CN213655092U - 一种带有阀瓣的微泵 - Google Patents
一种带有阀瓣的微泵 Download PDFInfo
- Publication number
- CN213655092U CN213655092U CN202022315881.XU CN202022315881U CN213655092U CN 213655092 U CN213655092 U CN 213655092U CN 202022315881 U CN202022315881 U CN 202022315881U CN 213655092 U CN213655092 U CN 213655092U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- valve
- channel
- flap
- micropump
- horizontal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Micromachines (AREA)
Abstract
本实用新型属于微流控芯片领域。它由一个长600μm、高100μm的水平通道组成。在水平通道长度方向的中点处，连接一个垂直腔室。通道底部连接有两个倾斜的阀瓣，阀瓣用于局部阻挡沿通道长度方向的流动，两个阀瓣相隔一定距离，间距中点位于水平通道的中点，阀瓣与通道水平边成45度角，水平通道中心位置设置一块三角形挡板。本实用新型的特点在于：一种带有阀瓣的微泵在低雷诺数下有效，用于克服流体动阻力。一种带有阀瓣的微泵能够最大限度地降低堵塞风险，并且不会损害生物材料，因此它通常是微流体系统的首选组件。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种微泵，尤其是涉及一种带有阀瓣的微泵。
背景技术
微流控芯片以其微型化、便携化、可集成、成本低廉等特点成为研究的热门领域，其所依托的微流控技术已成为应用于机械、生物医学、化学工程、航空航天等多个领域的崭新技术；当系统的雷诺数较低时，许多无阀泵设计是无效的，因此不适用于黏性流体和长度尺度较小或流率较低的应用；这很大程度上是因为没有阀，很难在给定方向上实现持续的流动。
本实用新型中模拟的机构通过将简单的往复泵送机构引起的振荡流体运动转换成一个方向的净流动来克服没有阀这一限制；在微流体系统中构建振荡泵送机构相对容易，例如，利用压电振荡器可以使膜振动，从而周期性地改变微室的体积。在本实用新型中，振荡流被注入包含可弯曲小阀瓣的通道中；小阀瓣在流体运动影响下发生的变形会改变流体的流向，并在一致的方向上引起净流率；被动式流量调节器支持对流动进行方向控制，无需使用基于阀门的系统中所需的复杂同步致动机构。
这种构型在微流体系统中可用于多种应用：例如，该装置可用于将流体从连接到左侧出口的液滴贮槽输送到与右侧出口连接的微流体通道；此外，该装置还可用于构建围绕连续回路泵送流体的循环系统来冷却微电子系统。
发明内容
本实用新型目的在于提供一种具有新型结构的微泵，具体包括左侧出口（1）、第一阀瓣（2）、水平通道（3）、三角形挡块（4）、垂直腔室（5）、入口（6）、第二阀瓣（7）、右侧出口（8）；所述的水平通道（3）为长为600μm，高为100μm的长方形，垂直腔室（5）长为100μm，宽为80μm；阀瓣是宽为4μm，长为70μm的长方形，两个角做圆角处理，阀瓣与水平边成45度夹角，第一阀瓣（2）与第二阀瓣（7）水平距离为300μm。
本实用新型的技术方案是：在下行程中，当流体从垂直腔室（5）被推入水平通道（3）时，第二阀瓣（7）朝通道的底部向下弯曲，第一阀瓣（2）朝远离水平通道（3）底部的方向弯曲，由于第一阀瓣（2）和第二阀瓣（7）的不对称弯曲，流体可以更容易地从右侧出口（8）流出。在上行程中，当流体从水平通道（3）被吸入垂直腔室（5）时，第一阀瓣（2）和第二阀瓣（7）沿相反方向弯曲，第二阀瓣（7）比第一阀瓣（2）更能限制流体流动，因此被吸入垂直腔室（5）的大部分流体来自左侧出口（1）。
本实用新型的特点在于：本实用新型适用于当系统的雷诺数较低时的情况，适用于黏性流体和长度尺度较小或流率较低的应用；被动式流量调节器支持对流动进行方向控制，
无需使用基于阀门的系统中所需的复杂同步致动机构；相比其他无阀微泵具有更加优化的结构，更便于大批量生产。
附图说明
图1为带有阀瓣的微泵二维结构示意图，图中：左侧出口（1）、第一阀瓣（2）、水平通道（3）、三角形挡块（4）、垂直腔室（5）、入口（6）、第二阀瓣（7）、右侧出口（8）。
图2为0.26 s时的解，此时是下行程，该时间对应于通过入口流入垂直腔室的速度达到最大值的时间，由于两个阀瓣的不对称弯曲，流体可以更容易地从右侧出口流出。
图3为0.74 s时的解，此时是上行程，第二阀瓣比第一阀瓣更能限制流体流动，因此被吸入垂直腔室的大部分流体来自左侧出口。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型作进一步说明，但本实用新型的实施方式不限于此。
一种带有阀瓣的微泵，包括左侧出口（1）、第一阀瓣（2）、水平通道（3）、三角形挡块（4）、垂直腔室（5）、入口（6）、第二阀瓣（7）、右侧出口（8）。
具体的，一种带有阀瓣的微泵，其流体特性如下，平均入口流速0.16 m/s，流体动力黏度为0.001 Pa·s，流体密度为1000 kg/m³。
具体的，一种带有阀瓣的微泵，其第一阀瓣（2）、第二阀瓣（7）及三角形挡块（4）特性如下，杨氏模量为3.6×105Pa，泊松比为0.499，密度为970kg/m³。
Claims (3)
1.一种带有阀瓣的微泵，包括左侧出口（1）、第一阀瓣（2）、水平通道（3）、三角形挡块（4）、垂直腔室（5）、入口（6）、第二阀瓣（7）、右侧出口（8）；其特征在于：当流体从垂直腔室（5）被推入水平通道（3）时，第二阀瓣（7）朝通道的底部向下弯曲，第一阀瓣（2）朝远离水平通道（3）底部的方向弯曲，由于第一阀瓣（2）与第二阀瓣（7）的弯曲，流体可以更容易地从右侧出口（8）流出；水平通道（3）为长600μm、宽100μm的长方形,当流体从水平通道（3）被吸入垂直腔室（5）时，通道底部连接有第一阀瓣（2）与第二阀瓣（7），都向右倾斜与水平边成45度夹角，第一阀瓣（2）与第二阀瓣（7）水平距离为300μm，阀瓣是宽为4μm，长为70μm的长方形，两个角做圆角处理，第一阀瓣（2）限制流体流动，因此被吸入垂直腔室（5）的大部分流体来自左侧出口（1）。
2.根据权利要求1所述的一种带有阀瓣的微泵，其特征在于，在水平通道（3）的中间位置处，连接一个长为100μm、宽80μm的垂直腔室（5）。
3.根据权利要求1所述的一种带有阀瓣的微泵，其特征在于，通道中心位置有一块底边长为70μm，高为50μm的三角形挡块（4）。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202022315881.XU CN213655092U (zh) | 2020-10-18 | 2020-10-18 | 一种带有阀瓣的微泵 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202022315881.XU CN213655092U (zh) | 2020-10-18 | 2020-10-18 | 一种带有阀瓣的微泵 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN213655092U true CN213655092U (zh) | 2021-07-09 |
Family
ID=76701729
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202022315881.XU Active CN213655092U (zh) | 2020-10-18 | 2020-10-18 | 一种带有阀瓣的微泵 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN213655092U (zh) |
-
2020
- 2020-10-18 CN CN202022315881.XU patent/CN213655092U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105413772B (zh) | 基于集成微通道的单/多组份液滴制备装置及其控制方法 | |
| Nabavi | Steady and unsteady flow analysis in microdiffusers and micropumps: a critical review | |
| CN2809266Y (zh) | 一体化微流体泵 | |
| SE508435C2 (sv) | Förträngningspump av membranpumptyp | |
| Huang et al. | Theory and experimental verification on valveless piezoelectric pump with multistage Y-shape treelike bifurcate tubes | |
| CN107605713A (zh) | 一种大流量的无阀微泵 | |
| Le Van et al. | Simulation and experimental study of a synthetic jet valveless pump | |
| He et al. | The analysis of internal transient flow and the performance of valveless piezoelectric micropumps with planar diffuser/nozzles elements | |
| He et al. | A bidirectional valveless piezoelectric micropump with three chambers applying synthetic jet | |
| Yang et al. | A valveless piezoelectric micropump with a Coanda jet element | |
| CN104153978A (zh) | 一种压电致振式微流体泵送装置 | |
| Yoon et al. | A valveless micropump for bidirectional applications | |
| CN213655092U (zh) | 一种带有阀瓣的微泵 | |
| CN203248325U (zh) | 基于合成射流的压电微泵 | |
| CN103016296B (zh) | 基于合成射流的压电微泵 | |
| CN108175883B (zh) | 一种基于压电纤维复合材料驱动的新型仿生阀心脏泵 | |
| CN113289529B (zh) | 基于压电式合成射流技术的微流体混合器及其混合方法 | |
| CN106955803B (zh) | 一种负流阻振荡器及构建方法 | |
| CN100458152C (zh) | 一种微机械往复膜片泵 | |
| CN106438339B (zh) | 一种无阀型往复式微泵 | |
| CN208161617U (zh) | 一种可控微液滴生成装置 | |
| CN206495777U (zh) | 一种无阀型往复式微泵 | |
| Dereshgi | Design of novel micro-pumps for mechatronic applications | |
| Vasuki et al. | A new piezoelectric laminated cantilever resonance based hydraulic pump | |
| CN112963326A (zh) | 一种基于微机电技术的声流体微型泵 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |