[實用新型]三通微流控電磁閥

有效

• 申請號: 201520037984.0
• 申請日: 2015-01-20
• 公開（公告）號: CN204512599U
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發明（設計）人: 徐文峰;廖曉玲;許杰;李波
• 申請（專利權）人: 重慶科技學院
• 主分類號: F16K31/06
• 分類號: F16K31/06;F16K31/04;F16K31/53
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種新型微流控三通電磁閥和它的使用方法，從使用上講，是一種微流控芯片上使用的三通微流控電磁閥。

背景技術

目前，隨著微流控芯片技術的飛速發展，對微流控通道的開關控制，越來越被關注。所以近來人們對微流控通道控制的高智能、高自動化的研究和生產，也來越多。但伴隨目前大多數微流控芯片還只是在實驗研究中應用的比較多，因此，高智能、高自動化的開關控制，如氣閥等控制，不適合靈活多變的創新實驗設計和具體的實驗需求。另外，采用的高智能、高自動化的控制開關，一是需要根據實驗更改控制參數和軟件程序，二是需要另外采購和維護費用較高，實驗使用成本相對高，增加了微流控芯片的實驗研究的推廣成本。

因此，需要一種更加簡單、專業的微流控芯片的微通道的控制開關，用于實驗研究中。

發明內容

本實用新型的技術方案為：一種三通微流控電磁閥，其主要由電磁閥體，閥芯的二通管組成，其特征在于：電磁閥體為一個空心圓柱體，圓柱體中心上下貫通形成一個電磁閥內腔，電磁閥內腔的上部安裝有一個微型線圈組成的電磁體，電磁體中心包裹著電磁閥外接管，以此密封住電磁閥外接管。電磁閥外接管上端伸出電磁閥體10~20mm長，下端與電磁體平齊，接通剩余的中下部電磁閥內腔與電磁閥體外部大氣的通路。此設計便于電磁閥外接管與外部管路連接，同時下端與電磁體平齊便于密封加工。在中下部電磁閥內腔的壁上安裝有可滑動旋轉的、圓筒狀的一個電磁閥內腔圈，此部件是帶動二通管水平旋轉的關鍵。

電磁閥體的內部除去電磁閥內腔和電磁體所占的空間外，安裝有一個微型的旋轉電機，旋轉電機能夠順時針或逆時針旋轉，旋轉電機通過齒輪傳動控制著電磁閥內腔中下部壁上的電磁閥內腔圈的水平轉動。因為轉動不需要多大角度，所以電機變速和轉動角度的控制用齒輪最好，省去電路的時間控制，以及電路時間控制的校準的難題。齒輪控制，旋轉角度也好調整和校準。旋轉電機順時針或逆時針的每次開動一次，能夠帶動電磁閥內腔圈上的內腔圈凸槽剛好順時針水平旋轉90°、或逆時針水平旋轉90°。也就是說，旋轉電機能讓內腔圈凸槽一次順時針或逆時針傳動90°。例如：正向旋轉電機開動2次，內腔圈凸槽將順時針轉動180°，正向旋轉電機開動4次，順時針轉動360°，內腔圈凸槽帶動二通管的旋轉360°而轉回到原位。同樣反向旋轉電機開動2次，內腔圈凸槽將逆時針轉動180°，反向旋轉電機開動4次，逆時針轉動360°，內腔圈凸槽帶動二通管的旋轉360°而轉回到原位。旋轉電機正向開動一次，反向再開動一次，內腔圈凸槽帶動二通管順時針旋轉90°又逆時針旋轉90°，轉回到原位。

在中下部電磁閥內腔，安裝有一個下部端頭封死的二通管，二通管的頂端距離電磁閥外接管和電磁體的下端面有一個H長度，在H長度的電磁閥內腔內安裝有伸縮行程為H長度的彈性裝置。這是閥芯的部件，使閥芯的二通管既能旋轉又能直線運動。彈性裝置的上端固定在電磁體的下端面上，彈性裝置的下端頂著二通管頂部的鐵磁性耳子上。鐵磁性耳子上的設計可以通過行程限位卡，卡住鐵磁性耳子來簡單地完成限位，同時又加強了電磁磁性作用力，保證了直線運動的磁性吸合動力。

二通管的上部加工有凹槽與內腔圈凸槽配合。保障了二通管能隨內腔圈凸槽的旋轉而轉動。二通管的下端伸出電磁閥體，在封死的下部端頭側面開有一個圓形的，直徑為Φ100μm?~?Φ500μm的圓開口。H長度在100μm?~?500μm之間，與圓開口直徑Φ100μm?~?Φ500μm的數值一一相等，對應匹配。例如：當H長度=100μm時，圓開口直徑=Φ100μm；H長度=200μm時，圓開口直徑=Φ200μm；當H長度=300μm時，圓開口直徑=Φ300μm；H長度=400μm時，圓開口直徑=Φ400μm；H長度=500μm時，圓開口直徑=Φ500μm；根據H長度和圓開口的直徑，制作不同規格的微流控三通電磁閥。二通管（9）外徑1mm，內徑0.75mm。采用統一的標準毛細管，有利于批量生產和降低成本。

上述技術方案中，所述電磁體與電磁閥內腔壁密閉粘貼，電磁閥外接管與電磁閥體內壁密閉粘貼。所述電磁閥體的電磁閥內腔底端安裝有封閉二通管外側壁的密封圈；保證電磁閥體的密閉不透氣。

所述二通管下部端頭的圓開口的開口方向與二通管的上部加工的凹槽方向相互成90°垂直。在伸出電磁閥體的二通管中部，正對二通管的上部加工的凹槽的一側外壁上標有方向標識，即標識在與圓開口的開口方向成90°處。此設計目的在于使用方便，簡單，方向的開關明確。在二通管下部封死的端頭的底部加工有緩沖柔軟密封墊，這樣設計，既保證了密封性，有保護了二通管和微通道。