一种双腔异步吸排式压电泵
阅读说明：本技术 一种双腔异步吸排式压电泵 (Double-cavity asynchronous suction-exhaust type piezoelectric pump ) 是由 陈啟源 陈晓平 李军军 蔡贤杰 陈劲松 吴潇 于 2021-06-28 设计创作，主要内容包括：本发明涉及压电泵技术领域,公开一种双腔异步吸排式压电泵,包括有：相连的第一泵体和第一驱动板,第一泵体和第一驱动板合围成第一腔室；第一泵体上设有第一进流口和第一出流口；第一驱动板上设有第一驱动斜面；相连的第二泵体和第二驱动板,第二泵体和第二驱动板合围成第二腔室；第二泵体上设有第二进流口和第二出流口；第二驱动板上设有第二驱动斜面；压电片,连接第一驱动板和第二驱动板,第一驱动板可将流体从第一进流口经第一腔室输送至第一出流口处；第二驱动板可将流体从第二进流口经第二腔室输送至第一进流口处。本发明的优点在于,该压电泵整体结构简单,双腔设置可实现对流体的交替吸与排,提升流体流动速度,效率高。(The invention relates to the technical field of piezoelectric pumps, and discloses a double-cavity asynchronous suction-discharge type piezoelectric pump, which comprises: the first pump body and the first driving plate are connected and surround to form a first cavity; the first pump body is provided with a first inlet and a first outlet; a first driving inclined plane is arranged on the first driving plate; the second pump body and the second drive plate are connected and surround to form a second cavity; a second inlet and a second outlet are arranged on the second pump body; a second driving inclined plane is arranged on the second driving plate; the piezoelectric sheet is connected with the first driving plate and the second driving plate, and the first driving plate can convey fluid from the first inlet to the first outlet through the first chamber; the second drive plate may convey fluid from the second inlet port through the second chamber to the first inlet port. The piezoelectric pump has the advantages that the piezoelectric pump is simple in overall structure, the double cavities are arranged to alternately suck and discharge fluid, the fluid flowing speed is improved, and the efficiency is high.)
技术领域
本发明涉及压电泵技术领域，尤其涉及一种双腔异步吸排式压电泵。
背景技术
如今，压电泵已广泛应用于流体传输领域，它依靠压电振子往复振动为流体提供驱动力，通过阀控制流体的流向，从而实现流体的传输。
现有的压电泵通常仅具有一个腔室，在压电振子作用下将流体从进流口吸入，经腔室从出流口排出，但流体流速慢、传输效率低；且现有压电泵排量小、流体传输不持续。此外，现有的有阀压电泵的单向阀密封性较差，单向阀开合不顺畅。
发明内容
针对现有技术存在的上述不足，本发明所要解决的技术问题在于，提出一种结构简单、流体传输效率高的双腔异步吸排式压电泵。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是，提出一种双腔异步吸排式压电泵，包括有：
相连的第一泵体和第一驱动板，所述第一泵体和第一驱动板合围成第一腔室；所述第一泵体上设有第一进流口和第一出流口；其中，所述第一驱动板上设有第一驱动斜面，所述第一驱动斜面从所述第一进流口侧向所述第一出流口侧倾斜；
相连的第二泵体和第二驱动板，所述第二泵体和第二驱动板合围成第二腔室；所述第二泵体上设有第二进流口和第二出流口；其中，所述第二驱动板上设有第二驱动斜面，所述第二驱动斜面从所述第二进流口侧向所述第二出流口侧倾斜；
压电片，连接所述第一驱动板和第二驱动板，所述第一驱动板可将流体从所述第一进流口经所述第一腔室输送至所述第一出流口处；所述第二驱动板可将流体从所述第二进流口经所述第二腔室输送至所述第一进流口处。
进一步地，所述第一驱动板上均设有第一连接面，所述第二驱动板上设有第二连接面，所述第一驱动斜面和第二驱动斜面均设置有多个；
所述第一连接面与相邻的两所述第一驱动斜面连接呈N字型，所述第二连接面与相邻的两所述第二驱动斜面连接呈N字型。
进一步地，还包括第一进流阀、第二进流阀、第一出流阀和第二出流阀，所述第一进流阀设置在所述第一进流口中，所述第二进流阀设置在所述第二进流口中，所述第一出流阀设置在所述第一出流口中，所述第二出流阀设置在所述第二出流口中。
进一步地，所述第一进流阀、第二进流阀、第一出流阀和第二出流阀均为单向阀。
进一步地，所述单向阀包括可开合的阀头和可与所述阀头相通的通道，所述阀头包括多个活动块；所述活动块可封堵所述通道。
进一步地，还包括连接件，所述第一驱动板与所述压电片通过所述连接件连接，所述第二驱动板与所述压电片通过所述连接件连接；且所述连接件连接在所述第一驱动斜面或所述第二驱动斜面的底部。
进一步地，还包括密封圈，所述压电片设置在所述第一泵体与所述第二泵体之间，所述第一泵体上沿其周向设有第一凹槽，所述第二泵体上沿其周向设有第二凹槽，所述密封圈设置在所述第一凹槽和第二凹槽中；且所述压电片的两侧均与所述密封圈抵接。
进一步地，还包括壳体，所述壳体具有容纳腔、进流腔和出流腔，所述进流腔和出流腔分别与所述容纳腔的两端连通；
所述第一泵体和第二泵体容纳于所述容纳腔中，所述第一进流口和第二进流口均与所述进流腔连通，所述第一出流口和第二出流口均与所述出流腔连通。
进一步地，所述壳体上开设有第三进流口和第三出流口，所述第三进流口与所述进流腔连通，所述第三出流口与所述出流腔连通。
进一步地，所述壳体包括第一壳体和第二壳体，所述第一壳体与第二壳体可拆卸连接。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
本发明中，第一泵体和第一驱动板合围成第一腔室，第二泵体和第二驱动板合围成第二腔室，即整个压电泵具有两个腔室，通过第一驱动板和第二驱动板分隔，压电片连接第一驱动板和第二驱动板，压电片振动使第一驱动板上的第一驱动斜面和第二驱动板的第二驱动斜面推动流体流动，整体结构简单，且可加快流体流速，提高流体输出功率。该压电泵具有第一进流口和第一出流口、第二进流口和第二出流口，在压电片作用下，当流体从第一进流口吸入第一腔室时，第二腔室中的流体从第二出流口排出；当流体从第二进流口吸入第二腔室时，第一腔室中的流体从第一出流口排出；整个过程可实现流体的持续传输，双重提高泵送效率。且壳体上的进流腔与第一进流口和第二进流口连通，出流腔与第一出流口和第二出流口连通，使整个压电泵与外部仅具有一个进流接口和出流接口，便于使用。第一进流阀、第二进流阀、第一出流阀和第二出流阀均为单向阀，可根据流体的压力实现阀头的开合，从而控制流体的流向，该单向阀密封性好，阀头开合顺畅，保证流体的传输。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为图1的爆炸图；
图3为图1的剖视图；
图4为图1中去除壳体后的结构示意图；
图5为图4的剖视图；
图6为单向阀的结构示意图；
图7为图6的另一视角示意图；
图8为壳体剖视图；
图9为第一驱动斜面或第二驱动斜面受力分解示意图。
图中：
1、第一泵体；10、第一进流口；11、第一出流口；12、第一凹槽；100、第一腔室；
2、第一驱动板；20、第一驱动斜面；21、第一连接面；200、第二腔室；
3、第二泵体；30、第二进流口；31、第二出流口；32、第二凹槽；
4、第二驱动板；40、第二驱动斜面；41、第二连接面；
5、压电片；6、连接件；61、第一进流阀；62、第二进流阀；63、第一出流阀；64、第二出流阀；610、阀头；611、通道；6100、活动块；
7、壳体；70、第一壳体；71、第二壳体；72、容纳腔；73、进流腔；74、出流腔；75、第三进流口；76、第三出流口；
8、电线。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1-图8所示，一种双腔异步吸排式压电泵，需要解释地是：双腔异步吸排式压电泵指的是，第一腔室100和第二腔室200在压电片5向上或向下振动时，其一者为吸流，另一者为排流；即两个腔室不是同步吸流和排流的。
具体为，该双腔异步吸排式压电泵主体包括：第一泵体1、第一驱动板2、第二泵体3、第二驱动板4和压电片5。第一泵体1和第一驱动板2相连形成第一腔室100，第一泵体1上设有第一进流口10和第一出流口11；第二泵体3和第二驱动板4相连形成第二腔室200，第二泵体3上设有第二进流口30和第二出流口31。即该压电泵主体具有第一腔室100和第二腔室200两个腔室，且两腔室互不相通，第一进流口10和第一出流口11与第一腔室100相连通，第二进流口30和第二出流口31与第二腔室200相连通。其中，第一驱动板2上设有第一驱动斜面20，第一驱动斜面20从第一进流口10侧向第一出流口11侧倾斜；第二驱动板4上设有第二驱动斜面40，第二驱动斜面40从第二进流口30侧向第二出流口31侧倾斜；压电片5连接并可带动第一驱动板2和第二驱动板4振动，通过第一驱动板2上的第一驱动斜面20可将流体从第一进流口10经第一腔室输送至第一出流口11处；第二驱动板4可将流体从第二进流口30经第二腔室输送至第一进流口10处。
如图3和图5所示，第一驱动板2上均设有第一连接面21，第二驱动板4上设有第二连接面41，第一驱动斜面20和第二驱动斜面40均设置有多个，多个第一驱动斜面20呈间隔设置，多个第二驱动斜面40呈间隔设置；第一连接面21连接相邻的两个第一驱动斜面20，且连接后呈N字型；第二连接面41连接相邻的两个第二驱动斜面40，且连接后呈N字型。
该双腔异步吸排式压电泵还包括第一进流阀61、第二进流阀62、第一出流阀63和第二出流阀64，第一进流阀61设置在第一进流口10中，第二进流阀62设置在第二进流口30中，第一出流阀63设置在第一出流口11中，第二出流阀64设置在第二出流口31中。
如图6和图7所示，第一进流阀61、第二进流阀62、第一出流阀63和第二出流阀64均为单向阀。该单向阀包括可开合的阀头610和可与阀头610相通的通道611，阀头610包括多个活动块6100；活动块6100可封堵通道611。该阀头610可根据流体的压力实现开合，当流体从通道611处流向阀头610，各活动块6100在流体挤压下相互张开，从而使流体流过单向阀；当流体从活动块6100侧流向通道611时，流体产生的垂直于活动块6100的压力会使各活动块6100相互靠拢，阀头610闭合，从而阻止流体流过单向阀；该单向阀通过各活动块6100的张开和收拢实现阀头610的开合，阀头610开合顺畅，且在流体作用下，单向阀密封性好。
如图3和图8所示，该双腔异步吸排式压电泵还包括壳体7，壳体具有容纳腔72、进流腔73和出流腔74，进流腔73和出流腔74分别与容纳腔72的两端连通；第一泵体1和第二泵体3容纳于容纳腔72中，即该压电泵形成一封闭整体；第一进流口10和第二进流口30均与进流腔73连通，流体经第一进流口10和第二进流口30汇集于进流腔73中，第一出流口11和第二出流口31均与出流腔74连通，流体经第一出流口11和第二出流口31汇集于出流腔74中；且进流腔73和出流腔74呈锥形，便于流体汇集。在壳体7上开设有第三进流口75和第三出流口76，第三进流口75与进流腔73连通，第三出流口76与出流腔74连通，外部通过第三进流口75和第三出流口76输入和输出流体。
本发明的工作原理为：该压电泵由壳体7和容纳于壳体7中的第一泵体1和第二泵体2等组成；使用时，外部的进流和出流管道分别连接壳体7上的第三进流口75和第三出流口76，流体经第三进流口75进入到进流腔73中，再通过第一进流口10和第二进流口30分别进入第一腔室100和第二腔室200中，第一驱动板2和第二驱动板4在压电片5作用下振动，将流体从第一进流口10侧推向第一出流口11、从第二进流口30侧推向第二出流口31，进而分别从第一出流口11和第二出流口31进入出流腔74中，经第三出流口76排出；该压电片5使第一驱动板2和第二驱动板4分别向上或向下振动，当流体从第一进流口10吸入第一腔室100时，第二腔室200中的流体从第二出流口31排出；当流体从第二进流口30吸入第二腔室200时，第一腔室100中的流体从第一出流口10排出，整个过程可实现流体的持续传输，且增大了流体的输出压力，提升流体传输效率。
如图5和图9所示，当压电片5向上运动时，第一驱动板2上的第一驱动斜面20会产生一个垂直于第一驱动斜面20的力F1，在F1的作用下，第一驱动斜面20上方的流体将会产生一个垂直于第一驱动斜面20的加速度a1，a1可以分解成一个水平方向的加速度a3和一个竖直方向的加速度a2。当流体有向上的加速度时，第一泵体1的内壁会产生一个向下的力F2，F2对流体的加速度a2’与a2相互抵消。从而使得流体整体只受到水平方向的力F3，第一驱动斜面20从而增加了流体的流速。当压电片5向下运动时，第二驱动板4受力情况同上。
如图5所示，本压电泵还包括连接件6，第一驱动板2与压电片5通过连接件6连接，第二驱动板4与压电片5通过连接件6连接；且连接件6连接在第一驱动斜面20或第二驱动斜面40的底部。该连接件6具有一定弹性，可有效防止第一驱动板2、第二驱动板4和压电片5的磨损，且保证第一驱动板2和第二驱动板4分别随压电片5振动。
本实施例中，还包括密封圈(图中未画出)，压电片5设置在第一泵体1与第二泵体3之间，第一泵体1上沿其周向设有第一凹槽12，第二泵体3上沿其周向设有第二凹槽32，密封圈设置在第一凹槽12和第二凹槽32中；且压电片5的两侧均与密封圈抵接。即压电片5通过第一泵体1和第二泵体3固定在壳体7内，压电片5的上、下两侧均设置有密封圈，可防止流体进入第一驱动板2与压电片5或第二驱动板4与压电片5之间，避免流体与压电片5接触。
如图1-图3所示，壳体7包括第一壳体70和第二壳体71，第一壳体70与第二壳体71可拆卸连接，便于第一泵体1和第二泵体3等的安装。电线8穿过壳体7与压电片5连接，且壳体7的内壁与第一泵体1和第二泵体3具有间隙，便于电线8的排布。
本方案中，该双腔异步吸排式压电泵通过具有驱动斜面的驱动板增加流体的流速，提高流体传输效率，驱动板结构简单，便于制造；且具有两个腔室，在压电片的作用下实现两腔室的交替吸、排流体，保证流体的持续传输；整个压电泵仅通过壳体上的进、出流口与外部连接，便于使用。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”、“一”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
- 上一篇：一种医用注射器针头装配设备
- 下一篇：一种多功能压电泵