包括载液的微粒生产系统及其控制方法与流程

1.本文公开的本发明涉及使用微流体的微粒生产系统及其控制方法。


背景技术：

2.由可生物降解的聚合物形成的微粒可以注入到人体中，并且在体内以规律的周期缓慢分解，因此其被应用于诸如缓释制剂、填充剂制剂等各种领域。然而，为了将由可生物降解的聚合物形成的这种微粒应用于缓释制剂中，所产生的微粒的表面性质和直径应被统一控制。
3.作为这种微粒的生产方法，与诸如溶剂蒸发法等其他生产方法相比，使用微流体的微粒生产方法具有能够高精度地控制表面性质和直径的优势，并且由于生产设备的规模很小而具有难以大规模生产的劣势。为了克服该劣势，已经尝试通过并行布置多个微流体装置来构建大批量生产系统，但是该系统难以控制生产过程。


技术实现要素：

4.[技术问题]
[0005]
本说明书旨在提供一种微粒生产系统，与传统技术相比，该系统允许使用微流体产生的液滴稳定地输送而不会发生凝聚或破坏。
[0006]
本说明书旨在提供一种在微粒生产系统中更稳定地输送液滴的微粒生产系统的控制方法。
[0007]
[技术方案]
[0008]
为了解决上述技术问题，作为本文提供的本发明的一个方面，提供了一种微粒生产系统的控制方法。该方法包括以下步骤：将载液供给到输送通道；将至少包括第一材料和第二材料的一种材料供给到液滴产生片，以通过排出通道将排出液排出到所述输送通道，其中，所述排出液包括包含所述第一材料的材料流体和包含所述第二材料的液滴，所述液滴在所述液滴产生片中通过材料产生；和通过将所述载液与所述排出液合并来产生组合流体，其中，将所述载液供给到所述输送通道是为了允许所述组合流体的流量大于所述排出液的流量。
[0009]
作为本文提供的本发明的一个方面，提供了一种微粒生产系统的控制方法。该方法包括以下步骤：将第一载液供给到第一输送通道；将至少包括第一材料和第二材料的材料供给到第一液滴产生片，以通过第一排出通道将第一排出液排出到第一输送通道，其中，所述第一排出液包括包含所述第一材料的第一材料流体和包含所述第二材料的第一液滴，所述第一液滴在所述第一液滴产生片中通过所述材料产生；通过将所述第一载液与所述第一排出液合并来产生第一组合流体；将第二载液供给到第二输送通道；将至少包括所述第一材料和所述第二材料的材料供给到第二液滴产生片，以通过第二排出通道将第二排出液排出到第二输送通道，所述第二排出液包括包含所述第一材料的第二材料流体和包含所述第二材料的第二液滴，所述第二液滴在所述第二液滴产生片中通过所述材料产生；通过将
所述第二载液与所述第二排出液合并来产生第二组合流体；和将所述第一组合流体与所述第二组合流体合并，然后将所述组合流体输送到产品储存罐，载液控制器控制选自所述第一载液和所述第二载液的流量和流速中的一个或多个，使得当所述第一组合流体和所述第二组合流体合并时所述第一组合流体和所述第二组合流体维持层流。
[0010]
作为本文提供的本发明的一个方面，提供了一种微粒生产系统。该系统包括：第一液滴产生片，其中，所述第一液滴产生片包括进入通道、微通道、接头和第一排出通道；输送通道；载液源；和载液控制器；其中，所述排出通道和所述输送通道连接使得流体能够流动，所述载液源和所述输送通道连接使得流体能够流动，所述载液控制器被连接以将控制信号传送到所述载液源，所述输送通道用于将包含从所述第一液滴产生片排出的材料和液滴的排出液输送到产品储存罐，所述载液源用于通过接收所述载液控制器的所述控制信号并向所述输送通道提供载液来实现所述输送通道的功能。
[0011]
作为本文提供的本发明的一个方面，提供了一种微粒生产系统。该系统包括：第一液滴产生片，其中，所述第一液滴产生片包括进入通道、微通道、接头和第一排出通道；第二液滴产生片，其中，所述第二液滴产生片包括进入通道、微通道、接头和第二排出通道；第一输送通道；第二输送通道；第三输送通道；载液源；载液控制器；和产品储存罐；其中，所述第一排出通道和所述第一输送通道连接使流体能够流动，所述第二排出通道和所述第二输送通道连接使得流体能够流动，所述载液源和所述第一输送通道连接使得流体能够流动，所述载液源和所述第二输送通道连接使得流体能够流动，所述载液控制器被连接以将控制信号传送到所述载液源，所述第一输送通道和所述第二输送通道用于将包含从所述液滴产生片排出的材料和液滴的排出液输送到所述产品储存罐，所述第一输送通道和所述第二输送通道与所述第三输送通道在汇合处连接，所述第三输送通道与所述产品储存罐连接，其中，所述第一输送通道和所述第二输送通道通过汇合处和所述第三输送通道与所述产品储存罐连接。
[0012]
[有益效果]
[0013]
通过使用本说明书中公开的微粒生产系统及其控制方法，可以通过稳定地携带由利用微流体的微粒生产系统产生的液滴而不会发生凝集或破坏来进行更有效的微粒生产。本发明对应于构建使用微流体的大规模生产微粒的系统的基本技术。
附图说明
[0014]
图1是本文提供的微粒生产系统的示意图。
[0015]
图2是根据示例1的微粒生产系统的示意图。
[0016]
图3是根据示例1的包括多个传感器的微粒生产系统的示意图。
[0017]
图4示出了根据示例1的载液储存罐和输送通道之间的连接关系。图4的(a)示出了载液储存罐和一个输送通道之间的连接关系。图4的(b)示出了载液储存罐和第一输送通道直接连接，并且示出了当第一输送通道被划分为第二输送通道至第n+1输送通道时的连接关系。
[0018]
图5示出了当传感器连接到图4的(b)中的输送通道时的连接关系。
[0019]
图6示出了根据示例1的产品储存罐和输送通道之间的连接关系。图6的(a)示出了产品储存罐和一个输送通道之间的连接关系。图6的(b)示出了当第二输送通道至第n+1输
送通道与第n+2输送通道连接并且第n+2输送通道与产品储存罐直接连接时的连接关系。
[0020]
图7示出了当传感器连接到图6的(b)中的输送通道时的连接关系。
[0021]
图8示出了根据示例2的液滴产生片。
[0022]
图9示出了根据示例2以规则间隔布置多个液滴产生片。图9的(a)是其中多个液滴产生片以规则间隔布置的立体图。图9的(b)是当在y轴方向上观察图9的(a)时的平面图。
[0023]
图10示出了根据示例2的输送通道的一部分。图10的(a)示出了包括排液入口(21)的输送通道(2)。图10的(b)示出了输送通道(2)与多个液滴产生片(1)连接。图10的(c)示出了输送通道中的载液、排出液和组合液的位置和流动方向。
[0024]
图11示出了根据示例3多个液滴产生片连接到输送通道。
[0025]
图12示出了根据示例3的液滴产生片。图12的(a)是环状片的立体图。图12的(b)是从z轴方向观察的环状片的平面图。
[0026]
图13示出了根据示例3在第一液滴产生片和第二液滴产生片之间插入有间隔件。图13的(a)是示出如何组装第一液滴产生片、间隔件和第二液滴产生片的图。图13的(b)是当沿a-a’方向截取图13的a时的截面图，示出了空间本身用作输送通道。图13的(c)是当沿a-a’方向截取图13的(a)时的截面图，示出了输送通道通过架空的空间。
[0027]
图14示出了根据示例3的输送通道。图14的(a)示出了没有内芯结构的情况。图14的(b)示出了具有内芯结构的情况。
[0028]
图15示出了其中根据示例3第一液滴产生片和/或第二液滴产生片包括第一材料中间供给通道(111)和第二材料中间供给通道(131)的情况。图15的(a)示出了其中第一液滴产生片具有第一材料中间供给通道(111)和第二材料中间供给通道(131)的情况。图15的(b)示出了其中第一液滴产生片和第二液滴产生片都具有第一材料中间供给通道(111)和第二材料中间供给通道(131)的情况。
[0029]
图16示出了根据示例4说明用于从传感器接收测量值并在控制微粒生产系统中对其进行反映的方法的流程图。
[0030]
图17示出了根据示例4说明用于测量排出液的流量和载液的流量、计算与排出液的流量相关的载液流量的最小值并由此控制载液的流量达到最小值以上的方法的流程图。
[0031]
图18是例示了当应用根据图17的控制方法时载液的流量随时间的曲线图。
[0032]
图19是根据示例4说明用于测量排出液的流量和载液的流量、计算与排出液的流量相关的载液流量的最大值并由此控制载液的流量小于最大值的方法的流程图。
[0033]
图20是例示了当应用根据图19的控制方法时载液的流量随时间的曲线图。
[0034]
图21是根据示例4说明用于测量产品储存罐的流体容纳体积和组合液的流量、计算与产品储存罐的流体容纳体积相关的组合液的流量的最大值并由此控制组合液的流量小于最大值的方法的流程图。
[0035]
图22是示出了根据示例4当微粒生产系统包括多个输送通道时组件以及组件和组件之间的连接的示意图。
[0036]
图23是根据示例4说明用于接收与图21所示的微粒生产系统相关在汇合处的第一载液和第二载液的流量和流速的测量值、根据测量值判断汇合处是否形成湍流并由此控制第一载液和第二载液的流量不形成湍流的方法的流程图。
具体实施方式
[0037]
微粒生产系统
[0038]
作为本文提供的本发明的一个方面，提供了一种微粒生产系统。
[0039]
作为本文提供的本发明的一个方面的微粒生产系统包括液滴产生片、输送通道、载液源和载液控制器。
[0040]
使用微流体用于微粒大规模生产的设备必须具有通过并行连接多个设备来增加产量的结构。因此，将产生微粒的过程的诸如液滴等中间产物稳定地输送到进行下一个生产过程的装置是非常重要的。此外，由于液滴的结构还没有稳定化，因此存在在运输期间经常发生凝聚或破坏的问题，因此存在很高的技术要求以解决该问题。
[0041]
为了满足这种技术要求，本文提供的微粒生产系统具有能够将载液引入到生产系统中的结构。与传统技术相比，微粒生产系统提供了改进的输送通道，并且还包括载液源和载液控制器。具体地，输送通道具有如下结构：可以引入材料和与排出液不同的载液以输送从液滴产生片排出的排出液。由于这种结构，在产生液滴之后将液滴输送到另一装置(例如，产品储存罐)的过程中，可以将载液引入到微粒生产系统中。由于载液可以将产生的液滴稳定地携带到另一装置而不会发生凝聚或破坏，因此可以提高微粒生产系统的生产效率。另外，为了将载液引入到生产系统中，微粒生产系统还包括载液源和载液控制器。
[0042]
微粒生产系统的示意图如图1所示。
[0043]
液滴产生片可以包括进入通道、微通道、接头和排出通道。液滴产生片可以接收材料流体以产生液滴，并将包含液滴的排出液通过排出通道排出到输送通道中，并且为了执行上述功能，可以适当地连接组件。
[0044]
输送通道与载液源连接以允许接收到的载液在输送通道中流动，并且用于通过在组合流体产生区域处将载液与从液滴产生片排出的排出液合并来产生并输送组合流体，并且为了执行这些功能，可以适当地连接组件。输送通道可以包括载液入口。
[0045]
载液源可以包括用于储存载液或将载液提供给输送通道的组件。
[0046]
具体地，载液源可以包括可以适当地连接的载液储存罐和载液供给泵。
[0047]
载液控制器可以包括存储器、微处理器和控制信号发射器。当载液控制器从载液源向输送通道提供载液时，该载液控制器可以控制提供载液的方法或具有在输送通道中将排出液和载液合并的功能，并且包括可以提供上述功能的组件，该组件可以适当地连接以执行上述功能。
[0048]
在下文中，将更详细地说明微粒生产系统的组件及其连接。
[0049]
液滴产生片和周边组件
[0050]
本文提供的微粒生产系统可以包括一个或多个液滴产生片。
[0051]
液滴产生片可以形成为可以由普通技术人员适当选择的形状。具体地，液滴产生片可以形成为方形、圆形或环形形状，但本发明不限于此。
[0052]
包括在微粒生产系统中的多个液滴产生片可以具有相同或类似的形状。
[0053]
包括在微粒生产系统中的多个液滴产生片可以具有不同的形状。
[0054]
液滴产生片可以包括进入通道、微通道、一个或多个微通道交汇的接头结构和排出通道。
[0055]
进入通道是允许被引入到液滴产生片中的材料流过微通道的结构。
[0056]
在一个实施方案中，本领域普通技术人员可以适宜地选择进入通道的形状和尺寸，以便液滴产生片适当地发挥作用。具体地，进入通道可以具有直径为0.5至1mm的管状形状，但本发明不限于此。
[0057]
微通道是允许通过进入通道提供的材料流向接头结构的结构，并且本领域普通技术人员可以适当地选择微通道的形状和尺寸以通过应用微流体来实现液滴生产。具体地，微通道的截面可以具有梯形、半圆形、正方形或其他合适的形状。更具体地，微通道的截面是正方形形状，其宽度可以是30至150微米，但本发明不限于此。
[0058]
接头结构可以具有允许将通过两个或多个微通道提供的材料流体合并在一起以形成液滴的结构，并且本领域普通技术人员可以适当地选择接头结构的形状以通过应用微流体来实现液滴生产。具体地，接头结构可以是t形接头或x形接头，但本发明不限于此。
[0059]
排出通道可以是允许在接头结构中产生的液滴通过液滴产生片的侧壁排出的组件，并且具体地，其可以具有从接头处延伸的微通道形状，但本发明不限于此。
[0060]
液滴产生片可以包括多个微通道、接头或排出通道。
[0061]
微粒生产系统还可以包括材料储存罐、材料供给泵和材料控制器。
[0062]
本领域普通技术人员可以适当地选择材料储存罐和材料供给泵的形状、材料和构造，以便将材料通过进入通道提供给液滴产生片。另外，微粒生产系统可以包括多个材料储存罐和材料供给泵。具体地，微粒生产系统可以包括储存第一材料的第一材料储存罐和储存第二材料的第二材料储存罐，但本发明不限于此。
[0063]
材料控制器可以控制通过进入通道提供储存在材料供给泵和材料储存罐中的材料的方法，并且可以由本领域普通技术人员适当地选择材料控制器以执行上述功能。具体地，材料控制器可以包括存储器、运算单元、控制信号发射器和测量信号接收器，但本发明不限于此。
[0064]
输送通道和周边组件
[0065]
本文提供的微粒生产系统包括一个或多个输送通道。
[0066]
输送通道可以具有引入载液并且载液流动的结构，并且其形状和尺寸可以由本领域普通技术人员适当地选择以将引入到载液中的流体或液滴输送到储存罐。
[0067]
在一个实施方案中，所有或一些输送通道可以具有封闭形状。输送通道的截面可以具有可以由本领域普通技术人员选择的任何形状。例如，该形状可以是矩形、圆形、环形或椭圆形形状，但本发明不限于此。
[0068]
在一个实施方案中，所有或一些输送通道可以具有开放形状。输送通道的截面可以具有可以由本领域普通技术人员选择的任何合适的形状。例如，输送通道可以具有一个开口侧的方形柱形状，但本发明不限于此。
[0069]
在一个实施方案中，输送通道可以包括液滴入口。液滴入口可以具有可以由本领域普通技术人员选择的任何合适的位置和形状，以允许将液滴引入到输送通道中。例如，液滴入口可以形成在输送通道的全部或部分表面中，但本发明不限于此。在另一实施方案中，液滴入口可以具有矩形、圆形、环形或椭圆形的截面，但本发明不限于此。
[0070]
在一个实施方案中，所有或一些输送通道可以被包括在液滴产生片中。具体地，一些输送通道可以以至少一个微通道的形式被包括在液滴产生片中。
[0071]
输送通道可以包括载液入口。可以包括可以由本领域普通技术人员选择的载液入
口的所有合适的形状和尺寸，以便将载液提供到输送通道。
[0072]
微粒生产系统还可以包括输送通道出口、产品储存罐和后处理装置。
[0073]
输送通道出口是允许在输送通道中流动的流体排出到储存罐中的结构，并具有可以由本领域普通技术人员适当地选择的任何形状、材料和尺寸。例如，输送通道可以具有管状形状，但本发明不限于此。
[0074]
产品储存罐是储存从输送通道排出的流体和在液滴产生片中产生的液滴的结构，并具有可以由本领域普通技术人员适当地选择的任何形状、材料和尺寸。例如，产品储存罐可以是金属圆柱形结构，但本发明不限于此。
[0075]
后处理装置是指用于从液滴产生片中产生的液滴中产生微粒的任何装置，并包括用于由本领域普通技术人员执行从液滴中产生微粒所必需的过程的所有装置。例如，后处理装置可以包括搅拌装置，但本发明不限于此。
[0076]
微粒生产系统还可以包括适配器。
[0077]
适配器可以是其中液滴产生片和输送通道连接并且输送通道和产品储存罐连接的结构。例如，适配器可以形成为连接液滴产生片的排出通道和输送通道的管状体，但本发明不限于此。
[0078]
载液源和周边组件
[0079]
本文提供的微粒生产系统包括载液源。
[0080]
载液源可以包括用于储存载液以将载液提供到输送通道的装置和用于连接输送通道和载液储存罐以便流体能够流动从而将载液提供到输送通道的装置，并且可以包括可以由本领域普通技术人员选择的所有合适的装置以实现上述功能。
[0081]
在一个实施方案中，载液源可以包括载液储存罐、载液供给泵和载液供给通道。
[0082]
载液储存罐是用于储存载液的装置，并具有可以由本领域普通技术人员适当地选择的任何形状、材料和尺寸。
[0083]
载液供给泵是用于向载液储存罐提供压力以使载液流动的装置，并具有可以由本领域普通技术人员适当地选择的任何形状、材料和尺寸。例如，载液供给泵可以是气压泵、液压泵或注射泵，但本发明不限于此。
[0084]
在一个实施方案中，载液储存罐可以与微粒生产系统中包括的材料流体储存罐的全部或一部分相同。此外，材料流体储存罐的全部或一部分和载液储存罐可以指微粒生产系统中的同一装置。
[0085]
在一个实施方案中，载液供给泵可以与微粒生产系统中包括的材料流体供给泵的全部或一部分相同。此外，材料流体供给泵的全部或一部分和载液供给泵可以指微粒生产系统中的同一装置。
[0086]
在一个实施方案中，微粒生产系统可以包括多个载液源。具体地，微粒生产系统可以包括多个载液储存罐、载液供给泵和/或载液供给通道。
[0087]
载液控制器和周边组件
[0088]
本文提供的微粒生产系统包括载液控制器。
[0089]
载液控制器是指用于控制提供到输送通道的载液的装置。该装置包括可以由本领域普通技术人员选择以实现该功能的所有合适的装置。具体地，载液控制器可以包括存储器、运算单元、控制信号发射器和测量信号接收器，但本发明不限于此。
[0090]
在一个实施方案中，微粒生产系统可以包括多个载液控制器。
[0091]
在一个实施方案中，在微粒生产系统中，载液控制器可以指与材料控制器相同的装置。
[0092]
微粒生产系统还可以包括一个或多个传感器。
[0093]
传感器是用于测量流过进入通道、排出通道和输送通道的流体的性质的组件，并包括可以由本领域普通技术人员选择以实现上述功能的所有合适的装置。具体地，传感器可以是用于测量流过通道的流体的流量、流速、温度、压力和有无湍流中的一者或多者的传感器，但本发明不限于此。
[0094]
组件之间的连接
[0095]
整体连接
[0096]
本文提供的微粒生产系统的组件之间的连接可以示意性地在图1中示出。
[0097]
本文提供的微粒生产系统可以包括液滴产生片、输送通道、载液源和载液控制器，并且包括组件之间的有机连接。具体地，载液源和输送通道相互连接使得流体能够流动，可以连接载液控制器以将控制信号传送到载液源，并且液滴产生片和输送通道相互连接使得流体能够流动。
[0098]
另外，载液源还可以包括载液储存罐和载液供给泵，载液储存罐和输送通道连接使得流体流动，可以连接载液供给泵以向载液储存罐传送压力，并且可以连接载液控制器以将控制信号传送到载液供给泵，以通过控制载液供给泵来控制载液的流动。
[0099]
另外，微粒生产系统还可以包括材料控制器、材料储存罐、材料供给泵、产品储存罐和/或传感器，并且包括组件之间的有机连接。具体地，为了执行向液滴产生片提供材料的功能，材料储存罐和液滴产生片相互连接使得流体能够流动，材料供给泵可以与材料储存罐连接以通过向材料流体储存罐提供压力来使材料流动，可以连接材料控制器以向材料供给泵传送控制信号，并且可以连接传感器以向载液控制器和/或材料控制器传送测量值。
[0100]
在下文中，将更详细地说明组件之间的连接。
[0101]
载液源和各组件之间的连接
[0102]
本文提供的微粒生产系统包括载液源。载液源可以具有合适的组件，以通过将载液供给到输送通道来将载液引入到微粒生产系统中，并且包括各组件之间的有机连接。
[0103]
在一个实施方案中，载液源还可以包括载液储存罐和载液供给泵。载液供给泵被连接使得通过将压力传送到载液储存罐来使储存在载液储存罐中的载液流动。
[0104]
在一个实施方案中，可以连接载液供给泵以将压力传送到多个载液源。
[0105]
在一个实施方案中，可以连接载液源以传送来自多个载液供给泵的压力。
[0106]
载液控制器和载液源之间的连接
[0107]
本文提供的微粒生产系统包括载液控制器和载液源之间的有机连接。具体地，可以连接载液控制器以向载液源传送和从载液源接收特定信号，使得载液源可以控制将载液供给到输送通道的过程。
[0108]
在一个实施方案中，可以连接载液控制器以将控制信号传送到载液源。
[0109]
在一个实施方案中，可以连接载液控制器以同时和/或依次将控制信号传送到多个载液源。
[0110]
在一个实施方案中，当载液源包括载液储存罐和载液供给泵时，可以连接载液控
制器以将控制信号传送到载液供给泵。
[0111]
液滴产生片中包括的组件之间的连接
[0112]
本文提供的微粒生产系统中包括的液滴产生片可以在其内部或外部包括进入通道、微通道、接头和排出通道中的每个的一个或多个。液滴产生片具有组件之间的特定连接，以执行通过接收材料流体产生液滴并通过排出通道将其排出的功能。
[0113]
液滴产生片的进入通道、微通道、接头和排出通道可以相互连接，使得流体能够流动。然而，当具有进入通道、微通道、接头和排出通道中的每个的两个或多个时，这并不意味着所有组件都连接使得流体能够流动，因此在下文中将更详细地说明具体连接。
[0114]
在一个实施方案中，进入通道和微通道相互连接使得流体能够流动。例如，进入通道和微通道可以通过形成在液滴产生片中的入口相互连接，但本发明不限于此。在另一示例中，进入通道和微通道可以通过适配器相互连接。
[0115]
在一个实施方案中，液滴产生片可以包括第一进入通道和第二进入通道，第一材料可以流过该第一进入通道，第二材料可以流过该第二进入通道，并且液滴产生片可以包括第一微通道和第二微通道，第一材料可以流过该第一微通道，第二材料可以流过该第二微通道。在这种情况下，第一进入通道和第一微通道可以相互连接使得流体能够流动，并且第二进入通道和第二微通道可以相互连接使得流体能够流动。另外，第一进入通道和第二微通道或者第二进入通道和第一微通道可以不相互连接。
[0116]
在一个实施方案中，当几个微通道连接到一个进入通道时，它们可以通过歧管连接。具体地，当进入通道用于向第一微通道和第二微通道供给第一材料流体时，进入通道可以主要与歧管连接，并且歧管可以具有连接到第一微通道和第二微通道的结构。在这种情况下，进入通道可以主要将材料流体供给到歧管，并且歧管可以执行将材料流体分配到第一微通道和第二微通道的功能。此外，当液滴产生片包括连接到第一进入通道的第一和第二微通道以及连接到第二进入通道的第三和第四微通道时，第一进入通道可以通过第一歧管连接到第一和第二微通道，并且第二进入通道可以通过第二歧管连接到第三和第四微通道。
[0117]
可以通过将液滴产生片中包括的多个微通道中的两个或多个彼此连接来形成接头结构，使得流体能够流动。
[0118]
接头结构可以根据微流体通过流过相应微通道的材料的相互作用来形成液滴。
[0119]
在一个实施方案中，可以通过连接第一材料可以流过的第一微通道和第二材料可以流过的第二微通道来形成t形接头。
[0120]
在一个实施方案中，可以通过连接第一材料可以流过的第一微通道和第二材料可以流过的第二和第三微通道来形成x形接头。
[0121]
在一个实施方案中，可以通过连接第一材料可以流过的第一微通道和第二材料可以流过的第二微通道来形成第一接头，并且可以通过进一步将第三材料可以流过的第四微通道连接到第一接头中连接的微通道来形成第二接头。
[0122]
在一个实施方案中，接头和排出通道可以相互连接使得流体能够流动。具体地，t形接头可以与排出通道连接，但本发明不限于此。
[0123]
在一个实施方案中，第一接头和第一排出通道可以连接，并且第二接头和第二排出通道可以连接。另外，第一接头和第二排出通道或第二接头和第一排出通道可以不连接。
[0124]
在一个实施方案中，多个接头可以连接到一个排出通道。
[0125]
在一个实施方案中，一个接头可以与多个排出通道连接。
[0126]
在一个实施方案中，排出通道可以通过形成在液滴产生片的侧壁的全部或一部分中的排出孔与外部连通。
[0127]
在一个实施方案中，液滴产生片可以在侧壁的全部或一部分中包括一个或多个排出通道。
[0128]
输送通道和其他组件之间的连接
–
术语定义
[0129]
在下文中，将详细说明本文提供的微粒生产系统中包括的一个或多个输送通道和其他组件之间的连接以及输送通道之间的连接。
[0130]
输送通道可以与输送通道源和产品储存罐连接，并用于将通过将载液引入到微粒生产系统中产生的液滴从液滴产生片输送到产品储存罐。输送通道对应于载液可以沿其流动的路径，因此在输送通道中，可以根据到输送通道源和产品储存罐的相对距离来限定位置关系。
[0131]
在下文中，本文使用的“上游”或其等同表达是指当通过连接载液源、输送通道和产品储存罐而存在流体可以沿其流动的假想线时更靠近载液源的区域。这可以在参考输送通道中两个部分的相对位置时来使用。
[0132]
在下文中，本文使用的“下游”或其等同表达是指当通过连接载液源、输送通道和产品储存罐而存在流体可以沿其流动的假想线时更靠近产品储存罐的区域。这可以在参考输送通道中两个部分的相对位置时来使用。
[0133]
术语“上游”或“下游”包括本领域普通技术人员可以清楚认识到的所有其他含义。
[0134]
载液源和输送通道之间的连接
[0135]
本文提供的微粒生产系统可以包括一个或多个载液源和一个或多个输送通道，并且该载液源可以具有与输送通道的特定连接，以执行将载液供给到输送通道的功能。
[0136]
在一个实施方案中，一个载液源可以与多个输送通道中的每个连接，使得流体能够流动。
[0137]
在一个实施方案中，多个载液源中的每个都可以与一个输送通道连接，使得流体能够流动。
[0138]
在一个实施方案中，多个载液源可以与多个输送通道连接，使得流体能够流动。
[0139]
在一个实施方案中，可以连接载液源使得流体可以流过输送通道中包括的载液入口。
[0140]
在一个实施方案中，载液源可以与输送通道连接，使得流体可以通过适配器流动。
[0141]
在一个实施方案中，载液源可以与输送通道连接使得流体可以通过可以由本领域普通技术人员适当地选择的其他方式流动。
[0142]
在一个实施方案中，载液源可以与第一输送通道连接，使得流体能够流动。这里，第一输送通道可以具有在与载液源的连接点的下游部分处分离成第二输送通道和第三输送通道的结构。第二输送通道和第三输送通道可以在分离点的下游部分处与液滴产生片中包括的排出通道连接，使得流体能够流动。此外，第二输送通道可以与第一液滴产生片中包括的排出通道连接，使得流体能够流动，并且第三输送通道可以与第二液滴产生片中包括的排出通道连接，使得流体能够流动。
[0143]
在一个实施方案中，载液源可以包括载液储存罐和载液供给泵。在这种情况下，可以连接载液储存罐和输送通道使得流体能够流动，并且载液供给泵可以与载液储存罐连接，以通过将压力传送到载液储存罐而允许储存在载液储存罐中的载液流向输送通道。具体地，载液供给泵可以是气压泵、液压泵或注射泵，但本发明不限于此。
[0144]
液滴产生片和输送通道之间的连接
[0145]
本文提供的微粒生产系统可以包括一个或多个输送通道，并且输送通道可以具有与液滴产生片的特定连接，以将载液引入到微粒生产系统中。
[0146]
可以连接液滴产生片中包括的排出通道和输送通道，使得流体能够流动。具体地，可以连接它们，使得流体可以从排出通道流向输送通道。
[0147]
在一个实施方案中，排出通道的出口孔可以与输送通道的排液入口连接。
[0148]
在一个实施方案中，包括排出通道的出口孔的侧壁的一部分可以延伸到载液可以在输送通道中流动通过的部分。
[0149]
在一个实施方案中，可以连接排出通道和输送通道，使得流体可以通过适配器流动。
[0150]
在一个实施方案中，可以连接排出通道和输送通道，使得流体可以通过可以由本领域普通技术人员适当地选择的其他方式流动。
[0151]
由于液滴产生片可以包括一个或多个排出通道，因此在多个排出通道和多个输送通道之间可以存在如下连接。
[0152]
在一个实施方案中，液滴产生片中包括的多个排出通道可以与一个输送通道连接，使得流体能够流动。例如，多个排出通道可以被布置在输送通道的上游或下游，并与输送通道连接使得流体能够流动。作为另一示例，多个排出通道被布置在与输送通道中流体流动的方向垂直的方向上，并与输送通道连接使得流体能够流动。然而，排出通道的布置不限于上述示例，并且可以由本领域普通技术人员适当地选择。
[0153]
在一个实施方案中，液滴产生片中包括的一个排出通道可以与多个输送通道连接，使得流体能够流动。例如，可以进行连接以允许来自一个排出通道的排出液流过所有输送通道，但本发明不限于此。
[0154]
在一个实施方案中，液滴产生片中包括的多个排出通道可以与多个输送通道连接，使得流体能够流动。
[0155]
由于本文提供的微粒生产系统可以包括一个或多个输送通道和一个或多个液滴产生片，因此多个输送通道和多个液滴产生片之间可以存在如下连接。
[0156]
在一个实施方案中，一个输送通道可以与多个液滴产生片连接，使得流体能够流动。例如，多个液滴产生片中的每个可以被布置在输送通道的上游或下游，并与输送通道连接。作为另一示例，多个液滴产生片可以被布置在与输送通道中的流体流动垂直的方向上，并与输送通道连接使得流体能够流动。然而，多个液滴产生片的布置可以不限于上述示例，并且可以由本领域普通技术人员适当地选择。
[0157]
在一个实施方案中，一个液滴产生片可以连接到多个输送通道，使得流体能够流动。例如，液滴产生片中包括的多个排出通道可以各自独立地与多个输送通道连接，使得流体能够流动。作为另一示例，液滴产生片可以与所有的输送通道连接，使得流体能够流动。然而，本发明不限于上述示例。
[0158]
在一个实施方案中，多个液滴产生片可以分别与多个输送通道连接。
[0159]
输送通道和产品储存罐的连接
[0160]
本文提供的微粒生产系统可以包括一个或多个输送通道，该输送通道可以具有与产品储存罐的特定连接，以将通过将载液引入到微粒生产系统中产生的液滴输送到产品储存罐。
[0161]
输送通道可以与产品储存罐连接，使得流体能够流动。具体地，它们可以通过输送通道出口或适配器连接，但本发明不限于此。
[0162]
多个输送通道中的两个或多个可以组合成一个通道，然后与产品储存罐连接。具体地，一个或多个输送通道可以在与液滴产生片的排出通道连接的点的下游点处组合成一个通道，然后与产品储存罐连接。
[0163]
在一个实施方案中，第一输送通道和第二输送通道中的每个可以与液滴产生片中包括的排出通道连接，并且第一输送通道和第二输送通道在连接点的下游组合，从而形成第三输送通道，并且第三输送通道可以与产品储存罐连接，使得流体能够流动。
[0164]
传感器和相关组件之间的连接
[0165]
本文提供的微粒生产系统可以包括一个或多个传感器，并且传感器可以用于在微粒生产系统的操作期间测量系统中包括的流体的性质。传感器可以针对预定的流体进行操作，并具有与载液控制器和材料控制器的特定连接，以测量流体的性质并将测量值传输到载液控制器和/或材料控制器。具体地，可以连接传感器以将测量信号传送到载液控制器和/或材料控制器。
[0166]
传感器可以包括由本领域普通技术人员适当地选择以测量流经微粒生产系统中包括的进入通道、排出通道和输送通道中的至少一个的流体的性质的设备以及将通道与设备连接的方法。例如，传感器可以是围绕输送通道外部的流速测量装置，但本发明不限于此。
[0167]
在一个实施方案中，至少一个传感器可以连接到进入通道以测量在进入通道中流动的材料的性质。这里，材料的性质可以包括流速、流量、温度和压力中的至少一者。具体地，可以连接一个或多个上述传感器以测量流过第一进入通道的第一材料的性质和/或流过第二进入通道的第二材料的性质。
[0168]
在一个实施方案中，至少一个传感器可以与排出通道连接以测量流过排出通道的排出液的性质。这里，材料的性质可以包括流速、流量、温度和压力中的至少一者。
[0169]
在一个实施方案中，至少一个传感器可以与输送通道连接以测量流过输送通道的载液的性质。这里，材料的性质可以包括流速、流量、温度和压力中的至少一者。
[0170]
至少一个传感器可以与载液控制器和/或材料控制器连接以传送测量流体的性质的测量值。
[0171]
微粒生产系统的控制方法
[0172]
本文提供的本发明的一个方面提供了微粒生产系统的控制方法。
[0173]
微粒生产系统的控制方法可以包括将载液供给到输送通道；将包括至少第一材料和第二材料的材料供给到液滴产生片，以通过排出通道将排出液排出到输送通道，其中排出液包括具有第一材料的材料流体和具有第二材料的液滴，并且由液滴产生片中的材料产生液滴；以及通过将载液与排出液合并来产生组合流体。这里，将载液供给到输送通道的过
程可以包括使组合流体的流量大于排出液的流量的过程。
[0174]
此外，微粒生产系统的控制方法还可以包括将组合流体输送到产品储存罐。
[0175]
在下文中，将详细说明各步骤。
[0176]
将材料流体供给到液滴产生片以通过排出通道将液滴排出到输送通道的过程可以是使用由本领域普通技术人员选择以在液滴产生片中产生液滴的已知方法或者被认为与所选择的方法相同的方法的过程。
[0177]
引入到液滴产生片中的材料可以包括两种或多种类型的不混溶流体以使用微流体产生液滴，并且至少一种流体可以包括溶剂和聚合物。具体地，溶剂可以是选自由二氯甲烷、三氯甲烷、氯乙烷、二氯乙烷、三氯乙烷及其混合物构成的组中的一种或多种，并且聚合物可以是选自由聚乳酸(pla)、聚乙醇酸(pga)、聚乳酸-羟基乙酸共聚物(plga)、聚己内酯(pcl)及其衍生物构成的组中的一种或多种，但本发明不限于此。
[0178]
此外，根据目的，包括溶剂和聚合物的流体可以进一步包括附加材料。具体地，附加材料可以是药物组合物或化妆品组合物，但本发明不限于此。更具体地，药物组合物可以是包括作为活性成分的非那雄胺、莫昔克丁、水飞蓟素、多奈哌齐、德舍瑞林、脱氧胆酸或度他雄胺的药物组合物，但本发明不限于此。
[0179]
在一个实施方案中，在将材料供给到液滴产生片并产生液滴的过程中，引入到液滴产生片中的材料可以包括含有表面活性剂的第一材料以及与第一材料不混溶的第二材料，并包含溶剂和聚合物。
[0180]
在一个实施方案中，在将材料流体供给到液滴产生片并产生液滴的过程中，引入到液滴产生片中的材料可以包括第一材料、与第一流体不混溶的第二材料和与第二材料不混溶的第三材料，并且第一材料和第二材料中的至少一者可以包括溶剂和聚合物。
[0181]
在微粒生产系统中，将在液滴产生片中产生的液滴稳定地输送到储存罐的方法或其中进行后处理过程的设备是非常重要的，因为其会影响最终产生的微粒的产量和形状。
[0182]
由于固化过程尚未完成，液滴的形状被维持但不稳定，并且当加压时，会出现其中液滴凝聚或被破坏的现象。
[0183]
当这种现象发生时，最终产生的微粒可能具有宽泛的尺寸范围，或者在严重的情况下，该现象对微粒的产量会产生不利影响，使得微粒生产本身变得不确定。
[0184]
在根据传统技术的微粒生产系统中，这种现象可能会经常发生。该现象的根本原因之一是在输送产生的液滴时仅使用引入的材料来产生液滴。
[0185]
由于使用微流体产生液滴所需的材料流体的流量非常小，因此单独的材料流体的流量不足以稳定地输送所产生的液滴。当将所产生的液滴输送到储存罐的距离相对较短时或在可以省略该输送流量的实验室环境中，所输送的材料流体的流量不足可能不是主要问题。然而，在大批量生产系统中，当需要将液滴输送与微通道长度相比相对较长的距离时输送流量不足时，上述诸如液滴之间的凝聚等问题是突出的。因此，在构建微粒的大批量生产系统的过程中，需要提供一种稳定地输送所产生的液滴而不会发生聚集或破坏的装置。
[0186]
为了解决上述问题和使用稳定地输送液滴的装置，本文提供的微粒生产系统的控制方法包括将用于输送液滴的载液供给到输送通道。
[0187]
在将载液供给到输送通道的过程中使用的载液是防止液滴之间的聚集发生并输送液滴的流体，并且载液可以根据材料流体的类型适当地选择。
[0188]
具体地，当材料包括第一材料和与第一材料不混溶并且包含溶剂和聚合物的第二材料时，载液可以是与第二材料不混溶的流体。例如，当第二流体包括作为溶剂的选自由二氯甲烷、三氯甲烷、氯乙烷、二氯乙烷、三氯乙烷及其混合物构成的组中的一种或多种，以及作为聚合物的选自由聚乳酸(pla)、聚乙醇酸(pga)、聚乳酸-羟基乙酸共聚物(plga)、聚己内酯(pcl)及其衍生物构成的组中的一种或多种，载液可以是含有表面活性剂的水，但本发明不限于对此。
[0189]
具体地，当材料包括第一材料、与第一材料不混溶且包含聚合物和溶剂的第二材料、以及与第二材料不混溶的第三材料时，载液可以是与第二流体不混溶的流体。
[0190]
在一个实施方案中，载液可以是与材料中的一者相同的流体。例如，当材料包括第一流体和与第一流体不混溶且包含溶剂和聚合物的第二流体时，材料流体可以是与第一流体相同的流体。作为另一示例，当材料包括第一材料、与第一材料不混溶且包含聚合物和溶剂的第二材料以及与第二材料不混溶的第三材料时，载液可以是与第三流体相同的流体。
[0191]
通过将载液引入到微粒生产系统中，当在产生微粒的过程中产生的液滴从液滴产生片排出并移动到生产系统中的另一位置时，可以防止液滴之间的凝聚，液滴可以在使用多个液滴产生片的大批量生产过程中更有效地输送。
[0192]
当载液被引入到微粒生产系统中时，通过载液有效地输送液滴的最基本条件是控制通过合并排出液和载液产生的组合流体的流量大于排出液的流量。这与引入上述载液的目的直接相关。
[0193]
因此，本文提供的微粒生产系统的控制方法是通过合并载液和排出液来产生组合流体的过程，并且将载液供给到输送通道的过程包括允许组合流体的流量大于排出液的流量的过程。
[0194]
此外，当载液被引入到微粒生产系统中时，为了使载液有效且稳定地输送液滴，优选控制液滴稳定地引入到载液中的过程。这种控制过程可以是根据与从液滴产生片通过排出通道排出的排出液的关系来控制载液的过程，该排出液包括液滴和材料流体。这可以是通过载液将所产生的液滴安全地输送到储存罐而不会影响液滴生产过程且不会发生聚集或破坏所需的过程。
[0195]
因此，本文提供的微粒生产系统的控制方法可以包括控制载液的过程。具体地，控制载液的过程可以是根据排出液的流量来控制载液的流量的方法，但本发明不限于此。
[0196]
例如，当将液滴引入到载液中时和将液滴引入到载液中的区域处的载液的流量过度小于包括液滴并通过液滴产生片中的排出通道排出到输送通道的排出液的流量时，液滴不能被载液稳定地输送。作为另一示例，当载液的流量过度大于排出液的流量时，根据输送通道的结构，可能会出现其中载液倒流到液滴片中的情况。在这种情况下，载液也可能难以稳定地输送液滴。
[0197]
同样地，为了实现诸如稳定输送液滴等载液流入的目的，需要对载液的供给方法进行控制的过程。因此，本文提供的微粒生产系统的控制方法可以包括对载液的供给方法进行控制的过程。此外，该方法不仅可以进一步包括控制载液供给方法的过程，还可以包括控制微粒生产系统的一个或多个组件的过程。
[0198]
在一个实施方案中，本文提供的微粒生产系统的控制方法是将载液与排出液合并的过程，并且可以包括在载液与排出液合并时将载液的流量控制为大于排出液的流量的过
程。
[0199]
将载液引入到输送通道中的过程和/或将载液与排出液合并的过程可以包括控制载液的供给方法，并且该方法可以由载液控制器来控制。
[0200]
具体地，由载液控制器对供给方法的控制可以是控制输送通道中载液的流入时间点、流入停止时间点、流入时间、流入停止时间、流入量、流量、流速以及流入位置中的一个或多个，但本发明不限于此。
[0201]
此外，载液控制器可以控制连接到载液储存罐的载液供给泵，以控制供给方法。具体地，载液控制器可以控制载液供给泵的输入压力、运行时间点和运行时间中的一个或多个，但本发明不限于此。
[0202]
在一个实施方案中，将载液引入到输送通道中的过程可以包括控制载液的流量、流入量、流入时间点和流入时间中的一个或多个，使得当液滴通过排出通道被排出到输送通道时，载液以预定流量或更高流量被供给到输送通道。
[0203]
本文提供的微粒生产系统的控制方法可以进一步包括将组合流体输送到产品储存罐。
[0204]
由于微粒生产系统的控制方法的主要目的是将产生的液滴稳定地输送到产品储存罐，因此需要连续控制以防止在通过将载液与排出液合并形成的组合流体流向产品储存罐期间液滴凝聚或破坏。
[0205]
在一个示例中，在将组合流体输送到产品储存罐的过程中，当组合流体流入到产品储存罐中并超出产品储存罐的流体储存容量时，可能会导致其中组合流体在微粒生产系统中淤塞或者甚至回流的现象，这对于维持组合流体中包括的液滴的形状是不利的情况。这种情况在预先确定使用材料的量的分批生产系统中可能是不重要的，但在连续注入材料流体和载液的连续生产系统中可能是非常严重的问题。为了防止这种情况，需要控制输送到产品储存罐的组合流体的流量的过程。
[0206]
因此，本文提供的微粒生产系统的控制方法包括控制组合流体的流动不超出产品储存罐的流体储存容量。
[0207]
在一个实施方案中，将载液引入到输送通道中的过程可以包括控制载液向输送通道的流入时间点、流入停止时间点、流入时间、流入停止时间和流量中的一个或多个以不超出产品储存罐的流体储存容量的过程。
[0208]
另一示例可以是其中在微粒生产系统中产生多个组合流体，多个组合流体的全部或一部分在引入到产品储存罐中之前进行合并的情况。在合并多个组合流体的全部或一部分的过程中，当各组合流体中包括的液滴处于过度压力下或发生碰撞时，其可以是不利于维持液滴的形状的情况。这种现象可能会在存在其中在合并多个组合流体的过程中在通道中出现湍流或涡流的部分时出现。在大批量生产系统中使用多个液滴产生片和多个输送通道的情况下，防止上述现象是一个严重的问题。
[0209]
因此，本文提供的微粒生产系统的控制方法包括在合并多个组合流体时控制每个组合流体以维持稳定的层流。具体地，这种控制过程可以通过控制组合流体中包括的载液和/或排出液来实现。理想地，可以通过控制组合流体中包括的载液和排出液两者的参数来控制组合流体，并且根据微粒生产系统的构造，可以通过仅控制在组合流体中具有更大比重的流体的参数来控制组合流体。
[0210]
在一个实施方案中，本文提供的微粒生产系统的控制方法可以包括将第一载液供给到第一输送通道；将至少包括第一材料和第二材料的材料供给到第一液滴产生片以通过第一排出通道将第一排出液排出到第一输送通道，其中第一排出液包括包含第一材料的第一材料流体和包含第二材料的第一液滴，第一液滴由第一液滴产生片中的材料产生；通过将第一载液与第一排出液合并来产生第一组合流体；将第二载液供给到第二输送通道；将至少包括第一材料和第二材料的材料供给到第二液滴产生片以通过第二排出通道将第二排出液排出到第二输送通道，第二排出液包括包含第一材料的第二材料流体和包含第二材料的第二液滴，第二液滴由第二液滴产生片中的材料产生；通过将第二载液与第二排出液合并来产生第二组合流体；以及将第一组合流体与第二组合流体合并，然后将组合流体输送到产品储存罐，载液控制器控制选自第一载液和第二载液的流量和流速中的一个或多个，使得在合并第一组合流体和第二组合流体时，第一组合流体和第二组合流体维持层流。
[0211]
在一个实施方案中，本文提供的微粒生产系统的控制方法可以包括将第一载液供给到第一输送通道；将至少包括第一材料和第二材料的材料供给到第一液滴产生片以通过第一排出通道将第一排出液排出到第一输送通道，其中第一排出液包括包含第一材料的第一材料流体和包含第二材料的第一液滴，第一液滴由第一液滴产生片中的材料产生；通过将第一载液与第一排出液合并来产生第一组合流体；将第二载液供给到第二输送通道；将至少包括第一材料和第二材料的材料供给到第二液滴产生片以通过第二排出通道将第二排出液排出到第二输送通道，第二排出液包括包含第一材料的第二材料流体和包含第二材料的第二液滴，第二液滴由第二液滴产生片中的材料产生；通过将第二载液与第二排出液合并来产生第二组合流体；以及将第一组合流体与第二组合流体合并，然后将组合流体输送到产品储存罐，材料控制器控制选自第一排出液和第二排出液的流量和流速中的一个或多个，使得在合并第一组合流体和第二组合流体时，第一组合流体和第二组合流体维持层流。
[0212]
在一个实施方案中，本文提供的微粒生产系统的控制方法可以包括将第一载液供给到第一输送通道；将至少包括第一材料和第二材料的材料供给到第一液滴产生片以通过第一排出通道将第一排出液排出到第一输送通道，其中第一排出液包括包含第一材料的第一材料流体和包含第二材料的第一液滴，第一液滴由第一液滴产生片中的材料产生；通过将第一载液与第一排出液合并来产生第一组合流体；将第二载液供给到第二输送通道；将至少包括第一材料和第二材料的材料供给到第二液滴产生片以通过第二排出通道将第二排出液排出到第二输送通道，第二排出液包括包含第一材料的第二材料流体和包含第二材料的第二液滴，第二液滴由第二液滴产生片中的材料产生；通过将第二载液与第二排出液合并来产生第二组合流体；以及将第一组合流体与第二组合流体合并，然后将组合流体输送到产品储存罐，载液控制器控制选自第一载液和第二载液的流量和流速中的一个或多个，并且材料控制器控制选自第一排出液和第二排出液的流量和流速中的一个或多个，使得在合并第一组合流体和第二组合流体时，第一组合流体和第二组合流体维持层流。
[0213]
在本文提供的本发明的一个方面中，提供了一种微粒生产系统的控制方法，包括以下过程：将载液供给到输送通道；将至少包括第一材料和第二材料的材料供给到液滴产生片以通过排出通道将排出液排出到输送通道，其中排出液包括包含第一材料的材料流体和包含第二材料的液滴，并且液滴由液滴产生片中的材料产生；当排出液通过排出通道被
排出到输送通道时，控制排出液中包括的液滴是否与空气接触；以及通过将载液与排出液合并来产生组合流体。
[0214]
在由液滴最终产生微粒的过程中，提取液滴中所含的溶剂以固化液滴并蒸发溶剂是非常重要的。此时，液滴是否与空气接触是影响溶剂提取和蒸发速率的重要变量。
[0215]
例如，当溶剂易挥发时，当液滴与空气接触时，溶剂从液滴中蒸发的速率变得非常快。由于液滴的快速溶剂蒸发速率并不总是对最终产生的微粒的形状有良好的影响，因此考虑到构成液滴的聚合物的含量、将作为目标的最终微粒的性质等，需要适当地控制液滴是否与空气接触以及当其与空气接触时的接触时间。
[0216]
在控制液滴是否与空气接触的过程中，当与空气接触时，可以单独地进行接触时间的控制，但是当这与将液滴排出到输送通道的过程一起控制时，可以更有效地控制该过程。
[0217]
根据这种需要，本文提供的微粒生产系统的控制方法可以包括控制当液滴被排出到排出通道时液滴是否与空气接触的过程。
[0218]
控制液滴在通过排出通道被排出到输送通道时是否与空气接触的过程可以具体包括任选地控制其中液滴通过排出通道被排出到输送通道而不与空气接触并将它们引入到载液中的状态以及其中液滴被排出而与空气接触然后引入到载液中的状态中的一者；以及控制该过程期间选择液滴与空气接触的状态时的接触时间。
[0219]
在一个实施方案中，控制液滴在通过排出通道被排出到输送通道时是否与空气接触的过程可以由载液控制器来控制。具体地，在控制过程中，可以通过控制选自载液的流入时间点、流入停止时间点、流入时间、流入停止时间、流入量和流量、其在输送通道中的流速和流入位置中的一个或多个来确定当液滴通过排出通道被排出到输送通道时是否与空气接触，但本发明不限于此。
[0220]
在一个实施方案中，控制液滴当通过排出通道被排出到输送通道时是否与空气接触的过程可以通过调节液滴产生片和输送通道之间的距离来控制。
[0221]
在一个实施方案中，控制液滴当通过排出通道被排出到输送通道时是否与空气接触的过程可以是预先确定液滴被排出且不与空气接触并将它们引入到载液中，并且控制微粒生产系统以维持上述状态。
[0222]
在一个实施方案中，控制液滴在通过排出通道被排出到输送通道时是否与空气接触的过程可以是预先确定液滴被排出且同时与空气接触，然后将它们引入到载液中，并且控制微粒生产系统以维持上述状态。
[0223]
在一个实施方案中，控制液滴在通过排出通道被排出到输送通道时是否与空气接触的过程可以是在排出之后选择液滴是否与空气接触，并且控制微粒生产系统以实现所选择状态。此外，预选的状态可以改变为不同的状态，并由此可以控制微粒生产系统以实现所改变状态。
[0224]
具体地，控制微粒生产系统以实现所选择状态可以是由载液控制器控制引入到输送通道中的载液的供给方法，并且供给方法的控制可以是控制选自载液的流入时间点、流入停止时间点、流入时间、流入停止时间、流入量和流量、其在输送通道中的流速和流入位置中的一个或多个，但本发明不限于此。
[0225]
在下文中，将参照以下示例进一步详细说明本文提供的本发明。
[0226]
已经参照示例更详细地说明了本说明书。提供这些示例只是为了更充分地说明本说明书，并且对本领域普通技术人员而言显而易见的是，本发明的保护范围不限于上述示例。
[0227]
示例
[0228]
[示例1]微粒生产系统
[0229]
组件和组件之间的连接结构
[0230]
图2是示出示例1中所提供的微粒生产系统的组件以及组件之间的相互作用的图。第一材料储存罐和第二材料储存罐可以与液滴产生片连接，以分别通过第一进入通道和第二进入通道将第一材料和第二材料供给到液滴产生片。另外，第一材料储存罐和第二材料储存罐可以分别与第一材料供给泵和第二材料供给泵连接，并且各材料供给泵可以向各材料储存罐提供压力。此外，可以连接材料控制器以将控制信号传送到第一材料供给泵和第二材料供给泵。同时，输送通道与载液储存罐连接，该载液储存罐与载液供给泵连接以接收压力，以将载液供给到输送通道。连接载液控制器以将控制信号传送到载液供给泵。
[0231]
液滴产生片接收第一材料和第二材料并且排出排出液。这里，排出液包括含有第二材料和第一材料的液滴。排出液从液滴产生片被排出到输送通道，并与输送通道中排出液组合区域中的载液合并以产生组合流体。可以连接输送通道以允许流体从排出液组合区域流到产品储存罐，并且组合流体被输送到产品储存罐。输送通道用作将组合流体从排出液组合区域输送到产品储存罐的路径。
[0232]
在上述过程中，载液、排出液和组合流体流动的驱动力是由载液供给泵提供到载液储存罐的压力和由材料供给泵提供到第一和第一材料储存罐的压力。所提供的压力可以由材料控制器和载液控制器来控制。
[0233]
作为本示例中提供的微粒生产系统的一种形式，图3中示出了用于传送由传感器测量的各部分的状态的组件(省略了材料储存罐及其周边的一些组件)。如图3所示，可以安装一个或多个传感器以分别测量在引入第一材料和第二材料的部分、排出液被排出到输送通道的部分、载液被供给到输送通道的部分和/或产生组合流体并输送其到产品储存罐的部分处的流体的性质。由传感器测量的流体的性质包括流体的流量、流速、温度和压力中的一个或多个。
[0234]
传感器可以与载液控制器连接以将流体的性质以测量值的形式传送到载液控制器。载液控制器可以从一个或多个传感器接收测量值，并且在确定载液控制信号的过程中反映测量值。
[0235]
输送通道与载液源或产品储存罐的连接结构
[0236]
图4示出了根据示例的输送通道与载液储存罐连接的结构。如图4的(a)所示，输送通道和载液储存罐可以直接连接，并且如图4的(b)所示，载液储存罐可以与接收载液的第一输送通道直接连接，并且第一输送通道可以被分离成分别与液滴产生片和产品储存罐连接的第二至第n+1输送通道。
[0237]
如图5所示，第一输送通道可以与多个传感器连接。传感器可以用于测量第一输送通道中的载液的性质。由传感器测量的载液的性质可以是选自流速、流量、温度和压力中的一个或多个。
[0238]
图6示出了根据示例输送通道与产品储存罐连接的结构。如图6的(a)所示，输送通
道和产品储存罐可以直接连接，或者单独的输送通道可以与液滴产生片连接，并且如图6的(b)所示，输送来自各排出液组合区域的组合流体的第二输送通道至第n+1输送通道可以与第n+2输送通道组合并连接到产品储存罐。
[0239]
如图7所示，第二输送通道至第n+1输送通道可以在排出液组合区域上游的点处与多个传感器连接。传感器可以用于测量第二至第n+1输送通道中的组合流体的性质。由传感器测量的组合流体的性质可以是选自流速、流量、温度和压力中的一个或多个。
[0240]
如图7所示，第n+2输送通道可以与多个传感器连接。传感器可以用于测量第n+2输送通道中的组合流体的性质。由传感器测量的组合流体的性质可以是选自流速、流量、温度和压力中的一个或多个。
[0241]
在下文中，示例2和3示出了示例1的更具体的构造，并且示例4示出了本技术的微粒生产系统的控制方法。在下文中，除非对各示例另有说明，否则示例2至示例4包括与示例1相同或等效的构造和它们之间的连接。
[0242]
[示例2]2d排列
[0243]
液滴产生片的结构
[0244]
图8示出了该示例中使用的液滴产生片(1)。该液滴产生片包括第一材料进入通道(11)、第二材料进入通道(13)、第一材料进入孔(12)、第二材料进入孔(14)、微通道、接头(15)、排出通道(16)和出口孔(17)。第一材料和第二材料分别通过第一材料进入通道(11)和第二材料进入通道(13)供给到第一材料进入孔(12)和第二材料进入孔(14)，并且连接到一个第一材料入口的微通道和在一个第二材料入口处包括的微通道在接头(15)部处结合并与排出通道(16)连接。具体地，图8示出了x形接头结构，但这只是一个示例，并且没有特别限制，只要是可以通过应用微流体技术产生液滴的任何结构。含有第二材料的液滴通过使第一材料和第二材料在接头处相遇来产生，并且制备含有液滴和第一材料的排出液。排出液流经排出通道(16)并通过出口孔(17)排出液滴产生片。由于液滴产生片包括多个微通道，当通过多个入口接收第一材料和第二材料时，含有所产生的液滴的排出液通过多个排出通道排出。
[0245]
液滴产生片可以与多个传感器连接。传感器可以用于测量第一材料进入通道(11)和/或第二材料进入通道(13)中的第一材料和/或第二材料的性质。由传感器测量的第一材料和/或第二材料的性质可以是选自流速、流量、温度和压力中的一个或多个。
[0246]
该示例的微粒生产系统可以包括多个液滴产生片(1)。另外，多个液滴产生片可以规则地排列。图9示出了布置的一个示例。液滴产生片可以形成为矩形板状或等效形状，并且可以以规则间隔布置。如图9所示，当排出通道在y轴方向上布置时，液滴产生片可以在x轴方向上布置，但本发明不限于此。
[0247]
载液储存罐、载液供给泵和载液控制器的结构
[0248]
在该示例中，载液储存罐用于存储载液，并且可以由本领域普通技术人员适当地选择其形状和结构。载液储存罐可以与输送通道直接连接，使得流体能够流动。
[0249]
在该示例中，载液供给泵可以与载液储存罐连接，并且可以由本领域普通技术人员适当地选择载液供给泵的形状和结构，以执行向载液储存罐提供压力使得载液可以在与载液储存罐连接的输送通道中流动的功能。例如，载液供给泵可以是商用气压泵或注射泵，但本发明不限于此。
[0250]
输送通道结构和液滴产生片和输送通道之间的连接结构
[0251]
图10示出了该示例中使用的输送通道(2)的结构。图10示出了其中输送通道与液滴产生片连接的结构的一部分。在该图中，输送通道形成为矩形棱柱形状，这仅仅是示例性的，并且可以选择可以允许载液、排出液和组合流体流动的适当结构。输送通道可以在上游部分处与载液储存罐连接，并且也可以在下游部分处与产品储存罐连接。另外，在输送通道与液滴产生片连接的区域中，输送通道可以包括排出液可以被引入到其中的排出液入口(21)。图10的(b)示出了输送通道与多个液滴产生片连接的结构的一部分。在图10的(b)中，例示出了多个液滴产生片在x轴方向上布置，但本发明不限于此。多个液滴产生片可以在y轴方向上布置，并且可以根据需要扩展。示例性地，虽然液滴产生片的出口孔(17)与图6的(b)中的输送通道的排出液入口(21)直接连接，但本发明不限于此。例如，液滴产生片可以通过适配器与输送通道连接。从液滴产生片(1)排出的排出液可以通过排出液入口引入到输送通道(2)中，并且所引入的排出液(5)和向上游流动的载液(4)在排出液组合区域(22)处合并，从而形成组合流体(6)(图10的(c))。
[0252]
输送通道可以与在排出液引入区域上游的载液测量区域处的多个传感器连接。传感器可以用于在载液测量区域处测量输送通道中的载液的性质。由传感器测量的载液的性质可以是选自流速、流量、温度和压力中的一个或多个。
[0253]
[示例3]圆形排列
[0254]
输送通道和液滴产生片的结构概述
[0255]
图11是示出根据示例3的输送通道和液滴产生片的结构和形状的示意图。载液储存罐可以在上游部分(图11中的(+)z方向)处与载液储存罐连接，并且在与液滴产生片的组合区域的下游部分(图11中的(-)z方向)处与产品储存罐连接。输送通道可以与在上游到下游方向上配置的多个液滴产生片和间隔件连接，并且输送通道可以以穿过多个液滴产生片的中心的形式连接。
[0256]
示例3中的输送通道和载液储存罐之间的连接已经在示例1中进行了说明，并且输送通道和产品储存罐之间的连接也已经在示例1中进行了说明，并且本领域普通技术人员可以适当地采用该结构。
[0257]
在下文中，将更详细地说明该示例中的组件结构和它们之间的连接结构。
[0258]
液滴产生片的结构
[0259]
该示例中的示例性液滴产生片在图12中示出。液滴产生片包括第一进入通道、第二进入通道(图中省略)、第一材料入口(12)、第二材料入口(14)、微通道、接头(15)、排出通道(16)和出口孔(17)。连接到一个第一材料入口的微通道和在一个第二材料入口处包括的微通道在接头部结合并与排出通道连接。具体地，虽然图9示出了x形接头结构，但这仅是示例性的并且没有特别限制，只要其具有可以通过应用微流体技术来产生液滴的任何结构。在接头处，第一材料和第二材料相遇并且产生包含第二材料的液滴，并且形成包含液滴和第一材料的排出液。排出液流过排出通道并通过出口孔排出液滴产生片。由于液滴产生片包括多个微通道，因此当通过多个入口接收第一材料和第二材料时，包含所产生的液滴的排出液通过多个排出通道排出。
[0260]
另外，如图10的(b)所示，当从一侧观察时，液滴产生片在中心具有一个空的空间，内壁和外壁被该空间隔开。第一和第二进入通道以及分别连接到其上的微通道可以基于形
成有空的空间的中心相对向外地(靠近外壁的区域)形成，并且接头(15)和排出通道(16)基于该中心相对向内地形成。另外，连接到排出通道的出口孔(17)形成在内壁中。在该图中，虽然示出了液滴产生片具有环形结构，但这仅是示例性的，并且本发明不限于此。液滴产生片可以具有满足上述条件的形状，并且由本领域普通技术人员适当地选择。
[0261]
液滴产生片可以与多个传感器连接。传感器可以用于测量第一进入通道和/或第二进入通道中的第一材料和/或第二材料的性质。由传感器测量的第一材料和/或第二材料的性质可以是选自流速、流量、温度和压力中的一个或多个。
[0262]
图13示出了该示例中设置的多个液滴产生片使用间隔件并列配置的结构。如图13的(a)所示，多个液滴产生片可以使用间隔件(3)在z轴方向上连接。第一液滴产生片和第二液滴产生片使用间隔件上下配置，并且第一液滴产生片的内壁和第二液滴产生片的内壁彼此对齐，并且当从一侧观察时，中心的空的空间在z轴方向上重叠。虽然图13示出了环形间隔件，这仅是示例性的，并且本领域普通技术人员可以适当地选择结构，以使从一侧观察时，中心的空的空间在z轴方向上重叠并被并列配置。
[0263]
如图13的(b)和13的(c)所示，第一液滴产生片和第二液滴产生片内壁的内部空间本身可以用作载液流过的输送通道，另外，输送通道可以穿过内壁的内部空间。
[0264]
如图15(a)所示，第一液滴产生片可以包括多个第一材料中间供给通道(111)和第二材料中间供给通道(131)。第一材料中间供给通道(111)和第二材料中间供给通道(131)可以通过间隔件(3)中包括的第一材料间隔件进入通道(31)和第二材料间隔件进入通道(32)将材料供给到下面的第二液滴产生片。具体地，液滴产生片将通过形成在与间隔件接触的下部的侧壁上的多个第一材料中间供给通道(111)和第二材料中间供给通道(131)从第一进入通道(11)和第二进入通道(13)供给的第一材料和第二材料通过间隔件进入通道(31和32)向位于下方的第二液滴产生片供给。
[0265]
此外，第二液滴产生片可以包括多个第一材料中间供给通道(111)和第二材料中间供给通道(131)(图15的(b))。
[0266]
输送通道的结构
[0267]
该示例中设置的输送通道穿过多个液滴产生片内壁的内部空间，并且可以具有由本领域普通技术人员适当地选择的形状，以通过引入从多个出口孔排出的排出液来形成包括载液和排出液的组合流体。
[0268]
如图14所示，输送通道可以包括排出液入口。这仅是一个示例，并且从液滴产生片排出的排出液可以通过排出液入口以外的结构被引入到输送通道中。在一个示例中，排出液可以通过连接到出口的适配器被引入到输送通道中，但本发明不限于此。
[0269]
如图13的(c)所示，通过间隔件(3)并列配置的多个液滴产生片内壁的内部空间可以具有输送通道(2)穿过的形状。如图13的(c)所示，多个液滴产生片内壁的内部和由间隔件3封住的空间的形状和尺寸以及输送通道(2)的形状和尺寸可以被设计成在误差范围内无间隙地连接。这里，形成在液滴产生片的内壁中的出口孔(17)和载液的排出液入口(21)可以相互连接，以将从液滴产生片排出的排出液引入到载液中。
[0270]
在本文提供的一个示例中，内壁的内部空间和由间隔件封住的空间本身可以是输送通道。这里，输送通道还可以包括密封剂以防止流体从液滴产生片和间隔件彼此接触的部分泄漏。
[0271]
在本文提供的一个示例中，输送通道可以形成为中空管。作为另一示例，输送通道可以在中心包括纵向内芯结构(23)。内芯结构(23)通过在物理上限制输送通道中的体积而在结构上防止以在该示例中的微粒生产系统中难以控制的较大流量将载液引入到输送通道中。图14的(b)示出了内芯结构(23)的一个示例。具体地，输送通道可以包括圆柱形内芯结构(23)，但本发明不限于此。输送通道可以具有由本领域普通技术人员适当地选择的以显出上述功能的结构。
[0272]
[示例4]载液的控制方法
[0273]
本文提供的微粒生产系统的控制方法涉及由材料控制器和/或载液控制器中的每个向各供给泵传送的控制信号的控制方法。
[0274]
材料的供给方法
[0275]
本文提供的微粒生产系统的控制方法包括将第一材料和第二材料供给到液滴产生片以及将排出液从液滴产生片排出到输送通道。参见上述示例1的构造，可以通过适当地确定从材料控制器发送的控制信号来控制向液滴产生片供给第一材料和第二材料的过程。
[0276]
液滴产生片可以被设计成具有可以使用微流体由第一材料和第二材料产生液滴的结构。根据液滴产生片中包括的微通道的结构和尺寸以及为通过合并微通道形成液滴的部分的接头的结构，确定以最佳效率产生液滴的微通道中的第一材料和第二材料的流量。
[0277]
因此，通过供给该示例中包括的第一材料和第二材料将来自液滴产生片的排出液排出到输送通道的过程可以是以由液滴产生片的形状、材料、结构和尺寸预先确定的流量供给第一材料和第二材料。
[0278]
载液的控制方法
[0279]
载液的控制方法概述
[0280]
本文提供的微粒生产系统的控制方法包括将载液供给到微粒生产系统的输送通道中以及通过将所供给的载液与排出液合并来形成组合流体。参见上述示例1，可以通过适当地确定从载液控制器发送到载液供给泵的控制信号来控制将载液供给到输送通道中以及通过将所供给的载液与排出液合并来形成组合流体。
[0281]
为了实现本文提供的微粒生产系统的控制方法的目的，即，将在液滴产生片中产生的液滴稳定地输送到产品储存罐中，该示例可以包括通过载液控制器将预定的控制信号传送到载液供给泵，以使组合流体的流量大于排出液的流量。
[0282]
为了达到目的，可以通过传送预定的控制信号来控制载液，但是由于微粒生产系统的运行情况可能会实时变化，因此更优选以适当的形式对其进行测量并在控制方法中反映该形式。
[0283]
图16示出了其中载液控制器从一个或多个传感器接收测量值并且在确定载液控制信号时反映测量值的过程。载液控制器连续地向载液供给泵传送控制信号。在传送控制信号的同时，载液控制器接收来自一个或多个传感器的材料、排出液、载液和/或组合流体的性质的测量值。载液控制器根据目的将接收到的测量值或由测量值推导出的数值与预定标准进行比较。当测量值或由测量值推导出的数值满足预定标准时，当前发送的控制信号保持原样。当测量值或由测量值推导出的数值不满足预定标准时，改变控制信号并传送控制信号以满足该标准。从一个或多个传感器收集测量值并确定是保持传送当前控制信号还是传送改变后的控制信号的一系列过程可以在微粒生产系统的操作期间根据预定的频率
按需要重复多次，并且通过这种重复，可以达到控制载液的目的。
[0284]
在下文中，将说明根据控制载液的目的的更详细的控制方法。
[0285]
以一定流量或更高流量供应载液以稳定液滴的输送的方法
[0286]
本文提供的微粒生产系统的控制方法可以包括控制载液以变成当排出液通过排出通道被排出到输送通道时以预定流量或更高流量向输送通道供给载液的状态。
[0287]
包括上述过程的本发明的目的是，通过在包含液滴的排出液被排出到输送通道时以预定流量或更高流量供给载液，使液滴与稳定地形成层流的载液合并，从而通过防止液滴的凝聚或毁坏。
[0288]
图17和图18示出了成为当排出液通过排出通道被排出到输送通道时以预定流量或更高流量向输送通道供给载液的状态的载液控制过程以及当应用控制过程时载液的流量-时间的曲线图。载液控制器向载液供给泵传送用于连续供给特定流量的载液的控制信号。载液控制器从可以测量排出液和载液流量的传感器接收作为测量值的排出液的流量和载液的流量。载液控制器根据接收到的排出液流量来计算用于稳定输送液滴所需的载液流量的最小值。载液控制器确定所接收到的载液流量的测量值是否大于或等于所计算的流量的最小值。当载液流量的测量值大于或等于所计算的流量的最小值时，载液控制器维持当前传送的控制信号。当载液流量的测量值小于所计算的流量的最小值时，载液控制器改变控制信号，使得载液的流量大于所计算的流量的最小值。当应用本文提供的载液的控制方法时，载液的流量-时间的曲线图如图18所示。当载液的流量达到所计算的流量的最小值时(图18的t1点)，并且当应用载液的控制方法时(当控制载液流量时)，载液流量被控制为使得载液控制器将控制信号改变为大于或等于所计算的流量的最小值，而当未应用该示例的控制方法时(当载液流量不受控制时)，载液的流量低于所计算的流量的最小值，并由此可能会出现液滴的凝聚或毁坏的问题。
[0289]
以小于一定流量供给载液以防止载液回流现象的方法
[0290]
在该示例中提供的微粒生产系统的控制方法可以包括控制载液以具有当排出液通过排出通道被排出到输送通道时，载液以小于预定流量的流量被供给到输送通道的状态。
[0291]
包括上述过程的本发明的目的是通过维持当包含液滴的排出液被排出到输送通道时以预定流量或更低流量供给载液的状态来防止载液回流到液滴产生片的排出通道中的现象。
[0292]
图19和图20示出了控制载液以具有当排出液通过排出通道被排出到输送通道时载液以小于预定流量的流量被供给到输送通道的状态的过程以及当应用控制过程时载液的流量-时间的曲线图。载液控制器向载液供给泵传送用于连续供给特定流量的载液的控制信号。载液控制器从可以测量排出液和载液的流量的传感器接收作为测量值的排出液的流量和载液的流量。载液控制器根据接收到的排出液流量来计算载液不回流到排出通道时的载液流量的最大值。载液控制器确定接收到的载液流量是否小于所计算的流量的最大值。当载液流量的测量值小于所计算的流量的最大值时，载液控制器维持当前传送的控制信号。当载液流量的测量值大于或等于所计算的流量的最大值时，载液控制器改变控制信号，使得载液的流量小于所计算的流量的最大值。当应用该示例中提供的控制载液的方法时，载液的流量-时间的曲线图如图20所示。当载液的流量达到计算所计算的流量的最大值
时(图20的t1点)，并且当应用控制载液的方法时(当控制载液流量时)，载液控制器改变控制信号以控制载液流量小于所计算的流量的最小值，而当未应用该示例的控制方法时(当载液流量不受控制时)，载液流量可能会超出所计算的流量的最大值，并由此可能会出现载液回流的问题。
[0293]
供给载液以不超出产品储存罐的储存容量的方法
[0294]
该示例中提供的微粒生产系统的控制方法可以包括：在将组合流体输送到产品储存罐的过程中，控制供给载液的方法，以便不超出产品储存罐的流体储液容量。
[0295]
包括上述过程的本发明的目的是在微粒生产期间防止将要供给的组合流体超出产品储存罐的流体储存容量，以防止组合流体中包括的液滴凝聚或毁坏，并防止微粒生产系统受到损坏。
[0296]
在上述过程中，组合流体包括从液滴产生片排出的排出液和载液。由于排出液包括包含第一材料和第二材料的液滴，诸如其流量和流速等排出液的性质取决于供给到液滴产生片的第一材料和第二材料的流量和流速。然而，如上所述，由于第一材料和第二材料必须在可以在液滴产生片中产生液滴的条件下供给，因此流量和流速的范围不可避免地受到液滴产生片的形状、尺寸和结构影响的限制。因此，为了控制组合流体的流量和流速，更优选控制载液的流量和流速。
[0297]
图21示出了在将组合流体输送到产品储存罐的过程中控制供给载液以不超出产品储存罐的流体储存容量的方法的过程。载液控制器向载液供给泵传送以特定流量连续供给载液的控制信号。载液控制器从可以测量它们的传感器接收作为测量值的组合流体的流量、载液的流量和产品储存罐的流体容纳体积。载液控制器根据接收到的组合流体的流量和产品储存罐的流体容纳体积来计算载液流量的最大值。载液控制器将所计算的最大值与所接收的载液流量的测量值进行比较。当载液流量的测量值小于所计算的最大值，载液控制器维持当前的控制信号。当载液流量的测量值大于或等于所计算的最大值时，载液控制器改变控制信号，使得载液流量变得小于所计算的最大值。
[0298]
当使用多个输送通道时在输送通道汇合处维持层流的方法
[0299]
当本文提供的微粒生产系统包括一个或多个输送通道时，组件之间的连接如图22所示。在这种情况下，第一组合流体和第二组合流体在第三输送通道中合并，并且在该合并过程期间，需要控制第一和第二组合流体以维持层流的过程。
[0300]
因此，该示例中提供的微粒生产系统的控制方法包括：在将组合流体输送到产品储存罐的过程中，控制第一组合流体和第二组合流体以在第一组合流体和第二组合流体的汇合处维持层流。
[0301]
包括上述过程的本发明的目的是当第一组合流体和第二组合流体在第三输送通道中合并时，防止第一组合流体和第二组合流体中所包含的液滴由于湍流而凝聚或毁坏。
[0302]
如上所述，在上述过程中，组合流体包括从液滴产生片排出的排出液和载液。由于排出液包括包含第一材料和第二材料的液滴，因此诸如排出液流量和流速等排出液的性质取决于供给到液滴产生片的第一材料和第二材料的流量和流速。然而，如上所述，由于第一材料和第二材料必须在可以在液滴产生片中产生液滴的条件下被供给，因此流量和流速的范围不可避免地受到液滴产生片的形状、尺寸和结构影响的限制。
[0303]
因此，为了控制组合流体的流量和流速，更优选控制载液的流量和流速。
[0304]
图23示出了在将组合流体输送到产品储存罐的过程中控制第一组合流体和第二组合流体以在第一组合流体和第二组合流体的汇合处维持层流的过程。载液控制器连续地向载液供给泵传送控制信号，从而以特定的流量和流速供给第一载液和第二载液。载液控制器从传感器接收作为测量值的包括第一组合流体和第二组合流体的流量和流速的组合流体的性质，该传感器可以测量在汇合处流动的第一组合流体和第二组合流体的性质。载液控制器根据接收到的测量值确定在汇合处是否会出现湍流。当确定不会出现湍流时，载液控制器维持当前控制信号。当确定出现湍流时，载液控制器计算第一组合流体和第二组合流体的流量和流速的范围，使得第一组合流体和第二组合流体在汇合处维持层流。载液控制器计算第一载液和第二载液的流量和流速，使得第一组合流体和第二组合流体具有所计算的流量和流速。最后，载液控制器传送基于所计算的值改变的控制信号。
[0305]
[附图标记说明]
[0306]1ꢀꢀ
片
[0307]
11 第一材料进入通道
[0308]
12 第一材料进入孔
[0309]
13 第二材料进入通道
[0310]
14 第二材料进入孔
[0311]
15 接头
[0312]
16 排出通道
[0313]
17 出口孔
[0314]2ꢀꢀ
输送通道
[0315]
21 排出液入口
[0316]
22 排出液组合区域
[0317]
23 内芯结构
[0318]3ꢀꢀ
间隔件
[0319]
31 第一材料注入部
[0320]
32 第二材料注入部
[0321]4ꢀꢀ
载液
[0322]5ꢀꢀ
排出液
[0323]6ꢀꢀ
组合流体
[0324]
[工业适用性]
[0325]
本说明书提供了一种使用微流体的微粒生产系统及其控制方法。根据本文公开的本发明，提供了一种工业上可用的系统及其控制方法，用于稳定地输送使用微流体产生的液滴而不会发生凝聚或破坏。通过本文公开的微粒生产系统及其控制方法，由使用微流体的微粒生产系统产生的液滴可以稳定地输送而不会发生凝聚或破坏，从而导致更有效的微粒生产。