JP5774679B2 - 二相流体圧力を測定するためのマノメータを形成するデバイス、その製造方法、及び流体ネットワーク - Google Patents
二相流体圧力を測定するためのマノメータを形成するデバイス、その製造方法、及び流体ネットワーク Download PDFInfo
- Publication number
- JP5774679B2 JP5774679B2 JP2013506648A JP2013506648A JP5774679B2 JP 5774679 B2 JP5774679 B2 JP 5774679B2 JP 2013506648 A JP2013506648 A JP 2013506648A JP 2013506648 A JP2013506648 A JP 2013506648A JP 5774679 B2 JP5774679 B2 JP 5774679B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- blind channel
- channel
- forming
- manometer
- blind
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L7/00—Measuring the steady or quasi-steady pressure of a fluid or a fluent solid material by mechanical or fluid pressure-sensitive elements
- G01L7/18—Measuring the steady or quasi-steady pressure of a fluid or a fluent solid material by mechanical or fluid pressure-sensitive elements using liquid as the pressure-sensitive medium, e.g. liquid-column gauges
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L9/00—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
- G01L9/0091—Transmitting or indicating the displacement of liquid mediums by electrical, electromechanical, magnetic or electromagnetic means
- G01L9/0095—Transmitting or indicating the displacement of liquid mediums by electrical, electromechanical, magnetic or electromagnetic means using variations in capacitance
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T137/00—Fluid handling
- Y10T137/8158—With indicator, register, recorder, alarm or inspection means
- Y10T137/8326—Fluid pressure responsive indicator, recorder or alarm
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49002—Electrical device making
- Y10T29/49117—Conductor or circuit manufacturing
- Y10T29/49204—Contact or terminal manufacturing
- Y10T29/49224—Contact or terminal manufacturing with coating
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/494—Fluidic or fluid actuated device making
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Description
‐ 第一のチャネル(その内部に二相流体が流れることができる)と、
‐ 第一のチャネルに通じる第二のチャネルとを含み、第二のチャネルはブラインド(盲管)であり、その各寸法は、流体の液相の毛細管長さ以下であり、その長さ方向壁は、その入口から端部に向けて減少する表面エネルギー勾配を有し、表面エネルギー勾配によって、流体の液相のメニスカスのぬれ角を、その入口から端部に向けてブラインドチャネル内において増大させることができる。
Pliquidは、液体の圧力であり;
Pgasは、気体の圧力であり;
Wは、ブラインドチャネルの幅であり;
Hは、ブラインドチャネルの高さであり;
σは、水の表面張力定数(〜72mJ/m2)であり;
θeは、ブラインドチャネル1の長さ方向壁11上の水のぬれ角である。
L1は、平坦なメニスカス(cosθe=1)とキャビティ10の端部との間の距離であり;
yは、気体との界面における液体(水)メニスカスの位置である。
cosθe=K (5’)
とすると、以下の関係式が得られ:
cosθe=K1y (7)
となり、ここで、
cosθe=K2y2 (16)
となり、ここで、
‐ 大きなぬれ感度を有するための1から2barの分析圧力範囲、
‐ L1=L2=100μm、
‐ H=W=1μmのチャネルの深さ及び幅、
‐ 長さL2におけるブラインドチャネルの入口からの0°から90°の範囲の角度θe
‐ ブラインドチャネルの端部までの長さL1における90°から150°の範囲の角度θe。
‐ 均一な化学組成、及び、ブラインドチャネルの入口から端部まで増大していく深さ勾配を有する表面構造、
‐ ブラインドチャネルの入口から端部までの化学組成勾配、及び、均一な表面構造、
‐ 化学組成勾配、及び、ブラインドチャネルの入口から端部まで均一な深さ勾配を有する表面構造。
Ct=Cl+Cv (20)
であり、ここで、
a/ 二相流体が流れることのできる主チャネルの第一の部分を含む基板プレート内にブラインドチャネルの第一の長さ方向部分を形成するステップと、
b/ ブラインドチャネルの第一の部分内に表面エネルギー勾配を生じさせるステップと、
c/ 二相流体が流れることのできる主チャネルの第二の部分を含む他の基板プレート内にブラインドチャネルの第二の長さ方向部分を形成するステップ(ブラインドチャネルの第一及び第二の長さ方向部分は同一の長さのものである)と、
d/ ブラインドチャネルの両方の長さ方向部分及び主チャネルの両方の部分を揃えて、一方の基板プレートを他方の基板プレートに移すステップと、
e/ 両方の基板プレートを互いに固定するステップ。
3 主チャネル
4、5 基板プレート
10 キャビティ
11 長さ方向壁
20、21 電極
110、111 ブラインドチャネルの長さ方向部分
112 表面エネルギー勾配
Claims (16)
- 流体ネットワーク内の二相流体の圧力を測定するためのマノメータを形成するデバイスであって、
二相流体が流れる第一のチャネル(3)と、
前記第一のチャネルに通じる第二のチャネル(1)とを含み、
前記第二のチャネルがブラインドチャネルであり、該ブラインドチャネルの各寸法が、前記二相流体の液相の毛細管長さ以下であり、該ブラインドチャネルの長さ方向壁(11)の少なくとも一つが、該ブラインドチャネルの入口から端部に向けて減少する表面エネルギー勾配を有し、前記表面エネルギー勾配によって、前記二相流体の液相のメニスカスのぬれ角を、前記ブラインドチャネル内において該ブラインドチャネルの入口から端部に向けて増大させ、
前記毛細管長さが、毛細管力及び重力が同じ強さである液体の特徴的な寸法である、マノメータを形成するデバイス。 - 前記ブラインドチャネルの入口から端部に向けて前記長さ方向壁の少なくとも一つの表面構造が変化している、請求項1に記載のマノメータを形成するデバイス。
- 前記ブラインドチャネルの入口から端部に向けて前記長さ方向壁の少なくとも一つの表面化学組成が変化している、請求項1に記載のマノメータを形成するデバイス。
- 前記ブラインドチャネルの入口から端部に向けて前記長さ方向壁の少なくとも一つの表面構造が変化していて且つ表面化学組成が均一に変化している、請求項1に記載のマノメータを形成するデバイス。
- 前記ブラインドチャネルの横寸法が50nmから5μmの間である、請求項1から4のいずれか一項に記載のマノメータを形成するデバイス。
- 前記ブラインドチャネルの横寸法間の比(W/H)が1以上である、請求項1から5のいずれか一項に記載のマノメータを形成するデバイス。
- 前記ブラインドチャネルの長さが50nmから500μmの間である、請求項1から6のいずれか一項に記載のマノメータを形成するデバイス。
- 前記ブラインドチャネルが略矩形の横断面を有する、請求項1から7のいずれか一項に記載のマノメータを形成するデバイス。
- 前記二相流体の圧力を求めるために前記ブラインドチャネル内の液体メニスカスの位置を測定するための測定手段を含み、前記測定手段が、前記ブラインドチャネル内に部分的に組み込まれている、請求項1から8のいずれか一項に記載のマノメータを形成するデバイス。
- 前記測定手段が、互いに向き合う前記長さ方向壁の二つの部分上に配置された二つの電極を含み、該電極の各々が前記ブラインドチャネルの入口から端部まで延伸していて、前記電極が、前記ブラインドチャネル内の前記二相流体と共に、可変キャパシタンスキャパシタを形成する、請求項9に記載のマノメータを形成するデバイス。
- マノメータを形成するデバイスの製造方法であって、
(a)二相流体の流れる主チャネルの第一の部分(30)を含む基板プレート(4)内にブラインドチャネルの第一の長さ方向部分(110)を形成するステップと、
(b)前記ブラインドチャネルの第一の長さ方向部分に表面エネルギー勾配を生じさせるステップと、
(c)二相流体の流れる主チャネルの第二の部分を含む他の基板プレート(5)内に前記ブラインドチャネル(1)の第二の長さ方向部分(111)を形成するステップであって、前記ブラインドチャネルの第一の長さ方向部分及び第二の長さ方向部分が同一の長さである、ステップと、
(d)前記ブラインドチャネルの第一の長さ方向部分及び第二の長さ方向部分並びに前記主チャネルの第一の部分及び第二の部分を揃えて、一方の基板プレートを他方の基板プレートに移すステップと、
(e)二つの基板プレートを互いに固定するステップとを備えた製造方法。 - 前記ステップ(d)の前に、前記ブラインドチャネルの第二の長さ方向部分に同じ表面エネルギー勾配を生じさせる、請求項11に記載の製造方法。
- 前記ステップ(b)及び前記ステップ(d)の各々の前に、金属薄層の堆積を行い、前記ブラインドチャネルの各長さ方向部分に電極を形成する、請求項12に記載の製造方法。
- 請求項1から10のいずれか一項に記載のマノメータを形成するデバイスを一つ以上組み込んだ流体ネットワーク。
- 請求項14に記載の流体ネットワークを含む燃料電池であって、前記マノメータの少なくとも一つが、カソード又はアノードにおける水圧を測定する、燃料電池。
- 液相から気相まで通過する二相流体熱交換器であって、請求項14に記載の流体ネットワークを含み、前記マノメータの少なくとも一つが、二相流体の圧力を測定する、二相流体熱交換器。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR1053276A FR2959564B1 (fr) | 2010-04-28 | 2010-04-28 | Dispositif formant manometre destine a la mesure de pression de fluide diphasique, procede de realisation et reseau fluidique associes |
FR1053276 | 2010-04-28 | ||
PCT/EP2011/056656 WO2011134997A1 (fr) | 2010-04-28 | 2011-04-27 | Dispositif formant manometre destine a la mesure de pression de fluide diphasique, procede de realisation et reseau fluidique associes |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013525791A JP2013525791A (ja) | 2013-06-20 |
JP5774679B2 true JP5774679B2 (ja) | 2015-09-09 |
Family
ID=43014352
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013506648A Expired - Fee Related JP5774679B2 (ja) | 2010-04-28 | 2011-04-27 | 二相流体圧力を測定するためのマノメータを形成するデバイス、その製造方法、及び流体ネットワーク |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9097599B2 (ja) |
EP (1) | EP2564176B1 (ja) |
JP (1) | JP5774679B2 (ja) |
FR (1) | FR2959564B1 (ja) |
WO (1) | WO2011134997A1 (ja) |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2971956B1 (fr) | 2011-02-24 | 2013-03-29 | Commissariat Energie Atomique | Installation et procede pour le depot d'un film de particules ordonnees sur un substrat en defilement |
FR2977810A1 (fr) | 2011-07-13 | 2013-01-18 | Commissariat Energie Atomique | Installation et procede pour le depot d'un film de particules ordonnees, de largeur reglable, sur un substrat en defilement |
FR2985249B1 (fr) | 2012-01-02 | 2014-03-07 | Commissariat Energie Atomique | Procede de transfert d'objets sur un substrat a l'aide d'un film compact de particules |
FR2986722B1 (fr) | 2012-02-10 | 2014-03-28 | Commissariat Energie Atomique | Procede de transfert d'objets sur un substrat a l'aide d'un film compact de particules, avec une etape de realisation de connecteurs sur les objets |
FR2986720B1 (fr) | 2012-02-10 | 2014-03-28 | Commissariat Energie Atomique | Procede de depot de particules sur un substrat, comprenant une etape de structuration d'un film de particules sur un convoyeur liquide |
FR2986721B1 (fr) | 2012-02-10 | 2014-06-27 | Commissariat Energie Atomique | Procede de depot d'un film de particules sur un substrat via un convoyeur liquide, comprenant une etape de structuration du film sur le substrat |
FR2995228B1 (fr) | 2012-09-10 | 2014-09-05 | Commissariat Energie Atomique | Procede de formation d'un film de particules sur liquide porteur, avec deplacement d'une rampe inclinee de compression des particules |
FR3011752B1 (fr) | 2013-10-11 | 2015-12-25 | Commissariat Energie Atomique | Installation et procede a rendement ameliore de formation d'un film compact de particules a la surface d'un liquide porteur |
CN104458102B (zh) * | 2014-12-12 | 2017-01-25 | 国家海洋技术中心 | 一种潮流能发电叶片表面压力测试装置 |
CN104568288B (zh) * | 2014-12-24 | 2018-10-12 | 北京工业大学 | 一种基于毛细管的微通道快速测压装置 |
US9904301B2 (en) * | 2015-11-02 | 2018-02-27 | White's Equipment Rental, Llc | In-line pressure relief apparatus |
EP3446090A4 (en) * | 2016-04-20 | 2020-03-11 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | MICROFLUIDIC PRESSURE SENSOR |
KR102665767B1 (ko) | 2018-11-21 | 2024-05-10 | 비브이더블유 홀딩 에이쥐 | 마이크로구조화 판별 디바이스 |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS48113Y1 (ja) * | 1968-05-15 | 1973-01-05 | ||
JPS4953484A (ja) * | 1972-09-22 | 1974-05-24 | ||
JPS5547438B2 (ja) * | 1973-04-06 | 1980-11-29 | ||
GB1533660A (en) * | 1974-12-30 | 1978-11-29 | Kay F | Pressure gauges |
US4380933A (en) * | 1979-11-05 | 1983-04-26 | Irvin William A | Electrical control mercury monometer |
US4404855A (en) | 1981-10-15 | 1983-09-20 | Purdue Research Foundation | High sensitive micromanometer |
US5177661A (en) | 1989-01-13 | 1993-01-05 | Kopin Corporation | SOI diaphgram sensor |
DK48092D0 (da) * | 1992-04-10 | 1992-04-10 | Novo Nordisk As | Apparat |
US6019735A (en) | 1997-08-28 | 2000-02-01 | Visco Technologies, Inc. | Viscosity measuring apparatus and method of use |
AU2002367538A1 (en) * | 2001-11-01 | 2003-09-22 | Brian Babcock | Surface-energy gradient on a fluid-impervious surface and method of its creation using a mixed monolayer film |
US6843272B2 (en) | 2002-11-25 | 2005-01-18 | Sandia National Laboratories | Conductance valve and pressure-to-conductance transducer method and apparatus |
US6843121B1 (en) * | 2003-08-25 | 2005-01-18 | Eastman Kodak Company | Measuring absolute static pressure at one or more positions along a microfluidic device |
US20090075129A1 (en) * | 2004-12-27 | 2009-03-19 | Integrated Sensing Systems, Inc. | Microfluidic device and method of use |
EP3002489B1 (en) * | 2008-05-16 | 2017-09-20 | President and Fellows of Harvard College | Valves and other flow control in fluidic systems including microfluidic systems |
FR2958186A1 (fr) * | 2010-03-30 | 2011-10-07 | Ecole Polytech | Dispositif de formation de gouttes dans un circuit microfluide. |
FR2985603B1 (fr) | 2012-01-10 | 2016-12-23 | Commissariat Energie Atomique | Dispositif de gestion thermique passif |
-
2010
- 2010-04-28 FR FR1053276A patent/FR2959564B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
2011
- 2011-04-27 JP JP2013506648A patent/JP5774679B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2011-04-27 US US13/642,997 patent/US9097599B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2011-04-27 WO PCT/EP2011/056656 patent/WO2011134997A1/fr active Application Filing
- 2011-04-27 EP EP20110716910 patent/EP2564176B1/fr not_active Not-in-force
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20130052552A1 (en) | 2013-02-28 |
JP2013525791A (ja) | 2013-06-20 |
EP2564176B1 (fr) | 2014-10-22 |
US9097599B2 (en) | 2015-08-04 |
EP2564176A1 (fr) | 2013-03-06 |
FR2959564B1 (fr) | 2012-06-08 |
FR2959564A1 (fr) | 2011-11-04 |
WO2011134997A1 (fr) | 2011-11-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5774679B2 (ja) | 二相流体圧力を測定するためのマノメータを形成するデバイス、その製造方法、及び流体ネットワーク | |
EP1603672B1 (en) | Integrated capacitive microfluidic sensors method and apparatus | |
US8028722B2 (en) | Fluid handling device with directionally-biased wetting surface | |
Van Baar et al. | Micromachined structures for thermal measurements of fluid and flow parameters | |
Bavière et al. | An experimental study of water flow in smooth and rough rectangular micro-channels | |
Chun et al. | Fabrication and validation of a multi-channel type microfluidic chip for electrokinetic streaming potential devices | |
KR101743668B1 (ko) | 열대류형 가속도 센서 및 이의 제조방법 | |
Walker et al. | Solid-state membranes formed on natural menisci | |
Bruschi et al. | Adsorption within and on regularly patterned substrates | |
Suter et al. | Principles of meniscus-based MEMS gas or liquid pressure sensors | |
Bontemps | Measurements of single-phase pressure drop and heat transfer coefficient in micro and minichannels | |
Lee et al. | Design, fabrication and characterization of a thermal microsystem integrated with heaters, pressure and temperature microsensors | |
Guan et al. | Flow and heat transfer in hydrophobic micro pin fins with different contact angles | |
Raventhiran et al. | Design and fabrication of a novel on-chip pressure sensor for microchannels | |
Liu et al. | Microchannel heat transfer | |
CN114646419B (zh) | 一种气体压强传感器及其制备方法和气体压强检测方法 | |
Joo et al. | Air cooling of a microelectronic chip with diverging metal microchannels monolithically processed using a single mask | |
Jang et al. | A capacitive micro gas flow sensor based on slip flow | |
Liu | Heat routing with liquid-vapor phase change phenomena in microscale porous media | |
US11480480B2 (en) | Thermal flux sensor with heating nanofilaments | |
He et al. | Experiments on the biporous micropillar array for enhanced heat transfer performance | |
Zhao et al. | Highly-doped bulk silicon microheaters and electrodes embedded between free-hanging microfluidic channels by surface channel technology | |
Hurwitz et al. | CTD-on-a-Chip: High-Precision Polar In-situ Interfacial Data Collection | |
Woodcock | Extending the limit of phase change heat transfer with piranha pin-fins for ultra-high heat flux dissipation | |
Kundua et al. | Experimental and Theoretical Evaluation of On-Chip Closed Micro Heat Pipe System |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140423 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20150128 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150209 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150508 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150601 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150701 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5774679 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |