微流控生成气流道夹具的制作方法

本实用新型涉及微流控技术领域，特别是涉及一种微流控生成气流道夹具。

背景技术：

微流控芯片技术(microfluidics)是把生物、化学、医学分析过程的样品制备、反应、分离、检测等基本操作单元集成到一块微米尺度的芯片上，自动完成分析全过程。现有的微流控芯片包括两种，一种是通过正压的方式将不同流质压入到芯片通道内，另一种是通过负压吸附不同流质聚集到同一芯片通道内，上述两种方式都是通过压力源驱动不同的流质实现混合、反应、分离、过滤等基本操作。

目前压力气源的设计一般是将压力气体通过气泵、气管、气源压力控制器输送至流质上方，压力气体与流质接触后驱动流质运动。由于压力气体从气源压力控制器到流质需要经过较长的管道输送，压力气体通过管道后将产生较大的压力差，导致与流质接触的气源压力不稳定，而影响到流质的运动稳定性。

技术实现要素：

基于此，有必要针对上述问题，提供一种微流控生成气流道夹具，能够为微流控芯片提供稳定的压力气源。

一种微流控生成气流道夹具，包括夹具本体和气源接头，所述夹具本体设有气源腔，以及与所述气源腔连通的进气口，所述气源接头安装于所述进气口处，所述气源接头设有与所述气源腔连通的进气通道，所述气源腔的内壁面设置有透气件，所述夹具本体上还设有与所述透气件相对应的出气孔，所述气源腔内的气体经过所述透气件后能够自所述出气孔输出。

上述微流控生成气流道夹具的出气孔用于与微流控芯片的芯片通道相连通，压力气体自气源接头的进气通道先进入到气源腔内，然后气源腔内的压力气体经由透气件输送至出气孔，最后经由出气孔输送至微流控芯片的芯片通道内，从而能够驱动芯片通道内的流质运动。在整个气源输送的过程中，压力气体先进入气源腔而可实现初步缓冲稳压作用，并且由于透气件的内部各方向均匀布满微小排气孔，从而能够进一步起到稳定气源输出的作用。如此，通过气源腔与透气件的共同作用，使得自出气孔输出的气源压力稳定，从而能够为微流控芯片提供稳定的压力气源。

在其中一个实施例中，所述气源腔的数量设置有至少两个，各所述气源腔彼此独立设置，所述夹具本体对应每一所述气源腔分别设有所述进气口和所述出气孔，每一所述气源腔的内壁面均设有所述透气件。

在其中一个实施例中，所述气源腔呈沿水平方向延伸的长条状，所述夹具本体对应所述气源腔长度方向的两端分别设有所述进气口，每一所述进气口均连接有所述气源接头，所述气源腔在竖直方向上的其中一侧内壁面设置有多个所述透气件，多个所述透气件沿所述气源腔的长度方向间隔排布，所述出气孔的数量有多个，所述出气孔与所述透气件一一对应设置。

在其中一个实施例中，所述透气件为透气钢。

在其中一个实施例中，所述夹具本体包括相互连接的上盖和底座，所述上盖靠近所述底座的一面设有凹腔，所述凹腔的内壁面与所述底座围合形成所述气源腔，所述底座靠近所述凹腔的一面设有用于安装所述透气件的安装孔，所述出气孔设于所述底座的另一面，所述出气孔与所述安装孔相连通。

在其中一个实施例中，所述上盖与所述底座通过紧固件可拆卸连接。

在其中一个实施例中，所述透气件的外围套设有固定套，所述固定套容置于所述安装孔内。

在其中一个实施例中，所述凹腔的周缘与所述底座之间密封连接。

在其中一个实施例中，所述微流控生成气流道夹具还包括密封件，所述底座设有用于容置所述密封件的密封槽，所述密封件用于将所述凹腔的周缘与所述底座密封连接。

在其中一个实施例中，所述凹腔的周缘设有朝向所述密封槽延伸的凸缘，所述凸缘插置于所述密封槽内并将所述密封件压紧。

附图说明

图1为本实用新型一实施例所述的微流控生成气流道夹具的结构示意图；

图2为图1中的微流控生成气流道夹具的俯视图；

图3为图2中的微流控生成气流道夹具沿a-a线的剖面示意图；

图4为图2中的微流控生成气流道夹具沿b-b线的剖面示意图；

图5为图1中的微流控生成气流道夹具的分解结构示意图；

图6为图1中的微流控生成气流道夹具的上盖的结构示意图；

图7为图1中的微流控生成气流道夹具的底座的结构示意图。

10、夹具本体，101、气源腔，102、进气口，103、出气孔，11、上盖，110、凹腔，111、凸缘，12、底座，121、安装孔，122、密封槽，20、气源接头，201、进气通道，30、透气件，40、固定套，50、密封件，60、紧固件。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“竖直”、“水平”以及类似的表述只是为了说明的目的。

请参照图1至图4，一种微流控生成气流道夹具，包括夹具本体10和气源接头20，夹具本体10设有气源腔101，以及与气源腔101连通的进气口102，气源接头20安装于进气口102处，气源接头20设有与气源腔101连通的进气通道201，气源腔101的内壁面设置有透气件30，夹具本体10上还设有与透气件30相对应的出气孔103，气源腔101内的气体经过透气件30后能够自出气孔103输出。

具体地，气源接头20用于向气源腔101内输送压力气体，气源腔101的体积相对于进气通道201较大，能够对压力气体起到缓冲作用。透气件30采用多孔材料制成，例如，可选用多孔性的陶瓷材料、高分子材料或金属材料制成，其内部各方向均匀布满微小排气孔，能够对压力气体起到稳压作用。可选地，透气件30为透气钢。

上述微流控生成气流道夹具的出气孔103用于与微流控芯片的芯片通道相连通，压力气体自气源接头20的进气通道201先进入到气源腔101内，然后气源腔101内的压力气体经由透气件30输送至出气孔103，最后经由出气孔103输送至微流控芯片的芯片通道内，从而能够驱动芯片通道内的流质运动。在整个气源输送的过程中，压力气体先进入气源腔101而可实现初步缓冲稳压作用，并且由于透气件30的内部各方向均匀布满微小排气孔，从而能够进一步起到稳定气源输出的作用。如此，通过气源腔101与透气件30的共同作用，使得自出气孔103输出的气源压力稳定，从而能够为微流控芯片提供稳定的压力气源。

此外，在传统的压力气源设计中，由于压力气体从气源压力控制器到流质需要经过较长的管道输送，压力气体通过管道后将产生较大的压力差，使得气源输出不稳定，输出到微流控芯片的流质上方的压力变化较大。现有技术中，为了减少气源的压力变化，通常只能尽量减小微流控芯片与气源压力控制器的距离，如此，不利于气源输送装置的整体布局。而本申请的微流控生成气流道夹具整体尺寸较小，占用空间小，有利于气源输送装置的整体布局，能够很好地优化设计空间。

目前微流控芯片的种类有多种，例如，可包括单通道微流控芯片或者多通道微流控芯片，对于多通道微流控芯片，其内部各芯片通道所需的气源压力也会有所不同。为了使上述微流控生成气流道夹具能够适用于不同种类的微流控芯片，如图4所示，在其中一个实施例中，气源腔101的数量设置有至少两个，各气源腔101彼此独立设置，夹具本体10对应每一气源腔101分别设有进气口102和出气孔103，每一气源腔101的内壁面均设有透气件30。如此，可分别通过不同的气源腔101向微流控芯片上不同的芯片通道提供压力气源，同时，通过透气件30可保证每个气源腔101输出的气源压力稳定。此外，由于各气源腔101彼此相互独立，互不干涉，在使用时可根据需要将各气源腔101输出的气源压力设置为互不相同，从而能够实现多股不同压力气源的输出，以满足微流控芯片的需求。

请参照图3，在其中一个实施例中，气源腔101呈沿水平方向延伸的长条状，夹具本体10对应气源腔101长度方向的两端分别设有进气口102，每一进气口102均连接有气源接头20，气源腔101在竖直方向上的其中一侧内壁面设置有多个透气件30，多个透气件30沿气源腔101的长度方向间隔排布，出气孔103的数量有多个，出气孔103与透气件30一一对应设置。在使用时，可选择其中一个气源接头20向气源腔101内输送压力气体，也可选择两个气源接头20同时输送压力气体。压力气体通过水平方向进入气源腔101后，然后通过透气件30能够沿竖直方向输送至出气孔103，整体结构紧凑，占用体积小。此外，在实际使用时，为了能够与微流控芯片的尺寸相适配，出气孔103可根据需要设计为竖向延伸的直孔，或者倾斜延伸的斜孔。

请结合图1至图4，可选地，夹具本体10大体呈矩形体，夹具本体10内设有两个沿宽度方向并排设置的气源腔101，每一气源腔101均沿夹具本体10的长度方向延伸，夹具本体10的底面对应每一气源腔101均设有多个透气件30和多个出气孔103，整体结构紧凑，体积较小。

请结合图5至图7，在一具体实施例中，夹具本体10包括相互连接的上盖11和底座12，上盖11靠近底座12的一面设有凹腔110，如图3所示，凹腔110的内壁面与底座12围合形成气源腔101，底座12靠近凹腔110的一面设有用于安装透气件30的安装孔121，出气孔103设于底座12的另一面，出气孔103与安装孔121相连通。

具体地，在进行装配时，将透气件30固定于底座12的安装孔121内，再将上盖11与底座12盖合并连接固定，上盖11与底座12之间便可形成气源腔101，再将气源接头20与进气口102连接即可，装配简单方便。可选地，进气口102设于上盖11，进气口102内设有内螺纹，气源接头20的端部设有外螺纹，气源接头20与进气口102螺纹连接。

上盖11与底座12之间可通过紧固件60(如螺钉、螺栓、铆钉等)可拆卸连接，或者也可采用焊接或粘结的方式连接于一体。可选地，上盖11与底座12通过紧固件60可拆卸连接。如此，可便于夹具本体10内部透气件30的更换。在使用时，可根据实际需求选择具有不同孔隙率的透气件30，从而能够提供不同流速的气体。

进一步地，如图4所示，透气件30的外围套设有固定套40，固定套40容置于安装孔121内。固定套40可选用具有自润滑作用的塑料材质制成，例如，可选用pom材质。固定套40的表面光滑，能够便于透气件30的安装和更换。

此外，为了保证气源腔101的密闭性，凹腔110的周缘与底座12之间密封连接。请结合图3、图5及图7，在一具体实施例中，微流控生成气流道夹具还包括密封件50，底座12设有用于容置密封件50的密封槽122，密封件50用于将凹腔110的周缘与底座12密封连接。密封件50具体可为环形的密封圈，或者也可为多个独立的密封条，此外，密封件50还可为填充于密封槽122内的密封胶，只要能够保证气源腔101的密闭性能，防止压力气体外泄即可。

进一步地，请结合图4及图6，凹腔110的周缘设有朝向密封槽122延伸的凸缘111，凸缘111插置于密封槽122内并将密封件50压紧。通过凸缘111与密封槽122的配合，可实现上盖11与底座12之间快速准确地装配，同时凸缘111还可对密封件50进行压紧固定，进一步保证密封连接的可靠性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。