(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個の実質的に平面平行の板１を含み、液体またはガス状成分の供給のための、およびそれらの除去のためのライン接続装置４を有するマイクロコンポーネント用カップリング装置であって、それぞれの前記平面平行の板１は開口５を有し、ライン接続装置４を備えた接続ブロック６が、それぞれの適合する開口５および圧力板１１を通して突出すると共に圧力板１１の後部側でクランプ留め金１２に接続される複数個の装着ウエブ１０を有することを特徴とし、さらに前記平面平行板１に向けて面する前記接続ブロック６の軸受面９内に前記接続ブロック６がライン開口４ａを有し，それらの各々に対向して、頂部の前記平面平行の板１にライン孔２が存在することを特徴とする、前記マイクロコンポーネント用カップリング装置。
【請求項２】
ライン孔２が開口５の間の板表面に配置されることを特徴とする、請求項１に記載のマイクロコンポーネント用カップリング装置。
【請求項３】
接続ブロック６のそれぞれのライン開口３が弾性封止リング１５により囲まれることを特徴とする、請求項１に記載のマイクロコンポーネント用カップリング装置。
【請求項４】
各ライン接続装置４がライン開口４ａに通じるねじ山を切られた孔７を有し、さらに封止リング１５が、前記ねじ山を切られた孔７にねじ止めされているねじライン接続装置の端面１４と板１の面の間に配置されることを特徴とする、請求項３に記載のマイクロコンポ−ネント用カップリング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、マイクロミキサ、マイクロポンプ、マイクロ弁などの微小構成要素用の結合装置であって、複数個の実質的に平行平面板と、搬送または混合されるべき要素の供給および液体の除去に用いるライン接続部材で構成された結合装置に関する。
多くの化学反応は、正確な温度制御および被混合成分の良好な混合を必要とする。さらに、プロセス制御が益々重要になってきており、より低い質量流量を用いることにより要求された高度の信頼度を保証することが出来る．これらの要件を満たすため広範な設計のマイクロコンポーネントが可能である。
本発明はマイクロコンポーネント用カップリング要素を処理するもので、マイクロコンポーネントは、互いの頂部に静置された複数個の平面平行板を有し，かつそれらの平面平行板の面内で，互いの頂部に静置されており、必要なミキサーの幾何学的機能に対して要求される構造を有している。これらの板は熱伝導度が良好であり、構築が容易なため、これらの板は通常はシリコンからなり（シリコンウエ−ハとして知られる）、内部においてはマイクロコンポーネントの機能に適合された幾何学的形状を持つ。しかしながら、使用条件に適合された他の化学的に耐性の材料を使用することも可能である。
【０００２】
シリコンの機械的強度に限界があるため上記の板に対する引っ張りおよびたわみ負荷は出来るだけ回避することが必要である。しかしながら、混合されるべき、または搬送されるべき成分の供給及び除去のためにライン接続を取り付けることは困難である。一方では、板の表面にある孔に対して正確な位置決めを行う必要があり、他方、ライン接続の取り付け中に、またはマイクロコンポーネントが設置されまたは取り除かれるとき、許容出来ないたわみ負荷がこれらのライン接続を介して上記の板に、特にシリコン板に伝わるというリスクが存在する。
【０００３】
従って、本発明の目的は、許容出来ない負荷が上記板に課されないようにしながらライン接続装置が上記板に確実に取り付けられ得るように、上記導入部で記述した、一般的な形態のマイクロコンポーネントに対するカップリングを設計することにある。
【０００４】
本発明によれば、この目的は、上記板が適合する開口を持つという事実により実現され、ライン接続装置を備えた接続ブロックが、上記開口と圧力板を通して突出すると共に、圧力板の後側で装着板に接続される複数個の装着ウエブを有するという事実により実現され、さらに上記接続ブロックが、上記板に面するその軸受け面において、ライン開口であって、それらの各々に対向して頂部板にライン孔があるライン開口を有するという事実により実現される。
接続ブロックにおけるライン接続の配置は、許容出来ない負荷がこれらのライン接続を通して伝達されることに導く力を防止する。全てのライン接続は、たわみ負荷が出来るだけ回避されるように、接続ブロックおよび対向する圧力板を介して上記の板に接続される。
【０００５】
接続ブロックに対するライン接続の配置により保証される装着ウエブに対する正確な三次元的な割り当てはまた、板のライン開口に対して正確なアラインメントを保証する。この正確で再現可能なライン接続の位置決めも、マイクロコンポーネントが取り外され、再組み付けされる毎に保証される。
好適には，ライン孔は開口の間の板表面内にある。これは、開口を通して突出する装着ウエブを介してライン接続の領域に生じる圧縮力に対する、コンパクトな設計と一様な支持を共にもたらす。
【０００６】
本発明の好適な実施例によれば、接続ブロックのそれぞれのライン開口は弾性封止リングにより囲まれる。これは問題のラインの封止接続を可能にする。
それぞれのライン接続がライン開口に導くねじ山を切られた孔を持つときは特に都合がよく、また封止リングが、ねじ山を切られた孔にねじ止めされてねじライン接続装置の端面と板の表面の間にあるということは特に都合がよい。
ねじライン接続装置がねじ止めされているとき、弾性封止リングが板表面に対して押圧される。これは封止された接続をもたらす。この過程においては、リスクには全くなり得ない圧縮力のみが板の表面に作用する。挿入された弾性封止リングは、ねじライン接続装置の制御された締結を許容する、封止およびばね要素として同時に用いられる．
【０００７】
添付図面に示した本発明の例示としての実施例を以下により詳細に説明する。
図１はライン接続の領域におけるマイクロコンポーネントの部分断面図であり、
図２は、図１の矢印ＩＩの方向における下から見た図であり、
図３は図１のラインＩＩＩ−ＩＩＩでの断面を示す。
【０００８】
図示したマイクロコンポーネントは複数個の実質的に平面平行の板１を有し、これらの板は相互に重なり合い、またそれらの一つだけが図面に示してある。これらの板はエッチされた形状の（図略）シリコンウエ−ハである。板１の表面からライン孔２が出現し、これらの孔にライン接続部４を介してライン３が接続され、ライン開口４aにつながる。
適合した開口５の間にライン孔２が存在し、該開口５は、相互に重なり合う板１に形成される。ライン孔２の位置は開口５に対して正確に規定される。
実質的に立方形の接続ブロック６はねじ山付き孔７を有し，これらの孔のそれぞれには、各々のライン接続装置の市販のマイクロスレッド(microthread)８がねじ止めされる。
【０００９】
開口５および板１の後側に配置した圧力板１１を通して突出する、４個の装着ウエブ１０が軸受面９から突出し、この軸受面は接続ブロック６の板５の表面に対向する。
図示した例示としての実施例においては、この位置で説明したコンポーネントを保持する共通の装着装置は、全ての装着ウエブ１０の横方向孔１３を通して嵌合するクランプ留め金１２を備える。
マイクロスレッド８のねじ込まれたねじライン接続それぞれの端面１４と板１の板面の間には弾性封止リング１５またはＯリングが設けられる。従って、マイクロスレッド８が接続ブロック６にねじ込まれつつあるとき、ライン孔２への封止接続が形成される。この弾性封止リングは、接続の制御された締結を許容するばね要素と同時に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  ライン接続の領域におけるマイクロコンポーネントの部分断面図である。
【図２】  図１の矢印ＩＩの方向において下から見た図である。
【図３】  図１のラインＩＩＩ−ＩＩＩでの断面を示した図である。
【符号の説明】
１  平面平行板
２  ライン孔
３  ライン
４  ライン接続装置
５  開口
６  接続ブロック
７  ねじ山付き孔
８  マイクロスレッド
１０  装着ウエブ
１１  圧力板
１２  クランプ留め金
１３  横孔
１４  端面
１５  弾性封止リング
【図１】
0004314338.tif 000002
【図２】
0004314338.tif 000003
【図３】
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