CN113251208A - 一种气控两位三通阀 - Google Patents

Abstract

一种气控两位三通阀，属于气控调节阀控制领域。解决了现有技术中的气控两位两通阀无法适用于更为复杂的应用场合的问题。本发明气控两位三通阀为三层结构，其由上至下依次为：阀体层、阀膜层和基底层，且阀膜层夹固在阀体层和基底层之间；阀体层下表面开设有1个气源流道和3个常闭流道；阀膜层上设有通孔；基底层上表面开设有两条非连通的控制流道，当控制气控两位三通阀的气压控制信号输入口无气压输入时，气源流道与第三常闭流道相通；当气控两位三通阀的气压控制信号输入口有气压输入时，气源流道与第二常闭流道相通，实现了气控两位三通阀的功能。本发明适用于对微量流体的控制。

Description

一种气控两位三通阀

技术领域

本发明属于气控调节阀控制领域。

背景技术

微流控芯片是把流体控制领域中的各个元件和回路，以及化学生物领域中所涉及的实验样品的制备、反应、分离、检测等基本操作集成到一块几平方厘米的芯片上。微流控芯片由许多的微流量控制阀组成，并利用微小流道连通，实现对于微量流体的控制，实现了流体控制的集成，缩小了流体控制回路的体积，并使得化学和生物领域的实验和检测更加简单。微流控芯片是21世纪最为重要的前沿技术之一。

目前，现有技术中的使用机械传动方式实现的气控二位三通阀体积较大、结构复杂，很难实现对微量流体的控制。

而现有技术中可实现对微量流体进行控制的微阀主要有两种，均是基于PDMS材料实现的弹性微阀，其中，一种为基于PDMS材料的弹性微阀这种结构的微阀，由三层结构组合而成，流体通道位于下层的PDMS中，气体控制通道位于上层的PDMS中。这种阀在气体控制通道中没有气压时处于常开状态，所以称为常开阀。在没有气压通入气体控制通道时，阀处于打开状态，下层的流体通道打开；气体控制通道通入气压时，阀处于关闭状态，下层的流体通道关闭；在此基础上，又提供了另外一种基于PDMS材料的微阀结构，这种微阀结构在流体通道处增加了一个挡块，在没有控制气压通入气体控制通道时，这种阀处于常闭状态，称为常闭阀。

而上述两种微阀都只实现了气控两位两通阀的功能，只是在没有外力时，两种阀的初始状态不同，该种气控两位两通阀的功能无法适用于更为复杂的应用场合，现有技术中没有气控两位三通阀的功能，以适应用于更为复杂的应用场合，因此，以上问题亟需解决。

发明内容

本发明目的是为了解决现有技术中的气控两位两通阀无法适用于更为复杂的应用场合的问题，本发明提供了一种气控两位三通阀。

一种气控两位三通阀，该气控两位三通阀为三层结构，其由上至下依次为：阀体层、阀膜层和基底层，且阀膜层夹固在阀体层和基底层之间；

阀体层下表面开设有1个气源流道和3个常闭流道，且上述4个流道相互非连通，所述3个常闭流道分别为第一常闭流道、第二常闭流道和第三常闭流道；第一常闭流道的进气端和出气端均密封，第二常闭流道和第三常闭流道的一端均作为出气端与外部执行机构相连通，第二常闭流道和第三常闭流道的另一端均作为进气端、且密封；

气源流道包括一个进气端和3个出气端，且气源流道的3个出气端均密封，并分别与第一常闭流道、第二常闭流道和第三常闭流道相对设置；气源流道的进气端作为气控两位三通阀的气源输入口；

第二常闭流道的出气端作为气控两位三通阀的第一输出口，第三常闭流道的出气端作为气控两位三通阀的第二输出口；

阀膜层上设有通孔；

基底层上表面开设有两条非连通的控制流道，两条控制流道分别定义为第一控制流道和第二控制流道；其中，第一控制流道和第二控制流道的出气端均通过微细阻力孔与外界连通，第一控制流道的进气端作为气控两位三通阀的气压控制信号输入口，第二控制流道的进气端密封；第一控制流道为L型结构；

第一常闭流道通过通孔与第二控制流道连通；

第一常闭流道位于通孔和第一控制流道的L型结构的竖边的正上方，第二常闭流道位于第二控制流道的正上方，第三常闭流道位于第一控制流道的L型结构的横边的正上方；

应用时，使气控两位三通阀的气源输入口通入气体，此时，通过控制气控两位三通阀的气压控制信号输入口所通入气体的通断，来改变阀膜层的形变，从而实现对气控两位三通阀两种输出状态的控制。

优选的是，两位三通阀两种输出状态具体为：

第一种输出状态：

当第一控制流道的进气端无气体输入时，气源流道的进气端与第三常闭流道的出气端连通，而气源流道的进气端与第二常闭流道的出气端处于非连通状态；

第二种输出状态为：

当第一控制流道的进气端有气体输入时，气源流道的进气端与第二常闭流道的出气端连通，而气源流道的进气端与第三常闭流道的出气端处于非连通状态；

其中，第一控制流道通入的气体与气源流道通入的气体压力相同。

优选的是，使两位三通阀处于第一种输出状态的具体过程为：

使第一控制流道的进气端无气体输入，气源流道内的气体使气源流道所对应的阀膜层的局部向下凹陷，使得气源流道与第三常闭流道的出气端连通，还使得气源流道内的气体依次流经第一常闭流道、通孔和第二控制流道后通过微细阻力孔排出；

而第二常闭流道内的气压小于其所对应的第二控制流道内的气压，使得第二控制流道所对应的阀膜层的局部向上突起将第二常闭流道的上方密封，实现气源流道与第二常闭流道处于非连通状态；

使两位三通阀处于第二种输出状态的具体过程为：

使第一控制流道的进气端有气体输入，由于第一控制流道所通入的气体与气源流道所通入的气体的综合作用，导致阀膜层的出现相应的形变，第一方面，使第一常闭流道所对应的阀膜层的局部两侧的压力相同，第一常闭流道所对应的阀膜层的局部未发生形变，第一常闭流道与气源流道处于非连通状态；

第二方面，由于第二控制流道内无气体输入，使得第二常闭流道内的压力大于第二控制流道内的压力，第二常闭流道所对应的阀膜层的局部向下凹陷，从而使得气源流道与第二常闭流道处于连通状态；

第三方面，使得第三常闭流道所对应的阀膜层的局部两侧的压力相同，气源流道与第三常闭流道处于非连通状态。

优选的是，阀体层的下表面的第一常闭流道为上开口的槽体；

第二常闭流道为上开口的槽体，且该上开口的槽体的一端设有端口，该端口与外界连通，且将该端口作为第二常闭流道的出气端；

第三常闭流道为上开口的槽体，且该上开口的槽体的一端设有端口，该端口与外界连通，且将该端口作为第三常闭流道的出气端。

优选的是，第一常闭流道、第二常闭流道和第三常闭流道的横截面均为矩形结构。

优选的是，气源流道包括一个主流道和3个分支流道；

主流道的进气端作为气源流道的进气端；

3个分支流道分别定义为第一分支流道、第二分支流道和第三分支流道；其中，第一分支流道、第二分支流道和第三分支流道的进气端分别与主流道的3个出气端连通，第一分支流道、第二分支流道和第三分支流道的出气端均密封，且均作为气源流道的出气端；

第一分支流道的出气端与第一常闭流道相对设置；

第二分支流道的出气端与第二常闭流道相对设置；

第三分支流道的出气端与第三常闭流道相对设置。

优选的是，主流道、第一分支流道和第三分支流道的横截面均为矩形。

优选的是，第一控制流道的L型结构的横边和竖边上各设有一个增压腔，且第一控制流道的L型结构的横边上的增压腔位于第三常闭流道的正下方，第一控制流道的L型结构的竖边上的增压腔位于第一常闭流道的正下方；

第二控制流道上设有一个增压腔，该增压腔位于第二常闭流道的正下方；

增压腔为上开口结构的腔体，且各增压腔与其所在的流道连通。

优选的是，增压腔的宽度大于所在流道的宽度，且增压腔的横截面积完全覆盖与其对应的常闭流道。

优选的是，阀膜层采用PDMS材料实现。

本发明带来的有益效果为：

本发明所述的一种气控两位三通阀包括三个常闭流道，并将常闭流道作为常闭阀，利用阀膜层的形变实现对第一常闭流道、第二常闭流道和第三常闭流道通断的控制，将各常闭流道的通断状态集成到一起，实现两位三通的功能；

本发明提出的气控两位三通阀可实现对一路输入两路输出，两种输出状态的控制，拓展了微阀的应用领域；当控制气控两位三通阀的气压控制信号输入口(也即：第一控制流道的进气端)无气压输入时，气源流道与第三常闭流道相通；当气控两位三通阀的气压控制信号输入口(也即：第一控制流道的进气端)有气压输入时，气源流道与第二常闭流道相通，实现了气控两位三通阀的功能。

具体应用时，本发明提出的气控两位三通阀，可利用软光刻可将其加工在几平方厘米的微流控芯片上，本发明所述的气控两位三通阀与传统的气控两位三通阀相比，体积小、结构简单、加工制备简单。

本发明提出的一种气控两位三通阀，可以应用在化学分析、医学检测及软体机器人等领域。

附图说明

图1是本发明所述的一种气控两位三通阀的结构示意图；

图2是图1中阀体层1的仰视图；

图3是图1中阀膜层2的俯视图；

图4是图1中基底层3的俯视图；

图5是本发明所述的一种气控两位三通阀的原理示意图；

图6是本发明所述的气控两位三通阀的整体结构的透视图；

图7是当第一控制流道3-1内无输入气体时，图6的剖视图；其中，

图7a为当第一控制流道3-1内无输入气体时，图6在C-C方向的剖视图；

图7b为当第一控制流道3-1内无输入气体时，图6在A-A方向的剖视图；

图7c为当第一控制流道3-1内无输入气体时，图6在B-B方向的剖视图；

图8是当第一控制流道3-1内有输入气体时，图6的剖视图；其中，

图8a为当第一控制流道3-1内有输入气体时，图6在C-C方向的剖视图；

图8b为当第一控制流道3-1内有输入气体时，图6在A-A方向的剖视图；

图8c为当第一控制流道3-1内有输入气体时，图6在B-B方向的剖视图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

参见图1至图4说明本实施方式，本实施方式所述的一种气控两位三通阀，该气控两位三通阀为三层结构，其由上至下依次为：阀体层1、阀膜层2和基底层3，且阀膜层2夹固在阀体层1和基底层3之间；

阀体层1下表面开设有1个气源流道1-1和3个常闭流道，且上述4个流道相互非连通，所述3个常闭流道分别为第一常闭流道1-2、第二常闭流道1-3和第三常闭流道1-4；第一常闭流道1-2的进气端和出气端均密封，第二常闭流道1-3和第三常闭流道1-4的一端均作为出气端与外部执行机构相连通，第二常闭流道1-3和第三常闭流道1-4的另一端均作为进气端、且密封；

气源流道1-1包括一个进气端和3个出气端，且气源流道1-1的3个出气端均密封，并分别与第一常闭流道1-2、第二常闭流道1-3和第三常闭流道1-4相对设置；气源流道1-1的进气端作为气控两位三通阀的气源输入口；

第二常闭流道1-3的出气端作为气控两位三通阀的第一输出口，第三常闭流道1-4的出气端作为气控两位三通阀的第二输出口；

阀膜层2上设有通孔2-1；

基底层3上表面开设有两条非连通的控制流道，两条控制流道分别定义为第一控制流道3-1和第二控制流道3-2；其中，第一控制流道3-1和第二控制流道3-2的出气端均通过微细阻力孔3-3与外界连通，第一控制流道3-1的进气端作为气控两位三通阀的气压控制信号输入口，第二控制流道3-2的进气端密封；第一控制流道3-1为L型结构；

第一常闭流道1-2通过通孔2-1与第二控制流道3-2连通；

第一常闭流道1-2位于通孔2-1和第一控制流道3-1的L型结构的竖边的正上方，第二常闭流道1-3位于第二控制流道3-2的正上方，第三常闭流道1-4位于第一控制流道3-1的L型结构的横边的正上方；

应用时，使气控两位三通阀的气源输入口通入气体，此时，通过控制气控两位三通阀的气压控制信号输入口所通入气体的通断，来改变阀膜层2的形变，从而实现对气控两位三通阀两种输出状态的控制。

本实施方式中，气控两位三通阀包括三个常闭流道，并将常闭流道作为常闭阀，利用阀膜层2的形变实现对第一常闭流道1-2、第二常闭流道1-3和第三常闭流道1-4通断的控制，将各常闭流道的通断状态集成到一起，实现两位三通的功能；所以，当控制气控两位三通阀的气压控制信号输入口(也即：第一控制流道3-1的进气端)无气压输入时，气源流道1-1与第三常闭流道1-4相通；当气控两位三通阀的气压控制信号输入口(也即：第一控制流道3-1的进气端)有气压输入时，气源流道1-1与第二常闭流道1-3相通，实现了气控两位三通阀的功能。

本发明提出的气控两位三通阀可实现对一路输入两路输出，两种输出状态的控制，拓展了微阀的应用领域；应用时，微细阻力孔3-3的口径远远小于所在流道的口径，以实现增加对阀膜层2的局部压力。

具体应用时，本发明提出的气控两位三通阀，可利用软光刻可将其加工在几平方厘米的微流控芯片上，本发明所述的气控两位三通阀与传统的气控两位三通阀相比，体积小、结构简单、加工制备简单。

进一步的，具体参见图1至图5，两位三通阀两种输出状态具体为：

第一种输出状态：

当第一控制流道3-1的进气端无气体输入时，气源流道1-1的进气端与第三常闭流道1-4的出气端连通，而气源流道1-1的进气端与第二常闭流道1-3的出气端处于非连通状态；

第二种输出状态为：

当第一控制流道3-1的进气端有气体输入时，气源流道1-1的进气端与第二常闭流道1-3的出气端连通，而气源流道1-1的进气端与第三常闭流道1-4的出气端处于非连通状态；

其中，第一控制流道3-1通入的气体与气源流道1-1通入的气体压力相同。

更进一步的，具体参见图1至图5，使两位三通阀处于第一种输出状态的具体过程为：

使第一控制流道3-1的进气端无气体输入，气源流道1-1内的气体使气源流道1-1所对应的阀膜层2的局部向下凹陷，使得气源流道1-1与第三常闭流道1-4的出气端连通，还使得气源流道1-1内的气体依次流经第一常闭流道1-2、通孔2-1和第二控制流道3-2后通过微细阻力孔3-3排出；

而第二常闭流道1-3内的气压小于其所对应的第二控制流道3-2内的气压，使得第二控制流道3-2所对应的阀膜层2的局部向上突起将第二常闭流道1-3的上方密封，实现气源流道1-1与第二常闭流道1-3处于非连通状态；

使两位三通阀处于第二种输出状态的具体过程为：

使第一控制流道3-1的进气端有气体输入，由于第一控制流道3-1所通入的气体与气源流道1-1所通入的气体的综合作用，导致阀膜层2的出现相应的形变，第一方面，使第一常闭流道1-2所对应的阀膜层2的局部两侧的压力相同，第一常闭流道1-2所对应的阀膜层2的局部未发生形变，第一常闭流道1-2与气源流道1-1处于非连通状态；

第二方面，由于第二控制流道3-2内无气体输入，使得第二常闭流道1-3内的压力大于第二控制流道3-2内的压力，第二常闭流道1-3所对应的阀膜层2的局部向下凹陷，从而使得气源流道1-1与第二常闭流道1-3处于连通状态；

第三方面，使得第三常闭流道1-4所对应的阀膜层2的局部两侧的压力相同，气源流道1-1与第三常闭流道1-4处于非连通状态。

更进一步的，具体参见图2，阀体层1的下表面的第一常闭流道1-2为上开口的槽体；

第二常闭流道1-3为上开口的槽体，且该上开口的槽体的一端设有端口，该端口与外界连通，且将该端口作为第二常闭流道1-3的出气端；

第三常闭流道1-4为上开口的槽体，且该上开口的槽体的一端设有端口，该端口与外界连通，且将该端口作为第三常闭流道1-4的出气端。

更进一步的，具体参见图5，第一常闭流道1-2、第二常闭流道1-3和第三常闭流道1-4的横截面均为矩形结构。

更进一步的，具体参见图1和图2，气源流道1-1包括一个主流道1-1-1和3个分支流道；

主流道1-1-1的进气端作为气源流道1-1的进气端；

3个分支流道分别定义为第一分支流道1-1-2、第二分支流道1-1-3和第三分支流道1-1-4；其中，第一分支流道1-1-2、第二分支流道1-1-3和第三分支流道1-1-4的进气端分别与主流道1-1-1的3个出气端连通，第一分支流道1-1-2、第二分支流道1-1-3和第三分支流道1-1-4的出气端均密封，且均作为气源流道1-1的出气端；

第一分支流道1-1-2的出气端与第一常闭流道1-2相对设置；

第二分支流道1-1-3的出气端与第二常闭流道1-3相对设置；

第三分支流道1-1-4的出气端与第三常闭流道1-4相对设置。

更进一步的，具体参见图2，主流道1-1-1、第一分支流道1-1-2和第三分支流道1-1-4的横截面均为矩形。

更进一步的，具体参见图4，第一控制流道3-1的L型结构的横边和竖边上各设有一个增压腔3-4，且第一控制流道3-1的L型结构的横边上的增压腔3-4位于第三常闭流道1-4的正下方，第一控制流道3-1的L型结构的竖边上的增压腔3-4位于第一常闭流道1-2的正下方；

第二控制流道3-2上设有一个增压腔3-4，该增压腔3-4位于第二常闭流道1-3的正下方；

增压腔3-4为上开口结构的腔体，且各增压腔3-4与其所在的流道连通。

更进一步的，具体参见图4，增压腔3-4的宽度大于所在流道的宽度。

更进一步的，具体参见图4，增压腔3-4的横截面积完全覆盖与其对应的常闭流道。

更进一步的，阀膜层2采用PDMS材料实现。

原理分析：

本发明所述的气控两位三通阀的整体结构的透视图，参见图6；本发明所述的气控两位三通阀工作原理为，将气源流道1-1的进气端与气源相连；

(一)当第一控制流道3-1内无控制气压输入时，具体参见图6和图7，如图7a所示，第一控制流道3-1中无气压，由于气源流道1-1中的气压作用在阀膜层2上，使得第一常闭流道1-2处阀膜层2局部由于上方压力大于下方压力，使得该处薄膜向下变形，使得气源流道1-1与第一常闭流道1-2连通，气压通过第一常闭流道1-2和阀膜层2上的通孔2-1传入第二控制流道3-2中。

如图7b所示，由于从第一常闭流道1-2传入的气压，使得第二常闭流道1-3处阀膜层2上方气压与下方气压相同，该处阀膜上下两侧均受到压力，没有发生形变，气源流道1-1和第二常闭流道1-3始终处于断开状态。

如图7c所示，由于第一控制流道3-1中无气压，气源流道1-1的气体压力作用在阀膜层2上侧，第三常闭流道1-4处阀膜向下凹陷，气源流道1-1与第三常闭流道1-4相连通，气源流道1-1输入的气压从第三常闭流道1-4输出，也即：实现当无控制气压时，两位三通阀的第二输出口输出气压的工作状态。

(二)当第一控制流道3-1内有控制气压输入时，具体参见图6和图8，如图8a所示，由于第一控制流道3-1中有气压，第一常闭流道1-2处阀膜上下两侧都受到压力，且该处阀膜上下两侧的压力相同，该处阀膜没有变形，气源流道1-1与第一常闭流道1-2断开，由第一常闭流道1-2中无气压输入，第二控制流道3-2中气压为0。

如图8c所示，由于第一控制流道3-1中的气压作用在阀膜下侧，该处阀膜上下两侧的压力相同，阀膜不发生变形。

如图8b所示，由于气源流道1-1中的气压，使得阀膜层2上侧受到压力作用，第二常闭流道1-3处的阀膜向下凹陷，气源流道1-1与第二常闭流道1-3相连通，气源流道1-1输入的气压从第二常闭流道1-3输出，也即：实现了当有控制气压时，两位三通阀的第一输出口输出气压的工作状态。

虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。

Claims (10)

1.一种气控两位三通阀，其特征在于，该气控两位三通阀为三层结构，其由上至下依次为：阀体层(1)、阀膜层(2)和基底层(3)，且阀膜层(2)夹固在阀体层(1)和基底层(3)之间；

阀体层(1)下表面开设有1个气源流道(1-1)和3个常闭流道，且上述4个流道相互非连通，所述3个常闭流道分别为第一常闭流道(1-2)、第二常闭流道(1-3)和第三常闭流道(1-4)；第一常闭流道(1-2)的进气端和出气端均密封，第二常闭流道(1-3)和第三常闭流道(1-4)的一端均作为出气端与外部执行机构相连通，第二常闭流道(1-3)和第三常闭流道(1-4)的另一端均作为进气端、且密封；

气源流道(1-1)包括一个进气端和3个出气端，且气源流道(1-1)的3个出气端均密封，并分别与第一常闭流道(1-2)、第二常闭流道(1-3)和第三常闭流道(1-4)相对设置；气源流道(1-1)的进气端作为气控两位三通阀的气源输入口；

第二常闭流道(1-3)的出气端作为气控两位三通阀的第一输出口，第三常闭流道(1-4)的出气端作为气控两位三通阀的第二输出口；

阀膜层(2)上设有通孔(2-1)；

基底层(3)上表面开设有两条非连通的控制流道，两条控制流道分别定义为第一控制流道(3-1)和第二控制流道(3-2)；其中，第一控制流道(3-1)和第二控制流道(3-2)的出气端均通过微细阻力孔(3-3)与外界连通，第一控制流道(3-1)的进气端作为气控两位三通阀的气压控制信号输入口，第二控制流道(3-2)的进气端密封；第一控制流道(3-1)为L型结构；

第一常闭流道(1-2)通过通孔(2-1)与第二控制流道(3-2)连通；

第一常闭流道(1-2)位于通孔(2-1)和第一控制流道(3-1)的L型结构的竖边的正上方，第二常闭流道(1-3)位于第二控制流道(3-2)的正上方，第三常闭流道(1-4)位于第一控制流道(3-1)的L型结构的横边的正上方；

应用时，使气控两位三通阀的气源输入口通入气体，此时，通过控制气控两位三通阀的气压控制信号输入口所通入气体的通断，来改变阀膜层(2)的形变，从而实现对气控两位三通阀两种输出状态的控制。

2.根据权利要求1所述的一种气控两位三通阀，其特征在于，两位三通阀两种输出状态具体为：

第一种输出状态：

当第一控制流道(3-1)的进气端无气体输入时，气源流道(1-1)的进气端与第三常闭流道(1-4)的出气端连通，而气源流道(1-1)的进气端与第二常闭流道(1-3)的出气端处于非连通状态；

第二种输出状态为：

当第一控制流道(3-1)的进气端有气体输入时，气源流道(1-1)的进气端与第二常闭流道(1-3)的出气端连通，而气源流道(1-1)的进气端与第三常闭流道(1-4)的出气端处于非连通状态；

其中，第一控制流道(3-1)通入的气体与气源流道(1-1)通入的气体压力相同。

3.根据权利要求1或2所述的一种气控两位三通阀，其特征在于，使两位三通阀处于第一种输出状态的具体过程为：

使第一控制流道(3-1)的进气端无气体输入，气源流道(1-1)内的气体使气源流道(1-1)所对应的阀膜层(2)的局部向下凹陷，使得气源流道(1-1)与第三常闭流道(1-4)的出气端连通，还使得气源流道(1-1)内的气体依次流经第一常闭流道(1-2)、通孔(2-1)和第二控制流道(3-2)后通过微细阻力孔(3-3)排出；

而第二常闭流道(1-3)内的气压小于其所对应的第二控制流道(3-2)内的气压，使得第二控制流道(3-2)所对应的阀膜层(2)的局部向上突起将第二常闭流道(1-3)的上方密封，实现气源流道(1-1)与第二常闭流道(1-3)处于非连通状态；

使两位三通阀处于第二种输出状态的具体过程为：

使第一控制流道(3-1)的进气端有气体输入，由于第一控制流道(3-1)所通入的气体与气源流道(1-1)所通入的气体的综合作用，导致阀膜层(2)的出现相应的形变，第一方面，使第一常闭流道(1-2)所对应的阀膜层(2)的局部两侧的压力相同，第一常闭流道(1-2)所对应的阀膜层(2)的局部未发生形变，第一常闭流道(1-2)与气源流道(1-1)处于非连通状态；

第二方面，由于第二控制流道(3-2)内无气体输入，使得第二常闭流道(1-3)内的压力大于第二控制流道(3-2)内的压力，第二常闭流道(1-3)所对应的阀膜层(2)的局部向下凹陷，从而使得气源流道(1-1)与第二常闭流道(1-3)处于连通状态；

第三方面，使得第三常闭流道(1-4)所对应的阀膜层(2)的局部两侧的压力相同，气源流道(1-1)与第三常闭流道(1-4)处于非连通状态。

4.根据权利要求1所述的一种气控两位三通阀，其特征在于，阀体层(1)的下表面的第一常闭流道(1-2)为上开口的槽体；

第二常闭流道(1-3)为上开口的槽体，且该上开口的槽体的一端设有端口，该端口与外界连通，且将该端口作为第二常闭流道(1-3)的出气端；

第三常闭流道(1-4)为上开口的槽体，且该上开口的槽体的一端设有端口，该端口与外界连通，且将该端口作为第三常闭流道(1-4)的出气端。

5.根据权利要求1所述的一种气控两位三通阀，其特征在于，第一常闭流道(1-2)、第二常闭流道(1-3)和第三常闭流道(1-4)的横截面均为矩形结构。

6.根据权利要求1所述的一种气控两位三通阀，其特征在于，气源流道(1-1)包括一个主流道(1-1-1)和3个分支流道；

主流道(1-1-1)的进气端作为气源流道(1-1)的进气端；

3个分支流道分别定义为第一分支流道(1-1-2)、第二分支流道(1-1-3)和第三分支流道(1-1-4)；其中，第一分支流道(1-1-2)、第二分支流道(1-1-3)和第三分支流道(1-1-4)的进气端分别与主流道(1-1-1)的3个出气端连通，第一分支流道(1-1-2)、第二分支流道(1-1-3)和第三分支流道(1-1-4)的出气端均密封，且均作为气源流道(1-1)的出气端；

第一分支流道(1-1-2)的出气端与第一常闭流道(1-2)相对设置；

第二分支流道(1-1-3)的出气端与第二常闭流道(1-3)相对设置；

第三分支流道(1-1-4)的出气端与第三常闭流道(1-4)相对设置。

7.根据权利要求6所述的一种气控两位三通阀，其特征在于，主流道(1-1-1)、第一分支流道(1-1-2)和第三分支流道(1-1-4)的横截面均为矩形。

8.根据权利要求1所述的一种气控两位三通阀，其特征在于，第一控制流道(3-1)的L型结构的横边和竖边上各设有一个增压腔(3-4)，且第一控制流道(3-1)的L型结构的横边上的增压腔(3-4)位于第三常闭流道(1-4)的正下方，第一控制流道(3-1)的L型结构的竖边上的增压腔(3-4)位于第一常闭流道(1-2)的正下方；

第二控制流道(3-2)上设有一个增压腔(3-4)，该增压腔(3-4)位于第二常闭流道(1-3)的正下方；

增压腔(3-4)为上开口结构的腔体，且各增压腔(3-4)与其所在的流道连通。

9.根据权利要求8所述的一种气控两位三通阀，其特征在于，增压腔(3-4)的宽度大于所在流道的宽度，且增压腔(3-4)的横截面积完全覆盖与其对应的常闭流道。

10.根据权利要求1所述的一种气控两位三通阀，其特征在于，阀膜层(2)采用PDMS材料实现。

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