[发明专利]微流泵浦结构、系统及制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及微流控制领域，具体而言，涉及一种微流泵浦结构、系统及制作方法。

背景技术

微流控制技术已经在有机合成、微反应器、化学分析和生物医学领域发挥了重要作用，现在微流动力驱动中应用最广泛的一种流体驱动技术为电渗驱动，具有构架简单、操作方便、无脉动等优点，但是也易受外加电场强度、通道表面、微流体性质及传热效率等因素影响，稳定性相对较差。

发明内容

本发明旨在提供一种提高可靠性的微流泵浦结构、系统及制作方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

本发明提供了一种微流泵浦结构，包括泵腔，设置在泵腔中的动力膜片，以及驱动动力膜片在泵腔中运动的驱动装置；动力膜片将泵腔分割为第一腔室和第二腔室；第一腔室具有用于与外部连通的第一通道，第二腔室具有用于与外部连通的第二通道，动力膜片上具有由第一腔室向第二腔室单向打开的第三通道。

进一步地，动力膜片为压电材料，驱动装置为施加于动力膜片上的交流电源。

进一步地，微流泵浦结构还包括设置在泵腔两侧并与动力膜片相对的两个导电极板，动力膜片为导体；驱动装置包括施加于两个导电极板和动力膜片之一上的直流电源，以及施加于两个导电极板和动力膜片另一上的交流电源。

进一步地，两个导电极板形成泵腔的两个侧壁。

进一步地，动力膜片上具有铁磁材料或磁性材料，驱动装置为设置在泵腔外部的电磁铁。

进一步地，第一通道和/或第二通道中设置有单向阀。

进一步地，动力膜片上具有第三通道孔和位于第二腔室侧以单向打开第三通道孔的单向瓣膜。

本发明还提供了一种微流泵浦系统，包括至少两个前述的微流泵浦结构，至少两个微流泵浦结构通过管道串联、并联或者串并联混合的方式连接。

本发明还提供了一种微流泵浦结构的制作方法，方法包括：在基底上淀积第一极板；在第一极板上淀积并刻蚀形成第一腔室；在第一腔室内填充牺牲层物质；在填充牺牲层物质的第一腔室上淀积并刻蚀形成动力膜片；在动力膜片上淀积并刻蚀形成第二腔室；在第二腔室内填充牺牲层物质；在填充牺牲层物质的第二腔室上淀积第二极板；去除第一腔室和第二腔室内部的牺牲层物质。

进一步地，在填充牺牲层物质的第一腔室上淀积并刻蚀形成动力膜片包括：淀积动力膜片层，并刻蚀形成第三通道孔；淀积单向瓣膜层，并刻蚀去除多余部分形成单向瓣膜。

根据本发明的微流泵浦结构、系统及制作方法。通过在泵腔中设置动力膜片将泵腔分割为第一腔室和第二腔室，动力膜片在泵腔中运动过程中，不断将第一腔室中的液体从第三通道泵入第二腔室，并从第二通道泵出。也即本发明通过动力膜片的机械运动，实现了液体泵送，具有结构简单，可靠性高的特点。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明的微流泵浦结构的第一工作状态示意图；

图2是根据本发明的微流泵浦结构的第二工作状态示意图；

图3是根据本发明的微流泵浦结构的第三工作状态示意图；

图4是根据本发明的微流泵浦结构的制作过程的第一结构示意图；

图5是根据本发明的微流泵浦结构的制作过程的第二结构示意图；

图6是根据本发明的微流泵浦结构的制作过程的第三结构示意图；

图7是根据本发明的微流泵浦结构的制作过程的第四结构示意图。

具体实施方式

微流泵浦结构的一种现有技术是采用电渗驱动方式，但是具体稳定性相对较差的问题。

本发明的设计构思是：通过动力膜片30的机械运动实现泵送，具有结构简单，可靠性高的特点。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

实施例一