CN219923005U - 基于毛细管网的模块化芯层结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及基于毛细管网的模块化芯层结构，包括芯板，所述芯板的内周壁设有用于提高毛细管网液体流动清理效果的防护机构，所述芯板的上下两侧设有用于提高使用安全性的辅助机构，所述防护机构包括固定在芯板内周壁的毛细管网主体，所述芯板的右侧固定有流体泵，所述流体泵的进水端连通有抽水管，所述抽水管的内周壁固定有过滤板。该基于毛细管网的模块化芯层结构，通过设置了防护机构，经毛细管网主体、流体泵和出水管以及进水管等之间的相互配合，能够在液体经毛细管网主体内循环流动时经过滤板可对流入抽水管中的液体进行杂质过滤吸附，并且将连接法兰螺栓拧松即可将进水管取下对过滤板清理维护。

Description

基于毛细管网的模块化芯层结构

技术领域

本实用新型涉及芯层结构技术领域，具体为一种基于毛细管网的模块化芯层结构。

背景技术

基于毛细管网的模块化芯层结构是一种微流控芯片结构，通常由玻璃或聚合物材料制成，它通过一系列细微的微通道连接成一个毛细管网，在芯片内部形成一个三维的微流体网络，这些微通道可以被分成许多模块，每个模块代表一个实验过程步骤，如样品加入、混合、反应、离析等操作，在毛细管网内使用流体动力学原理，液体能够在微通道中自由流动和混合，实现微量反应和精密控制。

中国专利公开号(CN 215809246 U)中公开的一种一体式毛细管制冷供暖芯层，包括有平面网状的毛细管网，所述毛细管网的外部浇筑有板状的凝胶面层，所述凝胶面层的一个面上粘贴有导热膜，所述毛细管网、所述凝胶面层及所述导热膜形成一体结构，该实用新型的芯层是以毛细管网作为载热芯层，具有如下优点，一是毛细管网本身比常规的10mm换热管排布密集，因此水平均热性能好，用凝胶面层即能满足要求，二是芯层的整体厚度更低，能缩小产品整体厚度，三是通过导热膜来进一步增强水平和竖直方向上的导热性能，四是凝胶面层可一次成型，工艺简单，五是可以作为模块化产品，与不同的装饰面层组合使用，但是上述专利中还存在着对于毛细管液体流动清理效果较差的问题，上述专利中的毛细管在液体流动时容易吸附杂质，因此会出现易堵塞、难以清洗、流体泵送不稳定的问题。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种基于毛细管网的模块化芯层结构，具备毛细管流动清理效果好等优点，解决了现有技术中存在着对于毛细管液体流动清理效果较差的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：基于毛细管网的模块化芯层结构，包括芯板，所述芯板的内周壁设有用于提高毛细管网液体流动清理效果的防护机构，所述芯板的上下两侧设有用于提高使用安全性的辅助机构；

所述防护机构包括固定在芯板内周壁的毛细管网主体，所述芯板的右侧固定有流体泵，所述流体泵的进水端连通有抽水管，所述抽水管的内周壁固定有过滤板，所述抽水管的底端固定有连接法兰，所述连接法兰的下表面通过螺栓固定有进水管，所述流体泵的出水端连通有出水管，所述出水管的顶端与毛细管网主体的顶端连通。

进一步，所述芯板的下表面固定有控制器，所述芯板的上表面固定有芯层芯片模块。

进一步，所述过滤板的外径与抽水管的内径相适配，所述进水管的外径与抽水管的外径相等。

进一步，所述辅助机构包括放置在芯板上下两侧的防护板，两个所述防护板相对的一侧均开设有安装口，所述安装口的四侧内壁之间固定有防护层，所述防护层的上表面固定有抗污染层，两个所述防护板相等的一侧均固定有两个连接板，下侧所述抗污染层的上表面固定有集成传感器模块。

进一步，所述防护层为聚四氟乙烯层，所述抗污染层为氧化铝层。

进一步，所述连接板的形状为L形，所述抗污染层的上表面与防护板的上表面位于同一水平面。

进一步，上下两侧所述连接板相对的一侧均开设有固定孔，且固定孔的内周壁螺纹连接有固定螺栓。

与现有技术相比，本申请的技术方案具备以下有益效果：

1、该基于毛细管网的模块化芯层结构，通过设置了防护机构，经毛细管网主体、流体泵和出水管以及进水管等之间的相互配合，能够在液体经毛细管网主体内循环流动时经过滤板可对流入抽水管中的液体进行杂质过滤吸附，并且将连接法兰螺栓拧松即可将进水管取下对过滤板清理维护。

2、该基于毛细管网的模块化芯层结构，通过设置了辅助机构，经防护层、抗污染层和集成传感器模块以及连接板等之间的相互配合，能够利用防护层和抗污染层减少芯片表面的吸附和堆积，提高芯片清洗效率，同时集成传感器模块可以实时监控芯片内部的状态和操作情况，提高操作过程的自动化和精确性。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型防护机构示意图；

图3为本实用新型辅助机构示意图。

图中：1芯板、2防护机构、201毛细管网主体、202流体泵、203抽水管、204过滤板、205连接法兰、206进水管、207出水管、3辅助机构、301防护板、302安装口、303防护层、304抗污染层、305连接板、306集成传感器模块、307固定孔、308固定螺栓。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，本实施例中的基于毛细管网的模块化芯层结构，包括芯板1，芯板1的内周壁设有用于提高毛细管网液体流动清理效果的防护机构2，芯板1的上下两侧设有用于提高使用安全性的辅助机构3。

请参阅图2，为了对毛细管网液体流动进行提高流动防护效果使用，本实施例中的防护机构2包括固定在芯板1内周壁的毛细管网主体201，芯板1的右侧固定有流体泵202，利用流体泵202抽取液体在毛细管网主体201内流动，经毛细管网主体201通过一系列细微的微通道连接成一个毛细管网，在芯片内部形成一个三维的微流体网络，这些微通道可以被分成许多模块实现基于毛细管网的模块化芯层运行，流体泵202的进水端连通有抽水管203，抽水管203的内周壁固定有过滤板204，在液体经毛细管网主体201内循环流动时经过滤板204可对流入抽水管203中的液体进行杂质过滤吸附，抽水管203的底端固定有连接法兰205，连接法兰205的下表面通过螺栓固定有进水管206，流体泵202的出水端连通有出水管207，出水管207的顶端与毛细管网主体201的顶端连通，经流体泵202施压使毛细管网中的流体产生流动，可以提高流动速率和稳定性，并减少毛细管个体之间的相互影响。

本实施例中的，芯板1的下表面固定有控制器，芯板1的上表面固定有芯层芯片模块，过滤板204的外径与抽水管203的内径相适配，进水管206的外径与抽水管203的外径相等，将连接法兰205螺栓拧松即可将进水管206取下对过滤板204清理维护。

请参阅图3，为了对毛细管网模块芯层提高辅助防护效果使用，本实施例中的辅助机构3包括放置在芯板1上下两侧的防护板301，两个防护板301相对的一侧均开设有安装口302，安装口302的四侧内壁之间固定有防护层303，防护层303的上表面固定有抗污染层304，利用防护层303和抗污染层304减少芯片表面的吸附和堆积，提高芯片清洗效率，并可以有效保护芯片运行，两个防护板301相等的一侧均固定有两个连接板305，下侧抗污染层304的上表面固定有集成传感器模块306，集成传感器模块306包括集成压力传感器、温度传感器、液位传感器等外部传感器，并与一个智能化的控制操作***相连，可以实时监控芯片内部的状态和操作情况，提高操作过程的自动化和精确性。

本实施例中的，防护层303为聚四氟乙烯层，抗污染层304为氧化铝层，连接板305的形状为L形，抗污染层304的上表面与防护板301的上表面位于同一水平面，上下两侧连接板305相对的一侧均开设有固定孔307，且固定孔307的内周壁螺纹连接有固定螺栓308，通过固定螺栓308可方便辅助机构3与芯板1之间进行模块化连接使用。

上述实施例的工作原理为：

(1)在对毛细管网液体流动进行提高流动防护效果使用时，利用流体泵202抽取液体在毛细管网主体201内流动，经毛细管网主体201通过一系列细微的微通道连接成一个毛细管网，在芯片内部形成一个三维的微流体网络，这些微通道可以被分成许多模块实现基于毛细管网的模块化芯层运行，同时在液体经毛细管网主体201内循环流动时经过滤板204可对流入抽水管203中的液体进行杂质过滤吸附，并经流体泵202施压使毛细管网中的流体产生流动，可以提高流动速率和稳定性，并减少毛细管个体之间的相互影响，并且将连接法兰205螺栓拧松即可将进水管206取下对过滤板204清理维护。

(2)在对毛细管网模块芯层提高辅助防护效果使用时，利用防护层303和抗污染层304减少芯片表面的吸附和堆积，提高芯片清洗效率，并可以有效保护芯片运行，同时集成传感器模块306包括集成压力传感器、温度传感器、液位传感器等外部传感器，并与一个智能化的控制操作***相连，可以实时监控芯片内部的状态和操作情况，提高操作过程的自动化和精确性，并给通过固定螺栓308可方便辅助机构3与芯板1之间进行模块化连接使用。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本申请文件中使用到的标准零件均可以从市场上购买，而且根据说明书和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中常规的型号，控制方式是通过控制器来自动控制，控制器的控制电路通过本领域的技术人员简单编程即可实现，属于本领域的公知常识，所以本申请文不再详细解释控制方式和电路连接。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.基于毛细管网的模块化芯层结构，包括芯板(1)，其特征在于：所述芯板(1)的内周壁设有用于提高毛细管网液体流动清理效果的防护机构(2)，所述芯板(1)的上下两侧设有用于提高使用安全性的辅助机构(3)；

所述防护机构(2)包括固定在芯板(1)内周壁的毛细管网主体(201)，所述芯板(1)的右侧固定有流体泵(202)，所述流体泵(202)的进水端连通有抽水管(203)，所述抽水管(203)的内周壁固定有过滤板(204)，所述抽水管(203)的底端固定有连接法兰(205)，所述连接法兰(205)的下表面通过螺栓固定有进水管(206)，所述流体泵(202)的出水端连通有出水管(207)，所述出水管(207)的顶端与毛细管网主体(201)的顶端连通。

2.根据权利要求1所述的基于毛细管网的模块化芯层结构，其特征在于：所述芯板(1)的下表面固定有控制器，所述芯板(1)的上表面固定有芯层芯片模块。

3.根据权利要求1所述的基于毛细管网的模块化芯层结构，其特征在于：所述过滤板(204)的外径与抽水管(203)的内径相适配，所述进水管(206)的外径与抽水管(203)的外径相等。

4.根据权利要求1所述的基于毛细管网的模块化芯层结构，其特征在于：所述辅助机构(3)包括放置在芯板(1)上下两侧的防护板(301)，两个所述防护板(301)相对的一侧均开设有安装口(302)，所述安装口(302)的四侧内壁之间固定有防护层(303)，所述防护层(303)的上表面固定有抗污染层(304)，两个所述防护板(301)相等的一侧均固定有两个连接板(305)，下侧所述抗污染层(304)的上表面固定有集成传感器模块(306)。

5.根据权利要求4所述的基于毛细管网的模块化芯层结构，其特征在于：所述防护层(303)为聚四氟乙烯层，所述抗污染层(304)为氧化铝层。

6.根据权利要求4所述的基于毛细管网的模块化芯层结构，其特征在于：所述连接板(305)的形状为L形，所述抗污染层(304)的上表面与防护板(301)的上表面位于同一水平面。

7.根据权利要求4所述的基于毛细管网的模块化芯层结构，其特征在于：上下两侧所述连接板(305)相对的一侧均开设有固定孔(307)，且固定孔(307)的内周壁螺纹连接有固定螺栓(308)。