[发明专利]带有限流器的流动系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种包括限流器的流动系统，尤其是一种微流体系统。更加具体地，本发明涉及一种与类似的现有技术的流动系统相比以更加可靠的方式运行的流动系统。

背景技术

位于流动系统中的限流器通常是流径(flow path)的一部分，该部分具有比流径的主要部分更小的截面尺寸。由此，与流径的其余部分相比，通过由限流器限定的流径的该部分的流体流动受到限制。设计限流器时，通常会考虑到所希望的限流性能。因此，通常会选择限流器的尺寸以匹配用于特定应用的特定的所希望的流量限制。

可以通过在流径中插入小段的毛细管而构造限流器。这种毛细管可以方便地由玻璃材料制成。另一个可能性是直接地在流径中形成限流器。例如，如果使用模制技术制造流动系统，则这是一个优点。

邻近于限流器并且以流体方式连接到限流器的，是流径的入口段和流径的出口段，该入口段用于引导流体进入限流器，该出口段用于引导流体离开限流器。因此，入口段相对于限流器而言位于上游，而出口段相对于限流器而言位于下游。

当输送液体通过流动系统时，在入口段处必须加以留意以便避免气泡进入限流器，由此妨碍通过限流器的液体流动。当流动系统是微流体系统时，这尤其是一个问题，在该微流体系统中限流器的截面尺寸通常如此之小以至气泡将难以经过限流器，且因此，一旦气泡已经进入限流器则可能将其阻塞，并由此阻止了液体通过流动系统的进一步流动。这是非常不理想的，因为这产生了以不可靠方式运行的流动系统。

发明内容

因此，本发明的一个目的在于提供一种带有限流器的流动系统，其中能够以比类似的现有技术的流动系统更加可靠的方式操作该流动系统。

本发明的又一个目的在于提供一种带有限流器的流动系统，在该流动系统中防止气泡进入限流器。

本发明的再一个目的在于提供一种带有限流器的微流体系统，其中能够以比类似的现有技术的微流体系统更加可靠的方式操作该微流体系统。

根据本发明，通过提供一种流动系统实现了以上的和其它目的，该流动系统具有：带有至少一个在其中形成的流径的基础部件，和以覆盖(一个或多个)流径的方式附接到该基础部件的盖部件，该(一个或多个)流径包括：

-限流器，

-流道(flow channel)，其包括相对于限流器而言位于上游的入口段，

其中该流道至少在入口段处具有限定了流道的至少两个截然不同的深度的截面。

该基础部件优选地是一种基片，在其中形成(一个或多个)流径。其可以由聚合物材料制成，包括但是不限于，聚苯乙烯(PS)、聚对苯二甲酸乙二酯(PETG)、环烯烃共聚物(COC)和/或任何其它适当的聚合物材料。可替代地，该基础部件可以由并非聚合物的另一种适当的材料制成。可以使用任何适当种类的技术，例如蚀刻或者热压印，在基础部件中形成该(一个或多个)流径，或者可以使用注模技术制造该基础部件，在这种情况下，在制造过程期间在该基础部件中形成该(一个或多个)流径。可替代地，在本技术领域中本质上已知的任何其它适当的技术可以用于形成(一个或多个)流径。通常会在基础部件的表面部分中形成(一个或多个)流径。

盖部件是流动系统的一部分，该盖部分单独制造且在已经形成(一个或多个)流径之后附接到基础部件。由此盖部件覆盖并且密封(一个或多个)流径，并且封闭的流道得以形成。盖部件也可以由聚合物材料制成，包括但是不限于，聚苯乙烯(PS)、聚对苯二甲酸乙二酯(PETG)、环烯烃共聚物(COC)和/或任何其它适当的聚合物材料。可替代地，盖可以由另一种适当的材料制成。其可以例如是金属薄膜，该金属薄膜例如由铝或者由另一种适当的金属制成。

在本文中，术语“流径”应该被解释成意指在流动系统中的路径，允许流体流(优选为液体流)沿着该路径流动。

如上所述，限流器是其中液体流动受限制的流动系统的一部分，液体流动受限制通常是由于流径的那个特定部分的截面具有减小的尺寸和/或不同的形状。

流道形成部分流径，即流体可以流动通过流道。入口段是流道的一部分，该流道被定位成与限流器流体连接，并且优选地紧邻近限流器。然而，入口段也可以可替代地定位在距限流器一定距离处。因为入口段相对于限流器而言位于上游，则其将是引导流体进入限流器的流道的那个部分。应该指出，在本文中，术语“上游”应该以下面的方式加以解释。当流径中的第一点相对于流径中的第二点而言位于上游时，在流径中行进的流体将在到达第二点之前到达第一点。