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A High Power Pneumatic Micropump Using Micro Sheet Valves

微型泵 材料科学 双晶片 阀体孔板 机械工程 电气工程 复合材料 工程类 压电 纳米技术
作者
Takaaki Kubo,Kazuhiro Yoshida,Joon-wan KIM
标识
DOI:10.1109/icmt59920.2023.10373637
摘要

For pneumatic microsystems, a high power pneumatic micropump using micro sheet valves (MSVs) was proposed and developed. MSV is a check valve using a floating circular sheet valve body; it has low leakage in the closed state and a low pressure drop in the opened state. In the pneumatic micropump, inlet and outlet MSVs rectify an alternating flow generated by a reciprocating PZT (lead (Pb) zirconate titanate) bimorph disk. For a pneumatic micropump having circular sheet valve bodies with 3.6 mm in diameter and a PZT bimorph disc with 12.7 mm in diameter, simulations were conducted. The estimated maximum pressure and flow rate were 60 kPa and 2.1 cm 3 /s, respectively. Then, MSVs were fabricated using MEMS technologies and characterized through experiments. The pneumatic micropump was constructed using the fabricated MSVs and a PZT bimorph disk, and its pumping characteristics were clarified experimentally. Finally, a membrane actuator with 10 mm in diameter was driven by the pneumatic micropump.
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