通道或輸出通道與第二輸入通道或者輸出通道之間的T形閥；打開第一輸入通道和第一輸出通道之間的第一閥，并且打開第二輸入通道和第二輸出通道之間的第二閥，其中，第一閥或者第二閥布置在T形閥的下游；為第一通道提供第一流體并且為第二通道提供第二流體；關閉第一和第二閥；打開T形閥；進一步為輸入通道中的一個通道提供相應的第一或者第二流體，其中，提供了流體的輸入通道是這樣一種輸入通道，即在該輸入通道中T形閥布置在相應的第一或者第二閥的上游；平行地形成層流并且通過第一或者第二輸出通道輸出這兩種流體。在權利要求14中定義了一種按照權利要求1至9中至少一項所述的微流體裝置的T形閥作為泵的應用。關于輸入通道和輸出通道的名稱在說明書中，特別是在權利要求書中不僅可分別理解為單獨的通道，而且也可以理解為單個通道的一些不同的區(qū)段。其中，無論是輸入通道還是輸出通道不僅適用于輸入流體，而且也適用于輸出流體。本專利技術的其中一個優(yōu)點在于，能夠提供一種可控制的微流體T形交叉部形式的微流體裝置，所述T形交叉部需要盡可能小的流體容積。另一個優(yōu)點是，例如為了在微流體系統(tǒng)中利用第二流體對第一流體進行分析，所需流體的總量較少。此外，在為微流體系統(tǒng)提供流體時可在很大程度上避免在微流體系統(tǒng)中形成或者出現(xiàn)氣泡。最后，能夠以簡單和可靠的方式為微流體裝置和微流體系統(tǒng)提供流體；同時要盡可能少地保持輸入通道和輸出通道的數(shù)量以及附加的閥的數(shù)量。在從屬權利要求中對本專利技術的其它的有利的改進方案進行了說明。根據(jù)本專利技術的一個有利的改進方案，所述閥中的至少一個閥設計為可氣動地操作。由此得到的優(yōu)點是，因此能夠以簡單和可靠的方式控制所述閥。根據(jù)本專利技術的另一種有利的改進方案，在T形閥的區(qū)域中，第一和第二通道中的至少一個通道具有特別是60°和130°之間的，優(yōu)選75°和115°之間的，特別適合地是85°和95°之間的彎曲部。按照這種方式可達到輸入通道和輸出通道的對流動特別有利的布置方式，這樣就能使這兩種流體的平行的層流更加可靠。根據(jù)本專利技術的另一種有利的改進方案，將第一閥布置在第一輸入通道中并且將第二閥布置在第二輸出通道中，或者將第一閥布置在第一輸出通道中并且將第二閥布置在第二輸入通道中。按照這種方式可達到微流體裝置的高的靈活性，因為這兩種閥能夠相應地以所期望的要求進行布置，并且同時可將閥和通道的數(shù)量限制到最少。根據(jù)本專利技術的另一種有利的改進方案，第一和第二通道通過隔片分流地布置在T形閥的區(qū)域中。按照這種方式可簡單地并且同時可靠地允許隔開第一和第二通道。根據(jù)本專利技術的另一種有利的改進方案，隔片具有50μm與500μm之間的、特別是100μm和300μm之間的、優(yōu)選在150μm和250μm之間的、合適地基本上為200μm的寬度和/或高度。在此除了盡可能小的結構空間之外還能實現(xiàn)第一和第二通道的極為可靠的分流。根據(jù)本專利技術的另一種有利的改進方案，第一和/或第二通道具有50μm和1000μm之間的、特別是200μm和600μm之間的、優(yōu)選450μm和550μm之間的、合適地基本上為400μm的寬度。由此得到的優(yōu)點是，結構空間因此一方面盡可能地小，然而同時在第一和第二通道中能有足夠的流體流。根據(jù)本專利技術的另一種有利的改進方案，第一和/或第二通道具有小于寬度的75%的、特別是小于寬度的66.7%的、優(yōu)選小于寬度的60%的，特別是基本上為寬度的50%的深度。由此得到的優(yōu)點是，結構空間因此一方面盡可能地小，然而同時在第一和第二通道中能有足夠的流體流。根據(jù)本專利技術的另一種有利的改進方案，所述閥中的至少一個閥設計為擠壓閥。因此，至少一個閥可極為成本低廉地制造，并且可簡單地進行操作。根據(jù)按照權利要求10所述的微流體系統(tǒng)的另一種有利的改進方案，將T形閥設計為泵。按照這種方式例如T形閥不僅能混合流體，而且也能借助T形閥抽吸流體，這就節(jié)省了本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
微流體裝置（M），其包括第一輸入通道（1）和第一輸出通道（2），它們通過第一閥（6）能夠相互流體連接；第二輸入通道（3）和第二輸出通道（4），它們通過第二閥（7）能夠相互流體連接；并且其中，第一通道（1、2）中的至少一個通道通過T形閥（8）能夠與第二通道（3、4）中的至少一個通道流體連接；并且用于控制所述閥（6、7、8）的控制機構（S），其中，如此設計所述控制機構（S），從而在第一通道（1、2）的一個通道中的第一流體（41）和在第二通道（3、4）的一個通道中的第二流體（42）借助操作閥（6、7、8）能夠在所述第一或者第二通道（1、2、3、4）中的一個通道中平行地形成層流。

【技術特征摘要】
2011.07.07 DE 102011078770.41.用于輸送微流體的方法，包括下述步驟：-關閉第一輸入通道（1）或輸出通道（2）與第二輸入通道（3）或輸出通道（4）之間的T形閥（8）；-打開所述第一輸入通道（1）與所述第一輸出通道（2）之間的第一閥（6），并且打開所述第二輸入通道（3）與所述第二輸出通道（4）之間的第二閥（7），其中，所述第一閥（6）或者第二閥（7）布置在所述T形閥（8）的下游；-為所述第一通道（...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：C多雷爾，J魯普，
申請(專利權)人：羅伯特·博世有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：