一种无阀压电泵及其制作方法技术

本发明专利技术公开了一种无阀压电泵及其制作方法，涉及流体机械技术领域。该无阀压电泵包括壳体、弹性盖板、电极组件、电源组件、多个压电薄膜和多个三角板，壳体内部中空且沿长度方向的一侧设置有开口，弹性盖板封堵于开口使壳体形成泵腔，壳体的两端分别设置有入口和出口，入口和出口均与泵腔连通；多个压电薄膜均匀间隔贴附于弹性盖板的外壁；相邻两个压电薄膜的振动方向相反；电极组件贴附于泵腔的外壁且多个压电薄膜均与电极组件连接；电源组件与电极组件电连接；多个三角板均匀间隔设置于泵腔内且均与壳体连接，多个压电薄膜在三角板所在的平面的投影与多个三角板交替设置。该压电泵能提升扰流效率，提高泵送效率和泵送速度，结构简单、成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种无阀压电泵及其制作方法
本专利技术涉及流体机械
，尤其涉及一种无阀压电泵及其制作方法。
技术介绍
无阀压电泵与传统的泵相比，该泵在工作时依靠压电振子的逆压电效应将电能转换为机械能，以此作为驱动源，并将压电振子作为主动件直接将运动和力作用于工作介质，省却了从动构件。同时设计特殊的流道结构或泵腔结构来代替阀片的功能，在泵腔容积周期性变化阶段中，由于流体正反向流经这些特殊流道的流阻系数不同，从而使流体宏观上实现单向输送功能。现有技术中的无阀压电泵，大部分是从泵腔或流道的结构设计入手，将流道设置成多种结构，例如锥形流道、类似树枝分叉式流道以及螺旋状的流道等。这样仅仅通过改变流道设置的方法来实施，其结构复杂，流体通过流道时的扰流率效果不佳，且泵送效率低，泵送速度小。
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及其制作方法，能够提升流道内的扰流效率，提高泵送效率和泵送速度，结构紧凑简单、体积小、成本低，且可实现大批量复制。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：一种无阀压电泵，包括：壳体和弹性盖板，所述壳体内部中空且沿长度方向的一侧设置有开口，所述弹性盖板封堵于所述开口使所述壳体形成泵腔，所述壳体的两端分别设置有入口和出口，所述入口和所述出口均与所述泵腔连通；多个压电薄膜，多个所述压电薄膜均匀间隔贴附于所述弹性盖板的外壁；相邻两个所述压电薄膜的振动方向相反；电极组件，所述电极组件贴附于所述泵腔的外壁且多个所述压电薄膜均与所述电极组件连接；r>电源组件，所述电源组件与所述电极组件电连接。多个三角板，多个所述三角板均匀间隔设置于所述泵腔内且均与所述壳体连接，多个所述压电薄膜在所述三角板所在的平面的投影与多个所述三角板交替设置。可选地，所述压电薄膜由柔性的压电材料制成。可选地，所述电极组件包括第一电极和第二电极，相邻的两个所述压电薄膜分别与所述第一电极和所述第二电极相连接。可选地，所述电源组件包括第一电源和第二电源，所述第一电极和所述第二电极分别与所述第一电源和所述第二电源电连接；所述第一电源和所述第二电源均为交流电源。可选地，所述泵腔的截面为矩形，所述三角板的截面为等腰三角形，所述三角板的底边沿所述泵腔的宽度方向延伸且所述三角板的中线与所述泵腔宽度方向的中心线重合。可选地，所述三角板的其中一个底角的顶点沿所述泵腔的宽度方向距离所述泵腔侧壁的距离为所述三角板的底边长度的0.4倍。可选地，所述三角板的顶点和与其相邻的所述三角板的底边之间的距离为所述三角板的底边长度的1.8倍。可选地，所述三角板的高为所述三角板的底边长度的两倍。可选地，所述压电薄膜为矩形且沿所述泵腔的宽度方向延伸。一种无阀压电泵的制作方法，用于制作上述的无阀压电泵，包括以下步骤：S1、将硅片进行光刻、显现和刻蚀后形成所述壳体和多个所述三角板；S2、在多个所述三角板远离所述壳体的上表面镀铬Cr后镀金Au；S3、将所述弹性盖板通过键合或粘结工艺与所述壳体和多个所述三角板连接；S4、在所述弹性盖板远离所述三角板的表面镀绝缘层；S5、在所述绝缘层的上表面生成压电薄膜层；S6、对所述压电薄膜层进行刻蚀处理以形成多个所述压电薄膜；S7、将所述电极组件固定于所述绝缘层上，并将多个所述压电薄膜均与所述电极组件连接；S8、将所述电极组件与所述电源组件电连接。本专利技术的有益效果：本专利技术提供的无阀压电泵，包括壳体和弹性盖板，壳体内部中空设置，且与弹性盖板能够形成泵腔，泵腔的两端连通有入口和出口，用于流体的进出；弹性盖板的外壁上贴附有多个压电薄膜，当压电薄膜通电后能够将电能转换为机械能，从而能够使压电薄膜振动起来，进而能够带动弹性盖板振动变形以改变泵腔的体积。由于相邻两个压电薄膜的振动方向相反，当压电薄膜周期运动时，会引起泵腔内压力的周期变化，导致泵腔内外流体作吸入与排出流动，流体会反复流经泵腔内的三角板，由于三角板相邻坡面的倾角不同，将对流体产生不同的能耗。这样在三角板和压电薄膜振动的配合下，流体在宏观上将实现单向流动，同时能够提升流道内的扰流效率；相邻两个压电薄膜的振动方向相反，使得在有限的体积内实现较大的可变体积和较大的压缩比，能够提高泵送效率和泵送速度，且该无阀压电泵结构紧凑简单、体积小、成本低，可实现大批量复制。附图说明图1是本专利技术实施例提供的无阀压电泵的整体结构示意图；图2是本专利技术实施例提供的无阀压电泵的部分结构示意图；图3是图2的俯视图；图4是本专利技术实施例提供的无阀压电泵的制作方法的主要步骤流程图。图中：1-壳体；2-压电薄膜；3-三角板；4-弹性盖板；5-电极组件；51-第一电极；52-第二电极。具体实施方式为使本专利技术解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施例的技术方案做进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，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，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。下面结合附图并通过具体实施方式进一步说明本专利技术的技术方案。如图1-图3所示，该无阀压电泵包括壳体1、弹性盖板4、电极组件5、电源组件、多个压电薄膜2和多个三角板3，其中壳体1内部中空且沿长度方向的一侧设置有开口，弹性盖板4封堵于开口使壳体1形成泵腔，壳体1的两端分别设置有入口和出口，入口和出口均与泵腔连通；多个压电薄膜2均匀间隔贴附于弹性盖板4的外壁；相邻两个压电薄膜2的振动方向相反；电极组件5贴附于泵腔的外壁且多个压电薄膜2均与电极组件5连接；电源组件与电极组件5电连接；多个三角板3均匀间隔设置于泵腔内且均与壳体1连接，多个压电薄膜2在三角板3所在的平面的投影与多个三角板3交替设置。可以理解的是，该无阀压电泵的壳体1内部中空设置，且与弹性盖板4能够形成泵腔，泵腔的两端连通有入口和出口，用于流体的进出；弹性盖板本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无阀压电泵，其特征在于，包括：/n壳体(1)和弹性盖板(4)，所述壳体(1)内部中空且沿长度方向的一侧设置有开口，所述弹性盖板(4)封堵于所述开口使所述壳体(1)形成泵腔，所述壳体(1)的两端分别设置有入口和出口，所述入口和所述出口均与所述泵腔连通；/n多个压电薄膜(2)，多个所述压电薄膜(2)均匀间隔贴附于所述弹性盖板(4)的外壁；相邻两个所述压电薄膜(2)的振动方向相反；/n电极组件(5)，所述电极组件(5)贴附于所述泵腔的外壁且多个所述压电薄膜(2)均与所述电极组件(5)连接；/n电源组件，所述电源组件与所述电极组件(5)电连接；/n多个三角板(3)，多个所述三角板(3)均匀间隔设置于所述泵腔内且均与所述壳体(1)连接，多个所述压电薄膜(2)在所述三角板(3)所在的平面的投影与多个所述三角板(3)交替设置。/n

【技术特征摘要】
1.一种无阀压电泵，其特征在于，包括：
壳体(1)和弹性盖板(4)，所述壳体(1)内部中空且沿长度方向的一侧设置有开口，所述弹性盖板(4)封堵于所述开口使所述壳体(1)形成泵腔，所述壳体(1)的两端分别设置有入口和出口，所述入口和所述出口均与所述泵腔连通；
多个压电薄膜(2)，多个所述压电薄膜(2)均匀间隔贴附于所述弹性盖板(4)的外壁；相邻两个所述压电薄膜(2)的振动方向相反；
电极组件(5)，所述电极组件(5)贴附于所述泵腔的外壁且多个所述压电薄膜(2)均与所述电极组件(5)连接；
电源组件，所述电源组件与所述电极组件(5)电连接；
多个三角板(3)，多个所述三角板(3)均匀间隔设置于所述泵腔内且均与所述壳体(1)连接，多个所述压电薄膜(2)在所述三角板(3)所在的平面的投影与多个所述三角板(3)交替设置。


2.根据权利要求1所述的无阀压电泵，其特征在于，所述压电薄膜(2)由柔性的压电材料制成。


3.根据权利要求1所述的无阀压电泵，其特征在于，所述电极组件(5)包括第一电极(51)和第二电极(52)，相邻的两个所述压电薄膜(2)分别与所述第一电极(51)和所述第二电极(52)连接。


4.根据权利要求3所述的无阀压电泵，其特征在于，所述电源组件包括第一电源和第二电源，所述第一电极(51)和所述第二电极(52)分别与所述第一电源和所述第二电源电连接；所述第一电源和所述第二电源均为交流电源。


5.根据权利要求1所述的无阀压电泵，其特征在于，所述泵腔的截面为矩形，所述三角板(3)的截面为等腰三角形，所述三角板(3)的底...

【专利技术属性】
技术研发人员：全雪，蔡金东，
申请(专利权)人：上海芯物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31