KR100976911B1 - Fluid transportation device - Google Patents

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롱 호 유
제 호릉 짜이
시흐 체 치우
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Abstract

유체 이송 장치는 밸브 시트, 밸브 뚜껑, 밸브 막, 다수의 버퍼실, 진동 필름 및 액추에이터를 포함한다. 밸브 막은 밸브 시트 및 밸브 뚜껑 사이에 배치되고, 적어도 제1 밸브 스위치 및 제2 밸브 스위치를 포함하는 다수의 중공형 밸브 스위치를 포함한다. 다수의 버퍼실은 밸브 막과 밸브 뚜껑 사이의 제1 버퍼실 및 밸브 막과 밸브 시트 사이의 제2 버퍼실을 포함한다. 진동 필름은 유체 이송 장치가 비활성화 상태에 있을 때 밸브 뚜껑으로부터 분리되고, 그로 인해 압력 캐비티를 형성한다. 액추에이터는 진동 필름에 연결된다. 액추에이터가 변형되도록 구동되면, 액추에이터에 연결된 진동 필름은 압력 캐비티의 체적을 변화시키고 유체 이동을 위한 압력차를 만들도록 전달된다.The fluid transfer device includes a valve seat, a valve lid, a valve membrane, a plurality of buffer chambers, a vibrating film, and an actuator. The valve membrane is disposed between the valve seat and the valve lid and includes a plurality of hollow valve switches including at least a first valve switch and a second valve switch. The plurality of buffer chambers include a first buffer chamber between the valve membrane and the valve cap and a second buffer chamber between the valve membrane and the valve seat. The vibrating film separates from the valve cap when the fluid transfer device is in an inactive state, thereby forming a pressure cavity. The actuator is connected to the vibrating film. When the actuator is driven to deform, the vibrating film connected to the actuator is delivered to change the volume of the pressure cavity and to create a pressure differential for fluid movement.

버퍼실, 밸브, 액추에이터, 유체이송장치, 진동 필름 Buffer chamber, Valve, Actuator, Fluid transfer device, Vibration film

Description

유체 이송 장치{FLUID TRANSPORTATION DEVICE}Fluid transfer device {FLUID TRANSPORTATION DEVICE}

본 발명은 유체 이송 장치에 관한 것이며, 보다 상세하게는 마이크로 펌프에서 사용하기 위한 유체 이송 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a fluid transfer device, and more particularly to a fluid transfer device for use in a micro pump.

오늘날 제약산업, 컴퓨터 기술, 프린팅 산업, 에너지 산업과 같은 많은 영역에서 사용되는 유체 이송 장치는 소형화를 향해서 개발되고 있다. 예를 들어 마이크로 펌프, 마이크로 분무기, 프린트 헤드 또는 산업 프린터에서 사용되는 유체 이송 장치는 매우 중요한 구성요소이다. 결과적으로 유체 이송 장치를 개선하는 것은 매우 중요하다.Today, fluid transfer devices used in many areas, such as the pharmaceutical, computer, printing, and energy industries, are being developed for miniaturization. For example, fluid transfer devices used in micro pumps, micro nebulizers, print heads or industrial printers are very important components. As a result, it is very important to improve the fluid transfer device.

도 1a는 비활성화 상태에 있는 마이크로 펌프를 도시하는 개략적인 단면도이다. 마이크로 펌프(10)는 대체로 입구 채널(13), 마이크로 액추에이터(15), 전달 장치(14), 격벽(12), 압축실(111), 기판(11) 및 출구 채널(16)을 포함한다. 상기 압축실(111)은 격벽(12)과 상기 기판(11) 사이에 형성되며 내부에 유체를 수용한다. 상기 격벽(12)의 변형량에 따라서 압축실(111)의 용량이 변경된다.1A is a schematic cross-sectional view showing a micropump in an inactive state. The micropump 10 generally comprises an inlet channel 13, a micro actuator 15, a delivery device 14, a partition 12, a compression chamber 111, a substrate 11 and an outlet channel 16. The compression chamber 111 is formed between the partition wall 12 and the substrate 11 and accommodates a fluid therein. The capacity of the compression chamber 111 is changed according to the deformation amount of the partition 12.

상기 마이크로 액추에이터(15)의 양 전극에 압력이 인가되면, 전기장이 생성된다. 상기 전기장은 마이크로 액추에이터(15)를 하방으로 변형시켜 액추에이 터(15)가 격벽(12)과 압축실(111)을 향해 이동하게 한다. 이와 같이, 상기 마이크로 액추에이터(15)에 의해 생성된 가압력은 전달 장치(14)에 가해진다. 상기 전달 장치(14)를 통해서, 가압력이 격벽(12)으로 전달됨으로써 격벽(12)이 뒤틀리게 된다. 상기 격벽(12)이 도 1b에 도시된 것처럼 압축되고 변형되면, 상기 압축실(111) 내에 있는 유체는 화살표(X)로 지시된 방향으로 출구 채널(16)을 통해 소정의 용기(미도시)로 흐른다. 유체가 계속해서 흐르면서, 입구 채널(13) 내의 유체는 압축실(111)로 공급된다.When pressure is applied to both electrodes of the micro actuator 15, an electric field is generated. The electric field deforms the micro actuator 15 downward so that the actuator 15 moves toward the partition 12 and the compression chamber 111. As such, the pressing force generated by the micro actuator 15 is applied to the delivery device 14. Through the delivery device 14, the pressing force is transmitted to the partition 12 so that the partition 12 is distorted. When the partition 12 is compressed and deformed as shown in FIG. 1B, the fluid in the compression chamber 111 passes through a predetermined container (not shown) through the outlet channel 16 in the direction indicated by arrow (X). Flows into. As the fluid continues to flow, the fluid in the inlet channel 13 is supplied to the compression chamber 111.

도 2는 도 1a에 도시된 마이크로 펌프를 도시하는 개략적인 평면도이다. 도 2에 도시된 것처럼, 유체는 마이크로 펌프에 의해 화살표(Y)로 지시된 방향으로 이송된다. 상기 마이크로 펌프(10)는 입구 유동 증폭기(17) 및 출구 유동 증폭기(18)를 구비한다. 상기 입구 유동 증폭기(17) 및 상기 출구 유동 증폭기(18)는 원뿔형이다. 상기 입구 유동 증폭기(17)의 상대적으로 큰 단부는 입구 채널(191)로 연결되고, 상기 입구 유동 증폭기(17)의 상대적으로 작은 단부는 상기 압축실(111)로 연결된다. 상기 출구 유동 증폭기(18)의 상대적으로 큰 단부는 압축실(111)로 연결되고, 상기 출구 유동 증폭기(18)의 상대적으로 작은 단부는 출구 채널(192)로 연결된다. 또한, 입구 유동 증폭기(17)와 출구 유동 증폭기(18)는 동일한 방향으로 배치된다. 상기 유동 증폭기의 양단부에서의 서로 다른 흐름 저항 및 압축실(111)의 체적 팽창/수축에 의해서, 단일 방향의 순수한 유량을 얻게 된다. 다시 말하면, 유체는 입구 채널(191)로부터 입구 유동 증폭기(17)를 통해 압축실(111) 내로 흐르고, 이후 출구 유동 증폭기(18)를 통해서 출구 채널(192)을 빠 져나온다.FIG. 2 is a schematic plan view showing the micropump shown in FIG. 1A. As shown in FIG. 2, the fluid is conveyed in the direction indicated by the arrow Y by the micro pump. The micro pump 10 has an inlet flow amplifier 17 and an outlet flow amplifier 18. The inlet flow amplifier 17 and the outlet flow amplifier 18 are conical. The relatively large end of the inlet flow amplifier 17 is connected to the inlet channel 191, and the relatively small end of the inlet flow amplifier 17 is connected to the compression chamber 111. The relatively large end of the outlet flow amplifier 18 is connected to the compression chamber 111 and the relatively small end of the outlet flow amplifier 18 is connected to the outlet channel 192. In addition, the inlet flow amplifier 17 and the outlet flow amplifier 18 are arranged in the same direction. By different flow resistances at both ends of the flow amplifier and volume expansion / contraction of the compression chamber 111, a pure flow rate in a single direction is obtained. In other words, fluid flows from inlet channel 191 through inlet flow amplifier 17 into compression chamber 111 and then exits outlet channel 192 through outlet flow amplifier 18.

그러나 이와 같은 밸브가 없는 마이크로 펌프(10)는 여전히 몇몇 단점을 가지고 있다. 예를 들어, 유체의 일부는 마이크로 펌프가 활성화 상태에 있을 때 입구 채널로 되돌아갈 수 있다. 순유량을 높이기 위해서, 압축실(111)의 압축비는 충분한 압축실 압력이 되도록 증가되어야 한다. 이러한 환경에서는 비싼 마이크로 액추에이터가 필요하다.However, such a valveless micropump 10 still has some disadvantages. For example, some of the fluid may return to the inlet channel when the micropump is in an active state. In order to increase the net flow rate, the compression ratio of the compression chamber 111 must be increased to have sufficient compression chamber pressure. This environment requires expensive micro actuators.

그러므로, 종래 기술에서 나타나던 단점을 제거하기 위한 마이크로 펌프에서 사용되는 유체 이송 장치를 제공할 필요가 있다.Therefore, there is a need to provide a fluid transfer device for use in a micropump to eliminate the disadvantages seen in the prior art.

본 발명의 목적은 유체 이송 장치를 제공하는 것이다. 밸브 시트, 밸브 막, 밸브 뚜껑, 작동 모듈 및 덮개판이 아래에서 위로 순차적으로 적층되어, 유체 이송 장치를 조립한다. 상기 작동 모듈은 진동 필름을 변형시키도록 작동됨으로써 압력 캐비티의 체적이 변화하여 양압차 또는 음압차를 만든다. 또한, 상기 밸브 막의 입구/출구 밸브 구조는 빠르게 열리거나 닫힌다. 상기 압력 캐비티의 체적이 팽창되거나 수축되는 순간에, 흡입 또는 임펄스가 발생되어 유체를 흐르게 한다. 본 발명의 유체 이송 장치는 뛰어난 유량 및 출력압으로 가스 또는 액체를 이송할 수 있다. 본 발명의 유체 이송 장치를 이용함으로써, 유체 이송 도중의 유체 역류 문제를 피할 수 있다.It is an object of the present invention to provide a fluid transfer device. The valve seat, the valve membrane, the valve lid, the operation module and the cover plate are stacked sequentially from the bottom up to assemble the fluid transfer device. The actuation module is operated to deform the vibrating film so that the volume of the pressure cavity changes to create a positive or negative pressure difference. In addition, the inlet / outlet valve structure of the valve membrane opens or closes quickly. At the moment the volume of the pressure cavity expands or contracts, suction or impulse is generated to flow the fluid. The fluid transfer device of the present invention can transfer gas or liquid at an excellent flow rate and output pressure. By using the fluid transfer device of the present invention, the problem of fluid backflow during fluid transfer can be avoided.

본 발명의 양태에 따르면, 유체를 이송하기 위한 유체 이송 장치가 제공된다. 상기 유체 이송 장치는 밸브 시트, 밸브 뚜껑, 밸브 막, 다수의 버퍼실, 진동 필름 및 액추에이터를 포함한다. 상기 밸브 시트는 입구 채널 및 출구 채널을 구비한다. 상기 밸브 뚜껑은 밸브 시트 상에 배치된다. 상기 밸브 막은 실질적으로 균일한 두께를 가지며, 밸브 시트 및 밸브 뚜껑 사이에 배치되고, 적어도 제1 밸브 스위치 및 제2 밸브 스위치를 포함하는 다수의 중공형 밸브 스위치를 구비한다. 상기 다수의 버퍼실은 밸브 막과 밸브 뚜껑 사이의 제1 버퍼실 및 밸브 막과 밸브 시트 사이의 제2 버퍼실을 포함한다. 상기 진동 필름은 외주면이 밸브 뚜껑 상에 고정된다. 상기 진동 필름은 외주면이 밸브 뚜껑 상에 고정되고, 유체 이송 장치가 비활성화 상태에 있을 때 밸브 뚜껑으로부터 분리되어 압력 캐비티를 형성한다. 상기 액추에이터는 진동 필름에 연결된다. 액추에이터가 변형되도록 구동될 때, 액추에이터에 연결된 진동 필름은 상기 압력 캐비티의 체적을 변화시키고, 유체가 입구 채널로부터 유입되고, 제1 밸브 스위치, 제1 버퍼실, 압력 캐비티, 제2 버퍼실 및 제2 밸브 스위치를 통해 유동되고, 출구 채널로부터 배출되게 하는 압력차를 생성한다.According to an aspect of the present invention, a fluid transport apparatus for transporting a fluid is provided. The fluid transfer device includes a valve seat, a valve lid, a valve membrane, a plurality of buffer chambers, a vibrating film, and an actuator. The valve seat has an inlet channel and an outlet channel. The valve lid is disposed on the valve seat. The valve membrane has a substantially uniform thickness and has a plurality of hollow valve switches disposed between the valve seat and the valve cap and including at least a first valve switch and a second valve switch. The plurality of buffer chambers include a first buffer chamber between the valve membrane and the valve cap and a second buffer chamber between the valve membrane and the valve seat. The vibrating film has an outer circumferential surface fixed on the valve cap. The vibrating film has an outer circumferential surface fixed on the valve cap and separates from the valve cap when the fluid transfer device is in an inactive state to form a pressure cavity. The actuator is connected to the vibrating film. When the actuator is driven to deform, the vibrating film connected to the actuator changes the volume of the pressure cavity, fluid enters from the inlet channel, the first valve switch, the first buffer chamber, the pressure cavity, the second buffer chamber and the first It creates a pressure difference that flows through the two valve switch and causes it to exit the outlet channel.

본 발명의 상술한 내용은 다음의 상세한 설명 및 첨부된 도면을 검토한 후 해당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 보다 쉽게 명확해질 것이다.The above description of the present invention will become more readily apparent to those skilled in the art after reviewing the following detailed description and the accompanying drawings.

본 발명은 다음의 실시예를 참조하여 보다 상세하게 설명될 것이다. 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 다음 설명은 설명을 위한 목적으로만 제시되는 것임을 유의해야 한다. 이는 배타적이거나 개시된 명확한 형태로 제한하려는 것은 아니다.The invention will be explained in more detail with reference to the following examples. It should be noted that the following description of the preferred embodiments of the present invention is presented for purposes of illustration only. It is not intended to be exhaustive or to be limited to the precise form disclosed.

도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유체 이송 장치의 개략적인 분해도가 도시된다. 상기 유체 이송 장치(20)는 기체 또는 액체와 같은 유체를 이송하기 위한 제약 산업, 컴퓨터 기술, 프린팅 산업, 에너지 산업과 같은 많은 분야에서 사용될 수 있다. 상기 유체 이송 장치(20)는 대체로 밸브 시트(21), 밸브 뚜껑(22), 밸브 막(23), 다수의 버퍼실, 작동 모듈(24) 및 덮개판(25)을 포함한다. 상기 밸브 시트(21), 밸브 뚜껑(22) 및 밸브 막(23)은 전체적으로 유동 밸브 시트 조립체(201)를 형성한다. 압력 캐비티(226)는 내부에 유체를 저장하기 위해서 밸브 뚜껑(22) 및 작동 모듈(24) 사이에 형성된다.3, there is shown a schematic exploded view of a fluid transfer device according to a preferred embodiment of the present invention. The fluid transfer device 20 may be used in many fields, such as pharmaceutical industry, computer technology, printing industry, energy industry for transferring fluids such as gas or liquid. The fluid transfer device 20 generally includes a valve seat 21, a valve lid 22, a valve membrane 23, a plurality of buffer chambers, an operating module 24 and a cover plate 25. The valve seat 21, the valve lid 22 and the valve membrane 23 collectively form a flow valve seat assembly 201. The pressure cavity 226 is formed between the valve cap 22 and the actuation module 24 to store fluid therein.

상기 밸브 막(23)이 밸브 시트(21)와 밸브 뚜껑(22) 사이에 끼워진 후에 밸브 시트(21)와 밸브 뚜껑(22)은 밸브 막(23)의 마주보는 측부에 배치되도록 적절한 위치에 놓여진다. 제1 버퍼실은 밸브 막(23)과 밸브 뚜껑(22) 사이에 형성되고, 제2 버퍼실은 밸브 막(23)과 밸브 시트(21) 사이에 형성된다. 상기 작동 모듈(24)은 밸브 뚜껑(22) 위에 배치되고, 진동 필름(241) 및 액추에이터(242)를 포함한다. 상기 작동 모듈(24)은 유체 이송 장치(20)를 작동하도록 구동된다. 상기 덮개판(25)은 작동 모듈(24) 위에 배치된다. 반면, 상기 밸브 시트(21), 밸브 막(23), 밸브 뚜껑(22), 작동 모듈(24) 및 덮개판(25)은 아래에서 위로 순차적으로 적층되어 유체 이송 장치(20)를 조립한다.After the valve membrane 23 is sandwiched between the valve seat 21 and the valve lid 22, the valve seat 21 and the valve lid 22 are placed in an appropriate position to be disposed on the opposite side of the valve membrane 23. Lose. The first buffer chamber is formed between the valve membrane 23 and the valve cap 22, and the second buffer chamber is formed between the valve membrane 23 and the valve seat 21. The actuation module 24 is disposed above the valve lid 22 and includes a vibrating film 241 and an actuator 242. The actuation module 24 is driven to actuate the fluid transfer device 20. The cover plate 25 is disposed above the operation module 24. On the other hand, the valve seat 21, the valve membrane 23, the valve lid 22, the operation module 24 and the cover plate 25 are sequentially stacked from the bottom up to assemble the fluid transfer device 20.

특히, 상기 밸브 시트(21)와 밸브 뚜껑(22)은 유체를 유체 이송 장치(20) 내부로 또는 외부로 안내하는 역할을 한다. 도 4는 도 3에 도시된 유체 이송 장치(20)의 밸브 시트(21)를 도시하는 개략적인 단면도이다. 도 3 및 도 4를 함께 참조한다. 상기 밸브 시트(21)는 입구 채널(211) 및 출구 채널(212)을 포함한다. 주위의 유체는 입구 채널(211) 내로 유입되고 이후 밸브 시트(21)의 표면(210) 내에 있는 개구부(213)로 이송된다. 본 실시예에서, 상기 밸브 막(23)과 밸브 시트(21) 사이에 형성된 제2 버퍼실은 밸브 시트(21)의 표면(210)에서 출구 채널(212) 위에 형성된 출구 버퍼 캐비티(215)이다. 상기 출구 버퍼 캐비티(215)는 내부에 유체를 임시로 저장하기 위해서 출구 채널(212)과 연통된다. 상기 출구 버 퍼 캐비티(215) 내에 수용된 유체는 다른 개구부(214)를 통해서 출구 채널(212)로 이송된 후 밸브 시트(21)의 외부로 배출된다. 더욱이, 다수의 리세스 구조가 밸브 시트(21) 내에 형성되고 다수의 밀봉 링(26)(도 7a에 도시됨)이 상응하는 리세스 구조 내부에 형성된다. 본 실시예에서, 상기 밸브 시트(21)는 개구부(213)를 환형으로 둘러싸는 두 개의 리세스 구조(216, 218) 및 출구 버퍼 캐비티(215)를 둘러싸는 다른 리세스 구조(217)를 구비한다.In particular, the valve seat 21 and the valve lid 22 serve to guide the fluid into or out of the fluid transfer device 20. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing the valve seat 21 of the fluid delivery device 20 shown in FIG. 3. See FIG. 3 and FIG. 4 together. The valve seat 21 includes an inlet channel 211 and an outlet channel 212. The surrounding fluid enters the inlet channel 211 and is then transferred to the opening 213 in the surface 210 of the valve seat 21. In this embodiment, the second buffer chamber formed between the valve membrane 23 and the valve seat 21 is an outlet buffer cavity 215 formed above the outlet channel 212 at the surface 210 of the valve seat 21. The outlet buffer cavity 215 is in communication with the outlet channel 212 to temporarily store fluid therein. The fluid contained in the outlet buffer cavity 215 is transferred to the outlet channel 212 through the other opening 214 and then discharged out of the valve seat 21. Moreover, a plurality of recess structures are formed in the valve seat 21 and a plurality of sealing rings 26 (shown in FIG. 7A) are formed inside the corresponding recess structures. In this embodiment, the valve seat 21 has two recess structures 216, 218 which annularly surround the opening 213 and another recess structure 217 which surrounds the outlet buffer cavity 215. do.

도 5a는 도 3에 도시된 유체 이송 장치(20)의 밸브 뚜껑(22)을 도시하는 개략적인 배면도이다. 도 3 및 도 5a를 함께 참조한다. 상기 밸브 뚜껑(22)은 상부 표면(220) 및 하부 표면(228)을 구비한다. 상기 밸브 뚜껑(22)은 입구 밸브 채널(221) 및 출구 밸브 채널(222)을 더 포함하고, 이들은 밸브 뚜껑(22)의 상부 표면(220)으로부터 하부 표면(228)으로 천공된다. 상기 입구 밸브 채널(221)은 밸브 시트(21)의 개구부(213)와 정렬된다. 상기 출구 밸브 채널(222)은 밸브 시트(21)의 출구 버퍼 캐비티(215) 내에 있는 개구부(214)와 정렬된다. 본 실시예에서, 상기 밸브 막(23)과 밸브 뚜껑(22) 사이에 형성된 제1 버퍼실은 밸브 뚜껑(22)의 하부 표면(228) 내부에 및 입구 밸브 채널(221) 하부에 형성된 입구 버퍼 캐비티(223)이다. 상기 입구 버퍼 캐비티(223)는 입구 밸브 채널(221)과 연통된다.FIG. 5A is a schematic rear view showing the valve cap 22 of the fluid transfer device 20 shown in FIG. 3. See also FIG. 3 and FIG. 5A together. The valve lid 22 has an upper surface 220 and a lower surface 228. The valve lid 22 further includes an inlet valve channel 221 and an outlet valve channel 222, which are perforated from the upper surface 220 of the valve lid 22 to the lower surface 228. The inlet valve channel 221 is aligned with the opening 213 of the valve seat 21. The outlet valve channel 222 is aligned with the opening 214 in the outlet buffer cavity 215 of the valve seat 21. In the present embodiment, the first buffer chamber formed between the valve membrane 23 and the valve lid 22 is formed inside the lower surface 228 of the valve lid 22 and below the inlet valve channel 221. (223). The inlet buffer cavity 223 is in communication with the inlet valve channel 221.

도 5b는 도 5a에 도시된 밸브 뚜껑(22)을 도시하는 개략적인 단면도이다. 도 5b에 도시된 것처럼, 상기 압력 캐비티(226)는 작동 모듈(24)의 액추에이터(242)에 상응하는 밸브 뚜껑(22)의 상부 표면(220) 내에 형성된다. 상기 압력 캐비티(226)는 입구 밸브 채널(221)을 통해서 입구 버퍼 캐비티와 연통된다. 상기 압력 캐비티(226)는 또한 출구 밸브 채널(222)과 연통된다. 상기 액추에이터가 자신에게 가해진 전압에 의해 상부로 볼록하게 변형되는 경우, 압력 캐비티(226)의 체적이 팽창되어 대기와는 다른 음압차를 생성한다. 이러한 음압차에 반응하여, 유체는 입구 밸브 채널(221)을 통해 상기 압력 캐비티(226) 내로 이송된다. 상기 액추에이터(242)에 인가된 전기장의 방향이 변경되어 액추에이터(242)가 아래로 오목하게 변형되는 경우, 압력 캐비티(226)의 체적은 수축되어 대기와 다른 양압차를 생성한다. 양압차에 반응하여, 유체는 출구 밸브 채널(222)을 통해 압력 캐비티(226) 외부로 배출되는 반면, 유체의 일부는 입구 밸브 채널(221) 및 입구 버퍼 캐비티(223) 내로 유입된다. 이때, 입구 밸브 구조(231)가 폐쇄 위치로 하부로 가압되기 때문에(도 6c에 도시됨), 유체는 입구 밸브 구조(231)를 통해 유동하지 않으며, 따라서 유체는 역류하지 않을 것이다. 더욱이, 상기 액추에이터(242)가 상부로 볼록하게 변형되어 압력 캐비티(226)의 체적을 다시 팽창시키면, 입구 버퍼 캐비티(223) 내에 임시로 저장된 유체는 입구 밸브 채널(221)을 통해서 압력 캐비티(226) 내로 이송될 것이다.FIG. 5B is a schematic cross-sectional view showing the valve cap 22 shown in FIG. 5A. As shown in FIG. 5B, the pressure cavity 226 is formed in the upper surface 220 of the valve lid 22 corresponding to the actuator 242 of the actuation module 24. The pressure cavity 226 is in communication with the inlet buffer cavity through the inlet valve channel 221. The pressure cavity 226 is also in communication with the outlet valve channel 222. When the actuator is convexly deformed upward by the voltage applied to it, the volume of the pressure cavity 226 expands to produce a sound pressure differential different from that of the atmosphere. In response to this negative pressure difference, fluid is transferred into the pressure cavity 226 through the inlet valve channel 221. When the direction of the electric field applied to the actuator 242 is changed so that the actuator 242 is concave downward, the volume of the pressure cavity 226 is contracted to create a positive pressure differential different from the atmosphere. In response to the positive pressure difference, the fluid exits the pressure cavity 226 through the outlet valve channel 222, while a portion of the fluid enters the inlet valve channel 221 and the inlet buffer cavity 223. At this time, because the inlet valve structure 231 is pushed down to the closed position (shown in FIG. 6C), the fluid will not flow through the inlet valve structure 231 and therefore the fluid will not flow back. Furthermore, when the actuator 242 is convexly deformed upwards to expand the volume of the pressure cavity 226 again, the fluid temporarily stored in the inlet buffer cavity 223 is passed through the pressure cavity 226 through the inlet valve channel 221. ) Will be transported into.

유사하게, 상기 밸브 뚜껑(22)은 다수의 리세스 구조를 더 구비한다. 이 실시예에서, 상기 밸브 뚜껑(22)은 상부 표면(220) 내에 형성되고 압력 캐비티(226)를 둘러싸는 리세스 구조(227)를 구비한다. 상기 밸브 뚜껑(22)은 하부 표면(228) 내에 형성되고 입구 버퍼 캐비티(223)를 둘러싸는 다른 리세스 구조(224)를 구비한다. 또한, 밸브 뚜껑(22)은 하부 표면(228) 내에 형성되고 출구 밸브 채널(222)을 환형으로 둘러싸는 리세스 구조(225, 229)를 구비한다. 유사하게, 다수의 밀봉 링(27)(도 7a에 도시됨)은 상응하는 리세스 구조(224, 225, 227, 229) 내에 형성된다.Similarly, the valve lid 22 further has a plurality of recess structures. In this embodiment, the valve lid 22 has a recess structure 227 formed in the upper surface 220 and surrounding the pressure cavity 226. The valve lid 22 has another recess structure 224 formed in the lower surface 228 and surrounding the inlet buffer cavity 223. The valve lid 22 also has recess structures 225, 229 formed in the lower surface 228 and annularly surrounding the outlet valve channel 222. Similarly, multiple sealing rings 27 (shown in FIG. 7A) are formed in corresponding recess structures 224, 225, 227, 229.

도 6a는 도 3에 도시된 유체 이송 장치(20)의 밸브 막(23)을 도시하는 개략적인 평면도이다. 도 3 및 도 6a를 함께 참조한다. 상기 밸브 막(23)은 종래의 기계가공법, 사진식각 및 식각법, 레이저 가공법, 전기주조법, 전기방전 가공법 등에 의해 생산된다. 상기 밸브 막(23)은 실질적으로 균일한 두께를 가지는 시트형 막이고 다수의 중공형 밸브 스위치(예를 들어, 제1 및 제2 밸브 스위치)를 포함한다. 본 실시예에서, 상기 제1 밸브 스위치는 입구 밸브 구조(231)이고, 상기 제2 밸브 스위치는 출구 밸브 구조(232)이다. 상기 입구 밸브 구조(231)는 입구 밸브 슬라이스(2313)와 입구 밸브 슬라이스(2313)의 외주면에 형성된 다수의 구멍(2312)을 포함한다. 또한, 상기 입구 밸브 구조(231)는 입구 밸브 슬라이스(2313)와 구멍(2312) 사이에 다수의 연장부(2311)를 구비한다. 상기 압력 캐비티(226)로부터 전달된 응력이 밸브 막(23) 상으로 가해지는 경우, 전체의 입구 밸브 구조(231)는 아래로 눌려서 밸브 시트(21) 상에 납작하게 놓여진다(도 7c에 도시됨). 다시 말하면, 상기 입구 밸브 슬라이스(2313)는 밸브 시트(21)의 개구부(213)를 밀봉하기 위해서 리세스 구조(216) 내에 수용된 밀봉 링(26)과 밀착하는 반면, 구멍(2312) 및 연장부(2311)는 밸브 시트(21) 위로 떠 있다. 이러한 환경에서, 상기 입구 밸브 구조(231)는 폐쇄 위치에 있으므로 유체는 이를 통해 유동할 수 없다.FIG. 6A is a schematic plan view showing the valve membrane 23 of the fluid transfer device 20 shown in FIG. 3. See FIG. 3 and FIG. 6A together. The valve membrane 23 is produced by conventional machining, photolithography and etching, laser processing, electroforming, electro discharge processing and the like. The valve membrane 23 is a sheet-like membrane having a substantially uniform thickness and includes a plurality of hollow valve switches (eg, first and second valve switches). In this embodiment, the first valve switch is an inlet valve structure 231, and the second valve switch is an outlet valve structure 232. The inlet valve structure 231 includes an inlet valve slice 2313 and a plurality of holes 2312 formed in the outer circumferential surface of the inlet valve slice 2313. The inlet valve structure 231 also has a number of extensions 2311 between the inlet valve slice 2313 and the aperture 2312. When the stress transmitted from the pressure cavity 226 is applied onto the valve membrane 23, the entire inlet valve structure 231 is pressed down and flattened on the valve seat 21 (shown in FIG. 7C). being). In other words, the inlet valve slice 2313 is in close contact with the sealing ring 26 housed in the recess structure 216 to seal the opening 213 of the valve seat 21, while the holes 2312 and extensions 2311 floats over the valve seat 21. In this environment, the inlet valve structure 231 is in the closed position so that no fluid can flow through it.

상기 압력 캐비티(226)의 체적이 팽창되어 흡입을 야기하면, 상기 리세스 구조(216) 내에 수용된 밀봉 링(26)은 입구 밸브 구조(231)에 예비적인 힘을 제공할 것이다. 상기 연장부(2311)가 입구 밸브 슬라이스(2313)를 지지하는 것을 도와 보다 강한 밀봉효과를 제공하기 때문에, 유체는 입구 밸브 구조(231)를 통해 역류하지 않을 것이다. 상기 압력 캐비티(226) 내의 음압차가 입구 밸브 구조(231)의 상방향 이동을 야기하면(도 6b에 도시됨), 유체는 밸브 시트(21)로부터 구멍(2312)을 통해서 입구 버퍼 캐비티(223) 내로 유동된 후, 입구 버퍼 캐비티(223) 및 입구 밸브 채널(221)을 통해서 압력 캐비티(226) 내로 전달된다. 이러한 환경에서, 상기 입구 밸브 구조(231)는 압력 캐비티(226) 내의 양압차 또는 음압차에 반응하여 선택적으로 개방되거나 폐쇄되어, 유체는 밸브 시트(21)로 역류하지 않고 유체 이송 장치를 통해 유동하도록 제어된다.When the volume of the pressure cavity 226 expands to cause suction, the sealing ring 26 contained within the recess structure 216 will provide preliminary force to the inlet valve structure 231. Since the extension 2311 assists in supporting the inlet valve slice 2313, providing a stronger sealing effect, fluid will not flow back through the inlet valve structure 231. If the negative pressure difference in the pressure cavity 226 causes the upward movement of the inlet valve structure 231 (shown in FIG. 6B), fluid flows from the valve seat 21 through the inlet 2312 through the inlet buffer cavity 223. After flowing into, it is delivered into the pressure cavity 226 through the inlet buffer cavity 223 and the inlet valve channel 221. In this environment, the inlet valve structure 231 is selectively opened or closed in response to the positive or negative pressure difference in the pressure cavity 226 so that the fluid flows through the fluid transfer device without flowing back to the valve seat 21. Controlled to.

유사하게, 상기 출구 밸브 구조(232)는 출구 밸브 슬라이스(2323)와 출구 밸브 슬라이스(2323)의 외주면에 형성된 다수의 구멍(2322)을 포함한다. 또한, 상기 출구 밸브 구조(232)는 출구 밸브 슬라이스(2323)와 구멍(2322) 사이에 다수의 연장부(2321)를 구비한다. 상기 출구 밸브 구조(232)에 포함된 출구 밸브 슬라이스(2323), 연장부(2321) 및 구멍(2322)의 작동 원리는 입구 밸브 구조(231)의 해당 구성요소와 유사하며, 여기서는 장황하게 설명하지는 않는다. 반면, 상기 출구 밸브 구조(232)의 근처에 있는 밀봉 링(26)은 입구 밸브 구조(231)의 근처에 있는 밀봉 링(27)과 서로 마주본다. 상기 압력 캐비티(226)의 체적이 수축되어 임펄스를 야기하면(도 6c에 도시됨), 리세스 구조(225) 내에 수용된 밀봉 링(27)은 출구 밸브 구조(232) 상에 예비적인 힘을 제공할 것이다. 상기 연장부(2321)가 출구 밸브 슬라이스(2323)를 지지하는 것을 도와 더 강한 밀봉효과를 제공하기 때문에, 유체 는 출구 밸브 구조(232)를 통해서 역류하지 않을 것이다. 상기 압력 캐비티(226) 내의 양압차가 출구 밸브 구조(232)를 아래쪽으로 이동시킨다면, 유체는 압력 캐비티(226)로부터 밸브 시트(21)의 구멍(2322)을 통해 출구 버퍼실(215) 내로 유동된 후, 개구부(214) 및 출구 채널(212)을 통해서 유체 이송 장치(20)의 외부로 배출된다. 이러한 환경에서, 상기 출구 밸브 구조(232)는 유체를 이송하기 위해서 압력 캐비티(226)에 수용된 유체를 배출하도록 개방된다.Similarly, the outlet valve structure 232 includes an outlet valve slice 2323 and a plurality of holes 2322 formed in the outer circumferential surface of the outlet valve slice 2323. The outlet valve structure 232 also has a number of extensions 2321 between the outlet valve slice 2323 and the holes 2322. The operating principle of the outlet valve slice 2323, the extension 2232 and the hole 2322 included in the outlet valve structure 232 is similar to the corresponding components of the inlet valve structure 231, which will not be described in detail here. Do not. On the other hand, the sealing ring 26 near the outlet valve structure 232 faces each other with the sealing ring 27 near the inlet valve structure 231. When the volume of the pressure cavity 226 contracts and causes an impulse (shown in FIG. 6C), the sealing ring 27 contained within the recess structure 225 provides a preliminary force on the outlet valve structure 232. something to do. Since the extension 2321 helps to support the outlet valve slice 2323 provides a stronger sealing effect, fluid will not flow back through the outlet valve structure 232. If the positive pressure difference in the pressure cavity 226 moves the outlet valve structure 232 downward, fluid flows from the pressure cavity 226 into the outlet buffer chamber 215 through the openings 2232 of the valve seat 21. Thereafter, it is discharged out of the fluid transfer device 20 through the opening 214 and the outlet channel 212. In this environment, the outlet valve structure 232 is opened to discharge the fluid contained in the pressure cavity 226 to transfer the fluid.

도 7a는 비활성화 상태에 있는 본 발명에 따른 유체 이송 장치를 도시하는 개략적인 단면도이다. 본 실시예에서, 세 개의 밀봉 링(26)이 리세스 구조(216, 217, 218) 내에 각각 수용되고, 세 개의 밀봉 링(27)이 리세스 구조(224, 225, 229) 내에 각각 수용된다. 밀봉 링(26, 27)은 화학 저항이 뛰어난 고무 물질로 제조된다. 리세스 구조(216) 내에 수용되고 개구부(213)를 둘러싸는 밀봉 링(26)은 원통형 링이다. 밀봉 링(26)이 밸브 시트(21)의 상부 표면(210)으로부터 부분적으로 돌출하도록 밀봉 링(26)의 두께는 리세스 구조(216)의 깊이보다 더 크다. 밀봉 링(26)이 밸브 시트(21)의 상부 표면(210)으로부터 부분적으로 돌출하기 때문에, 밸브 시트(21) 상에 납작하게 놓여진 밸브 막(23)의 입구 밸브 슬라이스(2313)는 상승하지만 밸브 막(23)의 나머지 부분은 밸브 뚜껑(22)을 향해 지지되어 리세스 구조(216) 내에 수용된 밀봉 링(26)은 입구 밸브 구조(231) 상에 예비적인 힘을 제공할 것이다. 예비적인 힘은 더 강한 밀봉효과를 제공하므로, 유체는 입구 밸브 구조(231)를 통해 역류하지 않을 것이다. 또한, 밀봉 링(26)의 상승된 구조가 밸브 막(23)의 입구 밸브 구조(231)의 근처에 있기 때문에, 입구 밸브 구조(231)가 작동되지 않는다면 입구 밸브 슬라이스(2313)와 밸브 시트(21)의 상부 표면(210) 사이에는 갭이 형성된다. 마찬가지로, 리세스 구조(225) 내에 수용되고 출구 밸브 구조(222)를 둘러싸는 밀봉 링(27)은 또한 원통형 링이다. 밀봉 링(27)이 밸브 뚜껑(22)의 하부 표면(228) 내에 형성되기 때문에, 상기 밀봉 링(27)은 리세스 구조(225)로부터 부분적으로 돌출되어 상승된 구조를 형성한다. 결론적으로, 리세스 구조(225) 내에 수용된 밀봉 링(27)은 출구 밸브 구조(232) 상에 예비적인 힘을 제공할 것이다. 밀봉 링(27)의 상승된 구조와 밀봉 링(26)의 상승된 구조는 밸브 막(23)의 마주보는 측부에 배열된다. 밀봉 링(27)의 상승된 구조의 기능은 밀봉 링(26)의 상승된 구조의 기능과 유사하며, 여기서는 장황하게 설명하지 않는다. 리세스 구조(217, 218, 224, 229, 227) 내에 수용된 밀봉 링(26, 27, 28)은 유체 누출을 피하기 위해서 밸브 시트(21)와 밸브 막(23) 사이, 밸브 막(23)과 밸브 뚜껑(22) 사이, 및 밸브 뚜껑(22)과 작동 모듈(24) 사이의 밀착 접촉을 도울 수 있다.7A is a schematic cross-sectional view showing a fluid transfer device according to the present invention in an inactive state. In this embodiment, three sealing rings 26 are accommodated in recess structures 216, 217, and 218, respectively, and three sealing rings 27 are accommodated in recess structures 224, 225, and 229, respectively. . The sealing rings 26 and 27 are made of a rubber material having excellent chemical resistance. The sealing ring 26 received in the recess structure 216 and surrounding the opening 213 is a cylindrical ring. The thickness of the sealing ring 26 is greater than the depth of the recess structure 216 such that the sealing ring 26 partially protrudes from the upper surface 210 of the valve seat 21. Since the sealing ring 26 partially protrudes from the upper surface 210 of the valve seat 21, the inlet valve slice 2313 of the valve membrane 23 flatly seated on the valve seat 21 rises but the valve The remainder of the membrane 23 is supported towards the valve lid 22 such that the sealing ring 26 contained within the recess structure 216 will provide preliminary force on the inlet valve structure 231. The preliminary force provides a stronger sealing effect so that fluid will not flow back through the inlet valve structure 231. Also, since the raised structure of the sealing ring 26 is near the inlet valve structure 231 of the valve membrane 23, the inlet valve slice 2313 and the valve seat (if the inlet valve structure 231 is not operated). A gap is formed between the upper surfaces 210 of 21. Likewise, the sealing ring 27 received in the recess structure 225 and surrounding the outlet valve structure 222 is also a cylindrical ring. Since the sealing ring 27 is formed in the lower surface 228 of the valve cap 22, the sealing ring 27 partially protrudes from the recess structure 225 to form a raised structure. In conclusion, the sealing ring 27 contained in the recess structure 225 will provide a preliminary force on the outlet valve structure 232. The raised structure of the sealing ring 27 and the raised structure of the sealing ring 26 are arranged on opposite sides of the valve membrane 23. The function of the raised structure of the sealing ring 27 is similar to that of the raised structure of the sealing ring 26 and will not be elaborated herein. Sealing rings 26, 27, 28 housed in recess structures 217, 218, 224, 229, 227 are interposed between valve seat 21 and valve membrane 23, valve membrane 23, and to avoid fluid leakage. Close contact between the valve cap 22 and between the valve cap 22 and the actuation module 24 can be assisted.

상술한 실시예에서, 상승된 구조는 리세스 구조 및 상응하는 밀봉 링으로 형성된다. 대안적으로, 상승된 구조는 사진식각 및 식각법, 전기도금법 또는 전기주조법에 의해서 밸브 시트(21) 및 밸브 뚜껑(22) 상에 직접 형성될 수도 있다.In the above embodiment, the raised structure is formed of a recess structure and a corresponding sealing ring. Alternatively, the raised structure may be formed directly on the valve seat 21 and the valve lid 22 by photolithography and etching, electroplating or electroforming.

도 7a, 7b 및 7c를 참조한다. 덮개판(25), 작동 모듈(24), 밸브 뚜껑(22), 밸브 막(23), 밀봉 링(26) 및 밸브 시트(21)는 상술한 것처럼 조립된다. 도면에 도시된 것처럼, 밸브 시트(21)의 개구부(213)는 밸브 막(23)의 입구 밸브 구조(231) 및 밸브 뚜껑(22)의 입구 밸브 채널(221)과 정렬된다. 또한, 밸브 시 트(21)의 개구부(214)는 밸브 막(23)의 출구 밸브 구조(232) 및 밸브 뚜껑(22)의 출구 밸브 채널(222)과 정렬된다. 리세스 구조(216) 내에 수용된 밀봉 링(26)이 리세스 구조(216)로부터 부분적으로 돌출되기 때문에, 밸브 막(23)의 입구 밸브 구조(231)는 밸브 시트(21)로부터 약간 상승된다. 이러한 환경에서, 리세스 구조(216) 내에 수용된 밀봉 링(26)은 입구 밸브 구조(231) 상에 예비적인 힘을 제공할 것이다. 입구 밸브 구조(231)가 작동되지 않으면, 입구 밸브 구조(231)와 밸브 시트(21)의 상부 표면(210) 사이에 갭이 형성된다. 마찬가지로, 리세스 구조(225) 내에 수용된 밀봉 링(27)은 출구 밸브 구조(232)와 밸브 뚜껑(22)의 하부 표면(228) 사이에 갭을 형성한다.See FIGS. 7A, 7B and 7C. The cover plate 25, the operation module 24, the valve lid 22, the valve membrane 23, the sealing ring 26 and the valve seat 21 are assembled as described above. As shown in the figure, the opening 213 of the valve seat 21 is aligned with the inlet valve structure 231 of the valve membrane 23 and the inlet valve channel 221 of the valve cap 22. In addition, the opening 214 of the valve seat 21 is aligned with the outlet valve structure 232 of the valve membrane 23 and the outlet valve channel 222 of the valve cap 22. Since the sealing ring 26 received in the recess structure 216 partially protrudes from the recess structure 216, the inlet valve structure 231 of the valve membrane 23 is slightly raised from the valve seat 21. In this environment, the sealing ring 26 contained within the recess structure 216 will provide preliminary force on the inlet valve structure 231. If inlet valve structure 231 is not actuated, a gap is formed between inlet valve structure 231 and upper surface 210 of valve seat 21. Likewise, the sealing ring 27 received in the recess structure 225 forms a gap between the outlet valve structure 232 and the lower surface 228 of the valve cap 22.

상기 액추에이터(242)에 전압이 인가되면, 작동 모듈(24)은 변형을 받는다. 도 7b에 도시된 것처럼, 작동 모듈(24)은 "a" 방향으로 위쪽으로 변형되고, 따라서 압력 캐비티(226)의 체적이 확장되어 흡입을 야기한다. 흡입 때문에, 밸브 막(23)의 입구 밸브 구조(231) 및 출구 밸브 구조(232)는 위로 올려진다. 반면, 예비적인 힘을 보유한 입구 밸브 구조(231)의 입구 밸브 슬라이스(2313)는 신속하게 개방되어(도 6b에도 도시됨) 많은 양의 유체가 밸브 시트(21)의 입구 채널(211) 내로 유입되고, 밸브 시트(21)의 개구부(213), 밸브 막(23)의 입구 밸브 구조(231)의 구멍(2312), 밸브 뚜껑(22)의 입구 버퍼실(223), 밸브 뚜껑(22)의 입구 밸브 채널(221)을 통해 이송되어 상기 압력 캐비티(226) 내로 유동하게 한다. 이때 밸브 막(23)의 입구 밸브 구조(231) 및 출구 밸브 구조(232)가 위로 올려지기 때문에, 밸브 뚜껑(22)의 출구 밸브 채널(222)은 출구 밸브 구조(232)의 출구 밸브 슬라이 스(2323)로 막히게 된다. 결론적으로, 출구 밸브 구조(232)는 폐쇄되어 유체가 역류하는 것을 방지한다.When a voltage is applied to the actuator 242, the operation module 24 is deformed. As shown in FIG. 7B, the actuation module 24 deforms upwards in the “a” direction, thus expanding the volume of the pressure cavity 226 to cause suction. Because of the suction, the inlet valve structure 231 and the outlet valve structure 232 of the valve membrane 23 are raised up. On the other hand, the inlet valve slice 2313 of the inlet valve structure 231 with preliminary force is quickly opened (shown in FIG. 6B) so that a large amount of fluid enters the inlet channel 211 of the valve seat 21. Of the opening 213 of the valve seat 21, the hole 2312 of the inlet valve structure 231 of the valve membrane 23, the inlet buffer chamber 223 of the valve lid 22, and the valve lid 22. It is conveyed through the inlet valve channel 221 and flows into the pressure cavity 226. At this time, since the inlet valve structure 231 and the outlet valve structure 232 of the valve membrane 23 are lifted up, the outlet valve channel 222 of the valve cap 22 is the outlet valve slice of the outlet valve structure 232. (2323) blocked. In conclusion, the outlet valve structure 232 is closed to prevent fluid from flowing back.

작동 모듈(24)이 전기장을 전환시켜 "b" 방향으로 아래쪽으로 변형되는 경우(도 7c에 도시됨), 압력 캐비티(226)의 체적은 수축되어 압력 캐비티(226) 내의 유체에 임펄스를 가한다. 임펄스에 의해서, 밸브 막(23)의 입구 밸브 구조(231) 및 출구 밸브 구조(232)는 출구 밸브 구조(232)의 출구 밸브 슬라이스(2323)가 신속하게 개방되도록 아래쪽으로 이동된다(도 6c에 도시됨). 반면, 압력 캐비티(226) 내의 유체는 밸브 뚜껑(22)의 출구 밸브 채널(222), 밸브 막(23)의 출구 밸브 구조(232)의 구멍(2322), 밸브 시트(21)의 출구 버퍼실(215), 개구부(214) 및 출구 채널(212)을 통해서 유동된 후, 유체 이송 장치(20)의 외부로 배출된다. 임펄스가 또한 입구 밸브 구조(231) 상에도 가해지므로, 개구부(213)는 입구 밸브 슬라이스(2313)로 막힌다. 결과적으로, 입구 밸브 구조(231)는 막혀서 유체가 역류하는 것을 방지한다. 다시 말하면, 입구 밸브 구조(231), 출구 밸브 구조(232) 및 리세스 구조(216, 225) 내에 수용된 밀봉 링(26, 27)은 집단적으로 유체가 이송 중에 역류하는 것을 막는 것을 돕고, 그로 인해 효율적인 유체 이송을 달성한다.When the actuation module 24 switches the electric field and deforms downward in the “b” direction (shown in FIG. 7C), the volume of the pressure cavity 226 contracts and impulses the fluid in the pressure cavity 226. . By the impulse, the inlet valve structure 231 and the outlet valve structure 232 of the valve membrane 23 are moved downward so that the outlet valve slice 2323 of the outlet valve structure 232 is opened quickly (in FIG. 6C). Shown). On the other hand, the fluid in the pressure cavity 226 is the outlet valve channel 222 of the valve cap 22, the holes 2322 of the outlet valve structure 232 of the valve membrane 23, and the outlet buffer chamber of the valve seat 21. 215, flow through opening 214 and outlet channel 212 and then out of fluid transfer device 20. Since an impulse is also applied on the inlet valve structure 231, the opening 213 is blocked by the inlet valve slice 2313. As a result, the inlet valve structure 231 is blocked to prevent fluid from flowing back. In other words, the sealing rings 26, 27 accommodated in the inlet valve structure 231, the outlet valve structure 232, and the recess structures 216, 225 collectively help to prevent fluid from flowing back during transfer. Achieve efficient fluid transfer.

본 발명의 유체 이송 장치(20)에 사용되는 밸브 시트(21) 및 밸브 뚜껑(22)은 바람직하게는 폴리카보네이트(PC), 폴리술폰(PSF), 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS) 수지, 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE), 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 폴리프로필렌(PP), 폴리페닐렌 설파이드(PPS), 신디오탁틱 폴리스티렌(SPS), 폴리페닐렌 옥사이드(PPO), 폴리아세탈(POM), 폴리부틸렌 테레프 탈레이트(PBT), 폴리비닐리덴 플로라이드(PVDF), 에틸렌-테트라플루오로에틸렌(ETFE), 환형 올레핀 공중합체(COC) 등과 같은 열가소성 물질로 만들어진다. 바람직하게는, 상기 압력 캐비티(226)는 100μm 내지 300μm의 깊이 및 10mm 내지 30mm의 직경을 가진다.The valve seat 21 and the valve lid 22 used in the fluid transfer device 20 of the present invention are preferably polycarbonate (PC), polysulfone (PSF), acrylonitrile butadiene styrene (ABS) resin, linear Low Density Polyethylene (LLDPE), Low Density Polyethylene (LDPE), High Density Polyethylene (HDPE), Polypropylene (PP), Polyphenylene Sulphide (PPS), Syndiotactic Polystyrene (SPS), Polyphenylene Oxide (PPO), Polyacetal (POM), polybutylene terephthalate (PBT), polyvinylidene fluoride (PVDF), ethylene-tetrafluoroethylene (ETFE), cyclic olefin copolymers (COC) and the like. Preferably, the pressure cavity 226 has a depth of 100 μm to 300 μm and a diameter of 10 mm to 30 mm.

상기 밸브 막(23)은 10μm 내지 790μm(바람직하게는 180μm 내지 300μm)의 갭만큼 밸브 시트(21) 및 밸브 뚜껑(22)으로부터 떨어진다. 상기 작동 모듈(24)의 진동 필름(241)은 밸브 뚜껑(22)으로부터 10μm 내지 790μm(바람직하게는 100μm 내지 300μm)의 갭만큼 떨어진다.The valve membrane 23 is separated from the valve seat 21 and the valve lid 22 by a gap of 10 μm to 790 μm (preferably 180 μm to 300 μm). The vibrating film 241 of the actuation module 24 is separated from the valve lid 22 by a gap of 10 μm to 790 μm (preferably 100 μm to 300 μm).

상기 밸브 막(23)은 종래의 기계가공법, 사진식각 및 식각법, 레이저 가공법, 전기주조법, 전기방전 가공법 등에 의해 생산될 수 있다. 상기 밸브 막(23)은 2 내지 20 GPa의 영률을 갖는 화학 저항이 뛰어난 유기 중합체 물질 또는 2 내지 240 GPa의 영률(또는 탄성계수)를 갖는 금속물질로 제조된다. 상기 유기 중합체 물질의 예는 폴리이미드(PI)(영률 = 10 GPa)이다. 상기 금속 물질의 예는 알루미늄(영률 = 70 GPa), 알루미늄 합금, 니켈(영률 = 210 GPa), 니켈 합금, 구리, 구리 합금 또는 스테인리스 스틸(영률 = 240 GPa)을 포함하지만 이에 한정되지는 않는다. 상기 밸브 막(23)의 두께는 10μm 내지 50μm, 바람직하게는 21μm 내지 40μm의 범위에 있다.The valve membrane 23 may be produced by conventional machining, photolithography and etching, laser processing, electroforming, electro discharge processing and the like. The valve membrane 23 is made of an organic polymer material having excellent chemical resistance having a Young's modulus of 2 to 20 GPa or a metal having a Young's modulus (or modulus of elasticity) of 2 to 240 GPa. An example of such organic polymeric material is polyimide (PI) (Young's modulus = 10 GPa). Examples of such metallic materials include, but are not limited to aluminum (Young's modulus = 70 GPa), aluminum alloy, nickel (Young's modulus = 210 GPa), nickel alloys, copper, copper alloy or stainless steel (Young's modulus = 240 GPa). The thickness of the valve membrane 23 is in the range of 10 μm to 50 μm, preferably 21 μm to 40 μm.

상기 밸브 막(23)이 폴리이미드(PI)로 제조된 경우, 밸브 막(23)은 반응성 이온 에칭(RIE) 공정으로 생산되는 것이 바람직하다. 감광성 포토레지스트가 밸브 구조상에 적용되고 밸브 구조의 패턴이 노출되어 현상된 후에, 포토레지스트에 덮 이지 않은 폴리이미드 층은 식각되어 밸브 막(23)의 밸브 구조를 형성한다. 상기 밸브 막(23)이 스테인리스 스틸로 제조된 경우, 밸브 막(23)은 사진식각 및 식각법, 레이저 가공법 또는 기계가공법으로 생산되는 것이 바람직하다. 상기 사진식각 및 식각법을 이용함으로써, 밸브 구조의 포토레지스트 패턴이 스테인리스 스틸 조각에 형성되고, 이후 습식 공정을 수행하기 위해 FeCl3 및 HCl 용액에 담가진다. 포토레지스트로 덮이지 않은 스테인리스 스틸 조각은 식각되어 밸브 막(23)의 밸브 구조를 형성한다. 밸브 막(23)이 니켈로 제조된 경우, 밸브 막(23)은 전기주조법으로 생산되는 것이 바람직하다. 밸브 구조의 포토레지스트 패턴이 사진식각 및 식각법에 의해 스테인리스 스틸 조각에 형성된 후, 포토레지스트로 덮이지 않은 스테인리스 스틸 조각은 니켈에 의해 전기주조된다. 니켈이 원하는 두께를 가진 후에, 니켈은 밸브 구조(231, 232)를 갖는 밸브 막(23)을 형성하기 위해 스테인리스 스틸 조각으로부터 떼어진다. 상술한 공정 이외에도, 밸브 막(23)은 정밀 펀칭 공정, 종래의 기계가공법, 레이저 가공법, 전기주조법 또는 전기방사 가공법에 의해 생산될 수 있다.When the valve membrane 23 is made of polyimide (PI), the valve membrane 23 is preferably produced by a reactive ion etching (RIE) process. After the photosensitive photoresist is applied on the valve structure and the pattern of the valve structure is exposed and developed, the polyimide layer not covered by the photoresist is etched to form the valve structure of the valve film 23. When the valve membrane 23 is made of stainless steel, the valve membrane 23 is preferably produced by photolithography and etching, laser processing or machining. By using the photolithography and etching method, a photoresist pattern of a valve structure is formed on a piece of stainless steel and then immersed in FeCl 3 and HCl solution to perform a wet process. A piece of stainless steel that is not covered with photoresist is etched to form the valve structure of the valve film 23. In the case where the valve membrane 23 is made of nickel, the valve membrane 23 is preferably produced by electroforming. After the photoresist pattern of the valve structure is formed on the stainless steel piece by photolithography and etching, the stainless steel piece not covered with the photoresist is electrocast with nickel. After the nickel has the desired thickness, the nickel is stripped from the stainless steel piece to form the valve membrane 23 having the valve structures 231 and 232. In addition to the above-described process, the valve membrane 23 can be produced by a precision punching process, conventional machining, laser processing, electroforming or electrospinning.

몇몇 실시예에서, 상기 작동 모듈(24)의 액추에이터(242)는 리드 지르코네이트 티타네이트(PZT)와 같은 고압전 물질로 제조된 압전 스트립이다. 상기 액추에이터(24)는 100μm 내지 500μm(바람직하게는 150μm 내지 250μm)의 두께 및 대략 100 내지 150 GPa의 영률을 가진다.In some embodiments, the actuator 242 of the actuation module 24 is a piezoelectric strip made of a piezoelectric material such as lead zirconate titanate (PZT). The actuator 24 has a thickness of 100 μm to 500 μm (preferably 150 μm to 250 μm) and a Young's modulus of approximately 100 to 150 GPa.

상기 진동 필름(241)은 10μm 내지 300μm(바람직하게는 100μm 내지 250μ m)의 두께를 갖는 단층 금속 구조이다. 예를 들어, 상기 진동 필름(241)은 스테인리스 스틸(140μm 내지 160μm의 두께 및 240 GPa의 영률을 가짐) 또는 구리(190μm 내지 210μm의 두께 및 100 GPa의 영률을 가짐)로 제조된다. 대안적으로, 진동 필름(241)은 금속층 및 금속층에 부착된 생화학-저항 중합체 시트를 포함하는 이층 구조이다.The vibrating film 241 is a single layer metal structure having a thickness of 10 μm to 300 μm (preferably 100 μm to 250 μm). For example, the vibrating film 241 is made of stainless steel (having a thickness of 140 μm to 160 μm and a Young's modulus of 240 GPa) or copper (having a thickness of 190 μm to 210 μm and a Young's modulus of 100 GPa). Alternatively, the vibrating film 241 is a two layer structure comprising a metal layer and a biochemical-resistant polymer sheet attached to the metal layer.

몇몇 실시예에서, 큰 유량 이송의 요구조건에 부합하도록, 작동 모듈(24)의 액추에이터(242)는 10 내지 50Hz의 주파수로 후술하는 조건 하에서 작동된다.In some embodiments, to meet the requirements of large flow rates, the actuator 242 of the operating module 24 is operated under the conditions described below at a frequency of 10-50 Hz.

예를 들어, 액추에이터(24)는 강성 및 대략 100μm 내지 500μm의 두께를 가진다. 바람직하게는, 액추에이터(24)는 대략 150μm 내지 250μm의 두께 및 대략 100 내지 150 GPa의 영률을 가진다. 또한, 진동 필름(241)은 10μm 내지 300μm(바람직하게는 100μm 내지 250μm)의 두께 및 60 내지 300 GPa의 영률을 갖는 단층 금속 구조이다. 예를 들어, 진동 필름(241)은 스테인리스 스틸(140μm 내지 160μm의 두께 및 240 GPa의 영률을 가짐) 또는 구리(190μm 내지 210μm의 두께 및 100 GPa의 영률을 가짐)로 제조된다. 대안적으로, 진동 필름(241)은 금속층 및 금속층에 부착된 생화학-저항 중합체 시트를 포함하는 이층 구조이다. 입구 밸브 구조(231) 및 출구 밸브 구조(232) 각각은 10μm 내지 50μm의 두께 및 2 내지 240 GPa의 영률을 가진 화학 저항이 뛰어난 유기성 중합체 또는 금속 물질로 제조된다. 밸브 막(23)은 폴리이미드(PI)(영률 = 10 GPa)와 같은 2 내지 20 GPa의 영률을 가진 중합체 물질, 또는 알루미늄(영률 = 70 GPa), 알루미늄 합금, 니켈(영률 = 210 GPa), 니켈 합금, 구리, 구리 합금 또는 스테인리스 스틸(영률 = 240 GPa)과 같은 2 내지 240 GPa의 영률을 가지는 금속 물질로 제조된다. 또한, 밸브 막(23)은 10μm 내지 790μm(바람직하게는 180μm 내지 300μm)의 갭만큼 상기 밸브 시트(21) 및 상기 밸브 뚜껑(22)으로부터 떨어진다.For example, actuator 24 has rigidity and a thickness of approximately 100 μm to 500 μm. Preferably, actuator 24 has a thickness of approximately 150 μm to 250 μm and a Young's modulus of approximately 100 to 150 GPa. In addition, the vibrating film 241 is a single layer metal structure having a thickness of 10 μm to 300 μm (preferably 100 μm to 250 μm) and a Young's modulus of 60 to 300 GPa. For example, the vibrating film 241 is made of stainless steel (having a thickness of 140 μm to 160 μm and a Young's modulus of 240 GPa) or copper (having a thickness of 190 μm to 210 μm and a Young's modulus of 100 GPa). Alternatively, the vibrating film 241 is a two layer structure comprising a metal layer and a biochemical-resistant polymer sheet attached to the metal layer. Each of the inlet valve structure 231 and the outlet valve structure 232 is made of an organic polymer or metal material having excellent chemical resistance having a thickness of 10 μm to 50 μm and a Young's modulus of 2 to 240 GPa. Valve membrane 23 is a polymeric material having a Young's modulus of 2 to 20 GPa, such as polyimide (PI) (Young's modulus = 10 GPa), or aluminum (Young's modulus = 70 GPa), aluminum alloy, nickel (Young's modulus = 210 GPa), It is made of a metallic material having a Young's modulus of 2 to 240 GPa, such as nickel alloy, copper, copper alloy or stainless steel (Young's modulus = 240 GPa). In addition, the valve membrane 23 is separated from the valve seat 21 and the valve lid 22 by a gap of 10 μm to 790 μm (preferably 180 μm to 300 μm).

상기 액추에이터(242)의 적절한 파라미터를 선택함으로써, 진동 필름(241), 압력 캐비티(226), 밸브 막(23), 및 밸브 막(23)의 입구 밸브 구조(231) 및 출구 밸브 구조(232)는 선택적으로 개방되거나 폐쇄된다. 결과적으로, 유체의 일방향성 순유량이 달성되고, 압력 캐비티(226) 내의 유체는 5 cc/min의 유량으로 이송된다.By selecting the appropriate parameters of the actuator 242, the inlet valve structure 231 and the outlet valve structure 232 of the vibrating film 241, the pressure cavity 226, the valve membrane 23, and the valve membrane 23. Is optionally opened or closed. As a result, a unidirectional net flow rate of the fluid is achieved, and the fluid in the pressure cavity 226 is transferred at a flow rate of 5 cc / min.

상술한 설명에 따르면, 본 발명의 유체 이송 장치(20)가 작동 모듈(24)에 의해 작동될 때, 유체가 압력 캐비티(226)로 이송되도록 밸브 막(23)의 입구 밸브 구조(231) 및 리세스 구조(216) 내의 밀봉 링(26)은 협력하여 입구 밸브 구조(231)를 개방한다. 다음으로, 작동 모듈(24)의 전기장을 전환함으로써, 압력 캐비티(226)의 체적이 변경된다. 유체가 압력 캐비티(226) 외부로 이송되도록 밸브 막(23)의 출구 밸브 구조(232) 및 리세스 구조(225) 내의 밀봉 링(27)은 협력하여 출구 밸브 구조(232)를 개방한다. 압력 캐비티(226)의 체적이 확장되거나 수축될 때 발생하는 흡입 또는 임펄스가 매우 크기 때문에, 밸브 구조는 신속하게 개방되어 많은 양의 유체를 이송하고 유체가 역류하는 것을 방지한다.According to the above description, when the fluid transfer device 20 of the present invention is operated by the operation module 24, the inlet valve structure 231 of the valve membrane 23 so that the fluid is transferred to the pressure cavity 226, and The sealing ring 26 in the recess structure 216 cooperates to open the inlet valve structure 231. Next, by switching the electric field of the operating module 24, the volume of the pressure cavity 226 is changed. The outlet valve structure 232 of the valve membrane 23 and the sealing ring 27 in the recess structure 225 cooperate to open the outlet valve structure 232 so that fluid is transported out of the pressure cavity 226. Because the suction or impulse that occurs when the volume of the pressure cavity 226 expands or contracts is so large, the valve structure opens quickly to transport large amounts of fluid and prevent the fluid from flowing back.

다음은 본 발명의 유체 이송 장치를 제조하는 공정이 도 8의 순서도 및 도 3의 분해도를 참조하여 설명될 것이다. 우선, 밸브 시트(21)가 제공된다(단계 S81). 다음으로, 압력 캐비티(226)를 구비한 밸브 뚜껑(22)이 제공된다(단계 S82). 다음으로 상승된 구조가 밸브 시트(21) 및 밸브 뚜껑(22) 상에 형성된다(단 계 S83). 상승된 구조는 도 3에 도시된 것처럼 형성된다. 다시 말하면, 하나 이상의 리세스 구조가 밸브 시트(21)와 밸브 뚜껑(22)의 각각에 형성된다. 예를 들어, 밀봉 링(26)이 밸브 시트(21)의 리세스 구조(216) 내에 수용된다(도 7a에 도시됨). 리세스 구조(216) 내에 수용된 밀봉 링(26)이 밸브 시트(21)의 상부 표면(210)으로부터 부분적으로 돌출하기 때문에, 밸브 시트(21)의 상부 표면(210) 상에는 상승된 구조가 형성된다. 마찬가지로, 리세스 구조(225) 내에 수용된 밀봉 링(27)이 밸브 뚜껑(22)의 하부 표면(228)으로부터 부분적으로 돌출하기 때문에, 밸브 뚜껑(22)의 하부 표면(228) 상에는 다른 상승된 구조가 형성된다(도 5b에 도시됨). 대안적으로, 상승된 구조는 사진식각 및 식각법, 전기도금법 또는 전기주조법에 의해서 밸브 시트(21) 및 밸브 뚜껑(22) 상에 직접 형성될 수 있다.Next, a process of manufacturing the fluid transfer device of the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG. 8 and the exploded view of FIG. 3. First, the valve seat 21 is provided (step S81). Next, a valve cap 22 having a pressure cavity 226 is provided (step S82). Next, the raised structure is formed on the valve seat 21 and the valve cap 22 (step S83). The raised structure is formed as shown in FIG. In other words, one or more recess structures are formed in each of the valve seat 21 and the valve cap 22. For example, a sealing ring 26 is received in the recess structure 216 of the valve seat 21 (shown in FIG. 7A). Since the sealing ring 26 received in the recess structure 216 partially protrudes from the upper surface 210 of the valve seat 21, an elevated structure is formed on the upper surface 210 of the valve seat 21. . Similarly, because the sealing ring 27 received in the recess structure 225 partially protrudes from the lower surface 228 of the valve cap 22, another raised structure on the lower surface 228 of the valve cap 22 is achieved. Is formed (shown in FIG. 5B). Alternatively, the raised structure may be formed directly on the valve seat 21 and the valve lid 22 by photolithography and etching, electroplating or electroforming.

다음으로, 유연한 막이 사용되어 밸브 구조(231, 232)를 구비한 밸브 막(23)을 형성한다(단계 S84). 다음으로 진동 필름(241)이 형성되고(단계 S85), 액추에이터(242)가 형성된다(단계 S86). 상기 액추에이터(242)는 진동 필름(241) 상에 부착되어 작동 모듈(24)을 형성하고(단계 S87), 여기서 액추에이터(242)는 압력 캐비티(226)를 마주본다. 다음으로, 상기 밸브 막(23)은 밸브 시트(21)와 밸브 뚜껑(22) 사이에 끼워져서 유동 밸브 시트 조립체(201)를 형성하여(단계 S88), 밸브 시트(21) 및 밸브 뚜껑(22)이 밸브 막(23)의 마주보는 측부에 배치되게 한다. 이후에, 작동 모듈(24)은 밸브 뚜껑(22) 상에 놓여지고, 밸브 뚜껑(22)의 압력 캐비티(226)는 작동 모듈(24)에 의해 밀봉되어, 그로 인해 본 발명의 액체 이송 장치를 제조한다(단계 S89).Next, a flexible membrane is used to form the valve membrane 23 having the valve structures 231 and 232 (step S84). Next, the vibrating film 241 is formed (step S85), and the actuator 242 is formed (step S86). The actuator 242 is attached on the vibrating film 241 to form the actuation module 24 (step S87), where the actuator 242 faces the pressure cavity 226. Next, the valve membrane 23 is sandwiched between the valve seat 21 and the valve cap 22 to form the flow valve seat assembly 201 (step S88), so that the valve seat 21 and the valve cap 22 ) Is placed on the opposite side of the valve membrane 23. Thereafter, the actuation module 24 is placed on the valve lid 22, and the pressure cavity 226 of the valve lid 22 is sealed by the actuation module 24, thereby closing the liquid transfer device of the present invention. It manufactures (step S89).

본 발명의 유체 이송 장치는 마이크로 펌프에 적용 가능하다. 밸브 시트, 밸브 막, 밸브 뚜껑, 작동 모듈 및 덮개판은 아래에서 위로 순차적으로 적층되고, 그로 인해 유체 이송 장치를 조립한다. 작동 모듈은 밸브 막의 입구/출구 밸브 구조를 개방하거나 폐쇄하기 위해서 압력 캐비티의 체적을 변화시키도록 작동된다. 밸브 시트 또는 밸브 뚜껑의 리세스 구조 및 밀봉 링은 협력하여 유체 이송을 돕는다. 본 발명의 유체 이송 장치는 뛰어난 유량 및 출력압으로 가스 또는 액체를 이송할 수 있다. 유체는 초기에 매우 정밀하게 제어될 수 있도록 펌핑될 수 있다. 유체 이송 장치가 가스를 이송할 수 있으므로, 유체 이송 중에 발생하는 기포는 효율적인 이송을 위해 제거될 수 있다.The fluid transfer device of the present invention is applicable to a micro pump. The valve seat, the valve membrane, the valve lid, the actuation module and the cover plate are stacked sequentially from the bottom up, thereby assembling the fluid transfer device. The actuating module is operated to change the volume of the pressure cavity to open or close the inlet / outlet valve structure of the valve membrane. The recess structure and sealing ring of the valve seat or valve lid cooperate to assist fluid transfer. The fluid transfer device of the present invention can transfer gas or liquid at an excellent flow rate and output pressure. The fluid can be pumped so that it can be controlled very precisely initially. Since the fluid transfer device can transfer gas, bubbles generated during fluid transfer can be removed for efficient transfer.

본 발명이 현재 가장 실용적이고 바람직하다고 여겨지는 실시예에 의해 설명되었지만, 본 발명이 개시된 실시예에 한정될 필요는 없다는 것을 이해하여야 한다. 반대로, 모든 변형 및 유사한 구조를 포함하기 위해서 가장 넓은 해석과 부합하는 첨부된 청구항의 사상 및 범주 내에 포함되는 다양한 변형 및 유사한 구조를 포함하는 것으로 의도된다.Although the present invention has been described by the embodiments which are presently considered to be the most practical and preferred, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. On the contrary, the intention is to cover various modifications and similar structures encompassed within the spirit and scope of the appended claims in order to cover all such modifications and similar structures.

도 1a는 비활성화 상태에 있는 마이크로 펌프를 도시하는 개략적인 단면도.1A is a schematic cross-sectional view showing a micro pump in an inactive state.

도 1b는 활성화 상태에 있는 마이크로 펌프를 도시하는 대략적인 단면도.1B is a schematic cross-sectional view showing a micro pump in an activated state.

도 2는 도 1a에 도시된 마이크로 펌프를 도시하는 대략적인 평면도.FIG. 2 is a schematic plan view showing the micropump shown in FIG. 1A. FIG.

도 3은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 유체 이송 장치를 도시하는 개략적인 분해도.3 is a schematic exploded view showing a fluid transfer device according to a first preferred embodiment of the present invention.

도 4는 도 3에 도시된 유체 이송장치의 밸브 시트를 도시하는 개략적인 단면도.4 is a schematic cross-sectional view showing the valve seat of the fluid transfer device shown in FIG.

도 5a는 도 3에 도시된 유체 이송 장치의 밸브 뚜껑을 도시하는 개략적인 배면도.FIG. 5A is a schematic rear view of the valve cap of the fluid transfer device shown in FIG. 3. FIG.

도 5b는 도 5a에 도시된 밸브 뚜껑을 도시하는 개략적인 단면도.FIG. 5B is a schematic cross-sectional view illustrating the valve cap shown in FIG. 5A. FIG.

도 6a, 6b 및 6c는 도 3에 도시된 유체 이송 장치의 밸브 막을 도시하는 개략도.6A, 6B and 6C are schematic views showing the valve membrane of the fluid transfer device shown in FIG.

도 7a는 본 발명에 따른 비활성화 상태의 유체 이송 장치를 도시하는 개략적인 단면도.7A is a schematic cross-sectional view showing a fluid transfer device in an inactive state according to the present invention.

도 7b는 압력 캐비티의 체적이 확장된 본 발명에 따른 유체 이송 장치를 도시하는 개략적인 단면도.7b is a schematic cross-sectional view showing a fluid transfer device according to the present invention in which the volume of the pressure cavity is expanded;

도 7c는 압력 캐비티의 체적이 수축된 본 발명에 따른 유체 이송 장치를 도시하는 개략적인 단면도.Fig. 7c is a schematic cross sectional view showing a fluid transfer device according to the present invention with the volume of the pressure cavity retracted;

도 8은 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 유체 이송장치를 제조하는 공 정을 도시하는 순서도.8 is a flow chart showing a process for manufacturing a fluid transfer device according to a second preferred embodiment of the present invention.

Claims (15)

유체를 이송하기 위한 유체 이송 장치에 있어서,A fluid conveying apparatus for conveying a fluid, 입구 채널, 출구 채널 및, 상면에 형성된 다수의 리세스 구조를 포함하는 밸브 시트;A valve seat comprising an inlet channel, an outlet channel, and a plurality of recess structures formed on an upper surface thereof; 상기 밸브 시트 상에 배치되고, 하부표면에 형성된 다수의 리세스 구조를 포함하는 밸브 뚜껑;A valve cap disposed on the valve seat and including a plurality of recess structures formed on a lower surface thereof; 균일한 두께를 가지며, 상기 밸브 시트와 상기 밸브 뚜껑 사이에 배치되고, 적어도 제1 밸브 스위치 및 제2 밸브 스위치를 포함하는 다수의 중공형 밸브 스위치를 포함하는 밸브 막;A valve membrane having a uniform thickness and disposed between the valve seat and the valve lid, the valve membrane including a plurality of hollow valve switches including at least a first valve switch and a second valve switch; 상기 밸브 막과 상기 밸브 뚜껑 사이의 제1 버퍼실 및 상기 밸브 막과 상기 밸브 시트 사이의 제2 버퍼실을 포함하는 다수의 버퍼실;A plurality of buffer chambers including a first buffer chamber between the valve membrane and the valve cap and a second buffer chamber between the valve membrane and the valve seat; 상기 밸브 뚜껑 상에 외주면이 고정되고, 상기 유체 이송 장치가 비활성화 상태에 있을 때 상기 밸브 뚜껑으로부터 분리되어 압력 캐비티를 형성하는 진동 필름; An outer circumferential surface fixed on the valve cap, the vibration film being separated from the valve cap when the fluid transfer device is in an inactive state to form a pressure cavity; 밸브 시트의 리세스 구조에 수용되지만 밸브 시트의 리세스 구조로부터 부분적으로 돌출되도록 설치되어 제1 밸브 스위치가 밸브 시트의 상면을 향하는 힘을 받도록 하고, 밸브 뚜껑의 리세스 구조에 수용되지만 밸브 뚜껑의 리세스 구조로부터 부분적으로 돌출되도록 설치되어 제2 밸브 스위치가 밸브 뚜껑의 하부표면을 향하는 힘을 받도록 하는 다수의 밀봉 링; 및It is received in the recess structure of the valve seat but is installed so as to partially protrude from the recess structure of the valve seat so that the first valve switch receives a force directed to the upper surface of the valve seat, and is received in the recess structure of the valve lid but the A plurality of sealing rings installed to partially protrude from the recess structure such that the second valve switch receives a force directed toward the lower surface of the valve cap; And 상기 진동 필름에 연결되는 액추에이터;를 포함하고,Includes; an actuator connected to the vibrating film, 밸브 시트의 리세스 구조는 입구 채널과 제1 버퍼실을 연통시키는 개구부(213)를 둘러싸도록 형성되고, 밸브 뚜껑의 리세스 구조는 압력 캐비티와 제2 버퍼실을 연통시키는 출구 밸브 채널(222)을 둘러싸도록 형성되며, The recess structure of the valve seat is formed to surround the opening 213 which communicates the inlet channel and the first buffer chamber, and the recess structure of the valve lid is the outlet valve channel 222 which communicates the pressure cavity and the second buffer chamber. Is formed to surround the 상기 액추에이터의 작동에 의해서 압력 캐비티의 체적이 팽창되면 제1 밸브 스위치는 밸브 시트의 리세스 구조에 설치된 밀봉 링으로부터 이격되어 개구부(213)를 개방하고 제2 밸브 스위치는 밸브 뚜껑의 리세스 구조에 설치된 밀봉 링에 밀착되어 출구 밸브 채널(222)을 닫고,When the volume of the pressure cavity is expanded by the operation of the actuator, the first valve switch is spaced apart from the sealing ring installed in the recess structure of the valve seat to open the opening 213 and the second valve switch is connected to the recess structure of the valve lid. Close to the installed sealing ring to close the outlet valve channel 222, 상기 액추에이터의 작동에 의해서 압력 캐비티의 체적이 수축되면 제1 밸브 스위치는 밸브 시트의 리세스 구조에 설치된 밀봉 링에 밀착되어 개구부(213)를 닫고 제2 밸브 스위치는 밸브 뚜껑의 리세스 구조에 설치된 밀봉 링으로부터 이격되어 출구 밸브 채널(222)을 개방하며,When the volume of the pressure cavity is contracted by the operation of the actuator, the first valve switch is in close contact with the sealing ring installed in the recess structure of the valve seat to close the opening 213 and the second valve switch is installed in the recess structure of the valve lid. Open the outlet valve channel 222 spaced from the sealing ring, 상기 액추에이터가 변형되도록 구동될 때, 상기 액추에이터에 연결된 상기 진동 필름이 전달되어 상기 압력 캐비티의 체적을 변화시키고, 상기 유체가 상기 입구 채널로부터 유입되어 상기 제1 밸브 스위치, 상기 제1 버퍼실, 상기 압력 캐비티, 상기 제2 버퍼실 및 상기 제2 밸브 스위치를 통해 유동되고 상기 출구 채널로부터 배출되게 하기 위한 압력차를 생성하는 것을 특징으로 하는 유체 이송 장치.When the actuator is driven to deform, the vibrating film connected to the actuator is transferred to change the volume of the pressure cavity, and the fluid flows out of the inlet channel so that the first valve switch, the first buffer chamber, the And generate a pressure differential to flow through the pressure cavity, the second buffer chamber and the second valve switch and to be discharged from the outlet channel. 삭제delete 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 밸브 막은 10μm 내지 50μm의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 유체 이송 장치.And the valve membrane has a thickness of 10 μm to 50 μm. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 밸브 막은 21μm 내지 40μm의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 유체 이송 장치.And the valve membrane has a thickness of 21 μm to 40 μm. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 밸브 막은 2 내지 20 GPa의 탄성계수를 가지는 중합체 물질로 제조되는 것을 특징으로 하는 유체 이송 장치.And the valve membrane is made of a polymeric material having an elastic modulus of 2 to 20 GPa. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 밸브 막은 2 내지 240 GPa의 탄성계수를 가지는 금속 물질로 제조되는 것을 특징으로 하는 유체 이송 장치.And the valve membrane is made of a metallic material having an elastic modulus of 2 to 240 GPa. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 액추에이터는 100μm 내지 500μm의 두께를 가지는 압전 스트립인 것을 특징으로 하는 유체 이송 장치.The actuator is a fluid transfer device, characterized in that the piezoelectric strip having a thickness of 100μm to 500μm. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 액추에이터는 150μm 내지 250μm의 두께를 가지는 압전 스트립인 것을 특징으로 하는 유체 이송 장치.The actuator is a fluid transfer device, characterized in that the piezoelectric strip having a thickness of 150μm to 250μm. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 진동 필름은 단층 금속 구조인 것을 특징으로 하는 유체 이송 장치.And wherein said vibrating film is of a single layer metal structure. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 진동 필름은 금속층 및 상기 금속층 상에 부착된 생화학-저항 중합체 시트를 포함하는 이층 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 유체 이송 장치.And wherein the vibrating film has a two-layer structure comprising a metal layer and a biochemical-resistant polymer sheet attached to the metal layer. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 진동 필름은 10μm 내지 300μm의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 유체 이송 장치.The vibrating film has a fluid transfer device, characterized in that having a thickness of 10μm to 300μm. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 진동 필름은 100μm 내지 250μm의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 유체 이송 장치.The vibrating film has a fluid transfer device, characterized in that having a thickness of 100μm to 250μm. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 압력 캐비티는 100μm 내지 300μm의 깊이 및 10mm 내지 30mm의 직경을 가지는 것을 특징으로 하는 유체 이송 장치.The pressure cavity is a fluid transfer device, characterized in that having a depth of 100μm to 300μm and a diameter of 10mm to 30mm. 유체를 이송하기 위한 유체 이송 장치에 있어서,A fluid conveying apparatus for conveying a fluid, 입구 채널, 출구 채널 및, 상면에 형성된 하나 이상의 리세스 구조를 가지는 밸브 시트;A valve seat having an inlet channel, an outlet channel, and at least one recess structure formed at an upper surface thereof; 상기 밸브 시트 상에 배치되고, 하부표면에 형성된 하나 이상의 리세스 구조를 가지는 밸브 뚜껑;A valve cap disposed on the valve seat and having one or more recess structures formed on a lower surface thereof; 10μm 내지 50μm의 균일한 두께를 가지며, 적어도 제1 밸브 스위치 및 제2 밸브 스위치를 포함하는 다수의 중공형 밸브 스위치를 포함하는 밸브 막;A valve membrane having a uniform thickness of 10 μm to 50 μm and comprising a plurality of hollow valve switches including at least a first valve switch and a second valve switch; 상기 밸브 막과 상기 밸브 뚜껑 사이의 제1 버퍼실 및 상기 밸브 막과 상기 밸브 시트 사이의 제2 버퍼실을 포함하는 다수의 버퍼실;A plurality of buffer chambers including a first buffer chamber between the valve membrane and the valve cap and a second buffer chamber between the valve membrane and the valve seat; 상기 밸브 뚜껑 상에 외주면이 고정되고, 상기 유체 이송 장치가 비활성화 상태에 있을 때 상기 밸브 뚜껑으로부터 분리되어 압력 캐비티를 형성하는 진동 필름;An outer circumferential surface fixed on the valve cap, the vibration film being separated from the valve cap when the fluid transfer device is in an inactive state to form a pressure cavity; 밸브 시트의 리세스 구조에 수용되지만 밸브 시트의 리세스 구조로부터 부분적으로 돌출되도록 설치되어 제1 밸브 스위치가 밸브 시트의 상면을 향하는 힘을 받도록 하고, 밸브 뚜껑의 리세스 구조에 수용되지만 밸브 뚜껑의 리세스 구조로부터 부분적으로 돌출되도록 설치되어 제2 밸브 스위치가 밸브 뚜껑의 하부표면을 향하는 힘을 받도록 하는 다수의 밀봉 링; 및It is received in the recess structure of the valve seat but is installed so as to partially protrude from the recess structure of the valve seat so that the first valve switch receives a force directed to the upper surface of the valve seat, and is received in the recess structure of the valve lid but the A plurality of sealing rings installed to partially protrude from the recess structure such that the second valve switch receives a force directed toward the lower surface of the valve cap; And 상기 진동 필름에 연결된 액추에이터;를 포함하고,An actuator connected to the vibrating film; 밸브 시트의 리세스 구조는 입구 채널과 제1 버퍼실을 연통시키는 개구부(213)를 둘러싸도록 형성되고, 밸브 뚜껑의 리세스 구조는 압력 캐비티와 제2 버퍼실을 연통시키는 출구 밸브 채널(222)을 둘러싸도록 형성되며, The recess structure of the valve seat is formed to surround the opening 213 which communicates the inlet channel and the first buffer chamber, and the recess structure of the valve lid is the outlet valve channel 222 which communicates the pressure cavity and the second buffer chamber. Is formed to surround the 상기 액추에이터의 작동에 의해서 압력 캐비티의 체적이 팽창되면 제1 밸브 스위치는 밸브 시트의 리세스 구조에 설치된 밀봉 링으로부터 이격되어 개구부(213)를 개방하고 제2 밸브 스위치는 밸브 뚜껑의 리세스 구조에 설치된 밀봉 링에 밀착되어 출구 밸브 채널(222)을 닫고,When the volume of the pressure cavity is expanded by the operation of the actuator, the first valve switch is spaced apart from the sealing ring installed in the recess structure of the valve seat to open the opening 213 and the second valve switch is connected to the recess structure of the valve lid. Close to the installed sealing ring to close the outlet valve channel 222, 상기 액추에이터의 작동에 의해서 압력 캐비티의 체적이 수축되면 제1 밸브 스위치는 밸브 시트의 리세스 구조에 설치된 밀봉 링에 밀착되어 개구부(213)를 닫고 제2 밸브 스위치는 밸브 뚜껑의 리세스 구조에 설치된 밀봉 링으로부터 이격되어 출구 밸브 채널(222)을 개방하며,When the volume of the pressure cavity is contracted by the operation of the actuator, the first valve switch is in close contact with the sealing ring installed in the recess structure of the valve seat to close the opening 213 and the second valve switch is installed in the recess structure of the valve lid. Open the outlet valve channel 222 spaced from the sealing ring, 상기 액추에이터가 변형되도록 구동될 때, 상기 액추에이터에 연결된 상기 진동 필름이 전달되어 상기 압력 캐비티의 체적을 변화시키고, 상기 유체가 상기 입구 채널로부터 유입되어 상기 제1 밸브 스위치, 상기 제1 버퍼실, 상기 압력 캐비티, 상기 제2 버퍼실 및 상기 제2 밸브 스위치를 통해 유동되고 상기 출구 채널로부터 배출되게 하기 위한 압력차를 생성하는 것을 특징으로 하는 유체 이송 장치.When the actuator is driven to deform, the vibrating film connected to the actuator is transferred to change the volume of the pressure cavity, and the fluid flows out of the inlet channel so that the first valve switch, the first buffer chamber, the And generate a pressure differential to flow through the pressure cavity, the second buffer chamber and the second valve switch and to be discharged from the outlet channel. 유체를 이송하기 위한 유체 이송 장치에 있어서,A fluid conveying apparatus for conveying a fluid, 입구 채널, 출구 채널 및, 상면에 형성된 하나 이상의 리세스 구조를 가지는 밸브 시트;A valve seat having an inlet channel, an outlet channel, and at least one recess structure formed at an upper surface thereof; 상기 밸브 시트 상에 배치되고, 하부표면에 형성된 하나 이상의 리세스 구조를 가지는 밸브 뚜껑;A valve cap disposed on the valve seat and having one or more recess structures formed on a lower surface thereof; 10μm 내지 50μm의 균일한 두께를 가지고, 상기 밸브 시트와 상기 밸브 뚜껑 사이에 배치되며, 적어도 제1 밸브 스위치 및 제2 밸브 스위치를 포함하는 다수의 중공형 밸브 스위치를 포함하는 밸브 막;A valve membrane having a uniform thickness of 10 μm to 50 μm, the valve membrane including a plurality of hollow valve switches disposed between the valve seat and the valve lid and including at least a first valve switch and a second valve switch; 상기 밸브 막과 상기 밸브 뚜껑 사이의 제1 버퍼실 및 상기 밸브 막과 상기 밸브 시트 사이의 제2 버퍼실을 포함하는 다수의 버퍼실;A plurality of buffer chambers including a first buffer chamber between the valve membrane and the valve cap and a second buffer chamber between the valve membrane and the valve seat; 상기 밸브 뚜껑 상에 외주면이 고정되고, 상기 유체 이송 장치가 비활성화 상태에 있을 때 100μm 내지 300μm의 갭만큼 상기 밸브 뚜껑으로부터 분리되어 압력 캐비티를 형성하는 진동 필름;A vibrating film fixed on the valve lid and separated from the valve lid by a gap of 100 μm to 300 μm when the fluid transfer device is in an inactive state to form a pressure cavity; 밸브 시트의 리세스 구조에 수용되지만 밸브 시트의 리세스 구조로부터 부분적으로 돌출되도록 설치되어 제1 밸브 스위치가 밸브 시트의 상면을 향하는 힘을 받도록 하고, 밸브 뚜껑의 리세스 구조에 수용되지만 밸브 뚜껑의 리세스 구조로부터 부분적으로 돌출되도록 설치되어 제2 밸브 스위치가 밸브 뚜껑의 하부표면을 향하는 힘을 받도록 하는 다수의 밀봉 링; 및It is received in the recess structure of the valve seat but is installed so as to partially protrude from the recess structure of the valve seat so that the first valve switch receives a force directed to the upper surface of the valve seat, and is received in the recess structure of the valve lid but the A plurality of sealing rings installed to partially protrude from the recess structure such that the second valve switch receives a force directed toward the lower surface of the valve cap; And 상기 진동 필름에 연결된 액추에이터;를 포함하고,An actuator connected to the vibrating film; 밸브 시트의 리세스 구조는 입구 채널과 제1 버퍼실을 연통시키는 개구부(213)를 둘러싸도록 형성되고, 밸브 뚜껑의 리세스 구조는 압력 캐비티와 제2 버퍼실을 연통시키는 출구 밸브 채널(222)을 둘러싸도록 형성되며,The recess structure of the valve seat is formed to surround the opening 213 which communicates the inlet channel and the first buffer chamber, and the recess structure of the valve lid is the outlet valve channel 222 which communicates the pressure cavity and the second buffer chamber. Is formed to surround the 상기 액추에이터의 작동에 의해서 압력 캐비티의 체적이 팽창되면 제1 밸브 스위치는 밸브 시트의 리세스 구조에 설치된 밀봉 링으로부터 이격되어 개구부(213)를 개방하고 제2 밸브 스위치는 밸브 뚜껑의 리세스 구조에 설치된 밀봉 링에 밀착되어 출구 밸브 채널(222)을 닫고,When the volume of the pressure cavity is expanded by the operation of the actuator, the first valve switch is spaced apart from the sealing ring installed in the recess structure of the valve seat to open the opening 213 and the second valve switch is connected to the recess structure of the valve lid. Close to the installed sealing ring to close the outlet valve channel 222, 상기 액추에이터의 작동에 의해서 압력 캐비티의 체적이 수축되면 제1 밸브 스위치는 밸브 시트의 리세스 구조에 설치된 밀봉 링에 밀착되어 개구부(213)를 닫고 제2 밸브 스위치는 밸브 뚜껑의 리세스 구조에 설치된 밀봉 링으로부터 이격되어 출구 밸브 채널(222)을 개방하며, When the volume of the pressure cavity is contracted by the operation of the actuator, the first valve switch is in close contact with the sealing ring installed in the recess structure of the valve seat to close the opening 213 and the second valve switch is installed in the recess structure of the valve lid. Open the outlet valve channel 222 spaced from the sealing ring, 상기 액추에이터가 변형되도록 구동될 때, 상기 액추에이터에 연결된 상기 진동 필름이 전달되어 상기 압력 캐비티의 체적을 변화시키고, 상기 유체가 상기 입구 채널로부터 유입되어 상기 제1 밸브 스위치, 상기 제1 버퍼실, 상기 압력 캐비티, 상기 제2 버퍼실 및 상기 제2 밸브 스위치를 통해 유동되고 상기 출구 채널로부터 배출되게 하기 위한 압력차를 생성하는 것을 특징으로 하는 유체 이송 장치.When the actuator is driven to deform, the vibrating film connected to the actuator is transferred to change the volume of the pressure cavity, and the fluid flows out of the inlet channel so that the first valve switch, the first buffer chamber, the And generate a pressure differential to flow through the pressure cavity, the second buffer chamber and the second valve switch and to be discharged from the outlet channel.
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