微型喷嘴制造技术

一种用于微型喷嘴的插入件以及包括这种插入件的微型喷嘴。插入件包括：微制造的流控芯片，其具有入口、出口和连接入口与出口的一个或更多个微流控通道；和包覆模制的外壳，其包覆模制在流控芯片周围以便基本上包封流控芯片，并且该包覆模制的外壳包括与芯片的入口流体连通的入口和与芯片的出口流体连通的出口。口。口。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】微型喷嘴


[0001]本专利技术涉及一种用于微型喷嘴的插入件、包括这种插入件的微型喷嘴以及制造该插入件和微型喷嘴的方法。

技术介绍

[0002]用于雾化流体(通常是液体)的机械系统对于将药物成分输送到肺、鼻子、眼睛、皮肤或嘴是非常有效的。由这种系统产生的气雾剂通常是单分散的并且比由通常的泵喷洒产生的气雾剂更可控。这样，输送可以以快速吸收为目标，同时最小化不期望的影响，例如在液滴输送的开始和结束时不受控制的液滴分布。
[0003]这种气雾剂依赖于在非常高的压力下迫使液体通过微制造的流控芯片，该微制造的流控芯片包括用于将流体从喷嘴的入口连通到出口的微流控通道。这种芯片通常由硅层或玻璃层制成，这些硅层或玻璃层被蚀刻，然后结合在一起以覆盖感兴趣的流控通道。为了规模经济，这些芯片通常通过生产包括许多芯片的阵列的“晶圆”来制造。为了将晶圆转换成单个芯片，晶圆被“切片”，这通常是经由切割锯的多次经过来实现的。这种芯片的制造过程决定了芯片通常采用立方体的形式。
[0004]在这些微流控喷嘴系统中的一个关键挑战是，这种立方体芯片导致在通常采用圆柱形或圆锥形形状要素的气雾剂系统中安全地密封芯片非常困难。此外，这种由易碎材料层制成的芯片在经受气雾剂系统的操作所需的极高压力时容易分层。虽然希望芯片在使用中不被损坏或分层，但是不损害高的操作压力是至关重要的。因此，需要一种喷嘴装置，其可靠地提供高压、高速气雾剂的输送，同时确保流控芯片在喷嘴使用中经受的高压下的结构完整性。

技术实现思路

[0005]根据一个方面，提供了一种用于微型喷嘴的插入件，该插入件包括：微制造的流控芯片，其具有入口、出口和连接入口与出口的一个或更多个微流控通道；包覆模制的外壳，其包覆模制在流控芯片周围以便基本上包封流控芯片，并且包括与芯片的入口流体连通的入口和与芯片的出口流体连通的出口。
[0006]包覆模制的外壳(有时在本文中称为“包覆模制件”或“外壳”)提供了特别有用的功能，即提供壳体以将流控芯片紧密地密封在插入件内。实际上，包覆模制的外壳将大致立方体的芯片部件转变成更易于密封和集成到液压系统中的形式。此外，包覆模制件还可以为插入件内的芯片提供保护层，以便保护易碎的部件，所述部件例如可以由玻璃和/或硅制成。本专利技术的插入件还具有另一个优点，即通过包覆模制的外壳进行密封的容易性允许在组装过程中更早地进行功能检查，从而增加生产的一致性并提高可行产品的产量。包覆模制的外壳具有显著的优点，即它能够有效地将芯片的形式转变成更容易地安装在喷嘴系统中的形式，同时由于包覆模制过程产生的紧密密封，在芯片的界面周围维持特别坚固和紧密的密封。
[0007]包覆模制的外壳可以进一步包括机构，比如一个或更多个凹槽、凹陷和/或凸缘，以允许包覆模制件本身充当微型喷嘴的其他部件的壳体。例如，包覆模制件可以包括子壳体，该子壳体允许包覆模制件本身充当圆柱形多孔过滤器的壳体，使得过滤器通过包覆模制件本身被保持并密封在喷嘴系统内。
[0008]典型地，包覆模制的外壳可以包括用于将插入件安装和保持在微型喷嘴的壳体内的保持器。保持器可以布置成将插入件安装和保持在微型喷嘴内，使得在使用中外壳的入口侧处的压力与外壳的出口侧处的压力隔离。因此，保持器可以执行双重功能，即提供用于将插入件附接到微型喷嘴的壳体的器件，以及在壳体内提供隔离，以便将入口侧的压力与出口侧的压力隔离。在一些示例中，可以采用两个或更多个单独的保持器部件来执行这些功能中的每一个。
[0009]保持器可以采用一个或更多个附接和/或保持器件。
[0010]例如，保持器可以包括简单的凸缘，该凸缘被布置成与喷嘴壳体中的互补的凸缘或凹槽接合，以便为壳体内的插入件提供安装器件。在这样的示例中，插入件的凸缘可以倚靠和/或保持抵靠壳体的凸缘或凹槽，使得插入件保持在壳体内，并且使得存在隔离插入件的两侧上的压力的气密连接。相反，保持器可以包括凹槽，该凹槽能够与壳体中的互补的凹槽或凸缘接合以提供如上所述的功能。保持器可以包括一个或更多个突起，该一个或更多个突起被布置成以与上述凸缘类似的方式接合壳体上的互补构件。例如，保持器可以包括卡口附件，其中保持器的一个或更多个突起可以被布置成插到壳体中的一个或更多个对应的凹槽或通道中，并通过将每个突起引导到每个凹槽或通道中的位置来固定。在其他示例中，保持器可以包括十字销附件，其被布置成提供与喷嘴的壳体的十字销接头。
[0011]在一些示例中，保持器可以包括可焊接接头，用于在插入件和喷嘴的壳体之间提供焊接接头。保持器可以布置成在插入件和壳体之间提供超声波焊接、激光焊接、旋转焊接或化学焊接中的一种或更多种。
[0012]在一些示例中，保持器被布置成粘附地安装到喷嘴的壳体上。例如，保持器可以被布置成提供粘结接头，其通过合适的化学粘合剂固接到壳体上。
[0013]保持器可以包括其他器件，例如螺纹接头。例如，保持器可以包括螺纹表面，该螺纹表面被布置成与喷嘴的壳体上的互补的螺纹表面接合。然后，可以通过使用螺纹接头将插入件拧到适当的位置并保持在那里。这种螺纹接头可以在插入件和壳体之间提供牢固的紧固，而不需要额外的粘合剂或焊接。然而，如果需要，螺纹接头可以通过粘合剂或焊接进一步加固。此外，螺纹接头还可以进一步提供插入件的入口侧和出口侧之间的压力隔离的增加的安全性。
[0014]一个或更多个保持器可以包括用于提供附加的密封构件的器件。例如，包覆模制的外壳上的一个或更多个保持器可以布置成容纳O形环，以改善喷嘴系统的外壳的壳体之间的密封。这种保持器可以包括凹槽或凸台，O形环可以容纳在该凹槽或凸台内或抵靠该凹槽或凸台。
[0015]包覆模制的外壳可以包括一个或更多个窗口。窗口可以包括开口，通过该开口可以暴露保持在外壳内的芯片的一部分。替代地或组合地，窗口可以包括材料厚度减小的区域，使得保持在外壳内的芯片不直接暴露，但是比外壳的其他区域经受更多的外部条件(例如压力)。这种区域可以与外壳的其余部分一体成型，或者可以由附接到外壳的单独的部件
提供。例如，另外地，窗口可以包括覆盖包覆模制的外壳上的暴露区域的薄膜。一个或更多个窗口可以实现多种功能，其中一些功能将在下面描述。
[0016]包覆模制的外壳可以包括一个或更多个压力传递窗口。压力传递窗口可以被布置成在使用中将包覆模制的外壳的入口侧处的压力传递到包含在包覆模制的外壳内的流控芯片的一个或更多个区域。通常，流控芯片可以包括一个或更多个侧壁，并且一个或更多个压力传递窗口可以被布置成将包覆模制的外壳的入口侧处的压力传递到芯片的一个或更多个侧壁。
[0017]压力传递窗口可以允许流控芯片的侧壁在使用中暴露于系统液压。如上所述，用于此目的的流控芯片通常可以包括多个层，所述多个层在使用中经常可以被分层。通过压力传递窗口施加的系统液压可以有效地将芯片的层夹紧在一起，以便保持芯片的结构完整性并防止分层。通过简单地将芯片的区域暴露于喷嘴的液压，压力传递窗口提供了一种简单、被动的解决方案，其中芯片能够被成片地夹紧，而不需要额外的力或主动部本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于微型喷嘴的插入件，该插入件包括：微制造的流控芯片，其具有入口、出口和连接所述入口和出口的一个或更多个微流控通道；包覆模制的外壳，其包覆模制在所述流控芯片周围以便基本上包封所述流控芯片，并且该包覆模制的外壳包括与所述芯片的入口流体连通的入口和与所述芯片的出口流体连通的出口。2.根据权利要求1所述的插入件，其中，所述包覆模制的外壳进一步包括用于将所述插入件安装在微型喷嘴的壳体中的保持器，使得在使用中所述外壳的入口侧处的压力与所述外壳的出口侧处的压力隔离。3.根据权利要求1和2中任一项所述的插入件，其中，所述流控芯片包括一个或更多个侧壁，并且所述包覆模制的外壳包括至少一个压力传递窗口，所述至少一个压力传递窗口被布置成在使用中将所述包覆模制的外壳的入口侧处的压力传递到所述流控芯片的一个或更多个侧壁。4.根据前述权利要求中任一项所述的插入件，其中，所述包覆模制的外壳包括子壳体，所述子壳体至少部分地包封与所述流控芯片的入口相邻的多孔过滤器。5.根据前述权利要求中任一项所述的插入件，其中，所述包覆模制的外壳包括一个或更多个芯片定位窗口，当所述外壳包覆模制在所述流控芯片周围时，所述芯片能够通过所述一个或更多个芯片定位窗口定位。6.根据前述权利要求中任一项所述的插入件，其中，所述包覆模制的外壳包括在所述插入件的入口侧上的芯片定位窗口，并且可选地，所述芯片定位窗口被布置成在使用中将包覆模制的外壳的入口侧处的压力传递到所述流控芯片的侧表面。7.根据前述权利要求中任一项所述的插入件，其中，所述包覆模制的外壳包括在所述插入件的出口侧上的芯片定位窗口，并且可选地，所述喷嘴定位窗口被布置成在使用中将包覆模制的外壳的出口侧处的压力传递到所述流...

【专利技术属性】
技术研发人员：西蒙，
申请(专利权)人：技术合伙公司，
类型：发明
国别省市：