Claims (67)
1. Насос, содержащий:1. A pump containing:
корпус насоса, имеющий, по существу, цилиндрическую форму, ограничивающий полость для размещения текучей среды, полость образована боковой стенкой, закрытой на обоих торцах, по существу, круглыми торцевыми стенками, по меньшей мере одна из торцевых стенок является приводимой в движение торцевой стенкой и имеет центральную часть и периферическую часть, продолжающуюся в радиальном направлении наружу от центральной части приводимой в движение торцевой стенки;a pump housing having a substantially cylindrical shape defining a cavity for accommodating a fluid, the cavity is formed by a side wall closed at both ends by substantially circular end walls, at least one of the end walls is driven by the end wall and has a central portion and a peripheral portion extending radially outward from the central portion of the driven end wall;
исполнительный механизм, оперативно связанный с центральной частью приводимой в движение стенки, который вызывает колебательное движение приводимой в движение торцевой стенки, тем самым генерируя колебания смещения приводимой в движение стенки в направлении, по существу, перпендикулярном ей, с кольцевым узлом колебаний между центром приводимой в движение стенки и боковой стенкой, во время работы;an actuator operatively connected to the central part of the driven wall, which causes the oscillating movement of the driven end wall, thereby generating fluctuations in the displacement of the driven wall in a direction essentially perpendicular to it, with an annular vibration unit between the center of the driven wall and side wall during operation;
изолятор, оперативно связанный с периферической частью приводимой в движение стенки, для уменьшения ослабления колебаний смещения;an insulator operatively connected to the peripheral part of the wall to be driven in order to reduce the attenuation of displacement vibrations;
первое отверстие, расположенное в любом месте в полости, отличном от места расположения кольцевого узла колебаний, и продолжающееся через корпус насоса;a first hole located anywhere in the cavity other than the location of the annular vibration unit, and extending through the pump housing;
второе отверстие, расположенное в любом месте корпуса насоса, отличном от места расположения указанного первого отверстия, и продолжающееся через корпус насоса;a second hole located anywhere in the pump housing other than the location of the specified first hole, and continuing through the pump housing;
и, мембранный клапан, расположенный по меньшей мере в одном из указанных первого отверстия и второго отверстия,and, a membrane valve located in at least one of said first holes and second holes,
при этом колебания смещения генерируют соответствующие радиальные колебания давления текучей среды в полости указанного корпуса насоса, заставляя текучую среду течь через указанные первое и второе отверстия, во время работы.wherein the bias oscillations generate corresponding radial fluctuations in the pressure of the fluid in the cavity of said pump casing, causing the fluid to flow through said first and second openings during operation.
2. Насос по п.1, в котором отношение радиуса (r) полости, продолжающегося от продольной оси полости до боковой стенки, к высоте (h) боковой стенки полости больше порядка 1,2.2. The pump according to claim 1, in which the ratio of the radius (r) of the cavity, extending from the longitudinal axis of the cavity to the side wall, to the height (h) of the side wall of the cavity is greater than about 1.2.
3. Насос по п.2, в котором высота (h) полости и радиус (r) полости дополнительно удовлетворяют следующему соотношению: h2/r>4·10-10 м.3. The pump according to claim 2, in which the height (h) of the cavity and the radius (r) of the cavity additionally satisfy the following ratio: h 2 / r> 4 · 10 -10 m
4. Насос по п.2, в котором второе отверстие располагается в одной из торцевых стенок на расстоянии порядка 0,63r±0,2r от центра торцевой стенки.4. The pump according to claim 2, in which the second hole is located in one of the end walls at a distance of the order of 0.63r ± 0.2r from the center of the end wall.
5. Насос по п.2, в котором исполнительный механизм приводит в движение торцевую стенку, связанную с ним, чтобы вызвать колебательное движение с частотой (f).5. The pump according to claim 2, in which the actuator drives the end wall associated with it to cause oscillatory motion with frequency (f).
6. Насос по п.2, в котором исполнительный механизм приводит в движение торцевую стенку, связанную с ним, чтобы вызвать колебательное движение с частотой (f), причем радиус (r) и частота (f) удовлетворяют следующему соотношению: k0cS/2πf≤r≤k0cf/2πf, где cS≈115 м/с, cf≈1970 м/с и k0≈3,83.6. The pump according to claim 2, in which the actuator drives the end wall associated with it to cause oscillatory motion with frequency (f), and the radius (r) and frequency (f) satisfy the following relation: k 0 c S / 2πf≤r≤k 0 c f / 2πf, where c S ≈115 m / s, c f ≈1970 m / s and k 0 ≈3.83.
7. Насос по п.1, в котором нижняя резонансная частота радиальных колебаний давления больше порядка 500 Гц.7. The pump according to claim 1, in which the lower resonant frequency of the radial pressure oscillations is greater than about 500 Hz.
8. Насос по п.1, в котором частота колебаний смещения приводимой в движение стенки приблизительно равна нижней резонансной частоте радиальных колебаний давления.8. The pump according to claim 1, in which the oscillation frequency of the displacement of the driven wall is approximately equal to the lower resonant frequency of the radial pressure fluctuations.
9. Насос по п.1, в котором частота колебаний смещения приводимой в движение стенки отличается от нижней резонансной частоты радиальных колебаний давления в пределах 20%.9. The pump according to claim 1, in which the oscillation frequency of the displacement of the driven wall differs from the lower resonant frequency of the radial pressure fluctuations within 20%.
10. Насос по п.1, в котором колебания смещения давления приводимой в движение стенки согласованы по форме колебаний с радиальными колебаниями давления.10. The pump according to claim 1, in which the fluctuations in the pressure displacement of the driven wall are matched in the form of vibrations with radial pressure fluctuations.
11. Насос по п.1, в котором клапан позволяет текучей среде течь через полость, по существу, в одном направлении.11. The pump of claim 1, wherein the valve allows fluid to flow through the cavity in substantially one direction.
12. Насос по п.2, в котором указанное отношение находится в диапазоне между порядка 10 и порядка 50, когда текучей средой во время работы в полости является газ.12. The pump according to claim 2, in which the specified ratio is in the range between about 10 and about 50, when the fluid during operation in the cavity is gas.
13. Насос по п.3, в котором отношение h2/r находится в диапазоне между порядка 10-3 и порядка 10-6 м, когда текучей средой во время работы в полости является газ.13. The pump according to claim 3, in which the ratio h 2 / r is in the range between the order of 10 -3 and about 10 -6 m, when the fluid during operation in the cavity is a gas.
14. Насос по п.2, в котором объем полости меньше порядка 10 мл.14. The pump according to claim 2, in which the volume of the cavity is less than about 10 ml.
15. Насос по п.1, дополнительно содержащий:15. The pump according to claim 1, additionally containing:
второй исполнительный механизм, оперативно связанный с центральной частью другой торцевой стенки, который вызывает колебательное движение указанной торцевой стенки в направлении, по существу, перпендикулярном ей; иa second actuator operatively associated with the Central part of the other end wall, which causes the oscillatory movement of the specified end wall in a direction essentially perpendicular to it; and
второй изолятор, оперативно связанный с периферической частью указанной торцевой стенки, для уменьшения ослабления колебательного движения указанной торцевой стенки боковой стенкой в полости.the second insulator, operatively connected with the peripheral part of the specified end wall, to reduce the weakening of the oscillatory movement of the specified end wall by the side wall in the cavity.
16. Насос п.1, в котором исполнительный механизм содержит пьезоэлектрический компонент, чтобы вызывать колебательное движение.16. The pump of claim 1, wherein the actuator comprises a piezoelectric component to cause oscillatory motion.
17. Насос п.1, в котором исполнительный механизм содержит магнитострикционный компонент, чтобы вызывать колебательное движение.17. The pump of claim 1, wherein the actuator comprises a magnetostrictive component to cause oscillatory motion.
18. Насос по п.2, в котором радиус исполнительного механизма больше или равен 0,63(r).18. The pump according to claim 2, in which the radius of the actuator is greater than or equal to 0.63 (r).
19. Насос по п.18, в котором радиус исполнительного механизма меньше или равен радиусу (r) полости.19. The pump of claim 18, wherein the radius of the actuator is less than or equal to the radius (r) of the cavity.
20. Насос, содержащий:20. A pump containing:
корпус насоса, имеющий полость, по существу, цилиндрической формы, имеющую боковую стенку, закрытую двумя торцевыми поверхностями, для размещения текучей среды, полость имеет высоту (h) и радиус (r), причем отношение радиуса (r) к высоте (h) больше 1,2;a pump housing having a cavity of a substantially cylindrical shape having a side wall closed by two end surfaces to accommodate a fluid, the cavity has a height (h) and a radius (r), the ratio of radius (r) to height (h) being greater 1,2;
исполнительный механизм, оперативно связанный с центральной частью одной торцевой поверхности и выполненный с возможностью вызывать колебательное движение торцевой поверхности, с кольцевым узлом колебаний между центром торцевой поверхности и боковой стенкой, во время работы;an actuator operatively associated with the central part of one end surface and configured to cause oscillatory movement of the end surface, with an annular vibration node between the center of the end surface and the side wall, during operation;
изолятор, оперативно связанный с периферической частью торцевой поверхности, для уменьшения ослабления колебательного движения;an insulator operatively connected with the peripheral part of the end surface to reduce the weakening of the oscillatory movement;
первое отверстие для клапана, расположенное в любом месте в полости, отличном от места расположения кольцевого узла колебаний, и продолжающееся через корпус насоса;a first valve hole located anywhere in the cavity other than the location of the annular vibration assembly and extending through the pump housing;
второе отверстие для клапана, расположенное в любом месте корпуса насоса, отличном от места расположения первого отверстия, и продолжающееся через корпус насоса;a second valve hole located anywhere in the pump housing other than the location of the first hole and extending through the pump housing;
и мембранный клапан, расположенный по меньшей мере в одном из первого отверстия для клапана и второго отверстия для клапана, чтобы обеспечить возможность текучей среде течь через полость, во время работы.and a diaphragm valve located in at least one of the first valve port and the second valve port to allow fluid to flow through the cavity during operation.
21. Насос по п.20, в котором мембранный клапан содержит:21. The pump according to claim 20, in which the diaphragm valve comprises:
первую пластину, имеющую отверстия, продолжающиеся в целом перпендикулярно через первую пластину;a first plate having holes extending generally perpendicularly through the first plate;
вторую пластину, имеющую первые отверстия, продолжающиеся в целом перпендикулярно через вторую пластину, причем первые отверстия, по существу, смещены относительно отверстий первой пластины;a second plate having first holes extending generally perpendicularly through the second plate, the first holes being substantially offset from the holes of the first plate;
промежуточный элемент, расположенный между первой пластиной и второй пластиной, образуя между ними полость, сообщающуюся по текучей среде с отверстиями первой пластины и первыми отверстиями второй пластины; иan intermediate element located between the first plate and the second plate, forming a cavity between them in fluid communication with the holes of the first plate and the first holes of the second plate; and
мембрану, расположенную с возможностью перемещения между первой пластиной и второй пластиной, причем мембрана имеет отверстия, по существу, смещенные относительно отверстий первой пластины и, по существу, выровненные с первыми отверстиями второй пластины;a membrane arranged to move between the first plate and the second plate, the membrane having openings substantially offset from the openings of the first plate and substantially aligned with the first openings of the second plate;
в результате чего мембрана перемещается между первой и второй пластинами в ответ на изменение направления разности давлений текучей среды в мембранном клапане.as a result, the membrane moves between the first and second plates in response to a change in direction of the pressure difference of the fluid in the membrane valve.
22. Насос по п.21, в котором вторая пластина содержит вторые отверстия, продолжающиеся в целом перпендикулярно через вторую пластину и расположенные в промежутках между первыми отверстиями второй пластины, в результате чего вторые отверстия смещены относительно отверстий мембраны.22. The pump according to item 21, in which the second plate contains second holes, extending generally perpendicularly through the second plate and located in the gaps between the first holes of the second plate, resulting in the second holes are offset relative to the holes of the membrane.
23. Насос по п.21, в котором мембрана прилегает к одной из первой и второй пластин в первом положении, когда разность давлений, по существу, равна нулю, и выполнена с возможностью перемещения к другой из первой и второй пластин во второе положение, когда прилагается разность давлений, в результате чего мембрана перемещается из первого положения во второе положение в ответ на изменение направления разности давлений текучей среды в мембранном клапане и обратно в первое положение в ответ на изменение на противоположное направления движения разности давлений текучей среды.23. The pump according to item 21, in which the membrane is adjacent to one of the first and second plates in the first position, when the pressure difference is essentially zero, and is configured to move to the other of the first and second plates in the second position, when a pressure difference is applied, as a result of which the membrane moves from the first position to the second position in response to a change in the direction of the pressure difference of the fluid in the membrane valve and back to the first position in response to a change in the opposite direction of travel spine fluid pressure.
24. Насос по п.23, в котором мембрана прилегает ко второй пластине в нормально открытом положении, в результате чего текучая среда течет через мембранный клапан, когда мембрана находится в первом положении, и поток текучей среды блокируется мембранным клапаном, когда мембрана находится во втором положении.24. The pump according to item 23, in which the membrane is adjacent to the second plate in a normally open position, whereby the fluid flows through the membrane valve when the membrane is in the first position, and the fluid flow is blocked by the membrane valve when the membrane is in the second position.
25. Насос по п.24, в котором вторая пластина дополнительно содержит вторые отверстия, продолжающиеся в целом перпендикулярно через вторую пластину и расположенные в промежутках между первыми отверстиями второй пластины, в результате чего вторые отверстия смещены относительно отверстий мембраны, когда она находится во втором положении.25. The pump according to paragraph 24, in which the second plate further comprises second holes extending generally perpendicularly through the second plate and located in the spaces between the first holes of the second plate, as a result of which the second holes are offset relative to the holes of the membrane when it is in the second position .
26. Насос по п.23, в котором мембрана прилегает к первой пластине в нормально закрытом положении, в результате чего поток текучей среды блокируется мембранным клапаном, когда мембрана находится в первом положении, и текучая среда течет через мембранный клапан, когда мембрана находится во втором положении.26. The pump according to item 23, in which the membrane is adjacent to the first plate in a normally closed position, as a result of which the fluid flow is blocked by the membrane valve when the membrane is in the first position, and the fluid flows through the membrane valve when the membrane is in the second position.
27. Насос по п.26, в котором вторая пластина дополнительно содержит вторые отверстия, продолжающиеся в целом перпендикулярно через вторую пластину и расположенные в промежутках между первыми отверстиями второй пластины, в результате чего вторые отверстия смещены относительно отверстий мембраны, когда она находится во втором положении.27. The pump of claim 26, wherein the second plate further comprises second holes extending generally perpendicularly through the second plate and spaced between the first holes of the second plate, as a result of which the second holes are offset relative to the holes of the membrane when it is in the second position .
28. Насос по п.21, в котором первая и вторая пластины изготовлены из, по существу, жесткого материала, выбранного из группы, включающей в себя металл, пластик, кремний и стекло.28. The pump according to item 21, in which the first and second plates are made of essentially rigid material selected from the group comprising metal, plastic, silicon and glass.
29. Насос по п.28, в котором металлом является сталь, имеющая толщину между порядка 100 и порядка 200 мкм.29. The pump of claim 28, wherein the metal is steel having a thickness between about 100 and about 200 microns.
30. Насос по п.21, в котором мембрана и одна из первой и второй пластин располагаются на расстоянии друг от друга в диапазоне между порядка 5 мкм и порядка 150 мкм, когда мембрана прилегает к другой пластине.30. The pump according to item 21, in which the membrane and one of the first and second plates are located at a distance from each other in the range between about 5 microns and about 150 microns, when the membrane is adjacent to another plate.
31. Насос по п.30, в котором мембрана изготовлена из полимера, имеющего толщину порядка 3 мкм, и расстояние между мембраной и одной из первой и второй пластин находится в диапазоне между порядка 15 мкм и порядка 50 мкм, когда мембрана прилегает к другой пластине.31. The pump according to item 30, in which the membrane is made of a polymer having a thickness of the order of 3 microns, and the distance between the membrane and one of the first and second plates is in the range between about 15 microns and about 50 microns, when the membrane is adjacent to another plate .
32. Насос по п.21, в котором мембрана изготовлена из легкого по весу материала, выбранного из группы, включающей в себя полимер и металл.32. The pump according to item 21, in which the membrane is made of light-weight material selected from the group including polymer and metal.
33. Насос по п.32, в котором легким по весу материалом является полимер, имеющий толщину меньше порядка 20 мкм.33. The pump according to p, in which the light-weight material is a polymer having a thickness of less than about 20 microns.
34. Насос по п.33, в котором полимером является полиэтилентерефталат, имеющий толщину порядка 3 мкм.34. The pump according to p. 33, in which the polymer is polyethylene terephthalate having a thickness of the order of 3 microns.
35. Насос по п.33, в котором полимером является жидкокристаллическая пленка, имеющая толщину порядка 3 мкм.35. The pump according to p. 33, in which the polymer is a liquid crystal film having a thickness of the order of 3 microns.
36. Насос по п.21, в котором отверстия в первой пластине имеют диаметр меньше порядка 500 мкм.36. The pump according to item 21, in which the holes in the first plate have a diameter less than about 500 microns.
37. Насос по п.21, в котором мембрана изготовлена из полимера, имеющего толщину порядка 3 мкм, и отверстия в пластине имеют диаметр меньше порядка 150 мкм.37. The pump according to item 21, in which the membrane is made of a polymer having a thickness of the order of 3 microns, and the holes in the plate have a diameter less than about 150 microns.
38. Насос по п.21, в котором первая и вторая пластины изготовлены из стали, имеющей толщину порядка 100 мкм, и в котором отверстия первой пластины, первые отверстия второй пластины и отверстия мембраны имеют диаметр порядка 150 мкм, и в котором мембрана изготовлена из полимерной пленки, имеющей толщину порядка 3 мкм.38. The pump according to item 21, in which the first and second plates are made of steel having a thickness of the order of 100 microns, and in which the holes of the first plate, the first holes of the second plate and the holes of the membrane have a diameter of about 150 microns, and in which the membrane is made of a polymer film having a thickness of the order of 3 microns.
39. Насос по п.21, в котором изменение направления разности давлений колеблется с частотой больше порядка 20 кГц.39. The pump according to item 21, in which the change in direction of the pressure difference oscillates with a frequency greater than about 20 kHz.
40. Насос по п.39, в котором мембрана имеет задержку времени отклика меньше порядка двадцати пяти процентов периода времени колебаний разности давлений.40. The pump according to § 39, in which the membrane has a response time delay of less than about twenty-five percent of the time period of the fluctuation of the pressure difference.
41. Насос по п.21, в котором первая и вторая пластины, промежуточный элемент и мембрана содержат первую клапанную часть, и мембранный клапан дополнительно содержит вторую клапанную часть, содержащую:41. The pump according to item 21, in which the first and second plates, the intermediate element and the membrane contain the first valve part, and the membrane valve further comprises a second valve part containing:
первую пластину, имеющую отверстия, продолжающиеся в целом перпендикулярно через первую пластину;a first plate having holes extending generally perpendicularly through the first plate;
вторую пластину, имеющую первые отверстия, продолжающиеся в целом перпендикулярно через вторую пластину, причем первые отверстия, по существу, смещены относительно отверстий первой пластины;a second plate having first holes extending generally perpendicularly through the second plate, the first holes being substantially offset from the holes of the first plate;
промежуточный элемент, расположенный между первой пластиной и второй пластиной, образуя между ними полость, сообщающуюся по текучей среде с отверстиями первой пластины и первыми отверстиями второй пластины; иan intermediate element located between the first plate and the second plate, forming a cavity between them in fluid communication with the holes of the first plate and the first holes of the second plate; and
мембрану, расположенную с возможностью перемещения между первой пластиной и второй пластиной, причем мембрана имеет отверстия, по существу, смещенные относительно отверстий первой пластины и, по существу, выровненные с первыми отверстиями второй пластины;a membrane arranged to move between the first plate and the second plate, the membrane having openings substantially offset from the openings of the first plate and substantially aligned with the first openings of the second plate;
в результате чего мембрана перемещается между первой и второй пластинами в ответ на изменение направления разности давлений текучей среды в мембранном клапане,whereby the membrane moves between the first and second plates in response to a change in the direction of the pressure difference of the fluid in the membrane valve,
и в котором первая и вторая клапанные части ориентированы относительно разности давлений таким образом, чтобы позволить текучей среде течь через две части клапана в противоположных направлениях в ответ на циклическое изменение разности давлений текучей среды в клапане.and in which the first and second valve parts are oriented relative to the pressure difference so as to allow fluid to flow through the two parts of the valve in opposite directions in response to a cyclic change in the pressure difference of the fluid in the valve.
42. Насос по п.41, в котором мембрана каждой клапанной части прилегает к одной из первой и второй пластин в первом положении, когда разность давлений равна, по существу, нулю, и выполнена с возможностью перемещения к другой из первой и второй пластин во втором положении, когда прилагается разность давлений, в результате чего каждая из мембран перемещается из первого положения во второе положение в ответ на изменение направления разности давлений текучей среды в мембранном клапане и обратно в первое положение в ответ на изменение на противоположное направления разности давлений текучей среды.42. The pump according to paragraph 41, in which the membrane of each valve part is adjacent to one of the first and second plates in the first position, when the pressure difference is essentially zero, and is configured to move to the other of the first and second plates in the second the position when the pressure difference is applied, as a result of which each of the membranes moves from the first position to the second position in response to a change in the direction of the pressure difference of the fluid in the membrane valve and back to the first position in response to a change in faux directing fluid pressure differential.
43. Насос по п.41, в котором первая и вторая клапанные части ориентированы в противоположных направлениях относительно разности давлений, и мембрана каждой клапанной части прилегает ко второй пластине в нормально открытом положении, в результате чего текучая среда течет через каждую из клапанных частей, когда мембраны находятся в первом положении, и поток текучей среды блокируется клапанными частями, когда мембраны находятся во втором положении.43. The pump according to paragraph 41, in which the first and second valve parts are oriented in opposite directions relative to the pressure difference, and the membrane of each valve part is adjacent to the second plate in a normally open position, as a result of which fluid flows through each of the valve parts when the membranes are in the first position, and the fluid flow is blocked by the valve portions when the membranes are in the second position.
44. Насос по п.41, в котором первая и вторая клапанные части ориентированы в противоположных направлениях относительно разности давлений, и мембрана каждой клапанной части прилегает к первой пластине в нормально закрытом положении, в результате чего поток текучей среды блокируется клапанными частями, когда мембраны находятся в первом положении, и текучая среда течет через клапанные части, когда мембраны находятся во втором положении.44. The pump according to paragraph 41, in which the first and second valve parts are oriented in opposite directions relative to the pressure difference, and the membrane of each valve part is adjacent to the first plate in a normally closed position, as a result of which the fluid flow is blocked by the valve parts when the membranes are in the first position, and fluid flows through the valve portions when the membranes are in the second position.
45. Насос по п.41, в котором первая и вторая клапанные части ориентированы в противоположных направлениях относительно разности давлений, мембрана первой клапанной части прилегает к первой пластине в нормально закрытом положении, в результате чего поток текучей среды блокируется первой клапанной частью, когда мембрана находится в первом положении, и текучая среда течет через первую клапанную часть, когда мембрана находится во втором положении, и мембрана второй клапанной части прилегает ко второй пластине в нормально открытом положении, в результате чего текучая среда течет через вторую клапанную часть, когда мембрана находится в первом положении, и поток текучей среды блокируется второй клапанной частью, когда мембрана находится во втором положении.45. The pump according to paragraph 41, in which the first and second valve parts are oriented in opposite directions relative to the pressure difference, the membrane of the first valve part abuts the first plate in a normally closed position, as a result of which the fluid flow is blocked by the first valve part when the membrane is located in the first position, and the fluid flows through the first valve portion when the membrane is in the second position, and the membrane of the second valve portion abuts the second plate in the normally open position, whereby fluid flows through the second valve portion when the membrane is in the first position and fluid flow is blocked by the second valve part when the membrane is in the second position.
46. Насос по п.20, в котором колебательное движение генерирует радиальные колебания давления текучей среды в полости, заставляя текучую среду течь через первое отверстие и второе отверстие.46. The pump according to claim 20, in which the oscillatory movement generates radial fluctuations in the pressure of the fluid in the cavity, causing the fluid to flow through the first hole and second hole.
47. Насос по п.46, в котором нижняя резонансная частота радиальных колебаний давления больше порядка 500 Гц.47. The pump according to item 46, in which the lower resonant frequency of the radial pressure fluctuations is greater than about 500 Hz.
48. Насос по п.46, в котором частота колебательно движения приблизительно равна нижней резонансной частоте радиальных колебаний давления.48. The pump according to item 46, in which the frequency of the oscillatory motion is approximately equal to the lower resonant frequency of the radial pressure fluctuations.
49. Насос по п.46, в котором частота колебательного движения отличается от нижней резонансной частоты радиальных колебаний давления в пределах 20%.49. The pump according to item 46, in which the frequency of the oscillatory motion differs from the lower resonant frequency of the radial pressure fluctuations within 20%.
50. Насос по п.46, в котором колебательное движение согласовано по форме колебаний с радиальными колебаниями давления.50. The pump according to item 46, in which the oscillatory movement is coordinated in the form of vibrations with radial pressure fluctuations.
51. Насос по п.20, в котором высота (h) полости и радиус (r) полости дополнительно удовлетворяют следующему соотношению: h2/r>4·10-10 м.51. The pump according to claim 20, in which the height (h) of the cavity and the radius (r) of the cavity additionally satisfy the following ratio: h 2 / r> 4 · 10 -10 m
52. Насос по п.20, в котором исполнительный механизм приводит в движение торцевую поверхность полости, связанную с ним, чтобы вызвать колебательное движение с частотой (f), причем радиус (r) и частота (f) удовлетворяют следующем соотношению: k0cS/2πf≤r≤k0cf/2πf, где cS≈115 м/с, cf≈1970 м/с и k0≈3,83.52. The pump according to claim 20, in which the actuator drives the end surface of the cavity associated with it to cause oscillatory motion with frequency (f), and the radius (r) and frequency (f) satisfy the following relation: k 0 c S / 2πf≤r≤k 0 c f / 2πf, where c S ≈115 m / s, c f ≈1970 m / s and k 0 ≈ 3.83.
53. Насос по п.20, в котором радиус исполнительного механизма больше или равен 0,63(r).53. The pump according to claim 20, in which the radius of the actuator is greater than or equal to 0.63 (r).
54. Насос по п.53, в котором радиус исполнительного механизма меньше или равен радиусу (r) полости.54. The pump according to item 53, in which the radius of the actuator is less than or equal to the radius (r) of the cavity.
55. Насос по п.20, в котором второе отверстие для клапана располагается в одной из торцевых поверхностей на расстоянии порядка 0,63r±0,2r от центра торцевой поверхности.55. The pump according to claim 20, in which the second hole for the valve is located in one of the end surfaces at a distance of the order of 0.63r ± 0.2r from the center of the end surface.
56. Насос по п.20, в котором клапан позволяет текучей среде течь через полость, по существу, в одном направлении.56. The pump of claim 20, wherein the valve allows fluid to flow through the cavity in substantially one direction.
57. Насос по п.20, в котором отношение находится в диапазоне между порядка 10 и порядка 50, когда текучей средой во время работы в полости является газ.57. The pump according to claim 20, in which the ratio is in the range between about 10 and about 50, when the fluid during operation in the cavity is gas.
58. Насос по п.20, в котором отношение h2/r находится в диапазоне между порядка 10-3 и порядка 10-6 м, когда текучей средой во время работы в полости является газ.58. The pump according to claim 20, in which the ratio h 2 / r is in the range between the order of 10 -3 and about 10 -6 m, when the fluid during operation in the cavity is a gas.
59. Насос по п.20, в котором объем полости меньше порядка 10 мл.59. The pump according to claim 20, in which the volume of the cavity is less than about 10 ml.
60. Насос по п.20, дополнительно содержащий:60. The pump according to claim 20, further comprising:
второй исполнительный механизм, оперативно связанный с центральной частью другой торцевой поверхности, который вызывает колебательное движение торцевой поверхности; иa second actuator operatively associated with the Central part of the other end surface, which causes oscillatory movement of the end surface; and
второй изолятор, оперативно связанный с периферической частью торцевой поверхности, для уменьшения ослабления колебательного движения торцевой поверхности.the second insulator, operatively connected with the peripheral part of the end surface, to reduce the weakening of the oscillatory movement of the end surface.
61. Насос по п.20, в котором исполнительный механизм содержит пьезоэлектрический компонент, чтобы вызывать колебательное движение.61. The pump according to claim 20, in which the actuator contains a piezoelectric component to cause oscillatory motion.
62. Насос п.20, в котором исполнительный механизм содержит магнитострикционный компонент, чтобы вызывать колебательное движение.62. The pump of claim 20, in which the actuator contains a magnetostrictive component to cause oscillatory motion.
63. Насос по п.20, в котором одна из торцевых поверхностей полости имеет форму усеченного конуса, при этом высота (h) полости изменяется от первой высоты приблизительно в центре одной торцевой поверхности до второй высоты рядом с боковой стенкой, которая меньше первой высоты.63. The pump according to claim 20, in which one of the end surfaces of the cavity has the shape of a truncated cone, while the height (h) of the cavity varies from a first height approximately in the center of one end surface to a second height next to a side wall that is smaller than the first height.
64. Насос по п.20, в котором одна из торцевых поверхностей полости имеет форму усеченного конуса, при этом высота (h) полости увеличивается от первой высоты приблизительно в центре одной торцевой поверхности до второй высоты рядом с боковой стенкой.64. The pump according to claim 20, in which one of the end surfaces of the cavity has the shape of a truncated cone, while the height (h) of the cavity increases from a first height approximately at the center of one end surface to a second height near the side wall.
65. Насос по п.64, в котором отношение первой высоты к второй высоте составляет не меньше порядка 50%.65. The pump according to item 64, in which the ratio of the first height to the second height is not less than about 50%.
66. Насос по п.20, в котором мембранным клапаном является двунаправленный клапан для управления потоком текучей среды в двух направлениях, двунаправленный клапан содержит по меньшей мере две клапанные части для управления потоком текучей среды, каждая из клапанных частей содержит:66. The pump according to claim 20, in which the diaphragm valve is a bi-directional valve for controlling the flow of fluid in two directions, the bi-directional valve contains at least two valve parts for controlling the flow of fluid, each of the valve parts contains:
первую пластину, имеющую отверстия, продолжающиеся в целом перпендикулярно через первую пластину;a first plate having holes extending generally perpendicularly through the first plate;
вторую пластину, имеющую первые отверстия, продолжающиеся в целом перпендикулярно через вторую пластину, причем первые отверстия, по существу, смещены относительно отверстий первой пластины;a second plate having first holes extending generally perpendicularly through the second plate, the first holes being substantially offset from the holes of the first plate;
промежуточный элемент, расположенный между первой пластиной и второй пластиной, образуя между ними полость, сообщающуюся по текучей среде с отверстиями первой пластины и первыми отверстиями второй пластины; иan intermediate element located between the first plate and the second plate, forming a cavity between them in fluid communication with the holes of the first plate and the first holes of the second plate; and
мембрану, расположенную с возможностью перемещения между первой пластиной и второй пластиной, причем мембрана имеет отверстия, по существу, смещенные относительно отверстий первой пластины и, по существу, выровненные с первыми отверстиями второй пластины;a membrane arranged to move between the first plate and the second plate, the membrane having openings substantially offset from the openings of the first plate and substantially aligned with the first openings of the second plate;
в результате чего мембрана перемещается между первой и второй пластинами в ответ на изменение направления разности давлений текучей среды в мембранном клапане,whereby the membrane moves between the first and second plates in response to a change in the direction of the pressure difference of the fluid in the membrane valve,
и в котором первая и вторая клапанные части ориентированы относительно разности давлений таким образом, чтобы позволить текучей среде течь через две части клапана в противоположных направлениях в ответ на циклическое изменение разности давлений текучей среды в клапане.and in which the first and second valve parts are oriented relative to the pressure difference so as to allow fluid to flow through the two parts of the valve in opposite directions in response to a cyclic change in the pressure difference of the fluid in the valve.
67. Двунаправленный клапан по п.66, в котором мембрана каждой клапанной части прилегает к одной из первой и второй пластин в первом положении, когда разность давлений равна, по существу, нулю, и выполнена с возможностью перемещения к другой из первой и второй пластин во второе положение, когда прилагается разность давлений, в результате чего каждая из мембран перемещается из первого положения во второе положение в ответ на изменение направления разности давлений текучей среды в мембранном клапане и обратно в первое положение в ответ на изменение на противоположное направления разности давлений текучей среды.
67. The bi-directional valve of claim 66, wherein the membrane of each valve portion abuts one of the first and second plates in a first position, when the pressure difference is substantially zero, and is configured to move to the other of the first and second plates in the second position, when a pressure difference is applied, as a result of which each of the membranes moves from the first position to the second position in response to a change in the direction of the pressure difference of the fluid in the membrane valve and back to the first position in response to changes opposite direction of the differential pressure of the fluid.