Є ще 1 сторінка.

Дивитися все сторінки або завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Мікроструктурний фільтр, який містить вхідний отвір для невідфільтрованої рідини і вихідний отвір для відфільтрованої рідини, камеру фільтра, обмежену скріпленими між собою плоскою базовою пластиною і покривною пластиною, при цьому на поверхні плоскої базової пластини виконані виступи, організовані, щонайменше, в два ряди по усій камері фільтра, і які утворюють проходи для рідини крізь камеру фільтра від зазначеного вхідного отвору до зазначеного вихідного отвору, який відрізняється тим, що виступи розміщені в зигзагоподібній конфігурації поруч один з одним, при цьому кожний вхідний отвір і кожний вихідний отвір містить подовжену щілину, відповідно, для невідфільтрованої і для відфільтрованої рідини, при цьому кожна з щілин має, по суті, таку ширину, як і ширина камери фільтра і, по суті, таку висоту, як висота виступів з боку вхідного отвору і вихідного отвору корпуса фільтра, відповідно.

2. Фільтр за п. 1, який відрізняється тим, що відстань між базовою пластиною і покривною пластиною  дорівнює, по суті, ширині проходів між суміжними виступами.

3. Фільтр за п. 1, який відрізняється тим, що безліч рядів виступів встановлено у формі каскаду, поперечний переріз проходів перпендикулярний напрямку потоку рідини, якщо дивитися в напрямку потоку, зменшується від ряду до ряду; виступи, які виконані ближче до боку вхідного отвору фільтра більші, ніж виступи, які встановлені далі з боку вихідного отвору фільтра, і відстань між базовою пластиною і покривною пластиною в області навколо кожного ряду виступів, по суті, така ж, як ширина проходів з боку виступів, у які рідина проходить у ряд проходів, при цьому ці ряди встановлені у формі каскаду.

4. Фільтр за будь-яким із пунктів 1-3, який відрізняється тим, що зазначена покривна пластина є, по суті, плоскою.

5. Фільтр за будь-яким із пунктів 1-4, який відрізняється тим, що зазначена щілина вхідного отвору має співвідношення висоти до ширини від 1:5 до 1:1000.

6. Фільтр за будь-яким із пунктів 1-5, який відрізняється тим, що відстань між базовою пластиною в області навколо виступів і покривною пластиною в ряду виступів дорівнює від половини до подвійної ширини проходу з боку виступів.

7. Фільтр за будь-яким із пунктів 1-6, який відрізняється тим, що містить камеру збору, що має  подовжений поперечний переріз і розташована між щілиною вхідного отвору і першим рядом виступів, в яку надходить невідфільтрована рідина і з якої рідина протікає в усі проходи між виступами в першому ряду, і камеру збору, що має подовжений поперечний переріз і розташована між останнім рядом виступів і щілиною вихідного отвору, у яку рідина надходить з усіх проходів останнього ряду і з якої виходить відфільтрована рідина.

8. Фільтр за будь-яким із пунктів 1-7, який відрізняється тим, що зазначені виступи виконані або у формі кромок, які, якщо дивитися в напрямку потоку, виконані прямими або вигнутими, або у формі колонок.

9. Фільтр за будь-яким із пунктів 1-8, який відрізняється тим, що зазначені проходи мають, по суті, постійний поперечний переріз, і мають довжину, яка, щонайменше, в два рази більша, ніж їх висота з боку входу рідини.

10. Фільтр за будь-яким із пунктів 1-9, який відрізняється тим, що зазначені проходи мають, по суті, постійний поперечний переріз по всій довжині проходу, і мають довжину від 5 до 50 мкм, висоту від 2,5 до 25 мкм і ширину від 2,5 до 25 мкм.

11. Фільтр за п. 10, який відрізняється тим, що зазначені проходи мають, по суті, квадратний поперечний переріз.

12. Фільтр за будь-яким із пунктів 1-10, який відрізняється тим, що зазначені проходи мають бочкоподібний або трапецеїдальний поперечний переріз.

13. Фільтр за пунктом 12, у якому більш довгий бік трапецеїдальних проходів сформований покривною пластиною.

14. Фільтр за будь-яким із пунктів 1-10, у якому проходи мають, по суті, квадратний поперечний переріз з боку входу фільтра, який стає більш широким у напрямку до боку виходу фільтра.

15. Фільтр за будь-яким із пунктів 1-14, у якому відстань між рядами виступів, по суті, у два рази більша, ніж ширина проходу з боку входу.

16. Фільтр за будь-яким із пунктів 1-15, у якому зазначені виступи встановлені в ряди, що проходять паралельно один одному.

17. Фільтр за будь-яким із попередніх пунктів, у якому зазначена зигзагоподібна конфігурація містить ряди виступів, які нахилені відносно один одного під кутом  від 2° до 25°.

18. Фільтр за будь-яким із пунктів 1-17, у якому відстань між базовою пластиною в області навколо виступів і покривною пластиною, у межах ряду виступів є, по суті, постійною.

19. Фільтр за будь-яким із пунктів 1-17, у якому відстань між базовою пластиною в області навколо виступів і покривною пластиною, в ряду виступів є більшою в області кінця ряду, який знаходиться поблизу вихідного отвору фільтра, ніж в області кінця ряду, який знаходиться поблизу входу фільтра.

20. Фільтр за будь-яким із пунктів 1-17, у якому відстань між плоскою базовою пластиною в області навколо виступів і плоскою покривною пластиною у ряду виступів лінійно збільшується від області кінця ряду, який знаходиться поблизу боку вхідного отвору фільтра, у напрямку до області кінця ряду, який розташовується поблизу боку вихідного отвору фільтра.

21. Фільтр за будь-яким із пунктів 1-20, у якому зазначена базова пластина структурована ізотропним або анізотропним, вологим або сухим, травленням або за допомогою комбінації цих процесів, краще за допомогою анізотропного сухого травлення.

22. Фільтр за будь-яким із пунктів 1-21, у якому зазначена базова пластина виконана з кремнію і зазначена покривна пластина виконана із скла, при цьому зазначена базова пластина з'єднана з зазначеною покривною пластиною за допомогою анодного паяння.

23. Розпилювач для інгаляційної терапії, що передбачає наявність мікроструктурного фільтра для рідини, має вхідний отвір для невідфільтрованої рідини і вихідний отвір для відфільтрованої рідини, при цьому зазначений фільтр містить базову пластину і безліч виступів, що встановлені, щонайменше, у два ряди поруч один з одним, і які утворюють безліч проходів між виступами, які формують безліч наскрізних шляхів для рідини від вхідного отвору до вихідного отвору, і покривну пластину, яка закріплена на базовій пластині таким способом, що накриває виступи і проходи, який відрізняється тим, що зазначений вхідний і вихідний отвори мікроструктурного фільтра являють собою подовжені щілини для проходу невідфільтрованої і відфільтрованої рідини, висота яких приблизно дорівнює висоті виступів, виконаних на боці, відповідно, вхідного і вихідного отворів фільтра.

24. Розпилювач за пунктом 23, який відрізняється тим, що містить сопло, з'єднане з зазначеним вихідним отвором.

Текст

1 Мікроструїсгурний фільтр, який містить вхідний отвір для невідфільтрованої рідини і вихідний отвір для відфільтрованої рідини, камеру фільтра, обмежену скріпленими між собою плоскою базовою пластиною і покривною пластиною, при цьому на поверхні плоскої базової пластини виконані виступи, організовані, щонайменше, в два ряди по усій камері фільтра, і які утворюють проходи для рідини крізь камеру фільтра від зазначеного вхідного отвору до зазначеного вихідного отвору, який відрізняється тим, що виступи розміщені в зигзагоподібній конфігурації поруч один з одним, при цьому кожний вхідний отвір і кожний вихідний отвір містить подовжену щілину, ВІДПОВІДНО, для невідфільтрованої і для відфільтрованої рідини, при цьому кожна з щілин має, по суті, таку ширину, як і ширина камери фільтра і, по суті, таку висоту, як висота виступів з боку вхідного отвору і вихідного отвору корпуса фільтра, ВІДПОВІДНО 2 Фільтр за п 1, який відрізняється тим, що відстань між базовою пластиною і покривною пластиною дорівнює, по суті, ширині проходів між суміжними виступами 3 Фільтр за п 1, який відрізняється тим, що безліч рядів виступів встановлено у формі каскаду, поперечний переріз проходів перпендикулярний напрямку потоку рідини, якщо дивитися в напрямку потоку, зменшується від ряду до ряду, виступи, які виконані ближче до боку вхідного отвору фільтра більші, ніж виступи, які встановлені далі з боку вихідного отвору фільтра, і відстань між базовою пластиною і покривною пластиною в області навколо кожного ряду виступів, по суті, така ж, як ширина проходів з боку виступів, у які рідина проходить у ряд проходів, при цьому ці ряди встановлені у формі каскаду 4 Фільтр за будь-яким із пунктів 1-3, який відрізняється тим, що зазначена покривна пластина є, по суті, плоскою 5 Фільтр за будь-яким із пунктів 1-4, який відрізняється тим, що зазначена щілина вхідного отвору має співвідношення висоти до ширини від 1 5 д о 1 1000 6 Фільтр за будь-яким із пунктів 1-5, який відрізняється тим, що відстань між базовою пластиною в області навколо виступів і покривною пластиною в ряду виступів дорівнює від половини до подвійної ширини проходу з боку виступів 7 Фільтр за будь-яким із пунктів 1-6, який відрізняється тим, що містить камеру збору, що має подовжений поперечний переріз і розташована між щілиною вхідного отвору і першим рядом виступів, в яку надходить невідфільтрована рідина і з якої рідина протікає в усі проходи між виступами в першому ряду, і камеру збору, що має подовжений поперечний переріз і розташована між останнім рядом виступів і щілиною вихідного отвору, у яку рідина надходить з усіх проходів останнього ряду і з якої виходить відфільтрована рідина 8 Фільтр за будь-яким із пунктів 1-7, який відрізняється тим, що зазначені виступи виконані або у формі кромок, які, якщо дивитися в напрямку потоку, виконані прямими або вигнутими, або у формі колонок 9 Фільтр за будь-яким із пунктів 1-8, який відрізняється тим, що зазначені проходи мають, по суті, постійний поперечний переріз, і мають довжину, яка, щонайменше, в два рази більша, ніж їх висота з боку входу рідини 10 Фільтр за будь-яким із пунктів 1-9, який відрізняється тим, що зазначені проходи мають, по суті, постійний поперечний переріз по всій довжині проходу, і мають довжину від 5 до 50 мкм, висоту від 2,5 до 25 мкм і ширину від 2,5 до 25 мкм 11 Фільтр за п 10, який відрізняється тим, що зазначені проходи мають, по суті, квадратний поперечний переріз 12 Фільтр за будь-яким із пунктів 1-10, який О (О ю ю 54561 відрізняється тим, що зазначені проходи мають бочкоподібний або трапецеїдальний поперечний переріз 13 Фільтр за пунктом 12, у якому більш довгий бік трапецеїдальних проходів сформований покривною пластиною 14 Фільтр за будь-яким із пунктів 1-10, у якому проходи мають, по суті, квадратний поперечний переріз з боку входу фільтра, який стає більш широким у напрямку до боку виходу фільтра 15 Фільтр за будь-яким із пунктів 1-14, у якому відстань між рядами виступів, по суті, у два рази більша, ніж ширина проходу з боку входу 16 Фільтр за будь-яким із пунктів 1-15, у якому зазначені виступи встановлені в ряди, що проходять паралельно один одному 17 Фільтр за будь-яким із попередніх пунктів, у якому зазначена зигзагоподібна конфігурація містить ряди виступів, які нахилені відносно один одного під кутом (X від 2 до 25 18 Фільтр за будь-яким із пунктів 1-17, у якому відстань між базовою пластиною в області навколо виступів і покривною пластиною, у межах ряду виступів є, по суті, постійною 19 Фільтр за будь-яким із пунктів 1-17, у якому відстань між базовою пластиною в області навколо виступів і покривною пластиною, в ряду виступів є більшою в області кінця ряду, який знаходиться поблизу вихідного отвору фільтра, ніж в області кінця ряду, який знаходиться поблизу входу фільтра 20 Фільтр за будь-яким із пунктів 1-17, у якому відстань між плоскою базовою пластиною в області навколо виступів і плоскою покривною пластиною у ряду виступів ЛІНІЙНО збільшується від області кінця ряду, який знаходиться поблизу боку вхідного отвору фільтра, у напрямку до області кінця ряду, який розташовується поблизу боку вихідного отвору фільтра 21 Фільтр за будь-яким із пунктів 1-20, у якому зазначена базова пластина структурована ізотропним або анізотропним, вологим або сухим, травленням або за допомогою комбінації цих процесів, краще за допомогою анізотропного сухого травлення 22 Фільтр за будь-яким із пунктів 1-21, у якому зазначена базова пластина виконана з кремнію і зазначена покривна пластина виконана із скла, при цьому зазначена базова пластина з'єднана з зазначеною покривною пластиною за допомогою анодного паяння 23 Розпилювач для інгаляційної терапії, що передбачає наявність мікроструктурного фільтра для рідини, має вхідний отвір для невідфільтрованої рідини і вихідний отвір для відфільтрованої рідини, при цьому зазначений фільтр містить базову пластину і безліч виступів, що встановлені, щонайменше, у два ряди поруч один з одним, і які утворюють безліч проходів між виступами, які формують безліч наскрізних шляхів для рідини від вхідного отвору до вихідного отвору, і покривну пластину, яка закріплена на базовій пластині таким способом, що накриває виступи і проходи, який відрізняється тим, що зазначений вхідний і вихідний отвори мікроструктурного фільтра являють собою подовжені щілини для проходу невідфільтрованої і відфільтрованої рідини, висота яких приблизно дорівнює висоті виступів, виконаних на боці, ВІДПОВІДНО, вхідного і вихідного отворів фільтра Даний винахід стосується мікроструктурних фільтрів для рідин ВІДОМІ різні фільтри, у яких середовище фільтра має мікропори розміром менше мікрона, при цьому розмір пор має статистичний розподіл в залежності від матеріалу ЗОВНІШНІ розміри середовища фільтра такого роду набагато порядків більші, ніж середній діаметр пор, і досвід вказує, що такі фільтри не можуть бути безпосередньо виготовлені досить малих розмірів ВІДОМІ також металеві смужки товщиною до 100 мікрометрів з мікроотворами, які використовуються для друкування крізь трафарети, виконані, наприклад, із нікелю, при цьому отвори розподілені по смужці нерівномірно, а діаметр отворів становить декілька мікрометрів Ці смужки виготовляються, наприклад, гальванічним способом Металеві смужки такого типу не можуть бути скомпоновані разом із мікроструктурними компонентами В описі Європейського патенту № 0 231 432 описується мікрофільтр поперечного потоку, у який подається рідина, яку піддають фільтрації, і з якого виходить потік концентрату і потік фільтрату Між камерою, в яку надходить рідина і камерою збору фільтрату розташовується ряд перемичок або перегородок, між якими є проходи Ряд перемичок і проходів формує мікрофільтр напрямок проходів вигнутий під кутом від 90 до 135 стосовно напрямку потоку рідини/концентрату Рідина, що подається перетворюється в концентрат, протікає крізь ряди перемичок Фільтрат збирається в безлічі камер і виходить із фільтра перпендикулярно до поверхні фільтра або на поверхню фільтра крізь безліч проходів, які розташовуються між проходами для концентрату В описі міжнародної патентної заявки WO 93/11862 описаний мікромеханічний фільтр виготовлений з трьох шарів Поверх закритого нижнього шару у визначених областях розташовується проміжний шар, і поверх нього розташовується закривальний шар, і який має витягнутий отвір, що повторює форму області Проміжний шар не є паралельним одній або обом подовжнім бокам отворів У цих областях закривальний шар, виконаний у вигляді консольної або навісної конфігурації Поверх консольної 24 Розпилювач за пунктом 23, який відрізняється тим, що містить сопло, з'єднане з зазначеним вихідним отвором 54561 частини шару, що закриває, приєднуючись до отвору, виконана вузька щілина, яка має таку ж товщину, як і проміжний шар і таку ж довжину, як подовжений отвір Фільтрат протікає крізь цю щілину в камеру збору фільтрату, яка є більш товстою, ніж проміжна камера Закривальний шар, містить велику КІЛЬКІСТЬ подовжених отворів, що розташовані рядами паралельно один до одного Ряди щілин можуть бути виконані в шарі, що закриває, у вигнутій конфігурації Рідина протікає крізь безліч отворів, перпендикулярно поверхні фільтра, у безліч вхідних камер і видаляється з безлічі камер збору фільтрату крізь безліч отворів, перпендикулярно поверхні фільтра Шари цього фільтра можуть бути виготовлені з кремнію, пластика або металу, необхідна структура може бути створена травленням, видавлюванням або іншим механічним шляхом або обробкою на верстаті, може також використовуватися спосіб, що передбачає використання технології тонких плівок і осадження металу з пароподібної фази З цими і іншими раніше запропонованими пристроями зв'язаний цілий ряд проблем Наприклад, було відзначено, що, щонайменше, деякі з раніше запропонованих пристроїв зазнають блокування, після чого пристрій може перестати працювати При спробі усунути цю проблему, було запропоновано використовувати фільтри більшого розміру, але ці великі фільтри мають небажано великий невикористовуваний об'єм Крім цього, деякі з раніше запропонованих пристроїв є надмірно складними, і, таким чином, дорого коштують, для їх виробництва потрібен тривалий час Крім того, деякі з раніше запропонованих пристроїв виконані таким чином, що їх не можна безпосередньо складати разом з іншими мікроструктурними компонентами ВІДПОВІДНО ДО ЦЬОГО В основу даного винаходу покладене завдання створення мікроструктурного фільтра для рідини, у якому усуваються одна або декілька проблем, описаних у даному описі ВІДПОВІДНО З ОДНИМ ІЗ аспектів даного винаходу пропонується мікроструктурний фільтр який має вхідний отвір для непрофільтрованої рідини і вихідний отвір для профільтрованої рідини, причому цей фільтр містить камеру фільтра, утворену між зазначеним вхідним отвором і зазначеним вихідним отвором, при цьому зазначена камера частково обмежена, власне кажучи, плоскою базовою пластиною, і покривною пластиною, що прикріплюється до неї, і корпус фільтра, що має камеру фільтра, при цьому вказаний корпус фільтра сформований безліччю виступів, кожен з яких містить інтегральний компонент зазначеної базової пластини, і кожен з яких виступає з неї, при цьому зазначені виступи відокремлені один від одного проходами, які формують шлях для рідини крізь камеру фільтра від зазначеного вхідного отвору до зазначеного вихідного отвору, при цьому зазначена покривна пластина, при установці на базовій пластині, накриває зазначені виступи і зазначені проходи, у якому зазначена безліч виступів встановлена, щонайменше, у два ряди в зигзагоподібній конфігурації поруч один з одним по всій камері фільтра, кожен вхідний отвір і кожен вихідний отвір містить подовжену щілину, ВІДПОВІДНО, для невідфільтрованої і для відфільтрованої рідини, при цьому кожна з щілин має, власне кажучи, таку ширину, як і ширина камери фільтра і, власне кажучи, таку висоту, як висота виступів з боку вхідного отвору і вихідного отвору корпуса фільтра, ВІДПОВІДНО Кращий варіант здійснення даного винаходу спрямований на створення мікроструктурного фільтра для рідини, який має вхідний отвір для невідфільтрованої рідини і вихідний отвір для відфільтрованої рідини, у якому напрямок потоку рідини крізь увесь фільтр проходить по поверхні, і який має наступні ВІДМІННІ риси - безліч виступів, які розміщуються рядами поруч один з одним, і які виступають із, власне кажучи, плоскої базової пластини, і які виконані з цією базовою пластиною як єдине ціле, - безліч проходів між виступами, - покривну пластину, переважно плоску, яка розташовується поверх виступів і, яка закриває проходи, у якому - проходи формують наскрізний шлях від вхідного боку до вихідного боку фільтра, і - відстань між базовою пластиною в області навколо виступів і покривною пластиною, у ряді виступів дорівнює, власне кажучи, ширині проходів з боку виступів, на якій рідина надходить в ряд проходів, і подовжена вхідна щілина для невідфільтрованої рідини, яка проходить приблизно по всій ширині фільтра, і яка має, власне кажучи, таку ж висоту, як і висота виступів, що виступають із базової пластини на вхідному боці фільтра, і подовжена вихідна щілина для відфільтрованої рідини, що проходить, власне кажучи, по всій ширині фільтра, і яка, власне кажучи, має таку ж висоту, як і висота виступів, що виступають із базової пластини на вихідному боці фільтра Було б краще, щоб співвідношення висоти до ширини вхідної щілини і вихідної щілини становило б від 1 5 до 1 1000 Було б так само добре, якби вхідна щілина затримувала б великі частинки Безліч рядів виступів може бути встановлено в каскадній конфігурації Було б добре, якби виступи, встановлені ближче до вхідного боку фільтра, мали б більший розмір, ніж виступи, що встановлені ближче до вихідного боку фільтра Проміжок між плоскою базовою пластиною і плоскою покривною пластиною в області навколо кожного ряду виступів, у яких ряд встановлений у каскадній конфігурації, переважно, має приблизно такий же розмір, як і ширина проходів з боку виступів, з боку якої рідина надходить в ряд проходів Відстань, переважно, вибирається між половиною і подвійним розміром ширини проходів Ця відстань, переважно, зменшується від одного ряду до другого, якщо дивитися в напрямку потоку Проходи можуть, тому, мати власне кажучи, квадратний поперечний перетин на їхньому вхідному боці для рідини Відстань між плоскою базовою пластиною в 54561 області навколо виступів і плоскою покривною пластиною може бути постійною величиною у межах ряду виступів У випадку ряду виступів, що встановлений у конфігурації вигину або зигзагоподібної конфігурації, відстань може бути більшою в області кінця ряду, який знаходиться поблизу до боку вихідного отвору фільтра, ніж в області кінця ряду, що знаходиться поблизу до вхідного боку фільтра Було б краще, якби ця відстань збільшувалася б, власне кажучи ЛІНІЙНО, ВІД одного кінця ряду виступів до іншого Звернені один до другого боки двох розташованих поруч один з одним рядів виступів можуть обмежувати взаємоз'єднану камеру, в яку надходить рідина з усіх проходів між виступами першого ряду, і, з якої рідина витікає в усі проходи між виступами сусіднього ряду Збиральна камера з подовженим поперечним перетином розташована перед першим рядом виступів, у яку подається невідфільтрована рідина, і з якої рідина протікає в усі проходи між виступами в першому ряду Униз після останнього ряду виступів розташована збиральна камера подовженого поперечного перетину, у яку рідина надходить з усіх проходів останнього ряду, і з якої виходить відфільтрована рідина Виступи можуть бути виконані у формі перемичок або перегородок, які, якщо розглядати в напрямки руху потоку, можуть бути прямими або вигнутими Виступи також можуть бути виконані, власне кажучи, у формі прямих колонок будь-якого поперечного перетину, краще круглого або багатокутного поперечного перетину Довжина проходів між перемичками або перегородками, переважно, щонайменше, у два рази більша, ніж їх висота з боку входу рідини Було б краще, щоб поперечний перетин проходів був виконаний, власне кажучи, квадратним або у формі бочки, або трапецеїдальним, в останньому випадку більш довгий бік трапеції може бути сформований базовою пластиною Проходи, наприклад, мають довжину від 5 до 50мкм, від 2,5 до 25мкм у висоту і від 2,5 до 25мкм у ширину Ширина проходів може ставати більшою ближче до боку виходу Було б краще, якби відстань між рядами виступів була б у два рази більшою, ніж ширина проходу з боку входу Ряди виступів можуть бути паралельними один до одного, або мати конфігурацію у вигляді меандру, або зигзагоподібну конфігурацію Ряди, встановлені у зигзагоподібні конфігурації, можуть бути нахилені стосовно один одного під кутом від 2 до 25 Коли фільтр має ряди виступів, які встановлені у формі меандру або в зигзагоподібній конфігурації, частинки, які повинні бути відфільтровані, спочатку осаджуються в областях з боку входу рідини, які знаходяться ближче до боку виходу фільтра, причому простір між рядами виступів з боку входу прогресивно збільшується, починаючи від області боку виходу фільтра Фільтр стає, власне кажучи, цілком засміченим і ємність фільтра буде вичерпана, коли вхідна камера між двома рядами виступів буде майже цілком заповнена відфільтрованими частинками Рівень фільтрації даного фільтра, переважно, 8 визначений відносно різко крізь незначні флуктуації у розмірах проходів Фільтр може не вимагати наявності розподільного пристрою для потоку рідини, що надходить і яка підлягає фільтрації, і пристрою, що збирає фільтрат, для відфільтрованої рідини Фільтр може бути виготовлений із використанням відомих способів виготовлення деталей з металу, кремнію, скла, кераміки або, наприклад, пластика Базова пластина може бути виготовлена з того ж матеріалу, що і покривна пластина, так і з матеріалу, який відрізняється від матеріалу покривної пластини Фільтр, переважно, може бути придатним для роботи під високим тиском, наприклад, до ЗОМпа (300 бар) У мікроструктурному фільтрі, виконаному згідно з іншим варіантом втілення даного винаходу, мікроструктурні рідинні елементи встановлюються на тій же базовій пластині, наприклад, що і сопло для розпилення рідини або для одержання аерозолю, також і для роботи в діапазоні високого тиску Мікроструктурний фільтр, виконаний згідно з іншими варіантами втілення даного винаходу, може проявляти деякі або усі з нижченаведених переваг - оскільки фільтр має велику КІЛЬКІСТЬ проходів на малій площі, він може залишатися працездатним, навіть тоді, коли деякі проходи будуть блоковані забруднюючими домішками, що містяться в рідині Це дозволяє покращати використання фільтра, коли він збирається разом із соплом для використання в якості розпилювача, тобто у випадках, коли він використовується в якості розпилювача для прийому медикаментів, коли помилка в роботі розпилювача протягом визначеного періоду використання може мати фатальні наслідки для користувача, - проходи можуть бути визначені в межах жорстких обмежень у відношенні форми, площі поперечного перетину і довжини (у більшості кращих варіантів втілення розміри всіх проходів у межах фільтра є однаковими), - поперечний перетин проходів може бути пристосований до додаткових умов, наприклад, до поперечного перетину сопла, яке приєднане далі після фільтра, - велика площа поверхні фільтра може бути розташована в малому об'ємі фільтра, - перед тим, як рідина може бути пропущена крізь проходи, потік рідини може бути спрямований між рядами, встановленими у формі меандру або в зигзагоподібній конфігурації, власне кажучи, перпендикулярно потокові рідини в проходах, - відкрита поверхня фільтра (сума площі поперечного перетину всіх проходів) може становити, щонайменше, 50% загальної площі фільтра, - фільтр може мати малий невикористаний об'єм, і - фільтр може бути зібраний з використанням простої форми разом з іншими мікроструктурними компонентами Мікроструктурний фільтр, описаний у даному описі, особливо має застосовуватися при 54561 використанні для фільтрування медикаменту, розчиненого в розчиннику для одержання аерозолю для інгаляційного прийому Придатним розчинником є, наприклад, вода або етанол, або їх суміші Придатними медикаментами є, наприклад, Беротек, Атровент, Беродуал, Салбутамол, Комбівент, Оксивент Ва 679, ВЕА 2108 і ІНШІ (Berotec, Atrovent, Berodual, Salbutamol, Combivent, Oxivent, Ba 679, BEA 2108 and others) Фільтр, згідно з даним винаходом, може використовуватися в розпилювачі, такому, як описаний в описі міжнародної патентної заявки WO 91/14468 або в міжнародній заявці РСТ/ЕР96/04351 Мікроструктурний фільтр, описаний у даному описі, може бути отриманий таким чином на безлічі взаємозалежних базових пластин, наприклад їх КІЛЬКІСТЬ може бути декілька тисяч, одночасно формується мікроструктура з великою площею поверхні, і и з'єднують в один етап з великою плоскою покривною пластиною (пакетний процес) Цей комбінований пакет (вузол) потім може бути розділений на деяку КІЛЬКІСТЬ окремих частин Такий спосіб виробництва має деякі конкретні переваги 3 одного боку, пакетне виробництво, надає можливість робити особливо недорогі окремі частини з високим ступенем точності, із структурною точністю порядку від декількох мікрометрів до рівня менше мікрометра, які можуть бути зроблені тільки при істотно великих витратах при процедурі послідовної обробки, у той час, як, з іншого боку, пакетне виробництво дозволяє досягти однакової визначеної якості у співвідношенні всіх частин, у результаті чого може бути досягнута можливість відтворення за такими же умовами обробки, і менше схильна до повільних змін, як можна було б очікувати, у випадку, наприклад, процедур послідовної обробки, через знос інструмента Крім цього, положення і розміщення частин в процесі також заздалегідь зумовлено конструкцією і немає необхідності регулювати і встановлювати їх за допомогою дорогих механізмів сортування і обробки, як у випадку деяких раніше запропонованих схем розміщення Базова пластина може бути виготовлена, наприклад, за допомогою реактивного іонного травлення, гальванопластичної технології або, у випадку використання пластичного матеріалу, у ВІДПОВІДНОСТІ зі способом LIGM, тобто літографи (LI), гальвано-пластики (G) і формування (М), (lithography, galvano-shapmg and moulding) Додатково може застосовуватися спосіб структурування, необхідний для одержання конкретної форми проходів Проходи трапецеїдальної форми або форми у вигляді бочки в поперечному перетині можуть бути отримані за допомогою конкретної технології додаткового травлення або неповного травлення Такі форми можуть бути отримані як за допомогою сухого травлення, так і за допомогою процесу вологого травлення Трикутний поперечнний перетин проходів може бути отриманий за допомогою анізотропно працюючого процесу травлення в монокристалічних базових пластинах, 10 виконаних із кремнію Було б доцільно, якби базова пластина була б структурована за допомогою ізотропного або анізотропного, вологого або сухого, травлення, або за допомогою комбінації цих процесів, зокрема, краще, способом анізотропного сухого травлення Мікроструктурована базова пластина і виступи на ній можуть бути з'єднані з плоскою покривною пластиною, наприклад, за допомогою анодних зв'язків кремнію і скла, наприклад, лужного боросилікатного скла В одному прикладі, листове скло встановлюється поверх мікроструктурованої кремнієвої пластини і вводиться в контакт з електродом Усе складання нагрівається до температури від 200 до 500 С і між кремнієвою пластиною і листовим склом прикладається негативна напруга, приблизно 1000В Завдяки цій напрузі позитивно заряджені лужні іони проходять крізь скло на катод, де вони нейтралізуються У склі і на переході між склом і кремнієм формується негативний просторовий заряд, який створює електростатичне тяжіння двох поверхонь, і який, на додаток до кисневих зв'язків, створює довгострокові ХІМІЧНІ зв'язки між поверхнею скла і поверхнею кремнію У вищеописаному ілюстративному процесі покривна пластина із скла є найкращою завдяки гарантії якості, обумовленої, з одного боку, високою якістю з'єднання і, з іншого боку, завдяки тому, що дефекти або частинки вкраплення, які призводять до неправильної роботи фільтра, можуть бути легко виявлені за допомогою оптичної перевірки Після виконання операцій складання пакет може бути розділений на окремі фільтри, переважно, за допомогою високошвид кісної дискової діамантової циркулярної пилки, при цьому вхідний бік і вихідний бік кожного з фільтрів можуть бути відкриті, якщо вони ще не були відкриті раніше Розріз може бути встановлений із високим ступенем точності, у межах декількох мікрометрів Крім використання анодного з'єднання мікроструктурна базова пластина може бути з'єднана з плоскою покривною пластиною за допомогою ультразвукового зварювання, лазерного зварювання, склеювання або пайки або будь-яких інших способів, очевидних для фахівців у даній області техніки Варіанти втілення даного винаходу будуть надалі описані на нижченаведеному прикладі, із посиланням на креслення, що додаються, на яких Фіг 1 схематично ілюструє один із варіантів виконання фільтра, Фіг 2 являє собою вигляд, що дає представлення про конструкцію виступів у рядах фільтра, зображеного на Фіг 1, у збільшеному масштабі, Фіг 3 ЯВЛЯЄ собою поперечний перетин, виконаний уздовж лінії "А-А" на Фіг 2, Фіг 4 являє собою набір різних виступів, схематичні зображення, Фіг 5 представляє виступи іншого типу, Фіг 6 схематично зображує ряд ілюстративних схем, ВІДПОВІДНО до яких можуть розміщатися виступи, 54561 12 11 Фіг 7 зображує один із варіантів орієнтації виступів, а саме виступ 21 має поперечний виступів, і перетин прямокутної форми, виступ 22 має поперечний перетин з увігнутими подовжніми Фіг 8 являє собою зображення фільтра боками, виступ 23 має поперечний перетин наприкінці ресурсу його роботи, отримане в трапецеїдальної форми, у якому довгий бік растровому електронному мікроскопі трапеції з'єднаний з базовою пластиною 1, виступ Як це було зазначено вище, Фіг 1 зображує 24 має поперечний перетин трапецеїдальної ілюстративний варіант втілення фільтра, при форми, у якому короткий бік трапеції з'єднаний з розгляді його із початкове відкритого боку, який базовою пластиною 1, а виступ 25 має поперечний потім закривається пластиною, що закриває, (на перетин з двома закругленими подовжніми кресленнях не вказана) Базова пластина 1 краями фільтра мікроструктурована між крайовими областями 2а і 2Ь Мікроструктурне утворення На Фіг 6 зображені різні схеми установки являє собою, у цьому прикладі, ряди 3 виступів, виступів, ВІДПОВІДНО до яких виступи, незалежно що розміщуються в зигзагоподібній конфігурації від їхньої форми, позначені точками різних Можна також бачити, що ряди 3 розташовані щодо розмірів Виступи можуть бути встановлені по один одного під кутом альфа матриці 31, або ЛІНІЙНО В ряд 32, або у вигляді конфігурації 33 у вигляді меандру, або в У цьому прикладі на базовій пластині, на зигзагоподібній конфігурації 34 Безліч виступів, додаток до фільтра і перед ним по ходу рідини, є встановлених у конфігурації 35 у вигляді ряду, або додатковий ряд виступів 4, які утворюють фільтр в конфігурації 36 у вигляді меандру, або в грубого очищення, і які слугують для зигзагоподібній конфігурації, можуть бути перемішування рідини, що протікає крізь нього встановлені послідовно в каскадному Перед, по ходу переміщення рідини, виступами 4 взаємозв'язку розташована вхідна щілина 5, крізь яку непрофільтрована рідина надходить до фільтра У На Фіг 7 зображена орієнтація перегородок даному варіанті втілення, поруч із фільтром щодо вхідного напрямку 41 потоку рідини Як розміщене сопло 6, із якого може виходити вказано, деякі з перегородок (відзначені відфільтрована рідина ВІДПОВІДНО ДО ЦЬОГО посиланням 42) встановлені паралельно напрямку пояснювального прикладу сопло 6 було вхідного потоку, ІНШІ перегородки (відзначені сформовано як складовий компонент базової посиланням 43) встановлені перпендикулярно пластини 1 Очевидно, що фільтр може бути напрямку вхідного потоку, а ІНШІ перегородки сформований і без сопла 6 і фільтра 4 грубого (відзначені посиланням 44) встановлені під очищення різними кутами до вхідного напрямку потоку 3 Фіг 7 випливає, що перегородки не обов'язково Фіг 2 являє собою збільшене зображення повинні мати однакову орієнтацію стосовно частини фігури, що характеризує розміщення вхідного напрямку потоку Фактично, установка повиступів у рядах З У цьому варіанті виконання різному орієнтованих перегородок утворює деяку виступи 7 являють собою прямокутні перемички перевагу, оскільки різна орієнтація поліпшує або перегородки, але, як це буде зазначено нижче, ступінь перемішування рідини в міру проходу вони можуть мати альтернативну конфігурацію рідини крізь фільтр Можна бачити, що ряди 3 містять безліч виступів 7, які виступають із базової пластини 1, і які На Фіг 8 вказане зображення, отримане за розташовуються на деякій відстані один від допомогою сканувального електронного одного, формуючи в результаті цього рідинний мікроскопа, мікроструктурного фільтра, такого, як фільтр тонкого очищення вказаний на Фіг 1, наприкінці його терміна служби Це зображення було записане крізь пластину, що Фіг 3 ЯВЛЯЄ собою поперечний перетин, що закриває, (непомітно), виконану із скла Вказане проходить по лінії "А-А" на Фіг 2 У цьому варіанті зображення ілюструє фільтр, що має ряди втілення, виступи 7 мають увігнуті подовжні боки, виступів, встановлених у зигзагоподібній між якими є проходи 8 бочкоподібного конфігурації, проте самі виступу непомітні при поперечного перетину даному рівні збільшення На Фіг 4 зображено безліч варіантів втілення виступів, кожен з яких розглядається з початкового Під час використання фільтра рідина відкритого боку фільтра (тобто, зверху) Будь-який протікала крізь фільтр у напрямку, позначеному із зображених виступів, або їх комбінація, (або стрілками, і частинки, суспендовані в рідині, були будь-які ІНШІ виступи) може використовуватися у захоплені розташованими поруч один з одним фільтрі, описаному тут Фіг 4 зображує прямокутну виступами Як вказано на кресленні, ряди виступів перегородку 11, подовжену перегородку 12 покриті відфільтрованими частинками, при цьому постійної ширини із закругленими вузькими видно, що ступінь покриття в зонах, що краями, перегородку 13 у формі крила, знаходяться поблизу від крайових областей 2а і перегородку 14 постійної ширини і з вузьким 2Ь, вище, ніж ступінь покриття в центральній боком, що проходить під нахилом, і перегородку області фільтра У просторі між рядами виступів, 12, що вигнута у формі сегмента кола Зображена які знаходяться з боку вхідного потоку фільтра, також квадратна колонка 16, трикутна колонка 17, практично немає частинок, і, таким чином, фільтр кругла колонка 18 і восьмикутна колонка 19 Як це є цілком працездатним у цій області (тобто, рідина вказувалося вище, будь-яка із перегородок, або їх усе ще може проходити крізь нього) Як видно на будь-які комбінації, придатні для використання у Фіг 8, умовна гранична ЛІНІЯ МІЖ областю вільного фільтрі фільтра і областю засміченого фільтра проходить, повторюючи, приблизно, форму параболи Як це На Фіг 5 зображені поперечні перетини різних 54561 14 13 видно на Фіг 8, рідина може усе ще проходити прямокутні перегородки довжиною Юмкм і крізь фільтр, навіть якщо значна частина площі шириною 2,5мкм, і вони виступають із базової поверхні фільтра заблокована пластини на 5мкм Між перегородками залишені проходи висотою 5мкм і шириною Змкм Таким чином, можна бачити, що вищеописаний фільтр у меншому ступені схильний З боку входу рідини у фільтр розташовується до закупорки в порівнянні із запропонованими ряд із 10 прямокутних перегородок довжиною раніше фильтрами такого типу, він усе ще може 200мкм і шириною 50мкм, і вони виступають із адекватно працювати, навіть тоді, коли відносно базової пластини на висоту ЮОмкм Між цими велика частина поверхні фільтра була перегородками є проходи висотою ЮОмкм і заблокована У результаті цих покращань шириною 150мкм Десять прямокутних корисний термін служби фільтра (і, таким чином, перегородок формують фільтр грубого очищення і будь-якого пристрою, що включає цей фільтр) засіб для перемішування рідини, що протікає крізь значно збільшений Це цілком відрізняє його від нього На відстані, приблизно, ЗООмкм перед і пристроїв , що раніше пропонувалися, у яких навпроти ряду перегородок сформований зазор відносно невеликий ступінь закупорки фільтра для введення рідини, який має ширину, викликав неможливість правильної роботи приблизно, 2мм і висоту ЮОмкм пристрою в цілому Камера збору фільтрату сформована ззаду, по Приклад Мікроструктурний фільтр для розпилювача Як було зазначено вище, фільтр, описаний у даному описі, може знайти широке застосування в розпилювачах і, зокрема, у розпилювачах для одержання аерозолю з рідини, що несе медикамент Опишемо тепер приклад одного з таких розпилювачів У цьому ілюстративному прикладі фільтр сформований на базовій пластині разом із безліччю інших мікроструктури их компонентів Базова пластина має ширину 2,6мм і довжину, приблизно, 5мм По ширині, приблизно, 2мм вона містить 40 рядів виступів, причому ці ряди встановлені в зигзагоподібній конфігурації Кожен ряд має довжину 1,3 мм Виступи являють собою ходу руху рідини, рядів перегородок, встановлених у зигзагоподібній конфігурації Камера збору фільтрату має розміри 5мкм у висоту і поступово звужується від 2мм ширини і зв'язана із соплом прямокутного поперечного перетину, яке має 5мкм у висоту і 8мкм у ширину У цьому прикладі отвір сопла було виготовлено одночасно із створенням мікроструктури на базовій пластині Базова пластина, яка має товщину 1,5мм, виконана з нікелю і була виготовлена способом гальванопластики з пластмасової формувальної вставки, яка містить взаємодоповнюючу структуру для 1083 фільтрів Вона закривається плоскою нікелевою пластиною товщиною 0,8мм, яка потім припаюється до базової пластини 15 16 54561 Фіг. 2 Фіг. З 11 D-1S 12 ФІГ 4 Фіг. 5 18 54561 17 313233 -36 34 Фіг. 6 Фіг. 8 Підписано до друку 03 04 2003 р Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Microstructured filter

Автори англійською

Geser Johannes, Eicher Joachim

Назва патенту російською

Микроструктурный фильтр

Автори російською

Гезер Йоханнес, Айхер Йоахим

МПК / Мітки

МПК: B01D 46/10, B01D 29/01

Мітки: фільтр, мікроструктурний

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/9-54561-mikrostrukturnijj-filtr.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Мікроструктурний фільтр</a>

Подібні патенти