[发明专利]一种D型非对称分离重组式微混合器

说明书

本发明公开一种微流体混合领域中的D型非对称分离重组式微混合器，由上盖板及与上盖板键合在一起的位于上盖板正下方的混合板组成，混合板上设有入口通道、主通道和出口通道，主通道和出口通道的中心轴重合，在主通道出口端和出口通道进口端之间首尾相接若干个混合单元，每个混合单元由一个圆弧型的弯管和一个矩形的直流管构成，弯管的圆弧开口正对着直流管且与直流管相连，每个混合单元中的弯管和直流管布置在主通道中心轴的前后两侧，位于主通道中心轴同一侧的所有弯管和直流管周期性地交替布置，形成一个D型的混合单元通道；利用弯管和直流管交叉式结构对混合液的流动进行分离与重组，提高混沌对流强度，实现完全混合。

技术领域

本发明涉及微全分析系统中的微流体混合领域，尤其涉及一种被动式微混合器的结构。

背景技术

微流体系统是在微观尺度下控制、操作和检测复杂流体流动特性的系统。这样既可以减少试剂的使用量又能极大的缩短时间并提升效果。微流体系统主要包含微混合器、微反应器、微流道，其中由于微混合器能在微尺度下使流体充分混合，其已成为微流体系统的关键部件。目前微混合器按照有、无额外动力源可分为主动式混合器和被动式混合器两类。主动式混合器按作用原理区分，可分为电动式、磁致式、射流式、机械式等，但是主动式混合器加工困难，成本较高。而被动式混合器不需要额外动力源，没有运动元件，所以操作简单，容易集成到微流控芯片中。被动式混合器主要有弯曲通道式、分合式、回流循环式等。

现有被动式微混合器实现混合的主要方式是：在流道内设置挡板或者阻块，扰动流体产生混合，流动损失大；根据SAR概念设计的微混合器，通过产生混沌流来混合流体，混合效果好，但是存在着混合流道长，混合时间久，流动损失大等缺点。

发明内容

本发明的目的是为解决现有微混合器存在混合流道长，混合时间久，流动损失大等缺点，提出一种D型分离重组式微混合器，缩短微混合器的混合距离、减少流动损失、大大提高微混合器的混合效率。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：本发明由上盖板及与上盖板键合在一起的位于上盖板正下方的混合板组成，混合板上设有入口通道、主通道和出口通道，入口通道连接主通道进口端，主通道和出口通道的中心轴重合，在主通道出口端和出口通道进口端之间首尾相接若干个混合单元，每个混合单元由一个圆弧型的弯管和一个矩形的直流管构成，弯管的圆弧开口正对着直流管且与直流管相连，每个混合单元中的弯管和直流管布置在主通道中心轴的前后两侧，位于主通道中心轴同一侧的所有弯管和直流管周期性地交替布置，形成一个D型的混合单元通道。

进一步地，每个混合单元中的直流管出口端与相邻的弯管和直流管进口端相接相通，每一个弯管出口段是一段渐缩管，渐缩管出口端连接直流管出口端的管壁。

进一步地，在每一个弯管进口端处的内圆弧壁面上设有向外突出的圆弧状的分流壁面。

进一步地，弯管的内圆弧壁面和外圆弧壁面是具有相同圆心、不同半径的两段圆弧面，圆心在直流管的外壁面上。