KR19990010960A - 원웨이 유체 펌프 - Google Patents

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Abstract

소량의 유체를 정밀하게 이송시킬 수 있는 원웨이 유체 펌프를 개시한다. 개시한 원웨이 유체 펌프는, 수납공간이 형성된 케이스와, 유입구와 유출구를 가지는 베이스를 포함하여 된 하우징과; 수납공간에 설치되며 그 중앙에 관통공이 형성된 전자석과; 관통공 내에서 승강 운동하는 자석과; 유입구에 설치되며 유체를 유입되는 방향으로 선택적으로 흐르게 하는 제1원웨이밸브와; 유출구에 설치되며 유체를 유출되는 방향으로 선택적으로 흐르게 하는 제2원웨이밸브와; 제1원웨이밸브의 입구와 제2원웨이 밸브의 출구가 수납되며, 자석이 승강됨에 따라 연동되어 탄력 운동을 하는 다이아프램;을 구비하여서, 다이아프램이 압착되면 제1원웨이밸브가 닫혀짐과 동시에 제2원웨이밸브가 열리고, 다이아프램이 원상태로 복원되면 제1원웨이밸브가 열리는 동시에 제2원웨이밸브가 닫혀지는 것을 특징으로 한다.

Description

원웨이 유체 펌프
본 발명은 원웨이 유체펌프에 관한 것으로서, 특히 화학 분석기에 사용되는 원웨이 유체펌프에 관한 것이다.
산업 구조가 복잡해지고 환경의 중요도가 커짐에 따라 화학분석에 대한 수요가 증가하고 있다. 통상적으로 화학분석을 수행하는 화학 분석장치는, 시료를 흡입하고 정량을 취하여 한 가지 혹은 두 가지 이상의 시약과 혼합하여 그 혼합액을 센싱하는 것에 의해 시료의 성분을 알아낸다.
이와 같은 화학 분석장치에 있어서, 시료의 성분을 정확히 분석하기 위해서는 시료나 시료에 첨가되는 시약의 양을 정량적으로 미세하게 제어할 필요가 있다. 따라서, 상기 시료나 시약의 흐름을 정밀하게 제어하는데 사용되는 유체펌프는 매우 작게 만들어야 한다. 이러한 소형의 유체펌프를 이른바 마이크로 유체소자(micro fluidics device)라 부른다.
상기 마이크로 유체펌프를 제조하기 위해 1980년대 후반 실리콘 웨이퍼를 이용한 마이크로 가공기술이 제안되었다. 즉, 단결정 실리콘을 이용하여 적층함으로써 복잡한 구조의 마이크로 유체펌프를 만들 수 있었다.
그러나, 실리콘 웨이퍼로 만들어진 유체 펌프는, 실리콘 웨이퍼의 물성의 한계에 의한 문제, 예컨대 깨지기 쉽고, 적층구조에서 각 웨이퍼 사이의 누수가 발생하는 문제, 또는 펌핑 출력이 너무 약하다는 문제가 발생하였다. 이러한 문제들은 극소량의 시료나 시약의 양 또는 그 흐름을 정밀하게 제어하는데 장애가 되었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 극소량의 유체를 정밀하게 이송함으로써 시료 성분을 정밀 분석 가능하게 하는 원웨이 유체펌프를 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 원웨이 유체 펌프의 제1실시예의 분해 사시도.
도 2는 도 1의 원웨이 유체 펌프에 채용된 원웨이밸브의 확대 사시도.
도 3은 도 2에 도시한 원웨이밸브의 동작 상태도로서, 판막이 열려진 상태를 도시한 도면.
도 4는 도 2에 도시한 원웨이밸브의 동작 상태도로서, 판막이 닫혀진 상태를 도시한 도면.
도 5는 도 1에 도시한 원웨이 유체 펌프의 동작 상태도로서, 다이아프램이 압착된 상태를 도시한 도면.
도 6은 도 1에 도시한 원웨이 유체 펌프의 동작 상태도로서, 다이아프램이 원상태로 복원된 상태를 도시한 도면.
도 7은 본 발명에 따른 원웨이 유체 펌프의 제2실시예의 분해 사시도.
도 8은 도 7에 도시한 원웨이 유체 펌프의 동작 상태도로서, 다이아프램이 압착된 상태를 도시한 도면.
도 9는 도 7에 도시한 원웨이 유체 펌프의 동작 상태도로서, 다이아프램이 원상태로 복원된 상태를 도시한 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
110, 1110 ... 케이스 110a ... 제1너트
1110b ... 플렌지 112 ... 커버부재
112a ... 제1볼트 112b ... 홈
120 ... 베이스 122, 322 ... 유입구
123 ... 제2볼트 124, 324 ... 유출구
130 ... 하우징 140 ... 전자석
141 ... 릴부재 142 ... 코일
144 ... 관통공 145 ... 밀착부재
150 ... 자석 160 ... 다이아프램
161 ... 밀착플렌지 210 ... 제1원웨이밸브
220 ... 제2원웨이밸브 212 ... 제1튜브
216 ... 제1판막 218 ... 제1용접점
222 ... 제2튜브 226 ... 제2판막
228 ... 제2용접점 252 ... 유입튜브
254 ... 유출튜브 320a ... 동판
320 ... 제1기판 520 ... 제2기판
552 ... 유입채널 554 ... 유출채널
1400 ... 납땜
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 원웨이 유체 펌프는, 수납공간이 형성된 케이스와, 유입구와 유출구를 가지는 베이스를 포함하여 된 하우징과; 상기 수납공간에 설치되며 그 중앙에 관통공이 형성된 전자석과; 상기 관통공 내에서 승강 운동하는 자석과; 상기 유입구에 설치되며 유체를 유입되는 방향으로 선택적으로 흐르게 하는 제1원웨이밸브와; 상기 유출구에 설치되며 유체를 유출되는 방향으로 선택적으로 흐르게 하는 제2원웨이밸브와; 상기 제1원웨이밸브의 입구와 제2원웨이밸브의 출구가 수납되며, 상기 자석이 승강됨에 따라 연동되어 탄력 운동을 하는 다이아프램;을 구비하여서, 상기 다이아프램이 압착되면 제1원웨이밸브가 닫혀짐과 동시에 상기 제2원웨이밸브가 열리고, 상기 다이아프램이 원상태로 복원되면 제1원웨이밸브가 열리는 동시에 상기 제2원웨이밸브가 닫혀지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 베이스와 상기 케이스는 상호 분리 및 결합이 가능하도록 하는 체결부를 각각 가지는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 베이스는 유입구와 유출구를 가지며 기판이며, 상기 케이스는 그 외주면에 상기 기판에 설치되는 플렌지를 가지는 것이 바람직하다.
이때, 상기 자석은 니오드뮴-아이언-보론(NdFeB) 재질로 이루어지며, 상기 제1원웨이밸브는 상기 유입구에 설치되며 소정의 길이를 가지는 제1튜브와, 상기 다이아프램 방향으로 상기 제1튜브의 일측 단부 표면에 일점열용접되어 그 일접열용접된 곳을 중심으로 판막 운동되는 제1판막을 구비하고, 상기 제2원웨이밸브는 상기 유출구에 설치되며 소정의 길이를 가지는 제2튜브와, 상기 다이아프램 반대방향으로 상기 제2튜브의 일측 단부 표면에 일점열용접되어 그 일점열용접된 곳을 중심으로 판막 운동되는 제2판막을 구비하여 되는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 튜브 및 판막은 자기 점착성(self cohesion)을 갖는 폴리머, 예컨대 타이곤(TYGON)과 같은 것이 바람직하다.
이하, 도 1 내지 도 6을 참조하여, 본 발명에 따른 원웨이 유체 펌프의 제1실시예를 상세히 설명한다.
도면을 참조하면, 원웨이 유체 펌프는, 케이스(110) 및 베이스(120)를 구비하여 된 하우징(130)과, 상기 케이스(110) 내에 수납된 전자석(140)과, 상기 전자석(140) 내에서 승강운동되는 자석(150)과, 상기 베이스(120)에 설치되는 제1원웨이밸브(210) 및 제2원웨이밸브(220)와, 상기 제1원웨이밸브(210)의 입구와 제2원웨이밸브(220)의 출구가 수납되며 상기 자석에 의해 탄력 운동을 하는 다이아프램(160)을 포함한다. 상기 다이아프램(160)의 단부 외주면에는 방사상으로 연장된 밀착플렌지(161)가 형성되어 있고, 이 밀착플렌지(161)는 전자석(140)과 베이스(120) 사이에 설치되는 밀착부재(145)에 의해 상기 베이스(120)의 표면에 밀착되게 눌려진다.
상기 제1원웨이밸브(210)는, 소정의 길이를 가지는 제1튜브(212)와, 상기 제1튜브(212)의 일측 단부 표면, 즉 다이아프램(160) 방향으로 향한 단부 표면에 제1용접점(218)을 중심으로 일점열용접된 제1판막(216)으로 구성된다. 상기 제2원웨이밸브(220)는, 소정의 길이를 가지는 제2튜브(222)와, 상기 제2튜브(222)의 타측 단부 표면, 즉 다아이프램(160) 반대방향으로 향한 단부표면에 제2용접점(228)을 중심으로 일점열용접된 제2판막(216)으로 구성된다. 아울러, 상기 튜브 및 판막들은 자기 점착성을 갖는 폴리머, 예컨대 노튼(Norton)사에서 제조하는 타이곤과 같은 것이 바람직하다.
상기 제1,2판막(216)(226)은 두께 0.05∼0.15mm의 타이곤필름을 직경 2-3mm 의 디스크 형상으로 만든 후, 제1,2튜브(212)(222)의 단부 표면에 제1,2용접점(218)(228)을 중심으로 일점열용접(Spot Welding) 시킨 것이다. 상기 제1,2판막(216)(226)은 다양한 성질의 유체속에서 끊임없이 운동하므로 제1,2튜브(212)(222)에 강하게 접착되어야 하는데, 공지의 일점열용접법을 이용하여 상기 제1,2판막(216)(226)을 제1,2튜브(212)(222)의 단부 표면에 손쉽고 신뢰성있게 접착할 수 있다. 이렇게 함으로써, 대략 직경이 1∼5mm 내외인 초소형 원웨이밸브를 만들 수 있다.
도 2 내지 도4 를 참조하여 상기와 같은 구조의 원웨이밸브(본 실시예에서는 제1원웨이밸브를 예로써 설명)의 동작을 설명한다.
유체가 순방향(화살표방향)으로 흐르면 유체는 제1판막(216)의 표면에 유동 방향으로 유압을 가하게 되고, 그 유압이 일정수준 이상이 되면 제1판막(216)은 용접점(218)을 중심으로 젖혀지면서 제1원웨이밸브(210)를 개방한다.
한편, 유체가 역방향(역화살표 방향)으로 흐르면 유체는 제1판막(216)이 닫히는 방향으로 유압을 가하여 제1원웨이밸브(210)를 폐쇄한다. 이때, 상기 유체는 그 유압이 강해질수록 제1판막(216)을 제1튜브(212)의 일측 단부 표면에 더욱 견고하게 밀착시키므로, 제1원웨이밸브(210)를 더욱 확실하게 폐쇄한다.
상기 케이스(110)와 상기 베이스(120)는 각각 체결부를 가진다. 이 체결부는, 예컨대 케이스(110)의 하부측 내주면에 형성된 제2너트(미도시)와, 상기 베이스의 상부 외주면에 형성된 제2볼트(123)이다. 따라서, 이 체결부를 중심으로 케이스(110)와 베이스(120)는 각각 상호 분리 및 결합이 가능하다. 이러한 케이스(110)나 베이스(120)는 비자성체 재질, 예를 들면 플라스틱 소재로 만들어진다.
상기 케이스(110)에는 수납되는 전자석(140)의 이탈을 방지하기 위한 커버부재(112)가 설치된다. 상기 커버부재(112)는 그 외주면에 제1볼트(112a)가 형성되어 있다. 상기 케이스(110)의 상부측 내주면에는 상기 제1볼트(112a)에 대응되는 제1너트(110a)가 형성되어 있다. 여기서, 상기 제1볼트(112a)가 제1너트(110a)에 나사결합되는 것에 의해 커버부재(112)는 케이스(110)에 체결된다. 이때, 상기 커버부재(112)에는 일반적인 드라이버 팁(미도시)이 끼워지는 홈(112b)이 형성되어 있으므로, 상기 홈(112b)에 드라이버 팁을 끼우고 회전시키는 것에 의해 커버부재(112)를 케이스(110)에 나사 결합시킨다.
상기 베이스(120)에는 유입구(122)와 유출구(124)가 형성되어 있다. 상기 유입구(122)의 상측부에는 상술한 제1원웨이밸브(210)가 설치되고 하부측에는 유입튜브(252)가 끼워진다. 상기 유출구(124)의 상부측에는 상술한 제2원웨이밸브(220)가 끼워지고 하부측에는 유출튜브(254)가 끼워진다. 이때, 상기 제1,2원웨이밸브(210)(220)는 자기 점착성을 가지고 있으므로, 접착제를 사용하지 않고도 유입구(122) 및 유출구(124)에 밀착되게 끼워진다. 따라서, 제1,2원웨이밸브(210)(220)와 유,출입구(122)(124) 사이로 유체가 새는 것이 방지된다.
상기 유입튜브(252)는 분석하고자 하는 시료나 시약등과 같은 유체가 유입되는 통로이며, 이 유입튜브(252)를 통하여 유입되는 유체는 제1원웨이밸브(210)를 경유하여 상기 다이아프램(160)의 내부로 유입된다. 상기 다이아프램(160)의 내부로 유입된 유체는 제2원웨이밸브(220)를 경유하여 상기 유출튜브(254)로 유출된다.
상기 전자석(140)은 자석(150)을 승강 운동시키기 위한 것으로, 그 중앙에 관통공(144)이 형성되어 있는 릴부재(141)에 코일(142)이 감겨진 솔레노이드 형태이다. 이 관통공(144)에는 자석(150)이 승강 가능하게 수납된다. 따라서, 상기 코일(142)에 순방향 또는 역방향으로 전류를 인가하면, 플레밍의 오른손 법칙에 따라 자석(150)은 관통공(144) 내에서 승강 운동된다.
상기 자석(150)은 니오드뮴-아이언-보론(NdFeB) 재질로 된 자석이다. 이 자석(150)은 그 직경이 1mm∼5mm 정도로 매우 작으면서도 자력강도가 일반적인 보통 자석보다 수십∼수백배 강하다(수천 가우스). 따라서, 상기 전자석(140)과 상기 니오드늄-아이언-보론 자석을 이용하여 강력한 액츄에이터를 구성할 수 있으며, 이 액츄에이터를 이용하여 상기 자석(150)을 초당 수회 정도로 왕복 승강 운동시킬 수 있다.
상기 다이아프램(160)은, 그 내부에 공간이 형성된 반원구 형태의 횡경막으로, 재질은 타이곤을 사용하여 탄력성 및 복원성이 좋다. 이 다이아프램(160)의 최상부측은 상기 자석(150)과 연결되어 있어, 자석(150)이 하강 운동하면 도 5에 도시한 바와 같이 다이아프램(160)은 눌려지고, 반대로 자석(150)이 상승 운동하면 도 6에 도시된 바와 같이 원상태로 복원된다. 이 다이아프램(160)은, 밀착플렌지(161)가 밀착부재(145)에 의해 눌려지는 것에 의해 베이스(120)의 표면에 확실하게 밀착되는 동시에 고정되므로, 압착되거나 원상태로 복원되는 과정에서도 다이아프램(160) 내부와 베이스(120)와의 밀봉 상태를 유지하게 된다.
상기 다이아프램(160)이 압착되는 경우, 다이아프램(160) 내부에 수용된 유체의 유압이 높아지고, 그 유체는 제1판막(216)이 제1튜브(212)의 단부 표면에 밀착되도록 유압을 가하여 제5도에 도시된 바와 같이 제1원웨이밸브(210)를 폐쇄한다. 동시에 유체는 제2판막(226)이 제2튜브(222)에서 젖혀지도록 유압을 가하여 제2원웨이밸브(220)를 개방한다.
상기 다이아프램(160)이 원상태로 복원되는 경우, 다이아프램(160) 내부에 수용된 유체의 유압이 낮아지고, 유체는 제1판막(216)이 제1튜브(216)의 단부 표면에서 젖혀지도록 하여 도6에 도시된 바와 같이 제1원웨이밸브(210)를 개방한다. 동시에 유체는 제2판막(226)이 제2튜브(222)의 단부 표면에 밀착되도록 유압을 가하여 제2원웨이밸브(220)를 폐쇄한다. 즉, 상기 전자석(140)은 자석(150)을 승강운동시킴으로써 상기 다이아프램(160)을 압착하거나 원상태로 복원시켜 제1원웨이밸브(210)와 제2원웨이밸브(220)를 교번적으로 개폐(開閉)한다.
이하, 본 발명에 따른 원웨이 유체 펌프의 제1실시예의 동작을 상세히 설명한다.
도 5는 상술한 원웨이 유체 펌프에서, 다이아프램이 압착된 상태를 도시한 도면이다.
상기 전자석(140)에 순방향 전류를 인가하면 자석(150)은 관통공(144)의 하부 위치로 하강한다. 그러면, 자석(150)은 다이아프램(160)을 압착하고, 다이아프램(160) 내부에 수용된 유체는 다이아프램(160) 방향으로 설치된 제1판막(216)의 표면에 유압을 가하여 제1판막(216)을 제1튜브(212)의 단부 표면에 견고하게 밀착시킨다. 따라서, 제1원웨이밸브(210)는 폐쇄되고, 유입튜브(252)에서 유입되는 유체는 다이아프램(160)의 내부로 유입되지 못한다. 동시에, 상기 유체는 제1판막(216)에 대해 반대방향으로 설치된 제2판막(226)에 유압을 가하여 제2판막(226)을 제2튜브(222)에서 젖혀지는 방향, 즉 유체가 유출되는 방향으로 젖히게 된다. 따라서, 상기 제2원웨이밸브(220)는 개방되고, 다이아프램(160) 내부의 유체는 제2원웨이밸브(220) 및 제2유출튜브(254)를 통하여 외부로 배출된다.
도 6은 상술한 원웨이 유체 펌프에서, 다이아프램이 원상태로 복원된 상태를 도시한 도면이다.
상기 전자석(140)에 역방향 전류를 인가하면 자석(150)은 관통공(144)의 상부 위치로 상승한다. 그러면, 다이아프램(160) 내부에 수용된 유체의 유압은 낮아지고, 이 유압은 제1판막(216)을 제1튜브(212)에서 젖혀지도록 하여 제1원웨이밸브(210)를 개방한다. 따라서, 상기 제1유입튜브(252)로 유입되는 유체는 제1원웨이밸브(210)를 통하여 다이아프램(160)의 내부 공간으로 유입된다. 동시에, 상기 유압은 제2판막(226)을 제2튜브(222)의 단부 표면에 밀착시켜 제2원웨이밸브(220)를 폐쇄하므로, 다이아프램(160)에 수용된 유체는 제2원웨이밸브(220)를 통해서 유출되지 못한다.
다음, 도 7내지 도9를 참조하여, 본 발명에 따른 원웨이 유체 펌프의 제2실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도면을 참조하면, 본 발명의 원웨이 유체 펌프는, 제1기판(320)에 고정되는 케이스(1110)와, 그 케이스(1110)에 수납된 전자석(140)과, 상기 전자석(140) 내에서 승강운동되는 자석(150)과, 상기 제1기판(320)에 설치되는 제1원웨이밸브(210) 및 제2원웨이밸브(220)와, 상기 제1원웨이밸브(210)의 입구와 제2원웨이밸브(220)의 출구가 수납되며 상기 자석에 의해 탄력 운동을 하는 다이아프램(160)을 포함한다. 상기 다이아프램(160)의 단부 외주면에는 방사상으로 연장된 밀착플렌지(161)가 형성되어 있고, 이 밀착플렌지(161)는 전자석(140)과 제1기판(320) 사이에 설치되는 밀착부재(145)에 의해 상기 제1기판(320) 표면에 밀착되게 눌려진다.
상기 케이스(1110)는 제1기판(320)의 동판(320a)에 설치되는 플렌지(1110b)를 가지며, 그 케이스(1110)의 직경은 대략 12 mm 인 비자성체 재질, 예컨대 구리(copper)를 사용한다.
상기 제1기판(320)은 유입구(322)와 유출구(324)를 가지며, 그 표면에는 상기 플렌지(1110b)가 안착되어 고정되는 동판(copper plate)(320a)이 마련되어 있다. 상기 플렌지(1110b)는 상기 동판(320a)에 안착된 상태에서 플렌지(1110b) 주위를 용접, 예컨대 납땜(1400)하는 것에 의해 기판(320)의 동판(320a)에 고정된다. 이러한 제1기판(320)의 유입구(322)에는 제1원웨이밸브(210)가 설치되고, 유출구(324)에는 제2원웨이밸브(220)가 설치된다. 상기 제1기판(320)과 상호 밀착되게 접합되는 제2기판(520)에는 상기 유입구(322)와 연통되는 유입채널(552)과, 상기 유출구(324)와 연통되는 유출채널(554)이 형성되어 있다. 상기 제1기판(320)과 제2기판(520)은 접착제를 이용하거나 초음파를 이용하여 상호 접합할 수 있다.
상기 케이스(1110)에 수납되는 전자석(140) 및 그 전자석(140)의 이탈을 방지하기 위한 커버부재(112), 상기 전자석(140)에 수납되는 자석(150), 상기 자석(150)에 의해 연동 압축 운동하는 다이아프램(160)은 제1실시예에서 사용된 것과 동일 부재 및 동일 작용을 하므로 자세한 설명은 생략한다.
상기 유입구(322)에 설치되는 제1원웨이밸브(210) 및 유출구(324)에 설치되는 제2원웨이밸브(220)는 제1실시예에서 사용된 것과 동일 부재 및 동일 작용을 하므로 그 자세한 설명은 생략한다.
이하, 본 발명에 따른 원웨이 유체 펌프의 제2실시예의 동작을 상세히 설명한다.
도 8은 상술한 원웨이 유체 펌프에서, 다이아프램이 압착된 상태를 도시한 도면이다.
상기 전자석(140)에 순방향 전류를 인가하면 자석(150)은 관통공(144)의 하부 위치로 하강한다. 그러면, 자석(150)은 다이아프램(160)을 압착하고, 다이아프램(160) 내부에 수용된 유체는 다이아프램(160) 방향으로 설치된 제1판막(216)의 표면에 유압을 가하여 제1판막(216)을 제1튜브(212)의 단부 표면에 견고하게 밀착시킨다. 따라서, 제1원웨이밸브(210)는 폐쇄되고, 유입채널(522)에서 유입되는 유체는 다이아프램(160)의 내부로 유입되지 못한다. 동시에, 상기 유체는 제1판막(216)에 대해 반대방향으로 설치된 제2판막(226)에 유압을 가하여 제2판막(226)을 제2튜브(222)에서 젖혀지는 방향, 즉 유체가 유출되는 방향으로 젖히게 된다. 따라서, 상기 제2원웨이밸브(220)는 개방되고, 다이아프램(160) 내부의 유체는 제2원웨이밸브(220) 및 제2유출채널(554)을 통하여 외부로 배출된다.
도 9는 상술한 원웨이 유체 펌프에서, 다이아프램이 원상태로 복원된 상태를 도시한 도면이다.
상기 전자석(140)에 역방향 전류를 인가하면 자석(150)은 관통공(144)의 상부위치로 상승한다. 그러면, 다이아프램(160) 내부에 수용된 유체의 유압은 낮아지고, 이 유압은 제1판막(216)을 제1튜브(212)에서 젖혀지는 방향, 즉 유체가 유입되는 방향으로 젖히게 하여 상기 제1원웨이밸브(210)를 개방한다. 따라서, 상기 제2기판(520)의 제1유입채널(552)로 유입되는 유체는 제1원웨이밸브(210)를 통하여 다이아프램(160)의 내부 공간으로 유입된다. 동시에, 상기 유압은 제2판막(226)을 제2튜브(222)의 일측 단부 표면에 밀착시켜 제2원웨이밸브(220)를 폐쇄한다. 따라서, 다이아프램(160)에 수용된 유체는 제2원웨이밸브(220)를 통하여 유출되지 못한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 전자석과 니오드늄-아이언-보론 자석을 이용하여 강력한 액츄에이터를 구성하고, 자기 점착성을 가지는 원웨이 밸브 및 다이아프램을 이용하여 강력한 펌핑력을 가지는 동시에 소형인 원웨이 유체 펌프를 만들 수 있으므로, 극소량의 시료나 시약의 양 또는 그 흐름을 정밀하게 이송시킬 수 있다.
또한, 플라스틱이나 구리등의 재질을 사용하였으므로, 실리콘 웨이퍼의 물성의 한계에 의한 문제, 예컨대 깨지기 쉽고, 적층구조에서 각 웨이퍼 사이의 누수가 발생하는 문제를 해결할 수 있다는 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 수납공간이 형성된 케이스와, 유입구와 유출구를 가지는 베이스를 포함하여 된 하우징과;
    상기 수납공간에 설치되며 그 중앙에 관통공이 형성된 전자석과;
    상기 관통공 내에서 승강 운동하는 자석과;
    상기 유입구에 설치되며 유체를 유입되는 방향으로 선택적으로 흐르게 하는 제1원웨이밸브와;
    상기 유출구에 설치되며 유체를 유출되는 방향으로 선택적으로 흐르게 하는 제2원웨이밸브와;
    상기 제1원웨이밸브의 입구와 제2원웨이밸브의 출구가 수납되며, 상기 자석이 승강됨에 따라 연동되어 탄력 운동을 하는 다이아프램;을 구비하여서, 상기 다이아프램이 압착되면 제1원웨이밸브가 닫혀짐과 동시에 상기 제2원웨이밸브가 열리고, 상기 다이아프램이 원상태로 복원되면 제1원웨이밸브가 열리는 동시에 상기 제2원웨이밸브가 닫혀지는 것을 특징으로 하는 원웨이 유체 펌프.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 베이스와 상기 케이스는 상호 분리 및 결합이 가능하도록 하는 체결부를 각각 가지는 것을 특징으로 하는 원웨이 유체 펌프.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 베이스는 유입구와 유출구를 가지며 기판이며, 상기 케이스는 그 외주면에 상기 기판에 설치되는 플렌지를 가지는 것을 특징으로 하는 원웨이 유체 펌프.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 자석은 니오드뮴-아이언-보론(NdFeB) 재질로 된 것을 특징으로 하는 원웨이 유체 펌프.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1원웨이밸브는, 상기 유입구에 설치되며 소정의 길이를 가지는 제1튜브와, 상기 다이아프램 방향으로 상기 제1튜브의 일측 단부 표면에 일점열용접되어 그 일접열용접된 곳을 중심으로 판막 운동되는 제1판막을 구비하고,
    상기 제2원웨이밸브는, 상기 유출구에 설치되며 소정의 길이를 가지는 제2튜브와, 상기 다이아프램 반대방향으로 상기 제2튜브의 일측 단부 표면에 일점열용접되어 그 일점열용접된 곳을 중심으로 판막 운동되는 제2판막을 구비하여 된 것을 특징으로 하는 원웨이 유체 펌프.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 튜브 및 판막은 자기점착성(self cohesion)을 갖는 폴리머, 예컨대 타이곤(TYGON)인 것을 특징으로 하는 원웨이 유체 펌프.
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