一种微型压电泵制造技术

本发明专利技术涉及流体输送领域，具体涉及一种微型压电泵。一种微型压电泵，包括压电振子和阀部，压电振子和阀部之间形成泵腔，在压电振子的作用下，流体通过阀部单向流通至泵腔内，所泵腔内的流体通过阀部单向流通至泵外，泵腔内设置有扰动件，扰动件上开有通孔，扰动件在压电振子的作用下振动，扰动件配合泵腔内壁挤压并排出气泡。通过在泵腔设置扰动件，扰动件在压电振子的带动下产生振动，扰动件的振动和压电振子的振动之间存在相位差，由于相位差的存在，扰动件会与压电振子相向运动，从而形成一种挤压效果，解决了现有技术中的微型压电泵存在排出气泡能力差，气泡聚集后不易排出，可靠性和稳定性降低的技术问题。

A micro piezoelectric pump

【技术实现步骤摘要】
一种微型压电泵
本专利技术涉及流体输送领域，具体涉及一种微型压电泵。
技术介绍
压电泵是利用压电陶瓷的逆压电效应，以压电振子为驱动器的一种新型流体装置，在生物医疗、家用电器、便携式检测设备等领域广泛应用。随着应用的不断拓展，压电泵需要进一步的微型化，而随着压电泵进一步微型，压电泵对气泡敏感的问题更加突出，如果泵腔内滞留积累气泡，泵的输出性能会急剧下降，甚至会形成气塞现象从而使泵失去工作能力。如申请号为CN02117352.4的中国专利公开了一种高频阀压电泵及其泵腔设计方法，并具体公开了：高频阀压电泵包括有泵体、压电振子固定器、固定在泵体腔内的压电振子、吸入阀和吐出阀，在泵腔内壁上采用了为减少泵腔中流体传递时间、减小可压缩体积的非直线形曲线形状的泵体，吸入阀和吐出阀中采用了“山”字型阀片，将吸入阀片和吐出阀片采用通用技术分别固定在吸入阀和吐出阀所在位置的阀体上、形成“山”字型吸入阀和吐出阀。上述申请通过优化泵腔内壁形状、阀体结构等方法来改善压电泵的输出性能，但是对排气泡能力的提升不大，气泡聚集后不易排出，影响微型压电泵的可靠性和稳定性。
技术实现思路
为了解决现有技术中的微型压电泵存在排出气泡能力差，气泡聚集后不易排出，可靠性和稳定性降低的技术问题，本专利技术提出一种微型压电泵，解决了上述技术问题。本专利技术的技术方案如下：一种微型压电泵，包括压电振子和阀部，所述压电振子和所述阀部之间形成泵腔，在所述压电振子的作用下，流体通过所述阀部单向流通至所述泵腔内，所述泵腔内的流体通过所述阀部单向流通至泵外，所述泵腔内设置有扰动件，所述扰动件上开有通孔，所述扰动件在所述压电振子的作用下振动，所述扰动件配合泵腔内壁挤压并排出气泡。通过在泵腔设置扰动件，扰动件在压电振子的带动下产生振动，扰动件的振动和压电振子的振动之间存在相位差，由于相位差的存在，扰动件会与压电振子相向运动，从而形成一种挤压效果：当压电振子朝向阀部运动时，扰动件远离阀部运动，二者相互靠近，扰动件会由四周开始逐渐贴紧压电振子，将二者之间的气泡挤出，气泡经由扰动件上的通孔流出。如此，会将扰动件和压电振子间的气泡基本排出；当压电振子远离阀部运动时，扰动件朝向阀部运动，同样会由四周开始逐渐贴紧阀部，驱赶二者之间的气泡向扰动件上的通孔流动，接下来压电振子朝向阀部运动会将气泡通过阀部的出流口排出。如此，可将扰动板和阀部间的气泡基本排出，避免了气泡在泵腔四周的死区范围内滞留聚集。根据本专利技术的一个实施例，所述阀部包括：阀片，所述阀片包括阀片本体，所述阀片本体上开有两个安装孔，两个安装孔内悬设有两个阀体，所述阀体可相对于其所在的安装孔往复运动；压板，所述压板为两个，每个所述压板上开有大过流孔和小过流孔，两个所述压板反向压紧在所述阀片的两侧，每个所述安装孔分别与两侧的大过流孔和小过流孔对应连通，所述阀体的直径小于所述大过流孔的孔径且大于所述小过流孔的孔径。根据本专利技术的一个实施例，所述阀体包括接触区和保持区，所述保持区位于所述接触区的内周，所述保持区具有至少一个凸起，凸起对应的背面呈凹陷状，两个阀体分别设置在两个安装孔中。根据本专利技术的一个实施例，所述保持区具有一个第一凸起，所述第一凸起自所述保持区的中心点向所述保持区的边缘延伸；或者，所述保持区具有至少一个第二凸起和至少一个第三凸起，所述第二凸起和所述第三凸起的凸起方向相反，所述第二凸起和所述第三凸起沿周向或径向交替排布。根据本专利技术的一个实施例，所述扰动件层叠设置在所述压电振子和所述阀部之间，所述扰动件上的通孔与相邻压板上的大小过流孔相对设置。根据本专利技术的一个实施例，所述通孔呈两端直径不同的轮带状，所述通孔的直径较大端对应大过流孔，所述通孔的直径较小端对应小过流孔。根据本专利技术的一个实施例，所述泵腔的内壁上形成有凹槽。根据本专利技术的一个实施例，所述压电振子的靠近所述阀部的面上设置有第一凹槽和/或所述阀部的靠近所述压电振子的面上设置有第二凹槽。根据本专利技术的一个实施例，所述第二凹槽设置在靠近压电振子的所述压板上的大过流孔和小过流孔之间，所述第一凹槽与所述第二凹槽相对设置。根据本专利技术的一个实施例，所述压电振子包括层叠设置的压电元件和基板，所述基板靠近所述阀部设置，所述扰动件为刚度比基板小的薄板。基于上述技术方案，本专利技术所能实现的技术效果为：1.本专利技术的微型压电泵，通过在泵腔设置扰动件，扰动件在压电振子的带动下产生振动，扰动件的振动和压电振子的振动之间存在相位差，由于相位差的存在，扰动件会与压电振子相向运动，从而形成一种挤压效果：当压电振子朝向阀部运动时，扰动件远离阀部运动，二者相互靠近，扰动件会由四周开始逐渐贴紧压电振子，将二者之间的气泡挤出，气泡经由扰动件上的通孔流出。如此，会迫使扰动件和压电振子间的气泡流向扰动件通孔处，极大地有利于气泡排出泵外；当压电振子远离阀部运动时，扰动件朝向阀部运动，同样会由四周开始逐渐贴紧阀部，驱赶二者之间的气泡向扰动件上的通孔流动，接下来压电振子朝向阀部运动会将气泡通过阀部的出流口排出。如此，可将扰动板和阀部间的气泡排出，避免了气泡在泵腔四周的死区范围内滞留聚集；通过扰动件的振动会交替着将扰动件两侧腔体的气泡排出，极大的增加了微型压电泵的排气泡能力，减少了泵腔内的气泡数量。扰动件的往复振动起到搅拌的作用，会破碎较大气泡也会阻碍气泡的融合长大，进一步增强了微型压电泵的排气泡能力；2.本专利技术的微型压电泵，扰动件选用刚度比基板更小的薄板，这样在扰动件在随压电振子振动的过程中可与泵腔两侧的壁面更紧密的贴合，可排出泵腔四周死区内的气泡；泵腔的壁面上设置凹槽，配合扰动件工作可帮助排出气泡；3.本专利技术的微型压电泵，通过设置阀片包括阀片本体，阀片本体上安装有两个阀体，两个阀体可呈中心对称地安装在阀片本体上的两个安装孔中，也可为非中心对称的安装形式。通过两个阀体的保持区设置凸起且凸起的背面呈凹陷状，相较于阀体为平面结构，本申请的阀片的质量不变，刚度增大，在开启和关闭时，不会因流体的冲击发生变形。此外，合理设置保持区的凸起结构，可设置保持区具有一个第一凸起，或者设置凸起方向相反的第二凸起和第三凸起，第二凸起和第三凸起可周向或径向交替排布，通过上述设置可以起到增大阀片刚度、防止变形的作用；通过阀片配合两侧的压板，压板上开有大过流孔和小过流孔，两个压板反向安装，阀片上的两个阀体配合压板上的大小过流孔，可形成单向进流阀和单向出流阀，控制流体的单向流动。附图说明图1为本专利技术的实施例一的微型压电泵的结构示意图；图2为微型压电泵的爆炸图；图3为微型压电泵的剖面图；图4为基板的结构示意图；图5为阀部的结构示意图；图6为阀片的结构示意图；图7为阀片的保持区的第一种结构示意图；图8为阀片的保持区的另一替换结构示意图；图9为阀片的保持区的另一替换结构示意图；图10-11为微型压电泵的工作状态图；图12为本专利技术的实施例二的微型压电泵的爆炸图；图1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微型压电泵，包括压电振子(1)和阀部(2)，所述压电振子(1)和所述阀部(2)之间形成泵腔(3)，在所述压电振子(1)的作用下，流体通过所述阀部(2)单向流通至所述泵腔(3)内，所述泵腔(3)内的流体通过所述阀部(2)单向流通至泵外，其特征在于，所述泵腔(3)内设置有扰动件(4)，所述扰动件(4)上开有通孔(41)，所述扰动件(4)在所述压电振子(1)的作用下振动，所述扰动件(4)配合泵腔(3)内壁挤压并排出气泡。/n

【技术特征摘要】
1.一种微型压电泵，包括压电振子(1)和阀部(2)，所述压电振子(1)和所述阀部(2)之间形成泵腔(3)，在所述压电振子(1)的作用下，流体通过所述阀部(2)单向流通至所述泵腔(3)内，所述泵腔(3)内的流体通过所述阀部(2)单向流通至泵外，其特征在于，所述泵腔(3)内设置有扰动件(4)，所述扰动件(4)上开有通孔(41)，所述扰动件(4)在所述压电振子(1)的作用下振动，所述扰动件(4)配合泵腔(3)内壁挤压并排出气泡。


2.根据权利要求1所述的一种微型压电泵，其特征在于，所述阀部(2)包括：
阀片(21)，所述阀片(21)包括阀片本体(211)，所述阀片本体(211)上开有两个安装孔(2111)，两个安装孔(2111)内悬设有两个阀体(212)，所述阀体(212)可相对于其所在的安装孔(2111)往复运动；
压板(22)，所述压板(22)为两个，每个所述压板(22)上开有大过流孔(221)和小过流孔(222)，两个所述压板(22)反向压紧在所述阀片(21)的两侧，每个所述安装孔(2111)分别与两侧的大过流孔(221)和小过流孔(222)对应连通，所述阀体(212)的直径小于所述大过流孔(221)的孔径且大于所述小过流孔(222)的孔径。


3.根据权利要求2所述的一种微型压电泵，其特征在于，所述阀体(212)包括接触区(2122)和保持区(2121)，所述保持区(2121)位于所述接触区(2122)的内周，所述保持区(2121)具有至少一个凸起，凸起对应的背面呈凹陷状，两个阀体(212)分别设置在两个安装孔(2111)中。


4.根据权利要求3所述的一种微型压电泵，其特征在于，所述保持区(2121)具有一个第一凸起(21211)，所述第一凸起(21211)...

【专利技术属性】
技术研发人员：周京京，张磊，舒培，钟德坤，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