用于密封喷射组件中使用的微型阀的系统和方法技术方案

技术编号:27356893 阅读:20 留言:0更新日期:2021-02-19 13:37
本发明专利技术提供了一种微型阀,所述微型阀包括孔板,所述孔板具有第一表面、第二表面以及从所述第一表面延伸到所述第二表面的孔口。致动梁与所述孔板以间隔开的关系设置。所述致动梁包括基部部分和悬臂部分。所述基部部分与所述孔板分离预先确定的距离。所述悬臂部分从所述基部部分延伸,使得所述悬臂部分的重叠部分与所述孔口重叠。所述致动梁可在闭合位置和打开位置之间移动。所述微型阀还包括密封结构,所述密封结构包括设置在所述悬臂部分的所述重叠部分处的密封构件。当所述致动梁处于所述闭合位置时,所述悬臂部分被定位成使得所述密封结构密封所述孔口以闭合所述微型阀。结构密封所述孔口以闭合所述微型阀。结构密封所述孔口以闭合所述微型阀。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于密封喷射组件中使用的微型阀的系统和方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2018年5月11日提交的美国临时申请号62/670,280的优先权和权益,其公开内容通过引用方式整体并入本文。


[0003]本公开总体上涉及使用微机电系统(MEMS)技术制造的微型阀的领域。更具体地,本公开涉及包括用于工业标记和编码的微型阀的喷射组件。

技术介绍

[0004]传统的印刷技术有几个缺点。例如,连续喷墨打印机具有某些难以消除的缺陷。例如,从油墨供应装置产生液滴的过程可能导致油墨沿不期望的方向(例如,远离目标)滴落,从而导致维护需求。另外,由于蒸发,补充流体会随着时间的推移而流失,从而需要不断补充。还需要其他维护费用,诸如因劣化而修理孔板。

技术实现思路

[0005]在一些实施方案中,微型阀包括具有第一表面和第二表面的孔板。孔板包括从第一表面延伸到第二表面的孔口。微型阀还包括与孔板以间隔开的关系设置的致动梁。致动梁包括基部部分和悬臂部分。基部部分与孔板分离预先确定的距离。悬臂部分从基部部分延伸,使得悬臂部分的重叠部分与孔口重叠。致动梁可在闭合位置和打开位置之间移动。微型阀还包括密封结构,该密封结构包括设置在悬臂部分的重叠部分处的密封构件。当致动梁处于闭合位置时,悬臂部分被定位成使得密封结构密封孔口以闭合微型阀。
[0006]另一个实施方案涉及一种构造微机电系统(MEMS)微型阀的方法。该方法包括提供包括孔口的孔板。该方法还包括提供致动梁,该致动梁具有附接到其上的间隔构件和密封构件。该方法还包括在孔板或密封构件上形成密封结构的一部分。该方法还包括,在形成密封结构的该部分之后,将致动梁附接到孔板,使得密封构件与孔板对准,并且在致动梁的闭合位置,密封结构在孔口和邻近致动梁的容积之间形成密封。
[0007]另一个实施方案涉及一种喷射组件。该喷射组件包括阀体,该阀体包括孔板,该孔板具有延伸穿过其中的多个孔口。喷射组件还包括多个微型阀。所述多个微型阀中的每个微型阀包括间隔构件,该间隔构件设置在孔板上并且移位对应的孔口。所述多个微型阀中的每个微型阀还包括致动梁,该致动梁包括设置在间隔构件上的基部部分和从基部部分朝向对应的孔口延伸的悬臂部分,使得悬臂部分的重叠部分与对应的孔口重叠。致动梁被构造成在闭合位置和打开位置之间移动,在闭合位置,悬臂部分朝向孔口弯曲,在打开位置,悬臂部分远离孔口弯曲。所述多个微型阀中的每个微型阀还包括密封结构,该密封结构包括附接到重叠部分并朝向对应的孔口延伸的密封构件。喷射组件还包括流体歧管,该流体歧管联接到所述多个微型阀中的每个微型阀以限定用于每个微型阀的流体贮存器。
[0008]一些实施方案涉及包括孔板的微型阀,该孔板包括第一表面和第二表面。孔板包
括从第一表面延伸到第二表面的孔口。致动梁与孔板以间隔开的关系设置。致动梁包括基部部分和悬臂部分,基部部分与孔板分离预先确定的距离,悬臂部分从基部部分朝向孔口延伸,使得悬臂部分的重叠部分与孔口重叠。致动梁可在闭合位置和打开位置之间移动。密封结构设置在致动梁上。密封结构包括设置在悬臂部分的重叠部分处的密封构件。止动件设置在密封构件的表面上。止动件包括附接到密封构件的表面的第一部分和邻近孔板设置在第一部分上的第二部分。第二部分具有比第一部分更大的横截面积。当致动梁处于闭合位置时,悬臂部分被定位成使得止动件密封孔口以闭合微型阀。
[0009]其他实施方案涉及包括孔板的微型阀,该孔板包括第一表面和第二表面。孔板包括从第一表面延伸到第二表面的孔口。致动梁与孔板以间隔开的关系设置。致动梁包括基部部分和悬臂部分。基部部分与孔板分离预先确定的距离。悬臂部分从基部部分朝向孔口延伸,使得悬臂部分的重叠部分与孔口重叠。致动梁可在闭合位置和打开位置之间移动。密封结构设置在致动梁上。密封结构包括围绕孔口的阀座。阀座限定围绕孔口的开口,以限定流体出口。密封构件设置在悬臂部分的重叠部分处。第一密封叶片从密封构件的密封构件表面朝向孔板延伸一定距离。第一密封叶片围绕孔口的整个周边。密封叶片被构造成在闭合位置接触阀座,以密封流体出口并闭合微型阀。
[0010]其他实施方案涉及包括孔板的微型阀,该孔板包括第一表面和第二表面。孔板包括从第一表面延伸到第二表面的孔口。致动梁与孔板以间隔开的关系设置。致动梁包括基部部分和悬臂部分,基部部分与孔板分离预先确定的距离,悬臂部分从基部部分朝向孔口延伸,使得悬臂部分的重叠部分与孔口重叠。致动梁可在闭合位置和打开位置之间移动。密封结构设置在致动梁上。密封结构包括设置在悬臂部分的重叠部分处的密封构件。狭窄部分设置在密封构件的端部。狭窄部分限定面向孔口的密封构件表面。密封翼片从狭窄部分向外延伸,并且被构造成当致动梁处于闭合位置时密封孔口以闭合微型阀。
附图说明
[0011]从以下结合附图的详细描述中,本公开将变得更全面地被理解,其中:
[0012]图1是根据示例性实施方案的设置在保持器中的喷射组件的透视图。
[0013]图2是图1所示喷射组件的分解图。
[0014]图3是图1所示喷射组件的示意性横剖视图。
[0015]图4A是图1所示喷射组件的平面图;图4B是根据示例性实施方案的可在图1的喷射组件中使用的粘合结构的示意图。
[0016]图5A是根据示例性实施方案的包括微型阀的喷射组件的横剖视图。
[0017]图5B是根据另一个示例性实施方案的包括微型阀的喷射组件的横剖视图。
[0018]图6是提供图5A所示喷射组件的更详细视图的横剖视图。
[0019]图7A是根据示例实施方案的微型阀的致动梁的横剖视图;图7B是根据另一示例性实施方案的图7A的致动梁的前剖视图。
[0020]图8、图9、图10、图11、图12和图13是根据各种示例性实施方案的微型阀的密封结构的横剖视图。
[0021]图14和图15是根据各种示例性实施方案的微型阀的密封结构的横剖视图。
[0022]图16是根据实施方案的包括三组同心密封叶片的密封构件的底视图。
[0023]图17是根据示例性实施方案的构造微型阀的密封结构的方法的流程图。
[0024]图18是根据示例性实施方案的微型阀的密封结构的横剖视图。
[0025]图19是根据示例性实施方案的构造微型阀的密封结构的方法的流程图。
[0026]图20是根据示例性实施方案的构造微型阀的方法的流程图。
[0027]图21示出了根据示例性实施方案的微型阀的密封构件的横剖视图。
[0028]图22示出了根据示例性实施方案的微型阀的阀座的横剖视图。
[0029]图23是根据另一个示例性实施方案的微型阀的密封结构的横剖视图。
[0030]图24是根据另一个示例性实施方案的用于在阀座上形成密封结构的示意性工艺流程。
[0031]图25是根据示例性实施方案的可包括在喷射组件中的微型阀的横剖视图。
[0032]图26是图25的喷射组件的由本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种微型阀,包括:孔板,所述孔板包括第一表面和第二表面,所述孔板包括从所述第一表面延伸到所述第二表面的孔口;致动梁,所述致动梁与所述孔板以间隔开的关系设置,所述致动梁包括基部部分和悬臂部分,所述基部部分与所述孔板分离预先确定的距离,所述悬臂部分从所述基部部分朝向所述孔口延伸,使得所述悬臂部分的重叠部分与所述孔口重叠,其中所述致动梁能够在闭合位置与打开位置之间移动;以及密封结构,所述密封结构包括设置在所述悬臂部分的所述重叠部分处的密封构件;并且其中当所述致动梁处于闭合位置时,所述悬臂部分被定位成使得所述密封结构密封所述孔口以闭合所述微型阀。2.如权利要求1所述的微型阀,其中所述致动梁包括压电材料层,所述致动梁能够响应于施加到所述压电材料的电信号在所述闭合位置和所述打开位置之间移动。3.如权利要求1所述的微型阀,其中所述密封结构包括设置在所述密封构件的表面上的止动件,所述止动件包括附接到所述密封构件的表面的第一部分和设置在所述第一部分上邻近所述孔板的第二部分,其中所述第二部分具有比所述第一部分更大的横截面积。4.如权利要求3所述的微型阀,其中所述止动件由双酚-A酚醛缩水甘油醚基光致抗蚀剂构成。5.如权利要求3所述的微型阀,其中所述密封构件、所述第一部分和所述第二部分中的每一者是基本上圆柱形形状的。6.如权利要求1所述的微型阀,其中所述密封结构还包括围绕所述孔口的阀座,所述阀座限定与所述孔口重叠的开口以限定流体出口。7.如权利要求6所述的微型阀,其中所述密封构件包括:密封构件表面,所述密封构件表面面向所述孔口,所述密封构件表面基本上平行于所述孔板的上表面,其中当所述致动梁处于所述闭合位置时,所述密封构件表面从所述阀座移位一定距离;以及第一密封叶片,所述第一密封叶片从所述密封构件表面朝向所述孔板延伸所述距离,其中所述第一密封叶片围绕所述孔口的整个周边。8.如权利要求7所述的微型阀,其中所述密封构件和所述孔板是基本上圆柱形形状的,其中所述孔口具有第一直径,并且所述密封构件具有大于所述第一直径的第二直径。9.如权利要求8所述的微型阀,其中所述第一密封叶片是环形形状的并且包括大于所述第一直径并且小于所述第二直径的第一外径。10.如权利要求6所述的微型阀,其中所述阀座和所述孔口的内表面基本上彼此对准以形成流体出口,其中所述微型阀还包括设置在所述流体出口的内表面上的涂层。11.如权利要求6所述的微型阀,还包括顺应层,所述顺应层覆盖所述阀座的面向所述密封构件的上表面或所述密封构件的面向所述阀座的密封构件表面中的至少一者。12.如权利要求11所述的微型阀,其中所述顺应层包括金。13.一种喷射组件,包括:阀体,所述阀体包括孔板,所述孔板包括延伸穿过其中的多个孔口;
多个微型阀,其中所述多个微型阀中的每个微型阀包括:间隔构件,所述间隔构件设置在所述孔板上并且从对应的孔口移位;致动梁,所述致动梁包括设置在所述间隔构件上的基部部分和从所述基部部分朝向所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:威廉
申请(专利权)人:马修斯国际公司
类型:发明
国别省市:

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