流体驱动控制阀

1.本发明涉及医疗器械技术领域。具体地说是流体驱动控制阀。


背景技术：

2.微流控技术是利用多相微流体的物理化学特性和尺度效应，在微通道内进行的多种操作，目前的盘式微流控芯片大多为整体式圆盘状结构，微通道设置在盘体的表面，微通道的位置与圆盘的圆心距离不可变，混合多种液体时，通过微通道的作用、调控电机转速达到混合的目的，在调控电机转速时，由于电机转动时具有一定惯性，导致转速调节具有一定的滞后性，不能实现对离心力大小的快速调节，导致混合效果不理想；而通过微通道混合的方式，需要较长的混合通道，且混合效果易受到较多因素的影响，导致混合效果难以控制；且随着微通道内添加不同功能，导致液体流动阻力增大，进一步影响液体混合。


技术实现要素：

3.为此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种混合效果好，流体流动顺畅的流体驱动控制阀。
4.为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：流体驱动控制阀，包括支撑组件、活动组件、驱动组件、微流控盘组件以及磁力组件，所述支撑组件的顶部沿其周向活动连接有活动组件，所述驱动组件固定连接在支撑组件的内部中间，所述驱动组件的驱动侧与活动组件的内侧铰接，所述活动组件的顶部卡接有微流控盘组件，所述支撑组件的下方套设有磁力组件。
5.上述流体驱动控制阀，所述支撑组件包括支撑筒，所述支撑筒的顶部固定连接有支撑盘，所述支撑盘的顶部沿其径向开设有滑槽，所述支撑盘的底部固定连接有传动盘，所述传动盘的底部沿其周向开设有固定孔。
6.上述流体驱动控制阀，所述活动组件包括活动板，所述活动板的底部中间固定连接有滑块，所述活动板的顶部开设有卡槽，所述活动板的内侧固定连接有连接板；所述滑块滑动连接在支撑组件的支撑盘顶部的滑槽内。
7.上述流体驱动控制阀，所述驱动组件包括电机，所述电机的输出轴顶部传动连接有双向丝杆，所述双向丝杆的两端分别螺纹连接有第一螺母和第二螺母，所述第一螺母和第二螺母的结构相同，所述第一螺母和第二螺母的侧壁均沿其周向设置有多个铰接耳，所述第一螺母侧面的铰接耳和第二螺母侧面的铰接耳两侧均铰接有连杆；所述与第一螺母侧面铰接的连杆和与第二螺母侧面铰接的连杆的另一端均与活动组件的连接板一端铰接，所述电机位于支撑组件的支撑筒内，且所述电机的外侧壁与支撑筒的内侧壁固定连接。
8.上述流体驱动控制阀，所述微流控盘组件包括盘体，所述盘体的形状为扇形，所述盘体的顶部靠近其圆心侧开设有气腔、第一储液腔和第二储液腔，所述气腔、第一储液腔和第二储液腔均沿盘体的径向开设，所述第一储液腔和第二储液腔分别位于气腔的两侧，所述气腔内活动连接有推块，所述推块位于气腔靠近盘体圆心的一端，所述气腔远离盘体的
一端连通有导气微通道，所述导气微通道的另一端分别与第一储液腔和第二储液腔靠近盘体圆心的一端连通，所述第一微通道和第二微通道远离盘体圆心的一端均连通有导液微通道，所述盘体顶部远离其圆心的一侧开设有尾通道，所述尾通道远离盘体圆心的一侧连通有检测管，所述尾通道的一端通过导液微通道连通有溢流腔，所述溢流腔的另一端通过导气微通道与气腔靠近盘体圆心的一端连通，所述盘体的顶部位于尾通道和气腔之间沿靠近盘体圆心至远离盘体圆心的方向依次设置有混合通道、缓冲腔、网状混合通道和混合腔(411)，所述与第一储液腔连通的导液微通道和与第二储液腔连通的导液微通道的出液端均与混合通道的进液端流体导通，所述混合通道的出液端与缓冲腔的一侧流体导通，所述网状混合通道的进液端与缓冲腔的另一侧流体导通，所述网状混合通道的出液端与混合腔(411)的进液端流体导通，所述混合腔(411)的另一端通过导液微通道与尾通道的另一端流体导通，所述混合腔(411)内设置有混合板；所述盘体的形状与活动组件的活动板顶部的卡槽形状相同，且所述盘体卡接在卡槽内。
9.上述流体驱动控制阀，所述混合腔(411)的内壁两侧均开设有轴孔，所述混合板的中部两侧均设置有转轴，所述转轴活动穿设在轴孔内，所述混合板的两端分别设置有第一磁块和第二磁块，所述第一磁块的n极朝上，所述磁块的s极朝上。
10.上述流体驱动控制阀，所述磁力组件包括支撑环，所述支撑环的顶部沿其周向均匀设置有多个第三磁块，多个所述第三磁块按s极朝上、n极朝上的顺序沿支撑环顶部的圆周方向均匀分布。
11.上述流体驱动控制阀，所述微流控盘组件的盘体顶部的混合板上表面积小于磁力组件的第三磁块的上表面积，且所述混合板的位置与第三磁块的位置上下相互对应。
12.本发明的技术方案取得了如下有益的技术效果：
13.1、本发明，通过设置活动组件，能够使多个活动板在驱动组件的驱动下，沿支撑盘顶部的径向运动，从而调节活动板和微流控盘组件与圆心的距离，调节微通道与圆心的距离，在相同的转速下，距离圆心越远，则离心力越大，在相同转速下便能够快速调节离心力的大小，达到不同的混合效果。
14.2、本发明，通过设置气腔，且气腔内设置有推块，当支撑盘转动后，推块在离心力的作用下，向远离圆心的方向移动，从而推动气腔内的空气，将空气推入储液腔内，通过空气推动液体流动，从而进一步提高液体的流动速度，且在气腔的近心端通过导气微通道与溢流腔连通，在推块向远心端移动时，推块的后部的气压后小于其前端的气压，从而起到抽吸的作用，对液体进行吸引，进一步促进液体向远心端流动。
15.3、本发明，通过设置磁力组件和混合板，且混合板的两端分别设置两极位置相反的第一磁块和第二磁块，配合第三磁块，能够在混合板与第三磁块位置对应时，当第一磁块与第三磁块磁力相吸时，第二磁块与第三磁块磁力相斥，混合板呈现一端高一端低，当支撑组件相对磁力组件转动时，第一磁块和第二磁块与不同极的第三磁块对应时，混合板出现前后不断的上下摆动，从而促进液体混合。
附图说明
16.图1本发明的立体结构示意图；
17.图2本发明的俯视结构示意图；
18.图3本发明的侧视剖面结构示意图；
19.图4本发明中微流控盘组件的俯视结构示意图；
20.图5本发明图4的a处放大结构示意图；
21.图6本发明磁力组件的俯视结构示意图；
22.图中附图标记表示为：1
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支撑组件；101
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传动盘；102
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支撑筒；103
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支撑盘；104
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滑槽；2
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活动组件；201
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活动板；202
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卡槽；203
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连接板；204
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滑块；3
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驱动组件；301
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电机；302
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双向丝杆；303
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第一螺母；304
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第二螺母；305
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连杆；4
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微流控盘组件；401
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盘体；402
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气腔；403
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推块；404
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第一储液腔；405
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第二储液腔；406
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导气微通道；407
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导液微通道；408
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混合通道；409
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缓冲腔；410
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网状混合通道；411
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混合腔(411)；412
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尾通道；413
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检测管；414
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溢流腔；415
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转轴；416
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混合板；417
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第一磁块；418
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第二磁块；5
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磁力组件；501
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支撑环；502
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第三磁块。
具体实施方式
23.请参阅图1
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2，流体驱动控制阀，包括支撑组件1、活动组件2、驱动组件3、微流控盘组件4以及磁力组件5，如图3所示，所述支撑组件1包括支撑筒102，所述支撑筒102的顶部固定连接有支撑盘103，所述支撑盘103的顶部沿其径向开设有滑槽104，所述支撑盘103的底部固定连接有传动盘101，所述传动盘101的底部沿其周向开设有固定孔；所述支撑组件1的顶部沿其周向活动连接有活动组件2，所述活动组件2包括活动板201，所述活动板201的底部中间固定连接有滑块204，所述活动板201的顶部开设有卡槽202，所述活动板201的内侧固定连接有连接板203；所述滑块204滑动连接在支撑组件1的支撑盘103顶部的滑槽104内；所述驱动组件3固定连接在支撑组件1的内部中间，所述驱动组件3包括电机301，所述电机301的输出轴顶部传动连接有双向丝杆302，所述双向丝杆302的两端分别螺纹连接有第一螺母303和第二螺母304，所述第一螺母303和第二螺母304的结构相同，所述第一螺母303和第二螺母304的侧壁均沿其周向设置有多个铰接耳，所述第一螺母303侧面的铰接耳和第二螺母304侧面的铰接耳两侧均铰接有连杆305；所述与第一螺母303侧面铰接的连杆305和与第二螺母304侧面铰接的连杆305的另一端均与活动组件2的连接板203一端铰接，所述电机301位于支撑组件1的支撑筒102内，且所述电机301的外侧壁与支撑筒102的内侧壁固定连接，通过设置活动组件2，能够使多个活动板201在驱动组件3的驱动下，沿支撑盘103顶部的径向运动，从而调节活动板201和微流控盘组件4与圆心的距离，调节微通道与圆心的距离，在相同的转速下，距离圆心越远，则离心力越大，在相同转速下便能够快速调节离心力的大小，达到不同的混合效果。
24.所述活动组件2的顶部卡接有微流控盘组件4，如图4
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5所示，所述微流控盘组件4包括盘体401，所述盘体401的形状为扇形，所述盘体401的顶部靠近其圆心侧开设有气腔402、第一储液腔404和第二储液腔405，所述气腔402、第一储液腔404和第二储液腔405均沿盘体401的径向开设，所述第一储液腔404和第二储液腔405分别位于气腔402的两侧，所述气腔402内活动连接有推块403，通过设置气腔402，且气腔402内设置有推块403，当支撑盘103转动后，推块403在离心力的作用下，向远离圆心的方向移动，从而推动气腔402内的空气，将空气推入储液腔内，通过空气推动液体流动，从而进一步提高液体的流动速度，且在气腔402的进心端通过导气微通道406与溢流腔414连通，在推块403向远心端移动时，推块
403的后部的气压后小于其前端的气压，从而起到抽吸的作用，对液体进行吸引，进一步促进液体向远心端流动，所述推块403位于气腔402靠近盘体401圆心的一端，所述气腔402远离盘体401的一端连通有导气微通道406，所述导气微通道406的另一端分别与第一储液腔404和第二储液腔405靠近盘体401圆心的一端连通，所述第一微通道和第二微通道远离盘体401圆心的一端均连通有导液微通道407，所述盘体401顶部远离其圆心的一侧开设有尾通道412，所述尾通道412远离盘体401圆心的一侧连通有检测管413，所述尾通道412的一端通过导液微通道407连通有溢流腔414，所述溢流腔414的另一端通过导气微通道406与气腔402靠近盘体401圆心的一端连通，所述盘体401的顶部位于尾通道412和气腔402之间沿靠近盘体401圆心至远离盘体401圆心的方向依次设置有混合通道408、缓冲腔409、网状混合通道410和混合腔(411)，所述与第一储液腔404连通的导液微通道407和与第二储液腔405连通的导液微通道407的出液端均与混合通道408的进液端流体导通，所述混合通道408的出液端与缓冲腔409的一侧流体导通，所述网状混合通道410的进液端与缓冲腔409的另一侧流体导通，所述网状混合通道410的出液端与混合腔(411)的进液端流体导通，所述混合腔(411)的另一端通过导液微通道407与尾通道412的另一端流体导通，所述混合腔(411)内设置有混合板416，所述混合腔(411)的内壁两侧均开设有轴孔，所述混合板416的中部两侧均设置有转轴415，所述转轴415活动穿设在轴孔内，所述混合板416的两端分别设置有第一磁块417和第二磁块418，所述第一磁块417的n极朝上，所述磁块的s极朝上；所述盘体401的形状与活动组件2的活动板201顶部的卡槽202形状相同，且所述盘体401卡接在卡槽202内。
25.如图6所示，所述支撑组件1的下方套设有磁力组件5，所述磁力组件5包括支撑环501，所述支撑环501的顶部沿其周向均匀设置有多个第三磁块502，多个所述第三磁块502按s极朝上、n极朝上的顺序沿支撑环501顶部的圆周方向均匀分布，所述微流控盘组件4的盘体401顶部的混合板416上表面积小于磁力组件5的第三磁块502的上表面积，且所述混合板416的位置与第三磁块502的位置上下相互对应，通过设置磁力组件5和混合板416，且混合板416的两端分别设置两极位置相反的第一磁块417和第二磁块418，配合第三磁块502，能够在混合板416与第三磁块502位置对应时，当第一磁块417与第三磁块502磁力相吸时，第二磁块418与第三磁块502磁力相斥，混合板416呈现一端高一端低，当支撑组件1相对磁力组件5转动时，第一磁块417和第二磁块418与不同极的第三磁块502对应时，混合板416出现前后不断的上下摆动，从而促进液体混合。
26.工作流程：使用时，将支撑组件1的传动盘101与外接驱动电机301传动连接，并在支撑筒102的表面套接电滑环，对支撑筒102内的电机301供电，并将磁力组件5与外接机架固定，将需要混合检测的不同液体分别注入第一储液腔404和第二储液腔405，并将盘体401卡入活动板201顶部的卡槽202内，当准备工作完成后，启动外接驱动电机301，外接驱动电机301带动支撑组件1及上部组件旋转，第一储液腔404、第二储液腔405内的液体在离心力的作用下，向远心端流动，依次进入导液微通道407、混合通道408、缓冲腔409、网状混合通道410、混合腔(411)，然后通过导液微通道407进入尾通道412和不同的检测管413内，最终多余的混合液体进入溢流腔414，同时推块403在离心力的作用下，向远心端移动，在移动的同时，推动远心端的空气通过导气微通道406进入第一储液腔404和第二储液腔405的近心端，推动液体前进，推块403的后端通过导气微通道406对未进入液体的腔体内空气进行抽吸，从而促进液体向远心端流动；在支撑组件1及上部组件转动的同时，混合板416两端的第
一磁块417和第二磁块418会接触到不同极的第三磁块502，当接触到n极朝上的第三磁块502时，第一磁块417与第三磁块502相互吸引，第二磁块418与第三磁块502相互排斥，混合板416一端高一端低，当接触到s极朝上的第三磁块502时，第一磁块417与第三磁块502相互排斥，第二磁块418与第三磁块502相互吸引，混合板416反向运动，实现混合板416的摆动，从而搅动液体促进液体混合；当需要快速调节离心力时，通过控制电机301的转动，当电机301转动，带动双向丝杆302转动，驱动第一螺母303和第二螺母304相互靠近时，通过连杆305推动活动板201以及微流控盘组件4作远离圆心的运动，通过控制电机301反转，驱动第一螺母303和第二螺母304相互远离时，通过连杆305带动活动板201以及微流控盘组件4作靠近圆心的运动，由于调节的活动板201的圆心距，从而实现同转速下，快速调节离心力的作用。
27.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本专利申请权利要求的保护范围之中。