KR102642612B1 - 미세유체 카트리지 및 이를 포함하는 미세유체 전달 장치 - Google Patents

미세유체 카트리지 및 이를 포함하는 미세유체 전달 장치 Download PDF

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더 프록터 앤드 갬블 캄파니
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Abstract

미세유체 카트리지가 제공된다. 미세유체 카트리지는 미세유체 전달 장치와 해제가능하게 연결가능하도록 구성된다. 미세유체 카트리지는 유체 조성물을 수용하도록 구성된 저장조를 갖는다. 미세유체 카트리지는 제1 개구 및 제2 개구를 구비한 제1 면을 갖는다. 미세유체 카트리지는 또한 제1 면과 결합되는 제2 면, 제2 면과 결합되고 제1 면에 대향하는 제3 면, 및 제3 면 및 제1 면과 결합되고 제2 면에 대향하는 제4 면을 포함한다. 제4 면은 커넥터를 갖는다. 미세유체 카트리지는 제1 면 상에 배치되는 제1 단부 부분 및 제2 면 상에 배치되는 제2 단부 부분을 구비한 전기 회로를 갖는다. 미세유체 카트리지는 또한 제2 면 상에 배치되는 미세유체 다이(die)를 포함한다. 미세유체 다이는 전기 회로와 전기적으로 연통하고 저장조와 유체 연통한다.

Description

미세유체 카트리지 및 이를 포함하는 미세유체 전달 장치
본 개시내용은 미세유체 카트리지 및 이를 사용하는 미세유체 전달 장치(microfluidic delivery device)에 관한 것이다.
표면 상으로 또는 공기 중으로 조성물을 전달하기 위한 미세유체 카트리지가 존재한다. 미세유체 카트리지는 유체 조성물, 미세유체 다이(die), 및 유체 조성물을 분배하기 위한 하나 이상의 노즐을 포함할 수 있다. 미세유체 카트리지는 예를 들어 전원과 전기적으로 연통하는 전기 접속을 갖는 하우징을 포함할 수 있는 미세유체 전달 장치와 해제가능하게 연결가능할 수 있다. 미세유체 카트리지를 미세유체 전달 장치와 연결하기 위해, 미세유체 카트리지 및/또는 미세유체 전달 장치의 하우징은 미세유체 카트리지를 제 위치에 정렬 및 잠금하는 기구를 포함할 수 있다. 미세유체 카트리지가 미세유체 장치에 적절하게 정렬되고 고정되지 않으면, 미세유체 카트리지는 미세유체 장치와 적절한 전기 접속을 이루지 않을 수 있다. 또한 일부 사용자는 어떤 방향과 배향으로 미세유체 카트리지가 미세유체 장치에 연결되어야 하는지 쉽게 인식하지 못할 수 있다.
따라서, 미세유체 카트리지와 하우징 사이의 견고한 전기 접속을 제공하기 위해 정렬 및 잠금 기구를 개선할 필요가 있다. 또한, 사용자가 미세유체 전달 장치를 설치하기에 용이하고 직관적인 미세유체 카트리지를 제공할 필요가 있다.
미국 특허 출원 공개 공보 제2017/0190174호
"조합:"
A. 공통의 원점으로부터 외향으로 연장되는 상호 직교하는 X-축, Y-축, 및 Z-축을 한정하는 미세유체 카트리지로서,
유체 조성물을 수용하도록 구성된 저장조;
제1 개구 및 제2 개구를 포함하는 제1 면;
제1 면과 결합되는 제2 면;
제2 면과 결합되고 제1 면에 대향하는 제3 면;
제3 면 및 제1 면과 결합되고 제2 면에 대향하는 제4 면으로서, 제4 면은 커넥터를 포함하는, 제4 면;
제1 단부 부분 및 제2 단부 부분을 포함하는 전기 회로로서, 전기 회로의 제1 단부 부분은 제1 면 상에 배치되고 전기 회로의 제2 단부 부분은 제2 면 상에 배치되는, 전기 회로; 및
제2 면 상에 배치되는 미세유체 다이를 포함하며, 미세유체 다이는 전기 회로와 전기적으로 연통하고 저장조와 유체 연통하는, 미세유체 카트리지.
B. 단락 A의 미세유체 카트리지로서, 제1 개구는 개방 영역을 갖는 보조(minor) 개구이고, 제2 개구는 개방 영역을 갖는 주요(major) 개구이고, 주요 개구의 개방 영역은 보조 개구의 개방 영역보다 큰, 미세유체 카트리지.
C. 단락 B의 미세유체 카트리지로서, 전기 회로는 제1 단부 부분 내의 회로 개구로서, 보조 개구와 정렬되는 회로 개구를 포함하는, 미세유체 카트리지.
D. 단락 A 내지 단락 C 중 어느 하나의 미세유체 카트리지로서, 제3 면은 X-방향으로 제3 면 최외측 지점까지 연장되는 돌출부를 포함하는, 미세유체 카트리지.
E. 단락 D의 미세유체 카트리지로서, 돌출부는 Z-방향으로 제3 면으로부터 제4 면까지 연장되고, 돌출부는 X-방향으로 제4 면으로부터 외향으로 연장되는, 미세유체 카트리지.
F. 단락 D 또는 단락 E의 미세유체 카트리지로서, 돌출부는 아치 형상인, 미세유체 카트리지.
G. 단락 D 내지 단락 F 중 어느 하나의 미세유체 카트리지로서, 제3 면은 돌출부에 배치되고 Z-방향으로 제3 면 내로 내향으로 연장되는 만입부를 포함하는, 미세유체 카트리지.
H. 단락 G의 미세유체 카트리지로서, 만입부는 둥글게 된, 미세유체 카트리지.
I. 단락 D 내지 단락 H 중 어느 하나의 미세유체 카트리지로서, 저장조를 봉입하는 뚜껑을 더 포함하고, 뚜껑은 제3 면 상에 배치되고, 뚜껑은 돌출부를 포함하는, 미세유체 카트리지.
J. 단락 D 내지 단락 I 중 어느 하나의 미세유체 카트리지로서, 커넥터는 돌출부 상에 배치되는, 미세유체 카트리지.
K. 단락 A 내지 단락 J 중 어느 하나의 미세유체 카트리지로서, 커넥터는 암형 커넥터인, 미세유체 카트리지.
L. 미세유체 전달 장치로서,
하우징으로서, 하우징은 제1 가이드포스트(guidepost) 및 제2 가이드포스트를 포함하고, 하우징은 전원과 전기 접속되는 하우징 전기 접점을 더 포함하고, 하우징은 제1 커넥터를 포함하는, 하우징;
하우징과 해제가능하게 연결가능한 미세유체 카트리지를 포함하고, 미세유체 카트리지는 공통의 원점으로부터 외향으로 연장되는 상호 직교하는 X-축, Y-축, 및 Z-축을 한정하고, 미세유체 카트리지는,
유체 조성물을 수용하는 저장조;
제1 가이드포스트를 수용하도록 구성된 제1 개구 및 제2 가이드포스트를 수용하도록 구성된 제2 개구를 포함하는 하부 면;
하부 면과 결합되는 제1 측면;
제1 측면과 결합되고 하부 면에 대향하는 상부 면;
상부 면 및 하부 면과 결합되고 제1 측면에 대향하는 제2 측면으로서, 제2 측면은 하우징의 제1 커넥터와 해제가능하게 연결되는 제2 커넥터를 포함하는, 제2 측면;
제1 단부 부분 및 제2 단부 부분을 포함하는 전기 회로로서, 전기 회로의 제1 단부 부분은 제1 면 상에 배치되고 전기 회로의 제2 단부 부분은 제2 면 상에 배치되는, 전기 회로; 및
제2 면 상에 배치되는 미세유체 다이를 포함하며, 미세유체 다이는 전기 회로와 전기적으로 연통하고 저장조와 유체 연통하는, 미세유체 전달 장치.
M. 단락 L의 미세유체 전달 장치로서, 미세유체 카트리지는 하우징과 스프링-로딩되는, 미세유체 전달 장치.
N. 단락 L 또는 단락 M의 미세유체 전달 장치로서, 제3 면은 X-방향으로 제3 면 최외측 지점까지 연장되는 돌출부를 포함하고, 미세유체 다이는, 복수의 열 저항기들을 포함하는 반도체 기판, 유체 공급 채널 및 하나 이상의 유체 챔버를 포함하는 유체 유동 기판으로서, 각각의 유체 챔버가 유체 방출 액추에이터와 연관되는, 유체 유동 기판, 및 하나 이상의 노즐을 포함하는 노즐 플레이트를 포함하고, 각각의 노즐은 유체 챔버와 유체 연통하고, 유체 조성물은 방향제 혼합물을 포함하는, 미세유체 전달 장치.
O. 단락 L 내지 단락 N 중 어느 하나의 미세유체 카트리지로서, 제1 개구는 개방 영역을 갖는 보조 개구이고, 제2 개구는 개방 영역을 갖는 주요 개구이고, 주요 개구의 개방 영역은 보조 개구의 개방 영역보다 큰, 미세유체 카트리지.
도 1은 미세유체 카트리지의 상세 사항을 보다 명확하게 도시하기 위해 전기 회로 및 미세유체 다이가 제거된 미세유체 카트리지의 사시도.
도 2는 선 2-2를 따라 취해진 도 1의 단면도.
도 3은 도 1의 미세유체 카트리지의 다른 사시도.
도 4는 도 1의 미세유체 카트리지의 저면도.
도 5는 도 1의 미세유체 카트리지의 측면도.
도 6은 전기 회로 및 미세유체 다이가 도시된 미세유체 카트리지의 사시도.
도 7은 도 6의 부분(7)의 확대도.
도 8은 미세유체 다이의 단면도.
도 9는 미세유체 다이의 일부분의 평면도.
도 10은 하우징과 해제가능하게 연결된 미세유체 카트리지를 갖는 미세유체 전달 장치의 사시도.
도 11은 도 10의 미세유체 전달 장치의 대안적인 사시도.
도 12는 미세유체 전달 장치의 내부의 요소를 보다 명확하게 관찰하기 위해 미세유체 카트리지가 제거된 미세유체 전달 장치의 평면도.
도 13은 미세유체 전달 장치의 하우징의 리셉터클의 사시도.
도 14는 미세유체 카트리지의 측면도.
도 15는 도 6의 미세유체 카트리지의 대안적인 사시도.
도 16은 도 13의 부분(16)의 확대도.
도 17은 선 17-17을 따라 취해진 도 11의 단면도.
도 18은 도 17의 부분(18)의 확대도.
도 19는 미세유체 전달 장치의 내부의 요소를 보다 명확하게 예시하기 위해 하우징의 일부분이 제거된, 도 11의 미세유체 전달 장치의 측면도.
도 20은 제2 공기 출구를 도시하는 도 19의 대안적인 사시도.
도 21은 미세유체 다이로부터 분배되는 유체 조성물 및 유체 조성물을 유체 출구 밖으로 밀어내는 공기 유동을 도시하기 위한, 미세유체 다이 및 미세유체 전달 장치의 하우징의 면 판의 유체 개구의 측면도.
아래의 설명은 둘 모두가 다양한 구성요소들을 갖는 미세유체 카트리지와 미세유체 전달 장치를 기술하지만, 미세유체 카트리지 및 미세유체 전달 장치는 하기의 설명에 기재되거나 도면에 예시되는 구성과 배열로 제한되지 않음이 이해될 것이다. 본 개시내용의 미세유체 카트리지 및 미세유체 전달 장치는 다른 구성에 적용가능하거나, 다양한 방식으로 실시되거나 수행될 수 있다. 예를 들어, 미세유체 카트리지는 유체 조성물을 공기 중으로 전달하기 위한 다양한 장치 또는 기타 하우징 구성과 함께 사용될 수 있다.
본 개시내용 전반에 걸쳐, 공통의 원점으로부터 연장되고 상호 직교하는 X-축, Y-축, 및 Z-축을 포함하는 직교 좌표계를 참조한다. 각각의 축과 평행하게 진행되는 X-방향, Y-방향, 및 Z-방향을 또한 참조할 수 있다. 미세유체 카트리지는 Z-방향으로 미세유체 전달 장치와 연결되도록 구성된다.
본 개시내용은 미세유체 카트리지에 관한 것이다. 미세유체 카트리지는 미세유체 전달 장치와 해제가능하게 연결가능하도록 구성된다. 미세유체 카트리지는 내부 및 외부를 포함할 수 있다. 미세유체 카트리지의 내부는 액체 조성물을 수용하기 위한 저장조를 포함할 수 있다. 저장조는 저장조로부터 연장되고 미세유체 카트리지의 외부로 노출되는 유체 개구에서 종결되는 유체 채널을 포함할 수 있다.
미세유체 카트리지는 3개 이상의 면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 미세유체 카트리지는 상부 면, 상부 면에 대향하는 하부 면, 및 상부 면과 하부 면 사이에서 연장되는 하나 이상의 측면을 포함할 수 있다. 본 개시내용 전반에 걸쳐, 미세유체 카트리지는 제1 면, 제2 면, 제3 면 등을 갖는 것으로 지칭될 수 있다. 제1 면은, 예를 들어, 하부 면, 또는 상부 면, 또는 측면일 수 있다는 것이 이해될 것이다. 번호가 부여된 면에 대한 참조는, 예를 들어 단일 면 상에 존재하되 다른 면 상에 존재하지 않을 수 있는 특징부를 논의하고 구별하기 위해서만 제공되며, 특정 위치 또는 배향에 대응하는 것으로 구체적으로 정의되지 않는 한 특정 면들의 위치 또는 배향을 제한하도록 의도되지 않는다.
유체 개구는 미세유체 카트리지의 제2 면 내에 배치될 수 있다. 미세유체 카트리지는 제2 면 상에 배치되는 미세유체 다이를 포함할 수 있다. 미세유체 다이는 유체 개구와 유체 연통될 수 있다.
미세유체 카트리지의 제1 면은 하나 이상의 개구를 포함할 수 있다. 개구는 미세유체 카트리지를 적절하게 정렬시키고, 미세유체 전달 장치에 대한 미세유체 카트리지의 이동을 제한할 수 있다. 미세유체 카트리지의 제1 면 내에 하나보다 많은 유형의 개구가 있을 수 있다. 예를 들어, 제1 면은 하나 이상의 보조 개구 및/또는 주요 개구를 포함할 수 있다. 주요 개구는 사용자가 미세유체 카트리지를 미세유체 전달 장치와 일반적으로 정렬 및 배향하는 것을 도울 수 있다. 보조 개구는 미세유체 전달 장치와의 미세-조정 정렬 및 안정성을 제공할 수 있다. 특히, 보조 개구에 의해 제공되는 미세-조정 정렬은 미세유체 전달 장치와의 견고한 전기 접속을 이루는 것을 도울 수 있다.
미세유체 다이에 전기를 제공하기 위해 전기 회로가 미세유체 카트리지 상에 배치될 수 있다. 전기 회로는 제1 단부 부분, 제2 단부 부분, 및 제1 단부 부분과 제2 단부 부분을 분리하는 중심 부분을 포함할 수 있다. 전기 회로의 제1 단부 부분은 미세유체 카트리지의 제1 면 상에 배치될 수 있고, 전기 회로의 제2 단부 부분은 제2 단부 부분 상에 배치될 수 있고, 전기 회로의 중심 부분은 미세유체 카트리지의 제1 면과 제2 면에 걸쳐 있을 수 있다. 전기 회로의 제1 단부 부분은 미세유체 전달 장치의 하우징의 전기 접점과 연결하기 위한 전기 접점을 포함할 수 있다. 전기 회로의 제2 단부 부분은 미세유체 다이에 전기를 제공할 수 있다.
전기 회로의 제1 단부 부분은 하나 이상의 회로 개구를 포함할 수 있다. 전기 회로의 제1 단부 부분 내의 회로 개구는, 존재할 때, 미세유체 카트리지의 제1 면 내의 보조 개구와 정렬될 수 있다. 하나보다 많은 회로 개구가 전기 회로의 제1 단부 부분 내에 존재하는 경우, 적어도 2개의 회로 개구가 전기 접점들의 대향 면들 상에 배치될 수 있거나, 견고한 전기 접속을 제공하기 위해 전기 접점에 의해 분리될 수 있다. 전기 회로 내의 회로 개구는 또한 보조 개구가 제1 면 내에 존재하지 않는 경우 존재할 수 있다.
미세유체 다이는 예를 들어 이물질 또는 오일에 의해 쉽게 막힐 수 있는 정교한 전기 구성요소 및 마이크로-크기의 노즐을 포함한다. 미세유체 다이는, 사용자에 의해 접촉 또는 충돌되거나, 미세유체 장치의 하우징에 충돌되거나, 또는 미세유체 카트리지에 닿을 수 있는 임의의 다른 표면 또는 물체에 충돌되는 것에 의해 손상되는 것으로부터 보호되도록 미세유체 카트리지 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 미세유체 카트리지의 제2 면은 제2 면 상의 임의의 다른 지점으로부터, X-축으로부터 가장 멀리 연장되는 X-방향의 제2 면 최외측 지점에 의해 한정될 수 있다. 미세유체 다이는 제2 면 최외측으로부터 X-방향으로 내향으로 위치되는 제2 면 내의 리세스 구역 상에 배치될 수 있다.
미세유체 전달 장치는 하우징 및 전원을 포함할 수 있다. 하우징은 미세유체 카트리지를 수용하기 위한 개구를 갖는 리셉터클을 포함할 수 있다. 리셉터클이 미세유체 카트리지의 일부분을 수용할 수 있거나, 미세유체 카트리지가 리셉터클 내에 완전히 배치될 수 있다. 하우징의 리셉터클은 전원과 전기적으로 연결되고, 미세유체 카트리지의 전기 접점과 전기적으로 연결되도록 구성되는 전기 접점을 포함할 수 있다. 리셉터클은 회로 개구, 보조 개구, 및/또는 주요 개구에 의해 각각 수용되는 하나 이상의 보조 가이드포스트 및/또는 주요 가이드포스트를 포함할 수 있다.
미세유체 카트리지는 사용자가 미세유체 카트리지를 하우징 내로 적절하게 정렬시키는 것을 돕는 제3 면 상의 하나 이상의 요소를 포함할 수 있다. 제3 면은 사용자가 미세유체 카트리지를 하우징 내로 삽입할 때 사용자를 향할 수 있는 상부 면일 수 있다. 예를 들어, 미세유체 카트리지는 제3 면으로부터 연장되는 하나 또는 복수의 돌출부를 포함할 수 있다. 돌출부는 하우징의 리셉터클 내의 리세스 구역과 정렬될 수 있다. 돌출부는 X-방향으로 제3 면 최외측 지점까지 연장될 수 있다. 돌출부는 돌출부가 제4 면 상에서 X-방향으로 외향으로 연장되도록 제3 면으로부터 제4 면 상으로 연장될 수 있다.
미세유체 전달 장치는 유체 조성물을 공기 중으로 전달하는 것을 돕기 위해 공기 유동을 발생시키기 위한 팬(fan)을 포함할 수 있다. 팬은 유체 조성물을 공기 중으로 더 밀어내기 위해 사용될 수 있고/있거나 유체 조성물이 미세유체 다이로부터 분배되는 것과 상이한 방향으로 유체 조성물을 지향시키는 데 사용될 수 있다. 팬은 미세유체 다이 상으로 다시 침착되는 유체 조성물의 양을 최소화하기 위해 미세유체 다이 위로 공기를 지향시키기 위해 사용될 수 있다.
미세유체 전달 장치
도 1 내지 도 3을 참조하면, 미세유체 카트리지(10)는 내부(12) 및 외부(14)를 포함한다. 미세유체 카트리지(10)의 내부(12)는 저장조(16) 및 하나 이상의 유체 채널(18)을 포함한다. 저장조(16)는 기부 벽(20) 또는 기부 벽(20)을 형성하는 복수의 표면 및 하나 이상의 측벽(22)으로부터 형성될 수 있다. 저장조(16)는 미세유체 카트리지(10)의 뚜껑(24)에 의해 봉입될 수 있다. 유체 채널(18)은 저장조(16)로부터 유체 개구(50)에서 미세유체 카트리지(10)의 외부(14)로 연장된다. 저장조는 통기구(air vent)를 포함할 수 있다.
미세유체 카트리지(10)의 저장조(16)는 약 5 mL 내지 약 50 mL의 유체 조성물, 대안적으로 약 10 mL 내지 약 30 mL의 유체 조성물, 대안적으로 약 15 mL 내지 약 20 mL의 유체 조성물을 수용할 수 있다. 저장조(16)는 유체 조성물을 수용하기 위한 임의의 적합한 재료로 제조될 수 있다. 용기에 적합한 재료는 플라스틱, 금속, 세라믹, 복합재 등을 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 미세유체 카트리지는 다수의 저장조를 구비하도록 구성될 수 있으며, 각각의 저장조는 동일하거나 상이한 조성물을 수용할 수 있다. 미세유체 전달 장치는 각각 별개의 저장조를 포함하는 하나 이상의 미세유체 카트리지를 이용할 수 있다.
도 2를 참조하면, 저장조(16)는 또한 미세유체 다이가 작동 중이 아닐 때 유체 조성물이 미세유체 다이로부터 누출되는 것을 방지하기 위해 배압을 생성하는 스펀지와 같은 다공성 재료(19)를 포함할 수 있다. 유체 조성물은 유체 조성물에 작용하는 중력 및/또는 모세관력을 통해 다공성 재료를 통해 미세유체 다이로 이동할 수 있다. 다공성 재료는 금속 또는 천 메시(fabric mesh), 개방 셀 중합체 폼(foam), 또는 유체 통로를 형성하는 다수의 상호연결된 개방 셀을 포함하는 섬유질 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리프로필렌, 또는 2성분 섬유 또는 다공성 심지(wick)를 포함할 수 있다. 다공성 재료는 멜라민 폼을 포함할 수 있다. 다공성 재료에는 폴리우레탄 폼이 없을 수 있다. 다공성 재료는 유체 채널(18)의 상부에 부착된 필터(25)와 밀접하게 접촉되도록 유지된다. 필터에 의해 발생되는 높은 모세관력은 공기가 유체 채널로 진입하는 것을 방지하면서 다공성 재료와 유체 채널(18) 사이의 유체 경로를 유지한다. 이러한 밀접한 유체 연결은 또한 유체를 미세유체 다이 또는 뚜껑으로부터의 누설 없이 카트리지 공동(16) 내부에 수용하는 데 필요한 음압을 유지하는 데 도움을 준다.
뚜껑(24)은 저장조(16)와 일체일 수 있거나, 저장조(16)와 연결되는 별개의 요소로서 구성될 수 있다. 뚜껑(24)은 함께 결합되거나 하나의 구성요소로서 일체로 형성되는 하나 이상의 요소를 포함할 수 있다. 뚜껑(24)은 뚜껑 상부 표면(92) 및 하나 이상의 뚜껑 측부 표면(90)을 포함할 수 있다. 뚜껑(24)은 저장조 개구(17)의 크기와 정합하도록 크기설정될 수 있다. 또는, 뚜껑은 하나 이상의 뚜껑 측부 표면(90)이, 저장조(16)의 측벽(22)의 전부 또는 일부분이 연장된 것보다 X 또는 Y-방향으로 각각의 면에서 더 밖으로 연장되도록 저장조 개구(17)보다 더 클 수 있다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 미세유체 카트리지(10)의 외부(12)는 2개, 3개 또는 그 이상의 면들로 구성된다. 각각의 면은 하나 이상의 에지에 의해 경계지어진다. 2개의 면은 에지를 따라 연결된다. 각각의 면은 평평하거나, 실질적으로 평평하거나, 다양한 방식으로 윤곽화될 수 있다. 면들은 정육면체, 원통, 원뿔, 사면체, 삼각기둥, 직육면체 등과 같은 다양한 형상들을 형성하도록 연결될 수 있다. 미세유체 카트리지는 플라스틱, 금속, 유리, 세라믹, 목재, 복합재, 및 이들의 조합을 포함하는 다양한 재료로 구성될 수 있다. 미세유체 카트리지의 상이한 요소는 동일하거나 상이한 재료로 구성될 수 있다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 미세유체 카트리지(10)는 적어도 제1 에지(30a)를 따라 결합된 제1 면(26) 및 제2 면(28)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 면(26)은 하부 면일 수 있고, 제2 면(28)은 측면일 수 있다. 미세유체 카트리지(10)는 제1 면(26)에 실질적으로 대향하는, 예를 들어 상부 면과 같은 제3 면(32)을 포함할 수 있다. Z-축은 제1 면 및 제2 면(26, 32)을 각각 양분할 수 있다. 제2 면(28)은 제2 에지(30b)를 따라 제3 면(32)과 결합될 수 있다.
미세유체 카트리지(10)는 하나 이상의 측면을 포함할 수 있다. 실질적으로 정육면체-형상의 미세유체 카트리지(10)에서, 미세유체 카트리지(10)는 상부 면, 상부 면에 대향하는 하부 면, 및 상부 면과 하부 면 사이에서 연장되는 4개의 측면을 포함할 수 있다. 각각의 결합면은 에지를 따라 연결될 수 있다. 원통형-형상의 미세유체 카트리지에서, 예를 들어, 미세유체 카트리지는 상부 면, 상부 면에 대향하는 하부 면, 및 상부 면과 하부 면 사이에서 연장되는 단일의 만곡된 측면을 포함할 수 있다.
도 1 및 도 3 내지 도 5를 참조하면, 미세유체 카트리지(10)는 하나 이상의 측면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 미세유체 카트리지는 제2 면(28), 제2 면(28)에 대향하는 제4 면(84), 제2 면(28)과 결합되고 제1 면과 제3 면(28, 32)을 결합하는 제5 면(86), 제2 면(28)과 결합되고 제5 면(86)에 대향하는 제6 면(88)을 포함할 수 있다. 제4 면(84)은 제3 에지(30c)에서 제3 면(32)과, 그리고 제4 에지(30d)에서 제1 면(26)과 연결될 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 미세유체 카트리지(10)의 유체 채널(18)은 미세유체 카트리지(10)의 제2 면(28) 내에 배치될 수 있는 유체 개구(50)로 연장될 수 있다. 도 3 내지 도 7을 참조하면, 미세유체 카트리지(10)는 제2 면(28) 상에 배치되는 미세유체 다이(51)를 포함할 수 있다. 미세유체 다이(51)는 유체 개구(50)와 유체 연통할 수 있다.
미세유체 다이의 주요 구성요소는 반도체 기판, 유동 특징부 층, 및 노즐 플레이트 층이다. 유동 특징부 층 및 노즐 플레이트 층은 2개의 별개의 층 또는 하나의 연속 층으로부터 형성될 수 있다. 반도체 기판은 바람직하게는 규소로 제조되고, 그의 소자 표면 상에 침착된 다양한 패시베이션 층, 전도성 금속 층, 저항성 층, 절연 층 및 보호 층을 포함한다. 반도체 기판의 유체 방출 액추에이터는 노즐로부터 유체 조성물을 방출하기 위해 급속 압력 임펄스를 발생시킨다. 급속 압력 임펄스는 고주파에서 진동하는 압전 소자(예를 들어, 마이크로 기계적 작동)에 의해, 또는 급속 가열 사이클(예를 들어, 마이크로 열 핵 형성)을 통해 유체 조성물의 유체 조성물의 일부분의 휘발을 야기하는 히터 저항기에 의해 생성될 수 있다. 열 액추에이터(thermal actuator)의 경우, 개별 히터 저항기가 저항 층 내에 한정되고, 각각의 히터 저항기는 유체 조성물을 가열하고 노즐로부터 방출시키기 위한 노즐 플레이트의 노즐에 대응한다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 미세유체 다이(10)의 일부분의 단순화된 표현이 도시되어 있다. 미세유체 다이는 반도체 기판(112)을 포함하며, 이는 도 9의 단순화된 도면에 도시된 바와 같이 기판(112)의 소자 측(116) 상에 형성된 압전 소자 또는 히터 저항기와 같은 복수의 유체 방출 액추에이터(114)를 포함하는 규소 반도체 기판(112)일 수 있다. 유체 방출 액추에이터(114)로서 압전 액추에이터를 갖는 미세유체 다이에서, 압전 액추에이터는 도 9에 도시된 것과 같이 노즐에 인접하게 배치될 수 있거나, 또는 노즐로부터 떨어져 배치되지만 여전히 압력 펄스를 유체 조성물로 전달하여 노즐로부터 방출되게 할 수 있다. 유체 방출 액추에이터(114)의 작동 시에, 반도체 기판(112)의 하나 이상의 유체 공급 비아(118)를 통해 공급되는 유체는 유체 공급 채널(120)을 통해 두꺼운 필름 층(124)의 유체 챔버(122)로 유동하며, 유체는 노즐 플레이트(128)의 노즐(126)을 통해 방출되게 된다. 유체 방출 액추에이터는 주지의 반도체 제조 기술에 의해 반도체 기판(112)의 소자 측(116) 상에 형성된다. 후막 층(124) 및 노즐 플레이트(128)는 별개의 층일 수 있거나, 하나의 연속 층일 수 있다.
노즐 플레이트(128)는 약 4 내지 200개의 노즐(126), 또는 약 6 내지 120개의 노즐, 또는 약 8 내지 64개의 노즐을 포함할 수 있다. 각각의 노즐(126)은 전기 분사 펄스당 약 0.5 내지 약 35 피코리터(picoliter), 또는 약 1 내지 약 20 피코리터, 또는 약 2 내지 약 10 피코리터의 유체 조성물을 전달할 수 있다. 개별 노즐(126)은 전형적으로 약 0.0024 인치(5 내지 50 미크론)의 직경을 가질 수 있다. 미세유체 다이(51)로부터 방출되는 유체 조성물의 유속은 약 5 내지 약 70 mg/시간 범위 또는 임의의 다른 적합한 유량 또는 범위 내에 있을 수 있다.
제1 면(26)은 정렬을 제공하기 위한 하나 이상의 요소, 및 미세유체 카트리지(10)를 미세유체 장치와 연결하기 위한 견고한 전기 접속을 포함할 수 있다. 도 3 및 도 4를 참조하면, 제1 면(26)은 제1 단부 부분(34), 제2 단부 부분(36), 및 제1 단부 부분과 제2 단부 부분(34, 36)을 각각 분리하는 중심 부분(38)에 의해 한정될 수 있다. 제1 면(26)은 제1 면(26) 내에 형성된 하나 이상의 요소를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 면(26)은 하나 이상의 개구, 예컨대 하나 이상의 보조 개구(40) 및 하나 이상의 주요 개구(42)를 포함할 수 있다. 아래에서 더 상세히 논의되는 바와 같이, 보조 개구(40)의 위치설정은, 전기 회로와 같은 전기 구성요소의 적절한 정렬을 유지하도록 돕기 위해 전자 구성요소의 위치설정과 정렬될 수 있다. 하나 이상의 주요 개구(42)가 존재하는 경우, 주요 개구들은 제1 면(26)의 상이한 부분들에서 이격될 수 있다. 예를 들어, 하나의 주요 개구(42)가 제1 단부 부분(34) 내에 배치될 수 있고/있거나 하나의 주요 개구(42)가 제2 단부 부분(36) 내에 배치될 수 있다. 주요 개구(42)는 또한 전기 회로의 배치에 따라 중앙 구역 내에 배치될 수 있다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 미세유체 카트리지(10)는 전기 회로(52)를 포함한다. 전기 회로(52)는 가요성 회로, 강성 및 가요성 부분을 갖는 반-가요성 회로, 및 강성 회로 기판의 형태일 수 있다. 전기 회로(52)는 제1 단부 부분(54), 제2 단부 부분(56), 및 제1 단부 부분과 제2 단부 부분(54, 56)을 분리하는 중심 부분(58)을 각각 포함할 수 있다. 전기 회로(52)의 제1 단부 부분(54)은 미세유체 카트리지(10)의 제1 면(26) 상에 배치될 수 있고, 전기 회로(52)의 제2 단부 부분(56)은 미세유체 카트리지(10)의 제2 면(28) 상에 배치될 수 있고, 전기 회로(52)의 중심 부분(58)은 각각 미세유체 카트리지(10)의 제1 면 및 제2 면(26, 28)에 걸쳐 이어질 수 있다. 전기 회로(52)의 제1 단부 부분(54)은 미세유체 전달 장치의 하우징의 전기 접점과 연결하기 위한 전기 접점(60)을 포함할 수 있다. 전기 회로(52)의 제2 단부 부분(56)은 미세유체 다이(51)와 전기적으로 연통할 수 있다.
전기 회로(52)의 제1 단부 부분(54)은 하나 이상의 회로 개구(62)를 포함할 수 있다. 전기 회로(52)의 제1 단부 부분(54) 내의 회로 개구(62)는 미세유체 카트리지(10)의 제1 면(26) 내의 보조 개구(40)와 정렬될 수 있다. 제1 면(26) 내의 보조 개구(40)와 마찬가지로, 전기 회로(52)의 제1 단부 부분(54) 내의 회로 개구(62)는 비교적 작은, 미세-조정 정렬 개구일 수 있다. 보조 개구(40)는 보조 개구(40)에 대한 전기 회로(52)의 작은 오정렬을 허용하기 위해 회로 개구(62)의 개방 영역보다 작은 개방 영역을 가질 수 있다.
도 4, 도 6 및 도 7을 참조하면, 미세유체 카트리지(10)의 추가의 미세-조정 정렬을 제공하기 위해, 제1 면(26) 내의 보조 개구(40)는 전기 회로(52) 내의 회로 개구(62)와 항상 정렬될 수 있거나, 제1 면(26) 내의 보조 개구(40)는 전기 회로(52)로부터 떨어져 배치될 수 있다.
회로 개구(62)는 보조 개구가 존재하지 않는 구성으로 존재할 수 있다.
회로 개구(62)를 전기 회로(52) 상에 직접 배치하는 것은, 미세유체 카트리지(10)가 미세유체 전달 장치와 연결되는 동안 미세유체 카트리지(10)와 미세유체 전달 장치 사이의 견고한 전기 접속을 제공할 수 있다. 하나보다 많은 회로 개구(62)가 전기 회로(52)의 제1 단부 부분(54) 내에 존재하는 경우, 적어도 2개의 회로 개구(62)가 전기 접점들(60)의 대향 면들 상에 배치될 수 있거나, 전기 접점(60)에 의해 분리될 수 있다. 회로 개구(62)를 전기 회로(52)의 전기 접점(60)의 대향 면들 상에 배치하는 것은, 미세유체 카트리지(10)와 미세유체 장치 사이의 견고한 전기 접속을 제공할 수 있다. 전기 회로(52) 상에 2개 이상의 회로 개구(62)를 갖는 것은, 미세유체 카트리지가 X-방향 및 Y-방향으로 이동하는 것을 제한할 수 있다.
적어도 2개의 보조 개구(40), 또는 적어도 하나의 보조 개구(40) 및 적어도 하나의 주요 개구(42), 또는 적어도 하나의 주요 개구(42)와 조합된 적어도 2개의 보조 개구(40)를 포함하는 제1 면(26)은 미세유체 전달 장치의 하우징에 대한 미세유체 카트리지(10)의 X-방향 및 Y-방향으로의 이동을 방지할 수 있다. 제1 면 주요 및/또는 보조 개구들(42 및/또는 40)을 각각 제1 면(26)의 제1 단부 부분(34) 및 제2 단부 부분(36)의 각각에 배치함으로써, 개구들이 각각 제1 단부 부분 및 제2 단부 부분(34, 36) 중 단지 하나에만 있는 경우보다 더 큰 안정성이 달성될 수 있다.
도 10 내지 도 13을 참조하면, 미세유체 카트리지(10)는 미세유체 전달 장치(44)와 해제가능하게 연결가능하도록 구성될 수 있다. 미세유체 전달 장치(44)는 하우징(46) 및 전원(48)을 포함할 수 있다. 하우징(46)은 미세유체 카트리지(10)를 수용하기 위한 개구(66)를 갖는 리셉터클(64)을 포함할 수 있다. 리셉터클(64)이 미세유체 카트리지(10)의 일부분을 수용할 수 있거나, 미세유체 카트리지(10)가 완전히 리셉터클(64) 내에 배치될 수 있다. 하우징(46)의 리셉터클(64)은 미세유체 카트리지(10)의 전기 접점(60)과 전기적으로 연결되도록 구성된 전기 접점(68)을 포함할 수 있다. 아래에서 더 상세히 논의되는 바와 같이, 전기 접점(68)은 이들이 미세유체 카트리지(10) 상의 전기 접점(60)과의 견고한 전기 접속을 이루도록 스프링-로딩될 수 있다.
리셉터클(64)은 미세유체 카트리지(10)의 회로 개구(62) 및/또는 보조 개구(40)에 의해 수용되도록 구성되는 하나 이상의 보조 가이드포스트(70)를 포함할 수 있다. 리셉터클(64)은 미세유체 카트리지(10)의 주요 개구(42)에 의해 수용되도록 구성되는 하나 이상의 주요 가이드포스트(72)를 포함할 수 있다. 보조 가이드포스트(70)는, 회로 개구(62) 및/또는 보조 개구(40) 내에 끼워맞추어지고 보조 가이드포스트(70)와 회로 개구(62) 및/또는 보조 개구(40) 사이의 최소 간극을 제공하도록 크기설정되고 형상화된다. 주요 가이드포스트(72)는, 주요 개구(42) 내에 끼워맞추어지고 주요 가이드 포스트(72)와 주요 개구(42) 사이의 최소 간극을 제공하도록 크기설정되고 형상화된다.
하우징(46)은 하우징(46)의 전면에 배치되는 면판(47)을 포함할 수 있다. 하우징(46)은 또한 유체 조성물을 미세유체 카트리지(10)로부터 공기 중으로 방출하기 위한 유체 출구(74)를 포함할 수 있다. 하우징(46)은 분배된 유체 조성물을 향한 공기를 상향으로 그리고/또는 외향으로 주위 공간 내로 지향시키기 위한 제1 공기 출구(76)를 포함할 수 있다. 유체 출구(74) 및 제1 공기 출구(76)는 면판(47) 내에 배치될 수 있다.
도 4 내지 도 7 및 도 13을 참조하면, 보조 개구(40), 회로 개구(62), 및/또는 주요 개구(42)는 미세유체 전달 장치(44)의 하우징에 대한 미세유체 카트리지(10)의 이동을 정렬 및 제한하는 데 사용될 수 있다. 보조 개구(40) 및 주요 개구(42)는 상이한 개방 영역을 가질 수 있다. 주요 개구(42)는 보조 개구(40)의 개방 영역보다 큰 개방 영역을 가질 수 있고, 미세유체 전달 장치(44)의 하우징(46)의 하나 이상의 주요 가이드포스트(72)와 미세유체 카트리지(10)의 주요 정렬에 사용될 수 있다. 미세유체 카트리지(10) 내의 보조 개구(40) 및/또는 회로 개구(62)는 하우징(46)의 하나 이상의 보조 가이드포스트(70)와 미세유체 카트리지(10)의 보조 정렬 또는 미세-조정 정렬에 사용될 수 있다. 미세유체 카트리지(10)의 미세-조정 정렬을 제공하는 것은, 하우징(46)과 미세유체 카트리지(10) 사이의 견고한 전기 접속을 제공할 수 있다. 주요 정렬은 사용자가 미세유체 카트리지(10)를 하우징(46)과의 적절한 배향으로 삽입하고 정렬시키는 것을 도울 수 있다. 주요 개구(42)는 사용자가 하우징(46)과의 적절한 전기 접속을 이루지 못하거나, 미세유체 다이(51)를 적절한 발사 방향으로 정렬시키지 못하는 방식으로 미세유체 카트리지(10)를 하우징(46)과 연결하는 것을 방지할 수 있다. 미세유체 카트리지(10)의 보조 개구(40) 및/또는 회로 개구(62)를 하우징(46)의 보조 가이드포스트(70)와 정합시키는 것은, 미세유체 전달 장치(44)의 하우징(46)에 대한 미세유체 카트리지(10)의 X-방향 및 Y-방향으로의 이동을 방지할 수 있다. 미세유체 카트리지(10)의 주요 개구(42)를 하우징(46)의 주요 가이드포스트(72)와 정합시키는 것은, 미세유체 전달 장치(44)의 하우징(46)에 대한 미세유체 카트리지(10)의 X-방향 및 Y-방향으로의 이동을 제한할 수 있다.
주요 개구(42)는 보조 가이드포스트(들)(70) 또는 전기 회로(52)가 미세유체 카트리지(10)의 이동에 의해 야기되는 과도한 힘을 겪는 것을 방지하기 위해 미세유체 카트리지(10)의 이동에 의해 유발되는 임의의 힘을 흡수할 수 있다. 따라서, 적어도 하나의 보조 개구(40) 및 적어도 하나의 주요 개구(42)를 가짐으로써, 미세유체 카트리지(10)는 사용자에 의한 간단한 정렬, 하우징과의 견고한 전기 접속, 및 전기 회로(52) 및 보조 가이드포스트(들)(70)를 미세유체 카트리지(10)의 이동으로부터 보호하는 힘 분포를 제공할 수 있다.
도 6을 참조하면, 전기 회로(52) 내의 회로 개구(62)는 보조 개구가 제1 면(26) 내에 존재하지 않는 경우 존재할 수 있다. 그러한 구성에서, 보조 가이드포스트(70)는 전기 회로(52) 내의 회로 개구(62)에 의해서만 수용된다.
주요 개구(42)는 각각의 다른 주요 개구(42)와 동일한 형상을 갖도록 구성될 수 있거나, 적어도 하나의 주요(42) 개구가 상이한 형상을 갖도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 도 4를 참조하면, 제1 주요 개구(42a)는 제1 형상을 가질 수 있고, 제2 주요 개구(42b)는 제1 형상과는 상이한 제2 형상을 가질 수 있다. 단지 예시적인 목적을 위해, 제1 주요 개구(42a)는 원형일 수 있고, 제2 개구(42b)는 타원형 또는 스타디움 형상일 수 있다. 상이한 형상의 주요 개구(42)를 가짐으로써, 미세유체 카트리지(10)는 단지 하나의 배향으로 미세유체 전달 장치(44)의 하우징(46)과 연결될 수 있으며, 이는 미세유체 다이(51)의 적절한 전기 접속 및 기능을 제공한다. 주요 가이드포스트(72)가 주요 개구들(42) 중 단지 하나에만 끼워맞추어지도록 주요 개구들(42)에 대해 상이한 형상들이 선택될 수 있다. 예를 들어, 도 4 및 도 13을 참조하면, 원형 주요 가이드포스트(72)는 원형 주요 개구(42)에만 끼워맞추어질 수 있고, 타원형 주요 가이드포스트(72)는 단지 타원형 주요 개구(42)에만 끼워맞추어질 수 있다.
주요 개구(42)에 더하여 또는 그 대안으로, 보조 개구(40) 및/또는 회로 개구(62)는 또한 각각의 다른 보조 개구(40)와 동일한 형상을 갖도록 구성될 수 있거나, 적어도 하나의 보조 개구(40)가 상이한 형상을 갖도록 구성될 수 있다.
도 3, 도 6 및 도 7을 참조하면, 제1 면 및/또는 제2 면(26 및/또는 28)은 각각 전기 회로(52)가 미세유체 카트리지(10)와 결합되는 위치에서 인셋 구역(78)을 포함할 수 있다. 인셋 구역(78)은 전기 회로(52)가 인셋 구역(78) 내에 끼워맞추어질 수 있도록 크기설정될 수 있다. 도 6 및 도 7을 참조하면, 인셋 구역(78)은, 전기 회로(52)가 미세유체 카트리지(10)와 결합될 때, 전기 회로(52)가 각각 제1 면(26)의 제1 단부 부분 및 제2 단부 부분(34, 36)의 주변 표면과 동일 평면에 있도록 크기설정될 수 있다.
단지 예시적인 목적을 위해, 도 4 및 도 7에 도시된 전기 회로는 제1 면(26)의 중앙 구역(38) 내에 배치되고, 제1 면(26)의 중앙 구역(38)은 각각 제1 단부 부분 및 제2 단부 부분(34, 36)에 대해 Z-방향으로 리세스된다. 이와 같이, 전기 회로(52)는 각각 제1 단부 부분 및 제2 단부 부분(34, 36)의 Z-방향 높이와 상대적으로 동일 평면에 놓인다.
보조 개구(40)는, 미세유체 카트리지(10)가 주요 가이드포스트(72)와 먼저 정렬되어 미세유체 카트리지(10)가 적절하게 배향되는 것을 보장하도록, 주요 개구(42)에 대해 Z-방향으로 제1 면(26) 상에 인셋될 수 있다. 주요 개구(42)가 주요 가이드포스트(72)를 수용하기 시작하면, 회로 개구(62) 및/또는 보조 개구(40)는 미세유체 카트리지(10) 상의 전기 접점(60)과 하우징(46) 상의 전기 접점(68)의 미세-조정, 정밀 정렬을 위해 보조 가이드포스트(70)를 수용할 수 있다. 유사한 결과를 달성할 다른 구성은, 제1 면(26) 상에서 Z-방향으로 동일한 상대 높이에 주요 개구(42) 및 보조 개구(40)를 갖지만, 하우징(46) 상의 주요 가이드포스트(72)를 보조 가이드포스트(70)보다 더 연장되게 하는 것을 포함할 것이므로, 미세유체 카트리지(10)가 하우징과 연결될 때, 보조 가이드포스트(70)가 보조 개구(40)와 연결되기 시작하기 전에 주요 가이드포스트(72)가 주요 개구(42)와 연결되기 시작할 것이다. 또는, 주요 개구 및 보조 개구(40, 42)는 제1 면(26) 상에서 Z-방향으로 동일한 상대 높이에 배치될 수 있고, 주요 가이드포스트 및 보조 가이드포스트(70, 72)는 제1 면(26) 상의 주요 개구 및 보조 개구(40, 42)와 동시에 연결될 수 있다.
미세유체 다이(51)는 사용자, 미세유체 장치의 하우징, 또는 미세유체 카트리지(10)에 닿을 수 있는 임의의 다른 표면 또는 물체에 의해 접촉 또는 충돌되는 것으로부터 보호되도록 미세유체 카트리지(10) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 3 및 도 5를 참조하면, 미세유체 카트리지(10)의 제2 면(28)은 제2 면(28) 상의 임의의 다른 지점으로부터 X-축으로부터 가장 멀리 연장되는 X-방향의 제2 면 최외측 지점(80)에 의해 한정될 수 있다. 도 6을 참조하면, 미세유체 다이(51)는 제2 면 최외측 지점(80)으로부터 X-방향으로 내향으로 위치되는 제2 면(28)의 구역 상에 배치될 수 있다.
도 5 및 도 14를 참조하면, 제2 면 최외측 지점(80)은 뚜껑 측부 표면(90) 상에 위치될 수 있다. 또는, 제2 면 최외측 지점(80)은 또한 제2 면(28)의 측벽(22) 상에 배치될 수 있다.
도 3 및 도 5를 참조하면, 제2 면 최외측 지점(80)으로부터 X-방향으로 내측 표면 상에 미세유체 다이(51)를 위치시키기 위해, 제2 면(28)은 제1 면과 제2 면(26, 28)이 각각 결합되는 에지(30)로부터 제2 면(28) 내로 연장되는 리세스 구역(82)을 포함할 수 있다. 미세유체 다이(51)는 미세유체 다이(51)를 접촉 또는 충돌로부터 보호하기 위해 리세스 구역(82) 상에 배치될 수 있다. 리세스 구역(82)은 제5 면(86)에서의 제5 에지(30e)로부터 제6 면(88)에서의 제6 에지(30f)까지 제2 면(28)의 전체 Y-치수를 가로질러 연속적으로 연장될 수 있다. 리세스 구역(82)은 단지 제2 면(28)의 Y-치수의 일부분을 가로질러 연장될 수 있다.
리세스 구역(82)은 리세스 구역(82)이 미세유체 다이(51)를 끼워맞추도록 충분히 크기만 하다면, 제3 면(32)을 향해 다양한 길이로 연장될 수 있다.
아래에서 더 상세히 논의되는 바와 같이, 리세스 구역(82)을 제2 면(28)의 전체 Y-치수를 가로질러 연속적으로 연장하게 하는 것은, 팬으로부터의 공기가 미세유체 다이(51) 위로 지향되는 경우 작은 난류 소용돌이가 형성되는 것을 감소시킬 수 있다. 공기 유동의 방향에서의 작은 회전이나 변화가 난류 소용돌이의 발생을 야기할 수 있다. 따라서, 리세스 구역(82)을 Y-치수를 가로지르는 단일 연속 표면적으로서 갖는 것은, 공기가 다이 위를 지나고 유체 출구(74)를 통해 유동할 때 공기 유동이 겪는 방향 변화의 양을 감소시킬 수 있다.
리세스 구역(78)을 갖는 것은, 저장조(16)의 기부 벽(20) 및 측벽(22)을 단일 피스(single piece)로서 성형하는 것을 또한 가능하게 할 수 있다. 리세스 구역(78)이 없으면, 저장조(16)로부터 유체 개구(50)까지 연장되는 유체 채널(18)은 너무 길고 단일 피스로서 성형하기가 너무 어려울 수 있다. 미세유체 카트리지(10) 내에 리세스 구역(78)을 가짐으로써 유체 채널(18)의 길이를 단축시킴으로써, 저장조(16)는 단일 피스의 성형된 재료로서 구성될 수 있다. 뚜껑(24)은 별개의 요소일 수 있거나, 저장조(16)와 단일 피스일 수 있다.
도 3 및 도 6을 참조하면, 인셋 구역(78) 및 리세스 구역(82)은 제2 면(28) 상에 중첩될 수 있다. 예를 들어, 제2 면(28) 상의 인셋 구역(78)은 제2 면(28) 상의 인셋 구역(78)의 표면이 제2 면(28) 상에서 리세스 구역(82)으로부터 X-방향으로 내향으로 배치되도록 리세스 구역(82)에 대해 리세스될 수 있다. 이러한 방식으로, 제2 면(28) 상에 배치된 전기 회로(52)는 제2 면(28)의 둘러싸는 리세스 구역(82)과 실질적으로 동일 평면에 놓인다.
도 11, 도 12, 도 15 및 도 16을 참조하면, 미세유체 카트리지(10)는 사용자가 미세유체 카트리지(10)를 하우징 내로 적절하게 정렬시키는 것을 돕는 제3 면(32) 상의 하나 이상의 요소를 포함할 수 있다. 제3 면(32)은 사용자가 미세유체 카트리지(10)를 하우징(46) 내로 삽입할 때 사용자의 시점에서 상부 면일 수 있다. 예를 들어, 미세유체 카트리지(10)는 제3 면(32)으로부터 연장되는 하나 또는 복수의 돌출부(94)를 포함할 수 있다. 돌출부(94)는 하우징(46)의 리셉터클(64) 내의 리세스 구역(100)과 정렬될 수 있다. 돌출부(94)는 X-방향으로 제3 면 최외측 지점(98)까지 연장될 수 있다. 돌출부(94)는 돌출부(94)가 제4 면(84) 상에서 X-방향으로 외향으로 연장되도록 제3 면(32)으로부터 제4 면(84) 상으로 연장될 수 있다.
돌출부(94)는 다양한 상이한 형상을 취할 수 있다. 예를 들어, 돌출부(94)는 아치형, 예컨대 반원형, 정사각형, 직사각형 등일 수 있다.
돌출부는 제3 면으로부터 인접 면으로 연장될 수 있다. 예를 들어, 돌출부(94)는 제3 면(32) 및 제4 면(84) 상에서 X-방향으로 외향으로 연장될 수 있다. 또는, 돌출부(94)는 제3 면(32) 및 제2 면(28) 상에서 X-방향으로 외향으로 연장될 수 있다. 대신에, 돌출부(94)는 제3 면(32) 및 제5 면(86) 또는 제6 면(88) 상에서 Y-방향으로 연장되도록 구성될 수 있다.
도 11, 도 15 및 도 17을 참조하면, 돌출부(94)를 제3 면(32)으로부터 제4 면(84)으로 연장되게 하는 것은, 하우징(46)의 면 판(47)과 미세유체 카트리지(10)의 저장조(16) 사이의 분리가 작아지게 한다. 예를 들어, 돌출부(94)가 제3 면(32)으로부터 제2 면(28)으로 배치되는 경우, 돌출부(94)를 위한 공간을 만들기 위해, 면 판(47)과 미세유체 카트리지(10)의 저장조(16) 사이에 보다 큰 간격이 설정될 필요가 있을 것이다.
돌출부(94) 또는 돌출부(94)의 일부분은 뚜껑(24) 내에 형성될 수 있다. 도 15를 참조하면, 돌출부(94)는 뚜껑(24) 및 저장조(16)의 측벽(22) 내에 형성될 수 있다.
도 13, 도 15 및 도 16을 참조하면, 미세유체 카트리지(10)와 하우징(46)은 미세유체 카트리지(10)가 하우징(46)과 연결될 때 미세유체 카트리지(10)를 하우징(46)과 고정하기 위한 커넥터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 하우징(46)은 제1 커넥터(102)를 포함할 수 있고, 미세유체 카트리지(10)는 제2 커넥터(104)를 포함할 수 있다. 제1 커넥터(102)는 수형 커넥터일 수 있고, 제2 커넥터(104)는 암형 커넥터일 수 있거나, 그 반대일 수 있다. 제1 커넥터 및 제2 커넥터(102, 104)는 하우징(46)과 미세유체 카트리지(10) 사이의 Z-방향으로의 견고하고 안정된 전기 접속을 제공한다.
도 12, 도 13 및 도 15를 참조하면, 제2 커넥터(104)는 미세유체 카트리지(10)의 돌출부(94)에 배치될 수 있다. 하우징(46) 내의 제1 커넥터(102)는 미세유체 카트리지(10)의 돌출부(94)가 하우징(46)과 정합하는 리세스 구역(100)에 배치될 수 있다.
제1 커넥터(102)는 리세스 구역(100)으로부터 떨어져 배치될 수 있고/있거나 제2 커넥터(104)는 돌출부(94)로부터 떨어져 배치될 수 있다.
도 4, 도 7, 도 15 및 도 16을 참조하면, 제2 커넥터(104)와 조합하여 보조 개구(40), 회로 개구(62), 및/또는 주요 개구(42)와 같은 하나 이상의 개구를 갖는 미세유체 카트리지(10)는, 미세유체 전달 장치(44)의 하우징(46)과 고정될 때, X, Y 및 Z-방향으로 안정성을 갖는 미세유체 카트리지(10)를 제공한다.
도 13을 참조하면, 미세유체 카트리지(10)는 사용자가 미세유체 전달 장치로부터 미세유체 카트리지(10)를 용이하게 제거할 수 있도록 하우징(46)과 스프링-로딩될 수 있다. 예를 들어, 하우징(46)의 리셉터클(64)은 미세유체 카트리지(10)의 제2 커넥터(104)가 하우징(46)의 제1 커넥터(102)와 결합되어 미세유체 카트리지(10)를 하우징(46)과 고정시킬 때 압축될 수 있는 하나 이상의 스프링(106)을 포함할 수 있다. 미세유체 카트리지(10)를 해제시키기 위해, 미세유체 카트리지(10)는 제1 커넥터와 제2 커넥터(102, 104) 사이의 연결을 각각 해제시키기 위해 가압될 수 있다. 일단 해제되면, 스프링(106)은 미세유체 카트리지(10)를 미세유체 전달 장치 위로 그리고 밖으로 가압할 수 있다.
앞서 논의된 바와 같이, 하우징(46)의 전기 접점(68)은 미세유체 카트리지(10)와의 견고한 전기 접속을 제공하기 위해 스프링-로딩될 수 있다. 스프링-로딩된 전기 접점(68)과 제1 커넥터 및 제2 커넥터(102, 104)는 각각 소정 수준의 힘이 미세유체 카트리지(10) 상의 전기 접점(60)에 의해 하우징(46) 상의 전기 접점(68)에 가해지도록 설계될 수 있다. 제1 커넥터 및 제2 커넥터(102, 104)는 하우징(46) 상의 전기 접점(68)이 약 1 mm 내지 약 2 mm만큼 압축되도록 구성될 수 있다.
미세유체 카트리지는 하우징(46)으로부터 미세유체 카트리지(10)를 해제시키기 위한 해제 버튼을 가질 수 있다. 또는, 미세유체 카트리지(10)가 미세유체 카트리지(10)를 하우징(46)으로부터 결합 및/또는 결합해제시키도록 하우징(46)을 향해 가압될 수 있다. 미세유체 카트리지(10)는 하우징(46) 내로 미세유체 카트리지(10)를 연결하기 위해 체결구 또는 클립과 맞물릴 수 있다.
리셉터클(64)은 미세유체 카트리지(10)를 리셉터클(64) 내로 지향시키기 위한 하나 이상의 가이드 레일을 포함할 수 있다.
미세유체 전달 장치는 소형이고 용이하게 휴대가능하도록 구성될 수 있다. 이러한 경우에, 미세유체 전달 장치는 배터리 작동될 수 있다. 미세유체 전달 장치는 9-볼트 배터리, "A", "AA", "AAA", "C", 및 "D" 전지와 같은 종래의 건전지, 버튼 전지, 시계 배터리, 태양 전지, 뿐만 아니라 충전대를 갖는 재충전가능 배터리로서의 전원과 함께 사용할 수 있다.
미세유체 전달 장치는 유체 조성물을 공기 중으로 전달하는 것을 돕기 위해 공기 유동을 발생시키기 위한 팬을 포함할 수 있다. 미세유체 전달 장치에 대한 원하는 공기 유동 속도, 크기, 및 전력 요건을 제공하는 임의의 팬이 사용될 수 있다. 팬은 유체 조성물을 공기 중으로 더 밀어내기 위해 사용될 수 있고/있거나 유체 조성물이 미세유체 다이로부터 분배되는 것과 상이한 방향으로 유체 조성물을 지향시키는 데 사용될 수 있다. 팬은 하우징의 내부에 배치되거나 하우징의 내부에 적어도 부분적으로 배치되거나, 또는 하우징의 외부에 배치 될 수 있다. 팬은 또한 미세유체 다이(51) 상으로 다시 침착되는 유체 조성물의 양을 최소화하기 위해 미세유체 다이(51) 위로 공기를 지향시키기 위해 사용될 수 있다.
도 17을 참조하면, 팬(130)이 하우징(46)의 내부(12) 내에 배치될 수 있다. 팬은 공기 유동에 대한 원하는 방향에 따라 다양한 각도로 배치될 수 있다. 도 17은 단지 예시적인 비제한적인 목적을 위해, 공기 유동이 X-축으로부터 상향 각도로 지향되도록 팬이 X-축에 대해 상향으로 경사질 수 있는 것을 도시한다. 팬(130)은 팬(130)에 의해 발생된 공기 유동을 위한 통로로서 작용하는 공기 유동 채널(110)과 공기 유동 연통한다.
도 17 내지 도 21을 참조하면, 팬(130)으로부터의 공기 유동은 공기 유동 채널(110)을 통하고, 미세유체 전달 장치의 외부로 개방되는 제1 공기 출구(76) 또는 미세유체 전달 장치의 내부를 가압하는 제2 공기 출구(108)로 이동한다. 제1 공기 출구(76)는 하우징(46)의 면 판(47) 내에 배치될 수 있다. 도 19를 참조하면, 제2 공기 출구(108)는 하우징(46)의 내부(12)로 개방되어 있다. 이어서, 팬(130)으로부터의 공기 유동은 2개의 경로 중 하나로 이동하며, 항상 저항이 가장 적은 경로를 따라 이동한다. 제1 공기 출구(76) 또는 제2 공기 출구(108)를 통해 빠져나가는 공기의 양을 제어하기 위해, 제1 공기 출구(76) 및/또는 제2 공기 출구(108)에서의 배압이 그에 따라 설계될 수 있다. 예를 들어, 제1 공기 출구(76)를 빠져나가는 더 큰 부피의 공기를 갖기 위해, 제1 공기 출구(76)에서의 배압은 제2 공기 출구(108)에서의 배압보다 작을 수 있다. 공기 유동의 제1 부분은 제1 공기 출구(76) 밖으로 이동하여 미세유체 다이로부터 분배되는 유체 조성물을 공기 중으로 밀어낼 수 있다. 공기 유동의 제2 부분은 하우징(46)의 내부(12)를 통해 제2 공기 출구(108)를 통하여, 미세유체 다이(51) 위로, 그리고 유체 출구(74) 밖으로 이동할 수 있다. 공기 유동의 제2 부분은, 유체 조성물(21)이 유체 출구(74)를 빠져나갈 때 유체 조성물(21)의 액적이 실질적으로 층류로 이동하게 하고, 유체 조성물(21)의 액적이 미세유체 다이(51) 또는 주위 표면 상으로 다시 침착되는 것을 방지하는 것을 도울 수 있다. 공기 유동의 제1 부분은 분배된 유체 조성물을 외향으로 그리고/또는 상향으로 공기 중으로 밀어내는 것을 도울 수 있다.
하우징(46)의 내부(12) 내로 이동하는 공기 유동의 제2 부분은 하우징(46)의 내부(12)를 가압하도록 작용한다. 공기는 제2 공기 출구(108)로부터 내부(12)를 통해 유체 출구(74)로 이동한다. 유체 출구(74)는 공기가 통과하도록 의도되는 하우징(46)의 외부(14)로 향하는 최고 압력 개구이고, 공기는 유체 출구(74)에 도달하기 위해 하우징(46)의 내부(12) 내의 임의의 개방 공간들을 통해 이동할 것이다. 이와 같이, 도 21에 도시된 바와 같이, 공기는 모든 방향으로부터 미세유체 다이(51)를 지나 유체 출구(74) 밖으로 이동한다.
하우징(46)의 내부(12) 내의 유체 조성물과 함께 혼합되는 공기 유동의 부피를 최소로 유지하는 것이 유리할 수 있는데, 그 이유는 유체 조성물이 하우징을 빠져 나와 실질적으로 층류로 공기 중으로 분산되는 능력에 영향을 미칠 수 있는 난류 소용돌이가 형성될 수 있기 때문이다. 공기 유동의 대부분을 별개의 공기 유동 출구를 빠져나가게 하고 하우징(46)의 외부(14)에서 유체 조성물과 병합되게 하는 것은, 분배된 유체 조성물을 미세유체 전달 장치로부터 외향으로, 상향으로 그리고/또는 멀어지게 이동시키는 것을 돕는다. 따라서, 팬(130)에 의해 발생된 대부분의 공기가 제1 공기 출구(76)를 빠져나갈 수 있다. 팬에 의해 발생된 공기의 적어도 70%, 또는 적어도 75%, 또는 적어도 80%, 또는 적어도 85%, 또는 적어도 90%가 제1 공기 출구를 빠져나간다. 제1 공기 출구(76)는 제2 공기 출구(108)에서 생성되는 배압보다 더 낮은 배압을 생성하도록 설계될 수 있다.
도 21을 참조하면, 하우징은 유체 출구(74)에 인접한 유체 채널(111)을 포함할 수 있다. 유체 채널(111)을 통과하는 공기는 미세유체 다이(51)로부터의 유체 조성물(21)의 액적을 실질적으로 층류의 공기 흐름으로 유체 출구(74)에서 중심을 향하게(centered) 하는 데 도움이 될 수 있다. 유체 조성물의 액적이 유체 출구(74)를 통과하며 중심을 향하도록 유지시키는 것은, 액적이 하우징 상으로 침착되는 것을 방지할 수 있다. 유체 채널(111)은 미세유체 다이(51)에 인접하게 배치될 수 있다. 갭(119)이 유체 채널(111)과 미세유체 다이(51)를 분리할 수 있다. 갭(119)은 유체 채널(111)을 미세유체 다이(51)로부터 약 0.75 mm 내지 약 5 mm의 길이만큼 분리할 수 있고, 더 바람직하게는 미세유체 다이(51)의 노즐로부터 약 1.0 mm 내지 약 3 mm의 길이만큼 분리할 수 있다. 유체 채널(111)은 약 2 mm 내지 약 6 mm의 길이를 가질 수 있다. 갭(119) 및/또는 유체 채널(111)의 길이는 X-방향으로 측정될 수 있다.
유체 조성물 및 공기 유동이 수렴하는 지점에서, 평균 공기 유동 속도는 약 0.25 미터/초("m/s") 내지 약 15 m/s의 범위일 수 있다. 평균 공기 유동은 분사된 유체 조성물에 대해 원하는 영향에 따라 변할 수 있다. 위에서 논의된 바와 같이, 공기 유동 채널(34), 공기 출구(28), 및 팬(32)은 유체 조성물의 방향을 변화시키기 위해, 공기 유동 및 유체 조성물이 수렴할 때 유체 조성물의 운동량보다 큰 평균 공기 유동 운동량을 생성하도록 설계될 수 있다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 공기 유동의 "평균 속도"는 전체 공기 유동 스트림에 걸친 속도의 평균인데, 그 이유는 공기 유동 스트림은 공기 유동 채널의 표면 부근에서 더 낮은 속도 및 공기 유동 스트림의 중심에서 더 높은 속도를 가질 것이기 때문이다. 마찬가지로, 본 명세서에 사용되는 바와 같은 "평균 운동량"은 전체 공기 유동 스트림에 걸친 운동량의 평균이다.
유체 출구(74)를 빠져나가는 공기 유동은 약 0.25 m/s 내지 약 4 m/s, 가장 바람직하게는 0.5 m/s 내지 2 m/s의 속도를 가질 수 있다. 제1 공기 출구(76)를 빠져나가는 공기 유동은 약 1 m/s 내지 약 15 m/s, 가장 바람직하게는 1 m/s 내지 5 m/s의 속도를 가질 수 있다.
제2 공기 출구(108)의 개방 영역, 형상, 및 배향은, 공기 유동이 유체 조성물에 가할 원하는 영향에 따라, 각각 임의의 크기, 형상, 또는 배향으로부터 선택될 수 있다.
유체 조성물
미세유체 전달 장치 내에서 만족스럽게 작동시키기 위해, 유체 조성물의 많은 특성이 고려된다. 일부 인자는, 미세유체 전달 부재로부터 방출하기에 최적인 점도를 갖는 유체 조성물의 제형, 미세유체 전달 부재를 막히게 할 현탁 고형물을 제한된 양으로 갖거나 전혀 갖지 않는 유체 조성물의 제형, 미세유체 전달 부재를 건조하지 않게 하고 막히지 않게 하기에 충분히 안정한 유체 조성물의 제형, 가연성이 아닌 유체 조성물의 제형 등을 포함한다. 미세유체 다이로부터의 적절한 분배를 위해, 공기 청향 또는 악취 감소 조성물의 적절한 분무 및 효과적인 전달이 유체 조성물을 설계하는 데 고려될 수 있다.
유체 조성물은 하나 이상의 방향제 원료를 포함하는 방향제 조성물을 포함할 수 있다. 방향제 원료는 쾌락적 방향제 효과를 전달한다. 유체 조성물은 유체 조성물의 중량을 기준으로 약 50%보다 많은, 대안적으로 약 60%보다 많은, 대안적으로 약 70%보다 많은, 대안적으로 약 75%보다 많은, 대안적으로 약 80%보다 많은, 대안적으로 약 50% 내지 약 100%, 대안적으로 약 60% 내지 약 100%, 대안적으로 약 70% 내지 약 100%, 대안적으로 약 80% 내지 약 100%, 대안적으로 약 90% 내지 약 100%의 양으로 존재하는 방향제 혼합물을 함유할 수 있다. 유체 조성물은 전적으로 방향제 혼합물로 구성될 수 있다(즉, 100 중량%).
유체 조성물에는, 미립자 물질이 액체 매트릭스 중에 분산된 혼합물 내에 존재하는 현탁 고형물 또는 고형물 입자가 실질적으로 없을 수 있다. 유체 조성물은 5 중량%보다 적은 현탁 고형물, 대안적으로 4 중량%보다 적은 현탁 고형물, 대안적으로 3 중량%보다 적은 현탁물, 대안적으로 2 중량%보다 적은 현탁 고형물, 대안적으로 1 중량%보다 적은 현탁 고형물, 대안적으로 0.5 중량%보다 적은 현탁 고형물을 가질 수 있거나, 현탁 고형물이 없을 수 있다 현탁 고형물은 일부 방향제 물질의 특성인 용해된 고형물과 구별될 수 있다.
본 명세서에 개시된 치수 및 값은 언급된 정확한 수치 값으로 엄격하게 제한되는 것으로 이해되어서는 안 된다. 대신에, 달리 명시되지 않는 한, 각각의 그러한 치수는 열거된 값과, 그 값 부근의 기능적으로 등가인 범위 둘 모두를 의미하도록 의도된다. 예를 들어, "40 mm"로 개시된 치수는 "약 40 mm"를 의미하도록 의도된다.
본 명세서 전반에 제시된 모든 최대 수치 제한은, 모든 더 낮은 수치 제한이 마치 본 명세서에 명시적으로 기재된 것처럼 이러한 더 낮은 수치 제한을 포함하는 것임을 알아야 한다. 본 명세서 전반에 걸쳐 주어진 모든 최소 수치 제한은 모든 더 높은 수치 제한이 마치 본 명세서에 명시적으로 기재된 것처럼 그러한 더 높은 수치 제한을 포함할 것이다. 본 명세서 전반에 걸쳐 주어진 모든 수치 범위는 그러한 더 넓은 수치 범위 내에 있는 모든 더 좁은 수치 범위가 마치 본 명세서에 모두 명시적으로 기재된 것처럼 그러한 더 좁은 수치 범위를 포함할 것이다.
임의의 상호 참조된 또는 관련된 특허 또는 출원, 및 이러한 출원이 우선권을 주장하거나 그의 이익을 청구하는 임의의 특허 출원 또는 특허를 비롯한, 본 명세서에 인용된 모든 문헌은 이에 의해, 명백히 배제되거나 달리 제한되지 않는 한, 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함된다. 어떠한 문헌의 인용도 본 명세서에 개시되거나 청구된 임의의 발명에 대한 종래 기술인 것으로 인정되거나, 또는 단독으로 또는 임의의 다른 참조 문헌 또는 참조 문헌들과의 임의의 조합으로 임의의 그러한 발명을 교시, 제안 또는 개시하는 것으로 인정되지 않는다. 또한, 본 명세서에서의 용어의 임의의 의미 또는 정의가 참고로 포함된 문헌에서의 동일한 용어의 임의의 의미 또는 정의와 상충되는 경우, 본 명세서에서 그 용어에 부여된 의미 또는 정의가 우선할 것이다.
본 발명의 특정 실시예가 예시되고 기술되었지만, 다양한 다른 변경 및 수정이 본 발명의 사상 및 범주로부터 벗어남이 없이 이루어질 수 있음이 당업자에게 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 범주 내에 있는 모든 그러한 변경 및 수정을 첨부된 청구범위에 포함하도록 의도된다.

Claims (15)

  1. 미세유체 카트리지로서, 상기 미세유체 카트리지는 공통의 원점으로부터 외향으로 연장되는 상호 직교하는 X-축, Y-축, 및 Z-축을 한정하고, 상기 미세유체 카트리지는,
    유체 조성물을 수용하도록 구성된 저장조;
    상기 미세유체 카트리지를 정렬시키기 위한 제1 개구 및 제2 개구를 포함하는 제1 면;
    상기 제1 면과 결합되는 제2 면;
    상기 제2 면과 결합되고 상기 제1 면에 대향하는 제3 면;
    상기 제3 면 및 상기 제1 면과 결합되고 상기 제2 면에 대향하는 제4 면으로서, 상기 제4 면은 커넥터를 포함하는, 상기 제4 면;
    제1 단부 부분 및 제2 단부 부분을 포함하는 전기 회로로서, 상기 전기 회로의 상기 제1 단부 부분은 상기 제1 면 상에 배치되고 상기 전기 회로의 상기 제2 단부 부분은 상기 제2 면 상에 배치되는, 상기 전기 회로; 및
    상기 제2 면 상에 배치되는 미세유체 다이(die)를 포함하며, 상기 미세유체 다이는 상기 전기 회로와 전기적으로 연통하고 상기 저장조와 유체 연통하고,
    상기 제1 개구는 개방 영역을 갖는 보조(minor) 개구이고, 상기 제2 개구는 개방 영역을 갖는 주요(major) 개구이고,
    상기 전기 회로는 상기 제1 단부 부분 내의 회로 개구를 포함하고, 상기 회로 개구는 상기 보조 개구와 정렬되는, 미세유체 카트리지.
  2. 제1항에 있어서, 상기 주요 개구의 개방 영역은 상기 보조 개구의 개방 영역보다 큰, 미세유체 카트리지.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 제3 면은 X-축 방향으로 제3 면 최외측 지점까지 연장되는 돌출부를 포함하는, 미세유체 카트리지.
  5. 제4항에 있어서, 상기 돌출부는 Z-축 방향으로 상기 제3 면으로부터 상기 제4 면까지 연장되고, 상기 돌출부는 X-축 방향으로 상기 제4 면으로부터 외향으로 연장되는, 미세유체 카트리지.
  6. 제4항에 있어서, 상기 돌출부는 아치 형상인, 미세유체 카트리지.
  7. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제3 면은 상기 돌출부에 배치되고 Z-축 방향으로 상기 제3 면 내로 내향으로 연장되는 만입부를 포함하는, 미세유체 카트리지.
  8. 제7항에 있어서, 상기 만입부는 둥글게 된, 미세유체 카트리지.
  9. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 저장조를 봉입하는 뚜껑을 더 포함하고, 상기 뚜껑은 상기 제3 면 상에 배치되고, 상기 뚜껑은 상기 돌출부를 포함하는, 미세유체 카트리지.
  10. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 커넥터는 상기 돌출부 상에 배치되는, 미세유체 카트리지.
  11. 제1항, 제2항 및 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 커넥터는 암형 커넥터인, 미세유체 카트리지.
  12. 미세유체 전달 장치(microfluidic delivery device)로서,
    하우징으로서, 상기 하우징은 제1 가이드포스트(guidepost) 및 제2 가이드포스트를 포함하고, 상기 하우징은 전원과 전기 접속되는 하우징 전기 접점을 더 포함하고, 상기 하우징은 제1 커넥터를 포함하는, 상기 하우징;
    상기 하우징과 해제가능하게 연결가능한 미세유체 카트리지를 포함하고, 상기 미세유체 카트리지는 공통의 원점으로부터 외향으로 연장되는 상호 직교하는 X-축, Y-축, 및 Z-축을 한정하고, 상기 미세유체 카트리지는,
    유체 조성물을 수용하는 저장조;
    상기 제1 가이드포스트를 수용하도록 구성된 제1 개구 및 상기 제2 가이드포스트를 수용하도록 구성된 제2 개구를 포함하는 하부 면;
    상기 하부 면과 결합되는 제1 측면;
    상기 제1 측면과 결합되고 상기 하부 면에 대향하는 상부 면;
    상기 상부 면 및 상기 하부 면과 결합되고 상기 제1 측면에 대향하는 제2 측면으로서, 상기 제2 측면은 상기 하우징의 상기 제1 커넥터와 해제가능하게 연결되는 제2 커넥터를 포함하는, 상기 제2 측면;
    제1 단부 부분 및 제2 단부 부분을 포함하는 전기 회로로서, 상기 전기 회로의 상기 제1 단부 부분은 상기 하부 면 상에 배치되고 상기 전기 회로의 상기 제2 단부 부분은 상기 제1 측면 상에 배치되는, 상기 전기 회로; 및
    상기 제1 측면 상에 배치되는 미세유체 다이를 포함하며, 상기 미세유체 다이는 상기 전기 회로와 전기적으로 연통하고 상기 저장조와 유체 연통하고,
    상기 제1 개구는 개방 영역을 갖는 보조 개구이고, 상기 제2 개구는 개방 영역을 갖는 주요 개구이고,
    상기 전기 회로는 상기 제1 단부 부분 내의 회로 개구를 포함하고, 상기 회로 개구는 상기 보조 개구와 정렬되는, 미세유체 전달 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 미세유체 카트리지는 상기 하우징과 스프링-로딩되는, 미세유체 전달 장치.
  14. 제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 상부 면은 X-축 방향으로 상부 면 최외측 지점까지 연장되는 돌출부를 포함하고, 상기 미세유체 다이는 복수의 열 저항기들을 포함하는 반도체 기판, 유체 공급 채널 및 하나 이상의 유체 챔버를 포함하는 유체 유동 기판으로서, 각각의 유체 챔버는 유체 방출 액추에이터와 연관되는, 상기 유체 유동 기판, 및 하나 이상의 노즐을 포함하는 노즐 플레이트를 포함하며, 각각의 노즐은 유체 챔버와 유체 연통하고, 상기 유체 조성물은 방향제 혼합물을 포함하는, 미세유체 전달 장치.
  15. 제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 주요 개구의 개방 영역은 상기 보조 개구의 개방 영역보다 큰, 미세유체 전달 장치.
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