[实用新型]相变微阀装置

说明书

本实用新型涉及微流控技术领域，提供了一种相变微阀装置，包括流体微流道和导热流道，所述导热流道的第一端贴合所述流体微流道，所述导热流道的第二端连接冷源系统和/或热源系统，冷源系统包括冷源流体，热源系统包括热源流体，且所述导热流道与所述流体微流道相互连接的位置上设有微孔结构。本实用新型提供一种相变微阀装置，简化装置结构和微加工制作工艺，实现微型化和集成化，并具有成本低、操作简单、可控性好，兼容性广的特点。

技术领域

本实用新型涉及微流控技术领域，特别是涉及一种相变微阀装置。

背景技术

微流控技术能够实现对微流道内的微流体进行操控，它已经被广泛运用于基因测序、药物筛选、新材料研发和疾病诊断等领域。

微阀作为微流控系统中的关键部件，在错综复杂的微流道网络中起到关闭或开启微流道、改变微流体的流动方向等的作用。微阀与其它微流控系统的部件配合，可实现多种微流体的有序进样、混合、存储等功能。

目前，微流控技术中常见的微阀有气动阀、机械阀和相变阀等。相变阀与其它种类微阀比较，具有无运动部件、制作简单等优点，微冰阀是常见的一种相变阀。

微冰阀通过将流体微流道内的一部分流体(工作介质)冷却并凝固来堵塞流体微流道，实现关闭流体微流道的功能；然后再对凝固的工作介质进行加热并融化成液体，实现开启流体微流道的功能。

常见的微冰阀由流体微流道和半导体制冷片组成，半导体制冷片通常放置在流体微流道的下面。它利用半导体制冷片的制冷和制热功能来改变流体微流道内流体的相态，从而实现关闭或开启流体微流道的目的。而采用半导体制冷片的方式，为了能够快速地对微流道进行关闭和开启，通常需要多级半导体制冷片和复杂的散热系统，存在散热效率低、状态转换慢、结构复杂、成本高等问题。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一：包括现有的相变微阀存在结构复杂、关闭和开启状态转换慢、成本高。

本实用新型的目的是：提供一种相变微阀装置，简化装置结构和微加工制作工艺，实现微型化和集成化，并具有成本低、操作简单、可控性好，兼容性广的特点。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种相变微阀装置，包括流体微流道和导热流道，所述导热流道的第一端贴合所述流体微流道，所述导热流道的第二端连接冷源系统和/或热源系统，冷源系统包括冷源流体，热源系统包括热源流体，且所述导热流道与所述流体微流道相互连接的位置上设有微孔结构。

在一些技术方案中，优选的，所述微孔结构均布于所述导热流道与所述流体微流道相互贴合的端面，且所述导热流道内的导热体与所述流体微流道内的工作介质分隔在所述微孔结构的两侧。

在一些技术方案中，优选的，所述微孔结构的加工方法包括光刻加工，相邻所述微孔结构之间形成凸台。

在一些技术方案中，优选的，所述流体微流道的两侧对称连接有两个所述导热流道。

在一些技术方案中，优选的，所述流体微流道包括若干个入口和若干个出口，相互连通的一个入口与一个出口形成流体微支流，每个所述流体微支流的侧面均连接有所述导热流道。

在一些技术方案中，优选的，所述流体微流道包括一个入口、多个出口或多个入口、一个出口，形成多个共用入口或出口的所述流体微支流；

或所述流体微流道包括多个入口和多个出口，形成多个交错连通的所述流体微支流。

在一些技术方案中，优选的，所述导热流道内填充有导热体，所述导热体与所述冷源流体、所述热源流体直接接触。