[發明專利]流體處理裝置及其制備方法

在審

• 申請號: 201610398449.7
• 申請日: 2016-06-07
• 公開（公告）號: CN107469477A
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發明（設計）人: 楊國勇;史建偉
• 申請（專利權）人: 楊國勇;史建偉;蔡勇;毛凌鋒
• 主分類號: B01D46/00
• 分類號: B01D46/00;B01D53/86;B01D53/44;C02F1/00;C02F1/32;C02F1/50
• 代理公司: 南京利豐知識產權代理事務所(特殊普通合伙)32256
• 代理人: 王鋒

技術領域

本申請具體涉及一種對含有顆粒物的流體進行處理的裝置及其制備方法。

背景技術

在日常的生活、工作中，人們對于去除流體中的顆粒而使流體得以凈化有著廣泛的需求。例如，針對低質量的空氣，需去除其中的粉塵、微小顆粒等，以保障人體的健康。又例如，針對水、油(食用油、汽油、柴油等)，需去除其中的顆粒物，以實現水、油的純化。再例如，針對生物醫藥等領域，需去除或篩選血液和體液中的細胞、病毒、細菌等。

傳統的流體處理裝置(例如口罩、空氣凈化器等)大多存在通量低、體積大、使用壽命短等缺陷，且對于流體中細微顆粒的清除效果低下。

近年來，隨著微納米加工技術的發展，研究人員又提出了一些基于多孔薄膜的流體處理設備，即，通過在薄膜上刻蝕(腐蝕)出微米或納米級的眾多孔洞，使其可以應用于清除流體中的顆粒，尤其是微小顆粒，其尺寸能精準控制，通量大，但機械結構脆弱，不能實用化，特別是由于其加工技術的限制，若孔洞越小，則薄膜厚度就需要越薄，這也使得多孔薄膜的機械支撐性能進一步劣化，無法適應惡劣環境，且使用壽命亦非常有限。

當前還有研究人員利用犧牲層技術，實現了包含橫向流道的流體處理裝置(參閱圖1所示)，這些橫向流道的孔徑可以被控制在數個納米，因此利于清除流體中的細微顆粒，但其通量過小。

發明內容

本申請的主要目的在于提供一種改良的流體處理裝置及其制備方法，以克服現有技術中的不足。

為實現前述發明目的，本申請采用的技術方案包括：

本申請實施例提供的一種流體處理裝置包括：

具有第一流體通道的基體，所述第一流體通道具有流體入口和流體出口，所述第一流體通道的流體入口分布于所述基體的第一表面；

彼此間隔設置的復數個凸起部，所述凸起部沿橫向在所述基體的第一表面上連續延伸，下部固定設置于所述基體的第一表面，上部設有沿橫向連續延伸的帽形結構，所述帽形結構的相背對的兩側部沿側向外延，而相鄰帽形結構之間形成有可供流體通過的開口部，所述開口部的口徑大于0但小于混雜于待處理的流體內的選定顆粒的粒徑，其中至少兩個所述的凸起部分別與所述第一流體通道的流體入口的相背對的兩側相鄰設置，以及至少一個所述的凸起部直接從所述第一流體通道的流體入口上通過，從而使復數個帽形結構、復數個凸起部與基體之間配合形成與所述第一流體通道連通的第二流體通道，且待處理的流體僅能通過所述第二流體通道進入第一流體通道。

本申請實施例提供的一種制備所述流體處理裝置的方法包括：

提供具有第一表面和與第一表面相背對的第二表面的襯底；

在所述襯底的第一表面加工形成彼此間隔設置的復數個凸起部，所述凸起部沿橫向在所述基體的第一表面上連續延伸，其下部固定設置于所述基體的第一表面；

對所述襯底的第二表面進行加工，形成貫穿所述襯底的第一流體通道，并使所述第一流體通道的流體入口分布于所述襯底的第一表面，且使至少兩個所述的凸起部分別與第一流體通道的流體入口的相背對的兩側相鄰設置以及使至少一個所述的凸起部直接從所述第一流體通道的流體入口上通過；

在所述凸起部上部形成沿橫向連續延伸的帽形結構，并使所述帽形結構的相背對的兩側部沿側向外延，且使相鄰帽形結構之間形成有可供流體通過的開口部，所述開口部的口徑大于0但小于混雜于待處理的流體內的選定顆粒的粒徑，從而在復數個帽形結構、復數個凸起部與襯底之間配合形成第二流體通道，且待處理的流體僅能通過所述第二流體通道進入第一流體通道。

較之現有技術，本申請提供的流體處理裝置至少具有通量大、流阻小、能高效清除流體中微/納米級顆粒等特點，還可采用較厚的基體，機械強度高，可以清洗及多次使用，使用壽命長，且制備工藝簡單可控，適于規模化大批量制備。

附圖說明

為了更清楚地說明本申請實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請中記載的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為現有技術中一種包含橫向流道的流體處理裝置的剖視圖；

圖2為本申請一實施例中一種流體處理裝置的俯視圖；

圖3為本申請一實施例中一種流體處理裝置的局部剖視圖(A-A向)；

圖4為本申請一實施例中一種流體處理裝置的制備工藝流程圖。

具體實施方式