KR101581423B1 - 양방향 마이크로 펌프 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 양방향 마이크로 펌프는, 일단부에는 제1 피스톤을 구비하며, 타단부에는 상기 제1 관통공이 형성되어 있는 제1 실린더와, 일단부에는 제2 피스톤을 구비하며, 타단부에는 상기 제2 관통공이 형성되어 있는 제2 실린더와, 상기 제1 실린더의 타단부 내부 공간과 상기 제2 실린더의 타단부 내부 공간을 서로 연통시켜주는 제3 관통공과, 상기 제3 관통공을 개방시킨 상태에서 상기 제1 관통공을 폐쇄하는 폐쇄 위치와, 상기 제3 관통공을 폐쇄시킨 상태에서 상기 제1 관통공을 개방하는 개방 위치 사이에서 위치 이동 가능한 제1 체크 밸브와, 상기 제3 관통공을 개방시킨 상태에서 상기 제2 관통공을 폐쇄하는 폐쇄 위치와, 상기 제3 관통공을 폐쇄시킨 상태에서 상기 제2 관통공을 개방하는 개방 위치 사이에서 위치 이동 가능한 제2 체크 밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 저비용으로 단순한 구조의 초소형 양방향 펌프의 구현이 가능하며 고장의 위험이 없다는 효과가 있다.

Description

양방향 마이크로 펌프 {Bidirectional Micro Pump}
본 발명은 양방향 마이크로 펌프에 관한 것으로서, 특히 저비용으로 단순한 구조의 초소형 펌프의 구현이 가능하며 고장의 위험이 없는 양방향 마이크로 펌프에 관한 것이다.
양방향 펌프 (Bidirectional Pump)는, 제1 유체구와 제2 유체구 사이에서 유체(F)를 양방향으로 강제 수송할 수 있는 펌프로서, 유체(F)를 상기 제1 유체구로부터 상기 제2 유체구로 강제 수송하거나, 유체(F)를 상기 제2 유체구로부터 상기 제1 유체구로 강제 수송할 수 있다.
이러한 양방향 펌프의 일례로는, 대한민국 공개실용신안공보(공개번호: 제 실1998-062744호, 공개일자: 1998년11월16일)에 도시된 양방향 펌프 구조가 있다.
상기 종래의 양방향 펌프는, 축선방향의 중앙에 유입구(8a)가 형성되어 있고, 축직각방향으로 양쪽 끝단에 각각 유출구(8b)(8c)를 갖는 유출관(41)이 형성되어 있는 케이싱(40), 상기 케이싱(40)의 내부에 설치된 임펠러(24), 상기 임펠러(24)를 정,역회전시키는 모터(25), 상기 임펠러(25) 주위공간에서 양측 유출구 (8b)(8c)쪽으로 각각 형성된 제1통로(31) 및 제2통로(32)를 포함하는 양방향펌프에 있어서, 상기 유출관(41)의 중앙부에 양쪽 유출구(8b)(8c)를 분리하는 격벽(42)이 형성되어 있고, 상기 제1통로(31) 또는 제2통로(32)를 통하여 물이 유출될 때에 일부의 물이 반대편의 제2통로(32) 또는 제1통로(31)쪽으로 강하게 흘러 그 통로를 차단토록 하는 워터커튼통로(43)가 상기 격벽(42)에 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
그러나 종래의 양방향 펌프는, 1개의 유입구(8a)를 통하여 유입된 유체를 2개의 유출구(8b)(8c)중 하나를 선택하여 유출시키는 선택형 펌프인 바, 제1 유체구와 제2 유체구 한 쌍의 유체구 사이에서 유체(F)를 양방향으로 강제 수송시키는 구조를 구현하기 어렵다는 문제점이 있다.
그리고 종래의 양방향 펌프는, 모터(25)에 연결된 임펠러(24)를 사용하는 구조인 바, 부피가 커져서 소형화가 용이하지 않으며, 제품의 무게가 증가하여 경량화가 용이하지 않으므로, 인체에 삽입되는 의료 장치 등에는 사용하기 어렵다는 문제점도 있다.
본 발명은 상기 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은 저비용으로 단순한 구조의 초소형 펌프의 구현이 가능하며 고장의 위험이 없도록 구조가 개선된 양방향 마이크로 펌프를 제공하기 위함이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 양방향 마이크로 펌프는, 외부와 통하는 제1 관통공과, 상기 제1 관통공과 연통되어 있으며 외부와 통하는 제2 관통공을 구비하며, 상기 제2 관통공으로부터 유입된 유체가 상기 제1 관통공으로 유출되거나, 상기 제1 관통공으로부터 유입된 유체가 상기 제2 관통공으로 유출될 수 있는 양방향 마이크로 펌프로서, 내부 공간의 일단부에는 상기 내부 공간의 일단부에 근접한 수축 위치와 상기 내부 공간의 일단부로부터 이격된 팽창 위치 사이에서 미리 정한 거리만큼 왕복 위치 이동 가능하게 배치되어 있는 제1 피스톤을 구비하며, 내부 공간의 타단부에는 상기 제1 관통공이 형성되어 있는 제1 실린더; 내부 공간의 일단부에는 상기 내부 공간의 일단부에 근접한 수축 위치와 상기 내부 공간의 일단부로부터 이격된 팽창 위치 사이에서 미리 정한 거리만큼 왕복 위치 이동 가능하게 배치되어 있는 제2 피스톤을 구비하며, 내부 공간의 타단부에는 상기 제2 관통공이 형성되어 있는 제2 실린더; 상기 제1 실린더의 타단부 내부 공간과 상기 제2 실린더의 타단부 내부 공간을 서로 연통시켜주는 제3 관통공; 상기 제3 관통공을 개방시킨 상태에서 상기 제1 관통공을 폐쇄하는 폐쇄 위치와, 상기 제3 관통공을 폐쇄시킨 상태에서 상기 제1 관통공을 개방하는 개방 위치 사이에서 위치 이동 가능한 제1 체크 밸브; 상기 제3 관통공을 개방시킨 상태에서 상기 제2 관통공을 폐쇄하는 폐쇄 위치와, 상기 제3 관통공을 폐쇄시킨 상태에서 상기 제2 관통공을 개방하는 개방 위치 사이에서 위치 이동 가능한 제2 체크 밸브;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제1 체크밸브와 상기 제2 체크밸브는, 상기 폐쇄 위치와 개방 위치 사이에서 각각 회전 이동하는 제1 판상 부재와 제2 판상 부재를 각각 포함하는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 제1 판상 부재와 상기 제2 판상 부재는, 교차점에서 서로 교차하도록 배치되며, 상기 교차점에 배치된 회전축을 중심으로 상기 폐쇄 위치와 개방 위치 사이에서 각각 독립적으로 회전 이동되며, 상기 제1 판상 부재의 양단부는 상기 제1 관통공과 상기 제3 관통공을 각각 개방 또는 폐쇄시킬 수 있으며, 상기 제2 판상 부재의 양단부는 상기 제2 관통공과 상기 제3 관통공을 각각 개방 또는 폐쇄시킬 수 있는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 제1 실린더의 타단부와 상기 제2 실린더의 타단부는 서로 마주한 상태로 결합되어 있으며, 상기 제1 관통공과 상기 제2 관통공과 상기 제3 관통공은, 인접하게 배치된 상태로 서로 병합되어 있으며, 상기 회전축에 의하여 상기 제1 관통공과 상기 제2 관통공과 상기 제3 관통공이 구획되는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 제1 피스톤 및 제2 피스톤은, 전기에 의하여 구조적 진동이 발생하는 압전소자를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 일단부에는 제1 피스톤을 구비하며, 타단부에는 상기 제1 관통공이 형성되어 있는 제1 실린더와, 일단부에는 제2 피스톤을 구비하며, 타단부에는 상기 제2 관통공이 형성되어 있는 제2 실린더와, 상기 제1 실린더의 타단부 내부 공간과 상기 제2 실린더의 타단부 내부 공간을 서로 연통시켜주는 제3 관통공과, 상기 제3 관통공을 개방시킨 상태에서 상기 제1 관통공을 폐쇄하는 폐쇄 위치와, 상기 제3 관통공을 폐쇄시킨 상태에서 상기 제1 관통공을 개방하는 개방 위치 사이에서 위치 이동 가능한 제1 체크 밸브와, 상기 제3 관통공을 개방시킨 상태에서 상기 제2 관통공을 폐쇄하는 폐쇄 위치와, 상기 제3 관통공을 폐쇄시킨 상태에서 상기 제2 관통공을 개방하는 개방 위치 사이에서 위치 이동 가능한 제2 체크 밸브를 포함함으로써, 저비용으로 단순한 구조의 초소형 양방향 펌프의 구현이 가능하며 고장의 위험이 없다는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예인 양방향 마이크로 펌프의 양방향 마이크로 펌프의 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 양방향 마이크로 펌프의 제1 피스톤이 우측으로 위치 이동한 상태를 나타내는 도면이다.
도 3는 도 1에 도시된 양방향 마이크로 펌프의 제1 피스톤이 좌측으로 위치 이동한 상태를 나타내는 도면이다.
도 4은 도 1에 도시된 양방향 마이크로 펌프의 제2 피스톤이 좌측으로 위치 이동한 상태를 나타내는 도면이다.
도 5은 도 1에 도시된 양방향 마이크로 펌프의 제2 피스톤이 우측으로 위치 이동한 상태를 나타내는 도면이다.
이하에서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예인 양방향 마이크로 펌프의 양방향 마이크로 펌프의 단면도이며, 도 2는 도 1에 도시된 양방향 마이크로 펌프의 제1 피스톤이 우측으로 위치 이동한 상태를 나타내는 도면이다. 도 3는 도 1에 도시된 양방향 마이크로 펌프의 제1 피스톤이 좌측으로 위치 이동한 상태를 나타내는 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 양방향 마이크로 펌프(100)는, 제1 관통공(53)과 제2 관통공(56) 사이에서 유체(F)를 양방향으로 강제 수송할 수 있는 펌프(pump)로서, 제1 실린더(51), 제1 피스톤(52), 제2 실린더(54), 제2 피스톤(55), 제1 체크 밸브, 제2 체크 밸브를 포함하여 구성된다.
상기 제1 실린더(51)는, 내부 공간을 가지는 원통형 용기로서, 상기 내부 공간의 일단부에 상기 제1 피스톤(52)을 구비하고 있다.
상기 제1 피스톤(52)은, 상기 제1 실린더(51)의 내부 공간의 일단부에 근접한 수축 위치와 상기 제1 실린더(51)의 내부 공간 일단부로부터 이격된 팽창 위치 사이에서 미리 정한 거리만큼 왕복 위치 이동 가능하게 배치되어 있다.
본 실시예에서 상기 제1 피스톤(52)은, 외부로부터 공급되는 전기에 의하여 구조적 진동이 발생하는 압전소자(piezoelectric element)를 포함하여 구성되며 상세한 구성의 설명은 생략하기로 한다.
상기 제1 실린더(51)의 내부 공간 타단부 하단에는, 상기 제1 연결관(531)에 의하여 외부와 연통하는 상기 제1 관통공(53)이 하방으로 형성되어 있다.
상기 제2 실린더(54)는, 내부 공간을 가지는 원통형 용기로서, 상기 내부 공간의 일단부에 상기 제2 피스톤(55)을 구비하고 있다.
상기 제2 피스톤(55)은, 상기 제2 실린더(54)의 내부 공간의 일단부에 근접한 수축 위치와 상기 제2 실린더(54)의 내부 공간 일단부로부터 이격된 팽창 위치 사이에서 미리 정한 거리만큼 왕복 위치 이동 가능하게 배치되어 있다.
본 실시예에서 상기 제2 피스톤(55)은, 외부로부터 공급되는 전기에 의하여 구조적 진동이 발생하는 압전소자를 포함하여 구성되며, 상세한 구성의 설명은 생략하기로 한다.
상기 제2 실린더(54)의 내부 공간 타단부 하단에는, 상기 제2 연결관(561)에 의하여 외부와 연통하는 상기 제2 관통공(56)이 하방으로 형성되어 있다.
상기 제1 실린더(51)의 타단부와 상기 제2 실린더(54)의 타단부는 서로 마주한 상태로 일체로 결합되어 있으며, 상기 제1 실린더(51)과 제2 실린더(54)는 서로 대칭적인 형상을 가진다.
본 실시예에서는 상기 제1 피스톤(52) 및 제2 피스톤(55)의 왕복 위치 이동 방향은, 서로 평행하도록 모두 수평방향으로 배치되어 있다.
상기 제1 실린더(51)의 타단부 내부 공간과 상기 제2 실린더(54)의 타단부 내부 공간을 서로 연통시켜주는 제3 관통공(57)이, 상기 제1 피스톤(52) 및 제2 피스톤(55)의 왕복 위치 이동 방향과 동일하게 수평방향으로 형성되어 있다.
따라서, 상기 제2 관통공(56)은, 상기 제3 관통공(57)을 통하여 상기 제1 관통공(53)과 연통되어 있다.
상기 제1 체크 밸브는, 상기 제3 관통공(57)을 개방시킨 상태에서 상기 제1 관통공(53)을 폐쇄하는 폐쇄 위치와, 상기 제3 관통공(57)을 폐쇄시킨 상태에서 상기 제1 관통공(53)을 개방하는 개방 위치 사이에서 위치 이동 가능한 체크 밸브이다.
상기 제1 체크 밸브는, 상기 폐쇄 위치와 개방 위치 사이에서 회전축(H)을 중심으로 회전 이동하는 제1 판상 부재(58)를 포함한다.
상기 제1 판상 부재(58)의 양단부는 상기 제1 관통공(53)과 상기 제3 관통공(57)을 각각 개방 또는 폐쇄시킬 수 있도록 배치되어 있다.
상기 제2 체크 밸브는, 상기 제3 관통공(57)을 개방시킨 상태에서 상기 제2 관통공(56)을 폐쇄하는 폐쇄 위치와, 상기 제3 관통공(57)을 폐쇄시킨 상태에서 상기 제2 관통공(56)을 개방하는 개방 위치 사이에서 위치 이동 가능한 체크 밸브이다.
상기 제2 체크 밸브는, 상기 폐쇄 위치와 개방 위치 사이에서 회전축(H)을 중심으로 회전 이동하는 제2 판상 부재(59)를 포함한다.
상기 제2 판상 부재(59)의 양단부는 상기 제2 관통공(56)과 상기 제3 관통공(57)을 각각 개방 또는 폐쇄시킬 수 있도록 배치되어 있다.
본 실시예에서 상기 제1 판상 부재(58)와 상기 제2 판상 부재(59)는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 교차점(H)에서 서로 교차하도록 배치되며, 상기 교차점(H)에 배치된 동일한 회전축(H)을 중심으로 상기 폐쇄 위치와 개방 위치 사이에서 각각 독립적으로 회전 이동되도록 구성되어 있다.
본 실시예에서 상기 제1 관통공(53)과 상기 제2 관통공(56)과 상기 제3 관통공(57)은 인접하게 배치된 상태로 서로 병합되어 있으며, 상기 회전축(H)에 의하여 상기 제1 관통공(53)과 상기 제2 관통공(56)과 상기 제3 관통공(57)이 구획되어 있다.
이하에서는, 상술한 구성의 양방향 마이크로 펌프(100)를 사용하는 방법의 일례를 설명하기로 한다.
외부로부터 상기 제1 피스톤(52)에 전기가 공급되면, 상기 제2 피스톤(55)이 위치 고정된 상태에서 도 2에 도시된 바와 같이 상기 제1 피스톤(52)이 우측의 팽창 위치로 위치 이동하게 되고, 유체(F)의 압력에 의하여 상기 제1 판상 부재(58)는 상기 회전축(H)을 중심으로 반시계 방향으로 회전하여 상기 제3 관통공(57)을 폐쇄시킨 상태에서 상기 제1 관통공(53)을 개방하는 개방 위치로 위치 이동하고, 유체(F)의 압력에 의하여 상기 제2 판상 부재(59)는 상기 회전축(H)을 중심으로 시계 방향으로 회전하여 상기 제3 관통공(57)을 폐쇄시킨 상태에서 상기 제2 관통공(56)을 개방하는 개방 위치로 위치 이동하게 된다.
이때, 상기 제1 피스톤(52)의 우측에 있던 유체(F)는 상기 제1 관통공(53)을 통하여 유출되어 상기 제1 연결관(531)을 따라 외부로 흘러 가게 되며, 외부에 있던 유체(F)는 상기 제2 연결관(561)을 따라 상기 제2 실린더(54)의 내부 공간으로 흘러 가게 된다.
이어서, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 제1 피스톤(52)이 좌측의 수축 위치로 위치 이동하게 되면, 상기 제1 판상 부재(58)가 상기 제3 관통공(57)을 개방시킨 상태에서 상기 제1 관통공(53)을 폐쇄하는 폐쇄 위치로 위치 이동하고, 상기 제2 판상 부재(59)는 상기 제3 관통공(57)을 개방시킨 상태에서 상기 제2 관통공(56)을 폐쇄하는 폐쇄 위치로 위치 이동하게 된다.
이때, 상기 제2 실린더(54)의 내부 공간에 있던 유체(F)는 상기 제3 관통공(57)을 통하여 상기 제1 실린더(51)의 내부 공간으로 흘러가게 된다.
따라서, 상기 제1 피스톤(52)이 상술한 바와 같이 상기 수축 위치와 팽창 위치 사이에서 연속적으로 왕복 위치 이동하게 되면, 상기 제2 관통공(56)으로부터 유입된 유체(F)가 상기 제1 관통공(53)으로 계속 유출된다.
반대로, 외부로부터 상기 제2 피스톤(55)에 전기가 공급되면, 상기 제1 피스톤(52)이 위치 고정된 상태에서 도 4에 도시된 바와 같이 상기 제2 피스톤(55)이 좌측의 팽창 위치로 위치 이동하게 되고, 유체(F)의 압력에 의하여 상기 제1 판상 부재(58)는 상기 회전축(H)을 중심으로 반시계 방향으로 회전하여 상기 제3 관통공(57)을 폐쇄시킨 상태에서 상기 제1 관통공(53)을 개방하는 개방 위치로 위치 이동하고, 유체(F)의 압력에 의하여 상기 제2 판상 부재(59)는 상기 회전축(H)을 중심으로 시계 방향으로 회전하여 상기 제3 관통공(57)을 폐쇄시킨 상태에서 상기 제2 관통공(56)을 개방하는 개방 위치로 위치 이동하게 된다.
이때, 상기 제2 피스톤(55)의 좌측에 있던 유체(F)는 상기 제2 관통공(56)을 통하여 상기 제2 연결관(561)을 따라 유출되며, 외부에 있던 유체(F)는 상기 제1 연결관(531)을 따라 상기 제1 관통공(53)을 통하여 상기 제1 실린더(51)의 내부 공간으로 흘러 가게 된다.
이어서, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 제2 피스톤(55)이 우측의 수축 위치로 위치 이동하게 되면, 상기 제1 판상 부재(58)가 상기 회전축(H)을 중심으로 시계 방향으로 회전하여 상기 제3 관통공(57)을 개방시킨 상태에서 상기 제1 관통공(53)을 폐쇄하는 폐쇄 위치로 위치 이동하고, 상기 제2 판상 부재(59)는 상기 회전축(H)을 중심으로 반시계 방향으로 회전하여 상기 제3 관통공(57)을 개방시킨 상태에서 상기 제2 관통공(56)을 폐쇄하는 폐쇄 위치로 위치 이동하게 된다.
이때, 상기 제1 실린더(51)의 내부 공간에 있던 유체(F)는 상기 제3 관통공(57)을 통하여 상기 제2 실린더(54)의 내부 공간으로 흘러가게 된다.
따라서, 상기 제2 피스톤(55)이 상술한 바와 같이 상기 수축 위치와 팽창 위치 사이에서 연속적으로 왕복 위치 이동하게 되면, 상기 제1 연결관(531)을 따라 상기 제1 관통공(53)으로부터 유입된 유체(F)가 상기 제2 관통공(56)을 통해 상기 제2 연결관(561)을 따라 계속 유출된다.
상술한 구성의 양방향 마이크로 펌프(100)는, 일단부에는 왕복 위치 이동 가능하게 배치되어 있는 제1 피스톤(51)을 구비하며, 타단부에는 상기 제1 관통공(53)이 형성되어 있는 제1 실린더(51)와, 일단부에는 왕복 위치 이동 가능하게 배치되어 있는 제2 피스톤(55)을 구비하며, 타단부에는 상기 제2 관통공(56)이 형성되어 있는 제2 실린더(54)와, 상기 제1 실린더(51)의 타단부 내부 공간과 상기 제2 실린더(54)의 타단부 내부 공간을 서로 연통시켜주는 제3 관통공(57)과, 상기 제3 관통공(57)을 개방시킨 상태에서 상기 제1 관통공(53)을 폐쇄하는 폐쇄 위치와, 상기 제3 관통공(57)을 폐쇄시킨 상태에서 상기 제1 관통공(53)을 개방하는 개방 위치 사이에서 위치 이동 가능한 제1 체크 밸브와, 상기 제3 관통공(57)을 개방시킨 상태에서 상기 제2 관통공(56)을 폐쇄하는 폐쇄 위치와, 상기 제3 관통공(57)을 폐쇄시킨 상태에서 상기 제2 관통공(56)을 개방하는 개방 위치 사이에서 위치 이동 가능한 제2 체크 밸브를 포함하므로, 단순한 구조와 낮은 비용으로 초소형 양방향 펌프의 구현이 가능하다는 장점이 있다.
그리고 상기 양방향 마이크로 펌프(100)는, 상기 제1 체크밸브와 상기 제2 체크밸브는, 상기 폐쇄 위치와 개방 위치 사이에서 회전축(H)을 중심으로 각각 회전 이동하는 제1 판상 부재(58)와 제2 판상 부재(59)를 각각 포함하므로, 단순한 구조와 낮은 비용으로 유체(F)의 역류를 효과적으로 방지하는 초소형 체크밸브의 구현이 가능하며, 고장의 위험이 적다는 장점이 있다.
또한 상기 양방향 마이크로 펌프(100)는, 상기 제1 판상 부재(58)와 상기 제2 판상 부재(59)가, 교차점(H)에서 서로 교차하도록 배치되며, 상기 교차점(H)에 배치된 회전축(H)을 중심으로 상기 폐쇄 위치와 개방 위치 사이에서 각각 독립적으로 회전 이동되며, 상기 제1 판상 부재(58)의 양단부는 상기 제1 관통공(53)과 상기 제3 관통공(57)을 각각 개방 또는 폐쇄시킬 수 있으며, 상기 제2 판상 부재의 양단부(59)는 상기 제2 관통공(56)과 상기 제3 관통공(57)을 각각 개방 또는 폐쇄시킬 수 있으므로, 상기 제1 피스톤(52) 또는 제2 피스톤(55) 중 하나만 작동하더라도 상기 제1 체크밸브와 상기 제2 체크밸브를 모두 작동시킬 수 있어, 상기 제1 체크밸브와 상기 제2 체크밸브를 일체화하여 단순화시킬 수 있는 장점이 있다.
그리고 상기 양방향 마이크로 펌프(100)는, 상기 제1 실린더(51)의 타단부와 상기 제2 실린더(54)의 타단부는 서로 마주한 상태로 결합되어 있으며, 상기 제1 관통공(53)과 상기 제2 관통공(56)과 상기 제3 관통공(57)은, 인접하게 배치된 상태로 서로 병합되어 있으며, 상기 회전축(H)에 의하여 상기 제1 관통공(53)과 상기 제2 관통공(56)과 상기 제3 관통공(57)이 구획되므로, 펌프의 내부 구조를 단순화시켜 대량 생산이 용이하다는 장점이 있다.
또한 상기 양방향 마이크로 펌프(100)는, 상기 제1 피스톤(52) 및 제2 피스톤(55)가, 전기에 의하여 구조적 진동이 발생하는 압전소자를 포함하므로, 복잡한 기계 구조를 사용하지 않고서도 상기 제1 피스톤(52) 및 제2 피스톤(55)의 왕복 위치 이동을 유발하기 쉽고, 작동 전력량이 감소하고 전체적인 제조 원가가 저하하는 장점이 있다.
이상으로 본 발명을 설명하였는데, 본 발명의 기술적 범위는 상술한 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것은 아니며, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 수정 또는 변경된 등가의 구성은 본 발명의 기술적 사상의 범위를 벗어나지 않는 것임은 명백하다.
＊ 도면의 주요부위에 대한 부호의 설명 ＊
100 : 양방향 마이크로 펌프 51 : 제1 실린더
52 : 제1 피스톤 53 : 제1 관통공
531 : 제1 연결관 54 : 제2 실린더
55 : 제2 피스톤 56 : 제2 관통공
561 : 제2 연결관 57 : 제3 관통공
58 : 제1 판상 부재 59 : 제2 판상 부재
F : 유체

Claims (5)

  1. 외부와 통하는 제1 관통공과, 상기 제1 관통공과 연통되어 있으며 외부와 통하는 제2 관통공을 구비하며, 상기 제2 관통공으로부터 유입된 유체가 상기 제1 관통공으로 유출되거나, 상기 제1 관통공으로부터 유입된 유체가 상기 제2 관통공으로 유출될 수 있는 양방향 마이크로 펌프로서,
    내부 공간의 일단부에는 상기 내부 공간의 일단부에 근접한 수축 위치와 상기 내부 공간의 일단부로부터 이격된 팽창 위치 사이에서 미리 정한 거리만큼 왕복 위치 이동 가능하게 배치되어 있는 제1 피스톤을 구비하며, 내부 공간의 타단부에는 상기 제1 관통공이 형성되어 있는 제1 실린더;
    내부 공간의 일단부에는 상기 내부 공간의 일단부에 근접한 수축 위치와 상기 내부 공간의 일단부로부터 이격된 팽창 위치 사이에서 미리 정한 거리만큼 왕복 위치 이동 가능하게 배치되어 있는 제2 피스톤을 구비하며, 내부 공간의 타단부에는 상기 제2 관통공이 형성되어 있는 제2 실린더;
    상기 제1 실린더의 타단부 내부 공간과 상기 제2 실린더의 타단부 내부 공간을 서로 연통시켜주는 제3 관통공;
    상기 제3 관통공을 개방시킨 상태에서 상기 제1 관통공을 폐쇄하는 폐쇄 위치와, 상기 제3 관통공을 폐쇄시킨 상태에서 상기 제1 관통공을 개방하는 개방 위치 사이에서 위치 이동 가능한 제1 체크 밸브;
    상기 제3 관통공을 개방시킨 상태에서 상기 제2 관통공을 폐쇄하는 폐쇄 위치와, 상기 제3 관통공을 폐쇄시킨 상태에서 상기 제2 관통공을 개방하는 개방 위치 사이에서 위치 이동 가능한 제2 체크 밸브;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 마이크로 펌프
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 체크밸브와 상기 제2 체크밸브는, 상기 폐쇄 위치와 개방 위치 사이에서 각각 회전 이동하는 제1 판상 부재와 제2 판상 부재를 각각 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 마이크로 펌프
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제1 판상 부재와 상기 제2 판상 부재는, 교차점에서 서로 교차하도록 배치되며, 상기 교차점에 배치된 회전축을 중심으로 상기 폐쇄 위치와 개방 위치 사이에서 각각 독립적으로 회전 이동되며,
    상기 제1 판상 부재의 양단부는 상기 제1 관통공과 상기 제3 관통공을 각각 개방 또는 폐쇄시킬 수 있으며, 상기 제2 판상 부재의 양단부는 상기 제2 관통공과 상기 제3 관통공을 각각 개방 또는 폐쇄시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 양방향 마이크로 펌프
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제1 실린더의 타단부와 상기 제2 실린더의 타단부는 서로 마주한 상태로 결합되어 있으며,
    상기 제1 관통공과 상기 제2 관통공과 상기 제3 관통공은, 인접하게 배치된 상태로 서로 병합되어 있으며, 상기 회전축에 의하여 상기 제1 관통공과 상기 제2 관통공과 상기 제3 관통공이 구획되는 것을 특징으로 하는 양방향 마이크로 펌프
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 피스톤 및 제2 피스톤은, 전기에 의하여 구조적 진동이 발생하는 압전소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 마이크로 펌프
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102004484B1 (ko) * 2018-06-07 2019-07-26 성균관대학교산학협력단 회전 액추에이터
KR20230001070U (ko) 2021-11-19 2023-05-26 채인수 다이어프램 작동식 배수펌프 유닛

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200156978Y1 (ko) 1996-10-28 1999-09-15 전주범 유동개선형 양방향 온수순환펌프
KR100693904B1 (ko) 2005-05-17 2007-03-12 재단법인서울대학교산학협력재단 양방향 마이크로 펌프

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2009238281B1 (en) * 2009-11-16 2010-10-28 CITS Engineering Pty Limited Improvements in two-stroke engines

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200156978Y1 (ko) 1996-10-28 1999-09-15 전주범 유동개선형 양방향 온수순환펌프
KR100693904B1 (ko) 2005-05-17 2007-03-12 재단법인서울대학교산학협력재단 양방향 마이크로 펌프

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102004484B1 (ko) * 2018-06-07 2019-07-26 성균관대학교산학협력단 회전 액추에이터
KR20230001070U (ko) 2021-11-19 2023-05-26 채인수 다이어프램 작동식 배수펌프 유닛

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