[發明專利]具有多通道主動控制能力的微流體泵

有效

• 申請號: 200810069379.6
• 申請日: 2008-02-20
• 公開（公告）號: CN101354029A
• 公開（公告）日: 2009-01-28
• 發明（設計）人: 王代華
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: F04B49/22
• 分類號: F04B49/22;F04B53/10;F04B53/00;F04B43/04
• 代理公司: 重慶華科專利事務所
• 代理人: 康海燕

1.一種具有多通道主動控制能力的微流體泵，包括：一個圓柱形泵腔、多個圓環柱形閥腔和分別與所述多個圓環柱形閥腔同軸的圓柱形中心孔，每一個圓環柱形閥腔和與其同軸的圓柱形中心孔構成一個微流體閥，每個微流體閥的圓柱形中心孔與各自同軸的圓環柱形閥腔之間形成一個圓環面邊界，每個微流體閥的薄膜執行元件與各自的圓環面邊界接觸將所述圓柱形中心孔與該圓柱形中心孔同軸的所述圓環柱形閥腔隔開，其中，所述多個微流體閥可以任意設置為一個進液閥和多個出液閥，或任意設置為多個進液閥和一個出液閥，或任意設置為多個進液閥和多個出液閥，也可以讓其中任意多個微流體閥處于關閉狀態，所述每個圓環柱形閥腔分別通過過流通道與所述圓柱形泵腔相連，其特征在于：將微流體泵的薄膜執行元件覆蓋在泵體的圓柱形泵腔上方將泵腔密閉，將所述每個微流體閥的薄膜執行元件覆蓋在泵體上的圓環柱形閥腔及與其同軸的所述微流體閥的圓柱形中心孔上方構成多個微流體閥，通過所述多個微流體閥的薄膜執行元件以及微流體泵的薄膜執行元件的有序振動或位移使相應的微流體閥主動開啟和關閉來實現微流體泵的泵入、泵出、止流以及流量和壓強的連續精確主動控制。

2.如權利要求1所述的具有多通道主動控制能力的微流體泵，其特征在于：構成每個微流體閥的圓柱形中心孔直接與進液口或出液口相連。

3.如權利要求1所述的具有多通道主動控制能力的微流體泵，其特征在于：所述進液閥、出液閥和所述圓柱形泵腔在泵體的同一側，并且所述進液閥、出液閥以所述圓柱形泵腔為中心呈圓周布置，所述薄膜執行元件與泵腔和閥腔自然封閉，每一個閥腔和泵腔通過獨自的密封圈密封，并且薄膜執行元件通過一個泵蓋壓緊在泵體上。

4.如權利要求1所述的具有多通道主動控制能力的微流體泵，其特征在于：所述進液閥、出液閥位于泵體的一側，而所述圓柱形泵腔位于泵體的與所述進液閥、出液閥相對的另一側，所述的微流體閥均布在同心的兩個圓周上，位于內圓周上的微流體閥處于位于外圓周上的相鄰兩個微流體閥的中間位置，構成微流體泵的薄膜執行元件布置在圓柱形泵體的與所述進液閥、出液閥相對的一側的表面且與構成進液閥和出液閥的薄膜執行元件呈對稱狀態。

5.如權利要求1所述的具有多通道主動控制能力的微流體泵，其特征在于：所述微流體泵為一個立方體泵體，所述微流體閥在立方體泵體的五個表面的中心呈對稱布置，所述圓柱形泵腔布置在立方體泵體的第六面的中心，位于立方體泵體的兩相對面的微流體閥的圓柱形中心孔直接相連，位于與圓柱形泵腔相對表面的微流體閥的圓柱形中心孔直接與圓柱形泵腔相連，所述的立方體泵體安裝微流體閥的每一個表面也可以均布多個微流體閥，圓環柱形閥?腔與在適當表面的進液口/出液口相連，其圓柱形中心孔直接與泵腔相連，圓環柱形閥腔與安裝在適當表面的進液口/出液口相連。

6.如權利要求1所述的具有多通道主動控制能力的微流體泵，其特征在于：構成進液閥和出液閥的微流體閥在沒有驅動信號作用時處于關閉狀態，且微流體閥的薄膜執行元件與圓環面邊界具有預壓緊力。

7.如權利要求1所述的具有多通道主動控制能力的微流體泵，其特征在于：在實現泵入和泵出時，采用同頻率的周期信號驅動多個進液閥和多個出液閥的薄膜執行元件與泵薄膜執行元件，且作用于進液閥的薄膜執行元件的控制信號首先有效，作用于泵薄膜執行元件的控制信號相位滯后作用于進液閥的薄膜執行元件的控制信號1/4周期有效，作用于出液閥的薄膜執行元件的控制信號比作用于微流體泵的薄膜執行元件的控制信號滯后1/4周期有效；處于工作狀態的微流體泵轉為止流狀態時，在最后一個泵入狀態完成后作用于進液閥薄膜執行元件的控制信號首先無效，經1/4周期后微流體泵的薄膜執行元件控制信號無效，再經1/4周期后出液閥薄膜執行元件的控制信號無效，微流體泵轉入止流狀態。

8.如權利要求7所述的具有多通道主動控制能力的微流體泵，其特征在于：作用于驅動進液閥和出液閥的薄膜執行元件與作用于微流體泵的薄膜執行元件的控制信號是方波信號、正弦信號或其他周期信號；改變作用于驅動進液閥和出液閥的薄膜執行元件與微流體泵的薄膜執行元件的控制信號的頻率、幅值、相位關系以改變微流體泵的流量、脈動性、輸出壓力。