CN111278526A - 微流装置和微流装置的控制设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种微流装置,以有效地改善用于控制流体的阀门的结构,可以更简单有效地操作阀门,所述微流装置包括:平台,其具有至少一个腔室;至少一个流道,其连接于所述腔室,用于输送流体;阀门,其用于打开或关闭所述流道,所述阀门包括:阀体,其设置在平台上;挡板,其设置在所述阀体上并面向流道,用于选择性地阻断流道;压棒,其可移动地设置在所述阀体内部,用于顶压挡板;固定部,其设置在所述阀体上,用于将压棒固定在挡板顶压位置。
Description
技术领域
本发明公开一种用于控制流体流动的微流装置和微流装置的控制设备。
背景技术
通常,微流装置是通过设置在容纳流体的腔室之间的流道上的阀门来控制流体流动以执行各种指定的功能。
阀门是利用微流体的相关研究中用于控制流体的最重要的构件之一。通过操作阀门可以控制流体的流动。由此,可以将各种功能集成到单一芯片中。
近来,正在开发一种利用具有弹性的材料可以在圆盘上调节流体流动的阀门。这种阀门可以重复执行开闭操作,对流体流动的控制更为有效。
因此,正在对阀门进行各种研究,以便能够更有效地控制流体流动。如果设计成阀门的操作和控制效率低下,则在注入试样到检测出结果的全过程需要自动化的即时检验设备的开发上存在很大问题。因此,微流装置中要求阀门具有进一步改善的结构。
发明内容
技术问题
本发明提供一种更简单有效地改善用于控制流体的阀门结构的微流装置和微流装置的控制设备。
本发明提供一种可以更简单有效地操作阀门的微流装置和微流装置的控制设备。
技术方案
根据本实施方案的微流装置可包括:平台,其具有至少一个腔室;至少一个流道,其连接于所述腔室,用于输送流体;阀门,其用于打开或关闭所述流道。
所述阀门可包括:阀体,其设置在平台上;挡板,其设置在所述阀体上并面向流道,用于选择性地阻断流道;压棒,其可移动地设置在所述阀体内部,用于顶压挡板;固定部,其设置在所述阀体上,用于将压棒固定在挡板顶压位置。
所述微流装置还可包括:突起,其突出形成于所述阀体下端,用于顶压挡板使其紧贴于平台。
所述固定部可包括:弹性闩锁,其弹性地设置在阀体侧面上,前端向阀体内侧突出,以卡固压棒的前端。
所述压棒可以在前端形成有卡在所述弹性闩锁上的卡止部,所述卡止部的直径小于所述阀体的内径且大于所述弹性闩锁的内径。
所述压棒还可包括卡坎,其形成在侧面上,用于卡在所述弹性闩锁上防止压棒脱离。
所述微流装置还包括阀门操作部,其用于使所述压棒移动以打开或关闭流道,所述阀门操作部可包括:施压部,其用于对所述阀门的压棒施加外力,以将所述压棒卡固在弹性闩锁上;以及解除部,其用于解除所述压棒的固定状态。
所述施压部可包括:壳体,其位于所述阀体之上且下端开放;电磁铁,其设置在所述壳体内;供电部,其对所述电磁铁施加电流;磁性体,其可移动地设置在所述壳体内,并且被电磁铁的磁力推开而按压压棒使其移动。
可以是所述磁性体的下端直径小于所述压棒的卡止部直径的结构。
所述解除部包括驱动部,其连接于壳体,用于使壳体沿阀体内部移动,所述壳体可以形成为面向阀体的下端直径小于或等于所述阀体的内径且大于或等于所述压棒的卡止部直径,以移动到所述阀体内部将所述弹性闩锁向外侧撑开。
所述阀体可以是圆筒形截面结构。
所述阻挡部件可以是由具有弹性的材料形成且被所述压棒按压变形而打开或关闭流道的结构。
所述阻挡部件可包括选自聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane,PDMS)、聚丁二烯、丁基橡胶、聚异戊二烯、氯丁二烯、弹性合成树脂、橡胶、硅胶中的至少任何一种。
本实施方案的控制设备可以是微流装置的控制设备,所述微流装置包括:平台,其具有至少一个腔室;至少一个流道,其连接于所述腔室,用于输送流体;阀门,其用于打开或关闭所述流道,所述阀门包括:阀体,其设置在平台上;挡板,其设置在所述阀体上并面向流道,用于选择性地阻断流道;压棒,其可移动地设置在所述阀体内部,用于顶压挡板;弹性闩锁,其弹性地设置在所述阀体侧面上,前端向阀体内侧突出,以卡固压棒的前端。
所述控制设备包括:阀门操作部,其用于对所述微流装置所具有的阀门进行打开或关闭操作;移动部,其用于移动所述阀门操作部,所述阀门操作部可包括:施压部,其用于对所述阀门的压棒施加外力,以将所述压棒卡固在弹性闩锁上;解除部,其用于解除所述压棒的固定状态。
所述施压部可包括:壳体,其位于所述阀体之上且下端开放;电磁铁,其设置在所述壳体内;供电部,其对所述电磁铁施加电流;磁性体,其可移动地设置在所述壳体内,并且被电磁铁的磁力推开而按压压棒使其移动。
可以是所述磁性体的下端直径小于所述压棒的卡止部直径的结构。
所述解除部包括驱动部,其连接于壳体,用于使壳体沿阀体内部移动,所述壳体可以形成为面向阀体的下端直径小于或等于所述阀体的内径且大于或等于所述压棒的卡止部直径,以移动到所述阀体内部将所述弹性闩锁向外侧撑开。
发明效果
根据本实施方案,用于控制流体流动的阀门的操作性得到改善,可以更有效地操作阀门。
阀门的结构简单容易制造,可以更简单地使用。
附图说明
图1是示出根据本实施例的微流装置的控制设备的结构示意图。
图2是示出根据本实施例的微流装置的阀门的剖视示意图。
图3和图4是示出根据本实施例的微流装置的阀门操作结构的示意图。
具体实施方式
在下文中,将参照附图详细描述本发明的实施例,以使本发明所属技术领域的普通技术人员容易实施本发明。本发明所属技术领域的普通技术人员理应理解,在不脱离本发明的概念和范围的基础上,本文所述的实施例能够以各种不同方式变形实施。在附图中尽量采用相同的附图标记来表示相同或相似的部分。
本文所使用的术语只是出于描述特定实施例,并不意在限制本发明。除非上下文中另给出明显相反的含义,否则本文所使用的单数形式也意在包括复数形式。还应该理解的是,术语“包括”可以具体指某一特性、领域、整数、步骤、动作、要素及/或成分,但并不排除其他特性、领域、整数、步骤、动作、要素、成分及/或组的存在或附加。
本文使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)的含义与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的意思相同。对于辞典里面有定义的术语,应该被解释为具有与相关技术文献和本文中公开的内容一致的意思,而不应该以理想化或过于正式的含义来解释它们的意思。
图1示出了根据本实施例的微流装置的控制设备。
本实施例的微流装置100可包括平台110,其具有多个腔室114、116;多个流道118,其用于连接腔室114、116之间;阀门120,其用于打开或关闭各流道118,以选择性地连通腔室114、116之间。
微流装置100例如可安装在分析系统上,用于分析试样。分析系统具有用于使微流装置的平台旋转的旋转驱动部200,而为了进行分析,可以具有用于向微流装置照射光线的光源和用于分析透过微流装置的光线的光谱仪。分析系统利用光源和光谱仪检测基于因试剂而发生变化的试样颜色的成分。根据待分析材料的颜色,在光谱仪中出现各自不同的波长,可以通过检测到的波长对待分析材料进行检测。另外,如果待分析材料的浓度高,则吸光度也成比例的增加,因此可基于光谱仪中测出的吸光度检测出分析材料的浓度。分析系统还可包括用于监视的摄像机和闪光灯。根据微流装置的结构或分析对象,分析系统可以变形为各种结构,对此没有特别限制。
平台110具有旋转中心,例如可以形成为可旋转的圆盘状。平台110可以是两个基板粘贴而成,以形成腔室114、116和流道118。为了便于描述,如图2所示,沿y轴方向相对位于上方的基板称为第一基板111,而位于下方的基板称为第二基板113。在本实施例中,第二基板113的内面上可以形成用于容纳流体的腔室114、116和用于连接腔室的流道118。第一基板111与第二基板113粘接而遮挡腔室114、116和流道118的开放的上方。当然,与所述结构相反地,可以在第一基板上形成腔室和流道,对此没有特别限制。第一基板111和第二基板113可通过各种方法如利用粘接剂的粘接、超声波焊接、激光焊接等粘接而形成平台110。平台110可以用具有化学和生物学稳定性和光学透明性的材料来形成。
在本实施例中,第一基板111上对应于流道的位置上可以设置用于阻断流道的挡板(参见图2的122)。对此,在下文中进一步详细描述。此外,第一基板本身用可弹性变形的材料形成,因此可用作阻断流道的挡板。
当平台110旋转时,由于离心力储存在腔室114中的试样可通过流道移动到另一个的腔室116。设置在腔室114和腔室116之间的阀门120控制试样的移动。
如图1所示,用于控制微流装置100驱动的控制设备设置在微流装置100的外侧,并且包括用于对设置在平台110上的多个阀门120中至少任何一个进行打开或关闭操作的阀门操作部300。
本实施例的控制设备可以是分开设置阀门操作部300和微流装置100以驱动微流装置的阀门120的结构。对于这种结构,可在控制设备上仅设置一个阀门操作部300。通过移动阀门或阀门操作部的位置,可以通过一个阀门操作部来驱动设置在微流装置内各阀门。
除了上述的结构之外,控制设备可以是在微流装置所具有的各阀门上分别设置阀门操作部并通过各自的阀门操作部单独驱动阀门的结构。也就是说,阀门可以是用于驱动阀门的阀门操作部结合在一起的结构。
在下面的描述中,以阀门操作部与微流装置的阀门分开设置在控制设备内对所选择的阀门进行驱动控制的结构为例进行描述。为此,本实施例的控制设备还可包括移动部400,用于将阀门操作部300移动到所选择的阀门120的位置上。
移动部400可包括水平移动部410,其在平台110上朝中心沿水平方向布置,用于使阀门操作部300水平移动。另外,移动部400还可包括垂直移动部420,其在平台110上沿垂直方向布置,用于使阀门操作部300相对于平台110上下移动。阀门操作部300连接于垂直移动部420可上下移动,而垂直移动部420连接于水平移动部410可沿水平方向移动。因此,通过水平移动部410和垂直移动部420的驱动,可以使阀门操作部300移动到所需的位置上。垂直移动部420和水平移动部410连接于控制器430,基于控制器430的控制信号而驱动,使得阀门操作部移动到所选择的阀门上方。
另外,控制设备的控制器430通过控制旋转驱动部200来控制平台110的旋转量。因此,可以使平台110所具有的多个阀门120中被选择的阀门120移动到阀门操作部300位置上。
在图1中,垂直移动部420使阀门操作部300相对于平台110沿y轴方向移动。在图1中,水平移动部410使阀门操作部300沿x轴方向移动。垂直移动部420和水平移动部410例如可以是利用移动轨道和直线电机的轨道移动结构。对于垂直移动部420和水平移动部410,只要能使阀门操作部300沿正交坐标系移动的结构均可。
旋转驱动部200通过使平台110旋转,在图1的xz平面上移动阀门120的位置。因此,对于x轴和y轴,可以使阀门操作部300相对于阀门120移动,而对于z轴,可以使阀门120相对于阀门操作部300移动。这就像使阀门操作部300进行3轴移动,可以使阀门操作部300精确地位于要控制的阀门120上。因此,根据控制器430的驱动控制,可以使阀门操作部300移动到所希望的位置上对阀门120进行机械操作。
在下文中,将参照图2描述根据本实施例的阀门和阀门操作部的结构。在以下描述中,上或上方是指沿y轴方向的上侧,下或下方是指沿y轴方向的下侧。
阀门120可包括:阀体121,其设置在平台110上;挡板122,其设置在阀体121上并面向流道118,用于选择性地阻断流道;压棒123,其可移动地设置在阀体121内部,用于顶压挡板122;固定部,其设置在阀体121上,用于将压棒123固定在挡板122顶压位置上。
对于阀体121,其上端可以形成为圆筒形状。阀体121的内侧下端可以设置挡板122。
阀体121可以贴设在平台110上。另外,如图2所示,阀体121可以在下端延伸形成卡扣125,从而可拆卸地与平台110结合。平台110的第一基板111上可以形成供卡扣卡接的卡槽126。因此,将阀体的卡扣125卡入第一基板的卡槽126时,阀体121就会固设在平台110上。
阀体121可以在下端突出形成突起127,以顶压挡板122使其紧贴于第一基板111。突起127沿圆筒形阀体121的下端连续形成。因此,当阀体121结合到平台110时,阀体下端上突出形成的突起127顶压挡板122使其紧贴在平台的第一基板111上。因此,挡板122和第一基板111之间紧密抵接而完全密封。由此,可以防止流过流道的流体通过挡板122和第一基板111之间的缝隙泄漏到外部。
挡板122可以是被压棒123按压而弹性变形或者恢复原状以打开或关闭流道118的结构。在本实施例中,将以如图2所示挡板122被压棒123按压而弹性变形时阻断流道118以及恢复原状而打开流道118的结构为例进行描述。
挡板122可以用本身具有弹性的材料形成,以便可以弹性变形。例如,挡板122可以用选自聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane,PDMS)、聚丁二烯、丁基橡胶、聚异戊二烯、氯丁二烯等弹性合成树脂或橡胶、硅胶中的至少任何一种材料形成。
在本实施例中,挡板122可以设置在阀体121下端并连接于第一基板111的流道118部分。因此,挡板122的一面面向阀体内部,而相反面面向流道。除了这种结构之外,挡板可与第一基板形成为一体。
挡板122被压棒123的外力按压弹性变形而阻断流道118。另外,当解除压棒123的固定时,挡板122通过本身的弹性恢复力推开压棒恢复原状而打开被阻断的流道118。
在下文中,将压棒123按压挡板122使其弹性变形以阻断流道118的位置称为固定位置,将压棒的固定状态被解除流道118打开而压棒123回归的原位称为解除位置。挡板122在压棒123移动到固定位置时弹性变形而阻断流道118。
压棒123是具有预定长度的棒形结构体。压棒123在阀体121内部顺着阀体沿上下方向(图2中y轴方向)可移动地设置,从而使挡板122发生顶压变形。压棒123可以形成为对应于阀体121的截面形状。在本实施例中,压棒123可以形成为与阀体相同的圆形截面结构。
在本实施例中,压棒123可以是在与外力方向相同的方向上进行直线往返运动按压挡板122使其移动的结构。因此,压棒123在用于阻断流道118的固定位置或用于打开流道118的解除位置中任何一个位置上进行位置切换。
压棒123的上端形成有卡止部128以卡在固定部。对于压棒123,其上端的卡止部128卡在固定部,从而继续保持固定位置。
固定部将压棒123固定在固定位置上。固定部可包括弹性弯曲的弹性闩锁124。在本实施例中,弹性闩锁124可以一体地形成在阀体121的侧面。如图2所示,弹性闩锁124是上端连接于阀体121的侧面,而下端形成为自由端,具有弹性弯曲的结构。弹性闩锁124朝阀体121的内侧倾斜延伸,作为自由端的下端向阀体121的内侧突出而形成为卡住压棒123的卡止部128予以固定的结构。弹性闩锁124的内侧面倾斜预定角度而形成倾斜面。因此,压棒的卡止部可以沿弹性闩锁平稳地移动。弹性闩锁124可以沿圆筒形阀体121的内周面形成在至少一处。弹性闩锁124可以通过切割阀体121的侧面来形成。例如,可以对阀体121的侧面进行三面切割,在上端连接于阀体121上的状态下向阀体121内部弯曲而形成弹性闩锁124。
当压棒123被按压时,将会经过弹性闩锁124的下端移动到固定位置,挡板122被压棒123顶压而封闭流道118。压棒123经过弹性闩锁124时,弹性闩锁124会弹性弯曲。压棒123经过弹性闩锁124后,弯曲的弹性闩锁124通过本身弹性恢复力恢复原状。因此,向阀体内侧突出的弹性闩锁124的下端会卡在压棒123的上端卡止部128。因此,压棒123在弹性闩锁124下方卡在弹性闩锁124的下端无法向上移动而继续位于固定位置,从而继续保持流道的封闭状态。
可以是压棒123的上端即卡止部128的直径A小于阀体121的内径B且大于弹性闩锁124的内径C的结构。弹性闩锁124的内径C是指在没有外力施加于弹性闩锁124的状态下弹性闩锁124的突出的下端所形成的直径大小。如果压棒123的卡止部128的直径A大于阀体121的内径B,则压棒123难以在阀体121内部上下移动。如果卡止部128的直径A与阀体121的内径相同,则在撑开弹性闩锁124解除压棒固定状态时,压棒123会通过阀体121的开放的上方向外脱离。如果压棒123的卡止部的直径A小于或等于弹性闩锁124的内径C,则压棒123不会卡在弹性闩锁124的下端。因此,压棒123不会卡固在弹性闩锁124上,无法继续保持流道阻断状态。
当弹性闩锁124向外侧撑开时,对压棒123的卡止部128的约束被解除,压棒123可以沿阀体121向上上升。因此,压棒123会移动到解除位置,而流道被打开。
本实施例的阀门120具有压棒123经过弹性闩锁124的下端上升到解除位置时防止通过开放的阀体121的上端向外脱离的结构。为此,压棒123的侧面上可以形成卡在弹性闩锁124以防止压棒123脱离的卡坎129。
如图2所示,卡坎129距离压棒123的上端预定距离从侧面突出形成。卡坎129可以沿圆形压棒123的外周面形成。例如,卡坎129可以是压棒123的侧面向内侧凹陷而形成。因此,随着阀门的打开驱动,当弹性闩锁124向外侧撑开时,卡止部128从弹性闩锁脱离,压棒123向上上升。向上上升的压棒123,其侧面上所形成的卡坎129卡在弹性闩锁124,从而限制移动。因此,卡坎129卡在弹性闩锁124受约束,压棒123无法再向上移动,不会从阀体脱离。
卡止部128和卡坎129之间的压棒123侧面可以是越往下方向直径逐渐减小的倾斜面。对于这种结构,当压棒123下降卡止部128经过弹性闩锁124的侧面时,卡止部128可以更顺利地沿弹性闩锁124移动。
可以是卡坎129的外径D小于或等于阀体121的内径B且大于压棒的卡止部128的直径A的结构。如果卡坎129的外径D大于阀体121的内径B,则形成有卡坎的压棒123在阀体121内部难以上下移动。如果卡坎129的外径D小于或等于卡止部128的直径A,则为了解除压棒的固定而将弹性闩锁124撑开成大于或等于压棒的卡止部128的直径时,卡坎129也不会卡在弹性闩锁124,压棒123有可能向阀体121的外部脱离。
阀门操作部300使压棒123在阀体121内移动到固定位置进行固定或者回归到解除位置,以控制基于挡板122的流道118的打开或关闭。通过阀门操作部300压棒123选择性地位于固定位置或解除位置之一。
为此,根据本实施例的阀门操作部300可包括施压部,其用于对阀门的压棒123施加外力,以将所述压棒123卡固在弹性闩锁124上;以及解除部,其用于解除压棒123的固定状态。
阀门操作部可以结合到阀门的阀体或者根据控制设备的驱动移动到阀门的阀体上方,从而对阀体所具有的压棒施加外力。
施压部可包括:壳体312,其位于阀体121的上方且下端开放;电磁铁312,其设置在壳体312内;供电部316,其对电磁铁312施加电流;磁性体314,其可移动地设置在壳体312内,并且被电磁铁312的磁力推开而按压压棒123使其移动。
解除部包括驱动部318,其连接于壳体312,用于使壳体312沿阀体121的内部移动,从而具有将弹性闩锁124向外侧撑开的结构。
因此,当按压压棒123时,在壳体312固定的状态下磁性体314被电磁铁312的磁力推开而移动使压棒123移动,当解除时,壳体312本身移动将弹性闩锁124向外侧撑开,从而解除压棒123的固定状态。
壳体312例如可以形成为如阀体121的圆筒形状。壳体312形成为可插入阀体121内部的大小。在本实施例中,具有面向阀体121的壳体312的下端直径E小于或等于阀体121的内径B且大于或等于压棒123上端的卡止部128的直径A的结构。
因此,壳体312将弹性闩锁124撑开成大于或等于压棒123的卡止部128的直径A,从而可以解除相对于弹性闩锁124的压棒123的卡止状态。
如果壳体312的下端直径E大于阀体121的内径B,则壳体312难以移动到阀体121内部。如果壳体312的下端直径E小于卡止部128的直径A,则无法将弹性闩锁124撑开成大于或等于卡止部128的直径A,从而无法解除相对于弹性闩锁124的压棒123的固定状态。
电磁铁312固设在壳体312内部。电磁铁312的极性根据所施加的电流方向而改变。供电部316与电磁铁312电连接,根据驱动条件对电磁铁312施加所需的电流。
磁性体314形成为棒状并可移动地设置在壳体312内部。磁性体是放置于磁场中带磁性的材料,例如可以是普通的铁棒。除了铁棒之外,磁性体可以是永磁铁。磁性体314被电磁铁312的磁力磁化而带极性,被电磁铁吸引或推开,从而在壳体内移动。磁性体314只要是根据电磁铁312的极性被电磁铁吸引或推开的材料均可。
磁性体314通过基于相对的电磁铁312的极性变化的引力和斥力进行移动。磁性体314通过壳体312的开放的下端向阀体121侧突出,从而推动阀体121所具有的压棒123。
在本实施例中,磁性体314的下端直径可以形成为使得弹性闩锁124足以卡在压棒的卡止部128的直径。例如,可以是磁性体314的下端直径小于压棒123上端的卡止部128直径的结构。因此,在磁性体314与卡止部128接触的状态下,卡止部128突出于磁性体314外侧,进而可卡固在弹性闩锁124的下端。
驱动部318是使壳体312朝阀体121上下移动的组成部分。驱动部318例如可以是驱动电机和将驱动电机的旋转力传递给壳体312使壳体312直线往返移动的传动部相结合的结构。或者,驱动部318可包括连接于壳体312而伸缩驱动的驱动缸。驱动部318只要是相对于阀体121可使壳体312直线往返移动的结构均可。
在下文中,将参照图3和图4描述根据本实施例的微流装置的阀门操作过程。
图3示出了阀门的关闭过程。
如图3所示,在阀门120打开的状态下,压棒123移动到上方不会顶压挡板122。弹性闩锁124因本身弹性力而处于聚拢的状态,并卡在形成于压棒123的侧面上的卡坎129上,从而将压棒123固定在壳体312内。控制操作部300的壳体312内的电磁铁312转换成对磁性体314施加引力的极性,因此磁性体314被电磁铁312吸引。
当开始对阀门120的关闭驱动时,在控制操作部300位于该阀门120的阀体121上方的状态下使磁性体314移动到阀体121内部,以向挡板122侧推动压棒123。当转换施加于电磁铁312的电流的极性时,电磁铁312对磁性体314施加斥力。因此,磁性体314被电磁铁312推开向阀体121侧移动。因此,压棒123被磁性体314推动。随着压棒123的移动,位于压棒123下方的挡板122被压棒123按压。因此,挡板122弹性变形而阻断流道118。当压棒123充分下降至流道被挡板122堵塞而阻断的状态时,压棒123被弹性闩锁124固定。
也就是说,随着压棒123的移动,上端卡止部128会经过弹性闩锁124,在此过程中弹性闩锁124弹性弯曲而撑开。压棒123被磁性体314继续推动,卡止部128完全通过弹性闩锁124的下端时,弹性闩锁124通过本身的弹性恢复力下端聚拢成原状。因此,弹性闩锁124的下端移动到压棒123的卡止部128上,进而卡止部128卡在弹性闩锁124上。因此,压棒123在按压挡板122阻断流道118的状态下无法向上移动,可以继续保持流道阻断状态。
阀门120关闭而阻断流道118后,通过重新转换施加于设置在壳体312内的电磁铁312的电流的极性,对磁性体314施加引力。因此,按压压棒123的磁性体314拉拽到电磁铁312侧而重新移动到壳体312内部。
如此,通过控制施加于电磁铁312的电流,可以简单地驱动阀门120关闭。
图4示出了阀门的打开过程。
如图4所示,在阀门120关闭的状态下,压棒123向下移动而顶压挡板122,弹性闩锁124卡在压棒123的卡止部128,从而固定压棒123。控制操作部的壳体312内的电磁铁312转换成对磁性体314施加引力的极性,因此磁性体314被电磁铁312吸引。
当开始对阀门的打开驱动时,在控制操作部300位于该阀门的阀体121上方的状态下使壳体312移动到阀体121内部,以将弹性闩锁124向外侧撑开。当驱动部318运行时,壳体312移动到阀体121内部。
因此,壳体312的下端推动弹性闩锁124向外侧撑开。随着壳体312继续移动到阀体121内部,弹性闩锁124渐渐撑大。由于壳体312的下端直径大于弹性闩锁124的内径,壳体312的下端朝阀体121内部移动到某一程度时,弹性闩锁124被撑开成内径大于或等于压棒123的卡止部128的直径。弹性闩锁124的下端会从压棒123的卡止部128脱离,从而解除对压棒123的约束。因此,压棒123通过被按压的挡板122的弹性力向上移动,挡板122恢复原状,从而打开流道118。
向阀体121上方移动的压棒123,其形成于侧面上的卡坎会卡固在弹性闩锁124的下端。流道118打开后,通过驱动驱动部318使壳体312回归到原位。因此,壳体312在阀体121内部向上方移动。
如上所述,根据本实施例,阀门结构被简化,通过简单的驱动方式,可以轻易地打开或关闭流道。
上面描述了本发明的优选实施例,但本发明不限于上述实施例,在权利要求书和说明书及附图范围内能够以各种方式变形实施,这些变形理所当然落入本发明的范围。
Claims (14)
1.一种微流装置,其包括:平台,其具有至少一个腔室;至少一个流道,其连接于所述腔室,用于输送流体;以及阀门,其用于打开或关闭所述流道,
所述阀门包括:阀体,其设置在平台上;挡板,其设置在所述阀体上并面向流道,用于选择性地阻断流道;压棒,其可移动地设置在所述阀体内部,用于顶压挡板;以及固定部,其设置在所述阀体上,用于将压棒固定在挡板顶压位置。
2.根据权利要求1所述的微流装置,其中,
所述固定部包括弹性闩锁,其弹性地设置在阀体侧面上,前端向阀体内侧突出,以卡固压棒的前端。
3.根据权利要求2所述的微流装置,其中,
所述压棒在前端形成有卡在所述弹性闩锁上的卡止部,
所述卡止部的直径小于所述阀体的内径且大于所述弹性闩锁的内径。
4.根据权利要求3所述的微流装置,其中,
所述压棒还包括卡坎,其形成在侧面上,用于卡在所述弹性闩锁上防止压棒脱离。
5.根据权利要求2所述的微流装置,其中,
所述阻挡部件由具有弹性的材料形成且被所述压棒按压变形而打开或关闭流道。
6.根据权利要求2所述的微流装置,其还包括:
突起,其突出形成于所述阀体下端,用于顶压挡板使其紧贴于平台。
7.根据权利要求2至6中任何一项所述的微流装置,其还包括:
阀门操作部,其用于使所述压棒移动以打开或关闭流道,
所述阀门操作部包括:施压部,其用于对所述阀门的压棒施加外力,以将所述压棒卡固在弹性闩锁上;以及解除部,其用于解除所述压棒的固定状态。
8.根据权利要求7所述的微流装置,其中,
所述施压部包括:壳体,其位于所述阀体之上且下端开放;电磁铁,其设置在所述壳体内;供电部,其对所述电磁铁施加电流;以及磁性体,其可移动地设置在所述壳体内,并且被电磁铁的磁力推开而按压压棒使其移动。
9.根据权利要求8所述的微流装置,其中,
所述磁性体的下端直径小于所述压棒的卡止部直径。
10.根据权利要求8所述的微流装置,其中,
所述解除部包括驱动部,其连接于壳体,用于使壳体沿阀体内部移动,所述壳体形成为面向阀体的下端直径小于或等于所述阀体的内径且大于或等于所述压棒的卡止部直径,以移动到所述阀体内部将所述弹性闩锁向外侧撑开。
11.一种微流装置的控制设备,所述微流装置包括:平台,其具有至少一个腔室;至少一个流道,其连接于所述腔室,用于输送流体;以及阀门,其用于打开或关闭所述流道,所述阀门包括:阀体,其设置在平台上;挡板,其设置在所述阀体上并面向流道,用于选择性地阻断流道;压棒,其可移动地设置在所述阀体内部,用于顶压挡板;弹性闩锁,其弹性地设置在所述阀体侧面上,前端向阀体内侧突出,以卡固压棒的前端,
所述控制设备包括:阀门操作部,其用于对所述微流装置所具有的阀门进行打开或关闭操作;移动部,其用于移动所述阀门操作部,
所述阀门操作部包括:施压部,其用于对所述阀门的压棒施加外力,以将所述压棒卡固在弹性闩锁上;解除部,其用于解除所述压棒的固定状态。
12.根据权利要求11所述的微流装置的控制设备,其中,
所述施压部包括:壳体,其位于所述阀体之上且下端开放;电磁铁,其设置在所述壳体内;供电部,其对所述电磁铁施加电流;以及磁性体,其可移动地设置在所述壳体内,并且被电磁铁的磁力推开而按压压棒使其移动。
13.根据权利要求12所述的微流装置的控制设备,其中,
所述磁性体的下端直径小于所述压棒的卡止部直径。
14.根据权利要求12或13所述的微流装置的控制设备,其中,
所述解除部包括驱动部,其连接于壳体,用于使壳体沿阀体内部移动,所述壳体形成为面向阀体的下端直径小于或等于所述阀体的内径且大于或等于所述压棒的卡止部直径,以移动到所述阀体内部将所述弹性闩锁向外侧撑开。
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