包括安全阀布置的泵布置结构制造技术

一种包括具有泵入口（22）和泵出口（24）的微流体泵（20）的泵布置结构，被配置为从泵入口向泵出口泵送流体，其中，泵入口（22）和泵布置结构的入口（46）流体方式连接。泵布置结构进一步包括具有第一安全阀（40）的安全阀布置，第一安全阀（40）布置在泵出口（24）和泵布置结构的出口（48）之间，并且包括第一阀座（42）和第一阀盖（44）。流体方式连接的泵布置结构的出口（48）和第一流体区（50）形成在泵布置结构的第一部分（10）中，其中，第一阀盖（44）形成在泵布置结构的第二集成部分（12）中，并且其中，第一阀座（42）、泵出口（24）、和泵入口（22）在泵布置结构的第三集成部分（14）的第二表面中被图案化。第二集成部分（12）布置在泵布置结构的第一集成部分（14）和第三部分（10）之间，其中，第一流体区（50）与第一阀盖（44）相邻，并且其中，第一流体区（50）中的压力对第一安全阀（40）有闭合效果。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括安全阀布置的泵布置结构
本专利技术实施方式涉及泵布置结构，具体地，涉及包括微流体泵和微流体泵的泵出口处的安全阀布置的泵布置结构。安全阀布置可以包括用于在后向方向（相对于微流体泵的流体泵送方向）的自由流动保护的第一安全阀，还附加地包括用于在微流体泵的前向方向的自由流动保护的附加第二安全阀。
技术介绍
已知的微型泵的问题在于，当向微型泵的入口或出口施加过压或正压且不向微型泵施加工作电压时，可能会发生通过微型泵的自由流动。为了避免通过微型泵的不受控制的流动，可以在微型泵的入口和出口分别地布置止回阀。然而，在相对于微型泵的泵送方向的后向方向尤其需要紧凑泵布置结构的具体应用中，例如，在（植入式）药物输送系统或用于轮胎的微型泵中，液体的后向自由流动或泄漏必须非常低，例如，0.1μl/小时。然而，这难以利用传统的硅止回阀来实现。此外，根据现有技术的微型泵布置结构的缺点还在于，需要单独的部件，这转而导致了空间和成本需求的增加。另外，传统泵布置结构表现出相对大的死区容积，其中，再次需要流体配件。
技术实现思路
因此，需要一种泵布置结构，其中，可以在微型泵的非有效状态下，可靠地防止后向方向（相对于泵送方向）或两个方向的不期望的自由流动，该结构包括廉价的设计或安装，并提供了小的死区容积。该目标是通过根据权利要求1的泵布置结构实现的。在从属权利要求中限定了该泵布置结构的进一步的专利技术实现方式。一种包括微流体泵的泵布置结构，该微流体泵具有泵入口和泵出口，该泵布置结构被配置为从泵入口向泵出口泵送流体，其中，泵入口和泵布置结构的入口流体方式连接。泵布置结构进一步包括具有第一安全阀的安全阀布置，第一安全阀布置在泵出口和泵布置结构的出口之间，并且包括第一阀座和第一阀盖。流体方式连接的泵布置结构的出口和第一流体区形成在泵布置结构的第一部分中，其中，第一阀盖形成在泵布置结构的第二集成部分中，并且其中，第一阀座、泵出口、和泵入口在泵布置结构的第三集成部分的第二表面中被图案化。第二集成部分布置在泵布置结构的第一集成部分和第三部分之间，其中，第一流体区与第一阀盖相邻，并且其中，第一流体区中的压力对第一安全阀有闭合效果。此外，安全阀布置可以包括第二安全阀，其中，第二安全阀布置在泵出口的下游，并且包括第二阀座和第二阀盖。第二阀座在泵布置结构的第三集成部分的第二表面中被图案化，其中，第二阀盖形成在泵布置结构的第二集成部分中，并且其中，流体方式连接的泵布置结构的入口和第二流体区进一步形成在泵布置结构的第一部分中，以及其中，第二流体区与第二阀盖相邻，并且其中，第二流体区中的压力对第二安全阀有闭合效果。根据本专利技术泵布置结构的实施方式，安全阀布置直接集成到微流体泵。安全阀布置包括用于后向方向（相对于微流体泵的泵送或流体流动方向）的第一安全阀以及可选地用于微流体泵的前向方向的第二安全阀。为了允许廉价泵布置结构呈现出小的死区容积，用于后向方向的第一（后向）安全阀的阀座、泵出口、和泵入口在微流体泵布置结构的集成部分的表面中被图案化。此外，在用于前向方向的第二（前向）安全阀的实现方式的可选情况中，第二安全阀的阀座也可以在微流体泵布置结构的集成部分的同一表面中被图案化。由于微流体泵的出口和第一安全阀的阀座以及（可选的）第二安全阀的阀座形成在集成部分的同一表面中的事实，第一安全阀的阀座以及可选地布置的第二安全阀的阀座可以直接形成在微流体泵的出口，从而实现所得到的微流体泵布置结构的小的死区容积和廉价设计。在本专利技术的实施方式中，泵入口额外地在同一表面中被图案化。此外，泵出口还可以在同一表面中被图案化并且流体方式连接至支持对第一安全阀的闭合效果的泵布置结构的第一流体区。根据本专利技术实施方式，安全阀布置结构被实现为用于微流体泵的后向方向和前向方向的双安全阀，其中，双安全阀布置在微流体泵的出口的下游位置。根据本专利技术实施方式，第一和第二安全阀的相应阀盖可以例如以（例如，相接的）硅胶膜片的形式由相同的密封件或垫圈形成。更具体地，可以通过除了第一安全阀的“U”形转弯以外还在第三集成部分（例如，图案化硅层/芯片）内部布置另一“U”形转弯，将相同垫圈或密封元件用于两个安全阀。换句话说，第一和第二安全阀的两个U形转弯可以绕同一硅芯片合拢。基于该实现方式，可以在微流体泵的出口的下游实现“双”安全阀布置，而不需要额外的芯片尺寸、额外的处理步骤、和/或不需要额外的夹持部分。由于第一和第二安全阀的阀座可以通过硅胶膜片形式的连续垫圈形成，可以使得所谓的软硬密封（即，抵接硬硅芯片的软硅胶膜片）流体方式严密，以实现后向方向的硬泄漏规格。因此，具有特定安全阀布置的本专利技术的泵布置结构尤其适用于例如用于“植入式”药物输送系统、轮胎的微型泵等的至少在后向方向（或者在两个方向）需要流体方式捆绑泵的所有技术应用。附图说明随后将参照附图详细描述本专利技术的优选实施方式，在附图中：图1示出了根据本专利技术实施方式的泵布置结构的示意横截面图；图2示出根据本专利技术又一实施方式的泵布置结构的示意横截面图；图3a至图3g示出了根据本专利技术实施方式的可选的密封元件和可选的加固元件（stiffingelement）；以及在使用附图更详细地讨论本专利技术之前，需要指出，在附图中，相同元件或者具有相同功能或相同效果的元件设置有相同的参考标号，使得在不同实施方式中说明的具有相同参考标号的这些元件以及其功能的描述是可以互换的，并且可以在不同实施方式中应用于彼此。具体实施方式如图1所示，将描述具有微流体泵和安全阀布置的微流体泵布置结构，其中，微流体泵由包括被动式止回阀的微隔膜泵实现。微流体泵布置结构1可以包括一个布置在另一个上面并且彼此（顺序地）附接的五个图案化层10、12、14、16、18。该图案化层的堆叠被顺序地称为第一层10、第二层12、第三层14、第四层16、和第五层18。相对于图1中的投影面，第一层10具有第一（顶）面和第二（底）面。第二层12具有第一（顶）面和第二（底）面。第三层14具有第一（顶）面和第二（底）面。第四层16具有第一（顶）面和第二（底）面。第五层18具有第一（顶）面和第二（底）面。根据实施方式，第一层20的第一面机械地连接至第二层12的第二面。第二层12的第一面机械地连接至第三层14的第二面。第三层14的第一面机械地连接至第四层16的第二面。第四层16的第一面机械地连接至第五层18的第二面。图1中示出的微流体泵布置结构包括隔膜泵20，隔膜泵包括泵入口22和泵出口24。泵入口22和泵出口24在第三层14的第二（底）面中被图案化。隔膜泵20在泵入口22处包括被动式止回阀，该被动式止回阀包括阀座26和阀瓣28。阀座26在第三层14的第一（顶）面中被图案化，并且阀瓣28在第四层16中被图案化。另外，微流体泵20在泵出口24包括被动式止回阀，该被动式止回阀包括阀座30和阀瓣32。阀座30在第四层16中被图案化，阀瓣32在第三层14的第一（顶）面中被图案化。此外，隔膜泵20包括在第五部分18中被图案化的泵膜片34。压电陶瓷元件36附至泵膜片34，使得通过致动压电陶瓷元件36，可以改变隔膜泵20的泵室38的容积。为此，设置了适当装置（未示出），用于向接合到泵膜片34的压电陶瓷元件36提供电压以及将该泵膜片从图1中示出的位置偏转到泵室38的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种泵布置结构（1；2），包括：包括泵入口（22）和泵出口（24）的微流体泵（20），其中，所述微流体泵（20）被配置为从所述泵入口向所述泵出口泵送流体，其中，所述泵入口（22）和所述泵布置结构的入口（46）流体方式连接；具有第一安全阀（40）的安全阀布置，所述第一安全阀（40）布置在所述泵出口（24）和所述泵布置结构的出口（48）之间并且包括第一阀座（42）和第一阀盖（44）；其中，所述泵布置结构的所述出口（48）和第一流体区（50）流体方式连接并且形成在所述泵布置结构的第一部分（10）中，其中，所述第一阀盖（44）形成在所述泵布置结构的第二集成部分（12）中，其中，所述第一阀座（42）、所述泵出口（24）和所述泵入口（22）在所述泵布置结构的第三集成部分（14）的第二表面中被图案化，以及其中，所述第二集成部分（12）布置在所述泵布置结构的第一集成部分（14）和所述第三部分（10）之间，其中，所述第一流体区（50）与所述第一阀盖（44）相邻，并且其中，所述第一流体区（50）中的压力对所述第一安全阀（40）有闭合效果。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种泵布置结构(1；2)，包括：包括泵入口(22)和泵出口(24)的微流体泵(20)，其中，所述微流体泵(20)被配置为从所述泵入口向所述泵出口泵送流体，其中，所述泵入口(22)和所述泵布置结构的入口(46)流体方式连接；具有第一安全阀(40)和第二安全阀(140)的安全阀布置，所述第一安全阀(40)布置在所述泵出口(24)和所述泵布置结构的出口(48)之间并且包括第一阀座(42)和第一阀盖(44)，所述第二安全阀(140)布置在所述泵出口(24)的下游并且包括第二阀座(142)和第二阀盖(144)；其中，所述泵布置结构的所述出口(48)和第一流体区(50)流体方式连接并且形成在所述泵布置结构的第一集成部分(10)中，其中，所述第一阀盖(44)形成在所述泵布置结构的第二集成部分(12)中，其中，所述第一阀座(42)、所述泵出口(24)和所述泵入口(22)在所述泵布置结构的第三集成部分(14)的第二表面中被图案化，以及其中，所述第二集成部分(12)布置在所述泵布置结构的第一集成部分(10)和所述第三集成部分(14)之间，其中，所述第一流体区(50)与所述第一阀盖(44)相邻，并且其中，所述第一流体区(50)中的压力对所述第一安全阀(40)有闭合效果，其中，所述第二阀座(142)在所述泵布置结构的所述第三集成部分(14)的所述第二表面中被图案化，其中，所述第二阀盖形成在所述泵布置结构的第二集成部分(12)中，并且其中，所述泵布置结构的所述入口(46)和第二流体区(51)流体方式连接并且进一步形成在所述泵布置结构的所述第一集成部分(10)中，以及其中，所述第二流体区(51)与所述第二阀盖(144)相邻，并且其中，所述第二流体区(51)中的压力对所述第二安全阀(140)有闭合效果...

【专利技术属性】
技术研发人员：马丁·里希特，马丁·瓦克尔勒，
申请(专利权)人：弗兰霍菲尔运输应用研究公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE