微阀器件与阃体组件 技术领域

本公开涉及微电子机械系统（ MEMS ) ,更具体地 ,涉及一种基于 MEMS 技术的微阀器件与阀体组件 背景技术

微阀器件属于微流体控制中的关键器件， 在生物、 医疗、 制冷等领域有 着重要的应用 基于微电子机械系统（MEMS )技术的微阀器件具有控制精 确、 成本低、 可批量化生产、 稳定性及可靠性好等优点。

在流体控制中 微阀器件可以作为控制主阀的先导阀， 实现对主阀开度 的精确控制 达到控制流体流动的目的。

中 国 专利 No..3 、 No..4、 美國 专利 No.6523560, No.7011378、 No.6761420等公开了一种可用作先导阀的微阀器 件 其特征为只有一个流体端口与主阀相连接。 在先导阀控制主阀 实现流 体控制的过程中， 必须提供一个标准参考压力 并依据先导阀的控制端口输 出压力与标准参考压力的相互关系， 控制主流体的通断或流量

标准参考压力莋为一种绝对压力值， 通常由微阀器件外部来提供 例如 在实际产品中经常使用弹簧等机构来产生标准参考压力。 但是 这样的机构 可能產生老化、 故障等现象， 使标准参考压力发生偏移甚至失效 发明内容

本公开实施例的目的之一在于提供一种基于 MEMS技术的主动式微阀 器件， 能同时输出至少两种具有不同压力或流量的流体 该微阀器件可用于 控制主阀的先导阀， 该先导阀输出的至少两种流体具有相对的压力差 使通 过主阀流道的流体的通断或流通比例准确可控， 实现控制流量的目的

本公开的一个实施例提供一种微阀器件， 包括： 主体 其堺定一腔室， 所述主体具有与所述腔室连通的源端口和至少两个控制端口； 至少两个可移 动构件 所述至少两个可移动构件通过在第一位置和第二位置之间的切换分 别独立地控制所述至少两个控制端口中的每个与所述源端口之间的导通或阻 断， 其中在每个可移动构件处于所述第一位置时 对应的控制端口与所述源 端口可经由所述腔室的至少一部分流体连通； 在每个可移动构件处于所述第 二位置时， 对应的控淛端口与所述源端口之间的流体通路被所述移动构件阻 断

在一个实施例中， 通过独立地控制所述至少两个可移动构件中的每个的 移动 所述至少两个控制端口可输出具有不同流量与压力的流体。

在一个实施例中 所述主体包括依次堆叠的衬底层、 中间层和盖板层， 其中所述中间层为框架式结构以与所述衬底层和所述盖板层界定所述腔室。

在一个实施例中 所述主体还包括至少一个回流端口， 且当所述两個可 移动构件中的每个处于所述第二位置时 对应的控制端口通过所述腔室的至 少一部分与所述至少一个回流端口流体连通。

在一个实施唎中 所述源端口和所述控制端口均位于所述衬底层中。 在一个实施例中 所述回流端口位于所述衬底层中。

在一个实施例中 所述可移動构件沿与所述衬底层或所述盖板层的表面 垂直的方向上的厚度与所述中间层的厚度大致相同。

在一个实施例中 微阀器件还包括独立地控制所述至少两个可移动构件 的每个的执行器， 以使所述至少两个可移动构件的每个处于所述第一位置或 所述第二位置

在一个实施例中， 所述执行器的一端固定在所述中间层上 另一端与所 述可移动构件相连， 以驱动所述可移动构件在平行于所述衬底层或盖板层的 表面的方向上在所述腔室内滑动

在一个实施例中， 所述执行器为包括多个膜层电极的压电执行器 所述 膜层电极沿着平行于所述衬底层或盖板層的表面的方向堆叠。

在一个实施例中 所述可移动构件包括设置在所述控制端口和所述回流 端口之间的第一部分， 以用于导通或阻断所述控制端口和所述回流端口之间 的流体连通； 靠近所述源端口的第二部分 用于导通和阻断所述控制端口和 所述源端口之间的流体连通； 鉯及连接所述第一部分和所述第二部分的两个 端部以构成框架形式的连接部分， 并且其中所述框架形式的可移动构件与所 述衬底层和所述蓋板层配合以在所述腔室内界定子腔室 在一个实施例中， 所述可移动构件位于所述第一位置时 对应的所述控 制端口和所述源端口位于所述子腔室对应的区域内， 从而所述控制端口和所 述源端口通过所述子腔室流体连通

在一个实施例中， 在所述回流端口两侧 在所述盖板层的内表面上具有 连通凹部， 当所述可移动构件位于所述第二位置时 所述可移动构件的第一 部分位于对应于所述连通凹部的位置， 所述控制端口和所述回流端口之间通 过所述可移动构件的第一部分与所述连通凹部之间的空隙流体连通

在一个实施例中， 为每个控制端口配置一个所述源端口 以形成源端口 / 控制端口对， 其中在每个可移动构件处于所述第一位置时 对应源端口 /控制 端口对中源端口和控制端ロ之间被导通； 在每个可移动构件处于所述第二位 置时， 对应源端口 /控制端口对中源端口和控制端口之间被阻断

在一个实施例中， 在与所述源端口对应的区域 在所述盖板层的内表面 上具有緩冲凹部。

在一个实施例中 盖板层和衬底层中至少之一与中间层紧密结合或一体 形成。

在一个实施例中 中间层由硅材料形成， 盖板层与衬底层由硅材料或硼 硅玻璃形成

在一个实施例中， 所述主体具有两个控制端口

本公开的另一个实施例提供一种阀体组件， 包括： 根据如上任一实施例 的微阀器件； 以及主阀 包括主阀主体和阀芯， 主阀主体中具有沿第一方向 贯穿所述主阀主体的主流道和沿与第一方向交叉的方向延伸的滑道 阀芯中 具有沿与第一方向平行的方向贯穿所述阀芯的通孔， 所述阀芯置于所述主体 的滑道中 其中所述微阀器件的一个控制端口与滑道的第一端相连通， 所述 微阀器件中的另一个控制端口与滑道嘚相对于所述第一端的第二端相连通 从而驱动所述阀芯在所述滑道中运动。

在一个实施例中 当所述阀芯被驱动以使得所述通孔与所述主流道对齐 时， 所述主流道被打开； 当所述阀芯被驱动以使得所述通孔与所述主流道错 开时 所述主流道被切断。 附图说明 为了更清楚地說明本发明实施例的技术方案 下面将对实施例的附图作 简单地介绍，显而易见地下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例， 而非对本发明的限制

图 1是示出根据本公开实施例的微阀器件中可移动构件与源端口、 控制 端口之间关系的示意图；

图 2是示出根据本公开实施例的微阀器件中可移动构件与源端口、 控制 端口和回流端口之间关系的示意图；

图 3是根据本公开实施例的微阀器件的结构示意图；

图 4是根据本公开实施例的微阀器件中可移动构件的平面示意图； 图 5是说明根据本公开实施例的微阀器件的工作原理的示意图； 图 6是示出根据本公开实施例的阀体组件的结构示意图。 具体实施方式

为使本发明实施例的目的、 技术方案和优点更加清楚 下面将结合本发 明实施例的附圖，对本发明实施例的技术方案进行清楚、 完整地描述显然， 所描述的实施例是本发明的一部分实施例 而不是全部的实施例。 基于所描 述的本发明的实施例 本领域普通技术人员在无需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

本公开的實施例提供一种微阀器件， 该微阀器件包括主体 该主体内界 定一腔室， 且主体包括源端口和至少两个控制端口 源端口和控制端口可以 與腔室相连通。 另外 该微阀器件还包括至少两个可移动构件， 且该至少两 个可移动构件分别对应控制上述至少两个控制端口中的每个和源端口之间的 导通或阻断状态 每个可移动构件可以位于两个位置， 即 第一位置和第二 位置。 在每个可移动构件处于第一位置时 对应控制端口与源端口可经由所 述腔室的至少一部分流体连通； 在每个可移动构件处于所述第二位置时， 对 应控制端口和源端口之间的流体通蕗被所述可移动构件阻断 图 1示出了微 阀器件 1中可移动构件、源端口和控制端口之间的关系图。从图中可以看到 每个控制端口与源端口の间的导通和阻断状态由对应的可移动构件独立地控 制。 在一个示例中 微阀器件的主体由依次堆叠的衬底层、 中间层和盖板层 形成。 中間层为框架式结构 从而可以与衬底层和盖板层配合以在微阀器件 的主体内部界定出上述腔室。 中间层可以与衬底层和 /或盖板层紧密配合 或 者与它们一体地形成。 控制端口和源端口可以设置在衬底层中 从而能够实 现与腔室的流体连通。

在一个示例中 微阀器件还包括执荇器， 每个可移动构件由执行器独立 地进行驱动 因此， 在根据本公开实施例的微阀器件中 上述至少两个控制 端口中的每个控制端口与源端口之间的导通与阻断状态可以被独立地控制， 由此 至少两个控制端口之间可以输出相同或不同流量或压力的流体。

根据本公开实施唎的微阀器件中驱动可移动构件的执行器没有特别限 制 例如， 执行器可以釆用压电执行器、 热执行器、 静电执行器、 电磁执行 器或其他任何合适类型的执行器

在一个示例中， 执行器可以一定的频率驱动每个可移动构件在第一位置 和第二位置之间切换 当每个执行器施加鈈同的频率时， 每个控制端口与源 端口之间的导通和阻断状态以不同的频率切换 因此， 可以精确控制不同控 制端口输出的流体流量和压仂

另外， 在图 1所示的示例中 为每个控制端口配置一个源端口。 也就是 说 源端口和控制端口——对应设置， 以形成至少两个源端口 /控淛端口对 上述可移动构件可以独立地控制每个源端口 /控制端口对中源端口与控制端 口之间的导通与阻断状态， 从而控制每个控制端口输絀的流体流量和压力 需要说明的是， 虽然图 1中示出了为每个控制端口配置一个源端口的形式 但本公开的实施例不限于此。 只要每个控淛端口与源端口之间的导通和阻断 状态可以被可移动构件独立地控制 多个控制端口也可以共享一个或多个源 端口。

例如 在使用微阀器件时， 微阀器件的源端口可以连接流体源 微阀器 件的控制端口可以连接需要输入流体的对象或控制对象（例如， 主阀） 当 可移动构件進行控制以使得源端口和控制端口之间流体连通时， 由源端口输 入的流体可以由控制端口输出

图 2示出根据本公开实施例的又一示例的示意图。 从图 2可以看到 根 据本公开实施例的微阀器件 2还可以包括回流端口， 该回流端口可以与流体 源连通可移动构件不仅可以控制源端ロ和控制端口之间的导通和阻断状态 , 还可以控制控制端口和回流端口之间的导通和阻断状态。 具体而言 当可移 动构件处于第一位置时， 源端口和控制端口之间导通 而控制端口与回流端 口之间阻断， 从而流体由源端口进入腔室而从控制端口输入； 当可移动构件 处于第二位置时 源端口和控制端口之间阻断， 而控制端口和回流端口之间 导通 , 从而流体经过控制端口和回流端口回流到流体源

需要注意的是， 图 1囷图 2仅仅为示出微阀器件 1和 2中某些部件之间 的关系图 并非该微阀器件的结构图。 在能够实现独立控制微阀器件的不同 流体端口、 可移动構件以及执行器 根据本公开实施例的一些示例性结构将 在下面的实施例中进行描述。

可移动构件对控制端口与源端口之间的导通和阻断嘚控制方式或者对控 制端口与回流端口之间的导通和阻断的控制方式没有特别的限制 例如， 可 移动构件可以通过在覆盖和不覆盖流体端ロ的两个状态之间切换而实现上述 控制 或者也可以通过设置阻断端口之间的腔室部分的方式来阻断端口之间 的流体连通，而可移动构件從上述位置移开时则导通端口之间的流体通路。

在一个示例中 可移动构件可以釆用垂直于微阀器件主体的表面 （衬底 层或盖板层的表媔） 的运动方式（纵向运动方式） 。 在纵向运动方式下 在 控制端口阻断时， 端口被可移动构件（或执行器本身）覆盖； 在控制端口与 源端口导通时 可移动构件在垂直于微阀器件主体表面的方向上与端口离开 一定的距离， 从而留出供流体流动的缝隙 例如， 在执行器为压電执行器的 情况下 在纵向运动方式运行时， 压电执行器的不同膜层电极在垂直于微阀 器件主体表面的方向上堆叠 因此， 当对压电执行器的电极层施加电信号时 压电执行器可以在纵向方向上运动。 另外 本发明还提出了一种适用于平行 于微阀器件主体表面的运动方式的結构， 该运动方式或结构比上述纵向运动 方式能够取得更好的技术效果 这种结构及其相关技术效果将在下面的实施 例中进行详细的描述。

图 3示出根据本公开实施例的一种微阀器件的结构 其中（a )为截面示 意图； 而（b )为平面示意图。 另外 需要说明的是， 本实施例为根据本公开 的又一个具体示例 在上述实施例 1中描述的特征也可以适用于本实施例或 者可以与本实施例进行适当组合。 为了描述的简洁 与上述實施例 1中相同 的内容将在本实施例中适当地简化或省略。

如图 3 ( a )和（b )所示 微阀器件包括盖板层 101、 中间层 102和衬底 层 103。依次堆叠的盖板层 101、中間层 102和衬底层 103形成微阀器件的主 体 中间层 102可以为框架状构造， 由此在微阀器件主体内部界定出一腔室 303

如图 3所示， 盖板层 101的内表面 （面對腔室 303的表面）上包括多个 凹部 201、 202和 203 (各个凹部的功能将在稍后描述） 另外， 在微阀器件 主体的腔室内还包括两个可移动构件 302, 例如 可移動构件 302可以在腔 室内沿平行于盖板层 101或衬底层 103的平面滑动。 衬底层 103包括第一源 端口 401、 第二源端口 405、 第一控制端口 402、 第二控制端口 404以及公共 囙流端口 403 第一源端口 401和第一控制端口 402构成第一源端口 /控制端 口对， 第二源端口 405和第二控制端口 404构成第二源端口 /控制端口对

对于每个源端口 /控制端口对， 其中的源端口可以与流体源相连通 而控 制端口可以与控制对象（例如主阀等）相连通， 以对控制对象施加所需的流 体壓力等 另外， 在进行压力的卸载或调整时 所施加的流体可以通过控制 端口然后通过回流端口流回到流体源。 因此 回流端口也可以与鋶体源连通。

对于该实施例中的可移动构件 302, 其可以移动 （例如在第一位置和第 二位置之间） 从而对每个源端口 /控制端口对独立地进行控淛。 例如 当可 移动构件处于第一位置时 ,对应源端口 /控制端口对中的源端口和控制端口可 经由腔室 303的至少一部分流体连通， 因此 由流体源施加的流体可以通过 控制端口输出； 当可以移动构件处于第二位置时， 对应源端口 /控制端口对中 的源端口和控制端口之间的流体通路被迻动构件 302阻断 从而停止从控制 端口的流体输出， 此时控制端口和回流端口之间可以被导通 从而之前通过 控制端口输出的流体可以再经控制端口和回流端口流回到流体源。

对于每个可移动构件 302, 可以依靠单独的执行器（图中未示出）进行 驱动 从而能够独立地控制每个控制端口与源端口之间的导通与阻断。

在一个示例中 执行器的两端可以分别连接在中间层 102与可移动构件 302上。 例如 中间层 102上用于连接执行器嘚一端的部分可以称为固定锚 点区域 301。 由于中间层 102与盖板层 101和 /或衬底层 103紧密结合或一体 形成 因此， 可以用作执行器的固定锚点区域 301 当嘫， 用于执行器的固 定锚点区域 301也可以由独立于框架式中间层 102的其他层构成 本公开的 实施例对此没有特别限制。

中间层 102与盖板层 101、衬底層 103、或者只是其中之一通过晶片键合 的方法（包括但不局限于熔融键合、 阳极键合、金娃键合、 粘结键合等方法） 紧密地结合在一起 可迻动构件 302与执行器（例如， 悬弹梁结构）均悬空 可动 与盖板层 101、 衬底层 103均无紧密的接触， 执行器可以驱动可移动 构件 302在腔室 303内例如以预訂的频率快速运动以在使源端口 /控制端口 对在导通和阻断状态之间快速切换， 从而能够精确地控制控制端口输出的流 体流量或流体压力

在根据本公开的实施例中， 由于两个可移动构件 302分别控制第一和第 二源端口 /控制端口对（一个可移动构件对应于第一源端口 /控制端口对； 而 另一个可移动构件对应于第二源端口 /控制端口对） 因此， 两个源端口 /控 制端口对的导通与阻断状态可以独立控制 因此， 从每个控淛端口输出的流 体流量和压力可以分别独立控制 在此情况下， 可以输出相同或不同流量或 压力的流体

在实现对不同控制端口独立控制嘚条件下，根据本公开实施例的源端口、 控制端口、 回流端口和可移动构件的具体形式没有特别的限定

例如，在一个示例中如图 3所示，第一源端口 401、第一控制端口 402、 回流端口 403、 第二控制端口 404和第二源端口 405形成于衬底层 103中并 贯穿所述衬底层 103 上述端口 401、 402、 403、 404和 405在图 3中从左臸 右依次排列。 回流端口 403对于两个源端口 /控制端口对是公用的 在回流端 口 403的两侧对应的区域，在盖板层 101的内表面上包括两个连通凹部 202

圖 4示出了一个可移动构件 302 (图 3中右半部分的可移动构件） 的平 面图。 如图 4所示 每个可移动构件 302包括用于控制回流端口 403与控制 端口 404之间导通戓阻断状态的第一部分 3021 , 以及控制控制端口 404与源 端口 405之间导通或阻断状态的第二部分 3022。 另外 每个可移动构件 302 还可以包括连接第一部分 3021和第②部分 3022以形成一种框架形式的连接 部分 3023。框架形式的可移动构件与衬底层 103和盖板层 101配合以在所述 腔室内界定子腔室 可移动构件 302置于微阀器件主体的腔室内， 其厚度可 以与中间层 102的厚度大致相同 且能够在腔室 303内滑动。 图 4中仅示出 了控制端口 403、 404和 405的可移动构件 由于端口 401、 402與端口 405、 404关于 阀器件的中心线对称布置， 因此 用于控制端口 401、 402和 403 的可移动构件 302可以与图 4中所示的可移动构件关于微阀器件的中心线对 称設置， 这里不再赘述

在一个示例中， 如图 3所示 还可以在与源端口 401和 405对应的区域 中， 在盖板层 101的内表面上设置緩冲凹部 201和 203 , 其能够緩解从鋶体 源通过源端口进入微阀器件腔室的流体的冲击

下面结合图 5 对具有上述示例结构的微阀器件的基本工作原理进行说 明。 图 5示出了微阀器件的两种工作模式 图 5 ( a )为加压模式； 图 5 ( b ) 为回流模式， 其中图 5中 （a )和（b ) 中均示出了截面图和平面图 并且为 了图示的简便和清楚， 省去了各个部件的标号 而仅仅以 S1和 S2示出源端 口， 以 C1和 C2示出控制端口 以 B示出回流端口。 当可移动构件 302运 动至图 5 ( a )所示位置（第一位置）时 控制端口 C1与源端口 S1经由腔室 303的一部分流体连通， 控制端口 C2与源端口 S2经由腔室 303的一部分流 体连通 因此， 具有一定压力的流体由源端口 S1 和 S2 流入 甴控制端口 C1和 C2输出，微阀器件工作在加压模式 当可移动构件 302移动至图 5 ( b ) 所示位置（第二位置）时， 由源端口 S1和 S2流入的流体被隔绝 控制端ロ Cl、 C2的流体由公共回流端 B泄流， 微阀器件工作在回流模式 虽然， 图 5 ( a )和（b )中均示出了两个控制端口均同时处于加压模式或回流模式的示 例 然而， 才艮据本公开实施例中的两个控制端口可以被各自的可移动构件独 立地驱动 因此， 也可以具有一个控制端口处于加压模式 而叧一个控制端 口处于回流模式的情况。

更具体而言 对于具有上述示例结构的微阀器件， 当可移动构件 302处 于第一位置时 如图 5 ( a )所示， 可移動构件 302的第二部分 3022位于源 端口 S1和 S2的外侧 而第一部分 3021位于控制端口与回流端口两侧的连 通凹部之间， 从而使得源端口和控制端口流体连通 也可以说， 对应的控制 端口和源端口同时位于框架式可移动构件形成的子腔室的区域内 从而对应 的控制端口和源端口通过该子腔室流體连通。 当可移动构件 302处于第二位 置时 如图 5 ( b )所示， 可移动构件 302的第一部分覆盖源端口 从而阻断 了从源端口的流体流入， 第二部分则位於回流端口两侧的连通凹部之下 由 于连通凹部的宽度大于第二部分的宽度， 因此 控制端口和回流端口之间可 以通过可移动构件 302与连通凹部之间的空隙流体连通。

图中所示的微阀器件的左右部分由两个单独的执行器各自驱动 给两个 执行器施加具有不同占空比的高频信号，则控制端口 C1和控制端口 C2输出 两种具有不同流量与压力的流体 两个控制端口之间的输出压差可调。 给两 个执行器施加完全相同的信号則第一控制端口 C1和第二控制端口 C2输出 两路等压流体信号。 基于上述工作原理 本公开的实施例可以实现一种完全 可控的可输出压差或等压鋶体信号的微阀器件。

如以上在实施例 1中提到 根据本公开实施例的微阀器件的可移动构件 可以釆取纵向运动的方式， 即垂直于微阀器件主体各层的表面运动 从而实 现对各流体端口之间流体连通的控制。 如参照图 3-5描述的实施例所示 本 公开的实施例还提供一种横向运动的方式， 也就是说 对于源端口、 控制端 口和回流端口之间的导通和阻断状态的控制， 上述实施例中以可移动构件的 横向运动 （平行于微阀器件的盖板层和 /或衬底层平面的方向的运动） 实现 在这样的情况下， 所述执行器需要提供横向方向的驱动 在对可移动构件进 行驱动的過程中， 利用执行器的横向伸缩产生的输出位移驱动可移动构件 从而控制各流体端口打开的面积。 这种依靠执行器横向驱动的可移动构件设 计可以具有以下优点： 由于执行器的输出位移是有限的 当执行器横向伸缩 时， 可以扩大流体端口的长度以增加流通面积 因此， 流體依据控制逻辑在 各端口之间流通时 有效扩大了流通面积与流量， 避免了快速压降 充分满 足在制冷等行业的应用需求。 另外 在端口咑开的状态， 这样的设计避免了 流体直接压力冲击执行器 例如， 在执行器为堆叠式压电执行器的情况下 该堆叠式压电执行器中不同膜層电极的堆叠方向可以沿着平行于衬底层平面 的方向， 也就是说 堆叠式压电执行器的不同膜层电极可以在平行于衬底层 平面的方向上交替堆叠。 述的纵向运动方式和横向运动方式 在能够控制各端口之间流体连通状态的 情况下， 还可以釆取其他任何合适的运动方式 并且， 对可移动构件进行各 种运动方式驱动的执行器的类型也没有特别限定 如以上在实施例 1中所描 述的。

以上示例中描述了两个源端口 /控制端口对公用一个回流端口并且在回 流端口两侧分别设置连通凹部。 然而 回流端口可以设置为大于一个。例如 对于每个源端口 /控制端ロ对配置一个回流端口。 在这种情况下 可以不必设 置连通凹部。 例如 当需要回流模式时， 可以使回流端口和控制端口位于可 移动构件所构成的子腔室内 从而使得回流端口和控制端口之间流体连通。 另外 对于源端口、 控制端口和回流端口的排列顺序， 才艮据本公开的實施例 也不限定于图中所示的顺序 而是可以釆取各种合适的顺序进行布置， 只要 不同的控制端口能够被独立地驱动以输出相同或不同的鋶体流量或压力 上 述实施例中衬底层的端口为并行排列。 这些端口与可移动构件也可以做其它 形式的排布 其相互之间的结构形成与逻輯关系不变。

根据本公开的实施例还提供一种包括微阀器件和主阀的阀体组件 图 3 是根据本公开一个实施例的阀体组件的示意图。 下面结匼图 3对根据本公开 实施例的阀体组件的结构以及微阀器件对主阀进行控制的原理进行说明

根据本实施例的阀体组件中的微阀器件 10 可以使鼡根据上述任一实施 例的微阀器件， 对于微阀器件的结构这里不再赘述 另外， 根据本公开的实 施例对阀体组件的主阀 20也没有特别限制 唎如， 主阀 20可以具有主阀主 体 201和阀芯 203 , 主阀主体 201中具有沿第一方向 （图 6中主流体方向所 示的箭头方向）贯穿主阀主体的主流道和沿与第一方姠交叉的方向 （图 6所 示的方向为与第一方向大致垂直的方向 但本发明不限于此）延伸的滑道 202, 阀芯 203中可以具有通孔 204。 通孔 204可以沿着与第一方向平行的方 向贯穿阀芯 203 阀芯 203可以在主阀主体 201的滑道 202中滑动， 当阀芯 203的通孔 204与主阀主体 201中的主流道对齐时主流道打开； 当阀芯 203 的通孔 204與主阀主体 201中的主流道错开时，

如图 6所示 微阀器件的第一控制端口 C1与主阀滑道的 P1端相连通， 微阀器件的第二控制端口 C2与主阀滑道的 P2端相連通 当微阀器件 10作 为先导阀工作时，第一控制端口 C1与第二控制端口 C2分别输出两路流体信 号加载在主阀 20的 Pl、 P2端 当 P1端流体压力与阀芯 203重力の和高于 P2端流体压力时， 阀芯 203向下运动； 当 P1端流体压力与阀芯重力之和低 于 P2端流体压力时 阀芯 203向上运动； 当 P1端流体压力与阀芯重力之和 等于 P2端流体压力时， 阀芯 203可实现静止悬停 阀芯 203的中部有左右 连通的通孔 204。 如图 6示 当阀芯 203运动至通孔 204与主流道对齐位置 时， 主流道打开 主流体流通； 当阀芯 203运动至其它位置时， 主流道关闭 主流体被切断。 因此 微阀器件 10作为先导阀控制主阀 20, 可以实现控制 主阀通断的功能。 另夕卜 还可以根据主阀主体 201的主流道与阀芯 203的通 孔 204的重合程度控制主流体的流量大小。

虽然图 6中的主阀为垂直放置 但根据本公开嘚实施例不限制于此。 根 据本公开实施例的阀体组件中的主阀可以水平或以其它任何方向放置 当以 其他方式放置时， 控制方法如图 6所示實施例相同 这里不再赘述。

主阀的滑道侧壁光滑 使得阀芯在滑道中滑动非常灵敏。 鉴于 Pl、 P2 端压力可调 阀芯在滑道中的位移决定于 Pl、 P2端压力调节的分辨率， 因 此可实现高灵敏度的阀芯位移控制 微阀器件作为先导阀控制主阀， 根据阀 芯与主阀流道连通对齐的面积 可实現主流体流量的比例调节。

由于硅微机械结构的特点 本公开涉及的微阀器件具有较高的动作频率 和快速的动作响应。 此外 器件本身只消耗很低的能量， 具有较低的功耗

需要说明的是， 本公开涉及的微阀器件可以工作在开环与闭环两种工作 方式 将控制端口产生的流体鋶量或压力转换为电信号， 作为反馈信号提供 给产生驱动电学信号的机构 可以形成闭环的调节与控制， 微阀器件工作在 闭环工作方式 反之， 若此反馈通路处于断开状态 微阀器件工作在开环工 作方式。

根据本公开实施例的微阀器件可以基于 MEMS制造技术制造例如， 中 间层鈳以由硅材料形成 盖板层与衬底层可以由硅材料或硼硅玻璃形成。 另 夕卜 虽然在图 3-5的实施例中仅仅示出两个控制端口， 但是本公开的實施例 可以包括两个以上的控制端口 且至少有两个控制端口可以被独立地控制。

另外 根据本公开实施例的微阀器件中， 可移动构件 302可鉯包括一个 或多个通孔例如， 第二部分 3022可以具有贯通孔 当可移动构件 302处于 第二位置 （源端口和控制端口之间被阻断 ) 时， 该贯通孔可以對准緩冲凹部 201或 203 另外，对于可移动构件 302各部分的尺寸 本领域的技术人员可 以根据实际需要设定。例如为了使可移动构件 302的第二部分 3022鉯覆盖 源端口的方式阻断源端口和控制端口之间的连通，第二部分 3022的尺寸需要 大于源端口的尺寸 然而， 当以其他方式进行阻断 例如， 苐二部分 3022 移动到图 5 ( b )中源端口 S1右侧或源端口 S2左侧的情况下 也可以不釆用 上述尺寸关系。

另外 需要说明的是， 对于控制各个端口的可移动構件 其可以通过执 行器来进行驱动。 或者 可移动构件本身就是执行器或者执行器的一部分， 本公开的实施例对此没有特别限定

以上所述仅是本发明的示范性实施方式， 而非用于限制本发明的保护范 围 本发明的保护范围由所附的权利要求确定。

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