[發明專利]一種用于微流控制的液體流量控制裝置和微流控制方法

有效

• 申請號: 201611190769.X
• 申請日: 2016-12-21
• 公開（公告）號: CN108223814B
• 公開（公告）日: 2019-10-15
• 發明（設計）人: 王立言;蒙玄
• 申請（專利權）人: 無錫源清天木生物科技有限公司
• 主分類號: F16K1/00
• 分類號: F16K1/00
• 代理公司: 北京彩和律師事務所 11688
• 代理人: 閆桑田

本發明涉及用于微流控制的液體流量控制裝置和微流控制方法，該裝置包括中空主體(1)和設在主體(1)內可移動的活塞(2)，主體(1)包括進液口(3)和出液口(4)，進液口(3)、可移動的活塞(2)和出液口(4)形成可變化容積的液體腔室，液體腔室設有分隔壁(5)，液體腔室經由分隔壁(5)分為由進液口(3)到活塞(2)與分隔壁結合處的進液通道，和活塞(2)與分隔壁結合處到出液口(4)的出液通道，出液通道包括毛細管(6)和填充在毛細管(6)和出液通道之間的填充物，活塞(2)處于開啟位置，液體從進液口(3)流經進液通道和/或流經出液通道并從出液口(4)排出，活塞(2)處于閉合位置，活塞(2)閉合毛細管(6)使得液體進入出液通道的阻力大于進入進液通道的阻力以防止多余的微流液滴從出液口(4)流出。

技術領域

本發明涉及微流控制領域，特別涉及一種用于微流控制的液體流量控制裝置和微流控制方法。

背景技術

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，特別是對液體流量控制提出了更精確的要求。微流控芯片對流入的液體流量有著微升級的精度要求，而目前的液體流量控制裝置難以滿足精度需求。在微流控領域中經常使用閥門去控制液體流動的開啟或停止。但是微流控芯片管道的尺寸通常非常細小，一般是微米級別或毫米級別，液體的流量需要精確控制。所以閥門在閉合的瞬間，如果不能立即的阻斷液體的流動，不僅影響到進入芯片中的液體的體積的精確度，而且在微滴的操控過程中，影響微滴的定位，以及對微滴的定量分割和融合等。

發明內容

專利文獻CN205663974U公開了一種微流道用溫控閥，其包括：位于微流道控制芯片內的閥體，閥體內設有溫控閥芯組件，所述溫控閥芯組件包括：儲液腔，該儲液腔內液體通過溫控裝置升溫膨脹或降溫收縮，以驅動閥芯移動，使閥關閉或打開；所述溫控裝置處理器模塊、用于對儲液腔內液體進行溫度控制的半導體致冷片，所述半導體致冷片與驅動模塊相連；所述處理器模塊適于通過驅動模塊控制半導體致冷片升溫，或通過控制驅動模塊改變其電流輸出方向，實現半導體致冷片降溫；所述處理器模塊還與用于檢測液體溫度的溫度傳感器相連；以及所述處理器模塊還與按鍵模塊、顯示模塊相連，將通過按鍵模塊設定閥的開度值，經顯示模塊顯示；所述處理器模塊適于通過設定的開度值轉換為儲液腔內液體的溫度值；即當閥打開后，若需要調小閥的開度，則通過半導體致冷片對儲液腔內液體進行升溫；或當閥打開后，若需要調大閥的開度，則通過半導體致冷片對儲液腔內液體進行降溫。該專利采用溫控的原理實現了對閥的控制，并將溫控閥集成于微流道控制芯片內，滿足了各微流道液體之間流量調節，但該專利結構復雜、部件多且對外部環境要求比較高，不適用于多種較為嚴苛的環境，且由于采用溫控無法迅速切斷液體通道使得液體流量控制精度不高。

專利文獻CN2503286Y公開了一種流量控制電磁閥，包括柱塞式閥部件，微電機，帶動柱塞閥芯升降的轉動絲桿、固定螺母組成的旋轉/軸向移動轉換裝置，微電機由多磁極電磁定子與多磁極永磁體轉子組成，所述轉動絲桿直接與轉子相連。該專利采用電磁閥進行液體流量控制，但該專利雖然采用電磁控制能夠迅速切換開啟閉合狀態，但由于活塞閉合仍然使得液體在活塞閉合的同時壓入出液通道使得多余的液體進入芯片等，降低了液體流量控制精度。