DE19631693A1 - Valve arrangement - Google Patents

Abstract

The valve arrangement comprises two silicon wafers placed on top of each other. The downstream wafer contains a majority of etched through openings (6). The upstream wafer (3) is equipped with a majority a swing valves (7). The latter are modelled by etching the silicon and are located in through frame openings (8). They are connected to the wafer (3) by membrane-type webs (9) enabling elastic opening and closing movements. The individual swing valves (7) contain differing amounts and differing sizes of through openings (6), thereby enabling a widely adjustable range of dynamic pressure and flow control through selective actuation of the valves. The swing valves (7) are actuated by electrical means, resulting in capacitive forces of repulsion and attraction.

Description

Die Erfindung betrifft eine Ventilanordnung zur Druck- und Durchflußsteuerung eines Fluids.The invention relates to a valve arrangement for pressure and flow control of a fluid.

Bevorzugtes Anwendungsgebiet der Erfindung ist die Steuerung des Gaszuflusses zu Brennern, und zwar insbeson­ dere zu atmosphärischen Injektorbrennern.The preferred field of application of the invention is Control of gas flow to burners, in particular to atmospheric injector burners.

Gebräuchliche Ventilanordnungen dieser Art weisen ein Gehäuse auf, das eine Vielzahl von Einzelteilen enthält, nämlich Federn, Membranen, Ventilelemente sowie gegebenen­ falls weitere Verschlußeinrichtungen, die unter Umständen durch zusätzliche Magnetspulen oder dergleichen angetrieben werden. Auch wird das in der Regel aus Metall bestehende Ge­ häuse von einer Vielzahl von Bohrungen und Kanälen unter­ schiedlichen Durchmessers durchsetzt, wobei es sich teil­ weise um sehr feine Bohrungen handeln kann. Die mechanische Fertigung derartiger Ventilanordnungen ist sehr aufwendig und dementsprechend kostenintensiv.Common valve arrangements of this type have Housing that contains a large number of individual parts, namely springs, membranes, valve elements as well as given if other locking devices, which may driven by additional solenoids or the like will. Also, the Ge usually made of metal housed by a variety of holes and channels different diameters interspersed, it being part can be very fine holes. The mechanical Manufacturing such valve assemblies is very expensive and accordingly expensive.

Hinzukommt, daß der Energieinhalt des unter dem Versor­ gungsdruck von in der Regel 20-25 mbar anstehenden Gases zur Durchführung der Steuerung genutzt wird, um auf die Membrane und Rückstellfedern einzuwirken. Die gebräuchlichen Ventil­ anordnungen arbeiten daher mit einem entsprechenden Druck­ verlust, der ohne weiteres ca. 30% betragen kann.In addition, the energy content of the under the Versor supply pressure of gas usually present at 20-25 mbar Implementation of the control is used to operate on the membrane and return springs act. The common valve Arrangements therefore work with an appropriate pressure loss, which can easily be about 30%.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine baulich einfache Ventilanordnung zu schaffen, die mit sehr geringem Druckverlust arbeitet und eine dynamische Steuerung über ei­ nen weiten Leistungsbereich zuläßt.The invention has for its object a structural to create simple valve arrangement with very little Pressure loss works and dynamic control via egg permits a wide performance range.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Ventilanordnung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gekennzeich­ net,To solve this problem, the valve arrangement is characterized at the outset characterized according to the invention net,

• - daß ein erster Silizium-Wafer mit einer Mehrzahl von eingeätzten Durchgangsöffnungen und ein zweiter Silizium-Wa­ fer mit mindestens einer eingeätzten, durchgehenden Rahmen­ öffnung vorgesehen sind, wobei die Rahmenöffnung eine Mehr­ zahl von durch Ätzen erzeugten Klappen aufweist, welche über membranartige Stege einteilig mit dem zweiten Wafer verbun­ den sind,- That a first silicon wafer with a plurality of etched through openings and a second silicon Wa fer with at least one etched, continuous frame opening are provided, the frame opening being a more  number of flaps produced by etching, which over Membrane-like webs connected in one piece to the second wafer they are
• - daß die Wafer derart miteinander verbunden sind, daß jeder Klappe des zweiten Wafers mindestens eine der Durch­ gangsöffnungen des ersten Wafers zugeordnet ist, und- That the wafers are connected to one another in such a way that each flap of the second wafer has at least one of the through is assigned to passage openings of the first wafer, and
• - daß am Orte jeder der Klappen Steuermittel vorgesehen sind, die in Abhängigkeit von einer Steuereinrichtung selek­ tiv die Öffnungs- und Schließbewegungen der Klappen bewir­ ken.- That control means is provided at the location of each of the flaps are selek depending on a control device tiv cause the opening and closing movements of the flaps ken.

Diese Ventilanordnung ist extrem einfach im Aufbau und kann, im Vergleich mit gebräuchlichen "dreidimensionalen" Ventilanordnungen, durchaus als zweidimensional" bezeichnet werden. Sie setzen sich im wesentlichen aus den beiden Sili­ zium-Wafern zusammen, die einem konventionellen anisotropen oder isotropen Ätzvorgang unterworfen werden. Dabei entste­ hen im ersten Wafer die Durchgangsöffnungen und im zweiten Wafer die Klappen, die in ihrer Öffnungsstellung, in der sie die Durchgangsöffnungen freigeben, vom Fluid umströmt wer­ den. Ein umfangreiches Gehäuse kann entfallen. Vielmehr läßt sich die Anordnung direkt in eine Versorgungsleitung einbau­ en. Dementsprechend ergeben sich sehr geringe Baugrößen, die einen Einsatz auch in Kleingeräten ermöglichen, zum Beispiel in Warmwasserbereitern, Kombigeräten, Heizungen für kleine Wohneinheiten und dergleichen.This valve arrangement is extremely simple in construction and can, in comparison with common "three-dimensional" Valve arrangements, definitely called "two-dimensional" will. They essentially consist of the two sili zium wafers together, which is a conventional anisotropic or isotropic etching. This creates hen in the first wafer and in the second Wafer the flaps in their open position in which they open the through openings, who is surrounded by the fluid the. An extensive housing can be omitted. Rather leaves the arrangement can be installed directly in a supply line en. Accordingly, there are very small sizes that enable use in small devices, for example in water heaters, combination devices, heaters for small Housing units and the like.

Da das Fluid nicht gegen Membranen und Rückstellfedern arbeiten muß, sind die Druckverluste sehr gering. So steht bei der Gasversorgung von Injektorbrennern der Versorgungs­ druck praktisch an den Injektoren an. Dadurch lassen sich Luftzahlen einstellen, die zu wesentlich reduzierten Schad­ stoffemissionen beitragen.Because the fluid is not against membranes and return springs pressure losses are very low. So it says when supplying gas to injector burners practically on the injectors. This allows Adjust air numbers that result in significantly reduced damage contribute to emissions.

Der leistungsabhängige Durchfluß wird dadurch gesteuert, daß bestimmte Klappen des zweiten Wafers selektiv geöffnet und andere selektiv geschlossen gehalten werden. Es wurde gefunden, daß auf dieser Weise eine modulierende Steuerung möglich ist, die einen Bereich von wenigen Prozent bis 100% abdeckt. Bei üblichen Ventilanordnungen erstreckte sich der dynamische Bereich bisher von ca. 60% bis 100%.The performance-dependent flow is controlled by that certain flaps of the second wafer are selectively opened and others are kept selectively closed. It was found that in this way a modulating control is possible, which ranges from a few percent to 100%  covers. With conventional valve arrangements, the dynamic range so far from approx. 60% to 100%.

Vorzugsweise sind den einzelnen Klappen des zweiten Wa­ fers unterschiedliche Anzahlen und/oder Größen von Durch­ gangsöffnungen des ersten Wafers zugeordnet. Damit läßt sich eine maximale Variationsbreite erzielen. Die Steuerung sorgt dafür, daß durch Auswahl bestimmter Anzahlen und/oder Größen von Durchgangsöffnungen der jeweils erforderliche Durch­ flußquerschnitt zur Verfügung gestellt wird. Dieser Vorteil, verbunden mit der geringen Baugröße und der kostengünstigen Herstellung, bietet die Möglichkeit, jedem Injektor oder Brennersegment eine gesonderte Ventilanordnung zur Verfügung zu stellen. Dadurch läßt sich eine modulierende Steuerung mit optimaler Genauigkeit über einem maximalen Bereich er­ zielen.The individual flaps of the second Wa also different numbers and / or sizes of through assigned passage openings of the first wafer. So that can achieve a maximum range of variation. The control ensures that by selecting certain numbers and / or sizes of through openings the required through river cross section is provided. This advantage combined with the small size and the inexpensive Manufacturing, offers the possibility of any injector or A separate valve arrangement is available for the burner segment to deliver. This enables modulating control with optimal accuracy over a maximum range aim.

Auch können mehrere Module von Durchlaßöffnungen und zu­ gehörigen Klappen gesondert voneinander modulierend gesteu­ ert werden, so daß also ein und dieselbe Wafer-Anordnung mehrere Injektoren oder Brenner jeweils unabhängig voneinan­ der versorgt.Also, multiple modules of through openings and belonging flaps separately modulating control be ert, so that one and the same wafer arrangement several injectors or burners each independently who provides.

In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß mindestens einige der Durchgangsöffnungen des ersten Wafers in Strömungsrichtung konisch verjüngt sind und daß die zuge­ hörigen Klappen des zweiten Wafers einteilig mit komplemen­ tär ausgebildeten Verschlußvorsprüngen versehen sind. Dies bietet eine zusätzliche Steuerungsmöglichkeit dergestalt, daß die Durchgangsöffnungen des ersten Wafers in ihrem Durchlaßquerschnitt verändert werden können. Das Ätzen der konisch verjüngten Durchlaßöffnungen und der komplementären Verschlußvorsprünge bereitet keine Schwierigkeiten, da der Ätzvorgang der Kristallorientierung des Siliziums folgen kann.In a development of the invention it is proposed that at least some of the through openings of the first wafer are tapered in the direction of flow and that the zuge hearing flaps of the second wafer in one piece with complete tär trained locking projections are provided. This offers an additional control option in such a way that the through openings of the first wafer in their Passage cross section can be changed. The etching of the conically tapered passage openings and the complementary Locking projections pose no difficulties since the Follow the etching process of the crystal orientation of the silicon can.

Beim Ätzen der Klappen des zweiten Wafers wird die Klap­ pendicke gegenüber der Dicke des Wafers stark vermindert. Dies gilt insbesondere für die membranartigen Stege die die Klappen mit dem Waferkörper verbinden. Der Wafer wird also entsprechend ausgehöhlt und durchbrochen, wobei eine Klap­ penfläche in der Ebene einer der Waferflächen liegt. Bei der Montage kann dann diese Fläche des zweiten Wafers auf den ersten Wafer aufgelegt werden. Die Klappen überdecken unter diesen Umständen abdichtend die zugehörigen Durchgangsöff­ nungen des ersten Wafers. Im übrigen trägt der Versorgungs­ druck des Fluids zur Erhöhung der Dichtwirkung bei. Wird hingegen der zweite Wafer in umgekehrter Orientierung auf den ersten Wafer aufgesetzt, so liegen die Klappen im Ab­ stand zur Berührungsebene der Wafer. Insbesondere für diesen Fall ist es vorteilhaft, die mebranartigen Stege der Klappen durch Dotieren des Siliziums in Schließrichtung vorzuspan­ nen. Die Vorspannung reicht aus, um die Klappen des zweiten Wafers auf den ersten Wafer zu drücken. Bei Klappen mit Ver­ schlußvorsprüngen, bei denen nur diese Art der Montage mög­ lich ist, bietet sich die Vorspannung der membranartigen Stege ganz besonders an. Allerdings kann eine Vorspannung zur Erhöhung der Dichtwirkung auch dann von Vorteil sein, wenn die Klappen des zweiten Wafers ohnehin auf der Fläche des ersten Wafers aufruhen.When the flaps of the second wafer are etched, the clap pendicke greatly reduced compared to the thickness of the wafer. This applies in particular to the membrane-like webs Connect the flaps to the wafer body. So the wafer is  hollowed out and pierced accordingly, with a clap Pen area lies in the plane of one of the wafer areas. In the This surface of the second wafer can then be mounted on the first wafer to be placed. The flaps cover under these circumstances, the associated passage opening first wafer. The rest of the supply pressure of the fluid to increase the sealing effect. Becomes on the other hand, the second wafer in the opposite orientation put the first wafer on, so the flaps are in the Ab stood at the contact level of the wafers. Especially for this It is advantageous to use the membrane-like webs of the flaps by doping the silicon in the closing direction nen. The preload is sufficient to hold the flaps of the second Press wafers on the first wafer. For flaps with ver final projections where only this type of assembly is possible is the preload of the membrane-like Make a special appearance. However, a bias can to increase the sealing effect can also be advantageous if the flaps of the second wafer are on the surface anyway rest of the first wafer.

Im übrigen werden die beiden Wafer durch geeignete Ju­ stier-, Montage- und Verklebetechniken exakt aufeinander ausgerichtet und miteinander verbunden, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung von Dichtmaterialien.In addition, the two wafers are replaced by suitable Ju Bull, assembly and gluing techniques exactly on top of each other aligned and interconnected, if necessary under Interposition of sealing materials.

Die Ventilanordnung macht in konsequenter Weise von der Technik des Micromachining Gebrauch. Der Aufbau ist fili­ gran, und die Durchlaßquerschnitte sind - bei aller Variati­ onsbereite - äußerst fein. Bei Anwendung auf gasförmige Me­ dien, insbesondere auf Brenngase, resultiert hieraus die Forderung, mit möglichst staubfreien Gasen zu arbeiten. Da dies nicht immer möglich ist, wird in Weiterbildung der Er­ findung vorgeschlagen, daß der zweite Wafer auf seiner vom ersten Wafer abgewandten Seite einen als Staubsieb geätzten dritten Silizium-Wafer aufweist. Die Sieböffnungen können sehr fein sein und dennoch aufgrund ihrer großen Zahl den erforderlichen Durchtrittsquerschnitt gewährleisten. Sie bieten einen wirksamen Schutz für die nachgeschalteten Klap­ pen und Durchgangsöffnungen, wobei der zusätzliche bauliche und kostenmäßige Aufwand äußerst gering ist, da auch hier die diesbezüglich vorteilhafte Technik des Micromachinings konsequent zur Anwendung kommt.The valve arrangement consequently makes the Technique of micromachining use. The structure is fili gran, and the passage cross sections are - with all Variati ons ready - extremely fine. When applied to gaseous Me dien, especially on fuel gases, results from this Requirement to work with gases that are as dust-free as possible. There this is not always possible proposed that the second wafer on its from side facing away from the first wafer is etched as a dust sieve third silicon wafer. The sieve openings can be very fine and yet because of their large number Ensure the required passage cross section. she  provide effective protection for the downstream clap pen and through openings, the additional structural and cost is extremely low because here too the advantageous technique of micromachining in this regard is used consistently.

Vorzugsweise sind die Steuermittel zum selektiven Bewir­ ken der Öffnungs- und Schließbewegungen der Klappen zwischen dem ersten und dem zweiten Wafer und/oder zwischen dem zwei­ ten und dem dritten Wafer vorgesehen. Kommt ein dritter Wa­ fer zum Einsatz, so besteht die Möglichkeit, die zwischen dem ersten und dem zweiten Wafer wirksamen Steuermittel zu unterstützen oder aber gänzlich zu ersetzen.The control means are preferably for selective effecting between the opening and closing movements of the flaps the first and second wafers and / or between the two th and the third wafer. A third wa comes fer are used, there is the possibility to choose between effective control means to the first and second wafers support or replace them entirely.

Die Steuermittel zum Betätigen der Klappen können unter­ schiedlicher Natur sein, und zwar immer unter Berücksichti­ gung der Tatsache, daß auf dem Gebiet der Mikromechanik ge­ arbeitet wird. Denkbar ist beispielsweise eine thermisch an­ gesteuerte Bimetallbetätigung der Klappen. Einfacher ist un­ ter Umständen eine elektrische Ansteuerung, beispielsweise unter Nutzung des piezoelektrischen Effekts. Als ganz beson­ ders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung wird vorge­ schlagen, daß die Steuermittel kapazitive oder magnetfeldin­ duzierte Abstoßungs- bzw. Anziehungskräfte auf die Klappen ausüben. Hierzu ist es lediglich erforderlich, die Klappen und den bzw. die benachbarten Wafer mit einander gegenüber­ liegenden elektrischen Leitern zu versehen und diese ent­ sprechend zu polen. Die Anordnung wird dabei vorzugsweise so getroffen, daß die Klappen bei stromlosen elektrischen Steu­ ermitteln ihre Schließstellung einnehmen. Bei Stromausfall bewirkt der Versorgungsdruck, gegebenenfalls unterstützt durch die Vorspannung der Klappenstege, ein automatisches Schließen der gesamten Ventilanordnung.The control means for operating the flaps can be found under be of a different nature, always taking into account due to the fact that in the field of micromechanics will work. For example, one is conceivable thermally controlled bimetal actuation of the flaps. It's easier electrical control, for example using the piezoelectric effect. As very special ders advantageous development of the invention is featured suggest that the control means be capacitive or magnetic reduced repulsive or attractive forces on the flaps exercise. All that is required is the flaps and the adjacent wafer (s) with each other to provide lying electrical conductors and ent speaking to poland. The arrangement is preferably so met that the flaps with de-energized electrical control determine their closed position. In the event of a power failure causes the supply pressure, possibly supported through the pretensioning of the flap webs, an automatic Closing the entire valve assembly.

Ferner kann es vorteilhaft sein, mindestens einen der Wafer im Bereich der Öffnungen mit einer Beschichtung aus thermisch blähfähigem Material zu versehen. Kommt es zu ei­ ner Überhitzung der Ventilanordnung, so bläht sich das Mate­ rial der Beschichtung und führt zu einem automatischen Ver­ sperren der Öffnungen. Eine gesonderte thermische Sicher­ heits-Absperrarmatur kann also entfallen.Furthermore, it can be advantageous to use at least one of the Wafers in the area of the openings with a coating to provide thermally expandable material. It happens If the valve assembly overheats, the mate swells rial of the coating and leads to an automatic ver  block the openings. A separate thermal fuse Shut-off valve can therefore be omitted.

Für die Anordnung des blähfähigen Materials bieten sich verschiedene Möglichkeiten an. So kann das Material die In­ nenwände der Durchgangsöffnungen des ersten Wafers bedecken. Auch kann es rund um die Durchgangsöffnungen auf einer oder beiden Seiten des ersten Wafers angeordnet sein. Ferner kommt eine Anbringung auf den dichtenden Flächen der Klappen in Frage. Die beiden letzt genannten Möglichkeiten dürften aus fertigungstechnischer Sicht günstiger sein als die Be­ schichtung der Innenwände der Durchgangsöffnungen. Kommt der ein Staubsieb bildende dritte Wafer zum Einsatz, so ist es ganz besonders vorteilhaft, diesen mit dem blähfähigen Mate­ rial auf der einen und/oder der anderen Seite zu beschich­ ten. Die einzelnen Maßnahmen können auch miteinander kombi­ niert werden.For the arrangement of the expandable material are available different options. So the material can be the In Cover the inner walls of the through openings of the first wafer. It can also be around the through holes on one or be arranged on both sides of the first wafer. Further there is an attachment on the sealing surfaces of the flaps in question. The latter two options are likely be cheaper from a manufacturing perspective than the Be layering of the inner walls of the through openings. He comes a third wafer forming a dust sieve is used, so it is particularly advantageous, this with the expandable mate rial on one and / or the other side The individual measures can also be combined be kidneyed.

Für eine korrekte dynamische Druck- und Durchflußsteue­ rung ist es erforderlich, sowohl den Versorgungsdruck als auch den Arbeitsdruck zu erfassen. Dieser Forderung wird die Ventilanordnung in Weiterbildung der Erfindung dadurch gerecht, daß in den ersten Wafer Druckmeßdosen eingeätzt sind, die druckseitig jeweils von einer einteilig mit dem Wafer verbundenen Membrane geschlossen sind.For correct dynamic pressure and flow control tion, it is necessary to both the supply pressure and also to record the working pressure. This demand will Valve arrangement in development of the invention thereby just that pressure cells are etched in the first wafer are on the print side of one piece with the Wafer connected membrane are closed.

Weiterhin ist es für Gasgeräte erforderlich, die Gasqua­ lität zu erfassen. Hierzu wird vorgeschlagen,It is also necessary for gas appliances, the Gasqua lity. It is proposed that

• - daß in den ersten Wafer ein Kapillarkanal eingeätzt und bis auf eine anströmseitige Einlaßöffnung und eine ab­ strömseitige Auslaßöffnung abgedeckt ist,- That a capillary channel is etched into the first wafer and apart from an upstream inlet opening and one upstream outlet opening is covered,
• - daß der Einlaß- und der Auslaßöffnung des Kapillarka­ nals je eine Klappe des zweiten Wafers zugeordnet ist und- That the inlet and the outlet opening of the capillary nals is assigned a flap of the second wafer and
• - daß an die Auslaßöffnung ein Drucksensor oder ein Ane­ mometer anschließbar ist. Der Kapillarkanal muß eine vorge­ gebene hänge aufweisen und wird daher mäanderförmig in den ersten Wafer eingeätzt. Vor Inbetriebnahme des Brenners wird die anströmseitige Einlaßöffnung geschlossen und die ab­ strömseitige Auslaßöffnung geöffnet. Im Kapillarkanal stellt sich also der Atmosphärendruck ein. Sobald dies geschehen ist, wird die abströmseitige Auslaßöffnung geschlossen und die anströmseitige Einlaßöffnung geöffnet. Das Gas durch­ strömt nun den Kapillarkanal, und zwar mit einer Geschwin­ digkeit, die neben den geometrischen Verhältnissen von der Viskosität des Gases abhängt. Letztere ist ihrerseits ein Maß für die anstehende Gasqualität. Da also vor jedem Bren­ nerstart die Gasqualität erfaßt und in die Steuerung einbe­ zogen werden kann, ergibt sich eine weitere Erhöhung der Re­ gelgüte.- That at the outlet opening, a pressure sensor or ane mometer can be connected. The capillary channel must be one have given slopes and is therefore meandering in the first wafer etched. Before starting the burner the upstream inlet opening closed and the flow opening opened. In the capillary channel  the atmospheric pressure. As soon as this happens the outlet opening on the outflow side is closed and the upstream inlet opening is opened. The gas through now flows the capillary channel, with a speed that, in addition to the geometric relationships of the Viscosity of the gas depends. The latter in turn is a Measure of the upcoming gas quality. So there before every fire The gas quality is recorded and entered into the control can be drawn, there is a further increase in Re gel goodness.

Wird an die abströmseitige Auslaßöffnung des Kapillarka­ nals ein Anemometer angeschlossen, so erfaßt man die dort sich einstellende Fließgeschwindigkeit. Arbeitet man hinge­ gen mit einem Drucksensor, so wird der Druckanstieg gemes­ sen.Is to the downstream outlet opening of the capillary If an anemometer is connected, you can record it there established flow rate. You work there with a pressure sensor, the pressure rise is measured sen.

Im letztgenannten Fall ist es vorteilhaft, den Drucksen­ sor des Kapillarkanals als eingeätzte Druckmeßdose auszubil­ den, die von einer einteilig mit dem ersten Wafer verbunde­ nen Membran geschlossen ist.In the latter case, it is advantageous to the pressure Traine the capillary channel as an etched pressure cell the one that is connected in one piece to the first wafer NEN membrane is closed.

Die Erfindung wird im folgenden anhand bevorzugter Aus­ führungsbeispiele im Zusammenhang mit der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:The invention is based on preferred Aus management examples in connection with the enclosed Drawing explained in more detail. The drawing shows in:

Fig. 1 einen Schnitt durch eine eingebaute, aus drei Wafern bestehende Ventilanordnung, wobei die Konstruktionsmerkmale der einzelnen Wafer fortgelassen sind; Fig. 1 shows a section through a built-in consisting of three wafers valve assembly, the construction features of the individual wafers are omitted;

Fig. 2 eine Draufsicht auf einen der Wafer; Fig. 2 is a plan view of one of the wafers;

Fig. 3 eine Einzelheit aus Fig. 2 in abgewandelter Ausführungsform; Fig. 3 shows a detail of Figure 2 in a modified embodiment.

Fig. 4 eine Draufsicht auf einen anderen der Wafer; Fig. 4 is a plan view of another of the wafer;

Fig. 5 einen Teilschnitt durch die Ventilanordnung; Fig. 5 is a partial section through the valve assembly;

Fig. 6 eine abgewandelte Ausführungsform in einer Darstellung entsprechend Fig. 5. Fig. 6 shows a modified embodiment in a representation corresponding to Fig. 5.

Nach Fig. 1 besteht eine Ventilanordnung 1 aus drei Wa­ fern, nämlich einen ersten Wafer 2, einem zweiten Wafer 3 und einem dritten Wafer 4. Die Ventilanordnung ist in eine Brenngasleitung 5 eingebaut, die im vorliegenden Fall zu ei­ nem Injektorbrenner führt. Die Ventilanordnung 1 läßt eine Durchströmung in der durch Pfeile angedeuteten Richtung zu.According to FIG. 1, a valve arrangement 1 consists of three Wa, namely a first wafer 2 , a second wafer 3 and a third wafer 4 . The valve arrangement is installed in a fuel gas line 5 , which in the present case leads to an injector burner. The valve arrangement 1 allows a flow in the direction indicated by arrows.

Die Wafer 2 bis 4 bestehen aus Silizium, wobei ihre Formgebung durch konventionelles Ätzen erzeugt worden ist.The wafers 2 to 4 consist of silicon, their shape being produced by conventional etching.

Nach Fig. 2 weist der erste Wafer 2 eine Mehrzahl von Durchgangsöffnungen 6 auf, die in noch zu beschreibender Weise selektiv geöffnet und geschlossen werden können, um Druck und Durchfluß des Gases in Abhängigkeit von einer nicht dargestellten Steuereinrichtung zu steuern. In Fig. 2 sind die Durchgangsöffnungen 6 als glatte Öffnungen gleicher Größe dargestellt, und zwar mit kreisförmigen Querschnitt. Ihre Zahl ist an die jeweiligen Gegebenheiten angepaßt.According to FIG. 2 2, the first wafer has a plurality of through holes 6, which can be selectively opened in still to be described way and closed to control the flow and pressure of the gas in dependence on a non-illustrated control means. In Fig. 2, the through openings 6 are shown as smooth openings of the same size, with a circular cross section. Their number is adapted to the respective circumstances.

Fig. 3 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform, bei der die Durchgangsöffnung 6 einen quadratischen Querschnitt auf­ weist und außerdem in Strömungsrichtung konisch verjüngt ist. Glatte Durchgangsöffnungen mit quadratischem oder rechteckigem Querschnitt sind gleichermaßen möglich. Im üb­ rigen sei darauf hingewiesen, daß die Durchgangsöffnungen 6 auch von unterschiedlicher Größe sein können. Fig. 3 shows a modified embodiment in which the through opening 6 has a square cross section and is also tapered in the direction of flow. Smooth through openings with a square or rectangular cross-section are equally possible. Incidentally, it should be noted that the through openings 6 can also be of different sizes.

Fig. 4 zeigt den zweiten Wafer 3, über den das Öffnen und Schließen der Durchgangsöffnungen 6 bewirkt wird. Als Schließelemente sind Klappen 7 vorgesehen, die durch Ätzen des zweiten Wafers 3 erzeugt worden sind. Dabei ist im zwei­ ten Wafer 3 eine Rahmenöffnung 8 entstanden, in die die Klappen 7 hineinragen. Jede Klappe 7 ist über einen membran­ artigen Steg 9 mit dem Körper des Wafers 3 verbunden. Die membranartigen Stege 9 lassen eine selektive Bewegung der Klappen 7 zu. FIG. 4 shows the second wafer 3 , via which the opening and closing of the through openings 6 is effected. Flaps 7 , which have been produced by etching the second wafer 3 , are provided as closing elements. Here, a frame opening 8 is formed in the two th wafer 3 , into which the flaps 7 protrude. Each flap 7 is connected to the body of the wafer 3 via a membrane-like web 9 . The membrane-like webs 9 allow selective movement of the flaps 7 .

Aus Fig. 4 ergibt sich, daß den Klappen 7 unterschiedli­ che Anzahlen von Durchgangsöffnungen 6 zugeordnet sind. Durch entsprechende Steuerung der Klappen 7 lassen sich be­ liebige Durchflüsse einstellen. Dies ermöglicht eine modul­ ierende dynamische Regelung, die einen extrem weiten Regel­ bereich überdeckt. Eine zusätzliche Feinabstimmung wird da­ durch ermöglicht, daß die Durchgangsöffnungen 6 von unter­ schiedlicher Größe sind.From Fig. 4 it follows that the flaps 7 are assigned different numbers of through openings 6 che. By appropriate control of the flaps 7 , arbitrary flows can be set. This enables modulating dynamic control that covers an extremely wide control range. An additional fine-tuning is made possible by the fact that the through openings 6 are of different sizes.

Fig. 5 zeigt einen Schnitt durch die Ventilanordnung am Orte einer der Klappen 7. Daraus ergibt sich, daß die Wafer 2 und 3 aufeinander liegen, wobei die Klappe 7 des zweiten Wafers 3 die zugehörige Durchgangsöffnung 6 des ersten Wa­ fers 2 verschließt. Elektrische Steuermittel 10 bewirken ein Öffnen der Klappe 7. Bei den Steuermitteln 10 handelt es sich um zwei Leiterflächen, von denen die eine dem ersten Wafer 2 und die andere der Klappe 7 zugeordnet ist. Eine entsprechende Polung bewirkt eine kapazitive Abstoßungs­ kraft, die die Klappe 7 unter elastischer Verformung ihres Steges 9 in die Öffnungsstellung bringt. Sobald die Steuer­ mittel 10 stromlos geschaltet werden, schließt sich die Klappe 7, wobei der Versorgungsdruck des Brenngases eine zu­ sätzliche Schließkraft bewirkt. Die Anordnung arbeitet mit sehr geringem Druckverlust. Fig. 5 shows a section through the valve assembly at the location of one of the flaps 7. It follows that the wafers 2 and 3 lie on top of one another, the flap 7 of the second wafer 3 closing the associated through opening 6 of the first wa fers 2 . Electrical control means 10 cause the flap 7 to open. The control means 10 are two conductor surfaces, one of which is assigned to the first wafer 2 and the other to the flap 7 . A corresponding polarity causes a capacitive repulsion force, which brings the flap 7 into the open position with elastic deformation of its web 9 . As soon as the control means 10 are switched off, the flap 7 closes, the supply pressure of the fuel gas causing an additional closing force. The arrangement works with very little pressure loss.

Fig. 5 zeigt ferner, daß der dritte Wafer 4 mit einge­ ätzten Sieböffnungen 11 versehen ist und somit ein vorge­ schaltetes Staubsieb bildet, das das nachgeschaltete Ventil­ system gegen Verschmutzung schützt. Sofern das Brenngas aus­ reichend staubfrei ist, kann auf den dritten Wafer 4 auch verzichtet werden. Fig. 5 also shows that the third wafer 4 is provided with etched sieve openings 11 and thus forms a pre-switched dust sieve that protects the downstream valve system against contamination. If the fuel gas is sufficiently dust-free, the third wafer 4 can also be dispensed with.

Allerdings erfüllt der dritte Wafer 4 im vorliegenden Fall noch eine zusätzlich Funktion, indem er die Öffnungsbe­ wegung der Klappe 7 unterstützt. Hierzu ist ein weiterer Satz von Steuermitteln 10 vorgesehen, die einerseits dem dritten Wafer 4 und andererseits wiederum der Klappe 7 zuge­ ordnet sind. Die Polung erfolgt derart, daß eine kapazitive Anziehungskraft bewirkt wird. Auch hier hört die Kraftein­ wirkung auf, sobald die Steuermittel stromlos geschaltet werden.However, the third wafer 4 fulfills an additional function in the present case by supporting the opening movement of the flap 7 . For this purpose, a further set of control means 10 is provided, which are assigned to the third wafer 4 on the one hand and the flap 7 on the other hand. The polarity is such that a capacitive attraction is brought about. Here too, the effect of force ceases as soon as the control means are switched off.

Schließlich zeigt Fig. 5, daß die Durchgangsöffnung 6 mit einer Beschichtung 12 versehen ist. Letztere besteht aus einem thermisch blähfähigen Material, insbesondere aus einem Kunststoff, und dient als thermische Sicherung. Sobald die Temperatur der Ventilanordnung über einen bestimmten Wert von beispielsweise 650°C ansteigt, bläht sich die Beschich­ tung 12 auf und verschließt automatisch die Durchgangsöff­ nung 6.Finally, FIG. 5 shows that the through opening 6 is provided with a coating 12 . The latter consists of a thermally expandable material, in particular a plastic, and serves as a thermal fuse. As soon as the temperature of the valve assembly rises above a certain value of, for example, 650 ° C., the coating 12 swells and automatically closes the passage opening 6 .

Die Anordnung der Beschichtung 12 auf der Innenwandung der Durchgangsöffnung 6 wurde als zeichnerisch einfach dar­ stellbares Beispiel gewählt. Aus fertigungstechnischen Grün­ den kann es vorteilhafter sein, die Beschichtung im Bereich der Durchgangsöffnung 6 auf der einen und/oder anderen Flä­ che des Wafers 2 oder aber auf der dichtenden Fläche der Klappe 7 anzubringen. Eine besonders einfache Möglichkeit besteht darin, den dritten Wafer 4 auf der einen und/oder der anderen Seite zu beschichten. Eine Kombination der ein­ zelnen Maßnahmen ist ebenfalls möglich.The arrangement of the coating 12 on the inner wall of the through opening 6 was chosen as an example that can be represented in the drawing. For manufacturing reasons, it may be more advantageous to apply the coating in the area of the passage opening 6 on one and / or other surface of the wafer 2 or on the sealing surface of the flap 7 . A particularly simple possibility is to coat the third wafer 4 on one and / or the other side. A combination of the individual measures is also possible.

Bei der Variante nach Fig. 6 ist die Durchgangsöffnung 6 in Strömungsrichtung konisch verjüngt. Außerdem ist die Klappe 7 mit einem komplementär ausgebildeten Verschlußvor­ sprung 13 versehen. Dies bietet die Möglichkeit, den Quer­ schnitt der Durchgangsöffnung 6 zu verändern und dadurch die Variabilität der dynamischen Regelung weiter zu erhöhen.In the variant according to FIG. 6, the through hole is tapered in the flow direction 6. In addition, the flap 7 is provided with a complementary lock 13 jump. This offers the possibility of changing the cross section of the through opening 6 and thereby further increasing the variability of the dynamic control.

Um die Klappe 7 nach Fig. 6 bei stromlosen Steuermitteln unabhängig vom Versorgungsdruck des Brenngases in der Schließstellung zu halten, ist das Silizium des zweiten Wa­ fers 3 am Orte des Steges 9 derart dotiert, daß die Klappe 7 entsprechend vorgespannt wird.To keep the flap 7 of FIG. 6 in the closed position regardless of the supply pressure of the fuel gas in the de-energized control means, the silicon of the second wa fers 3 is doped at the location of the web 9 such that the flap 7 is biased accordingly.

Es sei erwähnt, daß eine solche Vorspannung auch im Falle des Ausführungsbeispiels nach Fig. 5 erzeugt werden kann, dort allerdings nicht unbedingt erforderlich ist.It should be mentioned that such a pretension can also be generated in the case of the exemplary embodiment according to FIG. 5, but is not absolutely necessary there.

Aus Fig. 2 ergibt sich, daß der erste Wafer 2 mit einem Kapillarkanal 14 versehen ist. Dieser wird in den Wafer 2 eingeätzt und mit geeigneten Mitteln abgedeckt. Der Kapil­ larkanal 14 weist eine anströmseitige Einlaßöffnung 15 und eine abströmseitige Auslaßöffnung 16 auf, wobei diese Öff­ nungen durch Klappen 7 verschließbar sind, siehe Fig. 4. Die Einlaßöffnung 15 kann mit dem Versorgungsdruck beaufschlagt werden, während die Auslaßöffnung 16 an die Atmosphäre an­ schließbar ist. Außerdem bildet die Auslaßöffnung 16 eine Druckmeßdose, die mit einer Membran versehen ist. Letztere wird durch Ätzen des ersten Wafers 2 ausgebildet.From Fig. 2 it follows that the first wafer is provided with a capillary channel 14 2. This is etched into the wafer 2 and covered with suitable means. The Kapil larkanal 14 has an upstream inlet opening 15 and an outlet side outlet opening 16 , these openings openings can be closed by flaps 7 , see Fig. 4. The inlet opening 15 can be supplied with the supply pressure, while the outlet opening 16 can be closed to the atmosphere is. In addition, the outlet opening 16 forms a pressure cell, which is provided with a membrane. The latter is formed by etching the first wafer 2 .

Vor jedem Start des zugehörigen Brenners wird die Ein­ laßöffnung 15 des Kapillarkanals 14 geschlossen und die Aus­ laßöffnung 16 mit der Atmosphäre in Verbindung gesetzt, so daß sich innerhalb des Kapillarkanals 14 der Atmosphären­ druck einstellt. Anschließend wird die Auslaßöffnung 16 ge­ schlossen und die Einlaßöffnung 15 geöffnet. Es baut sich sodann der Versorgungsdruck im Kapillarkanal 14 auf. Der Druckanstieg wird an der der Auslaßöffnung 16 zugeordneten Druckmeßdose erfaßt und gibt Aufschluß über die Viskosität des Brenngases und damit über dessen Gasqualität.Before each start of the associated burner, the inlet opening 15 of the capillary channel 14 is closed and the outlet opening 16 is connected to the atmosphere, so that pressure within the capillary channel 14 is established. Subsequently, the outlet opening 16 is closed and the inlet opening 15 is opened. The supply pressure then builds up in the capillary channel 14 . The rise in pressure is detected at the pressure transducer assigned to the outlet opening 16 and provides information about the viscosity of the fuel gas and thus about its gas quality.

Wie aus Fig. 2 ferner ersichtlich, sind zwei weitere Druckmeßdosen 17 und 18 in den ersten Wafer 2 eingeätzt. Beide Druckmeßdosen 17 und 18 verfügen über Membranen aus Silizium, die beim Ätzen einteilig mit dem Wafer 2 ausgebil­ det werden. Die Druckmeßdose 17 erfaßt den Versorgungsdruck und die Druckmeßdose 18 den Arbeitsdruck, wobei diese Werte in die Regelung einbezogen werden. Dies erhöht deren Genau­ igkeit.As can also be seen from FIG. 2, two further pressure transducers 17 and 18 are etched into the first wafer 2 . Both pressure transducers 17 and 18 have membranes made of silicon, which are formed in one piece with the wafer 2 during etching. The pressure cell 17 detects the supply pressure and the pressure cell 18 the working pressure, these values being included in the control. This increases their accuracy.

Im Rahmen der Erfindung sind durchaus Abwandlungsmög­ lichkeiten gegeben. So zeigen die Fig. 2 und 4 die Zuordnung eines ersten Satzes von Durchgangsöffnungen und Klappen zu einem Injektorbrenner. Weitere Sätze können vorgesehen sein, um weitere Injektorbrenner bzw. Injektoren von Brennersätzen jeweils unabhängig voneinander zu steuern. Ferner kann bei der Anordnung nach Fig. 5 der zweite Wafer 3 in umgekehrter Orientierung auf den ersten Wafer 2 aufgesetzt sein. Dabei wird dann der Steg 9 der Klappe 7 derart dotiert, daß die Klappe ihre Schließstellung einnimmt, wie es anhand von Fig. 6 gezeigt ist. Bei den dargestellten Steuermitteln 10 handelt es sich um kapazitive Steuermittel. Anstelle dessen können auch induktive Steuermittel vorgesehen sein. Ferner besteht die Möglichkeit, die Öffnungs- und Schließbewegungen der Klappen piezoelektrisch zu bewirken. Denkbar ist ferner eine thermische Ansteuerung unter Einsatz eines Bime­ tallelements. Nach Fig. 2 ist der Kapillarkanal 14 ausgangs­ seitig mit einer Druckdose versehen. Hier kann auch ein Anemometer angeschlossen werden, um über die sich einstel­ lende Fließgeschwindigkeit Aussagen über die Viskosität und damit die Qualität des Brenngases zu erhalten.Within the scope of the invention Abwandlungsmög opportunities are quite given. Thus, the Fig. 2 and 4 show the assignment of a first set of through holes and flaps to an injector-burner. Additional sets can be provided in order to control further injector burners or injectors of burner sets independently of one another. Furthermore, in the arrangement according to FIG. 5, the second wafer 3 can be placed on the first wafer 2 in the reverse orientation. The web 9 of the flap 7 is then doped in such a way that the flap assumes its closed position, as is shown with reference to FIG. 6. The control means 10 shown are capacitive control means. Instead of this, inductive control means can also be provided. It is also possible to effect the opening and closing movements of the flaps piezoelectrically. Thermal control using a bimetal element is also conceivable. According to FIG. 2, the capillary channel 14 is provided output side with a pressure box. An anemometer can also be connected here in order to obtain information about the viscosity and thus the quality of the fuel gas via the flow rate.

Die Erfindung wurde zwar anhand einer Brennersteuerung erläutert, jedoch kann die Ventilanordnung auch für andere Gase und ferner auch für Flüssigkeiten verwendet werden.The invention was based on a burner control explained, but the valve arrangement can also be used for others Gases and also be used for liquids.

Claims (12)

1. Ventilanordnung zur Druck- und Durchflußsteuerung eines Fluids,
dadurch gekennzeichnet,

• - daß ein erster Silizium-Wafer (2) mit einer Mehrzahl von eingeätzten Durchgangsöffnungen (6) und ein zweiter Si­ lizium-Wafer (3) mit mindestens einer eingeätzten, durchge­ henden Rahmenöffnung (8) vorgesehen sind, wobei die Rahmen­ öffnung eine Mehrzahl von durch Ätzen erzeugten Klappen (7) aufweist, welche über membranartige Stege (9) einteilig mit dem zweiten Wafer (3) verbunden sind,
• - daß die Wafer (2, 3) derart miteinander verbunden sind, daß jeder Klappe (7) des zweiten Wafers (3) mindestens eine der Durchgangsöffnungen (6) des ersten Wafers (2) zuge­ ordnet ist, und
• - daß am Orte jeder der Klappen (7) Steuermittel (10) vorgesehen sind, die in Abhängigkeit von einer Steuerein­ richtung selektiv die Öffnungs- und Schließbewegungen der Klappen (7) bewirken.

1. valve arrangement for pressure and flow control of a fluid,
characterized,

• - That a first silicon wafer ( 2 ) with a plurality of etched through openings ( 6 ) and a second Si silicon wafer ( 3 ) with at least one etched, continuous frame opening ( 8 ) are provided, the frame opening a plurality of has flaps ( 7 ) produced by etching, which are connected in one piece to the second wafer ( 3 ) via membrane-like webs ( 9 ),
• - That the wafers ( 2 , 3 ) are interconnected such that each flap ( 7 ) of the second wafer ( 3 ) is assigned at least one of the through openings ( 6 ) of the first wafer ( 2 ), and
• - That at the location of each of the flaps ( 7 ) control means ( 10 ) are provided which selectively cause the opening and closing movements of the flaps ( 7 ) as a function of a Steuerein.

2. Ventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß den einzelnen Klappen (7) des zweiten Wafers (3) unterschiedliche Anzahlen und/oder Größen von Durchgangsöff­ nungen (6) des ersten Wafers (2) zugeordnet sind.2. Valve arrangement according to claim 1, characterized in that the individual flaps ( 7 ) of the second wafer ( 3 ) different numbers and / or sizes of through openings ( 6 ) of the first wafer ( 2 ) are assigned. 3. Ventilanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß mindestens einige der Durchgangsöffnungen (6) des ersten Wafers (2) in Strömungsrichtung konisch ver­ jüngt sind und daß die zugehörigen Klappen (7) des zweiten Wafers (3) einteilig mit komplementär ausgebildeten Ver­ schlußvorsprüngen (13) versehen sind.3. Valve arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that at least some of the through openings ( 6 ) of the first wafer ( 2 ) are tapered ver in the flow direction and that the associated flaps ( 7 ) of the second wafer ( 3 ) in one piece with complementary trained United projection tabs ( 13 ) are provided. 4. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die membranartigen Stege (9) der Klappen (7) durch Dotieren des Siliziums in Schließrichtung vorgespannt sind.4. Valve arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that the membrane-like webs ( 9 ) of the flaps ( 7 ) are biased in the closing direction by doping the silicon. 5. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß der zweite Wafer (3) auf seiner vom ersten Wafer (2) abgewandten Seite einen als Staubsieb geätzten dritten Silizium-Wafer (4) aufweist.5. Valve arrangement according to one of claims 1 to 4, characterized in that the second wafer ( 3 ) on its side facing away from the first wafer ( 2 ) has a third silicon wafer ( 4 ) etched as a dust sieve. 6. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß die Steuermittel (10) zum selekti­ ven Bewirken der Öffnungs- und Schließbewegungen der Klappen (7) zwischen dem ersten und dem zweiten Wafer (2, 3) und/oder zwischen dem zweiten und dem dritten Wafer (3, 4) vorgesehen sind.6. Valve arrangement according to one of claims 1 to 5, characterized in that the control means ( 10 ) for selectively causing the opening and closing movements of the flaps ( 7 ) between the first and the second wafer ( 2 , 3 ) and / or are provided between the second and the third wafer ( 3 , 4 ). 7. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß die Steuermittel (10) kapazitive oder magnetfeldinduzierte Abstoßungs- bzw. Anziehungskräfte auf die Klappen (7) ausüben.7. Valve arrangement according to one of claims 1 to 6, characterized in that the control means ( 10 ) exert capacitive or magnetic field-induced repulsive or attractive forces on the flaps ( 7 ). 8. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß die Klappen (7) bei stromlosen elektrischen Steuermitteln (10) ihre Schließstellung einneh­ men.8. Valve arrangement according to one of claims 1 to 7, characterized in that the flaps ( 7 ) men in their closed position in de-energized electrical control means ( 10 ). 9. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Wafer (2 bis 4) im Bereich der Öffnungen mit einer Beschichtung (12) aus thermisch blähfähigem Material versehen ist.9. Valve arrangement according to one of claims 1 to 8, characterized in that at least one of the wafers ( 2 to 4 ) is provided in the region of the openings with a coating ( 12 ) made of thermally expandable material. 10. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß in den ersten Wafer (2) Druck­ meßdosen (17, 18) eingeätzt sind, die druckseitig jeweils von einer einteilig mit dem Wafer verbundenen Membran ge­ schlossen sind. 10. Valve arrangement according to one of claims 1 to 9, characterized in that in the first wafer ( 2 ) pressure load cells ( 17 , 18 ) are etched, the pressure side are each closed by a membrane integrally connected to the wafer GE. 11. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,

• - daß in den ersten Wafer (2) ein Kapillarkanal (14) eingeätzt und bis auf eine anströmseitige Einlaßöffnung (15) und eine abströmseitige Auslaßöffnung (16) abgedeckt ist,
• - daß der Einlaß- und der Auslaßöffnung (15, 16) des Ka­ pillarkanals (14) je eine Klappe (7) des zweiten Wafers (3) zugeordnet ist und
• - daß an die Auslaßöffnung (16) ein Drucksensor oder ein Anemometer anschließbar ist.

11. Valve arrangement according to one of claims 1 to 8, characterized in that

• - That a capillary channel ( 14 ) is etched into the first wafer ( 2 ) and is covered except for an upstream inlet opening ( 15 ) and an outlet side outlet opening ( 16 ),
• - That the inlet and the outlet opening ( 15 , 16 ) of the Ka pillarkanals ( 14 ) is assigned a flap ( 7 ) of the second wafer ( 3 ) and
• - That a pressure sensor or an anemometer can be connected to the outlet opening ( 16 ).

12. Ventilanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Drucksensor des Kapillarkanals (14) als eingeätzte Druckmeßdose ausgebildet ist, die von einer ein­ teilig mit dem ersten Wafer (2) verbundenen Membran ge­ schlossen ist.12. Valve arrangement according to claim 11, characterized in that the pressure sensor of the capillary channel ( 14 ) is designed as an etched pressure load cell, which is closed by a membrane partially connected to the first wafer ( 2 ).