一种无阀压电泵制造技术

本发明专利技术提供了一种无阀压电泵，包括弹性壳体、压电薄膜层、交流电源和弹性拨片组，所述弹性壳体设置有中空的泵腔，所述压电薄膜层贴附于所述弹性壳体的内壁，且所述压电薄膜与所述交流电源电连接；所述泵腔两侧分别连接有与其相连通的流嘴，两个所述流嘴均设置有所述弹性拨片组，所述弹性拨片组包括多个弹性拨片单元形成的圆台筒，各所述弹性拨片单元阵列设于所述圆台筒的外壁，所述圆台筒内部中空以供流体流过，所述圆台筒包括小口径端和大口径端，且两个所述圆台筒的小口径端朝向相同。采用本发明专利技术技术方案的无阀压电泵，该无阀压电泵泵送效率高，能够实现流体宏观上的单向流动，且该泵体结构呈现柔性，其具有更广的应用领域。

A valveless piezoelectric pump

The invention provides a valveless piezoelectric pump, which comprises an elastic shell, a piezoelectric film layer, an alternating current power supply and an elastic dial set. The elastic shell is provided with a hollow pump chamber, the piezoelectric film layer is attached to the inner wall of the elastic shell, and the piezoelectric film is electrically connected with the alternating current source. The two flow nozzles are connected with the flow nozzles, and the two flow nozzles are all provided with the elastic dial group, which comprises a cylinder formed by a plurality of elastic dial units. The elastic dial unit array is arranged on the outer wall of the cylinder, and the inner hollow of the cylinder is used to flow through the fluid. The cylinder comprises a plurality of elastic dial units. The small caliber end and the large caliber end, and the small caliber ends of the two round table cylinders are facing the same direction. The valveless piezoelectric pump adopting the technical scheme of the invention has high pumping efficiency, can realize one-way flow of fluid macroscopically, and the structure of the pump body is flexible, and has a wider application field.

【技术实现步骤摘要】
一种无阀压电泵
本专利技术涉及压电泵
，具体涉及一种无阀压电泵。
技术介绍
压电泵较传统泵，其具有结构简单、体积小、质量轻、能耗低、无噪声、无电磁干扰且可以精确控制流体流量、流速等关键参数等优点，得到了国内外广大研究人员的关注。目前在航空航天、生物医疗、机械、家用电器、微化学混合及微电子冷却等领域上已经有较多应用。压电泵的泵送原动力来源于压电振子的逆压电效应产生的变形。压电泵种类繁多，但从有无阀片可划分压电泵为有阀压电泵和无阀压电泵。一般无阀压电泵具有比较简单的结构，通常下，大多数压电泵的设计会从进出流管的流道结构入手，在泵腔容积周期性变化阶段中，由于进出流管的流阻系数不同，流体会形成宏观上的单向流动。现有技术中，流道会设置成多种结构，简单地，例如锥形流道，也有类似树枝分叉式流道，此外还有设计成螺旋状的流道，其成效原理是：地球哥氏力作用下流体正反向的流阻不同。然而，现有技术中改变流道设置的方案扰流效果不佳，流体通过上述流道时流体的扰流率低，仅仅实现了宏观上一个初步的流体单向流动效果，且流体在压电泵内的泵送效率低下；此外，现有技术中的泵体一般在刚性泵体的泵腔内设置压电片，从而实现流体周期性流入泵腔及从泵腔中流出，但刚性的压电泵具有其局限性，无法应用于要求泵体或整个结构都需要展现出柔性的场合，例如将压电泵植入生物体体内。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种无阀压电泵，该无阀压电泵泵送效率高，能够实现流体宏观上的单向流动，且该泵体结构呈现柔性，其具有更广的应用领域。基于此，本专利技术提出了一种无阀压电泵，包括弹性壳体、压电薄膜层、交流电源和弹性拨片组，所述弹性壳体设置有中空的泵腔，所述压电薄膜层贴附于所述弹性壳体的内壁，且所述压电薄膜与所述交流电源电连接；所述泵腔两侧分别连接有与其相连通的流嘴，两个所述流嘴均设置有所述弹性拨片组，所述弹性拨片组包括多个弹性拨片单元形成的圆台筒，各所述弹性拨片单元阵列设于所述圆台筒的外壁，所述圆台筒内部中空以供流体流过，所述圆台筒包括小口径端和大口径端，且两个所述圆台筒的小口径端朝向相同。作为优选方案，各所述弹性拨片单元为弧形弹性拨片单元，且各所述弧形弹性拨片单元朝向所述圆台筒的中心轴线弯曲。作为优选方案，还包括固定件，所述固定件的中部设置有与所述泵腔相连通的第一通孔，所述固定件嵌接于所述流嘴内，所述弹性拨片组的尾部设置有连接筒，所述连接筒的一端与所述圆台筒的大口径端相连接，所述连接筒通过所述固定件而所述流嘴内壁相卡接。作为优选方案，所述连接筒设置有凸起，所述流嘴的内壁设置有卡槽，所述连接筒通过所述凸起而与所述卡槽相卡接。作为优选方案，所述弹性壳体包括外壳和内壳，所述外壳、所述压电薄膜层和所述内壳依次层叠，所述压电薄膜层的内外两侧具有相反的电极，所述压电薄膜层的两个电极分别通过导线而与所述交流电源电连接，且所述外壳和所述内壳均为弹性绝缘层。作为优选方案，所述外壳和所述内壳的材质均为硅橡胶。作为优选方案，所述弹性壳体为椭球形弹性壳体，且所述泵腔的横截面的形状为椭圆形。作为优选方案，两个所述流嘴分别位于所椭球形弹性壳体的长轴的端点处。作为优选方案，所述弹性壳体的两侧设置有与所述泵腔相连通的第二通孔，各所述流嘴过盈安装于所述第二通孔内，且所述流嘴与所述弹性壳体的连接处设置有软质防腐蚀密封胶。作为优选方案，当流体沿圆台筒的小口径端流向大口径端时，所述圆台筒的小口径端形成小包络圆，所述小包络圆的外沿与所述圆台筒的中心轴线形成夹角θ，所述夹角θ的取值范围为30°－60°。实施本专利技术实施例，具有如下有益效果：1、弹性可变的泵体使得该泵体结构呈现柔性，从而使得该压电泵具有更广的应用领域，例如将压电泵植入生物体内；弹性拨片组包括多个弹性拨片单元形成的圆台筒，圆台筒包括小口径端和大口径端，当流体在圆台筒内部从大口径端流向小口径端时，流体冲击弹性拨片单元使得圆台筒的小口径端扩张，单位时间内通过的流体多，流阻小从而便于流体流过；而当流体沿小口径端向大口径端流动时，位于圆台筒外侧的流体使得圆台筒的小口径端收缩，单位时间内通过的流体少，且流阻大不利于流体流过；且两个圆台筒的小口径端朝向相同，基于上述结构，在一个工作周期内，将位于泵腔两侧的两个流嘴分别记为第一流嘴和第二流嘴，此时第一流嘴流入的流体多，流出的流体少，而第二流嘴流出的流体多，而流入的流体少，由此在整个周期内流体宏观地沿第二流嘴至第一流嘴的方向流出，从而实现流体的宏观单向流动；此外，相对于现有技术，弹性拨片组呈现三维结构，上述结构的弹性拨片组对于流体的扰流率高，在一个工作周期内，上述结构的弹性拨片组对于流体的扰流率高，在一个工作周期内，泵腔容积变小时会有更多的流体进入至泵腔，而泵腔容积变大时会有更多的流体流出泵腔，从而使得整个周期泵送的流体更多，即在一个工作周期内该压电泵能够泵送更多的流体，进而提高了压电泵的泵送效率。2、各弹性拨片单元为弧形弹性拨片单元，且各弧形弹性拨片单元朝向圆台筒的中心轴线弯曲，由此在流体冲击下使得各弧形弹性拨片单元的弯曲效果更好，而弧形弹性拨片单元能够在失去流体冲击时更快恢复，同时弧形弹性拨片单元的外壁对流体具有一个缓冲作用，从而提高流体流动的稳定性。3、本压电泵还包括固定件，固定件的中部设置有与泵腔相连通的第一通孔，固定件嵌接于流嘴内，弹性拨片组的尾部设置有连接筒，连接筒的一端与圆台筒的大口径端相连接，连接筒通过固定件而所述流嘴内壁相卡接，基于上述结构，弹性拨片组尾部设置的连接筒使其安装更加稳定，而通过连接件将弹性拨片组安装在流嘴内，使得该结构拆装维护更加方便。4、连接筒设置有凸起，流嘴的内壁设置有卡槽，连接筒通过凸起而与卡槽相卡接，凸起与卡槽的配合结构使得弹性拨片组稳定牢固地安装在流嘴内。5、弹性壳体包括外壳和内壳，外壳、压电薄膜层和内壳依次层叠，压电薄膜层的内外两侧具有相反的电极，压电薄膜层的两个电极分别通过导线而与交流电源电连接，且外壳和内壳均为弹性绝缘层，弹性壳体的外壳和内壳之间设置有压电薄膜层，由此压电薄膜层的变形可使得整个弹性壳体实现变形，而外壳和内壳均为绝缘层，由此使得整个压电泵外部及泵腔内均为绝缘结构，从而使得该压电泵能够植入生物体内，且能够保证稳定运行。6、外壳和内壳的材质均为硅橡胶，硅橡胶具有绝缘性且弹性良好，硅橡胶还具有生理惰性、不会导致凝血的突出特性，因此在医用领域应用广泛，利于将该压电泵植入生物体内。附图说明图1为本专利技术实施例中无阀压电泵的结构示意图。图2为本专利技术实施例中无阀压电泵的剖面视图。图3为本专利技术实施例中流嘴与固定件的结构示意图。图4为本专利技术实施例中流体沿大口径端流向小口径端时弹性拨片组的的结构示意图。图5为本专利技术实施例中流体沿小口径端流向大口径端时弹性拨片组的的结构示意图。图中：1－弹性壳体，2－压电薄膜层，3－交流电源，4－弹性拨片组，5－流嘴，6－固定件，7－泵腔；11－外壳，12－内壳，401－圆台筒，402－连接筒，403－凸起，41－第一弹性拨片组，42－第二弹性拨片组，51－第一流嘴，52－第二流嘴；401a－小口径端，401b－大口径端。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无阀压电泵，其特征在于：包括弹性壳体、压电薄膜层、交流电源和弹性拨片组，所述弹性壳体设置有中空的泵腔，所述压电薄膜层贴附于所述弹性壳体的内壁，且所述压电薄膜与所述交流电源电连接；所述泵腔两侧分别连接有与其相连通的流嘴，两个所述流嘴均设置有所述弹性拨片组，所述弹性拨片组包括多个弹性拨片单元形成的圆台筒，各所述弹性拨片单元阵列设于所述圆台筒的外壁，所述圆台筒内部中空以供流体流过，所述圆台筒包括小口径端和大口径端，且两个所述圆台筒的小口径端朝向相同。

【技术特征摘要】
1.一种无阀压电泵，其特征在于：包括弹性壳体、压电薄膜层、交流电源和弹性拨片组，所述弹性壳体设置有中空的泵腔，所述压电薄膜层贴附于所述弹性壳体的内壁，且所述压电薄膜与所述交流电源电连接；所述泵腔两侧分别连接有与其相连通的流嘴，两个所述流嘴均设置有所述弹性拨片组，所述弹性拨片组包括多个弹性拨片单元形成的圆台筒，各所述弹性拨片单元阵列设于所述圆台筒的外壁，所述圆台筒内部中空以供流体流过，所述圆台筒包括小口径端和大口径端，且两个所述圆台筒的小口径端朝向相同。2.根据权利要求1所述的无阀压电泵，其特征在于：各所述弹性拨片单元为弧形弹性拨片单元，且各所述弧形弹性拨片单元朝向所述圆台筒的中心轴线弯曲。3.根据权利要求1所述的无阀压电泵，其特征在于：还包括固定件，所述固定件的中部设置有与所述泵腔相连通的第一通孔，所述固定件嵌接于所述流嘴内，所述弹性拨片组的尾部设置有连接筒，所述连接筒的一端与所述圆台筒的大口径端相连接，所述连接筒通过所述固定件而所述流嘴内壁相卡接。4.根据权利要求3所述的无阀压电泵，其特征在于：所述连接筒设置有凸起，所述流嘴的内壁设置有卡槽，所述连接筒通过所述凸起而与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建辉，包启波，唐茗，陈潮斌，宁青双，
申请(专利权)人：广州大学，
类型：发明
国别省市：广东,44