CN101557875A - 用于接收或处理液体的设备 - Google Patents

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Abstract

本发明建议了一种用于接收或处理流体、特别是液体的设备，以及用于制造此类设备的方法。将平的非预成形的覆盖膜层叠在一载体上，其中仅通过层叠形成三维成形的或拱形的腔室壁，所述腔室壁限定用于所述流体的腔室的一部分的边界。该设备制造简单且可以通用。

Description

用于接收或处理液体的设备
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于接收或处理流体、如液体的设备，以及一种用于制造此类设备的方法。
本发明优选涉及微流体系统或设备。下面的实施形式尤其涉及其中毛细力起作用且尤其对于工作起决定性作用的设备。
背景技术
带有腔室、尤其是如下通道形式的腔室的微流体设备是已知的，所述通道的至少一部分由三维成形的膜限定边界，且尤其是弹性可变形的或可压缩的。此类腔室或通道允许接收和处理(特别是引导、混合和输送)液体。
US6902706B1公开了一种用于控制分析芯片内的液体的阀。该阀具有第一和第二通道，它们从板状的载体的表面相互隔开地引出。引出侧的开口由膜覆盖。为打开阀，液体受到压力，以使膜三维变形且因此在所述开口之间形成连接。无证据显示膜被三维预成形。因此，无证据显示膜仅通过层叠而三维预成形。
US 2006/0076068A1公开了主要包括硬薄膜的微流体结构。在板状基质上平面侧形成打开的通道。第一和第二通道端部相互隔开地布置且并不相互连接。基质由膜覆盖，该膜具有与基质不相连的区域，该区域包括第一和第二通道端部。在膜受到力加载时发生三维变形，且液体从第一通道流入第二通道。未公开通过层叠而三维预成形的膜。
US 2006/00570303A1公开了一种用于在生物芯片内以由膜形成的三维成形的结构运输液体的装置。无证据显示由膜的层叠起到三维成形的作用。
WO 02/068823A1公开了一种微流体控制装置，所述控制装置能够被用作在一个方向上起作用的阀。阀通过包括五层的层叠物形成。层叠物的层形成带有阀座的流入通道，以及与流入通道通过柔性薄膜分隔的流出通道。柔性薄膜具有开口，所述开口与阀座相对地布置。在流入通道具有流动时，薄膜被朝向流出通道的方向压靠在阀座上且将开口封闭。在相反的流动方向上，薄膜朝向流入通道的方向偏转离开阀座且将阀打开。无证据显示，薄膜仅通过层叠而三维预成形。
WO 2005/060432A2公开了用于分析目的的盒。阀具有柔性材料，该柔性材料在一定的压力下通过电池提升，使得形成通路。未公开仅通过层叠而三维预成形的柔性材料。
US 4,950,354涉及一种用于制造气垫膜的方法。被加热的热塑性膜被牵拉穿过预先层叠在膜上的穿孔的基质的孔。然后通过将另外的热塑性膜层叠在现有的层叠物上而将所形成的泡状形状封闭。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于给出一种用于接收或处理流体、特别是液体的设备，以及该设备的制造方法，其中能够以特别简单的方式提供至少局部可变形的、特别是可弹性变形的腔室或由膜限定边界的其它三维结构。
以上技术问题通过根据权利要求1的设备或根据权利要求15的方法解决。有利的扩展是从属权利要求的对象。
本发明的一个方面是，将平的和/或非预成形的覆盖膜层叠在载体上(即通过热和压力作用)，且由覆盖膜形成仅通过层叠三维成形的或拱形的腔室壁，该腔室壁在覆盖膜和载体之间限定所希望的腔室的一部分的边界。这允许特别简单的制造。
尤其，为层叠，将带有至少一个空隙或通孔的掩膜或所谓的热模(加热的冲模)在热作用下压在覆盖膜上，使得优选地仅因此将覆盖膜在空隙或通孔的区域内不与载体连接，而是在此区域内三维地成形或结构化。而在其它的区域内覆盖膜优选地以通常的方式通过层叠与载体固定地连接。因此，能够以很简单的方式实现覆盖膜的结构化或成形，以形成用于流体(如液体)的、特别是用于接收和/或处理流体(如液体)的例如腔室的三维结构。
根据本发明的另外的也是独立可实现的方面，以附加膜部分地将覆盖膜覆盖，和/或在由覆盖膜形成的腔室的区域内将覆盖膜覆盖，其中在覆盖膜和附加膜之间形成附加腔室。尤其优选的是附加膜也如同覆盖膜那样层叠，其中附加膜尤其仅通过层叠而再次形成三维成形的或拱形的附加壁，所述附加壁形成或限定附加腔室的一部分的边界。因此，能够以尤其简单的方式提供可通用地使用的三维结构。
然而，原则上也可以以另外的方式安装覆盖膜和/或附加膜和/或使覆盖膜和/或附加膜三维成形。
根据本发明的另外的也是独立可实现的方面，覆盖膜以及由其形成的腔室覆盖了薄膜，使得尤其透过薄膜出来的渗透物能够被接收在腔室内且尤其通过所连接的通道等被导出。特别优选的是覆盖膜在中心与薄膜-特别是通过层叠-连接。因此，能够实现很高的毛细力且因此实现很有效的分离或过滤，特别优选地在血液分离等情况下。
在本发明中，概念“腔室”尤其理解为每个任意的三维结构-例如细长通道，它们可根据建议制造或通过三维成形的或结构化的覆盖膜限定边界，且用于接收液体或另外的流体，如果需要也用于接收气体。这相应地也适用于概念“附加腔室”。
本发明尤其仅涉及微流体设备或结构。“微流体”在此特别地理解为整个设备的体积或腔室的体积至多为100微升，特别优选地至多为10微升或更小。
附图说明
本发明的另外的优点、特点和特征从权利要求和如下结合附图对于优选实施例的描述中得到，各图为：
图1示出根据第一实施形式的所建议的设备的截面俯视图；
图2示出沿图1的线II-II的示意性截面；
图3示出沿图1的线III-III的示意性截面，其中层叠尚未进行；
图4示出与图3对应的在层叠后的示意性截面；
图5示出在图3中表示的掩膜或热模；
图6示出根据第二实施形式的所建议的设备的示意性俯视图；
图7示出沿图6的线VII-VII的示意性截面；
图8示出根据第三实施形式的所建议的设备的示意性俯视图；
图9示出沿图8的线VIII-VIII的示意性截面；
图10示出根据第四实施形式的所建议的设备的示意性俯视图；
图11示出沿图10的线XI-XI的示意性截面；
图12示出根据第五实施形式的所建议的设备的示意性俯视图；
图13示出根据第六实施形式的所建议的设备的示意性俯视图；
图14示出根据第七实施形式的所建议的设备的示意性俯视图；
图15示出沿图14的线XV-XV的示意性截面；
图16示出根据第八实施形式的所建议的设备的示意性俯视图；
图17示出根据图16的设备的示意性俯视图；
图18示出根据图16的设备在通道打开时的示意性俯视图；
图19示出根据第九实施形式的所建议的设备的示意性俯视图；
图20示出用于根据图19的设备的研磨或热模的底视图；
图21示出根据第十实施形式的所建议的设备的示意性俯视图；
图22示出根据图21的设备的俯视图；
图23示出根据第十一实施形式的所建议的设备的示意性俯视图；和
图24示出根据第十二实施形式的所建议的设备的示意性俯视图。
具体实施方式
在附图中，对于相同或类似的零件使用相同的附图标记，其中实现相应的或可比较的特征和优点，即使重复描述被省略。附图为解释不同的方面且为方便描述而未按比例绘制。
图1在示意性截面俯视图中示出一种所建议的用于接收和/或处理流体、特别是液体的设备1。流体或液体在图1中未图示。而图2所示的沿图1的线II-II的示意性截面示例地示出带有液体2的设备1。
设备1具有载体3和覆盖膜4。在载体3和覆盖膜4之间形成用于接收以及处理流体的三维流体结构。所述结构尤其优选地是一种通道形腔室5。
结构或腔室5至少部分地通过形成在覆盖膜4内或由覆盖膜4形成的腔室壁6限定边界。尤其，载体3至少在此区域内被设计为平的或平坦的，除了带有用于流体的可能的引入和引出导管，使得结构或腔室5基本上或几乎仅形成在覆盖膜4内以及载体3外或在载体3的平面侧F的上方。
覆盖膜4层叠在载体3上、特别是载体3的平面侧F上，即在压力和热作用(尤其在大约80℃至100℃下)下与载体3连接。
在层叠前，平的覆盖膜4根据建议被预成形或被三维结构化等，以形成三维预成形的和/或拱形的腔室壁6。而覆盖膜4首先通过层叠而这样地成形、结构化和/或预压，使得形成三维成形的或拱起的腔室壁6，特别是从载体3拱起或成形，和/或尤其在腔室壁6上不施加压力、例如气压。
根据图3的沿图1的线III-III的示意性截面首先示出在层叠在载体3上之前、即在形成腔室5之前的平滑的或平的覆盖膜4。
根据建议，层叠尤其以所谓的热模或掩膜7实现，所述热模或掩膜7例如由相应地形成的冲模、中间支承等形成。需要时，掩膜7也能够通过滚子或滚子层叠机滚筒的表面等形成。
掩膜7在此具有至少一个空隙或通孔8，如在图3中且在图5中从下方的视图中表示。
为层叠，在热作用下将掩膜7压在覆盖膜4上，所述覆盖膜4尤其首先松弛地放置在载体3上。因此，覆盖膜4优选地仅在空隙或通孔8的区域内不与载体3连接，而在此区域内三维地成形或结构化，如在图4中解释。令人惊奇的是已经表明，不使用另外的成形步骤且尤其不使用膨胀装置，由压力气体等在掩膜7的空隙或通孔8的区域内使覆盖膜4拱起，以此形成三维成形的或拱形的腔室壁6，如在图4中示意性地图示。
所建议的覆盖膜4的三维成形能够尤其选择性地由未图示的冲压层叠机或滚子层叠机执行。
所建议的层叠尤其可很简单地执行，因为取消了附加的成形步骤。掩膜7可很简单地制造，因为尤其不要求掩膜7的三维结构化。更合适的是以希望的构造形成通孔8或多个通孔8。
腔室5在图示的例子中基本上形成为通道形或细长和/或通道状或隆起状，如在图1所示的俯视图和图2所示的截面中表示。横向于此，腔室5优选相对地细且尤其在横截面内基本上为半圆形地设计，如在图4所示的横向于图2延伸的截面中表示。由覆盖膜4形成的腔室壁6尤其横向于腔室5的纵向延伸形成为拱形或半圆形。然而，原则上其他构造、形式和结构化也是可以的。
所建议的在覆盖膜4内形成的结构或腔室5例如与设备1或载体3或其他流体结构、流体部件等的第一通道9和/或第二通道10流体连通。在图示的例子中，第一通道9例如沿平面侧F延伸。所述第一通道9例如通过载体3内的槽形成，所述槽尤其由覆盖膜4平地覆盖。第一通道9以一端例如结束或开始于腔室5的端部区域上。
在图示的例子中，第二通道10的另一端尤其连接在腔室5上。例如，第二通道10设计为穿过载体3的通孔或孔，且将腔室5与布置在载体3的另一个平面侧F上的流体结构11(例如通道、检测区域、混合区域等)相连通。
结构11优选地也形成在载体3内，且例如通过覆盖件12覆盖，覆盖件12也可以是覆盖膜，特别是由与以上的覆盖膜4相同的材料制成的覆盖膜。
所建议的设备1尤其形成用于接收或处理流体、如液体2的微流体平台或微粒体系统。
腔室5以及腔室壁6尤其可以弹性地或可逆地变形。复位能够尤其由于覆盖膜4以及腔室壁6的相应的复位力实现，和/或由于在腔室5内存在的流体压力实现。
为进行预成形，例如在图2中示意性地示出的零件或元件13，例如冲模、滚子、滚筒、滑块、另外的促动器等可以作用于腔室壁6。
元件13例如可以横向于腔室5的纵向延伸或横向于载体3的平面侧F或板平面运动，使得腔室壁6可以在元件13的区域内压在载体3上，且因此可以以挤压阀的方式终止、阻塞或节流特别是控制或调节通过腔室5的流体流动。
元件13尤其在细长形式的腔室5的情况下能够例如在腔室5的局部作用压力下沿腔室5在纵向上运动，以此能够以蠕动泵的形式实现流体2在腔室5内的输送或挤压。在此情形下，腔室5因此尤其形成可变形的泵空间。
在前述两个应用实例中，元件13的在腔室5以及腔室壁6上作用的面的横向延伸优选至少基本上与腔室5横向于其纵向延伸的宽度同样大。然而，元件13能够设计得相比于此宽度更窄或更小。在此情形下，元件13尤其适合于使流体在腔室5内例如往复运动，或在相应地形成了腔室5的情况下例如也使流体环绕或循环运动，例如为使不同的流体或扩散物混合。在此情形下，腔室5因此尤其构造为混合空间。
注意到的是所建议而形成的设备1用于不同的目的，例如用于尤其受控的通风和抽气，且尤其也能够与另外的尤其是微流体系统、部件(例如阀、泵、毛细管塞、过滤器、检测装置等)相组合。
所建议的设备1例如也可用于分析或另外地操作或处理流体、例如液体2。
在图示的例子中，载体3优选地由塑料制成，特别是聚苯乙烯或聚碳酸酯。
载体3优选地至少基本上设计为板状的、平的和/或平面的。
优选地，载体3至少基本上设计为刚性的。
载体3或其表面尤其由与覆盖膜4或覆盖膜4的热封层同样耐热的材料形成。
覆盖膜4优选地由塑料制成，特别是聚乙烯或聚丙烯。
覆盖膜4形成为透明的或不透明的，必要时也仅局部形成为透明的或不透明的。
覆盖膜4选择地构造为单层或多层的。这取决于各自的应用目的和要求。
尤其，覆盖膜4是所谓的热封膜，它通常具有由封漆制成的涂层。
根据需求，覆盖膜4也能够形成不同腔室5的多个三维成形的或拱形的腔室壁6。
如已提及，覆盖膜4也能够覆盖或形成载体3内或上的另外的流体结构或所有其他流体结构，如空隙、凹陷、通孔、槽或第一通道9和/或多个腔室5等。
所建议的设备1的另外的实施形式和变化将在下面根据另外的附图解释。为避免重复，尤其仅描述基本差异，使得至此的实施形式和解释尤其视作对应和补充。
图6在俯视图中示出所建议的设备1的第二实施形式。在此，第一通道9和第二通道10在一个平面内走向，和/或至少基本上相互平行。两个通道9和10通过由覆盖膜4形成的腔室5相互连接或可相互连接。
图6示出了带有布置在腔室5上的元件13的设备1。图7示出图6所示的设备1沿线VII-VII的示意性截面。在此，元件13仍被升起。在此情形下，两个通道9、10的流体连接通过腔室5打开，特别是腔室壁6向上或从载体3的平面侧F拱起或突出。
图8以示意性俯视图中示出所建议的设备1的第三实施形式，所述第三实施形式很类似于第二实施形式。在此，附加地提供了第三通道14。第三通道14例如用于引入流体、如洗涤液等。第三通道14通过腔室5与两个另外的通道9、10连接或可连接。图8表示了建立了连接的状态。箭头说明可能的流动方向。通过通道14引入的液体例如通过两个另外的通道9和10导出。
在示出的第三实施形式中，向两个位于外侧的通道9、10的流体连接优选可以同时阻塞或释放或节流。根据宽度或长度，为此形成对应配设的元件13以控制流体连接。根据以不中断的状态拱起的腔室壁6的压缩和变形，流体连接能够或多或少地被节流或最终完全被中断。
图9所示的沿图8的线VIII-VIII的示意性截面解释了元件13的一种可能的相对宽的结构。在此，元件13尤其延伸直至或甚至超过两个边缘侧通道9、10-严格地讲，两个边缘侧通道9、10在腔室5上的连接。然而，另外的结构解决方法也是可以的。
尤其，也可以的是使得从第三通道14一方面向通道9的流体连接和另一方面向通道10的流体连接可相互独立地控制。在此情形下，尤其为腔室5配设两个分开地或可以相互独立地控制或操纵的元件13。然而，此效果在相应的移动、腔室旋转等情况下也能够选择地仅以一个单独的如所示的元件13或一个另外的元件13实现。
要注意到的是根据腔室5的压缩，也可实现流体连接的节流。所建议的设备1因此尤其不仅可用作阀，而且可用作节流器或用于流体处理的另外的元件。
例如，设备1也能够用于受控的通风和/或抽气。在此情形下，尤其能够进行相关液体等的准间接的控制。如在第一实施形式中的情况，在第二和第三实施形式中，通道8、9、14每个优选地通过载体3内的空隙、槽等并优选通过覆盖膜4的覆盖形成。然而，另外的结构解决方法也是可以的。尤其，通道9、10和/或14也能够通过孔、软管、另外的覆盖元件或载体等形成、限定边界、引导或连接。
图10在示意性俯视图中示出所建议的设备1的第四实施形式。在此，腔室5尤其形成混合腔室。通过两个例如对置的通道9和10，尤其可引入不同的液体或其它流体。在腔室5中优选地形成阻塞结构，特别是毛细管塞结构15，例如通过横向延伸的槽、突起、疏水性区域、亲水性区域等。在混合腔室上优选地通过毛细管塞连接的第三通道14在此尤其用于腔室5的抽气。
在通风腔室5后，通道9、10且必要时还有通道14尤其通过阀或另外的装置优选地可流体封闭，尤其优选地通过借助于另外的元件13′的压缩，如仅在图10中以虚线说明。然后，将元件13压在拱形的腔室壁6上且尤其环绕和/或直线地往复运动。因此，位于腔室5内的液体的混合尤其能够仅通过例如腔室壁5的压入或变形来实现。
在所限定的混合和打开后，至少流体连接能够将液体例如通过腔室5的压缩继续运输或再次排出。
图11在沿图10的线XI-XI的示意性截面中示出设备1，其中元件13被升起。
图12在示意性俯视图中示出所建议的设备1的第五实施形式。在此，由覆盖膜4形成的腔室5优选地布置在第一通道9和第二通道10之间，或与此两个通道连接。第一通道9在腔室5的上游具有分支，该分支通向与之连接的第三通道14。
如果为第一通道9供给流体，例如带有细胞的液体，则通过可变形或可阻塞的腔室5能够选择地或有目的地进行控制，以控制流体和细胞等是否通过腔室5进一步流入第二通道10内，或在相应的阻塞或节流(腔室5的压缩)时通过分支传输到第三通道14内。因此，例如可实现细胞分类器。然而，此布置也可用于流体力学中的其他目的，特别可用于是微流体力学中。
图13在示意性截面中示出所建议的设备1的第六实施形式。在此，在载体3的两个对置侧、特别是平面侧上分别形成腔室5，各腔室5通过-优选地如以上所述的层叠-覆盖膜4形成。二者在载体3的相互背离的侧上和/或对置的腔室5上优选地通过载体3内的通孔、小孔、孔、通道16等优选地直接相互连接。通过腔室5或其腔室壁6的相应的、特别是交替的变形或压缩实现，使位于腔室5内的液体可以交替地从腔室5流向另外的腔室5内以及反向流动。这尤其有助于液体的良好混合、与试剂的反应等，这例如在载体3上或内进行。
图14在示意性俯视图中示出所建议的设备1的第七实施形式。图15示出沿图14的线XV-XV的示意性截面。在第七实施形式中，腔室5设计为细长的。腔室5优选地配设有多个元件13，优选地为三个或更多的元件，所述元件可以相继地或以一定的次序压下或操纵。因此，可实现微流体泵，而使元件13不必在泵送方向上，即沿腔室5运动。相反，在此仅仅横向于或垂直于载体3的平面侧或腔室5的延伸的协调运动足以通过相继实现的对腔室5的相应压缩产生例如从第一通道9到腔室5内且进一步到第二通道10内的流体净流量(nettofluβ)，。
图16在示意性截面中示出所建议的设备1的第八实施形式。在此涉及将通过热和压力作用而在第一区域内已层叠的覆盖膜3修改或影响为使得覆盖膜4在与第一区域相邻的第二区域内也从相关的载体3松开，且特别是三维变形或拱起。图16示出已层叠的覆盖膜4的状态，所述覆盖膜4覆盖载体3内的空隙17和邻接的表面区域。空隙17在此例如以物质18填充。
从根据图17的示意性俯视图中可见，例如已经预成形的通道9延伸直至空隙17的附近，然而还通过在图17中以虚线示出的覆盖膜4的层叠的区域19与空隙17流体分离。
通过将相应地成形的带有空隙或通孔8的掩膜7安放在所述区域19内，现在可实现通过热和压力作用在相连接的侧向区域内将覆盖膜4在区域19内再从载体松开且尤其三维变形或拱起。因此，提供空隙17和通道9之间的以及与物质18的流体连接。图18解释了当掩膜7或所谓的热模等安放且已提供通向空隙17的流体连接时的状态。
所解释的已层叠的覆盖膜4，特别是其限定的三维形状或拱起在一定区域19内的松开也能够用于另外的目的。例如，以此能够产生很简单的流体连接或网络，例如用于测试目的或其他目的。替代地或补充地，也可以相继地实现不同的结构的流体连接。图19示出例如微滴定平台载体3，所述载体3带有不同的流体小盘、结构、通道开口等，它们概括地以附图标记20表示。这些结构20分别根据需要由可相应地成形的腔室5连接。这示例性地为两个结构20示出，所述结构20通过以虚线图示的腔室5相互连接。
通过将相应的热模或掩膜7相应地定位，如在图20中示例性地说明，可实现完全有目的地仅将例如直的或必要时也将弯曲的、弯的、成角度的或另外的、优选通道状的腔室5在首先分开的结构20之间形成或再次连结。这例如通过使掩膜7在希望的区域内安放而实现。在此，再次注意到的是由于相邻区域内的热和压力的作用，覆盖膜4从载体3的松开在掩膜7的空隙或通孔8的区域内实现，且能够建立与之相应的流体连接。图19示例性地示出掩膜7在右下区域内的可能布置，以能够将两个结构20相应地相互连接。
图21在示意性截面中示出所建议的设备1的第十实施形式。设备1具有薄膜21，所述薄膜21尤其用于分离目的，用于过滤等，例如用于血液分离，尤其优选地用于分离血浆。
薄膜21优选地布置或固定在载体3上。薄膜21能够以任何合适的方式与载体3连接，例如通过粘合、焊接、夹紧和/或其他方式，特别是也通过层叠。
薄膜21至少部分地、特别是完全地由覆盖膜4覆盖。覆盖膜4与载体3和/或与薄膜21连接，特别是在其边缘区域内连接，尤其优选地在薄膜21上层叠，如已所述。覆盖膜4优选地再次拱起或三维变形，以在覆盖膜4和薄膜21之间形成腔室5。
薄膜21需要时是凹入的或拱起而离开载体3。这能够通过相应的结构、支承元件等和/或通过相应的预成形来实现。替代地或补充地，薄膜21也能够通过所存在的流体压力以此方式变形。特别优选地，在薄膜21和载体3之间以及在薄膜21的背离腔室5的一侧上形成尽可能大面积的引入腔室22。
尤其优选的是覆盖膜4与薄膜21在中心和/或在区域23内连接。这尤其有利地直接在层叠时实现，即尤其通过形成在此未示出的相应的热模或掩膜7而实现。
图22在示意性俯视图中示出第十实施形式的优选布置。尤其可见的是覆盖膜4优选地在一个区域23内与薄膜21连接，引入腔室22在该区域处在对置侧或下侧或朝向载体3的侧上，和/或通过第一通道9-在此穿过载体3-实现流体引入。然而，另外的或其他的流体连接也是可以的。
从根据图22的俯视图可见，在薄膜21和覆盖膜4之间形成的腔室5优选地与第二通道10流体连接。
如果引入腔室22引入流体、例如血液，则穿过薄膜21的或流动的渗透物，特别是血浆，由腔室5接收且通过第二通道10导出。由于尤其有利地提供的覆盖膜4与薄膜21的中心连接，在所连接的边缘区域内、例如腔室壁6，腔室5实现特别高的毛细作用。这在流体过滤或血液分离中是很有帮助的，如实验已显示。然而，对于在腔室5内实现很高的毛细作用的替代或补充，也可以的是使覆盖膜4或腔室壁6以另外的方式-特别是居中地-靠近薄膜21-特别是靠放在薄膜21上，例如通过从外部或以其他合适的方式压住或保持。
覆盖膜4优选地如已所述通过形成希望的中空结构或腔室5而层叠在载体3上，且在此尤其也在中心区域层叠在薄膜21上。然而，另外的安装可能性也是可以的。
图23在示意性截面图中示出所述的设备1的第十一实施形式。在此，在优选地层叠的覆盖膜4上至少部分地和/或在由覆盖膜4形成的腔室5的区域内层叠附加膜24，所述附加膜24尤其在腔室5的区域内和/或通过覆盖膜4形成附加腔室25。
附加腔室25尤其布置在腔室5的平面侧上方和/或平面侧上。然而，另外的构造和布置也是可以的。
附加膜24又优选地仅通过层叠而形成三维成形的或拱起的附加壁26，所述附加壁26至少限定附加腔室25的一部分的边界，如在图23中示意性地图示。然而注意到的是附加膜24也能够以任何其他的合适方式安装。相应地，附加膜24或腔室壁26的三维成形或拱形能够选择地直接通过层叠和/或以其他方式-例如通过引入压力气体、通过构造不连接的区域等实现。这同样也适用于覆盖膜24和由覆盖膜24形成的腔室5。
附加腔室25能够需要时仅基本上在腔室5的区域内延伸经过覆盖膜4。然而，附加腔室25优选至少在一侧上或在腔室5上方的一个区域内侧向延伸出，且形成例如略微加厚的附加腔室区域25′，如在图23中在右侧上说明。附加腔室25的部分25′能够例如连接到未示出的通道10等上。腔室5本身能够例如连接到一个未示出的通道9等上。
叠置的腔室5和腔室25能够用于不同的目的。例如，能够在附加腔室25压入时才通过未示出的元件13等首先对附加腔室25内的流动进行节流或中断。根据所存在的压力比、腔室尺寸、膜4和24的尺寸以及其他参数，能够同时、首先或此后才将经过腔室5的流动节流或完全阻塞。相应地，这也相反地适用于腔室5和25打开或释放时。
另外，能够通过共同的元件13例如也实现在优选流体分开的腔室5和25内的分开的液体的同时混合。
在图示的例子中，任选地设有在腔室壁6的区域内通向附加腔室25的流体连接27。这些连接27能够例如通过相应的小孔、空隙、孔、洞等形成。需要时，也能够仅提供唯一的连接27。
如果腔室5内的液体压力明显提高或者如果腔室壁26至少临时地变形为使该腔室壁26明显接近腔室壁6或者甚至(特别是在连接27的区域内)接触腔室壁6，则流体连接27能够-尤其在直径或横截面很小的情况下-形成毛细管塞，使得例如来自腔室5的液体仅能够流入附加腔室25。在此情形下，相应地形成毛细性很高的区域，使毛细管塞得以克服且使来自腔室5的液体能够流入附加腔室25内。
图24在示意性截面图中示出所建议的设备1的第十二实施形式。第十二实施形式很类似于第十一实施形式。腔室5在此形成尤其至少基本上是细长的通道。优选地在腔室5上方层叠的附加膜24尤其在腔室5上方或沿腔室5形成附加腔室25。所述附加腔室25尤其优选地以基本上半圆柱形式包围腔室5，和/或与腔室5同轴地布置。如果引导不同的液体或其他流体通过腔室5和附加腔室25，那么尤其在所连接的公共的通道(未图示)内的液力节流是可能的。然而，根据图24的构造也能够用于其他目的。
一般地，不同的实施形式也能够任意地相互组合。不同的实施形式的单独的方面和特征也能够任意地相互组合，和/或使用在其他类似设备和方法中-特别是在微流体力学中。

Claims (39)

1.一种用于接收或处理流体、特别是液体(2)的设备(1)，所述设备(1)带有载体(3)、覆盖膜(4)和构成在所述载体(3)和所述覆盖膜(4)之间的腔室(5)，其特征在于：
平的和/或非预成形的所述覆盖膜(4)层叠在所述载体(3)上，且构成仅通过层叠三维成形的或拱形的腔室壁(6)，所述腔室壁(6)限定所述腔室(5)的边界的一部分。
2.一种用于接收或处理流体、特别是液体(2)的设备(1)，所述设备(1)带有载体(3)、覆盖膜(4)和形成在所述载体(3)和所述覆盖膜(4)之间的腔室(5)，特别是根据权利要求1所述，其特征在于：
该设备具有附加膜(24)，所述附加膜(24)部分地和/或在所述腔室(5)的区域内覆盖所述覆盖膜(4)，其中，在所述覆盖膜(4)和所述附加膜(24)之间构成附加腔室(25)，和/或
所述载体(3)是平面的，且所述覆盖膜(4)为形成所述腔室(5)而例如三维成形或拱起。
3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于：所述覆盖膜(4)层叠在所述载体(3)上。
4.根据权利要求2或3所述的设备，其特征在于：平的和/或非预成形的所述附加膜(24)层叠在所述覆盖膜(4)上，并且/或者所述附加膜(24)构成尤其是仅通过层叠而三维成形的或拱起的附加壁(26)，所述附加壁(26)限定所述附加腔室(25)的边界的一部分。
5.根据权利要求2至4的一项所述的设备，其特征在于：所述附加腔室(25)在平面侧或纵向地覆盖所述腔室(5)，或与所述腔室(5)基本上同轴布置，或以半圆柱形式包围所述腔室(5)。
6.根据权利要求2至5的一项所述的设备，其特征在于：所述附加腔室(25)或侧壁(26)可以弹性地或可逆地变形。
7.根据权利要求2至6的一项所述的设备，其特征在于：所述附加腔室(25)或侧壁(26)形成为通道形、细长的和/或隆起状，特别是其中所述附加壁(26)横向于所述附加腔室(25)的纵向延伸和/或半圆形地拱起。
8.根据前述权利要求的一项所述的设备，其特征在于：所述覆盖膜(4)具有若干通孔(27)和/或设计为薄膜或过滤器，特别是至少在由所述附加腔室(25)覆盖的所述腔室壁(6)的区域内。
9.根据前述权利要求的一项所述的设备，其特征在于：所述腔室(5)构造为环形的并且/或者覆盖尤其由所述载体(3)保持的薄膜(21)，特别是其中所述覆盖膜(4)优选在中心与所述薄膜(21)尤其通过层叠而部分地连接。
10.根据前述权利要求的一项所述的设备，其特征在于：所述载体(3)设计为刚性的或柔性的或膜状的。
11.根据前述权利要求的一项所述的设备，其特征在于：所述载体(3)由塑料、尤其由聚苯乙烯或聚碳酸酯制成。
12.根据前述权利要求的一项所述的设备，其特征在于：所述载体(3)设计为平台形、平的和/或平面的。
13.根据前述权利要求的一项所述的设备，其特征在于：所述覆盖膜(4)和/或附加膜(24)层叠在所述载体(3)的平面侧(F)上，和/或两个覆盖膜(4)布置在所述载体(3)的对置侧上且构成腔室(5)，所述腔室(5)尤其相互流体连接。
14.根据前述权利要求的一项所述的设备，其特征在于：所述覆盖膜(4)和/或附加膜(24)由塑料、尤其是聚乙烯制造。
15.根据前述权利要求的一项所述的设备，其特征在于：所述覆盖膜(4)和/或所述附加膜(24)被构造为单层的或多层的。
16.根据前述权利要求的一项所述的设备，其特征在于：所述覆盖膜(4)和/或所述附加膜(24)是热封膜，尤其带有由封漆制成的涂层。
17.根据前述权利要求的一项所述的设备，其特征在于：所述载体(3)具有或形成至少一个流体结构，如空隙、凹陷、通孔、槽或通道(9)，所述流体结构由所述覆盖膜(4)和/或所述附加膜(24)尤其以平的方式覆盖。
18.根据前述权利要求的一项所述的设备，其特征在于：所述覆盖膜(4)构成不同腔室(5)的多个三维成形的或拱起的侧壁(6)。
19.根据前述权利要求的一项所述的设备，其特征在于：所述腔室(5)或侧壁(6)可以弹性地或可逆地变形。
20.根据前述权利要求的一项所述的设备，其特征在于：所述腔室(5)或侧壁(6)形成为通道形、细长的和/或隆起状，特别是其中所述附加壁(26)横向于所述腔室(5)的纵向延伸和/或半圆形地拱起。
21.根据前述权利要求的一项所述的设备，其特征在于：所述设备(1)或腔室(5)形成阀，尤其其中所述腔室(5)可以借助元件(13)在所述腔室壁(6)变形的情况下至少逐段地压缩或挤压。
22.根据前述权利要求的一项所述的设备，其特征在于：所述设备(1)设计为泵，其中所述腔室(5)和/或所述附加腔室(24)形成可变形的泵腔室。
23.根据前述权利要求的一项所述的设备，其特征在于：所述设备(1)设计为混合装置，其中所述腔室(5)和/或所述附加腔室(24)形成混合空间。
24.根据前述权利要求的一项所述的设备，其特征在于：所述设备(1)设计为过滤或分离装置，特别是用于血液的过滤或分离装置。
25.一种用于制造尤其根据前述权利要求的一项所形成的设备(1)的方法，其中平的和/或非预成形的或非结构化的覆盖膜(4)层叠在载体(3)上，其特征在于：
为进行层叠而在热作用下将带有至少一个空隙或通孔(8)的掩膜(7)压在所述覆盖膜(4)上，使得优选地仅因此而将所述覆盖膜(4)在空隙或通孔(8)的区域内不与所述载体(3)和/或不与所述薄膜(21)相连接，而是三维成形或结构化，和/或
已层叠的所述覆盖膜(4)通过压所述掩膜(7)而在热作用下在所述掩膜(7)的空隙或通孔(8)的区域内再次从所述载体(3)松开且在此处三维变形或结构化。
26.根据权利要求25所述的方法，其特征在于：所述掩膜(7)是平的和/或平台形的。
27.根据权利要求25或26所述的方法，其特征在于：所述掩膜(7)由金属、特别是金属板制成。
28.根据权利要求25至27的一项所述的方法，其特征在于：所述载体(3)由塑料、尤其是聚苯乙烯或聚碳酸酯制造。
29.根据权利要求25至28的一项所述的方法，其特征在于：所述载体(3)设计为平台形、平的和/或平面的。
30.根据权利要求25至29的一项所述的方法，其特征在于：所述覆盖膜(4)由所述附加膜(24)至少部分地和/或在所述腔室(5)的区域内覆盖，其中在所述覆盖膜(4)和所述附加膜(24)之间形成附加腔室(25)。
31.根据权利要求30所述的方法，其特征在于：平的和/或非预成形的所述附加膜(24)层叠在所述覆盖膜(4)上，并且/或者所述附加膜(24)构成尤其仅通过层叠而三维成形或拱起的附加壁(26)，所述附加壁(26)限定所述附加腔室(25)的边界的一部分。
32.根据权利要求25至31的一项所述的方法，其特征在于：所述腔室(5)设计为环形的和/或构成在所述覆盖膜(4)和所述薄膜(21)之间，尤其其中所述覆盖膜(4)优选在所述腔室(5)的中心与所述薄膜(21)相连接。
33.根据权利要求25至32的一项所述的方法，其特征在于：所述覆盖膜(4)层叠在所述载体(3)的平面侧(F)上。
34.根据权利要求25至33的一项所述的方法，其特征在于：所述覆盖膜(4)由塑料、尤其是由聚乙烯制造。
35.根据权利要求25至34的一项所述的方法，其特征在于：所述覆盖膜(4)构造为单层的或多层的。
36.根据权利要求25至35的一项所述的方法，其特征在于：所述覆盖膜(4)是热封膜、尤其是带有由封漆制成的涂层的热封膜。
37.根据权利要求25至36的一项所述的方法，其特征在于：所述覆盖膜(4)通过带有所述掩膜(7)的滚子层叠机层叠在所述载体(3)上。
38.根据权利要求25至36的一项所述的方法，其特征在于：所述覆盖膜(4)通过带有所述掩膜(7)的冲压层叠机层叠在所述载体(3)上。
39.根据权利要求25至38的一项所述的方法，其特征在于：所述设备(1)用于泵送、混合或分离，或用作阀或节流器。
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