[发明专利]流体处理装置及其制备方法

说明书

技术领域

本申请具体涉及一种对含有颗粒物的流体进行处理的装置及其制备方法。

背景技术

在日常的生活、工作中，人们对于去除流体中的颗粒而使流体得以净化有着广泛的需求。例如，针对低质量的空气，需去除其中的粉尘、微小颗粒等，以保障人体的健康。又例如，针对水、油(食用油、汽油、柴油等)，需去除其中的颗粒物，以实现水、油的纯化。再例如，针对生物医药等领域，需去除或筛选血液和体液中的细胞、病毒、细菌等。

传统的流体处理装置(例如口罩、空气净化器等)大多存在通量低、体积大、使用寿命短等缺陷，且对于流体中细微颗粒的清除效果低下。

近年来，随着微纳米加工技术的发展，研究人员又提出了一些基于多孔薄膜的流体处理设备，即，通过在薄膜上刻蚀(腐蚀)出微米或纳米级的众多孔洞，使其可以应用于清除流体中的颗粒，尤其是微小颗粒，其尺寸能精准控制，通量大，但机械结构脆弱，不能实用化，特别是由于其加工技术的限制，若孔洞越小，则薄膜厚度就需要越薄，这也使得多孔薄膜的机械支撑性能进一步劣化，无法适应恶劣环境，且使用寿命亦非常有限。

当前还有研究人员利用牺牲层技术，实现了包含横向流道的流体处理装置(参阅图1所示)，这些横向流道的孔径可以被控制在数个纳米，因此利于清除流体中的细微颗粒，但其通量过小。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种改良的流体处理装置及其制备方法，以克服现有技术中的不足。

为实现前述发明目的，本申请采用的技术方案包括：

本申请实施例提供的一种流体处理装置包括：

具有第一流体通道的基体，所述第一流体通道具有流体入口和流体出口，所述第一流体通道的流体入口分布于所述基体的第一表面；

彼此间隔设置的复数个凸起部，所述凸起部沿横向在所述基体的第一表面上连续延伸，下部固定设置于所述基体的第一表面，上部设有沿横向连续延伸的帽形结构，所述帽形结构的相背对的两侧部沿侧向外延，而相邻帽形结构之间形成有可供流体通过的开口部，所述开口部的口径大于0但小于混杂于待处理的流体内的选定颗粒的粒径，其中至少两个所述的凸起部分别与所述第一流体通道的流体入口的相背对的两侧相邻设置，以及至少一个所述的凸起部直接从所述第一流体通道的流体入口上通过，从而使复数个帽形结构、复数个凸起部与基体之间配合形成与所述第一流体通道连通的第二流体通道，且待处理的流体仅能通过所述第二流体通道进入第一流体通道。

本申请实施例提供的一种制备所述流体处理装置的方法包括：

提供具有第一表面和与第一表面相背对的第二表面的衬底；

在所述衬底的第一表面加工形成彼此间隔设置的复数个凸起部，所述凸起部沿横向在所述基体的第一表面上连续延伸，其下部固定设置于所述基体的第一表面；

对所述衬底的第二表面进行加工，形成贯穿所述衬底的第一流体通道，并使所述第一流体通道的流体入口分布于所述衬底的第一表面，且使至少两个所述的凸起部分别与第一流体通道的流体入口的相背对的两侧相邻设置以及使至少一个所述的凸起部直接从所述第一流体通道的流体入口上通过；

在所述凸起部上部形成沿横向连续延伸的帽形结构，并使所述帽形结构的相背对的两侧部沿侧向外延，且使相邻帽形结构之间形成有可供流体通过的开口部，所述开口部的口径大于0但小于混杂于待处理的流体内的选定颗粒的粒径，从而在复数个帽形结构、复数个凸起部与衬底之间配合形成第二流体通道，且待处理的流体仅能通过所述第二流体通道进入第一流体通道。

较之现有技术，本申请提供的流体处理装置至少具有通量大、流阻小、能高效清除流体中微/纳米级颗粒等特点，还可采用较厚的基体，机械强度高，可以清洗及多次使用，使用寿命长，且制备工艺简单可控，适于规模化大批量制备。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中一种包含横向流道的流体处理装置的剖视图；

图2为本申请一实施例中一种流体处理装置的俯视图；

图3为本申请一实施例中一种流体处理装置的局部剖视图(A-A向)；

图4为本申请一实施例中一种流体处理装置的制备工艺流程图。

具体实施方式