CN107639939A - 流体分配装置 - Google Patents

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CN107639939A CN201710616898.9A CN201710616898A CN107639939A CN 107639939 A CN107639939 A CN 107639939A CN 201710616898 A CN201710616898 A CN 201710616898A CN 107639939 A CN107639939 A CN 107639939A
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Abstract

本发明提供一种流体分配装置，包含外壳和搅拌棒。外壳具有外壁和储液室。外壁具有第一开口，第一开口与储液室流体连通。搅拌棒被可移动地限制在储液室内。搅拌棒具有多个桨叶和旋转轴，其中多个桨叶中的每一个间歇性地面向第一开口。本发明提供的流体分配装置，其具有可移动搅拌棒，便于主体流体再混合和流体喷射芯片附近的流体再混合。

Description

流体分配装置
技术领域
本发明涉及流体分配装置。
背景技术
一种类型的微流体分配装置，例如，喷墨打印头被设计成包含用于控制背压的毛细管部件，例如，泡沫或毛毡。在这种类型的打印头中，在过滤器与喷射装置之间存在唯一的自由流体。如果流体出现沉淀或分离，那么几乎不可能将毛细管部件中含有的流体再混合。
另一类型的打印头在本领域中称为自由流体式打印头，所述打印头具有进行弹簧加载以保持打印头的喷嘴处的背压的可移动壁。一种类型的弹簧加载的可移动壁使用可变形偏转囊状物来形成单件式弹簧和壁。惠普公司的早期打印头设计使用圆形可变形橡胶部分，所述橡胶部分采用位于盖子与容纳油墨的主体之间的环形囊状物的形式。环形囊状物的偏转使自身折叠。通过将囊状物材料变形为油墨而将环形囊状物保持的背压传送到打印头芯片。
在可能出现流体和微粒分离的储液罐中，需要提供流体的混合。例如，着色流体中的微粒往往会取决于粒度、比重差和流体粘度而沉淀。第2006/0268080号美国专利申请公开案揭示一种具有远离流体喷射装置定位的油墨罐的系统，其中油墨罐含有通过外部旋转板旋转的磁性转子以在远程油墨罐中提供整体混合。
然而已认识到，具有紧凑设计的微流体分配装置展现远程罐中的简单搅动未解决的特别挑战，所述微流体分配装置包含储液室和机载流体喷射芯片两者。例如，已确定不仅储液室的大部分区域中的流体需要再混合，而且喷射芯片区域中的再混合也是合乎需要的，且在一些情况下可能是必要的，以便防止流体喷射芯片附近的区域被沉淀微粒堵塞。
此外，已认识到，即使再混合，也存在流体分配装置的流体通道中形成的停滞区的电势，其中沉淀微粒不受通过流体通道的流体流的影响和/或通过流体通道的流体流可以引起微粒的无意沉积。例如，可以在流体通道中存在表面特征的突然变化的位置处，例如，在由正交平面表面界定的拐点处形成此停滞区。
本领域中需要一种流体分配装置，其具有可移动搅拌棒，所述可移动搅拌棒用于主体流体再混合和流体喷射芯片附近的流体再混合，或者是一种流体分配装置，其具有多个搅拌棒，所述搅拌棒用于主体流体再混合和流体喷射芯片附近的流体再混合。
此外，本领域中需要一种操作搅拌棒的方法，其包含搅拌棒反馈，以便方便在储液室内的高效的流体再混合和流体中的微粒的再分布，或者一种具有减少喷射芯片附近的流体通道中的停滞区域的特征的流体分配装置。
发明内容
本发明提供一种流体分配装置，其具有可移动搅拌棒，便于主体流体再混合和流体喷射芯片附近的流体再混合。发明提供一种流体分配装置，其具有多个搅拌棒，便于主体流体再混合和流体喷射芯片附近的流体再混合。
本发明提供一种操作搅拌棒的方法，其包含搅拌棒反馈，以便方便在储液室内的高效的流体再混合和流体中的微粒的再分布。本发明提供一种具有减少在喷射芯片附近的流体通道中的停滞区的特征的流体分配装置。
本发明在一种形式中针对一种流体分配装置，其包含外壳和搅拌棒。外壳具有外壁和储液室。外壁具有第一开口，第一开口与储液室流体连通。搅拌棒被可移动地限制在储液室内。搅拌棒具有多个桨叶和旋转轴，其中多个桨叶中的每一个间歇性地面向第一开口。
附图说明
参考以下结合附图进行的本发明的实施例的描述，本发明的上述和其它特征和优点以及其实现方式将变得更显而易见，且本发明将得到较好地理解，其中：
图1是在包含外部磁场产生器的环境中的根据本发明的微流体分配装置的实施例的透视图。
图2是图1的微流体分配装置的另一透视图。
图3是图1和图2的微流体分配装置的正交俯视图。
图4是图1和图2的微流体分配装置的正交侧视图。
图5是图1和图2的微流体分配装置的正交端视图。
图6是定向用于在朝向喷射芯片的方向上查看主体的腔室的图1和图2的微流体分配装置的分解透视图。
图7是定向用于在远离喷射芯片的方向上查看的图1和图2的微流体分配装置的另一分解透视图。
图8是沿着图5的线8-8截取的图1的微流体分配装置的截面图。
图9是沿着图5的线9-9截取的图1的微流体分配装置的截面图。
图10是其中移除端盖和盖子以暴露主体/隔板组合件的图1的微流体分配装置的透视图。
图11是其中移除隔板以相对于第一和第二平面以及流体喷射方向暴露主体中包含的引导部和搅拌棒的图10的描述的透视图。
图12是如在朝向主体的底壁进入腔室的主体的方向上查看的图11的主体/引导部/搅拌棒布置的正交视图。
图13是如在朝向主体的外壁和开口的方向上查看的含有引导部和搅拌棒的图11的主体的正交端视图。
图14是沿着图13的线14-14截取的图12和图13的主体/引导部/搅拌棒布置的截面图。
图15是沿着图13的线15-15截取的图12和图13的主体/引导部/搅拌棒布置的放大截面图。
图16是其中移除引导部以暴露存在于主体的腔室中的搅拌棒的图12的描述的放大视图。
图17是根据本发明的微流体分配装置的另一实施例的俯视图。
图18是沿着图17的线18-18截取的图17的微流体分配装置的截面图。
图19是定向用于在朝向喷射芯片的方向上查看主体的腔室的图17的微流体分配装置的分解透视图。
图20是相对于第一和第二平面以及流体喷射方向示出的图17的微流体分配装置的另一透视图，其中移除端盖、盖子和隔板以暴露主体中包含的引导部和搅拌棒。
图21是示出具有含有引导部和搅拌棒的腔室的主体的对应于图20的透视图的正交俯视图。
图22是图17的微流体分配装置的主体的正交侧视图，其中主体含有引导部和搅拌棒。
图23是沿着图22的线23-23截取的截面图。
图24是如在图18至21以及23中进一步描绘的图17的微流体分配装置的搅拌棒的实施例的透视图。
图25是图24的搅拌棒的俯视图。
图26是图24的搅拌棒的侧视图。
图27是沿着图25的线27-27截取的搅拌棒的截面图。
图28是适用于图17的微流体分配装置中的搅拌棒的另一实施例的透视图。
图29是图28的搅拌棒的俯视图。
图30是图28的搅拌棒的侧视图。
图31是沿着图29的线31-31截取的搅拌棒的截面图。
图32是适用于图17的微流体分配装置中的搅拌棒的另一实施例的分解透视图。
图33是图32的搅拌棒的俯视图。
图34是图32的搅拌棒的侧视图。
图35是沿着图33的线35-35截取的搅拌棒的截面图。
图36是适用于图17的微流体分配装置中的搅拌棒的另一实施例的分解透视图。
图37是图36的搅拌棒的俯视图。
图38是图36的搅拌棒的侧视图。
图39是沿着图37的线39-39截取的搅拌棒的截面图。
图40是适用于图17的微流体分配装置中的搅拌棒的另一实施例的分解透视图。
图41是图40的搅拌棒的俯视图。
图42是图40的搅拌棒的侧视图。
图43是沿着图41的线43-43截取的搅拌棒的截面图。
图44是适用于图17的微流体分配装置中的搅拌棒的另一实施例的俯视图。
图45是图45的搅拌棒的侧视图。
图46是沿着图44的线46-46截取的搅拌棒的截面图。
图47是根据图17至图23配置的微流体分配装置的x射线图像，图中绘出了流体中的适当微粒悬浮，诸如新填充的微流体分配装置，或在实施本发明的方法以在储液室中重新混合流体之后。
图48是根据图17至图23配置的微流体分配装置的x射线图像，所述微流体分配装置具有沿着垂直轴布置的外壳的纵向范围，并且示出了在储液室的低重力区域积聚沉淀微粒。
图49是图48的微流体分配装置的x射线图像，从垂直轴离轴倾斜以描绘沉淀微粒如何基于朝向变化而迁移到储液室的新的低重力区域。
图50是根据图17至图23配置的微流体分配装置的x射线图像，其中喷射芯片垂直地面向下并且沉淀微粒已经积聚在向喷射芯片馈送流体的流体通道的通道入口和通道出口上。
图51是图17至图23的微流体分配装置的透视图，在具有X、Y及Z轴的笛卡尔空间中示出，其中外壳的纵向范围在正Z轴上，外壳的横向范围处于X-Y平面上。
图52示出了图18中描绘的微流体分配装置，所述微流体分配装置处在流体喷射方向以135度向上的朝向，并且隔板的圆顶部分的外部面朝上而底壁的外部面朝下。
图53示出了图18中描绘的微流体分配装置，该微流体分配装置处在其中流体喷射方向在45度的朝向，并且隔板的圆顶部分的外部离垂线45度面朝下，而底壁的外部离垂线以45度的角度面朝上。
图54是本发明的各种实施例中的用于旋转搅拌棒并且具有传感器的外部磁场产生器的框图。
图55是搅拌棒(具有磁体)的角旋转位置相对于旋转磁场的角旋转位置的示意图。
图56是其中旋转搅拌棒所需要的扭矩过高无法开始搅拌棒旋转(即，搅拌棒被卡住无法旋转)的场景的示意图和图解描绘。
图57是其中搅拌棒的角旋转位置与旋转磁场的角旋转位置之间存在大概45度的相位滞后的场景的示意图和图解描绘。
图58是其中搅拌棒的角旋转位置与旋转磁场的角旋转位置之间存在大概90度(表示为弧形箭头线)的相位滞后的场景的示意图和图解描绘。
图59是根据本发明的一个方面的在流体分配装置中操作搅拌棒的方法的流程图。
图60是说明流体通道中的停滞区的位置的图23的描述的一部分的进一步放大。
图61是示出具有入口导流器部件和出口导流器部件的流量控制部分的图21的引导部的一部分的放大的仰视图。
图62是在示出流量控制部分和入口导流器部件的若干表面的定向处的图21的引导部的放大透视仰视图。
图63是在示出流量控制部分和出口导流器部件的若干表面的定向处的图21的引导部的放大透视仰视图。
图64是具有减少流体通道中的停滞区的发生的特征的微流体分配装置的另一实施例的正交侧视图。
图65是图51的微流体分配装置的正交俯视图。
图66是沿着图64的线66-66截取的微流体分配装置的截面图。
图67是沿着图64的线67-67截取的微流体分配装置的截面图。
图68是图67的描述的一部分的放大。
图69是沿着图65的线69-69截取的微流体分配装置的截面图。
图70是沿着图65的线70-70截取的微流体分配装置的截面图。
图71是图70的描述的一部分的放大。
图72是图1的微流体分配装置的透视图，其中相对于第一和第二平面并且相对于流体喷射方向，端盖和盖子被移除以暴露主体/隔板组合件，并且隔板的一部分被分解以用于说明储液室。
图73是图72的主体/隔板组合件的正交俯视图。
图74是图72的主体/隔板组合件的截面图，沿着图73的线74-74截取以暴露位于储液室中的多个搅拌棒。
图75是图72的描绘的透视图，其中隔板被移除以暴露主体中包含的多个搅拌棒，并且喷射芯片被移除以暴露外壁中的流体开口。
图76是图75的描绘的另一透视图，处在用以展示流体通道的通道入口和通道出口的朝向。
图77是图75和图76的主体/搅拌棒组件的正交俯视图。
图78是图73至图77中描绘的两个搅拌棒的示意图，其中示出了第一搅拌棒的第一旋转区域与第二搅拌棒的第二旋转区域的重叠。
图79是具有分隔壁的替代主体的透视图，该替代主体可以取代图1至图5和图72至图77中描绘的主体。
图80是图79的描绘的另一透视图，处在用于展示流体通道的通道入口和通道出口相对于分隔壁的朝向。
图81是对应于图79和图80的替代主体的描绘的透视图，其中两个搅拌棒插入在分隔壁的相对侧上。
图82是图81的替代主体和搅拌棒组件的正交俯视图。
图83是图79至图82的沿着图82的线83-83截取的替代主体的截面图。
图84是图83的截面图，该图经过修改以包含图72至图74的安装在图79至图83的替代主体上的隔板的截面图。
图85是图82的描绘的放大部分，其中示出了将第一搅拌棒的第一旋转区域与第二搅拌棒的第二旋转区域分隔的分隔壁。
图86是图72的描绘的透视图，其中隔板被移除以暴露主体中包含的搅拌棒，并且喷射芯片被移除以暴露外壁中的流体开口。
图87是图72的描绘的另一透视图，处在用以展示流体通道的通道入口和通道出口的朝向。
图88是如在朝向主体的底壁进入腔室的主体的方向上查看的图86和图87的主体/搅拌棒布置的正交视图。
图89是沿着图88的线89-89截取的图88的主体/搅拌棒布置的截面图。
图90是根据本发明的微流体分配装置的另一实施例的俯视图。
图91是沿着图90的线91-91截取的图90的微流体分配装置的截面图。
图92是图90的微流体分配装置的另一透视图，其中端盖、盖子和隔板被移除以用于说明可移动搅拌棒相对于引导部的运动范围。
图93是图90的微流体分配装置的另一透视图，其中端盖、盖子和隔板被移除以暴露主体中包含的引导部和可移动搅拌棒，相对于第一和第二平面和流体喷射方向示出。
图94是对应于图93的透视图的正交俯视图，示出了具有包含引导部和可移动搅拌棒的主体，并且示出了可移动搅拌棒相对于引导部的运动范围。
图95是图90的微流体分配装置的主体的正交侧视图，其中主体含有引导部和可移动搅拌棒。
图96是沿着图95的线96-96截取的截面图。
图97是如在图91至图94以及图96中进一步描绘的图90的微流体分配装置的搅拌棒的实施例的透视图。
图98是图97的搅拌棒的俯视图。
图99是图97的搅拌棒的侧视图。
图100是图97的搅拌棒的沿着图98的线100-100截取的截面图。
在若干视图中，对应的参考标号指示对应的部分。本文中阐述的例证说明了本发明的实施例，并且此类例证不应被解释为以任何方式限制本发明的范围。
附图标号说明
110、210、750：微流体分配装置；
112、212、752：外壳；
114：卷带式自动接合电路；
116：柔性电路；
118：喷射芯片；
120：喷射喷嘴；
120-1：流体喷射方向；
122、200、214、754：主体；
122-1、214-1：填充孔；
124、216、756：盖子；
124-1、216-1：排气孔；
126、218：端盖；
128、220：填塞；
130、222、758：隔板；
130-1、222-1：圆顶部分；
132、135、224、300、400、400-1、500、500-1、760：搅拌棒；
132-1、132-2、132-3、132-4、135-1、135-2、135-3、135-4、252、254、256、258、352、354、356、358、452、454、456、458、552、554、556、558、760-1、760-2、760-3、760-4：桨叶；
132-5、135-5、212-1、212-2、212-3、212-4：自由端尖端；
132-6、135-6：前缘倾斜表面；
132-7、135-7：后缘倾斜表面；
134、226：引导部；
136、228、762：储液室；
136-1、228-1：近端连续1/3容积部分；
136-2、228-2：中心连续1/3容积部分；
136-3、228-3：远端连续1/3容积部分；
136-4：连续2/3容积部分；
138、230、764：底壁；
138-1：圆形凹入区域；
140、232、766：外部周边壁；
140-1、232-1、766-1：外壁；
140-2、232-2、766-2：芯片安装表面；
140-3、232-3、766-3：流体开口；
142、146、234、236：平面；
144：粘合剂密封条；
148、238、768：腔室；
208、208-1、208-2、208-3、208-4、208-5、148-1、238-1：横向开口；
150、240、770：内部周边壁；
150-1、240-1、614-1、616-1、610-2、612-2、770-1：近端；
150-2、240-2、614-2、616-2、610-3、612-3、770-2：远端；
150-3、240-3、770-3：周边端面；
240-4、240-5：内部周边壁部分；
152、242、776：入口流体端口；
152-1、242-1：倾斜入口坡道；
154、244、778：出口流体端口；
154-1、244-1：倾斜出口坡道；
156、246、780：流体通道；
246-6、780-3：通路；
156-1、246-1、780-1：通道入口；
156-2、246-2、780-2：通道出口；
156-3、246-3：凸出弓形壁；
156-4、156-5、246-4、246-5：转位半径；
246-7：外壁结构；
246-3、246-4、246-5：内壁结构；
246-8：第一拐点结构；
246-9：第二拐点结构；
158、248、782：通道中点；
160、165、250、350、450、550、772：旋转轴；
160-1、165-1、250-1：旋转方向；
162、、167、260、360、460、560：磁体；
164、168：外部磁场产生器；
164-1：微控制器；
164-2：电磁场旋转器；
164-3：电磁场产生器；
164-4：传感器；
164-5：机载非暂时性电子存储器；
164-6：廓线数据库；
166、278：环形部件；
278-3、279-3：轴向限制表面；
166-1：第一环形表面；
166-2：第二环形表面；
166-3、278-1：开口；
166-4、278-2：环形限制表面；
168-1、168-2、280-5、280-6、280-7、280-8：定位特征；
170、172：偏移部件；
172-1、284：第一保持特征；
214-2：第二保持特征；
174：笼形结构；
176、282：中心轴；
178：偏移支腿；
180：轴向限制部分；
182、214-2：第二保持特征；
184、286：流控制部分；
184-1、286-1：流分离器特征；
184-2、286-2：流再结合特征；
184-3、286-3：凹入弓形表面；
204：第一区；
206：第二区；
211、211-1、211-2、211-3、211-4：柱子；
279：限制部件；
279-1：引导开口；
279-2：内部径向限制表面；
286-4：入口端口壁部分；
286-5：出口端口壁部分；
262、362、462、562：轴向范围；
264、364、464、564：第一层部分；
266、366、466、566：第二层部分；
268、368、468、568：第一径向范围；
270、370、470、570：第一远端尖端；
270-1、370-1、470-1、570-1：第一尖端部分；
272、372、472、572：第二径向范围；
274、374、474、574：第二远端尖端；
274-1、374-1、474-1、574-1：第二尖端部分；
276：凸表面；
280-1、280-2、280-3、280-4：安装臂；
283-1：纵向范围；
283-2：横向范围；
376、476：平坦表面；
478、578：空隙；
480、480-1、580：膜密封件；
580-1：永久盖罩；
502：圆柱形轮轴；
576：凸出弯曲表面；
600：垂直轴线；
602：流体；
606：低重力区域；
604：沉淀微粒；
608：角量；
610、612：新低重力区域；
650：入口侧壁；
652：出口侧壁；
654：远端壁部分；
656：第一停滞区；
658：第二停滞区；
660：入口导流器部件；
660-1：入口偏转壁部分；
660-5：第一入口顶板部分；
660-6：第二入口顶板部分；
662：出口导流器部件；
662-1：第二出口壁部分；
662-5：第一出口顶板部分；
662-6：第二出口顶板部分；
664-3：第一高度；
664-4：第一顶点；
666-3、660-4、662-4：高度；
666-4：第二顶点；
202、720-4：分隔壁；
700：旋转磁场；
702：搅拌棒磁体强度廓线；
704：磁场强度廓线；
706：复合磁性强度廓线；
710：复合磁性强度廓线；
712：搅拌棒磁体强度廓线；
714：复合磁性强度廓线；
784：入口过渡通路；
786-1：方向；
788、789、790、792、794、798、799、750、752、754：表面；
788、798：坡道层；
788-1、798-1：第一过渡坡道部分；
788-2、798-2：第二过渡坡道部分；
780-4、789、799：内壁；
790、800：锥形顶板；
792、802：成角顶板部分；
794、804：倾斜侧壁；
795：内表面；
796：过渡出口通路。
具体实施方式
现在参考附图，且更确切地说，参考图1至图16，示出流体分配装置，所述流体分配装置在本实例中是根据本发明的实施例的微流体分配装置110。
参考图1至图5，微流体分配装置110一般包含外壳112和卷带式自动接合(tapeautomated bonding，TAB)电路114。微流体分配装置110被配置成包含流体的供应源，例如，含有颗粒材料的流体，并且TAB电路114被配置成促进流体从外壳112喷射。流体可以是例如化妆品、润滑剂、油漆、油墨等。
还参考图6和图7，TAB电路114包含柔性电路116，喷射芯片118以机械方式以及以电气方式连接到所述柔性电路。柔性电路116提供与电驱动器装置(未示出)，例如喷墨打印机的电连接，所述电驱动器装置被配置成操作喷射芯片118以喷射外壳112内包含的流体。在本实施例中，如本领域中众所周知，喷射芯片118被配置成板状结构，所述板状结构具有一般形成为喷嘴板层和硅层的平面范围。喷射芯片118的喷嘴板层具有多个喷射喷嘴120，所述喷射喷嘴经定向，使得流体喷射方向120-1基本上正交于喷射芯片118的平面范围。例如电加热器(热)或压电(机电)装置的喷射机构在喷射芯片118的硅层处与喷射喷嘴120中的每一个相关联。此喷射芯片118和驱动器的操作在微流体喷射技术，例如喷墨打印中是众所周知的。
如本文所使用，术语“基本上正交”和“基本上垂直”中的每一个定义为表示两个元件之间的90度加或减10度的角度关系。术语“基本上平行”定义为表示两个元件之间的零度加或减10度的角度关系。
如在图6和图7中最佳地示出，外壳112包含主体122、盖子124、端盖126和填塞128(例如，球)。隔板130、搅拌棒132和引导部134包含在外壳112内。外壳112组件、搅拌棒132和引导部134中的每一个可以使用模制工艺由塑料制成。隔板130使用模制工艺由橡胶制成。此外，在本实施例中，填塞128可以采用不锈钢滚珠轴承的形式。
还参考图8和图9，一般来说，流体(未示出)通过主体122(还参看图6)中的填充孔122-1加载到主体122与隔板130之间的密封区域，即，储液室136中。设定储液室136中的背压，并且随后通过将填塞128插入，例如压入填充孔122-1中以防止空气渗漏到储液室136中或流体从储液室136渗漏出而保持所述背压。端盖126随后与喷射芯片118相对地放置到主体122/盖子124组合的端部上。搅拌棒132存在于主体122与隔板130之间的含有流体的密封储液室136中。可以通过旋转搅拌棒132以便在储液室136的密封区域内提供流体混合以及流体中的微粒的再分布而在储液室136内产生内部流体流。
现在还参考图10至图16，外壳112的主体122具有底壁138以及与底壁138相邻的外部周边壁140。外部周边壁140被定向成在基本上正交于底壁138的方向上从底壁138延伸。盖子124被配置成与外部周边壁140接合。因此，外部周边壁140插入底壁138与盖子124之间，其中盖子124通过焊接、粘合剂或其它固定机构(例如，搭扣配件或螺纹接头)附接到外部周边壁140的开放自由端。在隔板130、搅拌棒132和引导部134安装在主体122中之后，盖子124附接到主体122。
主体122的外部周边壁140包含外壁140-1，所述外壁是外部周边壁140的相邻部分。外壁140-1具有界定平面142(参看图11和图12)的芯片安装表面140-2，并且具有穿过外壁140-1的厚度的邻近于芯片安装表面140-2的流体开口140-3。喷射芯片118例如通过粘合剂密封条144(参考图6和图7)安装到芯片安装表面140-2并且与外壁140-1的流体开口140-3(参看图13)流体连通。因此，喷射芯片118的平面范围沿着平面142定向，其中多个喷射喷嘴120经定向，使得流体喷射方向120-1基本上正交于平面142。底壁138沿着与外壁140-1的平面142基本上正交的平面146(参看图11)定向。如图6、图15和图16中最佳地示出，底壁138可以包含在搅拌棒132的所需位置附近的圆形凹入区域138-1。
参考图11至图16，外壳112的主体122还包含位于由外部周边壁140界定的边界内的腔室148。腔室148形成储液室136的一部分并且被配置成界定内部空间，并且具体而言，包含底壁138并且具有被配置成具有圆角的内部周边壁150，以便促进腔室148中的流体流动。腔室148的内部周边壁150具有由近端150-1和远端150-2界定的范围。近端150-1与底壁138相邻并且可以与底壁138形成转位半径。此边缘半径可以通过减少锐角的数目来促进混合效果。远端150-2被配置成界定在腔室148的横向开口148-1处的周边端面150-3。周边端面150-3可以包含多个周边肋线或波纹以提供用于与隔板130接合的有效密封表面。腔室148的内部周边壁150的范围基本上正交于底壁138，并且基本上平行于外部周边壁140(参看图6)的对应范围。
如图15和图16中最佳地示出，腔室148具有入口流体端口152和出口流体端口154，其中每一个形成于内部周边壁150的一部分中。术语“入口”和“出口”是用于区分本实施例的多个端口的便利术语，并且与搅拌棒132的具体旋转方向相关。然而，应理解，搅拌棒132的旋转方向指定特定端口是充当入口端口还是出口端口，并且使搅拌棒132的旋转方向反向以及由此使腔室148内的相应端口的作用反向处于本发明的范围内。
入口流体端口152沿着内部周边壁150的一部分与出口流体端口154间隔某一距离。如图15和图16中最佳地示出，总的来看，外壳112的主体122包含插入腔室148的内部周边壁150的部分与承载喷射芯片118的外部周边壁140的外壁140-1之间的流体通道156。
流体通道156被配置成最小化喷射芯片118的区域中的微粒沉淀。流体通道156例如使用经验数据设定尺寸以提供所需流率，同时还保持用于通过流体通道156混合的流体的可接受流速。
在本实施例中，参考图15，流体通道156被配置为U形细长通路，所述U形细长通路具有通道入口156-1和通道出口156-2。选择流体通道156尺寸(例如高度和宽度)和形状，以提供流体流和流速的所需组合以促进通道内搅拌。
流体通道156被配置成连接与腔室148的出口流体端口154流体连通的腔室148的入口流体端口152，并且还连接与腔室148的入口流体端口152和出口流体端口154两者流体连通的外部周边壁140的外壁140-1的流体开口140-3。具体而言，流体通道156的通道入口156-1与腔室148的入口流体端口152相邻定位，并且流体通道156的通道出口156-2与腔室148的出口流体端口154相邻定位。在本实施例中，腔室148的入口流体端口152和出口流体端口154的结构是对称的。
流体通道156具有位于通道入口156-1与通道出口156-2之间的凸出弓形壁156-3，其中流体通道156关于通道中点158对称。流体通道156的凸出弓形壁156-3进而在来自腔室148的内部空间的内部周边壁150的相对侧上位于腔室148的入口流体端口152与出口流体端口154之间，其中凸出弓形壁156-3被定位成面向外壁140-1的流体开口140-3和喷射芯片118。
凸出弓形壁156-3被配置成形成基本上平行于喷射芯片118的通过流体通道156的流体流。在本实施例中，凸出弓形壁156-3的纵向范围具有面向流体开口140-3并且基本上平行于喷射芯片118的半径，并且具有分别与通道入口156-1和通道出口156-2相邻定位的转位半径156-4、156-5。凸出弓形壁156-3的半径和转位半径156-4、156-5有助于流体流动效率。凸出弓形壁156-3与流体喷射芯片118之间的距离在通道中点158处最窄，所述通道中点与喷射芯片118的纵向范围的中点重合，并且进而与外壁140-1的流体开口140-3的纵向范围的中点重合。
腔室148的入口流体端口152和出口流体端口154中的每一个具有倾斜坡道结构，所述倾斜坡道结构经配置，使得入口流体端口152和出口流体端口154中的每一个在朝向流体通道156的相应方向上会聚。具体而言，腔室148的入口流体端口152具有经配置使得入口流体端口152在朝向流体通道156的通道入口156-1的方向上会聚，即，变窄的倾斜入口坡道152-1，并且腔室148的出口流体端口154具有在远离流体通道156的通道出口156-2的方向上发散，即，变宽的倾斜出口坡道154-1。
再次参考图6至图10，隔板130安置于盖子124与腔室148的内部周边壁150的周边端面150-3之间。盖子124附接到主体122会压缩隔板130的周边，由此在隔板130与主体122之间形成连续密封件。更确切地说，隔板130被配置用于在形成储液室136时与腔室148的内部周边壁150的周边端面150-3密封接合。因此，腔室148和隔板130组合协作以界定具有可变容积的储液室136。
具体来说参考图6、图8和图9，隔板130的外表面通过位于盖子124中的排气孔124-1连接到大气中，使得可以在储液室136中保持受控负压。隔板130由橡胶制成，并且包含圆顶部分130-1，所述圆顶部分被配置成在从微流体分配装置110消耗流体时逐渐地朝向底壁138收缩，使得保持腔室148中的所需负压并且由此改变储液室136的可变容积的有效容积。
参考图8和图9，为了进一步说明，储液室136的可变容积(本文中还称为大部分区域)在下文可以考虑为具有由中心连续1/3容积部分136-2和远端连续1/3容积部分136-3形成的近端连续1/3容积部分136-1以及连续2/3容积部分136-4，其中中心连续1/3容积部分136-2将近端连续1/3容积部分136-1与远端连续1/3容积部分136-3分离。与连续2/3容积部分136-4相比，近端连续1/3容积部分136-1更靠近喷射芯片118定位，所述连续2/3容积部分136-4由中心连续1/3容积部分136-2和远端连续1/3容积部分136-3形成。
参考图6至图9和图16，搅拌棒132存在于储液室136的可变容积和腔室148中，并且位于由腔室148的内部周边壁150界定的边界内。搅拌棒132具有旋转轴160以及远离旋转轴160径向延伸的多个桨叶132-1、132-2、132-3、132-4。搅拌棒132具有磁体162(参看图8)，例如，永磁体，所述磁体配置用于与外部磁场产生器164(参看图1)交互以驱动搅拌棒132围绕旋转轴160旋转。搅拌棒132操作的原理是在磁体162对准由外部磁场产生器164产生的足够强烈外部磁场时，随后以受控方式使由外部磁场产生器164产生的外部磁场旋转会使搅拌棒132旋转。类似于步进电动机的操作，由外部磁场产生器164产生的外部磁场可以电气方式旋转，或可以通过旋转轴旋转。因此，搅拌棒132通过搅拌棒132围绕旋转轴160的旋转而有效地提供储液室136中的流体混合。
大部分区域中的流体混合依赖于由搅拌棒132的旋转产生的流速，以在微粒的沉淀边界层处产生剪应力。当剪应力大于用于起始微粒运动的临界剪应力(凭经验确定)时，因为沉淀微粒目前分布在移动流体中，所以发生再混合。剪应力取决于流体参数，例如，粘度、粒度和密度；以及机械设计因数，例如，容器形状、搅拌棒132几何形状、移动表面与静止表面之间的流体厚度以及转速。
此外，通过在流体区域(例如，与喷射芯片118相关联的近端连续1/3容积部分136-1和流体通道156)中旋转搅拌棒132产生流体流，以便确保混合的大部分流体呈现给喷射芯片118以进行喷嘴喷射并且将与喷射芯片118相邻的流体移动到储液室136的大部分区域，以确保流过流体通道156的通道流体与储液室136的大部分流体混合，从而产生更均匀混合物。尽管此流在本质上主要是分布式的，但是如果流速足以产生大于临界值的剪应力，则将进行一些混合。
搅拌棒132主要通过如在部分环形流型中具有中心返回路径的某一轴向流引起流体围绕与搅拌棒132的旋转轴160相关联的中心区域的旋转流动。
参考图16，搅拌棒132的多个桨叶132-1、132-2、132-3、132-4中的每个桨叶具有相应自由端尖端132-5。为了减小旋转阻力，每个桨叶可以包含斜切表面的上部和下部对称对，从而相对于搅拌棒132的旋转方向160-1形成前缘倾斜表面132-6和后缘倾斜表面132-7。还预期搅拌棒132的多个桨叶132-1、132-2、132-3、132-4中的每一个可以具有药丸或圆柱形形状。在本实施例中，搅拌棒132具有两对完全相反的桨叶，其中完全相反的桨叶中的第一桨叶具有第一自由端尖端132-5，并且完全相反的桨叶中的第二桨叶具有第二自由端尖端132-5。
在本实施例中，形成两对完全相反的桨叶的四个桨叶围绕旋转轴160以90度增量相等地间隔开。然而，搅拌棒132的桨叶的实际数目可以是两个或多于两个，并且优选地三个或四个，但更优选地四个，其中每个相邻对桨叶围绕旋转轴160具有相同角间距。例如，具有三个桨叶的搅拌棒132配置可以具有120度的桨叶间距，具有四个桨叶的搅拌棒132配置可以具有90度的桨叶间距等。
在本实施例中并且在储液室136的可变容积分为上述近端连续1/3容积部分136-1和连续2/3容积部分136-4的情况下，其中与连续2/3容积部分136-4相比，近端连续1/3容积部分136-1更靠近喷射芯片118定位，搅拌棒132的旋转轴160可以位于更靠近喷射芯片118的近端连续1/3容积部分136-1中。换句话说，引导部134被配置成将搅拌棒132的旋转轴160定位在腔室148的内部空间的一部分中，所述部分构成最接近流体开口140-3的腔室148的内部空间的1/3容积。
此外再次参考图11，搅拌棒132的旋转轴160可以在相对于流体喷射方向120-1的垂直加或减45度的角范围中定向。换句话说，搅拌棒132的旋转轴160可以在相对于喷射芯片118的平面范围(例如，平面142)的平行加或减45度的角范围中定向。组合来说，搅拌棒132的旋转轴160可以在相对于流体喷射方向120-1的垂直加或减45度的角范围以及相对于喷射芯片118的平面范围的平行加或减45度的角范围两者中定向。
更优选地，旋转轴160具有基本上垂直于流体喷射方向120-1的定向，并且搅拌棒132的旋转轴160因此具有基本上平行于喷射芯片118的平面142，即，平面范围以及基本上垂直于底壁138的平面146的定向。此外，在本实施例中，搅拌棒132的旋转轴160在围绕旋转轴160的所有定向中具有基本上垂直于底壁138的平面146的定向，并且基本上垂直于流体喷射方向120-1。
参考图6至图9、图11和图12，上述搅拌棒132的定向可以通过引导部134实现，其中引导部134还位于储液室136(参看图8和图9)的可变容积中的腔室148内，且更确切地说，位于由腔室148的内部周边壁150界定的边界内。引导部134被配置成在预定义定向处将搅拌棒132限制在腔室148的内部空间的预定部分中，以及分解和重新引导从搅拌棒132朝向流体通道156的通道入口156-1的旋转流体流。在回流侧上，引导部134有助于重组在储液室136的大部分区域中的从流体通道156的通道出口156-2接收的旋转流。
例如，引导部134可以被配置成在相对于喷射芯片118的平面范围的平行加或减45度的角范围中定位搅拌棒132的旋转轴160，并且更优选地，引导部134被配置成基本上平行于喷射芯片118的平面范围定位搅拌棒132的旋转轴160。在本实施例中，引导部134被配置成在围绕旋转轴160的所有定向中将搅拌棒132的旋转轴160的定向定位和保持为基本上平行于喷射芯片118的平面范围以及基本上垂直于底壁138的平面146。
引导部134包含环形部件166、多个定位特征168-1、168-2、偏移部件170、172以及笼形结构174。多个定位特征168-1、168-2位于环形部件166中与偏移部件170、172相对的侧面上，并且被定位成通过隔板130接合，所述隔板保持偏移部件170、172与底壁138接触。偏移部件170、172保持储液室136中的引导部134的轴向位置(相对于搅拌棒132的旋转轴160)。偏移部件172包含接合主体122以防止储液室136中的引导部134横向平移的保持特征172-1。
再次参考图6和图7，引导部134的环形部件166具有第一环形表面166-1、第二环形表面166-2以及界定环形限制表面166-4的开口166-3。环形部件166的开口166-3具有中心轴176。环形限制表面166-4被配置成限制搅拌棒132相对于中心轴176的径向运动。第二环形表面166-2与第一环形表面166-1相对，其中第一环形表面166-1通过环形限制表面166-4与第二环形表面166-2分离。还参考图9，环形部件166的第一环形表面166-1还用作入口流体端口152和出口流体端口154上方以及之间的连续顶板。多个偏移部件170、172耦合到环形部件166，且更确切地说，多个偏移部件170、172连接到环形部件166的第一环形表面166-1。多个偏移部件170、172被定位成在相对于中心轴176的第一轴线方向上从环形部件166延伸。多个偏移部件170、172中的每一个具有自由端，所述自由端被配置成接合腔室148的底壁138以建立环形部件166从底壁138的轴向偏移。偏移部件172还被定位和配置成有助于防止流绕过流体通道156。
多个偏移部件170、172耦合到环形部件166，且更确切地说，多个偏移部件170、172连接到环形部件166的第二环形表面166-2。多个偏移部件170、172被定位成在与第一轴线方向相对的相对于中心轴176的第二轴线方向上从环形部件166延伸。
因此，当组装时，定位特征168-1、168-2中的每一个具有接合隔板130的周边部分的自由端，并且多个偏移部件170、172中的每一个具有接合底壁138的自由端。
引导部134的笼形结构174耦合到与多个偏移部件170、172相对的环形部件166，且更确切地说，笼形结构174具有连接到环形部件166的第二环形表面166-2的多个偏移支腿178。笼形结构174具有轴向限制部分180，所述轴向限制部分在与第一轴线方向相对的第二轴线方向上通过多个偏移支腿178(三个，如图所示)从环形部件166轴向移位。如图12中所示，轴向限制部分180位于环形部件166中的开口166-3的至少一部分上方以限制搅拌棒132在第二轴线方向上相对于中心轴176的轴向运动。笼形结构174还用于当在从储液室136消耗流体期间发生隔板移位(收缩)时防止隔板130接触搅拌棒132。
因此，在本实施例中，搅拌棒132限制在由开口166-3和环形部件166的环形限制表面166-4界定的并且在笼形结构174的轴向限制部分180与腔室148的底壁138之间的区域内。通过在径向方向上在环形限制表面166-4与搅拌棒132之间提供的径向公差以及通过由底壁138和轴向限制部分180的组合提供的在搅拌棒132与轴向限值之间的轴向公差来确定搅拌棒132能在储液室136内移动的程度。例如，由引导部134提供的径向和轴向公差越紧密，搅拌棒132的旋转轴160相对于底壁138从垂线的变化越小并且搅拌棒132在储液室136内的边到边运动越少。
在本实施例中，引导部134被配置为可拆卸地附接到外壳112的整体插入部件。引导部134包含保持特征172-1并且外壳112的主体122包含第二保持特征182。第一保持特征172-1与第二保持特征182接合以通过与外壳112的固定关系将引导部134附接到外壳112的主体122。第一保持特征172-1/第二保持特征182可以例如分别采用舌片/槽布置，或者槽/舌片布置的形式。
参考图7和图15，引导部134可以进一步包含流控制部分184，所述流控制部分在本实施例中还用作偏移172。参考图15，流控制部分184具有流分离器特征184-1、流再结合特征184-2和凹入弓形表面184-3。凹入弓形表面184-3与流分离器特征184-1和流再结合特征184-2中的每一个共同延伸并且在流分离器特征184-1和流再结合特征184-2中的每一个之间延伸。流分离器特征184-1和流再结合特征184-2中的每一个由相应成角(即，倾斜)壁界定。流分离器特征184-1与入口流体端口152相邻定位并且流再结合特征184-2与出口流体端口154相邻定位。
与腔室148的入口流体端口152相邻定位的流分离器特征184-1的倾斜壁与腔室148的入口流体端口152的倾斜入口坡道152-1协作，以朝向流体通道156的通道入口156-1引导流体。流分离器特征184-1经配置，使得朝向通道入口156-1引导旋转流，而不是允许流体直接绕过，进入离开通道出口156-2的出口流体中。还参考图9和图14，由环形部件166的第一环形表面166-1提供的流体顶板与倾斜入口坡道152-1相对地定位。流分离器特征184-1结合环形部件166的连续顶板以及由腔室148的入口流体端口152的倾斜入口坡道152-1提供的倾斜坡道壁来帮助将流体流引导入流体通道156的通道入口156-1中。
同样地，参考图9、图14和图15，与腔室148的出口流体端口154相邻定位的流再结合特征184-2的倾斜壁与出口流体端口154的倾斜出口坡道154-1协作，以引导流体远离流体通道156的通道出口156-2。由环形部件166的第一环形表面166-1提供的流体顶板与倾斜出口坡道154-1相对地定位。
在本实施例中，流控制部分184是形成为引导部134的偏移部件172的整体结构。或者，流控制部分184的全部或一部分可以并入到外壳112的主体122的腔室148的内部周边壁150中。
在本实施例中，如在图15和图16中最佳地示出，搅拌棒132经定向，使得在搅拌棒132围绕旋转轴160旋转时多个桨叶132-1、132-2、132-3、132-4周期性地面向流控制部分184的凹入弓形表面184-3。搅拌棒132具有从旋转轴160到相应桨叶的自由端尖端132-5的搅拌棒半径。搅拌棒半径和在自由端尖端132-5与流控制部分184之间的间隙距离的比率可以是5∶2至5∶0.025。更确切地说，引导部134被配置成将搅拌棒132限制在腔室148的内部空间的预定部分中。在本实例中，在相应自由端尖端132-5面向凹入弓形表面184-3时，多个桨叶132-1、132-2、132-3、132-4中的每一个的相应自由端尖端132-5与流控制部分184的凹入弓形表面184-3之间的距离在2.0毫米至0.1毫米的范围内，并且更优选地，在1.0毫米至0.1毫米的范围内。此外，已发现，优选的是尽可能接近喷射芯片118定位搅拌棒132，以便最大化通过流体通道156的流。
此外，引导部134被配置成将搅拌棒132的旋转轴160定位在储液室136的一部分中，使得搅拌棒132的多个桨叶132-1、132-2、132-3、132-4中的每一个的自由端尖端132-5可旋转地进出更靠近喷射芯片118的近端连续1/3容积部分136-1。换句话说，引导部134被配置成将搅拌棒132的旋转轴160定位在内部空间的一部分中，使得多个桨叶132-1、132-2、132-3、132-4中的每一个的自由端尖端132-5可旋转地进出腔室148的内部空间的连续1/3容积部分136-1，所述腔室包含入口流体端口152和出口流体端口154。
更确切地说，在本实施例中，其中搅拌棒132具有四个桨叶，引导部134被配置成将搅拌棒132的旋转轴160定位在内部空间的一部分中，使得两对完全相反的桨叶132-1、132-3和132-2、132-4中的每一个的第一和第二自由端尖端132-5交替地且相应地位于腔室148的内部空间的容积的近端连续1/3容积部分136-1中，所述腔室包含入口流体端口152和出口流体端口154，以及位于连续2/3容积部分136-4中，所述连续2/3容积部分具有距喷射芯片118最远的内部空间的远端连续1/3容积部分136-3。
图17至图27描绘本发明的另一实施例，所述实施例在本实例中采用微流体分配装置210的形式。使用共同的元件编号识别微流体分配装置110和微流体分配装置210两者共同的元件，并且为简洁起见，下文不再次描述全部细节。
微流体分配装置210一般包含外壳212和TAB电路114，其中微流体分配装置210被配置成包含流体的供应源，例如，载送流体的微粒，并且其中TAB电路114被配置成促进流体从外壳212喷射。
如在图17至图19中最佳地示出，外壳212包含主体214、盖子216、端盖218和填塞220(例如，球)。隔板222、搅拌棒224和引导部226包含在外壳212内。外壳212组件、搅拌棒224和引导部226中的每一个可以使用模制工艺由塑料制成。隔板222使用模制工艺由橡胶制成。此外，在本实施例中，填塞220可以采用不锈钢滚珠轴承的形式。
参考图18，一般来说，流体(未示出)通过主体214(参看图6)中的填充孔214-1加载到主体214与隔板222之间的密封区域，即，储液室228中。设定储液室228中的背压，并且随后通过将填塞220插入，例如压入填充孔214-1中以防止空气渗漏到储液室228中或流体从储液室228渗漏出而保持所述背压。端盖218随后与喷射芯片118相对地放置到主体214/盖子216组合的端部上。搅拌棒224存在于主体214与隔板222之间的含有流体的密封储液室228中。可以通过旋转搅拌棒224以便在储液室228的密封区域内提供流体混合以及微粒的再分布而在储液室228内产生内部流体流。
现在还参考图20和图21，外壳212的主体214具有底壁230以及与底壁230相邻的外部周边壁232。外部周边壁232被定向成在基本上正交于底壁230的方向上从底壁230延伸。参考图19，盖子216被配置成与外部周边壁232接合。因此，外部周边壁232插入底壁230与盖子216之间，其中盖子216通过焊接、粘合剂或其它固定机构(例如，搭扣配件或螺纹接头)附接到外部周边壁232的开放自由端。
还参考图18、图22和图23，主体214的外部周边壁232包含外壁232-1，所述外壁是外部周边壁232的相邻部分。外壁232-1具有芯片安装表面232-2以及穿过外壁232-1的厚度的邻近于芯片安装表面232-2的流体开口232-3。
还再次参考图20，芯片安装表面232-2界定平面234。喷射芯片118安装到芯片安装表面232-2并且与外壁232-1的流体开口232-3流体连通。粘合剂密封条144将喷射芯片118和TAB电路114保持在适当位置，同时固化喷射芯片118下方的所分配粘合剂和包封物以保护电引线。在固化循环之后，喷射芯片118与主体214的芯片安装表面232-2之间的液体密封件是裸片接合粘合剂。
喷射芯片118的平面范围沿着平面234定向，其中多个喷射喷嘴120(参看例如图1)经定向，使得流体喷射方向120-1基本上正交于平面234。底壁230沿着平面236定向，所述平面基本上正交于外壁232-1的平面234并且基本上平行于流体喷射方向120-1。
如图20中最佳地说明，外壳212的主体214包含位于由外部周边壁232界定的边界内的腔室238。腔室238形成储液室228的一部分且被配置成界定内部空间，并且具体而言包含底壁230且具有被配置成具有圆角的内部周边壁240，以便促进腔室238中的流体流动。参考图19，腔室238的内部周边壁240具有由近端240-1和远端240-2界定的范围。近端240-1与底壁230相邻并且优选地与底壁230形成转位半径。远端240-2被配置成界定在腔室238的横向开口238-1处的周边端面240-3。周边端面240-3可以包含多个肋线或波纹以提供用于与隔板222接合的有效密封表面。腔室238的内部周边壁240的范围基本上正交于底壁230，并且基本上平行于外部周边壁232的对应范围。
如图19中最佳地示出，腔室238具有入口流体端口242和出口流体端口244，其中每一个形成于内部周边壁240的一部分中。入口流体端口242沿着内部周边壁240的部分与出口流体端口244间隔某一距离。术语“入口”和“出口”是用于区分本实施例的多个端口的便利术语，并且与搅拌棒224的具体旋转方向250-1相关。然而，应理解，搅拌棒224的旋转方向指定特定端口是充当入口端口还是出口端口，并且使搅拌棒224的旋转方向反向并且由此使腔室238内的相应端口的作用反向处于本发明的范围内。
如图23中最佳地示出，外壳212的主体214包含插入腔室238的内部周边壁240的一部分与承载喷射芯片118的外部周边壁232的外壁232-1之间的流体通道246。流体通道246被配置成最小化流体开口232-3以及进而喷射芯片118的区域中的微粒沉淀。
在本实施例中，流体通道246被配置为具有通道入口246-1和通道出口246-2的U形细长通路。选择流体通道246尺寸(例如，高度和宽度)和形状，以提供流体流和流速的所需组合以促进通道内搅拌。
流体通道246被配置成连接与腔室238的出口流体端口244流体连通的腔室238的入口流体端口242，并且还连接与腔室238的入口流体端口242和出口流体端口244两者流体连通的外部周边壁232的外壁232-1的流体开口232-3。具体而言，流体通道246的通道入口246-1与腔室238的入口流体端口242相邻定位，并且流体通道246的通道出口246-2与腔室238的出口流体端口244相邻定位。在本实施例中，腔室238的入口流体端口242和出口流体端口244的结构是对称的。
流体通道246具有位于通道入口246-1与通道出口246-2之间的凸出弓形壁246-3，其中流体通道246关于通道中点248对称。流体通道246的凸出弓形壁246-3进而在来自腔室238的内部空间的内部周边壁240的相对侧上位于腔室238的入口流体端口242与出口流体端口244之间，其中凸出弓形壁246-3被定位成面向外壁232-1的流体开口232-3和流体喷射芯片118。
凸出弓形壁246-3被配置成形成基本上平行于喷射芯片118的流体流。在本实施例中，凸出弓形壁246-3的纵向范围具有面向流体开口232-3的半径，基本上平行于喷射芯片118，并且具有分别与通道入口246-1和通道出口246-2表面相邻定位的转位半径246-4、246-5。所述半径以及凸出弓形壁246-3的有助于流体流动效率。凸出弓形壁246-3与流体喷射芯片118之间的距离在通道中点248处最窄，所述通道中点与流体喷射芯片118的纵向范围的中点重合，并且进而与外壁232-1的流体开口232-3的纵向范围的中点重合。
还再次参考图19，腔室238的入口流体端口242和出口流体端口244中的每一个具有倾斜坡道结构，所述倾斜坡道结构经配置，使得入口流体端口242和出口流体端口244中的每一个在朝向流体通道246的相应方向上会聚。具体而言，腔室238的入口流体端口242具有经配置使得入口流体端口242在朝向流体通道246的通道入口246-1的方向上会聚，即，变窄的倾斜入口坡道242-1，并且腔室238的出口流体端口244具有在远离流体通道246的通道出口246-2的方向上发散，即，变宽的倾斜出口坡道244-1。
再次参考图18，隔板222安置于盖子216与腔室238的内部周边壁240的周边端面240-3之间。盖子216附接到主体214会压缩隔板222的周边，由此在隔板222与主体122之间形成连续密封件，且更确切地说，隔板222被配置成在形成储液室228时与腔室238的内部周边壁240的周边端面240-3密封接合。因此，腔室148和隔板222组合协作以界定具有可变容积的储液室228。
具体来说参考图18和图19，隔板222的外表面通过位于盖子216中的排气孔216-1连接到大气中，使得可以在储液室228中保持受控负压。隔板222由橡胶制成，并且包含圆顶部分222-1，所述圆顶部分被配置成在从微流体分配装置210消耗流体时逐渐地朝向底壁230收缩，使得保持腔室238中的所需负压并且由此改变储液室228的可变容积的有效容积。
参考图18，为了进一步说明，储液室228的可变容积(本文中还称为大部分区域)在下文可以考虑为具有近端连续1/3容积部分228-1、中心连续1/3容积部分228-2和远端连续1/3容积部分228-3，其中中心连续1/3容积部分228-2将近端连续1/3容积部分228-1与远端连续1/3容积部分228-3分离。与中心连续1/3容积部分228-2和远端连续1/3容积部分228-3中的任一个相比，近端连续1/3容积部分228-1更靠近喷射芯片118定位。
参考图18和图19，搅拌棒224存在于储液室228的可变容积和腔室238中，并且位于由腔室238的内部周边壁240界定的边界内。还参考图24至图27，搅拌棒224具有旋转轴250以及远离旋转轴250径向延伸的多个桨叶252、254、256、258。搅拌棒224具有磁体260(参看图18、图23和图27)，例如，永磁体，所述磁体配置用于与外部磁场产生器164(参看图1)交互以驱动搅拌棒224围绕旋转轴250旋转。在本实施例中，搅拌棒224具有两对完全相反的桨叶，所述两对完全相反的桨叶围绕旋转轴250以90度增量相等地间隔开。然而，搅拌棒224的桨叶的实际数目是两个或多于两个，并且优选地三个或四个，但更优选地四个，其中每个相邻对桨叶围绕旋转轴250具有相同角间距。例如，具有三个桨叶的搅拌棒224配置将具有120度的桨叶间距，具有四个桨叶的搅拌棒224配置将具有90度的桨叶间距等。
在本实施例中，如图24至27中所示，搅拌棒224通过斜切表面以步进，即，双层交叉模式配置，所述模式可以提供以下所需属性：安静、短暂、低轴向阻力、良好的转速传递，并且能够开始在微粒沉积时与搅拌棒224混合。具体而言，参考图26，搅拌棒224的多个桨叶252、254、256、258中的每一个具有轴向范围262，所述轴向范围具有第一层部分264和第二层部分266。还参考图25，第一层部分264具有在第一远端尖端270处终止的第一径向范围268。第二层部分266具有在第二远端尖端274中终止的第二径向范围272。第一径向范围268大于第二径向范围272，使得第一层部分264的第一远端尖端270的第一转速大于第二层部分266的第二远端尖端274的第二转速。
此外，在本实施例中，第一径向范围268如在前一实施中不受笼形密闭结构限制，使得第一远端尖端270有利地可以更靠近腔室238的内部周边壁240的周围部分定位，具体来说，位于中心连续1/3容积部分228-2和远端连续1/3容积部分228-3中。通过减小第一远端尖端270与腔室238的内部周边壁240之间的间隙，改进混合效率。搅拌棒224具有从旋转轴250到相应桨叶的第一层部分264的远端尖端270的搅拌棒半径(第一径向范围268)。搅拌棒半径和在远端尖端270与所述远端尖端与内部周边壁240的最近接触之间的间隙的比率可以是5∶2至5∶0.025。在本实例中，在最近接触中的每一个处的此间隙可以在2.0毫米至0.1毫米的范围内，并且更优选地在1.0毫米至0.1毫米的范围内。
第一层部分264具有包含第一远端尖端270的第一尖端部分270-1。第一尖端部分270-1可以在从旋转轴250朝向第一远端尖端270的方向上逐渐变细。第一层部分264的第一尖端部分270-1具有对称的上表面和下表面，每一个具有倾斜，即斜切前缘表面和倾斜后缘表面。第一尖端部分270-1的倾斜前缘表面和倾斜后缘表面被配置成在第一远端尖端270处聚合。
此外，在本实施例中，多个桨叶252、254、256、258中的每一个的第一层部分264共同形成凸表面276。如图18中所示，凸表面276具有阻力减小半径，所述阻力减小半径被定位成接触腔室238的底壁230。阻力减小半径可以比多个桨叶252、254、256、258中的每一个的第一层部分264的第一径向范围268大(例如)至少三倍。
再次参考图26，第二层部分266具有包含第二远端尖端274的第二尖端部分274-1。第二远端尖端274可以具有径向平端表面。多个桨叶252、254、256、258中的每一个的第二层部分266具有上表面，所述上表面具有倾斜，即斜切前缘表面和倾斜后缘表面。
参考图19至图27，搅拌棒224的旋转轴250可以在相对于流体喷射方向120-1的垂直加或减45度的角范围中定向。换句话说，搅拌棒224的旋转轴250可以在相对于喷射芯片118的平面范围(例如，平面234)的平行加或减45度的角范围中定向。此外，搅拌棒224的旋转轴250可以在相对于底壁230的平面范围的垂直加或减45度的角范围中定向。组合来说，搅拌棒224的旋转轴250可以在相对于流体喷射方向120-1和/或底壁230的平面范围的垂直加或减45度的角范围以及相对于喷射芯片118的平面范围的平行加或减45度的角范围两者中定向。
更优选地，旋转轴250具有基本上垂直于流体喷射方向120-1的定向、基本上平行于喷射芯片118的平面234，即平面范围的定向以及基本上垂直于底壁230的平面236的定向。在本实施例中，搅拌棒224的旋转轴250具有在围绕旋转轴250的所有定向中基本上垂直于底壁230的平面236和/或在围绕旋转轴250的所有定向中基本上垂直于流体喷射方向120-1的定向。
上述搅拌棒224的定向可以通过引导部226实现，其中引导部226还位于储液室228的可变容积中的腔室238内，且更确切地说，位于由腔室238的内部周边壁240界定的边界内。引导部226被配置成在上述预定义定向中的一个处将搅拌棒224限制和定位在腔室238的内部空间的预定部分中。
参考图18至图21，例如，引导部226可以被配置成在相对于喷射芯片118的平面范围的平行加或减45度的角范围中定位搅拌棒224的旋转轴250，并且更优选地，引导部226被配置成基本上平行于喷射芯片118的平面范围定位搅拌棒224的旋转轴250。在本实施例中，引导部226被配置成在围绕旋转轴250的所有定向中将搅拌棒224的旋转轴250的定向定位和保持为基本上垂直于底壁230的平面236以及在围绕旋转轴250的所有定向中将搅拌棒224的旋转轴250的定向定位和保持为基本上平行于喷射芯片118的平面范围。
参考图19至图21和图23，引导部226包含环形部件278以及耦合到环形部件278的多个安装臂280-1、280-2、280-3、280-4。环形部件278具有界定环形限制表面278-2的开口278-1。开口278-1具有中心轴282。搅拌棒224的第二层部分266接纳在环形部件278的开口278-1中。环形限制表面278-2被配置成接触多个桨叶252、254、256、258的第二层部分266的径向范围以限制搅拌棒224相对于中心轴282的径向运动。参考图18至图20和图23，环形部件278具有轴向限制表面278-3，所述轴向限制表面被定位成从腔室238的底壁230轴向偏移以与搅拌棒224的第一层部分264轴向接合。
参考图20和图21，多个安装臂280-1、280-2、280-3、280-4被配置成接合外壳212以悬吊腔室238的内部空间中的与腔室238的底壁230分离的环形部件278，其中轴向限制表面278-3被定位成面向腔室238的底壁230并且从腔室238的底壁230轴向偏移。安装臂280-1、280-2、280-3、280-4中的每一个的远端包含相应定位特征280-5、280-6、280-7、280-8，所述定位特征具有用于接合隔板222的周边部分的自由端。
在本实施例中，底壁230限制在第一轴向方向上搅拌棒224相对于中心轴282的轴向运动，并且环形部件278的轴向限制表面278-3被定位成轴向接合多个桨叶252、254、256、258的第一层部分264的至少一部分以限制在与第一轴向方向相对的第二轴向方向上搅拌棒224相对于中心轴282的轴向运动。
因此，在本实施例中，搅拌棒224限制在由开口278-1和环形部件278的环形限制表面278-2界定的并且在环形部件278的轴向限制表面278-3与腔室238的底壁230之间的区域内。通过在径向方向上在环形限制表面278-2与搅拌棒224之间提供的径向公差以及通过由底壁230和环形部件278的轴向限制表面278-3的组合提供的在搅拌棒224与轴向限值之间的轴向公差来确定搅拌棒224能在储液室228内移动的程度。例如，由引导部226提供的径向和轴向公差越紧密，搅拌棒224的旋转轴250相对于底壁230从垂线的变化越小并且搅拌棒224在储液室228内的边到边运动越少。
在本实施例中，引导部226被配置为可拆卸地附接到外壳212的整体插入部件。参考图23，引导部226包含第一保持特征284并且外壳212的主体214包含第二保持特征214-2。第一保持特征284与第二保持特征214-2接合以通过与外壳212的固定关系将引导部226附接到外壳212的主体214。第一保持特征284/第二保持特征214-2组合可以例如分别采用舌片/槽布置或替代地槽/舌片布置的形式。
如相对于图19在图23中最佳地是出，引导部226可以进一步包含流控制部分286，所述流控制部分具有流分离器特征286-1、流再结合特征286-2和凹入弓形表面286-3。流控制部分286在入口流体端口242和出口流体端口244的区域中提供轴向限制表面278-3与底壁230之间的轴向间距。凹入弓形表面286-3与流分离器特征286-1和流再结合特征286-2中的每一个共同延伸并且在流分离器特征286-1和流再结合特征286-2中的每一个之间延伸。流分离器特征286-1与入口流体端口242相邻定位并且流再结合特征286-2与出口流体端口244相邻定位。流分离器特征286-1具有倾斜壁，所述倾斜壁与腔室238的入口流体端口242的倾斜入口坡道242-1(参看图19)协作以朝向流体通道246的通道入口246-1引导流体。同样，流再结合特征286-2具有倾斜壁，所述倾斜壁与出口流体端口244的倾斜出口坡道244-1(参看图19)协作以远离流体通道246的通道出口246-2引导流体。
预期流控制部分286的全部或一部分可以并入到外壳212的主体214的腔室238的内部周边壁240中。
在本实施例中，如在图23中最佳地示出，搅拌棒224经定向，使得在搅拌棒224围绕旋转轴250旋转时多个桨叶252、254、256、258的自由端周期性地面向流控制部分286的凹入弓形表面286-3。搅拌棒半径和在相应桨叶的第一层部分264的远端尖端270与流控制部分286之间的间隙距离的比率可以是5∶2至5∶0.025。更确切地说，引导部226被配置成将搅拌棒224限制在腔室238的内部空间的预定部分中。在本实例中，第一远端尖端270与流控制部分286的凹入弓形表面286-3之间的距离在2.0毫米至0.1毫米的范围内，并且更优选地，在1.0毫米至0.1毫米的范围内。
还参考图18，引导部226被配置成将搅拌棒224的旋转轴250定位在储液室228的一部分中，使得搅拌棒224的多个桨叶252、254、256、258中的每一个的第一远端尖端270可旋转地进出更靠近喷射芯片118的储液室228的近端连续1/3容积部分228-1。换句话说，引导部226被配置成将搅拌棒224的旋转轴250定位在内部空间的一部分中，使得多个桨叶252、254、256、258中的每一个的第一远端尖端270可旋转地进出腔室238的内部空间的连续1/3容积部分228-1，所述腔室包含入口流体端口242和出口流体端口244。
更确切地说，在本实施例中，其中搅拌棒224具有四个桨叶，引导部226被配置成将搅拌棒224的旋转轴250定位在腔室238的内部空间的一部分中，使得两对完全相反的桨叶中的每一个的第一远端尖端270交替地且相应地位于腔室238的内部空间的容积的近端连续1/3容积部分228-1中，所述腔室包含入口流体端口242和出口流体端口244；以及位于距喷射芯片118最远的内部空间的远端连续1/3容积部分228-3中。更确切地说，在本实施例中，其中搅拌棒224具有两组完全相反的桨叶，引导部226被配置成将搅拌棒224的旋转轴250定位在腔室238的内部空间的一部分中，使得在搅拌棒224旋转时，完全相反的桨叶(例如，252、256或254、258，如图23中所示)中的每一个的第一远端尖端270交替地并且相应地位于近端连续1/3容积部分228-1和远端连续1/3容积部分228-3中。
图28至图31示出用于搅拌棒300的配置，所述搅拌棒可以取代上文相对于图17至图27的实施例论述的适用于引导部226的微流体分配装置210的搅拌棒224。
搅拌棒300具有旋转轴350以及远离旋转轴350径向延伸的多个桨叶352、354、356、358。搅拌棒300具有磁体360(参看图31)，例如，永磁体，所述磁体配置用于与外部磁场产生器164(参看图1)交互以驱动搅拌棒300围绕旋转轴350旋转。在本实施例中，搅拌棒300具有两对完全相反的桨叶，所述两对完全相反的桨叶围绕旋转轴350以90度增量相等地间隔开。
在本实施例中，如图所示，搅拌棒300通过斜切表面以步进，即，双层交叉模式配置。具体而言，搅拌棒300的多个桨叶352、354、356、358中的每一个具有轴向范围362，所述轴向范围具有第一层部分364和第二层部分366。第一层部分364具有在第一远端尖端370处终止的第一径向范围368。第二层部分366具有在第二远端尖端374中终止的第二径向范围372。第一径向范围368大于第二径向范围372，使得搅拌棒300的第一层部分364的第一远端尖端370的第一转速高于搅拌棒300的第二层部分366的第二远端尖端374的第二转速。
第一层部分364具有包含第一远端尖端370的第一尖端部分370-1。第一尖端部分370-1可以在从旋转轴350朝向第一远端尖端370的方向上逐渐变细。第一层部分364的第一尖端部分370-1具有对称的上表面和下表面，每一个具有倾斜，即斜切前缘表面和倾斜后缘表面。第一尖端部分370-1的倾斜前缘表面和倾斜后缘表面被配置成在第一远端尖端370处聚合。此外，在本实施例中，多个桨叶352、354、356、358中的每一个的第一层部分364共同地形成平坦表面376以接合底壁230。
第二层部分366具有包含第二远端尖端374的第二尖端部分374-1。第二远端尖端374可以具有径向平端表面。第二层部分366具有上表面的两个完全相反对，每一个具有倾斜，即斜切前缘表面和倾斜后缘表面。然而，在本实施例中，两个完全相反对具有不同配置，不同之处在于，桨叶352、356的完全相反对的上倾斜前缘表面和上倾斜后缘表面的面积大于桨叶354、358的完全相反对的上倾斜前缘表面和上倾斜后缘表面的斜边的面积。因此，多个桨叶352、354、356、358的相邻成角度间隔对分别交替地提供储液室228中的流体的较低和较高侵略性搅动。
图32至图35示出用于搅拌棒400的配置，所述搅拌棒可以取代上文相对于图17至图27的实施例论述的适用于引导部226的微流体分配装置210的搅拌棒224。
搅拌棒400具有旋转轴450以及远离旋转轴450径向延伸的多个桨叶452、454、456、458。搅拌棒400具有磁体460(参看图32和图35，例如，永磁体)，所述磁体配置用于与外部磁场产生器164(参看图1)交互以驱动搅拌棒400围绕旋转轴450旋转。在本实施例中，搅拌棒400具有两对完全相反的桨叶，所述两对完全相反的桨叶围绕旋转轴450以90度增量相等地间隔开。
在本实施例中，如图所示，搅拌棒400以步进，即，双层交叉模式配置。具体而言，搅拌棒400的多个桨叶452、454、456、458中的每一个具有轴向范围462，所述轴向范围具有第一层部分464和第二层部分466。第一层部分464具有在第一远端尖端470处终止的第一径向范围468。第二层部分466具有在第二远端尖端474中终止的第二径向范围472，所述第二远端尖端具有宽径向端形状。第一径向范围468大于第二径向范围472，使得搅拌棒400的第一层部分464的第一远端尖端470的第一转速高于搅拌棒400的第二层部分466的第二远端尖端474的第二转速。
第一层部分464具有包含第一远端尖端370的第一尖端部分470-1。第一尖端部分470-1可以在从旋转轴450朝向第一远端尖端470的方向上逐渐变细。第一层部分464的第一尖端部分470-1具有对称的上表面和下表面，每一个具有倾斜，即斜切前缘表面和倾斜后缘表面。第一尖端部分470-1的倾斜前缘表面和倾斜后缘表面被配置成在第一远端尖端470处聚合。此外，在本实施例中，多个桨叶452、454、456、458中的每一个的第一层部分464共同地形成平坦表面476以接合底壁230。
第二层部分466具有包含第二远端尖端474的第二尖端部分474-1。第二尖端部分474-1具有径向平端表面。第二层部分466具有上表面的两个完全相反对。然而，在本实施例中，两个完全相反对具有不同配置，不同之处在于桨叶452、456的完全相反对具有上倾斜前缘表面和上倾斜后缘表面，并且桨叶454、458的完全相反对不具有上倾斜前缘表面和上倾斜后缘表面，即，提供基本上平行于旋转轴450的平侧表面。
再次参考图32和图35，搅拌棒400包含与旋转轴450径向相交的空隙478，其中空隙478位于桨叶454、458的完全相反对中。磁体460位于空隙478中，其中磁体460的北极和磁体460的南极相对于旋转轴450完全相反。膜密封件480例如通过超声波焊接、热熔、激光焊接等附接到搅拌棒400以覆盖在空隙478上方。优选的是，膜密封件480具有与搅拌棒400的材料化学兼容的密封层材料。膜密封件480具有某一形状，所述形状符合桨叶454、458的完全相反对的第二层部分466的上表面的形状。本配置具有优于围绕磁体模制的搅拌棒插入件的优点，因为嵌入成型可以根据插入模制过程热量将磁体略微消磁。
图36至图39示出搅拌棒400-1的配置，所述搅拌棒具有与上文相对于图32至图35论述的搅拌棒400基本上相同的配置，其中唯一差异是用于密封空隙478的膜密封件的形状。搅拌棒400-1具有膜密封件480-1，所述膜密封件具有环形形状并且具有在多个桨叶452、454、456、458的相邻对之间形成弓形网的直径。网特征用于分离在搅拌棒400-1与隔板222之间的区域以及在多个桨叶452、454、456、458的相邻对之间的区域中的大部分混合流。
图40至图43示出用于搅拌棒500的配置，所述搅拌棒可以取代上文相对于图17至图27的实施例论述的适用于引导部226的微流体分配装置210的搅拌棒224。
搅拌棒500具有圆柱形轮轴502，所述圆柱形轮轴具有旋转轴550；以及远离圆柱形轮轴502径向延伸的多个桨叶552、554、556、558。搅拌棒500具有磁体560(参看图40和图43)，例如，永磁体，所述磁体配置用于与外部磁场产生器164(参看图1)交互以驱动搅拌棒500围绕旋转轴550旋转。
在本实施例中，如图所示，搅拌棒500的多个桨叶552、554、556、558通过斜切表面以步进，即双层交叉模式配置。具体而言，搅拌棒500的多个桨叶552、554、556、558中的每一个具有轴向范围562，所述轴向范围具有第一层部分564和第二层部分566。第一层部分564具有在第一远端尖端570处终止的第一径向范围568。第二层部分566具有在第二远端尖端574中终止的第二径向范围572。
第一层部分564具有包含第一远端尖端570的第一尖端部分570-1。第一尖端部分570-1可以在从旋转轴550朝向第一远端尖端570的方向上逐渐变细。第一层部分564的第一尖端部分570-1具有对称的上表面和下表面，每一个具有倾斜，即斜切前缘表面和倾斜后缘表面。第一尖端部分570-1的倾斜前缘表面和倾斜后缘表面被配置成在第一远端尖端570处聚合。多个桨叶552、554、556、558中的每一个的第一层部分564以及圆柱形轮轴502共同地形成凸出弯曲表面576以接合底壁230。
第二层部分566具有包含第二远端尖端574的第二尖端部分574-1。第二远端尖端574可以具有径向平端表面。第二层部分566具有上表面，所述上表面具有斜切前缘表面和斜切后缘表面。
再次参考图40和图43，搅拌棒500包含与旋转轴550径向相交的空隙578，其中空隙578位于圆柱形轮轴502中。磁体560位于空隙578中，其中磁体560的北极和磁体560的南极相对于旋转轴550完全相反。膜密封件580具有某一形状，所述形状符合圆柱形轮轴502的上表面的环形形状。膜密封件580例如通过超声波焊接、热熔、激光焊接等附接到搅拌棒500的圆柱形轮轴502的上表面以覆盖在空隙578上方。优选的是，膜密封件580具有与搅拌棒500的材料化学兼容的密封层材料。
图44至图46示出用于搅拌棒500-1的配置，所述搅拌棒具有与上文相对于图40至图43论述的搅拌棒500基本上相同的配置，其中唯一的差异是用于密封空隙578的膜密封件580已用永久盖罩580-1替代。在此实施例中，盖罩580-1与在嵌入成型过程期间在磁体560周围形成的搅拌棒主体一体化。
尽管图24至图46的搅拌棒实施例已描述为适用于具有引导部226的微流体分配装置210，但本领域技术人员将认识到，可以将上文相对于具有引导部134的微流体分配装置110描述的搅拌棒132修改成还包含适用于引导部134的双层搅拌棒桨叶设计。
(B部分)当流体第一次被引入到相应的微流体分配装置(例如，微流体分配装置210)中时，流体处在具有混合粘度的微粒悬浮期望状态。图47中示出了这种理想状况。具体来说，图47是图17至图23的微流体分配装置210的实施方案的x射线图像，该微流体分配装置210具有沿着垂直轴600布置的外壳212的纵向范围。图47示出具有悬浮微粒含量并且不具有沉淀微粒积聚的流体602，即，处在理想的使用状态。
然而，随时间过去，流体的微粒部分往往会与流体的主体液体部分分开。反过来，随时间过去，微粒部分往往会积聚成沉淀微粒部分，形成为沉淀微粒层。为了实现喷射流体的覆盖均匀性，需要通过执行流体重新混合操作，借此将流体维持在流体液体中的期望的微粒悬浮状态。
已观察到，流体的主体流体液体部分的密度小于沉淀微粒部分的密度。并且，沉淀微粒部分的致密沉淀层的粘度会大于期望混合流体的粘度。分开的流体还可能会给重新混合造成难题，因为沉淀微粒部分的密度更高，这样往往会抑制搅拌棒的旋转运动。
图48是微流体分配装置210的实施方案的x射线图像，微流体分配装置210具有沿着垂直轴600布置的外壳212的纵向范围，其中外壳212朝向成使得喷射芯片118垂直地面朝上，并且喷射芯片118的平面范围基本上垂直于垂直轴600。外壳212中容纳具有磁体560的搅拌棒500。微流体分配装置210的储液室228示出为容纳流体602，流体602包含在储液室228的低重力区域606的沉淀微粒604。在图示的朝向中，喷射芯片118垂直地面朝上，并且沉淀微粒604积聚在外壳212的相对于喷射芯片118的相反端部上的储液室228的低重力区域606上。
图49是微流体分配装置210的实施方案的x射线图像，微流体分配装置210从垂直轴600离轴倾斜大约20度到25度的角量608，并且描绘沉淀微粒604如何基于外壳212的相对于垂直轴600的朝向变化而迁移到储液室228的新低重力区域610。并且，可以看出邻近于储液室228的壁的微粒层一般不容易通过改变微流体分配装置210的朝向而移动。
图50是微流体分配装置210的实施方案(包括具有磁体260的搅拌棒224；也参照图18和图23)的x射线图像，该图像示出的是不希望的朝向，其中外壳212朝向成使得喷射芯片118垂直地面朝下，并且喷射芯片118的平面范围基本上垂直于垂直轴600。如图所示，基于外壳212的朝向变化，沉淀微粒604迁移到储液室228的新低重力区域612，使得沉淀微粒604积聚在流体通道246的通道入口246-1和通道出口246-2上。因此，如果流体602未充分混合，则沉淀微粒604将因为完全阻挡流体通道246从而让流体无法到达喷射芯片118，这样使得微流体分配装置210无法工作。
参看图51，在具有X、Y和Z轴的笛卡尔空间中示出微流体分配装置210，其中外壳212的纵向范围处于正Z轴上，而外壳212的横向范围处于X-Y平面上。在X-Z平面中，正X轴表示0度；Z轴表示垂直方向，其中上部Z轴(正)标记为90度，对应于上文所论述的垂直轴600；并且X轴(负)表示180度。微流体分配装置210的外壳212的纵向范围的朝向表示为流体喷射方向120-1，这还表示喷射芯片118和流体通道246面朝的方向。
在准备混合时，微流体分配装置210可以定位成使得流体喷射方向120-1不是面朝下。术语“不是面朝下”意思是流体喷射方向120-1的箭头不指到X-Y平面下方，即从不低于水平线。因此，在本实例的朝向中，微流体分配装置210可以在垂直向上(90度的Z+)加或减90度的范围内在X-Z平面中围绕Y轴旋转，即，垂直向上到水平，流体喷射方向120-1不是指向下。
应注意，在所有围绕流体喷射方向120-1的朝向中喷射芯片118的平面范围基本上垂直于流体喷射方向120-1，并且微流体分配装置210的外壳212的底壁230的平面范围基本上平行于流体喷射方向120-1。因此，外壳212在X-Z平面(例如底壁230面朝上或面朝下)中的倾斜方向(X+或X-)可以决定微粒沉淀物可能在搅拌棒224周围积聚的程度。
例如，在图52的图示中，微流体分配装置210示出为流体喷射方向120-1以135度指向上方(即，从90度(垂直向上)偏移正45度)，并且微流体分配装置210朝向成使得隔板222的圆顶部分222-1的外部222-2面朝上，并且底壁230的外部230-1面朝下。隔板222的外部222-2和底壁230的外部230-1中的每一者被视为面朝的角度对应于搅拌棒224的旋转轴250与Z轴的垂直向上部分相交的角度，只有在搅拌棒224的旋转轴250平行于Z轴时除外。在图52的实例中，隔板222的圆顶部分222-1的外部222-2以45度面朝上，并且底壁230的外部230-1以45度面朝下。在图52中描绘的流体喷射方向120-1的135度朝向下，任何沿着底壁230已经沉淀或正在沉淀的微粒将开始朝向储液室228中的低重力点迁移离开搅拌棒224(还参照图49)。
参看图53，替代地，流体喷射方向120-1的朝向可以在40度到90度的范围内，并且其中当朝向不是垂直、即不是90度时，底壁230的外部230-1定位成面朝上并且隔板222的外部222-2定位成面朝下。在图53的特定例子中，微流体分配装置210的朝向具有喷射芯片118的喷嘴向上朝向的益处，但是隔板222的圆顶部分222-1的外部222-2切换成相对于垂直线以45度面朝下，因而底壁230的外部230-1并且相应地搅拌棒224的接触底壁230的凸表面276现在相对于垂直线以45度的角度面朝上。微流体分配装置210的45度朝向将仍然使微粒移动离开喷射芯片118和流体通道26，并且还使微粒在与搅拌棒224的多个桨叶252、254、256、258(还参照图24)隔开并且靠近隔板222的圆顶部分222-1的区域中沉淀。然而，如果搅拌棒224可以旋转，即，未因为微粒沉淀而受到阻挡无法旋转，则图52中描绘的朝向比图53中描绘的朝向优选，因为与图53的朝向相比，在图52中描绘的朝向中，搅拌棒224的更高的尖端速度将更接近沉淀的微粒。
一般观察结果是，微流体分配装置使用间或微流体分配装置内的重新混合间的时间越长，要实现可接受的微粒悬浮水平((例如)优选地，微流体分配装置的初始填充公差内的水平)时在微流体分配装置中重新混合流体所需要的混合时间就越长，如图47中所描绘。
参看图54，示出了根据本发明的一个方面的外部磁场产生器164的框图。外部磁场产生器164包含微控制器164-1、电磁场旋转器164-2、电磁场产生器164-3和传感器164-4。微控制器164-1包含微处理器、机载非暂时性电子存储器164-5和接口电路，例如，如本领域中已知的，输入/输出电路、通用异步接收器/发射器(universal asynchronous receiver/transmitter，UART)、模/数(analog-to-digital，A/D)转换器等。微控制器164-1被配置成执行程序指令以控制由外部磁场产生器164产生的磁场的旋转，并且又控制搅拌棒(诸如具有磁体260的搅拌棒224)的旋转。
更具体来说，电磁场产生器164-3产生外部磁场，其耦合到搅拌棒224的磁体260。微控制器164-1执行程序指令以产生控制信号，控制信号被供应到电磁场旋转器164-2以控制电磁场产生器164-3产生的电磁场的转速和旋转方向，并且又控制搅拌棒224的转速和旋转方向。在正常混合操作期间，搅拌棒224的转速可以在例如每分钟100到1000转的范围内。如上文所论述，类似于步进式电机的操作，通过被选择性地接通和断开以产生磁场的虚拟旋转并且可以切换方向的所放置的分立电磁体，可以使外部磁场产生器164产生的外部磁场电子地旋转，或者替代地，经由连接到可旋转电机轴的磁板((例如)永久磁体)，可以使外部磁场产生器164产生的外部磁场物理上旋转。
根据本发明，传感器164-4具有电输出端，其提供反馈信号，反馈信号用于确定搅拌棒(例如搅拌棒224)是否在微流体分配装置(例如微流体分配装置210)的储液室内正确地并且高效地旋转。传感器164-4可以是(例如)霍尔效应传感器，其基于搅拌棒224的磁体260的相对角旋转位置和外部磁场产生器164的电磁场旋转器164-2和电磁场产生器164-3产生的旋转磁场的位置产生和供应电气形式的复合磁信号。
在本实施例中，控制搅拌棒224的旋转相当于驱动步进式电机。搅拌棒224的角转速必须与电磁场旋转器164-2和电磁场产生器164-3产生的磁场的平均角转速匹配，否则搅拌棒224的旋转运动会相对于电磁场旋转器164-2和电磁场产生器164-3产生的旋转磁场“断相”。如本文所使用，“断相”(break phase、breaking phase和broken phase)这个术语是指旋转磁场的角转速超出搅拌棒(例如具有磁体260的搅拌棒224)的角转速的状况。
根据本发明，旋转磁场可以是模拟的(就像连续旋转中一样)，或者可以是数字的(就像预定义递增角位中一样)。
为了说明这些概念，请还参照图55至图58。在图55至图58中的每个图中，外部磁场产生器164的电磁场旋转器164-2和电磁场产生器164-3产生的旋转磁场700的旋转方向和搅拌棒224的磁体260的旋转方向都处在旋转方向250-1，即，如图所示的逆时针。磁体260北极(N)和南极(S)。并且，电磁场产生器164-3和电磁场旋转器164-2产生的旋转磁场700具有北极(N)和南极(S)。
图55相对于外部磁场产生器164的电磁场产生器164-3和电磁场旋转器164-2产生的磁场700的角旋转位置示出具有磁体260的搅拌棒224。在本实例中，在四个分立的角旋转位置(分别标示为位置1、位置2、位置3和位置4)上描绘磁场700。虽然在本实例中为了便于图示仅仅标示了四个角旋转位置，但是所属领域的技术人员将认识到，实际上，如果需要的话，可以增加角旋转位置的数量，并且角旋转位置的数量可以对应于2×n，其中n是正整数。在图55中，将位置1的首次出现标示为位置P1(A)，并且应理解，位置P1(A)和位置P1的磁场700的角旋转位置的相应N、S图示是相同的。当电磁场产生器164-3和电磁场旋转器164-2产生的磁场700的角旋转位置旋转时，搅拌棒224的磁体260的角旋转位置试图跟着旋转，因为不同的磁极相吸而相同的磁极相斥。
参看图55，位置P1(A)，如果电磁场产生器164-3的磁场700是固定的并且搅拌棒224未被阻挡而无法旋转，则搅拌棒224的磁体260将锁定到电磁场产生器164-3产生的磁场700的角旋转位置上，例如，搅拌棒224的磁体260的北极(N)将附着到外部磁场产生器164的电磁场产生器164-3产生的磁场700的南极(S)。
在图55中，例如，位置P1(A)、P2、P3、P4和P1描绘了在分立的样本时间，电磁场产生器164-3和电磁场旋转器164-2的磁场700从固定位置P1(A)的完整旋转和搅拌棒224的完整旋转。如位置P1、P2、P3和P4中所描绘，搅拌棒224的磁体260的角旋转位置可能相对于外部磁场产生器164的电磁场产生器164-3和电磁场旋转器164-2产生的旋转磁场700的角旋转位置同相滞后。预期一些相位滞后。
在本实施例中，限定了正常相位滞后的范围(例如凭经验确定)，其中相位滞后量不会不利地影响搅拌棒224的旋转/搅拌效率。在本实例中，正常相位滞后的范围可以被定义为0度到140度的范围。因此，不正常的相位滞后被视为异常相位滞后，在本实例中是超过140度的相位滞后。异常相位滞后将包含断相状况，并且还包含搅拌棒卡住的断相的特殊情况。
在图55的本实例中，相位滞后大概是30度。如本文所使用，“大概”这个术语意思是所指示数量加或减10％。通过顺序位置P1、P2、P3和P4的重复，可以识别通过磁场700的旋转使搅拌棒224连续旋转。
图56示出使搅拌棒224旋转所需要的扭矩过高无法开始旋转的场景，即，搅拌棒224卡住并且无法旋转，例如因为沉淀微粒积聚在搅拌棒224周围。因此，如表示磁场700的完整旋转的位置P1-4的序列所示，当外部磁场产生器164的磁场700在旋转时，搅拌棒224是固定的。因此，图56示出一个例子，其中搅拌棒224从外部磁场产生器164的电磁场产生器164-3产生的磁场700的旋转断相。
搅拌棒224将从旋转磁场700断相的另一可能的情况是在电磁场旋转器164-2和电磁场产生器164-3提供的磁场700的旋转的角转速的加速度速率比搅拌棒224可以实现的加速度速率更快的时候。在此情况下，例如，磁场700的当前角转速必须降低，以便可以获得可接受的相位滞后关系。
图57示出旋转磁场700的多个位置P1-P4的每个位置上的搅拌棒224的角旋转位置与磁场700的角旋转位置之间存在大概45度的相位滞后的场景。
图58示出在旋转磁场700的多个位置P1-P4中的每个位置上搅拌棒224的角旋转位置与磁场700的角旋转位置之间存在大概90度的相位滞后(表示为弧形的带箭头的线)的场景。并且，图58展示了多个旋转循环，每个旋转循环包含相应的一组位置P1-P4。应注意，出于说明清楚的目的，图58中仅仅示出了搅拌棒224的磁体260，并且由于图58中的尺寸限制，将磁体260的北极(N)表示为粗点。
再次参看图56至图58，图56至图58中的每个图包含在图56至图58的各种场景下的相对于磁场700的四个角旋转位置P1、P2、P3和P4的三个曲线图，包含搅拌棒磁体强度(顶部曲线图)、磁场700的磁场强度(中间曲线图)和复合磁性强度(下部曲线图)。每个曲线图的垂直轴表示磁性强度幅值，水平轴表示角旋转位置，其中水平轴上的刻度0到1表示磁场700的完整的一圈(循环)，对应于磁场700的位置P1-P4。图58描绘磁场700的多圈(循环)，其中范围0-1、1-2、2-3、3-4每个表示磁场700的一圈。复合磁性强度(底部曲线图)是沿着水平轴的任一点上的搅拌棒磁体强度(顶部曲线图)和磁场强度(中间曲线图)的代数和，并且表示霍耳效应传感器形式的传感器164-4的电输出，该传感器164-4在操作期间接收来自搅拌棒磁体260和磁场700两者的磁性分量。
总的来说，应注意，在图56至图58中，磁场强度(中间)曲线图的磁场强度廓线(曲线)是方波，并且不管磁场700的角转速如何都将具有相同的廓线形状，这是因为传感器164-4相对于旋转磁场700的位置是固定的。因此，图56至图58之间的复合磁性强度(底部)曲线图的复合磁性强度廓线的相应形状的变化是由于搅拌棒224的磁体260的角旋转位置比磁场700的角旋转位置滞后的数量的差异。因此，通过比较传感器164-4的表示当前复合磁性强度廓线的当前输出与复合磁性强度廓线的先前存储的廓线数据库(即，电子库)，可以判断搅拌棒是否卡住、是否在正常操作(即在预定义的滞后范围内)、或者搅拌是否相对于旋转磁场断相。
如上所述，图56描绘了搅拌棒224和磁体260被卡住(即，受到阻挡无法旋转)的场景。图56包含上述三个曲线图，包含磁体260的搅拌棒磁体强度廓线702、磁场700的磁场强度廓线704和复合磁性强度廓线706。如果期望的话，例如通过在磁场700不存在的情况下(例如外部磁场产生器164的磁场700关闭)获取磁性读数，借此可以在传感器164-4的传感器输出端产生搅拌棒磁体强度廓线702，表示搅拌棒卡住。并且，如果期望的话，例如，在不存在微流体分配装置210的情况下，或者在存在搅拌棒224受到阻挡无法旋转的微流体分配装置210的情况下，可以在传感器164-4的传感器输出端产生具有恒定方波形状的磁场强度廓线704。
复合磁性强度廓线706是搅拌棒磁体强度廓线702和磁场强度廓线704的代数和。由于搅拌棒磁体强度廓线702(搅拌棒卡住)恒定处在单位一，这表示搅拌棒磁体260不旋转，于是复合磁性强度廓线706的形状与磁场700的磁场强度廓线704的形状相同，但是垂直轴上的单位一有垂直移动。此外，通过在搅拌棒224的磁体260的旋转受到阻挡时旋转磁场700，借此可以在传感器164-4的传感器输出端产生复合磁性强度廓线706。
因此，再次参照图54，将传感器164-4产生的复合磁性强度廓线706作为复合电信号供应到微控制器164-1，微控制器164-1又例如通过模/数转换器处理所述复合电信号，并且将表示复合磁性强度廓线706(搅拌棒卡住)的数字数据存储在外部磁场产生器164的微控制器164-1的电子存储器164-5中形成的廓线数据库164-6中。因此，可以从电子存储器164-5的廓线数据库164-6中检索复合磁性强度廓线706的数字表示，用于将来参考表示微流体分配装置210的搅拌棒224的搅拌棒卡住的状况。因此，微控制器164-1可使用复合磁性强度廓线706以帮助相对于外部磁场产生器164产生的旋转磁场700的旋转而确定搅拌棒224的操作状态(例如卡住、正常、断相等)。
类似地，可以通过微控制器164-1例如通过模/数转换器处理表示磁场强度廓线704的由传感器164-4产生的电信号，微控制器164-1又将表示磁场强度廓线704的数字数据存储在微控制器164-1的电子存储器164-5中形成的廓线数据库164-6中以供将来参考。
如上文所介绍，图57示出在旋转磁场700的多个位置P1-P4中的每个位置处在搅拌棒224的磁体260的角旋转位置与磁场700的角旋转位置之间存在大概45度的相位滞后的场景。图57包含上述三种类型的曲线图，包含磁体260的搅拌棒磁体强度廓线708、磁场700的磁场强度廓线704和复合磁性强度廓线710。
为了确定表示45度滞后的复合磁性强度廓线710，可以在实验室环境中模拟45度滞后状况，然后获取传感器164-4的传感器输出的读数以采集表示复合磁性强度廓线710的复合电信号。具体来说，还参照图54，将传感器164-4产生的复合磁性强度廓线710作为复合电信号供应到微控制器164-1，微控制器164-1又例如通过模/数转换器处理复合电信号，并且将表示45度滞后的复合磁性强度廓线710的数字数据存储在外部磁场产生器164的微控制器164-1的电子存储器164-5中形成的廓线数据库164-6中。因此，还可以从电子存储器164-5的廓线数据库164-6中检索复合磁性强度廓线710的数字表示用于将来参考，表示微流体分配装置210的搅拌棒224的磁体260相对于旋转磁场700的45度滞后。复合磁性强度廓线710又可以被微控制器164-1用来相对于外部磁场产生器164产生的旋转磁场700的旋转判断搅拌棒224的操作状态(例如，卡住、正常、断相等)。
如果期望的话，可以最容易通过从复合磁性强度廓线710减去具有恒定方波形状的磁场700的磁场强度廓线704而导出磁体260的搅拌棒磁体强度廓线708。这个数学运算可以通过微控制器164-1执行的程序指令执行，微控制器164-1还可在微控制器164-1的电子存储器164-5中形成的廓线数据库164-6中存储磁体260的搅拌棒磁体强度廓线708。
如上文所介绍，图58示出在旋转磁场700的多个位置P1-P4中的每个位置处在搅拌棒224的角旋转位置与磁场700的角旋转位置之间存在大概90度的相位滞后的场景。图58包含上述三种类型的曲线图，包含磁体260的搅拌棒磁体强度廓线712、磁场700的磁场强度廓线704和复合磁性强度廓线714。一般的观察结果是，随着搅拌棒224的角转速增加，搅拌棒224的角旋转位置与磁场700的角旋转位置之间将存在相位滞后量的增加。
为了确定表示90度滞后的复合磁性强度廓线714，可以在实验室环境中模拟90度滞后状况，然后获取传感器164-4的传感器输出的读数以采集表示复合磁性强度廓线714的复合电信号。具体来说，还参照图54，将传感器164-4产生的复合磁性强度廓线714作为复合电信号供应到微控制器164-1，微控制器164-1又例如通过模/数转换器处理复合电信号，并且在外部磁场产生器164的微控制器164-1的电子存储器164-5中形成的廓线数据库164-6中存储表示具有90度滞后的复合磁性强度廓线714的数字数据。
因此，还可以从电子存储器164-5的廓线数据库164-6中检索复合磁性强度廓线714的数字表示用于将来参考，表示微流体分配装置210的搅拌棒224的磁体260相对于旋转磁场700的90度滞后。复合磁性强度廓线714又可以被微控制器164-1用来相对于外部磁场产生器164产生的旋转磁场700的旋转判断搅拌棒224的操作状态(例如，卡住、正常、断相等)。
如果期望的话，可以最容易通过从复合磁性强度廓线714减去具有恒定方波形状的磁场700的磁场强度廓线704而导出磁体260的搅拌棒磁体强度廓线712。这个数学运算可以通过微控制器164-1执行的程序指令执行，微控制器164-1还可在微控制器164-1的电子存储器164-5中形成的廓线数据库164-6中存储磁体260的搅拌棒磁体强度廓线712。
根据以上描述，复合磁性强度廓线存储于电子存储器164-5的廓线数据库164-6中，可以表示正常状况和搅拌棒卡住状况。搅拌棒卡住状况可以由单一复合磁性强度廓线表示，诸如图56的复合磁性强度廓线706。正常状况可以由在正常相位滞后的预先确定的范围(例如，0度至140度的范围)中的多个复合磁性强度廓线表示。
在图57和图58的实例中，表示45度相位滞后的复合磁性强度廓线710和表示90度相位滞后的复合磁性强度廓线714可以是表示正常相位滞后的多个复合磁性强度廓线中的两个。例如，可以由所标示的正常滞后范围内的任何数目的复合磁性强度廓线表示正常的相位滞后。例如，可以以角度递增确立表示正常相位滞后的多个复合磁性强度廓线，诸如1度递增、5度递增、或10度递增或其它这些类型的递增，并且将这些复合磁性强度廓线存储于电子存储器164-5的廓线数据库164-6中。
传感器164-4读取的任何不属于默认正常相位滞后范围的复合磁性强度廓线是异常相位滞后，其中搅拌棒卡住是异常滞后状况的一种特殊情况。因此，正常相位滞后范围(表示正常状况)和异常相位滞后(表示异常状况)是相互排斥的。
图59是进一步参看图17至图27的实施例的根据本发明的一个方面的流体分配装置(包含搅拌棒224)中的搅拌棒的操作方法的流程图。图59的方法除了在步骤S810中的任何手动干预之外，可以通过图54中描绘的微控制器164-1执行的程序指令实施。
在步骤S800中，判断搅拌棒224的磁体260的角旋转位置与外部磁场产生器164的电磁场旋转器164-2和电磁场产生器164-3产生的磁场700的角旋转位置之间的当前相位滞后是否在正常相位滞后范围内。
具体来说，传感器164-4实时提供表示磁体260和磁场700的当前复合磁性强度的电子信号。微控制器164-1处理表示当前复合磁性强度的电子信号以采集当前复合磁性强度。微控制器164-1接着存取电子存储器164-5的廓线数据库164-6以将当前复合磁性强度与所存储的多个复合磁性强度廓线比较。如果比较结果匹配，或者如果当前复合磁性强度(例如曲线)属于正常相位滞后的范围内的所存储的两个复合磁性强度廓线之间，则搅拌棒224的磁体260的角旋转位置与磁场700的角旋转位置之间的相位滞后在正常相位滞后的范围内，并且搅拌棒224被视为正常状况下的操作，从而得到“是”的判断。否则，搅拌棒224的磁体260的角旋转位置与磁场700的角旋转位置之间的相位滞后不在正常相位滞后的范围内，从而得到“否”的判断，并且被视为异常状况。
如果步骤S800的判断是“是”，则所述过程进行到步骤S802。步骤S802、S804和S806是针对在相位滞后处于正常相位滞后的范围内的场景下改善搅拌棒224的搅拌效率。
在步骤S802中，判断搅拌棒224的磁体260的角旋转位置与磁场700的角旋转位置之间的相位滞后是否随时间稳定。如本文所使用，如果来自传感器164-4的当前复合磁性强度的一组连续读数并未彼此偏离超过预定偏离量(例如超过5％)，则相位滞后是“稳定”的。
如果在步骤S802中判断是“否”，即，相位滞后是稳定的，则在步骤S804中，通过提高旋转磁场700的角转速，借此提高搅拌棒224的角转速。为了帮助避免角转速的正过冲，提高将是逐渐的，并且可以是递增的，例如，速度提高的递增量是百分之一。具体来说，微控制器164-1执行程序指令以判断相位滞后是否稳定，并且如果是，则向电磁场旋转器164-2发送信号以将磁场700的角转速提高规定量。所述过程接着返回到步骤S800。
如果在步骤S802中的判断是“否”，即，相位滞后不稳定，则在步骤S806中，旋转磁场700的角转速降低。为了避免角转速的负过冲，角转速的降低将是逐渐的，并且可以是递增的，例如速度降低的递增量是百分之一。具体来说，微控制器164-1执行程序指令以判断相位滞后是否稳定，并且如果否，则向电磁场旋转器164-2发送信号以将磁场700的角转速降低规定量。所述过程接着返回到步骤S800。
如果在步骤S800中确定是“否”，即，搅拌棒224的磁体260的角旋转位置与磁场700的角旋转位置之间的相位滞后不在正常相位滞后范围内，即，相位滞后是异常的，则所述过程进行到步骤S808。
在相位滞后不在正常相位滞后范围内(即，相位滞后是异常的)的场景下调用步骤S808、S810和S812。
在步骤S808中，判断搅拌棒224是否卡住，即，搅拌棒224将不会旋转。
具体来说，传感器164-4实时提供表示磁体260和磁场700的当前复合磁性强度的电子信号。微控制器164-1处理表示当前复合磁性强度的电子信号以采集当前复合磁性强度。微控制器164-1接着从电子存储器164-5的廓线数据库164-6存取搅拌棒卡住复合磁性强度廓线，例如，复合磁性强度廓线706，以将当前的复合磁性强度与所存储的搅拌棒卡住复合磁性强度廓线比较。
如果比较结果是匹配，则在步骤S808中的结果是“是”，这表明搅拌棒卡住，即，搅拌棒224的磁体260的角旋转位置与磁场700的角旋转位置之间有异常相位滞后的特殊情况。如果比较结果不是匹配，则在步骤S808中结果是“否”，并且相位滞后被视为异常相位滞后的一般情况，并且所述过程进行到步骤S812。
如果在步骤S808中的判断是“是”，则搅拌棒224是卡住的，然后过程进行到S810，其中可以调用用户干预以将卡住的搅拌棒扯开。已观察到，改变微流体分配装置的朝向以使用重力移动微粒并打破沉淀微粒(诸如图48至图50的沉淀微粒604)形成的层，可以用来释放因为沉淀微粒604积聚而被卡住无法旋转的搅拌棒，诸如搅拌棒224。就此而言，请参照上文相对于图47至图53的论述。应注意，喷射芯片角度如果较小，将不能像在使可能已经在包含流体通道的喷射芯片区域中沉淀的沉积物时(例如在运送状况期间)一样有效地使用重力。
尝试打破沉淀微粒(诸如图50中描绘的沉淀微粒604)形成的层的另一个选项可以通过振动微流体分配装置210获得。这些触觉振动还可帮助清理流体通道，例如，图48至图50的流体通道246，并且可以在步骤S808中出现“是”的判断时自动诱发。触觉振动的频率和强度可以凭经验确定，并且可以至少部分地取决于流体中的微粒数量。
在步骤S810中的干预之后，过程返回到步骤S800。
如果在步骤S808中的判断是“否”，则搅拌棒224并未卡住，于是假设异常相位滞后是由于某种其它原因，诸如由于搅拌棒224的磁体260相对于电磁场旋转器164-2和电磁场产生器164-3提供的旋转磁场700断相，并且过程进行到步骤S812。
在步骤S812中，旋转磁场700的角转速降低。为了帮助避免旋转磁场700的角转速校正的负过冲，角转速的降低将是逐渐的，并且可以是递增的，例如，速度降低的递增量是百分之一。具体来说，微控制器164-1执行程序指令以将磁场700的角转速降低规定量。例如，旋转磁场700的角转速降低到再次实现与步骤S800至S804相关联的正常相位滞后为止。在步骤S812之后，过程返回到步骤S800。
设想在步骤S800中执行的判断可以简化成预定义数量的状况，例如正常操作的搅拌棒、卡住的搅拌棒以及已经相对于旋转磁场断相的搅拌棒，其中步骤S800和S808可以基本上组合成具有三个可能的结果的单一步骤。
并且，根据上面获得的信息，通过使搅拌棒224的相位滞后或峰值角转速与各种粘度水平关联(例如通过凭经验建立粘度曲线)，并且将搅拌棒224的当前相位滞后或峰值角转速与粘度曲线比较，借此可以估计混合或未混合流体的粘度。对于用数字方式改变的磁场700，还可使用阶跃响应信号(例如逐步提高磁场700的角转速)确定对于微流体分配装置210中的流体粘度的估计。
此外，在此考虑可以使用额外的传感器(比如传感器164-4，例如额外的霍耳效应传感器)来进一步改善信号检测和廓线的产生。并且，应注意，对于更多模拟旋转磁场，在产生复合磁性强度廓线时可以使用数字霍耳效应传感器查看时间周期而不是幅度。
作为以上使用霍耳效应传感器作为传感器164-4的方法的替代方案，设想传感器164-4可以是振动传感器。振动传感器将会产生与霍耳效应传感器产生的复合磁性强度廓线不同的信号特征，实际上，振动传感器直接产生可以取代上述方法的复合磁性强度廓线的电子振动廓线。在此情况下，振动传感器(加速度、速度或位置)测量搅拌棒224的磁体260与旋转磁场700之间的磁性吸引和排斥的变化所导致的差异。
例如，如果搅拌棒224的磁体260在正常旋转，则搅拌棒224的磁体260与磁场700之间的相位滞后使得传感器164-4(振动传感器的形式)产生极其均匀的振动信号，这是因为旋转期间的磁体吸引力因而相位滞后是稳定的(还参照上述步骤S802)。
在失相的异常相位滞后状况中，搅拌棒224的磁体260与磁场700存在周期性排斥，使得传感器164-4(振动传感器的形式)产生平行于旋转轴的相应振动脉冲，例如，所述周期性排斥每当搅拌棒224的磁体260的磁极与磁场700的相同磁极重合时最强。在这个状况中，搅拌棒在不规律地并且低效地旋转。
在搅拌棒卡住的状况中，每一转搅拌棒224的磁体260和磁场700就发生一次周期性排斥，传感器164-4(振动传感器的形式)将产生平行于旋转轴的最强信号。
(C部分)尽管使用搅拌棒在流体分配装置内产生流体流以产生流体分配装置中包含的流体的再混合，但是已认识到，在流体分配装置的流体通道中，存在所形成停滞区的电势，其中沉淀微粒不受通过流体通道的流体流影响和/或通过流体通道的流体流可以引起微粒的无意沉积。例如，可以在流体通道中存在表面特征的突然变化的位置处，例如，在由正交平面表面界定的拐点处形成此停滞区。
图60是图23中描绘的视图的进一步放大部分。如图60中所示，流体通道246界定由标有箭头的虚线表示的通路246-6，所述通路在通道入口246-1与通道出口246-2之间延伸。在旋转时，搅拌棒224产生通过通路246-6进入通道入口246-1中以及离开通道出口246-2的流体流。
通路246-6具有由凸出弓形壁246-3和转位半径246-4、246-5形成的外壁结构246-7和内壁结构246-3、246-4、246-5。外壁结构246-7与内壁结构246-3、246-4、246-5间隔开。
外壁结构246-7包含入口侧壁650、出口侧壁652和远端壁部分654。出口侧壁652与入口侧壁650间隔开。远端壁部分654插入入口侧壁650与出口侧壁652之间。入口侧壁650基本上垂直于远端壁部分654以界定形成通路246-6的第一停滞区656的第一拐点结构246-8。出口侧壁652基本上垂直于远端壁部分654以界定形成通路246-6的第二停滞区658的第二拐点结构246-9。还参考图18，流体开口232-3延伸穿过外壁232-1，到达第一拐点结构246-8即第一停滞区656与第二拐点结构246-9即第二停滞区658之间的流体通道246的远端壁部分654。
参考图60至图63，作为具有流分离器特征286-1、流再结合特征286-2和凹入弓形表面286-3的整体组件的流控制部分286进一步包含与通道入口246-1相邻定位的入口导流器部件660以及与通道出口246-2相邻定位的出口导流器部件652。入口导流器部件660是腔室238的入口流体端口242的一部分，并且出口导流器部件662是腔室238的出口流体端口244的一部分。
更确切地说，腔室238的入口流体端口242由内部周边壁240的内部周边壁部分240-4相反组合流分离器特征286-1的入口端口壁部分286-4和入口导流器部件660来界定。内部周边壁240的内部周边壁部分240-4和入口导流器部件660被定向成在朝向流体通道246的通道入口246-1的方向上横向地聚合。相反地，腔室238的出口流体端口244由内部周边壁240的内部周边壁部分240-5相反组合流控制部分286的流再结合特征286-2的出口端口壁部分286-5和出口导流器部件662来界定。内部周边壁240的内部周边壁部分240-5和出口导流器部件662被定向成在远离通道出口246-2的流体流方向上横向地发散。
还参考图61至图63，流控制部分286的流分离器特征286-1的入口端口壁部分286-4具有近端664-1、远端664-2和第一高度664-3(图62)。入口端口壁部分286-4的近端664-1被定位成以锐角与凹入弓形表面286-3相交以形成第一顶点664-4(参看图61)。同样，流控制部分286的流再结合特征286-2的出口端口壁部分286-5具有近端666-1、远端666-2和高度666-3(图63)。出口端口壁部分286-5的近端666-1被定位成以第二锐角与凹入弓形表面286-3相交以形成第二顶点666-4(参看图61)。凹入弓形表面286-3的整个曲率在第一顶点664-4与第二顶点666-4之间延伸。
入口导流器部件660具有表面结构，所述表面结构具有朝向通路246-6中的第一拐点结构246-8即第一停滞区656引导流体流的一部分的入口偏转壁部分660-1。入口偏转壁部分660-1具有近端660-2、远端660-3和高度660-4。入口偏转壁部分660-1的近端660-2被定位成以钝角与流分离器特征286-1的入口端口壁部分286-4相交。
如图62中所示，流分离器特征286-1的入口端口壁部分286-4的高度614-3大于入口偏转壁部分660-1的高度660-4，以进一步界定入口导流器部件660的表面结构，以包含具有三角形形状的第一入口顶板部分660-5以及具有梯形形状的第二入口顶板部分660-6。第一入口顶板部分660-5被定位成从入口偏转壁部分660-1横向延伸到流控制部分286的入口端口壁部分286-4。第二入口顶板部分660-6被定位成从入口导流器部件660的入口偏转壁部分660-1横向延伸到流控制部分286的入口端口壁部分286-4。第二入口顶板部分660-6被定位成从第一入口顶板部分660-5向远端延伸，并且其中第二入口顶板部分660-6和第一入口顶板部分660-5被定位成以钝角相交。
再次参考图61至图63，出口导流器部件662具有第二表面结构，所述第二表面结构有助于在通道出口246-2附近的第二拐点结构246-9即第二停滞区668处产生一个或多个涡流。在本实施例中，出口导流器部件662的第二表面结构相对于腔室238以及相对于通道中点248与入口导流器部件660结构的第一表面结构对称。出口导流器部件662具有第二出口壁部分662-1，所述第二出口壁部分具有近端662-2、远端662-3和高度662-4。第二出口壁部分662-1的近端662-2被定位成以第二钝角与流再结合特征286-2的出口端口壁部分286-5相交。
如图63中所示，流分离器特征286-1的出口端口壁部分286-5的高度666-3大于第二出口偏转壁部分662-1的高度612-4，以进一步界定出口导流器部件662的表面结构，以包含具有三角形形状的第一出口顶板部分662-5以及具有梯形形状的第二出口顶板部分662-6。出口导流器部件662的第一出口顶板部分662-5被定位成从第二出口壁部分662-1横向延伸到流再结合特征286-2的出口端口壁部分286-5。第二出口顶板部分被定位成从第二出口壁部分横向延伸到出口端口壁部分286-5。第二出口顶板部分被定位成从第一出口顶板部分向远端延伸，并且其中第二出口顶板部分和第一出口顶板部分被定位成以钝角相交。
图64至图71涉及用于减小流体分配装置，例如微流体分配装置750的流体通道中的停滞区的电势的再另一个实施例。本实施例利用对腔室的壁结构的修改，以便减小表面特征中的突然变化的发生和/或减小流体分配装置的流体通道区域中的任何正交壁的横向范围。
微流体分配装置750一般包含外壳752以及包含喷射芯片118的TAB电路，例如上述TAB电路114，并且为简洁起见，此处将不重复所述TAB电路。微流体分配装置750被配置成包含流体的供应源，例如，含有颗粒材料的流体。流体可以是例如化妆品、润滑剂、油漆、油墨等。
参考图64和图65，外壳752包含主体754和盖子756。还参考图67、图69和图70，隔板758和搅拌棒760(还参看图66)容纳在外壳752中。外壳752组件(主体754和盖子756)和搅拌棒760中的每一个可以使用模制工艺由塑料制成。隔板758使用模制工艺由橡胶制成。
一般来说，流体(未示出)容纳在主体754与隔板758之间的密封区域，即储液室762中。搅拌棒760存在于主体754与隔板758之间的含有流体的密封储液室762中。可以通过旋转搅拌棒760以便在储液室762的密封区域内提供流体混合以及流体中的微粒的再分布而在储液室762内产生内部流体流。
现在还参考图66至图70，外壳752的主体704具有底壁764以及与底壁764相邻的外部周边壁766。外部周边壁766被定向成在基本上正交于底壁764的方向上从底壁764延伸。如图67、图69和图70中最佳地示出，盖子756被配置成接合外部周边壁766。因此，外部周边壁766插入底壁764与盖子756之间，其中盖子756通过焊接、粘合剂或其它固定机构(例如，搭扣配件或螺纹接头)附接到外部周边壁766的开放自由端。在安装搅拌棒760和隔板758之后，盖子756附接到主体754。
参考图69至图71，主体754的外部周边壁766包含外壁766-1，所述外壁是外部周边壁766的相邻部分。外壁766-1具有界定平面的芯片安装表面766-2，并且具有穿过外壁766-1的厚度的邻近于芯片安装表面766-2的流体开口766-3。喷射芯片118安装到芯片安装表面766-2并且与外壁766-1的流体开口766-3流体连通。因此，喷射芯片118以及其相关联喷射喷嘴经定向，使得流体喷射方向120-1基本上正交于芯片安装表面766-2的平面。底壁764沿着与外壁766-1的芯片安装表面766-2的平面基本上正交的平面定向。
参考图66、图68和图71，外壳752的主体754还包含位于由外部周边壁766界定的边界内的腔室768。腔室768形成储液室762的一部分并且被配置成界定内部空间，并且具体而言，包含底壁764并且具有被配置成具有圆角周边的内部周边壁770，以便促进腔室768中的流体流动。还参考图67，腔室768的内部周边壁770具有由近端770-1和远端770-2界定的高度范围。近端770-1与底壁764相邻并且可以与底壁764形成转位半径。此边缘半径可以通过减少锐角的数目来促进混合效果。远端770-2具有周边端面770-3以界定腔室768的横向开口。周边端面770-3可以是平坦的，或可以包含多个周边肋线或波纹以提供用于与隔板758接合的有效密封表面。因此，腔室768和隔板758组合协作以界定具有可变容积的储液室762。腔室768的内部周边壁770的高度范围基本上正交于底壁764，并且基本上平行于外部周边壁766的对应范围。
参考图66、图69和图70，搅拌棒760存在于储液室762的可变容积中。更确切地说，在所示的定向中，搅拌棒760位于腔室768中，并且位于由腔室768的内部周边壁770界定的边界内。搅拌棒760具有旋转轴772以及远离旋转轴772径向延伸的多个桨叶760-1、760-2、760-3、760-4。然而，搅拌棒760的桨叶的实际数目可以是两个或多于两个，并且优选地三个或四个，但更优选地四个，其中每个相邻对桨叶围绕旋转轴772具有相同角间距。
搅拌棒760具有磁体(未示出)，例如，永磁体，所述磁体配置用于与外部磁场产生器164(参看图1)交互以使用上述驱动原理驱动搅拌棒760围绕旋转轴772旋转。在本实施例中，搅拌棒760与腔室768自由浮动，并且将通过施加由外部磁场产生器164产生的电磁被吸引成接触底壁764。搅拌棒760主要通过如在部分环形流型中具有中心返回路径的某一轴向流引起流体围绕与搅拌棒760的旋转轴772相关联的中心区域的旋转流动。
如在图66至图71中最佳地示出，腔室768具有入口流体端口776和出口流体端口778，其中每一个形成于内部周边壁770的一部分中，其中入口流体端口776沿着内部周边壁770的一部分与出口流体端口778间隔某一距离。具体而言，内部周边壁770包含位于腔室768的入口流体端口776与出口流体端口778之间的分隔壁770-4(参看图66和图67)。在本实施例中，腔室768的入口流体端口776和出口流体端口778的结构相对于腔室768以及相对于通道中点782对称。
术语“入口”和“出口”是用于区分本实施例的多个端口的便利术语，并且与搅拌棒760的具体旋转方向相关。然而，应理解，搅拌棒760的旋转方向指定特定端口是充当入口端口还是出口端口，并且使搅拌棒760的旋转方向反向并且由此使腔室768内的相应端口的作用反向处于本发明的范围内。
如图66和图69至图71中最佳地示出，外壳752的主体754包含插入腔室768的内部周边壁770的一部分(例如，分隔壁770-4)与承载喷射芯片118的外部周边壁766的外壁766-1之间的流体通道780。流体通道780具有通道入口780-1和通道出口780-2。选择流体通道780尺寸(例如，高度和宽度)和形状，以提供流体流和流速的所需组合以促进通道内搅拌。流体通道780与腔室768的入口流体端口776、腔室768的出口流体端口778以及安装喷射芯片118的外壁766-1的流体开口766-3中的每一个流体连通。
流体通道780界定由图66中的标有箭头的虚线表示的通路780-3，所述通路在通道入口780-1与通道出口780-2之间延伸。流体通道780具有位于通道入口780-1与通道出口780-2之间的内壁780-4，其中流体通道780围绕通道中点782对称，并且其中内壁780-4被定位成面向外壁766-1的流体开口766-3和喷射芯片118。同样，流体通道780的通道入口780-1和通道出口780-2的结构相对于通道中点782对称。通路780-3与外壁766-1中的流体开口766-3流体连通。
还参考图67和图68，流体通道780的通道入口780-1通过入口过渡通路784与腔室768的入口流体端口776流体连通。入口过渡通路784被定向成从腔室768的入口流体端口776延伸并且进入流体通道780的通道入口780-1中。入口过渡通路784具有多个表面788、789、790、792、794，所述表面在从腔室768朝向外壁766-1中的流体开口766-3的方向786上(参看图66、图67和图70)聚合，使得入口过渡通路784的截面面积在朝向流体通道780的方向上减小。
参考图66至图71，入口过渡通路784的多个表面788、789、790、792、794包含坡道层788、内壁789、锥形顶板790、成角顶板部分792和倾斜侧壁794。坡道层788位于内壁789与倾斜侧壁794之间，并且被定位成从腔室768的入口流体端口776处的底壁764延伸到流体通道780的通道入口780-1。锥形顶板790和倾斜侧壁794中的每一个被定位成从腔室768的入口流体端口776处的内部周边壁延伸并且进入流体通道780到达外壁766-1的内表面795。成角顶板部分792从锥形顶板790过渡到倾斜侧壁794。
还参考图66，在本实施例中，坡道层788具有第一过渡坡道部分788-1和第二过渡坡道部分788-2。如在图71中最佳地示出，与第一过渡坡道部分788-1相比，第二过渡坡道部分788-2更靠近流体通道780的通道入口780-1定位。第一过渡坡道部分788-1具有相对于底壁764的第一斜率，并且第二过渡坡道部分788-2具有相对于底壁764的第二斜率。与第一过渡坡道部分788-1的第一斜率相比，第二过渡坡道部分788-2的第二斜率更陡。
还参考图66和图67，流体通道780的通道出口780-2通过出口过渡通路796与腔室768的出口流体端口778流体连通。出口过渡通路796被定向成从腔室768的出口流体端口778延伸并且进入流体通道780的通道出口780-2中。出口过渡通路796具有多个表面798、799、800、802、804，所述多个表面在远离外壁766-1中的流体开口766-3并且朝向腔室768的方向786-1上发散。换句话说，出口过渡通路796的多个表面798、799、800、802、804在朝向外壁766-1中的流体开口766-3并且远离腔室768的方向上聚合，使得出口过渡通路796的截面面积在朝向流体通道780的方向上减小。
在本实施例中，出口过渡通路796构造成与入口过渡通路784相同。在腔室768处，出口过渡通路796通过分隔壁770-4与入口过渡通路784分离。此外，在本实施例中，入口过渡通路784和出口过渡通路796相对于腔室768对称并且相对于通道中点782对称。术语“入口”过渡通路和“出口”过渡通路是用于区分本实施例的两个过渡通路的便利术语，并且在执行入口或出口功能中的一个时与搅拌棒760的具体旋转方向相关。然而，应理解，搅拌棒760的旋转方向指定特定过渡通路是充当入口过渡通路还是出口过渡通路，并且使搅拌棒760的旋转方向反向以及由此使相应过渡通路的作用反向处于本发明的范围内。
出口过渡通路796的多个表面794、799、800、802、804包含坡道层798、内壁799、锥形顶板800、成角顶板部分802和倾斜侧壁804。坡道层798位于内壁799与倾斜侧壁8044之间，并且被定位成从腔室768的出口流体端口778处的底壁764延伸到流体通道780的通道出口780-2。锥形顶板800和倾斜侧壁804中的每一个被定位成从腔室768的出口流体端口778处的内部周边壁延伸并且进入流体通道780到达外壁766-1的内表面795。成角顶板部分802从锥形顶板800过渡到倾斜侧壁804。
在本实施例中，坡道层798具有第一过渡坡道部分798-1和第二过渡坡道部分798-2。与第一过渡坡道部分798-1相比，第二过渡坡道部分798-2更靠近流体通道780的通道出口780-2定位。第一过渡坡道部分798-1具有相对于底壁764的第一斜率，并且第二过渡坡道部分788-2具有相对于底壁764的第二斜率。与第一过渡坡道部分798-1的第一斜率相比，第二过渡坡道部分798-2的第二斜率更陡。
(D部分)参看图1至图5，外壳112包含主体122、盖子124和端盖126。参看图72和图74，主体122包含填充孔122-1和填塞128(例如，球体)。在本实施例中，填塞128可以采用不锈钢滚珠轴承的形式。相对于图1参看图72至图76，隔板130和多个搅拌棒132、135容纳在外壳112内。在本实施例中，存在两个搅拌棒，分别标示为搅拌棒132和搅拌棒135。外壳112的组件和多个搅拌棒132、135都可以使用模制工艺由塑料制成。隔板130使用模制工艺由橡胶制成。
一般来说，通过主体122中的填充孔122-1(见图72和图74)将流体(未图示)装载到主体122与隔板130之间的密封区域(即，储液室136)中。设定储液室136中的背压并且随后通过将填塞128插入，例如按压到填充孔122-1中以防止空气渗漏到储液室136中或防止流体漏出储液室136来保持所述背压。再次参考图1至图5，端盖126随后与喷射芯片118相对地放置于主体122/盖子124组合的端部上。多个搅拌棒132、135驻留在主体122与隔板130之间的容纳流体的密封储液室136中。通过旋转搅拌棒132和搅拌棒135中的每个搅拌棒，可以在储液室136内产生内部流体流，以便在储液室136的密封区域内提供流体混合和流体中的微粒的再分布。在本实施例中，如下文将更详细地论述，搅拌棒135的旋转方向与搅拌棒132的旋转方向相反。
参考图72至图76，外壳112的主体122具有底壁138以及与底壁138相邻的外部周边壁140。外部周边壁140被定向成在基本上正交于底壁138的方向上从底壁138延伸。再次参考图1至图5，盖子124被配置成与外部周边壁140接合。因此，外部周边壁140插入到底壁138与盖子124之间，其中盖子124通过焊接、粘合剂或其它固定机构(例如，搭扣配件或螺纹接头)附接到外部周边壁140的开放自由端。盖子124与主体122的附接发生在将多个搅拌棒132、135(见图74)插入在主体122中之后和将隔板130(见图72至图74)安装在主体122上之后。
参考图72至图76，主体122的外部周边壁140包含外壁140-1，所述外壁是外部周边壁140的相邻部分。如在图75中最佳地示出，外壁140-1具有界定平面142的芯片安装表面140-2(还参看图72)，并且具有穿过外壁140-1的厚度的与芯片安装表面140-2相邻的流体开口140-3。喷射芯片118例如通过粘合剂安装到芯片安装表面140-2并且与外壁140-1的流体开口140-3流体连通(参看图74)。因此，参看图1、图72和图73，喷射芯片118的平面范围沿着平面142定向，多个喷射喷嘴120定向成使得流体喷射方向120-1基本上与平面142正交。底壁138沿着与外壁140-1的平面142基本上正交的平面146(参看图72和图74)定向。
参考图74至77，外壳112的主体122还包含位于由外部周边壁140界定的边界内的腔室148。腔室148形成储液室136的一部分并且被配置成界定内部空间，并且具体而言，包含底壁138并且具有被配置成具有圆角的内部周边壁150，以便促进腔室148中的流体流动。多个搅拌棒132、135中的每一个在由储液室136的内部周边壁150界定的限制界限内沿着底壁138横向地且纵向地可旋转和可移动。在本实施例中，多个搅拌棒132、135中的搅拌棒132比搅拌棒135更靠近入口流体端口152和出口流体端口154定位。换句话说，如图76中所说明，例如，搅拌棒132插入到流体端口152、154与搅拌棒135之间，并且进而如图75中所说明，搅拌棒132插入到流体开口140-3与搅拌棒135之间。
腔室148的内部周边壁150具有由近端150-1和远端150-2界定的范围。近端150-1与底壁138相邻并且可以与底壁138形成转位半径。此边缘半径可以通过减少锐角的数目来促进混合效果。远端150-2被配置成界定在腔室148的开口端148-2处的周边端面150-3。周边端面150-3可以包含多个周边肋线或波纹以提供用于与隔板130接合的有效密封表面(参看图72至图77)。腔室148的内部周边壁150的范围基本上正交于底壁138，并且基本上平行于外部周边壁140(的对应范围参看图75和图76)。
如图76中最佳地示出，腔室148具有入口流体端口152和出口流体端口154，其中每一个形成于内部周边壁150的一部分中。术语“入口”和“出口”是用于区分本实施例的多个端口的便利术语，并且与多个搅拌棒132、135中更靠近入口流体端口152和出口流体端口154定位的搅拌棒，例如，如图76中所说明搅拌棒132的具体旋转方向有关。换句话说，更靠近的搅拌棒的旋转方向指定特定端口是充当入口端口还是出口端口，并且使多个搅拌棒132、135的旋转方向反向以及由此使腔室148内的相应端口的作用反向处于本发明的范围内。
如图76中所示，入口流体端口152沿着内部周边壁150的一部分与出口流体端口154间隔某一距离。还参考图74，外壳112的主体122包含流体通道156，所述流体通道插入到腔室148的内部周边壁150的部分与承载喷射芯片118的外部周边壁140的外壁140-1之间。
流体通道156被配置成最小化喷射芯片118的区域中的微粒沉淀。流体通道156例如使用经验数据设定尺寸以提供所需流率，同时还保持用于通过流体通道156混合的流体的可接受流速。在本实施例中，流体通道156被配置为U形细长通路。选择流体通道156尺寸(例如高度和宽度)和形状，以提供流体流和流速的所需组合以促进通道内搅拌。流体通道156被配置成连接与腔室148的出口流体端口154流体连通的腔室148的入口流体端口152，并且还连接与腔室148的入口流体端口152和出口流体端口154(参看图76)两者流体连通的外部周边壁140的外壁140-1的流体开口140-3(参看图75)。
再次参考图1、图72和图73，隔板130安置于盖子124与腔室148的内部周边壁150的周边端面150-3之间。盖子124附接到主体122会压缩隔板130的周边，由此在隔板130与主体122之间形成连续密封件。更确切地说，隔板130被配置用于在形成储液室136时与腔室148的内部周边壁150的周边端面150-3密封接合。因此，腔室148和隔板130组合协作以界定具有可变容积的储液室136。
具体来说参考图1和图72，隔板130的外表面通过位于盖子124中的排气孔124-1连接到大气中，使得可以在储液室136中保持受控负压。隔板130由橡胶制成并且包含圆顶部分130-1，所述圆顶部分被配置成在从微流体分配装置110消耗流体时逐渐地朝向底壁138收缩，以便保持腔室148中的所需负压并且由此改变储液室136(在本文中也称为大块区域)的可变容积的有效容积。
参考图72至图77，搅拌棒132可移动地存在于且限制在储液室136和腔室148的可变容积内，并且位于由腔室148的内部周边壁150界定的边界内。
还参考图78，搅拌棒132具有旋转轴160以及多个桨叶132-1、132-2、132-3、132-4，所述桨叶远离旋转轴160径向延伸以在旋转方向160-1上围绕旋转轴160旋转以界定搅拌棒132的旋转区域160-2。尽管关于搅拌棒132围绕旋转轴160的单个旋转，旋转区域160-2被描绘为圆形，但是应理解，在搅拌棒132的单个旋转内，旋转轴160相对于储液室136、底壁138和腔室148的位置可以径向地移位，由此产生用于搅拌棒132的旋转区域160-2的非圆形，例如，卵形形状。如图77中所描绘，搅拌棒132具有磁体162，例如，具有相反磁极，即北极和南极的条形永磁体。
同样，再次参考图78，搅拌棒135具有旋转轴165以及多个桨叶135-1、135-2、135-3、135-4，所述桨叶远离旋转轴165径向延伸以在旋转方向165-1上围绕旋转轴165旋转以界定搅拌棒135的旋转区域165-2。尽管关于搅拌棒135围绕旋转轴165的单个旋转，旋转区域165-2被描绘为圆形，但是应理解，在搅拌棒135的单个旋转内，旋转轴165相对于储液室136、底壁138和腔室148的位置可以径向地移位，由此产生用于搅拌棒135的旋转区域165-2的非圆形，即，卵形形状。如图77中所描绘，搅拌棒135具有磁体167，例如，具有相反磁极，即北极和南极的条形永磁体。
在本实施例中，参考图74至图78，搅拌棒132的多个桨叶132-1、132-2、132-3、132-4与搅拌棒135的多个桨叶135-1、135-2、135-3、135-4啮合，并且因此，搅拌棒132的旋转方向160-1与搅拌棒135的旋转方向165-1相反。此外，在本实施例中，搅拌棒132的多个桨叶132-1、132-2、132-3、132-4与多个桨叶135-1、135-2、135-3、135-4的啮合时序使得搅拌棒132的磁体162和搅拌棒135的磁体167的同性磁极排斥以有助于搅拌棒132和搅拌棒135的相反旋转方向。如图78中所描绘，搅拌棒132的多个桨叶132-1、132-2、132-3、132-4与搅拌棒135的多个桨叶135-1、135-2、135-3、135-4的啮合关系引起搅拌棒132的旋转区域160-2与搅拌棒135的旋转区域165-2的重叠。
在操作中，搅拌棒132的磁体162和搅拌棒135的磁体167中的每一个与外部磁场产生器168(参看图1)交互以使多个搅拌棒132、135围绕其相应旋转轴160、165旋转。多个搅拌棒132、135的操作原理是在磁体162、167对准由外部磁场产生器168产生的足够强烈外部磁场时，由于磁体162、167的磁场的交互，其中同性磁极排斥且异性磁极吸引，和/或由于搅拌棒132、135受彼此的影响或受主体122的内部周边壁150的影响，随后以受控方式使由外部磁场产生器168产生的外部磁场旋转会使多个搅拌棒132、135以混乱的略微不规则的方式旋转。由外部磁场产生器168产生的外部磁场可以类似于步进电机的操作以电气方式旋转，或可以通过旋转轴杆旋转。因此，多个搅拌棒132、135通过搅拌棒132围绕旋转轴160的旋转以及搅拌棒135围绕旋转轴165的旋转可有效地在储液室136中提供流体混合。
尽管在本实施例中，搅拌棒132和135中的每一个具有相应磁体162、167，但是本领域技术人员将认识到，由于搅拌棒132的多个桨叶132-1、132-2、132-3、132-4与搅拌棒135的多个桨叶135-1、135-2、135-3、135-4的啮合关系，可以将磁体包含在搅拌棒132、135中的仅一个搅拌棒中。例如，假设搅拌棒132包含磁体162，但是搅拌棒135不包含磁体。因此，搅拌棒132将与由外部磁场产生器168产生的旋转外部磁场交互，但搅拌棒135不会。然而，由于产生啮合关系的搅拌棒132的旋转区域160-2与搅拌棒135的旋转区域165-2的重叠，因此将驱动搅拌棒135通过搅拌棒132的旋转而旋转。
大块区域中的流体混合依赖于由多个搅拌棒132、135的旋转引起的流速，以在微粒的沉淀边界层处产生剪应力。当剪应力大于用于起始微粒运动的临界剪应力(凭经验确定)时，因为沉淀微粒目前分布在移动流体中，所以发生再混合。剪应力取决于以下两者：流体参数，例如，粘度、粒度和密度；以及机械设计因素，例如，容器形状、搅拌棒几何形状、移动表面与静止表面之间的流体厚度以及转速。
通过在流体区域(例如，储液室136)以及与喷射芯片118相关联的流体通道156中旋转多个搅拌棒132、135产生流体流，以便确保混合的大部分流体呈现给喷射芯片118以进行喷嘴喷射并且将与喷射芯片118相邻的流体移动到储液室136的大部分区域，以确保流过流体通道156的通道流体与储液室136的大部分流体混合，从而产生更均匀混合物。尽管此流在本质上主要是分布式的，但是如果流速足以产生大于临界值的剪应力，则将进行一些混合。
搅拌棒132的旋转和搅拌棒135的逆向旋转的组合会产生围绕与搅拌棒132的旋转轴160和搅拌棒135的旋转轴165相关联的中心区的流体的旋转流。在本实施例中，搅拌棒132的旋转轴160和搅拌棒135的旋转轴165在由储液室136界定的限制距离内以及在腔室148内可移动。
参考图74至图78，搅拌棒132的多个桨叶132-1、132-2、132-3、132-4中的每个桨叶具有相应自由端尖端132-5。参考图74，为了减小旋转阻力，每个桨叶可以包含倾斜表面的上部和下部对称对，从而相对于搅拌棒132的旋转方向160-1形成前缘倾斜表面132-6和后缘倾斜表面132-7。还预期搅拌棒132的多个桨叶132-1、132-2、132-3、132-4中的每一个可以具有药丸或圆柱形形状。在本实施例中，搅拌棒132具有两对完全相反的桨叶，其中完全相反的桨叶中的第一桨叶具有第一自由端尖端132-5，并且完全相反的桨叶中的第二桨叶具有第二自由端尖端132-5。
同样，参考图74至图78，搅拌棒135的多个桨叶135-1、135-2、135-3、135-4中的每个桨叶具有相应自由端尖端135-5。参考图74，为了减小旋转阻力，每个桨叶可以包含倾斜表面的上部和下部对称对，从而相对于搅拌棒135的旋转方向165-1形成前缘倾斜表面135-6和后缘倾斜表面135-7。还预期搅拌棒135的多个桨叶135-1、135-2、135-3、135-4中的每一个可以具有药丸或圆柱形形状。在本实施例中，搅拌棒135具有两对完全相反的桨叶，其中完全相反的桨叶中的第一桨叶具有第一自由端尖端135-5，并且完全相反的桨叶中的第二桨叶具有第二自由端尖端135-5。
在本实施例中，对于搅拌棒132、135中的每一个，形成两对完全相反的桨叶的四个桨叶围绕旋转轴160、165中的相应旋转轴以90度增量等距地间隔开。然而，桨叶的实际数目可以是两个或多于两个，并且优选地三个或四个，但更优选地四个，其中每相邻对的桨叶围绕旋转轴160、165中的相应旋转轴具有相同角间距。例如，具有三个桨叶的搅拌棒配置可以具有120度的桨叶间距，具有四个桨叶的搅拌棒配置可以具有90度的桨叶间距等。
参考图72至图76，多个搅拌棒132、135定位用于在储液室136的可变容积内(参看图72和图74)运动，且更确切地说，在由腔室148的内部周边壁150界定的边界内(还参看图75至图77)运动。
因此，在本实施例中，通过由储液室136，例如，腔室148和隔板130提供的限制表面将多个搅拌棒132、135限制在储液室136内。相应搅拌棒132、135在储液室136内可移动的范围通过在径向(横向/纵向)方向上在搅拌棒132、135中的每一个与腔室148的内部周边壁150之间提供的径向公差以及通过在搅拌棒132、135中的每一个与由腔室148的底壁138和隔板130的组合提供的轴向限值之间的轴向公差来确定。
因此，参考图73至图76，多个搅拌棒132、135的旋转轴160、165在储液室136内径向地和轴向地，例如，纵向地、横向地和/或垂直地自由移动到限制表面，例如，储液室136的腔室148和隔板130的内表面所允许的范围。此限制表面还相对于腔室148的底壁138的平面146和/或流体喷射方向120-1(还参看图73)将多个搅拌棒132、135的旋转轴160、165的倾斜限制在预定义角范围内，例如，垂直加或减45度。换句话说，多个搅拌棒132、135的旋转轴160、165在储液室136内可径向和轴向移动，并且可以相对于腔室148的底壁138的平面146和/或流体喷射方向120-1在垂直加或减45度的角范围中倾斜。
在本实施例中，参考图74至图77，多个搅拌棒132、135被可移动地限制在储液室136内，并且储液室136的限制表面保持搅拌棒132的定向，使得在搅拌棒132围绕旋转轴160旋转时，多个桨叶132-1、132-2、132-3、132-4中的相应桨叶的自由端尖端132-5周期性地且间歇性地面对入口流体端口152和出口流体端口154；流体通道156；流体开口140-3；以及喷射芯片118，并且允许多个搅拌棒132、135朝向或远离入口流体端口152和出口流体端口154；流体通道156；流体开口140-3；以及喷射芯片118运动。
根据本实施例的方面，为了实现多个搅拌棒132、135的位置在储液室136内的移动，首先使外部磁场产生器168(参看图1)通电以与搅拌棒132的磁体162(参看图77)和搅拌棒135的磁体167中的每一个交互。如果由外部磁场产生器168产生的磁场旋转，则多个搅拌棒132、135往往会随磁场旋转。接下来，微流体分配装置110的外壳112可以相对于外部磁场产生器168移动，或反之亦然。
换句话说，多个搅拌棒132、135的磁体162、167被吸引到由外部磁场产生器168产生的磁场，使得搅拌棒132的旋转轴160和旋转区域160-2以及搅拌棒135的旋转轴165和旋转区域165-2将通过外部磁场产生器168的位置相对于微流体分配装置110的外壳112的位置的改变而重新定位在储液室136和腔室148内。多个搅拌棒132、135吸引到由外部磁场产生器168产生的磁场可以使搅拌棒132的旋转轴160和搅拌棒135的旋转轴165尝试占用相同空间(这是可能的)，由此产生搅拌棒132相对于搅拌棒135的不规则径向运动，这会引起搅拌棒132、135扫描较大区域。此外，占用相同空间的此尝试可以引起搅拌棒132受搅拌棒135的间歇性径向冲击，从而产生可以有益于松开储液室136中的沉淀微粒的振动效果。
参考图79至图84，示出可以取代图1至图5和图72至图77中所描绘的主体122的替代主体200。主体200与主体122在所有方面相同，不同之处在于包含分隔壁202。因此，上述关于主体122和主体200的共同特征的描述还将适用于主体200，并且因此，尽管将在图79至图84中识别此共同特征，但是为简洁起见，此处将不重复主体122和主体200的此共同特征的完整描述。具体而言，主体200与主体122之间的差别在于主体200中包含分隔壁202，这将在下文详细描述。
参考图84，分隔壁202位于底壁138与隔板130之间的储液室136中以将储液室136以及进而腔室148分成第一区204和第二区206(还参看图83)。还参考图79至图82，分隔壁202具有至少一个横向开口208，并且在本实施例中，包含多个横向开口208，所述横向开口单独地识别为横向开口208-1、横向开口208-2、横向开口208-3、横向开口208-4和横向开口208-5。多个横向开口208中的每一个连接与第二区206流体连通的第一区204。还参考图83，分隔壁202插入到多个搅拌棒132、135中的搅拌棒132与搅拌棒135之间，使得搅拌棒132整个位于第一区204中并且搅拌棒135整个位于第二区206中。
如在图79至图81中最佳地示出，参考图84，分隔壁202具有选择用于在从储液室136和腔室148消耗流体时促进隔板130朝向底壁138的收缩的廓线形状。另外，选择分隔壁202的形状，例如高度以防止隔板130与多个搅拌棒132、135中的任一个接触。在本实施例中，分隔壁202可以包含两个或多于两个间隔开的柱子211。在本实例中，还参考图82，存在四个柱子，所述柱子单独地识别为柱子211-1、柱子211-2、柱子211-3和柱子211-4。柱子211中的每一个在基本上垂直于底壁138的方向上从底壁138延伸到相应自由端尖端212-1、自由端尖端212-2、自由端尖端212-3和自由端尖端212-4。换句话说，在本实施例中，分隔壁202的柱子211中的每一个以悬臂方式从底壁138延伸。
因此，参考图83和图84，分隔壁202的至少一部分高于搅拌棒132、135中的每一个的高度。在本实施例中，参考图79至图82，在本实施例中，柱子211中的外部柱子211-1、211-4如所测量从底壁138开始具有相同长度，柱子211中的中心柱子211-2、211-3如所测量从底壁138开始具有相同长度，并且中心柱子211-2、211-3长于外部柱子211-1、211-4。在本实施例中，柱子211中的中心柱子211-2、211-3中的每一个从底壁138到其相应自由端尖端的范围长于搅拌棒132、135(参看图81、图83和图84)中的每一个的高度。
如在图79、图80和图82中所识别，多个横向开口208中的相应横向开口存在于多个间隔开的柱子211中的任何两个相邻柱子之间以促进第一区204与第二区206之间的流体连通。参考图82，例如，在本实施例中，横向开口208-1位于内部周边壁150与柱子211-1之间；横向开口208-2位于柱子211-1与柱子211-2之间；横向开口208-3位于柱子211-2与柱子211-3之间；横向开口208-4位于柱子211-3与柱子211-4之间；并且横向开口208-5位于柱子211-4与内部周边壁150之间。
如图85中所描绘，搅拌棒132的旋转区域160-2整个位于第一区204中。同样，搅拌棒135的旋转区域165-2整个位于第二区206中。因此，与图77至图78中所描绘的非间隔开的实施例相比，具有分隔壁202的主体200将搅拌棒132的第一旋转区域160-2与搅拌棒135的第二旋转区域165-2分离。分隔壁202防止搅拌棒132的第一旋转区域160-2与搅拌棒135的第二旋转区域165-2重叠，即，相交。进而防止搅拌棒132的多个桨叶132-1、132-2、132-3、132-4与搅拌棒135的多个桨叶135-1、135-2、135-3、135-4啮合。因此，在图79至图85的实施例中，搅拌棒132和搅拌棒135中的每一个的相应旋转方向可以在相反的旋转方向上，可以在相同的旋转方向上，或可以在相同的旋转方向与相反的旋转方向之间周期性地变化。
(部分E)一般来说，流体(未示出)通过主体122中的填充孔122-1(参看图72和图86至88)加载到主体122与隔板130之间的密封区域，即储液室136中。设定储液室136中的背压并且随后通过将填塞128插入，即按压到填充孔122-1中以防止空气渗漏到储液室136中或防止流体漏出储液室136来保持所述背压。再次参考图1至图5，端盖126随后与喷射芯片118相对地放置于主体122/盖子124组合的端部上。搅拌棒132存在于主体122与隔板130之间的含有流体的密封储液室136中。可以通过使搅拌棒132旋转以便在储液室136的密封区域内提供流体混合以及流体中的微粒的再分布而在储液室136内产生内部流体流。
参考图72和图86至图89，外壳112的主体122具有底壁138以及与底壁138相邻的外部周边壁140。外部周边壁140被定向成在基本上正交于底壁138的方向上从底壁138延伸。再次参考图1至5，盖子124被配置成与外部周边壁140接合。因此，外部周边壁140插入到底壁138与盖子124之间，其中盖子124通过焊接、粘合剂或其它固定机构(例如，搭扣配件或螺纹接头)附接到外部周边壁140的开放自由端。在隔板130(参看图72)和搅拌棒132(参看图86)安装在主体122中之后，盖子124附接到主体122。
参考图72和图86至图89，主体122的外部周边壁140包含外壁140-1，所述外壁是外部周边壁140的相邻部分。如在图86中最佳地示出，外壁140-1具有界定平面142的芯片安装表面140-2(还参看图72)，并且具有穿过外壁140-1的厚度的邻近于芯片安装表面140-2的流体开口140-3。喷射芯片118例如通过粘合剂安装到芯片安装表面140-2并且与外壁140-1的流体开口140-3流体连通(参看图86)。因此，喷射芯片118的平面范围沿着平面142定向，其中多个喷射喷嘴120经定向，使得流体喷射方向120-1基本上正交于平面142。底壁138沿着与外壁140-1的平面142基本上正交的平面146(参看图72和86)定向。
参考图86至图89，外壳112的主体122还包含位于由外部周边壁140界定的边界内的腔室148。腔室148形成储液室136的一部分并且被配置成界定内部空间，并且具体而言，包含底壁138并且具有被配置成具有圆角的内部周边壁150，以便促进腔室148中的流体流动。搅拌棒132在由储液室136的内部周边壁150界定的限制限值内沿着底壁138可横向和纵向移动。
腔室148的内部周边壁150具有由近端150-1和远端150-2界定的范围。近端150-1与底壁138相邻并且可以与底壁138形成转位半径。此边缘半径可以通过减少锐角的数目来促进混合效果。远端150-2被配置成界定在腔室148的开口端148-2处的周边端面150-3。周边端面150-3可以包含多个周边肋线或波纹以提供用于与隔板130接合的有效密封表面(参看图72)。腔室148的内部周边壁150的范围基本上正交于底壁138，并且基本上平行于外部周边壁140的对应范围(参看图86)。
如图87中最佳地示出，腔室148具有入口流体端口152和出口流体端口154，其中每一个形成于内部周边壁150的一部分中。术语“入口”和“出口”是用于区分本实施例的多个端口的便利术语，并且与搅拌棒132的具体旋转方向相关。然而，应理解，搅拌棒132的旋转方向指定特定端口是充当入口端口还是出口端口，并且使搅拌棒132的旋转方向反向以及由此使腔室148内的相应端口的作用反向处于本发明的范围内。
入口流体端口152沿着内部周边壁150的一部分与出口流体端口154间隔某一距离。如在图89中最佳地示出，外壳112的主体122包含流体通道156，所述流体通道插入到腔室148的内部周边壁150的部分与承载喷射芯片118的外部周边壁140的外壁140-1之间。
流体通道156被配置成最小化喷射芯片118的区域中的微粒沉淀。流体通道156例如使用经验数据设定尺寸以提供所需流率，同时还保持用于通过流体通道156混合的流体的可接受流速。在本实施例中，流体通道156被配置为U形细长通路。选择流体通道156尺寸(例如高度和宽度)和形状，以提供流体流和流速的所需组合以促进通道内搅拌。流体通道156被配置成连接与腔室148的出口流体端口154流体连通的腔室148的入口流体端口152，并且还连接与腔室148的入口流体端口152和出口流体端口154(参看图87)两者流体连通的外部周边壁140的外壁140-1的流体开口140-3(参看图86)。
再次参考图1、图72和图86，隔板130安置于盖子124与腔室148的内部周边壁150的周边端面150-3之间。盖子124附接到主体122会压缩隔板130的周边，由此在隔板130与主体122之间形成连续密封件。更确切地说，隔板130被配置用于在形成储液室136时与腔室148的内部周边壁150的周边端面150-3密封接合。因此，腔室148和隔板130组合协作以界定具有可变容积的储液室136。
具体来说参考图1和图72，隔板130的外表面通过位于盖子124中的排气孔124-1连接到大气中，使得可以在储液室136中保持受控负压。隔板130由橡胶制成并且包含圆顶部分130-1，所述圆顶部分被配置成在从微流体分配装置110消耗流体时逐渐地朝向底壁138收缩，以便保持腔室148中的所需负压并且由此改变储液室136(在本文中也称为大块区域)的可变容积的有效容积。
参考图72和图86至图89，搅拌棒132可移动地存在于且限制在储液室136和腔室148的可变容积内，并且位于由腔室148的内部周边壁150界定的边界内。在本实施例中，搅拌棒132具有旋转轴160以及远离旋转轴160径向延伸的多个桨叶132-1、132-2、132-3、132-4。搅拌棒132具有配置用于与外部磁场产生器164(参看图1)交互以驱动搅拌棒132围绕旋转轴160旋转的磁体162(参看图88)，例如永磁体。搅拌棒132操作的原理是在磁体162对准由外部磁场产生器164产生的足够强烈外部磁场时，随后以受控方式使由外部磁场产生器164产生的外部磁场旋转会使搅拌棒132旋转。由外部磁场产生器164产生的外部磁场可以类似于步进电机的操作以电气方式旋转，或可以通过旋转轴杆旋转。因此，搅拌棒132通过搅拌棒132围绕旋转轴160的旋转而有效地提供储液室136中的流体混合。
大部分区域中的流体混合依赖于由搅拌棒132的旋转产生的流速，以在微粒的沉淀边界层处产生剪应力。当剪应力大于用于起始微粒运动的临界剪应力(凭经验确定)时，因为沉淀微粒目前分布在移动流体中，所以发生再混合。剪应力取决于以下两者：流体参数，例如，粘度、粒度和密度；以及机械设计因素，例如，容器形状、搅拌棒几何形状、移动表面与静止表面之间的流体厚度以及转速。
通过在流体区域(例如，储液室136)以及与喷射芯片118相关联的流体通道156中旋转搅拌棒132产生流体流，以便确保混合的大部分流体呈现给喷射芯片118以进行喷嘴喷射并且将与喷射芯片118相邻的流体移动到储液室136的大部分区域，以确保流过流体通道156的通道流体与储液室136的大部分流体混合，从而产生更均匀混合物。尽管此流在本质上主要是分布式的，但是如果流速足以产生大于临界值的剪应力，则将进行一些混合。
搅拌棒132主要通过如在部分环形流型中具有中心返回路径的某一轴向流引起流体围绕与搅拌棒132的旋转轴160相关联的中心区域的旋转流动。有利的是，在本实施例中，搅拌棒132的旋转轴160在由储液室136界定的限制距离内可移动。
参考图86至图89，搅拌棒132的多个桨叶132-1、132-2、132-3、132-4中的每个桨叶具有相应自由端尖端132-5。参考图87至图89，为了减小旋转阻力，每个桨叶可以包含倾斜表面的上部和下部对称对，从而相对于搅拌棒132的旋转方向160-1形成前缘倾斜表面132-6和后缘倾斜表面132-7。还预期搅拌棒132的多个桨叶132-1、132-2、132-3、132-4中的每一个可以具有药丸或圆柱形形状。在本实施例中，搅拌棒132具有两对完全相反的桨叶，其中完全相反的桨叶中的第一桨叶具有第一自由端尖端132-5，并且完全相反的桨叶中的第二桨叶具有第二自由端尖端132-5。
在本实施例中，形成两对完全相反的桨叶的四个桨叶围绕旋转轴160以90度增量等距地间隔开。然而，搅拌棒132的桨叶的实际数目可以是两个或多于两个，并且优选地三个或四个，但更优选地四个，其中每个相邻对桨叶围绕旋转轴160具有相同角间距。例如，具有三个桨叶的搅拌棒132配置可以具有120度的桨叶间距，具有四个桨叶的搅拌棒132配置可以具有90度的桨叶间距等。
参考图72和图86至图89，搅拌棒132定位用于在储液室136的可变容积内(参看图72)，且更确切地说，在由腔室148的内部周边壁150界定的边界内(参看图86至图89)移动。
因此，在本实施例中，通过由储液室136，例如，由腔室148和隔板130提供的限制表面将搅拌棒132限制在储液室136内。搅拌棒132在储液室136内可移动的范围通过在径向(横向/纵向)方向上在搅拌棒132与腔室148的内部周边壁150之间提供的径向公差以及通过在搅拌棒132与由腔室148的底壁138和隔板130的组合提供的轴向限值之间的轴向公差来确定。
因此，参考图86至图89，搅拌棒132的旋转轴160在储液室136内径向地和轴向地，例如，纵向地、横向地和/或垂直地自由移动到限制表面，例如，储液室136的腔室148和隔板130的内表面所允许的范围。此限制表面还相对于腔室148的底壁138的平面146和/或流体喷射方向120-1将搅拌棒132的旋转轴160的倾斜限制在预定义角范围内，例如，垂直加或减45度。换句话说，搅拌棒132的旋转轴160在储液室136内可径向和轴向移动，并且可以相对于腔室148的底壁138的平面146和/或流体喷射方向120-1在垂直加或减45度的角范围中倾斜。
在本实施例中，参考图72和图86至图89，搅拌棒132被可移动地限制在储液室136内，并且储液室136的限制表面保持搅拌棒132的定向，使得在搅拌棒132围绕旋转轴160旋转时，多个桨叶132-1、132-2、132-3、132-4中的相应桨叶的自由端尖端132-5周期性地面对流体通道156且进而间歇性地面向与喷射芯片118流体连通的流体开口140-3，并且允许搅拌棒132朝向或远离入口流体端口152和出口流体端口154；流体通道156；流体开口140-3；以及喷射芯片118运动。
根据本发明，为了实现搅拌棒132的位置在储液室136内的移动，首先使外部磁场产生器164(参看图1)通电以与搅拌棒132的磁体162(参看图87)，例如，永磁体交互。如果由外部磁场产生器164产生的磁场旋转，则搅拌棒132往往会与磁场旋转一致地旋转。接下来，微流体分配装置110的外壳112相对于外部磁场产生器164移动，或反之亦然。换句话说，搅拌棒132的磁体162被吸引到由外部磁场产生器164产生的磁场，使得搅拌棒132的旋转轴160将通过外部磁场产生器164的位置相对于微流体分配装置110的外壳112的位置的改变而重新定位在储液室136内。
预期搅拌棒132的旋转轴160的运动模式可以是线性的，例如，纵向、横向、对角线、X形、Z形等，或可以是非线性的，例如，弯曲、圆形、椭圆形、图8模式等。
图90至图100描绘本发明的另一实施例，所述实施例在本实例中采用微流体分配装置210的形式。使用共同的元件编号识别微流体分配装置110和微流体分配装置210两者共同的元件，并且为简洁起见，下文不再次描述全部细节。
微流体分配装置210一般包含外壳212和TAB电路114，其中微流体分配装置210被配置成包含流体的供应源，例如，载送流体的微粒，并且其中TAB电路114被配置成促进流体从外壳212喷射。
如图90至图92中最佳地示出，外壳212包含主体214、盖子216、端盖218和填塞220(例如，滚珠)。隔板222、搅拌棒224和引导部226包含在外壳212内。外壳212组件、搅拌棒224和引导部226中的每一个可以使用模制工艺由塑料制成。隔板222使用模制工艺由橡胶制成。此外，在本实施例中，填塞220可以采用不锈钢滚珠轴承的形式。
参考图91，一般来说，流体(未示出)通过主体214中的填充孔214-1加载到主体214与隔板222之间的密封区域，例如，储液室228中。设定储液室228中的背压，并且随后通过将填塞220插入，例如压入填充孔214-1中以防止空气渗漏到储液室228中或流体从储液室228渗漏出而保持所述背压。端盖218随后与喷射芯片118相对地放置到主体214/盖子216组合的端部上。搅拌棒224存在于主体214与隔板222之间的含有流体的密封储液室228中。可以通过使搅拌棒224旋转以便在储液室228的密封区域内提供流体混合以及微粒的再分布而在储液室228内产生内部流体流。
现在还参考图93和图94，外壳212的主体214具有底壁230以及与底壁230相邻的外部周边壁232。外部周边壁232被定向成在基本上正交于底壁230的方向上从底壁230延伸。还参考图91和图92，盖子216被配置成接合外部周边壁232。因此，外部周边壁232插入到底壁230与盖子216之间，其中盖子216通过焊接、粘合剂或其它固定机构(例如，搭扣配件或螺纹接头)附接到外部周边壁232的开放自由端。
参考图91至图94，主体214的外部周边壁232包含外壁232-1，所述外壁是外部周边壁232的相邻部分。外壁232-1具有芯片安装表面232-2以及穿过外壁232-1的厚度的邻近于芯片安装表面232-2的流体开口232-3。
参考图92至图94，芯片安装表面232-2界定平面234。喷射芯片118例如通过粘合剂安装到芯片安装表面232-2并且与外壁232-1的流体开口232-3流体连通。喷射芯片118的平面范围沿着平面234定向，其中多个喷射喷嘴120(参看例如图1)经定向，使得流体喷射方向120-1基本上正交于平面234。底壁230沿着平面236定向，所述平面基本上正交于外壁232-1的平面234并且基本上平行于流体喷射方向120-1(参看图90和图93)。
如图91至图94中所说明，外壳212的主体214包含位于由外部周边壁232界定的边界内的腔室238。腔室238形成储液室228的一部分并且被配置成界定内部空间，并且具体而言，包含底壁230并且具有被配置成具有圆角的内部周边壁240，以便促进腔室238中的流体流动。搅拌棒224通过引导部226横向地和纵向地定位在储液室228内以及由内部周边壁240界定的边界内，其中引导部226促进搅拌棒224在基本上垂直于搅拌棒224的旋转轴250的至少一个方向上移动。
参考图92至图94，腔室238的内部周边壁240具有由近端240-1和远端240-2界定的范围。近端240-1与底壁230相邻并且优选地与底壁230形成转位半径。远端240-2被配置成界定在腔室238的开口端238-1处的周边端面240-3。周边端面240-3可以包含多个肋线或波纹以提供用于与隔板222接合的有效密封表面。腔室238的内部周边壁240的范围基本上正交于底壁230，并且基本上平行于外部周边壁232的对应范围。
参考图95和图96，腔室238具有入口流体端口242和出口流体端口244，其中每一个形成于内部周边壁240的一部分中。入口流体端口242沿着内部周边壁240的部分与出口流体端口244间隔某一距离。术语“入口”和“出口”是用于区分本实施例的多个端口的便利术语，并且与搅拌棒224的具体旋转方向250-1相关。然而，应理解，搅拌棒224的旋转方向指定特定端口是充当入口端口还是出口端口，并且使搅拌棒224的旋转方向反向以及由此使腔室238内的相应端口的作用反向处于本发明的范围内。
如在图96中最佳地示出，外壳212的主体214包含流体通道246，所述流体通道插入到腔室238的内部周边壁240的部分与承载喷射芯片118的外部周边壁232的外壁232-1之间。流体通道246被配置成最小化流体开口232-3以及进而喷射芯片118的区域中的微粒沉淀。
在本实施例中，流体通道246被配置为具有通道入口246-1和通道出口246-2的U形细长通路。选择流体通道246尺寸(例如，高度和宽度)和形状，以提供流体流和流速的所需组合以促进通道内搅拌。
流体通道246被配置成连接与腔室238的出口流体端口244流体连通的腔室238的入口流体端口242，并且还连接与腔室238的入口流体端口242和出口流体端口244两者流体连通的外部周边壁232的外壁232-1的流体开口232-3。具体而言，流体通道246的通道入口246-1与腔室238的入口流体端口242相邻定位，并且流体通道246的通道出口246-2与腔室238的出口流体端口244相邻定位。在本实施例中，腔室238的入口流体端口242和出口流体端口244的结构是对称的。腔室238的入口流体端口242和出口流体端口244中的每一个具有倾斜坡道结构，所述倾斜坡道结构经配置，使得入口流体端口242和出口流体端口244中的每一个在朝向流体通道246的相应方向上会聚。
流体通道246具有位于通道入口246-1与通道出口246-2之间的凸出弓形壁246-3，其中流体通道246关于通道中点248对称。流体通道246的凸出弓形壁246-3进而在来自腔室238的内部空间的内部周边壁240的相对侧上位于腔室238的入口流体端口242与出口流体端口244之间，其中凸出弓形壁246-3被定位成面向外壁232-1的流体开口232-3和流体喷射芯片118。
凸出弓形壁246-3被配置成形成基本上平行于喷射芯片118的流体流。在本实施例中，凸出弓形壁246-3的纵向范围具有面向流体开口232-3的半径，基本上平行于喷射芯片118，并且具有分别与通道入口246-1和通道出口246-2表面相邻定位的转位半径246-4、246-5。所述半径以及凸出弓形壁246-3的半径有助于流体流动效率。凸出弓形壁246-3与流体喷射芯片118之间的距离在通道中点248处最窄，所述通道中点与流体喷射芯片118的纵向范围的中点重合，并且进而与外壁232-1的流体开口232-3的纵向范围的中点重合。
再次参考图91，隔板222安置于盖子216与腔室238的内部周边壁240的周边端面240-3之间。盖子216附接到主体214会压缩隔板222的周边，由此在隔板222与主体214之间形成连续密封件，且更确切地说，隔板222被配置成在形成储液室228时与腔室238的内部周边壁240的周边端面240-3密封接合。因此，腔室238和隔板222组合协作以界定具有可变容积的储液室228。
隔板222的外表面通过位于盖子216中的排气孔216-1连接到大气，使得可以在储液室228中保持受控负压。隔板222由橡胶制成，并且包含圆顶部分222-1，所述圆顶部分被配置成在从微流体分配装置210消耗流体时逐渐地朝向底壁230收缩，以便保持腔室238中的所需负压并且由此改变储液室228的可变容积的有效容积。
参考图91，搅拌棒224存在于在且限制在储液室228和腔室238的可变容积内，并且位于由腔室238的内部周边壁240界定的边界内。还参考图92至图94以及图96至图100，搅拌棒224具有旋转轴250以及远离旋转轴250径向延伸的多个桨叶252、254、256、258。搅拌棒224具有配置用于与外部磁场产生器164(参看图1)交互以驱动搅拌棒224围绕旋转轴250旋转的磁体260(参看图91、图96和图100)，例如永磁体。在本实施例中，搅拌棒224具有围绕旋转轴250以90度增量等距地间隔开的两对完全相反的桨叶。然而，搅拌棒224的桨叶的实际数目是两个或多于两个，并且优选地三个或四个，但更优选地四个，其中每个相邻对桨叶围绕旋转轴250具有相同角间距。例如，具有三个桨叶的搅拌棒224配置将具有120度的桨叶间距，具有四个桨叶的搅拌棒224配置将具有90度的桨叶间距等。
在本实施例中，如图91至图94以及图97至图100中所示，搅拌棒224通过斜切表面以步进，即双层交叉模式配置，所述模式可以提供以下所需属性：安静、短暂、低轴向阻力、良好的转速传递，并且能够在微粒沉淀时开始与搅拌棒224混合。具体而言，参考图99，搅拌棒224的多个桨叶252、254、256、258中的每一个具有轴向范围262，所述轴向范围具有第一层部分264和第二层部分266。还参考图98，第一层部分264具有在第一远端尖端270处终止的第一径向范围268。第二层部分266具有在第二远端尖端274中终止的第二径向范围272。第一径向范围268大于第二径向范围272，使得第一层部分264的第一远端尖端270的第一转速高于第二层部分266的第二远端尖端274的第二转速，而第一层部分264的第一远端尖端270的角速度与第二层部分266的第二远端尖端274的角速度相同。
第一层部分264具有包含第一远端尖端270的第一尖端部分270-1。第一尖端部分270-1可以在从旋转轴250朝向第一远端尖端270的方向上逐渐变细。第一层部分264的第一尖端部分270-1具有对称的上表面和下表面，每一个具有倾斜，即斜切前缘表面和倾斜后缘表面。第一尖端部分270-1的倾斜前缘表面和倾斜后缘表面被配置成在第一远端尖端270处聚合。
此外，在本实施例中，多个桨叶252、254、256、258中的每一个的第一层部分264共同地形成凸表面276(参看图91、图99和图100)。如图91中所示，凸表面276具有阻力减小半径，所述阻力减小半径被定位成接触腔室238的底壁230。阻力减小半径可以比多个桨叶252、254、256、258中的每一个的第一层部分264的第一径向范围268大(例如)至少三倍。
再次参考图99，第二层部分266具有包含第二远端尖端274的第二尖端部分274-1。第二远端尖端274可以具有径向平端表面。多个桨叶252、254、256、258中的每一个的第二层部分266具有上表面，所述上表面具有倾斜，即斜切前缘表面和倾斜后缘表面。
参考图91至图94，搅拌棒224的定向通过引导部226实现，其中引导部226还位于储液室228的可变容积中的腔室238内，且更确切地说，位于由腔室238的内部周边壁240界定的边界内。引导部226被配置成限制搅拌棒224的位置以在腔室238的内部空间的预定部分中移动。
参考图91至图94和图96，引导部226包含限制部件279以及耦合到限制部件279的多个安装臂280-1、280-2、280-3、280-4。限制部件279具有引导开口279-1，在本实施例中，所述引导开口采用界定内部径向限制表面279-2的细长开口279-1的形式，所述内部径向限制表面限制，但促进搅拌棒224在基本上垂直于旋转轴250的方向上的径向运动。尽管在本实施例中，细长开口279-1的纵向范围是线性的，但本领域技术人员将认识到，细长开口279-1的纵向范围可以具有其它非线性形状，例如，S形或C形。
具体来说参考图92和图94，细长开口279-1具有纵向范围283-1以及垂直于纵向范围283-1的横向范围283-2。纵向范围283-1大于，即，长于横向范围283-2。在本实施例中，纵向范围283-1在朝向入口流体端口242和出口流体端口244；流体通道246；以及外壳212的主体214的外壁232-1的流体开口232-3的方向上，以便促进搅拌棒224朝向或远离入口流体端口242和出口流体端口244；流体通道246；流体开口232-3；以及喷射芯片118的移动。
具体而言，搅拌棒224的第二层部分266接纳在限制部件279的细长开口279-1中。细长开口279-1的内部径向限制表面279-2被配置成接触搅拌棒224的多个桨叶252、254、256、258的第二层部分266的径向范围以限制，但促进搅拌棒224相对于搅拌棒224的旋转轴250的径向(例如，横向和/或纵向)运动。沿着细长开口279-1的纵向范围283-1的在搅拌棒224与内部径向限制表面279-2之间的最大距离283-3界定搅拌棒224在腔室238内的运动的纵向限值。
在本实例中，细长开口279-1的内部径向限制表面279-2的横向范围283-2仅略大于(例如，大0.5％至5％)跨越搅拌棒224的第二层部分266的径向范围的直径，而细长开口279-1的内部径向限制表面279-2的纵向范围283-1基本上大于(例如，大于10％)跨越搅拌棒224的第二层部分266的径向范围的直径，以便促进搅拌棒224沿着细长开口279-1的内部径向限制表面279-2的纵向范围283-1在基本上垂直于搅拌棒224的旋转轴250的方向上的径向运动。换句话说，在本实例中，允许搅拌棒224沿着细长开口279-1的内部径向限制表面279-2的纵向范围283-1来回滑动。
参考图91和图96，限制部件279具有轴向限制表面279-3，所述轴向限制表面被定位成从腔室238的底壁230轴向偏移以与搅拌棒224的第一层部分264轴向接合。
参考图93至图96，多个安装臂280-1、280-2、280-3、280-4被配置成接合外壳212的主体214以将限制部件279定位，例如暂停在腔室238的内部空间中，与腔室238的底壁230分离，其中轴向限制表面279-3被配置成面向腔室238的底壁230以及从腔室238的底壁230轴向偏移。安装臂280-1、280-2、280-3、280-4中的每一个的远端包含相应定位特征280-5、280-6、280-7、280-8，所述定位特征具有用于接合隔板222的周边部分的自由端(还参看图91)。
在本实施例中，参考图91和图96，底壁230限制搅拌棒224相对于旋转轴250在第一轴向方向上的轴向运动，并且限制部件279的轴向限制表面279-3被定位成轴向接合多个桨叶252、254、256、258的第一层部分264的至少一部分，以限制搅拌棒224相对于旋转轴250在与第一轴向方向相反的第二轴向方向上的轴向运动。
因此，在本实施例中，搅拌棒224被径向限制在由限制部件279的细长开口279-1的内部径向限制表面279-2界定的区域内，并且被轴向限制在限制部件279的轴向限制表面279-3与腔室238的底壁230之间。通过引导部226的细长开口279-1在腔室238中的位置确定其中搅拌棒224可移动的腔室238和储液室228的部分。搅拌棒224在腔室238和储液室228内可移动的范围通过在垂直于旋转轴250的径向方向上在引导部226的细长开口279-1的内部径向限制表面279-2与搅拌棒224之间提供的径向公差以及通过在搅拌棒224与由底壁230和限制部件279的轴向限制表面279-3的组合提供的轴向限值之间的轴向公差来确定。例如，由引导部226提供的径向和轴向公差越紧密，搅拌棒224的旋转轴250相对于底壁230从垂线的变化越小并且搅拌棒224在储液室228内的边到边运动越少。
尽管如此，限制部件279的细长开口279-1的纵向范围283-1在至少一个方向上，例如，在至少对应于细长开口279-1的纵向范围283-1的纵向方向上促进搅拌棒224在基本上垂直于搅拌棒224的旋转轴250的方向上的径向运动。参考图92和图94，沿着细长开口279-1的纵向范围283-1的在搅拌棒224与内部径向限制表面279-2之间的最大距离283-3界定搅拌棒224在腔室238内的运动的纵向限值。
鉴于上述内容，本领域技术人员将认识到，可以通过增加引导部226的细长开口279-1的横向范围283-2促进搅拌棒224的横向运动，使得沿着引导部226的限制部件279的细长开口279-1的横向范围283-2在搅拌棒224与内部径向限制表面279-2之间存在间隙。因此，除了促进搅拌棒224的旋转轴250的线性运动之外，可以实现其它运动模式，例如，其它线性模式，例如对角线、X形、Z形等，或非线性模式，例如弯曲、圆形、椭圆形、图8模式等。
根据本发明，为了实现搅拌棒224的位置在储液室228内的移动，首先使外部磁场产生器164(参看图1)通电以与搅拌棒224的磁体260(参看图91和96)，例如，永磁体交互。如果由外部磁场产生器164产生的磁场旋转，则搅拌棒224往往会与磁场旋转一致地旋转。接下来，微流体分配装置210的外壳212相对于外部磁场产生器164移动，或反之亦然。换句话说，搅拌棒224的磁体260被吸引到由外部磁场产生器164产生的磁场，使得搅拌棒224的旋转轴250将通过外部磁场产生器164的位置相对于微流体分配装置210的外壳212的位置的改变而重新定位在储液室228内。
在本实施例中，引导部226被配置为可拆卸地接纳在外壳212中的整体插入部件。参考图96，引导部226包含第一保持特征284并且外壳212的主体214包含第二保持特征214-2。第一保持特征284与第二保持特征214-2接合以通过与外壳212的固定关系将引导部226附接到外壳212的主体214。第一保持特征284/第二保持特征214-2组合可以例如分别采用舌片/槽布置或替代地槽/舌片布置的形式。
参考图96，引导部226可以进一步包含流控制部分286，所述流控制部分具有流分离器特征286-1、流再结合特征286-2和凹入弓形表面286-3。流控制部分286在入口流体端口242和出口流体端口244的区域中提供轴向限制表面279-3与底壁230之间的轴向间距。凹入弓形表面286-3与流分离器特征286-1和流再结合特征286-2中的每一个共同延伸并且在流分离器特征286-1和流再结合特征286-2中的每一个之间延伸。流分离器特征286-1与入口流体端口242相邻定位并且流再结合特征286-2与出口流体端口244相邻定位。流分离器特征286-1具有与腔室238的入口流体端口242协作以朝向流体通道246的通道入口246-1引导流体的倾斜壁。同样，流再结合特征286-2具有与出口流体端口244协作以远离流体通道246的通道出口246-2引导流体的倾斜壁。
预期流控制部分286的全部或一部分可以并入到外壳212的主体214的腔室238的内部周边壁240中。
在本实施例中，如在图96中最佳地示出，搅拌棒224经定向，使得在搅拌棒224围绕旋转轴250旋转时多个桨叶252、254、256、258的自由端周期性地面向流控制部分286的凹入弓形表面286-3。更确切地说，引导部226被配置成将搅拌棒224限制在腔室238的内部空间的预定部分中。在本实例中，引导部226的限制部件279的细长开口279-1在至少对应于细长开口279-1的纵向范围283-1的纵向方向上(参看图92和94)促进搅拌棒224在朝向或远离流控制部分286的凹入弓形表面286-3或朝向或远离入口流体端口242和出口流体端口244；流体通道246；以及流体开口232-3的方向上的径向运动。
更确切地说，在本实施例中，其中搅拌棒224具有四个桨叶，引导部226被配置成将搅拌棒224的旋转轴250定位在腔室238的内部空间的一部分中，使得两对完全相反的桨叶中的每一个的第一远端尖端270交替地且间歇性地被定位成在搅拌棒224旋转时面向朝向入口流体端口242和出口流体端口244；流体通道246；以及流体开口232-3的方向。
本领域技术人员将认识到，在不脱离本发明的范围的情况下，可以通过各种方式修改搅拌棒224的实际配置。例如，预期搅拌棒224的多个桨叶的形状和/或大小可以在本文阐述的表达实例中不同。此外，预期搅拌棒224的第二层部分266(参看图99)可以形成为连续的圆形轮轴。
尽管已相对于至少一个实施例描述本发明，但是可以在本发明的精神和范围内进一步修改本发明。因此，本申请预期涵盖使用本发明的总体原理的对本发明的任何变化、使用或修改。此外，本申请案预期涵盖属于本发明所涉及领域的已知或惯例实践并且属于所附权利要求书的限制内的从本发明的这些偏离。

Claims (13)

1.一种流体分配装置，其中包括：
外壳，所述外壳具有外壁和储液室，所述外壁具有第一开口，所述第一开口与所述储液室流体连通；以及
搅拌棒，所述搅拌棒被可移动地限制在所述储液室内，所述搅拌棒具有多个桨叶和旋转轴，其中所述多个桨叶中的每一个间歇性地面向所述第一开口。
2.根据权利要求1所述的流体分配装置，其中所述旋转轴具有基本上垂直于流体喷射方向的定向。
3.根据权利要求1或2所述的流体分配装置，其中所述储液室具有腔室，所述腔室具有内部周边壁，所述内部周边壁具有与所述第一开口流体连通的至少一个端口，所述搅拌棒横向地和纵向地定位在由所述内部周边壁界定的边界内的所述储液室内。
4.根据权利要求1或2所述的流体分配装置，其中所述储液室具有腔室，所述腔室具有内部周边壁和底壁，所述腔室的所述内部周边壁具有由近端和远端界定的范围，所述近端与底壁相邻并且所述远端在所述腔室的横向开口处界定周边端面。
5.根据权利要求4所述的流体分配装置，其中所述储液室进一步包含隔板，所述隔板以密封接合的方式与所述周边端面接合，
所述腔室和所述隔板协作以界定具有可变容积的储液室，以及
所述腔室和所述隔板界定所述储液室的限制表面，所述搅拌棒被限制用于在由所述腔室和所述隔板限制的所述可变容积内移动。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的流体分配装置，其中包括位于所述储液室中的引导部，所述引导部具有限制部件，所述限制部件具有引导开口，所述引导开口促进所述搅拌棒在基本上垂直于所述旋转轴的方向上的径向运动。
7.根据权利要求5所述的微流体分配装置，其中所述引导开口是细长开口，所述细长开口具有纵向范围以及垂直于所述纵向范围的横向范围，所述纵向范围大于所述横向范围。
8.根据权利要求5所述的微流体分配装置，其中所述引导开口是细长开口，所述细长开口在朝向所述外壁的所述第一开口的方向上具有纵向范围。
9.根据权利要求5所述的流体分配装置，其中所述引导开口是细长开口，所述细长开口在朝向所述外壁的所述第一开口的方向上具有纵向范围，用于促进所述搅拌棒的移动。
10.根据权利要求1至5中任一项所述的流体分配装置，其中所述外壳具有底壁，并且所述流体分配装置进一步包括位于所述储液室中的引导部，所述引导部包含具有引导开口和轴向限制表面的限制部件，所述引导开口界定接合所述搅拌棒的内部径向限制表面，所述引导开口促进所述搅拌棒在基本上垂直于所述旋转轴的方向上的径向运动，所述轴向限制表面沿着所述旋转轴从所述底壁轴向移位，所述搅拌棒的至少一部分定位于所述轴向限制表面与所述底壁之间。
11.根据权利要求6至10中任一项所述的流体分配装置，其中所述引导部进一步包含多个安装臂，以接合所述外壳而将所述限制部件定位。
12.根据权利要求1或2所述的流体分配装置，其中所述储液室由腔室和隔板界定，所述隔板与所述腔室密封接合以界定所述储液室的可变容积，所述搅拌棒位于所述可变容积内，并且所述储液室进一步包括引导部，所述引导部位于所述可变容积内以限制所述搅拌棒在所述可变容积的预定义部分内移动，其中所述引导部促进所述搅拌棒在基本上垂直于所述搅拌棒的所述旋转轴的至少一个方向上的移动。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的流体分配装置，其中包括喷射芯片，所述喷射芯片安装到所述外壳的芯片安装表面，所述喷射芯片与所述第一开口流体连通，所述喷射芯片具有多个喷射喷嘴，所述多个喷嘴定向成使得流体喷射方向基本上正交于第一平面芯片安装表面。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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CB03 Change of inventor or designer information
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Stephen*R*campling

Inventor after: James D.Little Anderson

Inventor after: William D. Little Holzer

Inventor after: Michael A Mara III

Inventor after: Paul John Edward Vernon

Inventor after: Thomas Elliot Rabe

Inventor before: Stephen*R*campling

Inventor before: James D.Little Anderson

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