PT94358A - Microbomba aperfeicoada - Google Patents

Description

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WESTONBRIDGE INTERNATIONAL LIMITED "MICROBOMBA APERFEIÇOADA" A presente invenção refere-se às microbombas do tipo no qual pelo menos uma parte do mecanismo da bomba é realizada à máquina para se obter uma plaqueta de silício com a aplicação de técnicas fotolitográficas.

Podem utilizar-se bombas deste género designadamente para a administração de medicamentos in situ, pois a miniaturização da bomba permite que um paciente as traga com ele, e possa mesmo receber uma bomba implantada directamente no corpo. Por outro lado, essas bombas permitem um doseamento exacto de quantidades pequenas do fluido a injectar.

Num artigo intitulado "A piezoelectric micropump based on micromachining of Silicon" e publicado em "Sensors and Actuators" NQ. 15 (1988), páginas 153 e 167, H. van Lintel et al. fazem uma descrição de duas formas de realização de uma microbomba, cada uma das quais tem um empilhamento de três plaquetas, isto é, uma plaqueta de silício feita ã máquina e colocada entre duas plaquetas de vidro. -2.-

A plaqueta de silício define uma câmara de bombagem com uma das plaquetas de vidro cuja parte que coincide com esta câmara pode ser deformada por um elemento motor que, no caso em questão, é um cristal piezoelectrico. Este cristal compreende eléctrodos que, quando são ligados a uma fonte de tensão alternada, provocam a deformação do cristal e por consequência a deformação da plaqueta de vidro, a qual, por sua vez, faz variar o volume da câmara de bombagem, A câmara de bombagem está ligada por uma parte e outra respectivamente a válvulas automáticas anti-retorno feitas à máquina no silício e cuja sede ê constituída pela outra plaqueta de vidro.

Uma análise do funcionamento da bomba de acordo com a primeira forma de realização (figura la) descrita no artigo citado acima mostra que esta bomba fornece um débito de fluido que depende muito da pressão de saída em todo o domínio de funcionamento. De facto, verificou-se que esta relação débito-pressão é praticamente linear, sendo o débito tanto menor quanto maior for a pressão.

Por outras palavras, uma bomba desse género é inutilizável para as aplicações médicas mencionadas anteriormente, nas quais, pelo contrário, o débito de saída da bomba deve ser independente da pressão, pelo menos no domínio normal de funcionamento da bomba. -3- ( Ê por isso que os autores propõem neste mesmo artigo (segunda forma de realização representada na figura lb) que se junte ao conjunto que acaba de ser descrito uma válvula automática reguladora intercalada entre a segunda válvula automática que se segue à câmara de bombagem, e a saída da bomba. Esta válvula automática isola a bomba da saída quando está fechada.

Por outro lado, visto que a válvula automática reguladora tem uma certa pré-tensão no fecho, a pressão de saída só pode abrir a válvula automática a partir de um certo valor. Daqui resulta assim no domínio útil de funcionamento da bomba, uma quase independência do débito em relação à pressão de saída, isto é, enquanto a válvula automática não se mantém aberta pela pressão de salda.

Embora, portanto, devido a esta segunda construção, se obtenha um diagrama débito-pressão favorável, tem de observar-se, no entanto, que uma bomba realizada desta maneira tem ainda inconvenientes. A válvula automática reguladora aumenta o espaço ocupado pela bomba, porque tem de ser realizada na espessura da plaqueta de silício e ocupa assim superfície suplementar. Resulta daqui, por conseguinte um aumento do custo de produção da bomba.

Deve observar-se também que a válvula automática reguladora aumenta a complexidade da bomba e, assim, os riscos de mau -4-

funcionamento ou refugo na fabricação. A invenção tem por objecto uma microbomba do tipo indicado anteriormente, que permite evitar os inconvenientes das bombas descritas no artigo sitado acima, ao mesmo tempo que apresenta uma característica do caudal em função da pressão de salda favorável no domínio de funcionamento util da bomba. A presente invenção tem portanto por objecto uma microbomba que compreende uma primeira plaqueta de material susceptível de ser maquinado por técnicas fotolitográficas de modo a definir com pelo menos uma segunda plaqueta de suporte, unidas face-a-face, uma câmara de bombagem, uma primeira válvula, do tipo anti-retorno, através da qual a referida câmara de bombagem pode comunicar selectivamente com uma entrada da bomba e uma segunda válvula do tipo de membrana através da qual a referida câmara de bombagem pode comunicar selectivamente com uma saída da bomba, prevendo-se meios para provocar uma variação periódica de volume da referida câmara de bombagem, caracterizada por a referida saída estar em comunicação directa com um volume isolado da referida câmara de bombagem pela segunda válvula e situada do mesmo lado desta bomba que o canal pelo qual esta válvula comunica com a câmara de bombagem, de modo que as pressões que reinam respectivamente nesta câmara de bombagem e este volume actuam no sentido da abertura na referida segunda válvula, e por a referida segunda válvula estar em comunicação aberta com a referida -5-

primeira válvula por intermédio da referida câmara de bombagem, de modo que, quando da fase de descarga da bomba, esta câmara comunique directamente com a referida saída, através da referida segunda válvula na posição aberta.

Graças a estas características, a referida segunda válvula não só assegura uma regulação do caudal de modo a tornar este último quase independente da pressão na saída da bomba, em todo o domínio de funcionamento normal, como também actua como orgão que fecha a câmara de bombagem no decurso da fase de aspiração da bomba.

Outras características e vantagens da presente invenção vão tornar-se evidentes com a descrição que se segue de várias formas de realização da microbomba de acordo com a presente invenção, descrição feita com referência aos desenhos anexos nos quais : - a fig. 1 é uma vista em corte esquemática de uma microbomba de acordo com a invenção; - a fig. 2 mostra uma vista de baixo da plaqueta intermédia da bomba representada na fig. 1; - a fig. 3 é uma vista que mostra a face inferior da plaqueta intermédia de uma microbomba construída de acordo com uma segunda forma de realização da invenção, sendo a vista tomada segundo a linha (III-III) da fig. 4; -6-

- as figuras 4 e 5 são vistas em corte tomadas respectiva-mente segundo as linhas (IV-IV) e (IV-IV) da fig. 3; - a fig. 6 é uma vista em corte de uma microbomba construída de acordo com uma terceira forma de realização da invenção; - a fig. 7 é uma vista da face inferior da plaqueta intermédia da bomba representada na fig. 6, sendo esta vista tomada segundo a linha (VII-VII) da fig. 6; - a fig. 8 é uma vista da face inferior de uma plaqueta intermédia pertencente a uma microbomba construída de acordo com uma quarta forma de realização da invenção; - as figuras 9 e 10 sao vistas em corte tomadas respectiva-mente segundo as linhas (IX-IX) e (X-X) da fig. 8; - a fig. 11 mostra uma vista parcial em corte de uma quinta forma de realização da invenção; - a figura 12 é uma vista parcial da microbomba representada na fig, 11; e - a fig. 13 é um gráfico que representa a característica do débito em função da pressão medida numa microbomba construída de acordo com a invenção, sendo a pressão de entrada igual a zero. -7-

Faz-se referência em primeiro lugar às fig. 1 e 2, que representam uma primeira forma de realização da microbomba de acordo com a invenção.

Deve notar-se que, para maior clareza, as espessuras das diversas plaquetas de que constituem a microbomba foram muito exageradas nos desenhos. A microbomba das fig. 1 e 2 compreende uma plaqueta de base (1), por exemplo de vidro, na qual estão abertos dois canais (2) e (3), que formam respectivamente a conduta de aspiração e a conduta de descarga da bomba. Estes canais (2) e (3) comunicam com uniões (4) e (5) respectivas. A união (4) está ligada num tubo (6), por sua vez ligado a um reservatório (7) no qual se encontra a substância líquida a bombear. 0 reservatório é tapado com um tampão perfurado, isolando um êmbolo móvel o volume útil do reservatório (7) do exterior.

Este reservatório pode conter por exemplo um medicamento, no caso de a bomba ser utilizada para a injecção deste medicamento no corpo humano com um dozeamento exacto. Nesta aplicação, a microbomba pode ser transportada no corpo do paciente, até mesmo implantada. A união de descarga (5) pode ser ligada a uma agulha de injecção (não representada) e que está ligada a um tubo (10). -8-

Esta utilização da microbomba segundo a presente invenção é particularmente apropriada para o tratamento por meio de péptidos de certas formas de cancro, cuja medicação se faz de preferência, por um doseamento exacto e repetido em intervalos regulares de pequenas quantidades do medicamento. Uma outra aplicação pode ser encarada para o tratamento dos diabéticos que devem receber periodicamente pequenas doses de medicamento no decurso do dia, podendo o doseamento ser determinado por exemplo por meios já conhecidos, medindo a taxa de açúcar no sangue e comandando automaticamente a bomba para que possa ser injectada uma dose de insolina apropriada.

Uma plaqueta (11) de silício, ou de outro material maqui-nãvel por gravação por meio de técnicas fotolitográficas, é unida â plaqueta de vidro (1). Esta plaqueta de silício é sobrepojada, por sua vez, por uma plaqueta de fecho, de vidro, (12), cuja espessura é tal que possa ser deformada por um elemento de comando (13) que, na aplicação da presente invenção aqui descrita, é uma pastilha piezoeléctrica provida de eléctrodos (13a) e (13b) ligados a um gerador (14) de tensão alternada. Esta pastilha pode ser a fabricada pela sociedade Philips com a designação PXE-52, que pode ser colada na plaqueta (12) por meio de uma cola apropriada. A título de exemplo, a placa intermédia (11) de silício pode ter uma orientação cristalina "100", para se prestar bem à -9-

( - gravura e ter a solidez necessária. As plaquetas (1) e (12) são de preferência cuidadosamente polidas.

As plaquetas (11) e (12) delimitam em conjunto, em primeiro lugar, uma câmara de bombagem (15) (ver também a fig. 2), de forma circular, por exemplo, encontrando-se esta câmara situada por baixo de uma zona da plaqueta (12) que é susceptível de ser deformada pelo elemento de comando (13).

Entre o tubo de aspiração (2) e a câmara de bombagem (15) está intercalada uma primeira válvula (16) do tipo anti-retorno maquinada na plaqueta de silício (11). Esta válvula está situada sob a câmara de bombagem e compreende uma membrana (16a) com a forma geral circular e com um furo no centro, que forma um orifício de passagem (16b) que, na forma de realização representada, tem a forma quadrada. Do lado da canalização (2), a válvula (16) compreende uma nervura (16c) de forma a anular e com a secção aproximada mente triangular. Esta nervura (16c) envolve o orifício (16b) e está revestida com uma fina camada de óxido (17). Esta camada, obtida igualmente por técnicas fotolitográficas, de óxido, provoca uma sobrespessura que confere uma certa pré-tensão ou pré-esforço que tende a aplicar o vértice da nervura (16c) contra a plaqueta de vidro (1), servindo assim esta última de sede da válvula (16). -10-

A canalização de descarga (3) da bomba comunica com a câmara de bombagem (15) por intermédio de uma bomba (18) cuja construção é idêntica â da válvula (16), com a excepção de que, devido â diferença de dimensão da camada (17), em relação â da válvula (16), o pré-esforço assegurado por esta camada de óxido (17) pode ser diferente do utilizado para a válvula (16). Além disso, vê-se na fig. 1 que esta válvula não tem orifício central tal como o orifício (16b) da válvula (16).

Notar-se-á que a câmara de bombagem comunica com a válvula (18) por meio de um orifício (19) e de uma passagem (20), ambas maquinadas na plaqueta de silício (11). A válvula (18) compreende pois uma membrana (18a) parcialmente revestida e tuna nervura anular (18c) revestida com uma camada de óxido (17) e delimita por cima da canalização (3) um volume (18d) no qual reina a pressão de saída. A camada de óxido da membrana (18a) cria forças de corte transversal nesta, que induzem um abaulamento desta membrana (a camada de óxido está do lado convexo da membrana). Isto provoca uma pré-tensão suplementar da válvula no sentido do fecho, em relação à pré-tensão induzida pela camada de óxido que cobre a nervura (18c). Quando a válvula (18) estiver aberta, o referido volume está em comunicação directa com a válvula de aspiração (16) através da câmara de bombagem (15), donde resulta que se impõe um mínimo de resistência ao escoamento do fluido descarregado da bomba quando na fase de descarga. Além disso, quando a válvula (18) está fechada, a pressão de saída apenas 11

actua numa pequena superfície da membrana (18a) comparada com a superfície nitidamente maior na qual pode actuar a pressão que reina na câmara de bombagem. Isso tem como efeito uma regulação do caudal de saída que se torna praticamente independente da pressão de saída (ver a fig. 13), sendo esta acção provocada pela pré-tensão assegurada pela camada de óxido (17).

Para fixar ideias, as espessuras das plaquetas (1), (11) e (12) podem ser respectivamente de cerca de 1 mm, 0,3 mm e 0,2 mm, para uma dimensão, em superfície, das plaquetas da ordem de 15 por 20 mm.

Por outro lado, as plaquetas podem ser fixadas umas nas outras por técnicas diversas de ligação conhecidas, tais como por colagem ou pela técnica conhecida com a designação de soldadura anódica, por exemplo.

As fig. 3 a 5 mostram uma segunda forma de realização da microbomba segundo a presente invenção que, essencialmente, tem a mesma construção que a microbomba representada nas fig. 1 e 2. Portanto, os elementos idênticos receberam os mesmos números de referência que anteriormente. Todavia, ela difere da anterior por a câmara anular (16e) (fig. 4) que envolve a nervura anular (16c) da válvula de aspiração (16) estar ligada não só â canalização de aspiração (2), como também a uma câmara de compensação (21) definida na plaqueta (11) por cima da válvula (18), e fechada pela -12- plaqueta de fecho (12), cobrindo esta aqui a totalidade da superfície da bomba. Esta ligação é realizada por intermédio de um canal de comunicação (22) maquinado no silício e formado por tris ramos (22a), (22b) e (22c), dispostos em ângulos rectos na plaqueta (11). Deve notar-se que o ramo (22c) desta canalização não se encontra ao mesmo nível que os outros dois ramos (22a) e (22b), estando os ramos (22b) e (22c) em comunicação um com o outro através de um orifício de comunicação (23) aberto na plaqueta (11). Por outro lado, o ramo (22c) (fig. 5) está em comunicação com a canalização de aspiração (2) por intermédio de um orifício de comunicação (24) que liga este ramo a uma pequena cavidade (25) cavada na plaqueta de silício (11) precisamente por cima da canalização de aspiração (2). A canalização (22) destina-se a fazer comunicar o canal (2) da bomba com a câmara (21) formada por cima da membrana (18a) da válvula de descarga (18), de modo a manter esta fechada se se apresentar uma sobrepressão na entrada da bomba. Esta disposição actua pois como segurança contra sobrepressões.

As fig. 6 e 7, a que vai agora fazer-se referência, representam uma terceira forma de realização da microbomba segundo a presente invenção. Neste caso, o princípio de construção, atrás descrito, mantém-se o mesmo, embora a câmara de bombagem (15) esteja disposta de maneira assimétrica em relação às válvulas de aspiração e de descarga. -13- tf /

Esta bomba é também constituída por tris plaquetas, ou sejam,uma plaqueta de suporte (26) por exemplo de vidro, uma plaqueta (27), por exemplo de silício ou de outro material apropriado, e uma plaqueta de fecho (28), de vidro, por exemplo, que é deformável, numa zona situada por cima da câmara de bombagem (15), por meio de uma pastilha piezoelectrica ou de um outro elemento de comando apropriado. A câmara de bombagem (15) i delimitada pela plaqueta (27) e a plaqueta (28), definindo estas duas plaquetas igualmente uma câmara de entrada (30) (apenas visível na fig. 6), na qual desemboca um orifício de entrada (30a) que i feito na plaqueta (28). A câmara (30) comunica com um canal (31) (visível apenas na fig. (7) situado na parte superior da plaqueta (27) e esta canali zação (31) comunica com uma segunda canalização (32) que é formada na plaqueta (27) do lado da plaqueta (26). A canalização 32 desemboca numa câmara anular (33) de uma válvula de aspiração (34) cuja construção é idêntica à da válvula (16) atrás descrita. Esta válvula de aspiração comunica com a câmara (15) através de um orifício central (35). A câmara (35) comunica também com uma válvula de descarga (36) por intermédio de um orifício (37) e de uma canalização (38), ambos feitos na plaqueta (27). Por outro lado, a válvula (36) de -14-

descarga que se destina a obturar um orifício de saída (36a) (fig. 6) é construída da mesma maneira que a válvula de descarga das formas de realização anteriores com a excepção de compreender uma bossa (39) do lado da sua membrana oposta à nervura de obturação de válvula. Esta bossa (39), que se encontra no centro da membrana, destina-se a limitar a amplitude do movimento desta, graças à acção de batente que pode exercer na plaqueta (28) no caso de a pressão de saída ultrapassar um valor admissível pré-determinado.

Na disposição que se acaba de descrever, o orifício de entrada (30a) desemboca na câmara (30) que está situada por cima da válvula de descarga (36), desempenhando portanto a função de câmara de compensação, como a câmara (21) da forma de realização anterior. Por conseguinte, esta construção permite igualmente obter uma segurança contra as sobrepressões.

Vai agora fazer-se referencia às fig. 8 a 10, que representam uma quarta forma de realização da presente invenção.

Neste caso, a microbomba compreende também três plaquetas (40), (41) e (42). a plaqueta 40 ê feita de vidro, por exemplo, e compreende uma canalização de descarga (43). A plaqueta (41) é feita de silício ou de outro material apropriado por meio de processos fotolitográficos, de modo a definir uma câmara de bombagem (44), uma válvula de aspiração (45) e uma válvula de -15- -15-

( descarga (46), comunicando respectivamente com a câmara de bombagem (44) por intermédio de canalizações (47) e (48).

Na presente forma de realizaçao, um elemento de comando, tal como uma pastilha piezoelictrica (49), está colocado directa-mente na plaqueta (41) de silício na zona que coincide com a câmara de bombagem (44), embora para obter a acção de bombagem seja esta plaqueta (41) que é deformada para modificar o volume da câmara de bombagem. Ê além disso desejável prever entre a plaqueta (41) e o cristal (49) uma fina camada de óxido de silício (49a) para isolar o eléctrodo correspondente da pastilha em relação a esta plaqueta. A plaqueta (42) recobre apenas parcialmente a plaqueta (41) e compreende um orifício de aspiração (50) que desemboca numa câmara anular de compensação (51) prevista por cima da válvula de descarga (46). Vê-se que esta válvula está provida de uma bossa (52) que permite limitar a amplitude da membrana desta válvula, podendo a bossa ir apoiar-se contra a face inferior da plaqueta (42) no caso de a pressão de saída sob a válvula se tornar excessiva.

Notar-se-á também que as posições das válvulas de aspiração e de descarga (45) e (46) estão invertidas tendo a válvula de aspiração a sua sede constituída pela plaqueta (42), enquanto a sede da válvula (46) é constituída, como nas outras formas de -16- * realização, por uma plaqueta (40). Esta disposição não tem qualquer influência particular no funcionamento da bomba.

Representou-se na fig. 11 uma outra forma de realização da presente invenção, na qual, por cima da válvula de descarga (53), se previu uma câmara (54), que é obturada por um órgão de ligação (55) feito de material plástico, por exemplo, e colado na plaqueta de silício (56). Assim, a câmara (54), que é feita em comunicação com a aspiração da bomba, está isolada totalmente da atmosfera exterior. Esta construção tem a vantagem de permitir evitar a utilização de uma plaqueta de fecho particular.

Tanto na bomba segundo as fig. 8 a 10 [canalização (57)] como na da fig. 11 [câmara (54)], as válvulas de descarga estão ligadas à entrada da bomba de modo a assegurar nestes casos também, a segurança contra sobrepressões.

Vai agora examinar-se o funcionamento da microbomba segundo a presente invenção, fazendo referência mais particularmente ao diagrama da fig. 13, que representa o caudal em função da pressão na canalização de descarga.

Notar-se-á que o funcionamento é o mesmo qualquer que seja 0 modo de realização descrito. Para maior comodidade, a descrição seguinte refere-se portanto apenas â forma de realização das fig. 1 e 2. -17- >·*

Quando não estiver aplicada qualquer tensão eléctrica à pastilha piezoeléctrica (13), as válvulas de aspiração (16) e de descarga (18) estão na posição de fecho. Quando se aplica uma tensão eléctrica, a pastilha piozoelictrica (13) deforma-se fazendo flectir a plaqueta (12) para o interior. Produz-se então um aumento de pressão na câmara de bombagem (15), que provoca a abertura da válvula de descarga (18), visto que a força que actua na membrana devida ã pressão na câmara (15) é maior do que a diferença entre a força criada pela pré-tensão da válvula (18), assegurada pela camada de óxido de silício (17) e a força de vida á pressão no canal de saída (3). 0 fluido contido na câmara de bombagem é então descarregado para o canal de saída (3) pelo deslocamento da zona reformável da plaqueta (12). Durante esta fase, a válvula de aspiração (16) é mantida fechada pela pressão que reina na câmara de bombagem (15). 0 fluido escoa-se sem encontrar resistência notável, Devido ao facto de a câmara de bombagem (15) estar então directamente em comunicação com o canal de saída (3).

Pelo contrário, quando se retira a tensão eléctrica, a pastilha piezoeléctrica (13) retoma a sua forma inicial, ou defor ma-se mesmo no sentido contrário de modo que a pressão da câmara de bombagem (15) diminui. Isso provoca o fecho da válvula de descarga (18), visto que a força devida à pressão da câmara de bombagem (15) é menor do que a diferença entre a força criada pela pré-tensão da válvula e a força devida à pressão no canal de -18- saída (3). A abertura da válvula de aspiração (16) faz-se desde que a soma da força devida à pressão na câmara de bombagem e da força criada pela pré-tensão da válvula (16) seja inferior à força devida à pressão no canal de entrada (2). Há então aspiração de fluido na câmara de bombagem (15) pelo canal de entrada (2), em consequência do deslocamento da zona deformãvel da plaqueta (12).

Escolhendo um valor elevado da relação entre o diâmetro da membrana da válvula de descarga (18) e o da sua sede, a pressão do canal de descarga (3) pouco influencia a pressão da câmara de bombagem necessária para abrir a válvula de descarga. Por conseguinte, escolhendo de maneira judiciosa esta relação, bem como a frequência de comando da pastilha piezoeléctrica, pode conseguir-se que a pressão de saída apenas influencie pouco o caudal de saída. Podem assim determinar-se curvas de caudal/pressão de saída tais como as que estão representadas na fig. 13. Nesta figura, a curva (A) foi obtida aplicando à pastilha piezoeléctrica de uma micro-bomba segundo as fig. 3 a 5, com as dimensões aproximadas atrás indicadas, uma tensão a 2 Hz, mantendo-se o caudal de saída praticamente constante com um valor de 30 microlitros/minuto (escolha mais favorável). Se se comandar a pastilha piezoeléctrica com uma tensão a 5 Hz, este caudal é elevado para 64 microlitros/ /minuto, aproximadamente. Tal como se pode observar nas curvas da fig. 13, a escolha de uma pré-tensão dada sobre a membrana da válvula de descarga mantêm o caudal constante com os valores -19- / ( indicados, enquanto a pressão de saída pode variar de 0 a 70 cm'' de H2O. Por outro lado, as curvas mostram igualmente que o caudal se mantém constante mesmo para valores negativos da diferença entre a pressão de saída e a pressão de entrada [partes (C) e (D) das curvas respectivas]. Este caso pode produzir-se por exemplo na presença de uma sobrepressão na entrada da bomba.

Notar-se-á que a microbomba qualquer que seja a forma de realização das anteriormente descritas, é compacta e simples, apresenta uma resistência ao escoamento baixa e permite determinar, com uma aproximação muito boa, um caudal constante em função da pressão de saída.

Em todas as formas de realização, excepto a das fig. 1 e 2, a bomba foi concebida para garantir uma segurança contra sobre-pressões, devido ao facto de a entrada da bomba estar em comunicação com uma câmara situada por cima da válvula de descarga. Por conseguinte, se se apresentar uma tal sobrepressão, ela actua na válvula de descarga no sentido do fecho, isolando assim o canal de descarga da câmara de bombagem. Esta característica da bomba pode ser importante quando se trata de uma bomba transportada por um paciente que leva também um reservatório flexível. Se ele então comprimir o reservatório (por exemplo por chocar com um obstáculo), a sobrepressão na aspiração da bomba não provoca qualquer caudal de descarga desta. -20-

Além disso, graças à colocação em comunicação da câmara de compensação com a entrada da bomba, uma variação da pressão de entrada tem, na gama normal de funcionamento da bomba, apenas uma pequena influência no caudal da saída.

Deve notar-se que o estabelecimento da comunicação pode ser feito igualmente por uma ligação exterior â bomba. Por exemplo, a bomba das fig. 1 e 2 poderia estar dotada com um tubo a ligar a entrada com a saída.

Finalmente, a fig. 1 mostra que se pode associar â plaqueta de silício um elemento de controlo de funcionamento, por exemplo sob a forma de um extensómetro (11A) cuja variação de resistência poderá ser medida para testemunhar o bom funcionamento da bomba ou a rotura da membrana â qual está colado o extensómetro. Ê claro que pode prever-se em todas as formas de realização um ou vários destes elementos de controlo.

Claims (11)

1. 21-

   R Ε I v::i NDICAÇÕES 1.- Microbomba que compreende uma primeira plaqueta (11; 27; 41; 56) de material que pode ser acabado à máquina por meio de técnicas fotolitogrãficas, de maneira a definir com pelo menos uma segunda plaqueta de suporte (1; 26; 40), encostada face a face â primeira plaqueta, uma câmara de bombagem (15; 44), uma primeira válvula automática, de tipo anti-retorno (16; 33? 45) através da qual a referida câmara de bombagem (15? 44) pode comunicar selec-tivamente com uma entrada (2? 30; 50) da bomba e uma segunda válvula automática do tipo com membrana (18; 36; 46) através da qual a referida câmara de bombagem pode comunicar selectivamente com uma salda (3; 36; 43) da bomba, com meios (13; 14; 29; 49) previs tos para provocar uma variação periódica de volume da referida câmara de bombagem (15; 44), caracterizada por a referida saída (3; 36a? 43) estar em comunicação directa com um volume (18d) iso- -22-

   lado da referida câmara de bombagem (15; 44) pela referida segunda válvula automática (18; 36; 46) e situado do mesmo lado desta válvula que o canal (19; 20) pelo qual esta válvula automática comunica com a câmara de bombagem, de maneira que as pressões existentes respectivamente nesta câmara de bombagem e no canal de saída actuem no sentido da abertura sobre a referida segunda válvula automática, e por a referida segunda válvula automática (18; 36; 46) estar em comunicação aberta com a referida primeira válvula automática (16; 33; 45) por intermédio da referida câmara de bombagem (15; 44), de maneira que, durante a fase de refluxo da bomba, esta câmara comunique directamente com a referida saída (3; 36a; 43) através da referida segunda válvula automática em posição aberta.
2. 2. - Microbomba de acordo .com a reivindicação 1, caracteri-zada por compreender uma terceira plaqueta (12; 28; 42; 55) que cobre a referida primeira plaqueta (11; 27; 41) pelo menos sobre uma parte da sua superfície e delimita com ela pelo menos uma câmara (15; 21; 51; 54) destinada a formar uma cavidade activa da bomba.
3. 3. - Microbomba de acordo com a reivindicação 2, caracteri-zada por os referidos meios previstos para provocar uma variação periódica de volume da câmara de bombagem compreenderem uma pastilha piezoeléctrica (13; 29) fixada na referida terceira plaque- ta (12; 28) numa zona que coincide com a referida câmara de bom-bagem (15) .
4. 4. - Microbomba de acordo com a reivindicação 2, caracteriza-da por os referidos meios previstos para provocar uma variação pe riõdica do volume da câmara de bombagem compreenderem uma pastilha piezoeléctrica (49) , por a referida câmara de bombagem (44) ser delimitada pelas referidas primeira (41) e segunda (40) plaquetas e por a referida pastilha piezoeléctrica estar fixada na referida primeira plaqueta numa zona a descoberto desta que coincide com a referida câmara de bombagem (44),
5. 5. - Microbomba de acordo com uma qualquer das reivindicações 2 a 4, caracterizada por a referida terceira plaqueta (56) estar preparada para formar também pelo menos uma das ligações por meio da qual a bomba pode ser ligada a um circuito exterior.
6. 6. - Microbomba de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 5, caracterizada por o elemento detector, tal como um calibrador de aperto, por exemplo (11A), estar fixado na referida primeira plaqueta (11) para permitir a vigilância do bom funciona mento da bomba.
7. 7. - Microbomba de acordo com uma qualquer das reivindicações anteriores, caracterizada por a referida primeira válvula -24- -24- & A·'

   Λ» automática (16; 33; 45) e/ou a referida segunda válvula automática (18; 36; 46) compreender uma membrana (16a; 18a) prevista no plano da referida primeira plaqueta no centro da qual está previs ta numa nervura anular (16c; 18c) cujo vértice se destina a ser aplicado contra outra plaqueta (1; 12; 26; 28; 40; 41) que serve de sede desta válvula automática, e por pelo menos a referida ner vura (16c; 18c) estar revestida com uma camada de oxido (17) que solicita a membrana com uma tensão prévia determinada de antemão de maneira que a válvula automática esteja normalmente fechada.
8. 8. - Microbomba de acordo com a reivindicação 7, caracteri-zada pelo facto de a membrana (18a) da segunda válvula automática ser pelo menos parcialmente recoberta por uma camada de um material que origina na membrana forças de corte que induzem uma pré--tensão suplementar.
9. 9, - Microbomba de acordo com uma qualquer das reivindicações 7 e 8, caracterizada por do lado oposto ã referida nervura (16c), a referida membrana (16a) ter um ressalto (38) que se prolonga para outra plaqueta (28) da bomba e destinada a limitar o passeio da membrana (16) no caso de esta ser submetida a uma pre£ são excessiva.
10. 10.- Microbomba de acordo com uma qualquer das reivindicações 7 e 8, caracterizada por as nervuras (16c), previstas res- -25-

    pectivamente sobre as membranas (16a) das referidas válvulas automáticas serem depositadas sobre faces opostas destas membranas (válvulas automáticas 45 e 46).
11. 11.- Microbomba de acordo com uma qualquer das reivindicações 7 a 9, caracterizada por a entrada (2; 30; 50) da bomba estar em comunicação com uma câmara de compensação (21; 30; 51; 54) colocada acima da referida segunda válvula automática (18; 36; 46) a fim de solicitar esta ultima para o fecho sob a influencia da pressão existente na referida entrada. Lisboa, 12 de Junho de 1990 0 Agente Oficial da Propriedade Indusfríal