毛细结构制造技术

一种示例性流体装置包括：流体储存器，其具有布置在该储存器内的多孔介质；以及毛细结构。该毛细结构与该多孔介质和流体储存器流体连通，并且具有与该流体储存器和多孔介质的参数相对应的经调整参数。其中，该毛细结构内的流体响应于该储存器中的压力变化而改变水平。流体响应于该储存器中的压力变化而改变水平。

Capillary structure

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】毛细结构

技术介绍

[0001]流体可流过流体管芯的通道（例如，微通道）并且可被管芯操纵，包括以流体液滴的形式喷射。流体管芯可使用毛细作用将流体引入到管芯的流体通道中。流体管芯也可使用流体致动器来引起流体在流体通道内的移动。流体储存器可与流体管芯流体连通，并且可包括多孔介质（例如，固体泡沫），以帮助将流体输送到流体管芯。
附图说明
[0002]下面将通过参考以下附图来描述各种示例。
[0003]图1是示例性流体装置的框图；图2图示了毛细结构的示例性流体路径；图3A
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3C是示例性流体装置的剖面侧视图；图4是另一示例性流体装置的剖面侧视图；图5是根据一种实施方式的以英寸H2O（inches H2O）计的毛细压力与以秒计的时间的关系图；图6A
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6C是图示了用于毛细结构的示例性感测装置的示意图；图7是图示了示例性流体系统的各方面的示意图；图8A
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8D图示了示例性流体装置的各方面；图9A
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9C图示了另一示例性流体装置的各方面；图10是示例性流体系统的框图；以及图11和图12是与具有毛细结构的流体装置的操作相关的示例性方法的流程图。
[0004]在下面的具体实施方式中参考了附图，这些附图形成该具体实施方式的一部分，其中，相似的附图标记自始至终可标示相对应和/或类似的相似部分。将领会到的是，例如为了图示的简单和/或清楚，附图不一定按比例绘制。
具体实施方式
[0005]贯穿本说明书对一个实施方式、实施方式、一个示例、示例和/或类似物的引用意味着与特定实施方式和/或示例相关地描述的特定特征、结构、特性和/或类似物被包括在要求保护的主题的至少一个实施方式和/或示例中。因此，这样的用语例如出现在贯穿本说明书的各个地方不一定旨在指代相同的实施方式和/或示例或者指代任何一个特定的实施方式和/或示例。此外，要理解的是，所描述的特定特征、结构、特性和/或类似物能够以各种方式组合在一个或多个实施方式和/或示例中，并且因此在预期的权利要求范围内。当然，一般来说，一如专利申请的说明书的情况一样，这些和其他问题在特定的使用背景下可能会有所不同。换言之，在整个公开中，描述和/或用途的特定背景提供了关于要得出的合理推论的有帮助的指导；然而，同样地，“在此背景下”一般在没有进一步限定的情况下是指本公开的背景。
[0006]有时，流体可在流体管芯中被操纵，该流体管芯是半导体材料块，电信号（例如，往
返集成电路元件）和流体（例如，液体和/或气体）两者都可通过这些半导体材料块传播。在一个示例中，流体可响应于流体致动器（例如，热敏电阻、压电元件等）的致动而穿过流体管芯中的流体通道（例如，微通道），该流体致动器的致动可响应于电信号而发生。这样的操作可能对将打印流体施加于基板（例如，用于二维（2D）或三维（3D）打印）很有意义，以便操纵和/或测试生物样本（例如，血液测试、流体分析和/或诊断等）。因此，可能期望将流体输送到流体管芯，以便使得能够实现前述示例中概述的功能。将流体输送到流体管芯提出了挑战，例如与复杂性和/或成本相关的挑战。例如，主动流体输送系统可能会给系统增加成本和复杂性。
[0007]在与流体管芯流体连通的流体储存器内使用例如固体泡沫（本文中称为泡沫）的多孔介质提供了一种简单且廉价的方法来将流体输送到流体管芯。然而，使用泡沫作为流体输送机制也引入了其他挑战。例如，确定多孔介质储存器中的流体量可能具有挑战性。例如，流体可相对缓慢地穿过多孔介质，并且多孔介质内的流体分布是高度可变的。
[0008]在流体储存器的两端处使用导电构件（例如，导电销或针）并将电阻的差异与储存器内的不同流体水平相关联的方法在无孔介质储存器中可能工作得很好（例如，电阻的差异可相对快速地测量，并且可表示相当精确的填充水平的测量结果）。然而，在储存器中包含多孔介质可能会降低相关性的精度，例如，这是由于流体通过多孔介质的不均匀分布、流体通过多孔介质的缓慢移动以及导电构件周围的多孔介质的饱和范围有限（例如，用于避免导电构件周围的多孔介质干燥）等。
[0009]可替代地，可使用压力传感器来测量多孔介质储存器中的压力。虽然压力传感器可提供期望的精度、分辨率和测量速度，但压力传感器可能相对昂贵并且占用系统中宝贵的物理空间。并且因此，有时，压力传感器可能不是测量多孔介质储存器中的流体水平的理想装置。
[0010]考虑到前述内容，本说明书提出使用新颖的结构和方法来测量多孔介质储存器内的压力（以及因此，饱和度或可提取流体）。因此，在一个示例中，毛细结构可与多孔介质储存器流体连通地使用。该毛细结构将具有调整为与多孔介质储存器的参数相对应的参数（例如，尺寸），使得在多孔介质储存器中的饱和度或可提取流体与毛细结构中的流体水平之间存在关系。例如，在一种情况下，毛细结构中的流体可响应于多孔介质储存器内的压力变化，从而可能响应于流体离开多孔介质储存器而下降到低于阈值，并且在足够的流体保留在多孔介质储存器中时保持高于阈值。如将在下文中更详细论述的，毛细结构中的流体水平可用多种不同的方式感测（例如，基于电阻、电容、光学等），从而导致对多孔介质储存器中的流体水平的估计。
[0011]为了说明基于毛细结构的多孔介质储存器流体水平估计系统，图1呈现了包括流体装置100、包括多孔介质104的流体储存器102以及与流体储存器102流体连通的毛细结构108的框图。如上所述，流体装置100可表示待用于将打印流体喷射到介质（例如，纸、构建材料等）上的装置。例如，流体装置可以是喷墨盒、打印装置（例如，2D或3D打印装置）中的打印杆，或者将打印流体施加于介质的其他类似机构。当然，如应领会到的，要求保护的主题不限于流体装置100的此类用途。其他示例可包括用于测试流体是否存在疾病的平台（例如，通过按大小、类型等对细胞进行分类来测试例如血液的流体的组分）以及可操纵流体的类似机构。在这样的示例中，多孔介质储存器可保持待使用的流体，包括血液、血浆和其他流
体（例如，盐溶液等）。
[0012]流体储存器102表示包括空隙的结构，流体（例如，打印流体）可存储在该空隙内，并且流体可从该空隙被推动和/或牵引，例如通过流体管芯（例如，流体喷射管芯）。多孔介质104可被布置在流体储存器102内并且流体可流过其胞腔（cell）。例如，多孔介质104可包括开孔或闭孔泡沫（例如，作为非限制性示例，聚氨酯（PU）、聚烯烃纤维或聚乙烯（PE）泡沫）。多孔介质104可具有多个参数106，这些参数106可用于表征通过多孔介质104的流体流。为了说明，具有第一组参数106的第一多孔介质104可允许流体以第一速率流动（例如，响应于压力和重力），而第二组参数106可允许流体以第二速率流动，等等。诸如固体泡沫的多孔介质可响应于毛细效应而允许流体流动。实际上，毛细效应可能会在多孔介质内引起负压。并且多孔介质的参数可能对多孔介质的饱和度与压力之间的相关性具有影响。
[0013]毛细结构108表示一种结构，例如包括塑料或玻璃体，并且毛细通道布本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1. 一种流体装置，包括：流体储存器，其具有布置在所述储存器内的多孔介质；以及毛细结构，其与所述多孔介质和所述流体储存器流体连通，并且具有与所述流体储存器和所述多孔介质的参数相对应的经调整参数，其中，所述毛细结构内的流体响应于所述储存器中的压力变化而改变水平。2.根据权利要求1所述的流体装置，其中，所述毛细结构被布置在所述流体储存器内，并且所述毛细结构的第一端靠近所述储存器的底部部分，且所述毛细结构的第二端靠近所述储存器的顶部部分。3.根据权利要求1所述的流体装置，其中，所述毛细结构相对所述储存器布置在外部，并且所述流体装置还包括中间多孔介质腔室，所述中间多孔介质腔室与所述储存器流体连通，并且所述毛细结构经由所述中间多孔介质腔室与所述储存器流体连通。4.根据权利要求1所述的流体装置，其中，所述毛细结构的满阈值对应于大约
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1英寸H2O。5.根据权利要求1所述的流体装置，还包括布置在所述毛细结构中的多个导电元件。6.根据权利要求5所述的流体装置，其中，所述多个导电元件包括布置在所述毛细结构的流体路径的相对端处的销孔中的导电销。7.根据权利要求1所述的流体装置，其中，所述多孔介质包括聚氨酯（PU）泡沫。8.根据权利要求1所述的流体装置，其中，所述毛细结构的所述经调整参数包括流体路径的尺寸和流体填充阈值高度。9.一种打印流体喷射装置，包括：储存器，其具有布置在其中的多孔介质；与所述储存器流体连通的流体喷射管芯，所述流体喷射管芯布置成从所述储存器吸取打印流体，并且将打印流体的液滴喷射到所述打印流体喷射装置的外部；以及毛细结构，其与所述储存器的所述打印流体集中...

【专利技术属性】
技术研发人员：R，
申请(专利权)人：惠普发展公司，有限责任合伙企业，
类型：发明
国别省市：