[发明专利]错心环形流管无阀压电泵

说明书

技术领域

本发明涉及一种无阀压电泵，属于流体机械领域。

背景技术

无阀压电泵结构简单，无机械传动链，可靠性高，机电转换效率高，易微小型化，在医疗卫生，航空航天，微机电系统中有着广泛的应用前景。

发明内容

图1为本发明无阀压电泵的结构图。

错心环形流管无阀压电泵，其特征在于：两个圆形压电振子(2)相同极性的面相对安装在泵体(3)上，两个圆形压电振子(2)之间的腔体为泵腔(1)，泵体(3)由侧面的通孔(4)联接到错心环形流管(5)上；

在错心环形流管(5)的圆心O1一侧的赤道线(7)为圆弧形，在装配后与圆形泵腔(1)同心于O1且位于与压电振子(2)平行并通过侧孔(4)轴线(8)的平面内；错心环形流管(5)的外侧赤道线(6)为圆弧线，也位于与平行于压电振子(2)且通过侧孔(4)的轴线(8)的平面内，但圆心O2在通过O1点与轴线(8)垂直的直线上，且与O1有偏距L，满足0<L<R2-R1，R2为外侧赤道线(6)的半径，R1为内侧赤道线(7)的半径；错心环形流管(5)有3个流体出入口，其中第一出入口(9)和第二出入口(10)与外界管路联接，第三出入口(11)与泵体(3)上的通孔(4)联接且同轴。

本发明提出的曲形导槽无阀压电泵的工作原理叙述如下：

两个圆形压电振子(2)以极性相同的一面分别粘接在泵体(3)的端面的两个沉孔(12)上；错心环形流管(5)安装在泵体(3)侧面的通孔(4)上；在错心环形流管(5)的圆心O1一侧的赤道线(7)为圆弧形，在装配后与圆形泵腔(1)同心于O1且位于与压电振子(2)平行并通过侧孔(4)轴线(8)的平面内；错心环形流管(5)的外侧赤道线(6)为圆弧线，也位于与平行于压电振子(2)且通过侧孔(4)的轴线(8)的平面内，但圆心O2在通过O1点与轴线(8)垂直的直线上，且与O1有偏距L，满足0<L<R2-R1，R2为外侧赤道线(6)的半径，R1为内侧赤道线(7)的半径；错心环形流管(5)有3个流体出入口，其中第一出入口(9)和第二出入口(10)与外界管路联接，第三出入口(11)与泵体(3)上的通孔(4)联接且同轴。

进一步，错心环形流管(5)中，位于第三出入口(11)的轴线(15)上有V形分流板(14)，其V形关于轴线(15)对称，V形的底部指向第三出入口(11)。

本发明使用错心环形流管(5)实现了仅用一个导流管就可使流体产生单向流动，简化了传统无阀压电泵必须安装两个导流管的结构，使无阀压电泵可以更加微小型化，在微机电系统中具有更广泛的潜在用途。

附图说明

图1(a)错心环形流管无阀压电泵装配图主视图；

图1(b)错心环形流管无阀压电泵装配图俯视图；

图2(a)泵体(3)B-B截面图；

图2(b)泵体(3)俯视图；

图3错心环形流管(5)。

具体实施方式

本发明具体实施方式如图1-图3。压电振子直径30mm，错心环形流管(5)的截面为圆形；错心环形流管内侧母线半径31.5mm，外侧母线半径36.5mm，偏距L为2.5mm，工作电压220V，频率50Hz，以水为工作介质，流量达1540mg/s。

由于存在偏距L所以第一出入口(9)的内径大于第二出入口(10)的内径；当压电泵接入交流电源时，在吸程时，两个压电振子(2)在交流电的一个半周期中，分别向泵腔(1)外侧弯曲，泵腔(1)内压力下降，流体从错心环形流管(5)的第一出入口(9)和第二出入口(10)流入，并经第三出入口(11)，侧孔(4)流入泵腔(1)；当交流电改变压方向，进入下一个半周期时，压电泵进入排程阶段，两个压电振子(2)分别向泵腔(1)内侧弯曲，泵腔(1)体积下降，压力升高，泵腔(1)内的流体经通孔(4)和第三出入口(11)流入错心环形流管(5)，并流出第一出入口(9)和第二出入口(10)；由于错心环形流管(5)的第一出入口(9)的内径大于第二出入口(10)的内径，因此在一个泵工作周期内，第一出入口(9)和第二出入口(10)都存在流体的流入量与流出量的差，根据流体流动的连续性原理，第一出入口(9)的流入量差应等于第二出入口(10)的流出量差，从而产生净流量；在交流电的交变电压反复作用下，泵在宏观上产生了流体从第一出入口(9)流入，从第二出入口(10)流出的净流量。