一種并聯式壓電微型泵的制作方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及泵領域，具體地涉及一種壓電泵。
【背景技術】
[0002]壓電泵作為一種微型泵，其體積小和噪音低的優點，使其在很多領域受到青睞，但存在一個很大缺陷，即流量很低，嚴重限制了其使用范圍。壓電泵的工作方式是利用壓電振子的特性來實現，即壓電振子通交流電源后發生往復振動，從而循環增大和縮小地周期改變可變腔體的容積，當可變腔體縮小時壓縮腔內介質迫使出口閥打開，從而腔內介質向外界流出，當可變腔體擴大時使腔內形成負壓，從而外界介質迫使進口閥打開并通過進口閥流進可變腔體，壓電泵通過壓電振子的往復振動，源源不斷地將外界介質泵入可變腔體內，然后將可變腔體內介質泵出到外界的所需目的地。但因為其壓電振子的振幅很小，從而導致其流量很低，雖然增大壓電振子的工作電壓可以增加壓電振子的振幅，從而可以增大流量，但增大電壓易導致增加泵的噪音，而且，工作電壓增幅過大還會嚴重影響壓電振子的壽命；而通過多個泵來提高流量則會增大泵的占用空間。中國專利CN201220674040.0公開了一種壓電微型泵，見圖1所示，該壓電泵是一種單片單腔(一個壓電振子對應一個可變腔體)式的壓電泵，該壓電泵包括蓋體aOl、殼體a02、支架a03、壓電振子a04、入口閥a05及出口閥a06，支架a03安裝在蓋體aOl上，入口閥a05和出口閥a06安裝在支架a03上，壓電振子a04與支架a03之間形成有一可變腔體a07，壓電振子a04的周圍邊緣抵頂殼體a02，該壓電泵所采用的入口閥a05和出口閥a06是一種相同結構的單向閥，該種閥包括開閉部、安裝部及位于開閉部和安裝部之間的腰部，開閉部由兩個相對于流通孔軸線對稱的開閉瓣構成，該泵采用這種閥體結構能很好的解決噪音問題，使該泵在較高的電壓下也能以很低的噪音工作，因此該泵可以適當提高一定工作電壓以增加其流量，但是增加并不非常明顯。雖然現有中已存在并聯式雙腔壓電泵，以提高流量，但都占用空間較大，而且還存在一個非常大的缺陷，即并聯式雙腔壓電泵的兩個壓電振子所提供的壓力和流量因各種因素可能導致差異較大，所以導致所提供的流量大打折扣，或者具有多個排出管的壓電泵排出的介質流量差異很大而不能滿足相應的環境要求，嚴重影響產品的合格率。
【發明內容】
[0003]本發明為解決現有壓電泵流量過低的問題，特提供一種可以大幅度提高其流量而體積增幅較小、噪音不因此增大的一種并聯式壓電微型泵。
[0004]本發明的一種并聯式壓電微型泵，包括蓋體、與蓋體固定配合并與之形成泵腔的殼體、以及位于泵腔內的泵芯組件，所述泵芯組件包括:固定在蓋體上的第一支座、固定在殼體上的第二支座、安裝在第一支座上的第一彈性密封圈、安裝在第二支座上的第二彈性密封圈、邊緣周圍預壓在第一彈性密封圈上并抵頂蓋體的第一壓電振子、邊緣周圍預壓在第二彈性密封圈上并抵頂殼體的第二壓電振子、以及安裝在第一支座和第二支座上的入口閥和出口閥；
[0005]所述第一支座與第一彈性密封圈、第一壓電振子圍成的空間形成第一可變腔體，所述第二支座與第二彈性密封圈、第二壓電振子圍成的空間形成第二可變腔體，所述第一可變腔體和第二可變腔體通過相應的入口閥容納介質并通過相應的出口閥排出介質，所述第一支座和/或第二支座上設有位于第一支座和第二支座相鄰的一側的排出管，通過出口閥排出的介質經排出管而排出泵腔外。
[0006]經過進一步改進，將所述第一支座設計成和第二支座完全相同的結構。
[0007]經過進一步改進，將所述第一彈性密封圈設計為雙層密封圈，所述雙層密封圈包裹在第一壓電振子的邊緣周圍上，所述第一壓電振子通過雙層密封圈的一層預壓在第一支座上，通過雙層密封圈的另一層抵頂蓋體。
[0008]經過進一步改進，將所述雙層密封圈的抵頂蓋體的一層設計成具有一開口。
[0009]經過進一步改進，將所述第二彈性密封圈設計為雙層密封圈，所述雙層密封圈包裹在第二壓電振子的邊緣周圍上，所述第二壓電振子通過雙層密封圈的一層預壓在第二支座上，通過雙層密封圈的另一層抵頂殼體。
[0010]經過進一步改進，將所述雙層密封圈的抵頂殼體的一層設計成具有一開口。
[0011 ] 經過進一步改進，所述蓋體設有向第一支座方向延伸的且與第一支座周圍對應的第一凸起，所述第一支座固定在第一凸起上，所述殼體設有向第二支座方向延伸的且與第二支座周圍對應的第二凸起，所述第二支座固定在第二凸起上。
[0012]經過進一步改進，所述第一支座和第二支座之間設有相互密封配合的形成與排出管相連通的出口腔，所述出口腔具有空間以容納介質和出口閥向第一可變腔體外和第二可變腔體外延伸的部分。
[0013]經過進一步改進，將所述出口腔設計成一個，所述排出管也為一個。
[0014]經過對上一步的另一種改進，將所述出口腔設計成兩個，所述第一支座和第二支座上各設有一個排出管，所述兩個出口腔與兩個排出管一一對應而連通。
[0015]經過進一步改進，在所述第一支座和第二支座兩者相對的面上設有與相應的入口閥和出口閥相對應的凹槽。
[0016]通過本發明的并聯式壓電微型泵的技術方案可知，在流量方面，并聯式壓電微型泵具有兩個壓電振子及兩個可變腔體，因而可以提供足夠的動力泵送介質，其泵送量可以達到單片單腔泵的兩倍。
[0017]在噪音方面，第一支座固定在蓋體上，第二支座固定在殼體上，從而使第一支座和第二支座不易發生振動，提供動力的兩個壓電振子都是通過彈性密封圈預壓在相應的支座上，所以主要噪音源之一的壓電振子傳遞到支架及蓋體和殼體上的振動能量得到明顯消弱；而最大噪音源的入口閥和出口閥，因介質流進和流出第一可變腔體的入口端和出口端以及介質流進和流出第二可變腔體的入口端和出口端均位于第一支座和第二支座之間，所以噪音得到雙重隔離，即入口閥和出口閥處的噪音源分別被第一支座和第二支座、蓋體和殼體隔離，從而噪音被顯著消弱。故對于整個泵來說，相對于現有中的單片單腔泵，并不會明顯增大噪音，可以達到用人耳直接測聽而不易分辨出噪音增大的效果。
[0018]在體積方面，第一支座與第一彈性密封圈、第一壓電振子圍成的空間形成第一可變腔體，第二支座與第二彈性密封圈、第二壓電振子圍成的空間形成第二可變腔體，介質流進和流出第一可變腔體的入口端和出口端以及介質流進和流出第二可變腔體的入口端和出口端均位于第一支座和第二支座之間，所述第一支座和/或第二支座上設有位于第一支座和第二支座相鄰的一側的排出管，所以，整個泵在橫向方向(即與壓電振子振動方向垂直的方向)上整體結構可以不用增加，僅在縱向方向(即壓電振子振動方向)上增加一定的厚度即可，而所有入口閥和出口閥由于在橫向方向上有足夠的空間布置，因而在縱向方向上只需占用一個閥的高度，故整個泵在縱向方向上增加的厚度實際上小于或等于一個支座、一個彈性密封圈及一個壓電振子裝配后在縱向方向所增加的厚度，整個泵厚度的增加完全可以控制在30 %以內，如果所采用的閥在縱向方向上具有比較高的高度，還可以通過在兩個支架的向對面上形成凹槽，以容納入口閥或/和出口閥的一部分，從而使整個泵厚度的增加量小于一個支座、一個彈性密封圈及一個壓電振子裝配后在縱向方向所增加的厚度，整個泵的厚度增加甚至可以控制在20%以內，對于流量增加了一倍的泵來說，體積只增加20%是十分可觀的，是非常容易讓客戶所接受的。所以本發明的并聯式壓電微型泵可以顯著增加其應用范圍，具有很高的應用價值。
[0019]在性能保證方面，第一支座固定在蓋體上，第二支座固定在殼體上，所以當上蓋和下蓋沒有裝配在一起使，整個泵相當于兩個獨立的系統，即蓋體、第一彈性密封圈、第一壓電振子、第一支座、及安裝在第一支座上的入口閥和出口閥組成一個獨立的泵系統，殼體、第二彈性密封圈、第二壓電振子、第二支座、及安裝在第二支座上的入口閥和出口閥組成另一獨立的泵系統，從而在上蓋和下蓋相互沒有裝配前即可通過設備測量兩個獨立泵系統的各自的相關參數，例如流量和壓力，在大批量生產中，挑選參數相近的兩個獨立泵系統相互裝配組成一個完整的泵，從而可以大大降低產品的不良率，節約成本。
[0020]另外，本發明的并聯式壓電微型泵既可以用作氣泵也可以用作水泵，作為氣泵和作為水泵僅僅只是在實際中所采用的入口閥、出口閥、壓電振子以及它們的裝配要求可能不一樣而已，而且，如果用于泵送非空氣介質，也易實現，即增加入口管向第一支座和第二支座之間延伸與流進可變腔體的入口相接即可，并不會增加整體泵的體積。
【附圖說明】
[0021]圖1為現有技術中提供的一種單腔壓電泵的簡圖。
[0022]圖2為本發明提供的一種并聯式壓電微型泵的一種實施方式的裝配圖。
[0023]圖3為圖2所示的A-A剖視放大圖。
[0024]圖4為圖2所示的B-B剖視放大圖。
[0025]圖5為本發明提供的一種并聯式壓電微型泵的一種實施方式的支座的立體圖。
[0026]圖6為與圖5不同角度的支座的立體圖。
[0027]圖7為本發明提供的一種并聯式壓電微型泵的一種實施方式的雙層密封圈的立體圖。
【具體實施方式】
[0028]為了使本發明所解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合附圖