静电蠕动泵及其操作方法技术

一种产生流体通过被限定在刚性框架(22)中的通道(24)的流动的方法包括：利用致动系统以以下方式对被设置为跨所述通道(24)的中点的柔性膜(38)进行选择性致动：在所述膜(38)中产生波状运动，从而引起所述流体通过所述通道(24)的蠕动移动。

Electrostatic Peristaltic Pump and Its Operating Method

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】静电蠕动泵及其操作方法
本专利技术涉及用于产生气流的装置。更具体地，本专利技术涉及经由蠕动运动产生气流的装置。本专利技术还涉及经由蠕动运动产生气流的系统。本专利技术还涉及通过施加静电力产生蠕动运动而产生气流的方法。本专利技术还涉及制造用于经由蠕动运动产生气流的装置的方法。
技术介绍
对于不同类型(即，液体、气体)的流体存在许多不同类型的泵。应用的最佳泵类型取决于特定应用的要求。通常，特定应用的主要要求是所要求的泵的压力和流速。其他可能的要求是泵和/或相关部件的最大重量、几何尺寸、成本、声级、所要求的效率、可靠性和寿命。例如，对于具有中等压力水平(例如但不限于大约0.04巴)和高流速(例如但不限于大约100升/分钟)的持续气道正压通气治疗(CPAP治疗，其用于处置睡眠呼吸暂停患者)中的应用，径向鼓风机通常是优选的，虽然这种装置通常非常笨重并且由于其基本操作原理带来的高旋转操作速度和大量湍流而产生大量噪音，但是它们能够满足流速和压力要求。考虑到所需流出量的某些大小，理想的泵系统(就效率和泵尺寸而言，其能适于提供所要求的压力水平和流速)将看起来大致为如图1所示的泵系统10(未指定对流体进行加压的机制)。泵12的横流大小能够与所需的流出大小完美适配，从而允许泵12中的流体(由箭头14示出)的速度几乎等于流出的速度(由于可压缩性和质量守恒，速度会略有下降)。保持几乎恒定的速度是合乎需要的，因为速度的显著变化通常会引起湍流和效率损失，因此通常是不希望的。在这种“理想”布置中，泵12的整个体积用于对经过泵12的流体进行加压(如利用流体压力增加时水平间隔减小的垂直线所示)，这样实现了对泵体积的最佳使用并且实现了对最小尺寸。
技术实现思路
作为本专利技术的一个方面，提供了一种产生流体通过被限定在刚性框架中的通道的流动的方法。所述方法包括：利用致动系统以以下方式对被设置为跨所述通道的中点的柔性膜进行选择性致动：在所述膜中产生波状运动，从而引起所述流体通过所述通道的蠕动移动。对所述柔性膜进行选择性致动可以包括在垂直于所述通道的纵向中心轴线的方向上移动所述膜的部分。所述膜可以包括导电材料，并且对所述柔性膜进行选择性致动可以包括经由静电力朝向所述通道的上部部分或所述通道的下部部分中的一个吸引所述膜的部分。所述致动系统可以包括：多个上部电极，其被设置为邻近所述通道的上部部分；多个下部电极，其被设置为邻近所述通道的下部部分；以及单个膜电极，其被设置在所述膜中或所述膜上；并且对所述膜进行选择性致动可以包括通过以下操作来经由静电力朝向所述通道的所述上部部分或朝向所述通道的所述下部部分吸引所述膜的部分：将所述单个膜电极电连接到地；将上部电极选择性电连接到正电压；以及将下部电极选择性电连接到负电压。所述致动系统可以包括：多个上部电极，其被设置为邻近所述通道的上部部分；多个下部电极，其被设置为邻近所述通道的下部部分；以及多个膜电极，其被设置在所述膜中或所述膜上；并且对所述膜进行选择性致动可以包括通过以下操作来经由静电力朝向所述通道的所述上部部分或朝向所述通道的所述下部部分吸引所述膜的部分：将所述多个膜电极选择性电连接到正电压或负电压；将所述上部电极中的至少一个选择性电连接到正电压；以及将所述下部电极中的至少一个选择性电连接到负电压。所述致动系统可以包括：多个上部电极，其被设置为邻近所述通道的上部部分；多个下部电极，其被设置为邻近所述通道的下部部分；以及单个膜电极，其被设置在所述膜中或所述膜上；并且对所述膜进行选择性致动可以包括通过以下操作来经由静电力朝向所述通道的所述上部部分或朝向所述通道的所述下部部分吸引所述膜的部分：将所述单个膜电极电连接到地；将所述上部电极中的至少一个选择性电连接到正电压；以及将所述下部电极中的至少一个选择性电连接到负电压。对所述膜进行选择性致动还可以包括：将所述上部电极中的至少另一个选择性电连接到负电压；以及将所述下部电极中的至少另一个选择性电连接到正电压。所述致动系统可以包括：多个上部电极，其被设置为邻近所述通道的上部部分；多个下部电极，其被设置为邻近所述通道的下部部分；以及单个膜电极，其被设置在所述膜中或所述膜上；并且对所述膜进行选择性致动可以包括通过以下操作来经由静电力朝向所述通道的所述上部部分或朝向所述通道的所述下部部分吸引所述膜的部分：将所述单个膜电极选择性电连接到正电压或负电压；将所述上部电极中的至少一个选择性电连接到正电压；以及将所述下部电极中的至少一个选择性电连接到负电压。对所述膜进行选择性致动还可以包括：将所述上部电极中的至少另一个选择性电连接到负电压；以及将所述下部电极中的至少另一个选择性电连接到正电压。所述致动系统可以包括：单个上部电极，其被设置为邻近所述通道的上部部分；单个下部电极，其被设置为邻近所述通道的下部部分；以及多个膜电极，其被设置在所述膜中或所述膜上；并且对所述膜进行选择性致动可以包括通过以下操作来经由静电力朝向所述通道的所述上部部分或朝向所述通道的所述下部部分吸引所述膜的部分：将所述膜电极中的至少一个选择性电连接到正电压；将所述单个上部电极选择性电连接到选自包括正电压和负电压的组中的一个电压；以及将所述单个下部电极选择性电连接到所述组中的另一个电压。对所述膜进行选择性致动还可以包括将所述膜电极中的另一个选择性电耦合到负电压。所述致动系统可以包括：多个上部电极，其被设置为邻近所述通道的上部部分；多个下部电极，其被设置为邻近所述通道的下部部分；以及单个膜电极，其被设置在所述膜中或所述膜上；并且对所述膜进行选择性致动可以包括通过以下操作来经由静电力朝向所述通道的所述上部部分或朝向所述通道的所述下部部分吸引所述膜的部分：将所述单个膜电连接到第一电位；将上部电极或下部电极中的至少一个电连接到与所述第一电位不同的第二电位。所述致动系统可以包括：单个上部电极，其被设置为邻近所述通道的上部部分；单个下部电极，其被设置为邻近所述通道的下部部分；以及多个膜电极，其被设置在所述膜中或所述膜上；并且对所述膜进行选择性致动可以包括通过以下操作来经由静电力朝向所述通道的所述上部部分或朝向所述通道的所述下部部分吸引所述膜的部分：将所述单个上部电极电连接到第一电位；将所述单个下部电极电连接到与所述第一电位不同的第二电位；以及将所述膜电极中的至少一个电连接到与所述第一电位和所述第二电位中的至少一个不同的第三电位。对所述膜进行选择性致动还可以包括将所述膜电极中的至少一个电连接到与所述第一电位和所述第二电位中的至少一个不同的第四电位。在参考附图考虑以下描述和权利要求书的情况下，本专利技术的这些和其他目的、特征和特性，以及操作方法和有关的结构元件和零件组合的功能和制造的经济性将变得更加明显，所有附图均形成本说明书的部分，其中，在各个附图中同样的附图标记指代对应的部分。然而，应当明确理解，附图仅是出于图示和描述的目的，并非旨在作为对本专利技术的限制的定义。附图说明图1是理论上理想的泵系统的示意图；图2是根据本专利技术的一个示例性实施例的泵送装置的局部示意性等距视图；图3是沿着图2的线3-3截取的并且沿着装置的纵向中心轴线观察的图2的泵送装置的局部示意性截面图；图4A是沿着图2的线4-4截取的、示出被设置在与蠕动移动相对应的位置中的泵送膜的图2的泵送本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种产生流体通过被限定在刚性框架中的通道的流动的方法，所述方法包括：利用致动系统以以下方式对被设置为跨所述通道的中点的柔性膜进行选择性致动：在所述膜中产生波状运动，从而引起所述流体通过所述通道的蠕动移动。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.30 US 62/4405711.一种产生流体通过被限定在刚性框架中的通道的流动的方法，所述方法包括：利用致动系统以以下方式对被设置为跨所述通道的中点的柔性膜进行选择性致动：在所述膜中产生波状运动，从而引起所述流体通过所述通道的蠕动移动。2.根据权利要求1所述的方法，其中，对所述柔性膜进行选择性致动包括在垂直于所述通道的纵向中心轴线的方向上移动所述膜的部分。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述膜包括导电材料；并且其中，对所述柔性膜进行选择性致动包括经由静电力朝向所述通道的上部部分或所述通道的下部部分中的一个吸引所述膜的部分。4.根据权利要求1所述的方法，其中：所述致动系统包括：多个上部电极，其被设置为邻近所述通道的上部部分；多个下部电极，其被设置为邻近所述通道的下部部分；以及单个膜电极，其被设置在所述膜中或所述膜上；并且对所述膜进行选择性致动包括通过以下操作来经由静电力朝向所述通道的所述上部部分或朝向所述通道的所述下部部分吸引所述膜的部分：将所述单个膜电极电连接到地；将上部电极选择性电连接到正电压；以及将下部电极选择性电连接到负电压。5.根据权利要求1所述的方法，其中：所述致动系统包括：多个上部电极，其被设置为邻近所述通道的上部部分；多个下部电极，其被设置为邻近所述通道的下部部分；以及多个膜电极，其被设置在所述膜中或所述膜上；并且对所述膜进行选择性致动包括通过以下操作来经由静电力朝向所述通道的所述上部部分或朝向所述通道的所述下部部分吸引所述膜的部分：将所述多个膜电极选择性电连接到正电压或负电压；将所述上部电极中的至少一个选择性电连接到正电压；以及将所述下部电极中的至少一个选择性电连接到负电压。6.根据权利要求1所述的方法，其中：所述致动系统包括：多个上部电极，其被设置为邻近所述通道的上部部分；多个下部电极，其被设置为邻近所述通道的下部部分；以及单个膜电极，其被设置在所述膜中或所述膜上；并且对所述膜进行选择性致动包括通过以下操作来经由静电力朝向所述通道的所述上部部分或朝向所述通道的所述下部部分吸引所述膜的部分：将所述单个膜电极电连接到地；将所述上部电极中的至少一个选择性电连接到正电压；以及将所述下部电极中的至少一个选择性电连接到负电压。7.根据权利要求6所述的方法，其中，对所述膜进行选择性致动还包括：将所述上部电极中的至少另一个选择性电连接到负电压；以及将所述下部电极中的至少另一个选择性电连接到正电压。8.根据权利要求1所述的方法，其中：所述致动系统包括：多个上部电极，其被设置为邻近所述通道的上部部分；多个下部电极，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·M·J·冯克恩，J·W·威克普，M·克莱，S·舒列波夫，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL