[发明专利]流体开关

说明书

流体器件提供了一种向远离动力源的有源元件分配动力的方式，因为压力/流体流可以直接用于产生作用和/或运动，而不需要额外的换能器，例如将电力转换为机械动力的电机。现有技术的泵、阀和开关是体积大的装置，功耗高，限制了其在很多便携式的电池操作的消费者装置和非消费者装置中的使用。因此，期望向这种产品的设计人员提供支持和提供这些装置的可配置性、可编程性和操作的液压阀和液压开关，并且结合紧凑型高效率泵来提供满足低占位面积、低复杂性、低功率和低成本的市场需求的装置。

相关申请的交叉引用

本专利要求2016年12月30日提交的题为“与流体马达和泵相关的方法和装置”的美国临时专利申请62/440,541以及2017年1月3日提交的题为“与液压阀和开关相关的方法和装置”的美国临时专利申请62/441,700的优先权，并且要求2017年1月3日提交的题为“与液压阀和开关相关的方法和装置”的美国临时专利申62/441,704的优先权。

技术领域

本发明涉及流体开关，更具体地，涉及用于消费者应用和非消费者应用的流体开关，其提供高效率、小占位面积、低复杂性和低成本。

背景技术

在广泛的消费者产品和非消费者产品中，需要大量不同的致动器，这些致动器直接地或通过开关等从一个或多个马达来控制。在许多情况下，它们的应用受到为运动的产生和/或压力的产生提供所分配的动力的紧凑型低成本马达的可用性限制。与其他技术相比，流体器件提供了一种向远离动力源的有源元件高效地分配动力的方式，因为压力/流体流可以直接用于产生压力和/或运动，而不需要额外的换能器，例如将电力转换为机械动力的电机。因此，流体器件可以允许提供基于空气和/或液体的流体装置，所述流体装置适于应用在这些消费者产品和非消费者产品中，这些产品与所需的尺寸、设计和性能兼容，同时还操作一个或多个类型的多个致动器，并允许在一个小区域内使用多个马达(泵)。此外，流体致动器在操作期间可以挠曲和/或变形，并且在挠曲和/或变形之后可以操作。

对于可以用作消费者产品和非消费者产品的一部分的流体系统，在现有技术中，由于总体上水力学的长期历史，自然存在泵(马达)、阀、开关和致动器的多种设计。然而，迄今为止，由于紧凑型液压装置尚未被开发或商业部署，因此没有紧凑型阀、开关等的相应发展。当今，流体学发展主要在用于尺寸以微米(微英寸)为单位测量的自供电生物和/或化学测试应用的微流体领域中进行，或者在基于泵的液压(流体)系统中进行，所述液压(流体)系统用于管道工作、制冷、加热、水力养殖、车辆悬架等，其中尺寸以厘米(英寸)为单位测量。这种系统利用旋转叶片泵、隔膜泵、齿轮泵等泵。

这种现有技术的泵体积大，效率低，功率高，需要连接到电网(市电电源)或其他电源，例如铅酸电池或汽油/柴油/燃气发动机。一直到不久前，缺乏高效率的紧凑型流体泵仍阻碍了在由便携式和/或碱性电池供电的消费者产品和非消费者产品中使用液压装置的考虑。此外，大多数现有技术的泵不支持这种装置所需的操作模式，例如，低频、可变持续时间以及用于提供用于尺寸调节的一级泵的那些装置的脉冲式操作，或者例如，用于提供用于振动和其他类型的运动/激励的二级泵的那些装置的高频操作。例如，传统的旋转泵在低转数/分钟(rpm)下提供的压力较差，具有复杂的马达和单独的泵，具有多个运动部件，即使具有小叶轮也相对大且昂贵，并且来自小叶轮的有效流速低。

因此，低功率、紧凑、高效的线性流体泵——例如由发明人在题为“用于流体驱动的成人装置的方法和装置”的WO/2014/047717和题为“流体方法和装置”的WO/2014/047718中所描述的——的建立支持使用流体装置的由便携式电池供电的消费者产品和非消费者产品的部署，所述流体装置例如是发明人在题为“用于液压消费者装置的方法和装置”的WO/2015/135,070中所描述的，这些文献通过参引并入本文中。

因此，期望提供一种液压阀和开关以支持这些由便携式电池操作的消费者装置和非消费者装置的可配置性、可编程性和操作，这些装置本身提供高效率、小占位面积、低复杂性和低成本。