[發明專利]一種基于磁驅液控微閥供氣換向裝置及其使用方法

在審

• 申請號: 201710247554.5
• 申請日: 2017-04-17
• 公開（公告）號: CN107044559A
• 公開（公告）日: 2017-08-15
• 發明（設計）人: 龍威;柴輝;楊紹華;裴浩;陳婭君;吳張永;張曉龍;魏鏡弢;王庭有;莫子勇
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: F16K31/06
• 分類號: F16K31/06;F16K11/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于磁驅液控微閥供氣換向裝置，其特征在于：包括電源I(1)、電磁線圈I(2)、閥體(3)、磁性液滴(4)、電磁線圈II(5)、電源II(6)；

所述閥體(3)底部開有進氣口(7)，閥體(9)頂部對稱開有出氣口Ⅰ(8)、出氣口Ⅱ(9)，進氣口(7)通過微通道與出氣口Ⅰ(8)、出氣口Ⅱ(9)連通，磁性液滴(4)位于微通道內且磁性液滴(4)的寬度大于進氣口(7)、出氣口Ⅰ(8)、出氣口Ⅱ(9)的寬度，磁性液滴(4)的深度、寬度分別等于微通道的深度、寬度且磁性液滴(4)可在微通道內移動，進而堵塞出氣口Ⅰ(8)或出氣口Ⅱ(9)，磁性液滴(4)堵塞出氣口Ⅰ(8)或出氣口Ⅱ(9)的同時不堵塞進氣口(7)，閥體(3)兩側分別設有電磁線圈I(2)、電磁線圈II(5)，電磁線圈I(2)與電源I(1)連接且位于出氣口Ⅱ(9)的一側，電磁線圈II(5)與電源II(6)連接且位于出氣口Ⅰ(8)的一側。

2.根據權利要求1所述的一種基于磁驅液控微閥供氣換向裝置，其特征在于：所述閥體(3)采用聚二甲基硅氧烷材料制作。

3.一種使用權利要求3所述的基于磁驅液控微閥供氣換向裝置的方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟1：接通電源(1)，此時電磁線圈I(2)通電產生磁場，通過控制電磁力F和電流強度I，吸引磁性液滴(4)向出氣口Ⅱ(9)移動，恰好將出氣口Ⅱ(9)封閉且沒有阻擋進氣口時，給微閥進氣口(7)通氣，此時氣體從出氣口Ⅰ(8)流出；

步驟2：微閥換向，此時需要關閉電源(1)，此時仍繼續供氣，打開電源II(6)，電磁線圈II(5)通電產生磁場，通過控制電磁力F和電流強度I，吸引磁性液滴(4)向出氣口Ⅰ(8)方向移動，待恰好封閉出口(1)且沒有阻擋進氣口時，氣體從出氣口Ⅱ(9)流出。

4.根據權利要求3所述的一種使用權利要求1所述的基于磁驅液控微閥供氣換向裝置的方法，其特征在于：所述的步驟也可以為先接通電源II(6)，電磁線圈II(5)通電產生磁場，使磁性液滴(4)向出氣口Ⅰ(8)移動，待恰好封閉出口(1)且沒有阻擋進氣口時，氣體從出氣口Ⅱ(9)流出；然后微閥換向時，關閉電源II(6)，仍繼續供氣，接通電源(1)，電磁線圈I(2)通電產生磁場，使磁性液滴(4)向出氣口Ⅱ(9)移動，當磁性液滴(4)將出氣口Ⅱ(9)封閉且沒有阻擋進氣口時，給微閥進氣口(7)通氣，此時氣體從出氣口Ⅰ(8)流出。

5.根據權利要求3或4所述的一種使用權利要求1所述的基于磁驅液控微閥供氣換向裝置的方法，其特征在于：所述的電磁力F和電流強度I的計算方法為：由Φ＝B*S₁來控制磁場強度，由I＝E/R_總；R_總＝ρL/S₂求出電流I，此時應滿足的電磁力的要求：F＝BIL，

式中：

B：磁場強度；

ΔB：是磁場強度變化量；

Φ：磁通；

Δt：通電時間；

N：線圈匝數；

S₁：與磁場方向垂直的平面面積；

E：電動勢；

I：線圈中的電流；

R_總：線圈中的電阻；

ρ：電阻的電阻率；

L：線圈長度；

S₂：電阻的橫截面積；

F：電磁力。