公开(公告)号：WO1990006470A1

公开(公告)日：1990-06-14

申请号：PCT/US1989005468

申请日：1989-12-04

Applicant: ROSEMOUNT INC.

Inventor： ROSEMOUNT INC. ,  SITTLER, Fred, C. ,  NELSON, Cynthia, R.

IPC: F16L55/18

CPC classification number: F16K99/0001 ,  F15C5/00 ,  F16K99/0015 ,  F16K99/0059 ,  F16K2099/0074 ,  F16K2099/008 ,  F16K2099/0084 ,  G01N30/20 ,  G01N30/6095 ,  G01N2030/205 ,  Y10T137/0402 ,  Y10T137/0491 ,  Y10T137/87716

Abstract: A micromachined miniature valve (10) used for gas chromatography has very low valve and interconnection dimensions to reduce the fluid volume inherent in other gas switching valves to thereby provide accurate measurements involving small gas flows. In order to reduce actuating diaphragm size, without encountering excessive stress concentrations in the diaphragm, the diaphragm (18) can be polyimide film actuated in connection with a silicon valve body (15, 22) having valve seats (40D-45D) with ports that are opened or closed by deflection of the diaphragm (18). Silicon wafers can be micromachined using batch fabrication techniques to provide the necessary valve seats (40D-45D) and passageways (30-35) for operating. The valve assembly (10) is produced as a layered sandwich made up of individual wafers, including an actuator layer (25), a stop layer (22), a valve seat layer (15), and a layer (11) which has flow channels receiving gas from the valve seat layer (15) and making the necessary interconnections to provided outlets. The diaphragm film (18) is positioned between the valve seat layer (15) and the stop layer (22), and is deflected or displaced to control passage of gases through the valve openings. The diaphragm layer (18) is sealed to the silicon valve body (15, 22) by a process which involves fusing, such as glass frit or solder sealing.

公开(公告)号：EP0447451B1

公开(公告)日：1995-03-22

申请号：EP90900598.5

申请日：1989-12-04

Applicant: ROSEMOUNT INC.

Inventor： SITTLER, Fred, C. ,  NELSON, Cynthia, R.

IPC: F15C5/00 ,  F16J3/02 ,  F16K11/00

CPC classification number: F16K99/0001 ,  F15C5/00 ,  F16K99/0015 ,  F16K99/0059 ,  F16K2099/0074 ,  F16K2099/008 ,  F16K2099/0084 ,  G01N30/20 ,  G01N30/6095 ,  G01N2030/205 ,  Y10T137/0402 ,  Y10T137/0491 ,  Y10T137/87716

Abstract: A micromachined miniature valve (10) used for gas chromatography has very low valve and interconnection dimensions to reduce the fluid volume inherent in other gas switching valves to thereby provide accurate measurements involving small gas flows. In order to reduce actuating diaphragm size, without encountering excessive stress concentrations in the diaphragm, the diaphragm (18) can be polyimide film actuated in connection with a silicon valve body (15, 22) having valve seats (40D-45D) with ports that are opened or closed by deflection of the diaphragm (18). Silicon wafers can be micromachined using batch fabrication techniques to provide the necessary valve seats (40D-45D) and passageways (30-35) for operating. The valve assembly (10) is produced as a layered sandwich made up of individual wafers, including an actuator layer (25), a stop layer (22), a valve seat layer (15), and a layer (11) which has flow channels receiving gas from the valve seat layer (15) and making the necessary interconnections to provided outlets. The diaphragm film (18) is positioned between the valve seat layer (15) and the stop layer (22), and is deflected or displaced to control passage of gases through the valve openings. The diaphragm layer (18) is sealed to the silicon valve body (15, 22) by a process which involves fusing, such as glass frit or solder sealing.

公开(公告)号：EP0447451A1

公开(公告)日：1991-09-25

申请号：EP90900598.0

申请日：1989-12-04

Applicant: ROSEMOUNT INC.

Inventor： SITTLER, Fred, C. ,  NELSON, Cynthia, R.

IPC: F15C5 ,  F16K99 ,  G01N30

CPC classification number: F16K99/0001 ,  F15C5/00 ,  F16K99/0015 ,  F16K99/0059 ,  F16K2099/0074 ,  F16K2099/008 ,  F16K2099/0084 ,  G01N30/20 ,  G01N30/6095 ,  G01N2030/205 ,  Y10T137/0402 ,  Y10T137/0491 ,  Y10T137/87716

Abstract: Une vanne (10) micro-usinée miniature utilisée en chromatographie en phase gazeuse, présente des dimensions de vanne et d'interconnexion très réduites afin de réduire le volume du fluide inhérent à d'autres vannes d'aiguillage de gaz en vue de fournir des mesures précises mettant en oeuvre des écoulements de gaz réduits. Afin de réduire la taille du diaphragme d'actionnement sans rencontrer des concentrations de contrainte excessives au niveau dudit diaphragme, ce dernier (18) peut être actionné par un film de polyimide conjointement avec un corps de vanne (15, 22) en silicium comportant des sièges de vanne (40D à 45D) dont les orifices sont ouverts ou fermés par déflexion du diaphragme (18). On peut micro-usiner des tranches de silicium à l'aide de techniques de fabrication en lots afin de fournir les sièges de vanne (40D à 45D) et les passages (30 à 35) nécessaires au fonctionnement. On produit l'ensemble de vanne (10) sous forme d'un sandwich en couches fait de tranches individuelles, comprenant une couche actuatrice (25), une couche d'arrêt (28), une couche de siège de vanne (15), ainsi qu'une couche (11) dotée de canaux d'écoulement recevant du gaz provenant de la couche du siège de vanne (15) et réalisant les interconnexions nécessaires avec les sorties prévues. Le film du diaphragme (18) est positionné entre la couche du siège de vanne (15) et la couche d'arrêt (22), et est défléchi ou déplacé afin de réguler le passage de gaz par les orifices des vannes. La couche de diaphragme (15) est scellée au corps de la vanne en silicium (15, 22) selon un procédé de fusion, tel que le scellement par brasage ou par une composition vitrifiable.