KR101411333B1 - Microfluidic Channel Having Heat Generating Member and Airborne Fine Particles Monitoring Apparatus Having the Same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 열발생부재를 포함하는 미세유동 채널 및 이를 구비하는 미세입자 모니터링 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 입자 열영동 효과를 이용하여 미세유동 채널의 내부 벽면 손실 현상을 방지할 수 있도록 특정구조의 열발생부재를 마련한 미세유동 채널 및 이를 구비하는 미세입자 모니터링 장치에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE
최근 실내/외 대기 환경에 대한 관심이 증가함에 따라, 대기 환경 측정 및 분석 시스템에 대한 필요성이 높아지고 있으며, 이와 관련한 기술 또한 발전하고 있다.Recently, as interest in indoor / outdoor air environment has increased, there is a growing need for atmospheric environment measurement and analysis system, and related technologies are also developing.
도 1에는 종래 기술에 따른 미세유체 시스템 칩의 사시도 및 부분 확대도가 도시되어 있다.FIG. 1 is a perspective view and a partially enlarged view of a microfluidic system chip according to the prior art.
도 1을 참조하면, 대기환경 측정 및 분석시스템 중 소형화된 시스템의 경우 마이크로 칩 단위의 미세유체 시스템이 적용된다. 그런데 이러한 미세유체 시스템은, 도 1에 도시된 바와 같이, 미세 채널 벽면에 입자가 부착되어 퇴적물(14)이 발생하고, 결과적으로 벽면 손실 현상이 발생하는 문제점을 가지고 있다.Referring to FIG. 1, a microfluidic system of a microchip unit is applied to a miniaturized system of an atmospheric environment measurement and analysis system. However, as shown in FIG. 1, the microfluidic system has the problem that particles adhere to the wall surface of the microchannel, and the sediment 14 is generated, resulting in a wall loss phenomenon.
미세유체 채널의 벽면 손실 현상은, 채널의 막힘 등의 문제를 일으켜 입자 분류 및 측정 효율을 감소시키는 원인이 되며 장시간 사용시 시스템의 신뢰도 감소를 야기한다.The wall surface loss of the microfluidic channel causes problems such as clogging of the channel, which leads to a decrease in particle sorting and measurement efficiency, and a reduction in the reliability of the system in prolonged use.
소형화된 대기환경 측정 및 분석시스템에 있어서, 미세유체 시스템의 채널 벽면에 입자가 부착되는 벽면 손실 현상을 해결하기 위해 여러 가지 방법이 활용되고 있다.In a miniaturized atmospheric environment measurement and analysis system, various methods have been utilized to solve the wall loss phenomenon in which particles adhere to channel walls of a microfluidic system.
구체적으로, 종래에는 미세유체 채널에 부착된 입자를 제거하기 위해, 에어제트(air jet) 또는 고주파를 이용하고 있다.Specifically, in order to remove particles adhering to the microfluidic channel, conventionally, an air jet or high frequency is used.
그러나, 상기 언급한 입자 제거 방법은, 미세유체 채널 및 마이크로 칩의 마모, 파손 등 다양한 물리적 손상을 일으킬 수 있는 문제점을 갖고 있다.
However, the above-mentioned particle removing method has a problem that can cause various physical damage such as wear and breakage of the microfluidic channel and microchip.
본 발명의 목적은, 미세유동 채널 내부 벽면에 입자가 부착되어 벽면 손실 현상을 미연에 방지할 수 있는 미세유동 채널을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a microfluidic channel in which particles adhere to an inner wall surface of a microfluidic channel to prevent a wall loss phenomenon in advance.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 미세유동 채널의 내부 벽면 손실 현상을 미연에 방지할 수 있는 구조의 미세유동 채널을 구비하여 측정 정확도 및 장치의 수명을 현저히 향상시킨 미세입자 모니터링 장치를 제공하는 것이다.
Still another object of the present invention is to provide a fine particle monitoring device having a fine flow channel having a structure capable of preventing the inner wall surface loss of a microfluidic channel in advance, thereby remarkably improving measurement accuracy and lifetime of the device will be.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 미세유동 채널은,To achieve these and other advantages and in accordance with the purpose of the present invention, as embodied and broadly described herein,
채널(channel) 내부를 통해 미세입자가 유동할 수 있는 구조의 미세유동 채널(microfluidic channel)로서,A microfluidic channel having a structure in which fine particles can flow through a channel,
상기 채널의 폭은 300 내지 700 ㎛이고,The width of the channel is 300 to 700 탆,
상기 채널의 높이는 50 내지 300 ㎛이며,The height of the channel is 50 to 300 탆,
상기 채널은 하나 이상의 변곡점 또는 절곡점을 포함하고,Wherein the channel comprises at least one inflection point or bending point,
상기 변곡점 및 절곡점의 인접부에 하나 이상의 열발생부재가 장착될 수 있다.At least one heat generating member may be mounted in the vicinity of the inflection point and the bending point.
또한, 상기 열발생부재는,In addition,
상기 변곡점 또는 절곡점을 중심으로 하고, 채널의 폭을 반지름으로 하는 원의 내부에 위치할 수 있다.And may be located in a circle centered on the inflection point or the bending point and having a width of the channel as a radius.
또한, 상기 열발생부재는, 30 내지 200 ℃의 온도로 가열될 수 있으며, 상기 열발생부재는 열전소자(thermo-electronic module), 구리저항선 또는 마이크로 히터(micro heater)일 수 있다.Also, the heat generating member may be heated to a temperature of 30 to 200 ° C, and the heat generating member may be a thermo-electronic module, a copper resistance wire, or a micro heater.
이 경우, 상기 마이크로 히터의 열선 폭은 30 내지 100 ㎛일 수 있으며, 더욱 바람직하게 상기 마이크로 히터의 열선 폭은 50 ㎛ 일 수 있다.
In this case, the thermal line width of the micro-heater may be 30 to 100 m, and more preferably, the thermal line width of the micro-heater may be 50 m.
본 발명은 또한, 상기 미세유동 채널을 포함하는 미세입자 모니터링 장치를 제공할 수 있는 바,The present invention can also provide a microparticle monitoring device comprising the microfluidic channel,
본 발명의 일 측면에 따른 미세입자 모니터링 장치는,According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for monitoring fine particles,
입자의 크기에 따라 미세입자를 분류하는 마이크로 버츄얼 임팩터(micro virtual impactor);A micro virtual impactor that classifies fine particles according to the size of the particles;
미세입자에 전기적 충전을 가하는 마이크로 코로나 디스챠져(micro corona discharger); 및A micro corona discharger for electrically charging fine particles; And
미세입자가 증착되어 미세입자의 농도를 측정하는 파티클 콜렉션 플레이트(particle collection plate);A particle collection plate for depositing fine particles and measuring the concentration of the fine particles;
를 포함하는 구조일 수 있다.. ≪ / RTI >
이 경우, 상기 마이크로 버츄얼 임팩터, 마이크로 코로나 디스챠져 및 파티클 콜렉션 플레이트는, 상기 미세유동 채널에 의해 서로 연통되어 있는 구조일 수 있다.In this case, the micro-virtual impactor, the micro-corona discharge and the particle collection plate may be structured to communicate with each other by the micro flow channel.
또한, 상기 마이크로 버츄얼 임팩터는, 190 nm 이상의 직경을 갖는 미세입자를 외부로 방출하는 구조일 수 있다.In addition, the microvirtual impactor may be a structure that emits fine particles having a diameter of 190 nm or more to the outside.
또한, 상기 마이크로 버츄얼 임팩터, 마이크로 코로나 디스챠져 및 파티클 콜렉션 플레이트는, 하나의 판상형 플레이트(plate) 상에 형성되어 있을 수 있다.In addition, the micro-virtual impactor, the micro-corona discharge and the particle collection plate may be formed on one plate-shaped plate.
이 경우, 상기 판상형 플레이트 상부에, 공기 유입구 및 공기 배출구를 포함하는 미세입자 가이드 부재가 더 탑재될 수 있다.
In this case, a fine particle guide member including an air inlet and an air outlet may be further mounted on the plate-shaped plate.
본 발명은 또한, 상기 미세입자 모니터링 장치를 하나 이상 포함하는 미세입자 모니터링 시스템을 제공할 수 있다.
The present invention can also provide a microparticle monitoring system comprising one or more of the microparticle monitoring devices.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 미세유동 채널은, 특정 구조의 열발생부재를 구비함으로써, 입자 열영동 효과에 의해 미세유동 채널 내부 벽면에 입자가 부착되지 못하도록 하여, 미세유동 채널의 입자 벽면 손실 현상을 미연에 방지할 수 있다.As described above, the microchannel according to the present invention includes the heat generating member having a specific structure, thereby preventing particles from adhering to the inner wall of the microchannel due to the effect of particle thermophoresis, The loss phenomenon can be prevented in advance.
또한, 본 발명에 따른 미세입자 모니터링 장치는, 미세유동 채널의 내부 벽면 손실 현상을 미연에 방지할 수 있는 구조의 미세유동 채널을 구비하여, 측정 정확도 및 장치의 수명을 현저히 향상시킬 수 있다.
In addition, the apparatus for monitoring fine particles according to the present invention includes a fine flow channel having a structure capable of preventing the inner wall surface loss of the fine flow channel beforehand, thereby remarkably improving the measurement accuracy and the service life of the apparatus.
도 1은 종래 기술에 따른 미세유체 시스템 칩의 사시도 및 부분 확대도이다.
도 2 및 도 3은 열영동 효과를 나타내는 모식도이다.
도 4는 본 발명에 따른 미세유동 채널부를 포함하는 미세유체 시스템 칩의 사시도이다.
도 5는 도 4에 도시된 미세유동 채널부를 나타내는 사시도이다.
도 6은 도 5의 B-B'선 절단면도이다.
도 7은 도 4에 도시된 열발생부를 나타내는 사시도이다.
도 8은 도 4의 A 부분 확대도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 미세입자 모니터링 장치의 평면 모식도이다.
도 10은 도 9에 도시된 미세입자 모니터링 장치에 미세입자 가이드 부재가 탑재되는 모습을 나타내는 사시도이다.1 is a perspective view and a partially enlarged view of a microfluidic system chip according to the prior art.
Figs. 2 and 3 are schematic diagrams showing thermophoretic effects. Fig.
4 is a perspective view of a microfluidic system chip including a microfluidic channel unit according to the present invention.
5 is a perspective view showing the microfluidic channel portion shown in FIG.
6 is a sectional view taken along the line B-B 'in FIG.
7 is a perspective view showing the heat generating part shown in Fig.
8 is an enlarged view of a portion A in Fig.
9 is a schematic plan view of a microparticle monitoring apparatus according to another embodiment of the present invention.
10 is a perspective view showing a state in which the fine particle guide member is mounted on the fine particle monitoring apparatus shown in FIG.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하지만 본 발명의 범주가 그것에 한정되는 것은 아니다. 본 발명을 설명함에 있어 공지된 구성에 대해서는 그 상세한 설명을 생략하며, 또한 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 소지가 있는 구성에 대해서도 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the scope of the present invention is not limited thereto. In the description of the present invention, a detailed description of known configurations will be omitted, and a detailed description of configurations that may unnecessarily obscure the gist of the present invention will be omitted.
도 2 및 도 3에는 열영동 효과를 나타내는 모식도가 도시되어 있다.2 and 3 are schematic views showing the thermophoretic effect.
이들 도면을 참조하면, 열영동 효과(thermophoretic effect)란, 미세입자(10)의 운동학적 특성 중 하나로서, 입자 내부의 온도구배나 입자가 부유되어 있는 유체의 온도구배에 의하여 입자가 이동하는 효과를 말한다.Referring to these drawings, the thermophoretic effect is one of the kinematic characteristics of the
구체적으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 유체의 유동에 의해 유동하는 미세입자(10)는, 반데르발스 힘(van der waals force, 21)에 의해 기판(20)에 접근하는 이동궤적을 그린다. 이러한 미세입자(10)는, 기판(20)에 장착된 열발생부재(30)에 의해 발생한 열영동 효과 영역(40)까지 접근하게 된다. 열영동 효과 영역(40)에 접근한 미세입자(10)는 열영동력(41)에 의해 더 이상 기판(20)의 표면에 접근하지 못하고, 기판(20)으로부터 벗어나는 이동궤적(15)을 그리게 된다.Specifically, as shown in FIG. 2, the
도 3에는 원통형 부재(20')를 지나 유동하는 미세입자(10')의 모습을 나타내는 횡단면 모식도가 도시되어 있다.3 is a cross-sectional schematic diagram showing the appearance of the fine particles 10 'flowing past the cylindrical member 20'.
도 3을 참조하면, 유체의 유동에 의해 유동하는 미세입자(10')는, 본래 가지고 있는 관성에 의해 원통형 부재(20')에 접근하게 된다. 원통형 부재(20') 내부에는 열발생부재(30')가 장착되어 있고, 이러한 구조의 원통형부재(20')는 열영동 효과 영역(40')을 생성하게 된다. 열영동 효과 영역(40')까지 접근한 미세입자(10')는, 열영동력에 의해 더 이상 원통형 부재(20')의 표면에 접근하지 못하고, 원통형 부재(20')로부터 벗어나는 이동궤적(15')을 그리게 된다.Referring to FIG. 3, the fine particles 10 'flowing by the flow of the fluid approach the cylindrical member 20' by the inherent inertia. A heat generating member 30 'is mounted inside the cylindrical member 20', and the cylindrical member 20 'having such a structure generates a thermophoretic effect region 40'. The fine particles 10 'approaching the thermophoretic effect region 40' can not approach the surface of the cylindrical member 20 'any more due to the thermoactive force, and the movement locus 15' ').
따라서, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 미세입자(10, 10')는, 열영동 효과에 의해 기판(20) 또는 원통형 부재(20')의 표면에 부착되지 못한다. 결과적으로, 이러한 열영동 효과는 미세유체 시스템(도시하지 않음)에 있어서, 미세 채널 벽면에 미세입자가 부착되어 퇴적물을 발생하는 문제점을 해결할 수 있다.Therefore, as shown in FIGS. 2 and 3, the
본 발명에 따른 미세유동 채널 및 이를 구비하는 미세입자 모니터링 장치는, 상기 열영동 효과(thermophoretic effect)를 이용한 것으로서, 이에 대한 구체적인 실시예를 이하 상세히 설명하기로 한다.
The microfluidic channel and the microparticle monitoring device having the microfluidic channel according to the present invention use the thermophoretic effect, and a specific embodiment thereof will be described in detail below.
도 4에는 본 발명의 일 측면에 따른 미세유동 채널부를 포함하는 미세유체 시스템 칩의 사시도가 도시되어 있다.4 is a perspective view of a microfluidic system chip including a microfluidic channel unit according to an aspect of the present invention.
도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 미세유동 채널 어셈블리(200)는 미세유동 채널부(210) 및 열발생부(220)를 포함하는 구성으로서, 기판(100) 상에 형성되어 하나의 미세유체 시스템 칩(300)을 구성할 수 있다.
4, the
도 5에는 도 4에 도시된 미세유동 채널부를 나타내는 사시도가 도시되어 있고, 도 6에는 도 5의 B-B'선 절단면도가 도시되어 있다.FIG. 5 is a perspective view showing the microfluidic channel unit shown in FIG. 4. FIG. 6 is a sectional view taken along line B-B 'of FIG.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 미세유동 채널부(210)는, 하나 이상의 절곡점(213)을 포함하고 내부에 미세입자(도시하지 않음)가 유동될 수 있는 구조의 채널(212)로 구성될 수 있다.Referring to these drawings, the
구체적으로, 채널(212)은 상부 커버(214) 및 하부 커버(215)를 구비하는 기판(211)에 형성될 수 있으며, 도 6에 도시된 바와 같이, 소정의 폭(W1)과 높이(H)로 형성될 수 있다. 채널(212)의 폭(W1)과 높이(H)는, 채널 내부를 통해 유동하는 미세입자의 크기에 따라 다양하게 변경될 수 있으나, 바람직하게, 채널(212)의 폭(W1)은 300 내지 700 ㎛이고, 채널(212)의 높이(H)는 50 내지 300 ㎛일 수 있다.
Specifically, the
도 7에는 도 4에 도시된 열발생부를 나타내는 사시도가 도시되어 있고, 도 8에는 도 4의 A 부분 확대도가 도시되어 있다.Fig. 7 is a perspective view showing the heat generating portion shown in Fig. 4, and Fig. 8 is an enlarged view of a portion A in Fig.
이들 도면을, 도 4와 함께 참조하면, 본 실시예에 따른 열발생부(220)는, 전극(221, 222), 패터닝된 회로(223) 및 열발생부재(224)를 포함하는 구성으로서, 기판(100) 상에 형성될 수 있다.4, the
구체적으로, 열발생부재(224)는, 열전소자(thermo-electronic module), 구리저항선 또는 마이크로 히터(micro heater)일 수 있다.Specifically, the
또한, 열발생부(224)는 기판(100) 상에 형성되어 열영동 효과를 발생할 수 있는 소정의 온도로 가열될 수 있는 바, 예를 들어, 30 내지 200 ℃의 온도로 가열될 수 있다.The
한편, 도 8에 도시된 바와 같이, 열발생부(224)는 채널(212)의 변곡점(2131, 2132)의 인접부에 형성될 수 있다.8, the
열발생부(224)의 구체적인 위치는, 채널(212)의 절곡점(2131, 2132)의 인접부에 형성되어 채널(212)에 열영동 효과를 발생할 수 있는 위치라면 특별히 제한되는 것은 아니나, 예를 들어, 채널(212)의 제 1 절곡점(2131)을 중심으로 하고, 채널(212)의 폭(W1)을 반지름(D)으로 하는 원(A1)의 내부에 위치할 수 있다. 경우에 따라서, 열영동 효과를 더욱 향상시키기 위해, 제 2 절곡점(2132)을 중심으로 하고, 채널(212)의 폭(W1)을 반지름(D)으로 하는 원(A2)의 내부에도 열발생부(224)를 더 형성할 수 있다.The specific position of the
또한, 열발생부(224)가 마이크로 히터일 경우, 열선 폭(W2)은 30 내지 100 ㎛일 수 있으며, 더욱 바람직하게 50 ㎛일 수 있다.
When the
도 9에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 미세입자 모니터링 장치의 평면 모식도가 도시되어 있고, 도 10에는 도 9에 도시된 미세입자 모니터링 장치에 미세입자 가이드 부재가 탑재되는 모습을 나타내는 사시도가 도시되어 있다.FIG. 9 is a schematic plan view of a microparticle monitoring apparatus according to another embodiment of the present invention, and FIG. 10 is a perspective view showing a microparticle guide member mounted on the microparticle monitoring apparatus shown in FIG. .
우선, 도 9를 참조하면, 본 실시예에 따른 미세입자 모니터링 장치(400)는, 마이크로 버츄얼 임팩터(micro virtual impactor, 410) 마이크로 코로나 디스챠져(micro corona discharger, 420) 파티클 콜렉션 플레이트(particle collection plate, 430)를 포함하는 구성으로서, 하나의 판상형 플레이트(401)에 형성된 구조일 수 있다.9, the apparatus for monitoring
구체적으로, 마이크로 버츄얼 임팩터(410)는 입자(10)의 크기에 따라 미세입자를 분류하는 역할을 수행할 수 있는 바, 소정의 크기를 갖는 미세입자를 필터링 할 수 있다. 즉, 도 9에 나타낸 바와 같이, 마이크로 버츄얼 임팩터(410)는, 입구로 유입된 입자 중에서 상대적으로 관성력이 큰 일정 크기 이상의 입자를 유입 유동 방향에 대하여 나란한 방향으로 설치된 중앙 배출부로 배출하고, 상대적으로 관성력이 작은 일정 크기 이하의 미세입자만 선별적으로 다음 공정인 마이크로 코로나 이스챠져(420)로 이송시키는 것이다. 예를 들어, 마이크로 버츄얼 임팩터(410)는, 190 nm 이상의 직경을 갖는 미세입자(11)를 외부로 방출하고, 190 nm 이하의 직경을 갖는 미세입자를 걸러낸다.Specifically, the
또한, 마이크로 코로나 디스챠져(420)는, 미세입자(12)에 전기적 충전을 가하는 역할을 수행하며, 파티클 콜렉션 플레이트(430)는 전기적 충전된 미세입자(13)를 증착하여 미세입자(13)의 농도를 측정하는 역할을 수행할 수 있다.The microcorona disperser 420 serves to electrically charge the
이 경우, 마이크로 버츄얼 임팩터(410), 마이크로 코로나 디스챠져(420) 및 파티클 콜렉션 플레이트(430)는, 본 발명에 따른 미세유동 채널(200)에 의해 서로 연통되어 있는 구조일 수 있다.
In this case, the
도 10을 참조하면, 판상형 플레이트(401) 상부에, 미세입자 유입구(510) 및 미세입자 배출구(520)를 포함하는 미세입자 가이드 부재(500)가 더 탑재될 수 있다.10, a fine
구체적으로, 미세입자 유입구(510) 및 미세입자 배출구(520)를 포함하는 미세입자 가이드 부재(500)는 미세입자를 포함하는 공기의 유입구 및 배출구 역할을 수행하는 하나의 포트(port) 역할을 수행할 수 있다. 따라서, 이러한 구조의 미세입자 가이드 부재(500)는, 미세입자 유입구(510) 및 미세입자 배출구(520)에 또 다른 파이프 라인(pipe line)을 결착하여 미세입자 모니터링 장치를 구성할 수 있다.
Particularly, the fine
따라서, 본 실시예에 따른 미세유동 채널은, 특정 구조의 열발생부재를 구비함으로써, 입자 열영동 효과에 의해 미세유동 채널 내부 벽면에 입자가 부착되지 못하도록 하여, 미세유동 채널의 입자 벽면 손실 현상을 미연에 방지할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 미세입자 모니터링 장치는, 미세유동 채널의 내부 벽면 손실 현상을 미연에 방지할 수 있는 구조의 미세유동 채널을 구비하여, 측정 정확도 및 장치의 수명을 현저히 향상시킬 수 있는 기술적 이점을 가지게 된다.
Therefore, the microchannel according to the present embodiment has a specific structure of the heat generating member, thereby preventing particles from adhering to the inner wall of the microchannel due to the effect of particle thermophoresis, It can be prevented in advance. In addition, the apparatus for monitoring fine particles according to the present invention has a fine flow channel having a structure capable of preventing the inner wall surface loss of the fine flow channel in advance, thereby remarkably improving the measurement accuracy and the life of the apparatus. .
이상의 본 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
In the foregoing detailed description of the present invention, only specific embodiments thereof have been described. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific forms thereof, which are to be considered as being limited to the specific embodiments, but on the contrary, the intention is to cover all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. .
10, 10': 미세입자
11: 190 nm 이상의 직경을 갖는 미세입자
12: 190 nm 미만의 직경을 갖는 미세입자
13: 전기적 충전된 미세입자
15, 15': 이동궤적 20: 기판
20': 원통형 부재 21: 반데르발스 힘(van der waals force)
30, 30': 열발생부재 40, 40': 열영동 효과 영역
41: 열영동력 100: 기판
200: 미세유동 채널 어셈블리
210: 미세유동 채널부 211: 기판
212: 채널 213: 절곡점
2131: 제 1 절곡점 2132: 제 2 절곡점
214: 상부 커버 215: 하부 커버
220: 열발생부 221, 222: 전극
223: 패터닝된 회로 224: 열발생부
300: 미세유체 시스템 칩 400: 미세입자 모니터링 장치
401: 기판
410: 마이크로 버츄얼 임팩터(micro virtual impactor)
420: 마이크로 코로나 디스챠져(micro corona discharger)
430: 파티클 콜렉션 플레이트(particle collection plate)
500: 미세입자 가이드 부재
510: 미세입자 유입구 520: 미세입자 배출구
A1: 제 1 영역 A2: 제 2 영역10, 10 ': fine particles
11: Fine particles having a diameter of 190 nm or more
12: Fine particles having a diameter of less than 190 nm
13: electrically charged fine particles
15, 15 ': movement locus 20: substrate
20 ': cylindrical member 21: van der waals force
30, 30 ':
41: heat hardening power 100: substrate
200: micro flow channel assembly
210: fine flow channel part 211: substrate
212: channel 213: bending point
2131: 1st bending point 2132: 2nd bending point
214: upper cover 215: lower cover
220:
223: patterned circuit 224: heat generating part
300: Microfluidic system chip 400: Microparticle monitoring device
401: substrate
410: micro virtual impactor
420: micro corona discharger < RTI ID = 0.0 >
430: Particle collection plate
500: fine particle guide member
510: fine particle inlet 520: fine particle outlet
A1: first region A2: second region
Claims (12)
상기 채널(212)의 폭(W1)은 300 내지 700 ㎛이고,
상기 채널(212)의 높이(H)는 50 내지 300 ㎛이며,
상기 채널(212)은 하나 이상의 변곡점 또는 절곡점(213)을 포함하고,
상기 변곡점 및 절곡점(213)의 인접부에 하나 이상의 열발생부재(224)가 장착되는 것을 특징으로 하는 미세유동 채널.
A microfluidic channel having a structure in which fine particles can flow through a channel,
The width W1 of the channel 212 is 300 to 700 mu m,
The height H of the channel 212 is 50 to 300 탆,
The channel 212 includes one or more inflection points or bending points 213,
Wherein at least one heat generating member (224) is mounted in the vicinity of the inflection point and the bending point (213).
상기 열발생부재(224)는,
상기 변곡점 또는 절곡점(2131, 2132)을 중심으로 하고, 채널(212)의 폭(W1)을 반지름으로 하는 원(A1, A2)의 내부에 위치하는 것을 특징으로 하는 미세유동 채널.
The method according to claim 1,
The heat generating member 224,
Is located within a circle (A1, A2) centered on the inflection point or bending point (2131, 2132) and having a width (W1) of the channel (212) as a radius.
상기 열발생부재(224)는,
30 내지 200 ℃의 온도로 가열될 수 있는 것을 특징으로 하는 미세유동 채널.
The method according to claim 1,
The heat generating member 224,
Lt; RTI ID = 0.0 > 30 C < / RTI > to < RTI ID = 0.0 > 200 C. < / RTI >
상기 열발생부재(224)는,
열전소자(thermo-electronic module), 구리저항선 또는 마이크로 히터(micro heater)인 것을 특징으로 하는 미세유동 채널.
The method according to claim 1,
The heat generating member 224,
Wherein the microfluidic channel is a thermo-electronic module, a copper resistance wire or a micro heater.
상기 마이크로 히터의 열선 폭(W2)은 30 내지 100 ㎛인 것을 특징으로 하는 미세유동 채널.
5. The method of claim 4,
Wherein the micro heater has a heat wire width (W2) of 30 to 100 占 퐉.
상기 마이크로 히터의 열선 폭(W2)은 50 ㎛인 것을 특징으로 하는 미세유동 채널.
5. The method of claim 4,
Wherein the micro heater has a heat wire width (W2) of 50 占 퐉.
입자의 크기에 따라 미세입자를 분류하는 마이크로 버츄얼 임팩터(micro virtual impactor, 410);
미세입자에 전기적 충전을 가하는 마이크로 코로나 디스챠져(micro corona discharger, 420); 및
미세입자가 증착되어 미세입자의 농도를 측정하는 파티클 콜렉션 플레이트(particle collection plate, 430);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세입자 모니터링 장치.
7. A microparticle monitoring device (400) comprising a microfluidic channel according to any one of claims 1 to 6,
A micro virtual impactor 410 for classifying the fine particles according to the size of the particles;
A micro corona discharger 420 for electrically charging fine particles; And
A particle collection plate 430 for depositing fine particles to measure the concentration of the fine particles;
Wherein the microparticle monitoring device comprises:
상기 마이크로 버츄얼 임팩터(410), 마이크로 코로나 디스챠져(420) 및 파티클 콜렉션 플레이트(430)는,
상기 미세유동 채널(200)에 의해 서로 연통되어 있는 것을 특징으로 하는 미세입자 모니터링 장치.
8. The method of claim 7,
The micro-virtual impactor 410, the micro-corona discharge 420, and the particle collection plate 430,
Wherein the microfluidic channel (200) is in communication with the microfluidic channel (200).
상기 마이크로 버츄얼 임팩터(410)는, 190 nm 이상의 직경을 갖는 미세입자를 외부로 방출하는 것을 특징으로 하는 미세입자 모니터링 장치.
8. The method of claim 7,
Wherein the microvirtual impactor (410) emits fine particles having a diameter of 190 nm or more to the outside.
상기 마이크로 버츄얼 임팩터(410), 마이크로 코로나 디스챠져(420) 및 파티클 콜렉션 플레이트(430)는,
하나의 판상형 플레이트(plate, 401) 상에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 미세입자 모니터링 장치.
8. The method of claim 7,
The micro-virtual impactor 410, the micro-corona discharge 420, and the particle collection plate 430,
Is formed on one plate-like plate (401).
상기 판상형 플레이트(401) 상부에, 미세입자 유입구(510) 및 미세입자 배출구(520)를 포함하는 미세입자 가이드 부재(500)가 더 탑재되는 것을 특징으로 하는 미세입자 모니터링 장치.
11. The method of claim 10,
Wherein a fine particle guide member (500) including a fine particle inlet (510) and a fine particle outlet (520) is further mounted on the plate-like plate (401).
10. A microparticle monitoring system, comprising at least one microparticle monitoring device according to claim 7.
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