專利名稱：用于無氣泡地填充至少一個(gè)用于排出液體的系統(tǒng)的微結(jié)構(gòu)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于以一種液體無氣泡地填充至少一個(gè)用于排出液 體的系統(tǒng)(液體輸出系統(tǒng))的裝置。
背景技術(shù)：
在輸送液體時(shí)由于在微結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中的毛細(xì)力，在輸送路程中總是有 帶氣泡的問題。這可能妨礙或甚至阻止所希望的液體輸送。氣泡經(jīng)常在 液體流轉(zhuǎn)向時(shí)形成，例如在一個(gè)通道繞90。改變其方向時(shí)。在角區(qū)域中存 在的棱邊可以導(dǎo)致，在所述角區(qū)域完全被液體潤(rùn)濕之前，所述角區(qū)域沒 有完全被液體潤(rùn)濕并且液體已經(jīng)進(jìn)入到繞卯。拐彎的通道段中(液體輸出 系統(tǒng))。然后液體流在一個(gè)在角區(qū)域中形成的氣泡的旁邊流過，并進(jìn)入到 90。折彎的通道段中。但位于所述角區(qū)域中的氣泡可以進(jìn)一步從所述角區(qū) 域中脫離，并且作為塞子位于繞卯。折彎的通道段之前，也就是液體輸出 系統(tǒng)之前。由此可以阻止或至少阻礙進(jìn)一步的液體輸送。
如果應(yīng)該通過一個(gè)分支點(diǎn)把液體引到不同的液體輸出系統(tǒng)中，可能 出現(xiàn)類似的效果。在這里也不一定保證，在所有的液體輸出系統(tǒng)潤(rùn)濕并 且以液體填充之前，該分支點(diǎn)以液體填充并且在分支點(diǎn)上沒有氣泡。
從公開號(hào)為EP1 201 304 A2的專利文獻(xiàn)中已知一種用于檢驗(yàn)液體的 微結(jié)構(gòu)平臺(tái)，在該平臺(tái)中，通過毛細(xì)力用液體填充不同的空腔。因此例 如從此專利文獻(xiàn)的圖4中已知一個(gè)腔室130，它通過一個(gè)輸入通道450 填充。該腔室具有一個(gè)比較大的深度并且輸入通道直接通入腔室蓋板的 下方，其中流入?yún)^(qū)域有一個(gè)小的橫截面積。因此在流入?yún)^(qū)域中存在一個(gè) 從輸入通道的小橫截面面到腔室的大橫截面積的突然的過渡，它如一個(gè)
6毛細(xì)阻塞那樣起作用，在該過渡處中斷液體輸送。但是為了能夠不中斷
液體輸送并且通過輸入通道實(shí)現(xiàn)完全地填充腔室，設(shè)置一個(gè)缺口 440，它在腔室的側(cè)壁上從輸入通道的流入?yún)^(qū)域延伸至腔室的底部。在該缺口中存在一個(gè)增高的毛細(xì)力，這使得，通過輸入通道引入的液體沿著缺口吸到腔室的底部。該缺口這樣把液體引入到腔室的底部，并且然后將液體從腔室的底部提升到腔室中。在腔室完全被液體填滿之前，腔室的出口朝入口結(jié)構(gòu)410那邊被潤(rùn)濕，并且液體從腔室130流出。但然后空氣被包括在腔室130中，這是不期望的。
從專利文獻(xiàn)WO 99/46045圖5和7中已知一種類似的缺口 ，在那里被稱為導(dǎo)入槽52，它實(shí)現(xiàn)如在EP 1201 304A2中的缺口的同樣的目的。
此外，在專利文獻(xiàn)EP1 201 304A2中描述了級(jí)聯(lián)和蝶形結(jié)構(gòu)，它們?cè)谝粋€(gè)以均勻速度流動(dòng)的液體層中實(shí)現(xiàn)液體流的均勻擴(kuò)散(或相反一個(gè)寬的液體流的相同形狀的匯合)。但級(jí)聯(lián)和蝶形結(jié)構(gòu)僅僅保證有氣泡地填充一個(gè)鄰接的腔室。而在腔室中本身具有在邊緣上的延緩結(jié)構(gòu)，它們防止邊緣流趕在前面并因此防止包含氣泡。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，建議一種裝置，它保證無氣泡地填充一個(gè)或多個(gè)所述液體輸出系統(tǒng)。
該目的通過按本發(fā)明的裝置達(dá)到。本發(fā)明有利擴(kuò)展構(gòu)造在下面描述。按本發(fā)明的用于以一種液體無氣泡地填充至少一個(gè)用于排出液體的系統(tǒng)的^:結(jié)構(gòu)裝置，包括以下特征該裝置具有一個(gè)用于將該裝置與一個(gè)用于輸入液體的系統(tǒng)連接的入口 ；該裝置具有至少一個(gè)用于將該裝置與所述至少一個(gè)排出液體的系統(tǒng)連接的出口；該裝置具有一個(gè)過渡區(qū)，通過該過渡區(qū)，液體可從入口輸送到所述至少一個(gè)出口；在過渡區(qū)的始端設(shè)置至少一個(gè)第一微結(jié)構(gòu)元件，用于產(chǎn)生一個(gè)具有增高的毛細(xì)力的位置，以便達(dá)到完全地潤(rùn)濕限定所述具有增高的毛細(xì)力的位置的表面，并且以便從過渡區(qū)的始端到過渡區(qū)的末端產(chǎn)生一個(gè)由于毛細(xì)力吸引的液體彎月面，以及，在入口和過渡區(qū)之間設(shè)置一個(gè)用于收集通過入口輸入的液體的匯集區(qū)，其中，匯集區(qū)高于過渡區(qū)，以及，匯集區(qū)通過所述具有
7增高的毛細(xì)力的位置和另外通過一個(gè)毛細(xì)阻塞與過渡區(qū)隔開，該毛細(xì)阻塞設(shè)計(jì)為在匯集區(qū)和過渡區(qū)之間的凸緣。
按本發(fā)明的用于以 一種液體無氣泡地填充至少 一個(gè)用于排出液體的
系統(tǒng)的孩i結(jié)構(gòu)裝置，包括以下特征該裝置具有一個(gè)用于將該裝置與一個(gè)用于輸入液體的系統(tǒng)連接的入口 ；該裝置具有至少一個(gè)用于將該裝置與所述至少一個(gè)排出液體的系統(tǒng)連接的出口；該裝置具有一個(gè)過渡區(qū)，通過該過渡區(qū)，液體可從入口輸送到所述至少一個(gè)出口；在過渡區(qū)的始端設(shè)置至少一個(gè)第一微結(jié)構(gòu)元件，用于產(chǎn)生一個(gè)具有增高的毛細(xì)力的位置，以便達(dá)到完全地潤(rùn)濕限定所述具有增高的毛細(xì)力的位置的表面，并且以便從過渡區(qū)的始端到過渡區(qū)的末端產(chǎn)生一個(gè)由于毛細(xì)力吸引的液體彎月面，以及，在入口和過渡區(qū)之間設(shè)置一個(gè)用于收集通過入口輸入的液體的匯集區(qū)，其中，過渡區(qū)高于匯集區(qū)，以及，匯集區(qū)通過所述具有增高的毛細(xì)力的位置和另外通過一個(gè)毛細(xì)阻塞與過渡區(qū)隔開，該毛細(xì)阻塞設(shè)計(jì)為在匯集區(qū)和過渡區(qū)之間的凸緣。
因此， 一種按本發(fā)明用于以液體無氣泡地填充至少一個(gè)液體輸出系統(tǒng)的微結(jié)構(gòu)裝置具有一個(gè)用于將該裝置與一個(gè)用于輸入液體的系統(tǒng)(液體輸入系統(tǒng))連接的入口。此外，該裝置具有至少一個(gè)用于將該裝置與至少一個(gè)液體輸出系統(tǒng)連接的出口，并且該裝置包括一個(gè)過渡區(qū)，通過該過渡區(qū)液體可從入口輸送到所述至少一個(gè)出口 。在過渡區(qū)的始端設(shè)置至少一個(gè)第一微結(jié)構(gòu)元件，用于產(chǎn)生一個(gè)具有增高毛細(xì)力的位置，以<更達(dá)到完全地潤(rùn)濕限定所述具有增高的毛細(xì)力的位置的表面，尤其是側(cè)壁、蓋板和/或底部。
在過渡區(qū)始端的完全的潤(rùn)濕使得，在過渡區(qū)的始端不能形成氣泡。然后由于作用的毛細(xì)力， 一個(gè)液體彎月面從過渡區(qū)的始端吸引至過渡區(qū)的末端也就是該裝置的出口。在此排除了包含氣泡。由此可以通過過渡區(qū)不形成氣泡地輸送液體，并且保證無氣泡地填充與出口鄰接的液體輸出系統(tǒng).在用液體填充前包含在過渡區(qū)內(nèi)的空氣通過液體向出口方向向前推進(jìn)而排擠到液體輸出系統(tǒng)中。
有利地，從始端到末端的過渡區(qū)具有一個(gè)無突然的過渡或角或類似
8物的相同形狀的橫截面。
在按本發(fā)明的裝置中，在入口和過渡區(qū)之間設(shè)置一個(gè)用于匯集通過入口輸入的液體的區(qū)域(匯集區(qū))。然后匯集區(qū)可以通過所述具有增高的毛細(xì)力的位置并且另外通過一個(gè)毛細(xì)阻塞與其余的過渡區(qū)隔開。在所述具有增高的毛細(xì)力的位置通過液體潤(rùn)濕并且液體由于作用的毛細(xì)力沿著過渡區(qū)輸送之后，然后該毛細(xì)阻塞可以逐漸地被潤(rùn)濕，從而消除在匯集區(qū)和其余的過渡區(qū)之間的毛細(xì)阻塞。按本發(fā)明，所述匯集區(qū)可以側(cè)向地幾乎完全地被過渡區(qū)包圍。
匯集區(qū)可以具有一個(gè)基本上圓形的基面，其中裝置的入口可以設(shè)置在匯集區(qū)基面的中心。
在 一個(gè)按本發(fā)明的裝置中，在入口和出口之間的過渡區(qū)設(shè)計(jì)為基本上環(huán)形的。在匯集區(qū)具有一個(gè)基本上圓形基面的情況下尤其是這樣。
可在匯集區(qū)和過渡區(qū)之間構(gòu)成的毛細(xì)阻塞按本發(fā)明可以由一個(gè)凸緣形成。液體向凸緣的邊棱移近并且由于反向作用的毛細(xì)力不能越過凸緣。當(dāng)液體從另外一側(cè)移近凸緣并且潤(rùn)濕它時(shí)，然后凸緣才能被越過。所述設(shè)計(jì)為在匯集區(qū)和過渡區(qū)之間的凸緣的毛細(xì)阻塞一方面可以由一個(gè)高于過渡區(qū)的匯集區(qū)構(gòu)成，或另一方面可以由高于匯集區(qū)的過渡區(qū)構(gòu)成。
一種按本發(fā)明的裝置具有至少一個(gè)但有利地具有多個(gè)用于將該裝置與液體輸出系統(tǒng)連接的出口 。所述出口有利地設(shè)置在過渡區(qū)的始端和至少一個(gè)末端之間。 一種按本發(fā)明的裝置可以這樣設(shè)計(jì)，使得每一個(gè)用于連接該裝置與液體輸出系統(tǒng)的出口設(shè)置在過渡區(qū)的一個(gè)或多個(gè)末端上。
入口和出口以及尤其是與所述入口和所述出口鄰接的液體輸入系統(tǒng)
和液體輸出系統(tǒng)可以具有定位方向，所述定位方向相互成一個(gè)不同于0。或180。的角度。在此尤其可能的是，入口和出口具有定位方向，所述定位方向相互成一個(gè)約90。的角度。
一種按本發(fā)明布置的過渡區(qū)可以以特別的構(gòu)造在始端和至少一個(gè)出口之間具有至少一個(gè)第二微結(jié)構(gòu)元件。 一個(gè)或多個(gè)所述第二微結(jié)構(gòu)元件可以使液體穿過從其始端到出口的過渡區(qū)加速輸送。
按本發(fā)明的第一和/或第二微結(jié)構(gòu)元件可以是一個(gè)斜面。同樣地，第一和/或第二微結(jié)構(gòu)元件也可以是一個(gè)臺(tái)階。同樣地，第一和/或第二微結(jié)構(gòu)元件也可以是至少一根柱或至少一個(gè)缺口 。
一種按本發(fā)明的具有一個(gè)用于輸入液體的系統(tǒng)(液體輸入系統(tǒng))和一個(gè)用于輸出液體的系統(tǒng)(液體輸出系統(tǒng))的微結(jié)構(gòu)器具可以具有上述形式的裝置。該器具的液體輸入系統(tǒng)與液體輸出系統(tǒng)相同為 一個(gè)通道。所述過渡區(qū)可以設(shè)計(jì)為腔室。 一種按本發(fā)明器具的過渡區(qū)和匯集區(qū)形成一個(gè)腔室的區(qū)段同樣是可能的。


參考附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明的實(shí)施例，附圖中
圖1 沿圖2中線I-I截取的一個(gè)按本發(fā)明器具部件的剖面圖，
圖2 按照?qǐng)D1中箭頭II的本發(fā)明第一種器具的俯視圖，
圖3 沿圖4中的線ni-m截取的一個(gè)按照本發(fā)明的第二種器具的
剖面圖，
圖4 沿圖3中線IV-IV截取的按本發(fā)明的第二種器具的剖面圖，
圖5 按本發(fā)明的第三種器具的一個(gè)透視立體圖，
圖6 按本發(fā)明的第三種器具的俯視圖，
圖7 沿圖6中線vn-vn截取的按本發(fā)明的第三種器具的剖面圖，
圖8 沿圖6中線VDM1截取的按本發(fā)明的第三種器具的剖面圖，
圖9 按本發(fā)明的第四種器具的透視圖，
圖10 按本發(fā)明的第四種器具的俯視圖，
圖11 沿圖10中線XI-XI截取的按本發(fā)明的第四種器具的剖面圖，
圖12 沿圖io中線xn-xn截取的按本發(fā)明的第四種器具的剖面圖。在附圖中示出的按本發(fā)明的器具具有部分特征，它們至少在其功能
上相互一致。因此不同器具的相互功能上一致的特征用相同的附圖標(biāo)記標(biāo)注。
具體實(shí)施例方式
在圖l和圖2中示出的第一種器具la具有一個(gè)本體7，在該本體中制出一個(gè)凹槽。該凹槽形成一個(gè)過渡區(qū)3。一個(gè)通道從過渡區(qū)3開始延伸，
10所述通道形成一個(gè)液體輸出系統(tǒng)5。在此，液體輸出系統(tǒng)5通過一個(gè)出口 4連接到過渡區(qū)3上。過渡區(qū)3可以劃分為兩部分。 一個(gè)遠(yuǎn)離出口 4的第 一部分具有柱形的第 一孩i結(jié)構(gòu)元件。該區(qū)域形成一個(gè)具有增高的毛細(xì)力 的位置6。其余的朝向出口 4的部分設(shè)計(jì)為沒有特別的微結(jié)構(gòu)元件。 一個(gè) 蓋板8這樣地覆蓋過渡區(qū)3和液體輸出系統(tǒng)5，使得在位置6的區(qū)域中一 個(gè)入口 2敞開，通過該入口可以將液體注入到過渡區(qū)3中。具有增高的 毛細(xì)力的位置6的形成第一微結(jié)構(gòu)元件的柱使得通過入口 2注入到過渡 區(qū)3的液體首先完全地停留在所述具有增高的毛細(xì)力的位置6上。液體 沒有通過位置6侵入4艮遠(yuǎn)，直到該位置6和限定該位置的過渡區(qū)表面例 如蓋板8的下側(cè)、過渡區(qū)3的側(cè)壁和過渡區(qū)3的底部被潤(rùn)濕。 一旦位置6 實(shí)現(xiàn)完全的和完整的潤(rùn)濕，也就是說在位置6上不再有空氣，其他的通 過入口 2輸入的液體保證，液體也進(jìn)入到過渡區(qū)的朝向出口 4的部分。 在此，過渡區(qū)3朝向出口 4的部分的潤(rùn)濕沿著邊界面進(jìn)行，所述邊界面 由蓋板8的下側(cè)、過渡區(qū)的側(cè)壁和底部形成。沿著邊界面的潤(rùn)濕保證， 在朝向出口 4的過渡區(qū)部分中的空氣通過出口 4從過渡區(qū)向外排擠，并 且通過液體輸出系統(tǒng)5從過渡區(qū)3中排出。 一旦過渡區(qū)3完全用液體填 滿，液體同樣通過出口 4 iiA到液體輸出系統(tǒng)中，為了改善在過渡區(qū)3 中的液體流動(dòng)特性并且尤其是加速液體的輸送，可以在朝向出口 4的過 渡區(qū)3部分中設(shè)置一個(gè)斜面12作為第二微結(jié)構(gòu)元件，該斜面把過渡區(qū)3 底部的水平面向出口 4升高到液體輸出系統(tǒng)5的水平面。此外，整個(gè)過 渡區(qū)3向著出口 4的方向錐形地收縮，使得在出口 4處沒有產(chǎn)生過渡區(qū)3 到液體輸出系統(tǒng)5的跳躍式的橫截面比率。
在按本發(fā)明的第一種器具中通過入口 2注入的液體可以通過一個(gè)用 作為液體輸入系統(tǒng)的吸管或類似物輸入。
在圖3和4中示出的按本發(fā)明的第二種器具lb同樣具有一個(gè)本體7， 在該本體中制出一個(gè)凹槽，該凹槽形成一個(gè)過渡區(qū)3。過渡區(qū)3具有一個(gè) 入口 2，在該入口中一個(gè)由通道構(gòu)成的液體輸入系統(tǒng)9通入到過渡區(qū)3 中。此外，過渡區(qū)3還具有一個(gè)出口 4，從該出口起一個(gè)由通道構(gòu)成的液 體輸出系統(tǒng)5開始延伸。在此，該出口 4設(shè)置在過渡區(qū)3的一個(gè)側(cè)向的
ii邊界面中，而且設(shè)置在過渡區(qū)3的一個(gè)與入口 2相對(duì)置的末端上。本體7 和因此整個(gè)過渡區(qū)3以及液體輸出系統(tǒng)5用蓋板8覆蓋。
在入口 2的區(qū)域中的過渡區(qū)的起始端處，過渡區(qū)3具有一個(gè)位置6， 該位置具有增高的毛細(xì)力。該位置6由一個(gè)缺口構(gòu)成，它使得從液體輸 入系統(tǒng)9流入的液體由于在位置6處增高的毛細(xì)力首先潤(rùn)濕位置6，并且 從那里開始過渡區(qū)3沿著側(cè)向的邊界面、蓋板8的下側(cè)和過渡區(qū)3的底 部潤(rùn)濕。然后一個(gè)液體彎月面由于作用的毛細(xì)力從入口 2經(jīng)由具有增高 的毛細(xì)力的位置6沿過渡區(qū)3移動(dòng)到出口 4，并且首先把包含在過渡區(qū)3 中的氣體推到出口 4。由此產(chǎn)生一個(gè)從液體輸入系統(tǒng)9經(jīng)位置6和其余的 過渡區(qū)3到出口 4的流動(dòng)，其中防止在過渡區(qū)3和液體輸出系統(tǒng)的內(nèi)部 形成氣泡。因此例如液體流能夠繞90。的轉(zhuǎn)向而在器具內(nèi)沒有形成氣泡。
當(dāng)然通過一個(gè)合適的器具達(dá)到液體流繞比90°更大或更小的角度的 轉(zhuǎn)向同樣也是可能的，其中在此保證，液體的彎月面通過過渡區(qū)移動(dòng)到 更寬的正面，并且完全地潤(rùn)濕多個(gè)壁以及側(cè)向的邊界面、蓋板8的底側(cè) 和過渡區(qū)的底部，并且包含在過渡區(qū)3中的空氣首先,皮排擠到液體輸出 系統(tǒng)5中，使得在過渡區(qū)3或液體輸出系統(tǒng)5中沒有殘留氣泡。
在圖5至8中示出的按本發(fā)明的第三種器具lc具有一個(gè)基本上圓柱 形的本體7。該本體7具有一個(gè)中心孔，該中心孔形成一個(gè)液體輸入系統(tǒng) 9并且以一個(gè)入口 2通入到一個(gè)腔室中，該腔室由一個(gè)匯集區(qū)IO和包圍 匯集區(qū)10的過渡區(qū)3構(gòu)成。該腔室作為一個(gè)凹槽設(shè)置在本體7的端面上， 其中匯集區(qū)IO完全包圍入口 2地直接鄰接入口 2。過渡區(qū)3通過一個(gè)由 一個(gè)凸緣構(gòu)成的毛細(xì)阻塞ll鄰接匯集區(qū)10。在此，凸緣這樣地設(shè)計(jì)，使 得匯集區(qū)10凸出于過渡區(qū)3。
因此，過渡區(qū)3基本上環(huán)形地包圍匯集區(qū)10，其中該環(huán)在過渡區(qū)3 的始端和末端之間具有一個(gè)隔斷。過渡區(qū)3的始端和末端通過一個(gè)突起 部相互地隔開，該突起部形成所述基本上環(huán)形的過渡區(qū)3的隔斷。
在過渡區(qū)的始端和過渡區(qū)3的末端之間從過渡區(qū)徑向向外地分支出 多個(gè)通道，所述通道構(gòu)成液體輸出系統(tǒng)5。所述液體輸出系統(tǒng)5通過出口 4與過渡區(qū)3連接。
12匯集區(qū)3的始端包括一個(gè)具有增高的毛細(xì)力的位置6。該具有增高的 毛細(xì)力的位置6由一個(gè)缺口形成，該缺口在匯集區(qū)IO和過渡區(qū)3之間鄰 接毛細(xì)阻塞(Kapillarstopp ) 11。這個(gè)作為器具的一個(gè)第一微結(jié)構(gòu)元件 的缺口使得通過入口 2 iiA到匯集區(qū)10中的液體由于作用的增高的毛細(xì) 力吸到過渡區(qū)3的起始處。在液體繼續(xù)侵入到過渡區(qū)3中之前，所述具 有增高的毛細(xì)力的位置6繼續(xù)^f吏過渡區(qū)3的始端^皮完全地潤(rùn)濕。
在過渡區(qū)3的始端完全被液體潤(rùn)濕之后，繼續(xù)在過渡區(qū)3中作用的 其他毛細(xì)力使得液體沿著過渡區(qū)輸送，其中形成毛細(xì)阻塞ll的凸緣被潤(rùn) 濕，并且由此消除了毛細(xì)阻塞ll。液體沿著過渡區(qū)3移動(dòng)并在此潤(rùn)濕多 個(gè)出口 4，使得液體可以itX到多個(gè)液體輸出系統(tǒng)5中。在過渡區(qū)3中的 空氣通過出口 4和液體輸出系統(tǒng)從過渡區(qū)3并且在必要時(shí)也從匯集區(qū)10 中排擠出。因此在過渡區(qū)3和匯集區(qū)10中都沒有殘留氣泡。因此能夠?qū)?現(xiàn)無氣泡地填充液體輸出系統(tǒng)。
根據(jù)圖9至12的按本發(fā)明的器具ld的第四實(shí)施例基本上與根據(jù)圖5 至8的第三實(shí)施例的結(jié)構(gòu)相一致。按本發(fā)明的第三種器具和按本發(fā)明的 第四種器具之間的區(qū)別基本上在于，與按本發(fā)明的第三種器具不同，在
按本發(fā)明的第四種器具中匯集區(qū)10比基本上環(huán)形的過渡區(qū)3更深。這就 是說，過渡區(qū)3凸出于匯集區(qū)10。在匯集區(qū)IO和過渡區(qū)3之間的一個(gè)凸 緣仍然形成一個(gè)毛細(xì)阻塞11，該毛細(xì)阻塞僅僅防止液體由于毛細(xì)力從匯 集區(qū)IO進(jìn)入到過渡區(qū)3中。 一個(gè)缺口形成位置6，該位置位于過渡區(qū)3 的始端并且具有一個(gè)增高的毛細(xì)力。該位置6促4吏得過渡區(qū)3始端的潤(rùn) 濕。所述具有增高的毛細(xì)力的位置6由一個(gè)第一微結(jié)構(gòu)元件形成，它由 一個(gè)缺口形成，該缺口在匯集區(qū)IO和過渡區(qū)3之間鄰接毛細(xì)阻塞11。所 述具有增高的毛細(xì)力的位置6使得從入口 2iiX到匯集區(qū)10中的液體首 先只潤(rùn)濕過渡區(qū)3的始端，并且然后一個(gè)液體彎月面沿著過渡區(qū)3從其 始端移動(dòng)到其末端，它逐漸地消除向匯集區(qū)lO的毛細(xì)阻塞ll，并且潤(rùn)濕 多個(gè)出口 4，使得液體也可以iiA到液體輸出系統(tǒng)中。位于過渡區(qū)3中和 必要時(shí)還位于匯集區(qū)10中的空氣通過出口 4同時(shí)被排擠到多個(gè)液體輸出 區(qū)域5中，使得緊接著在匯集區(qū)10和過渡區(qū)3以及多個(gè)液體輸出區(qū)域5 中沒有殘留氣泡。由此保證無氣泡地填充液體輸出系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.用于以一種液體無氣泡地填充至少一個(gè)用于排出液體的系統(tǒng)(5)的微結(jié)構(gòu)裝置，包括以下特征-該裝置具有一個(gè)用于將該裝置與一個(gè)用于輸入液體的系統(tǒng)(9)連接的入口(2)；-該裝置具有至少一個(gè)用于將該裝置與所述至少一個(gè)排出液體的系統(tǒng)(5)連接的出口(4)；-該裝置具有一個(gè)過渡區(qū)(3)，通過該過渡區(qū)，液體可從入口(2)輸送到所述至少一個(gè)出口(4)；-在過渡區(qū)(3)的始端設(shè)置至少一個(gè)第一微結(jié)構(gòu)元件，用于產(chǎn)生一個(gè)具有增高的毛細(xì)力的位置(6)，以便達(dá)到完全地潤(rùn)濕限定所述具有增高的毛細(xì)力的位置的表面，并且以便從過渡區(qū)(3)的始端到過渡區(qū)的末端產(chǎn)生一個(gè)由于毛細(xì)力吸引的液體彎月面，以及-在入口和過渡區(qū)之間設(shè)置一個(gè)用于收集通過入口輸入的液體的匯集區(qū)(10)，其中，匯集區(qū)(10)高于過渡區(qū)(3)，以及，匯集區(qū)(10)通過所述具有增高的毛細(xì)力的位置和另外通過一個(gè)毛細(xì)阻塞(11)與過渡區(qū)(3)隔開，該毛細(xì)阻塞(11)設(shè)計(jì)為在匯集區(qū)(10)和過渡區(qū)(3)之間的凸緣。
2. 按照權(quán)利要求l所述的裝置，其特征在于，匯集區(qū)(10)在側(cè)向 幾乎完全被過渡區(qū)(3)包圍。
3. 按照權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，匯集區(qū)(10)具 有一個(gè)基本上圓形的基面。
4. 按照權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，入口 (2)設(shè)置在匯 集區(qū)(10)基面的中心。
5. 按照權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，過渡區(qū)(3)設(shè) 計(jì)為基本上環(huán)形的。
6. 按照權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述出口 (4) 設(shè)置在過渡區(qū)(3)的始端和至少一個(gè)末端之間。
7.按照權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，每個(gè)出口 (4) 設(shè)置在過渡區(qū)(3)的末端。
8.按照權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，入口 (2)和出口 (4)具有定位方向，所述定位方向相互成一個(gè)不同于0。或180。的角度。
9.按照權(quán)利要求8述的裝置，其特征在于，入口 (2)和出口 (4)具 有定位方向，所述定位方向相互成一個(gè)大約90。的角度。
10.照權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，過渡區(qū)(3)具有至 少一個(gè)第二微結(jié)構(gòu)元件，該微結(jié)構(gòu)元件設(shè)置在過渡區(qū)(3)的始端和所述 至少一個(gè)出口之間。
11. 按照權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，第一和/或第二微結(jié) 構(gòu)元件為一個(gè)斜面。
12. 按照權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，第一和/或第二微結(jié) 構(gòu)元件為一個(gè)臺(tái)階。
13. 按照權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，第一和/或第二微結(jié) 構(gòu)元件為至少一根柱。
14. 按照權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，第一和/或第二微結(jié) 構(gòu)元件為至少一個(gè)缺口。
15. 用于以一種液體無氣泡地填充至少一個(gè)用于排出液體的系統(tǒng)(5) 的微結(jié)構(gòu)裝置，包括以下特征-該裝置具有一個(gè)用于將該裝置與一個(gè)用于輸入液體的系統(tǒng)(9)連 接的入口 (2);-該裝置具有至少一個(gè)用于將該裝置與所述至少一個(gè)排出液體的系 統(tǒng)(5)連接的出口 (4);-該裝置具有一個(gè)過渡區(qū)(3)，通過該過渡區(qū)，液體可從入口 (2) 輸送到所述至少一個(gè)出口 (4);-在過渡區(qū)(3)的始端設(shè)置至少一個(gè)第一微結(jié)構(gòu)元件，用于產(chǎn)生一 個(gè)具有增高的毛細(xì)力的位置(6)，以便達(dá)到完全地潤(rùn)濕限定所述具有增 高的毛細(xì)力的位置的表面，并且以l更從過渡區(qū)(3)的始端到過渡區(qū)的末 端產(chǎn)生一個(gè)由于毛細(xì)力吸引的液體彎月面，以及-在入口和過渡區(qū)之間設(shè)置一個(gè)用于收集通過入口輸入的液體的匯集區(qū)(10)，其中，過渡區(qū)(3)高于匯集區(qū)(10)，以及，匯集區(qū)(10) 通過所述具有增高的毛細(xì)力的位置和另外通過一個(gè)毛細(xì)阻塞(11)與過 渡區(qū)(3)隔開，該毛細(xì)阻塞(11)設(shè)計(jì)為在匯集區(qū)(IO)和過渡區(qū)(3) 之間的凸緣。
16. 按照權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于，匯集區(qū)(10)在側(cè) 向幾乎完全被過渡區(qū)(3)包圍。
17. 按照權(quán)利要求15或16所述的裝置，其特征在于，匯集區(qū)(10) 具有一個(gè)基本上圓形的基面。
18. 按照權(quán)利要求17所述的裝置，其特征在于，入口 (2)設(shè)置在 匯集區(qū)(10)基面的中心。
19. 按照權(quán)利要求15或16所述的裝置，其特征在于，過渡區(qū)(3) 設(shè)計(jì)為基本上環(huán)形的。
20. 按照權(quán)利要求15或16所述的裝置，其特征在于，所述出口 (4) ^沒置在過渡區(qū)(3)的始端和至少一個(gè)末端之間。
21. 按照權(quán)利要求15或16所述的裝置，其特征在于，每個(gè)出口 ( 4 ) 設(shè)置在過渡區(qū)(3)的末端。
22. 按照權(quán)利要求15或16所述的裝置，其特征在于，入口 (2)和 出口 (4)具有定位方向，所述定位方向相互成一個(gè)不同于0?；?80。的 角度。
23. 按照權(quán)利要求22述的裝置，其特征在于，入口 (2)和出口 (4) 具有定位方向，所述定位方向相互成一個(gè)大約90。的角度。
24. 按照權(quán)利要求15或16所述的裝置，其特征在于，過渡區(qū)(3) 具有至少一個(gè)第二微結(jié)構(gòu)元件，該微結(jié)構(gòu)元件i殳置在過渡區(qū)(3)的始端 和所述至少一個(gè)出口之間。
25. 按照權(quán)利要求24所述的裝置，其特征在于，第一和/或第二微結(jié) 構(gòu)元件為一個(gè)斜面.
26. 按照權(quán)利要求24所述的裝置，其特征在于，第一和/或第二微結(jié) 構(gòu)元件為一個(gè)臺(tái)階。
27. 按照權(quán)利要求24所述的裝置，其特征在于，第一和/或第二微結(jié) 構(gòu)元件為至少一根柱。
28. 按照權(quán)利要求24所述的裝置，其特征在于，第一和/或第二微結(jié) 構(gòu)元件為至少一個(gè)缺口。
全文摘要
本發(fā)明涉及用一種液體無氣泡地填充至少一個(gè)液體排出系統(tǒng)的微結(jié)構(gòu)裝置，該裝置具有一入口(2)；至少一個(gè)出口(4)；一過渡區(qū)(3)，通過該過渡區(qū)，液體可從入口輸送到所述至少一個(gè)出口；在過渡區(qū)的始端設(shè)置至少一個(gè)第一微結(jié)構(gòu)元件，用于產(chǎn)生一個(gè)具有增高的毛細(xì)力的位置(6)，以便達(dá)到完全地潤(rùn)濕限定所述具有增高的毛細(xì)力的位置的表面，并且以便從過渡區(qū)的始端到過渡區(qū)的末端產(chǎn)生一個(gè)由于毛細(xì)力吸引的液體彎月面，在入口和過渡區(qū)之間設(shè)置一個(gè)匯集區(qū)(10)，其中，匯集區(qū)高于過渡區(qū)或過渡區(qū)高于匯集區(qū)，匯集區(qū)通過所述具有增高的毛細(xì)力的位置和另外通過一個(gè)毛細(xì)阻塞(11)與過渡區(qū)隔開，該毛細(xì)阻塞設(shè)計(jì)為在匯集區(qū)和過渡區(qū)之間的凸緣。
文檔編號(hào)B01L3/00GK101632947SQ20091016032
公開日2010年1月27日 申請(qǐng)日期2004年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月20日
發(fā)明者C·馬夸特, G·布蘭肯施泰因, 拉爾夫-彼得·彼得斯 申請(qǐng)人:伯林格-英格爾海姆顯微部件股份公司