一种微阀装置包括先导阀和先导操作阀。先导阀包括具有开口的第一层，和具有与这些开口流体相通的腔室的第二层，和用于控制流体流动的可动部件。先导操作阀包括三个板。两个开口，压力供应和压力释放通道与先导操作阀的阀芯部分流体相通。阀芯可动以允许从第二流体源到负载的流动。第三板包括与第一流体，所述压力供应和压力释放通道，第一板端口中的一个，所述开口中的一个流体相通的第一源端口，与第一储存器流体相通的第一端口，与第二流体源流体相通的第二端口，和与负载流体相通的负载端口。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般涉及控制阀和半导体机电装置，尤其是涉及一种用于变容式气体压缩机的微机械加工的控制阀。
技术介绍
MEMS(微机电系统)是一种物理上很小，具有微米级尺寸特征的系统。这些系统既有电子部件，又有机械部件。术语“微机械加工”一般理解为表示MEMS装置三维结构和可动部件的制造。最初MEMS采用改进的集成电路(计算机芯片)制造工艺(例如化学蚀刻)和材料(例如硅半导体材料)来微机械加工这些非常小的机械装置。现在可以采用很多种微机械加工工艺和材料。该申请中使用的术语“微阀”表示具有微米级尺寸特征的阀，从而定义为至少部分地通过微机械加工形成。该申请中使用的术语“微阀装置”表示包括微阀的装置，并可以包括其它部件。应该注意如果微阀装置包括除了微阀以外的部件，这些其它部件可以是微机械加工部件或标准尺寸(较大)的部件。已经提出了多种用于在流体回路中控制流体流动的微阀装置。典型的微阀装置包括由本体可动地支撑并可操作地连接至致动器，以在关闭位置和全开位置之间运动的可动部件或阀。在置于关闭位置时，该阀阻挡或关闭处于与第二流体端口流体相通的第一流体端口，从而防止流体在流体端口之间流动。当该阀从关闭位置向全开位置运动时，允许流体在流体端口之间逐渐增加地流动。题为“先导操作微阀装置”的美国专利No.6,540,203说明了一种微阀装置，包括电操作先导微阀和位置由先导微阀控制的先导操作微阀，该专利公开的内容全部结合于此作为参考。题为“用于电控传动装置的微阀”的美国专利No.6,494,804说明了一种用于在流体回路中控制流体流动的微阀装置，并包括使用通过一个孔的流体排放通道形成分压回路，该专利公开的内容全部结合于此作为参考。除了产生足以使可动部件移动的力以外，致动器必须产生一个力，其能够克服作用在可动部件上并抵抗可动部件预期位移的流体流动力。这些流体流动力通常随着通过流体端口的流量增大而增大。气体压缩机将使气体的状态从低压状态变为高压状态。这样的压缩机通常用在采用制冷剂气体的空调(A/C)系统中。制冷剂气体由压缩机在高压(排放压力)下排放。气体运动到冷凝器，在此处高压高温气体冷凝成高压低温液体，状态改变过程中从气体释放的能量(冷凝潜热)以废热的形式传递给经过冷凝器散热片的空气(或其它冷却介质)。液体从冷凝器流过膨胀装置(该膨胀装置控制液体制冷剂的流量)，并流到制冷剂蒸发和膨胀的蒸发器。流过蒸发器盘管的空气向制冷剂释放其热量，从而提供制冷剂状态变化所需的能量(蒸发潜热)。被冷却的空气流入要冷却的腔室中。空气被冷却的程度与制冷剂气体的膨胀率成比例，而气体的膨胀率与制冷剂气体在压缩机中的压缩率有关。气体的压力在压缩机中由活塞在压缩室中的运动量控制。设计利用制冷剂气体的冷却系统的关键是确保来自冷凝器的液体的流量和温度不会使蒸发器低于水的冰点。如果在蒸发器中有过多的热量被气体吸收，则从在蒸发器上经过的空气中冷凝出的水会在散热片和管道上结冰，从而阻止空气在蒸发器上的流动，从而切断冷却空气流至例如车辆的乘员舱或者其它要冷却的区域。由于这个原因，大多数传统控制阀标定成基于回到压缩机中的气体压力以气体的设定压力而改变压缩机的行程(排量)。气体返回压缩机的吸入区域。压缩机该区域中的压力称为吸入压力。压缩机行程根据期望吸入压力变化，该期望吸入压力在现有技术中称为设定点吸入压力。在1984年，提出了一种变容式制冷剂压缩机，其通过以上面说明的方式改变在压缩机泵送机构中活塞的行程，而调节制冷剂气体通过该系统的流动。该系统设计成在汽车中使用，采用与车辆发动机相连的传动带获得动力以驱动压缩机。在操作中，当A/C系统负载较低时，缩短压缩机活塞的行程，使得发动机传动带每旋转一圈，压缩机泵送较少的制冷剂。这样仅允许足够的制冷剂以满足车辆乘员的制冷需要。当A/C系统负载较高时，延长活塞的行程，发动机传动带每旋转一圈泵送更多的制冷剂。这种现有技术中的变容式压缩机和传统气动控制阀(CV)的说明见Skinner的美国专利4,428,718(下文中称为Skinner’718)，该专利被转让给密歇根州底特律市的通用汽车公司(General MotorsCorporation of Detroit，Mich.)。Skinner’718的公开内容全部结合于此作为参考。一种用于车辆空调系统的变容式压缩机的替代CV设计采用电磁致动阀控制制冷剂气体流入变容压缩机的曲轴箱。授予Suitou等的美国专利5,964,578(下文中称为Suitou’578)公开了一种具有作用在阀部件上的电磁致动杆的CV，该阀部件控制排出和吸入压力气体向曲轴箱的流动，该专利的公开内容全部结合于此作为参考。该阀部件位置部分地通过弹簧偏置波纹管以与传统气动CV相似的方式确定。逐渐增大的吸入压力作用在波纹管上以减少从排放区域流向曲轴箱的气体流量。通电时，电磁致动杆施加一个力，该力同样推动阀部件，从而减小流到曲轴箱的排放压力流。这允许活塞行程和压缩机输出容量的额外控制，其可以通过发至电磁线圈的电信号调节。一种使用电磁致动器控制排放阀操作的替代CV设计已经在授予Hirota的美国专利5,702,235(下文中称为Hirota’235)中公开，其公开内容全部结合于此作为参考。在该设计中，用螺线管来开启和关闭先导阀，该先导阀容许排出压力气体流向CV中加压室。加压室始终与压缩机的吸入压力区域气体相通。阀部件控制排出和吸入压力气体向曲轴箱的流动。该阀部件的位置通过弹簧偏置力、作用在阀部件一端上的排放压力和作用在阀部件另一端上的加压室中的压力的平衡而确定。通电时，电磁致动先导阀允许压力在加压室中快速增大，从而开启阀部件以增加流向曲轴箱的排出压力气体。Hirota’235CV设计的阀部件不响应吸入区域压力，且不像Suitou’578的电磁辅助CV或Skinner’718的气动CV那样根据吸入压力设定点控制压缩机排量。Hirota’235CV设计的目的是利用排出压力气体的力将排放通向曲轴箱阀，从而允许使用紧凑、重量轻和不昂贵的螺线管。
技术实现思路
现有技术中的电磁辅助CV具有几种缺点。其中一个缺点是所使用的电磁阀尺寸，其限制了冷却系统的封装选择，其中电磁阀安装在该冷却系统中。一种已经提出的解决方案如Chancey等提交的共同待审美国专利申请No.60/525,225中所说明的，其全部公开内容结合于此作为参考。另一种解决方案是下面的公开内容所建议的。本专利技术涉及一种包括微阀先导阀和先导操作阀的微阀装置。微阀先导阀包括第一层、形成有多个贯穿开口的第三层及位于第一层和第三层之间的第二层。第二层包括与这些开口流体相通的腔室，并包括用于选择性地控制流体流过该腔室和这些开口之间的可动部件。先导操作阀包括第一板、第三板及位于第一板和第三板之间的第二板。第一板包括多个与微阀开口、压力供应通道和压力释放通道流体相通的端口。第二板包括所述压力供应通道和所述压力释放通道，这两个通道都与先导操作阀的阀芯部分流体相通。阀芯部分可选择性地移动，以允许从第二流体源到负载的流动。第三板包括与第一流体源，所述压力供应通道，第一板端口中的一个，和微阀开口中的一个流体相通的第一源端口。第三板的第一储存器端口与第一储存器，所述压力释放通道，第一板端口中的一个，和微本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于控制第一阀操作的微阀，包括：多个限定本体的层，该本体具有腔室和多个与该腔室流体相通的端口；位于所述腔室中的可动部分，该可动部分选择性地移动以控制在第一流体回路中的流体流动；其中，当流体从第一流体源流过该腔室时 ，所述第一阀移动至第一位置，而当流体从第一阀通过该腔室流至第一流体储存器时，第一阀移动至第二位置。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：EN富勒，
申请(专利权)人：铝微有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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