一種三腔增壓氣泵的制作方法

本發明涉及壓電泵領域，具體涉及一種三腔增壓氣泵。

背景技術：

壓電泵是種新型流體驅動器，它不需要附加驅動電機，而是利用壓電陶瓷的逆壓電效應使壓電振子產生變形，再由變形產生泵腔的容積變化實現流體輸出或者利用壓電振子產生波動來傳輸流體。壓電泵具有體積小、靜音、壽命長等優點，廣泛應用于醫療領域、電子產品領域、水族等領域。現有的壓電泵通常是單腔泵，泵內只具有一個容積可變的腔室，其流量和壓力較低，應用范圍大大受到限制，因此，提高流量和壓力的研究是目前壓電泵的重要研究方向。

技術實現要素：

為了克服上述存在的問題，本發明提供了一種三腔增壓氣泵，通過三個壓電腔，對流體實行分級加壓，增加氣泵的輸出流量和輸出壓力。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種三腔增壓氣泵，包括

氣泵主體，所述氣泵主體由上泵體、中泵體和下泵體疊合組成，所述上泵體上部、上泵體與中泵體之間、中泵體與下泵體之間以及下泵體下部分別設置有一壓電片，

所述上泵體、中泵體和下泵體內分別設置有上下貫通的壓電腔，所述壓電片設置在每個壓電腔的上下兩端對壓電腔進行密封，所述壓電片通電動作時改變壓電腔的容積，

所述上泵體、中泵體和下泵體內分別設置有貫通前后端的流體通道，所述流體通道連通所在泵體的壓電腔，所述流體通道的前后端分別設置有使流體通道單向送氣的單向閥，

所述氣泵主體設置有前蓋和后蓋，所述前蓋上設置有兩個進氣口和一個出氣口，所述兩個進氣口分別對應上泵體和下泵體的流體通道，所述出氣口對應中泵體的流體通道，所述后蓋上設置有連通三個泵體的流體通道的連通槽。

本發明的增壓氣泵的工作狀態包括：

初始狀態，所有壓電片平行，位于上泵體與中泵體之間、中泵體與下泵體之間的兩塊壓電片，為中泵體壓電腔分別與上泵體壓電腔、下泵體壓電腔共用的壓電片；

第一工作狀態，壓電片通電動作，設置在上泵體壓電腔兩端的壓電片向外側彎曲，設置在下泵體壓電腔兩端的壓電片向外側彎曲，使上泵體和下泵體的壓電腔容積擴張，從進氣口吸入外界氣體到上泵體和下泵體的流體通道，同時中泵體的壓電腔容積縮小，排出中泵體內的氣體；

第二工作狀態，壓電片的狀態裝換，設置在上泵體壓電腔兩端的壓電片向內側彎曲，設置在下泵體壓電腔兩端的壓電片向內側彎曲，上泵體和下泵體的壓電腔容積縮小，把流體通道中的氣體壓向連通槽內，同時中泵體的壓電腔容積擴張，從連通槽內吸入氣體；

本發明的增壓氣泵在工作過程中，第一工作狀態和第二工作狀態不斷轉換，其中增壓氣泵在第一工作狀態時進行吸氣和排氣，在第二工作狀態時進行內部增壓。

作為上述技術方案的進一步改進，所述氣泵主體與前蓋之間、氣泵主體與后蓋之間分別設置有閥門支架，所述閥門支架對應流體通道設置有閥門安裝孔，所述單向閥安裝在閥門安裝孔內。

作為上述技術方案的進一步改進，所述壓電片邊緣設置有彈性密封環。

作為上述技術方案的進一步改進，所述壓電片通過引出線連接電源，所述上泵體、中泵體和下泵體分別設置有用于引出線穿出的凹口。

作為上述技術方案的進一步改進，所述上泵體上端部設置有上封板，所述下泵體下端部設置有下封板，上封板和下封板的設置用于覆蓋保護位于氣泵主體上下端部的壓電片。

作為上述技術方案的進一步改進，所述上封板和下封板上設置有用于壓緊彈性密封環和壓電片的肋條。

作為上述技術方案的進一步改進，所述肋條上設置有供引出線通過的缺口，所述缺口與凹口的安裝位置相對應。

作為上述技術方案的進一步改進，所述進氣口處設置有攔網。

作為上述技術方案的進一步改進，所述前蓋在出氣口處一體設置有接駁管。

作為上述技術方案的進一步改進，所述單向閥包括采用彈性材料制作的直筒狀的閥身，所述閥身內部設置有貫通閥身兩端的通孔，閥身一端一體設置有開合部，所述開合部由閥身的兩個相對的傾斜側面向通孔中間靠攏形成，開合部由通孔內的壓力控制打開，在自身彈性回復力的作用下閉合。

本發明的有益效果是：

本發明的三腔增壓氣泵設置有三個泵體，其中上泵體和下泵體用于吸入外界空氣，中泵體用于排出增壓后的氣流；上泵體和下泵體的壓電腔容積縮小向連通槽排氣時，中泵體壓電腔的容積擴大，使連通槽內的氣體加速吸入中泵體的流體通道內，中泵體內的氣量約等于上泵體和下泵體的氣量之和，同時中泵體內的氣壓經過兩次加壓后從出氣口排出，其輸出壓力遠大于單腔氣泵的排出壓力，適用范圍更廣。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

圖1是本發明的三腔增壓氣泵的結構示意圖。

圖2是圖1中的三腔增壓氣泵的爆炸圖。

圖3是圖1中的三腔增壓氣泵的剖視圖。

具體實施方式

參照圖1至圖3，本發明提供了一種優選實施例，一種三腔增壓氣泵，包括前蓋1、后蓋5和設置在前蓋1和后蓋5之間的氣泵主體，所述氣泵主體由上泵體2、中泵體3和下泵體4疊合組成，所述上泵體2上端部設置有上封板7，所述下泵體4下端部設置有下封板8。所述氣泵主體與前蓋1之間、氣泵主體與后蓋5之間分別設置有閥門支架6。

所述上泵體2、中泵體3和下泵體4內分別設置有上下貫通的壓電腔42，同時所述上泵體2與上封板7之間、上泵體2與中泵體3之間、中泵體3與下泵體4之間、下泵體4與下封板8之間分別設置有一壓電片9，四塊壓電片9將三個壓電腔42分隔設置，其中位于中泵體2上下端的壓電片9為多個壓電腔共用的壓電片9；由于壓電片9的逆壓電效應，壓電片9在通電后會發生彈性形變，改變各個壓電腔42的容積，從而吸入和排出氣體。所述壓電片9的邊緣設置有彈性密封環91，所述壓電片9通過彈性密封環91對壓電腔42進行密封。進一步，所述壓電片9通過引出線連接電源，所述上泵體2、中泵體3和下泵體4分別設置有用于引出線穿出的凹口43。更進一步的，所述上封板7和下封板8上設置有用于壓緊彈性密封環91和壓電片9的肋條81，肋條81上設置有供引出線通過的缺口82，所述缺口82與凹口43的安裝位置相對應。

所述上泵體2內設置有上流體通道21，中泵體3內設置有中間流體通道31，下泵體4內設置有下流體通道41。所述流體通道貫通所在泵體的前后端，且流體通道連通所在泵體的壓電腔42。所述前蓋1上設置有兩個帶攔網的進氣口11和一個帶接駁管12的出氣口，所述兩個進氣口11分別對應上流體通道21和下流體通道41，所述出氣口對應中間流體通道31。所述后蓋5上設置有連通三個泵體的流體通道的連通槽51。

所述閥門支架6對應各個流體通道設置有閥門安裝孔61，所述的每個閥門安裝孔61內安裝有單向閥10。其中上流體通道21和下流體通道41通過單向閥10，使氣體從進氣口11進入流體通道后單向流向連通槽51；而中間流體通道31通過單向閥10的控制，使氣流從連通槽51經中間流體通道31出氣口單向流動。優選的，所述單向閥10的結構如下：單向閥10包括采用彈性材料制作的直筒狀的閥身，所述閥身內部設置有貫通閥身兩端的通孔，閥身一端一體設置有開合部，所述開合部由閥身的兩個相對的傾斜側面向通孔中間靠攏形成，開合部由通孔內的壓力控制打開，在自身彈性回復力的作用下閉合。

本發明的增壓氣泵的工作狀態包括初始狀態、第一工作狀態和第二工作狀態：初始狀態，所有壓電片9平行；第一工作狀態，壓電片9通電動作，設置在上泵體2壓電腔兩端的壓電片9向外側彎曲，設置在下泵體4壓電腔兩端的壓電片9向外側彎曲，使上泵體2和下泵體4的壓電腔容積擴張，從進氣口11吸入外界氣體到上流體通道21和下流體通道41，同時中泵體3的壓電腔容積縮小，排出中間流體通道31內的氣體；第二工作狀態，壓電片9的狀態裝換，設置在上泵體2壓電腔兩端的壓電片9向內側彎曲，設置在下泵體4壓電腔兩端的壓電片9向內側彎曲，上泵體2和下泵體4的壓電腔容積縮小，把流體通道中的氣體壓向連通槽51內，同時中泵體3的壓電腔容積擴張，從連通槽51內吸入氣體。本發明的增壓氣泵在工作過程中，第一工作狀態和第二工作狀態不斷轉換，其中增壓氣泵在第一工作狀態時進行吸氣和排氣，在第二工作狀態時進行內部增壓。

本發明的三腔增壓氣泵設置有三個泵體，其中上泵體2和下泵體4用于吸入外界空氣，中泵體3用于排出增壓后的氣流；在第二工作狀態下，上泵體2和下泵體4的壓電腔容積縮小向連通槽51排氣時，中泵體3壓電腔的容積擴大，使連通槽51內的氣體加速吸入中間流體通道31內，中泵體3內的氣量約等于上泵體2和下泵體4的氣量之和，同時中泵體3內的氣壓經過兩次加壓后從出氣口排出，其輸出壓力遠大于單腔氣泵的排出壓力，適用范圍更廣。

以上具體結構和尺寸數據是對本發明的較佳實施例進行了具體說明，但本發明創造并不限于所述實施例，熟悉本領域的技術人員在不違背本發明精神的前提下還可做出種種的等同變形或替換，這些等同的變形或替換均包含在本申請權利要求所限定的范圍內。