本發(fā)明一般涉及用于將組合物遞送到空氣中或表面上的體系。更具體地講,本發(fā)明涉及使用至少一個(gè)微流體管芯的微流體遞送體系、裝置和方法,包括遞送流體組合物諸如香料。
背景技術(shù):
:存在各種系統(tǒng)以通過通電(即電力/電池供電)的霧化將揮發(fā)性組合物,諸如香料組合物遞送到空氣中。此外,還已經(jīng)使用微流體遞送技術(shù),尤其是熱噴墨技術(shù)進(jìn)行最新嘗試來(lái)遞送香味。然而,這些嘗試一般涉及使用類似于使用熱噴墨料筒將墨印刷到基底上所用的那些的遞送體系和方法將基于墨的發(fā)香流體印刷到基底或表面介質(zhì)上。熱噴墨技術(shù)一般利用可替換料筒,所述可替換料筒包括流體墨和控制墨從所述料筒釋放的微機(jī)電(“MEMS”)型打印頭。一般來(lái)講,打印頭包括具有多個(gè)流體室的管芯、用于加熱墨的加熱器和通過其將墨釋放到基底上的噴嘴。熱噴墨料筒常常被設(shè)計(jì)成使得設(shè)置于其中的墨借助于在重力方向上輸送墨的毛細(xì)管力遞送至管芯。然而,當(dāng)從料筒釋放的流體待在至少部分地反重力的方向上遞送時(shí)和/或當(dāng)流體設(shè)置在一個(gè)或多個(gè)噴嘴下方的料筒中時(shí),已知的芯吸和/或重力進(jìn)料構(gòu)造可能是不適合的。例如,如果流體待向上分配時(shí),使用重力進(jìn)料或典型的芯吸體系可能是不可取的,因?yàn)闅馀菘稍诳卓谥行纬刹⒍氯卓?,從而防止流體組合物通過噴嘴適當(dāng)?shù)蒯尫?。另外,取決于裝置的具體構(gòu)造,使用重力對(duì)管芯進(jìn)料可能是不可能或不期望的,諸如例如當(dāng)流體設(shè)置于噴嘴下方的裝置中時(shí)。另外,典型的噴墨料筒一般是不透明的并且不允許使用者看到留在料筒中的流體的量。這可導(dǎo)致關(guān)于需要更換和/或購(gòu)買再填充物的時(shí)間的不確定性。另外,許多噴墨料筒在料筒內(nèi)具有非常少的流體,這是因?yàn)榱黧w貯存器內(nèi)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如海綿。這些內(nèi)部結(jié)構(gòu)還可導(dǎo)致儲(chǔ)存器內(nèi)的體積浪費(fèi)和成本增加。諸如,可能有益的是提供微流體遞送裝置,所述微流體遞送裝置被構(gòu)造成減少氣泡將阻塞噴嘴的可能性。另外,可能有益的是提供微流體遞送裝置,所述微流體遞送裝置被構(gòu)造成即使設(shè)備被構(gòu)造成或取向成使得噴嘴高于待釋放的流體,也確保流體可適用于釋放。還期望提供具有流體輸送構(gòu)件的微流體遞送裝置,所述流體輸送構(gòu)件被構(gòu)造成減少氣泡進(jìn)入一個(gè)或多個(gè)噴嘴之前的流體路徑的可能性。還期望具有貯存器,所述貯存器使使用者能夠看到留在貯存器中的流體含量。另外,期望減少流體貯存器中的不可用體積的量。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:為了提供本文所述的有益效果中的一種或多種,本發(fā)明可包括微流體遞送裝置,所述微流體遞送裝置包括貯存器,所述貯存器形成具有開口的中空主體。所述裝置還包括輸送構(gòu)件,其具有第一末端部分和第二末端部分,其中所述輸送構(gòu)件的第一末端部分的至少一部分與所述貯存器保持流體連通。所述輸送構(gòu)件的第一末端部分具有多孔端部和/或側(cè)面以使得更多流體能夠通過輸送構(gòu)件從貯存器到微流體遞送裝置。所述裝置包括與貯存器保持流體接觸的開口??商峁┯糜诮邮蛰斔蜆?gòu)件的第二末端部分的接頭。在介于接頭的壁和輸送構(gòu)件的第二末端部分之間的界面處形成毛細(xì)管通道。毛細(xì)管通道的最大有效孔尺寸優(yōu)選小于輸送構(gòu)件的第一末端部分的平均有效孔尺寸。所述裝置還可包括微流體遞送構(gòu)件,所述微流體遞送構(gòu)件包括管芯,其中所述管芯具有在所述流體室的入口處與所述輸送構(gòu)件的第二末端部分的至少一部分保持流體連通,并且在所述流體室的出口處與噴嘴保持流體連通的流體室。本發(fā)明還可包括微流體遞送裝置,所述微流體遞送裝置包括形成具有開口的中空主體的貯存器。所述裝置可包括輸送構(gòu)件,所述輸送構(gòu)件具有第一末端部分和第二末端部分。所述輸送構(gòu)件的第一末端部分的至少一部分與貯存器保持流體連通并且具有第一平均有效孔尺寸。所述裝置還可包括貯存器的開口和形成用于接收輸送構(gòu)件的第二末端部分的腔體的接頭。所述接頭的壁壓縮輸送構(gòu)件的第二末端部分使得所述輸送構(gòu)件的第二末端部分具有小于第一平均有效孔尺寸的第二平均有效孔尺寸。所述裝置還優(yōu)選包括微流體遞送構(gòu)件,所述微流體遞送構(gòu)件包括管芯,所述管芯具有在所述流體室的入口處與所述輸送構(gòu)件的第二末端部分的至少一部分保持流體連通,并且在所述流體室的出口處與噴嘴保持流體連通的流體室。本發(fā)明還可包括微流體遞送裝置,所述微流體遞送裝置包括形成具有開口的中空主體的貯存器,所述貯存器的中空主體限定總體積。所述裝置還可包括輸送構(gòu)件,其具有第一末端部分和第二末端部分,其中所述輸送構(gòu)件的第一末端部分的至少一部分與所述貯存器和輸送構(gòu)件體積保持流體連通。包封件至少部分地閉合貯存器的開口從而形成開孔并且微流體遞送構(gòu)件鄰近開孔設(shè)置并且包括管芯。所述管芯具有在流體室的入口處與輸送構(gòu)件的第二末端部分的至少一部分保持流體連通的流體室。微流體遞送構(gòu)件還包括在流體室的出口處的噴嘴,設(shè)置在輸送構(gòu)件的第二端部和微流體遞送構(gòu)件之間的過濾器,以及介于過濾器和微流體遞送構(gòu)件之間的間隔件,其中所述間隔件提供微流體遞送構(gòu)件和過濾器之間的間隙。本發(fā)明還可包括微流體遞送裝置,所述微流體遞送裝置包括形成具有開口的中空主體的貯存器,其中所述貯存器具有貯存器體積。具有輸送構(gòu)件體積、第一末端部分和第二末端部分的輸送構(gòu)件以與貯存器保持流體連通的形式提供。包封件可至少部分地閉合所述貯存器的開口。所述裝置還可包括微流體遞送構(gòu)件,所述微流體遞送構(gòu)件包括微流體管芯。所述微流體管芯可具有在流體室的入口處與輸送構(gòu)件的第二末端部分的至少一部分保持流體連通的流體室。微流體管芯優(yōu)選還包括在流體室的出口處的噴嘴。輸送構(gòu)件體積優(yōu)選地小于貯存器體積的60%。附圖說明圖1為微流體遞送體系的示意性透視圖。圖2為微流體遞送體系的保持器構(gòu)件和料筒的透視圖,其中所述料筒在保持器構(gòu)件上。圖3為微流體遞送體系的保持器構(gòu)件和料筒的透視圖,其中所述料筒在保持器構(gòu)件外示出。圖4為沿線4-4截取的圖3的料筒的剖面圖。圖5為沿線5-5截取的圖2的料筒的剖面圖。圖6為微流體遞送構(gòu)件的透視圖。圖7為圓柱形貯存器的透視圖。圖8為立方形貯存器的透視圖。圖9為輸送構(gòu)件的透視圖。圖10為本發(fā)明的裝置的一部分的透視圖。圖11為微流體遞送構(gòu)件的管芯的示意性頂部平面圖。圖12為沿線12-12截取的圖11的管芯的剖面圖。圖12A為圖12的部分12A的詳細(xì)視圖。圖13為沿線13-13截取的圖6的微流體遞送構(gòu)件的剖面圖。圖14為印刷電路板的透視圖,其部分被移除以示出電連接的細(xì)節(jié)。圖15為裝置的透視圖,所述裝置具有與裝置的蓋集成的微流體遞送構(gòu)件。圖16為管芯的透視圖。圖17為圖16的管芯的部分17的詳細(xì)視圖。圖18為圖17的管芯的部分18的詳細(xì)視圖。具體實(shí)施方式現(xiàn)在將描述本發(fā)明的各種非限制性構(gòu)造以在總體上理解本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理、功能、制造和用途。這些非限制性構(gòu)造中的一個(gè)或多個(gè)示例示出于附圖中。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會(huì)理解,本文所述的以及附圖所示出的微流體遞送體系和方法均是非限制性示例,并且本發(fā)明的范圍僅僅由權(quán)利要求書限定。與所述構(gòu)造中的任一種相關(guān)聯(lián)示出或描述的特征結(jié)構(gòu)可與任何其它構(gòu)造的特征結(jié)構(gòu)組合并且此類修改和變型旨在包括在本公開的范圍內(nèi)。本發(fā)明包括用于將組合物遞送到例如空氣中、表面上、片材上或其它預(yù)成型材料上、皮膚上、接收器中、或到任何制品、材料或物品中的微流體遞送體系。需要的話,微流體遞送體系可用于將流體組合物諸如例如香料組合物遞送到空氣中。另選地或除此之外,微流體遞送體系可遞送其它材料諸如酶、化妝品組合物、乳液組合物、清潔組合物、顏料、墨、光活化化學(xué)品、清潔組合物、織物或表面處理材料、靜電消除劑、過敏原消除劑、香料、抗菌劑、抗病毒劑、和/或其它期望的材料或材料的組合。待通過體系遞送的材料可呈流體、流體、顆?;蚱渌腆w、氣體、等離子的形式、或者一種或多種材料的任何其它適用或期望的形式。微流體遞送體系可包括限定內(nèi)部和外部的外殼。微流體遞送體系可集成在一個(gè)裝置內(nèi)或可以是單獨(dú)的組件,其被永久性或暫時(shí)地構(gòu)造成提供期望的最終產(chǎn)品。例如,所述裝置可包括裝飾性外殼和設(shè)置于其中的可替換料筒,其包括裝置的一些或全部功能元件。微流體遞送體系還可包括電源或能夠連接至電源。所述體系可包括形成具有開口的中空主體的貯存器和設(shè)置在貯存器中的輸送構(gòu)件。所述輸送構(gòu)件旨在使設(shè)置在貯存器中的流體移動(dòng)至裝置的噴嘴。輸送構(gòu)件優(yōu)選具有由中心部分隔開的第一末端部分和第二末端部分。輸送構(gòu)件的第一末端部分與貯存器保持流體連通,并且輸送構(gòu)件的第一末端部分由平均有效孔尺寸限定。所述裝置還可包括接頭,所述接頭具有形成用于接收輸送構(gòu)件的第二末端部分的腔體的壁。在接頭的壁和輸送構(gòu)件的第二末端部分的界面處,形成毛細(xì)管通道??赡芷谕?xì)管通道的尺寸小于輸送構(gòu)件的第一末端部分的平均有效孔尺寸以便有助于減少氣泡將進(jìn)入流體路徑到達(dá)一個(gè)或多個(gè)噴嘴的可能性。接頭可成形為匹配輸送構(gòu)件的形狀。例如,輸送構(gòu)件和接頭可以為圓柱形形狀。所述裝置優(yōu)選包括用于將流體遞送到裝置外的一個(gè)或多個(gè)微流體遞送構(gòu)件。例如,微流體遞送構(gòu)件可包括微流體管芯。如本文所用,術(shù)語(yǔ)“微流體管芯”是指管芯,所述管芯包括使用半導(dǎo)體微加工方法(諸如薄膜沉積、鈍化、蝕刻、紡絲、濺射、掩蔽、外延生長(zhǎng)、晶圓/晶圓結(jié)合、小型薄膜層壓、固化、切割等)制成的流體注射體系。這些方法是本領(lǐng)域已知用于制備MEMs裝置的。微流體管芯可由硅、玻璃或它們的混合物制成。所述微流體管芯包括多個(gè)微流體室,其各自包括對(duì)應(yīng)的致動(dòng)元件:加熱元件或機(jī)電致動(dòng)器。以這種方式,微流體管芯的流體注射體系可以為低溫成核(例如,經(jīng)由加熱元件)或微型機(jī)械致動(dòng)(例如,經(jīng)由薄膜壓電或超聲)。適用于本發(fā)明的微流體遞送體系的一種類型的微流體管芯是如轉(zhuǎn)讓給STMicroelectronicsS.R.I.(Geneva,Switzerland)的US2010/0154790中描述的通過MEMs技術(shù)得到的一體化噴嘴膜。在薄膜壓電的情況下,壓電材料通常經(jīng)由紡絲和/或?yàn)R射工藝施加。半導(dǎo)體微加工方法允許在一次批量方法中同時(shí)制備一個(gè)至數(shù)千個(gè)MEMS裝置(一次批量方法包括多個(gè)掩膜層)。輸送構(gòu)件可由輸送構(gòu)件寬度限定并且接頭的腔體可由接頭寬度限定。接頭寬度可小于輸送構(gòu)件寬度(在不被壓縮時(shí))使得當(dāng)設(shè)置在接頭中時(shí),輸送構(gòu)件在第二末端部分處被壓縮。因此,一旦輸送構(gòu)件被潤(rùn)濕,則可存在于貯存器中的空氣將不能經(jīng)由在接頭的壁和輸送構(gòu)件的第二末端部分之間形成的毛細(xì)管通道進(jìn)入輸送構(gòu)件或管芯的流體室。另外,由于壓縮輸送構(gòu)件的第二末端部分,輸送構(gòu)件可具有在第一末端部分處的第一平均有效孔尺寸和在第二末端部分處的第二平均有效孔尺寸??赡芷谕诙骄行Э壮叽缧∮诘谝黄骄行Э壮叽?。輸送構(gòu)件可被設(shè)計(jì)成向管芯提供足夠的流體組合物。例如,輸送構(gòu)件可表現(xiàn)出約10微米至約500微米,約20微米至約200微米,或約25微米至約150微米的平均有效孔尺寸。輸送構(gòu)件還可提供顆粒的一些過濾使得它們可幫助減少噴嘴被顆粒堵塞的機(jī)會(huì)。因此,優(yōu)選輸送構(gòu)件不使大于大約一半的任何相關(guān)噴嘴的直徑的顆?;蚱渌樾坚尫呕蛲ㄟ^。就這點(diǎn)而言,輸送構(gòu)件諸如纖維吸芯可比例如燒結(jié)的吸芯優(yōu)選以確保顆粒或碎屑不穿過吸芯。貯存器可限定貯存器體積。輸送構(gòu)件,不包括容納于其中的孔,可由輸送構(gòu)件體積限定。輸送構(gòu)件體積優(yōu)選小于貯存器體積以降低輸送構(gòu)件的成本,但還更有效地分配更高百分比的貯存器中的流體,因?yàn)橐话阍谳斔蜆?gòu)件中留有一些流體??赡芷谕鲚斔蜆?gòu)件體積小于貯存器體積的約60%,小于貯存器體積的約40%,小于貯存器體積的20%,或小于貯存器體積的10%。因此,輸送構(gòu)件的尺寸可被設(shè)定成足以向管芯供應(yīng)流體組合物,同時(shí)還允許貯存器的體積足以適用于流體組合物??刂婆c貯存器體積相關(guān)的輸送構(gòu)件體積允許控制可容納在貯存器內(nèi)的流體組合物的量。此外,可能期望使貯存器的至少一部分澄清、透明或半透明以使得使用者看到留在貯存器中的流體量。另外,具有比存在于噴墨料筒中的典型海綿占用更少體積的輸送構(gòu)件還可有助于使得流體含量對(duì)使用者更易看見。簡(jiǎn)單來(lái)說,在使用期間,流體組合物從貯存器行進(jìn)通過輸送構(gòu)件,并進(jìn)入管芯中。在管芯中,流體組合物行進(jìn)入流體室中并且到達(dá)噴嘴,其中所述流體組合物通過孔口排入空氣中或期望的表面上等。在使用熱使流體組合物的一部分揮發(fā)的情況下,管芯中的流體被加熱,從而產(chǎn)生氣泡,所述氣泡使得流體組合物的液滴通過噴嘴中的孔口釋放。圖1為本發(fā)明的微流體遞送體系的示例。如圖所示,微流體遞送體系100包括限定內(nèi)部104和外部106的外殼102。外殼102可包括設(shè)置在微流體遞送體系100的內(nèi)部104中的保持器構(gòu)件110。外殼102可包括門118或用于訪問內(nèi)部104的其它結(jié)構(gòu)。微流體遞送體系還可包括與外殼集成或從外殼延伸的電源120。微流體遞送體系100可由交流電插座供電,或可由一個(gè)或多個(gè)電池或其它電源系統(tǒng)供電。在電池供電系統(tǒng)中,電池可是以可再充電的、可再循環(huán)的或一次性的。如圖1所示,微流體遞送體系100可包括料筒108,其與任選的保持器構(gòu)件110可釋放地連接,并且因此與外殼102可釋放地連接。如圖所示,可通過將料筒108滑動(dòng)到保持器構(gòu)件110中將料筒108與外殼連接,使得料筒接觸保持器構(gòu)件110的底壁114、一個(gè)或多個(gè)側(cè)壁116、和/或頂壁112。根據(jù)期望的體系用途,料筒108可以是可重復(fù)使用的、可再填充的和/或可更換的。料筒108還可包括體系的其它結(jié)構(gòu),諸如例如吸芯、管芯、電觸點(diǎn)和/或噴嘴,其在本文中更詳細(xì)地描述。外殼102還可包括一個(gè)或多個(gè)外殼開孔125以使流體組合物穿出料筒108到外殼的外部106。如果使用,則保持器構(gòu)件110可包括可在使用期間與外殼開孔126對(duì)齊的保持器開孔126或其它開口。圖2示出設(shè)置在保持器構(gòu)件110中的料筒108。圖3示出從保持器構(gòu)件110移除的料筒108。料筒108可以任何合適的方式與保持器構(gòu)件110可釋放地連接。如圖2-4所示,料筒108包括用于容納流體組合物122的貯存器130,并且可包括與貯存器130保持流體連通的輸送構(gòu)件132。料筒108可包括包封貯存器130的任選的蓋134。所述料筒108還可包括例如用于將容納在貯存器130內(nèi)的流體組合物122遞送到空氣中的微流體遞送構(gòu)件136。雖然如圖3所示,微流體遞送構(gòu)件136設(shè)置在蓋134的一部分上,但應(yīng)當(dāng)理解微流體遞送構(gòu)件136可設(shè)置在料筒108的其它部分、蓋134、保持器構(gòu)件110或外殼102上。例如,可能期望料筒108是不具有蓋134的一體結(jié)構(gòu),并且料筒108本身的一部分包括微流體遞送構(gòu)件136。圖3-6示出包括管芯140和電引線142的微流體遞送構(gòu)件136。電引線142提供從電源120到管芯140的電通信。電引線142與電觸點(diǎn)144電連接。在所示的特定實(shí)施方案中,電觸點(diǎn)144設(shè)置在距管芯140最遠(yuǎn)的電引線142的末端部分處,盡管該特定構(gòu)型不是必需的。電觸點(diǎn)144被構(gòu)造成提供與保持器構(gòu)件110的電連接部的電通信。參見圖7和圖8,貯存器130包括用于在其中容納例如流體組合物的大致中空主體。貯存器130可包括一種或多個(gè)鄰接的壁150,與所述壁150連接的基底152,以及與所述基底152相對(duì)的開口154。貯存器130可被構(gòu)造成任何期望的形狀或尺寸。例如,貯存器130可具有約20mm至約60mm的高度HR,和約15mm至約40mm的寬度WR并且可具有圓柱形,如圖7所示,或可具有立方體形狀,如圖8所示。貯存器130可由任何合適的材料制成,包括玻璃、金屬或聚合物材料,諸如例如聚酯或聚丙烯。貯存器130可以例如為透明的、半透明的或不透明的。如果是透明或半透明的,則其可向使用者提供確定再填充物用完并需要更換或再填充的時(shí)間的方式。參見圖4和圖9,示出輸送構(gòu)件132可包括第一末端部分160、第二末端部分162、和中心部分164。為了簡(jiǎn)化并且如果本文沒有另外示出,則可認(rèn)為各部分中的每個(gè)占輸送構(gòu)件132的長(zhǎng)度的約1/3,但可設(shè)想其它構(gòu)型,其中輸送構(gòu)件132具有任何數(shù)目的具有不同特性的區(qū)域。例如,輸送構(gòu)件132可僅具有帶不同特性的第一末端部分160和第二末端部分162或可包括任何數(shù)目的具有不同特性的不同部分。輸送構(gòu)件132的第一末端部分160優(yōu)選被構(gòu)造成使得其至少一部分在使用裝置期間或之前的至少一段時(shí)間與流體組合物122保持流體連通。第二末端部分162優(yōu)選地被構(gòu)造成在使用期間的至少一段時(shí)間從流體組合物中至少部分地伸出并可從貯存器130伸出。第二末端部分162可鄰近微流體遞送構(gòu)件136設(shè)置。第一末端部分160可以全部或部分延伸至貯存器130的基底152。在一些實(shí)施方案中,所述輸送構(gòu)件132可被貯存器130的壁150完全包圍。取決于微流體遞送體系100的構(gòu)造,流體組合物122可在任一個(gè)方向上行進(jìn)通過輸送構(gòu)件132。例如,流體組合物122可從第一末端部分160到第二末端部分164行進(jìn),或者在相反方向上行進(jìn)。另外,流體組合物122可在重力方向上或與重力相反的方向上行進(jìn)。這可通過毛細(xì)管作用、芯吸、擴(kuò)散、抽吸、虹吸、真空、泵送或任何其它適用于使流體移動(dòng)通過輸送構(gòu)件132的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。輸送構(gòu)件132可被構(gòu)造成具有任何期望的形狀和長(zhǎng)度。例如,輸送構(gòu)件132可具有如圖9所示的大致圓柱形。當(dāng)存在時(shí),蓋134可與貯存器130連接,并且向貯存器130提供包封件。所述蓋134可由各種材料制成,包括固體聚合物材料諸如聚酯或聚丙烯,并且根據(jù)需要,可以為剛性或柔性的。蓋134可以任何合適的方式與貯存器130連接。例如,蓋134可螺紋連接到貯存器130上或可使用一個(gè)或多個(gè)緊固件扣合接到貯存器130上。蓋134和貯存器130可一體形成,或彼此可釋放地連接、永久性連接或半永久性連接。優(yōu)選的蓋134的一個(gè)示例是具有能夠?qū)崿F(xiàn)表面上的良好密封的材料的蓋。例如,蓋134可包括可壓縮的材料,其可以為泡沫或彈性材料,所述材料還可與貯存器130中的流體122在化學(xué)上相容。如圖10所示,蓋134可包括允許填充貯存器130的填充口138。因此,設(shè)想實(shí)施方案,其中當(dāng)蓋134與貯存器130連接或在從貯存器130移除蓋134的情況下,填充料筒108。如圖10所示,蓋134、微流體遞送構(gòu)件136和/或貯存器130可包括排氣口137,使得空氣能夠替換從料筒108釋放的流體組合物122。排氣口137可與蓋134中的排氣槽148保持流體連通,所述排氣槽引導(dǎo)空氣通過微流體遞送構(gòu)件136中的排氣口137(如圖3所示)進(jìn)入貯存器130中。排氣口可被構(gòu)造成使得貯存器130中的流體122上方的氣壓在流體122從貯存器130排放時(shí)可保持在大氣壓下。這使得微流體遞送構(gòu)件136保持灌注和/或防止或至少減少流體路徑中的背壓。蓋134或貯存器130可包括接頭170(圖4所示),所述接頭將輸送構(gòu)件132與蓋134連接。接頭170可與蓋134一體形成,如圖3所示,或者接頭可以為單獨(dú)的組件,其與蓋134的內(nèi)表面139連接。接頭170可由與蓋134相同的材料制備,或者可由一種或多種不同的材料制備。接頭170和輸送構(gòu)件132之間的界面為其中空氣可進(jìn)入和最終阻礙管芯140釋放流體組合物122的區(qū)域。在接頭170和輸送構(gòu)件132的第二末端部分162之間的界面處,可形成毛細(xì)管通道176。因此,為了防止空氣沿毛細(xì)管通道176進(jìn)入輸送構(gòu)件132,所述第一末端部分160和中心部分164中的輸送構(gòu)件132的平均有效孔尺寸應(yīng)當(dāng)大于任何毛細(xì)管通道176的平均有效孔尺寸,所述毛細(xì)管通道可在接頭170和輸送構(gòu)件132的第二末端部分162之間的界面處形成。這可例如通過在接頭170處壓縮輸送構(gòu)件132的第二末端部分162來(lái)實(shí)現(xiàn)。此外或另選地,輸送構(gòu)件132可被設(shè)計(jì)成使得其在第二末端部分162處具有比第一末端部分160處小的平均有效孔尺寸,但具有大于毛細(xì)管通道176的最大有效孔尺寸的第一末端部分160和第二末端部分162兩者的平均有效孔尺寸。接頭170可包括一個(gè)或多個(gè)壁172,其形成用于接收輸送構(gòu)件132的腔體174(圖4中所示)。接頭170的壁172可被構(gòu)造成壓縮輸送構(gòu)件132的第二末端部分162的全部或一部分以形成過盈配合。接頭170的壁172可完全圍繞第二末端部分162的一部分或可僅部分地圍繞第二末端部分162。接頭170可以為任何期望的尺寸或形狀。例如,接頭170可形成具有匹配輸送構(gòu)件132的外部形狀的形狀的腔體174。此類構(gòu)造可使得接頭向輸送構(gòu)件132的第二末端部分162提供大體均勻的壓縮力,這可有助于減少在接頭170和輸送構(gòu)件132的界面處形成足夠大以允許空氣進(jìn)入輸入構(gòu)件132的毛細(xì)管通道176的可能性。腔體174可限定寬度WC和長(zhǎng)度LC,如圖4所示。寬度WC可以為任何合適的尺寸,包括例如在約3mm至約10mm的范圍內(nèi),并且長(zhǎng)度LC可以為任何合適的尺寸,包括在約5mm至約25mm的范圍內(nèi)。所述接頭170的腔體174可在單個(gè)方向上延伸或者可在其長(zhǎng)度LC上改變方向。就錐形腔體而言,腔體寬度Wc在最窄腔體寬度處測(cè)量,當(dāng)輸送構(gòu)件132插入接頭170中用于操作微流體裝置時(shí)輸送構(gòu)件132的第二末端部分162暴露于所述最窄腔體寬度。如圖4和圖5所示,料筒108可包括開孔149以在輸送構(gòu)件132和管芯140之間提供流體連通。所述料筒108還可包括過濾器158以防止顆?;蚱渌幌M牟牧线M(jìn)入管芯140。過濾器158可被定位在輸送構(gòu)件132和管芯140之間。另外,過濾器158可附接到管芯140,其可有助于防止管芯140污染。過濾器158可以為任何合適的過濾器結(jié)構(gòu),其包括例如多孔結(jié)構(gòu),所述多孔結(jié)構(gòu)具有使得流體組合物通過,但阻礙預(yù)定尺寸的材料(例如,顆粒、纖維等)進(jìn)入管芯140的間隙空間。例如,過濾器158可阻礙顆粒,所述顆粒具有大于管芯140中最小流體通道的尺寸的約一半、或約三分之一的維度。示例性噴嘴和/或流體通道的直徑可小至約13微米至約25微米。在此類情況下,過濾器158應(yīng)當(dāng)過濾大于約10微米,優(yōu)選地大于約5微米,優(yōu)選地大于約2微米的顆粒。過濾器158可設(shè)置在料筒108中,使得流體組合物122可通過過濾器158、通過開孔149,從輸送構(gòu)件132到達(dá)管芯140。過濾器158可以任何合適的方式,包括摩擦、粘合劑、機(jī)械緊固件等附接到料筒108或蓋134。還設(shè)想輸送構(gòu)件132或其任何部分本身可充當(dāng)過濾器158,或可提供除此之外的任何單獨(dú)的過濾器158。過濾器材料的示例性實(shí)施方案包括織造或非織造網(wǎng)材料(例如,不銹鋼、硅、或聚合物網(wǎng))、纖維結(jié)構(gòu)、泡沫和顆粒。過濾器158可通過機(jī)械間隔件159與微流體遞送構(gòu)件136分離。第一機(jī)械間隔件159可在微流體遞送構(gòu)件136的下表面135和過濾器158之間形成間隙161。就該點(diǎn)而言,過濾器158的出口面積可大于開孔149的面積。該設(shè)計(jì)可有助于減小過濾器的流量在其被碎屑堵塞時(shí)將減小至低于期望含量的可能性。優(yōu)選地,機(jī)械間隔件159的厚度介于約100微米和約700微米之間。機(jī)械間隔件159可以為獨(dú)立的剛性支撐體,在微流體遞送構(gòu)件136的下表面135上形成的突起,諸如阻焊層或粘合劑材料,其適形于在過濾器158和微流體遞送構(gòu)件136的下表面161之間提供足夠距離的形狀。如圖5所示,開孔149可包括覆蓋印刷電路板210的暴露側(cè)壁194的襯件192。襯件192可避免顆粒從印刷電路板210進(jìn)入流體路徑中并阻礙噴嘴188。例如,開孔149的側(cè)壁194可襯有比印刷電路板210的材料更不易對(duì)貯存器中的流體反應(yīng)的材料,諸如金或任何其它合適的材料。如上所述,料筒108可包括微流體遞送構(gòu)件136。微流體遞送構(gòu)件136的示例示于圖6和圖13中。所示的微流體遞送構(gòu)件136包括管芯140和與管芯140連接的電引線142。如圖12、圖12A、圖16和圖17所示,管芯140包括與一個(gè)或多個(gè)流體室180保持流體連通的一個(gè)或多個(gè)流體槽156。每個(gè)流體室180具有一個(gè)或多個(gè)鄰接壁182、入口184、和出口186。每個(gè)流體室180的入口184與管芯140的流體槽156中的一個(gè)保持流體連通,并且每個(gè)流體室180的出口186與噴嘴188的孔口190保持流體連通。流體室180可被構(gòu)造成具有任何期望的形狀或尺寸。如圖11、圖12和圖12A所示,管芯140還包括具有一個(gè)或多個(gè)孔口190的噴嘴板189。在所示實(shí)施方案中,每個(gè)孔口190與單個(gè)流體室180的出口186保持流體連通,使得流體組合物從流體室180行進(jìn)通過與流體室180保持流體連通的噴嘴188的孔口190,并進(jìn)入空氣中。噴嘴板189可以各種不同方式構(gòu)造。例如,噴嘴板189可具有約10微米至約30微米,或約20微米至約30微米的厚度LN。噴嘴板189可由任何合適的材料構(gòu)成。示例性材料包括干光致抗蝕材料,諸如購(gòu)自TokyoOhkaKogyoCo,Ltd(Japan)的TMMF、TMMR、SU-8、和AZ4562。噴嘴板189可包括任何期望數(shù)目的噴嘴和孔口。例如,噴嘴板189可包括至少5個(gè)孔口、至少10個(gè)孔口、至少20個(gè)孔口、或約5至約30個(gè)孔口。孔口190可被構(gòu)造成具有任何期望的一種或多種形狀。例如,孔口190中的任一個(gè)或多個(gè)可以為大致圓形、方形、三角形、截錐形、或橢圓形??卓?90可被構(gòu)造成具有任何期望的寬度WO。例如,寬度WO可以在約15微米至約30微米范圍內(nèi)。流體室180和噴嘴188的幾何形狀可被選擇成限定從料筒108釋放的流體組合物122的液滴的幾何形狀。如圖12A和圖18所示,管芯140可包括支撐基底200、導(dǎo)電層202、和限定流體室180的壁182的一個(gè)或多個(gè)聚合物層204。支撐基底200向?qū)щ妼?02和聚合物層204提供支撐結(jié)構(gòu),并且限定流體室180的入口184。支撐結(jié)構(gòu)200可由任何合適的材料諸如例如硅或玻璃制成。導(dǎo)電層202可設(shè)置在支撐基底200上,從而形成具有相對(duì)高電導(dǎo)率的電跡線206和具有較低電導(dǎo)率的加熱器208??稍O(shè)置其它半導(dǎo)電的、導(dǎo)電的和絕緣材料以形成開關(guān)電路或以其它方式提供通過電跡線206控制電信號(hào)發(fā)送的方式。加熱器208可與管芯140的一個(gè)或多個(gè)流體室180,或每個(gè)流體室180相關(guān)聯(lián)。此外或另選地,機(jī)電元件(例如,壓電元件)可與管芯140的每個(gè)流體室180中的一個(gè)或多個(gè)相關(guān)聯(lián)。聚合物層204可設(shè)置在導(dǎo)電層202上并且限定流體室180的壁182和流體室180的出口186。管芯140的噴嘴板189在圖12中示出被設(shè)置在聚合物層204上,但設(shè)想其它實(shí)施方案,其中噴嘴188設(shè)置在其它層或材料上或由聚合物層204、導(dǎo)電層202或上述兩者形成。在一些示例性構(gòu)造中,包括管芯140和電子部件的微流體遞送構(gòu)件136被構(gòu)造為單獨(dú)的組件,其連接至蓋134、貯存器、料筒、保持構(gòu)件110或外殼構(gòu)件102。在一個(gè)示例性構(gòu)造中,如圖3所示,微流體遞送構(gòu)件136可采用印刷電路板210的形式。印刷電路板210可以為剛性或柔性結(jié)構(gòu)。適用于本發(fā)明的微流體遞送構(gòu)件的非限制性示例更詳細(xì)地描述于2014年6月20日提交的,名稱為“MICROFLUIDICDELIVERYSYSTEM”的美國(guó)專利申請(qǐng),代理人案卷號(hào)13414中。印刷電路板210可包括底部基板212,如圖14所示。底部基板212可以為任何合適的材料,其包括但不限于,剛性材料諸如纖維玻璃-環(huán)氧樹脂復(fù)合結(jié)構(gòu)材料。印刷電路板210還可包括在印刷電路板210的頂表面和/或底表面上的導(dǎo)電層。導(dǎo)電層可包括電引線142和電觸點(diǎn)144,并且可由金屬材料諸如例如銅、銀或金構(gòu)成。如上所述,微流體遞送構(gòu)件,在這種情況下,印刷電路板210,可包括排氣口137,所述排氣口與貯存器130保持流體連通以使得貯存器130中的壓力在流體122從所述貯存器中移除時(shí)均衡。即,在流體通過噴嘴188離開微流體遞送構(gòu)件136時(shí),來(lái)自外部環(huán)境的空氣填充由移除的流體形成的貯存器130中的空間。圖14示出附接到印刷電路板210的管芯140。可使用粘合劑,諸如環(huán)氧樹脂粘合劑,或通過任何合適的附接裝置,將管芯140附接到任何下面的結(jié)構(gòu)。另外,例如通過引線結(jié)合方法可建立從管芯140到印刷電路板210的電連接,其中小引線220可熱附接到管芯140上的結(jié)合焊盤222和印刷電路板210上的對(duì)應(yīng)結(jié)合焊盤224。小引線220可例如由金、鋁或任何其它合適的材料構(gòu)成。包封材料226,諸如環(huán)氧化物化合物可施用到引線220和結(jié)合焊盤222和224之間的結(jié)合區(qū)以防止弱連接機(jī)械損壞和其它環(huán)境影響。結(jié)合焊盤222和224,導(dǎo)電路徑可由惰性金屬涂層諸如金保護(hù),但可使用其它材料,諸如例如錫、銀、或其它低反應(yīng)性高電導(dǎo)率金屬。流體路徑中的惰性金屬涂層可有助于防止印刷電路板210損壞,所述損壞由流體組合物122造成。在一些情況下,如果不使用惰性金屬涂層或其它合適的涂層,則流體組合物122可使得印刷電路板210中的材料降解。另外,因?yàn)榈撞炕?12可易受流體組合物122的遷移影響,惰性金屬或其它合適的涂層可用于幫助流體路徑在其中容納流體組合物122。如圖14所示,印刷電路板210具有厚度TPCB。印刷電路板210可具有任何期望的厚度TPCB。例如,印刷電路板厚度TPCB可以為介于約0.5mm和約2mm之間的厚度,或介于約0.8mm和約1.6mm之間的厚度。印刷電路板210可具有在一個(gè)或兩個(gè)側(cè)面上的導(dǎo)電層,或者可構(gòu)建任何期望層數(shù)的印刷電路板210。在印刷電路板210中,導(dǎo)電層之間的連通性一般通過已經(jīng)通過電鍍工藝包覆在金屬中的孔穴或狹槽來(lái)實(shí)現(xiàn)。此類孔穴或狹槽常常稱為貫穿孔。如上所述,印刷電路板210可包括位于管芯140下方的開孔149。如圖15所示,微流體遞送構(gòu)件136可與蓋134或料筒108的其它部分一體形成。諸如模塑互連裝置(MID)或印刷導(dǎo)電墨的技術(shù)可用于形成微流體遞送構(gòu)件136。在此類構(gòu)造中,管芯140、電引線142和電觸點(diǎn)144可與料筒108的蓋134或其它部分一體形成,而不是附接于其上的單獨(dú)的組件。因此,料筒108的蓋134或其它部分的材料可有助于為料筒108和保持器構(gòu)件110之間的強(qiáng)電連接提供支撐。參見圖4和圖5,流體組合物122在流體路徑中從貯存器130行進(jìn),通過輸送構(gòu)件132,通過過濾器158,通過蓋134中的開孔149,進(jìn)入管芯140中,并釋放到空氣中。料筒108通過平衡管芯140和輸送構(gòu)件132中的毛細(xì)管作用而起作用。一般來(lái)講,優(yōu)選管芯140被構(gòu)造成使得最高毛細(xì)管壓力在流體的預(yù)期路徑內(nèi)。一般還優(yōu)選輸送構(gòu)件132被構(gòu)造成具有比管芯140低的毛細(xì)管壓力,使得流體組合物122優(yōu)選從輸送構(gòu)件132流入管芯140中。輸送構(gòu)件132可選擇成具有相對(duì)小孔隙率和高毛細(xì)管壓力以有助于灌注料筒108的過程,如將在下文更詳細(xì)地所述的。然而,為了維持料筒108的灌注,應(yīng)當(dāng)理解考慮管芯140到流體組合物的自由表面的最高靜水柱壓力,管芯140處和輸送構(gòu)件132處的流體組合物的表壓(相對(duì)于周圍)應(yīng)當(dāng)不小于能夠在流體室180處持續(xù)的最大毛細(xì)管壓力。輸送構(gòu)件132優(yōu)選在管芯140處提供略低于大氣壓的流體壓力。由流體組合物122的靜水柱形成的低于環(huán)境壓力的管芯140處的流體壓力的減小從輸送構(gòu)件132和管芯140的界面到輸送構(gòu)件132浸入其中的流體組合物122的自由表面來(lái)測(cè)量。使管芯140內(nèi)的流體組合物略低于環(huán)境壓力有助于防止流體組合物122在靜水壓力或界面潤(rùn)濕的影響下流出孔口190。輸送構(gòu)件132的尺寸應(yīng)當(dāng)設(shè)定成使得其在瞬時(shí)條件下對(duì)管芯140提供足夠的流體組合物。當(dāng)微流體遞送構(gòu)件136使得流體組合物122的液滴從料筒108釋放時(shí),作用于管芯140處的流體組合物122的毛細(xì)管力使得流體組合物122重新填充管芯140的流體室180,從而導(dǎo)致最靠近管芯140的輸送構(gòu)件132的第二末端部分162處的強(qiáng)烈但極短的負(fù)壓脈沖。將流體遞送到管芯140的流體室180的輸送構(gòu)件132的充分性與輸送構(gòu)件132的流體容量和暴露于大氣的輸送構(gòu)件132的表面積相關(guān)。如果輸送構(gòu)件132的流體容量太小,或如果暴露于大氣的輸送構(gòu)件132的表面積太小,則輸送構(gòu)件132可攝取空氣,并且空氣可最終導(dǎo)致微流體遞送構(gòu)件180排墨。除了短期壓力脈沖之外,輸送構(gòu)件132可被構(gòu)造成在與使用者選定流量相關(guān)的較長(zhǎng)時(shí)間尺度內(nèi),例如,當(dāng)連續(xù)操作管芯140時(shí),向管芯140供應(yīng)流體組合物122。如果就流體組合物122而言,輸送構(gòu)件132的流體阻力太高,則空氣可被吸入輸送構(gòu)件132或管芯140中,從而導(dǎo)致微流體遞送構(gòu)件180排墨。在評(píng)估輸送構(gòu)件132將流體組合物122供應(yīng)到管芯140的充分性時(shí),可計(jì)算最大流體阻力。如果可由管芯140形成的最大毛細(xì)管壓力為Δpmax,并且所需的流量為n·dV·f,其中dV為液滴體積并且f為點(diǎn)火頻率并且n為孔口190的數(shù)目,則流體阻力可表達(dá)為:R=(Δp最大)/(n·dV·f)。輸送構(gòu)件132可通過高度HT、長(zhǎng)度LT、和寬度WT來(lái)限定。例如,輸送構(gòu)件132的高度HT可以在約1mm至約100mm,或約5mm至約75mm,或約10mm至約50mm的范圍內(nèi)。輸送構(gòu)件132的長(zhǎng)度LT可以在約15mm至約55mm的范圍內(nèi)。輸送構(gòu)件132的寬度WT可以在約3mm至約10mm的范圍內(nèi)。另外,輸送構(gòu)件132的寬度WT可大于腔體的寬度WC。因此,接頭170可被構(gòu)造成在第二末端部分162處壓縮輸送構(gòu)件132以防止可能在貯存器130中的空氣進(jìn)入輸送構(gòu)件132。在其中毛細(xì)管輸送用于將流體組合物遞送至管芯140的示例性構(gòu)造中,所述輸送構(gòu)件132的部分可表現(xiàn)出平均有效孔尺寸。所述輸送構(gòu)件132可表現(xiàn)出約10微米至約500微米,或者約20微米至約200微米,或者約25微米至約150微米的平均有效孔尺寸。輸送構(gòu)件132的第一末端部分160和中心部分164可具有第一平均有效孔尺寸并且輸送構(gòu)件132的第二末端部分162可具有第二平均有效孔尺寸,其中所述第二平均有效孔尺寸可小于第一平均有效孔尺寸。另選地,第一末端部分160可具有第一平均有效孔尺寸,第二末端部分162可具有第二平均有效孔尺寸,并且中心部分164可具有第三平均有效孔尺寸。為了輸送構(gòu)件132的第一末端部分62、第二末端部分162和中心部分164的有效孔尺寸測(cè)量,將輸送構(gòu)件132分為約相等長(zhǎng)度的三個(gè)部分,第一末端部分160、中心部分164和第二末端部分162,并且測(cè)量每個(gè)部分的平均有效孔尺寸。如果輸送構(gòu)件132具有帶不同平均有效孔尺寸的不同數(shù)目的區(qū)域(例如2個(gè)或多于3個(gè)),則可單獨(dú)測(cè)量不同的部分以提供每個(gè)不同部分的測(cè)量值。就整個(gè)輸送構(gòu)件132的平均有效孔尺寸而言,獲取整個(gè)完整輸送構(gòu)件132的測(cè)量。輸送構(gòu)件132的材料的體積,不包括其中的孔或其它開放空間的體積,限定輸送構(gòu)件132的體積。輸送構(gòu)件132的體積可被構(gòu)造成占據(jù)小于約60%,小于約40%,小于約20%,或小于約10%的貯存器130的總體積。將輸送構(gòu)件的體積保持較低增加可容納在貯存器130內(nèi)的流體組合物122的量,并如果提供透明或半透明貯存器或其部分,則可有助于使流體含量可見??變?nèi)容積分布還可有助于表征輸送構(gòu)件的孔隙率并描述優(yōu)選的實(shí)施方案。例如,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)具有孔內(nèi)容積分布的輸送構(gòu)件132,其具有回流孔內(nèi)容積,其中總?cè)莘e的至少約80%在具有小于約150um的半徑的孔中,并且優(yōu)選總?cè)莘e的至少80%在具有小于約100um的半徑的孔中。使用得自下文所述的累積孔內(nèi)容積測(cè)試方法的測(cè)量值來(lái)計(jì)算孔內(nèi)容積分布。累積孔內(nèi)容積測(cè)試方法該測(cè)試方法在已經(jīng)在測(cè)試之前在23℃±2.0℃溫度下進(jìn)行調(diào)理持續(xù)最少12個(gè)小時(shí)的樣本上進(jìn)行。所有測(cè)試均應(yīng)在相同的環(huán)境條件下并在此類調(diào)理室中進(jìn)行。首先,獲得并檢測(cè)待測(cè)試的樣本,并且丟棄任何損壞的產(chǎn)品。不測(cè)試具有缺陷諸如皺褶、撕裂、孔穴等的樣本。應(yīng)當(dāng)根據(jù)制造商的說明書校準(zhǔn)所有儀器。就本方法的目的而言,如本文所述進(jìn)行調(diào)理的樣本被認(rèn)為是干樣本(諸如“干纖維吸芯或燒結(jié)的吸芯”)。針對(duì)任何給定的受測(cè)試材料測(cè)量至少四個(gè)樣本,并且對(duì)來(lái)自那四個(gè)復(fù)制樣本的結(jié)果求平均值以給出最終報(bào)告值??變?nèi)容積的測(cè)量是在TRI/自動(dòng)化測(cè)孔儀(Princeton(N.J.,U.S.A.)的TextileResearchInstitute(TRI)/PrincetonInc.)上進(jìn)行的。TRI/自動(dòng)化測(cè)孔儀為自動(dòng)化計(jì)算機(jī)控制的儀器,用于測(cè)定多孔材料中的孔內(nèi)容積分布(例如,在1至1000μm有效孔半徑范圍內(nèi)不同尺寸孔的容積)。計(jì)算機(jī)程序諸如自動(dòng)化儀器軟件版本2000.1或2003.1/2005.1;或數(shù)據(jù)處理軟件版本2000.1(可購(gòu)自TRIPrincetonInc.)和電子數(shù)據(jù)表程序用來(lái)捕獲并分析所測(cè)量的數(shù)據(jù)。關(guān)于TRI/自動(dòng)化測(cè)孔儀、其操作和數(shù)據(jù)處理的更多信息可在以下論文中發(fā)現(xiàn):B.Miller和I.Tyomkin所著、在雜志ColloidandInterfaceScience(1994),162卷,163-170頁(yè)中公布的“LiquidPorosimetry:NewMethodologyandApplications”,其以引用的方式并入此處。如本申請(qǐng)中所用,測(cè)孔法涉及記錄在周圍氣壓改變時(shí)進(jìn)入或離開多孔材料的流體的增量。使測(cè)試室中的樣本暴露于精確控制的氣壓改變。當(dāng)氣壓增加或降低時(shí),不同尺寸的孔組排出或吸收流體??壮叽绶植蓟蚩變?nèi)容積分布可進(jìn)一步被測(cè)定為每個(gè)孔尺寸組的攝入體積的分布,如在對(duì)應(yīng)壓力下由儀器所測(cè)量。各組的孔內(nèi)容積等于此流體量,如在對(duì)應(yīng)氣壓下由儀器所測(cè)量??偫鄯e流體攝入被測(cè)定為所吸收流體的總累積體積??椎挠行О霃酵ㄟ^以下關(guān)系式與壓差相關(guān):壓差=[(2)γcosΘ]/有效半徑其中γ=流體表面張力,并且Θ=接觸角。此方法使用上述公式來(lái)基于常數(shù)和設(shè)備控制的壓力來(lái)計(jì)算有效孔半徑。這繼而還能夠測(cè)定有效孔尺寸和輸送構(gòu)件內(nèi)的孔尺寸分布。通過以使用者指定的增量來(lái)改變測(cè)試室氣壓來(lái)操作自動(dòng)化設(shè)備:通過降低壓力(增加孔尺寸)來(lái)吸收流體,或增加壓力(降低孔尺寸)來(lái)排出流體。在每次壓力遞增時(shí)所吸收或排出的流體體積為之前壓力設(shè)定和當(dāng)前壓力設(shè)定之間的所有孔組的累積體積。TRI/自動(dòng)化測(cè)孔儀報(bào)告孔內(nèi)容積對(duì)標(biāo)本的總孔內(nèi)容積的貢獻(xiàn),并且還報(bào)告在給定壓力和有效半徑下的體積和重量。壓力-體積曲線可直接由這些數(shù)據(jù)構(gòu)建,并且所述曲線還通常用于描述或表征多孔介質(zhì)。就該方法而言,使用的流體為0.1重量%辛基苯氧基聚乙氧基乙醇(得自UnionCarbideChemicalandPlasticsCo.,Danbury,CT.的TritonX-100)的99.8重量%去離子水溶液(溶液的比重為約1.0)。儀器計(jì)算常數(shù)如下:ρ(密度)=1g/cm3;γ(表面張力)=30達(dá)因/厘米;cosΘ=1。在測(cè)試室的多孔板上使用1.2μmMillipore混合纖維素酯膜(MilliporeCorporation(Bedford,MA);目錄號(hào)#RAWP09025)。運(yùn)行空白條件(沒有樣本)來(lái)考慮測(cè)試室內(nèi)的任何表面和/或邊緣效應(yīng)。從測(cè)試樣本的可應(yīng)用孔分組減去為該空白運(yùn)行測(cè)定的任何孔內(nèi)容積。用于該應(yīng)用的孔尺寸(壓力)序列如下(以μm表示的有效孔半徑):10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、120、140、160、180、200、220、240、260、280、300、350、400、450、500、550、600、650、700、750、800。使用這些壓力值來(lái)產(chǎn)生推進(jìn)1和后退1曲線。這個(gè)序列始于樣本干燥,隨著壓力降低(即,推進(jìn)1曲線)使樣本飽和,并且接著隨后隨著壓力再次增加(即,后退1曲線)將流體排出。TRI/自動(dòng)化測(cè)孔儀測(cè)量流體在每個(gè)壓力水平下的累積重量(mg),并且報(bào)告樣本的相應(yīng)累積孔內(nèi)容積。根據(jù)初始干樣本的這些數(shù)據(jù)和重量,累積孔內(nèi)容積/樣本重量的比率可在任何所量測(cè)壓力水下計(jì)算,并且以mm3/mg報(bào)告。用于本文的方法有助于基于常數(shù)和設(shè)備控制的壓力來(lái)計(jì)算有效孔半徑。這繼而還能夠測(cè)定輸送構(gòu)件內(nèi)的有效孔內(nèi)容積分布。累積孔內(nèi)容積在前進(jìn)和后退曲線期間測(cè)定。樣本的平均有效孔尺寸可使用有效孔半徑的加權(quán)平均來(lái)計(jì)算,其使用每個(gè)孔半徑的后退曲線體積分布作為加權(quán)因子。因?yàn)橹匾氖谴_保沒有氣泡被引入通過輸送構(gòu)件132或通過任何密封件到接頭170,還可期望測(cè)量輸送構(gòu)件132和接頭170之間的毛細(xì)管通道176的最大有效孔尺寸。這可使用上述方法單獨(dú)測(cè)量輸送構(gòu)件132的孔內(nèi)容積分布,并且然后測(cè)量輸送構(gòu)件132的孔內(nèi)容積分布同時(shí)附接到接頭170來(lái)進(jìn)行。然后從對(duì)具有接頭170的輸送構(gòu)件132測(cè)量的回流孔內(nèi)容積的合適孔組中減去單獨(dú)對(duì)輸送構(gòu)件132測(cè)量的回流孔內(nèi)容積。然后分析剩余的累積孔內(nèi)容積分布以在至少95%的飽和流體保留在孔中的情況下測(cè)定最小孔半徑。將該至少95%的飽和流體保留在孔中的情況下的最小孔半徑定義為毛細(xì)管通道176的最大有效孔尺寸。輸送構(gòu)件132可由任何合適的材料制成或包括任何合適的材料。例如,輸送構(gòu)件可包括由聚合物或其它材料制成的纖維、織造纖維、燒結(jié)珠、泡沫、稀松布和/或顆粒。EssentraPorousTechnologies或Porex為燒結(jié)和纖維捆綁方法制備輸送構(gòu)件的示例性供應(yīng)商。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)合適的示例性聚合物包括聚乙烯、超高分子量聚乙烯(UHMW)、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、尼龍6(N6)、聚丙烯(PP)、聚酯纖維、乙烯醋酸乙烯酯、聚醚砜、聚偏二氟乙烯(PVDF)、和聚醚砜(PES)、聚四氟乙烯(PTFE)、以及它們的組合。其它適宜的材料包括但不限于顆粒狀金屬和纖維碳。輸送構(gòu)件132可包括高密度材料,諸如例如高密度聚乙烯(HDPE)??赡芷谕斔蜆?gòu)件132不含或至少基本上不含聚氨酯泡沫。許多噴墨料筒包括開孔聚氨酯泡沫,其可與一些流體組合物諸如香料組合物不相容,并且可在對(duì)其暴露時(shí)隨時(shí)間推移分解。如圖5所示,流體輸送構(gòu)件132可包括沿流體輸送構(gòu)件的長(zhǎng)度的至少一部分圍繞所述流體輸送構(gòu)件132的徑向表面的外部套筒185,同時(shí)保持流體輸送構(gòu)件132的第一末端160和第二末端162暴露。套筒185可由無(wú)孔材料或比流體輸送構(gòu)件132具有更少孔的材料制成。套筒185可防止或至少減少貯存器130中的空氣通過徑向流動(dòng)進(jìn)入流體輸送構(gòu)件132。外部套筒185可以為包裹流體輸送構(gòu)件132的材料或可在流體輸送構(gòu)件132上形成。例如,可將材料噴涂在流體輸送室132上或流體輸送室132可浸入流體材料中,所述流體材料干燥以形成外部套筒185。外部套筒185可以為聚合物片材、Teflon帶、薄塑性層、或任何其它合適的材料。Teflon帶具有特定有益效果,因?yàn)槠涮峁┎煌噶黧w的密封件,對(duì)包裹是柔性的,是強(qiáng)的,并且還使其容易圍繞流體輸送構(gòu)件132滑動(dòng)。灌注再填充物可灌注微流體遞送體系100的料筒108以在將料筒108插入外殼102之前從流體路徑移除空氣。優(yōu)選地,流體輸送構(gòu)件132具有足以將流體從貯存器130牽引到輸送構(gòu)件132的第二末端162并在使用之前和期間將其保持在其中的毛細(xì)管力,從而自灌注。然而,可能期望通過從輸送構(gòu)件132、過濾器158、蓋134、狹槽230(當(dāng)存在時(shí))和管芯140中移除任何空氣來(lái)灌注料筒108。灌注可由通過噴嘴188施加真空力來(lái)進(jìn)行。通常由料筒108在豎直位置上將真空壓力進(jìn)行數(shù)秒。在一些實(shí)施方案中,施加真空力并持續(xù)約30秒至約60秒。料筒108還可由通過料筒或貯存器130的蓋134中的開口施加空氣壓力來(lái)灌注??晒┙o空氣或另一種加壓流體以增加貯存器130中的流體122上的壓力,從而通過流體路徑將流體122推上流體輸送構(gòu)件132。加壓流體通過其被引入貯存器中的開口可在灌注之后密封。另外,可在灌注之后密封噴嘴188以在料筒108插入微流體遞送體系100的外殼之前,防止料筒108排墨或流體組合物的蒸發(fā)性損失??稍趪娮?88和排氣孔上方使用粘合帶/標(biāo)簽或具有集成泡沫材料的頂蓋,以減少由于蒸發(fā)的損失以及防止料筒108排墨。另選地或除此之外,料筒108可置于氣密密封袋或其它結(jié)構(gòu)中。另外,當(dāng)存在時(shí),外部套筒185可有助于防止流體輸送構(gòu)件132排墨。例如,套筒185可有助于防止空氣沿其外表面進(jìn)入流體輸送構(gòu)件132。微流體遞送體系的操作如前所述,微流體遞送體系100可使用熱式加熱或其它已知的流體射出裝置從料筒108遞送流體組合物122。例如,微流體遞送構(gòu)件136可包括一個(gè)或多個(gè)加熱元件。非限制性參見附圖,使用毛細(xì)管力將容納在貯存器130內(nèi)的流體組合物122芯吸上輸送構(gòu)件132朝向管芯140。在穿過輸送構(gòu)件132的第二末端部分162之后,流體組合物122行進(jìn)通過過濾器158,當(dāng)存在時(shí),通過蓋134中的開孔149,并且進(jìn)入管芯140中。流體組合物122行進(jìn)通過流體槽156(例如,圖17所示)并進(jìn)入每個(gè)流體室180的入口184中(例如,圖12所示)??刹糠值匕瑩]發(fā)性組分的流體組合物122行進(jìn)通過每個(gè)流體室180到達(dá)每個(gè)流體室180的加熱器208(例如,圖18所示)。加熱器208使流體組合物122中的揮發(fā)性組分的至少一部分蒸發(fā),使得氣泡形成。由氣泡產(chǎn)生的膨脹導(dǎo)致流體組合物122的液滴通過噴嘴188的孔口190射出。然后氣泡塌縮并導(dǎo)致流體組合物122的液滴破碎并從孔口190釋放(例如,圖18所示)。然后可構(gòu)造體系使得流體組合物122的液滴行進(jìn)通過保持器構(gòu)件110中的開孔126,通過外殼102中的孔118,并進(jìn)入空氣中。然后,流體組合物122重新填充流體室180,并且可重復(fù)該過程以釋放流體組合物122的附加液滴。除了從噴嘴130射出流體之外或另選地,可使用其它射出過程。例如,壓電元件或超聲流體射出元件可用于使流體通過噴嘴188射出。微流體遞送裝置136的輸出是可調(diào)節(jié)或可編程的。例如,流體組合物122的液滴從微流體遞送體系100的釋放之間的定時(shí)可以為任何期望的定時(shí)或可以為預(yù)定的或可調(diào)節(jié)的。另外,從微流體遞送體系100釋放的流體組合物的流量可以是預(yù)定的或可調(diào)節(jié)的。例如,微流體遞送體系100可被構(gòu)造成基于房間尺寸遞送預(yù)定量的流體組合物122,諸如香料,或可被構(gòu)造成可根據(jù)使用者的需要調(diào)節(jié)。僅出于示例性目的,從料筒108釋放的流體組合物122的流量可在約50mg/小時(shí)至約40mg/小時(shí)范圍內(nèi)或任何其它合適的流量或范圍。重新填充體系可能期望一旦流體組合物122已被使用到特定含量就重新填充貯存器130。在其中存在可移除料筒108的體系中,可從外殼102的保持器構(gòu)件110移除用過的料筒108并且可將新的或重新填充的料筒108插入外殼102中。移除和/或替換料筒108的確切方式?jīng)]有限制。例如,可通過在大致垂直于微流體遞送構(gòu)件136將流體組合物122釋放到空氣中的方向的方向上滑動(dòng)料筒108,將料筒108插入外殼的保持器構(gòu)件110中或從其移除。可通過將料筒108滑入保持器構(gòu)件110中使料筒108與外殼102連接,使得料筒108的貯存器130與保持器構(gòu)件110的底壁114和/或一個(gè)或多個(gè)側(cè)壁116連接。料筒108還可與保持器構(gòu)件110的頂壁112連接。料筒108可以任何合適的方式與保持器構(gòu)件110連接。例如,料筒108或保持器構(gòu)件110可具有彈簧使得在連接至保持器構(gòu)件110時(shí),料筒呈彈簧加載的構(gòu)造。所述體系可具有釋放按鈕以從保持器構(gòu)件110釋放料筒108或貯存器130。另選地或除此之外,料筒108或貯存器130可與緊固件接合以有助于將其固定到保持器構(gòu)件110上。所述體系還可通過例如由端口138或通過移除貯存器130的蓋134,將流體組合物122加入貯存器130中,來(lái)提供重新填充。在此類情況下,貯存器130可從保持器構(gòu)件110移除或永久性附接于保持器構(gòu)件。端口138的尺寸可設(shè)定成僅接受非常小的填充裝置,諸如注射器,可包括單向閥或可具有塞子以有助于防止流體組合物122通過端口138從貯存器130滲出。填充口138可位于貯存器130或附接結(jié)構(gòu)上的任何位置處。所述體系還可包括對(duì)重新填充貯存器130和/或更換料筒108的說明。流體組合物為了在微流體遞送體系中令人滿意地操作,需考慮流體組合物的許多特性。一些因素包括配制具有對(duì)于從微流體遞送構(gòu)件噴射最優(yōu)粘度的流體,配制具有有限量或不含會(huì)堵塞微流體遞送構(gòu)件的懸浮固體的流體,配制對(duì)于不使微流體遞送構(gòu)件變干和堵塞而充分穩(wěn)定的流體等。但是在微流體遞送體系中令人滿意地操作僅解決具有大于50重量%的香料混合物以從微流體遞送構(gòu)件合適地霧化,并有效地遞送作為空氣清新或惡臭減少組合物的流體組合物所需的一些要求。本發(fā)明的流體組合物可表現(xiàn)出小于20厘泊(“cps”),或者小于18cps,或者小于16cps,或者約5cps至約16cps,或者約8cps至約15cps的粘度。并且,所述揮發(fā)性組合物可具有低于約35達(dá)因/厘米,或著約20達(dá)因/厘米至約30達(dá)因/厘米的表面張力。粘度以cps計(jì),使用結(jié)合高靈敏度雙間隙幾何構(gòu)造的BohlinCVO流變儀系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)定。在一些實(shí)施方案中,所述流體組合物不含在混合物中存在的懸浮固體或固體顆粒,其中顆粒物分散在液體基質(zhì)內(nèi)。不含懸浮固體可與作為一些香料材料的特征的溶解固體相區(qū)別。在一些實(shí)施方案中,本發(fā)明的流體組合物可包含揮發(fā)性物質(zhì)。示例性揮發(fā)性物質(zhì)包括香料物質(zhì)、揮發(fā)性染料、用作殺昆蟲劑的物質(zhì)、用于調(diào)理、改善或以其它方式改善環(huán)境的精油或材料(例如,輔助睡眠、喚醒、呼吸健康等調(diào)理),除臭劑或惡臭控制組合物(例如,氣味中和材料,諸如活性醛(如U.S.2005/0124512中公開的),氣味阻擋材料、氣味掩蔽材料、或感覺改善材料諸如紫羅酮(也公開于U.S.2005/0124512中))。揮發(fā)性材料可以按所述流體組合物的重量計(jì)大于約50%,或者大于約60%,或者大于約70%,或者大于約75%,或者大于約80%,或者約50%至約100%,或者約60%至約100%,或者約70%至約100%,或者約80%至約100%,或者約90%至約100%的量存在。流體組合物可包含通過材料的沸點(diǎn)(“B.P.”)選擇的一種或多種揮發(fā)性材料。本文所述的B.P.在101kPa(760mmHg)的正常標(biāo)準(zhǔn)壓力下測(cè)量。許多香料成分在標(biāo)準(zhǔn)的101kPa(760mmHg)下的B.P.可見于SteffenArctander在1969年撰寫和出版的“PerfumeandFlavorChemicals(AromaChemicals)”中。在本發(fā)明中,流體組合物可具有小于250℃,或者小于225℃,或者小于200℃,或者小于約150℃,或者小于約120℃,或者小于約100℃,或者約50℃至約200℃,或者約110℃至約140℃的平均B.P.。在一些實(shí)施方案中,大量低B.P.成分(<200C)可用于有助于射出更高B.P.的制劑。在一個(gè)示例中,雖然總體平均值仍然高于250℃,但如果10-50%的制劑的成分具有小于200℃的B.P.,則具有高于250℃的B.P.的制劑可被制成以良好性能射出。在一些實(shí)施方案中,流體組合物可包含、基本上由或由揮發(fā)性香料材料組成。表2和表3概括了適用于本發(fā)明的香料材料的技術(shù)數(shù)據(jù)。在一個(gè)實(shí)施方案中,所述組合物的約10重量%為乙醇,所述乙醇可用作稀釋劑以將沸點(diǎn)降低至小于250℃的水平。在選擇香料制劑時(shí)可認(rèn)為閃點(diǎn)是小于70℃的閃點(diǎn),其由于易燃性在一些國(guó)家中需要特定裝運(yùn)和處理。因此,配制成較高的閃點(diǎn)可能存在優(yōu)勢(shì)。表2列出了一些非限制性的示例性的適于本發(fā)明的流體組合物的各個(gè)香料材料。表2CAS號(hào)香料原料名B.P.(℃)105-37-3丙酸乙酯99110-19-0乙酸異丁酯116928-96-1β,γ-己烯醇15780-56-8α-蒎烯157127-91-3β-蒎烯1661708-82-3順式-乙酸己烯酯169124-13-0辛醛170470-82-6桉葉腦175141-78-6乙酸乙酯77表3示出了具有小于200℃的總B.P.的示例性香料混合物表3當(dāng)配制用于本發(fā)明的流體組合物時(shí),其還可包含溶劑、稀釋劑、增容劑、固定劑、增稠劑等。這些材料的非限制性示例是乙醇、卡必醇、二甘醇、二丙二醇、鄰苯二甲酸二乙酯、檸檬酸三乙酯、肉豆蔻酸異丙酯、乙基纖維素和苯甲酸芐酯。在一些實(shí)施方案中,所述流體組合物可包含功能性香料組分(“FPC”)。FPC是一類具有與傳統(tǒng)的有機(jī)溶劑或揮發(fā)性有機(jī)混合物(“VOC”)相似的蒸發(fā)性質(zhì)的香料原料。如本文所用,“VOC”是指在20℃測(cè)試下,蒸氣壓大于0.03kPa(0.2mmHg),并有助于香料蒸發(fā)的揮發(fā)性有機(jī)化合物。示例性VOC包括以下有機(jī)溶劑:雙丙二醇甲醚(“DPM”)、3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇(“MMB”)、揮發(fā)性硅油和雙丙二醇的甲酯、雙丙二醇的乙酯、雙丙二醇的丙酯、雙丙二醇的丁酯、乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、二甘醇甲醚、二甘醇乙醚或任何商品名為DowanolTM二醇醚的VOC。VOC通常在流體組合物中以大于20%的量使用以有助于香料蒸發(fā)。本發(fā)明的FPC有助于香料材料的蒸發(fā),并可提供愉悅、芳香的有益效果。FPC可以相對(duì)較大的濃度使用而不會(huì)不利影響總體組合物的香料特性。由此,在一些實(shí)施方案中,本發(fā)明的流體組合物可基本上不含VOC,也就是說它包含按所述組合物的重量計(jì)不大于18%,或者不大于6%,或者不大于5%,或者不大于1%,或者不大于0.5%的VOC。在一些實(shí)施方案中,所述揮發(fā)性組合物可不含VOC。適合作為FPC的香料材料公開于U.S.8,338,346中。在整個(gè)說明書中,以單數(shù)形式涉及的組分應(yīng)當(dāng)理解為涉及單個(gè)或多個(gè)此類組分這兩種情況。除非另外指明,本文中所述的所有百分比均按重量計(jì)。在整個(gè)說明書中給出的每一數(shù)值范圍包括落在該較寬數(shù)值范圍內(nèi)的每一較窄數(shù)值范圍,如同這樣的較窄數(shù)值范圍在本文中是明確地寫出一樣。例如,應(yīng)當(dāng)認(rèn)為所述“1至10”的范圍包括在最小值1和最大值10之間(且包括所述值在內(nèi))的任何范圍及所有子范圍;即,開始于最小值1或更大值且結(jié)束于最大值10或更小值例如1至6.1,3.5至7.8,5.5至10等的所有子范圍。本文所公開的量綱和值不應(yīng)理解為嚴(yán)格限于所引用的精確值。相反,除非另外指明,否則每個(gè)這樣的量綱旨在表示所述值以及圍繞該值功能上等同的范圍。例如,公開為“40mm”的量綱旨在表示“約40mm”。除非明確地排除或以其它方式限制,否則本文所引用的每個(gè)文檔,包括該申請(qǐng)要求其優(yōu)先權(quán)或有益效果的任何交叉引用或相關(guān)的專利或申請(qǐng)和任何專利申請(qǐng)或?qū)@?,均全文以引用的方式并入本文。任何文獻(xiàn)的引用不是對(duì)其相對(duì)于任何本發(fā)明所公開的或本文受權(quán)利要求書保護(hù)的現(xiàn)有技術(shù)的認(rèn)可,或不是對(duì)其單獨(dú)地或以與任何其它參考文獻(xiàn)或多個(gè)參考文獻(xiàn)的組合提出、建議或公開了任何此類發(fā)明的認(rèn)可。此外,如果此文獻(xiàn)中術(shù)語(yǔ)的任何含義或定義與以引用方式并入本文的文獻(xiàn)中相同術(shù)語(yǔ)的任何含義或定義相沖突,則將以此文獻(xiàn)中賦予該術(shù)語(yǔ)的含義或定義為準(zhǔn)。雖然已經(jīng)舉例說明和描述了本發(fā)明的具體實(shí)施方案,但是對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說顯而易見的是,在不脫離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍的情況下可作出多個(gè)其它改變和修改。因此,本文旨在于所附權(quán)利要求中涵蓋屬于本發(fā)明范圍內(nèi)的所有這些改變和修改。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3