CN1854580A - 微观流体调节阀 - Google Patents

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Abstract

提供一种阀，它能有选择地改变在阀中流动通道的尺寸以便调节通过该阀的流体流量。在示例性实施例中，该阀包括限定空腔并带有延伸进入该空腔的入口和出口的外壳。隔膜定位在该空腔之中，其中至少部分隔膜限定至少部分流体通道。相对于该隔膜固定一个或多个电极，并且相对于该外壳固定一个或多个电极，因此该隔膜能被静电驱动从而调节通过该阀的流体流量。

Description

微观流体调节阀
技术领域
本发明总体涉及调节阀，更具体地说是涉及能有选择地调节流动通道尺寸的微观流体调节阀。
背景技术
许多现代工业、商业、航空宇宙、军事和医疗的系统依赖用于流体输送的可靠阀。该流体输送系统朝更小、更分散和更便于携带系统的趋向发展，以便增加在器械操作和控制方面的使用。例如，微观流体装置已在像分析试验这样一类的应用方面成为普及。在许多情况下，微观流体装置按照多层，经常为叠层，结构方式形成，在那里每个层具有用叠层材料制成的沟道和结构，以便形成流体流动的微量空隙或者说沟道。通过这些沟道的流体控制和泵送通常受到被迫进入该叠层的外部加压流体，或者受到布置在微观流体装置内部的结构影响。
已经发展出许多不同类型的阀，它们用来控制在这种微量装置中的流体。然而，许多这样的阀为开关型阀，并且不允许用于流体流量调节。因此，符合需要的是一种微观流体调节阀，它能有选择地调节流动通道尺寸，从而允许用于有选择地调节流体流量。
发明内容
为了容易理解一些只有本发明具有的崭新特点，提供下述本发明概要，这不是一种全面描述。对本发明的全面认识能通过整体地采用全部说明书、权利要求、附图和摘要来得到。
本发明总体涉及调节阀，更具体地说是涉及用静电驱动的微观流体调节阀，所述阀能有选择地改变流动通道的尺寸，以便调节通过该阀的流体流量。在示例性实施例中提供一种阀，该阀包括限定空腔的外壳并且该外壳带有延伸进入该空腔的入口和出口。隔膜定位在该空腔之中，其中至少部分隔膜限定至少部分流体通道。相对于该隔膜固定一个或多个电极，并且相对于该外壳固定一个或多个电极，因此该隔膜能在至少三个稳定位置之间被静电驱动，其中每个稳定位置导致一个不同的流体通道横截面积。在一些实施例中，不同稳定位置提供这样一个横截面积，使得流体能在至少两个稳定位置中在入口和出口之间流动。
在一些示例性实施例中，该阀包括相对于该隔膜固定的至少两个可独立控制的隔膜电极以及相对于该外壳固定的至少一个外壳电极。当在隔膜电极的第一个隔膜电极和一个或多个外壳电极之间施加一个足够的电位差时，至少部分隔膜被驱动以便提供该流体通道的一个第一横截面积。而当在隔膜电极的第二个隔膜电极(或者隔膜电极的一个不同组合)和一个或多个外壳电极之间施加一个足够的电位差时，至少部分隔膜被驱动以便提供该流体通道的一个第二横截面积，其中第一横截面积与第二横截面积不同。
作为替代或附加，该阀包括相对于该外壳固定的至少两个可独立控制的外壳电极以及相对于该隔膜固定的至少一个隔膜电极。当在一个壳体电极的第一个壳体电极和一个或多个隔膜电极之间施加一个足够的电位差时，至少部分隔膜被驱动以便提供该流体通道的一个第一横截面积。而当在外壳电极的第二个壳体电极(或者外壳电极的一个不同组合)和一个或多个隔膜电极之间施加一个足够的电位差时，至少部分隔膜被驱动以便提供该流体通道的一个第二横截面积。在一些实施例中，至少两个外壳电极相对于该外壳固定在该隔膜的同一侧面上。
在一些实施例中，该阀可包括至少两个外壳电极，所述外壳电极相对于包括隔膜的该空腔两个对立侧面中的第一个侧面进行固定，还包括相对于该空腔两个对立侧面中的第二个侧面进行固定的至少两个外壳电极。此外，隔膜可包括相对于该隔膜固定的至少两个隔膜电极，其中至少被选定的隔膜电极与两个相应外壳电极，即在该空腔第一侧面上的一个外壳电极和在该空腔第二侧面上的另一外壳电极邻近和大致对准。当在一个或多个隔膜电极和一个或多个相应外壳电极之间施加一个足够的电位差时，就朝该外壳电极拉动至少部分隔膜。而当在不同的隔膜电极和其它相应外壳电极上施加一个足够的电位差时，就朝不同的外壳电极拉动至少部分隔膜。这可使该流体通道的横截面积被有效控制。在按照这种方式控制多隔膜电极/外壳电极时，该隔膜的形状，因而该流体通道的横截面积可在相对宽广的范围内进行调节。
附图说明
图1是具有等面积电极的示例性常开阀的顶视示意图；
图2是图1示例性实施例的前视示意图；
图3是图1示例性实施例的侧视示意图；
图4是图2示例性实施例变型的示意图，该变型具有朝隔膜弯曲的第二电极边缘；
图5是具有二元图案电极的示例性常开阀的顶视示意图；
图6是图5示例性实施例的前视示意图；
图7是图5示例性实施例的侧视示意图；
图8是图6示例性实施例变型的示意图，该变型具有朝隔膜弯曲的第二电极边缘；
图9是具有等面积电极的示例性常闭阀的顶视示意图；
图10是图9示例性实施例的前视示意图；
图11是图9示例性实施例的侧视示意图；
图12是图10示例性实施例变型的示意图，该变型具有朝隔膜弯曲的第二电极边缘；
图13是具有二元图案电极的示例性常闭阀的顶视示意图；
图14是图13示例性实施例的前视示意图；
图15是图13示例性实施例的侧视示意图；
图16是图14示例性实施例变型的示意图，该变型具有朝隔膜弯曲的第二电极边缘；
图17是包括流体流动凹槽的示例性阀的前视示意图；
图18是示例性阀座的侧视示意图；
图19是图18示例性实施例的前视示意图；
图20是能增大或减小流动空腔尺寸的示例性常开阀的前视示意图；以及
图21是图20在隔膜活动到局部开启位置情况下的示意图。
具体实施方式
下面的说明书应参照附图进行阅读，其中在全部几个视图中相同的参考编号表示同一构件。该详细说明书和附图表示几个实施例，它们是该提出权利要求的发明的说明。
本发明总体涉及调节阀，更具体地说是涉及静电驱动的微观流体阀，该阀能有选择地改变一个流动通道的尺寸以便有助于调节通过该阀的流体流量。根据需要，其中所用的术语“流体”包括液体和/或气体。
图1、2和3表示第一示例性实施例。图1是根据本发明的示例性常开阀的顶视示意图。图2是沿着图1的2-2截取的前视图，而图3是沿着图1的3-3截取的侧视图。
图1-3所示的示例性实施例包括限定空腔14的外壳8，并且该外壳具有延伸进入空腔14的入口10和出口12。在入口10和出口12之间有选择地提供穿过空腔14的流体通道，例如流体通道15。隔膜30定位在空腔14之中，其中至少部分隔膜30可选择地限定至少部分流体通道15。在该示例性实施例中，隔膜30定位在空腔14的两个对立侧面11和13之间。许多隔膜电极20相对于隔膜固定，如图所示。隔膜电极20沿着至少部分隔膜30在隔开方向17上并排地隔开。在该示例性实施例中，流动通道15与隔开方向17垂直(例如进入图2页面)或大致垂直地延伸。
特别是参见图2示例性实施例，相对于外壳8的对立侧面11固定外壳电极22。在图2中表示只有一个外壳电极22的同时，如果需要，可以设想提供一个以上外壳电极22。当在外壳电极22和一个或多个被选定隔膜电极20之间施加一个电位差时，相应于被选定隔膜电极20的隔膜区段可被静电朝该外壳电极拉动，借此收缩通过空腔14的部分流动通道15。也就是说，借助于朝对立侧面11静电拉动部分隔膜30，可减小流动通道15的横截面积，这就可能调节从该阀入口10到出口12的流体流量。在该示例性实施例中，隔膜30可通过弹性恢复力回到其非驱动位置。
在该示例性实施例中表示出九个隔膜电极20。然而可以设想，可根据需要使用任何适当数量的隔膜电极20。如果没有隔膜电极20被静电驱动并朝对立侧面11拉动，在该阀的入口10和出口12之间可获得一个最大的流体流动横截面积。如果隔膜电极20之一被静电朝对立侧面11拉动，在该阀的入口10和出口12之间可获得一个减小的流体流动横截面积。如果隔膜电极20中的两个被静电朝对立侧面11拉动，在该阀的入口10和出口12之间可获得流体流动横截面积的更进一步减小，如此等等。可以看出，取决于被提供和驱动的隔膜电极20数量，可获得一种在调节通过该阀的流体流量方面符合需要的解决办法。在一些示例性实施例中，提供至少三个稳定的隔膜位置，其中流体能在至少两个稳定位置中从入口10流到出口12。
隔膜电极20可固定在隔膜30上，而一个或多个外壳电极22可按任何适当方式固定在外壳8上。例如，隔膜电极20可用下列方法沉积在隔膜上：蒸发或溅射沉积，搀杂隔膜30使之在某些区域中导电，在隔膜上丝网印刷导电材料，在隔膜30上粘附电极图案，或其它任何适当方法。根据需要，可按照不同或类似方法提供一个或多个外壳电极22。在一些情况下，所有隔膜或外壳的一部分可用导电材料制成，如果需要，还可执行双重功能(例如作为外壳和作为电极)。
在一些情况下，可在隔膜电极20和/或外壳电极22上提供非导电层。这可能有助于防止在工作期间朝外壳电极拉动隔膜时多个隔膜电极和一个或多个外壳电极之间电短路。该非导电层还可能有助于保护多个隔膜电极和外壳电极免受外界影响，并可能进一步有助于防止静摩擦。
为了有助于降低开始闭合该阀时可能需要的电位差，根据图4可以设想，对立壁11可在例如为区域40的一个或多个区域内朝隔膜弯曲。由于按一个给定电位差产生的静电力与电极间的距离成反比例，这样一种结构可能有助于降低至少在区域40内起初朝对立壁11拉动隔膜30所需的电位差。在图4所示阀工作期间，一个控制器可能最初在隔膜电极20a和外壳电极23之间提供一个电位差。这可能朝相对壁11向下拉动该隔膜的多个端部。这还可能使多个相邻隔膜电极运动因而更加靠近外壳电极23，于是也可能在符合需要时降低朝外壳电极23拉动相邻隔膜电极所需的电位差。可以看出，由于每个接连的隔膜电极被逐一驱动，这能导致隔膜30的“滚动”效应。
图5、6和7表示另一个示例性实施例。图5是具有二元图案电极的示例性常开阀的顶视示意图。图6是沿着图5的6-6截取的前视图，而图7是沿着图5的7-7截取的侧视图。
与先前的示例性实施例类似，图5-8所示的示例性实施例包括限定空腔114的外壳108，并且该外壳具有延伸进入空腔114的入口110和出口112。在入口110和出口112之间有选择地提供通过空腔114的流体通道，例如流体通道115。隔膜130定位在空腔114之中，其中至少部分隔膜130限定至少部分流体通道115。在该示例性实施例中，隔膜130定位在空腔114的两个对立侧面111和113之间。许多隔膜电极124相对于隔膜130固定，如图所示。隔膜电极124沿着至少部分隔膜130在隔开方向117上并排地隔开。在该示例性实施例中，流动通道115与隔开方向117垂直(例如进入图6页面)或大致垂直地延伸。
隔膜电极124各自具有沿着隔开方向117的电极宽度。在该示例性实施例中，隔膜电极124具有2N的宽度，其中N表示在该特殊系列的隔膜电极中从左到右的电极位置。具有不同宽度(例如2N)隔膜电极124的优点为：能获得的流动面积最后所得范围加大。如同在该示例性实施例中所示，存在五个隔膜电极124。为了驱动不同的隔膜电极组合，这五个隔膜电极可提供不同三十二种流体流动面积组合。然而可以预料，根据需要，可使用任何适当宽度的隔膜电极124，或者可使用任何适当数量的隔膜电极124。
与上文讨论类似，可相对于外壳108的对立侧面111固定一个或多个外壳电极122。当在外壳电极122和被选定隔膜电极124之间施加一个电位差时，相应于被选定隔膜电极124的隔膜130区段可朝外壳电极122被拉动，借此收缩通过空腔114的部分流动通道115。
为了有助于降低开始闭合该阀时可能需要的电位差，根据图8，可以设想相对壁111可在例如为区域140的一个或多个区域的朝隔膜130弯曲，如同上文讨论的那样。由于按给定电位差产生的静电力与电极间的距离成反比例，这样一种结构可能有助于降低至少在区域140内起初朝相对壁111拉动隔膜130所需的电位差。
图9、10和11表示第三示例性实施例。图9是根据本发明的示例性常闭阀的顶视示意图。图10是沿着图9的10-10截取的前视图，而图11是沿着图9的11-11截取的侧视图。
图9-11所示的示例性实施例包括限定空腔214的外壳208，并且该外壳具有延伸进入空腔214的入口210和出口212。在入口210和出口212之间有选择地提供通过空腔214的流体通道，例如流体通道215，隔膜230定位在空腔214之中，其中至少部分隔膜230限定至少部分流体通道215。在该示例性实施例中，隔膜230定位在空腔214的两个对立侧面211和213之间。许多隔膜电极220相对于隔膜230固定，如图所示。隔膜电极220沿着至少部分的隔膜230在隔开方向217上并排地隔开。在该示例性实施例中，流动通道215与隔开方向217垂直(例如进入图10页面)或大致垂直地延伸。
特别是参见图10，相对于外壳208的对立侧面213固定外壳电极222。在图10中表示只有一个外壳电极222的同时，如果需要，可设想提供一个以上外壳电极222。在该示例性实施例中，在许多隔膜电极220和外壳电极222之间提供至少一个偏压构件235，如图所示。在一种情况下，每个偏压构件235可包括弹簧。然而，在该常闭阀结构中该偏压构件可为能朝空腔相对壁211给隔膜230加压的任何适当偏压构件。在一些情况下，该加压装置可简单地为隔膜230自身的弹力特性。也就是说，隔膜230可直接邻接空腔相对壁211安装(或许是铺设)。因此，当电极未被驱动时隔膜230能借助于弹性恢复力回到这一位置。
如图10所示，存在九个隔膜电极220而且各自具有偏压构件235。然而可以设想，可能具有任何数量的隔膜电极220。还可设想，根据需要，在隔膜电极220和外壳电极222之间可具有任何数量的偏压构件235。
偏压构件235在许多隔膜电极220和外壳电极222之间施加力。该压力有助于朝外壳壁211推动隔膜230，从而收缩通过空腔214的流动通道215。当在外壳电极222和一个或多个隔膜电极220之间施加电位差时，在外壳电极222和被驱动隔膜电极220之间产生力，该力克服由相应偏压构件235提供的压力。于是，相应于被选定隔膜电极220的隔膜区段可被静电朝外壳电极222拉动，借此开启通过空腔214的部分流动通道215。也就是说，借助于朝对立侧面213静电拉动部分隔膜230，可增大流动通道215的横截面积，这就可能调节从该阀入口210到出口212的流体流量。
如果没有隔膜电极220被静电朝着对立侧面213拉动，在该阀的入口210和出口212之间可获得最小流体流量(在一些情况下没有流体流动)。如果隔膜电极220被静电朝着对立侧面213拉动，因而克服相应的偏压构件，在该阀的入口210和出口212之间可获得加大的流体流量。如果两个隔膜电极220被静电朝着对立侧面213拉动，在该阀的入口210和出口212之间可获得甚至进一步加大的流体流量，如此等等。可以看出，取决于被提供和驱动的隔膜电极220数量，可在调节通过该阀的流体流量方面获得符合需要的解决办法。在一些示例性实施例中，提供至少三个稳定的隔膜位置，其中流体能在至少两个该稳定位置内从入口210流到出口212。稳定的隔膜230位置可为完全关闭的，一个可为完全开启的，而还有另一个为部分开启的。
为了有助于降低开始闭合该阀时可能需要的电位差，根据图12可以设想，对壁立213可在例如为区域240的一个或多个区域处朝隔膜230弯曲。由于按给定电位差产生的静电力与电极间的距离成反比例，这样一种结构可能有助于降低至少在区域240内起初朝对立壁213拉动隔膜230所需的电位差。
在图12所示阀工作期间，控制器可能最初在隔膜电极220a和外壳电极223之间提供电位差。这可能克服偏压构件235而朝对立壁213向下拉动该隔膜的端部。这还可能使相邻隔膜电极220更加靠近外壳电极223，于是也可能在符合需要时降低朝外壳电极223拉动相邻隔膜电极220所需的电位差。可以看出，由于每个接连的隔膜电极220被逐一驱动，这能导致隔膜230的“滚动”效应。
图13、14和15表示第四个示例性实施例。图13是具有二元图案电极的示例性常闭阀的顶视示意图。图14是沿着图13的14-14截取的前视图，而图15是沿着图13的15-15截取的侧视图。
与先前的实施例类似，图13-15所示的示例性实施例包括限定空腔314的外壳308，并且该外壳具有延伸进入空腔314的入口310和出口312。在入口310和出口312之间有选择地提供通过空腔314的流体通道，例如流体通道315。隔膜330定位在空腔314之中，其中至少部分隔膜330限定至少部分流体通道315。在该示例性实施例中，隔膜330定位在空腔314的两个对立侧面311和313之间。许多隔膜电极320相对于隔膜330固定，如图所示。隔膜电极320沿着至少部分隔膜330在隔开方向317上并排地隔开。在隔膜330和外壳308之间固定偏压构件335，如图所示。在该示例性实施例中，流动通道315与隔开方向317垂直(例如进入图14页面)或大致垂直地延伸。
隔膜电极324各自具有沿着隔开方向317的电极宽度。在该示例性实施例中，隔膜电极324具有2N的宽度，其中N表示在该特殊系列的隔膜电极中从左到右的电极位置。具有不同宽度(例如2N)隔膜电极324的优点为：能获得的流动面积最后所得范围加大。如同在该示例性实施例中所示，存在五个隔膜电极324。为了驱动不同的隔膜电极324组合，这五个隔膜电极可提供三十二种不同流体流动面积组合。然而可以预料，根据需要，可使用任何适当宽度的隔膜电极324，或者可使用任何适当数量的隔膜电极324。
特别是参见图14，相对于外壳308的对立侧面313固定一个外壳电极322。在图2中表示只有一个外壳电极322的同时，如果需要，可设想提供一个以上外壳电极322。在许多隔膜电极320和外壳电极322之间提供至少一个偏压构件335。在一种情况下，偏压构件335可包括弹簧，然而，该偏压构件根据需要可为任何适当的偏压构件。如同图14所示，存在九个隔膜电极320而且各自具有一个或多个偏压构件。然而可以设想，可以具有任何数量的隔膜电极320。还应设想，对于每个隔膜电极320来说根据需要可具有一个以上偏压构件335。
偏压构件335在相应隔膜电极320和外壳308之间施加力。该压力朝外壳壁311推动隔膜330，从而收缩通过空腔314的流动通道315。当在外壳电极322和一个或多个被选定隔膜电极320之间施加电位差时，在外壳电极322和被选定隔膜电极320之间产生力，以便克服该压力。于是，相应于被选定隔膜电极320的隔膜区段被静电朝外壳电极322拉动，借此开启通过空腔314的部分流动通道315。也就是说，借助于朝对立侧面313静电拉动部分隔膜330，可增大流动通道315的横截面积，这就可能调节从该阀入口310到出口312的流体流量。
如果没有隔膜电极320被静电朝着对立侧面313拉动，在该阀的入口310和出口312之间可获得最小流体流量(在一些情况下没有流体流动)。如果隔膜电极320被静电朝着对立侧面313拉动，因而克服该加压装置，在该阀的入口310和出口312之间可获得加大的流体流量。如果两个隔膜电极320被静电朝着对立侧面213拉动，在该阀的入口310和出口312之间可获得甚至进一步加大的流体流量，如此等等。可以看出，取决于被提供和驱动的隔膜电极320数量，可在调节通过该阀的流体流量方面获得的一种符合需要的解决办法。在一些示例性实施例中，提供至少三个稳定的隔膜位置，其中流体能在至少两个该稳定位置内从入口310流到出口312。
为了有助于降低开始闭合该阀时可能需要的电位差，根据图16可以设想，对立壁313可在例如为区域340的一个或多个区域处朝隔膜330弯曲。由于按一个给定电位差产生的静电力与电极间的距离成反比例，这样一种结构可能有助于降低至少在区域340内起初朝对立壁313拉动隔膜330所需的电位差。
图17表示另一个示例性实施例。图17是常开阀的横截面示意图，该阀包括流体流动凹槽。该示例性实施例包括外壳408，它带有延伸进入空腔414的入口410和出口412。隔膜430定位在空腔414之中，其中至少部分隔膜430限定至少部分流体通道。外壳壁429具有波状表面，该表面具有交替的凸脊431和沟槽432。相对于隔膜430固定着许多隔膜电极420，如图所示。多个隔膜电极420相对于外壳壁429的波状表面隔开。可以设想，凸脊431和沟槽432的宽度可为根据需要的任何宽度而且相应的一个或多个隔膜电极420可具有类似的宽度。外壳电极(未表示)可固定在外壳壁429的波状表面上。隔膜电极420和该波状表面形成流体“流动凹槽”。
当在该外壳电极(未表示)和一个或多个被选定隔膜电极420之间施加电位差时，相应于被选定隔膜电极420的部分隔膜430可被静电朝该外壳电极拉动，借此收缩通过空腔414至少部分流动凹槽以便调节流量。具有用于各自隔膜电极420的单独流体流动凹槽的优点在于：在朝外壳壁429拉动隔膜430时，该波状表面能提供更好的空腔414密封。因此，可减少该阀的泄漏。这个实施例可与任何一个先前实施例结合以便改善该阀的性能。
图18和19表示另一个示例性实施例。图18是示例性阀座的侧视示意图。图19是图18实施例的前视图。
图18和19所示示例性实施例包括具有入口610和出口612的外壳608，它限定空腔614。隔膜630定位在空腔614之中，其中至少部分隔膜630限定部分流体通道。相对于隔膜630固定着许多隔膜电极620。隔膜电极沿着至少部分隔膜630在隔开方向617上并排地隔开。在该示例性实施例中，在隔膜630和外壳608之间固定着偏压构件。根据需要，该偏压构件635可为弹簧或其它任何适当的偏压构件。在该示例性实施例中，出口612延伸进入该空腔。至少一个隔膜电极625是“阀密封”电极。一个或多个阀密封电极625座置在出口612上。一个或多个阀密封电极625受压，从而推动在出口612上方的隔膜630以便形成密封装置。
在操作该示例性实施例阀的情况下，一个或多个阀密封电极625能帮助控制该阀的开启和关闭。当该阀开启时其它隔膜电极620可用来调节通过空腔614的流体流量。当电位差施加在一个或多个阀密封电极625上时，就朝外壳电极622拉动该隔膜，从而开启出口612允许流体流动。当电位差被施加在其它隔膜电极620上时，朝外壳电极622拉动相应于被选定隔膜电极620的隔膜部分，借此调节从入口610到出口612的流体流量。这个实施例可与任何一个先前实施例一起使用。
图20和21表示又一个示例性实施例。图20是能加大或减小空腔514尺寸的常开阀侧视示意图。图21是图20阀在隔膜被驱动到一个局部开启位置情况下的示意图。
该示例性实施例包括限定空腔514的外壳508，它具有沿伸进入空腔514的入口510和出口512。隔膜530被定位在空腔514之中，其中至少部分隔膜限定至少部分流体通道。隔膜530定位在该空腔两个对立侧面511和513之间。相对于隔膜530固定着许多隔膜电极520，如图所示。隔膜电极520沿着隔膜530的隔开方向517隔开。对立的空腔壁511和513各自具有固定在上面的外壳电极522和526。外壳电极522和526被表示为与隔膜电极沿着517具有相同的间隔。可以设想，隔膜电极520以及外壳电极522和526可根据需要具有任何宽度或间隔。此外，可以设想，外壳电极522和526可为连续的电极而不是隔开的电极，如同虚线540和542所示。作为替代，如果需要，外壳电极522和526可为隔开的电极，而隔膜电极520可为连续电极。
为了调节流量，可在一个或多个被选定隔膜电极520以及一个或多个外壳电极522和526上施加电位差。当在一个或多个被选定隔膜电极520以及一个或多个被选定外壳电极522上施加电位差时，相应于该隔膜电极520的部分隔膜530可被静电朝外壳电极522拉动，借此加大空腔514的流动通道。当在一个或多个被选定隔膜电极520以及一个或多个被选定外壳电极526上施加电位差时，相应于被选定隔膜电极520的部分隔膜530可被静电朝外壳电极526拉动，借此减小该流动通道的尺寸。
可以设想，一个或多个外壳电极522以及一个或多个外壳电极526可在同一时间被驱动，从而向上拉动部分隔膜530并向下拉动其它部分隔膜530，如图21所示。然而，被选定的隔膜电极520可与相应的外壳电极522或526一起被驱动。因此能调节该流动从而加大或减小空腔514内的流体流量。
当外壳电极522和526为连续电极如同虚线540和542所示时，在示例性实施例中，正电位差例如+A伏特可被施加在上外壳电极522上，而负电位差例如-A伏特可被施加在下外壳电极526上。开始，隔膜电极520可能为零伏特。为了调节流量，正电位差例如+A伏特可被施加在一个或多个被选定隔膜电极520上从而朝着下外壳电极526的-A电位差运动相应的隔膜电极520。同样，负电位差例如-A伏特可被施加在一个或多个被选定隔膜电极520上从而朝着上外壳电极522的+A电位差运动相应的隔膜电极520。
由于具有这样描述的本发明最佳实施例，本领域普通技术人员会方便地懂得，在所附权利要求范围内还有其它多个实施例可被产生和利用。由这一文件覆盖的许多本发明优点已被陈述在前面的说明书之中。然而应该理解，这种披露在许多方面仅仅是示例性的。在尤其是形状方面的细节、尺寸和零件排列方面可作出改变，这些改变均不超出本发明的范围。当然，本发明范围由所附权利要求表达的语言限定。

Claims (43)

1.一种阀，包括：
外壳，它限定空腔；
与所述空腔流体连通的入口；
与所述空腔流体连通的出口；
在所述空腔内并在所述入口和出口之间延伸的流体通道，所述流体通道具有横截面积；
定位在所述空腔内的隔膜，至少部分所述隔膜限定至少部分所述流体通道；以及
用来在至少三个稳定位置之间静电驱动至少部分所述隔膜的装置，其中每个稳定位置导致所述流体通道的不同横截面积，而且所述不同横截面积做成一定尺寸使得流体能在至少两个所述稳定位置内在所述入口和所述出口之间流动。
2.如权要求1所述的阀，其特征在于，所述空腔至少部分地由两个对立侧面限定。
3.如权要求2所述的阀，其特征在于，用来静电驱动至少部分所述隔膜的所述装置包括相对于所述隔膜固定的一个或多个电极和相对于所述两个对立侧面的一个或多个固定的一个或多个电极。
4.如权要求3所述的阀，其特征在于，用来静电驱动至少部分所述隔膜的所述装置包括相对于所述隔膜固定的两个或多个电极和相对于所述两个对立侧面的一个或多个固定的一个或多个电极。
5.如权要求3所述的阀，其特征在于，用来静电驱动至少部分所述隔膜的所述装置包括相对于所述隔膜固定的一个或多个电极和相对于所述两个对立侧面的至少一个侧面固定的两个或多个电极。
6.如权要求3所述的阀，其特征在于，用来静电驱动至少部分所述隔膜的所述装置包括相对于所述隔膜固定的两个或多个电极和相对于所述两个对立侧面的至少一个侧面固定的两个或多个电极。
7.如权要求2所述的阀，其特征在于，所述两个对立侧面的至少一个包括更加靠近所述隔膜向下延伸的区段。
8.如权要求7所述的阀，其特征在于，更加靠近所述隔膜向下延伸的所述区段包括电极。
9.如权要求8所述的阀，其特征在于，邻近更加靠近所述隔膜向下延伸的所述两个对立侧面中至少一个的所述区段的所述隔膜部分包括电极。
10.如权要求1所述的阀，其特征在于，所述两个对立侧面中至少一个的至少一个部分呈波状并具有交替的凸脊和沟槽。
11.如权要求10所述的阀，其特征在于，用来静电驱动至少部分所述隔膜的所述装置包括相对于所述波状侧面固定的一个或多个电极。
12.如权要求11所述的阀，其特征在于，用来静电驱动至少部分所述隔膜的所述装置包括相对于所述隔膜固定的一个或多个隔开的电极，而且至少被选定的隔开的电极邻近所述波状侧面中的相应沟槽定位。
13.如权要求3所述的阀，其特征在于，还包括偏压构件，它用来偏压所述隔膜远离所述两个对立侧面之一。
14.如权要求13所述的阀，其特征在于，所述偏压构件包括弹簧。
15.如权要求14所述的阀，其特征在于，所述偏压构件包括两个或多个弹簧。
16.如权要求13所述的阀，其特征在于，所述偏压构件偏压所述隔膜进入关闭或大致关闭所述流体通道的位置。
17.如权要求1所述的阀，其特征在于，所述至少三个稳定位置之一是完全关闭位置。
18.如权要求17所述的阀，其特征在于，所述至少三个稳定位置之一是完全开启位置。
19.如权要求18所述的阀，其特征在于，所述至少三个稳定位置之一是部分开启位置。
20.如权要求1所述的阀，其特征在于，所述至少三个稳定位置之一是第一部分开启位置，而至少三个稳定位置中的另一个是第二、但不同的部分开启位置。
21.一种阀，包括：
外壳，它限定空腔；
与所述空腔流体连通的入口；
与所述空腔流体连通的出口；
在所述空腔内并在所述入口和出口之间延伸的流体通道，所述流体通道具有横截面积；
定位在所述空腔内的隔膜，至少部分所述隔膜限定至少部分所述流体通道；
相对于所述隔膜固定的至少两个可独立控制的隔膜电极；以及
相对于所述外壳固定的至少一个外壳电极；
所述至少两个隔膜电极和所述至少一个外壳电极做成一定形状，使得当所述隔膜电极的第一个隔膜电极和所述至少一个外壳电极之间施加足够的电位差时，至少部分所述隔膜被驱动以便提供所述流体通道的第一横截面积，而当所述隔膜电极的第二个隔膜电极和所述至少一个外壳电极之间施加足够的电位差时，至少部分所述隔膜被驱动以便提供所述流体通道的第二横截面积。
22.如权要求21所述的阀，其特征在于，所述至少两个可独立控制的隔膜电极沿着至少部分所述隔膜在隔开方向上并排地隔开。
23.如权要求22所述的阀，其特征在于，所述流体通道与所述隔开方向垂直或大致垂直地延伸。
24.如权要求22所述的阀，其特征在于，所述至少两个可独立控制的隔膜电极各自具有沿着所述隔开方向的电极宽度，并且至少两个所述电极具有不同的电极宽度。
25.如权要求24所述的阀，其特征在于，一系列所述至少两个可独立控制的隔膜电极具有2N的电极宽度，其中N表示在所述系列电极中特殊电极的系列号。
26.如权要求22所述的阀，其特征在于，所述至少两个可独立控制的隔膜电极各自具有沿着所述隔开方向的电极宽度，并且至少两个所述电极具有相同或大致相同的电极宽度。
27.如权要求21所述的阀，其特征在于，还包括偏压构件，它用来偏压所述隔膜远离所述至少一个外壳电极。
28.如权要求27所述的阀，其特征在于，所述偏压构件包括弹簧。
29.如权要求28所述的阀，其特征在于，所述偏压构件包括两个或多个弹簧。
30.如权要求28所述的阀，其特征在于，所述偏压构件包括用于所述至少两个可独立控制隔膜电极中的每一个隔膜电极的弹簧。
31.一种阀，包括：
外壳，它限定空腔，其中所述空腔至少部分地由两个对立侧面限定；
与所述空腔流体连通的入口；
与所述空腔流体连通的出口；
在所述空腔内并在所述入口和出口之间延伸的流体通道，所述流体通道具有横截面积；
定位在所述空腔内并处于所述空腔的两个对立侧面之间的隔膜，至少部分所述隔膜限定至少部分所述流体通道；
至少两个可独立控制的外壳电极，它们相对于限定所述空腔的所述两个对立侧面之一固定；
相对于所述隔膜固定的至少一个隔膜电极；以及
所述至少一个隔膜电极和所述至少两个外壳电极做成一定形状，使得当在所述外壳电极的第一个外壳电极和所述至少一个隔膜电极之间施加足够的电位差时，至少部分所述隔膜被驱动以便提供所述流体通道的第一横截面积，而当在所述外壳电极的第二个外壳电极和所述至少一个隔膜电极之间施加足够的电位差时，至少部分所述隔膜被驱动以便提供所述流体通道的第二横截面积。
32.如权要求31所述的阀，其特征在于，所述至少两个可独立控制的外壳电极沿着至少部分所述隔膜在隔开方向上并排地隔开。
33.如权要求32所述的阀，其特征在于，所述流体通道与所述隔开方向垂直或大致垂直地延伸。
34.如权要求32所述的阀，其特征在于，所述至少两个可独立控制的外壳电极各自具有沿着所述隔开方向的电极宽度，并且至少两个所述电极具有不同的电极宽度。
35.如权要求34所述的阀，其特征在于，一系列所述至少两个可独立控制的外壳电极具有2N的电极宽度，其中N表示在所述系列电极中特殊电极的系列号。
36.如权要求32所述的阀，其特征在于，所述至少两个可独立控制的外壳电极各自具有沿着所述隔开方向的电极宽度，并且至少两个所述电极具有相同或大致相同的电极宽度。
37.如权要求31所述的阀，其特征在于，还包括偏压构件，它用来偏压所述隔膜远离所述至少两个外壳电极。
38.如权要求37所述的阀，其特征在于，所述偏压构件包括弹簧。
39.如权要求38所述的阀，其特征在于，所述偏压构件包括两个或多个弹簧。
40.如权要求38所述的阀，其特征在于，所述偏压构件包括用于所述至少两个可独立控制外壳电极中的每一个外壳电极的弹簧。
41.一种阀，包括：
外壳，它限定空腔，其中所述空腔至少部分地由两个对立侧面限定；
与所述空腔流体连通的入口；
与所述空腔流体连通的出口；
在所述空腔内并在所述入口和出口之间延伸的流体通道，所述流体通道具有横截面积；
定位在所述空腔内并处于所述空腔的两个对立侧面之间的隔膜，至少部分所述隔膜限定至少部分所述流体通道；
相对于所述两个对立侧面中第一个侧面固定的至少两个外壳电极和相对于所述两个对立侧面中第二个侧面固定的至少两个外壳电极；以及
相对于所述隔膜固定的至少两个隔膜电极；以及
所述至少两个隔膜电极中至少被选定的隔膜电极各自相应于在所述两个对立侧面中第一个侧面上的电极以及在所述两个对立侧面中第二个侧面上的电极。
42.如权要求41所述的阀，其特征在于，所述隔膜被定位在所述空腔中并且与所述空腔的所述两个对立侧面两者隔开。
43.一种用来调节通过流体通道的流体流量的方法，所述方法包括以下步骤：
从三个或多个不连续横截面积阀选定用于所述流体通道的横截面积；以及
针对所述三个或多个不连续横截面积阀中被选定的阀，改变用于所述流体通道的所述横截面积。
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WO (1) WO2006073746A1 (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090217997A1 (en) * 2005-05-04 2009-09-03 Alan Feinerman Thin welded sheets fluid pathway
WO2008052363A1 (en) * 2006-11-03 2008-05-08 Mcgill University Electrical microvalve and method of manufacturing thereof
WO2009000284A1 (de) * 2007-06-22 2008-12-31 Siemens Aktiengesellschaft Mikroventil
US20090115285A1 (en) * 2007-10-08 2009-05-07 Khalil Najafi Liquid-gap electrostatic hydraulic micro actuators
US8973613B2 (en) * 2011-04-27 2015-03-10 Google Inc. Electrorheological valve
US8975193B2 (en) 2011-08-02 2015-03-10 Teledyne Dalsa Semiconductor, Inc. Method of making a microfluidic device
US9914116B2 (en) * 2015-09-10 2018-03-13 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Microelement

Family Cites Families (141)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2403692A (en) 1944-12-29 1946-07-09 George C Tibbetts Piezoelectric device
US2975307A (en) 1958-01-02 1961-03-14 Ibm Capacitive prime mover
US3304446A (en) 1963-12-26 1967-02-14 Union Oil Co Electrostrictive fluid transducer
US3414010A (en) 1965-11-01 1968-12-03 Honeywell Inc Control apparatus
US3381623A (en) 1966-04-26 1968-05-07 Harold F Elliott Electromagnetic reciprocating fluid pump
CH1494868A4 (zh) 1968-10-08 1971-03-15 Proctor Ets
JPS4829420A (zh) 1971-08-20 1973-04-19
US3803424A (en) 1972-05-08 1974-04-09 Physics Int Co Piezoelectric pump system
US3993939A (en) 1975-01-07 1976-11-23 The Bendix Corporation Pressure variable capacitor
GB1530662A (en) 1976-03-01 1978-11-01 Mullard Ltd Peristaltic pump
US4197737A (en) 1977-05-10 1980-04-15 Applied Devices Corporation Multiple sensing device and sensing devices therefor
US4140936A (en) 1977-09-01 1979-02-20 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Square and rectangular electroacoustic bender bar transducer
US4360955A (en) 1978-05-08 1982-11-30 Barry Block Method of making a capacitive force transducer
DE3068433D1 (en) 1979-09-10 1984-08-09 Ici Plc Electrostatically actuated valve
IL59942A (en) 1980-04-28 1986-08-31 D P Lab Ltd Method and device for fluid transfer
DE3108693A1 (de) 1981-03-07 1982-09-23 Walter Ing.(grad.) 7758 Meersburg Holzer Elektromagnetventil, insbesondere fuer hausgeraete
US4453169A (en) 1982-04-07 1984-06-05 Exxon Research And Engineering Co. Ink jet apparatus and method
US4478077A (en) 1982-09-30 1984-10-23 Honeywell Inc. Flow sensor
US4501144A (en) 1982-09-30 1985-02-26 Honeywell Inc. Flow sensor
US4478076A (en) 1982-09-30 1984-10-23 Honeywell Inc. Flow sensor
US4651564A (en) 1982-09-30 1987-03-24 Honeywell Inc. Semiconductor device
DE3320441A1 (de) 1983-06-06 1984-12-06 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Mit fluessigkeitstroepfchen arbeitendes schreibgeraet mit an beiden enden starr mit einer duesenplatte verbundenen stabfoermigen piezoelektrischen wandlern
US4585209A (en) 1983-10-27 1986-04-29 Harry E. Aine Miniature valve and method of making same
US4581624A (en) 1984-03-01 1986-04-08 Allied Corporation Microminiature semiconductor valve
DE3515499C2 (de) 1984-05-01 1994-08-04 Smc Kk Elektropneumatischer Wandler
US4576050A (en) 1984-08-29 1986-03-18 General Motors Corporation Thermal diffusion fluid flow sensor
US4654546A (en) 1984-11-20 1987-03-31 Kari Kirjavainen Electromechanical film and procedure for manufacturing same
JPS61173319A (ja) 1985-01-26 1986-08-05 Shoketsu Kinzoku Kogyo Co Ltd 流体用レギユレ−タ
US4756508A (en) 1985-02-21 1988-07-12 Ford Motor Company Silicon valve
JPH0729414B2 (ja) 1987-01-22 1995-04-05 株式会社テック 弁素子及びその製造方法
FR2614986B1 (fr) 1987-05-07 1989-08-18 Otic Fischer & Porter Structure de cellule capacitive pour la mesure des pressions differentielles
US4846440A (en) * 1987-09-30 1989-07-11 Spectra Physics Valve with metal diaphragm and flat surface valve body
JPH01174278A (ja) 1987-12-28 1989-07-10 Misuzu Erii:Kk インバータ
US4911616A (en) 1988-01-19 1990-03-27 Laumann Jr Carl W Micro miniature implantable pump
US4938742A (en) 1988-02-04 1990-07-03 Smits Johannes G Piezoelectric micropump with microvalves
US5065978A (en) 1988-04-27 1991-11-19 Dragerwerk Aktiengesellschaft Valve arrangement of microstructured components
US4826131A (en) * 1988-08-22 1989-05-02 Ford Motor Company Electrically controllable valve etched from silicon substrates
JP2709318B2 (ja) 1988-08-31 1998-02-04 セイコープレシジョン株式会社 液晶パネルおよび液晶パネルを用いた変換装置
CH679555A5 (zh) 1989-04-11 1992-03-13 Westonbridge Int Ltd
DE3914031C2 (de) 1989-04-28 1993-10-28 Deutsche Aerospace Mikromechanischer Aktuator
DE69011631T2 (de) 1989-06-14 1995-03-23 Westonbridge Int Ltd Mikropumpe.
US5069419A (en) 1989-06-23 1991-12-03 Ic Sensors Inc. Semiconductor microactuator
DE3925749C1 (zh) 1989-08-03 1990-10-31 Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung Ev, 8000 Muenchen, De
DE3926066A1 (de) 1989-08-07 1991-02-14 Ibm Deutschland Mikromechanische kompressorkaskade und verfahren zur druckerhoehung bei extrem niedrigem arbeitsdruck
CH681168A5 (en) 1989-11-10 1993-01-29 Westonbridge Int Ltd Micro-pump for medicinal dosing
JPH03170826A (ja) 1989-11-29 1991-07-24 Toshiba Corp 容量型圧力センサ
US5082242A (en) 1989-12-27 1992-01-21 Ulrich Bonne Electronic microvalve apparatus and fabrication
US5171132A (en) 1989-12-27 1992-12-15 Seiko Epson Corporation Two-valve thin plate micropump
US5244537A (en) 1989-12-27 1993-09-14 Honeywell, Inc. Fabrication of an electronic microvalve apparatus
US5180623A (en) 1989-12-27 1993-01-19 Honeywell Inc. Electronic microvalve apparatus and fabrication
DE4006152A1 (de) 1990-02-27 1991-08-29 Fraunhofer Ges Forschung Mikrominiaturisierte pumpe
US5096388A (en) 1990-03-22 1992-03-17 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Microfabricated pump
DE69104585T2 (de) 1990-10-30 1995-05-18 Hewlett Packard Co Mikropumpe.
US5206557A (en) 1990-11-27 1993-04-27 Mcnc Microelectromechanical transducer and fabrication method
DE4119955C2 (de) 1991-06-18 2000-05-31 Danfoss As Miniatur-Betätigungselement
JP2821286B2 (ja) 1991-08-06 1998-11-05 山形日本電気株式会社 半導体装置の製造装置
US5176358A (en) 1991-08-08 1993-01-05 Honeywell Inc. Microstructure gas valve control
DE4143343C2 (de) 1991-09-11 1994-09-22 Fraunhofer Ges Forschung Mikrominiaturisierte, elektrostatisch betriebene Mikromembranpumpe
US5192197A (en) 1991-11-27 1993-03-09 Rockwell International Corporation Piezoelectric pump
JPH0678566A (ja) 1992-08-25 1994-03-18 Kanagawa Kagaku Gijutsu Akad 静電アクチュエータ
US5316261A (en) * 1992-10-26 1994-05-31 Northern Research & Engineering Corp. Fluid conduit having a variable inner diameter
US5441597A (en) 1992-12-01 1995-08-15 Honeywell Inc. Microstructure gas valve control forming method
US5290240A (en) 1993-02-03 1994-03-01 Pharmetrix Corporation Electrochemical controlled dispensing assembly and method for selective and controlled delivery of a dispensing fluid
US5325880A (en) 1993-04-19 1994-07-05 Tini Alloy Company Shape memory alloy film actuated microvalve
US5642015A (en) 1993-07-14 1997-06-24 The University Of British Columbia Elastomeric micro electro mechanical systems
WO1995003534A1 (de) 1993-07-24 1995-02-02 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kapazitive drucksensoren mit hoher linearität
US5526172A (en) 1993-07-27 1996-06-11 Texas Instruments Incorporated Microminiature, monolithic, variable electrical signal processor and apparatus including same
DE69415683T2 (de) 1993-10-04 1999-09-09 Res International Mikromaschinen-fluss-schalter
JPH07184377A (ja) 1993-10-21 1995-07-21 Mitsubishi Chem Corp 静電アクチュエータ
US5499909A (en) 1993-11-17 1996-03-19 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Of Kariya Pneumatically driven micro-pump
CA2179063C (en) 1993-12-28 2005-02-15 Harald Van Lintel Micropump
CH689836A5 (fr) 1994-01-14 1999-12-15 Westonbridge Int Ltd Micropompe.
DE4402119C2 (de) 1994-01-25 1998-07-23 Karlsruhe Forschzent Verfahren zur Herstellung von Mikromembranpumpen
US5536963A (en) 1994-05-11 1996-07-16 Regents Of The University Of Minnesota Microdevice with ferroelectric for sensing or applying a force
PT778982E (pt) * 1994-09-02 2000-12-29 Dabbaj Rad Hassan Modulador de valvula de luz reflectora
US5585069A (en) 1994-11-10 1996-12-17 David Sarnoff Research Center, Inc. Partitioned microelectronic and fluidic device array for clinical diagnostics and chemical synthesis
US5593134A (en) * 1995-02-21 1997-01-14 Applied Power Inc. Magnetically assisted piezo-electric valve actuator
US5571401A (en) 1995-03-27 1996-11-05 California Institute Of Technology Sensor arrays for detecting analytes in fluids
US5788833A (en) 1995-03-27 1998-08-04 California Institute Of Technology Sensors for detecting analytes in fluids
US6457654B1 (en) * 1995-06-12 2002-10-01 Georgia Tech Research Corporation Micromachined synthetic jet actuators and applications thereof
US5696662A (en) 1995-08-21 1997-12-09 Honeywell Inc. Electrostatically operated micromechanical capacitor
US5705018A (en) * 1995-12-13 1998-01-06 Hartley; Frank T. Micromachined peristaltic pump
DE19546570C1 (de) 1995-12-13 1997-03-27 Inst Mikro Und Informationstec Fluidpumpe
WO1997029538A1 (en) * 1996-02-10 1997-08-14 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Bistable microactuator with coupled membranes
US5954079A (en) 1996-04-30 1999-09-21 Hewlett-Packard Co. Asymmetrical thermal actuation in a microactuator
US5897097A (en) * 1996-09-06 1999-04-27 Xerox Corporation Passively addressable fluid valves having S-shaped blocking films
EP0862051A4 (en) 1996-09-19 1999-12-08 Hokuriku Elect Ind CAPACITIVE PRESSURE CONVERTER
US5971355A (en) 1996-11-27 1999-10-26 Xerox Corporation Microdevice valve structures to fluid control
US6123316A (en) * 1996-11-27 2000-09-26 Xerox Corporation Conduit system for a valve array
US5683159A (en) 1997-01-03 1997-11-04 Johnson; Greg P. Hardware mounting rail
US5808205A (en) 1997-04-01 1998-09-15 Rosemount Inc. Eccentric capacitive pressure sensor
US6116863A (en) 1997-05-30 2000-09-12 University Of Cincinnati Electromagnetically driven microactuated device and method of making the same
US5822170A (en) 1997-10-09 1998-10-13 Honeywell Inc. Hydrophobic coating for reducing humidity effect in electrostatic actuators
US6106245A (en) 1997-10-09 2000-08-22 Honeywell Low cost, high pumping rate electrostatically actuated mesopump
US5901939A (en) 1997-10-09 1999-05-11 Honeywell Inc. Buckled actuator with enhanced restoring force
US5836750A (en) 1997-10-09 1998-11-17 Honeywell Inc. Electrostatically actuated mesopump having a plurality of elementary cells
SE9704660D0 (sv) * 1997-12-15 1997-12-15 Siemens Elema Ab Ventil för reglering av ett gasflöde
US6126140A (en) 1997-12-29 2000-10-03 Honeywell International Inc. Monolithic bi-directional microvalve with enclosed drive electric field
US6032923A (en) * 1998-01-08 2000-03-07 Xerox Corporation Fluid valves having cantilevered blocking films
US6089534A (en) 1998-01-08 2000-07-18 Xerox Corporation Fast variable flow microelectromechanical valves
FR2775075B1 (fr) * 1998-02-18 2000-05-05 Theobald Sa A Capteur de pression differentielle
US6151967A (en) 1998-03-10 2000-11-28 Horizon Technology Group Wide dynamic range capacitive transducer
US6167761B1 (en) 1998-03-31 2001-01-02 Hitachi, Ltd. And Hitachi Car Engineering Co., Ltd. Capacitance type pressure sensor with capacitive elements actuated by a diaphragm
DE69922727T2 (de) * 1998-03-31 2005-12-15 Hitachi, Ltd. Kapazitiver Druckwandler
DE19849700C2 (de) 1998-10-28 2001-06-28 Festo Ag & Co Mikroventilanordnung
US6184607B1 (en) 1998-12-29 2001-02-06 Honeywell International Inc. Driving strategy for non-parallel arrays of electrostatic actuators sharing a common electrode
US6211580B1 (en) 1998-12-29 2001-04-03 Honeywell International Inc. Twin configuration for increased life time in touch mode electrostatic actuators
US6184608B1 (en) * 1998-12-29 2001-02-06 Honeywell International Inc. Polymer microactuator array with macroscopic force and displacement
US6215221B1 (en) 1998-12-29 2001-04-10 Honeywell International Inc. Electrostatic/pneumatic actuators for active surfaces
US6358021B1 (en) * 1998-12-29 2002-03-19 Honeywell International Inc. Electrostatic actuators for active surfaces
JP2000255056A (ja) * 1999-03-10 2000-09-19 Seiko Epson Corp インクジェット記録装置の制御方法
JP4539898B2 (ja) * 1999-05-17 2010-09-08 フラウンホッファー−ゲゼルシャフト ツァ フェルダールング デァ アンゲヴァンテン フォアシュンク エー．ファオ マイクロメカニック・ポンプ
US6520753B1 (en) * 1999-06-04 2003-02-18 California Institute Of Technology Planar micropump
CA2721172C (en) * 1999-06-28 2012-04-10 California Institute Of Technology Microfabricated elastomeric valve and pump systems
US6532834B1 (en) * 1999-08-06 2003-03-18 Setra Systems, Inc. Capacitive pressure sensor having encapsulated resonating components
US6179586B1 (en) 1999-09-15 2001-01-30 Honeywell International Inc. Dual diaphragm, single chamber mesopump
US6240944B1 (en) 1999-09-23 2001-06-05 Honeywell International Inc. Addressable valve arrays for proportional pressure or flow control
US6247678B1 (en) * 1999-11-01 2001-06-19 Swagelok Company Shape memory alloy actuated fluid control valve
US6373682B1 (en) * 1999-12-15 2002-04-16 Mcnc Electrostatically controlled variable capacitor
US6385021B1 (en) * 2000-04-10 2002-05-07 Motorola, Inc. Electrostatic discharge (ESD) protection circuit
US6578107B1 (en) * 2000-05-25 2003-06-10 International Business Machines Corporation Method and system for prefetching data where commands are reordered for execution
US6549275B1 (en) * 2000-08-02 2003-04-15 Honeywell International Inc. Optical detection system for flow cytometry
US6568286B1 (en) * 2000-06-02 2003-05-27 Honeywell International Inc. 3D array of integrated cells for the sampling and detection of air bound chemical and biological species
US7978329B2 (en) * 2000-08-02 2011-07-12 Honeywell International Inc. Portable scattering and fluorescence cytometer
US6837476B2 (en) * 2002-06-19 2005-01-04 Honeywell International Inc. Electrostatically actuated valve
US6597438B1 (en) * 2000-08-02 2003-07-22 Honeywell International Inc. Portable flow cytometry
US6382228B1 (en) * 2000-08-02 2002-05-07 Honeywell International Inc. Fluid driving system for flow cytometry
US6590267B1 (en) * 2000-09-14 2003-07-08 Mcnc Microelectromechanical flexible membrane electrostatic valve device and related fabrication methods
US6626416B2 (en) * 2000-12-12 2003-09-30 Eastman Kodak Company Electrostrictive valve for modulating a fluid flow
JP3932302B2 (ja) * 2000-12-27 2007-06-20 独立行政法人産業技術総合研究所 圧力センサ
SG94753A1 (en) * 2001-02-06 2003-03-18 Inst Of High Performance Compu Microvalve devices
AU2002303933A1 (en) * 2001-05-31 2002-12-09 Rochester Institute Of Technology Fluidic valves, agitators, and pumps and methods thereof
JP4296728B2 (ja) * 2001-07-06 2009-07-15 株式会社デンソー 静電容量型圧力センサおよびその製造方法並びに静電容量型圧力センサに用いるセンサ用構造体
US6536287B2 (en) * 2001-08-16 2003-03-25 Honeywell International, Inc. Simplified capacitance pressure sensor
US6729856B2 (en) * 2001-10-09 2004-05-04 Honeywell International Inc. Electrostatically actuated pump with elastic restoring forces
FR2834324B1 (fr) * 2001-12-31 2007-04-13 Bosch Gmbh Robert Valve a commande electrique, membrane comportant de telles valves et servomoteur d'assistance de freinage comportant une telle membrane
US6750589B2 (en) * 2002-01-24 2004-06-15 Honeywell International Inc. Method and circuit for the control of large arrays of electrostatic actuators
US6561224B1 (en) * 2002-02-14 2003-05-13 Abbott Laboratories Microfluidic valve and system therefor
US6662663B2 (en) * 2002-04-10 2003-12-16 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Pressure sensor with two membranes forming a capacitor
DE10302304B3 (de) * 2003-01-22 2004-01-29 Festo Ag & Co. Elektronisches Mikroventil und Verfahren zu seinem Betreiben
US7168675B2 (en) * 2004-12-21 2007-01-30 Honeywell International Inc. Media isolated electrostatically actuated valve

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