EP3841303A1 - Microblower - Google Patents

Microblower

Info

Publication number
EP3841303A1
EP3841303A1 EP19783618.2A EP19783618A EP3841303A1 EP 3841303 A1 EP3841303 A1 EP 3841303A1 EP 19783618 A EP19783618 A EP 19783618A EP 3841303 A1 EP3841303 A1 EP 3841303A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
housing
opening
piezo actuator
micropump
blower
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.)
Granted
Application number
EP19783618.2A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP3841303B1 (en
EP3841303C0 (en
Inventor
Frank Bartels
Anja Strube
Florian Siemenroth
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bartels Mikrotechnik GmbH
Original Assignee
Bartels Mikrotechnik GmbH
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bartels Mikrotechnik GmbH filed Critical Bartels Mikrotechnik GmbH
Publication of EP3841303A1 publication Critical patent/EP3841303A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP3841303B1 publication Critical patent/EP3841303B1/en
Publication of EP3841303C0 publication Critical patent/EP3841303C0/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B43/00Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
    • F04B43/02Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having plate-like flexible members, e.g. diaphragms
    • F04B43/04Pumps having electric drive
    • F04B43/043Micropumps
    • F04B43/046Micropumps with piezoelectric drive
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B43/00Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
    • F04B43/0009Special features
    • F04B43/0027Special features without valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B45/00Pumps or pumping installations having flexible working members and specially adapted for elastic fluids
    • F04B45/04Pumps or pumping installations having flexible working members and specially adapted for elastic fluids having plate-like flexible members, e.g. diaphragms
    • F04B45/043Pumps or pumping installations having flexible working members and specially adapted for elastic fluids having plate-like flexible members, e.g. diaphragms two or more plate-like pumping flexible members in parallel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B45/00Pumps or pumping installations having flexible working members and specially adapted for elastic fluids
    • F04B45/04Pumps or pumping installations having flexible working members and specially adapted for elastic fluids having plate-like flexible members, e.g. diaphragms
    • F04B45/047Pumps having electric drive
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/16Casings; Cylinders; Cylinder liners or heads; Fluid connections

Definitions

  • the invention relates to a miniaturized pump for compressible fluids.
  • the invention relates to a micro blower for gases or gas mixtures such as in particular air.
  • Micropumps are well known in the art. According to one definition, they serve to convey fluids (liquids and gases) of small volumes. These are typically in the range from micro to milliliters per minute.
  • micropump In addition to the amount of fluid pumped per unit of time, the size of the pump, in particular its pump housing, can also be decisive in determining the presence of a micropump.
  • the term "micropump” also refers to a particularly small housing, which has edge lengths in the range from a few millimeters to a few centimeters. Components such as power supply and control are often housed separately from the housing, which is why the term "micropump” in the narrower sense the components required for the actual conveying (pump chamber, valves, housing) are restricted. In particular, such a micropump is also the subject of the present invention.
  • Micropumps that are particularly suitable for pumping incompressible fluids (liquids) are based on the so-called peristaltic principle. Two or more alternating piezo-ceramic disks rhythmically increase and decrease the volume of two adjacent pumping chambers. The conveying direction is determined by skillful coupling of the chambers by means of movable check valves and a phase shift of the control. By varying the stroke or the Vibration frequency, the pump can pump a wide range of liquid quantities.
  • Micropumps constructed in this way are in principle suitable for conveying both liquids and gases;
  • the valves limit the pump frequency due to their inertia.
  • they are exposed to constant, mostly high-frequency stress, which places high demands on their mechanical properties.
  • Another disadvantage is the noise emission due to the drive of the pump. At frequencies above approx. 300 Hz, these are clearly audible even with small dimensions, and at frequencies above approx. 1000 Hz, the noise emission increases to a level which is not tolerable in many application scenarios. Operation above the hearing threshold of approx. 20 KHz is not possible due to the inertia of the valves. Accordingly, there is a practical limit to the amount delivered.
  • micropumps which do without mechanical valves. Instead, they are operated in a narrow frequency range, preferably the resonance frequency of the 1st or higher order. They are designed in such a way that fluid dynamic effects come into play at the operating frequency, which lead to the formation of a preferred direction when the fluid is conveyed.
  • micropumps are known which are operated at high frequencies, preferably in the inaudible range.
  • the only actuator in the form of a piezo disk is attached to a membrane which provides passage openings for the fluid to be conveyed. Fluid-filled chambers are present on both sides of the membrane. The flow conditions during operation of the pump lead to a depending on the direction of vibration of the membrane different fluid resistance in the corresponding chamber. In this way, the fluid is conveyed in the desired conveying direction.
  • a piezo disk forms a vibrating plate together with a membrane to which it is attached.
  • a hollow chamber is arranged on the side facing away from the piezo disk. This has a central opening.
  • the swing unit consisting of a vibrating plate and a hollow chamber is elastically supported in an outer housing that is open to the side of the piezo disk, so that the entire swing unit can swing in the direction of curvature of the piezo disk from which it is driven.
  • the outer housing has an outlet opening, likewise centrally.
  • the piezo disk, and with it the entire Schwungein unit is set into vibrations which preferably have the resonance frequency, gas is sucked in through the inlet opening and the adjoining region mentioned above in a suction phase.
  • the suppression required for this develops in the gradually increasing area between the central opening of the hollow chamber and the outlet opening. In the subsequent application phase, this area shrinks again.
  • the above-mentioned fluid dynamic effects are used, and a preferred direction can be formed in which the gas is transported.
  • a disadvantage of the construction shown is the fact that the piezo disk is located in the area of the outer housing that is open to the outside, and that gas must also flow around it during operation.
  • the pump has a gas-permeable but liquid-impermeable fabric over the suction area to prevent impairment due to dust or liquids drawn in with the gas during operation, which tissue is preferably oscillatable.
  • said protection also reduces the delivery capacity of the micropump, since part of the output is now required for the transport of the gas through the tissue which has a certain flow resistance.
  • a micropump according to the invention for compressible fluids should have an improved insensitivity to mechanical and other external impairments. It should be suitable for mechanical connection to a surface and also allow for an improved utilization of the construction volume.
  • micropump according to the invention and advantageous embodiments thereof are first described below. This is followed by a description of their use.
  • the micropump according to the invention is used to convey compressible fluids such as gases in particular.
  • the micropump comprises two main units, which, however, must not be viewed independently of one another, but must be closely coordinated and thus form a common whole in order to ensure the desired fluid transport.
  • the first main unit is referred to below as the "swing unit” because (in the idealized case) only it is in motion during operation.
  • the swing unit comprises a disk-shaped, usually round or rectangular piezo actuator that typically has a diameter of a few (eg 1 - 5) millimeters to a few (eg 1 - 4) centimeters, and which, when activated, ie when a suitable voltage is applied, changes from a typically flat resting state to a typically arched deflection state generated in the opposite direction, which increases the usable stroke accordingly.
  • the piezo actuator is arranged on an inside and / or outside of a vibrating membrane. It is firmly connected to it, so that it also performs the curvature described above. It is also conceivable to design the piezo actuator and vibrating diaphragm in one piece, or even to see the latter as a subunit of the piezo actuator.
  • the inside is the side that faces towards the blower chamber described below.
  • a vibrating plate is arranged opposite the inside of the vibrating diaphragm. Depending on the embodiment, this will preferably also move during operation.
  • the vibrating plate has at least one centrally arranged blower opening. If it has several blower openings, they are preferably also located in the central area.
  • the swing unit is accordingly hollow on the inside, and the cavity, ie the blower chamber, has (at least) one opening through which the fluid can flow in and out again.
  • the second main unit is referred to below as the “housing”.
  • the swing unit can be completely accommodated in this, a gap surrounding the swing unit being present. This is necessary because the swing unit is mounted in the housing in the swinging direction of the piezo actuator by means of at least one suspension , it is clear that the gap must be dimensioned so that no collision between the swing unit and the housing can occur during normal operation.
  • the suspension is provided to decouple the swing unit from the housing surrounding it in terms of vibration. In this way, the efficiency of the micropump is increased, since no energy is lost due to (unwanted) movement (i.e. swinging) of the housing.
  • the housing has at least one inlet or suction opening. This allows fluid to flow into the interior of the housing.
  • the housing has (at least) one outlet opening, which is also arranged in the center, and is thus opposite the fan opening. There is a gap between the two openings that is at least large enough that no collision between the swing unit and the housing can occur during normal operation.
  • the housing forms a closed space that also covers the piezo actuator and thus protects it from environmental influences.
  • the outward-facing side of the vibrating diaphragm, and with it the piezo actuator are also covered by the housing.
  • the suction opening is also arranged radially (and thus perpendicular to the direction of vibration of the piezo actuator), or on an underside opposite the swing unit. It has an intake duct that leads into a “pump chamber” located between the oscillating plate and the inside of the housing.
  • the swing unit When the piezo actuator is vibrating, the swing unit can be set in vibration relative to the housing, as a result of which the compressible fluid can be drawn in through the suction opening and can be dispensed through the outlet opening.
  • the piezo actuator is completely surrounded by the housing, it protects it from undesired mechanical impairments and environmental influences.
  • protection is only possible due to the construction according to the invention, since here the fluid does not flow through a suction opening which leads past the piezo actuator, as is partially practiced in the prior art.
  • the suction opening is not opposite, but laterally from, or on the same side as the outlet opening, the micropump according to the invention can also be mounted on a plate without closing one of the openings or without the one or more corresponding holes for the openings would be necessary in the plate.
  • the micropump according to the invention makes optimal use of the installation space available to it, since the gap on the side (in the region of the wall) only has to be large enough that the oscillating movement of the oscillating body is not impeded; Since the movement runs parallel to the (side) inner wall of the housing, a small gap, for example from 10 to 1000 pm, is sufficient.
  • the air gap according to the constructions known from the prior art must be sufficiently large for gas transport, which leads to a significantly larger distance and thus, with a comparable conveying capacity, a larger housing.
  • the housing has a housing body and a housing cover.
  • the housing body then has a pot-like shape with a bottom and surrounding walls.
  • the housing body is set up to accommodate all movable components, including the gap dimensions required for vibration.
  • all movable components can be inserted into the housing body one after the other during manufacture and the housing can finally be closed with the housing cover.
  • the lid can also be simple, i.e. without depressions.
  • At least parts of the movable components are arranged in an inner recess of the housing cover, or at least they oscillate in and out of it during operation.
  • the housing body can be flatter because the lid also provides space for certain components.
  • the production of housing parts of approximately the same thickness can be advantageous in particular in the case of injection molded parts, or in the simultaneous production of both parts by means of 3D printing.
  • the oscillating plate and wall are manufactured in an integrated manner. Both components together thus have a pot-like shape in the assembly, on which the vibrating diaphragm is then placed, so to speak, as a “cover” in order to provide the largely closed blower chamber.
  • the vibration membrane can also be integrated, for example by using 3D printing.
  • the swing plate and wall are manufactured as separate components.
  • the oscillating plate can then be provided in particular as a flat, disc-shaped body, to which a ring of a certain thickness is applied.
  • the space that the ring encloses then defines the blower chamber. In this way, blower chambers of different heights can easily be produced, since only one ring of different thicknesses is to be used in each case; the vibrating plate can remain unchanged.
  • the piezo actuator is arranged gas-tight to the pump chamber. This means that the piezo actuator no longer comes into contact with the fluid to be conveyed, since the space in which it is located is closed off. This can be achieved, for example, by designing the suspension to be continuous all the way round, or by providing an additional thin protective membrane that does not hinder the vibration. Thus, the gap between the wall of the swing unit and the inner wall of the housing is interrupted all around; only the partial volume of the interior of the housing in which the piezo actuator is not located (pump chamber) comes into contact with the fluid.
  • the piezo actuator preferably has a diameter of 5 to 50 mm, and preferably 8 to 20 mm, and particularly preferably 10 to 15 mm.
  • the gap between the wall and the inside of the housing is preferably less than 0.01 to 1 mm, and particularly preferably less than 0.5 mm.
  • the micropump minus any nozzles that may be present, preferably has a total height of 3 to 10 mm; it is particularly preferably less than 8 mm.
  • the diameter of the blower opening is between 3.0 and 0.1 mm, and preferably between 2.0 and 0.3 mm, and particularly preferably between 0.5 mm and 0.7 mm.
  • the diameter of the suction opening (s) is preferably between 0.1 and 10.0 mm, and preferably between 0.2 and 5.0 mm, and particularly preferably between 0.5 mm and 2.5 mm.
  • the diameter of the exit opening (s) is preferably between 0.1 and 10.0 mm, and preferably between 0.25 and 5.0 mm, and particularly preferably between 0.7 and 0.9 mm.
  • the method serves to deliver a compressible fluid, such as in particular a gas, using a micropump as defined above;
  • a compressible fluid such as in particular a gas
  • the piezo actuator In a suction phase, the piezo actuator is controlled with a suitable voltage in such a way that it bulges against the direction of the blower opening. This creates a suppression in the blower chamber, which is characterized by the above Fan opening also propagates into the pumping chamber, whereby fluid is drawn in through the suction opening.
  • the piezo actuator is activated in such a way that it now bulges in the direction of the blower opening.
  • there is no (active) control so that the piezo actuator goes (typically) to a flat, rest position. This leads to the fact that the negative pressure in the blower chamber regresses or even, measured at the ambient pressure, an overpressure is generated, which also propagates through said blower opening into the pumping chamber, whereby fluid, using the fluid dynamic effects described above, is emitted through the outlet opening becomes.
  • the rhythmic movement of the piezo actuator also causes the entire swing unit to vibrate.
  • the preferred direction i.e. the suction through the suction opening and the discharge through the outlet opening, is therefore determined by the special design of the micropump, in particular by the presence of the blower chamber, the blower opening, the oscillating movement of the swing unit in relation to the housing surrounding it, and the arrangement the suction and outlet openings are reached.
  • the advantage of the method according to the invention is that, using the micropump according to the invention, it allows improved protection of the piezo actuator against undesired external influences, since the fluid is only conveyed outside the half space containing the piezo actuator.
  • the suspension divides the inside of the housing into two half-spaces; one half-space contains the piezo actuator, the other half-space opens into the suction and outlet opening (s), and only this is actively flowed through by the delivered fluid.
  • the oscillating plate also swings in the direction of movement of the piezo actuator, ie both plates move approximately in the same direction. In this way, an improved generation of negative or positive pressure in the pump chamber can be achieved.
  • the oscillating plate also oscillates, but in each case counter to the direction of movement of the piezo actuator, i.e. both plates move with the same frequency, but precisely in the opposite direction to one another.
  • the vibrating diaphragm and the vibrating plate, together with the wall form a kind of bellows, which alternates between a minimum and maximum volume of the blower chamber during each vibrating cycle. This leads to a particularly strong inflow and outflow of the fluid into and out of the blower chamber.
  • Figure 1 is an exploded view of the main components of a
  • Figure 2 is a sectional view through the assembly of these
  • Figure 3 shows a schematic cross section through this
  • Figure 4 shows a schematic cross section through a
  • Embodiment with axial suction opening Embodiment with axial suction opening
  • FIG. 5 shows an exploded view of a further embodiment of the micropump according to the invention.
  • Figure 6 is a sectional view through the assembly of these
  • FIG. 7 shows an exploded view of a further embodiment of the micropump according to the invention.
  • Figure 8 is a sectional view through the assembly of these
  • FIG. 1 shows an exploded view of the most important components of an embodiment of the micropump according to the invention.
  • the micropump comprises two main units.
  • the first main unit is the swing unit 10.
  • the swing unit 10 comprises a disk-shaped piezo actuator 11, which is arranged on an outside of a vibration diaphragm 12 (pointing upwards in the figure).
  • a ring 14 of defined thickness is provided as the wall for the blower chamber 13. This is arranged on the vibrating plate 15, which lies opposite the inside of the vibrating membrane 12.
  • the oscillating plate 15 and wall (ring 14) are present as separate components.
  • suspensions 17 are arranged symmetrically to the side of the oscillating plate 15 (only one is provided with reference numerals). By means of this, the remaining swing unit 10 can swing at least, and preferably only, in the vertical direction (in the picture). The distal ends of the suspensions 17 can be inserted into correspondingly shaped receptacles 22 of the housing body 21 (likewise only one is provided with reference numerals).
  • the second main unit is the housing 20.
  • the housing body 21 comprises a recess 23 in which the components of the swing unit 10 can be at least partially accommodated are. Between the swing unit 10 and the inside of the housing 20 there is therefore a gap S (see, for example, the next and the next but one figure) which ensures the required freedom of movement of the swing unit 10.
  • four suction openings 24 are present in the housing body 21 (only one is provided with reference numerals). In the present case, these initially run radially to the main direction of movement of the swing unit 10, which runs in the image in the vertical direction. After a 90-degree bend (not visible, see next figure), they open into the pump chamber 26. An outlet opening 25, which is opposite the blower opening 16, branches off from the latter.
  • the housing 20 also includes a housing cover 27, which closes the interior, comprising the pump chamber 26 and the half space H, of the housing 20.
  • the housing cover 27 is provided as a separate component, which is connected to the housing body 21 in a gas-tight manner.
  • the housing cover 27 also has a recess (without reference numerals) in which the components of the swing unit 10 can also be at least partially accommodated.
  • FIG. 2 which shows a sectional view through the assembly of this embodiment, it can be seen that the housing 20 forms a closed space which also covers the piezo actuator 11 and thus protects it from environmental influences. For reasons of clarity, only some of the reference symbols are shown.
  • the housing body has only a single, preferably circumferential suction opening.
  • the suction opening then runs parallel to the bottom of the pumping chamber below it, and has at least one, but preferably a plurality of openings into the pumping chamber. In this way, the fluid resistance when flowing in is particularly low.
  • FIG. 3 indicates the flow paths of the fluid when the micropump is operating.
  • the oscillating plate 15 and the wall are made integrated.
  • the piezo actuator 11 is arranged gas-tight to the pump chamber 26.
  • the swing unit 10 moves in the direction of the arrow 31.
  • a negative pressure is therefore generated in the lower half-space, which forms the pump chamber 26. This leads to fluid (not shown) flowing in the direction of arrows 32 through the suction openings 24 into the pump chamber 26.
  • the fluid is conveyed at all times outside the upper half space H containing the piezo actuator 11, which in the present case lies above the oscillating plate 15. Even if the suspension 17 is designed to be interrupted, the fluid moves only slightly back and forth in the half-space H, ie it is not exchanged and therefore does not “flow”, which leads to a reduction in possible impairments of the piezo actuator by the fluid.
  • FIG. 4 shows a schematic cross section through an embodiment with an axial suction opening. Most of the reference symbols have been used for reasons of clarity omitted.
  • the embodiment shown differs from that of FIG. 3 in that the suction opening 24 does not run radially, but extends in the axial direction. Accordingly, it runs approximately parallel to the exit opening 25 and is located on an underside opposite the swing unit 10.
  • the lengths of both openings 24, 25 can be the same, but also, as shown, different.
  • the suction opening 24 can be in several parts, as shown in FIGS. 1 and 2. It can also be designed as a ring opening.
  • FIG. 5 shows an exploded view of a further embodiment of the micropump according to the invention.
  • FIG. 6 shows the embodiment of FIG. 5 in a sectional view.
  • a micropump according to this embodiment has a housing body 21, which is set up to accommodate all movable components, including the gap dimensions required for vibration.
  • the housing cover 27 is essentially flat and, in particular, has no recesses for the internal components (swing unit 10) on the inside.
  • FIG. 5 also shows an electrical connection 11B for the piezo actuator 11, which projects out of the housing 10 after it has been assembled (FIG. 6).
  • FIG. 7 and FIG. 8 show a further embodiment of the micropump.
  • the housing 20 is configured in two parts. It comprises a lower part 21A and an upper part 21B, envious parts can be connected to one another for example by means of gluing or welding. The connection preferably takes place in the course of the connection of the other housing components, such as, in particular, the cover 27.
  • a two-part housing lower part 21 has the advantage that the suction openings 24 connect with the corresponding channels (only one provided with reference numerals) can be fluidically more favorable (see also the channels of FIGS. 1 and 2, in particular the 90-degree curve).
  • FIGS. 7 and 8 also shows a connector of the outlet opening 25 prepared for insertion into a hose.

Abstract

A micropump comprises: a momentum unit (10) having a piezo actuator (11) which is arranged on a vibrating diaphragm (12); a vibrating plate (15) which is arranged opposite the vibrating diaphragm (12) and has a blower opening (16); and a wall arranged between the vibrating diaphragm (12) and the vibrating plate (15), such that a blower chamber (13) is formed; and a housing (20), in which the momentum unit (10) is mounted, having an intake opening (24), and an outlet opening (25), which is opposite the blower opening (16). The housing (2) forms a closed space (H), and has at least one intake opening (24), which is arranged radially or on an underside opposite the momentum unit (10) and has an intake channel, leading into a pump chamber (26) situated between the vibrating plate (15) and the housing inner side. The invention also relates to the use of the micropump according to the invention.

Description

Mikrogebläse  micro-blower
Einleitung introduction
Die Erfindung betrifft eine miniaturisierte Pumpe für kompressible Fluide. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Mikrogebläse für Gase oder Gasgemische wie insbesondere Luft. The invention relates to a miniaturized pump for compressible fluids. In particular, the invention relates to a micro blower for gases or gas mixtures such as in particular air.
Stand der Technik und Nachteile State of the art and disadvantages
Mikropumpen sind aus dem Stand der Technik wohlbekannt. Einer Definition zufolge dienen sie dem Fördern von Fluiden (Flüssigkeiten und Gasen) geringer Volumina. Diese liegen typischerweise im Bereich von Mikro- bis Millilitern pro Minute. Micropumps are well known in the art. According to one definition, they serve to convey fluids (liquids and gases) of small volumes. These are typically in the range from micro to milliliters per minute.
Neben der geförderten Fluidmenge je Zeiteinheit kann jedoch auch die Größe der Pumpe, insbesondere ihres Pumpgehäuses, entscheidend bei der Frage nach dem Vorliegen einer Mikropumpe sein. Insofern bezeichnet der Begriff „Mikropumpe" auch ein besonders kleines Gehäuse, welches Kantenlängen im Bereich einiger Millimeter bis hin zu wenigen Zentimetern aufweist. Häufig werden Komponenten wie Netzversorgung und Steuerung separat von besagtem Gehäuse untergebracht, weswegen sich der Begriff „Mikropumpe" im engeren Sinne auf die zum eigentlichen Fördern benötigten Komponenten (Pumpkammer, Ventile, Gehäuse dazu) beschränkt. Insbesondere eine derartige Mikropumpe ist auch Gegenstand der vorliegenden Erfindung. In addition to the amount of fluid pumped per unit of time, the size of the pump, in particular its pump housing, can also be decisive in determining the presence of a micropump. In this respect, the term "micropump" also refers to a particularly small housing, which has edge lengths in the range from a few millimeters to a few centimeters. Components such as power supply and control are often housed separately from the housing, which is why the term "micropump" in the narrower sense the components required for the actual conveying (pump chamber, valves, housing) are restricted. In particular, such a micropump is also the subject of the present invention.
Insbesondere zur Förderung von inkompressiblen Fluiden (Flüssigkeiten) geeignete Mikropumpen basieren auf dem so genannten Peristaltik-Prinzip. Zwei oder mehr im Wechsel schwingende Piezokeramikscheiben vergrößern und verkleinern rhythmisch das Volumen zweier an sie angrenzender Pumpkammern. Durch geschickte Kopplung der Kammern mittels beweglicher Rückschlagventile sowie einem Phasenversatz der Ansteuerung wird die Förderrichtung festgelegt. Durch Variation des Hubes oder der Schwingfrequenz kann die Pumpe eine Bandbreite von Flüssigkeits mengen fördern. Micropumps that are particularly suitable for pumping incompressible fluids (liquids) are based on the so-called peristaltic principle. Two or more alternating piezo-ceramic disks rhythmically increase and decrease the volume of two adjacent pumping chambers. The conveying direction is determined by skillful coupling of the chambers by means of movable check valves and a phase shift of the control. By varying the stroke or the Vibration frequency, the pump can pump a wide range of liquid quantities.
Derartig aufgebaute Mikropumpen sind zwar grundsätzlich zum Fördern sowohl von Flüssigkeiten als auch Gasen geeignet; im Betrieb der Mikropumpe führen die Ventile aufgrund ihrer Trägheit zu einer Begrenzung der Pumpfrequenz. Außerdem sind sie einer ständigen, meist hochfrequenten Belastung ausgesetzt, was hohe Anforderungen an ihre mechanischen Eigenschaften stellt. Ein weiterer Nachteil besteht in der auf den Antrieb der Pumpe zurückgehenden Geräuschemission. Bei Frequenzen oberhalb von ca. 300 Hz sind diese auch bei kleinen Abmessungen deutlich hörbar, und bei Frequenzen oberhalb von ca. 1000 Hz steigt die Geräuschemission auf ein in vielen Anwendungsszenarien nicht tolerierbares Maß. Ein Betrieb oberhalb der Hörschwelle von ca. 20 KHz ist wegen der Trägheit der Ventile nicht möglich. Dementsprechend ist der Fördermenge eine praktische Grenze gesetzt . Micropumps constructed in this way are in principle suitable for conveying both liquids and gases; When the micropump is in operation, the valves limit the pump frequency due to their inertia. In addition, they are exposed to constant, mostly high-frequency stress, which places high demands on their mechanical properties. Another disadvantage is the noise emission due to the drive of the pump. At frequencies above approx. 300 Hz, these are clearly audible even with small dimensions, and at frequencies above approx. 1000 Hz, the noise emission increases to a level which is not tolerable in many application scenarios. Operation above the hearing threshold of approx. 20 KHz is not possible due to the inertia of the valves. Accordingly, there is a practical limit to the amount delivered.
Desweiteren sind Mikropumpen bekannt, welche auf mechanische Ventile verzichten. Sie werden stattdessen in einem engen Frequenzbereich, vorzugsweise der Resonanzfrequenz 1. oder höherer Ordnung, betrieben. Sie sind so ausgelegt, dass bei der Betriebsfrequenz fluiddynamische Effekte zum Tragen kommen, die in der Ausbildung einer Vorzugsrichtung beim Fördern des Fluids führen. So sind aus der Druckschrift DE 11 2013 002 723 T5, der Druckschrift US 2011/0076170 Al sowie der Druckschrift US 2016/0377072 Al Mikropumpen bekannt, welche unter hohen, vorzugsweise im nichthörbaren Bereich liegenden Frequenzen betrieben werden. Der einzige, in Form einer Piezoscheibe vorliegende Aktuator ist auf einer Membran befestigt, welche Durchtrittsöffnungen für das zu fördernde Fluid bereitstellt . Beiderseits der Membran sind mit Fluid gefüllte Kammern vorhanden. Die Strömungsverhältnisse beim Betrieb der Pumpe führen zu einem je nach Schwingungsrichtung der Membran unterschiedlich starken Fluidwiderstand in der entsprechenden Kammer. Auf diese Weise erfolgt ein Fördern des Fluids in die gewünschte Förderrichtung. Furthermore, micropumps are known which do without mechanical valves. Instead, they are operated in a narrow frequency range, preferably the resonance frequency of the 1st or higher order. They are designed in such a way that fluid dynamic effects come into play at the operating frequency, which lead to the formation of a preferred direction when the fluid is conveyed. From DE 11 2013 002 723 T5, US 2011/0076170 A1 and US 2016/0377072 A1, micropumps are known which are operated at high frequencies, preferably in the inaudible range. The only actuator in the form of a piezo disk is attached to a membrane which provides passage openings for the fluid to be conveyed. Fluid-filled chambers are present on both sides of the membrane. The flow conditions during operation of the pump lead to a depending on the direction of vibration of the membrane different fluid resistance in the corresponding chamber. In this way, the fluid is conveyed in the desired conveying direction.
Eine Abwandlung des Prinzips insbesondere zur Förderung von Gasen ist in der Druckschrift EP 2 306 018 Al offenbart. Eine Piezoscheibe bildet zusammen mit einer Membran, an welcher sie befestigt ist, eine Schwingplatte. An der Seite, welche der Piezoscheibe abgewandt ist, ist eine Hohlkammer angeordnet. Diese weist eine zentrische Öffnung auf. Die aus Schwingplatte und Hohlkammer bestehende Schwungeinheit ist elastisch in einem zur Seite der Piezoscheibe offenen Außengehäuse gelagert, so dass die gesamte Schwungeinheit in Wölbungsrichtung der Piezoscheibe schwingen kann, von der sie angetrieben wird. Das Außengehäuse weist, ebenfalls zentrisch, eine Ausgangsöffnung auf. Zwischen der Schwungeinheit und der Innenseite des Außengehäuses ist ein Luftspalt vorhanden. Als Eingangsöffnung dient der Teil des Luftspalts, der in den Bereich führt, welcher die senkrecht zur Fläche der Piezoscheibe verlaufenden Seitenwände der Hohlkammer umgibt . A modification of the principle, in particular for the conveyance of gases, is disclosed in EP 2 306 018 A1. A piezo disk forms a vibrating plate together with a membrane to which it is attached. A hollow chamber is arranged on the side facing away from the piezo disk. This has a central opening. The swing unit consisting of a vibrating plate and a hollow chamber is elastically supported in an outer housing that is open to the side of the piezo disk, so that the entire swing unit can swing in the direction of curvature of the piezo disk from which it is driven. The outer housing has an outlet opening, likewise centrally. There is an air gap between the swing unit and the inside of the outer case. The part of the air gap that leads into the area that surrounds the side walls of the hollow chamber that run perpendicular to the surface of the piezo disk serves as the inlet opening.
Wird nun die Piezoscheibe, und mit ihr die gesamte Schwungein heit, in Schwingungen versetzt, die vorzugsweise die Resonanzfrequenz aufweisen, so wird in einer Ansaugphase Gas durch die Eingangsöffnung und den sich daran anschließenden, vorstehend genannten Bereich angesogen. Der hierzu nötige Unterdrück entwickelt sich im sich sukzessive vergrößernden Bereich zwischen der zentrischen Öffnung der Hohlkammer und der Ausgangsöffnung. In der anschließenden Ausbringphase verkleinert sich dieser Bereich wieder. Durch geeignete Gestaltung des Luftspalts sowie der Größe der zentrischen Öffnung in Hohlkammer und Außengehäuse werden die o.g. fluiddynamischen Effekte genutzt, und es kann eine Vorzugsrichtung ausgebildet werden, in welche das Gas transportiert wird. Nachteilig an der dargestellten Konstruktion ist die Tatsache, dass sich die Piezoscheibe im nach Außen offenen Bereich des Außengehäuses befindet, und dass sie außerdem während des Betriebes von Gas umströmt werden muss. Mechanische Beschädigungen, oder Beeinträchtigungen durch Umgebungseinflüsse (Luftfeuchte, aggressive Gase, etc.) können so nicht ausgeschlossen werden. Zudem befinden sich Ein- und Ausgangsöffnung an gegenüberliegenden Seiten der Mikropumpe. In bestimmten Fällen kann dies nachteilig sein, beispielsweise dann, wenn die Mikropumpe auf einer „fluidischen Leiterplatte" montiert werden soll, in welcher fluidführende Kanäle vorhanden sind. Auch vergrößert der zwischen Schwungeinheit und Innenseite des Außengehäuses vorhandene Luftspalt das Außengehäuse, bzw. verringert den für die Schwungeinheit zur Verfügung stehenden Raum. If the piezo disk, and with it the entire Schwungein unit, is set into vibrations which preferably have the resonance frequency, gas is sucked in through the inlet opening and the adjoining region mentioned above in a suction phase. The suppression required for this develops in the gradually increasing area between the central opening of the hollow chamber and the outlet opening. In the subsequent application phase, this area shrinks again. By suitable design of the air gap and the size of the central opening in the hollow chamber and outer housing, the above-mentioned fluid dynamic effects are used, and a preferred direction can be formed in which the gas is transported. A disadvantage of the construction shown is the fact that the piezo disk is located in the area of the outer housing that is open to the outside, and that gas must also flow around it during operation. Mechanical damage or impairments due to environmental influences (air humidity, aggressive gases, etc.) cannot be ruled out in this way. In addition, there are inlet and outlet openings on opposite sides of the micropump. In certain cases, this can be disadvantageous, for example when the micropump is to be mounted on a “fluidic circuit board” in which fluid-carrying channels are present. The air gap between the swing unit and the inside of the outer housing also enlarges or reduces the outer housing the space available.
Eine Fortbildung dieser insbesondere für Gase vorgesehenen Mikropumpe ist aus der Druckschrift DE 10 2012 101 861 Al bekannt. Demnach weist die Pumpe zur Verhinderung einer Beeinträchtigung durch beim Betrieb mit dem Gas eingesogenen Staub oder Flüssigkeiten ein gasdurchlässiges, jedoch flüssigkeitsundurchlässiges Gewebe über dem Ansaugbereich auf, welches vorzugsweise schwingfähig ist. Allerdings verringert besagter Schutz auch die Förderleistung der Mikropumpe, da nunmehr ein Teil der Leistung für den Transport des Gases durch das einen gewissen Strömungswiderstand aufweisenden Gewebes benötigt wird. A further development of this micropump, which is intended in particular for gases, is known from the publication DE 10 2012 101 861 A1. Accordingly, the pump has a gas-permeable but liquid-impermeable fabric over the suction area to prevent impairment due to dust or liquids drawn in with the gas during operation, which tissue is preferably oscillatable. However, said protection also reduces the delivery capacity of the micropump, since part of the output is now required for the transport of the gas through the tissue which has a certain flow resistance.
Eine weitere, in Teilen mit der Mikropumpe mit Hohlkammer vergleichbare Lösung ist aus der Druckschrift EP 2 090 781 Bl bekannt. Hier befindet sich die Piezoscheibe ebenfalls an der Außenseite einer Hohlkammer mit zentrischer Öffnung, welche jedoch nicht als Ganzes schwingen kann; lediglich die als schwingende Membran ausgebildete Wand, an welcher die Piezoscheibe angebracht ist, kann schwingen. Jenseits der dieser Wand gegenüberliegenden, die zentrische Öffnung aufweisenden Wand ist in einem Abstand eine weitere Wand angeordnet, welche die zentrische Ausgangsöffnung aufweist. Als Eingangsöffnung dient der Spalt zwischen den letztgenannten Wänden. Wird die Membran in Schwingungen versetzt, ändert sich der Innendruck in der Hohlkammer, der sich durch die zentrische Öffnung in den vorgenannten Spalt fortpflanzt. Dort führt ein Unterdrück zu einem Ansaugen von Gas in den Spalt hinein, und ein anschließender Überdruck zu einem Ausblasen des Gases, bevorzugt durch die Ausgangsöffnung hindurch. Another solution, which is comparable in part to the micropump with hollow chamber, is known from the publication EP 2 090 781 B1. Here the piezo disc is also on the outside of a hollow chamber with a central opening, which, however, cannot vibrate as a whole; only the wall designed as a vibrating membrane, on which the piezo disk is attached, can vibrate. Beyond this A wall which is opposite the wall and has the central opening is arranged at a distance from one another and has the central exit opening. The gap between the latter walls serves as the entrance opening. If the membrane vibrates, the internal pressure in the hollow chamber changes, which propagates through the central opening into the aforementioned gap. There, a suppression leads to a suction of gas into the gap, and a subsequent overpressure to a blowing out of the gas, preferably through the outlet opening.
Aufgabe der Erfindung und Lösung Object of the invention and solution
Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren bereitzustellen, welche bzw. welches die Nachteile des Standes der Technik vermeidet. Demnach soll eine erfindungsgemäße Mikropumpe für kompressible Fluide eine verbesserte Unempfindlichkeit gegen mechanische und andere äußere Beeinträchtigungen aufweisen. Sie soll zur mechanischen Verbindung mit einer Fläche geeignet sein, und außerdem eine verbesserte Ausnutzung des Bauvolumens erlauben. The invention is therefore based on the object of providing an apparatus and a method which avoids the disadvantages of the prior art. Accordingly, a micropump according to the invention for compressible fluids should have an improved insensitivity to mechanical and other external impairments. It should be suitable for mechanical connection to a surface and also allow for an improved utilization of the construction volume.
Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1 sowie ein Verfahren nach nebengeordnetem Anspruch 9 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind den jeweils abhängigen Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung, sowie den Figuren zu entnehmen. The object is achieved by a device according to claim 1 and a method according to independent claim 9. Advantageous embodiments can be found in the dependent subclaims, the following description and the figures.
Beschreibung description
Im Folgenden werden zunächst die erfindungsgemäße Mikropumpe und vorteilhafte Ausführungsformen derselben beschrieben. Daran schließt sich eine Darstellung ihrer Verwendung an. The micropump according to the invention and advantageous embodiments thereof are first described below. This is followed by a description of their use.
Die erfindungsgemäße Mikropumpe dient der Förderung von kompressiblen Fluiden wie insbesondere Gasen. Die Mikropumpe umfasst zwei Haupt-Einheiten, welche jedoch nicht unabhängig voneinander betrachtet werden dürfen, sondern eng aufeinander abgestimmt sein müssen und so ein gemeinsames Ganzes bilden, um den gewünschten Fluidtransport zu gewährleisten. The micropump according to the invention is used to convey compressible fluids such as gases in particular. The micropump comprises two main units, which, however, must not be viewed independently of one another, but must be closely coordinated and thus form a common whole in order to ensure the desired fluid transport.
Die erste Haupt-Einheit wird nachfolgend als „Schwungeinheit" bezeichnet, da (im idealisierten Fall) ausschließlich sie während des Betriebs in Bewegung ist. Die Schwungeinheit umfasst einen scheibenförmigen, meist runden oder rechteckigen Piezoaktuator, der typischerweise einen Durchmesser von wenigen (z.B. 1 - 5) Millimetern bis zu wenigen (z.B. 1 - 4) Zentimetern hat, und der bei Ansteuerung, d.h. bei Anlegen einer geeigneten Spannung, von einem typischerweise ebenen Ruhezustand in einen typischerweise gewölbten Auslenkungszustand geht. Ggf. kann durch Anlegen einer entgegengesetzt gepolten Spannung eine Wölbung in die entgegengesetzte Richtung erzeugt werden, was den nutzbaren Hub entsprechend vergrößert. The first main unit is referred to below as the "swing unit" because (in the idealized case) only it is in motion during operation. The swing unit comprises a disk-shaped, usually round or rectangular piezo actuator that typically has a diameter of a few (eg 1 - 5) millimeters to a few (eg 1 - 4) centimeters, and which, when activated, ie when a suitable voltage is applied, changes from a typically flat resting state to a typically arched deflection state generated in the opposite direction, which increases the usable stroke accordingly.
Der Piezoaktuator ist an einer Innen- und/oder Außenseite einer Schwingmembran angeordnet. Er ist mit dieser fest verbunden, so dass diese die vorstehend beschriebene Wölbung mit durchführt. Es ist auch denkbar, Piezoaktuator und Schwingmembran einteilig auszuführen, oder letztere sogar als Untereinheit des Piezoaktuators zu sehen. Die Innenseite ist die Seite, welche in Richtung der weiter unten beschriebenen Gebläsekammer weist. The piezo actuator is arranged on an inside and / or outside of a vibrating membrane. It is firmly connected to it, so that it also performs the curvature described above. It is also conceivable to design the piezo actuator and vibrating diaphragm in one piece, or even to see the latter as a subunit of the piezo actuator. The inside is the side that faces towards the blower chamber described below.
Der Innenseite der Schwingmembran gegenüber liegend ist eine Schwingplatte angeordnet. Je nach Ausführungsform wird sich diese vorzugsweise auch im Betrieb bewegen. Die Schwingplatte hat mindestens eine mittig angeordnete Gebläseöffnung. Weist diese mehrere Gebläseöffnungen auf, befinden sie sich bevorzugt ebenfalls im mittigen Bereich. A vibrating plate is arranged opposite the inside of the vibrating diaphragm. Depending on the embodiment, this will preferably also move during operation. The vibrating plate has at least one centrally arranged blower opening. If it has several blower openings, they are preferably also located in the central area.
Zwischen Schwingmembran und Schwingplatte ist eine umlaufende und im wesentlichen gasdicht mit beiden verbundene Wandung angeordnet, so dass im Inneren der Schwungeinheit eine Gebläsekammer gebildet ist. Die Schwungeinheit ist demnach innen hohl ausgestaltet, und der Hohlraum, d.h. die Gebläsekammer, weist (mindestens) eine Öffnung auf, durch welche das Fluid ein- und wieder ausströmen kann. Between the vibrating diaphragm and the vibrating plate there is a circumferential and essentially gas-tight wall connected to both, so that a inside the swing unit Blower chamber is formed. The swing unit is accordingly hollow on the inside, and the cavity, ie the blower chamber, has (at least) one opening through which the fluid can flow in and out again.
Die zweite Haupt-Einheit wird nachfolgend als „Gehäuse" bezeichnet. In diesem ist die Schwungeinheit vollständig aufnehmbar, wobei ein die Schwungeinheit umgebender Spalt vorhanden ist. Dieser ist nötig, da die Schwungeinheit im Gehäuse in Schwungrichtung des Piezoaktuators mittels mindestens einer Aufhängung schwingend gelagert ist, wobei klar ist, dass der Spalt so zu bemessen ist, dass im normalen Betrieb keine Kollision zwischen Schwungeinheit und Gehäuse auftreten kann. The second main unit is referred to below as the “housing”. The swing unit can be completely accommodated in this, a gap surrounding the swing unit being present. This is necessary because the swing unit is mounted in the housing in the swinging direction of the piezo actuator by means of at least one suspension , it is clear that the gap must be dimensioned so that no collision between the swing unit and the housing can occur during normal operation.
Die Aufhängung ist dazu vorgesehen, die Schwungeinheit von dem sie umgebenden Gehäuse schwingungsmäßig zu entkoppeln. Auf diese Weise wird die Effizienz der Mikropumpe gesteigert, da keine Energie durch ein (unerwünschtes) Bewegen (d.h. Mitschwingen) des Gehäuses verloren geht. The suspension is provided to decouple the swing unit from the housing surrounding it in terms of vibration. In this way, the efficiency of the micropump is increased, since no energy is lost due to (unwanted) movement (i.e. swinging) of the housing.
Das Gehäuse weist mindestens eine Eingangs- oder Ansaugöffnung auf. Durch diese kann Fluid in das Innere des Gehäuses einströmen . The housing has at least one inlet or suction opening. This allows fluid to flow into the interior of the housing.
Das Gehäuse weist (mindestens) eine Ausgangsöffnung auf, die ebenfalls mittig angeordnet ist, und somit der Gebläseöffnung gegenüberliegt. Zwischen beiden Öffnungen ist ein Spalt vorhanden, der mindestens so groß ist, dass im normalen Betrieb keine Kollision zwischen Schwungeinheit und Gehäuse auftreten kann . The housing has (at least) one outlet opening, which is also arranged in the center, and is thus opposite the fan opening. There is a gap between the two openings that is at least large enough that no collision between the swing unit and the housing can occur during normal operation.
Erfindungsgemäß bildet das Gehäuse einen geschlossen, auch den Piezoaktuator abdeckenden und ihn so vor Umgebungseinflüssen schützenden Raum. Insbesondere sind auch die nach Außen weisende Seite der Schwingmembran, und mit ihr der Piezoaktuator, durch das Gehäuse abgedeckt. Erfindungsgemäß ist ferner die Ansaugöffnung radial (und somit senkrecht zur Schwingrichtung des Piezoaktuators ) , oder an einer der Schwungeinheit gegenüberliegenden Unterseite angeordnet. Sie weist einen Ansaugkanal auf, der in eine zwischen Schwingplatte und Gehäuseinnenseite liegende „Pumpkammer" führt. According to the invention, the housing forms a closed space that also covers the piezo actuator and thus protects it from environmental influences. In particular, the outward-facing side of the vibrating diaphragm, and with it the piezo actuator, are also covered by the housing. According to the invention, the suction opening is also arranged radially (and thus perpendicular to the direction of vibration of the piezo actuator), or on an underside opposite the swing unit. It has an intake duct that leads into a “pump chamber” located between the oscillating plate and the inside of the housing.
Bei schwingendem Betrieb des Piezoaktuators ist die Schwungeinheit relativ zum Gehäuse in Schwingungen versetzbar, wodurch das kompressible Fluid durch die Ansaugöffnung ansaugbar, und durch die Ausgangsöffnung ausgebbar ist. When the piezo actuator is vibrating, the swing unit can be set in vibration relative to the housing, as a result of which the compressible fluid can be drawn in through the suction opening and can be dispensed through the outlet opening.
Die Erfindung vermeidet somit die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile. Da der Piezoaktuator vollständig vom Gehäuse umgeben ist, schützt ihn dieses vor unerwünschten mechanischen Beeinträchtigungen und Umgebungseinflüssen. Der Schutz ist jedoch nur aufgrund der erfindungsgemäßen Konstruktion möglich, da hier das Fluid nicht durch eine Ansaugöffnung strömt, welche am Piezoaktuator vorbeiführt, wie es teilweise im Stand der Technik praktiziert wird. Da die Ansaugöffnung nicht gegenüber, sondern seitlich von, oder auf derselben Seite wie die Ausgangsöffnung liegt, kann die erfindungsgemäße Mikropumpe auch auf einer Platte montiert werden, ohne eine der Öffnungen zu verschließen, bzw. ohne das eine oder gar mehrere entsprechende Bohrungen für die Öffnungen in der Platte notwendig wären. Schließlich nutzt die erfindungsgemäße Mikropumpe den ihr zur Verfügung stehenden Bauraum optimal, da der seitlich (im Bereich der Wandung) vorhandene Spalt lediglich so groß sein muss, dass die Schwingbewegung des Schwungkörpers nicht behindert wird; da die Bewegung parallel zur (seitlichen) Innenwand des Gehäuses verläuft, reicht ein kleinster Spalt, beispielsweise von 10 - 1000 pm, aus. Demgegenüber muss der Luftspalt nach den aus dem Stand der Technik bekannten Konstruktionen ausreichend groß für den Gastransport sein, was zu einem signifikant größeren Abstand und somit, bei vergleichbarer Förderleistung, einem größeren Gehäuse führt. Nachfolgend werden verschiedene Ausführungsformen der Erfindung näher beschrieben. The invention thus avoids the disadvantages known from the prior art. Since the piezo actuator is completely surrounded by the housing, it protects it from undesired mechanical impairments and environmental influences. However, protection is only possible due to the construction according to the invention, since here the fluid does not flow through a suction opening which leads past the piezo actuator, as is partially practiced in the prior art. Since the suction opening is not opposite, but laterally from, or on the same side as the outlet opening, the micropump according to the invention can also be mounted on a plate without closing one of the openings or without the one or more corresponding holes for the openings would be necessary in the plate. Finally, the micropump according to the invention makes optimal use of the installation space available to it, since the gap on the side (in the region of the wall) only has to be large enough that the oscillating movement of the oscillating body is not impeded; Since the movement runs parallel to the (side) inner wall of the housing, a small gap, for example from 10 to 1000 pm, is sufficient. In contrast, the air gap according to the constructions known from the prior art must be sufficiently large for gas transport, which leads to a significantly larger distance and thus, with a comparable conveying capacity, a larger housing. Various embodiments of the invention are described in more detail below.
Nach einer Ausführungsform weist das Gehäuse einen Gehäusekörper und einen Gehäusedeckel auf. Der Gehäusekörper hat dann eine topfartige Form mit Boden und umlaufenden Wandungen. According to one embodiment, the housing has a housing body and a housing cover. The housing body then has a pot-like shape with a bottom and surrounding walls.
Nach einer Variante dieser Ausführungsform ist der Gehäusekörper dazu eingerichtet, alle beweglichen Komponenten einschließlich der zur Schwingung benötigten Spaltmaße aufzunehmen. Im Ergebnis erlaubt dies die Nutzung eines sehr flachen Gehäusedeckels. Zudem können alle beweglichen Komponenten bei der Herstellung nacheinander in den Gehäusekörper eingelegt und das Gehäuse schließlich mit dem Gehäusedeckel verschlossen werden. Der Deckel kann auch einfach, d.h. ohne Vertiefungen, geformt sein. According to a variant of this embodiment, the housing body is set up to accommodate all movable components, including the gap dimensions required for vibration. As a result, this allows the use of a very flat housing cover. In addition, all movable components can be inserted into the housing body one after the other during manufacture and the housing can finally be closed with the housing cover. The lid can also be simple, i.e. without depressions.
Nach einer anderen Variante dieser Ausführungsform sind zumindest Teile der beweglichen Komponenten in einer innenseitigen Vertiefung des Gehäusedeckels angeordnet, oder sie bewegen sich zumindest im Betrieb schwingend in diese hinein und wieder aus ihr heraus. Das bedeutet, dass der Gehäusekörper flacher ausfallen kann, da auch der Deckel Platz zur Aufnahme bestimmter Komponenten bereitstellt . Die Herstellung in etwa gleichdicker Gehäuseteile kann insbesondere bei Spritzgussteilen, oder bei der zeitgleichen Herstellung beider Teile mittels 3D-Druck vorteilhaft sein. According to another variant of this embodiment, at least parts of the movable components are arranged in an inner recess of the housing cover, or at least they oscillate in and out of it during operation. This means that the housing body can be flatter because the lid also provides space for certain components. The production of housing parts of approximately the same thickness can be advantageous in particular in the case of injection molded parts, or in the simultaneous production of both parts by means of 3D printing.
Nach einer Ausführungsform der Schwungeinheit sind Schwingplatte und Wandung integriert gefertigt. Beide Komponenten zusammen weisen somit im Zusammenbau eine topfartige Form auf, auf welche dann die Schwingmembran gewissermaßen als „Deckel" aufgesetzt wird, um die weitgehend geschlossene Gebläsekammer bereitzustel len . According to one embodiment of the swing unit, the oscillating plate and wall are manufactured in an integrated manner. Both components together thus have a pot-like shape in the assembly, on which the vibrating diaphragm is then placed, so to speak, as a “cover” in order to provide the largely closed blower chamber.
Selbst eine Integration auch der Schwingmembran ist möglich, beispielsweise mittels der Verwendung von 3D-Druck. Nach einer anderen Ausführungsform der Schwungeinheit sind Schwingplatte und Wandung als separate Komponenten gefertigt. Die Schwingplatte kann dann insbesondere als flacher, scheibenförmi ger Körper bereitgestellt sein, auf welchen ein Ring bestimmter Dicke aufgebracht ist. Der Raum, welchen der Ring umschließt, definiert dann die Gebläsekammer. Auf diese Weise sind unterschiedlich hohe Gebläsekammern leicht herstellbar, da jeweils nur ein unterschiedlich dicker Ring einzusetzen ist; die Schwingplatte kann unverändert bleiben. Even the vibration membrane can also be integrated, for example by using 3D printing. According to another embodiment of the swing unit, the swing plate and wall are manufactured as separate components. The oscillating plate can then be provided in particular as a flat, disc-shaped body, to which a ring of a certain thickness is applied. The space that the ring encloses then defines the blower chamber. In this way, blower chambers of different heights can easily be produced, since only one ring of different thicknesses is to be used in each case; the vibrating plate can remain unchanged.
Nach einer weiteren Ausführungsform ist der Piezoaktuator gasdicht zur Pumpkammer angeordnet. Das bedeutet, dass der Piezoaktuator nicht mehr mit dem zu fördernden Fluid in Kontakt kommt, da der Raum, in dem sich dieser befindet, abgeschossen ist. Dies ist beispielsweise dadurch erreichbar, dass die Aufhängung umlaufend durchgehend ausgestaltet ist, oder eine zusätzliche dünne, die Schwingung nicht behindernde Schutzmembran vorhanden ist. Somit ist der Spalt zwischen Wandung der Schwungeinheit und Innenwand des Gehäuses umlaufend unterbrochen; lediglich das Teilvolumen des Gehäuseinneren, in welchem sich der Piezoaktuator nicht befindet (Pumpkammer) , kommt in Kontakt mit dem Fluid. According to a further embodiment, the piezo actuator is arranged gas-tight to the pump chamber. This means that the piezo actuator no longer comes into contact with the fluid to be conveyed, since the space in which it is located is closed off. This can be achieved, for example, by designing the suspension to be continuous all the way round, or by providing an additional thin protective membrane that does not hinder the vibration. Thus, the gap between the wall of the swing unit and the inner wall of the housing is interrupted all around; only the partial volume of the interior of the housing in which the piezo actuator is not located (pump chamber) comes into contact with the fluid.
Es sei angemerkt, dass auch eine Konstruktion mit nicht getrennten Teilvolumen bereits zu einer verbesserten Trennung von Piezoaktuator und zu förderndem Fluid führt, da letzteres nicht laufend an ersterem vorbeigeführt wird, sondern bestenfalls in geringen Mengen in den entsprechenden Halbraum eindringt, ohne ständig ausgetauscht zu werden. It should be noted that even a design with a non-separated partial volume already leads to an improved separation of the piezo actuator and the fluid to be conveyed, since the latter is not continuously guided past the former, but at best penetrates into the corresponding half space in small quantities without being constantly exchanged ,
Vorzugsweise hat der Piezoaktuator einen Durchmesser von 5 bis 50 mm, und bevorzugt von 8 bis 20 mm, und besonders bevorzugt von 10 bis 15 mm. Der Spalt zwischen der Wandung und der Innenseite des Gehäuses ist vorzugsweise kleiner als 0,01 bis 1 mm, und besonders bevorzugt kleiner als 0,5 mm. The piezo actuator preferably has a diameter of 5 to 50 mm, and preferably 8 to 20 mm, and particularly preferably 10 to 15 mm. The gap between the wall and the inside of the housing is preferably less than 0.01 to 1 mm, and particularly preferably less than 0.5 mm.
Die Mikropumpe weist, abzüglich ggf. vorhandener Stutzen etc., bevorzugt eine Gesamthöhe von 3 bis 10 mm auf; besonders bevorzugt ist sie kleiner als 8 mm. The micropump, minus any nozzles that may be present, preferably has a total height of 3 to 10 mm; it is particularly preferably less than 8 mm.
Nach einer weiteren Ausführungsform liegt der Durchmesser der Gebläseöffnung zwischen 3,0 und 0,1 mm, und bevorzugt zwischen 2,0 und 0,3 mm, und besonders bevorzugt zwischen 0,5 mm und 0,7 mm. According to a further embodiment, the diameter of the blower opening is between 3.0 and 0.1 mm, and preferably between 2.0 and 0.3 mm, and particularly preferably between 0.5 mm and 0.7 mm.
Der Durchmesser der Ansaugöffnung (en) liegt vorzugsweise zwischen 0,1 und 10,0 mm, und bevorzugt zwischen 0,2 und 5,0 mm, und besonders bevorzugt zwischen 0,5 mm und 2,5 mm. The diameter of the suction opening (s) is preferably between 0.1 and 10.0 mm, and preferably between 0.2 and 5.0 mm, and particularly preferably between 0.5 mm and 2.5 mm.
Der Durchmesser der Ausgangsöffnung (en) liegt vorzugsweise zwischen 0,1 und 10,0 mm, und bevorzugt zwischen 0,25 und 5,0 mm, und besonders bevorzugt zwischen 0,7 und 0,9 mm. The diameter of the exit opening (s) is preferably between 0.1 and 10.0 mm, and preferably between 0.25 and 5.0 mm, and particularly preferably between 0.7 and 0.9 mm.
Je nach Anzahl der Öffnungen gilt dies für jede Öffnung einzeln, oder für die Summe der Querschnitte der jeweiligen Öffnungen. Depending on the number of openings, this applies to each opening individually or to the sum of the cross sections of the respective openings.
Nachfolgend wird nunmehr die Darstellung der Verwendung der erfindungsgemäßen Mikropumpe gegeben. The use of the micropump according to the invention will now be described below.
Demnach dient das Verfahren dem Fördern eines kompressiblen Fluids wie insbesondere eines Gases unter Verwendung einer Mikropumpe gemäß vorstehender Definition; zur Vermeidung von Wiederholungen wird auf die entsprechenden obenstehenden Passagen verwiesen . Accordingly, the method serves to deliver a compressible fluid, such as in particular a gas, using a micropump as defined above; To avoid repetition, please refer to the relevant passages above.
In einer Ansaugphase wird der Piezoaktuator mit einer geeigneten Spannung derart angesteuert, das er sich entgegen der Richtung der Gebläseöffnung wölbt. Dadurch bildet sich in der Gebläsekammer ein Unterdrück, welcher sich durch die o.g. Gebläseöffnung auch in die Pumpkammer fortpflanzt, wodurch durch die Ansaugöffnung Fluid angesogen wird. In a suction phase, the piezo actuator is controlled with a suitable voltage in such a way that it bulges against the direction of the blower opening. This creates a suppression in the blower chamber, which is characterized by the above Fan opening also propagates into the pumping chamber, whereby fluid is drawn in through the suction opening.
In einer anschließenden Ausgabephase wird der Piezoaktuator hingegen derart angesteuert, dass er sich nunmehr in Richtung der Gebläseöffnung wölbt. Alternativ erfolgt keine (aktive) Ansteuerung, so dass der Piezoaktuator in eine typischerweise ebene Ruheposition ( zurück) geht . Dies führt jeweils dazu, dass sich der Unterdrück in der Gebläsekammer zurückbildet oder gar, gemessen am Umgebungsdruck, ein Überdruck erzeugt wird, welcher sich ebenfalls durch besagte Gebläseöffnung in die Pumpkammer fortpflanzt, wodurch, unter Ausnutzung oben beschriebener fluiddynamischer Effekte, durch die Ausgangsöffnung Fluid ausgegeben wird. In a subsequent output phase, however, the piezo actuator is activated in such a way that it now bulges in the direction of the blower opening. As an alternative, there is no (active) control, so that the piezo actuator goes (typically) to a flat, rest position. This leads to the fact that the negative pressure in the blower chamber regresses or even, measured at the ambient pressure, an overpressure is generated, which also propagates through said blower opening into the pumping chamber, whereby fluid, using the fluid dynamic effects described above, is emitted through the outlet opening becomes.
Durch das rhythmische Bewegen des Piezoaktuators wird auch die gesamte Schwungeinheit in Schwingungen versetzt. The rhythmic movement of the piezo actuator also causes the entire swing unit to vibrate.
Die Vorzugsrichtung, also das Einsaugen durch die Ansaugöffnung, und das Ausgeben durch die Ausgangsöffnung, wird demnach durch die besondere Bauart der Mikropumpe, insbesondere durch das Vorhandensein der Gebläsekammer, der Gebläseöffnung, der Schwingbewegung der Schwungeinheit in Relation zum sie umgebenden Gehäuse, sowie die Anordnung der Ansaug- und der Ausgangsöffnung erreicht . The preferred direction, i.e. the suction through the suction opening and the discharge through the outlet opening, is therefore determined by the special design of the micropump, in particular by the presence of the blower chamber, the blower opening, the oscillating movement of the swing unit in relation to the housing surrounding it, and the arrangement the suction and outlet openings are reached.
Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, dass es, unter Verwendung der erfindungsgemäßen Mikropumpe, einen verbesserten Schutz des Piezoaktuators vor unerwünschten äußeren Einflüssen erlaubt, da das Fluid nur außerhalb des den Piezoaktuator beinhaltenden Halbraums gefördert wird. Die Aufhängung teilt das Innere des Gehäuses in zwei Halbräume; ein Halbraum beinhaltet den Piezoaktuator, in den anderen Halbraum münden Ansaug- und Ausgangsöffnung (en) , und nur dieser wird von dem geförderten Fluid aktiv durchströmt. Nach einer bevorzugten Ausführungsform schwingt auch die Schwingplatte jeweils in Bewegungsrichtung des Piezoaktuators , d.h., beide Platten bewegen sich in etwa jeweils in gleicher Richtung. Auf diese Weise ist eine verbesserte Erzeugung von Unter- bzw. Überdruck in der Pumpkammer erreichbar. The advantage of the method according to the invention is that, using the micropump according to the invention, it allows improved protection of the piezo actuator against undesired external influences, since the fluid is only conveyed outside the half space containing the piezo actuator. The suspension divides the inside of the housing into two half-spaces; one half-space contains the piezo actuator, the other half-space opens into the suction and outlet opening (s), and only this is actively flowed through by the delivered fluid. According to a preferred embodiment, the oscillating plate also swings in the direction of movement of the piezo actuator, ie both plates move approximately in the same direction. In this way, an improved generation of negative or positive pressure in the pump chamber can be achieved.
Nach einer anderen, bevorzugten Ausführungsform schwingt die Schwingplatte ebenfalls, jedoch jeweils entgegen der Bewegungsrichtung des Piezoaktuators, d.h., beide Platten bewegen sich zwar mit gleicher Frequenz, aber gerade in entgegengesetzter Richtung zueinander. Auf diese Weise bilden die Schwingmembran und die Schwingplatte zusammen mit der Wandung eine Art Blasebalg, welcher bei jedem Schwingzyklus zwischen einem minimalen und maximalen Volumen der Gebläsekammer wechselt. Dies führt zu einem besonders starken Ein- und Ausströmen des Fluids in die bzw. aus der Gebläsekammer. According to another preferred embodiment, the oscillating plate also oscillates, but in each case counter to the direction of movement of the piezo actuator, i.e. both plates move with the same frequency, but precisely in the opposite direction to one another. In this way, the vibrating diaphragm and the vibrating plate, together with the wall, form a kind of bellows, which alternates between a minimum and maximum volume of the blower chamber during each vibrating cycle. This leads to a particularly strong inflow and outflow of the fluid into and out of the blower chamber.
Figurenbeschreibung figure description
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren beispielhaft erläutert. Dabei zeigt The invention is explained below by way of example using figures. It shows
Figur 1 eine Explosionsansicht der wichtigsten Komponenten einer Figure 1 is an exploded view of the main components of a
Ausführungsform der erfindungsgemäßen Mikropumpe;  Embodiment of the micropump according to the invention;
Figur 2 eine Schnittansicht durch den Zusammenbau dieser Figure 2 is a sectional view through the assembly of these
Ausführungsform;  embodiment;
Figur 3 einen schematischen Querschnitt durch diese Figure 3 shows a schematic cross section through this
Ausführungsform zur Verdeutlichung der Fluidpfade;  Embodiment to illustrate the fluid paths;
Figur 4 einen schematischen Querschnitt durch eine Figure 4 shows a schematic cross section through a
Ausführungsform mit axialer Ansaugöffnung;  Embodiment with axial suction opening;
Figur 5 eine Explosionsansicht einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Mikropumpe; Figur 6 eine Schnittansicht durch den Zusammenbau dieserFIG. 5 shows an exploded view of a further embodiment of the micropump according to the invention; Figure 6 is a sectional view through the assembly of these
Ausführungsform; embodiment;
Figur 7 eine Explosionsansicht einer weiteren Aus führungs form der erfindungsgemäßen Mikropumpe; FIG. 7 shows an exploded view of a further embodiment of the micropump according to the invention;
Figur 8 eine Schnittansicht durch den Zusammenbau dieser Figure 8 is a sectional view through the assembly of these
Aus führungs form.  From execution form.
In der Figur 1 ist eine Explosionsansicht der wichtigsten Komponenten einer Aus führungs form der erfindungsgemäßen Mikropumpe dargestellt. FIG. 1 shows an exploded view of the most important components of an embodiment of the micropump according to the invention.
Demnach umfasst die Mikropumpe zwei Haupt-Einheiten. Die erste Haupt-Einheit die Schwungeinheit 10. Accordingly, the micropump comprises two main units. The first main unit is the swing unit 10.
Die Schwungeinheit 10 umfasst einen scheibenförmigen Piezoaktuator 11, welcher an einer (im Bild nach oben weisenden) Außenseite einer Schwingmembran 12 angeordnet ist. Als Wandung für die Gebläsekammer 13 ist ein Ring 14 definierter Dicke vorhanden. Dieser ist auf der Schwingplatte 15, welcher der Innenseite der Schwingmembran 12 gegenüber liegt, angeordnet. In der Schwingplatte 15 befindet sich eine mittig angeordnete Gebläseöffnung 16. Nach dieser Aus führungs form liegen Schwingplatte 15 und Wandung (Ring 14) als separate Bauteile vor. The swing unit 10 comprises a disk-shaped piezo actuator 11, which is arranged on an outside of a vibration diaphragm 12 (pointing upwards in the figure). A ring 14 of defined thickness is provided as the wall for the blower chamber 13. This is arranged on the vibrating plate 15, which lies opposite the inside of the vibrating membrane 12. In the oscillating plate 15 there is a centrally arranged blower opening 16. According to this embodiment, the oscillating plate 15 and wall (ring 14) are present as separate components.
Seitlich der Schwingplatte 15 sind symmetrisch vier Aufhängungen 17 angeordnet (nur eine mit Bezugszeichen versehen) . Mittels dieser kann die übrige Schwungeinheit 10 zumindest, und bevorzugt nur, in (im Bild) vertikaler Richtung schwingen. Die distalen Enden der Aufhängungen 17 sind in entsprechend geformte Aufnahmen 22 des Gehäusekörpers 21 einlegbar (ebenfalls nur eine mit Bezugszeichen versehen) . Four suspensions 17 are arranged symmetrically to the side of the oscillating plate 15 (only one is provided with reference numerals). By means of this, the remaining swing unit 10 can swing at least, and preferably only, in the vertical direction (in the picture). The distal ends of the suspensions 17 can be inserted into correspondingly shaped receptacles 22 of the housing body 21 (likewise only one is provided with reference numerals).
Die zweite Haupt-Einheit ist das Gehäuse 20. The second main unit is the housing 20.
Der Gehäusekörper 21 umfasst eine Vertiefung 23, in welcher die Komponenten der Schwungeinheit 10 zumindest teilweise aufnehmbar sind. Zwischen Schwungeinheit 10 und Innenseite des Gehäuses 20 ist demnach ein Spalt S (vgl. z.B. nächste und übernächste Figur) vorhanden, der die benötigte Bewegungsfreiheit der Schwungeinheit 10 sicherstellt. Im Gehäusekörper 21 sind vorliegend vier Ansaugöffnungen 24 vorhanden (nur eine mit Bezugszeichen versehen) . Diese verlaufen vorliegend zunächst radial zur Haupt- Bewegungsrichtung der Schwungeinheit 10, die im Bild in vertikaler Richtung verläuft. Sie münden nach einem 90-Grad-Knick (nicht sichtbar, vgl. nächste Figur) in die Pumpkammer 26. Von dieser geht mittig eine Ausgangsöffnung 25 ab, die der Gebläseöffnung 16 gegenüberliegt. The housing body 21 comprises a recess 23 in which the components of the swing unit 10 can be at least partially accommodated are. Between the swing unit 10 and the inside of the housing 20 there is therefore a gap S (see, for example, the next and the next but one figure) which ensures the required freedom of movement of the swing unit 10. In the present case, four suction openings 24 are present in the housing body 21 (only one is provided with reference numerals). In the present case, these initially run radially to the main direction of movement of the swing unit 10, which runs in the image in the vertical direction. After a 90-degree bend (not visible, see next figure), they open into the pump chamber 26. An outlet opening 25, which is opposite the blower opening 16, branches off from the latter.
Das Gehäuse 20 umfasst außerdem einen Gehäusedeckel 27, der den Innenraum, umfassend Pumpkammer 26 und Halbraum H, des Gehäuses 20 abschließt. Vorliegend ist der Gehäusedeckel 27 als separate Komponente vorgesehen, welche gasdicht mit dem Gehäusekörper 21 verbunden wird. In der gezeigten Ausführungsform weist auch der Gehäusedeckel 27 eine Vertiefung auf (ohne Bezugszeichen) , in welcher die Komponenten der Schwungeinheit 10 ebenfalls zumindest teilweise aufnehmbar sind. The housing 20 also includes a housing cover 27, which closes the interior, comprising the pump chamber 26 and the half space H, of the housing 20. In the present case, the housing cover 27 is provided as a separate component, which is connected to the housing body 21 in a gas-tight manner. In the embodiment shown, the housing cover 27 also has a recess (without reference numerals) in which the components of the swing unit 10 can also be at least partially accommodated.
In der Figur 2 , die eine Schnittansicht durch den Zusammenbau dieser Ausführungsform zeigt, ist erkennbar, dass das Gehäuse 20 einen geschlossenen, auch den Piezoaktuator 11 abdeckenden und ihn so vor Umgebungseinflüssen schützenden Raum bildet. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind nur einige der Bezugszeichen eingezeichnet . In FIG. 2, which shows a sectional view through the assembly of this embodiment, it can be seen that the housing 20 forms a closed space which also covers the piezo actuator 11 and thus protects it from environmental influences. For reasons of clarity, only some of the reference symbols are shown.
Erkennbar ist auch der die Schwungeinheit 10 umgebende Spalt S, sowie die Führung der Ansaugöffnungen 24, welche radial in das Gehäuse hineinführen und, nach einer 90-Grad-Kurve, senkrecht in die Pumpkammer 26 einmünden. Also recognizable is the gap S surrounding the swing unit 10, and the guidance of the suction openings 24, which lead radially into the housing and, after a 90-degree curve, open perpendicularly into the pump chamber 26.
Wird die dargestellte Ausführungsform in umgedrehter Lage auf einer Platte montiert, so wird keine der Öffnungen durch diese Platte verdeckt oder verschlossen. Nach einer nicht gezeigten Ausführungsform weist der Gehäusekörper nur eine einzige, vorzugsweise umlaufende Ansaugöffnung auf. Die Ansaugöffnung verläuft dann parallel zum Boden der Pumpkammer unterhalb derselben, und weist mindestens eine, vorzugsweise jedoch mehrere Mündungen in die Pumpkammer auf. Auf diese Weise ist der Fluidwiderstand beim Einströmen besonders gering. If the illustrated embodiment is mounted on a plate in the upside-down position, then none of the openings is covered or closed by this plate. According to an embodiment not shown, the housing body has only a single, preferably circumferential suction opening. The suction opening then runs parallel to the bottom of the pumping chamber below it, and has at least one, but preferably a plurality of openings into the pumping chamber. In this way, the fluid resistance when flowing in is particularly low.
Die Figur 3 schließlich deutet die Strömungspfade des Fluids bei Betrieb der Mikropumpe an. Auch hier sind nur einige der Bezugszeichen eingezeichnet. Nach dieser Ausführungsform sind Schwingplatte 15 und Wandung integriert gefertigt. Der Piezoaktuator 11 ist gasdicht zur Pumpkammer 26 angeordnet. In einer Ansaugphase bewegt sich die Schwungeinheit 10 in Richtung des Pfeils 31. Mithin wird im unteren Halbraum, der die Pumpkammer 26 bildet, ein Unterdrück erzeugt. Dieser führt dazu, dass Fluid (nicht dargestellt) in Richtung der Pfeile 32 durch die Ansaugöffnungen 24 in die Pumpkammer 26 einströmt. Finally, FIG. 3 indicates the flow paths of the fluid when the micropump is operating. Here too, only a few of the reference symbols are shown. According to this embodiment, the oscillating plate 15 and the wall are made integrated. The piezo actuator 11 is arranged gas-tight to the pump chamber 26. In a suction phase, the swing unit 10 moves in the direction of the arrow 31. A negative pressure is therefore generated in the lower half-space, which forms the pump chamber 26. This leads to fluid (not shown) flowing in the direction of arrows 32 through the suction openings 24 into the pump chamber 26.
In einer Ausgabehase hingegen bewegt sich die Schwungeinheit 10 entgegen der Richtung des Pfeils 31. Es kommt zu einem Druckanstieg in der Pumpkammer 26, der zu einem Ausströmen des Fluids durch die Ausgangsöffnung 25 führt. In contrast, in an output hare, the swing unit 10 moves in the opposite direction of the arrow 31. There is an increase in pressure in the pump chamber 26, which leads to an outflow of the fluid through the outlet opening 25.
Wie erkennbar, wird das Fluid jederzeit außerhalb des den Piezoaktuator 11 beinhaltenden oberen Halbraums H gefördert, der vorliegend oberhalb der Schwingplatte 15 liegt. Selbst, wenn die Aufhängung 17 unterbrochen ausgestaltet ist, bewegt sich das Fluid im Halbraum H nur wenig hin und her, wird also nicht ausgetauscht und „fließt" demnach auch nicht, was zu einer Reduktion möglicher Beeinträchtigungen des Piezoaktuators durch das Fluid führt. As can be seen, the fluid is conveyed at all times outside the upper half space H containing the piezo actuator 11, which in the present case lies above the oscillating plate 15. Even if the suspension 17 is designed to be interrupted, the fluid moves only slightly back and forth in the half-space H, ie it is not exchanged and therefore does not “flow”, which leads to a reduction in possible impairments of the piezo actuator by the fluid.
Die Figur 4 zeigt einen schematischen Querschnitt durch eine Ausführungsform mit axialer Ansaugöffnung. Die meisten Bezugszeichen wurden aus Gründen der Übersichtlichkeit fortgelassen. Die gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von derjenigen der Fig. 3 darin, dass die Ansaugöffnung 24 nicht radial verläuft, sondern sich in axialer Richtung erstreckt. Sie verläuft demnach in etwa parallel zur Ausgangsöffnung 25, und befindet sich an einer der Schwungeinheit 10 gegenüberliegenden Unterseite. Die Längen beider Öffnungen 24, 25 können gleich, aber auch, wie gezeigt, unterschiedlich sein. Die Ansaugöffnung 24 kann mehrteilig sein, wie in Fig. 1 und 2 gezeigt. Sie kann auch als Ringöffnung ausgestaltet sein. FIG. 4 shows a schematic cross section through an embodiment with an axial suction opening. Most of the reference symbols have been used for reasons of clarity omitted. The embodiment shown differs from that of FIG. 3 in that the suction opening 24 does not run radially, but extends in the axial direction. Accordingly, it runs approximately parallel to the exit opening 25 and is located on an underside opposite the swing unit 10. The lengths of both openings 24, 25 can be the same, but also, as shown, different. The suction opening 24 can be in several parts, as shown in FIGS. 1 and 2. It can also be designed as a ring opening.
Die Figur 5 zeigt eine Explosionsansicht einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Mikropumpe. Auch hier wurden, wie in den folgenden Figuren ebenfalls, die meisten Bezugszeichen aus Gründen der Übersichtlichkeit fortgelassen. Die Figur 6 zeigt die Ausführungsform der Fig. 5 in einer Schnittansicht. Im Unterschied zur Ausführungsform der Fig. 1 und 2 weist eine Mikropumpe nach dieser Ausführungsform einen Gehäusekörper 21 auf, welcher dazu eingerichtet ist, alle beweglichen Komponenten einschließlich der zur Schwingung benötigten Spaltmaße aufzunehmen. Der Gehäusedeckel 27 ist im wesentlichen eben ausgestaltet und weist insbesondere auf der Innenseite keine Vertiefungen für die innenliegenden Komponenten (Schwungeinheit 10) auf. FIG. 5 shows an exploded view of a further embodiment of the micropump according to the invention. Here too, as in the following figures, most of the reference numerals have been omitted for reasons of clarity. FIG. 6 shows the embodiment of FIG. 5 in a sectional view. In contrast to the embodiment of FIGS. 1 and 2, a micropump according to this embodiment has a housing body 21, which is set up to accommodate all movable components, including the gap dimensions required for vibration. The housing cover 27 is essentially flat and, in particular, has no recesses for the internal components (swing unit 10) on the inside.
In Fig. 5 erkennbar ist außerdem ein elektrischer Anschluss 11B für den Piezoaktuator 11, welcher nach dem Zusammenbau des Gehäuses 10 aus diesem herausragt (Fig. 6) . 5 also shows an electrical connection 11B for the piezo actuator 11, which projects out of the housing 10 after it has been assembled (FIG. 6).
Figur 7 und Figur 8 zeigen eine weitere Ausführungsform der Mikropumpe. Nach dieser ist das Gehäuse 20 zweiteilig ausgestaltet. Es umfasst ein Unterteil 21A und ein Oberteil 21B, neide Teile können z.B. mittels Klebens oder Schweißens miteinander verbunden werden. Bevorzugt erfolgt die Verbindung im Zuge der Verbindung der übrigen Gehäusekomponenten wie insbesondere des Deckels 27. Ein zweiteiliges Gehäuseunterteil 21 weist den Vorteil auf, dass die Ansaugöffnungen 24 mit den entsprechenden Kanälen (nur eine mit Bezugszeichen versehen) fluidisch günstiger geformt sein können (vgl. dazu die Kanäle der Fig. 1 und 2, insbesondere die 90-Grad-Kurve ) . FIG. 7 and FIG. 8 show a further embodiment of the micropump. After this, the housing 20 is configured in two parts. It comprises a lower part 21A and an upper part 21B, envious parts can be connected to one another for example by means of gluing or welding. The connection preferably takes place in the course of the connection of the other housing components, such as, in particular, the cover 27. A two-part housing lower part 21 has the advantage that the suction openings 24 connect with the corresponding channels (only one provided with reference numerals) can be fluidically more favorable (see also the channels of FIGS. 1 and 2, in particular the 90-degree curve).
Die Ausführungsform der Fig. 7 und 8 zeigt außerdem einen zum Einstecken in einen Schlauch vorbereitete Stutzen der Ausgangsöffnung 25. The embodiment of FIGS. 7 and 8 also shows a connector of the outlet opening 25 prepared for insertion into a hose.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
10 Schwungeinheit  10 swing unit
11 Piezoaktuator  11 piezo actuator
11B elektrischer Anschluss 11B electrical connection
12 Schwingmembran 12 vibrating membrane
13 Gebläsekammer  13 blower chamber
14 Ring  14 ring
15 Schwingplatte  15 oscillating plate
16 Gebläseöffnung  16 blower opening
17 Aufhängung  17 suspension
20 Gehäuse  20 housing
21 Gehäusekörper  21 housing body
21A Unterteil  21A lower part
21B Oberteil  21B top
22 Aufnahme  22 recording
23 Vertiefung  23 deepening
24 Ansaugöffnung  24 suction opening
25 Ausgangsöffnung  25 exit opening
26 Pumpkammer  26 pumping chamber
27 Gehäusedeckel  27 housing cover
31,32 Pfeil  31.32 arrow
S Spalt S gap
H Raum, Halbraum  H space, half space

Claims

Patentansprüche claims
1. Mikropumpe für kompressible Fluide, umfassend: 1. A micropump for compressible fluids, comprising:
- eine Schwungeinheit (10), diese umfassend einen scheiben förmigen Piezoaktuator (11), welcher an einer Schwingmemb ran (12) angeordnet ist, sowie eine einer Innenseite der Schwingmembran (12) gegenüber liegend angeordnete Schwing platte (15) mit einer mittig angeordneten Gebläseöffnung (16), sowie eine zwischen Schwingmembran (12) und Schwing platte (15) angeordnete, umlaufende Wandung, so dass eine Gebläsekammer (13) gebildet ist; - A swing unit (10), this comprising a disk-shaped piezo actuator (11), which is arranged on a Schwingmemb ran (12), and an inner side of the vibration membrane (12) oppositely arranged swing plate (15) with a centrally arranged fan opening (16), and between the vibrating membrane (12) and vibrating plate (15) arranged, surrounding wall, so that a blower chamber (13) is formed;
- ein Gehäuse (20), im welchem die Schwungeinheit (10) vollständig aufnehmbar, und in welchem sie mittels mindes tens einer Aufhängung (17) schwingend gelagert ist, und welches eine Ansaugöffnung (24) aufweist, sowie eine Ausgangsöffnung (25), die der Gebläseöffnung (16) gegen überliegt ; wobei das Gehäuse (20) - A housing (20) in which the swing unit (10) is completely receivable, and in which it is swingably mounted by means of at least one suspension (17), and which has a suction opening (24), and an outlet opening (25) which the fan opening (16) is opposite; the housing (20)
- einen geschlossen, auch den Piezoaktuator (11) abdeckenden und ihn so vor Umgebungseinflüssen schützenden Raum (H) bildet, und - A closed, also covering the piezo actuator (11) and thus protecting it from environmental influences, forms space (H), and
- mindestens eine radial, oder an einer der Schwungeinheit (10) gegenüberliegenden Unterseite angeordnete Ansaugöff nung (24) mit einem Ansaugkanal aufweist, der in eine zwischen Schwingplatte (15) und Gehäuseinnenseite liegende Pumpkammer (26) führt, so dass bei schwingendem Betrieb des Piezoaktuators (11) die- At least one radially, or on one of the swing unit (10) opposite underside opening Ansaugöff (24) with an intake duct that leads into a between the oscillating plate (15) and the inside of the pump chamber (26), so that when the piezo actuator vibrates (11) the
Schwungeinheit (10) relativ zum Gehäuse (20) in Schwingungen versetzbar ist, wodurch das kompressible Fluid durch dieSwing unit (10) can be set in vibration relative to the housing (20), whereby the compressible fluid through the
Ansaugöffnung (24) ansaugbar, und durch die AusgangsöffnungSuction opening (24) and through the outlet opening
(25) ausgebbar ist. (25) can be output.
2. Mikropumpe nach Anspruch 1, wobei das Gehäuse (20) einen2. Micropump according to claim 1, wherein the housing (20) one
Gehäusekörper (21) und einen Gehäusedeckel (27) aufweist, und der Gehäusekörper (21) dazu eingerichtet ist, alle bewegli chen Komponenten einschließlich der zur Schwingung benötigten Spaltmaße aufzunehmen. Has housing body (21) and a housing cover (27), and the housing body (21) is set up to accommodate all movable components including the gap dimensions required for vibration.
3. Mikropumpe nach Anspruch 1, wobei das Gehäuse (20) einen 3. Micropump according to claim 1, wherein the housing (20) one
Gehäusekörper (21) und einen Gehäusedeckel (27) aufweist, und zumindest Teile der beweglichen Komponenten in einer innenseitigen Vertiefung des Gehäusedeckels (27) angeordnet sind . Has housing body (21) and a housing cover (27), and at least parts of the movable components are arranged in an inner recess of the housing cover (27).
4. Mikropumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei 4. Micropump according to one of claims 1 to 3, wherein
Schwingplatte (15) und Wandung integriert gefertigt sind. Swing plate (15) and wall are made integrated.
5. Mikropumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei 5. Micropump according to one of claims 1 to 3, wherein
Schwingplatte (15) und Wandung als separate Komponenten gefertigt sind. Vibrating plate (15) and wall are made as separate components.
6. Mikropumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Piezoaktuator (11) gasdicht zur Pumpkammer (26) angeordnet ist .  6. Micropump according to one of the preceding claims, wherein the piezo actuator (11) is arranged gas-tight to the pump chamber (26).
7. Mikropumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der 7. Micropump according to one of the preceding claims, wherein the
Piezoaktuator (11) einen Durchmesser von 5 bis 50 mm, und/oder ein Spalt (S) zwischen der Wandung und derPiezo actuator (11) with a diameter of 5 to 50 mm, and / or a gap (S) between the wall and the
Innenseite des Gehäuses (20) kleiner als 0,01 bis 1 mm, und die Mikropumpe eine Gesamthöhe von 3 bis 10 mm aufweist. Inside of the housing (20) less than 0.01 to 1 mm, and the micropump has a total height of 3 to 10 mm.
8. Mikropumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Durchmesser der Gebläseöffnung (16) zwischen 0,5 mm und 0,7 mm, und der Durchmesser der Ansaugöffnung (en) (24) zwischen 0,5 mm und 2,5 mm, und der Durchmesser der Ausgangsöff nungien) (25) zwischen 0,7 und 0,9 mm beträgt.  8. micropump according to one of the preceding claims, wherein the diameter of the blower opening (16) between 0.5 mm and 0.7 mm, and the diameter of the suction opening (s) (24) between 0.5 mm and 2.5 mm, and the diameter of the outlet openings (25) is between 0.7 and 0.9 mm.
9. Verfahren zum Fördern eines kompressiblem Fluids unter Verwendung einer Mikropumpe gemäß Definition in einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei - in einer Ansaugphase der Piezoaktuator (11) derart angesteuert wird, das er sich entgegen der Richtung der Gebläseöffnung (16) wölbt, wodurch sich in der Gebläsekam- mer (13) ein Unterdrück bildet, welcher sich durch besagte Gebläseöffnung (16) in die Pumpkammer (26) fortpflanzt, wodurch durch die Ansaugöffnung (24) Fluid angesogen wird, und 9. A method of delivering a compressible fluid using a micropump as defined in any one of the preceding claims, wherein - In a suction phase, the piezo actuator (11) is controlled in such a way that it bulges against the direction of the blower opening (16), as a result of which a depression is formed in the blower chamber (13), which is formed by said blower opening (16) into the Pump chamber (26) propagates, whereby fluid is sucked through the suction opening (24), and
- in einer Ausgabehase der Piezoaktuator (11) derart angesteuert wird, das er sich in Richtung der Gebläseöff nung (16) wölbt oder in eine ebene Ruheposition geht, wodurch sich der Unterdrück in der Gebläsekammer (13) zurückbildet oder ein Überdruck erzeugt wird, welcher sich ebenfalls durch besagte Gebläseöffnung (16) in die Pump kammer (26) fortpflanzt, wodurch durch die Ausgangsöffnung (25) Fluid ausgegeben wird, - In an output hare, the piezo actuator (11) is controlled such that it bulges in the direction of the blower opening (16) or goes into a flat rest position, as a result of which the negative pressure in the blower chamber (13) regresses or an excess pressure is generated, which also propagates through said fan opening (16) into the pump chamber (26), whereby fluid is dispensed through the outlet opening (25),
so dass die Schwungeinheit (10) in Schwingungen versetzt wird, wobei das Fluid außerhalb des den Piezoaktuator (11) beinhaltenden Halbraums (H) gefördert wird.  so that the swing unit (10) is set in vibration, the fluid being conveyed outside the half space (H) containing the piezo actuator (11).
10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei auch die Schwingplatte (15) jeweils in Bewegungsrichtung des Piezoaktuators (11) schwingt .  10. The method according to claim 9, wherein the oscillating plate (15) also oscillates in the direction of movement of the piezo actuator (11).
11. Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Schwingplatte (15) entgegen der Bewegungsrichtung des Piezoaktuators (11) schwingt .  11. The method according to claim 9, wherein the oscillating plate (15) oscillates against the direction of movement of the piezo actuator (11).
EP19783618.2A 2018-08-24 2019-08-23 Microblower Active EP3841303B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018120782.4A DE102018120782B3 (en) 2018-08-24 2018-08-24 micro-blower
PCT/IB2019/057118 WO2020039399A1 (en) 2018-08-24 2019-08-23 Microblower

Publications (3)

Publication Number Publication Date
EP3841303A1 true EP3841303A1 (en) 2021-06-30
EP3841303B1 EP3841303B1 (en) 2023-07-26
EP3841303C0 EP3841303C0 (en) 2023-07-26

Family

ID=67481868

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP19783618.2A Active EP3841303B1 (en) 2018-08-24 2019-08-23 Microblower

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11434893B2 (en)
EP (1) EP3841303B1 (en)
JP (1) JP2021535323A (en)
DE (1) DE102018120782B3 (en)
WO (1) WO2020039399A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019004450B4 (en) 2019-06-26 2024-03-14 Drägerwerk AG & Co. KGaA Micropump system and method for guiding a compressible fluid
USD991984S1 (en) * 2021-11-30 2023-07-11 Murata Manufacturing Co., Ltd. Piezoelectric pump

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2029374A (en) * 1934-11-20 1936-02-04 Junius W Houston Electromagnetic pump
FR2757906A1 (en) * 1996-12-31 1998-07-03 Westonbridge Int Ltd MICROPUMP WITH INTEGRATED INTERMEDIATE PART
JP4677933B2 (en) * 2005-04-14 2011-04-27 セイコーエプソン株式会社 Pump and fluid system
EP2090781B1 (en) 2006-12-09 2018-08-22 Murata Manufacturing Co. Ltd. Piezoelectric micro-blower
JP5205957B2 (en) * 2007-12-27 2013-06-05 ソニー株式会社 Piezoelectric pump, cooling device and electronic device
EP2306018B1 (en) 2008-06-03 2016-05-11 Murata Manufacturing Co. Ltd. Piezoelectric micro-blower
DE102012101861A1 (en) 2012-03-06 2013-09-12 Continental Automotive Gmbh Micropump, has housing with inlet region and outlet region, and electrical operated excitation element for creation of movement of movable membrane, and gas-permeable and liquid-impermeable fabric arranged over inlet region
JP5928160B2 (en) 2012-05-29 2016-06-01 オムロンヘルスケア株式会社 Piezoelectric pump and blood pressure information measuring apparatus including the same
WO2013187270A1 (en) * 2012-06-11 2013-12-19 株式会社村田製作所 Blower
JP5962848B2 (en) * 2013-03-22 2016-08-03 株式会社村田製作所 Piezoelectric blower
JP5907322B1 (en) * 2014-07-11 2016-04-26 株式会社村田製作所 Suction device
TWI557321B (en) 2015-06-25 2016-11-11 科際精密股份有限公司 Piezoelectric pump and operating method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
DE102018120782B3 (en) 2019-08-22
US20210199106A1 (en) 2021-07-01
WO2020039399A1 (en) 2020-02-27
JP2021535323A (en) 2021-12-16
US11434893B2 (en) 2022-09-06
EP3841303B1 (en) 2023-07-26
EP3841303C0 (en) 2023-07-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60222343T2 (en) miniature pump
DE112015000889B4 (en) fan
DE102016217435B4 (en) Fluid pump and method of operating a fluid pump
EP2531760B1 (en) Micro-fluidic component for manipulating a fluid, and microfluidic chip
US11041580B2 (en) Valve and fluid control device
EP1458977B2 (en) Peristaltic micropump
EP2616116B1 (en) Membrane vacuum pump
EP1991777B1 (en) Linear compressor and drive unit therefor
DE112016004072T5 (en) FLUID CONTROL DEVICE, DECOMPRESSION DEVICE AND COMPRESSION DEVICE
EP3841303B1 (en) Microblower
EP2205869B1 (en) Membrane pump
EP2167820B1 (en) Diaphragm pump
EP3250267A1 (en) Piston for syringes and syringes
DE102006012174A1 (en) Inhalation therapy devices compressor
DE19539020C2 (en) Pump for conveying gaseous or liquid media
DE102018131086A1 (en) Engine operated valve
DE102008003020B4 (en) Fluidic controlled fluid handling device and fluidic system having a fluidic device
EP2685104B1 (en) Pump module and displacement pump
DE102008004147A1 (en) Micropump for pumping of fluid, has diaphragm, which is extended over cross section of fluid channel, and has fluid component with passage by diaphragm
EP3861238B1 (en) Hydraulic microvalve
DE19844518A1 (en) Hydraulic flow amplifier for microsystems with drive diaphragm bending under energy supply
DE102010029573A1 (en) Pump, particularly micro-pump for use in pump arrangement, comprises pumping chamber, which is fluidically connected with inlet valve and outlet valve
DE102012012735B3 (en) Piezoelectric-driven reciprocating piston pump for use in e.g. vehicle, has compression spring whose upper end is attached to lower portion of motor housing while lower end of spring is attached to upper surface of piston
EP2918297B1 (en) Cartridge module
DE202020104050U1 (en) Micro damper

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20210323

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)
GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: GRANT OF PATENT IS INTENDED

INTG Intention to grant announced

Effective date: 20230221

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE PATENT HAS BEEN GRANTED

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: EP

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FG4D

Free format text: LANGUAGE OF EP DOCUMENT: GERMAN

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R096

Ref document number: 502019008696

Country of ref document: DE

U01 Request for unitary effect filed

Effective date: 20230802

U07 Unitary effect registered

Designated state(s): AT BE BG DE DK EE FI FR IT LT LU LV MT NL PT SE SI

Effective date: 20230807

U20 Renewal fee paid [unitary effect]

Year of fee payment: 5

Effective date: 20230914

REG Reference to a national code

Ref country code: LT

Ref legal event code: MG9D

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20231027

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IS

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20231126

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: RS

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20230726

Ref country code: NO

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20231026

Ref country code: IS

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20231126

Ref country code: HR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20230726

Ref country code: GR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20231027

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: PL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20230726

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL