微型无阀压电泵制造技术

技术编号:40178093 阅读:4 留言:0更新日期:2024-01-26 23:45
本技术公开了一种微型无阀压电泵,涉及压电泵领域,包括压电元件和泵腔,所述压电元件固定在所述框体外,所示框体包括顶板、底板和环形板,所述顶板、环形板和底板沿厚度方向夹持形成的空腔构成泵腔,所述泵腔设有流入口和流出口,所述流出口从泵腔内到泵腔外缩径,所述流入口从泵腔外到泵腔内缩径或不缩径,所述流出口的几何中心轴与所述泵腔的几何中心轴相互平行或相互不平行,所述环形板上设有第二流入口。本技术中的微型压电泵结构简单、体积小、流量大、流速高、排出压力高,同时利于薄型安装。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及压电泵领域,特别是涉及一种微型无阀压电泵


技术介绍

1、压电泵是一种利用压电效应将电能转换为机械能的装置,通过给压电陶瓷施加交流电驱动信号,使其发生频率与驱动信号相同的机械振动,并把这种机械振动转化为流体的运动和流过效果,从而达到泵送流体的目的。微型压电泵具有无运动部件、体积小、响应速度快、耗能低等优点,常用于液体或气体的输送、推动或压缩,微型压电泵在许多领域中都有广泛的应用需求,例如散热、微热管理、医疗器械、微流体控制、微喷射和微定量泵送、传感器技术等。

2、传统压电泵往往需要使用单向阀来控制流动方向,并限制流体逆向流动。然而,单向阀往往具有复杂的、精密的机械结构、且会引入大能量耗散,单向阀的制备、维护和更换代价高。此外,传统压电泵的结构较为复杂,体积较大,不适合微型化应用。近年来,一些研究人员尝试采用微阀门或复杂的控制系统来改善传统压电泵的性能。然而,这些解决方案往往增加了系统的复杂度和成本,仍然无法提供足够的排出流量、排出速度和排出压力,难以避免能量耗散大和需要后期维护的问题。

3、同时,如图30中(a)所示,对于流出口中心轴与泵腔中心轴方向平行的微型无阀压电泵,压电泵沿着流出口排出的高速气体等流体受到例如芯片、电路板、阀门等近距离的障碍物阻挡时,会造成流体反射、形成湍流等,使得压电泵性能降低。尤其是当流体垂直入射到障碍物时,垂直反射的流体会倒灌进入流出口,造成排出流体的净流量、流速和净压力的严重下降。安装过程中可以通过调整压电泵主面或障碍物主面的角度,避免从流出口流出的流体垂直入射到障碍物,也可增大流出口与障碍物距离降低反射流体速度。然而,以上方式需要较大的距离空间或角度空间,不利于薄型安装。


技术实现思路

1、本技术的目的在于提供一种输运流量大、排出速度大、排出压力高、结构简单、体积小、利于薄型安装的微型无阀压电泵,以解决
技术介绍
中存在的问题。

2、本技术的目的是通过以下技术方案来实现的:

3、一种微型无阀压电泵,包括压电元件和框体,所述压电元件固定在所述框体外,所述框体设有流入口和流出口,所述流入口和流出口将框体内的泵腔与框体外界连通,所述流入口从框体外到框体内缩径或不缩径,所述流出口从框体内到框体外缩径。

4、进一步地,所述框体包括顶板、底板和环形板,所述环形板位于所述顶板和所述底板之间,所述顶板、环形板和底板沿厚度方向夹持形成的空腔构成泵腔,所述压电元件固定在所述顶板上,所述压电元件的直径小于所述顶板的直径,所述压电元件、顶板、底板和环形板都处于同一中心轴线上。

5、进一步地,所述顶板和\或所述底板设有多个流入口;当所述流入口位于所述顶板上时,所述流入口位于所述压电元件的外圈、且位于所述环形板的内壁以内;当所述流入口位于所述底板上时,所述流入口位于靠近所述环形板的内壁。

6、进一步地,所述流出口位于所述顶板和\或底板的中央部。

7、进一步地,当所述流出口位于所述顶板的中央部时,所述压电元件对应所述流出口的位置设有通孔,所述通孔的直径不小于所述流出口的小端尺寸。

8、进一步地,当所述流出口位于所述底板的中央部时,所述流出口至少设置一个。

9、进一步地,所述流出口的几何中心轴与所述泵腔的几何中心轴相互平行或相互不平行。

10、进一步地,任意两个流出口的几何中心轴相互平行或相互不平行。

11、进一步地,所述环形板上设有第二流入口。

12、进一步地,所述第二流入口单排设置或多排设置,每排所述第二流入口沿环形板厚度方向的高度相同或不同。

13、本技术的有益效果是:

14、1)利用缩径的流出口的整流特性可以提高排出速度、排出压力以及净排出流量,从而实现无需单向阀就获得高流速、高排出压力和大排出流量;同时流入口可根据实际工况采用缩径或不缩径的形式,使用缩径的流入口能提升从流入口流入泵腔的流量、流速、抑制从流入口流出泵腔的流量,从而有利于增大微型无阀压电泵的净流量;在流入口总面积不小于流出口总面积的情况下,不使用缩径的流入口也能取得良好的性能。

15、2)利于薄型安装,可以控制流出角度。通过调整流出口的几何中心轴可以抑制流出口与阻挡物近距离安装导致的流体净流出量、流速和排出压力的减小,从而无需增加安装空间或调整压电泵与障碍物的角度就能抑制压电泵性能降低。

16、3)增加压电泵的流通能力,缩径的流入口能提升从流入口流入泵腔的流量和流速,并抑制流体从流入口流出泵腔,从而有利于增大净流量。同时,通过在环形板上设置第二流入口来避免输运流量受流入口的通过能力限制。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种微型无阀压电泵,包括压电元件和框体,所述压电元件固定在所述框体外,所述框体设有流入口和流出口,所述流入口和流出口将框体内的泵腔与框体外界连通,其特征在于:所述流出口从框体内到框体外缩径,所述流入口从框体外到框体内缩径或不缩径。

2.根据权利要求1所述的微型无阀压电泵,其特征在于:所述框体包括顶板、底板和环形板,所述环形板位于所述顶板和所述底板之间,所述顶板、环形板和底板沿厚度方向夹持形成的空腔构成泵腔,所述压电元件固定在所述顶板上,所述压电元件的直径小于所述顶板的直径,所述压电元件、顶板、底板和环形板都处于同一中心轴上。

3.根据权利要求2所述的微型无阀压电泵,其特征在于:所述顶板和或所述底板的设有多个流入口;当所述流入口位于所述顶板上时,所述流入口位于所述压电元件的外圈、且位于所述环形板的内壁以内;当所述流入口位于所述底板上时,所述流入口位于靠近所述环形板的内壁。

4.根据权利要求3所述的微型无阀压电泵,其特征在于:所述流出口位于所述顶板和或底板的靠近轴心的中央部。

5.根据权利要求4所述的微型无阀压电泵,其特征在于:当所述流出口位于所述顶板的中央部时,所述压电元件对应所述流出口的位置设有通孔,所述通孔的直径不小于所述流出口的小端尺寸。

6.根据权利要求4所述的微型无阀压电泵,其特征在于:当所述流出口位于所述底板的中央部时,所述流出口至少设置一个。

7.根据权利要求1所述的微型无阀压电泵,其特征在于:所述流出口的几何中心轴与所述泵腔的几何中心轴相互平行或相互不平行。

8.根据权利要求7所述的微型无阀压电泵,其特征在于:任意两个流出口的几何中心轴相互平行或相互不平行。

9.根据权利要求2-6任一项所述的微型无阀压电泵,其特征在于:所述环形板上设有第二流入口。

10.根据权利要求9所述的微型无阀压电泵,其特征在于:所述第二流入口单排设置或多排设置,每排所述第二流入口的沿环形板厚度方向的高度相同或不同。

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【技术特征摘要】

1.一种微型无阀压电泵,包括压电元件和框体,所述压电元件固定在所述框体外,所述框体设有流入口和流出口,所述流入口和流出口将框体内的泵腔与框体外界连通,其特征在于:所述流出口从框体内到框体外缩径,所述流入口从框体外到框体内缩径或不缩径。

2.根据权利要求1所述的微型无阀压电泵,其特征在于:所述框体包括顶板、底板和环形板,所述环形板位于所述顶板和所述底板之间,所述顶板、环形板和底板沿厚度方向夹持形成的空腔构成泵腔,所述压电元件固定在所述顶板上,所述压电元件的直径小于所述顶板的直径,所述压电元件、顶板、底板和环形板都处于同一中心轴上。

3.根据权利要求2所述的微型无阀压电泵,其特征在于:所述顶板和或所述底板的设有多个流入口;当所述流入口位于所述顶板上时,所述流入口位于所述压电元件的外圈、且位于所述环形板的内壁以内;当所述流入口位于所述底板上时,所述流入口位于靠近所述环形板的内壁。

4.根据权利要求3所述的微型无阀压电泵,其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员:张统宇
申请(专利权)人:海豚乐智科技成都有限责任公司
类型:新型
国别省市:

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