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공압 밸브 소자 및 이의 제조 방법

본 발명은 압력 구동형 유체 흐름 제어 시스템의 핵심 구성 요소 중 하나로, 마이크로플루이딕 시스템, 생의학적 약물 주입 장치, 고압수 공급 시스템 등 다양한 응용 분야에 사용될 수 있습니다. 기존의 전기 피드백 루프 기반 유량 조절기는 정밀 조절이 가능하지만 복잡하고 비용이 많이 듭니다. 반면, 스프링 힘을 기반으로 하는 기존의 안전 밸브는 간단하고 저렴하지만 고정된 압력 범위, 크기 및 모양으로 인해 응용이 제한됩니다.

본 발명은 폐쇄된 액체 저장소와 오일 게이팅 피동 멤브레인 밸브를 결합한 간단하고 조절 가능한 유체 흐름 시스템을 제안합니다. 초박형 유연한 피동 멤브레인 밸브는 설계된 내부 공압을 유지하여 일정한 유체 흐름을 유도하는 즉각적으로 반응하고 정밀하게 제어되는 가스 밸브 역할을 합니다. 오일로 채워진 구멍은 적용된 압력에 따라 가스 흐름의 게이트로 작용하며, 게이트의 임계 압력은 오일의 표면 장력과 게이트 직경에 따라 결정됩니다.

이 시스템은 내부 압력을 안정적으로 유지하며, 다양한 구멍 직경을 통해 임계 압력을 정밀하게 조절할 수 있음을 확인했습니다. 피동 멤브레인 밸브의 기능 덕분에 높은 가스 유량에도 일정한 액체 유량 제어를 달성할 수 있습니다.

- 마이크로플루이딕 시스템: 유체의 정밀한 조절로 분석의 정확성과 효율성이 향상되며, 소형화된 장치 개발로 다양한 실험 및 진단 응용이 가능. - 생의학적 약물 주입 장치: 약물 투여의 정밀성과 안정성이 높아져 환자의 치료 효과를 극대화하고, 부작용을 최소화할 수 있음. - 유체 혼합 및 반응 장치: 유체 흐름의 정밀한 제어로 화학 반응의 효율성 및 일관성이 향상되어 생산성 증가와 품질 향상이 기대됨. - 가정용 및 상업용 배관 시스템: 유체 흐름의 안정적 제어로 배관 시스템의 수명 연장 및 유지보수 비용 절감 효과. - 연료 전지 및 배터리 시스템: 유체 공급의 정밀한 제어로 에너지 효율성 및 성능이 향상되어 친환경 에너지 시스템의 발전에 기여. - 식품 및 음료 생산: 유체 흐름의 정밀한 제어로 제품의 품질 일관성을 유지하고, 생산 효율성을 향상시켜 비용 절감 효과.