FR3090792A1 - Non-return fluid valve device - Google Patents

Abstract

L’invention concerne un dispositif de vanne fluidique anti-retour, comprenant Un support, Une cavité (4) réalisée à l'intérieur du support délimitée par au moins une première paroi (400) et une deuxième paroi (410), Une entrée fluidique (IN) débouchant dans ladite cavité (4) à travers la première paroi, par une première section, Une sortie fluidique (OUT) débouchant dans ladite cavité (4), à travers ladite deuxième paroi par une deuxième section, Une membrane (2) en matériau élastique déformable comprenant une première face (20) et une deuxième face (30), ladite membrane s'étendant en appui par sa première face contre ladite première paroi (400) de la cavité (4), La membrane (2) comportant une zone d'obturation pleine située en vis-à-vis de ladite première section et un orifice (20) réalisé à travers la membrane (2) suivant un premier axe (A1) traversant la membrane en dehors de sa zone d'obturation. Figure à publier avec l'abrégé : Fig. 1AThe invention relates to a non-return fluid valve device, comprising a support, a cavity (4) produced inside the support delimited by at least a first wall (400) and a second wall (410), a fluid inlet. (IN) opening into said cavity (4) through the first wall, through a first section, A fluid outlet (OUT) opening into said cavity (4), through said second wall through a second section, A membrane (2) of deformable elastic material comprising a first face (20) and a second face (30), said membrane extending by pressing its first face against said first wall (400) of the cavity (4), The membrane (2) comprising a solid obturation zone situated opposite said first section and an orifice (20) produced through the membrane (2) along a first axis (A1) passing through the membrane outside its obturation zone. Figure to be published with the abstract: Fig. 1A

Description

DescriptionDescription

Titre de l'invention : Dispositif de vanne fluidique anti-retourTitle of the invention: Non-return fluidic valve device

Domaine technique de l’inventionTechnical field of the invention

[0001] La présente invention se rapporte à un dispositif de vanne fluidique anti-retour, pouvant notamment être employé dans une carte micro-fluidique.The present invention relates to a non-return fluidic valve device, which can in particular be used in a microfluidic card.

Etat de la techniqueState of the art

[0002] Dans le domaine des cartes fluidiques et même micro-fluidiques, on utilise un certain nombre de dispositifs intégrés à la carte pour assurer le contrôle du déplacement du fluide dans la carte. De telles cartes sont notamment employées dans le domaine biologique, pharmaceutique, médical, par exemple pour préparer des échantillons fluidiques à analyser, par exemple des échantillons de sang ou autres.In the field of fluidic and even micro-fluidic cards, a number of devices integrated into the card are used to control the movement of the fluid in the card. Such cards are used in particular in the biological, pharmaceutical, medical fields, for example for preparing fluid samples to be analyzed, for example blood samples or others.

[0003] Les éléments intégrés à la carte sont notamment formés de canaux, de chambres, de vannes classiques ou mêmes de vannes anti-retours. L'objectif est que tous ces éléments puissent être intégrés à la carte pour disposer d'un ensemble fonctionnel monobloc.The elements integrated into the card are in particular formed by channels, chambers, conventional valves or even non-return valves. The objective is that all of these elements can be integrated into the card to provide a one-piece functional unit.

[0004] De manière connue, les cartes micro-fluidiques sont souvent réalisées par l'assemblage de plusieurs couches. Pour réaliser une vanne dans un réseau microfluidique d'une carte, il est par exemple connu de la demande de brevet US2007/166199A1 d'employer deux substrats et une membrane réalisée en matériau déformable et prise en sandwich entre les deux substrats. Le circuit micro-fluidique est réalisé sur l'un et/ou l'autre des deux substrats et la membrane est commandée de manière pneumatique pour se déplacer dans une cavité du circuit entre deux états afin de contrôler le déplacement du fluide dans le circuit.In known manner, microfluidic cards are often produced by the assembly of several layers. To make a valve in a microfluidic network of a card, it is for example known from patent application US2007 / 166199A1 to use two substrates and a membrane made of deformable material and sandwiched between the two substrates. The microfluidic circuit is produced on one and / or the other of the two substrates and the membrane is pneumatically controlled to move in a cavity of the circuit between two states in order to control the movement of the fluid in the circuit.

[0005] A partir d'une solution à membrane déformable, la création d'une vanne de type antiretour peut s'avérer plus difficile à mettre en œuvre car il est nécessaire de prévoir que la membrane vienne refermer une entrée fluidique après le passage du fluide. Il peut notamment s'avérer nécessaire d'exercer une commande pneumatique pour assurer le retour de la membrane.From a deformable membrane solution, the creation of a non-return type valve can prove to be more difficult to implement because it is necessary to provide that the membrane comes to close a fluid inlet after the passage of the fluid. It may in particular prove necessary to exert a pneumatic control to ensure the return of the membrane.

[0006] Le but de l'invention est de proposer un dispositif de vanne fluidique anti-retour ayant :The object of the invention is to propose a non-return fluidic valve device having:

- une réalisation simple, nécessitant un nombre limité de composants, - un fonctionnement simple, sans commande pneumatique,- a simple implementation, requiring a limited number of components, - simple operation, without pneumatic control,

- un encombrement limité lui permettant d'être facilement intégré à une carte micro-fluidique telle que celle décrite ci-dessus, sans modifier profondément la structure de ladite carte.- a limited size allowing it to be easily integrated into a microfluidic card such as that described above, without profoundly modifying the structure of said card.

Exposé de l’inventionStatement of the invention

[0007][0007]

[0008][0008]

[0009][0009]

[0010][0010]

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[0012][0012]

[0013][0013]

[0014][0014]

Ce but est atteint par un dispositif de vanne fluidique anti-retour, comprenant :This object is achieved by a non-return fluidic valve device, comprising:

- Un support,- A support,

- Une cavité réalisée à l'intérieur du support délimitée par au moins une première paroi et une deuxième paroi,- A cavity produced inside the support delimited by at least a first wall and a second wall,

- Une entrée fluidique débouchant dans ladite cavité à travers la première paroi, par une première section,- A fluid inlet opening into said cavity through the first wall, through a first section,

- Une sortie fluidique débouchant dans ladite cavité, à travers ladite deuxième paroi par une deuxième section,- A fluid outlet opening into said cavity, through said second wall through a second section,

- Une membrane en matériau élastique déformable comprenant une première face et une deuxième face, ladite membrane s'étendant en appui par sa première face contre ladite première paroi de la cavité,A membrane of deformable elastic material comprising a first face and a second face, said membrane extending by pressing its first face against said first wall of the cavity,

- La membrane comportant une zone d'obturation pleine située en vis-à-vis de ladite première section et un orifice réalisé à travers la membrane suivant un premier axe traversant la membrane en dehors de sa zone d'obturation,The membrane comprising a solid obturation zone situated opposite said first section and an orifice produced through the membrane along a first axis passing through the membrane outside of its obturation zone,

- La membrane étant configurée pour prendre un premier état dans lequel elle est en appui contre ladite première paroi, de sorte que sa zone d'obturation obture ladite première section et que son orifice est obturé par ladite première paroi et un deuxième état dans lequel elle est décollée de ladite première paroi, de sorte que sa zone d'obturation est éloignée de ladite première section et que son orifice est libéré de ladite première paroi.- The membrane being configured to take a first state in which it is in abutment against said first wall, so that its obturation zone closes said first section and that its orifice is closed by said first wall and a second state in which it is detached from said first wall, so that its closure zone is distant from said first section and that its orifice is released from said first wall.

Selon une particularité, ladite entrée fluidique est réalisée suivant un deuxième axe qui est décalé par rapport au premier axe dudit orifice et parallèle à celui-ci de manière à traverser ladite zone d'obturation de la membrane.According to a particular feature, said fluid inlet is made along a second axis which is offset with respect to the first axis of said orifice and parallel to it so as to pass through said obturation zone of the membrane.

Selon une autre particularité, ladite sortie fluidique est réalisée suivant un troisième axe qui est décalé par rapport au premier axe dudit orifice et parallèle à celui-ci de manière à traverser ladite zone d'obturation de la membrane.According to another particular feature, said fluid outlet is produced along a third axis which is offset with respect to the first axis of said orifice and parallel to the latter so as to pass through said membrane sealing zone.

Selon une autre particularité, le deuxième axe est confondu avec le troisième axe.According to another particularity, the second axis is merged with the third axis.

Selon une autre particularité, le premier axe et le deuxième axe sont séparés d'une distance comprise entre 1,5mm et 2,5mm.According to another particularity, the first axis and the second axis are separated by a distance of between 1.5mm and 2.5mm.

Selon une autre particularité, l'entrée fluidique comporte un canal d'entrée réalisé dans le support et en ce que la sortie fluidique comporte un canal de sortie réalisé dans le support.According to another particular feature, the fluid inlet comprises an inlet channel produced in the support and in that the fluid outlet comprises an outlet channel produced in the support.

Selon une autre particularité, la première section est égale à la deuxième section.According to another particular feature, the first section is equal to the second section.

Selon une autre particularité, ledit support est constitué d'une carte micro-fluidique qui comporte :According to another particular feature, said support consists of a microfluidic card which comprises:

- Un premier substrat comportant une face supérieure et une face inférieure, - Un deuxième substrat comportant une face supérieure et une face inférieure, - Ladite cavité étant réalisée par une empreinte sur la face supérieure du deuxième substrat,- A first substrate comprising an upper face and a lower face, - A second substrate comprising an upper face and a lower face, - Said cavity being produced by an imprint on the upper face of the second substrate,

- Ladite membrane en matériau déformable étant disposée entre la face inférieure du premier substrat et la face supérieure du deuxième substrat.- Said membrane of deformable material being disposed between the lower face of the first substrate and the upper face of the second substrate.

[0015] Selon une autre particularité, l'orifice présente un diamètre compris entre 0,1mm et 0,5mm.In another feature, the orifice has a diameter between 0.1mm and 0.5mm.

[0016] Selon une autre particularité, la première section est circulaire et comporte un diamètre compris entre 0,4mm et 1,5mm.In another feature, the first section is circular and has a diameter between 0.4mm and 1.5mm.

[0017] Selon une autre particularité, la cavité présente une section longitudinale de forme oblongue et comporte une longueur comprise entre 2mm et 6mm, une largeur comprise entre 1 et 4mm et une profondeur comprise entre 0.1mm et 1,5mm.In another feature, the cavity has a longitudinal section of oblong shape and has a length between 2mm and 6mm, a width between 1 and 4mm and a depth between 0.1mm and 1.5mm.

Brève description des figuresBrief description of the figures

[0018] D'autres caractéristiques et avantages vont apparaître dans la description détaillée qui suit faite en regard des dessins annexés dans lesquels :Other characteristics and advantages will appear in the detailed description which follows made with reference to the appended drawings in which:

[0019] [fig.lA][Fig.lA]

[0020] [fig.lB][Fig.lB]

- Les figures IA et IB représentent, vu en coupe longitudinale axiale, le dispositif de vanne fluidique anti-retour conforme à l'invention, respectivement sa membrane à l'état repos et sa membrane en état déployé ;- Figures IA and IB show, seen in axial longitudinal section, the non-return fluidic valve device according to the invention, respectively its membrane in the rest state and its membrane in the deployed state;

[0021] [fig.lC][Fig.lC]

- La figure IC représente le dispositif de vanne fluidique anti-retour conforme à l'invention vu en coupe transversale selon un plan qui suit la jonction des substrats ;- Figure IC shows the non-return fluidic valve device according to the invention seen in cross section along a plane which follows the junction of the substrates;

[0022] [fig.2][Fig.2]

- La figure 2 représente, vu en coupe transversale et en éclaté, le dispositif de vanne fluidique anti-retour de l'invention ;- Figure 2 shows, seen in cross section and exploded, the non-return fluid valve device of the invention;

[0023] [fig.3A][Fig.3A]

[0024] [fig.3B][Fig.3B]

[0025] [fig.3C][Fig.3C]

[0026] [fig.3D][Fig.3D]

[0027] [fig.3E][Fig.3E]

- Les figures 3A à 3E illustrent le principe de fonctionnement du dispositif de vanne fluidique anti-retour de l'invention ;- Figures 3A to 3E illustrate the operating principle of the non-return fluidic valve device of the invention;

[0028] Description détaillée d'au moins un mode de réalisationDetailed description of at least one embodiment

[0029] Dans la suite de la description, les termes supérieur, inférieur ou équivalents sont à considérer en tenant compte des axes (Al), (A2), (A3) qui sont tracés verticalement sur les figures annexées.In the following description, the terms upper, lower or equivalent are to be considered taking into account the axes (Al), (A2), (A3) which are plotted vertically in the appended figures.

[0030] Le dispositif de vanne fluidique de l'invention comporte un support.The fluidic valve device of the invention comprises a support.

[0031] De manière non limitative, le support peut être constitué d'une carte 1, telle qu'une carte fluidique ou même micro-fluidique. Cependant, le dispositif de vanne fluidique peut être intégré à tout autre système ou installation à caractère fluidique ou microfluidique.Without limitation, the support may consist of a card 1, such as a fluidic or even microfluidic card. However, the fluidic valve device can be integrated into any other system or installation of a fluidic or microfluidic nature.

[0032] Le fluide pourra être un liquide ou un gaz.The fluid may be a liquid or a gas.

[0033] Une fois assemblée, la carte 1 comporte une face supérieure 10 et une face inférieure 11. Ces deux faces sont préférentiellement planes et parallèles entre elles. La tranche de la carte forme son épaisseur entre sa face supérieure 10 et sa face inférieure 11.Once assembled, the card 1 has an upper face 10 and a lower face 11. These two faces are preferably plane and parallel to each other. The edge of the card forms its thickness between its upper face 10 and its lower face 11.

[0034] En référence à la figure 2, une telle carte micro-fluidique 1 peut se composer de plusieurs couches superposées.Referring to Figure 2, such a microfluidic card 1 may consist of several superimposed layers.

[0035] Une première couche est formée d'un premier substrat 12 comportant une face supérieure formant la face supérieure 10 de la carte et une face inférieure 120. Ses deux faces sont préférentiellement planes et parallèles entre elles.A first layer is formed of a first substrate 12 having an upper face forming the upper face 10 of the card and a lower face 120. Its two faces are preferably plane and parallel to each other.

[0036] Une deuxième couche est formée d'une membrane 2 souple réalisée en matériau élastique et déformable. Il pourra s'agir d'un matériau de type PDMS (Polydiméthylsiloxane) ou équivalent.A second layer is formed of a flexible membrane 2 made of elastic and deformable material. It may be a PDMS (Polydimethylsiloxane) or equivalent material.

[0037] Une troisième couche est formée d'un deuxième substrat 13 qui comporte une face supérieure 130 et une face inférieure. Sa face inférieure forme la face inférieure 11 de la carte 1.A third layer is formed of a second substrate 13 which has an upper face 130 and a lower face. Its lower face forms the lower face 11 of the card 1.

[0038] La membrane comporte une face supérieure 20 destinée à être fixée sur la face inférieure 120 du premier substrat 12 et une face inférieure 30 destinée à être fixée sur la face supérieure du deuxième substrat 13.The membrane has an upper face 20 intended to be fixed on the lower face 120 of the first substrate 12 and a lower face 30 intended to be fixed on the upper face of the second substrate 13.

[0039] Entre les deux substrats 12, 13, la membrane peut être fixée par collage ou par pincement. La face supérieure 20 et la face inférieure 30 de la membrane peuvent s'étendre totalement ou partiellement sur la face respective du substrat.Between the two substrates 12, 13, the membrane can be fixed by gluing or by pinching. The upper face 20 and the lower face 30 of the membrane may extend totally or partially over the respective face of the substrate.

[0040] Lorsque la carte est assemblée, le premier substrat et le deuxième substrat viennent ainsi prendre en sandwich la deuxième couche formée de la membrane. La membrane est alors tendue et peut présenter une face supérieure lisse et une face inférieure lisse dans le réseau fluidique de la carte.When the card is assembled, the first substrate and the second substrate thus sandwich the second layer formed from the membrane. The membrane is then stretched and may have a smooth upper face and a smooth lower face in the fluidic network of the card.

[0041] Le dispositif comporte une cavité 4 intégrée au support. De manière non limitative, cette cavité 4 peut être creusée sur la face supérieure 130 du deuxième substrat 13. La cavité 4 peut présenter une section transversale de forme oblongue. Lorsque les couches sont assemblées entre elles, la cavité 4 est divisée en deux volumes distincts, un volume supérieur 40 agencé entre la membrane 2 et une première paroi 400 formée par la face inférieure 120 du premier substrat 12 et un volume inférieur 41 agencé entre la membrane 2 et les parois 410 formées par l'empreinte de la cavité 4 dans la face supérieure 130 du deuxième substrat 13 (voir figure IB). Les parois de l'empreinte peuvent comporter une surface latérale et une surface inférieure formant le fond de la cavité 4.The device comprises a cavity 4 integrated in the support. Without limitation, this cavity 4 can be hollowed out on the upper face 130 of the second substrate 13. The cavity 4 can have a cross section of oblong shape. When the layers are assembled together, the cavity 4 is divided into two distinct volumes, an upper volume 40 arranged between the membrane 2 and a first wall 400 formed by the lower face 120 of the first substrate 12 and a lower volume 41 arranged between the membrane 2 and the walls 410 formed by the imprint of the cavity 4 in the upper face 130 of the second substrate 13 (see FIG. 1B). The walls of the cavity may have a lateral surface and a lower surface forming the bottom of the cavity 4.

[0042] Le dispositif peut comporter une entrée fluidique IN et une sortie fluidique OUT entre lesquelles la vanne de type anti-retour est agencée pour contrôler l'écoulement du fluide. L'entrée fluidique IN et la sortie fluidique OUT peuvent être réalisées chacune sous la forme d'un canal 5, 6. Un canal d'entrée 5 peut être réalisé dans le premier substrat 12, au-dessus de la cavité 4. Un canal de sortie 6 peut être réalisé dans le deuxième substrat 13, au-dessous de la cavité 4. Le canal d'entrée 5 débouche dans le volume supérieur 40 de la cavité 4 par une première section sur la face inférieure 120 du premier substrat 12. Le canal de sortie 6 débouche dans le volume inférieur 41 de la cavité 4 par une deuxième section sur la face supérieure 130 du deuxième substrat 13.The device may include a fluid inlet IN and a fluid outlet OUT between which the non-return type valve is arranged to control the flow of the fluid. The fluid inlet IN and the fluid outlet OUT can each be made in the form of a channel 5, 6. An inlet channel 5 can be made in the first substrate 12, above the cavity 4. A channel outlet 6 can be produced in the second substrate 13, below the cavity 4. The inlet channel 5 opens into the upper volume 40 of the cavity 4 by a first section on the lower face 120 of the first substrate 12. The outlet channel 6 opens into the lower volume 41 of the cavity 4 through a second section on the upper face 130 of the second substrate 13.

[0043] La section du canal d'entrée et la section du canal de sortie peuvent être constantes sur toute la longueur du canal.The section of the inlet channel and the section of the outlet channel can be constant over the entire length of the channel.

[0044] La section du canal d'entrée et la section du canal de sortie peuvent être identiques.The section of the inlet channel and the section of the outlet channel may be identical.

[0045] La membrane 2 peut prendre au moins deux états :The membrane 2 can take at least two states:

- Un premier état dans lequel elle est plaquée contre ladite première paroi 400 de la cavité 4, venant alors obturer de manière hermétique la première section du canal d'entrée 5. Le volume supérieur 40 de la cavité 4 est donc quasi nul. La figure IA illustre ce premier état de fonctionnement.- A first state in which it is pressed against said first wall 400 of the cavity 4, then sealing off the first section of the inlet channel 5. The upper volume 40 of the cavity 4 is therefore almost zero. Figure IA illustrates this first operating state.

- Un deuxième état dans lequel elle est déployée dans la cavité 4 permettant au fluide de traverser la première section du canal d'entrée 5 et de pénétrer dans le volume supérieur 40 de la cavité 4. Dans ce deuxième état, la zone de la membrane en vis-à-vis de la première paroi 400 peut se décoller de la surface. La figure IB illustre ce deuxième état de fonctionnement. La membrane peut ensuite être configurée pour revenir dans son premier état grâce à sa seule élasticité.- A second state in which it is deployed in the cavity 4 allowing the fluid to pass through the first section of the inlet channel 5 and to penetrate into the upper volume 40 of the cavity 4. In this second state, the region of the membrane facing the first wall 400 can come off the surface. FIG. 1B illustrates this second operating state. The membrane can then be configured to return to its first state thanks to its only elasticity.

[0046] On peut noter que pour faciliter le déploiement de la membrane 2 dans la cavité 4, la membrane peut avantageusement s'étendre tout autour de la première section du canal d'entrée.It can be noted that to facilitate the deployment of the membrane 2 in the cavity 4, the membrane can advantageously extend all around the first section of the inlet channel.

[0047] Pour passer du volume supérieur 40 au volume inférieur 41 de la cavité 4, le dispositif de l'invention comporte un orifice 20 réalisé à travers la membrane 2.To go from the upper volume 40 to the lower volume 41 of the cavity 4, the device of the invention comprises an orifice 20 produced through the membrane 2.

[0048] Cet orifice 20 est désaxé par rapport à la zone d'obturation par laquelle la membrane 2 vient obturer le canal d'entrée 5 lorsque celle-ci est dans son premier état. Cette zone d'obturation est définie par une section pleine au moins égale à la première section du canal d'entrée 5 afin de permettre son obturation. En périphérie de cette zone d'obturation, la membrane 2 comporte donc ledit orifice 20 traversant la membrane 2 sur son épaisseur selon un premier axe Al. Dans le premier état de la membrane 2, l'orifice 20 se trouve être également obturé par la face inférieure 120 du premier substrat 12 car la membrane 2 est collée contre cette face. Dans le deuxième état de la membrane 2, l'orifice 20 est décollé de la face inférieure du premier substrat et forme un canal de communication entre le volume supérieur 40 de la cavité 4 et le volume inférieur 41 de la cavité 4.This orifice 20 is off-center with respect to the obturation zone by which the membrane 2 comes to close the inlet channel 5 when the latter is in its first state. This closing area is defined by a solid section at least equal to the first section of the inlet channel 5 in order to allow it to be closed. At the periphery of this obturation zone, the membrane 2 therefore comprises said orifice 20 passing through the membrane 2 over its thickness along a first axis A1. In the first state of the membrane 2, the orifice 20 is also closed by the lower face 120 of the first substrate 12 because the membrane 2 is glued against this face. In the second state of the membrane 2, the orifice 20 is detached from the underside of the first substrate and forms a communication channel between the upper volume 40 of the cavity 4 and the lower volume 41 of the cavity 4.

[0049] Selon un principe de l'invention, la première section du canal d'entrée 5 est réalisée suivant un deuxième axe A2. Ce deuxième axe A2 est préférentiellement parallèle au premier axe Al et traverse donc la zone d'obturation de la membrane pour que ladite première section puisse être obturée par la zone d'obturation de la membrane 2 lorsque celle-ci est dans son premier état.According to a principle of the invention, the first section of the inlet channel 5 is produced along a second axis A2. This second axis A2 is preferably parallel to the first axis A1 and therefore crosses the sealing area of the membrane so that said first section can be closed by the sealing area of the membrane 2 when the latter is in its first state.

[0050] La deuxième section du canal de sortie est pour sa part réalisée suivant un troisième axe A3. Ce troisième axe A3 est préférentiellement parallèle au premier axe Al. Son positionnement par rapport au premier axe Al n'a pas d'importance dans le fonctionnement du dispositif. Cependant, de manière avantageuse, cet axe A3 peut traverser la zone d'obturation de la membrane 2 pour faciliter la purge du dispositif.The second section of the outlet channel is for its part made along a third axis A3. This third axis A3 is preferably parallel to the first axis A1. Its positioning relative to the first axis A1 does not matter in the operation of the device. However, advantageously, this axis A3 can pass through the sealing area of the membrane 2 to facilitate purging of the device.

[0051] Par ailleurs, on peut noter que l'injection de fluide par la sortie aura ainsi tendance à plaquer la membrane 2 contre la paroi 400, obturant l'orifice 20, créant ainsi l'effet anti-retour du dispositif de vanne fluidique.Furthermore, it can be noted that the injection of fluid through the outlet will thus tend to press the membrane 2 against the wall 400, closing the orifice 20, thus creating the non-return effect of the fluidic valve device .

[0052] Comme représenté sur les figures annexées, le deuxième axe A2 et le troisième axe A3 peuvent être confondus.As shown in the accompanying figures, the second axis A2 and the third axis A3 can be combined.

[0053] De manière non limitative, en référence aux figures IA et IC, le dispositif peut présenter les dimensions suivantes :Without limitation, with reference to Figures IA and IC, the device can have the following dimensions:

- L'orifice 20 peut présenter un diamètre compris entre 0,1mm et 0,5mm ;- The orifice 20 may have a diameter between 0.1mm and 0.5mm;

- La première section du canal d'entrée 5 est circulaire et peut présenter un diamètre Dm compris entre 0,4mm et 1,5mm ; Le canal de sortie peut présenter les mêmes caractéristiques ;- The first section of the inlet channel 5 is circular and can have a diameter Dm of between 0.4mm and 1.5mm; The output channel can have the same characteristics;

- La cavité 4 peut présenter une section transversale (dans un plan perpendiculaire aux axes (Al), (A2) et (A3)) de forme oblongue ayant une longueur L comprise entre 2mm et 6mm, une largeur 1 comprise entre 1 et 4mm et une profondeur comprise entre 0.1mm et 1,5mm ;- The cavity 4 may have a cross section (in a plane perpendicular to the axes (Al), (A2) and (A3)) of oblong shape having a length L of between 2mm and 6mm, a width 1 of between 1 and 4mm and a depth between 0.1mm and 1.5mm;

- La distance D la plus courte (figure IA) entre le bord de la première section où le canal d'entrée débouche dans la cavité et le bord de l'orifice 20 peut être égale à au moins 4mm (lorsque la membrane est dans son premier état de fonctionnement) ; On pourra considérer que cette distance D correspond à au moins deux fois le diamètre du canal d'entrée ;- The shortest distance D (Figure IA) between the edge of the first section where the inlet channel opens into the cavity and the edge of the orifice 20 can be at least 4mm (when the membrane is in its first operating state); We can consider that this distance D corresponds to at least twice the diameter of the inlet channel;

[0054] Les figures 3A à 3E illustrent le principe de fonctionnement du dispositif de l'invention décrit ci-dessus.Figures 3A to 3E illustrate the operating principle of the device of the invention described above.

[0055] Ligure 3A : Le fluide E est injecté par le canal d'entrée 5 par exemple à l'aide d'une pipette. La membrane 2 est alors dans son premier état et obture alors l'entrée fluidique IN si la pression du fluide injecté n'est pas suffisante pour déplacer la membrane 2.Ligure 3A: The fluid E is injected through the inlet channel 5 for example using a pipette. The membrane 2 is then in its first state and then closes the fluid inlet IN if the pressure of the injected fluid is not sufficient to move the membrane 2.

[0056] Figure 3B : Si la pression appliquée lors de l'injection du fluide est suffisante et supérieure à la pression présente dans le volume inférieur 41 de la cavité 4, le fluide F pousse la membrane 2 qui s'écarte de la première paroi 400 et pénètre dans le volume supérieur de la cavité. Sous l'effet de la pression, la membrane 2 se déploie à l'intérieur de la cavité 4.Figure 3B: If the pressure applied during the injection of the fluid is sufficient and greater than the pressure present in the lower volume 41 of the cavity 4, the fluid F pushes the membrane 2 which departs from the first wall 400 and enters the upper volume of the cavity. Under the effect of pressure, the membrane 2 deploys inside the cavity 4.

[0057] Figure 3C : Sous l'effet de la pression, le fluide F vient occuper le volume supérieur 40 de la cavité 4 en décollant suffisamment la membrane 2 pour libérer l'orifice 20, créant ainsi un canal de communication entre le volume supérieur 40 et le volume inférieur 41 de la cavité. Par ce canal, le fluide F passe ainsi du volume supérieur 40 vers le volume inférieur 41 de la cavité.Figure 3C: Under the effect of the pressure, the fluid F occupies the upper volume 40 of the cavity 4 by sufficiently detaching the membrane 2 to release the orifice 20, thus creating a communication channel between the upper volume 40 and the lower volume 41 of the cavity. By this channel, the fluid F thus passes from the upper volume 40 to the lower volume 41 of the cavity.

[0058] Figure 3D : Le fluide F gagne le volume inférieur 41 de la cavité 4 en passant à travers ledit orifice 20 et rejoint le canal de sortie 6.Figure 3D: The fluid F gains the lower volume 41 of the cavity 4 by passing through said orifice 20 and joins the outlet channel 6.

[0059] Figure 3E : Lorsque la pression du fluide F présent dans le volume inférieur 41 de la cavité 4 devient au moins égale à celle présente dans le volume supérieur 40 de la cavité 4, grâce à son élasticité, la membrane 2 a tendance à remonter progressivement vers son état initial. Après la fin de l'injection, la membrane est ainsi revenue à son état initial en contact avec la première paroi 400, venant ainsi obturer l'orifice 20 et empêchant tout retour du fluide dans le sens inverse. Dans ce dernier état, une injection de fluide par le canal de sortie 6 plaque en effet la membrane 2 contre la première paroi 400 de la cavité et empêche donc tout retour de fluide F vers l'entrée IN, créant ainsi l'effet anti-retour du dispositif de vanne fluidique.Figure 3E: When the pressure of the fluid F present in the lower volume 41 of the cavity 4 becomes at least equal to that present in the upper volume 40 of the cavity 4, thanks to its elasticity, the membrane 2 tends to gradually go back to its initial state. After the end of the injection, the membrane has thus returned to its initial state in contact with the first wall 400, thereby closing the orifice 20 and preventing any return of the fluid in the opposite direction. In this latter state, an injection of fluid through the outlet channel 6 in fact presses the membrane 2 against the first wall 400 of the cavity and therefore prevents any return of fluid F towards the inlet IN, thus creating the anti- return of the fluidic valve device.

Claims (1)

Revendications Claims [Revendication 1] [Claim 1] Dispositif de vanne fluidique anti-retour, comprenant : - Un support, - Une cavité (4) réalisée à l'intérieur du support délimitée par au moins une première paroi (400) et une deuxième paroi (410), - Une entrée fluidique (IN) débouchant dans ladite cavité (4) à travers la première paroi, par une première section, - Une sortie fluidique (OUT) débouchant dans ladite cavité (4), à travers ladite deuxième paroi par une deuxième section, - Une membrane (2) en matériau élastique déformable comprenant une première face (20) et une deuxième face (30), ladite membrane s'étendant en appui par sa première face contre ladite première paroi (400) de la cavité (4), Caractérisé en ce que : - La membrane (2) comporte une zone d'obturation pleine située en visà-vis de ladite première section et un orifice (20) réalisé à travers la membrane (2) suivant un premier axe (Al) traversant la membrane en dehors de sa zone d'obturation, - La membrane (2) est configurée pour prendre un premier état dans lequel elle est en appui contre ladite première paroi (400), de sorte que sa zone d'obturation obture ladite première section et que son orifice est obturé par ladite première paroi (400) et un deuxième état dans lequel elle est décollée de ladite première paroi (400), de sorte que sa zone d'obturation est éloignée de ladite première section et que son orifice (20) est libéré de ladite première paroi (400). Non-return fluid valve device, comprising: - A support, - A cavity (4) produced inside the support delimited by at least a first wall (400) and a second wall (410), - A fluid inlet (IN) opening into said cavity (4) through the first wall, through a first section, - A fluid outlet (OUT) opening into said cavity (4), through said second wall by a second section, - A membrane (2) of deformable elastic material comprising a first face (20) and a second face (30), said membrane extending by pressing its first face against said first wall (400) of the cavity (4), Characterized in that: - The membrane (2) has a full sealing area located opposite said first section and an orifice (20) made through the membrane (2) along a first axis (Al) passing through the membrane outside of its shutter area, - The membrane (2) is configured to take a first state in which it is in abutment against said first wall (400), so that its obturation zone closes said first section and that its orifice is closed by said first wall ( 400) and a second state in which it is detached from said first wall (400), so that its closure zone is distant from said first section and that its orifice (20) is released from said first wall (400). [Revendication 2] [Claim 2] Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite entrée fluidique (IN) est réalisée suivant un deuxième axe (A2) qui est décalé par rapport au premier axe (Al) dudit orifice (20) et parallèle à celui-ci de manière à traverser ladite zone d'obturation de la membrane (2). Device according to claim 1, characterized in that said fluid inlet (IN) is formed along a second axis (A2) which is offset with respect to the first axis (Al) of said orifice (20) and parallel to it so as to cross said membrane sealing area (2). [Revendication 3] [Claim 3] Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite sortie fluidique est réalisée suivant un troisième axe (A3) qui est décalé par rapport au premier axe (Al) dudit orifice (20) et parallèle à celui-ci de manière à traverser ladite zone d'obturation de la membrane (2). Device according to claim 2, characterized in that said fluid outlet is produced along a third axis (A3) which is offset with respect to the first axis (Al) of said orifice (20) and parallel thereto so as to pass through said zone obturation of the membrane (2). [Revendication 4] [Claim 4] Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le deuxième axe (A2) est confondu avec le troisième axe (A3). Device according to claim 3, characterized in that the second axis (A2) coincides with the third axis (A3). [Revendication 5] [Claim 5] Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le premier axe (Al) et le deuxième axe (A2) sont séparés d'une distance comprise entre Device according to claim 4, characterized in that the first axis (Al) and the second axis (A2) are separated by a distance between 1,5mm et 2,5mm. 1.5mm and 2.5mm. [Revendication 6] [Claim 6] Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'entrée fluidique (IN) comporte un canal d'entrée (5) réalisé dans le support et en ce que la sortie fluidique (OUT) comporte un canal de sortie (6) réalisé dans le support. Device according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the fluid inlet (IN) comprises an inlet channel (5) produced in the support and in that the fluid outlet (OUT) comprises an outlet channel (6) produced in the support. [Revendication 7] [Claim 7] Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la première section est égale à la deuxième section. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the first section is equal to the second section. [Revendication 8] [Claim 8] Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ledit support est constitué d'une carte micro-fluidique (1) qui comporte : - Un premier substrat (12) comportant une face supérieure et une face inférieure (120), - Un deuxième substrat (13) comportant une face supérieure (130) et une face inférieure, - Ladite cavité étant réalisée par une empreinte sur la face supérieure (130) du deuxième substrat (13), - Ladite membrane (2) en matériau déformable étant disposée entre la face inférieure (120) du premier substrat (12) et la face supérieure (130) du deuxième substrat (13). Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that said support consists of a microfluidic card (1) which comprises: - A first substrate (12) comprising an upper face and a lower face (120) , - A second substrate (13) comprising an upper face (130) and a lower face, - Said cavity being produced by an imprint on the upper face (130) of the second substrate (13), - Said membrane (2) of deformable material being disposed between the lower face (120) of the first substrate (12) and the upper face (130) of the second substrate (13). [Revendication 9] [Claim 9] Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'orifice (20) présente un diamètre compris entre 0,1mm et 0,5mm. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the orifice (20) has a diameter between 0.1mm and 0.5mm. [Revendication 10] [Claim 10] Dispositif selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la première section est circulaire et comporte un diamètre compris entre 0,4mm et 1,5mm. Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the first section is circular and has a diameter between 0.4mm and 1.5mm. [Revendication 11] [Claim 11] Dispositif selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la cavité (4) présente une section longitudinale de forme oblongue et comporte une longueur comprise entre 2mm et 6mm, une largeur comprise entre 1 et 4mm et une profondeur comprise entre 0.1mm et 1,5mm. Device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the cavity (4) has a longitudinal section of oblong shape and has a length between 2mm and 6mm, a width between 1 and 4mm and a depth between 0.1 mm and 1.5mm. 1/41/4