CZ201211A3

CZ201211A3 - Device to control medium flow in microfluid systems

Info

Publication number: CZ201211A3
Application number: CZ20120011A
Authority: CZ
Inventors: Kadlec@Robert; Krepelka@Pavel; Jakubec@Martin
Original assignee: Výzkumný ústav mlékárenský s.r.o.
Priority date: 2012-01-09
Filing date: 2012-01-09
Publication date: 2013-07-17

Abstract

Zarízení pro ovládání prutoku media v mikrofluidních systémech je reseno tak, ze pruzná hadicka (1) tvorí ovládaný úsek prutokového potrubí, stlacovaný pomocí telesa (3) s tlacným elementem (2).The device for controlling the flow of media in microfluidic systems is designed so that the flexible hose (1) forms a controlled flow pipe section, compressed by the body (3) with the pressure element (2).

Description

Vynález se týká zařízení pro ovládání průtoku media v mikrofluidních systémech.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a device for controlling the flow of media in microfluidic systems.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Mikrofluidní systém je tvořen sestavou miniaturních kanálů typicky 50-250 pm. Pro regulaci toku je používána přímá kontrola toku např. vnější lineární pumpou nebo systémem vnějších ventilů bez přímého mechanického zásahu do kanálků. Nevýhoda tohoto řešení je nemožnost fyzicky oddělit jednotlivá média v kanálcích. Použití externích ventilů je také možné při vyvedení toku mimo mikrofluidní systém do ventilů, kompresních nebo přímých, kde dochází k blokování toku. Nevýhodou je prodloužení cesty toku, čímž vznikají např. problémy s temperací média. Dalším přístupem je mechanické blokování toku In Šitu přímo v kanálku, buď přímé, kdy se do toku vkládá píst nebo oddělující médium, nebo nepřímé, kdy nedochází ke kontaktu média a blokačního mechanismu např. pomocí stlačení membrány pružně kryjící jedno stranu kanálku. Podle zdroje energie pro stlačení se ventily dělí např. na pneumatické, termopneumatické, termomechanické, piezoelektrické, elektrostatické, elektromagnetické, magnetické nebo elektrochemické. Nevýhoda přímého blokování toku je zásah do média a vznik mrtvých prostor s nedefinovanou charakteristikou toku. Při použití oddělující membrány je problematická instalace a též vznik mrtvých prostor.The microfluidic system consists of a set of miniature channels typically 50-250 µm. For flow control, direct flow control is used, for example, by an external linear pump or an external valve system without direct mechanical intervention into the channels. The disadvantage of this solution is the inability to physically separate the individual media in the channels. The use of external valves is also possible to direct the flow outside the microfluidic system to valves, compression or direct, where the flow is blocked. The disadvantage is the extension of the flow path, which causes, for example, problems with the temperature of the medium. Another approach is to mechanically block the flow of In situ directly in the passage, either direct, when a piston or separating medium is inserted into the passage, or indirect, where there is no contact between the medium and the blocking mechanism, for example. Depending on the energy source for compression, the valves are divided into pneumatic, thermopneumatic, thermomechanical, piezoelectric, electrostatic, electromagnetic, magnetic or electrochemical. The disadvantage of direct flow blocking is the interference with the medium and the formation of dead spaces with undefined flow characteristics. When using a separating membrane, installation and dead space formation are problematic.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Uvedené nedostatky odstraňuje zařízení pro ovládání průtoku media v mikrofluidních systémech, podle tohoto vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že pružná hadička tvoří ovládaný úsek průtokového potrubí, stlačovaný pomocí tělesa s tlačným elementem.The above-mentioned drawbacks are eliminated by the device for controlling the flow of the medium in the microfluidic systems according to the invention, which is characterized in that the flexible tube forms a controlled section of the flow line, compressed by means of a body with a pushing element.

Výhodou řešení podle uvedeného vynálezu je to, že průtok media hadičkou lze ovládat plynule a nezávisle, kdykoliv v době dávkování media a je minimalizován vznik mrtvých prostor.An advantage of the solution according to the invention is that the flow of the medium through the tubing can be controlled continuously and independently at any time at the time of dosing the medium and the formation of dead spaces is minimized.

Objasnění výkresůClarification of drawings

Vynález bude blíže osvětlen pomocí výkresu, na kterém obr. 1 představuje schematické provedení ovládání průtoku při otevřeném stavu a obr. 2 představuje schematické provedení při uzavřeném stavu.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will be explained in more detail with reference to the drawing, in which FIG.

Příklady uskutečnění vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

1. Zařízení pro ovládání průtoku media v mikrofluidních systémech je konstrukčně provedeno tak, že část průtokového potrubí je tvořena pružnou hadičkou 1, která tak tvoří ovládaný úsek průtokového potrubí, nad nímž je uloženo těleso 3, kterým je válec s tlačným elementem 2, kterým je píst.1. The device for controlling the medium flow in microfluidic systems is designed such that a part of the flow line is formed by a flexible tube 1, which thus forms a controlled section of the flow line, above which the body 3 is placed. piston.

2. Zařízení pro ovládání průtoku media v mikrofluidních systémech je konstrukčně provedeno tak, že část v průtokového potrubí je tvořena pružnou hadičkou 1, která tak tvoří ovládaný úsek průtokového potrubí, nad nímž je uloženo těleso 3, kterým je vinutí elektromagnetu s tlačným elementem 2, kterým je jádro kotvy.2. The device for controlling the medium flow in the microfluidic systems is designed such that the part in the flow line is formed by a flexible tube 1, which thus forms a controlled section of the flow line, over which the body 3 is supported. which is the anchor core.

Zařízení pracuje tak, že průtok media je ovládán silou působící na tlačný element 2, který je uložen v tělese 3. V případě použití elektromagnetu se vysouvá jádro elektromagnetu, které tlačí na hadičku 1 a podle intenzity vysouvání jádra elektromagnetu se řídí množství protečeného média. V případě použití válce se vysouvá píst, jehož tlak na hadičku 1 se řídí pomocí tlaku působícího na píst. Čím je tlak na hadičku 1 větší, tím menší je průtok média hadičkou.The device operates in such a way that the flow of the medium is controlled by a force acting on the pushing element 2, which is housed in the body 3. In the case of an electromagnet, the electromagnet core is pushed against the tubing 1. In the case of using a cylinder, the piston extends, the pressure on the hose 1 being controlled by the pressure applied to the piston. The greater the pressure on the tubing 1, the lower the flow rate of the medium through the tubing.

Claims

PATENT CLAIMS

Device for controlling the flow of medium in microfluidic systems, characterized in that the flexible tube (1) forms a controlled section of the flow pipe, compressed by means of a body (3) with a pushing element (2).