[发明专利]一种微小型空压机

说明书

本发明属于微流体传输与控制领域，具体涉及一种微小型空压机。上盖安装在箱体上，上下进出口腔与其内所安装的单向阀分别构成上进出口阀和下进出口阀，上盖左凸台置于箱体左腔内并使上进流孔与下进流孔连通，上盖的右凸台置于箱体的右腔内并使上下出口腔及储气室连通；上盖的体台经密封圈将驱动器压接在箱体的体腔内，驱动器由基板和压电片粘接而成；驱动器与上盖、上进口阀及密封圈构成上压缩腔，各上压缩腔串联成上压缩单元；驱动器与箱体、下进口阀及密封圈构成下压缩腔，各下压缩腔串联成下压缩单元，上下压缩单元并联；上下相对的上下压缩单元的半径相等，从左至右的上下压缩腔的腔体半径都逐级降低，工作中两左右相邻驱动器的变形方向相反。

技术领域

本发明属于微量气体传输与控制领域，具体涉及一种微小型空压机。

背景技术

微型气体压缩与输送装置也称为微型空压机、气泵、气体压缩装置等，主要用于气体采样、气体循环与供给、喷气冷却、负压保持、充气增压、加氧等诸多方面。根据工作原理，常用气体压缩装置可分为隔膜式、电磁式、叶轮式、活塞式等，其共性特点是都包含机械传动部分，故结构复杂，体积、重量及功耗都较大，且存在较大的噪音和电磁干扰，不便于结构的微小化与集成化，在微机电领域的应用受到了一定的制约。近年来，人们相继提出了多种类型的压电式微型气体压缩与输送装置，如中国专利201110255709.2、201410104036.4、201410577904.0、201510649212.7、201710697409.7等。尽管上述气体压缩与输送装置结构原理及性能差异较大，但都是利用晶片型压电振子在电场作用下产生的弯曲变形实现气体驱动的，因压电振子弯曲变形所引起的压缩腔容积变化量相对较小，现有压电式气体压缩装置可实现的输出流量及压力还很低，尤其是不能同时获得较大的输出流量和较高的输出压力，推广应用受到了一定的制约。

发明内容

为提高气体输出压力，本发明提出一种微小型空压机，本发明的实施方案是：上盖经螺钉安装在箱体上，上盖的底部设有左右凸台和至少两个直径不等的体台，从左到右的体台的直径依次减小，左凸台上设有上进流孔，右凸台上设有上出口腔，体台上设有上进口腔和上出流孔；最左侧体台的上进口腔与上进流孔连通，最右侧体台的上出流孔与上出口腔连通，其余两个相邻体台的上进口腔和上出流孔相互连通；上盖的上进出口腔与其内所安装的单向阀分别构成上进口阀和上出口阀，单向阀为悬臂梁阀或碟形阀；箱体的顶部设有左右腔及与体台数量和直径分别相等的体腔，从左到右的体腔的直径依次减小；左腔的底壁上设有下进流孔，右腔的底壁上设有下出口腔，体腔的底壁上设有下进口腔和下出流孔；最左侧体腔的下进口腔与下进流孔连通，最右侧体腔的下出流孔与下出口腔连通，其余两个相邻体腔的下进口腔和下出流孔相互连通；箱体的底部设有经出流孔与下出口腔连通的储气室；箱体的下进出口腔与其内所安装的单向阀分别构成下进口阀和下出口阀。

上盖的左凸台置于箱体的左腔内并使上盖的上进流孔与箱体的下进流孔连通，上盖的右凸台置于箱体的右腔内并使上盖的上出口腔与箱体的下出口腔及储气室连通；上盖的体台经密封圈将驱动器压接在箱体的体腔内，密封圈位于驱动器上下两侧，驱动器由基板和压电片粘接而成，驱动器表面涂有绝缘漆或粘接有绝缘薄膜；驱动器与上盖、上进口阀及密封圈构成上压缩腔，各上压缩腔串联成上压缩单元；驱动器与箱体、下进口阀及密封圈构成下压缩腔，各下压缩腔串联成下压缩单元，上下压缩单元并联；上下相对的上下压缩单元的半径相等，从左至右的上下压缩腔的腔体半径都逐级降低，腔体半径是指上下压缩腔中密封圈的内圆半径；工作中两个左右相邻驱动器的变形方向相反。