CN205663974U - 温控阀芯组件、温控阀、微流道控制芯片及控制系统 - Google Patents
温控阀芯组件、温控阀、微流道控制芯片及控制系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN205663974U CN205663974U CN201620443725.2U CN201620443725U CN205663974U CN 205663974 U CN205663974 U CN 205663974U CN 201620443725 U CN201620443725 U CN 201620443725U CN 205663974 U CN205663974 U CN 205663974U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- temperature
- valve
- control
- fluid channel
- liquid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Temperature-Responsive Valves (AREA)
Abstract
本实用新型涉及一种温控阀芯组件、温控阀、微流道控制芯片及控制系统，本温控阀芯组件，包括：储液腔，该储液腔内液体通过温控装置升温膨胀或降温收缩，以驱动阀芯移动，使阀关闭或打开；所述温控阀芯组件通过温度对液体膨胀的控制，以实现对阀芯的控制，克服了传统电磁阀体积大、控制线路复杂的问题，通过温控的原理，可以将阀进行微型化，而且控制方式由传统的交变控制改为直流控制，优化了电路结构，同时在阀工作时也能有效的降低噪音。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种微量流体控制领域，具体涉及一种温控阀芯组件、温控阀、微流道控制芯片及控制系统。
背景技术
阀的实用很广泛，在很多领域均有使用，尤其是电磁阀，其原理是通过电磁感应原理实现阀门打开或闭合，这种方式的缺点是：阀的体积较大且阀门的开度很难做到精准调节。
因此，为了解决上述技术问题，需要设计一种新型的温控阀芯组件，以实现体积小、阀门开度精确控制。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种温控阀芯组件，以通过温度实现对阀打开或关闭控制。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种温控阀芯组件，包括：储液腔，该储液腔内液体通过温控装置升温膨胀或降温收缩，以驱动阀芯移动，使阀关闭或打开。
进一步，所述温控装置包括：处理器模块、用于对储液腔内液体进行温度控制的半导体致冷片，所述半导体致冷片与驱动模块相连；所述处理器模块适于通过驱动模块控制半导体致冷片升温，或通过控制驱动模块改变其电流输出方向，实现半导体致冷片降温；以及所述处理器模块还与用于检测液体温度的温度传感器相连。
进一步，所述处理器模块还与按键模块、显示模块相连，将通过按键模块设定阀的开度值，经显示模块显示；所述处理器模块适于通过设定的开度值转换为储液腔内液体的温度值；或当阀打开后，若需要调小阀的开度，则通过半导体致冷片对储液腔内液体进行升温；或当阀打开后，若需要调大阀的开度，则通过半导体致冷片对储液腔内液体进行降温。
又一方面，本实用新型还提供了一种温控阀。
本温控阀包括：阀体，阀体内设有所述的温控阀芯组件。
第三方面，本实用新型还提供了一种温控阀控制系统。
所述温控阀控制系统包括：分别安装于各流道的所述温控阀，且各温控阀均由上位机控制；所述上位机适于控制各温控阀呈相应开度，以控制各流道液体的流速。
本实用新型的温控阀芯组件、温控阀和温控阀控制系统的有益效果是：通过温度对液体膨胀的控制，以实现对阀芯的控制，克服了传统电磁阀体积大问题，通过温控的原理，可以将阀进行小型化优化，同时在阀工作时也能有效的降低噪音。
第四方面，本实用新型还提供了一种微流道用温控阀，以实现对微流道内液体流量进行控制。
为了解决上述技术问题，所述微流道用温控阀包括：位于微流道控制芯片内的阀体，阀体内设有温控阀芯组件。
进一步，所述温控阀芯组件包括：储液腔，该储液腔内液体通过温控装置升温膨胀或降温收缩，以驱动阀芯移动，使阀关闭或打开；所述温控装置处理器模块、用于对储液腔内液体进行温度控制的半导体致冷片，所述半导体致冷片与驱动模块相连；所述处理器模块适于通过驱动模块控制半导体致冷片升温，或通过控制驱动模块改变其电流输出方向，实现半导体致冷片降温； 所述处理器模块还与用于检测液体温度的温度传感器相连；以及所述处理器模块还与按键模块、显示模块相连，将通过按键模块设定阀的开度值，经显示模块显示；所述处理器模块适于通过设定的开度值转换为储液腔内液体的温度值；或当阀打开后，若需要调小阀的开度，则通过半导体致冷片对储液腔内液体进行升温；或当阀打开后，若需要调大阀的开度，则通过半导体致冷片对储液腔内液体进行降温。
第五方面，本实用新型还提供了一种微流道控制芯片，将温控阀集成于芯片本体内，以满足相应生物实验、检测对流体的调控需要。
为了解决上述技术问题，所述微流道控制芯片包括若干微流道，且在至少一个微流道上设有所述微流道用温控阀。
第六方面，本实用新型还提供了一种微流道控制系统，以实现对微流道控制芯片的控制。
所述微流道控制系统适用于微流道控制芯片，其中所述微流道控制系统包括：上位机，该上位机适于与各微流道用温控阀中处理器模块相连，控制各微流道用温控阀满足相应开度值，以使各微流道液体按照不同配比或反应顺序流动，或进入反应池中。
本实用新型的微流道用温控阀、微流道控制芯片和微流道控制系统，同样采用温控的原理实现了对阀的控制，并将温控阀集成于微流道控制芯片内，满足了各微流道液体之间流量调节，丰富了实验数据和实验效果。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的温控阀芯组件的结构示意图；
图2是本实用新型的温控阀芯组件的控制原理图；
图3是本实用新型的微流道用温控阀内温控阀芯组件的结构示意图；
图4是本实用新型的微流道用温控阀内温控阀芯组件的第二种实施方式的结构示意图；
图5是本实用新型的微流道用温控阀内温控阀芯组件的第二种实施方式的将阀关闭时的结构示意图；
图6是微流道控制芯片3的结构示意图。
具体实施方式
现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
实施例1
如图1所示，本实用新型的一种温控阀芯组件1，包括：储液腔101，该储液腔101内液体通过温控装置升温膨胀或降温收缩，以驱动阀芯102移动，使阀关闭或打开。
如图2所示，具体的，所述温控装置包括：处理器模块、用于对储液腔101内液体进行温度控制的半导体致冷片103，所述半导体致冷片103与驱动模块相连；所述处理器模块适于通过驱动模块控制半导体致冷片103升温，或通过控制驱动模块改变其电流输出方向，实现半导体致冷片103降温；以及所述处理器模块还与用于检测液体温度的温度传感器104相连。
具体的，半导体致冷片103可以但不限于包裹于储液腔101的外侧。
优选的，所述驱动模块包括：与处理器模块相连的推挽驱动单元，与推挽驱动单元相连的变压器耦合单元，与变压器耦合单元相连的整流输出单元，该整流输出单元的输出端与电流方向切换单元相连，该电流方向切换单元与半导体致冷片相连；其中，所述电流方向切换单元包括正电压输出子单元、负电压输出子单元、二选一模拟开关子单元，具体的所述二选一模拟开关子单元的输入端与所述整流输出单元的输出端相连，该二选一模拟开关子单元的第一、第二输出端分别与所述正电压输出子单元和负电压输出子单元的输入端相连，所述正电压输出子单元和负电压输出子单元的输出端与所述半导体致冷片的供电端相连，以实现电流方向切换。
并且，所述处理器模块与按键模块、显示模块相连，将通过按键模块设定阀的开度值，经显示模块显示；所述处理器模块适于通过设定的开度值转换为储液腔内液体的温度值；或当阀打开后，若需要调小阀的开度，则通过半导体致冷片对储液腔内液体进行升温；或当阀打开后，若需要调大阀的开度，则通过半导体致冷片对储液腔内液体进行降温。
具体的，液体选用例如但不限于水银、酒精等，即体膨胀系数与温度成线性关系，可以根据经验值获得温度与阀体开度之间的对应关系，即可以实现根据温度控制阀体开度。
其中，所述阀芯102包括：适于被液体驱动的活塞杆108，该活塞杆108前端设有用于阀打开或关闭的压环109。
具体的，流体从进液口106进入阀体内，即阀腔105，再从阀腔105从出液口107流出，当控制阀开度，或阀打开，或阀关闭时，活塞杆108带动压环109移动实现。
实施例2
在实施例1基础上，本实用新型还提供了一种温控阀。
所述温控阀包括：阀体，阀体内设有所述的温控阀芯组件。
实施例3
在实施例2基础上，本实用新型还提供了一种温控阀控制系统。
所述温控阀控制系统包括：分别安装于各流道的所述的温控阀，且各温控阀均由上位机控制；所述上位机适于控制各温控阀呈相应开度，以控制各流道液体的流速。
本温控阀控制系统可以广泛用于化工、生物等实验、检测领域，可以控制样本、原料等流体的供给，进而调节反应速度和效果，并且避免了传统电磁阀不容易控制开度的技术问题，同时极大的减小了阀体的体积、降低了噪音，便于温控阀控制系统能够实现小型化，降低了成本。
实施例4
如图3至图6所示，本实用新型还提供了一种微流道用温控阀300。
所述微流道用温控阀300，包括：位于微流道控制芯片3内的阀体，阀体内设有温控阀芯组件2。
所述温控阀芯组件2包括：储液腔201，该储液腔201内液体通过温控装置升温膨胀或降温收缩，以驱动阀芯208移动，使阀关闭或打开；所述温控装置处理器模块、用于对储液腔201内液体进行温度控制的半导体致冷片203，所述半导体致冷片203与驱动模块相连；所述处理器模块适于通过驱动模块控制半导体致冷片203升温，或通过控制驱动模块改变其电流输出方向，实现半导体致冷片降温；所述处理器模块还与用于检测液体温度的温度传感器204相连；以及所述处理器模块还与按键模块、显示模块相连，将通过按键模块设定阀的开度值，经显示模块显示；所述处理器模块适于通过设定的开度值转换为储液腔内液体的温度值；或当阀打开后，若需要调小阀的开度，则通过半导体致冷片203对储液腔201内液体进行升温；或当阀打开后，若需要调大阀的开度，则通过半导体致冷片对储液腔内液体进行降温。
其中，所述驱动模块可以采用实施例1中的相应技术方案。
具体的，当微流道用温控阀接入微流道后，流体从进液口206进入阀体内，即阀腔205，再从阀腔205从出液口207流出，当控制阀开度，或阀打开，或阀关闭时，活塞杆208控制阀腔205。
具体的，所述微流道用温控阀可以利用芯片的层叠结构实现，即储液腔201可以刻蚀于中间层芯片的表面，所述半导体致冷片203位于储液腔201的上层芯片上，或者储液腔201在中间层芯片上采用镂空结构，且通过上、下层芯片层叠构成相应腔体；半导体致冷片203位于上、下层芯片；例如如图3所示，半导体致冷片203大部分被储液腔201遮挡，仅露出部分。
如图4和图5所示，作为本微流道用温控阀的另一种可选的实施方式，以进一步优化了本微流道用温控阀的结构，精简了活塞杆208，将本微流道用温控阀小型化。具体的，所述储液腔201相邻阀腔的侧壁采用弹性材料，例如但不限于聚二甲基硅氧烷（Polydimethylsioxane）简称PDMS，是一种高分子有机硅化合物，其具有光学透明，质软易变形的优点。
在储液腔201中液体膨胀的压力下，使弹性材料发生形变，以产生改变阀腔205的内径，进而实现微流道用温控阀的开度控制。
并且，储液腔201内液体选用例如但不限于水银、酒精等，即体膨胀系数与温度成线性关系，可以根据经验值获得温度与阀体开度之间的对应关系，即可以实现根据温度控制阀体开度。
实施例5
如图6所示，在实施例4基础上，本实用新型还提供了一种微流道控制芯片3。
所述微流道控制芯片3，包括若干微流道301，且在至少一个微流道上设有所述的微流道用温控阀300；可选的，所述各微流道301汇聚至一反应池302。
实施例6
在实施例5基础上，本实用新型还提供了一种微流道控制系统。
所述微流道控制系统适用于所述微流道控制芯片，其中所述微流道控制系统包括：上位机，该上位机适于与各微流道用温控阀中处理器模块相连，控制各微流道用温控阀300满足相应开度值，以使各微流道液体按照不同配比或反应顺序流动，或进入反应池中。
以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (9)
1.一种温控阀芯组件，其特征在于，包括：储液腔，该储液腔内液体通过温控装置升温膨胀或降温收缩，以驱动阀芯移动，使阀关闭或打开。
2.根据权利要求1所述的温控阀芯组件，其特征在于，所述温控装置包括：处理器模块、用于对储液腔内液体进行温度控制的半导体致冷片，所述半导体致冷片与驱动模块相连；
所述处理器模块适于通过驱动模块控制半导体致冷片升温，或通过控制驱动模块改变其电流输出方向，实现半导体致冷片降温；以及
所述处理器模块还与用于检测液体温度的温度传感器相连。
3.根据权利要求2所述的温控阀芯组件，其特征在于，所述处理器模块还与按键模块、显示模块相连，将通过按键模块设定阀的开度值，经显示模块显示；
所述处理器模块适于通过设定的开度值转换为储液腔内液体的温度值；
即当阀打开后，若需要调小阀的开度，则通过半导体致冷片对储液腔内液体进行升温；
或当阀打开后，若需要调大阀的开度，则通过半导体致冷片对储液腔内液体进行降温。
4.一种温控阀，其特征在于，包括：阀体，阀体内设有如权利要求1-3任一项所述的温控阀芯组件。
5.一种温控阀控制系统，其特征在于，包括：分别安装于各流道的如权利要求4所述的温控阀，且各温控阀均由上位机控制；
所述上位机适于控制各温控阀呈相应开度，以控制各流道液体的流速。
6.一种微流道用温控阀，其特征在于，包括：位于微流道控制芯片内的阀体，阀体内设有温控阀芯组件。
7.如权利要求6所述的微流道用温控阀，其特征在于，所述温控阀芯组件包括：储液腔，该储液腔内液体通过温控装置升温膨胀或降温收缩，以驱动阀芯移动，使阀关闭或打开；
所述温控装置处理器模块、用于对储液腔内液体进行温度控制的半导体致冷片，所述半导体致冷片与驱动模块相连；
所述处理器模块适于通过驱动模块控制半导体致冷片升温，或通过控制驱动模块改变其电流输出方向，实现半导体致冷片降温；
所述处理器模块还与用于检测液体温度的温度传感器相连；以及
所述处理器模块还与按键模块、显示模块相连，将通过按键模块设定阀的开度值，经显示模块显示；
所述处理器模块适于通过设定的开度值转换为储液腔内液体的温度值；
即当阀打开后，若需要调小阀的开度，则通过半导体致冷片对储液腔内液体进行升温；
或当阀打开后，若需要调大阀的开度，则通过半导体致冷片对储液腔内液体进行降温。
8.一种微流道控制芯片，其特征在于，包括若干微流道，且在至少一个微流道上设有如权利要求7所述的微流道用温控阀。
9.一种微流道控制系统，其特征在于，所述微流道控制系统适用于如权利要求8所述的微流道控制芯片，其中
所述微流道控制系统包括：上位机，该上位机适于与各微流道用温控阀中处理器模块相连，控制各微流道用温控阀满足相应开度值，以使各微流道液体按照不同配比或反应顺序流动，或进入反应池中。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201620443725.2U CN205663974U (zh) | 2016-05-16 | 2016-05-16 | 温控阀芯组件、温控阀、微流道控制芯片及控制系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201620443725.2U CN205663974U (zh) | 2016-05-16 | 2016-05-16 | 温控阀芯组件、温控阀、微流道控制芯片及控制系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN205663974U true CN205663974U (zh) | 2016-10-26 |
Family
ID=57160588
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201620443725.2U Active CN205663974U (zh) | 2016-05-16 | 2016-05-16 | 温控阀芯组件、温控阀、微流道控制芯片及控制系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN205663974U (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105805400A (zh) * | 2016-05-16 | 2016-07-27 | 江苏微全芯生物科技有限公司 | 温控阀芯组件、温控阀、微流道控制芯片及控制系统 |
| CN108131493A (zh) * | 2017-12-25 | 2018-06-08 | 河北工业大学 | 一种微流体换向阀芯片及其制造方法 |
| WO2018112786A1 (zh) * | 2016-12-21 | 2018-06-28 | 无锡源清天木生物科技有限公司 | 一种用于微流控制的液体流量控制装置和微流控制方法 |
| CN108223814A (zh) * | 2016-12-21 | 2018-06-29 | 无锡源清天木生物科技有限公司 | 一种用于微流控制的液体流量控制装置和微流控制方法 |
| CN112178213A (zh) * | 2020-09-30 | 2021-01-05 | 赵鑫 | 高温高压环境电磁阀 |
-
2016
- 2016-05-16 CN CN201620443725.2U patent/CN205663974U/zh active Active
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105805400A (zh) * | 2016-05-16 | 2016-07-27 | 江苏微全芯生物科技有限公司 | 温控阀芯组件、温控阀、微流道控制芯片及控制系统 |
| WO2018112786A1 (zh) * | 2016-12-21 | 2018-06-28 | 无锡源清天木生物科技有限公司 | 一种用于微流控制的液体流量控制装置和微流控制方法 |
| CN108223814A (zh) * | 2016-12-21 | 2018-06-29 | 无锡源清天木生物科技有限公司 | 一种用于微流控制的液体流量控制装置和微流控制方法 |
| CN108223814B (zh) * | 2016-12-21 | 2019-10-15 | 无锡源清天木生物科技有限公司 | 一种用于微流控制的液体流量控制装置和微流控制方法 |
| CN108131493A (zh) * | 2017-12-25 | 2018-06-08 | 河北工业大学 | 一种微流体换向阀芯片及其制造方法 |
| CN108131493B (zh) * | 2017-12-25 | 2019-10-15 | 河北工业大学 | 一种微流体换向阀芯片及其制造方法 |
| CN112178213A (zh) * | 2020-09-30 | 2021-01-05 | 赵鑫 | 高温高压环境电磁阀 |
| CN112178213B (zh) * | 2020-09-30 | 2022-05-06 | 扬州苏油油成商贸实业有限公司 | 高温高压环境电磁阀 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN205663974U (zh) | 温控阀芯组件、温控阀、微流道控制芯片及控制系统 | |
| CN103335154B (zh) | 一种集成于微流控芯片上的电磁微阀 | |
| US20050284526A1 (en) | Electro-hydraulic valve apparatuses | |
| US20050284527A1 (en) | Electro-hydraulic devices | |
| CN205824328U (zh) | 一种微流控芯片及应用于微流控芯片的磁性塞体微阀门 | |
| Miralles et al. | A versatile technology for droplet-based microfluidics: thermomechanical actuation | |
| US9188244B2 (en) | Microfluidic device, microfluidic system and method for transporting fluids | |
| CN103939317A (zh) | 一种基于超磁致伸缩薄膜驱动器的微泵 | |
| Yang et al. | A thermopneumatically actuated bistable microvalve | |
| Zheng et al. | A screw-actuated pneumatic valve for portable, disposable microfluidics | |
| Addae-Mensah et al. | Actuation of elastomeric microvalves in point-of-care settings using handheld, battery-powered instrumentation | |
| KR100978317B1 (ko) | 광열효과를 이용한 미세밸브 및 이를 이용한 랩온어칩시스템 | |
| CN108223814B (zh) | 一种用于微流控制的液体流量控制装置和微流控制方法 | |
| CN105805400A (zh) | 温控阀芯组件、温控阀、微流道控制芯片及控制系统 | |
| CN104148124B (zh) | 一种用于微流控芯片的液滴生成装置 | |
| KR100950926B1 (ko) | 전자석에 의해 구동되는 박막을 구비한 마이크로펌프 | |
| JP6366226B2 (ja) | マイクロチップ反応装置 | |
| CN206449301U (zh) | 一种零泄漏磁性液体微流控芯片阀体 | |
| WO2014198124A1 (zh) | 微力开关阀 | |
| CN107511188A (zh) | 一种基于芯片实验室微流体技术气控微阀装置及其控制方法 | |
| CN101598150A (zh) | 超磁致伸缩执行器驱动的两级滑阀式电液伺服阀 | |
| CN203742955U (zh) | 一种基于超磁致伸缩薄膜驱动器的微泵 | |
| CN207893247U (zh) | 一种基于光敏液滴的供气微阀换向的装置 | |
| CN1313355C (zh) | 一种具有单片气动凝胶微阀的微泵 | |
| CN106122147B (zh) | 一种主配压阀节流窗口阀套 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20221222 Address after: Room 516, No. 3, Meishan Road, Xuejia Town, Xinbei District, Changzhou City, Jiangsu Province, 213022 Patentee after: JIANGSU JIMBIO TECHNOLOGY Co.,Ltd. Address before: Room 1001, No. 26, Huashan Middle Road, Xinbei District, Changzhou City, Jiangsu Province, 213022 Patentee before: MITASCHIP Co.,Ltd. |