用于样品分离装置的平板型结构的集成流体连接的制作方法_4

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的流体处理任务。
[0077]流体装置200还包括凹形配件206,如图2的横截面图所示。在本发明中,凹形配件206永久地并且不可分离地与平板型结构202连接(即,与平板型结构202 —体地形成),其中,通过连接层216实现该连接。因此,在本实施例中,凹形配件206在连接层216处与平板型结构202 —体地固定。连接层216为环状层,该环状层可以覆盖凹形配件206的与平板型结构202的侧表面直接接触的整个连接表面。在流体通道204与流体导管210发生流体连接的位置233处(或者可选地,在位置233周围),不存在连接层216的材料。例如,环状连接层216为焊接层。
[0078]凹形配件206被构造为液密地并且气密地容纳相应形状和尺寸的凸形配件208 (如图2所示)。凸形配件208具有流体导管210,其作为流体可以流经的管腔。图2还示出连接到并且可选地延伸到凸形配件208的毛细管263。流体导管210流体耦合到流体通道204。因此,当凸形配件208容纳在凹形配件206的内部凹槽220中时,流体导管210与流体通道204液密并且气密地连通。换句话说,流体可以随后从流体导管210流经流体通道204并且从流体通道流动到流动目的地而没有任何泄漏。
[0079]由图2可另知,当凸形配件208插入到凹形配件206中时(如附图标记211所指),流体导管210和流体通道204沿图2中基本水平的方向对准,从而构成常见的未扰动的流体流向。
[0080]由图2可另知,凹形配件206包括例如呈大致圆柱形并且由金属材料制成的载体214,该载体从容纳凸形配件208的凸形配件容纳口 222延伸到平板型结构连接口 224的通孔220穿过。凹形配件206与平板型结构202连接使得流体通道204暴露给平板型结构连接口 224。通孔220从凸形配件容纳口 222朝向平板型结构连接口 224的方向形成锥度,例如呈圆锥形地形成锥度。
[0081]可以由塑料或橡胶形成的可选密封环226可插入到载体218的通孔220中,以便进一步改进凹形配件206和凸形配件208之间的液密密封、耐高压密封。
[0082]此外,凹形配件206可以可选地包括内螺纹259,并且凸形配件208可以可选地包括外螺纹257。若需要,螺纹259、257被构造为互相匹配以允许用于凹形配件206和凸形配件208的螺纹连接。
[0083]图2以示意性方式示出图1的液相色谱设备10的进样器40的部件,由图2可知,凹形配件206被构造为针座,并且凸形配件208被构造为进样针。利用进样器40,能够将容纳在瓶266或任何其它类型的流体容器中的流体样品288注入到栗20和分离单元30之间的色谱分离路径中。例如,凸形配件208可以朝向要分离的流体样品288移动并且可以浸没在流体样品288中,例如,如附图标记297所示。在通过凸形配件208的流体导管210或进样针吸取流体样品288之后(但不是必要的,例如,该流体样品288可以储存在环路等中),凸形配件208能够被驱动到凹形配件206的容纳部的内部(见附图标记211),从而通过形封闭建立液密连接。结果,被吸取的样品经由流体导管210被注入到流体通道204中以便进一步地进行流体处理。由于在位置255处开放的流体通道204经由管路(tubing) 279等连接到流体阀273,所以通过相应地操作流体阀273可以随后将吸取的流体样品288注入到栗20和分离单元30之间的流路中,如箭头271可见。在这里,流体样品可以与流动相(例如,溶剂)269混合。因此,可以执行色谱分离。对于执行这样的注入,例如通过沿方向267旋转阀来关闭阀252是必要的。通过相应地旋转,可以对准仅在图2中示意性示出的流体阀273的端口和槽(见附图标记252),以便调节所期望的流路。
[0084]图3示出根据本发明另一个示例性实施例的流体装置200的横截面的三维视图。由图3可知,一方面的微流体芯片或平板型结构202与另一方面的凹形配件206之间的连接在平板型结构202的窄端300形成。换句话说,平板型结构202的横向延伸在其连接端局部减小,其中该平板型结构在该连接端流体地并且机械地耦合到凹形配件206。这简化了连接方法并且提供了防止在凹形配件206和平板型结构202之间出现不期望的连接损失的刚性机构。
[0085]图4示出根据本发明示例性实施例的流体装置200的另一个三维视图。在该实施例中,环状连接环216形成为封闭、连续边界的焊缝,在本实施例中,该焊缝呈矩形形状。通过采用该措施,密封接缝具体在凸形配件的毛细管与凹形配件206的表面224接触的位置处形成。因此,在凹形配件的容纳部中的侧面上而不是在其相对端设置焊缝216,以允许获得基本无死体积的构造。
[0086]图5示出具有封闭轮廓的这种矩形焊缝的图像并且还示出流体通道204的露出的表面。焊缝轮廓通常闭合,其中,通过制造其它装置对密封部分进行后处理。在完成状态,表面是清洁的,并且焊缝痕迹不可见。代替图5,流体通道204可以呈圆形和/或呈具有中心的形状。
[0087]图6示出显示平板型结构202和凹形配件206之间的流体机械接口的另一个横截面图。可以看出将凹形配件206连接到平板型结构202的窄端300的圆周连接环216的两个点。这允许获得无泄漏连接以及无死体积连接。
[0088]在图6的实施例中,平板型结构202和凹形配件206之间的连接形成在平板型结构202的局部窄端300。局部窄端300的宽度w比平板型202的其余部分的宽度W小得多,并且局部窄端延伸到凹形配件206中。因此,通过在平板型结构202和凹形配件206之间引入形封闭可以改进机械稳定性。局部窄端300可以完全匹配凹形配件206的容纳部或者可以延伸超过凹形配件206的容纳部(如虚线所示),以便在平板型结构202的其余部分和凹形配件206之间留有间隙。
[0089]与此相反,图7示出具有完美的矩形边界的平板型结构202的连接,该平板型结构在环形连接结构216处直接连接到凹形配件202。
[0090]图8示出根据本发明另一个示例性实施例的流体装置200的三维视图。由图8可知,在层212的叠合堆叠的侧面露出多个流体通道204。多个流体通道中的一者仍然暴露给外表面,然而不管其它的流体通道在主表面还是在侧表面处离开平板型结构202,其它的流体通道中的每一者都经由凹形配件206连接到环境,如图8中示意性说明。虽然图8示出凹形配件206是单独的零件,但是在替代实施例中凹形配件可以与单个的周围零部件成为一体。
[0091]或者,平板型堆叠可以被构造并且被制造成外圆柱形状并且压入到周围的零件中。在压入凹形配件之后,可以在外部的零件中进一步加工下至平板型结构的开口的部件。这导致具有内部结构和外部集成的凹形配件(接头连接)的集成部件。
[0092]图9示出根据本发明的具有多个流体通道的另一个示例性实施例的流体装置200的三维视图。在该实施例中,从两个凸形配件容纳口 222(每个均用于容纳单独的凸形配件)延伸到两个平板型结构连接口 224的两个通孔220 (通孔220仅部分可见,若见细节可比较图2)穿过歧管载体218’。包括歧管载体218’的凹形配件206与平板型结构202连接,使得平板型结构202的两个流体通道204暴露给平板型结构连接口 224。在图9的实施例中,歧管载体218’具有不是流体親合而是机械联接的两个隔腔(compartment)900。
[0093]此外,平板结构202和凹形配件206之间的机械流体连接在平板型结构202的各自的局部弯曲部902处形成,局部弯曲部902以弯曲方式弯曲约90°并且因此伸出平板型结构202的其余部分904的平面。因此,平板型结构202的弯曲部902弯曲成与平板型结构202的其余的主要部分904呈一定角度。由于这里的平板型结构202由金属板制成,即使当不再施加弯曲力时弯曲部分902仍然处于图9的弯曲状态并且从而保持一定程度的柔度和可调性。当连接弯曲部902与各自的凹形配件206时,该柔度有助于平衡所连接的部件之间任何可能的结构错位。
[0094]图10示出根据本发明另一个示例性实施例的流体装置的细节1000并且说明平板型结构202 (其伸出图10的纸面)和连接到平板型结构的凹形配件206的连接接口。
[0095]在该实施例中,从流体通道204到圆周焊缝216的最小距离D与流体通道204的最小尺寸d的比值约为2。在图10中,连接结构216形成为围绕孔口的环形焊缝,其中,流体通道204在侧面处离开平板型结构,在侧面处,叠合金属层212的堆叠可见。焊接导致局部受热并且甚至导致孔口周围的金属层212熔融。在焊接期间甚至可能发生流体通道204的意外闭合。为了安全地避免这种情况,从流体通道204到连接结构216的最小距离D与流体通道204的最小尺寸d之间的比值不应该太小。另一方面,为了避免流体残留的问题,连接区域中的死体积不应该太大。因此,从流体通道204到连接结构216的最小距离D与流体通道204的最小尺寸d之间的比值不应该太大。选择在I至4之间的比值允许同时满足这两个需求。
[0096]在所有的实施例中,层212的堆叠可以具有方形或基本方形的主表面。然而,平板型结构的主表面也可以呈带状,即,沿主表面内的两个正交方向具有的两个延伸量不同或者甚至明显不同。
[0097]应注意,术语“包括”不排除其他元件或特征,并且冠词“一”不排除多个的情形。此外,结合不同实施例而描述的元件可被结合。还应该注意的是,权利要求中的附图标记不应被解释为限制权利要求的范围。
【主权项】
1.一种流体装置(200),包括: 平板型结构(202),其由多个叠合层(212)构成并且容纳流体通道(204),所述流体通道(204)延伸至所述平板型结构(202)的表面; 凹形配件(206),其被构造为液密地容纳具有流体导管(210)的凸形配件(208),其中,所述凹形配件(206)连接到或者能够连接到所述平板型结构(202),使得当所述凸形配件(208)容纳在所述凹形配件(206)中时,所述流体导管(210)与所述流体通道(204)液密地流体连通; 其中,在所述平板型结构(202)的露出所述叠合层(212)的侧表面处,所述流体通道(204)暴露给所述凹形配件(206)。2.根据权利要求1所述的流体装置(200),其中,所述凹形配件(206)与所述平板型结构(202) —体地固定。3.根据权利要求1或2所述的流体装置(200),其中,所述叠合层(216)的至少一部分被图案化,从
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