介质输送系统技术方案

本发明专利技术涉及微流控技术，特别是涉及介质输送系统。一种介质输送系统，包括驱动组件和第一流道，第一流道中具有驱动介质和工作介质，第一流道的两端均具有驱动介质，工作介质位于驱动介质之间；第二流道的两端均位于第一流道的两端之间，第二流道中开设有与外部管路连通的进口和出口，外部管路中流通有工作介质，第一流道和至少一条第二流道中的工作介质能够沿着第一预设方向流动，以使工作介质从进口流向出口，驱动组件能够通过驱动介质驱动第一流道中的工作介质沿着与第一预设方向相反的方向流动，以回到初始位置。其优点在于，驱动组件通过驱动介质间接驱动工作介质，避免驱动组件中的机械结构破坏生物性介质。中的机械结构破坏生物性介质。中的机械结构破坏生物性介质。

【技术实现步骤摘要】
介质输送系统


[0001]本专利技术涉及微流控技术，特别是涉及介质输送系统。

技术介绍

[0002]现有的微流控系统运输介质的驱动方式仍是研究的重点和难点，主要驱动方式包括微泵驱动、磁珠驱动和离心力驱动等。但是当运输的介质为血液等生物性流体时，上述驱动方式会因为动静间隙对血细胞产生的极大破坏，减少溶血和凝血，当运输的介质为工业强腐蚀性流体时，该流体也会对驱动结构造成腐蚀，影响性能和使用寿命。

技术实现思路

[0003]基于此，本专利技术针对上述技术问题，提供一种介质输送系统，技术方案如下：
[0004]一种介质输送系统，包括驱动组件和第一流道结构，所述第一流道结构内具有两端均与所述驱动组件连通的第一流道，所述第一流道中具有驱动介质和工作介质，所述第一流道的两端均具有所述驱动介质，所述工作介质位于所述驱动介质之间；
[0005]所述介质输送系统还设有至少一条与所述第一流道连通的第二流道，所述第二流道的两端均位于所述第一流道的两端之间，所述第二流道中开设有与外部管路连通的进口和出口，所述外部管路中流通有所述工作介质，所述驱动组件能够驱动驱动介质运动，以使所述第一流道和至少一条所述第二流道中的所述工作介质能够沿着第一预设方向流动，所述工作介质从所述进口流向所述出口，且所述第一流道中的所述工作介质能够在所述驱动介质的作用下沿着与第一预设方向相反的方向流动，以回到初始位置。
[0006]如此设置，驱动组件无需直接与工作介质接触，而是通过驱动介质间接驱动工作介质，当工作介质为血液等生物性流体时，上述驱动方式能够避免驱动组件中的机械结构对红细胞造成破坏，当工作介质为工业强腐蚀性流体时，上述驱动方式能够避免强腐蚀性流体影响驱动组件中结构的耐用性。在介质输送系统的工作过程中，驱动组件首先运动，推动驱动介质沿着第一预设方向移动，从而带动第一流道和第二流道中的工作介质均沿第一预设方向移动，以使从进口进入第二流道的工作介质沿着第一预设方向流向出口，并从出口流出；当驱动组件反向驱动驱动介质，驱动介质能够带动工作介质反向流动，使得工作介质能够回到起始位置，从而使得介质输送系统能够循环使用。
[0007]在其中一个实施方式中，所述第一流道包括依次连接的第一路、第二路及第三路，所述第二流道包括第一端及第二端，所述第一端与所述第一路靠近所述第二路的一端连接，所述第二端与所述第三路靠近所述第二路的一端连接，所述第一端的轴线与所述第一路的夹角α大于所述第二路与所述第一路的夹角β，所述第二端的轴线与所述第三路的夹角γ小于所述第二路与所述第三路的夹角δ。
[0008]如此设置，由于第一端的轴线与第一路的夹角α大于第二路与第一路的夹角β，所以当工作介质从第一路流向第二流道的转动量小于工作介质从第一路流向第二路的转动量，故工作介质会直接进入第二流道，而不会拐弯流向第二路；同理，当工作介质反向流动
时，从第三路流向第二流道的转动量大于工作介质从第三路流向第二路的转动量，故工作介质会直接进入第二路，而不会拐弯流向第二流道，以此实现了当工作介质沿着第一预设方向的反向流动时，不会造成第二流道中工作介质的逆流。
[0009]在其中一个实施方式中，所述第二流道为一条，所述夹角α和所述夹角δ为180
°
，所述夹角β和所述夹角γ为90
°
。
[0010]如此设置，第一路和第一端的轴线相同，工作介质从第一路流向第一端无需转弯，流动更加顺畅；同理，夹角β和夹角γ为90
°
使得工作介质从第三路流向第二路无需转弯，流动更加顺畅。
[0011]在其中一个实施方式中，所述第二流道为多条，所述第一路与所述第三路之间设有多条支路，多条所述支路的两端分别与所述第一路和所述第三路连通，每条所述支路上均设有至少一条所述第二流道。
[0012]如此设置，多条第二流道上均可以开设进口和出口，从而提高工作介质的流通量，提高运输效率。
[0013]在其中一个实施方式中，所述介质输送系统还开设有第三流道，所述第一路和所述第三路之间设有两条所述支路，每条所述支路均连通有两条所述第二流道，所述第三流道的两端分别连通于两条所述支路，并且均位于两条所述第二流道之间。
[0014]将第一流道和第二流道中介质的一次单方向流动定义为一次脉冲，第三流道将多条支路连通，使得在多次脉冲的过程中，第二流道中的介质输出更加稳定持续。
[0015]在其中一个实施方式中，所述第一路和所述第三路均包括主管段和缩管段，所述缩管段连接于所述主管段远离所述第二路的一端，所述缩管段远离所述主管段的一端与所述驱动组件连接，所述缩管段的直径小于所述主管段的直径。
[0016]如此设置，缩管段的直径较小，能够提高液体的表面张力，提高工作介质和驱动介质之间的稳定性。在其他实施例中，可以根据驱动组件的幅值、频率以及其对气液交界面稳定性的影响，适应性选择不同材质和尺寸的缩管段，通过表面张力系数的改变以改善脉动下的气液界面稳定性。
[0017]在其中一个实施方式中，所述缩管段包括多根毛细管，多根所述毛细管平行排列，拼接组成所述缩管段；或，
[0018]所述缩管段内设有多孔板，所述多孔板上开设有多个通孔，多个所述通孔的两端分别连通所述主管段和所述驱动组件。
[0019]如此设置，毛细管和多孔板均能够缩小工作介质和驱动介质之间的接触面积，从而提高两种介质接触处的气液界面稳定性。需要解释的是，气液界面并不限于气体也液体的接触面，在本专利技术中，气液界面也指代液体与液体之间的接触面以及气体与气体之间的接触面。
[0020]在其中一个实施方式中，所述驱动组件包括双活塞气缸，所述双活塞气缸能够驱使任意一侧的所述驱动介质朝向远离所述双活塞气缸的方向移动。
[0021]如此设置，双活塞气缸可以对工作介质实现两个方向的驱动。双活塞气缸的能够更好地控制运动，更加精确。并且由于双作用气缸具有压拉力，无需外部电源，因此也更为节能。
[0022]在其中一个实施方式中，所述驱动组件包括往复活塞和气囊，所述往复活塞和所
述气囊分别位于所述第一流道的两端，所述往复活塞能够通过所述驱动介质驱使所述工作介质朝向所述气囊的方向移动，所述气囊能够通过所述驱动介质驱使所述工作介质朝向所述往复活塞的方向移动。
[0023]如此设置，往复活塞能够做轴向往复运动，从而推动第一流道和第二流道中的介质朝向气囊的方向运动，气囊的容积可以随着介质的进入而变大，以容纳更多的介质，当往复活塞恢复至初始位置时，能够带动第一流道和第二流道的介质朝向往复活塞的方向运动，气囊由于其自身的弹力也会同步缩小，进一步推动介质回流。
[0024]在其中一个实施方式中，所述第二流道为弧形。
[0025]如此设置，工作介质的流动会更加顺畅，过渡平滑，当工作介质为血液等生物性流体时，也能减少细胞破裂。
[0026]相较于现有技术，本专利技术提供的介质输送系统的驱动组件无需直接与工作介质接触，而是通过驱动介质间接驱动工作介质本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种介质输送系统，其特征在于，包括驱动组件(30)和第一流道结构，所述第一流道结构内具有两端均与所述驱动组件(30)连通的第一流道(10)，所述第一流道(10)中具有驱动介质(40)和工作介质(50)，所述第一流道(10)的两端均具有所述驱动介质(40)，所述工作介质(50)位于所述驱动介质(40)之间；所述介质输送系统还设有至少一条与所述第一流道(10)连通的第二流道(20)，所述第二流道(20)的两端均位于所述第一流道(10)的两端之间，所述第二流道(20)中开设有与外部管路连通的进口(21)和出口(22)，所述外部管路中流通有所述工作介质(50)，所述驱动组件(30)能够驱动驱动介质(40)运动，以使所述第一流道(10)和至少一条所述第二流道(20)中的所述工作介质(50)能够沿着第一预设方向流动，所述工作介质(50)从所述进口(21)流向所述出口(22)，且所述第一流道(10)中的所述工作介质(50)能够在所述驱动介质(40)的作用下沿着与第一预设方向相反的方向流动。2.根据权利要求1所述的介质输送系统，其特征在于，所述第一流道(10)包括依次连接的第一路(13)、第二路(14)及第三路(15)，所述第二流道(20)包括第一端(23)及第二端(24)，所述第一端(23)与所述第一路(13)靠近所述第二路(14)的一端连接，所述第二端(24)与所述第三路(15)靠近所述第二路(14)的一端连接，所述第一端(23)的轴线与所述第一路(13)的夹角α大于所述第二路(14)与所述第一路(13)的夹角β，所述第二端(24)的轴线与所述第三路(15)的夹角γ小于所述第二路(14)与所述第三路(15)的夹角δ。3.根据权利要求2所述的介质输送系统，其特征在于，所述第二流道(20)为一条，夹角α和夹角δ为180
°
，夹角β和夹角γ为90
°
。4.根据权利要求2所述的介质输送系统，其特征在于，所述第二流道(20)为多条，所述第一路(13)与所述第三路(15)之间设有多条支路(18)，多条所述支路(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡珮璐，王鹏飞，吴昭，
申请(专利权)人：杭州地之晶科技有限公司，
类型：发明
国别省市：