(57) 1. Микроструктурированная сопловая головка с фильтром, входом для нефильтрованной жидкости и выходом для профильтрованной жидкости, содержащая в основном плоскую основную пластинку (1) и закрепленную на ней закрывающую пластинку, выполненный в виде первичной структуры основной фильтр, образованный несколькими расположенными рядом друг с другом рядами (3) выступами (7), которые выполнены за одно целое с основной пластинкой (1) и выступают из нее и промежутки между которыми образуют каналы (8), которые образуют путь прохождения текучей среды через сопловую головку от ее входа к ее выходу и которые вместе с выступами (7) прикрыты закрывающей пластинкой, когда она закреплена на основной пластинке, и расположенную в направлении потока за основным фильтром камеру-сборник (50а) фильтрата, отличающаяся тем, что в камере-сборнике (50а) фильтрата выполнена вторичная структура (50), образованная множеством касающихся основной пластинки (1) и/или закрывающей пластинки встроенных элементов (51) диаметром от 0,005 до 0,02 мм.
2. Микроструктурированная сопловая головка с фильтром, входом для нефильтрованной жидкости и выходом для профильтрованной жидкости, содержащая в основном плоскую основную пластинку (1) и закрепленную на ней закрывающую пластинку, выполненный в виде первичной структуры основной фильтр, образованный несколькими расположенными рядом друг с другом зигзагообразно проходящими рядами (3) выступами (7), которые выполнены за одно целое с основной пластинкой (1) и выступают из нее и промежутки между которыми образуют каналы (8), которые образуют путь прохождения текучей среды через сопловую головку от ее входа к ее выходу и которые вместе с выступами (7) прикрыты закрывающей пластинкой, когда она закреплена на основной пластинке, и расположенную в направлении потока за основным фильтром камеру-сборник (50а) фильтрата, отличающаяся тем, что в камере-сборнике (50а) фильтрата выполнена вторичная структура (50), образованная множеством касающихся основной пластинки (1) и/или закрывающей пластинки встроенных элементов (51), которые в направлении потока расположены перед и с меньшей плотностью за зигзагообразно проходящими рядами выступов.
3. Микроструктурированная сопловая головка по п.2, отличающаяся тем, что диаметр встроенных элементов (51) составляет от 0,005 до 0,02 мм.
4. Микроструктурированная сопловая головка по одному из пп.1-3, отличающаяся тем, что встроенные элементы (51) имеют цилиндрическую боковую стенку.
5. Микроструктурированная сопловая головка по одному из пп.1-4, отличающаяся тем, что встроенные элементы (51) расположены с интервалом в пределах от 0,005 до 0,02 мм.
6. Микроструктурированная сопловая головка по одному из пп.1-5, отличающаяся тем, что диаметр встроенных элементов (51) составляет 0,01 мм.
7. Микроструктурированная сопловая головка по одному из пп.1-6, отличающаяся тем, что встроенные элементы (51) имеют вогнутую боковую стенку.
8. Микроструктурированная сопловая головка по одному из пп.1-6, отличающаяся тем, что встроенные элементы (51) имеют выпуклую боковую стенку.
9. Микроструктурированная сопловая головка по одному из пп.1-8, отличающаяся тем, что встроенные элементы в виде столбиков или пилонов проходят от основной пластинки к закрывающей пластинке и выполнены за одно целое с ней.
10. Микроструктурированная сопловая головка по одному из пп.1-9, отличающаяся тем, что расположенные рядом друг с другом выступы (7) выполнены по всей ширине фильтра.
11. Микроструктурированная сопловая головка по одному из пп.2-10, отличающаяся тем, что вторичная микроструктура (50) выполнена с выходной стороны зигзагообразно проходящих рядов выступов на участке, доходящем до средней линии (52).
12. Микроструктурированная сопловая головка по одному из пп.2-10, отличающаяся тем, что вторичная микроструктура (50) выполнена с выходной стороны зигзагообразно проходящих рядов выступов на участке, доходящем до обращенных в направлении входа вершин зигзагообразно проходящих рядов выступов.
13. Микроструктурированная сопловая головка по одному из пп.1-12, отличающаяся тем, что расстояние между основной пластинкой в зоне, окружающей выступы, и закрывающей пластинкой в пределах одного ряда (3) выступов (7) примерно равно ширине каналов (8) с той стороны выступов (7), с которой жидкость входит в ряд каналов.
14. Микроструктурированная сопловая головка по одному из пп.1-13, отличающаяся наличием множества расположенных рядом друг с другом рядами (3) выступов (7), выступающих из основной пластинки (1) и выполненных за одно целое с ней, при этом несколько рядов (3) выступов расположены каскадом, поперечное сечение каналов (8) в плоскости, перпендикулярной направлению потока жидкости, уменьшается от одного ряда к следующему в направлении потока ряду, расположенные ближе к входной стороне фильтра выступы (3) выполнены больших размеров или в большем количестве и расположены тем самым с меньшими интервалами между ними, чем выступы (3), расположенные ближе к выходной стороне фильтра, и расстояние между основной пластинкой и закрывающей пластинкой в зоне, окружающей каждый из расположенных каскадом рядов выступов (7), примерно равно ширине каналов с той стороны выступов, с которой жидкость входит в ряд каналов, а также наличием продолговатой входной прорези (5) для нефильтрованной жидкости, которая (прорезь) проходит примерно по всей ширине фильтра и высота которой примерно равна высоте выступающих из основной пластинки выступов (7), расположенных с входной стороны фильтра, и продолговатой выходной прорези для профильтрованной жидкости, которая (прорезь) проходит примерно по всей ширине фильтра и высота которой примерно равна высоте выступающих из основной пластинки выступов (7), расположенных с выходной стороны фильтра.
15. Микроструктурированная сопловая головка по одному из пп.1-14, отличающаяся наличием плоской основной пластинки (1) и плоской закрывающей пластинки.
16. Микроструктурированная сопловая головка по одному из пп.1-15, отличающаяся тем, что все структуры фильтра выполнены только на основной пластинке (1).
17. Микроструктурированная сопловая головка по одному из пп.1-16, отличающаяся тем, что расстояние между плоской основной пластинкой (1) в зоне, окружающей выступы (7), и плоской закрывающей пластинкой в пределах одного ряда (3) выступов (7) составляет от половины ширины канала до удвоенной ширины канала с той стороны выступов, с которой жидкость входит в ряд каналов (8).
18. Микроструктурированная сопловая головка по одному из пп.1-17, отличающаяся наличием нескольких расположенных рядом друг с другом рядов выступов (7), обращенные друг к другу стороны которых в двух их соседних рядах ограничивают сплошное пространство, в которое жидкость притекает из всех каналов, образованных промежутками между выступами первого ряда, и из которого жидкость вытекает во все каналы, образованные промежутками между выступами следующего в направлении потока ряда.
19. Микроструктурированная сопловая головка по одному из пп.1-18, отличающаяся тем, что камера-сборник (50а) на участке между входной прорезью (5) и первым рядом выступов (4) имеет часть продолговатого поперечного сечения, в которую поступает нефильтрованная жидкость и из которой она попадает во все каналы, образованные промежутками между выступами первого ряда, а на участке между последним рядом выступов и выходной прорезью имеет часть продолговатого поперечного сечения, в которую втекает жидкость из всех каналов последнего ряда и из которой она выходит в профильтрованном виде.
20. Микроструктурированная сопловая головка по одному из пп.1-19, отличающаяся тем, что выступы выполнены в виде ребер (11, 12, 13, 14, 15), имеющих, если смотреть в направлении потока, прямую или изогнутую форму или в виде столбиков (16, 17, 18, 19).
21. Микроструктурированная сопловая головка по одному из пп.1-20, отличающаяся тем, что длина каналов (8) при неизменном их поперечном сечении по меньшей мере вдвое больше их высоты со стороны входа жидкости.
22. Микроструктурированная сопловая головка по одному из пп.1-21, отличающаяся тем, что проходящие между ребрами каналы (8) имеют примерно квадратное, постоянное по всей их протяженности поперечное сечение, длину от 5 до 50 мкм, высоту от 2,5 до 25 мкм и ширину от 2,5 до 25 мкм.
23. Микроструктурированная сопловая головка по одному из пп.1-22, отличающаяся тем, что каналы имеют бочкообразное или трапециевидное поперечное сечение, причем в последнем случае большее основание трапеции предпочтительно образовано внутренней поверхностью закрывающей пластинки.
24. Микроструктурированная сопловая головка по одному из пп.1-23, отличающаяся тем, что каналы (8) имеют примерно квадратное поперечное сечение с входной для жидкости стороны, которое расширяется по мере приближения к выходной для жидкости стороне.
25. Микроструктурированная сопловая головка по одному из пп.1-24, отличающаяся тем, что расстояние между рядами выступов предпочтительно вдвое больше ширины каналов с входной стороны.
26. Микроструктурированная сопловая головка по одному из пп.1, 4-10, 13-25, отличающаяся тем, что выступы расположены проходящими параллельно друг другу рядами (31) или проходящими меандрообразно рядами (33).
27. Микроструктурированная сопловая головка по одному из пп.2-25, отличающаяся тем, что зигзагообразно проходящие ряды выступов образуют между собой угол (a) в пределах от 2 до 25°.
28. Микроструктурированная сопловая головка по одному из пп.1-27, отличающаяся тем, что расстояние между плоской основной пластинкой (1) в зоне, окружающей выступы (7), и плоской закрывающей пластинкой постоянно в пределах одного ряда (3) выступов.
29. Микроструктурированная сопловая головка по одному из пп.1-27, отличающаяся тем, что расстояние между основной пластинкой (1) и закрывающей пластинкой уменьшается в направлении потока.
30. Микроструктурированная сопловая головка по одному из пп.1-29, отличающаяся тем, что расстояние между плоской основной пластинкой (1) в зоне, окружающей выступы (7), и плоской закрывающей пластинкой в пределах одного ряда выступов увеличивается от того конца ряда, который расположен вблизи входной стороны фильтра, в направлении того конца ряда, который расположен вблизи выходной стороны фильтра.
31. Микроструктурированная сопловая головка по одному из пп.1-30, отличающаяся тем, что основная пластинка (1) микроструктурирована методом изотропного или анизотропного мокрого или сухого травления либо обоими этими методами в их комбинации, предпочтительно методом анизотропного сухого травления.
32. Микроструктурированная сопловая головка по одному из пп.1-31, отличающаяся тем, что основная пластинка (1) изготовлена из кремния, а закрывающая пластинка изготовлена из стекла и обе пластинки соединены между собой анодной микросваркой.
33. Микроструктурированная сопловая головка по одному из пп.1-30, отличающаяся тем, что камера-сборник (50а) фильтрата конически сужается в направлении потока и оканчивается по меньшей мере одним сопловым отверстием (6).
34. Микроструктурированная сопловая головка по одному из пп.1-31, отличающаяся тем, что основная пластинка (1) и закрывающая пластинка изготовлены из кремния и соединены между собой прямой микросваркой.
35. Микроструктурированная сопловая головка по одному из пп.1-34, отличающаяся тем, что встроенные элементы, каждый из которых ограничивает своей боковой поверхностью соответствующий сквозной канал для прохода жидкости, расположены через интервалы такой величины, при которой площадь перпендикулярного направлению потока результирующего эффективного проходного для жидкости поперечного сечения больше площади соответствующего эффективного поперечного сечения сквозных каналов, образованных структурами основного фильтра.
36. Распылитель для ингаляционной терапии, снабженный микроструктурированной сопловой головкой по одному из пп.1-35.
37. Способ изготовления сопловой головки по одному из пп.1-35, заключающийся в том, что на первой стадии с одной стороны кремниевой пластины, образующей заготовку для множества сопловых головок, вытравливают микроструктуры в виде фильтрующих структур, вторичных структур, входа сопловой головки и выхода сопловой головки, на следующей стадии с этой стороны кремниевой пластины с ней прочно соединяют стеклянную пластину, на не зависящей от этого процесса стадии на кремниевую пластину наносят клейкую пленку и на завершающей стадии от цельного полуфабриката, состоящего из кремниевой пластины и стеклянной пластины с клейкой пленкой на нижней стороне кремниевой пластины, алмазной пилой, подводимой со стороны стеклянной пластины, отделяют отдельные сопловые головки.
|
