[發明專利]環形薄膜微流控被動流量調節閥及流量調控方法有效
| 申請號： | 201810502408.7 | 申請日： | 2018-05-23 |
| 公開（公告）號： | CN108662279B | 公開（公告）日： | 2020-03-17 |
| 發明（設計）人： | 張鑫杰 | 申請（專利權）人： | 河海大學常州校區 |
| 主分類號： | F16K99/00 | 分類號： | F16K99/00 |
| 代理公司： | 南京經緯專利商標代理有限公司 32200 | 代理人： | 丁濤 |
| 地址： | 213022 江蘇*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 環形 薄膜 微流控 被動 流量 調節 調控 方法 | ||
1.一種環形薄膜微流控被動流量調節閥，其特征在于：包括閥體（1）、流體入口（2）、控制流道（3）、旁通孔（4）、薄膜（5）、流體主流道（6）、流體出口（7）；
所述閥體（1）左端開設流體入口（2），右端開設流體出口（7），所述流體主流道（6）的左端與流體入口（2）相連通，流體主流道（6）的右端與流體出口（7）相連通；所述控制流道（3）環繞流體入口（2）、流體主流道（6）和流體出口（7）開設；
所述控制流道（3）的左側通過旁通孔（4）與流體入口（2）相連通，控制流道（3）的右側與流體主流道（6）之間由薄膜（5）隔開；所述薄膜（5）為環形彈性薄膜，在流體壓力作用下能夠產生軸向變形；
調控的微流體流量范圍為1nl/min ~ 10ml/min，且調節閥的閾值≤15kPa。
2.根據權利要求1所述的環形薄膜微流控被動流量調節閥，其特征在于：所述流體主流道（6）的截面尺寸小于流體入口（2）和流體出口（7）的截面尺寸。
3.根據權利要求1所述的環形薄膜微流控被動流量調節閥，其特征在于：所述控制流道（3）的右端為封閉容腔，且能夠存儲不低于50kPa壓力的流體。
4.根據權利要求1所述的環形薄膜微流控被動流量調節閥，其特征在于：所述旁通孔（4）的總數量為1個以上，且所有旁通孔的總流阻大于流體主流道（6）的流阻。
5.根據權利要求1所述的環形薄膜微流控被動流量調節閥，其特征在于：所述薄膜（5）的厚度為微米級，材質為聚二甲基硅氧烷、硅膠、聚氨酯橡膠聚合物彈性材料中的一種。
6.一種環形薄膜微流控被動流量調控方法，利用權利要求1所述的調節閥，其特征在于包括如下步驟：
微流體由流體入口（2）流進閥體（1），同時分為兩路；一路微流體經旁通孔（4）進入控制流道（3），由于控制流道（3）的右端封閉，因此這一路微流體被封閉在容腔內；另一路微流體直接進入流體主流道（6），并從流體出口（7）流出閥體（1）；
封閉在控制流道（3）右側容腔內的微流體受到流體入口（2）處的壓力源作用，導致容腔內的微流體對薄膜（5）的整個外周表面施壓，迫使薄膜（5）產生軸向變形并擠壓流體主流道（6）內的微流體，從而改變流體主流道（6）的流阻，實現微流體流量的實時調節；
當流體入口（2）處的壓力源超過一定閾值時，流體主流道（6）的流阻變化會補償壓力源的變化，最終使閥輸出恒定的流體流量。
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