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CN104481851B - 旁轴串列管无阀压电泵 - Google Patents

旁轴串列管无阀压电泵 Download PDF

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CN104481851B CN201410533051.0A CN201410533051A CN104481851B CN 104481851 B CN104481851 B CN 104481851B CN 201410533051 A CN201410533051 A CN 201410533051A CN 104481851 B CN104481851 B CN 104481851B
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卢振洋
夏齐霄
田娥
刘欢
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Abstract

旁轴串列管无阀压电泵属于流体机械领域。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)联接到旁轴串列管流管(5)上；旁轴串列管流管(5)由数段直径不等的圆柱形管按照直径大小次序串联而成，以轴线共面，且母线重合的方式联接，在旁轴串列管流管(5)中部垂直于轴线安装圆柱形联接管(8)；圆柱形联接管(8)与泵体(3)的侧面通孔(4)相联接；旁轴串列管流管(5)的大端口(7)和小端口(18)与外界管路联接。本发明使用旁轴串列管流管(5)实现了仅用一个导流管就可使流体产生单向流动，在微机电系统中具有广泛的用途。

Description

旁轴串列管无阀压电泵
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。
旁轴串列管无阀压电泵，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)联接到旁轴串列管流管(5)上；旁轴串列管流管(5)由数段直径不等的圆柱形管按照直径大小次序串联而成，以轴线共面，且母线重合的方式联接，在旁轴串列管流管(5)中部垂直于轴线安装圆柱形联接管(8)；圆柱形联接管(8)与泵体(3)的侧面通孔(4)相联接；旁轴串列管流管(5)的大端口(7)和小端口(18)分别与外界管路联接。本发明提出的旁轴串列管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；旁轴串列管流管(5)安装在泵体(3)侧面的通孔(4)上；旁轴串列管流管(5)由数段直径不等的圆柱形管按照直径大小次序串联而成，以轴线共面，且母线重合的方式联接，在旁轴串列管流管(5)中部垂直于轴线安装圆柱形联接管(8)。旁轴串列管流管(5)的大端口(7)和小端口(18)分别与外界管路联接。
进一步，旁轴串列管流管(5)由三段直径不等的圆柱形管按照直径大小次序串联而成，分别为大径管(11)、中径管(10)和小径管(9)；圆柱形联接管(8)的轴线(16)位于小径管(9)的轴线(13)，中径管(10)的轴线(17)和大径管(11)的轴线(14)构成的平面内，且与共母线(15)垂直；圆柱形联接管(8)通过出入口(6)与泵体(3)的侧面通孔(4)相联接。
进一步，导流板(19)为一平板，安装在中径管(10)的轴线(17)上且安装在与圆柱形联接管(8)垂直的平面内；导流板(19)的一端与圆柱形联接管(8)的轴线重合，另一端向小径管(9)一方延展至中径管(10)长度的四分之一处至三分之一。
本发明使用旁轴串列管流管(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)旁轴串列管流管无阀压电泵主视图；
图1(b)旁轴串列管流管无阀压电泵俯视图
图2(a)泵体(3)B-B截面图；
图2(b)泵体(3)俯视图；
图3(a)旁轴串列管流管(5)主视图；
图3(b)旁轴串列管流管(5)俯视图。
具体实施方式
本发明实施例中使用了三段直径不同的圆柱管，分别为小径管(9)，中径管(10)和大径管(11)；小径管(9)的轴线(13)，中径管(10)的轴线(17)和大径管(11)的轴线(14)位于同一平面内；该平面内，小径管(9)，中径管(10)和大径管(11)内壁同侧的母线重合为一条共母线(15)；本发明具体实施方式如图1-图3。压电振子直径30mm，旁轴串列管流管小端口(18)直径为4mm，中径管内径8mm,大端口(7)的直径为8mm,圆柱形管(8)的直径为4mm，工作电压220V，频率50Hz，以水为工作介质，流量达2150mg/s。
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，流体从旁轴串列管流管(5)的大端口(7)和小端口(18)，经出入口(6)，侧孔(4)流入泵腔(1)；当交流电改变方向，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)和出入口(6)流入旁轴串列管流管(5)，并流出大端口(7)和小端口(18)；由于旁轴串列管流管(5)中的异径管作用，在出入口(6)到大端口(7)管路之间，流体从大端口(7)流向出入口(6)方向的流动阻力大于从出入口(6)到大端口(7)方向的流动阻力，所以在一个吸排程周期内从出入口(6)流向大端口(7)的流体量多于从大端口(7)流向出入口(6)的流量；同理，在出入口(6)和小端口(18)出之间，一个吸排程周期内从出入口(6)到小端口(18)的流量小于从小端口(18)流向出入口(6)的流量；因此在宏观上产生了流体从小端口(18)流入，从大端口(7)流出的净流量。

Claims (3)

1.旁轴串列管无阀压电泵，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)联接到旁轴串列管流管(5)上；旁轴串列管流管(5)由数段直径不等的圆柱形管按照直径大小次序串联而成，以轴线共面，且母线重合的方式联接，在旁轴串列管流管(5)中部垂直于轴线安装圆柱形联接管(8)；圆柱形联接管(8)与泵体(3)的侧面通孔(4)相联接；旁轴串列管流管(5)的大端口(7)和小端口(18)分别与外界管路联接。
2.根据权利要求1所述的旁轴串列管无阀压电泵，其特征在于：旁轴串列管流管(5)由三段直径不等的圆柱形管按照直径大小次序串联而成，分别为大径管(11)、中径管(10)和小径管(9)；圆柱形联接管(8)的轴线(16)位于小径管(9)的轴线(13)，中径管(10)的轴线(17)和大径管(11)的轴线(14)构成的平面内，且与共母线(15)垂直，共母线(15)为小径管(9)，中径管(10)和大径管(11)内壁同侧的母线重合的一条母线。
3.根据权利要求2所述的旁轴串列管无阀压电泵，其特征在于：导流板(19)为一平板，安装在中径管(10)的轴线(17)上且安装在与圆柱形联接管(8)垂直的平面内；导流板(19)的一端与圆柱形联接管(8)的轴线重合，另一端向小径管(9)一方延展至中径管(10)长度的四分之一至三分之一处。
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