[發明專利]閥單元、具有該閥單元的微流體裝置和驅動閥單元的方法

有效

• 申請號: 201080049897.7
• 申請日: 2010-11-01
• 公開（公告）號: CN102597786A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 樸鐘勉;金度均;樸相范
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: G01N35/08
• 分類號: G01N35/08;G01N37/00
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 韓芳

1.一種用于打開和關閉通道的閥單元，所述閥單元包括：

閥物質，包含相變材料；

閥物質室，與所述通道連通，并且其中設置有所述閥物質；

熔合結構，形成在所述通道的截面中，

其中，當容納在所述閥物質室中的所述閥物質被施加的能量熔合并流到所述通道的形成有熔合結構的截面中時，所述閥物質被加熱以熔化所述熔合結構并且使所述通道熔合結合，從而關閉所述通道。

2.根據權利要求1所述的閥單元，所述閥單元還包括形成在所述通道中的臺階結構，所述熔合結構形成在所述臺階結構上，所述臺階結構形成所述通道中的微通道部分。

3.根據權利要求2所述的閥單元，其中，所述閥單元設置在旋轉盤型微流體裝置上，所述微流體裝置包括第一板和與第一板結合的第二板以將所述通道與所述閥物質室隔離。

4.根據權利要求2所述的閥單元，所述閥單元還包括引導通道，所述引導通道將所述閥物質室連接到所述微通道部分，從而當所述閥物質室中的閥物質熔合時將熔合的閥物質引導到所述微通道部分。

5.根據權利要求2所述的閥單元，其中，所述熔合結構包括從所述臺階結構突出到所述微通道部分中并且沿著所述通道的縱向方向延伸的至少一個第一熔合結構。

6.根據權利要求5所述的閥單元，其中，所述熔合結構包括設置在所述臺階結構上從所述微通道部分的橫向側突出的第二熔合結構。

7.根據權利要求3所述的閥單元，其中，第一板和第二板利用熱塑樹脂形成。

8.根據權利要求2所述的閥單元，所述閥物質還包括分散在相變材料中并且吸收電磁輻射來發射熱能的微小發熱材料。

9.根據權利要求8所述的閥單元，其中，所述微小發熱材料是從由聚合物珠、量子點、金納米顆粒、銀納米顆粒、金屬化合物珠、碳顆粒和磁性珠組成的組中選擇的至少一種。

10.根據權利要求2所述的閥單元，其中，所述微小發熱材料是金屬氧化物顆粒。

11.根據權利要求8所述的閥單元，其中，所述微小發熱材料包括響應于電磁輻射產生熱的染料。

12.根據權利要求2所述的閥單元，其中，所述相變材料是從由蠟、凝膠和熱塑樹脂組成的組中選擇的至少一種。

13.根據權利要求12所述的閥單元，其中，所述蠟包括從由石蠟、微結晶蠟、合成蠟和天然蠟中選擇的至少一種。

14.根據權利要求12所述的閥單元，其中，所述凝膠包括從聚丙烯酰胺、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯和聚乙烯酰胺中選擇的至少一種。

15.根據權利要求12所述的閥單元，其中，所述熱塑樹脂包括從環烯共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚甲醛、全氟烷氧基化合物、聚氯乙烯、聚丙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚醚醚酮、聚酰胺、聚砜和聚偏二氟乙烯中選擇的至少一種。

16.根據權利要求2所述的閥單元，其中，所述通道的高度在從0.01mm至1.0mm的范圍。

17.根據權利要求2所述的閥單元，其中，所述微通道部分的高度在從5μm至100μm的范圍。

18.根據權利要求2所述的閥單元，其中，所述微通道部分的較小截面面積小于所述通道的其它部分的截面面積。

19.一種微流體裝置，所述微流體裝置包括用來提供流體的流動通路的通道以及用來打開和關閉所述通道的閥單元，

其中，所述閥單元包括：

閥物質，包含相變材料；

閥物質室，與所述通道連通，并且其中設置有所述閥物質；

熔合結構，形成在所述通道的截面中，

其中，容納在所述閥物質室中的所述閥物質被施加的能量熔合并流到形成有熔合結構的通道的截面中，流動到其中形成有所述熔合結構的通道的截面中的所述閥物質被加熱以熔化所述熔合結構并且使所述通道熔合結合。

20.根據權利要求19所述的微流體裝置，其中，所述閥物質還包括分散在相變材料中并且吸收電磁輻射來發射熱能的微小發熱材料。