SE533065C2 - Tryckavlastningsventil - Google Patents

Description

533 H55 2 riskema för att läckor förs in i systemet. Vidare ökar typiskt sett också varje tillkommande komponent vikten och volymen, vilket kan vara en stor nackdel, åtminstone för rymdtillämpningar.

SAMMANFATTNING 5 Ett allmänt syfte med den föreliggande uppfinningen är att tillhandahålla en tryckavlastningsventil med en mycket hög tillförlitlighetsnivå. Ett ytterligare syfte med den föreliggande uppfinningen är att tillhandahålla en tryckavlastningsventil som har en liten massa och som har en liten volym.

De ovanstående syftena åstadkoms av ett mikromekaniskt tryckavlastningsventilarrangemang enligt de 10 bilagda patentkraven. l allmänna ordalag innefattar ett mikromekaniskt tryckavlastningsventil- arrangemang en skivstapel. En aktiv tryckavlastningsventil realiseras inom skivstapeln. En passiv tryckavlastningsventil realiseras också inom skivstapeln, anordnad parallellt med den aktiva tryckaviastningsventilen. En backventil, som också realiseras inom skivstapeln är anordnad i serie med både den aktiva tryckavlastningsventilen och den passiva tryckavlastningsventilen. 15 En fördel med den föreliggande uppfinningen år att en mycket hög tillförlitlighetsgrad åstadkoms genom en enda enhet med låg vikt och liten volym. Ytterligare fördelar beskrivs i samband med olika utföringsformer i den detaljerade beskrivningen vidare nedan. 2 o KORT FlGURBESKRlVNlNG Uppfinningen, tillsammans med ytterligare syften och fördelar därav kan bäst förstås genom hänvisning till den följande beskrivningen gjord tillsammans med de medföliande ritningama, i vilka: FIG. 1A är ett blockschema av en utföringsfomi av ett gassystem i vilket ett tryckavlastningsventilarrangemang 10 med fördel används; 25 FlG. 1B är ett blockschema av en utföringsform av ett tryckavlastningsventilarrangemang 10 enligt den föreliggande uppfinningen; FlG. 2 är en tvärsnittsvy av en utföringsform av ett mikromekaniskt tryckavlastnlngsventilarrangemang tO enligt den föreliggande uppfinningen; FlG. 3 är en tvärsnittsvy av en annan utföringsform av ett mikromekaniskt 3 o tryckavlastningsventilarrangemang 10 enligt den föreliggande uppfinningen; samt FlG. 4 är en tvärsnittsvy av ytterligare en annan utföringsform av ett mikromekaniskt tryckavlastningsventilarrangemang 10 enligt den föreliggande uppflnningen. 533 055 3 DETALJERAD BESKRIVNING Genomgående i ritningama används samma referensnummer för liknande eller motsvarande element.

Fig. 1A illustrerar schematiskt en utföringsform av ett typiskt gassystem t i vilket en 5 tryckavlastningsventil 10 med fördel används. Gas lagras i en gaslagring 2 under högt tryck.

Gaslagringen fylls vid en påfyllnings- och luftningsventil 3, vilken efter påfyllning tätas ordentligt.

Gaslagringen 2 är också fluidalt ansluten till en isoleringsventil 4, vilken är tätad under pâfyllnings- proceduren. lsoleringsventilen 4 kan öppnas när systemet ska drivas. Typiskt sett är isoleringsventilen 4 av en engångstyp, vilken inte kan stängas igen. När en sådan isoleringsventil öppnas kan skräp 1 o bildas och ett filter 5 tillhandahålls nedströms om isoleringsventilen 4 för att stoppa skräpet från att nå vidare nedströms i systemet. En reduceringsventil 7 är fluidalt ansluten mellan filtret och en slututrustning 9, för att minska det höga trycket såsom det tillhandahålls från gaslagringen 2 till ett tryck som år lämpligt för slututrustningen 9. En högtrycksmätare 6 kan anslutas till systemet uppströms om reduceringsventilen 7 för att ha kontroll på den kvarvarande gasmångden i gaslagringen 2. 15 Företrädesvis är också en tryckmätare 8 ansluten till reduceringsventilens 7 nedströmssida för att ha kontroll över trycket i den gas som tillhandahålls till slututrustningen 9. Av säkerhetsorsaker tillhandahålls ett tryckavlastningsventilarrangemang 10 i fluidal kontakt med en tillförselledning mellan reduceringsventilen 7 och slututrustningen 9. Företrädesvis utformas ett sådant tryckavlastnings- ventilarrangemang 10 såsom kommer att beskrivas mer i detalj nedan. 20 För att tillhandahålla en högt tillförlitlig tryckavlastningsventil har ett antal behov identifierats i den föreliggande uppfinningen. Först av allt bör tryckavlastningsventilarrangemanget fungera som en högt tillförlitlig isoleringsventil när den ännu inte âr tagen i drift. Detta är viktigt för att förhindra gas från att successivt läcka ut från systemet under icke-driftspenoder, vilket annars skulle minska gaslagringens 2 5 livstid. Ett annat behov är att inkludera funktionaliteten av en aktiv avlastningsventil, som företrädesvis år beroende på en tryckövervakning. En sådan aktiv avlastningsventil kan sedan verka som en första stegs säkerhetsventil. Ytterligare ett behov år att inkludera funktionaliteten av en passiv avlastningsventil. Denna funktionalitet kommer att vara en andra stegs säkerhetsventil, tex. om tryck- övervakningen inte fungerar eller om systemet utsätts för ett effektbortfall. Företrädesvis tillhandahålls 30 anordningarna för den faktiska aktiveringen av den aktiva och passiva avlastningsventilen med en redundans, för att täcka upp för mekaniska fel i själva ventilema. Slutligen efterfrågas det också att tillhandahålla en backventilsfunktionalitet. l fallet med ett tillfälligt fel i reduceringsventilen 7 eller om det höga trycket orsakades av t.ex. en tillfällig hög temperatur, skulle det vara av fördel att fortfarande 533 085 4 kunna använda återstående delar av gasen i gaslagringen. Eftersom en sådan ventil typiskt sett är belägen efter de aktiva och passiva avlastningsventilerna, vilka kan ge upphov till skräp när de aktiveras tillhandahålls företrädesvis ett filter uppströms om backventilen. 5 l Fig. 1B illustreras ett blockdiagram av en utföringsforrn av ett tryckavlastningsventilarrangemang 10 enligt den föreliggande uppfinningen. En eller flera ingångar ll ansluter till en högtryckssida 16 av omgivningen till tryckavlastningsventilarrangemanget 10 med en aktiv avlastningsventil 20 och en passiv avlastningsventil 30. Den aktiva avlastningsventilen 20 och den passiva avlastningsventilen 30 tillhandahålls med andra ord parallellt. Utgångarna från den aktiva avlastningsventilen 20 och den 10 passiva avlastningsventilen 30 är anslutna till ett filter 40 i vilket eventuellt skräp fångas. En backventil 50 är sedan ansluten till flltrets 40 utgång. Backventilen tillhandahålls alltså i serie med både den aktiva avlastningsventilen 20 och den passiva avlastningsventilen 30. Backventilens 50 utgång utgör tryckavlastningsventilarrangemangets 10 utgång 12. ut till en lågtryckssida 17 av omgivningen.

Beteckningama "högtryckssida" och "lågtryckssida“ avser i den föreliggande presentationen endast 15 förhållandet mellan trycken på de olika sidoma och medför inte några egenskaper för de absoluta trycken på vardera sidan. "Högtryckssidan" kan därför utsättas för ett tryck som till och med är under atmosfärstryck så länge som “lågtryckssidan' utsätts för ett ännu lägre tryck. På liknande sätt kan "lågtryckssidan" utsättas för ett tryck som år långt över atmosfärstryck så länge som “högtryckssidan" utsätts för ett ännu högre tryck. 20 Det är att föredra om de olika funktionalitetema samarbetar på ett särskilt sätt. En aktiv avlastnings- ventil 20 aktiveras typiskt sett om trycket överskrider ett tröskelvärdestryck, eller om trycket överskrider ett tröskelvärdestryck under en viss tid. En passiv avlastningsventil öppnar också typiskt sett vid ett visst tröskelvärdestryck. Det är att föredra om tröskelvärdestrycket för den passiva avlastningsventilen 25 30 år högre än tröskelvärdestrycket för den aktiva avlastningsventilen 20, typiskt sett också med en rimlig marginal. Även för backventilen 50 finns det ett tröskelvärdestryck över vilket backventilen 50 bör öppna och låta gasen flöda ut. Det är att föredra om detta tröskelvärde är lägre än tröskelvärdena för den aktiva avlastningsventilen 20 och den passiva avlastningsventilen 30. Detta är inget absolut krav, men det är att föredra att tillförsäkra att backventilen 50 vid öppning av endera av den aktiva 30 avlastningsventilen 20 och den passiva avlastningsventilen 30 också ska öppna för att låta en del gas blåsa genom hela utrymningsvägen för att tillförsäkra att den är tri från hinder. Det är emellertid också möjligt att använda en backventil med ett öppningstryck som är högre än en eller båda av tröskel- värdestrycken för den aktiva avlastningsventilen 20 och den passiva avlastningsventilen 30. 533 D55 Det skulle också vara möjligt i en alternativ utföringsfonn att placera backventiien 50 i serie med den aktiva avlastningsventilen 20 och den passiva avlastningsventilen 30, men på uppströmssidan. l ett sådant fall skulle backventilen drivas av en tryckskillnad mellan högtryckssidan och lâgtryckssidan för 5 hela tryckavlastningsventilarrangemanget 10. innan den aktiva avlaslningsventilen 20 eller den passiva avlastningsventilen 30 aktiveras kan backventilen faktiskt öppna, men i sådana fall kommer gasen endast tillåtas att flöda till den stängda aktiva avlastningsventilen 20 eller den stängda passiva avlastningsventilen 30. Ett sådant arrangemang kan också drivas utan något filter, om skräp från den aktiva avlastningsventilen 20 eller den passiva avlastningsventilen 30 kan tillåtas lämna tryck- 10 avlastningsventilarrangemanget 10. l de schematiska illustrationema ovan fordras flera funktionaliteter. För att reducera riskema för läckor och för att underlätta den mekaniska monteringen är det att föredra att tillhandahålla alla funktionalileter inuti en enda enhet. Vidare, för att spara vikt och volym, är den föreliggande 15 uppfinntngens val att använda mikromekanik. Fig. 2 är en tvärsnittsvy av en utföringsform av ett mikromekaniskt tryckavlastningsventilarrangemang 10 enligt den föreliggande uppfinningen.

Tryckavlastningsventilarrangemanget 10 innefattar en skivstapel 13. l denna utföringsform används en stapel av fem skivor, innefattande skivoma 61-65. 2 o Två aktiva avlastningsventiler 20 realiseras i en första skiva 61. De aktiva avlastningsventilerna 20 är identiska och tillhandahåller helt enkelt en redundans i denna funktion. Varje aktiv avlastningsventil 20 innefattar ett hål 22 genom den första skivan 61. Vid högtryckssidan 16 vidgar sig hålet 22 till en stympad kon 24. Ett lodmaterial 21 tâtar hålet 22. Lodmaterialet 21 stöds vidare av den stympade konen 24 när ett tryck läggs på på högtryckssidan. Om den förväntade tryckskillnaden mellan hög- och 2 5 lågtryckssidorna 16, 17 är relativt stor, måste hålet 22 typiskt sett vara mycket litet, för att lodmaterialet ska kunna stå emot tryckskillnaden. En hâlstorlek av mindre än 300 pm kan vara lämplig för en tryckskillnad av 13 Bar (1 .3 MPa), En elektrisk ledare 23 tillhandahålls vid ytan av den första skivan 61.

Den elektriska ledaren är anordnad för att tillhandahålla resistiv värmning i ett område i närheten av hålet 22. Genom att sända en ström genom den elektriska ledaren 23 värms området i närheten av 3 o hålet 22 och slutligen smälts lodmaterialet 21. l en smält form kan lodmaterialet 21 inte längre stå emot tryckskillnaden mellan hög- och lågtryckssidorna 16, 17 och det smälta lodmaterialet kommer att blåsas in i en volym 33 bakom hålet 22. Gasen på högtryckssidan 16 kan ta sig ut genom det öppnade hålet 22. Dessa aktiva avlastningsventiler 20 är alltså ventiler aktiverade av resistiv värmning. Denna 533 065 6 typ av ventil är som sådan känd vid teknikens ståndpunkt och har visat sig vara extremt tillförlitliga. Även aktiva avlastningsventiler 20 av andra typer, realiserade i en skivstapel, kan vara användbara i den föreliggande uppfinningen. 5 En passiv avlastningsventil 30 realiseras iden föreliggande utföringsforrnen genom en kombination av den första skivan 61 och den andra skivan 62. Den första skivan 61 är relativt tunn. Den andra skivan 62 uppvisar en tom volym 33. Den yta av den första skivan 61 som täcker den tomma volymen 33 utgör ett membran med stor yta 31. När en tryckskillnad påförs över de två skivorna 61, 62 böjer sig membranet med stor yta 31 in i den tomma volymen 33. Vid en särskild tryckskillnad blir utböjningen 10 av membranet med stor yta 31 så stor att membranet med stor yta 31 spricker, och den passiva avlastningsventilen 30 öppnas. Spricktrycket beror på ytstorleken och förekomsten av sprickbildare i membranet med stor yta 31. Osäkerheten är allmänt relativt stor och för att göra spricktrycket mer förutsägbart tillhandahålls en sprickbildare 32 i mitten av den tomma volymen 33. När nedböjningen av membranet med stor yta 31 når sprickbildarens 32 spets pàförs en kraft lokalt på membranet med stor 15 yta 31, vilket ger upphov till en sprickprocess. En sådan process är enklare att förutsäga.

Ett filter 40 realiseras i gränssnittet mellan den tredje skivan 63 och den fjärde skivan 64. Två filterinlopp 41 tillåter den gas som finns i volymen 33 att passera den tredje skivan 63 och komma in i en respektive lngångsvolym 45. Mönster av skåror 43 tillhandahålls i en yta 46 av den tredje skivan 63 2 o som är vänd mot den fjärde skivan 64. På liknande sätt, tillhandahålls mönster av skåror 44 i en yta 47 av den fjärde skiva n 64 som är vänd mot den tredje skivan 63. Mönstren av skåror 43, 44 är anordnade på ett korsande sätt. Detta leder till att gas tillåts flöda först genom skårorna 44 i den fjärde skivan 64, sedan korsa över till skåror 43 i den tredje skivan 63 och slutligen in till ett antal filterutlopp 42. Skårorna 43, 44 är små, men eftersom de tillhandahålls i ett mycket stort antal kommer det totala 25 gasflödet som tillåts passera filtret 40 att vara rimligt stort. Den lilla storleken på de finaste skåroma, typiskt sett i storleksordningen tum, förhindrar eventuella partiklar större än så att passera tiltret.

Eventuellt skräp från en söndersliten aktiv avlastningsventil 20 eller passiv avlastriingsventil 30 hindras därmed. På grund av det stora antalet skåror 43, 44 kommer det alltid att finnas flödesvägar öppna även om vissa skåror 43, 44 sätts igen av fasta partiklar. Filterutloppen 42 för den filtrerade gasen 3o genom den fjärde skivan 64. Olika sorter av detaljerade filteruppbyggnader kan hittas, tex. i den publicerade internationella patentansökningen WO 2007/078250. 533 055 7 Backventilen 50 realiseras genom den femte skivan 65 med användande av den fjärde skivan 64 som ett ventilsäte. Den femte skivan 65 innefattar ett membran 53, kantväggar 54 och mittenvåggar 55.

Membranet 53, kantvåggarna 54 och mittenväggarna 55 omsluter, tillsammans med en yta 56 på den fjärde skivan 64, en volym 57. Ett backventilsinlopp 52, som är i fluidal kontakt med filterutloppet 42, för 5 eventuell gas in i volymen 57. Kantvåggama 54 år klämda eller sammanfogade till den flårde skivan 64, medan mittenväggarna 55 i ett icke trycksatt tillstånd vilar mot ytan 56, som därigenom verkar som en ventilkropp 58. Ventilkroppen 58 förses med en beläggning som bildar ett ventilsäte 59 vid den yta av ventilkroppen som stöder mot ytan 56. Den tillkommande tjockleken som lagts till genom beläggningen kommer att orsaka att rnembranet 53 böjer sig något utåt, vilket därigenom 1 o tillhandahåller en mekaniskt förspänd ventilkropp 58. Backventilen 50 är därigenom en backventil som utnyttjar en förspänd ventilkropp 58 i den femte skivan 65 som stöder mot en yta 56 på en grannskiva; den fiärde skivan 64. När gas med ett tryck som är högre än trycket på lâgtryckssidan 17 kommer in i volymen 57, kommer kraften att verka på membranet 53 för att försöka avlägsna ventilsätet 59 från ytan 56. Vid ett visst sammanbrottstryck kommer kraften att vara tillräckligt stor för att avlägsna 15 kontakten mellan ventilsätet 59 från ytan 56, åtminstone till en sådan grad att gas kan ta sig ut mellan dem och lämna backventilen 50 genom en utgång 51. Ventilsätets 59 förspånning mot ytan 56 beror på såväl membranets area, form och tjocklek som Ventilsätets 59 tjocklek. En testutrustning som har ett cirkulårl membran med 3,0 mm ytterdiameter, 1,5 mm innerdiameter och 65 pm tjocklek och en ventilsätestjocklek av 2,8 um har ett ungefärligt öppningstryck av 600-700 kPa. Ventilsåtet 59 kan t.ex. 20 tillverkas genom förångning eller sputtring av relativt mjuka metaller. En förångad metallstapel av Ti/CulNi/Au, tillverkad genom användning av en skuggmask har testats med goda resultat. Man tror dock att sputtrade lager av Al eller Ni kan vara enklare att kontrollera avseende tex. beiäggningstjocklek. Backventiler baserade pä denna teknik har visats uppvisa ett mycket förtråffligt lågt läckage under förutsättningar med små tryckskillnader. Notera att ventilsätets 59 tjocklek i figuren 2 5 är överdriven för att illustrera konceptet med förspänning. l en altemativ utföringsform kan Ventilsätets beläggning istället tillhandahållas på den fjärde skivans yta, mot vilken ventilkroppen stöds. 3 o Utföringsformen i fig. 2 har fördelen att hela gasvägen från ingàngarna till de aktiva tryckavlastnings- ventilerna 20 eller den passiva tryckavlastningsventilen 30 fullständigt innefattas i skivstaplen 13.

Tillverkningsteknikerna för sådana skivstaplar är väl utvecklade och risken för läckor är mycket liten.

Genom att låta de aktiva tryckavlastningsventilema 20 och den passiva tryckavlastningsventilen 30 ha 533 G85 8 samma avsedda volym in i vilken ventilen ska brista kan anslutningar och filtrering göras mycket enkel.

En sådan utformning åstadkoms typiskt sett genom att anordna de aktiva tryckavlastningsventilema 20 och den passiva tryckavlastningsventilen 30 parallellt i en första skiva 63 i skivstapeln 13. 5 Fig. 3 illustrerar en annan, för närvarande föredragen, utföringsform av ett mikromekaniskt tryckavlastningsventilarrangemang 10 enligt den föreliggande uppfinningen. Tryckavlastningsventil- arrangemanget 10 innefattar även här en skivstapel 13. l denna utföringstorm utnyttjas en stapel med tre skivor, innefattande skivoma 61-63. Den aktiva avlastningsventilen 20 innefattar som i den tidigare utföringsformen en ventil aktiverad med resistiv värmning, och kommer inte att diskuteras ytterligare. 10 Den passiva avlastningsventilen 30 är i denna utföringsform en avlastningsventil med ett membran med liten area uppbyggd av ett komponentlager på en enkristallint kisel-pá-isolator-skiva (SOl) 35. Ett hål 34 med en väl definierad diameter tillhandahålls genom den första skivan 61. l den föreliggande utföringsfonnen har en håldiameter av 200 um använts. Den första skivan 61 år i denna utföringsform 15 en kisetskiva med den yta 36, som är vänd mot den andra skivan 62, oxiderad. Med andra ord, en kiseloxid 37 bildas på ytan 36, med en typisk tjocklek av 0,1-1,0 um. Det enkristallina SOl-membranet 35 av en mycket välkontrollerbar tjocklek, typiskt i området 1-100 um tillhandahålls alltså på kiseloxiden 37. Hålet definieras typiskt sett genom litografi och tillverkas genom etsning efter tillhandahållandet av kiseloxiden 37 och det enkristallina SOl-membranet 35, Kiseloxidlagret 37 kan 20 vara mycket välbestämt i tjocklek och är därför användbart som ett stopplager, vilket sedan selektivt kan avlägsnas. Kvar över hålet 34 flnns det enkristallina SOI-membranet 35. Den passiva avlastnings- ventilen 30 i denna utföringsform innefattar alltså ett avlastningsmembran 35 uppbyggt av ett enkristallint kiselkomponentlager. Ett fyrkantigt enkristallint SDI-membran 35 med en kant av 470 um och en nominetl tjocklek av 10 um visade sig ha en bristningstryckskillnad av 11,8 f. 0,7 Bar (1,18 i 25 0,07 MPa). På grund den välkontrollerade kristalliniteten och tjockleken kan bristningstryckskillnaden ganska säkert förutses. Vidare tilltörsäkrar också den kristallina tillväxten en läcktät förbindning till kiseloxiden. l den föreliggande utföringsformen tillhandahålls två passiva avlastningsventiler 30 genom den första skivan 61, av redundansskäl. 3 0 l alternativa utföringsformer kan även andra typer av avlastningsventiler med membran med liten area utnyttjas. Ett hål i den första skivan skulle till exempel kunna etsas ned till kiseloxidlagret, vilket lämnar detta kiseloxidlager som ett bristningsmembran. l ett sådant fall är oxidlagret typiskt sett i omrâdet över E33 0135 9 1 um. Ett hål skulle också kunna etsas frän den motsatta sidan, vilket lämnar endast ett tunt lager av kisel vid skivans övre del, också i området 1-100 um. l den föreliggande utföringsforrnen i fig. 3 mynnar såväl båda aktiva avlastningsventilerna 20 som båda 5 passiva avlastningsventilerna 30 in i volymen 33, vilken i denna utföringsform är ringformad. Med andra ord, alla avlastningsventilernas öppningar tillhandahålls till samma volym. Volymen 33 innefattas i den andra skivan 62. l denna utföringsforrn realiseras filtret 40 genom användning av gränssnittet mellan den första skivan 61 och den andra skivan 62, dvs. filterarrangemanget realiseras genom ett gränssnitt som inbegriper en skiva 61 i vilken de aktiva tryckavlastningsvenfilerna 20 och de passiva lo tryckavlastningsventilerna 30 är anordnade. Filtrets 40 grundläggande principer är desamma som beskrevs i utföringsformen ifig. 2 och diskuteras inte vidare.

Backventilen 50 verkar enligt samma principer som i utföringsformen i tig. 2, nu emellertid realiserad med den tredje skivan 63. Driften är densamma och kommer inte vidare att diskuteras. 1 5 l alternativa utföringsformer kan även tiäderupphängda backventiler användas tillsammans med den föreliggande uppfinningen. Backventilerna med förspänt membran har emellertid fördelen av att vara mer robust, eftersom även felaktig funktion av en enda fiäder kommer att orsaka en felaktig funktion för en fiåderupphängd backventil. Vidare är lösningen med förspänt membran mindre känslig för partiklar 2 o och är lättare att dimensionera t.ex. för ett förutbestämt öppningstryck.

En fördel med utföringsformen i fig. 3 är att alla delar lätt tillhandahålls på de olika skivoma i en utformning som är oberoende av den relativa rotationen mellan de olika skivoma i stapeln. På ett sådant sätt kan problematiska upplinjeringsprocedurer under tillverkningen undvikas, eftersom 25 funktionaliteten är okänslig för inriktningsfel avseende rotation. Vidare, genom att endast behöva använda tre olika skivor underlättas tillverkningen och hopsättningen.

Fig. 4 illustrerar en annan utföringsforrn av ett mikromekaniskt tryckavlastningsventilarrangemang 10 enligt den föreliggande uppfinningen. l denna utföringsfonn finns samma grundläggande kännetecken 30 som i fig. 3 närvarande, men emellertid realiserade genom endast två skivor. Ett resultat av denna ytterligare minskning i antalet skivor är emellertid att olika komponenter av tryckavlastningsventil- arrangemanget 10 måste tillhandahållas i ett radiellt förhållande. Backventilen 50 tillhandahålls i denna utföringsform i mitten medan de aktiva avlastningsventilema 20 och de passiva avlastningsventilerna 533 055 10 30 tillhandahålls vid de yttre delama av skivstapeln. Delta inför restriktioner i t.ex. tiltergenom- strömningen för en speciell största radie för skivstapeln. Vidare blir tillverkningen av de två kvarvarande skivoma också mer komplex. För närvarande tros lösningen med en stapel med tre skivor vara den mest kostnadseffektiva, avseende tillverkningskostnader.

Utföringsforrnerna beskrivna ovan ska förstås som några lllustrativa exempel på den föreliggande uppfinningen. Fackmannen kommer att inse att olika modifieringar, kombinationer och ändringar kan göras på utföringsformerna utan att avlägsna sig från den föreliggande uppfinningens omfång. l synnerhet kan olika dellösningar i de olika utföringsforrnema kombineras i andra uppstållningar där så lo är tekniskt möiligt. Den föreliggande uppfinningens omfång definieras emellertid av de medföljande kraven.

Claims (11)

533 ÜEE 1 1 PATENTKRAV

1. lvlikromekaniskt tryckavlastningsventilarrangemang (10), innefattande: en skivstapel (13), och 5 en aktiv tryckavlastningsventil (20) realiserad inom skivstapeln (13), kännetecknat av en passiv tryokavlastningsventil (30) realiserad inom skivstapeln (13), anordnad parallellt med den aktiva tryckavlastningsventilen (30); en backventil (50), realiserad inom skivstapeln (13), anordnad i serie med både den aktiva 1 0 tryckavlastningsventilen (20) och den passiva tryckavlastningsventilen (30).

2. l\/likromekaniskt tryckavlastningsventilarrangemang enligt krav 1, kännetecknat av att backventilen (50) tillhandahålls nedströms om både den aktiva tryckavlastningsventilen (20) och den passiva tryckavlastningsventilen (30). 15

3. Mikromekaniskt tryckavlastningsventilarrangemang enligt krav 1 eller 2, kännetecknat av att den aktiva tryckavlastningsventilen (20) och den passiva tryckavlastningsventilen (30) är anordnade parallellt i en första skiva (61) i skivstapeln (13).

4. 204. Mikromekaniskt tryckavlastningsventilarrangemang enligt något av kraven 'I till 3. kännetecknat av ett filter (40) anslutet mellan den aktiva tryckavlastningsventilen (20), den passiva tryckavlastningsventilen (30) och backventilen (50).

5. Mikromekaniskt tryckavlastningsventilarrangemang enligt krav 4, kännetecknat av att flltret 2 5 (40) är realiserat genom ett gränssnitt mellan två skivori skivstapeln (13).

6. lvtikromekaniskt tryckavlastningsventilarrangemang enligt krav 5, kännetecknat av att filtret (40) är realiserat i ett gränssnitt som inbegriper en skiva (61) i vilken den aktiva tryckavlastnings- ventilen (20) och den passiva tryckavlastningsventilen (30) är anordnade. 3 0

7. Mikromekaniskt tryckavlastningsventilarrangemang enligt något av kraven 1 till 6, kännetecknat av att den passiva avlastningsventilen (30) innefattar ett membran (35) uppbyggt genom ett enkristallint kiselkomponentlager. 533 D55 12

8. Mikromekaniskt tryckavlastningsventilarrangemang enligt något av kraven 1 till 7, kännetecknat av att den aktiva avlastningsventilen (20) innefattar en ventil som aktiveras genom resistiv värmning. 5

9. ivlikromekaniskt tryckavlastningsventilarrangemang enligt något av kraven 1 till 8, kännetecknat av att backventilen (50) realiseras genom en förspänd ventilkropp (58) i en skiva som stöder mot en yta (56) på en grannskiva.

10. 10. Mikromekaniskt tryckavlastningsventilarrangemang enligt något av kraven 1 till 9, kännetecknat av att skivstapeln (13) innefattar tre skivor.

11. lvlikromekaniskt tryckavlastningsventilarrangemang enligt krav 10, kännetecknat av att skivstapeln (13) innefattar mindre än fyra skivor. 15