KR101338171B1 - Flow control module using micro pumps and sensors - Google Patents

Flow control module using micro pumps and sensors Download PDF

Info

Publication number
KR101338171B1
KR101338171B1 KR1020120095035A KR20120095035A KR101338171B1 KR 101338171 B1 KR101338171 B1 KR 101338171B1 KR 1020120095035 A KR1020120095035 A KR 1020120095035A KR 20120095035 A KR20120095035 A KR 20120095035A KR 101338171 B1 KR101338171 B1 KR 101338171B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
micro
fine
pressure
pump
control module
Prior art date
Application number
KR1020120095035A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
장성필
차두열
Original Assignee
인하대학교 산학협력단
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 인하대학교 산학협력단 filed Critical 인하대학교 산학협력단
Priority to KR1020120095035A priority Critical patent/KR101338171B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101338171B1 publication Critical patent/KR101338171B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D7/00Control of flow
    • G05D7/06Control of flow characterised by the use of electric means

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Micromachines (AREA)
  • Reciprocating Pumps (AREA)

Abstract

The present invention relates to a flow control module capable of performing a stable operation with an actuator injecting a fluid and a sensor measuring a pressure. According to the present invention, to control an irregular external pressure, a micro pressure sensor measures an external pressure and controls the micro pump based on the measured external pressure to perform a micro flow control. Also, the micro pressure sensor controls turbulence generated around a flying object such as a small aircraft to improve flying performance. In addition, the micro pressure sensor is used in a micro biomedical device required for accurate flow control.

Description

마이크로 펌프와 센서를 이용한 유량제어모듈{Flow control module using micro pumps and sensors} Flow control module using micro pumps and sensors

본 발명은 미세(Micro) 공정 기술을 이용하여 유량제어를 위한 구동 시스템을 구현하는 방법에 관한 것으로, 더 상세하게는, 압력을 측정하는 센서(Sensor)와 유체를 토출하는 구동기를 함께 집적화하여 안정적으로 동작하는 스마트 시스템으로서 마이크로 펌프와 센서를 이용한 유량제어모듈에 관한 것이다.
The present invention relates to a method for implementing a drive system for flow control using a micro process technology, and more particularly, by integrating a sensor for measuring pressure and a driver for discharging fluid together. Smart system that operates as a flow control module using a micro pump and a sensor.

일반적으로, 유량제어를 위해 미세 공정 기술을 이용하는 미세 구동 시스템은, 기본적으로 미세 펌프와 미세 압력센서를 포함하여 구성되어 있다.
In general, a micro drive system using a micro process technology for flow control basically includes a micro pump and a micro pressure sensor.

여기서, 미세 압력센서는, 현재의 압력을 측정하고 그에 대응하여 미세 펌프로 공기를 토출시켜 유량 제어를 가능하도록 하는 것이다.
Here, the fine pressure sensor is to measure the current pressure and correspondingly discharge the air to the fine pump to control the flow rate.

또한, 미세 압력센서는, 압력을 감지하여 전기 신호로 변환시키는 목적으로 사용되는 감지기로서, 가전제품을 비록하여 자동차, 항공기 등에서 광범위하게 응용되고 있다.
In addition, the micro-pressure sensor is a sensor used for the purpose of sensing the pressure and converting it into an electrical signal, and has been widely applied in automobiles, aircrafts, and the like even with home appliances.

이러한 미세 압력센서는, 크게 나누어, 정전용량형과 압저항형으로 나눌 수 있다.
Such fine pressure sensors can be broadly divided into capacitance type and piezoresistive type.

먼저, 정전용량형 압력센서는, 외부 압력에 의한 다이어프램의 변위에 따른 정전용량 변화를 측정하여 가해진 압력을 감지하게 된다.
First, the capacitive pressure sensor senses an applied pressure by measuring a change in capacitance caused by displacement of the diaphragm due to external pressure.

또한, 압저항형 압력센서는, 다이어프램 위에 위치한 저항체의 압력에 따른 저항값의 변화를 감지하는 센서이다.
In addition, the piezoresistive pressure sensor is a sensor for detecting a change in resistance value according to the pressure of the resistor located on the diaphragm.

아울러, 미세 펌프는 유체의 흐름을 유도하는 구동기로서, 그 동작원리에 따라 크게 기계변위형 미세 펌프와 비기계변위형 미세 펌프로 나눌 수 있다.
In addition, the micropump is a driver for inducing a flow of fluid, and can be classified into a mechanical displacement micropump and a non-mechanical displacement micropump according to its operation principle.

먼저, 기계변위형 미세 펌프는, 정전형, 압전형 등으로 구분되며, 비기계변위형 미세 펌프는, 자기유체 역학형, 전기유체 역학형 등으로 나눌 수 있다.
First, the mechanical displacement fine pump is classified into an electrostatic type, a piezoelectric type, and the like, and the non-mechanical displacement fine pump can be divided into a magnetohydrodynamic type and an electrofluid dynamic type.

그러나 현재 사용되고 있는 미세 구동기 시스템은, 토출력과 내구성이 낮고 신뢰성이 떨어지는 단점이 있으며, 또한, 종래의 미세 구동기 시스템은, 미세 압력센서와 미세 펌프가 따로 설치되어 있기 때문에, 급작스러운 외부 압력변화에 실시간으로 대응하기 어렵다.
However, the present micro driver system has a disadvantage of low output power, low durability, and low reliability. In addition, the conventional micro driver system is provided with a micro pressure sensor and a micro pump separately, so that a sudden external pressure change may occur. Difficult to respond in real time

따라서 상기한 바와 같은 종래의 미세 구동기 시스템의 단점을 보안하여, 토출력과 내구성 및 신뢰성이 높은 동시에, 급작스러운 외부 압력변화에도 실시간으로 대응 가능한 새로운 유량제어 시스템을 제공하는 것이 바람직하나, 아직까지 그러한 요구를 모두 만족시키는 장치나 방법은 제공되지 못하고 있는 실정이다.
Therefore, it is desirable to provide a new flow control system that secures the shortcomings of the conventional fine actuator system as described above, which is high in earth output, durability and reliability, and capable of responding to sudden external pressure changes in real time. There is no device or method that satisfies all the requirements.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 하는 것으로, 따라서 본 발명의 목적은, 상기한 바와 같이 미세 압력센서와 미세 펌프가 따로 설치되어 있어 토출력과 내구성이 낮고 신뢰성이 떨어지며, 급작스러운 외부 압력변화에 실시간으로 대응하기 어려운 문제가 있었던 종래의 미세 구동기 시스템의 단점을 해결하여, 마이크로 머시닝 기술을 이용하여 미세 압력센서와 미세 펌프를 동시에 구현함으로써, 외부 압력변화에 실시간으로 대응할 수 있는 유량제어모듈을 제공하고자 하는 것이다.
The present invention is to solve the problems of the prior art as described above, the object of the present invention, therefore, as described above, the fine pressure sensor and the fine pump is installed separately, so that the output power and durability is low, reliability is low, sudden Solving the shortcomings of the conventional micro actuator system, which was difficult to respond to the external external pressure change in real time, by simultaneously implementing the micro pressure sensor and the micro pump using micro machining technology, it is possible to respond to the external pressure change in real time. It is to provide a flow control module.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따르면, 외부 압력의 변화에 실시간으로 대응할 수 있도록 구성되는 유량제어모듈에 있어서, 상기 유량제어모듈의 본체를 형성하는 기판; 외부 압력을 측정하기 위한 미세 압력센서; 및 상기 미세 압력센서에 의해 측정된 압력에 대응하여 유체 또는 공기를 토출시킴으로써 유량을 제어하기 위한 미세 펌프를 포함하여 구성되고, 상기 미세 압력센서 및 상기 미세 펌프가 상기 기판 위에 일체로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 유량제어모듈이 제공된다.
In order to achieve the above object, according to the present invention, there is provided a flow rate control module configured to respond to a change in external pressure in real time, comprising: a substrate forming a body of the flow rate control module; Fine pressure sensor for measuring external pressure; And a fine pump for controlling the flow rate by discharging fluid or air in response to the pressure measured by the fine pressure sensor, wherein the fine pressure sensor and the fine pump are integrally formed on the substrate. A flow control module is provided.

여기서, 상기한 유량제어모듈은, 상기 미세 압력센서가 상기 기판의 중심에 위치되고, 상기 미세 펌프가 상기 미세 압력센서를 둘러싸도록 배치되는 형태로 구성되는 것을 특징으로 한다.
Here, the flow control module is characterized in that the fine pressure sensor is located in the center of the substrate, the fine pump is characterized in that the configuration is arranged so as to surround the fine pressure sensor.

또한, 상기 미세 펌프는, 유체 또는 공기를 수용하는 챔버; 전기에너지의 인가에 의해 진동함으로써 상기 챔버 내의 유체 또는 공기에 압력을 가하는 펌프의 역할을 수행하는 압전 박막; 및 상기 챔버 내부의 유체 또는 공기가 배출되는 토출구를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
In addition, the fine pump, the chamber for receiving a fluid or air; A piezoelectric thin film which acts as a pump to apply pressure to the fluid or air in the chamber by vibrating by the application of electrical energy; And it characterized in that it comprises a discharge port for discharging the fluid or air in the chamber.

아울러, 상기한 유량제어모듈은, 상기 미세 압력센서에 의해 측정된 압력에 대응하는 전기에너지의 인가에 의해 상기 압전 박막이 진동하여 상기 챔버 내의 유체 또는 공기가 상기 토출구 밖으로 배출되도록 구성됨으로써, 외부 압력의 변화에 따라 실시간으로 유량을 제어 가능하도록 구성된 것을 특징으로 한다.
In addition, the flow rate control module is configured such that the piezoelectric thin film vibrates by the application of electrical energy corresponding to the pressure measured by the micro pressure sensor so that the fluid or air in the chamber is discharged out of the discharge port. According to the change is characterized in that it is configured to control the flow rate in real time.

더욱이, 상기한 유량제어모듈은, 상기 미세 압력센서에서 측정된 압력값을 입력받아 상기 측정된 압력값에 해당하는 전기에너지를 상기 미세 펌프에 전달함으로써 상기 측정된 압력값에 따른 세기로 상기 미세 펌프를 구동하는 제어수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
Further, the flow rate control module receives the pressure value measured by the fine pressure sensor and transfers electrical energy corresponding to the measured pressure value to the fine pump, thereby increasing the fine pump at an intensity according to the measured pressure value. Characterized in that it further comprises a control means for driving.

또한, 본 발명에 따르면, 상기에 기재된 유량제어모듈을 이용하여 유량을 제어하는 것을 특징으로 하는 유량제어방법이 제공된다.
In addition, according to the present invention, there is provided a flow control method, characterized in that for controlling the flow rate using the flow control module described above.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 미세 압력센서로 외부 압력을 측정하고 미세 펌프를 통해 유체를 토출함으로써 외부 압력을 조절할 수 있으며, 미세 압력센서를 통해 측정된 압력을 바탕으로 미세 펌프의 토출력을 변화시킴으로써 외부 압력의 변화를 정밀하게 제어할 수 있는 유량제어모듈을 제공할 수 있다.
As described above, according to the present invention, the external pressure can be adjusted by measuring the external pressure with a fine pressure sensor and discharging the fluid through the fine pump, and the output of the fine pump based on the pressure measured by the fine pressure sensor. It is possible to provide a flow control module that can precisely control the change of the external pressure by changing the.

또한, 본 발명에 따른 유량제어모듈은, 소형 항공기와 같이 작은 날개를 가지고 있는 비행체에서 발생하는 난류 제어의 목적으로 이용될 수 있으며, 즉, 더 상세하게는, 본 발명에 따른 유량제어모듈을 이용하여 난류를 날개에서 이격시킴으로써, 비행의 안정성을 확보하고 에너지 소모를 크게 줄일 수 있다.
In addition, the flow control module according to the present invention can be used for the purpose of turbulence control occurring in a vehicle having a small wing, such as a small aircraft, that is, in more detail, using the flow control module according to the present invention By separating the turbulence from the wing, it is possible to secure flight stability and greatly reduce energy consumption.

아울러, 본 발명에 따른 유량제어모듈은, 정밀한 유량제어가 필요한 미세 바이오 기기 분야에도 적용될 수 있다.
In addition, the flow control module according to the present invention can be applied to the field of fine bio devices requiring precise flow control.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 유량제어모듈의 전체적인 구성을 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 본 발명의 실시예에 따른 유량제어모듈에 있어서 미세 펌프의 단면도이다.
도 3은 도 1에 나타낸 본 발명의 실시예에 따른 유량제어모듈에 있어서 미세 압력센서의 단면도이다.
1 is a perspective view showing the overall configuration of a flow control module according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view of the fine pump in the flow control module according to the embodiment of the present invention shown in FIG.
3 is a cross-sectional view of the micro pressure sensor in the flow control module according to the embodiment of the present invention shown in FIG.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 마이크로 펌프와 센서를 이용한 유량제어모듈의 구체적인 실시예에 대하여 상세히 설명한다.
Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a specific embodiment of the flow control module using a micro pump and a sensor according to the present invention.

여기서, 이하에 설명하는 내용은 본 발명을 실시하기 위한 실시예일 뿐이며, 본 발명은 이하에 설명하는 실시예의 내용으로만 한정되는 것은 아니라는 사실에 유념해야 한다.
It should be noted that the following description is only an embodiment for carrying out the present invention, and the present invention is not limited to the contents of the embodiments described below.

또한, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
In addition, terms and words used in the present specification and claims should not be construed to be limited to ordinary or dictionary meanings, and the inventor should appropriately define the concept of the term to describe its invention in the best way. It should be construed in the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.

즉, 본 발명은, 후술하는 바와 같이, 미세 압력센서와 미세 펌프가 따로 설치되어 있어 토출력과 내구성이 낮고 신뢰성이 떨어지며, 급작스러운 외부 압력변화에 실시간으로 대응하기 어려운 문제가 있었던 종래의 미세 구동기 시스템의 단점을 해결하여, 마이크로 머시닝 기술을 이용하여 미세 압력센서와 미세 펌프를 동시에 구현함으로써, 외부 압력변화에 실시간으로 대응할 수 있는 유량제어모듈에 관한 것이다.
That is, according to the present invention, as described below, a micro pressure sensor and a micro pump are separately installed, so that the output power and durability are low, the reliability is low, and the conventional micro driver has a problem that it is difficult to cope with a sudden external pressure change in real time. The present invention relates to a flow control module that can cope with external pressure changes in real time by implementing a micro pressure sensor and a micro pump simultaneously using a micro machining technology.

따라서 본 발명에 따르면, 후술하는 바와 같이 하여, 미세 압력센서로 외부 압력을 측정하고, 미세 펌프를 통해 유체를 토출함으로써 외부 압력을 조절할 수 있으며, 미세 압력센서를 통해 측정된 압력을 바탕으로 미세 펌프의 토출력을 변화시킴으로써 외부 압력의 변화를 정밀하게 제어할 수 있다.
Therefore, according to the present invention, as described below, by measuring the external pressure with a fine pressure sensor, it is possible to adjust the external pressure by discharging the fluid through the fine pump, based on the pressure measured by the fine pressure sensor fine pump By varying the output power of, the change in external pressure can be precisely controlled.

또한, 본 발명은, 소형 항공기와 같이 작은 날개를 가지는 비행체에서 발생하는 난류 제어의 목적으로 본 발명에 따른 유량제어모듈을 적용하여, 난류를 날개에서 이격시킴으로써 비행의 안정성을 확보하고 에너지 소모를 크게 줄일 수 있다.
In addition, the present invention, by applying the flow control module according to the present invention for the purpose of turbulence control generated in the aircraft having a small wing, such as a small aircraft, to ensure the stability of the flight by separating the turbulence from the wing to greatly increase energy consumption Can be reduced.

아울러, 본 발명에 따른 유량제어모듈은, 정밀한 유량제어가 필요한 미세 바이오 기기 분야에도 적용될 수 있다.
In addition, the flow control module according to the present invention can be applied to the field of fine bio devices requiring precise flow control.

계속해서, 도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 마이크로 펌프와 센서를 이용한 유량제어모듈에 대하여 설명한다.
1 to 3, a flow control module using a micropump and a sensor according to an embodiment of the present invention will be described.

먼저, 도 1을 참조하면, 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 마이크로 펌프와 센서를 이용한 유량제어모듈(10)의 전체적인 구성을 개략적으로 나타내는 사시도 이다.
First, referring to Figure 1, Figure 1 is a perspective view schematically showing the overall configuration of the flow control module 10 using a micro pump and a sensor according to an embodiment of the present invention.

더 상세하게는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 마이크로 펌프와 센서를 이용한 유량제어모듈(10)은, 유량제어모듈(10)의 본체를 이루는 기판(11)과, 외부 압력을 측정하기 위한 미세 압력센서(12) 및 상기 미세 압력센서(12)에 의해 측정된 압력에 대응하여 공기를 토출시킴으로써 유량을 제어하기 위한 미세 펌프(13)를 포함하여 구성되어 있다.
More specifically, as shown in FIG. 1, the flow control module 10 using the micropump and the sensor according to the embodiment of the present invention includes a substrate 11 constituting the main body of the flow control module 10 and an external portion. It comprises a fine pressure sensor 12 for measuring the pressure and a fine pump 13 for controlling the flow rate by discharging air corresponding to the pressure measured by the fine pressure sensor 12.

여기서, 도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 마이크로 펌프와 센서를 이용한 유량제어모듈(10)은, 하나의 기판(11) 위에 미세 압력센서(12)와 미세 펌프(13)를 동시에 일체로 구현한 것을 특징으로 하는 것이다.
Here, as shown in FIG. 1, the flow control module 10 using the micro pump and the sensor according to an embodiment of the present invention, the micro pressure sensor 12 and the fine pump 13 on one substrate 11 At the same time it is characterized in that it is integrally implemented.

따라서 상기한 바와 같이 하나의 기판(11) 위에 미세 압력센서(12)와 미세 펌프(13)를 동시에 일체로 구현함으로써, 제작비용도 감소하고 공정 수율도 높일 수 있다.
Therefore, as described above, by simultaneously implementing the micro pressure sensor 12 and the micro pump 13 on one substrate 11 at the same time, the manufacturing cost can be reduced and the process yield can be increased.

여기서, 미세 압력센서(12)와 미세 펌프(13)의 형태와 위치는, 도 1에 도시된 바와 같을 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 도 1에 나타낸 형태 이외에 다양한 형상으로 변경될 수 있음은 자명하다.
Here, the shape and position of the fine pressure sensor 12 and the fine pump 13 may be as shown in FIG. 1, but are not necessarily limited thereto, and may be changed to various shapes other than the shape shown in FIG. 1. Is self-explanatory.

다음으로, 도 2를 참조하면, 도 2는 도 1에 나타낸 본 발명의 실시예에 따른 유량제어모듈(10)의 미세 펌프(13)의 단면도이다.
Next, referring to FIG. 2, FIG. 2 is a cross-sectional view of the fine pump 13 of the flow control module 10 according to the embodiment of the present invention shown in FIG.

즉, 도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 유량제어모듈(10)의 미세 펌프(13)는, 펌프의 역할을 하는 압전 박막(21) 및 내부의 유체 또는 공기가 배출되는 토출구(22)를 포함하여 이루어진다.
That is, as shown in Figure 2, the fine pump 13 of the flow control module 10 according to an embodiment of the present invention, the piezoelectric thin film 21 that serves as a pump and the discharge port through which the fluid or air therein is discharged It consists of (22).

더 상세하게는, 상기한 미세 압력센서(12)에 의해 측정된 압력에 대응하는 전기에너지가 압전 박막(21)에 가해지면, 압전박막(21)이 진동함에 의해 챔버(23) 내의 유체 또는 공기가 토출구(22) 밖으로 뿜어지게 된다.
More specifically, when electrical energy corresponding to the pressure measured by the fine pressure sensor 12 is applied to the piezoelectric thin film 21, the fluid or air in the chamber 23 by vibrating the piezoelectric thin film 21 Is blown out of the outlet 22.

계속해서, 도 3을 참조하면, 도 3은 도 1에 나타낸 본 발명의 실시예에 따른 유량제어모듈의 미세 압력센서(12)의 단면도이다.
3, FIG. 3 is a cross-sectional view of the micro pressure sensor 12 of the flow control module according to the embodiment of the present invention shown in FIG.

즉, 도 3에 나타낸 바와 같이, 외부의 공기압을 미세 압력센서(12)로 측정하면, 미세 압력센서(12)에서 측정된 압력값이 도시되지 않은 외부 단말기와 같은 제어수단에 전송되어 분석되고, 상기한 제어수단은 측정된 압력값에 해당하는 전기에너지를 미세 펌프(13)에 전달하여 측정된 압력에 따른 세기로 미세 펌프(13)를 구동하게 된다.
That is, as shown in FIG. 3, when the external air pressure is measured by the micro pressure sensor 12, the pressure value measured by the micro pressure sensor 12 is transmitted to and analyzed by a control means such as an external terminal (not shown). The control means transmits the electric energy corresponding to the measured pressure value to the fine pump 13 to drive the fine pump 13 with the intensity according to the measured pressure.

따라서 상기한 바와 같이 압력 변화에 따라 미세 펌프를 구동함으로써, 외부 압력이 변화하여도 실시간으로 유량을 제어할 수 있다.
Therefore, as described above, by driving the fine pump according to the pressure change, the flow rate can be controlled in real time even if the external pressure changes.

이상, 상기한 바와 같이 하여 본 발명에 따른 마이크로 펌프와 센서를 이용한 유량제어모듈 및 그 제조방법을 구현할 수 있으며, 그것에 의해, 본 발명에 따르면, 상기한 바와 같이 미세 압력센서로 외부 압력을 측정하고 측정된 압력에 근거하여 미세 펌프의 토출력을 변화시킴으로써, 외부 압력의 변화를 정밀하게 제어할 수 있다.
As described above, the flow control module using the micro pump and the sensor according to the present invention as described above and a method for manufacturing the same can be implemented, thereby, according to the present invention, by measuring the external pressure with a fine pressure sensor as described above By changing the earth output of the fine pump based on the measured pressure, it is possible to precisely control the change of the external pressure.

또한, 본 발명에 따른 유량제어모듈을 소형 항공기와 같이 작은 날개를 가지는 비행체에서 발생하는 난류 제어의 목적으로 이용하여 난류를 날개에서 이격시킴으로써 비행의 안정성을 확보하고 에너지 소모를 크게 줄일 수 있으며, 더욱이, 정밀한 유량제어가 필요한 미세 바이오 기기 분야에도 본 발명에 따른 유량제어모듈이 적용될 수 있다.
In addition, by using the flow control module according to the present invention for the purpose of turbulence control generated in the aircraft having a small wing, such as a small aircraft, by separating the turbulence from the wing to ensure the stability of the flight and significantly reduce energy consumption, In addition, the flow control module according to the present invention may be applied to the field of micro bio devices requiring precise flow control.

아울러, 상기한 바와 같은 본 발명의 실시예를 통하여 본 발명에 따른 마이크로 펌프와 센서를 이용한 유량제어모듈 및 그 제조방법의 상세한 내용에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 기재된 내용으로만 한정되는 것은 아니며, 따라서 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 설계상의 필요 및 기타 다양한 요인에 따라 여러 가지 수정, 변경, 결합 및 대체 등이 가능한 것임은 당연한 일이라 하겠다.
In addition, through the embodiments of the present invention as described above, the flow control module using the micropump and the sensor according to the present invention has been described in detail, and the method of manufacturing the same, but the present invention is only described in the above embodiments The present invention is not limited, and therefore, it is obvious that various modifications, changes, combinations, and substitutions may be made by those skilled in the art according to design needs and various other factors. I will say.

즉, 상기한 바와 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과, 첨부된 청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the appended claims.

10. 유량제어모듈 11. 기판
12. 미세 압력센서 13. 미세 펌프
21. 압전 박막 22. 토출구
23. 챔버
10. Flow control module 11. Substrate
12. Fine pressure sensor 13. Fine pump
21. Piezoelectric Thin Film 22. Outlet
23. Chamber

Claims (6)

외부 압력의 변화에 실시간으로 대응할 수 있도록 구성되는 유량제어모듈에 있어서,
기판;
상기 기판 상에 형성되며 외부 압력을 측정하기 위한 미세 압력센서; 및
상기 미세 압력센서와 인접하여 상기 기판 상에 형성되고, 상기 미세 압력센서에 의해 측정된 압력에 대응하여 유체 또는 공기를 토출시킴으로써 유량을 제어하기 위한 미세 펌프를 포함하여 구성되고,
상기 미세 펌프는,
유체 또는 공기를 수용하는 챔버;
전기에너지의 인가에 의해 진동함으로써 상기 챔버 내의 유체 또는 공기에 압력을 가하는 펌프의 역할을 수행하는 압전 박막; 및
상기 챔버 내부의 유체 또는 공기가 배출되는 토출구를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 마이크로 펌프와 센서를 이용한 유량제어모듈.
In the flow control module configured to respond to changes in the external pressure in real time,
Board;
A fine pressure sensor formed on the substrate and configured to measure external pressure; And
It is formed on the substrate adjacent to the fine pressure sensor, and comprises a fine pump for controlling the flow rate by discharging the fluid or air corresponding to the pressure measured by the fine pressure sensor,
The fine pump,
A chamber containing fluid or air;
A piezoelectric thin film which acts as a pump to apply pressure to the fluid or air in the chamber by vibrating by the application of electrical energy; And
Flow control module using a micro pump and a sensor, characterized in that it comprises a discharge port for discharging the fluid or air in the chamber.
제 1항에 있어서,
상기 미세 압력센서가 상기 기판의 중심에 위치되고,
상기 미세 펌프가 상기 미세 압력센서를 둘러싸도록 배치되는 형태로 구성되는 것을 특징으로 하는 마이크로 펌프와 센서를 이용한 유량제어모듈.
The method of claim 1,
The micro-pressure sensor is located in the center of the substrate,
Flow control module using a micro-pump and sensor, characterized in that the fine pump is configured to surround the fine pressure sensor.
제 1항에 있어서,
상기 미세 압력센서 및 상기 미세 펌프가 상기 기판 상에 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 마이크로 펌프와 센서를 이용한 유량제어모듈.
The method of claim 1,
The micro-pressure sensor and the flow rate control module using a micro pump and a sensor, characterized in that the fine pump is integrally formed on the substrate.
제 1항에 있어서,
상기 미세 압력센서에 의해 측정된 압력에 대응하는 전기에너지의 인가에 의해 상기 압전 박막이 진동하여 상기 챔버 내의 유체 또는 공기가 상기 토출구 밖으로 배출되도록 구성됨으로써, 외부 압력의 변화에 따라 실시간으로 유량을 제어 가능하도록 구성된 것을 특징으로 하는 마이크로 펌프와 센서를 이용한 유량제어모듈.
The method of claim 1,
The piezoelectric thin film is vibrated by the application of electrical energy corresponding to the pressure measured by the micro pressure sensor, and the fluid or air in the chamber is discharged out of the discharge port, thereby controlling the flow rate in real time according to the change of the external pressure. Flow control module using a micro pump and a sensor, characterized in that configured to enable.
제 1항에 있어서,
상기 미세 압력센서에서 측정된 압력값을 입력받아 상기 측정된 압력값에 해당하는 전기에너지를 상기 미세 펌프에 전달함으로써 상기 측정된 압력값에 따른 세기로 상기 미세 펌프를 구동하는 제어수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 펌프와 센서를 이용한 유량제어모듈.
The method of claim 1,
And a control means for receiving the pressure value measured by the fine pressure sensor and transferring the electric energy corresponding to the measured pressure value to the fine pump to drive the fine pump at an intensity according to the measured pressure value. Flow control module using a micro pump and a sensor, characterized in that.
청구항 1항 내지 5항 중 어느 한 항에 기재된 유량제어모듈을 이용하여 유량을 제어하는 것을 특징으로 하는 마이크로 펌프와 센서를 이용한 유량제어방법.
A flow rate control method using a micropump and a sensor, wherein the flow rate is controlled using the flow rate control module according to any one of claims 1 to 5.
KR1020120095035A 2012-08-29 2012-08-29 Flow control module using micro pumps and sensors KR101338171B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120095035A KR101338171B1 (en) 2012-08-29 2012-08-29 Flow control module using micro pumps and sensors

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120095035A KR101338171B1 (en) 2012-08-29 2012-08-29 Flow control module using micro pumps and sensors

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101338171B1 true KR101338171B1 (en) 2013-12-06

Family

ID=49987556

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120095035A KR101338171B1 (en) 2012-08-29 2012-08-29 Flow control module using micro pumps and sensors

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101338171B1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007528501A (en) * 2004-03-11 2007-10-11 レオセンス,インコーポレイテッド A micro-slot viscometer with an integrated pressure sensor
JP2007265395A (en) 2006-03-02 2007-10-11 Smc Corp Flow rate control apparatus
JP2012066004A (en) * 2010-09-27 2012-04-05 Ricoh Co Ltd Solution sending system, solution sending method and program

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007528501A (en) * 2004-03-11 2007-10-11 レオセンス,インコーポレイテッド A micro-slot viscometer with an integrated pressure sensor
JP2007265395A (en) 2006-03-02 2007-10-11 Smc Corp Flow rate control apparatus
JP2012066004A (en) * 2010-09-27 2012-04-05 Ricoh Co Ltd Solution sending system, solution sending method and program

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7624941B1 (en) Method of controlling aircraft, missiles, munitions and ground vehicles with plasma actuators
JP5697453B2 (en) Flow measurement mechanism, mass flow controller and pressure sensor
CN103954382A (en) Dielectric-varied capacitive flexible three-dimensional force tactile sensor
US9846097B2 (en) Pressure sensor with variable sense gap
EP3118597B1 (en) Pressure sensor
CN103752357B (en) A kind of self-driven digital fluid channel based on friction generator
CN109391168B (en) Pneumatic friction nano generator, sensor in pneumatic system and sensing method
US9677929B2 (en) Method and apparatus for adjusting an aperture in an optical system
CN104457727A (en) Micromechanical piezoelectric jet gyroscope
CN102012434B (en) Capacitive angular speed sensor of micro electro mechanical system and manufacturing method thereof
CN103295834A (en) Threshold-adjustable quicksilver microfluid inertia switch based on electrowetting
CN104215283A (en) Gas microflow detection device based on flow sensing mechanism of poison hairs of scorpions
KR101338171B1 (en) Flow control module using micro pumps and sensors
CN105698780A (en) Micro shell vibration gyroscope and preparation method thereof
CN102901520B (en) Method for improving temperature stability of capacitor type micromechanical sensor and micromechanical sensor
CN207446627U (en) A kind of magnetostrictive rod drives microdot adhesive dispenser
US20160003616A1 (en) Angular velocity sensor
CN103196617B (en) Cylinder type ultra-high-pressure sensor of side cavity oil charging structure
CN103388578B (en) Piezoelectricity equal proportion allotment pump is known in mutual inductance
EP2998757B1 (en) Magnetic field sensor
CN105526135A (en) Valveless electrostatic micropump with low reverse drive voltage and double-sided pump diaphragms, and preparation method thereof
CN109991363A (en) A kind of array type MEMS gas sensor
CN203463267U (en) Mutually-inductive piezoelectric equal-proportion blending pump
CN103063236A (en) Capacitive sensor
EP3527826B1 (en) Pumping structure, particle detector and method for pumping

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170829

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180823

Year of fee payment: 6