[实用新型]三通微流控电磁阀

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种新型微流控三通电磁阀和它的使用方法，从使用上讲，是一种微流控芯片上使用的三通微流控电磁阀。

背景技术

目前，随着微流控芯片技术的飞速发展，对微流控通道的开关控制，越来越被关注。所以近来人们对微流控通道控制的高智能、高自动化的研究和生产，也来越多。但伴随目前大多数微流控芯片还只是在实验研究中应用的比较多，因此，高智能、高自动化的开关控制，如气阀等控制，不适合灵活多变的创新实验设计和具体的实验需求。另外，采用的高智能、高自动化的控制开关，一是需要根据实验更改控制参数和软件程序，二是需要另外采购和维护费用较高，实验使用成本相对高，增加了微流控芯片的实验研究的推广成本。

因此，需要一种更加简单、专业的微流控芯片的微通道的控制开关，用于实验研究中。

发明内容

本实用新型的技术方案为：一种三通微流控电磁阀，其主要由电磁阀体，阀芯的二通管组成，其特征在于：电磁阀体为一个空心圆柱体，圆柱体中心上下贯通形成一个电磁阀内腔，电磁阀内腔的上部安装有一个微型线圈组成的电磁体，电磁体中心包裹着电磁阀外接管，以此密封住电磁阀外接管。电磁阀外接管上端伸出电磁阀体10~20mm长，下端与电磁体平齐，接通剩余的中下部电磁阀内腔与电磁阀体外部大气的通路。此设计便于电磁阀外接管与外部管路连接，同时下端与电磁体平齐便于密封加工。在中下部电磁阀内腔的壁上安装有可滑动旋转的、圆筒状的一个电磁阀内腔圈，此部件是带动二通管水平旋转的关键。

电磁阀体的内部除去电磁阀内腔和电磁体所占的空间外，安装有一个微型的旋转电机，旋转电机能够顺时针或逆时针旋转，旋转电机通过齿轮传动控制着电磁阀内腔中下部壁上的电磁阀内腔圈的水平转动。因为转动不需要多大角度，所以电机变速和转动角度的控制用齿轮最好，省去电路的时间控制，以及电路时间控制的校准的难题。齿轮控制，旋转角度也好调整和校准。旋转电机顺时针或逆时针的每次开动一次，能够带动电磁阀内腔圈上的内腔圈凸槽刚好顺时针水平旋转90°、或逆时针水平旋转90°。也就是说，旋转电机能让内腔圈凸槽一次顺时针或逆时针传动90°。例如：正向旋转电机开动2次，内腔圈凸槽将顺时针转动180°，正向旋转电机开动4次，顺时针转动360°，内腔圈凸槽带动二通管的旋转360°而转回到原位。同样反向旋转电机开动2次，内腔圈凸槽将逆时针转动180°，反向旋转电机开动4次，逆时针转动360°，内腔圈凸槽带动二通管的旋转360°而转回到原位。旋转电机正向开动一次，反向再开动一次，内腔圈凸槽带动二通管顺时针旋转90°又逆时针旋转90°，转回到原位。

在中下部电磁阀内腔，安装有一个下部端头封死的二通管，二通管的顶端距离电磁阀外接管和电磁体的下端面有一个H长度，在H长度的电磁阀内腔内安装有伸缩行程为H长度的弹性装置。这是阀芯的部件，使阀芯的二通管既能旋转又能直线运动。弹性装置的上端固定在电磁体的下端面上，弹性装置的下端顶着二通管顶部的铁磁性耳子上。铁磁性耳子上的设计可以通过行程限位卡，卡住铁磁性耳子来简单地完成限位，同时又加强了电磁磁性作用力，保证了直线运动的磁性吸合动力。

二通管的上部加工有凹槽与内腔圈凸槽配合。保障了二通管能随内腔圈凸槽的旋转而转动。二通管的下端伸出电磁阀体，在封死的下部端头侧面开有一个圆形的，直径为Φ100μm ~ Φ500μm的圆开口。H长度在100μm ~ 500μm之间，与圆开口直径Φ100μm ~ Φ500μm的数值一一相等，对应匹配。例如：当H长度=100μm时，圆开口直径=Φ100μm；H长度=200μm时，圆开口直径=Φ200μm；当H长度=300μm时，圆开口直径=Φ300μm；H长度=400μm时，圆开口直径=Φ400μm；H长度=500μm时，圆开口直径=Φ500μm；根据H长度和圆开口的直径，制作不同规格的微流控三通电磁阀。二通管（9）外径1mm，内径0.75mm。采用统一的标准毛细管，有利于批量生产和降低成本。

上述技术方案中，所述电磁体与电磁阀内腔壁密闭粘贴，电磁阀外接管与电磁阀体内壁密闭粘贴。所述电磁阀体的电磁阀内腔底端安装有封闭二通管外侧壁的密封圈；保证电磁阀体的密闭不透气。

所述二通管下部端头的圆开口的开口方向与二通管的上部加工的凹槽方向相互成90°垂直。在伸出电磁阀体的二通管中部，正对二通管的上部加工的凹槽的一侧外壁上标有方向标识，即标识在与圆开口的开口方向成90°处。此设计目的在于使用方便，简单，方向的开关明确。在二通管下部封死的端头的底部加工有缓冲柔软密封垫，这样设计，既保证了密封性，有保护了二通管和微通道。