液滴生成装置和液滴生成系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种液滴生成装置和液滴生成系统，属于微滴生成领域的技术方案，包括注射机构、分散相储液池、连续相储液池和微通道，所述注射机构的输出端与所述分散相储液池的导通，所述微通道的一端与所述分散相储液池导通，所述微通道的另一端与所述连续相储液池导通，所述微通道的宽度与所述微通道的深度各不相同。所述微通道的尺寸小于所述连续相储液池的尺寸，当分散相从微通道出口进入连续相储液池时，使得流体在微通道内和微通道出口处的拉普拉斯压差增大，从而形成液滴。通过此装置制成的液滴，仅受微通道的尺寸影响，分散相和连续相的流速对液滴的大小和稳定性影响很小，从而使得液滴的生成更加稳定、简便和快捷可靠。

Droplet generation device and droplet generation system

The utility model discloses a liquid drop generation device and a droplet generation system, which belong to a technical scheme in the field of micro droplet generation, including an injection mechanism, a dispersed phase storage tank, a continuous phase storage tank and a micro channel. The output end of the injection mechanism is connected with the dispersed phase reservoir, and one end of the microchannel is dispersed with the dispersion. The other end of the micro channel is communicated with the continuous liquid storage tank, and the width of the micro channel is different from that of the micro channel. The size of the microchannel is smaller than the size of the continuous phase storage tank. When the dispersed phase enters the continuous phase storage tank from the micro channel exit, the Laplasse pressure difference is increased in the micro channel and the micro channel outlet, thus forming the droplets. The droplets made by this device are affected only by the size of the microchannels. The velocity of the dispersed phase and the continuous phase has little effect on the size and stability of the droplets, thus making the droplets more stable, simple and quick and reliable.

【技术实现步骤摘要】
液滴生成装置和液滴生成系统
本技术涉及微滴生成领域的技术方案，特别涉及一种液滴生成装置和液滴生成系统。
技术介绍
目前制备液滴的方法主要有微流控制备法、喷雾法以及毛细管液滴控制方法等。其中，微流控方法利用微通道结构内的一些特殊流体流动机制制备液滴，其产生的液滴尺寸均匀度高，可控性强，与其他方法相比具有显著的优越性；其中，利用微流控制备液滴的方法主要包括T型通道法和流体聚焦法，具体如下：1、T型通道法是利用两微通道交叉处的几何特点，使待分散相液体的前沿在该交叉处转弯时，在连续相剪切力推动下造成的动量变化而生成液滴；2、流动聚焦法是使连续相流体从交叉处两侧来“挤压”分散相液体前沿，并利用液体前沿下游处通道的“颈状”结构，使该分散液体前沿发生收缩变形而失稳，从而形成液滴。显然，这两种方法的缺点是都需要通过调节流动相和分散相的流速，以此形成液滴，而且流动相和分散相流速的变化会影响液滴的大小和稳定性，因此需要通过两路压力控制才能实现连续相和分散相的压力平衡，才能达到生成液滴的目的，整个控制过程复杂困难，大大提高了液滴的生成成本。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种液滴生成装置和液滴生成系统，以解决现有技术对液滴生成控制困难的问题。一种液滴生成装置，包括注射机构、分散相储液池、连续相储液池和微通道，所述注射机构的输出端与所述分散相储液池的内部导通，所述微通道的一端与所述分散相储液池的内部导通，所述微通道的另一端与所述连续相储液池的内部导通，所述微通道的宽度与所述微通道的深度各不相同，所述微通道的尺寸小于所述连续相储液池的尺寸。有关液滴生成装置，所述微通道宽度与所述微通道深度的比值≥2，或所述微通道宽度与所述微通道深度的比值≤0.5。有关液滴生成装置，所述微通道的宽度为5-200um，所述微通道高度5-200um。有关液滴生成装置，所述液滴生成装置还包括转移通道和液滴收集池，所述转移通道的一端与所述连续相储液池的内部导通，所述转移通道的另一端与所述液滴收集池的内部导通。有关液滴生成装置，所述微通道的一端与所述分散相储液池的内部下方导通，所述微通道的另一端与所述连续相储液池的内部下方导通；所述转移通道的一端与所述连续相储液池的内部上方导通，所述转移通道的另一端与所述液滴收集池的内部上方导通。有关液滴生成装置，所述液滴生成装置还包括中转通道和中转池，所述中转通道的一端与所述分散相储液池的内部导通，所述中转通道的另一端所述中转池的内部导通；所述连续相储液池和所述微通道均设于所述中转池内部，所述微通道为多条，多条所述微通道围绕所述连续相储液池的呈周向布置，每条所述微通道的一端均与所述中转池的内部导通，每条所述微通道的另一端均与所述连续相储液池的内部导通。有关液滴生成装置，所述分散相储液池设有密封接口，所述密封接口与所述注射机构的输出端联接导通。一种液滴生成系统，包括至少两个上述的液滴生成装置。有关液滴生成系统，各个所述液滴生成装置共同联接一个所述的注射机构，所述注射机构的输出端联接有注射分配通道，所述注射分配通道与所述注射机构的输出端导通，所述注射分配通道设有多个端口，所述注射分配通道的每个端口对应与一个所述分散相储液池的内部导通。有关液滴生成系统，所述液滴生成系统还包括有总储液池，所述总储液池联接有连续相分配通道，所述连续相分配通道与所述总储液池的内部导通，所述连续相分配通道设有多个端口，所述连续相分配通道的每个端口分别对应与一个所述连续相储液池的内部导通。本技术的有益效果如下：由于所述微通道的一端与所述分散相储液池的内部导通，所述微通道的另一端与所述连续相储液池的内部导通，所述微通道的宽度与所述微通道的深度各不相同，在微通道出口与连续相储液池相连的地方，由于微通道深宽比不一致，在出口处尺寸突然变大的时候，导致液滴在各个方向的拉普拉斯压力不同，从而发生台阶式乳化而生成液滴，通过此方式生成的液滴，仅受微通道的尺寸影响，分散相和连续相的流速对液滴的大小的影响较小，从而使得液滴的生成更加稳定性和快捷可靠。附图说明为了更清楚地说明本技术的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术液滴生成装置优选实施方式提供的结构示意图一；图2是本技术液滴生产装置优选实施方式提供的结构示意图二；图3是本技术液滴生成装置优选实施方式提供的结构示意图三；图4是本技术液滴生产装置优选实施方式提供的结构示意图四；图5是本技术液滴生成系统优选实施方式提供的结构示意图一；图6是本技术液滴生成系统优选实施方式提供的局部结构示意图一；图7是本技术液滴生成系统优选实施方式提供的结构示意图二；图8是本技术液滴生成系统优选实施方式提供的局部结构示意图二。附图标记如下：1、注射机构；2、分散相储液池；3、连续相储液池；4、微通道；5、转移通道；6、液滴收集池；7、中转通道；8、中转池；9、密封接口；10、注射分配通道；11、总储液池；12、连续相分配通道。具体实施方式下面将结合本技术实施方式中的附图，对本技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。从图1至8可知，本技术实施方式所述的液滴生成装置，包括注射机构1、分散相储液池2、连续相储液池3和微通道4，所述注射机构1的输出端与所述分散相储液池2的内部导通，所述微通道4的一端与所述分散相储液池2的内部导通，所述微通道4的另一端与所述连续相储液池3的内部导通，所述微通道4的宽度与所述微通道4的深度各不相同，所述微通道4的尺寸小于所述连续相储液池3的尺寸。由于所述微通道4的一端与所述分散相储液池2的内部导通，所述微通道4的另一端与所述连续相储液池3的内部导通，所述微通道4的宽度与所述微通道4的深度各不相同，在微通道4出口与连续相储液池3相连的地方，微通道4的端口较小，连续相储液池3的内部空间较大，所以微通道4与连续相储液池3将会导致微通道4的出口突然变大，由于微通道4深宽比不一致，在出口处尺寸突然变大的时候，导致液滴在各个方向的拉普拉斯压力不同，从而发生台阶式乳化而生成液滴，通过此方式生成的液滴，仅受微通道4的尺寸影响，分散相和连续相的流速对液滴的大小的影响较小，从而使得液滴的生成更加稳定性和快捷可靠。本技术涉及基于微流控芯片的高通量微滴生成技术。微液滴由于体积小、可避免样品间的交叉污染，反应条件稳定，同时可以对液滴进行灵活操控，实现液滴混合、分离等优点因而是一种十分理想的微反应器。微反应器已经被用于研究微尺度条件下众多的反应及其过程，并在化学和生命科学等领域拓展出重要应用，如化学合成、微萃取、蛋白质结晶、酶合成及其细胞培养和分析、液滴PCR等各个领域。在图1和2中，微通道4上下两边线的距离为微通道4的高度，微通道4垂直于纸面的方向为其厚度的方向，所以有关微通道4的宽深比，本技术实施方式所述的液滴生成装置可进行如下改进，所述微通道4宽度与所述微通道4深度的比值≥2，或所述微通道4宽度与所述微通道4深度的比值≤0.5，在此基础上，还可以设定所述微通道4的宽度为5-2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液滴生成装置，其特征在于，包括注射机构、分散相储液池、连续相储液池和微通道，所述注射机构的输出端与所述分散相储液池的内部导通，所述微通道的一端与所述分散相储液池的内部导通，所述微通道的另一端与所述连续相储液池的内部导通，所述微通道的宽度与所述微通道的深度各不相同，所述微通道的尺寸小于所述连续相储液池的尺寸。

【技术特征摘要】
1.一种液滴生成装置，其特征在于，包括注射机构、分散相储液池、连续相储液池和微通道，所述注射机构的输出端与所述分散相储液池的内部导通，所述微通道的一端与所述分散相储液池的内部导通，所述微通道的另一端与所述连续相储液池的内部导通，所述微通道的宽度与所述微通道的深度各不相同，所述微通道的尺寸小于所述连续相储液池的尺寸。2.根据权利要求1所述的液滴生成装置，其特征在于，所述微通道宽度与所述微通道深度的比值≥2，或所述微通道宽度与所述微通道深度的比值≤0.5。3.根据权利要求2所述的液滴生成装置，其特征在于，所述微通道的宽度为5-200um，所述微通道的高度5-200um。4.根据权利要求1所述的液滴生成装置，其特征在于，所述液滴生成装置还包括转移通道和液滴收集池，所述转移通道的一端与所述连续相储液池的内部导通，所述转移通道的另一端与所述液滴收集池的内部导通。5.根据权利要求4所述的液滴生成装置，其特征在于，所述微通道的一端与所述分散相储液池的内部下方导通，所述微通道的另一端与所述连续相储液池的内部下方导通；所述转移通道的一端与所述连续相储液池的内部上方导通，所述转移通道的另一端与所述液滴收集池的内部上方导通。6.根据权利要求1所述的液滴生成装置，其特征在于，所述液滴生成装...

【专利技术属性】
技术研发人员：於林芬，
申请(专利权)人：深圳市博瑞生物科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44