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1. (WO1998051929) MICROMEMBRANE PUMP
Latest bibliographic data on file with the International Bureau

Pub. No.: WO/1998/051929 International Application No.: PCT/EP1998/002507
Publication Date: 19.11.1998 International Filing Date: 28.04.1998
Chapter 2 Demand Filed: 10.12.1998
IPC:
F04B 43/04 (2006.01) ,F15C 5/00 (2006.01)
F MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
04
POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
B
POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
43
Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
02
having plate-like flexible members, e.g. diaphragms
04
Pumps having electric drive
F MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
15
FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
C
FLUID-CIRCUIT ELEMENTS PREDOMINANTLY USED FOR COMPUTING OR CONTROL PURPOSES
5
Manufacture of fluid-circuit elements; Manufacture of assemblages of such elements
Applicants:
FRAUNHOFER-GESELLSCHAFT ZUR FÖRDERUNG DER ANGEWANDTEN FORSCHUNG E.V. [DE/DE]; Leonrodstrasse 54 D-80636 München, DE (AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, JP, LU, MC, NL, PT, SE)
LINNEMANN, Reinhard [DE/DE]; DE (UsOnly)
RICHTER, Martin [DE/DE]; DE (UsOnly)
KLUGE, Stefan [DE/DE]; DE (UsOnly)
WOIAS, Peter [DE/DE]; DE (UsOnly)
Inventors:
LINNEMANN, Reinhard; DE
RICHTER, Martin; DE
KLUGE, Stefan; DE
WOIAS, Peter; DE
Agent:
SCHOPPE, Fritz; Schoppe & Zimmermann Postfach 71 08 67 D-81458 München, DE
Priority Data:
197 19 862.712.05.1997DE
Title (DE) MIKROMEMBRANPUMPE
(EN) MICROMEMBRANE PUMP
(FR) POMPE A MICROMEMBRANE
Abstract:
(DE) Eine Mikromembranpumpe weist eine Pumpmembran (110; 122) auf, die mittels einer Antriebseinrichtung (100; 120) in eine erste und eine zweite Stellung bewegbar ist, einen Pumpenkörper (102; 104; 104'), der mit der Pumpmembran (110; 122) verbunden ist, um eine Pumpkammer (112) zwischen denselben festzulegen, wobei der Pumpenkörper (102; 104; 104') aus zwei Halbleiterscheiben gebildet ist, in denen einstückig mit denselben jeweils ein Ventilsitz und eine Ventilklappe gebildet sind, wobei die beiden Halbleiterscheiben derart verbunden sind, daß jeweils durch einen Ventilsitz der einen Halbleiterscheibe und eine Ventilklappe der anderen Halbleiterscheibe ein passives Rückschlagventil (106, 108) gebildet ist, wobei eines (106) der passiven Rückschlagventile (106, 108) in einer die beiden Halbleiterscheiben durchdringenden Einlaßöffnung angeordnet ist, während das andere (108) der Rückschlagventile (106, 108) in einer die beiden Halbleiterscheiben durchdringenden Auslaßöffnung angeordnet ist. Die Pumpmembran (110; 122) vergrößert bei der Bewegung aus der ersten in die zweite Stellung das Volumen (V0) der Pumpkammer um ein Hubvolumen ($g(D)V) und verringert bei der Bewegung aus der zweiten in die erste Stellung das Volumen der Pumpkammer (112) um dieses Hubvolumen. Gemäß der vorliegenden Erfindung genügt das Verhältnis $g(e) des Hubvolumens ($g(D)V) zu dem Volumen (V0) der Pumpkammer (112), wenn die Pumpmembran (110; 122) in der ersten Stellung ist, folgender Gleichung (a), wobei p0 der Atmosphärendruck ist, $g(g) der Adiabatenkoeffizient ist, und $g(D)pcrit der maximale von der Ventilgeometrie und der Ventilbenetzung abhängige Druckwert, der nötig ist, um die Ventile zu öffnen, ist.
(EN) The invention relates to a micromembrane pump comprising a pump membrane (110; 122) which can be moved into a first and a second position by means of a drive device (100; 120) and a pump body (102; 104; 104') connected to said pump membrane (110; 122) so as to define a pumping chamber (112) between them. The pump body (102; 104; 104') is configured as two semi-conductor wafers in each of which a valve seat and a valve flap are embodied as a single piece. The two semi-conductor wafers are joined in such a way that a passive return valve (106, 108) is formed by a valve seat of the one semi-conductor wafer and a valve flap of the other semi-conductor wafer, where one (106) of the passive return valves (106, 108) is arranged in an inlet opening passing through both semi-conductor wafers while the other (108) of the passive return valves (106, 108) is arranged in an outlet opening passing through both semi-conductor wafers. When the pump membrane (110; 122) moves from the first into the second position it enlarges the volume (V0) of the pumping chamber by a displacement volume ($g(D)V) and reduces the volume of the pumping chamber (112) by said displacement volume when moving from the second into the first position. According to the invention, when the pump membrane (110; 122) is in the first position the ratio $g(e) of the displacement volume ($g(D)V) to the volume (V0) of the pumping chamber (112) corresponds to the following equation (a), where p0 is atmospheric pressure, $g(g) is the adiabatic coefficient and $g(D)pcrit is the maximum pressure, dependent on valve geometry and valve wetting, required to open the valves.
(FR) L'invention concerne une pompe à micromembrane comportant une membrane (110; 122) pouvant être déplacée dans une première et dans une seconde position à l'aide d'un système d'entraînement (100; 120), un corps de pompe (102; 104; 104') relié à la membrane (110; 122), afin de définir une chambre de pompage (112) entre eux. Le corps de pompe (102; 104; 104') comprend deux tranches dans lesquelles sont formés un siège et un clapet de soupape, d'un seul tenant avec lesdites tranches. Ces dernières sont solidarisées de manière que dans chaque cas, un clapet antiretour (106, 108) passif soit formé par un siège de soupape d'une des tranches et par un clapet de soupape de l'autre tranche. Un (106) des clapets antiretour passifs (106, 108) est disposé dans un orifice d'admission traversant les deux tranches, alors que l'autre clapet (108) est placé dans un orifice de sortie traversant les deux tranches. Lorsqu'elle passe de la première dans la seconde position, la membrane (110; 122) augmente le volume (V0) de la chambre de pompage (112) de la valeur du volume produit ($g(D)V). Lorsqu'elle passe de la seconde dans la première position, la membrane réduit le volume de la chambre de pompage (112) de la valeur dudit volume produit. Selon l'invention, lorsque la membrane (110; 122) est dans la première position, le rapport $g(e) du volume produit ($g(D)V) au volume (V0) de la chambre de pompage (112) satisfait à l'équation suivante (a), où p0 désigne la pression atmosphérique, $g(g), le coefficient adiabatique et $g(D)pcrit désigne la valeur de pression maximale requise pour ouvrir les soupapes, qui dépend de la géométrie et de l'humectation des soupapes.
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Designated States: JP, US
European Patent Office (AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LU, MC, NL, PT, SE)
Publication Language: German (DE)
Filing Language: German (DE)
Also published as:
EP0966609US6261066