專利名稱：閥的分離的制作方法
閥的分離
背景技術(shù)：
1.發(fā)明領(lǐng)域說明性實(shí)施方案總體上涉及一種用于控制流體流動經(jīng)過的閥，更具體地說，涉及一種具有一個(gè)閥瓣的閥，該閥瓣設(shè)置在兩個(gè)平板之間并且能夠在打開位置與關(guān)閉位置之間移動。
2.相關(guān)技術(shù)說明常規(guī)的閥典型地工作在用于各種各樣的應(yīng)用的500Hz以下的較低頻率上。例如，許多常規(guī)的壓縮機(jī)典型地工作在50Hz或60Hz上。本領(lǐng)域中已知的線性諧振壓縮機(jī)工作在150Hz與350Hz之間。這種泵典型地相對較大，并且在工作過程中產(chǎn)生可以聽見的噪音。然而，包括醫(yī)療器械在內(nèi)的許多便攜式電子設(shè)備需要用于產(chǎn)生正壓或提供真空的泵，這些泵的尺寸相對較小并且對于這樣的泵有利的是在工作過程中是沒有聲音的以便提供不連續(xù)的操作。為了實(shí)現(xiàn)小尺寸、高效率和無聲工作的目的，某些泵(如在國際專利申請?zhí)朠CT/GB2006/001487，公開為WO 2006/111775中所描述的泵)必須工作在非常高的頻率上，繼而要求必須工作在非常高的頻率以發(fā)揮作用的閥。這樣的泵要求能夠在大約20kHz的非常高的頻率和更高的頻率上工作的閥，這些頻率一般是不可供用的。為了在這些高頻率工作，這種閥必須響應(yīng)于一個(gè)高頻波動壓力，該高頻波動壓力能夠被修正以建立流經(jīng)該泵的流體的一個(gè)凈流量。披露了能在這些非常高的頻率上工作的用于控制流體流動的一種閥。該閥包括一個(gè)第一閥板和一個(gè)第二閥板，該第一閥板具有總體上垂直地延伸而貫穿其的多個(gè)孔，該第二閥板也具有總體上垂直地延伸而貫穿其的多個(gè)孔，其中該第二閥板的這些孔基本上從該第一閥板的孔上偏移。這種閥進(jìn)一步包括一個(gè)側(cè)壁，該側(cè)壁被布置在該第一閥板與第二閥板之間，其中該側(cè)壁圍繞該第一閥板和第二閥板的周長而封閉以便在該第一閥板與該第二閥板之間形成與該第一閥板和第二閥板的孔流體連通的一個(gè)空腔。這種閥進(jìn)一步包括一個(gè)閥瓣，該閥瓣被布置在該第一閥板與第二閥板之間并且在這兩者之間是可移動的，其中該閥瓣具有基本上從該第一閥板的這些孔偏移并且基本上與該第二閥板的這些孔對齊的多個(gè)孔。對于該閥的構(gòu)造而言，通過使用某些導(dǎo)線框架技術(shù)可以便于這些閥板的制作和處理。
概述在此描述了一種使用導(dǎo)線框架來處理和制作閥板的方法及設(shè)備。該導(dǎo)線框架包括具有多個(gè)接片的一個(gè)開口，這些接片在該開口內(nèi)向內(nèi)延伸以便支撐一個(gè)閥板，該閥板在制造過程中經(jīng)過進(jìn)一步的制作和處理。一個(gè)電流被施加到該導(dǎo)線框架和該閥板上以便熔化這些接片并且從該導(dǎo)線框架分離該閥板。本文披露的說明性實(shí)施方案的其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)通過參見下面的附圖和詳細(xì)說明將變得明顯。
附圖簡要說明圖IA示出了在關(guān)閉位置的一個(gè)閥的說明性實(shí)施方案的示意性截面圖，而圖IB示出了沿著圖5中的截面線1B-1B截取的圖IA的閥的分解截面2示出了當(dāng)流體流動經(jīng)過圖IB中的閥時(shí)，其在打開位置的示意性截面圖；圖3示出了在打開與關(guān)閉位置之間過渡的圖IB中的閥的示意性截面圖；圖4示出了圖IB的閥的示意性透視圖；圖5示出了圖IB的閥的示意性俯視圖；圖6示出了一個(gè)采用閥的隔離泵的示意性截面圖，該泵中流體的壓力波動圖，以及如在該泵中采用的在打開位置的圖IB的閥的分解截面圖；圖7A示出了施加在根據(jù)一個(gè)說明性實(shí)施方案的圖IB的閥上的波動壓差的圖。圖7B示出了圖IB的閥在打開位置與關(guān)閉位置之間的工作循環(huán)的圖； 圖8A示出了根據(jù)一個(gè)說明性實(shí)施方案的包括多個(gè)用于支撐閥板的接片的一種導(dǎo)線框架的示意性俯視圖；并且圖8B示出了圖8A的一個(gè)支撐閥板的接片的分解視圖。
說明性實(shí)施方案的詳細(xì)說明在幾個(gè)說明性實(shí)施方案的以下詳細(xì)說明中，參照了形成其一部分的這些附圖，并且在附圖中以展示的方式示出了本發(fā)明可以實(shí)踐于其中的具體的優(yōu)選實(shí)施方案。這些實(shí)施方案被以足夠的細(xì)節(jié)進(jìn)行描述以便使得本領(lǐng)域的那些技術(shù)人員能夠?qū)嵤┍景l(fā)明，并且應(yīng)理解的是也可以利用其他實(shí)施方案并且可以做出合乎邏輯的結(jié)構(gòu)性的、機(jī)械性的、電子的、和化學(xué)的改變而不背離本發(fā)明的精神或范圍。為了避免對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員實(shí)施在此描述的這些實(shí)施方案所不必要的細(xì)節(jié)，本說明可能忽略本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的某些信息。因此下面的詳細(xì)說明沒有限制的意思，并且這些說明性的實(shí)施方案的范圍僅僅是由所附的權(quán)利要求來限定。參照圖IA至5,根據(jù)說明性實(shí)施方案不出了一個(gè)閥10。閥10包括一個(gè)基本上圓柱形的壁12,該壁為環(huán)狀并且在一端由一個(gè)固位板14封閉并且另一端由一個(gè)密封板16封閉。壁12、固位板14和密封板16的內(nèi)表面在閥10內(nèi)形成一個(gè)空腔15。閥10進(jìn)一步包括一個(gè)基本上圓形的閥瓣17，該閥瓣被布置在固位板14與密封板16之間,但是與密封板16相鄰，如圖IA和IB所示。在以下將會更加詳細(xì)地描述的一個(gè)替代實(shí)施方案中，閥瓣17可以被布置為與固位板14相鄰，并且在此意義上，閥瓣17被考慮成“偏置”抵靠密封板16或固位板14中的任何一個(gè)。閥瓣17的外圍部夾在密封板16與環(huán)狀壁12之間，從而使得閥瓣17被固定在一個(gè)基本上垂直于閥瓣17的表面的方向上。在一個(gè)替代實(shí)施方案中，閥瓣17的外圍部也可以直接附接到密封板16或壁12中的任何一個(gè)上。閥瓣17的余部是足夠柔性的并且在基本上垂直于閥瓣17的表面的方向上是可移動的，從而使得施加到閥瓣17的任一表面上的力將會推動密封板16與固位板14之間的閥瓣17,如

圖1B、2和3所不。固位板14和密封板16 二者對應(yīng)地具有孔多個(gè)18和20，這些孔延伸穿過各自的板，如圖1-3的截面圖所示。閥瓣17也具有多個(gè)孔22，這些孔總體上與固位板14的這些孔18對準(zhǔn)以便提供一個(gè)通道，流體(包括氣體或液體)通過該通道可以流動，如圖2中虛箭頭24所示。閥瓣17中的這些孔22還可以部分地與固位板14中的孔18對準(zhǔn)，即，僅有一部分重疊。盡管這些孔18、20、22被示出為具有基本上均一的大小和形狀，但是它們可以具有不同的直徑或甚至不同的形狀，而不限制本發(fā)明的范圍。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，這些孔18和20貫穿這些板的表面形成一種交替的圖案，如在圖4和圖5中以實(shí)線圓和虛線圓對應(yīng)地示出的。在其他實(shí)施方案中，這些孔18、20、22可以被安排成不同的圖案而不影響閥10相對于單獨(dú)成對的多個(gè)孔18、20、22的產(chǎn)生功能的運(yùn)行，如由多個(gè)單獨(dú)的組的虛線箭頭24、26所展示的?？?8、20、22的何種圖案可以被設(shè)計(jì)用來增加或減少孔的數(shù)量，以便按要求控制通過閥10的流體的總流量。例如，孔18、20、22的數(shù)量可以增加以減少閥10的流動阻力從而增加閥10的總流速。當(dāng)沒有力施加在閥瓣17的任一表面上以克服閥瓣17的偏置時(shí)，閥10處于一個(gè)“常閉”位置，因?yàn)殚y瓣17偏置抵靠密封板16的并且該閥瓣的這些孔22偏離或并不對準(zhǔn)密封板16的這些孔18。在這個(gè)“常閉”位置中，流體穿過密封板16的流動被阻塞或被閥瓣17的非穿孔部分覆蓋，如圖IB所示。當(dāng)壓力被施加在閥瓣17的任一側(cè)上，克服了閥瓣17的偏置并且將閥瓣17朝向固位板14推離密封板16 (如圖2所不)時(shí)，閥10在一個(gè)時(shí)間段上(一個(gè)打開時(shí)間延遲(T。))從該常閉位置移動到一個(gè)“打開”的位置，從而允許流體在虛線24表示的方向上流動。當(dāng)這種壓力改變方向時(shí)，閥瓣17將會朝著密封板16被推回到該常閉位置。如果這種壓力改變方向，流體在一個(gè)短時(shí)間段(一個(gè)關(guān)閉時(shí)間延遲(T。))上在相反的方向(在圖3中以虛線箭頭32表示)上流動直到閥瓣17將密封板16的這些孔20密封而阻塞流體流動通過密封板16，如圖IB中所示。在本發(fā)明的其他實(shí)施方案中，閥瓣17可以偏 置抵靠固位板14，使得孔18、22對齊而在一個(gè)“正常的打開”位置中。在這個(gè)實(shí)施方案中，將一個(gè)正壓力施加到閥瓣17上對于將閥瓣17推動到一個(gè)“關(guān)閉”位置是必要的。閥10的運(yùn)行隨著穿過閥10的流體的壓差(ΛΡ)的方向改變而改變。在圖IB中，該壓差被指定為一個(gè)負(fù)值(_ Λ P)，如向下指向的箭頭所示。在這個(gè)實(shí)施方案中，當(dāng)該壓差具有一個(gè)負(fù)值(_ Λ P)時(shí)，閥10的固位板側(cè)34上的流體壓力大于閥10的密封板側(cè)36上的流體壓力。該負(fù)的壓差(-ΛΡ)將閥瓣17驅(qū)動進(jìn)入如上所述的完全關(guān)閉的位置，其中閥瓣17受壓抵靠著密封板16以阻塞密封板16中的這些孔20，由此防止流體流動穿過閥10。當(dāng)貫穿閥10的壓差反向而變?yōu)橛蓤D2中向上指向的箭頭表示一個(gè)正的壓差( + ΛΡ)時(shí)，閥瓣17被推動遠(yuǎn)離密封板16并且朝著固位板14進(jìn)入該打開位置。在這個(gè)實(shí)施方案中，當(dāng)該壓差具有一個(gè)正值(+ Δ P)時(shí)，閥10的密封板側(cè)36上的流體壓力大于閥10的固位板側(cè)34上的流體壓力。在該打開位置中，閥瓣17的移動不阻塞密封板16的這些孔20，從而使得流體能流動通過這些孔并且對應(yīng)地流動通過閥瓣17和固位板14的這些對準(zhǔn)的孔22和18，如虛線箭頭24所示。當(dāng)貫穿閥10的壓差變回到在圖3中向下指向的箭頭表示的負(fù)的壓差(-ΛΡ)時(shí)，流體開始在相反的方向上流動通過閥10,如虛線箭頭32所示,這迫使閥瓣17朝著該關(guān)閉位置返回，如圖IB所示。在圖3中，閥瓣17與密封板16之間的流體壓力低于閥瓣17與固位板14之間的流體壓力。因此，閥瓣17受到一個(gè)凈力(以箭頭38表示)，該凈力使得閥瓣17朝著密封板16加速以關(guān)閉閥10。以此方式，這種變化的壓差使得閥10根據(jù)貫穿閥10的壓差的方向(即，正的或負(fù)的)而在關(guān)閉位置與打開位置之間循環(huán)。應(yīng)當(dāng)理解的是，取決于閥10的應(yīng)用當(dāng)閥10未被使用時(shí)，閥瓣17可以被偏置抵靠在固位板14上而處于一個(gè)打開位置中，即，閥14于是將處于一個(gè)“常開”位置。如以上所指明的，閥10可以用于以極高的頻率(超過了人類聽覺范圍)工作的一個(gè)泵中。在這樣的頻率上，該泵可以是尺寸非常小的并且適合于整合到要求提供壓力或真空的、范圍廣泛的便攜式電子設(shè)備中。圖6中示出了這樣的一個(gè)泵60。泵60包括一個(gè)泵體61，該泵體具有一個(gè)基本上圓柱形的空腔62，該空腔是由一個(gè)側(cè)壁63形成的并且基本上圓形的端壁64、65使其兩端封閉以容納一種流體。泵60進(jìn)一步包括一個(gè)致動器66，該致動器操作性地與端壁65的中央部分相關(guān)聯(lián)，以便導(dǎo)致端壁65在基本上與其垂直的方向上以在端壁65的大約中心處的最大的幅度來振蕩運(yùn)動，從而當(dāng)使用時(shí)產(chǎn)生端壁65的位移振蕩。泵60進(jìn)一步包括一個(gè)隔振器67，該隔振器在操作上與端壁65的外圍部相關(guān)聯(lián)，以便減少位移振蕩的衰減，該位移振蕩是由與空腔62的側(cè)壁63相連接的端壁65造成的。泵60進(jìn)一步包括一個(gè)中心孔68和兩個(gè)次級孔69，該中心孔被布置在端壁64的大致中心處，而這兩個(gè)次級孔被布置在端壁65的中心與側(cè)壁63之間。當(dāng)致動器66產(chǎn)生端壁65的振蕩運(yùn)動時(shí),這種位移振蕩在泵本體61的空腔62內(nèi)產(chǎn)生流體壓力的徑向振蕩，從而導(dǎo)致流體流動通過孔68、69，如箭頭所示。泵60還包括一個(gè)被布置在中心孔68內(nèi)的閥70，該閥允許流體只在一個(gè)方向上流動通過中心孔68。為了使得閥70在致動器66產(chǎn)生的高頻率中工作，閥70必須具有一個(gè)極快的響應(yīng)時(shí)間使得其能在比壓力變化的時(shí)間尺度顯著更短的時(shí)間尺度上打開和關(guān)閉。能夠使用的閥70的一個(gè)實(shí)施方案是在圖6中以分解圖示出的閥10。閥10被布置在中心孔68內(nèi)，從而使得該流體通過主孔68抽入到空腔62中，并且·通過這些次級孔69從空腔62中排出，如實(shí)線箭頭所示，從而由此在主孔68處提供一種減少的壓力來源。本文使用的術(shù)語“減少的壓力”通常指小于泵60所處位置的環(huán)境壓力的一個(gè)壓力。盡管術(shù)語“真空”和“負(fù)壓”可以用于描述減少的壓力，實(shí)際的壓力減少可能會顯著地小于通常與絕對真空相關(guān)聯(lián)的壓力減少。就壓力為表壓而言，該壓力是“負(fù)值”，即，該壓力減少到環(huán)境大氣壓之下的。除非另外指明，在此所闡述的壓力值是表壓。關(guān)于增加減少的壓力典型地是指絕對壓力的減小，而減小減少的壓力典型地是指絕對壓力的增加。圖6還示出了一個(gè)可能的壓力振蕩輪廓，該壓力振蕩曲線圖示了端壁65的軸向位移振蕩引起的空腔62內(nèi)的壓力振蕩。實(shí)曲線和箭頭表示在一個(gè)時(shí)間點(diǎn)上的壓力，而虛曲線表示半個(gè)周期之后的壓力。在該模式和更高階模式中，壓力振蕩的幅度在空腔62的中央附近具有一個(gè)中央壓力腹點(diǎn)71 (central pressure anti-node)并且在空腔62的側(cè)壁63的附近具有一個(gè)外圍壓力腹點(diǎn)72。壓力振蕩的幅度在中央壓力腹點(diǎn)71與外圍壓力腹點(diǎn)72之間的環(huán)形壓力節(jié)點(diǎn)處基本上為零。對于一個(gè)圓柱形空腔而言，空腔62中壓力振蕩的幅度的徑向相關(guān)性可以通過第一類貝賽爾函數(shù)來近似。以上描述的壓力振蕩是由空腔62中流體的徑向移動引起的，所以被稱作空腔62內(nèi)流體的“徑向壓力振蕩”，以區(qū)別于致動器66的“軸向位移振蕩”。穿過主孔68的流體流動(如通過向上指向的實(shí)箭頭指示的)對應(yīng)于穿過閥10的這些孔洞18、20的流體流動(如也是向上指向的這些虛線箭頭所示的)。如上文指明的，對于這個(gè)具有負(fù)壓泵的實(shí)施方案而言，閥10的運(yùn)行隨貫穿閥10的固位板14的整個(gè)表面的流體壓差(ΛΡ)的方向變化而變化的。壓差(ΛΡ)被假定為貫穿固位板14的整個(gè)表面大體上是相同的，這是因?yàn)楣涛话?4的直徑相對于空腔62中的壓力振蕩的波長是小的，并且進(jìn)一步因?yàn)樵撻y位于空腔62的中心附近的主孔68中，在該空腔內(nèi)，中心壓力腹點(diǎn)71的幅度是相對恒定的。當(dāng)貫穿閥10的壓差反向變成一個(gè)正的壓差( + ΛΡ)時(shí)(與圖2相對應(yīng))，偏置的閥瓣17被相對于固位板14推動遠(yuǎn)離密封板16而進(jìn)入打開位置。在此位置處，閥瓣17的移動解除對密封板16的這些孔洞20的阻塞，從而允許流體流過這些孔洞和固位板14的這些對準(zhǔn)的孔洞18以及閥瓣17的這些孔洞22，如虛線箭頭24所示。當(dāng)壓差變回一個(gè)負(fù)的壓差(-ΛΡ)時(shí)，流體開始在相反的方向上流過閥10 (參見圖3)，這就迫使閥瓣17朝向關(guān)閉位置返回(參見圖1B)。因此，隨著空腔62中的壓力振蕩使閥10在常閉和打開位置之間循環(huán)，泵60在閥10處于打開位置時(shí)每半個(gè)循環(huán)提供一個(gè)減少的壓力。壓差(ΛΡ)被假定為貫穿固位板14的整個(gè)表面上是基本上相同的，這是因?yàn)槿缟衔乃鲈搲翰顚?yīng)于中心壓力波腹71，因此，貫穿閥10的壓力中不存在任何空間變化是一個(gè)良好的近似。而在實(shí)踐中，貫穿該閥的壓力的時(shí)間相關(guān)性可近似于正弦曲線，在以下分析中，應(yīng)當(dāng)假定在正的壓差( + ΛΡ)與負(fù)的壓差(-ΛΡ)值之間的壓差(ΛΡ)的循環(huán)可以對應(yīng)地通過在正壓時(shí)間周期(tP+)和負(fù)壓時(shí)間周期(tP_)上的一個(gè)方波來表示，如圖7A所示。當(dāng)壓差(ΛΡ)使閥10在常閉與打開位置之間循環(huán)時(shí)，泵60在閥10處于經(jīng)歷打開時(shí)間延遲(T。)和關(guān)閉時(shí)間延遲(T。)的打開位置時(shí)，每半個(gè)循環(huán)提供一個(gè)減少的壓力，同樣如上文所述并且如圖7B所示。當(dāng)貫穿閥10的壓差初始為負(fù)且其中閥10關(guān)閉(參見圖1B)，并且反向變?yōu)檎膲翰? + ΛΡ)時(shí)，在打開時(shí)間延遲(T。)之后，偏置的閥瓣17被朝向固位板14推動以遠(yuǎn)離密封板16而進(jìn)入打開位置(參見圖2)。在這個(gè)位置中，閥瓣17的移動解除對密封板16 的這些孔洞20的阻塞，從而允許流體流過這些孔洞以及固位板14的這些對齊的孔洞18以及閥瓣17的這些孔洞22 (如虛線箭頭124所示)，由此在打開時(shí)間周期(t。)上在泵60的主孔68的外部提供一個(gè)減少的壓壓力的來源。當(dāng)貫穿閥10的壓差變回負(fù)的壓差(-ΛΡ)時(shí)，流體開始在相反的方向上流過閥10 (參見圖3)，這迫使閥瓣17在關(guān)閉時(shí)間延遲(T。)之后朝向關(guān)閉位置返回。在半個(gè)循環(huán)或關(guān)閉時(shí)間周期(t。)的剩余部分，閥10保持關(guān)閉。固位板14和密封板16應(yīng)當(dāng)足夠牢固，以承受它們所受到的流體壓力振蕩，而不會發(fā)生顯著的機(jī)械變形。固位板14和密封板16可由任何合適的剛性材料形成，如玻璃、硅、陶瓷或金屬等。固位板14和密封板16的這些孔洞18、20可由包括化學(xué)蝕亥lj、激光加工、機(jī)械打孔、噴粉爆破以及沖壓等的任何合適的方法形成。在一個(gè)實(shí)施方案中，固位板14和密封板16由厚度在100到200微米之間的鋼板形成，并且其中的這些孔洞18、20是通過化學(xué)蝕刻形成的。這些孔18、20可以具有小于500微米的直徑。閥瓣17可由任何輕質(zhì)材料形成，如金屬或聚合物膜。在一個(gè)實(shí)施方案中，當(dāng)20kHz或更大的流體壓力振蕩呈現(xiàn)在閥的固位板側(cè)34或密封板側(cè)36中的任何一個(gè)上時(shí)，閥瓣17可由厚度在I微米與20微米之間的一種薄聚合物片材形成。例如，閥瓣17可由厚度為大約3微米的聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)或一種液晶聚合物膜形成并且放置在一個(gè)固位板14與具有多個(gè)孔18、20的小于150微米的一個(gè)密封板16之間。如以上所指明的，固位板14和密封板16都非常小并且在制作并且組裝成閥10的一部分時(shí)是難以處理的。閥10的結(jié)構(gòu)的小金屬板的方便的制作和處理是通過使用一個(gè)更大的導(dǎo)線框架來解決的。這樣的導(dǎo)線框架組件可以支撐僅一個(gè)閥板或在一種矩陣安排中的多個(gè)閥板的一個(gè)陣列。可以將具有一系列閥板的若干個(gè)導(dǎo)線框架組件堆疊(一個(gè)堆疊在另一個(gè)上)以便通過提供將許多閥10的固位板14、密封板16和閥瓣17 —次性對準(zhǔn)(作為組裝過程的一部分)的一種方便的裝置來使得該閥10的組裝便利。更具體地參照圖8,示出了一個(gè)導(dǎo)線框架組件80并且包括具有一個(gè)開口 83的一個(gè)單一的導(dǎo)線框架82和兩個(gè)三角形接片84，這兩個(gè)三角形接片在開口 83內(nèi)向內(nèi)延伸以支撐一個(gè)閥板86。導(dǎo)線框架82和閥板86是由同一塊片材金屬構(gòu)造成的，其中開口 83是通過化學(xué)蝕刻、激光切割、模切或本領(lǐng)域中已知的類似過程形成的。閥板86可以被任意數(shù)量的接片84支撐，這些接片是處理和制作閥板86所必需的。導(dǎo)線框架82用于將閥板86保持在一個(gè)固定的位置上從而使得閥板86能夠經(jīng)受各種加工過程(如通過化學(xué)蝕刻、激光加工或機(jī)械鉆孔形成多個(gè)孔洞88)以形成一個(gè)制成的閥板，例如像固位板14和密封板16，如圖4和圖5所示。 這些接片84可以具有任何形狀，但是具有連接到閥板86的材料的一個(gè)相對小的頸部85以便為閥板86提供支撐。這些接片84的頸部85必須足夠窄，從而使得閥板86能夠在被扭轉(zhuǎn)以便將閥板86從導(dǎo)線框架82上作為一個(gè)單獨(dú)的部件而拆卸時(shí)能夠從接片84上斷開，即，閥板86從導(dǎo)線框架82上分離。扭轉(zhuǎn)閥板86使這些接片84的頸部85疲勞，但是在此過程中也可能損壞閥板86。當(dāng)若干個(gè)閥板86被上下堆疊時(shí)，在扭轉(zhuǎn)過程中閥板86可能會發(fā)生更多的損壞。此外，如果導(dǎo)線框架82采用了多于兩個(gè)接片84，則對閥板86進(jìn)行扭轉(zhuǎn)會變得更加困難。除了扭轉(zhuǎn)閥板86或切斷接片84的頸部85之外，可以施加一個(gè)經(jīng)過接片84的電流以熔化接片84的頸部85從而使閥板86從導(dǎo)線框架82上分離。例如，通過使用一個(gè)加熱電路(未示出)已經(jīng)獲得了成功的結(jié)果，這種加熱電路包括一個(gè)高電流、低電壓的電源和一個(gè)電容器，該電源具有(例如)IOV和50A的額定數(shù)值，該電容器具有(例如)22，000 μ F的電容。該電容器被電連接至導(dǎo)線框架82上的接觸點(diǎn)92和閥板96上的接觸點(diǎn)94。這些點(diǎn)接觸點(diǎn)92、94可以定位在導(dǎo)線框架82和閥板86的任一側(cè)上。當(dāng)電容器被充電到24V時(shí)，該電容器能夠通過接片84和頸部85放電到閥板86。這種電流產(chǎn)生了足夠的熱量以熔化接片84的頸部85從而使閥板86從導(dǎo)線框架82上分離?？捎靡谎趸獊戆鼑娊佑|點(diǎn)92、94和接片84的頸部85以便減輕由產(chǎn)生的高溫造成的氧化和碎屑。接片84的頸部85應(yīng)當(dāng)足夠窄，以確保當(dāng)一個(gè)預(yù)定的電流施加到導(dǎo)線框架82和閥板86上時(shí)頸部85熔化。對于以上描述的實(shí)例而言，接片84的頸部85的寬度為約150 μ m。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，接片84的頸部85可以被蝕刻從而使得頸部85的厚度減少以便于熔化過程。這個(gè)蝕刻步驟更好地限定了熔化發(fā)生的點(diǎn)，這是因?yàn)殡娏髅芏仍谠撐恢迷黾?。蝕刻接片84的頸部85的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是減少了熔化接片84所需的電流的量和熔化接片84的頸部85需要的熱量。熱量的減少減輕了由熔化過程可能導(dǎo)致的與接片84的頸部85的相鄰的閥板86的變形。在以上實(shí)例中，接片84的頸部85中的蝕刻在約50 μ m與90 μ m的深度之間。閥10的制作和裝配可以包括堆疊若干個(gè)導(dǎo)線框架組件80，其中閥板86已經(jīng)經(jīng)過加工而形成了用于固位板14和密封板16的這些孔洞88。例如，支撐多個(gè)閥瓣17的一個(gè)第一導(dǎo)線框架組件被定位在支撐多個(gè)密封板14的一個(gè)第二導(dǎo)線框架組件上，從而使得每個(gè)閥瓣17的這些孔洞22與每個(gè)密封板16的這些孔洞20精確地相偏移。支撐多個(gè)圓柱形壁12的一個(gè)第三導(dǎo)線框架組件被定位在支撐閥瓣17的該第二導(dǎo)線框架組件上。支撐多個(gè)固位板14的一個(gè)第四導(dǎo)線框架組件被精確地對準(zhǔn)每個(gè)閥瓣17的這些孔洞22。因此，各密封板16、閥瓣17、圓柱形壁12以及固位板14的這種堆疊形成了一個(gè)單一的閥10組件，如圖4和圖5所示，其中的每一個(gè)都是由三對接片84 (未示出)支撐的，一對用于密封板16，一對用于固位板14并且一對用于圓柱形壁12 (未示出)。多個(gè)導(dǎo)線框架組件80的這種堆疊包括這些閥瓣17，這些閥瓣中的每一個(gè)都是一個(gè)薄聚合物片材，該薄聚合物片材作為在固位板14與密封板16之間的一個(gè)絕緣體而起作用。當(dāng)這種堆疊包括這些絕緣層，或在其他情況下存在穿過沒有絕緣層的各閥門10組件的一個(gè)堆疊的差的導(dǎo)電性時(shí)，這些電接觸點(diǎn)92、94可以被放置在該堆疊的頂部和底部上，從而使得電流被更加均勻地分布而穿過該堆疊以便融化所有的接片84的頸部85從而使所有的閥門10組件從接片84成功地分離。從前述內(nèi)容應(yīng)當(dāng)清楚的是，已經(jīng)提供了一個(gè)具有顯著優(yōu)點(diǎn)的發(fā)明。盡管本發(fā)明僅以其少數(shù)幾個(gè)形式示出，但是它并 不是剛好受限的，而是容許做出各種修改和改變而不脫離本發(fā)明的精神。
權(quán)利要求
1.一種用于制作具有至少兩個(gè)閥板的閥的方法，該方法包括 形成一個(gè)第一導(dǎo)線框架，該第一導(dǎo)線框架具有一個(gè)開口，該開口具有在該開口內(nèi)向內(nèi)延伸到一個(gè)頸部的至少兩個(gè)接片，該頸部用于在該開口內(nèi)支撐一個(gè)第一閥板；并且 將一個(gè)電流施加到該第一導(dǎo)線框架和該第一閥板上，該電流是足夠大的以便熔化該接片的頸部。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，進(jìn)一步包括 刻蝕這些接片的頸部以便利于熔化該頸部。
3.如權(quán)利要求I或2所述的方法，進(jìn)一步包括 形成一個(gè)第二導(dǎo)線框架，該第二導(dǎo)線框架具有一個(gè)開口，該開口具有在該開口內(nèi)向內(nèi)延伸到一個(gè)頸部的至少兩個(gè)接片，該頸部用于在該開口內(nèi)支撐一個(gè)第二閥板；并且 將該第一導(dǎo)線框架堆疊在該第二導(dǎo)線框架的頂部上而與該第二導(dǎo)線框架處于電接觸，由此該電流熔化支撐該第二閥板的頸部。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，進(jìn)一步包括 刻蝕這些接片的頸部以便利于熔化該頸部。
5.如權(quán)利要求3或4所述的方法，其中該閥在這些至少兩個(gè)閥板之間進(jìn)一步包括一個(gè)絕緣材料的閥瓣，該方法進(jìn)一步包括 將一個(gè)電流既施加到該第一導(dǎo)線框架和該第一閥板上又施加到該第二導(dǎo)線框架和該第二閥板上。
6.一種用于控制流體流動的閥，所述閥包括 一個(gè)第一閥板，該第一閥板具有延伸貫穿其的多個(gè)孔，所述板是在一個(gè)導(dǎo)線框架中形成的并且是從其電熔化的； 一個(gè)第二閥板，該第二閥板具有延伸貫穿其的并且基本上與所述第一閥板的這些孔相偏移的多個(gè)孔，所述第二閥板在一個(gè)導(dǎo)線框架中形成并且是從其電熔化的； 一個(gè)墊片，該墊片被布置在所述第一閥板與所述第二閥板之間以便在它們之間形成一個(gè)空腔，該空腔與所述第一閥板的這些孔和所述第二閥板的這些孔流體連通；以及 一個(gè)閥瓣，該閥瓣被布置在所述第一閥板與所述第二閥板之間并且在這兩者之間是可移動的，所述閥瓣具有基本上從所述第一閥板的這些孔偏移的并且基本上與所述第二閥板的這些孔對準(zhǔn)的多個(gè)孔。
7.如權(quán)利要求6所述的閥，其中所述閥瓣被布置為當(dāng)壓差基本上為零時(shí)與所述第一和第二閥板中的任一個(gè)閥板相鄰而在一個(gè)第一位置中，并且當(dāng)施加一個(gè)壓差時(shí)可移動至所述第一和第二閥板中的另一個(gè)閥板而在一個(gè)第二位置中，由此所述閥瓣響應(yīng)于所述閥之外的流體的壓差的方向的改變而從該第一位置被推動到該第二位置并且響應(yīng)于該流體的壓差的方向的反向而返回到該第一位置。
8.如權(quán)利要求7所述的閥，其中所述閥瓣被布置為在一個(gè)常開位置中與所述第二閥板相鄰，由此當(dāng)所述閥瓣在該第一位置中時(shí)該流體流過所述閥并且當(dāng)所述閥瓣在該第二位置中時(shí)所述閥阻塞該流體的流動。
9.如權(quán)利要求7所述的閥，其中所述閥瓣被布置為在一個(gè)常閉位置中與所述第一閥板相鄰，由此當(dāng)所述閥瓣在該第一位置中時(shí)所述閥阻塞該流體的流動并且當(dāng)所述閥瓣在該第二位置中時(shí)該流體流過所述閥。
10.如權(quán)利要求6至9中任一項(xiàng)所述的閥，其中所述第一和第二閥板是由金屬形成的。
11.如權(quán)利要求10所述的閥，其中該金屬是具有的厚度在100微米與200微米之間的鋼。
12.如權(quán)利要求6至11中任一項(xiàng)所述的閥，其中所述閥瓣與所述第一和第二閥板中任一個(gè)閥板是通過在5微米與150微米之間的一個(gè)距離來分開的。
13.如權(quán)利要求6至12中任一項(xiàng)所述的閥，其中所述閥瓣是由具有的厚度在I微米與20微米之間的一種聚合物形成的。
14.如權(quán)利要求6至13中任一項(xiàng)所述的閥，其中所述第一和第二閥板中的這些孔具有小于500微米的直徑。
15.如權(quán)利要求6至14中任一項(xiàng)所述的閥，其中所述閥瓣是由具有的厚度大約為3微米的一種聚合物形成的，并且所述第一閥板中的這些孔具有小于150微米的直徑。
16.如權(quán)利要求6至15中任一項(xiàng)所述的閥，其中所述第一和第二閥板是由具有的厚度大約為100微米的鋼形成的，并且其中所述第一閥板的這些孔、所述第二閥板的這些孔、以及所述閥瓣的這些孔具有大約150微米的直徑，并且其中所述閥瓣是由具有的厚度大約為3微米的一種聚合物形成的。
17.一種負(fù)壓治療設(shè)備，包括一個(gè)泵，該泵具有如權(quán)利要求I至16中任一項(xiàng)所述的閥。
全文摘要
本發(fā)明描述了一種用于從導(dǎo)線框架上分離多個(gè)閥板和/或多個(gè)組裝的閥的方法及設(shè)備。該方法及設(shè)備利用一個(gè)電流來熔化多個(gè)接片，這些接片將該閥板和/或該組裝的閥結(jié)合到該導(dǎo)線框架上。該閥包括一個(gè)第一閥板和一個(gè)第二閥板以及一個(gè)閥瓣，該第一閥板和該第二閥板具有多個(gè)偏置的孔，并且該閥瓣被布置在該第一閥板與該第二閥板之間并且在這兩者之間是可移動的。
文檔編號F04B43/04GK102939492SQ201180007710
公開日2013年2月20日 申請日期2011年2月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月3日
發(fā)明者喬納森·賈伊伯, 斯圖爾特·哈特菲爾德 申請人:凱希特許有限公司