[发明专利]具有增强的抗污性的微型阀

说明书

本发明涉及一种微型阀，包括基板，基板包括表面、设置在表面内的凹入区域、设置在凹入区域内的第一流体端口以及在第一流体端口周围延伸的第一密封结构。微型阀还包括盖板，盖板包括表面、设置在表面内的凹入区域、设置在凹入区域内的第二流体端口以及在第二流体端口周围延伸的第二密封结构。中间板布置在基板和盖板之间，并且包括可在闭合位置和打开位置之间移动的可移位构件，其中在闭合位置，可移位构件与密封结构配合来防止流体端口之间的流体连通，在打开位置，可移位构件不与密封结构的至少部分配合来防止流体端口之间的流体连通。

技术领域

一般而言，本发明涉及控制流体流过流体回路的微型阀。具体地，本发明涉及这种微型阀的改进结构，其抵抗对微型阀可移位构件自由移动的干扰，这种干扰可能另外由于包含在从中流过的流体中存在微粒污染物而产生。

背景技术

一般而言，微机电系统是一种不仅包括电子和机械部件两者而且另外体积较小的系统，通常包括具有在10微米或更小范围内的大小的特征。术语“微机械加工(micro-machining)”通常理解为涉及这种微机电系统装置三维结构和运动部分的生产。过去，微机电系统使用改进的集成电路(例如，电脑芯片)制造技术(例如化学蚀刻)和材料(例如硅半导体材料)，被微机械加工以提供这些非常小的电子和机械部件。然而最近，其它的微机械加工技术和材料已经变为可能。

如本文所使用的，术语“微机械加工装置”是指一种包括具有微米级或更小大小的特征的装置，从而至少部分通过微机械加工制成。另外，如本文所使用的，术语“微型阀”是指一种包括具有微米级或更小大小的特征的阀，从而也至少部分通过微机械加工制成。最后，如本文所使用的，术语“微型阀装置”是指一种不仅包括微型阀还进一步包含其它部件的微机械加工装置。应当指出，如果微型阀装置中包括除微型阀之外的部件，则这些其它部件可以是微机械加工部件，也可以是标准尺寸(即，较大的)部件。同样，微机械加工装置可同时包括微机械加工部件和标准尺寸部件。

各种微型阀结构在控制流体流过流体回路的领域已知。一种公知的微型阀结构包括可移位构件，可移位构件支撑在设置于阀体中的封闭内部空腔内，以在闭合位置和打开位置之间进行枢转或其它运动。当在闭合位置移位时，可移位构件基本上阻挡住另外与第二流体端口流体连通的第一流体端口，从而防止流体在第一和第二流体端口之间流动。当布置在打开状态下时，可移位构件基本上不阻挡第一流体端口与第二流体端口的流体连通，从而允许流体在第一和第二流体端口之间流动。

在这种常规的微型阀结构中，封闭内部空腔的厚度通常仅仅略大于布置于其中的可移位构件的厚度。这样，在可移位构件和限定了封闭内部空腔的微型阀的相邻部分之间具有相对较小的空间。这样做是为了在可移位构件布置于闭合位置时，最小化不期望的经过其中的泄漏量。然而，现已发现，当使用这种常规的微型阀结构来控制包含固体颗粒(如可能包含于流体内的颗粒污染物)的流体的流动时，这种颗粒可能在可移位构件和限定了封闭内部空腔的微型阀的相邻部分之间堵塞。在某些情况下，这种颗粒的堵塞可能对可移位构件在闭合位置和打开位置之间的自由移动造成不期望的干扰。从而，期望提供一种改进的微型阀结构，抵抗对微型阀可移位构件自由移动的干扰，这种干扰可能另外由于包含在从中流过的流体中存在微粒污染物而产生。

发明内容