[发明专利]液滴分配器

说明书

技术领域

本发明涉及用于分配液滴的液体分配器，其包括壳体、液体储池、排放开口并且包括围绕排放开口的液滴形成表面，来自液体储池的液体能通过排放开口排放，在液滴形成表面处，液体聚集以便被作为液滴从液滴形成表面排放。

背景技术

这种形成为液滴分配器的液体分配器是现有技术中已知的，例如DE102010048085A1和DE102008001313B3。

这种液滴分配器的几乎不可避免的问题是随着液滴（主液滴）的排放，剩余部分（所谓的残余液滴）留在液滴形成表面上，该残余液滴随后或者在液滴形成表面上变干或者被吸回到液滴分配器中。所述残余液滴构成了一种风险，因为其可导致液滴形成表面上的污染以及液体储池中的污染。

因此，希望尽可能地将残余液滴的体积最小化，从而使污染变小，尤其是在液滴在液滴形成表面上变干的情况中。较小的残余液滴导致残余液滴更快地变干，从而导致污染的风险减低。

先前公开的文献DE102011083355A1已经试图通过提出一种液滴形成表面的几何形状来解决所述问题，该几何形状部分地填充残余液滴，从而减小了残余液滴的液体体积。

发明内容

本发明的目的是提供一种替代的或者另外的选择方式来减小残余液滴的体积。

根据本发明，由于液滴形成表面包括外限制轮廓而实现所述目的，外限制轮廓的形状不同于圆形。

根据本发明的液滴分配器包括（依照这种类型的液滴分配器）壳体，该壳体容纳液体储池，液体可从该壳体通过排放开口被输送到液滴形成表面。通常，可针对该目的设想不同类型的输送机构。具体地，根据本发明这种类型的液滴分配器设置成使得围绕液体储池的壳体的壁能够变形，从而通过向壳体（其充当挤瓶）施加力，液体储池的体积可减小。然而，通常，诸如活塞泵的其他机构也在设想之中并且被本发明覆盖。

根据本发明的这种类型的液滴分配器的前述液滴形成表面是相对于排放开口设置在外部的表面，该表面在液体通过排放开口排放期间是完全润湿的，并且在该形成表面之外，在壳体的外侧上不会发生润湿。下面将会解释液滴形成面的外限制轮廓是如何定义的。

根据本发明，所述限制轮廓关于沿着排放轴线的方向的观察方向不是圆形的，所述排放轴线由排放开口限定。

已经发现，液滴形成表面的可比较尺寸处的限制轮廓的不同于普通圆形的形状几乎不影响将要排放的主液滴的液体量，但是其显著地减小主液滴排放之后留在液滴形成表面上的残余液滴的大小。

结果，通过改变液滴形成表面的形状，能够以非常简单的结构性方式来显著减小残余液滴的问题。

液滴形成表面的或者由限制轮廓围住的区域的大小取决于将要获得的液滴的大小。当由限制轮廓围住的区域（该区域由液滴形成表面与排放开口的截面区域一起形成）具有1mm²和5mm²之间的尺寸时，尤其是1.5mm²和2.5mm²之间的尺寸时被认为是特别有利的。结果，可以获得约35μl和40μl之间的范围内的液滴。

可以通过不同的方式和手段来限定前述的限制轮廓，该限制轮廓限制朝向外部的液滴形成表面并且代表了用于容纳在液滴分配器中的液体的线，直到该线，液体聚集得超过排放开口，然后被作为主液滴排放。

当限制轮廓由尖锐边缘形成时是尤其有利的，在那里，平面和仅略微弯曲的液滴形成表面汇合成相邻的圆锥形或圆柱形壳体区段。至于防止液体流过所述边缘，所述边缘优选地具有小于0.2mm尤其小于0.1mm的曲率半径，并且特别有利地具有至少30°的边缘角。

然而，用于限定限制线的另一选择方式与这种尖锐边缘式的限制边缘有利地设置成规定直到限制线的液滴形成表面与周围的壳体部分相比具有更加亲水的表面特性。在这种情况中，在形成液滴的过程中，由于限制轮廓之外的相对疏水的设计，液体仅仅润湿布置在限制轮廓内的液滴形成表面。可以借助于分配器外面的表面来获得不同的亲水性，该表面优选地由合成材料制成。而且，分配器的结构或者其排放头的结构由多个不同合成材料制成的部件构成，这可导致亲水性中的期望的不连续性。

优选地，液滴形成表面的形状显著地不同于圆形。这意味着相比限制轮廓的距离排放轴线最近的部分，限制轮廓部分地更加远离由排放开口限定的排放轴线达至少1.2倍，优选地达至少1.5倍。

此外，由限制轮廓围住的面积优选地比具有对应于由限制轮廓围住的区域的最大范围的直径的圆的面积小至少10%。优选地，所述面积甚至比对应的圆面积小至少15%，特别优选地小至少20%。