LT5533B

LT5533B - Micro - pump - meter

Info

Publication number: LT5533B
Application number: LT2006098A
Authority: LT
Inventors: Ramutis BANSEVIČIUS; Algimantas BUBULIS; Vytautas JURĖNAS
Original assignee: Kauno technologijos universitetas
Priority date: 2006-12-29
Filing date: 2006-12-29
Publication date: 2008-12-29
Also published as: LT2006098A

Abstract

The invention relates to instruments for feeding and dosage of liquids in various hydraulic systems of liquid feeding. The invention can be used for medical purpose for feeding medicaments in precisely measured proportions, in micro robots, for lubrication of precision units. Micro pump meter comprises cylindrical frame (1) inside of which displaced conical element (2) whereas piezo ceramic ring (3) is ringed on outside of cylindrical frame (1). A spiral (4) is conic and primary whorl of which is connected by conic element (2) to inside of cylindrical frame, whereas an end whorl is free. A ratio of diameter of primary whorl and diameter of end whorl is 3<D/d<5, whereas a length of conical spiral L<5<L<15. Cylindrical frame (1) is filled with a liquid.

Description

Išradimas priskiriamas prietaisų sričiai, konkrečiai skysčių padavimui ir dozavimui įvairiose hidraulinėse skysčio padavimo sistemose. Išradimas gali būti plačiai naudojamas medicinoje tolygiai paduoti vaistus tiksliai dozuotomis porcijomis, mikrorobotuose, precizinių mazgų tepimui.BACKGROUND OF THE INVENTION The invention relates to the field of devices, in particular to fluid delivery and dosing in various hydraulic fluid delivery systems. The invention can be widely used in medicine for uniformly dispensing drugs in precisely dosed portions, in micro-robots, for lubricating precision units.

Yra žinomas mikrosiurblys - dozatorius veikiantis bėgančios bangos principu ir susidedantis iš pjezokeraminio vamzdelio su elektrodais: ištisinio-vidinio, žiedinių vamzdelio galuose ( žiūr. A.Bubulio monografija „Preciziniai vibraciniai įrenginiai skysčiams ir birioms medžiagoms dozuoti Kaunas, „Technologija”, 1999 m., 7-9 psl.).There is a known micro-pump dispenser operating on the principle of a traveling wave and consisting of a piezo-ceramic tube with electrodes: continuous-internal, at the ends of the annular tube (see A.Bubulis monograph "Precision Vibrating Devices for Liquid and Bulk Dosing", Kaunas, Technologija, 1999). Pp. 7-9).

Yra žinomas kapiliarinis dozatorius, susidedantis iš cilindrinio korpuso, viduje jo esančios membranos, kurios centrinėje kiaurymėje įmontuotas kapiliarinis vamzdelis su pjezokeraminiu žiedu ( žiūr. A.Bubulio monografija „Preciziniai vibraciniai įrenginiai skysčiams ir birioms medžiagoms dozuoti “, Kaunas, „Technologija”, 1999 m., 23-24 psl.).There is a known capillary dispenser consisting of a cylindrical body with a diaphragm inside it having a capillary tube with a piezo-ceramic ring in its central opening (see A.Bubulis monograph "Precision Vibrators for Dispensing Liquids and Bulk", Kaunas, Technologija, 1999 ., Pp. 23-24).

Nurodytame išradime panaudotas kapiliarinis skysčio padavimo vamzdelis apriboja skysčio padavimo kiekį, o pjezokeraminio žiedo sukurtas smūginis virpesių rėžimas sąlygoja pertraukiamą (netolygų) skysčio padavimą.The capillary fluid delivery tube used in the present invention limits the amount of fluid delivery, and the shock oscillation mode created by the piezo-ceramic ring results in intermittent (uneven) fluid delivery.

Išradimo tikslas - padidinti skysčio padavimo kiekį bei tolygų skysčio padavimą. Išradimo tikslas yra pasiekiamas tuo, kad mikrosiurblys-dozatorius, susidedantis iš cilindrinio korpuso, kurio viduje patalpinta skysčio padavimo spiralė, kurios vienas galas per kūginį elementą yra pritvirtintas prie vidinės cilindrinio korpuso sienelės ir pjezokeraminio žiedo, tvirtai užmauto ant cilindrinio korpuso kūginio elemento tvirtinimo vietoje, kur skysčio padavimo spiralė yra kūgio formos, kurios pirminė vija yra per kūginį elementą pritvirtinta prie vidinės cilindrinio korpuso sienelės, galinė vija yra laisva,The object of the present invention is to increase the amount of liquid feed and the steady flow of the liquid. The object of the present invention is achieved by the fact that a micro-pump dispenser consisting of a cylindrical housing containing a fluid feed coil, one end of which is secured to the inner wall of the cylindrical housing and a piezo-ceramic ring by a conical member, wherein the fluid inlet spiral is tapered with the primary thread through the tapered member secured to the inner wall of the cylindrical body, the rear thread being free,

-2pirminės vijos diametras santykyje su galinės vijos diametru yra 3 4 D / d < 5 , o ilgis L 4 5 4 L <15.-2 The diameter of the first strand relative to the diameter of the rear strand is 3 4 D / d <5 and the length L 4 5 4 L <15.

Išradimo esmė paaiškinta 1 brėžinyje , kuriame yra pavaizduota mikrosiurbliodozatoriaus pjūvis ir vaizdas iš galo.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure 1 is a sectional and rear elevational view of a micro pump dispenser.

Mikrosiurblys-dozatorius susideda iš cilindrinio korpuso 1, kurio viduje patalpinta kūginis elementas 2, o pjezokeraminis žiedas 3 užmautas ant cilindrinio korpuso 1 išorinės sienelės. Spiralė 4 yra kūgio formos, kurios pirminė vija yra per kūginį elementą 2 pritvirtinta prie vidinės cilindrinio korpuso sienelės, o galinė vija yra laisva. Cilindrinio korpuso 1 vidus yra užpildytas skysčiu.The micropump dispenser consists of a cylindrical body 1 with a cone member 2 inside, and a piezo-ceramic ring 3 mounted on the outer wall of the cylindrical body 1. The spiral 4 is conical, the primary thread of which is secured to the inner wall of the cylindrical body through the conical member 2 and the end of which is free. The inside of the cylindrical body 1 is filled with liquid.

Mikrosiurblys-dozatorius veikia sekančiai. Sužadinus pjezokeraminį žiedą 3 iš aukšto dažnio įtampos generatoriaus (brėžinyje nepavaizduotas), jame sukuriami aukšto dažnio virpesiai, kurie, per cilindrinio korpuso 1 sienelę ir kūginį tvirtinimo elementą 2, veikia spiralę 4. Kūginis tvirtinimo elementas 2 perduodamus pjezokeraminio žiedo virpesius žymiai sustiprina. Kadangi kūgio formos spiralės vienas galas yra įtvirtintas, o kitas laisvas, joje susidaro asimetriniai virpesiai, kurie veikdami cilindrinio korpuso 1 viduje esantį skystį, perneša virpesių sklidimo kryptimi. Kūginė spiralės forma padidina dozuojamo skysčio srauto greitį, tuo pačiu kiekį bei debitą. Eksperimentiniai tyrimai parodė, kad pirminės spiralės vijos diametras santykyje su galinės spiralės vijos diametru yra 3 4 D/d < 5, o ilgis L 4 5 4 L <15.The micropump dispenser operates as follows. Upon excitation of the piezoceramic ring 3 from a high-frequency voltage generator (not shown), it generates high-frequency oscillations which, through the wall of the cylindrical body 1 and the conical fastener 2, act on the helix 4. The conical fastener 2 significantly amplifies the As one end of the conical helix is fixed and the other free, it produces asymmetric vibrations which, when acting on the fluid inside the cylindrical body 1, carry the vibrations in the direction of propagation. The conical shape of the helix increases the flow rate of the dosing liquid, as well as the volume and flow rate. Experimental studies have shown that the diameter of the primary helix in relation to the diameter of the end helix is 3 4 D / d <5 and the length L 4 5 4 L <15.

Lentelėje pavaizduota optimalūs įrenginio konstrukcinių elementų ir dozuojamo skysčio kiekiai.The table below shows the optimum quantities of unit components and dosing fluid.

Cilindrinio korpuso vidinės dalies diametras mm Inner cylindrical housing part diameter mm 7 7th 10 10th 14 14th Pirminės ir galinės kūginės spiralės formos vijų santykis D/d D / d ratio of primary and rear conical helix turns 3 3 4,5 4.5 5 5 Kūginės formos spiralės ilgis L mm. Conical spiral length L mm. 5 5 8 8th 15 15th Dozuojamo skysčio kiekis Q ml/min. Dosing volume Q ml / min. 4,8 4.8 5,1 5.1 5,0 5.0

-3Skysčio tolygų padavimo greitį ir padavimo kiekį galima reguliuoti aukšto dažnio generatoriaus įtampa ir impulsų trukme.-3The liquid feed rate and feed rate can be controlled by the high frequency generator voltage and pulse duration.

Palyginus su prototipu nauja konstruktyvinių elementų visuma, dėka to, kad spiralė yra kūgio formos su atitinkamai nustatytu pirminės ir galinės vijų santykiu bei optimaliu spiralės ilgiu, kurioje sužadinami asimetriniai virpesiai, leidžia padidinti dozuojamo srauto tolygų padavimo greitį, tuo pačiu kiekį ir debitą.Compared to the prototype, the new set of construction elements, thanks to the conical shape of the cone with the appropriate ratio of primary and end turns and the optimum length of the helix, which excites asymmetric oscillations, allows to increase the flow rate and thus the flow rate.

Claims

DEFINITION OF INVENTION

Micro-pump dispenser consisting of a cylindrical housing containing a fluid feed coil having a single end through a tapered member mounted on the inner wall of a cylindrical housing and a piezo-ceramic ring firmly pressed onto the cylindrical casing taper at the point of attachment, characterized in that the fluid delivery coil is a cone whose primary thread is attached to the inner wall of the cylindrical body through a conical element, the free end of which is a diameter of 3 ± D / d <5 and a length of L 45 L <15 relative to the diameter of the end.