微流体组件制造技术

微流体组件的实施例包括至少两个相邻的微结构和多个互连的流体导管，互连的流体导管将一个微结构的出口端口连接到相邻微结构的入口端口。每个微结构包括不对齐在共同的轴线上的入口流动路径和出口流动路径。此外，微流体组件形成微流体组件轴线，相邻微结构的对应入口端口沿着该轴线定向，或替代地，相邻微结构的对应出口端口沿着该轴线定向，每个微结构相对于微流体组件轴线以非正交的角度定向。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】微流体组件优先权本申请要求对以下专利的优先权2010年2月23日提交的美国专利申请第12/710，924号，以及2009年11月30日提交的题为“Microf luidic Assembly (微流体组件)”的美国临时专利申请第61/265，186号。
技术介绍
本专利技术总地涉及微流体装置，具体来说，涉及构造成减小流过其中的流体反应剂压降的微流体装置
技术实现思路
微流体组件是包括微反应器的装置，微反应器也可被称之为微通道反应器。微反应器是这样的装置，其中，移动的或静止的试样被限制在该装置内并经受处理。在某些情形中，该处理包括化学反应的分析。在另一些情形中，该处理作为利用两个不同反应剂的制造过程一部分来执行。在还有另一些情形中，移动的或静止的试样被限制在微反应器内，而在试样和相关的热交换流体之间进行热交换。如此的过程也可在单一微反应器内组合。在任一种情形中，微反应器根据其通道的尺寸予以定义，通道通常在0. I至5mm的量级上，理想地为0. 5至2mm。微通道是这种限制的最典型的形式，且与间歇式反应器相比，微反应器通常是连续流动的反应器。微通道减小的内部尺寸在质量和传热率上提供了相当大的改进。此外，微反应器相对于传统规格的反应器提供了许多优点，包括能效、反应速度、反应产量、安全性、可靠性、可量测性等方面的很大改进。微流体组件也可被称之为微结构组件，微流体组件可包括多个不同的流体微结构，它们彼此流体地连通，并构造成在微反应器内执行不同的功能。例如，但不加以限制，初始的微结构可构造成混合两种反应剂。其后的微结构可构造成进行热交换、急冷、水解等，或对混合的反应剂简单地提供受控的驻留时间。各种不同的微结构必须经常地放置成彼此串联地或并联地流体连通。在许多情形中，用来将反应剂引导到网络内合适的微结构的相关部件可以是相当地复杂。此外，部件需要构造成在高温和高压下运行。微流体组件采用各种流体导管、配件、适配器、0形环、螺钉、夹具和其它类型的连接元件，来互连微反应器构造内的各种微结构。将微结构组装成微流体组件的方法可影响到压降、组件的复杂性、必须用来形成组装的反应器的那些部件的复杂性，以及在使用过程中零部件所要经受的应力。传统的微结构和连接器可设计成让反应剂流体的入口和出口的连接器相对于微结构处于相同的轴线上；然而，该对齐的结构需要偏离直的流体流动通道(例如，弯头、转向、弧形的微通道)，以便使出口端口与入口端口对齐。这些偏离是微结构中背压和压降变化的主要来源。根据本专利技术的一个实施例，提供一种微流体组件。微流体组件包括至少两个相邻的微结构和多个互连的流体导管，其中，每个微结构包括至少一个设置在微结构入口侧上的入口端口和至少一个设置在与微结构入口侧相对的微结构出口侧上的出口端口。入口端口形成入口流动路径，出口端口形成出口流动路径，且入口流动路径和出口流动路径不沿共同的轴线上对齐。相应的互连流体导管将一个微结构的出口端口连接到相邻微结构的入口端口。此外，每个微结构包括与入口端口和出口端口流体地连通的内部平面流动路径。微流体组件形成微结构组件的轴线，相邻微结构的对应入口端口沿着该轴线定向，或替代地，相邻微结构的对应出口端口沿着该轴线定向。此外，每个微结构相对于微流体组件轴线以非正交的角度定向。根据以下详细的描述并结合附图，将会更加完全地理解本专利技术实施例提供的这些特征和其它的特征。 附图说明当结合以下附图阅读时，可最好地理解以下本专利技术特殊实施例的详细描述，其中，相同的结构用相同的附图标记表示，附图中图I是根据本专利技术一个或多个实施例的微流体组件的俯视图；图2是根据本专利技术一个或多个实施例的微流体组件的分解立体图，其从入口侧显示该微流体组件；图3是根据本专利技术一个或多个实施例的微流体组件的分解立体图，其从出口侧显示该微流体组件；以及图4是根据本专利技术一个或多个实施例的微流体组件的另一俯视图。附图中阐述的实施例本质上是说明性的，并不意图限制由权利要求书限定的本专利技术。此外，根据详细描述，将会更加完全地明白和理解附图和权利要求书的各个特征。具体实施例方式参照图1-4，微流体组件10包括至少两个相邻的微结构20，微结构20通过至少一个互连的流体导管50联接起来。如这里所采用的，微流体组件10意指多个联接的微结构20，且每个微结构20定义为包括多个尺寸在约0. I至5mm量级的微通道。尽管附图在微流体组件10中仅示出了 2或3个微结构20，但可以考虑任何数量的微结构20可用于微流体组件10中。如以下详细所示，相邻微结构20彼此平行地设置，但相对于微流体组件轴线M布置成斜的。这允许微结构的连接不要求各个微结构20的入口端口 32和出口端口 42对齐在同一轴线上，并由此具体降低了微结构20内的压降，并在总体上降低微流体组件10内的压降。每个微结构20包括至少一个设置在微结构20入口侧30上的入口端口 32和至少一个设置在微结构20出口侧40上的出口端口 42。微结构20出口侧40与入口侧30相对。如图1-3所示，入口端口 32形成入口流动路径I。类似地，如图1、3和4所示，出口端口 42形成出口流动路径O。如下文中详细描述的，入口流动路径I和出口流动路径0不沿同一轴线对齐，它们偏离一定距离X。图2和3显示入口端口 32和出口端口 42为孔洞，然而，其它的结构，例如向外的突出也可考虑用于入口端口 32和出口端口 42。如图1-3所示，互连的流体导管50可将一个微结构20的出口端口 42连接到相邻微结构20的入口端口 32。在一个实施例中，互连的流体导管50可以是直的。尽管可考虑各种部件，但互连的流体导管50可包括联接到入口端口 32的直的连接器54、联接到出口端口 42的直的连接器56以及设置在入口端口连接器54和出口端口连接器56之间的直管52。使用直的互连流体导管50避免了与较为复杂连接器(例如，带有角度或弯头的连接器)相关的成本，并使与这些复杂连接器相关的压降变得最小。此外，微流体组件10还包括固定装置(未示出)，以将互连的流体导管50联接到入口端口 32和出口端口 42。在一个实施例中，该固定装置包括夹具。将金属连接器固定到微结构的固定器或夹具对于每个入口或出口端口可以是独立的，以实现连接器54、56和相应端口 32、42更佳的对齐。每个微结构20包括内部平面流动路径，该流动路径由多个延伸在入口端口 32和出口端口 42之间的内部混合通道形成，并沿着微结构20的微结构偏移轴线A定向。该内部平面流动路径与入口端口 32和出口端口 42流体地连通。可以考虑混合通道可以是弧形的、直线的，或两者组合，视反应要求的驻留时间而定。为了降低微结构20的出口端口 42处的压降，每个微结构20的出口流动路径0可构造成从内部平面流动路径单向地延伸出。此外，为了降低微结构20的入口端口 32处的压力，每个微结构的入口流动路径I可以构造成单向地延伸到内部平面流动路径。此外，如图4所示，微流体组件10形成微流体组件轴线M，相邻微结构20的相应入口端口 32沿着该轴线M定向，或替代地，相邻微结构20的相应出口端口 42沿着该轴线M定向。微结构20内的内部平面流动路径相对于微流体组件轴线M以非正交的角度a定向，即，倾斜角度或锐角。参照图1-3，入口端口 32可设置在相对于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·S·弗莱斯科，
申请(专利权)人：康宁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：