KR102445223B1 - Miocro pump - Google Patents

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KR102445223B1
KR102445223B1 KR1020210134772A KR20210134772A KR102445223B1 KR 102445223 B1 KR102445223 B1 KR 102445223B1 KR 1020210134772 A KR1020210134772 A KR 1020210134772A KR 20210134772 A KR20210134772 A KR 20210134772A KR 102445223 B1 KR102445223 B1 KR 102445223B1
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최경현
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제주대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 유체를 공급하기 위한 마이크로 펌프에 관한 것으로서, 본 발명은 내부공간을 형성하고, 내부공간 내 코일부장착홈 및 상기 코일부장착홈 내에 삽입 고정되는 코일부를 구비하는 하우징부; 상기 내부공간 내에 결합되며, 하단부가 개방된 유체통로를 구비하는 상부몸체; 및 상기 내부공간 내에 상기 상부몸체의 하부에 결합되며, 상기 유체통로에 대응되는 위치에 구비되는 자성체장착홈과, 상기 자성체장착홈 내 상기 코일부의 상부에 상하방향으로 유동가능하게 구비되는 자성체와, 상기 자성체장착홈을 밀봉하며 탄성력을 갖는 탄성막을 구비하는 하부몸체를 포함하고, 상기 코일부에 인가되는 전압에 기초하여 상하방향으로 구동되는 자성체에 의해 탄성막이 상기 유체통로를 개폐하는 것을 특징으로 한다. The present invention relates to a micropump for supplying a fluid, and the present invention relates to a micropump comprising: a housing having an inner space and having a coil unit mounting groove in the inner space and a coil unit inserted and fixed in the coil unit mounting groove; an upper body coupled to the inner space and having a fluid passage having an open lower end; And a magnetic body coupled to the lower portion of the upper body in the inner space, a magnetic body mounting groove provided at a position corresponding to the fluid passage, and a magnetic body provided to be movable in the vertical direction on the upper portion of the coil unit in the magnetic body mounting groove, , a lower body sealing the magnetic material mounting groove and having an elastic film having an elastic force, wherein the elastic film opens and closes the fluid passage by a magnetic material driven in the vertical direction based on the voltage applied to the coil unit do.

Description

마이크로 펌프{MIOCRO PUMP}Micro Pump {MIOCRO PUMP}

본 발명은 미세유체 흐름을 제어하기 위한 마이크로 펌프에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전자석을 이용하여 구동되는 마이크로 펌프에 관한 것이다. The present invention relates to a micropump for controlling the flow of a microfluid, and more particularly, to a micropump driven using an electromagnet.

최근에는, 반도체 제조공정 기술을 이용하여 감지(sensing) 또는 구동(actuating)에 필요한 마이크로 단위 크기의 미 소구조물을 제작하고, 여기에 신호처리 회로를 같이 집적화 함으로써, 고성능 다기능의 초소형 기전시스템(Micro Ele ctro Mechanical System, 이하 'MEMS'이라 함)이 구현되고 있다. 이러한 MEMS 기술을 이용하여 수 ㎠ 크기의 칩 위에 바이오 칩, 의료 및 미량 유체 분석 장치들을 초소형으로 집적시킨 랩온어칩(Lab On a Chip)은 생물학, 화학, 의학 및 유전공학 분야에서 의료용 마이크로 진단 및 약물 주입 시스템에 활용하기 위하여 많은 연구가 진행되고 있다. 특히, 유체의 주입, 혼합 및 분석 장치들을 초소형으로 집적시킨 랩온어칩에 응용 가능한 마이크로 펌프는 극미량 유체수송 및 제어분야에 사용되고 있다. Recently, by using a semiconductor manufacturing process technology to fabricate a micro-scale structure required for sensing or actuating, and integrating a signal processing circuit here, a high-performance, multi-functional micro-mechanical system (Micro) Ele ctro Mechanical System (hereinafter referred to as 'MEMS') is being implemented. Lab On a Chip, which integrates biochips, medical and microfluidic analysis devices on a chip with a size of several cm 2 using this MEMS technology, is a medical micro-diagnosis and A lot of research is being conducted to apply it to a drug injection system. In particular, micropumps that can be applied to a lab-on-a-chip in which fluid injection, mixing and analysis devices are compactly integrated are used in microfluid transport and control fields.

일 예로서, 압전형 마이크로 펌프는 압전 세라믹의 압전효과를 이용하여 구동하는 방식으로 상대적으로 큰 힘을 낼 수 있으나 높은 인가 전압이 요구되므로 부피가 커지는 문제가 존재한다. 그리고 정전형 마이크로 펌프는 구조가 간단하나 상대적으로 큰 힘을 얻기 어렵고, 전극이 삽입된 박막의 내구성이 떨어진다. As an example, the piezoelectric micropump is driven by using the piezoelectric effect of the piezoelectric ceramic and can generate a relatively large force. However, since a high applied voltage is required, there is a problem in that the volume increases. In addition, although the electrostatic micropump has a simple structure, it is difficult to obtain a relatively large force, and the durability of the thin film into which the electrode is inserted is poor.

대한민국 등록특허공보 제10-1065614호Republic of Korea Patent Publication No. 10-1065614

본 발명은 장기칩, 마이크로칩, 랩온어칩 등의 마이크로플루이딕 칩에 미세유체를 제공할 수 있는, 향상된 내구성을 갖고, 강력한 펌핑이 가능한 마이크로 펌프를 제공하는 데에 그 목적이 있다. An object of the present invention is to provide a micropump capable of providing a microfluid to a microfluidic chip such as a long-term chip, a microchip, and a lab-on-a-chip, having improved durability, and capable of powerful pumping.

상기 과제를 해결하기 위해 본 발명의 마이크로 펌프는, 내부공간을 형성하고, 내부공간 내 코일부장착홈 및 상기 코일부장착홈 내에 삽입 고정되는 코일부를 구비하는 하우징부; 상기 내부공간 내에 결합되며, 하단부가 개방된 유체통로를 구비하는 상부몸체; 및 상기 내부공간 내에 상기 상부몸체의 하부에 결합되며, 상기 유체통로에 대응되는 위치에 구비되는 자성체장착홈과, 상기 자성체장착홈 내 상기 코일부의 상부에 상하방향으로 유동가능하게 구비되는 자성체와, 상기 자성체장착홈을 밀봉하며 탄성력을 갖는 탄성막을 구비하는 하부몸체를 포함하고, 상기 코일부에 인가되는 전압에 기초하여 상하방향으로 구동되는 자성체에 의해 탄성막이 상기 유체통로를 개폐하는 것을 특징으로 한다. In order to solve the above problems, the micropump of the present invention includes: a housing portion forming an inner space and having a coil unit mounting groove in the inner space and a coil unit inserted and fixed in the coil unit mounting groove; an upper body coupled to the inner space and having a fluid passage having an open lower end; And a magnetic body coupled to the lower portion of the upper body in the inner space, a magnetic body mounting groove provided at a position corresponding to the fluid passage, and a magnetic body provided to be movable in the vertical direction on the upper portion of the coil unit in the magnetic body mounting groove, , a lower body sealing the magnetic material mounting groove and having an elastic film having an elastic force, wherein the elastic film opens and closes the fluid passage by a magnetic material driven in the vertical direction based on the voltage applied to the coil unit do.

또한 실시예에 있어서, 상기 코일부장착홈을 밀봉하는 완충막을 더 포함한다. In addition, in an embodiment, it further includes a buffer film for sealing the coil unit mounting groove.

또한 실시예에 있어서, 상기 자성체장착홈 및 상기 코일부장착홈은, 상기 유체통로의 길이방향을 따라 복수로 구비되고, 상기 복수의 코일부장착홈 각각에 구비되는 코일부에는 순차적으로 전원이 인가되어 상기 유체통로를 흐르는 유체의 속도가 제어된다. In addition, in an embodiment, the magnetic body mounting groove and the coil unit mounting groove are provided in plurality along the longitudinal direction of the fluid passage, and power is sequentially applied to the coil unit provided in each of the plurality of coil unit mounting grooves. The speed of the fluid flowing through the fluid passage is controlled.

또한 실시예에 있어서, 상기 탄성막, 상기 완충막 및 상기 자성체장착홈으로 이루어지는 공간에는 액체가 충진된다.In addition, in an embodiment, a liquid is filled in a space comprising the elastic film, the buffer film, and the magnetic body mounting groove.

본 발명에 따르면, 코일부와 자성체를 이용하여 탄성막을 유동시켜 유체통로(110)를 개폐함으로써, 유체통로가 자성체와 직접적인 접촉하지 않아 유체통로의 손상을 저감하여 내구성이 증대될 수 있다. According to the present invention, by using the coil unit and the magnetic material to flow the elastic membrane to open and close the fluid passage 110, the fluid passage does not come into direct contact with the magnetic material, thereby reducing damage to the fluid passage and increasing durability.

또한 본 발명에 따르면, 탄성막에는 자성재료나 전극 등이 포함되지 않아 반복구동 시에도 탄성막의 열화가 발생하지 않는 효과가 존재한다. In addition, according to the present invention, since the elastic film does not contain a magnetic material or an electrode, there is an effect that the deterioration of the elastic film does not occur even during repeated driving.

또한 본 발명에 따르면, 유체통로를 개폐할 수 있는 자성체 및 코일부가 가까운 거리에 구비된다. 이에 따라 자성체와 코일부 사이의 거리가 매우 가까워서 적은 크기의 전원으로도 강력한 펌핑을 수행할 수 있다. In addition, according to the present invention, a magnetic body capable of opening and closing a fluid passage and a coil unit are provided at a close distance. Accordingly, since the distance between the magnetic material and the coil unit is very close, powerful pumping can be performed even with a small amount of power.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전자기적 방식의 마이크로 펌프를 설명하기 위한 사시도이다.
도 2a는 도 1에 도시된 마이크로 펌프의 a-a'방향으로의 단면도이고, 도 2b는 도 2a에 도시된 마이크로 펌프의 일부를 도시한 단면도이다.
도 3은 도 1의 도시된 마이크로펌프의 구동방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 4는 도 1의 도시된 마이크로펌프의 적용예시를 설명하기 위한 도면이다.
1 is a perspective view illustrating an electromagnetic type micropump according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2A is a cross-sectional view of the micropump shown in FIG. 1 in the a-a' direction, and FIG. 2B is a cross-sectional view illustrating a part of the micropump shown in FIG. 2A.
FIG. 3 is a conceptual diagram for explaining a method of driving the micropump shown in FIG. 1 .
FIG. 4 is a view for explaining an application example of the micropump shown in FIG. 1 .

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 마이크로 펌프를 상세히 설명한다.Hereinafter, a micropump according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전자기적 방식의 마이크로 펌프를 설명하기 위한 사시도이고, 도 2a는 도 1에 도시된 마이크로 펌프의 a-a'방향으로의 단면도이고 도 2b는 도 2a에 도시된 마이크로 펌프의 일부를 도시한 단면도이고, 도 3은 도 1의 도시된 마이크로펌프의 구동방법을 설명하기 위한 개념도이다. 1 is a perspective view for explaining an electromagnetic type micropump according to an embodiment of the present invention, FIG. 2a is a cross-sectional view in the a-a' direction of the micropump shown in FIG. 1, and FIG. 2b is shown in FIG. 2a It is a cross-sectional view showing a part of the used micropump, and FIG. 3 is a conceptual view for explaining a driving method of the micropump shown in FIG. 1 .

도 1, 도 2a 및 도 2b를 참조하면, 전자기적 방식의 마이크로 펌프(10)는, 상부몸체(100), 하부몸체(200) 및 하우징부(300)을 포함한다.Referring to FIGS. 1, 2A and 2B , the electromagnetic micropump 10 includes an upper body 100 , a lower body 200 , and a housing part 300 .

마이크로 펌프(10)는 유체의 흐름을 제어하기 위한 것으로서, 미세유체칩, 장기칩, 랩온어칩 등의 마이크로플루이딕 칩의 미세유체채널에 유체를 공급하기 위한 용도로 사용될 수 있다. The micropump 10 is for controlling the flow of a fluid, and may be used for supplying a fluid to a microfluidic channel of a microfluidic chip, such as a microfluidic chip, a long-term chip, or a lab-on-a-chip.

하우징부(300)는 상부몸체(100) 및 하부몸체(200)를 수용하는 내부공간(320)를 포함하고, 내부공간(320) 내에 코일부장착홈(310)과, 코일부장착홈(310) 내에 삽입 고정되는 코일부(220)를 포함한다. The housing unit 300 includes an inner space 320 for accommodating the upper body 100 and the lower body 200 , and a coil unit mounting groove 310 and a coil unit mounting groove 310 in the inner space 320 . ) includes a coil unit 220 inserted and fixed in the.

내부공간(320) 내부에는 상부몸체(100) 및 하부몸체(200)가 결합된다. In the inner space 320, the upper body 100 and the lower body 200 are coupled.

코일부장착홈(310)은 코일부(220)에 대응되는 크기로 형성되고 코일부(220)의 높이와 대응되는 깊이로 형성된다.코일부장착홈(310)은 유체통로(110)의 길이방향을 따라 복수로 구비된다.The coil unit mounting groove 310 is formed in a size corresponding to the coil unit 220 and has a depth corresponding to the height of the coil unit 220 . The coil unit mounting groove 310 is the length of the fluid passage 110 . It is provided in plurality along the direction.

코일부(220)는 코일부장착홈(310) 각각에 삽입 고정된다. 코일부(220)의 코일부전극(222)이 코일부장착홈(30)의 바닥면을 관통하여 외부로 노출될 수 있다. 코일부전극(222)은 전원공급을 위한 전원공급기(미도시)에 연결된다. 그리고 주파수발생기(미도시)에 의해 공급되는 주파수 신호에 기초하여 전원공급기(미도시)는 코일부(220)의 코일부전극(222)에 대응되는 전원을 공급할 수 있다. The coil unit 220 is inserted and fixed in each of the coil unit mounting grooves 310 . The coil unit electrode 222 of the coil unit 220 may penetrate the bottom surface of the coil unit mounting groove 30 and be exposed to the outside. The coil unit electrode 222 is connected to a power supply (not shown) for supplying power. And, based on the frequency signal supplied by the frequency generator (not shown), the power supply (not shown) may supply power corresponding to the coil unit electrode 222 of the coil unit 220 .

상부몸체(100)의 하단면에는 유체가 흐르는 유체통로(110)가 구비된다. 구체적으로 유체통로(110)의 하단부는 개방된 상태로 구비되어, 하부몸체(200)의 결합에 의해 유체통로(110)가 형성된다. 유체통로(110)는 장기칩, 랩온어칩, 오건온어칩, 단백질칩 등의 마이크로플루이딕 칩에 형성된 미세유체채널에 대응된다.The lower surface of the upper body 100 is provided with a fluid passage 110 through which the fluid flows. Specifically, the lower end of the fluid passage 110 is provided in an open state, and the fluid passage 110 is formed by the coupling of the lower body 200 . The fluid passage 110 corresponds to a microfluidic channel formed in a microfluidic chip such as an organ chip, a lab-on-a-chip, an organ-on-a-chip, or a protein chip.

유체통로(110)의 일단에는 유체가 주입되는 유체주입홀(111)이 구비되고, 타단에는 유체가 회수되는 유체회수홀(112)가 구비된다. One end of the fluid passage 110 is provided with a fluid injection hole 111 into which the fluid is injected, and the other end is provided with a fluid recovery hole 112 through which the fluid is recovered.

하부몸체(200)는 상부몸체(100)의 하부에 결합되어 유체통로(110)의 하단면을 형성하여 유체통로(110)를 완성하고, 유체통로(110) 내의 유체흐름을 조절한다.The lower body 200 is coupled to the lower portion of the upper body 100 to form a lower end surface of the fluid passage 110 to complete the fluid passage 110 , and to control the fluid flow in the fluid passage 110 .

구체적으로 하부몸체(200)는 유체통로(110)에 대응되는 위치에 구비되는 자성체장착홈(210)과, 자성체장착홈(210) 내 코일부(220)의 상부에 구비되는 자성체(230)와, 자성체장착홈(210)을 밀봉하며 탄성력을 갖는 탄성막(240)과, 코일부(220)와 자성체(230) 사이에 구비되는 완충막(250)을 포함한다.Specifically, the lower body 200 includes a magnetic body mounting groove 210 provided at a position corresponding to the fluid passage 110 and a magnetic body 230 provided on the coil unit 220 in the magnetic body mounting groove 210 and , an elastic film 240 sealing the magnetic material mounting groove 210 and having an elastic force, and a buffer film 250 provided between the coil unit 220 and the magnetic material 230 .

자성체장착홈(210)은 자성체(230)가 삽입되는 홈부로서, 코일부장착홈(310)에 대응되는 위치에 형성된다. 자성체장착홈(210)은 유체통로(110)의 길이방향을 따라 복수로 구비된다. 자성체장착홈(210)은 자성체(230)에 대응되는 크기로 형성되고, 자성체(230)의 높이보다 더 큰 깊이로 형성되어 상기 자성체장착홈(210) 내에 삽입된 자성체(230)가 상하로 유동될 수 있게 구성된다. The magnetic body mounting groove 210 is a groove into which the magnetic body 230 is inserted, and is formed at a position corresponding to the coil part mounting groove 310 . A plurality of magnetic body mounting grooves 210 are provided along the longitudinal direction of the fluid passage 110 . The magnetic body mounting groove 210 is formed to have a size corresponding to the magnetic body 230 and is formed to a depth greater than the height of the magnetic body 230 so that the magnetic body 230 inserted into the magnetic body mounting groove 210 flows up and down. configured to be

자성체장착홈(210) 및 코일부장착홈(310)은 유체통로(110)의 길이방향을 따라 복수로 구비될 수 있다. 유체통로(110)의 길이방향을 따라 구비되는 복수의 자성체장착홈(210) 및 코일부장착홈(310) 각각에 삽입되는 코일부(220) 및 자성체(230)를 이용하여 유체의 흐름을 조절할 수 있다. The magnetic body mounting groove 210 and the coil part mounting groove 310 may be provided in plurality along the longitudinal direction of the fluid passage 110 . A plurality of magnetic body mounting grooves 210 and coil unit mounting grooves 310 provided along the longitudinal direction of the fluid passage 110 are used to adjust the flow of fluid using the coil unit 220 and the magnetic body 230 inserted into each. can

도 3의 (a) 내지 (d)를 참조하면, 도 3의 (a)에서 (d)까지 순차적으로 코일부를 구동하여 유체통로 내의 유체의 공급속도를 제어할 수 있다. 좌측부터 배치된 자성체를 제1 내지 제4 자성체로 보는 경우, 도 3에서는 제1 내지 제4 자성체가 하나씩 상승되는 구성을 나타내고 있지만, 적어도 2 이상의 자성체가 동시에 상승하는 구성도 고려될 수 있다. 유체의 공급속도를 제어하기 위해, 전원공급기 뿐만 아니라 주파수공급기를 이용할 수도 있다. Referring to FIGS. 3A to 3D , the supply speed of the fluid in the fluid passage can be controlled by sequentially driving the coil unit from FIGS. 3A to 3D . When the magnetic materials disposed from the left are viewed as first to fourth magnetic materials, although the configuration in which the first to fourth magnetic materials are raised one by one in FIG. 3 is shown, a configuration in which at least two or more magnetic materials are raised at the same time may also be considered. In order to control the supply rate of the fluid, not only a power supply but also a frequency supply may be used.

자성체(230)는 자성을 띠는 영구자석과 같은 자성체로 구비되며, 자성체장착홈(210) 내 코일부(220)의 상부에 위치한다. 자성체(230)는 자성체장착홈(210) 각가의 내부에서 상하방향으로 구동가능하도록 구비된다. The magnetic body 230 is provided with a magnetic material such as a permanent magnet having magnetism, and is located above the coil unit 220 in the magnetic material mounting groove 210 . The magnetic body 230 is provided to be drivable in the vertical direction inside each of the magnetic body mounting grooves 210 .

코일부(220)에 의해 생성되는 자기장에 의한 자성체(230)의 상하방향 구동되고, 자성체(230)의 상하방향 구동에 따라 탄성막(240)이 변형됨으로써 유체통로(110)가 개폐된다.The magnetic body 230 is driven in the vertical direction by the magnetic field generated by the coil unit 220 , and the elastic film 240 is deformed according to the vertical driving of the magnetic body 230 , thereby opening and closing the fluid passage 110 .

이때 자성체(230)의 상면에는 탄성력을 갖는 재질로 구비되는 완충부(231)가 부착될 수 있다. 완충부(231)는 자성체(230)에 의한 탄성막(240)의 손상을 저감하는 기능을 수행한다. In this case, a buffer unit 231 made of a material having an elastic force may be attached to the upper surface of the magnetic body 230 . The buffer part 231 performs a function of reducing damage to the elastic film 240 by the magnetic material 230 .

탄성막(240)은, 탄성력을 갖는 물질로 구비된다. 탄성막(240)은 생체적합형 멤브레인으로 구비되는 것이 바람직하다. 탄성막(240)에 의해 자성체장착홈(210) 각각이 밀봉됨으로써, 유체통로(110) 내 유체가 자성체장착홈(210)내로 유입되는 것을 방지한다. The elastic film 240 is made of a material having an elastic force. The elastic membrane 240 is preferably provided as a biocompatible membrane. By sealing each of the magnetic body mounting grooves 210 by the elastic film 240 , the fluid in the fluid passage 110 is prevented from flowing into the magnetic body mounting groove 210 .

자성체(230)가 상부방향으로 구동되는 경우, 탄성막(240)은 자성체(230)에 의해 상부방향으로 밀려 올라가게 되어 유체통로(110)가 폐쇄된다. 또한 이와 반대로 자성체(230)가 하부방향으로 구동되는 경우, 탄성막(240)이 원위치됨으로써 유체통로(110)가 개방된다. When the magnetic material 230 is driven upward, the elastic film 240 is pushed upward by the magnetic material 230 and the fluid passage 110 is closed. Conversely, when the magnetic material 230 is driven in the downward direction, the elastic film 240 is repositioned to open the fluid passage 110 .

본 발명에 따르면, 코일부와 자성체를 이용하여 탄성막을 유동시켜 유체통로(110)를 개폐함으로써, 유체통로가 자성체와 직접적인 접촉하지 않아 유체통로의 손상을 저감하여 내구성이 증대될 수 있다. According to the present invention, by using the coil unit and the magnetic material to flow the elastic membrane to open and close the fluid passage 110, the fluid passage does not come into direct contact with the magnetic material, thereby reducing damage to the fluid passage and increasing durability.

또한 본 발명에 따르면, 탄성막에는 자성재료나 전극 등이 포함되지 않아 반복구동 시에도 탄성막의 열화가 발생하지 않는 효과가 존재한다. In addition, according to the present invention, since the elastic film does not contain a magnetic material or an electrode, there is an effect that the deterioration of the elastic film does not occur even during repeated driving.

또한 본 발명에 따르면, 유체통로를 개폐할 수 있는 자성체 및 코일부가 가까운 거리에 구비된다. 이에 따라 자성체와 코일부 사이의 거리가 매우 가까워서 적은 크기의 전원으로도 강력한 펌핑을 수행할 수 있다. In addition, according to the present invention, a magnetic body capable of opening and closing a fluid passage and a coil unit are provided at a close distance. Accordingly, since the distance between the magnetic material and the coil unit is very close, it is possible to perform powerful pumping even with a small amount of power.

또한 본 발명에 따르면, 유체통로를 개폐할 수 있는 자성체 및 코일부가 모두 하부몸체(200) 및 하우징부(300)에 구비됨으로써, 유체통로를 구성하는 상부몸체의 재질은 다양한 재질로 선택되어 사용될 수 있다. 특히 본 발명은, 상부레이어, 중간에리어, 하부레이어로 구성되는 장기칩, 미세유체칩, 랩온어칩 등의 마이크로플루이딕 칩의 하부레이어에 직접 적용될 수도 있다. In addition, according to the present invention, since both the magnetic body and the coil part capable of opening and closing the fluid passage are provided in the lower body 200 and the housing part 300, the material of the upper body constituting the fluid passage can be selected from various materials and used. have. In particular, the present invention may be directly applied to a lower layer of a microfluidic chip such as a long-term chip, a microfluidic chip, and a lab-on-a-chip composed of an upper layer, an intermediate area, and a lower layer.

한편 탄성막(240)은 투자율이 높은 물질을 포함할 수 있다. 투자율이 높은 물질을 포함하는 탄성막(240)은 자성체장착홈(210) 내로부터 자성의 유출을 최소화할 수 있다. 이에 따라 마이크로 펌프 구동 시 사용 전원의 소모량을 최소화함으로서, 최소한의 전원으로 강력한 펌핑을 수행할 수 있다. 또한 유체통로(110) 내부를 흐르는 유체에 자성에 따른 영향을 최소화할 수 있다.Meanwhile, the elastic film 240 may include a material having high magnetic permeability. The elastic film 240 including a material having high magnetic permeability may minimize the leakage of magnetism from the magnetic body mounting groove 210 . Accordingly, by minimizing the consumption of power used when driving the micropump, powerful pumping can be performed with minimal power. In addition, it is possible to minimize the effect of magnetism on the fluid flowing inside the fluid passage 110 .

완충막(250)은 코일부장착홈(310) 내에 삽입된 코일부(220)를 밀봉하여 고정하고, 코일부장착홈(310) 내부로의 유체유입을 2차적으로 차단하며, 자성체(230)와 코일부(220)의 직접적인 접촉을 방지하여 코일부(220)의 손상을 보호하는 기능을 수행한다. The buffer film 250 seals and fixes the coil unit 220 inserted in the coil unit mounting groove 310 , and secondarily blocks the inflow of fluid into the coil unit mounting groove 310 , and the magnetic body 230 . It prevents direct contact between the coil unit 220 and the coil unit 220 to protect the coil unit 220 from damage.

탄성막(240)과 완충막(250) 그리고 자성체장착홈(210)으로 이루어지는 공간에서, 자성체(230)는 코일부(220)에 인가되는 전원에 의해 순간적으로 이동하여 탄성막(240)을 변형시킨다. 이때 매우 빠른 이동속도를 갖는 자성체(230)의 반복구동에 의해 탄성막(240)이 손상될 우려가 있을 수 있다. 이에 본 발명의 경우, 탄성막(240)과 완충막(250) 그리고 자성체장착홈(210)으로 이루어지는 공간에는 액체가 충진될 수 있다. 액체는 자성체(230)의 구동속도를 일부 감속시켜 자성체(230)에 의한 탄성막(240) 또는 완충막(250)의 손상을 저감하여 내구성을 향상시킬 수 있다. In a space composed of the elastic film 240 , the buffer film 250 , and the magnetic material mounting groove 210 , the magnetic material 230 is instantaneously moved by the power applied to the coil unit 220 to deform the elastic film 240 . make it In this case, the elastic film 240 may be damaged by repeated driving of the magnetic material 230 having a very high moving speed. Accordingly, in the case of the present invention, a liquid may be filled in a space comprising the elastic film 240 , the buffer film 250 , and the magnetic material mounting groove 210 . The liquid may partially reduce the driving speed of the magnetic material 230 to reduce damage to the elastic film 240 or the buffer film 250 by the magnetic material 230 to improve durability.

도 4는 도 1의 도시된 마이크로펌프의 적용예시를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 4 is a view for explaining an application example of the micropump shown in FIG. 1 .

도 4를 참조하면, 마이크로 채널로부터 복수의 가지채널이 연장형성되는 경우, 복수의 가지채널 각각에 마이크로펌프를 형성하여, 도 4의 (a) 내지 (c)와 같이 구동시킴으로써, 복수의 가지채널 중 어느 하나의 가지채널을 선택하여 유체를 공급할 수 있게 할 수 있다. Referring to FIG. 4 , when a plurality of branch channels are formed to extend from the microchannel, a micropump is formed in each of the plurality of branch channels and driven as shown in FIGS. 4A to 4C . By selecting any one branch channel, it is possible to supply the fluid.

비록 본 발명의 구성이 구체적으로 설명되었지만 이는 단지 본 발명을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능할 것이다.Although the configuration of the present invention has been described in detail, this is merely illustrative of the present invention, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can make various modifications without departing from the essential characteristics of the present invention. This will be possible.

따라서 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 사상과 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 범위는 아래의 청구범위에 의해 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. Accordingly, the embodiments disclosed in the present specification are for explanation rather than limitation of the present invention, and the spirit and scope of the present invention are not limited by these embodiments. The scope of the present invention should be construed by the following claims, and all technologies within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present invention.

10: 마이크로 펌프
100: 상부몸체
110: 유체통로
111: 유체주입홀
112: 유체회수홀
200: 하부몸체
210: 자성체장착홈
220: 코일부
230: 자성체
240: 탄성막
250: 완충막
300: 하우징부
310: 코일부장착홈
320: 내부공간
10: micro pump
100: upper body
110: fluid passage
111: fluid injection hole
112: fluid recovery hole
200: lower body
210: magnetic body mounting groove
220: coil unit
230: magnetic material
240: elastic film
250: buffer film
300: housing unit
310: coil part mounting groove
320: internal space

Claims (1)

내부공간을 형성하고, 상기 내부공간 내 구비되는 코일부장착홈과, 상기 코일부장착홈 내에 삽입 고정되는 코일부와, 상기 코일부장착홈을 밀봉하는 완충막을 구비하는 하우징부;
상기 내부공간 내에 결합되며, 하단부가 개방된 유체통로를 구비하는 상부몸체; 및
상기 내부공간 내에 상기 상부몸체의 하부에 결합되며, 상기 유체통로에 대응되는 위치에 구비되는 자성체장착홈과, 상기 자성체장착홈 내 상기 코일부의 상부에 상하방향으로 유동가능하게 구비되는 자성체와, 상기 자성체장착홈을 밀봉하며 탄성력을 갖고 상기 자성체장착홈 내의 자성의 외부 유출을 최소화하는 탄성막과, 상기 자성체의 상부면에만 탄성력을 갖는 재질로 구비되며 상면이 곡면형태로 돌출형성된 완충부를 구비하는 하부몸체를 포함하고,
상기 코일부에 인가되는 전압에 기초하여 상하방향으로 구동되는 자성체에 의해, 상기 자성체의 상부에 구비된 완충부가 상기 탄성막을 변형시켜 상기 유체통로를 개폐하며, 상기 자성체는 영구자석인 것을 특징으로 하는 마이크로 펌프.
a housing part forming an inner space and having a coil part mounting groove provided in the internal space, a coil part inserted and fixed in the coil part mounting groove, and a buffer film sealing the coil part mounting groove;
an upper body coupled to the inner space and having a fluid passage having an open lower end; and
A magnetic body coupled to the lower portion of the upper body in the inner space, a magnetic body mounting groove provided at a position corresponding to the fluid passage, and a magnetic body provided to be movable in the vertical direction on the upper portion of the coil unit in the magnetic body mounting groove; An elastic film that seals the magnetic body mounting groove and has an elastic force and minimizes the outflow of magnetism in the magnetic body mounting groove, and a buffer part provided with a material having elastic force only on the upper surface of the magnetic body and protruding in the shape of a curved upper surface comprising a lower body,
By the magnetic material driven in the vertical direction based on the voltage applied to the coil unit, the buffer provided on the upper portion of the magnetic material deforms the elastic film to open and close the fluid passage, and the magnetic material is a permanent magnet, characterized in that micro pump.
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