DE4332720A1 - Mikromembranpumpe - Google Patents
MikromembranpumpeInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B43/00—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
- F04B43/02—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having plate-like flexible members, e.g. diaphragms
- F04B43/04—Pumps having electric drive
- F04B43/043—Micropumps
Description
Die Erfindung betrifft eine Mikromembranpumpe nach dem Oberbe
griff des Patentanspruchs 1, wie sie aus dem Tagungsband s.
124 bis 133 des 3. Symposiums Mikrosystemtechnik, FH Regens
burg, 17. bis 18.02.1993 bekannt ist.
Mikropumpen werden bislang fast ausschließlich in Silizium-
Technologie gefertigt, wobei jeweils ein oder mehrere struktu
rierte Wafer aus Silizium und Glas durch anodisches Bonden
miteinander verbunden werden. Somit besteht auch die Pumpen
membran aus einem dieser Materialien.
Aus J. Uhlemann, T. Wetzig, W. Rotsch, "Montagetechnologie
strukturierter Flächenelemente am Beispiel einer Mikropumpe",
1. Symposium Mikrosystemtechnik, FH Regensburg, (1991), ist
eine Pumpe mit einer Glasmembran bekannt.
Des weiteren ist aus F.C.M. van de Pol, "A pump based on micro
engineering techniques", University of Twente, (1989) eine
Pumpe mit einer Membran aus einkristallinem Silizium und aus
S. Shoji, M. Esashi, "Fabrication of a micropump integrated
chemical analizing systems", Electronics and Communication in
Japan, Teil 2, vol. 72, Nr. 10, (1989), pp. 52-59 eine Pumpe
mit einem Ventil aus Polysilizium bekannt.
Aufgrund der Herstellungstechnik sind die Membranen aus Sili
zium ca. 20 µm und diejenigen aus Glas mindestens 40 µm dick,
so daß nur geringe Membranauslenkungen von maximal 25 µm er
zielt wurden. Zudem resultieren aus der Bindung an die Kri
stallebenen beim anisotropen Ätzen des einkristallinen Silizi
ums Pumpenmenbranen mit eingeschränkten Geometrien, z. B. eine
quadratische Membrane. Diese führen zu einer inhomogenen Span
nungsverteilung bei der Membranauslenkung, wodurch die zu
lässigen Auslenkungen zusätzlich begrenzt werden. Zur Mem
branauslenkung sind entsprechend dem Membranmaterial und der
Membrandicke große Aktordrücke erforderlich.
Die Funktion der Ventile aus Silizium beruht auf der Auslen
kung einer Biegezunge, die eine Öffnung freigibt bzw. ver
schließt. Die Biegezunge besteht aus Silizium und wird durch
die über ihr abfallende Druckdifferenz elastisch verformt. Um
ausreichende Durchflüsse zu gewährleisten, müssen die Ventile
wegen des hohen Elastizitätsmoduls von Silizium entsprechend
groß (2-8 mm Durchmesser) dimensioniert werden. Alle auf der
Basis von Silizium gefertigten Pumpen werden mit Flüssigkeiten
als Fördermedium betrieben. Die Flüssigkeiten müssen dabei
weitgehend partikelfrei sein, damit Ventilfunktionen, wie
z. B. dichtes Schließen, nicht beeinträchtigt werden. Da Sili
zium ein hydrophobes Material ist, bereitet die erstmalige Be
füllung von Pumpen mit Wasser Schwierigkeiten. Für die Förde
rung von Gasen sind bislang keine funktionierenden Mikropumpen
bekannt.
Daneben gibt es Mikropumpen, die ohne bewegliche Teile auskom
men. Sie beruhen auf dem elektrohydrodynamischen Prinzip, wie
es aus A. Richter et al., Elektrohydrodynamische Mikropumpen,
VDI-Berichte 960, 1992, pp 235-249, bekannt ist.
Mit dieser Pumpe können jedoch nur organische Lösungsmittel
geringer elektrischer Leitfähigkeit, wie z. B. Ethanol, ge
pumpt werden. Z. B. können wäßrige Lösungen, wie sie z. B. für
die Medizintechnik benötigt werden, oder Gase nicht gepumpt
werden.
Ein Nachteil der gattungsgemäßen Pumpe besteht darin, daß bei
ihrer Herstellung eines der beiden Ventile gesondert gefer
tigt, vereinzelt und an der dem ersten Ventil gegenüberliegen
den Seite der Membran befestigt werden muß. Dazu ist ein er
höhter Montage- und Justieraufwand erforderlich.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Pumpe der gattungsgemäßen
Art so zu gestalten, daß beide Ventile auf der gleichen Seite
der Membran aufgebaut werden können, und der Fertigungsprozeß
für die Pumpenkörper wesentlich vereinfacht werden kann.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale
des Patentanspruchs 1, oder des Patentanspruchs 9.
Die Unteransprüche beschreiben vorteilhafte Ausgestaltungen
der Erfindung.
Vorteile der Erfindung sind:
- - Kostensenkung bei der Herstellung,
- - Verbesserung von Ausbeute und Qualität,
- - optische Kontrolle des Fördervorgangs über eine durchsich tige Abschlußplatte aus Glas oder Pumpenkörper aus durch sichtigen Kunststoffen wie PMMA oder PVDF,
- - kostengünstige Massenherstellung, da Batchfabrikation von wesentlichen Teilkomponenten der Pumpe möglich ist,
- - parallele Abformung der Pumpenkörper aus chemisch inerten Kunststoffen wie PVDF, PFA oder PTFE,
- - Herstellung der Membran und der Ventile in Dünnfilmtechnik mittels optischer Lithografie.
Die Erfindung wird im folgenden anhand zweier Ausführungsbei
spiele und der Fig. 1 bis 4 näher erläutert.
Dabei zeigt die Fig. 1 den schematischen Querschnitt einer
Pumpe mit zwei Ventilen unterschiedlicher Steifigkeit und die
Fig. 2 den schematischen Querschnitt einer Pumpe mit zwei
gleichen Ventilen
Die Fig. 3 zeigt den schematischen Aufbau eines besonders vor teilhaften Ventils und die Fig. 4 ein Bemaßungsbeispiel.
Die Fig. 3 zeigt den schematischen Aufbau eines besonders vor teilhaften Ventils und die Fig. 4 ein Bemaßungsbeispiel.
Der obere Teil der Fig. 1 zeigt den unteren Pumpenkörper 1,
welcher nach oben dicht mit der Membran 2 abgeschlossen ist.
Auf dieser sitzt dicht mit ihr verbunden der obere Pumpenkör
per 3. Der untere Pumpenkörper enthält die beiden Ventilkam
mern 4, 5, die Pumpenkammer 6 sowie die beiden Kanäle 9, 10,
welche die beiden Ventilkammern mit der Pumpenkammer verbin
den.
Die Membran 2 enthält links das Einlaßventil 7 und rechts das
Auslaßventil 8. Der Membranbereich oberhalb der Pumpenkammer 6
dient als Pumpenantrieb.
Der obere Pumpenkörper 3 enthält Einlaß - und Auslaßkanal 11,
12 für das zu fördernde Medium sowie eine Kammer für den Ven
tilantrieb 13. Im Falle eines pneumatischen Antriebs ist, wie
hier dargestellt, eine Zuleitung für das Antriebsmedium vorge
sehen, welches durch seine Druckänderungen die Pumpe antreibt.
Die beiden Ventile 7, 8 sind im unteren Teil der Figur ver
größert dargestellt. Dabei sind die Ventile so ausgelegt, daß
die Steifigkeit des auf die Membran 2 strukturierten Teils des
Ventils 8 größer und die Steifigkeit des auf die Membran 2
strukturierten Teils des Ventils 7 kleiner ist als die der
Membran. Überdruck in der Pumpenkammer 6 öffnet daher das Ven
til 8 und schließt das Ventil 7 und Unterdruck in der Pumpen
kammer 6 öffnet das Ventil 7 und schließt das Ventil 8. Die
Dimensionierung der Ventile wird unten näher erläutert.
Beim Beispiel von Fig. 2 sind die vergrößert dargestellten
Ventile 7, 8 identisch aufgebaut. Die dargestellte Pumpe un
terscheidet sich von der Pumpe von Fig. 1 nur im Bereich des
Auslaßventils 8. An den Kanal 10 schließt sich vor dem Ventil
8 der Umlenkkanal 14 an, welcher die Membran 2 durchbricht und
welcher dazu dient den Medienstrom auf die andere Seite des
Ventils 8 zu lenken. Die Ventilkammer 5 ist über den Umlenk
kanal 15, welcher ebenfalls die Membran durchbricht, mit dem
Auslaßkanal 12 verbunden. Anstatt des Umlenkkanals 15 kann der
Auslaßkanal 12 auch nach unten herausgeführt werden.
Die Pfeile bei beiden Figuren zeigen die Richtung des geför
derten Mediums an.
Die Fig. 3 zeigt ein Ventil, welches den Merkmalen des Ventils
der Fig. 3b der DE 41 39 668 A1 entspricht. Die Membran 2
entspricht dabei dem Ventilsitz 3 und das Ventil 7, 8 dem Ven
tilkörper 6. Das hier beschriebene Ventil zeichnet sich durch
eine vorteilhafte Formgebung der Öffnungen in Membran 2 und
Ventil 7, 8 aus. Die Öffnungen in der Membran 2, oben darge
stellt, sind drei Schlitze welche einen dreistrahligen Stern
in der Membran 2 darstellen. Der Verlauf der Schlitze ist
ellipsenförmig zum Zentrum des Sterns hin gekrümmt, wobei die
durch die großen Halbachsen der ellipsenförmigen Schlitzlinien
gelegten Geraden ein gleichseitiges Dreieck bilden. Die
Schnitte laufen an ihren Enden jeweils über die Scheitel hin
aus und die benachbarten Enden von jeweils zwei Schnitten lau
fen trichterförmig mit umgebogenem Rand auseinander. Darunter
ist der Hohlraum 16 zwischen Membran und Ventil dargestellt,
welcher durch das Wegätzen einer dünnen Opferschicht bei der
Ventilherstellung entsteht. Am Rande dieses Hohlraumes sind
Membran und Ventil fest miteinander verbunden. Die Verbin
dungslinie verläuft entlang des Außenrands der drei Schlitze
bis zu deren Enden und von da jeweils in einem nach außen ge
wölbten Bogen zum benachbarten Ende des benachbarten Schlit
zes. Der Hohlraum 16 hat eine dreizählige Drehachse senkrecht
zur Zeichenebene und drei zweizählige Drehachsen in der Zei
chenebene.
Unten ist ein Ventil 7, 8 dargestellt. Es weist drei Reihen
von aufeinanderzulaufenden Löchern auf, die über den drei
zweizähligen Drehachsen des Hohlraums 16 verlaufen. Dabei ist
darauf zu achten, daß die Löcher im Ventil 7, 8, bei Berührung
von Membran und Ventil im geschlossenen Zustand des Ventils,
weit genug von den Schlitzen in der Membran entfernt sind. Da
bei sind die Ränder der Löcher mindestens 40 µm von den
Schlitzen entfernt. Nur so ist eine ausreichende Dichtwirkung
gewährleistet.
Im allgemeinen Fall kann auch ein mehr als dreiachsiger Stern
gewählt werden.
Die Fig. 4 zeigt ein Bemaßungsbeispiel, bei welchem das Ven
til, in der Draufsicht dargestellt, aus Polyimid und die Mem
bran aus Titan besteht. Es sind nur die drei mittleren Ventil
löcher eingezeichnet. Die übrigen Löcher sind nicht darge
stellt, da auf sie auch verzichtet werden kann.
Dabei betragen:
Φp: 500 µm
l: 155 µm
r : 36 µm
s : 73 µm
µ₁: 22 µm
µ₂: 55 µm.
Φp: 500 µm
l: 155 µm
r : 36 µm
s : 73 µm
µ₁: 22 µm
µ₂: 55 µm.
Ein Ventil mit der Materialkombination Polyimid und Titan kann
nach dem in der DE 41 39 668 A1 beschriebenen Verfahren herge
stellt werden.
Um Ventile zu erhalten, bei welchen die Titanmembran die
leichter dehnbare Membran ist, wird die Polyimidmembran durch
eine dickere, galvanisierte Schicht ersetzt. Als Galvanikmate
rial wird Nickel verwendet, da dieses mit 200 GPa von den ver
fügbaren Galvanikmaterialien mit Abstand den größten Elastizi
tätsmodul besitzt.
Gegenüber Titan besitzt Nickel, aufgrund eines 1,5-fach größe
ren Biaxialmoduls E/(1-ν), bei gleicher Dicke und Geometrie
eine größere Biegesteifigkeit. Wählt man zudem für Nickel eine
deutlich größere Dicke als die 2,7 µm des Titans, so wird bei
Anliegen eines Differenzdrucks die Titanmembran stärker ge
dehnt als die Nickelschicht.
Analog zum Herstellungsprozeß gemäß DE 41 39 668 A1 wird auf
eine strukturierte Titanmembran eine Opferschicht aufgebracht
und ebenfalls strukturiert. Anschließend werden in zwei Ar
beitsgängen jeweils 16 µm Fotolack aufgeschleudert und licht
optisch strukturiert. Dann erfolgt, unter Verwendung von KOH,
die Entwicklung des Fotolacks im Maschinenentwickler. Danach
wird der strukturierte Fotolack galvanisch aufgefüllt. An
schließend kann der Fotolack mit Azeton entfernt und die Op
ferschicht herausgelöst werden. Um ein Einzelventil zu erhal
ten wird dann ein Rahmen aufgebracht, um ihn herum die Titan
membran durchtrennt und das Ventil vom Siliziumsubstrat ge
löst. Abschließend kann noch die Kohlenstoffschicht in einem
Sauerstoffplasma entfernt werden.
Für die verschiedenen möglichen Materialkombinationen können
aus den unten angegebenen Formeln 1 bis 5 Hinweise für die
Konstruktion entnommen werden.
Dabei bedeuten
Index M: Membranwerkstoff (z. B. Ti)
Index S/E: Ventilwerkstoff am Einlaßventil (z. B. PI)
Index S/A: Ventilwerkstoff am Auslaßventil (z. B. Ni)
Δp: Druckdifferenz
E′ = E/1-ν: Biaxialmodul
a: Membranradius bei runder Membran
d: Membrandicke
Y: Geometriefaktor des Membrandesigns ω: Membranauslenkung
ν: Querkontraktionszahl
E: Elastizitätsmodul
E: Elastizitätsmodul
σo: Eigenspannung der Membran
Index S/E: Ventilwerkstoff am Einlaßventil (z. B. PI)
Index S/A: Ventilwerkstoff am Auslaßventil (z. B. Ni)
Δp: Druckdifferenz
E′ = E/1-ν: Biaxialmodul
a: Membranradius bei runder Membran
d: Membrandicke
Y: Geometriefaktor des Membrandesigns ω: Membranauslenkung
ν: Querkontraktionszahl
E: Elastizitätsmodul
E: Elastizitätsmodul
σo: Eigenspannung der Membran
aus (1) und (3):
mit:
E′M/E = E′M/A = E′M (4a)
dM/E = dM/A = dM (4b)
aS/E = aM/E (4c)
aS/A = aM/A (4d).
E′M/E = E′M/A = E′M (4a)
dM/E = dM/A = dM (4b)
aS/E = aM/E (4c)
aS/A = aM/A (4d).
Wegen der Forderung gleicher lateraler Ventilgrößen gilt:
aS/E = aM/E = aS/A = aM/A (4e)
damit
Variante A:
Beide Ventile bis auf die Dicke geometrisch gleich
Beide Ventile bis auf die Dicke geometrisch gleich
Variante B:
Gleiche Ventilwerkstoffe und Ventildicken
Gleiche Ventilwerkstoffe und Ventildicken
und daraus durch einfache Umformung:
Um die Ventilcharakteristik verschiedener Membranventile, be
stehend aus zwei Membranen miteinander vergleichen zu können,
werden folgende Annahmen gemacht:
- 1. Die Ventilcharakteristik wird u. a. durch den Abstand zwi schen den beiden Ventilmembranen unter Druckbeaufschlagung bestimmt. Zur Erzielung der identischen Ventilcharakteri stik zweier Ventile muß der Membranabstand unter Druckbe aufschlagung identisch sein (Gl. 1).
- 2. An beiden Ventilmembranen fällt derselbe Differenzdruck ab.
Die Formel für die Auslenkung einer runden Membran (ohne
Öffnungen) unter Druckbeaufschlagung ist durch Gl. 2 gege
ben. Hieraus ergibt sich für die Membranauslenkung Gl. 3,
wobei:
- - Eigenspannungen der Membran nicht berücksichtigt wurden.
- - Abweichungen des Ventildesigns von einer runden Geome trie sowie Öffnungen in der Ventilmembran werden durch den Geometriefaktor Y berücksichtigt.
Aus Gl. 1 ergibt sich unter Einsetzen von Gl. 3 die Gl. 4.
Diese vereinfacht sich zu Gl. 5, wenn berücksichtigt wird,
daß:
- - eine der Membranen (Bsp. Ti-Membran) am Ein- und Auslaß aus demselben Material ist und dieselbe Dicke besitzt (Gl. 4a bzw. Gl. 4b),
- - die Außenabmessungen aller Membranen (Ventile) identisch sind (Gl. 4c-4e).
Ein- und Auslaßventil unterscheiden sich, bei geometrisch
identischem Ventildesign, in einem der Membranwerkstoffe.
Einlaßventil: Titan- und Polyimidmembran.
Auslaßventil: Nickel- und Titanmembran.
Da beide Ventile vom Design her identisch aufgebaut sind,
benötigt man in Gl. 5 nur noch zwei unterschiedliche Geome
triefaktoren für die beiden Ventilmembranen. Somit ergibt sich
Gl. 5a. Sind beide Ventilmembranen vom Design her identisch
(identische Membranöffnungen, die gegeneinander verdreht
sind), so entfallen alle Geometriefaktoren in Gl. 5a.
Gleiche Membranwerkstoffe bei unterschiedlicher Formsteifig
keit (verschiedene Designs) der Ventilmembranen.
Ein- und Auslaßventil bestehen aus je einer Titan- und Polyi
midmembran. Sowohl die Dicke der Titan- als auch Polyimidmem
bran ist bei beiden Ventilen fertigungsbedingt identisch. Ein-
und Auslaßventil unterscheiden sich jedoch in den Geometrie
faktoren.
Hiermit ergibt sich Gl. 5b1 und durch einfachste Rechenopera
tionen Gl. 5b2.
Unterschiedliche Membranwerkstoffe und unterschiedliche Form
steifigkeit (Ventildesign) von Ein- und Auslaßventil.
Es gilt Gl. 5 mit 4 unterschiedlichen Geometriefaktoren.
Die Nickelmembrane wurde möglichst biegesteif ausgeführt. Das heißt
es wurde eine gegenüber dem Titan größere Dicke der Membran
(10 µm) gewählt. Zudem enthält die Membran lediglich kleine
Löcher, so daß neben der ohnehin guten Materialsteifigkeit
(gegeben durch den Biaxialmodul) eine hohe Formsteifigkeit er
halten wird.
Dagegen muß die Titanmembran, die an sich eine hohe Material
steifigkeit aufweist (die allerdings kleiner ist, als die des
Nickel), so strukturiert werden, daß die Formsteifigkeit der
Membran sehr gering wird. Dies wird dadurch erreicht, daß in
der Titanmembran eine Tripol-ähnliche Struktur erzeugt wird.
Die Arme des Tripols sind schmal und damit biegeweich. Bei der
Wahl der Außenkontur wurde darauf geachtet, daß Kerbspannungen
geringgehalten werden. Dies muß berücksichtigt werden, da an
dernfalls hohe Spannungen in der dünnen Titanmembran auftreten
können, die die Bildung von Rissen und deren Fortschreiten
entlang der strukturierten Schlitze bewirken würden, die die
Tripolstruktur begrenzen und definieren. Außerhalb der struk
turierten Tripole sind Titan und Nickel fest miteinander ver
bunden, so daß eine "Hubbewegung" allein auf den Bereich der
Tripole begrenzt bleibt.
Identische Ein- und Auslaßventile, wobei eine Umlenkung des
Fördermediums durch eine zusätzliche Öffnung in der Membran an
einem Anschluß erfolgt.
Bei der Verwendung identischer Ventile ist eine Anströmung je
weils von derselben Ventilseite her notwendig. Deshalb muß das
Fördermedium an einem Ventil in eine weitere Ebene umgelenkt
werden. Teil 3 kann wiederum eine Mikrostruktur sein, die nach
dem LIGA-Verfahren oder anderen Strukturierungsverfahren her
gestellt wird. Sie kann zusätzlich den Antrieb der Pumpe
(thermopneumatisch, oder Anschlüsse für pneumatischen Antrieb)
beinhalten. Ob die Umlenkung am Einlaß- oder Auslaßventil er
folgt, hängt vom verwendeten Ventil und der Einbaulage des
Ventils ab. Wenn die Ventile aus je einer Titan und Polyimid
membran bestehen und die Titanmembran gleichzeitig als Pumpen
membran dient, auf der die Wände der Pumpenkammer als LIGA-
Struktur aufgebaut werden; dann muß z. B. die Umlenkung am
Auslaßventil erfolgen. Ebenso sind folgende Materialkombina
tionen für Membran und Ventile denkbar:
- - Titan/Nickel;
- - Polyimid/Gold.
Die letztere Variante hat den Vorteil, daß damit als Pumpen
membran eine extrem elastische Polyimidmembran zur Verfügung
steht.
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Pumpenkörper 1, 3
als Kunststoffteile aus einem einzigen Werkstoff, z. B. durch
Kunststoffabformung herzustellen. Die Formen für diese Kunst
stoffteile können je nach den gewünschten Abmessungen der Pum
penkörper über feinwerktechnische Verfahren oder nach dem
LIGA-Verfahren gefertigt werden. Von den Pumpenkörpern 1, 2
kann einer oder beide aus Metall gefertigt sein. Anstatt auf
der Membran 2 die Wände des Pumpenkörpers 1 aufzubauen und den
Pumpenkörper dann über das Montieren einer Abschlußplatte zu
verschließen, kann die Membran (mit den Ventilen) auf den
fertiggestellten Pumpenkörper montiert werden. Dies hat gegen
über der aus gattungsgemäßen Pumpe den Vorteil, daß keine wei
teren Strukturen auf der Membran aufgebaut werden müssen.
Die Pumpenkörper 1, 3 enthalten zusätzlich die fluidischen An
schlüsse zu Ein- und Auslaßventil 4, 5, die Umlenkkanäle 14,
15 und eine weitere Kammer mit Anschluß oberhalb der Pumpen
kammer 6 für einen z. B. pneumatischen Pumpenantrieb.
Bezugszeichenliste
1 Unterer Pumpenkörper
2 Membran
3 Oberer Pumpenkörper
4 Ventilkammer (Einlaß)
5 Ventilkammer (Auslaß)
6 Pumpenkammer
7 Ventil (Einlaß)
8 Ventil (Auslaß)
9 Kanal
10 Kanal
11 Einlaßkanal
12 Auslaßkanal
13 Pumpenantrieb
14 Umlenkkanal
15 Umlenkkanal
16 Ventilhohlraum
2 Membran
3 Oberer Pumpenkörper
4 Ventilkammer (Einlaß)
5 Ventilkammer (Auslaß)
6 Pumpenkammer
7 Ventil (Einlaß)
8 Ventil (Auslaß)
9 Kanal
10 Kanal
11 Einlaßkanal
12 Auslaßkanal
13 Pumpenantrieb
14 Umlenkkanal
15 Umlenkkanal
16 Ventilhohlraum
Claims (9)
1. Mikromembranpumpe bestehend aus zwei Ventilkammern, einer
dazwischen angeordneten Pumpenkammer, wobei jede Ventilkam
mer durch einen Kanal mit der Pumpenkammer verbunden
ist, einem Pumpenantrieb und einer Membran welche die drei
Kammern verschließt, wobei die Membran im Bereich der einen
Ventilkammer ein Einlaßventil und im Bereich der anderen
Ventilkammer ein Auslaßventil trägt dadurch gekennzeichnet,
daß
- a) die Ventile (7, 8) in die Membran (2) integriert sind und
- b) die auf die Membran (2) strukturierten Ventilteile auf der gleichen Membranseite liegen.
2. Mikromembranpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die beiden Ventile (7, 8) gleich aufgebaut sind und ein
Umlenkkanal (14) bei der einen Ventilkammer angeordnet ist,
der den Medienstrom auf die andere Seite der Membran führt.
3. Mikromembranpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steifigkeit des auf die Membran (2) strukturierten
Teils des einen Ventils größer und die Steifigkeit des auf
die Membran (2) strukturierten Teils des anderen Ventils
kleiner ist als die der Membran.
4. Mikromembranpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Ventile (7, 8) mindestens drei Rei
hen von aufeinander zulaufenden Löchern und die Membran (2)
im Bereich der Ventile (7, 8) mindestens drei nach innen
gekrümmte Schlitze aufweist.
5. Mikromembranpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Pumpenkörper (1), welcher die Pum
penkammer (6) und die Ventilkammern (4, 5) enthält, aus
Kunststoff besteht.
6. Mikromembranpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Pumpenkörper (1), welcher die Pum
penkammer (6) und die Ventilkammern (4, 5) enthält, aus Me
tall besteht.
7. Mikromembranpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Membran (2) aus Polyimid besteht.
8. Mikromembranpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Membran (2) aus Metall besteht.
9. Mikromembranpumpe bestehend aus zwei Ventilkammern, einer
dazwischen angeordneten Pumpenkammer, wobei jede Ventilkam
mer durch einen Kanal mit der Pumpenkammer verbunden ist,
einem Pumpenantrieb und einer Membran welche die drei Kam
mern verschließt, wobei die Membran im Bereich der einen
Ventilkammer ein Einlaßventil und im Bereich der anderen
Ventilkammer ein Auslaßventil trägt dadurch gekennzeichnet,
daß ein Pumpenkörper (1), welcher die Pumpenkammer (6) und
die Ventilkammern (4, 5) enthält aus einem Stück gefertigt
ist.
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4332720A DE4332720C2 (de) | 1993-09-25 | 1993-09-25 | Mikromembranpumpe |
JP7509525A JP2977904B2 (ja) | 1993-09-25 | 1994-09-02 | マイクロダイヤフラムポンプ |
PCT/EP1994/002927 WO1995008711A1 (de) | 1993-09-25 | 1994-09-02 | Mikromembranpumpe |
DK94927548.1T DK0722538T3 (da) | 1993-09-25 | 1994-09-02 | Mikromembranpumpe |
EP94927548A EP0722538B1 (de) | 1993-09-25 | 1994-09-02 | Mikromembranpumpe |
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4332720A DE4332720C2 (de) | 1993-09-25 | 1993-09-25 | Mikromembranpumpe |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4332720A1 true DE4332720A1 (de) | 1995-03-30 |
DE4332720C2 DE4332720C2 (de) | 1997-02-13 |
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ID=6498644
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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EP (1) | EP0722538B1 (de) |
JP (1) | JP2977904B2 (de) |
DE (1) | DE4332720C2 (de) |
DK (1) | DK0722538T3 (de) |
WO (1) | WO1995008711A1 (de) |
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