CN210344518U - 相变微阀装置 - Google Patents

Abstract

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***和/或热源***，冷源***包括冷源流体，热源***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。

Description

相变微阀装置

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***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***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***，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***和/或热源***，冷源***包括冷源流体，热源***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。

在一些技术方案中，优选的，所述导热流道内填充有低熔点金属材料，低熔点金属材料包括金属单质和金属合金。

在一些技术方案中，优选的，所述冷源流体包括低温液态流体，低温液态流体的温度范围在-200℃至-100℃之间；所述热源流体包括液态或气态的高温流体，所述高温流体的温度范围在40℃至60℃之间。

在一些技术方案中，优选的，所述低温液态流体包括液氮、液氧、液氩；所述高温流体包括热蒸汽、热水。

在一些技术方案中，优选的，所述导热流道的第二端至少连接有一个容纳结构，所述容纳结构用于盛装冷源流体和/或热源流体。

在一些技术方案中，优选的，一个所述容纳结构上连接多个所述导热流道的第二端，每个所述导热流道的第一端均连接有所述流体微流道。

(三)有益效果

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

(1)采用冷源***或热源***向工作介质提供冷量或热量的方式，转变工作介质的相态，冷源***的冷源流体使工作介质受冷降温而转变为固相，流体微流道关闭，阻断工作介质的流动，同理，热源***的热源流体使工作介质吸热升温而转变为流动状态，流体微流道开启，工作介质流动；冷源流体和热源流体分别提供冷量、热量，保证工作介质快速转变相态，简化结构、降低成本；

(2)并且，冷源***、热源***通过导热流道向工作介质传递冷量或热量，避免冷源流体、热源流体与工作介质混合，保证各种流体的清洁。

附图说明

图1为本实用新型相变微阀装置的单条流体微流道的单侧启闭的一优选实施例的结构示意图；

图2为本实用新型相变微阀装置的图1中A的局部放大结构示意图；

图3为本实用新型相变微阀装置的单条流体微流道的双侧启闭的一优选的结构示意图；

图4为本实用新型相变微阀装置的多流体微流道同时启闭调节的一优选实施例的结构示意图；

图5为本实用新型相变微阀装置的多流体微支路启闭调节的一优选实施例的结构示意图；

图6为本实用新型相变微阀装置的多流体微支路启闭调节的另一优选实施例的结构示意图；

图中，1.容纳结构；2.微孔结构；3.导热流道；4.流体微流道；5. 相变区；6、凸台。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

随着微纳米加工技术的发展，微流控装置趋向于微型化和集成化。微流控***中的关键部件，例如微阀，需要便于微型化和集成化的结构，且具有加工制作方便、成本低廉，操作简单等特点。其中，相变阀在工作时，不需要加入其它物质，不会对微流道内的流体造成污染，适用于微流控***中的流道启闭调节。但是现有的相变阀，存在结构复杂、散热效果差、成本高等问题，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。

结合图1-6所示，本实用新型提供一种相变微阀装置的优选实施例，包括流体微流道4和导热流道3，工作介质在流体微流道4内流动，需要调控流体微流道4的通断来调整工作介质的流动状态，导热流道3传导冷量或热量用来调节流体微流道4内的工作介质的相态，实现流体微流道4的通断调节。

导热流道3的第一端贴合流体微流道4，导热流道3的第二端连接冷源***和/或热源***。冷源***、热源***通过导热流道3向流体微流道4传递冷量或热量，当冷源***向流体微流道4传递冷量时，流体微流道4内的工作介质降温，直至工作介质发生相态的改变，工作介质受冷而转变为固相，阻碍工作介质在流体微流道4内的流动。当需要启动工作介质在流体微流道4内的流动时，冷源***结束向流体微流道4传递冷量，热源***通过导热流道3向流体微流道4 传输热量，使流体微流道4内的工作介质相态发生变化而导通流体微流道4，工作介质吸收热量由固相转变为液相或气相，工作介质回复流动状态。

流体微流道4和导热流道3集成在微流控芯片上，并且流体微流道4与导热流道3共面，导热流道3设有流体微流道4的侧面，且导热流道3贴合于流体微流道4的侧面。导热流道3的第二端还可以设为导热体的入口，导热体通过导热流道3的第二端灌注到导热流道3中。

结合图1和图2所示，导热流道3与流体微流道4相互贴合的端面上设有微孔结构2，导热流道3内的导热体通过微孔结构2向流体微流道4内的工作介质传输热量或冷量，导热体与工作介质通过微孔结构2直接接触而传输热量或冷量，但是微孔结构2能够阻碍导热体向流体微流道4内流动、以及工作介质向导热流道3内流动，微孔结构2不仅具有热量或冷量传输的功能，还能分隔导热体和工作介质，防止导热体和工作介质混合，保证导热体与工作介质的独立、清洁。

其中，导热流道3与流体微流道4相互贴合的端面相对应的流体微流道4内的区域形成相变区5，相变区5的范围以导热流道3与流体微流道4相互贴合的端面所在位置可以在流体微流道4的长度方向扩充或缩小，相变区5的范围与冷源***、热源***向导热流道3提供冷量、热量有关。

冷源流体或热源流体可迅速改变微孔结构2周围的相变区5的工作介质的温度，进而导致工作介质发生相变，从而实现关闭或开启流体微流道4。

冷源***或热源***向导热流道3输送冷量或热量，导热流道3 将冷量或热量传输给流体微流道4内的工作介质，导热流道3内的导热体通过微孔结构2直接向工作介质传输冷量或热量，提高冷量或热量的传输效率，且保持导热体与工作介质的分隔，防止流体混合而污染工作介质。

导热流道3内填充有导热体，导热体起到冷量或热量传输的作用，导热体与冷源***的冷源流体、热源***的热源流体在容纳结构1内直接接触导热体与冷源流体、热源流体直接接触有助于提高传热效率，使流体微流道4快速启闭调节。导热流道3的入口为开放式结构，容纳结构1内的冷源流体或热源流体通过导热流道3的入口直接与导热体接触。

具体的，导热流道3内填充有低熔点金属材料，导热体包括低熔点金属材料，低熔点金属材料属于热的良导体，导热效果好，性能稳定，并且分子张力大不会透过微孔结构2。优选的，低熔点金属材料包括金属单质和金属合金，优先采用金属铋，或铋合金。

微流控芯片的材料属于热的不良导体，优先采用聚二甲基硅氧烷 (PDMS)、或玻璃、或石英，阻隔热量散失，低熔点金属材料比微流控芯片的材料具有更好的导热性能，保证热量的传导。

低熔点金属材料经过热源流体加热变成液体后，在表面张力的作用下，微孔结构2可阻挡液态的低熔点金属材料进入流体微通道。同时，工作介质(固体或液体)被低熔点金属材料阻挡而不能进入导热流道3。导热流道3内的温度降低，恢复到低熔点金属材料的凝固点时，低熔点金属材料在导热流道3内被冷却凝固成固体。一般，低熔点金属材料在室温下为固态，因此，室温下，在压强的驱动下，流体微流道4内流过工作介质时，低熔点金属材料不会从导热流道3流出，也不会将低熔点金属材料冲走。

室温下，可留少量固态的低熔点金属材料与冷源流体或热源流体直接接触。微流控芯片材料属于热的不良导体，而低熔点金属材料属于热的良导体。所以冷源流体或热源流体与低熔点金属材料接触后，热量可迅速经低熔点金属材料传递到相变区5内的流体，而不会向导热流道3四周的微流控芯片材料扩散。通过控制冷源流体提供冷量的量可改变相变区5范围的大小。因此，该相变微阀装置具有操作简单、可控性好和兼容性广等优点。

冷源***的冷源流体包括低温液态流体，低温液态流体的温度范围在-200℃至-100℃之间，冷源流体优先采用液氮，或液氧，或液氩，液态空气等；热源流体包括液态或气态的高温流体，高温流体的温度范围在40℃至60℃之间，优选选用热空气、热水。

导热流道3的第二端至少连接有一个容纳结构1，容纳结构1用于盛装冷源流体和/或热源流体。

其中，导热流道3的第二端可以连接有一个容纳结构1，冷源***中和冷源流体和热源***中的热源流体共用一个容纳结构1，当需要关闭流体微流道4时，冷源***向容纳结构1内供给冷源流体，直至流体微流道4内的工作介质转变为固相，阻隔工作介质流动；当需要开启流体微流道4时，冷源***的冷源流体导出容纳结构1，并且热源***向容纳结构1内提供热源流体，工作介质吸收热源流体的热量而转变流态，开启流体微流道4，工作介质稳定流动。

另外，导热流道3的第二端还可以连接有两个容纳结构1，冷源***的冷源流体、热源***的热源流体分别通入一个容纳结构1，当需要关闭流体微流道4时，冷源***向与其连通的容纳结构1通入冷源流体，当需要开启流体微流道4时，冷源***中的冷源流体导出容纳结构1，并且热源***向与其连通的容纳结构1通入热源流体。

更进一步的，导热流道3的第二端还可以连接有多个容纳结构1，冷源***和热源***可以共用多个容纳结构1，当需要关闭流体微流道4时，冷源流体通入所有容纳结构1，当需要开启流体微流道4时，冷源流体导出容纳结构1并向所有容纳结构1内通入热源流体。多个容纳结构1还可以按照需要分配给冷源***、热源***，例如，容纳结构1包括五个，其中两个连通冷源***、三个连通热源***。

容纳结构1可以设为容纳槽、容纳管道、容纳球等。

进一步的，微孔结构2均布于导热流道3与流体微流道4相互贴合的端面，微孔结构2均布方式增大导热体与工作介质的接触面积。

微孔结构2优先是一个微孔或微孔阵列。微孔形状优先是圆形，或矩形，或梯形。微孔间的距离优先是5微米至20微米之间。

微孔结构2的加工方法包括光刻加工，相邻微孔结构2之间形成凸台6。微孔结构2的加工方法还包括激光加工等，能够加工得到适宜尺寸的微孔结构2的加工方法均可。

在该相变微阀装置中，导热流道3和流体微流道4集成在微流控芯片上，并采用微加工制作工艺同步制作出来。优先地，微加工制作工艺采用常规的软刻蚀技术，采用同一张掩模，在微流控芯片材料上刻蚀出等高、共面的导热流道3和流体微流道4，且导热流道3和流体微流道4交叉处的微孔结构2也能同步制作出来。具体地，用打孔器在导热流道3的第二端处制作出一个微孔，作为冷源流体槽或热源流体的容纳结构1，容纳结构1的直径优先为5微米至2微米之间，容纳结构1与导热流道3等高。优先地，微流控芯片采用PDMS作为基底材料。因此，通过微加工制作工艺可制作出微米量级大小的相变微阀，且制作简单，成本低廉。并且该相变微阀装置非常方便将多个相变微阀装置集成在一块或将相变微阀装置和微流控***中其它部件集成在一块。

在一些技术方案中，如图1所示，流体微流道4有一个入口和一个出口，导热流道3只在流体微流道4的一侧设置有一个。该相变微阀装置的工作原理是：当需要关闭流体微流道4时，导热流道3的第二端连接的容纳结构1为盛装冷源流体的容纳槽，适量的冷源流体被有规律地放入容纳槽内，迅速降低导热流道3内低熔点金属材料的温度，相变区5内液态的工作介质被冷却凝固成固体，并可长时间保持固态，且相变被控制只发生在相变区5。相变区5的大小随着放入容纳槽内冷源流体的量的变化而变化；当需要开启流体微流道4时，导热流道3的第二端连接的容纳结构1是盛装热源流体的容纳槽，热源流体被放入容纳槽后，迅速升高导热流道3内低熔点金属材料的温度，进而加热相变区5内固态的工作介质，并使其融化成液体，实现流体微流道4的导通。

在一些技术方案中，如图3所示，导热流道3在流体微流道4的两侧对称设置有两个，每个导热流道3上均连接有冷源***、热源***，且每个导热流道3与流体微流道4连接的部位均设有微孔结构2。每个导热流道3都被灌注满低熔点金属材料且各自有一个入口。

流体微流道4包括一个入口、一个出口，或一个入口、多个出口，或多个入口、一个出口，或多个入口、多个出口。当流体微流道4的入口或出口大于一个时，流体微流道4包括流体微支流，相互连通的一个入口和一个出口形成一个流体微支流，每个流体微支流上均对称设有两个导热流道3。

该相变微阀装置的工作原理是：当需要关闭流体微流道4时，冷源***向容纳结构1内填充冷源流体，适量的冷源流体同时被有规律地放入两个导热流道3上连接的容纳结构1内，迅速降低低熔点金属材料的温度，相变区5内液态的工作介质被冷却凝固成固体，并可长时间保持固态，且相变被控制只发生在相变区5。当需要开启流体微流道4时，热源***向容纳结构1内填充热源流体，热源流体被同时放入两个导热流道3的容纳结构1内，迅速升高低熔点金属材料的温度，进而加热相变区5内固态的工作介质，并使其融化成液体。

相对于仅在流体微流道4的一侧设置导热流道3的方式，在流体微流道4的另一侧增设一个导热流道3，可加快该相变微阀装置的响应速度和提高其工作的稳定性。

在一些技术方案中，如图4所示，一个容纳结构1可以同时向多个导热流道3提供冷源流体和/或热源流体，一个容纳结构1上连接有多个导热流道3的第二端，多个导热流道3集成在一个容纳结构1上，每个导热流动的第一端均连接有流体微流道4，每个导向流道分别向与其连接的流体微流道4提供冷量或热量。

优选的，导热流道3连接在容纳结构1的侧壁并向容纳结构1的外周辐射分布，每个导热流道3可以连接一个流体微流道4，同时对多个流体微流道4进行调节，提高效率。另外，所有的导热流道3还可以连接到一个环形或异形的流体微流道4上，同时对一个流体微流道4上的不同部位进行启闭调节，以调节流体微流道4与其他流道的通断。

另外，每个导热流道3上还可以连接有额外的容纳结构，用于补充冷量或热量。导热流道3上额外连接的容纳结构，用于补充冷量或热量时，适用于不同冷量或热量需求的流体微流道4或流体微支流。

具体地，流体微流道4有6个，每个流体微流道4有独自的一个入口和一个出口。导热流道3的数量和流体微流道4的数量相等，有6个，每个导热流道3都只和一个流体微流道4有交叉，且在交叉处有微孔结构2。导热流道3都被灌注满低熔点金属材料且共有一个容纳结构1。相变区5的数量和流体微流道4的数量相等，有6个。其中，流体微流道4的数量不限于6个，可以根据实际需要设置。

相变微阀装置的工作原理是：共用的容纳结构1连接冷源***和/ 或热源***，多个导热流道3连接在此容纳结构1上，且容纳结构1同时向所有的导热流道3提供冷量或热量，同时控制多个流体微流道4、多个流体微支流的启闭；当需要关闭多条流体微流道4或流体微流道4 中多条流体微支流时，容纳结构1连接冷源***，冷源***将适量的冷源流体被有规律地放入容纳结构1内，迅速降低所有流体微流道4 或所有流体微支流内的工作介质的温度，流体微流道4或流体微支流的相变区5内液态的工作介质被冷却凝固成固体，并可长时间保持固态，且相变被控制只发生在相变区5。当需要开启流体微流道4或流体微支流时，容纳结构1连接热源***，热源***将适量的热源流体被有规律地放入容纳结构1内，迅速升高流体微支流或流体微流道4上的工作介质的温度，进而加热相变区5内固态的工作介质，并使其融化成液体。

本技术方案中展示了可较容易将各个部件集成在一起，多个导热流道3共用一个容纳结构1，可同时控制多个流体微流道4的开启和关闭状态，相对于一个导热流道3连接一个独立的容纳结构1的技术方案，提高了微流控芯片的集成度。

在一些技术方案中，如图5和图6所示，流体微流道4包括若干个流体微支流，相互连通的一个入口和一个出口形成一个流体微支流，每个流体微支流的侧面均连接有导热流道3，导热流道3设有一个或对称设置两个。

如图5所示，流体微流道4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流体微支流；如图6所示，流体微流道4包括多个入口和多个出口，形成多个交错连通的流体微支流。

具体的，多个流体微支流集成在一个流体微流道4上，不仅可以启闭调节流体微支流，还可以改变流体微流道4内流体的流动方向。如图5所示，流体微流道4的入口和出口数量不等，具体地，流体微流道4有一个入口和6个出口，入口和一个出口可形成一条支流，形成6 个流体微支流。导热流道3的数量和流体微流道4的出口数量相等，有 6个，每个导热流道3都只和一条流体微支流或独立的流体微流道4有交叉，且在交叉处有微孔结构2。导热流道3都被灌注满低熔点金属材料且都有一个入口。相变区5的数量和导热流道3的数量相等，均为6 个。

每个流体微支流上可以连接有一个导热流道3，或者对称设置有两个导热流道3，每个导热流道3均连接到冷源***或热源***。

相变微阀装置的工作原理是：当需要关闭流体微流道4中某一条或多条流体微支流时，该流体微支流上连接导热流道3的容纳结构1 连接冷源***，适量的冷源被有规律地放入容纳结构1内，迅速降低该流体微支流上的相变区5内液态的工作介质的温度，使工作介质被冷却凝固成固体，并可长时间保持固态，且相变被控制只发生在相变区5。当需要开启流体微流道4中某一条或多条流体微支流时，该流体微支流上连接导热流道3的容纳结构1连接热源***，热源被通入容纳结构1后，迅速升高该流体微支流上的相变区5的温度，进而改变该流体微支流上的相变区5内工作介质的相态，并使其融化成液体。

如图5所示，提供了一种不同形式的流体微流道4的结构，适应不同结构的微流控芯片，增加了相变微阀装置集成的多样性和拓宽了微冰阀装置的使用范围。

并且，流体微流道4的结构不限于图5所示的结构，具有一个入口、多个出口或具有多个入口、一个出口的流体微流道4，均可以。

更进一步的，如图6所示，流体微流道4包括多个入口和多个出口，任何一个入口、一个出口连通均形成一个流体微支流，可形成多条交错连通的流体微支流。

具体的，流体微流道4有3个入口和3个出口，每个入口和每个出口可形成一条流体微支流，且支流间相互交叉，形成多个“+”型交叉口。每个流体微支流上均连接有导热流道3，导热流道3的数量是“+”型交叉口的两倍，有4个导热流道3。每个导热流道3都和流体微流道4 有交叉，且在交叉处有微孔结构2，交叉处形成相变区5，相变区5的数量和导热流道3的数量相等，有4个。

利用相变微阀装置改变流体的流动方向的原理是：通过有规律地控制相变区5内工作介质的相态，“+”字型交叉口处工作介质的流向可发生改变。

例如，首先让工作介质从“+”字型交叉口的上端和左端只流向“+”字型交叉口的下端。此时，“+”字型交叉口右端的导热流道3 的容纳结构1通入冷源流体，适量的冷源流体被有规律地放入容纳结构1内，迅速降低该导热流道3内低熔点金属材料的温度，“+”字型交叉口右端的相变域内液态的工作介质进而被冷却凝固成固体，并可长时间保持固态，且相变被控制只发生在相变区5。然后让工作介质从“+”字型交叉口的上端和左端只流向“+”字型交叉口的右端。此时，“+”字型交叉口右端的导热流道3的容纳结构1通入热源流体，热源流体被放入容纳结构1内，迅速升高该导热流道3内低熔点金属材料的温度，“+”字型交叉口右端的相变区5内固态的工作介质融化成液体。“+”字型交叉口下端的导热流道3连接的容纳结构1通入冷源流体，适量的冷源流体被有规律地放入容纳结构1内，迅速降低该导热流道3内低熔点金属材料的温度，“+”字型交叉口下端的相变区5 内液态的工作介质进而被冷却凝固成固体，并可长时间保持固态，且相变被控制只发生在相变区5。

流体微流道4形成多交叉结构，通过调控不同位置的相变区5的工作介质的相态，来调整各个流体微支流的启闭，进而实现流体微流道 4内的工作介质的流向，可较简单的改变流体的流动方向。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种相变微阀装置，其特征在于，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***和/或热源***，冷源***包括冷源流体，热源***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。

2.根据权利要求1所述的相变微阀装置，其特征在于，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。

3.根据权利要求2所述的相变微阀装置，其特征在于，相邻所述微孔结构之间形成凸台。

4.根据权利要求1所述的相变微阀装置，其特征在于，所述流体微流道的两侧对称连接有两个所述导热流道。

5.根据权利要求1所述的相变微阀装置，其特征在于，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。

6.根据权利要求5所述的相变微阀装置，其特征在于，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。

7.根据权利要求1所述的相变微阀装置，其特征在于，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；

所述导热体包括低熔点金属材料，低熔点金属材料包括金属单质和金属合金。

8.根据权利要求1所述的相变微阀装置，其特征在于，所述冷源流体包括低温液态流体，低温液态流体的温度范围在-200℃至-100℃间；所述热源流体包括液态或气态的高温流体，所述高温流体的温度范围在40℃至60℃之间；

所述低温液态流体包括液氮、液氧、液氩；

所述高温流体包括热蒸汽、热水。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的相变微阀装置，其特征在于，所述导热流道的第二端至少连接有一个容纳结构，所述容纳结构用于盛装冷源流体和/或热源流体。

10.据权利要求9所述的相变微阀装置，其特征在于，一个所述容纳结构上连接多个所述导热流道的第二端，每个所述导热流道的第一端均连接有所述流体微流道。

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