分段異徑非對稱弧形管無閥壓電泵的制作方法
【專利摘要】分段異徑非對稱弧形管無閥壓電泵屬于流體機械領域。兩個圓形壓電振子(2)相同極性的面相對安裝在泵體(3)上，兩個圓形壓電振子(2)之間的腔體為泵腔(1)，泵體(3)由側面的通孔(4)聯接到分段異徑非對稱弧形管(5)上；分段異徑非對稱弧形管(5)由數段管徑不同的圓弧管依管徑大小依次排序，以圓弧管靠近圓心方向的赤道線重合的方式聯接而成，這條重合的赤道線在此稱為內側母線(6)；分段異徑非對稱弧形管(5)有3個流體出入口，其中第一出入口(12)和第二出入口(13)與外界管路聯接，第三出入口(11)與泵體(3)上的通孔(4)聯接。本發明使用分段異徑非對稱弧形管(5)實現了僅用一個導流管就可使流體產生單向流動，在微機電系統中具有廣泛的用途。
【專利說明】分段異徑非對稱弧形管無閥壓電泵
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種無閥壓電泵，屬于流體機械領域。
【背景技術】
[0002]無閥壓電泵結構簡單，無機械傳動鏈，可靠性高，機電轉換效率高，易微小型化，在醫療衛生，航空航天，微機電系統中有著廣泛的應用前景。
【發明內容】
[0003]圖1為本發明無閥壓電泵的結構圖。
[0004]分段異徑非對稱弧形管無閥壓電泵，其特征在于:兩個圓形壓電振子(2)相同極性的面相對安裝在泵體(3)上，兩個圓形壓電振子(2)之間的腔體為泵腔(1)，泵體(3)由側面的通孔(4)聯接到分段異徑非對稱弧形管(5)上；分段異徑非對稱弧形管(5)由數段管徑不同的圓弧管依管徑大小依次排序，以圓弧管靠近圓心方向的赤道線重合的方式聯接而成，這條重合的赤道線在此稱為內側母線￠);分段異徑非對稱弧形管(5)有3個流體出入口，其中第一出入口(12)和第二出入口(13)與外界管路聯接，第一出入口(12)和第二出入口(13)為分段異徑非對稱弧形管(5)的上下出入口，第三出入口(12)在分段異徑非對稱弧形管(5)中部的側面；第三出入口(11)與泵體(3)上的通孔⑷聯接。
[0005]進一步，其特征在于:第三出入口(11)的軸線(14)與第二圓弧管⑶部分的中心弧線(15)的交點上安裝阻尼板(13)，阻尼板的一端重合于軸線(14)與中心弧線(15)的交點，另一端沿中心弧線的切線方向向第二出入口(13)方向延伸一段長度。
[0006]本發明提出的曲形導槽無閥壓電泵的工作原理敘述如下:
[0007]兩個圓形壓電振子(2)以極性相同的一面分別粘接在泵體(3)的端面的兩個沉孔
(14)上；分段異徑非對稱弧形管(5)安裝在泵體(3)側面的通孔(4)上；分段異徑非對稱弧形管(5)由數段管徑不同的圓弧管依管徑大小依次排序，以圓弧管靠近圓心方向的赤道線重合的方式聯接而成，這條重合的赤道線在此稱為內側母線出)；分段異徑非對稱弧形管(5)有3個流體出入口，其中第一出入口(12)和第二出入口(13)與外界管路聯接，I第三出入口(11)在分段異徑非對稱弧形管(5)中部的內側面；
[0008]第三出入口(11)的軸線(14)與第二圓弧管⑶的中心弧線(15)的交點上安裝阻尼板(13)，阻尼板的一端重合于軸線(14)與中心弧線(15)的交點，另一端沿中心弧線的切線方向向第二出入口(13)方向延伸一段長度；該長度一般為第二圓弧管(8)長度的1/4-1/3,但不局限于此，也可不設阻尼板。第三出入口(11)與泵體(3)上的通孔(4)聯接。
[0009]本發明使用分段異徑非對稱弧形管(5)實現了僅用一個導流管就可使流體產生單向流動，簡化了傳統無閥壓電泵必須安裝兩個導流管的結構，使無閥壓電泵可以更加微小型化，在微機電系統中具有更廣泛的潛在用途。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1 (a)分段異徑非對稱弧形管無閥壓電泵裝配圖主視圖；
[0011]圖1 (b)分段異徑非對稱弧形管無閥壓電泵裝配圖俯視圖；
[0012]圖2 (a)泵體(3) B-B截面圖；
[0013]圖2(b)泵體⑶俯視圖；
[0014]圖3分段異徑非對稱弧形管(5)；
【具體實施方式】
[0015]本發明實例為三段管徑不同的圓弧管聯接而成，分別為第一圓弧管(7)，第二圓弧管(8)和第三圓弧管(9)，其中第一圓弧管(7)管徑最小，第三圓弧管(9)管徑最大，第二圓弧管(8)在兩端分別聯接著第一圓弧管(7)和第三圓弧管(9);第二圓弧管(8)在內側母線(6) —側中部安裝聯接管(10)用于分段異徑非對稱弧形管(5)與泵體(3)相聯接。
[0016]本發明【具體實施方式】如圖1-圖3。壓電振子直徑30mm,第一圓弧管,第二圓弧管，第三圓弧管的長度相等，彎曲弧度均為60度。其中第一圓弧管的內徑為2.25mm，第二圓弧管內徑為3.5mm，第三圓弧管內徑為4.5mm。泵的工作電壓220V，頻率50Hz，以水為工作介質，流量達1450mg/s。
[0017]當壓電泵接入交流電源時，在吸程時，兩個壓電振子(2)在交流電的一個半周期中，分別向泵腔⑴外側彎曲，泵腔⑴內壓力下降，流體從分段異徑非對稱弧形管(5)的第一出入口(12)和第二出入口(13)流入，并經第三出入口(11)，側孔⑷流入泵腔⑴；當交流電改變壓方向，進入下一個半周期時，壓電泵進入排程階段，兩個壓電振子(2)分別向泵腔⑴內側彎曲，泵腔⑴體積下降，壓力升高，泵腔⑴內的流體經通孔⑷和第三出入口(11)流入分段異徑非對稱弧形管(5)，并流出第一出入口(12)和第二出入口(13)；由于分段異徑非對稱弧形管(5)的第一出入口(12)的內徑第二出入口(13)的內徑，因此在一個泵工作周期內，第一出入口(12)和第二出入口(13)都存在流體的流入量與流出量的差，根據流體流動的連續性原理，第一出入口(12)的流入量差應等于第二出入口(13)的流出量差，從而產生凈流量；在交流電的交變電壓反復作用下，泵在宏觀上產生了流體從第一出入口(12)流入，從第二出入口(13)流出的凈流量。
【權利要求】
1.分段異徑非對稱弧形管無閥壓電泵，其特征在于:兩個圓形壓電振子(2)相同極性的面相對安裝在泵體⑶上，兩個圓形壓電振子(2)之間的腔體為泵腔(1)，泵體(3)由側面的通孔(4)聯接到分段異徑非對稱弧形管(5)上；分段異徑非對稱弧形管(5)由數段管徑不同的圓弧管依管徑大小依次排序，以圓弧管靠近圓心方向的赤道線重合的方式聯接而成，這條重合的赤道線在此稱為內側母線￠);分段異徑非對稱弧形管(5)有3個流體出入口，其中第一出入口(12)和第二出入口(13)與外界管路聯接，第一出入口(12)和第二出入口(13)為分段異徑非對稱弧形管(5)的上下出入口，第三出入口(12)在分段異徑非對稱弧形管(5)中部的側面；第三出入口(11)與泵體(3)上的通孔⑷聯接。
2.根據權利要求1所述的分段異徑非對稱弧形管無閥壓電泵，其特征在于:第三出入口(11)的軸線(14)與第二圓弧管(8)部分的中心弧線(15)的交點上安裝阻尼板(13)，阻尼板的一端重合于軸線(14)與中心弧線(15)的交點，另一端沿中心弧線的切線方向向第二出入口(13)方向延伸一段長度。
【文檔編號】F04B43/04GK104405624SQ201410534712
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年10月11日 優先權日:2014年10月11日
【發明者】夏齊霄, 盧振洋, 雷紅, 田娥, 劉歡 申請人:北京聯合大學