一种流体泵及激振元件制造技术

一种流体泵及激振元件，本发明专利技术属于流体输送技术领域，涉及一种流体泵，包括：压电振子，所述压电振子包括振动基板和设于所述振动基板一侧的压电元件；振动隔膜，所述振动隔膜配置于所述振动基板的另一侧，所述振动基板靠近所述振动隔膜的一侧设有沉腔；平面部，所述平面部以靠近且相对的方式配置于所述振动隔膜远离振动基板的一侧，所述平面部与所述沉腔相对的区域内至少设有一个通气孔；通过对所述压电元件施加一定频率的交变电压，振动基板发生弯曲变形，使振动隔膜产生谐振并随着振动基板朝着相同的方向弯曲变形，进而流体泵从所述通气孔吸入流体，从通气孔的周向方向排出。本发明专利技术能获得更高的输出压力和输出流量，具有很大的市场价值，值得推广。

【技术实现步骤摘要】
一种流体泵及激振元件
本专利技术属于流体输送设备
，具体涉及一种流体泵。
技术介绍
微型流体泵在医药生物、精细化工、航空航天、微机电系统等领域有着广泛的应用需求。现今随着应用目标的电子产品通常都具有小型化的趋势，这也要求微型流体泵在保证其输出能力(输出压力和输出流量)的同时更加小型化或是在不大型化的前提下提高其输出能力。目前的气体微泵主要有利用电机凸轮机构驱动的电磁隔膜泵、利用压电振子驱动的压电隔膜泵以及利用挤压膜效应的微泵。压电泵是向压电元件施加交变电压使隔膜弯曲变形的隔膜泵，而弯曲变形的隔膜具有结构简单、轻薄、且耗电量低等优点。其中，电磁隔膜泵在实际应用过程中会存在结构复杂、成本高、噪声大等问题；而压电隔膜泵在出入口处都设有单向阀，单向阀长期使用可靠性会降低，而且在使用过程中也会有灰尘等异物附着在阀上使压电泵不能充分输送流体；单向阀上附着灰尘等异物会造成压电驱动元件的驱动频率的升高，而单向阀又会由于滞后效应无法在高频下工作使压电泵失效；现有的利用挤压膜效应的压电微泵的结构也存在着极限工作压力不足、进一步提升其输出能力的限度。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的结构复杂、成本高、噪声大或者可靠性低、不能充分输送流体或者压力不足、输出能力低等问题，提供了一种小型且输出能力高的微型流体泵。为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种流体泵，包括：压电振子，所述压电振子包括振动基板和设于所述振动基板一侧的压电元件；振动隔膜，所述振动隔膜配置于所述振动基板的另一侧，所述振动基板靠近所述振动隔膜的一侧设有沉腔；平面部，所述平面部以靠近且相对的方式配置于所述振动隔膜远离振动基板的一侧，所述平面部与所述沉腔相对的区域内至少设有一个通气孔；通过对所述压电元件施加一定频率的交变电压，振动基板弯曲变形，使振动隔膜随着振动基板朝着相同的方向弯曲变形，进而使流体泵从所述通气孔吸入流体，从通气孔的周向方向排出。本专利技术所述平面部与所述沉腔对应的部分为弹性板，所述平面部位于所述沉腔的周向部分为刚性板或者做固定约束。本专利技术所述振动隔膜固定于所述振动基板，所述振动隔膜与所述沉腔相对的部分能够弯曲振动，所述振动隔膜位于所述沉腔的周向部分作固定约束。本专利技术所述压电元件和振动基板对中设置并粘接为一体构成压电振子，所述压电振子从其中心部位到周边部位能够发生弯曲振动。本专利技术所述压电元件、振动基板和振动隔膜为正方形或圆形。本专利技术所述沉腔置于所述振动基板的中心部位，所述沉腔为圆形。所述流体泵还包括支撑板和上盖板，支撑板设置在平面部上，且二者密封连接，上盖板设置在支撑板上，同样地上盖板与支撑板也为密封连接，从而构建了空腔，其中，上盖板的中心或是其他位置设置有一个通孔，通过通孔与外部大气联通。本专利技术所述振动基板包括中间振动区、四周支撑部分、弹性连接部分以及第一导线焊接部分，所述流体泵还包括上盖板、第一支撑板、第二支撑板、第三支撑板以及电极片，其中，第三支撑板粘接在平面部上，振动隔膜和压电振子依次粘接在第三支撑板上，三者对中放置，所述第二支撑板粘接在振动基板的四周支撑部分，所述第二支撑板为绝缘材料，参与构建出空腔，同时将电极片与振动基板绝缘隔开，所述上盖板、第一支撑板和电极片依次叠放粘接在振动基板的四周支撑部分，从而完成空腔的构建。本专利技术所述平面部的下部设有底板衬板，所述平面部为弹性的柔性结构，其中，底板衬板的中心设有圆形开孔，使平面部的中心部分能在圆形开孔中露出。本专利技术在底板衬板的下部设有第二底板衬板，其中，第二底板衬板的上表面刻有至少一个通气槽，使流体先通过通气槽再经由通气孔吸入到空腔内。本专利技术还提供一种激振元件，包括压电振子和振动隔膜，所述压电振子包括振动基板和设于所述振动基板一侧的压电元件，所述振动隔膜配置于所述振动基板的另一侧，所述振动基板靠近所述振动隔膜的一侧设有沉腔，通过对所述压电元件施加一定频率的交变电压，使振动基板弯曲变形，振动隔膜随着振动基板朝着相同的方向弯曲。采用上述技术方案后，本专利技术提供的一种流体泵具有以下有益效果：本专利技术通过增加流体泵工作过程中的振幅，减小工作过程的损失，从而能使流体泵不大型化甚至是更小型化的条件下，能获得更高的输出压力和输出流量；通过在振动基板上设置一个沉腔并配合使用振动隔膜来构建激振元件，进而降低了对压电元件和振动基板的形状的要求，可以是圆形的也可是方形的，同时沉腔谐振放大了振动隔膜功能部位的形变量，提高了泵的输出流量和输出压力；再进一步的，将平面部设置为弹性结构，可以进一步的提高流体泵的输出性能。附图说明图1为本实施例一的激振元件的结构示意图；图2为本实施例一的流体泵的结构示意图；图3为本实施例一的流体泵的吸入状态示意图；图4为本实施例一的流体泵的排出状态示意图；图5为本实施例二的流体泵的结构示意图；图6为本实施例三的流体泵的爆炸图；图7为本实施例三的流体泵的结构示意图；图8为本实施例四的流体泵的爆炸图；图9为本实施例四的流体泵的结构示意图；图10为本实施例五的流体泵的爆炸图；图11为本实施例五的流体泵的结构示意图。其中：压电元件1、压电振子10、振动基板2、第一导线焊接部分22、弹性连接部分23、沉腔21、振动隔膜3、平面部4、通气孔41、支撑板5、空腔51、第一支撑板50、电极片52、第二支撑板53、第三支撑板54、上盖板6、通孔61、底板衬板7、圆形开孔71、第二底板衬板8、通气槽81。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。实施例一如图1所示，本实施例的流体泵包括压电振子10、振动隔膜3和平面部4，其中，压电振子10包括振动基板2和设于振动基板2一侧的压电元件1，压电元件1和振动基板2对中设置并粘接为一体构成压电振子10，压电振子10从其中心部位到周边部位能够发生弯曲振动，振动基板2是例如不锈钢、磷青铜等金属制的，在压电元件1的上、下表面上分别形成有大致整个面的电极膜，下表面的电极与振动基板电导通，并形成电容耦合，在上表面的电极上连接有导体线，该导体线和振动基板与驱动电路电连接，从而施加矩形波状或正弦波状的驱动电压，使得压电振子10从其中心部位到周边部位发生弯曲振动。如图2所示，振动基板2的下方配置有平面部4，压电振子10被载置在平面部4上(发生接触)。由于在此示出了没有驱动时的情况，因此，在图2中，虽然压电振子10看上去是固定在平面部上，但压电振子10的周边部并没有受到平面部4的约束。在没有驱动时，压电振子10只不过是以接触的方式相对配置在平面部4上，此外，平面部4设有至少一个通气孔41，进一步地，平面部4的与压电振子10相对区域的中心或中心附近设置该通气孔41，虽然在没有驱动的情况下压电振子10和平面部4是接触放置的，但是压电振子10的周边并没有受到平面部4的约束。为了能够增加振幅以增加本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种流体泵，其特征在于：包括：压电振子(10)，所述压电振子(10)包括振动基板(2)和设于所述振动基板(2)一侧的压电元件(1)；振动隔膜(3)，所述振动隔膜(3)配置于所述振动基板(2)的另一侧，所述振动基板(2)靠近所述振动隔膜(3)的一侧设有沉腔(21)；平面部(4)，所述平面部(4)以靠近且相对的方式配置于所述振动隔膜(3)远离振动基板(2)的一侧，所述平面部(4)与所述沉腔相对的区域内至少设有一个通气孔(41)；通过对所述压电元件(1)施加一定频率的交变电压，振动基板(2)发生弯曲变形，使振动隔膜(3)产生谐振并随着振动基板(2)朝着相同的方向弯曲变形，从所述通气孔(41)吸入流体，从通气孔(41)的周向方向排出。

【技术特征摘要】
1.一种流体泵，其特征在于：包括：压电振子(10)，所述压电振子(10)包括振动基板(2)和设于所述振动基板(2)一侧的压电元件(1)；振动隔膜(3)，所述振动隔膜(3)配置于所述振动基板(2)的另一侧，所述振动基板(2)靠近所述振动隔膜(3)的一侧设有沉腔(21)；平面部(4)，所述平面部(4)以靠近且相对的方式配置于所述振动隔膜(3)远离振动基板(2)的一侧，所述平面部(4)与所述沉腔相对的区域内至少设有一个通气孔(41)；通过对所述压电元件(1)施加一定频率的交变电压，振动基板(2)发生弯曲变形，使振动隔膜(3)产生谐振并随着振动基板(2)朝着相同的方向弯曲变形，从所述通气孔(41)吸入流体，从通气孔(41)的周向方向排出。2.根据权利要求1所述的一种流体泵，其特征在于：所述平面部(4)与所述沉腔(21)对应的部分为弹性板，所述平面部(4)位于所述沉腔(21)的周向部分为刚性板或者做固定约束。3.根据权利要求1所述的一种流体泵，其特征在于：所述振动隔膜(3)固定于所述振动基板(2)，所述振动隔膜(3)与所述沉腔(21)相对的部分能够弯曲振动，所述振动隔膜(3)位于所述沉腔(21)的周向部分作固定约束。4.根据权利要求1所述的一种流体泵，其特征在于：所述压电元件(1)和振动基板(2)对中设置并粘接为一体构成压电振子(10)，所述压电振子(10)从其中心部位到周边部位能够发生弯曲振动。5.根据权利要求1所述的一种流体泵，其特征在于：所述沉腔(21)置于所述振动基板(2)的中心部位，所述沉腔(21)为圆形。6.根据权利要求1所述的一种流体泵，其特征在于：所述流体泵还包括支撑板(5)和上盖板(6)，支撑板(5)设置在平面部(4)上，且二者密封连接，上盖板(6)设置在支撑板(5)上，同样地上盖板(6)与支撑板(5)也为密封连接，从而构建了空腔(51)，其中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：周京京，钟德坤，焦会萌，韦东东，吴垠，
申请(专利权)人：常州威图流体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32