[實(shí)用新型]內(nèi)置附帶橢圓形凹槽的可旋轉(zhuǎn)多嵌塊無(wú)閥壓電泵

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200620158455.7
• 申請(qǐng)日: 2006-11-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN200968273Y
• 公開(kāi)（公告）日: 2007-10-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張建輝;李洪;趙淳生
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): F04B43/04
• 分類號(hào): F04B43/04
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 沈波

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種內(nèi)置附帶橢圓形凹槽的可旋轉(zhuǎn)多嵌塊無(wú)閥壓電泵，屬于流體機(jī)械領(lǐng)域。

背景技術(shù)

壓電泵大多屬于容積式泵，根據(jù)泵閥的有無(wú)可將壓電泵分為有閥壓電泵和無(wú)閥壓電泵，圖1為有閥壓電泵。無(wú)閥壓電泵因省去了復(fù)雜的動(dòng)作閥體，使得壓電泵結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單，加工制作容易，并且易于向壓電泵的小型化方向發(fā)展；無(wú)閥壓電泵自身又無(wú)化學(xué)及電磁污染，故在醫(yī)療、衛(wèi)生、保健等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。目前無(wú)閥壓電泵大多是利用互為倒置的錐形流管而制成錐形流管無(wú)閥壓電泵，圖2為錐形流管無(wú)閥壓電泵。但這種泵外露的兩錐形管增大了泵的整體尺寸，不利于泵的進(jìn)一步微小化和集成化；同時(shí)，兩錐形流管的加工困難、安裝定位不好，另外，錐形流管無(wú)閥壓電泵的流量也較小，這些缺陷都嚴(yán)重影響了壓電泵的在實(shí)際領(lǐng)域的應(yīng)用。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于克服上述無(wú)閥壓電泵的所述缺陷，提供一種能夠進(jìn)一步減小體積及結(jié)構(gòu)尺寸、增大泵的流量，且具有較好流動(dòng)特性的內(nèi)置附帶橢圓形凹槽的可旋轉(zhuǎn)多嵌塊無(wú)閥壓電泵。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用了如下技術(shù)方案。本裝置主要包括有壓電泵上蓋8、壓電泵下蓋6和設(shè)置在壓電泵上蓋8上的壓電振子2，其特征在于：還包括有兩個(gè)泵出入口14、側(cè)面上設(shè)置有凹槽的可旋轉(zhuǎn)四面體嵌塊7和設(shè)置在壓電泵下蓋6上的直流管10，其中，凹槽的截面形狀為橢圓形。直流管10為在壓電泵下蓋6上面開(kāi)除的矩形管槽，泵出入口14通過(guò)直流管10與泵腔連通。四面體嵌塊7的底面上固定有突出的圓柱形插頭，在泵腔底面上開(kāi)有與該圓柱形插頭相配合的圓柱形凹槽15，四面體嵌塊7可以通過(guò)圓柱形插頭在該凹槽15內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，用于調(diào)整四面體嵌塊7設(shè)置有凹槽的側(cè)面相對(duì)于泵的兩側(cè)出入口14的角度，從而調(diào)整流量。

所述的四面體嵌塊7為正四面體。

本實(shí)用新型的工作原理為：如圖14所示，當(dāng)把壓電陶瓷片12和金屬片13作為兩極，向壓電振子2通一交流電時(shí)，壓電陶瓷片12會(huì)產(chǎn)生沿徑向的伸縮變形，由于壓電陶瓷片12和金屬片13粘緊成一體，并且壓電陶瓷片12和金屬片13的徑向伸縮性不同，所以當(dāng)壓電陶瓷片12產(chǎn)生沿徑向的伸縮變形時(shí)，金屬片13也會(huì)產(chǎn)生伸縮變形，且伸縮方向與壓電陶瓷片12相反，則壓電振子2必然會(huì)產(chǎn)生沿軸向(壓電陶瓷片12的法向方向)的往復(fù)變形振動(dòng)，把壓電振子2作為壓電泵的動(dòng)力源。如圖4所示，隨著壓電振子2的軸向往復(fù)變形振動(dòng)，從而導(dǎo)致壓電泵泵腔的體積周期性變化，造成了流體在泵腔內(nèi)的流動(dòng)。再如圖3所示，對(duì)每個(gè)四面體嵌塊嵌塊來(lái)說(shuō)，流體從開(kāi)有一個(gè)橢圓形凹槽的四面體側(cè)面流入從其它兩個(gè)側(cè)面形成的四面體棱角的方向流出時(shí)的流動(dòng)阻力是不同于從兩個(gè)側(cè)面形成的四面體棱角的方向流入從開(kāi)有一個(gè)橢圓形凹槽的四面體側(cè)面流出時(shí)的流動(dòng)阻力，又因?yàn)榱鬟^(guò)流體的體積大小與流動(dòng)阻力的大小成反比，所以當(dāng)泵腔體積增大時(shí)，流體通過(guò)兩側(cè)的兩個(gè)直流管10以及內(nèi)置于泵腔內(nèi)的一系列交錯(cuò)排列的四面體嵌塊流進(jìn)泵腔，此時(shí)壓電泵處于吸入階段，但是由于在沿流體流動(dòng)方向上的一個(gè)開(kāi)有橢圓形凹槽的四面體側(cè)面以及其它兩個(gè)側(cè)面形成的四面體棱角這種一系列交錯(cuò)排列的非對(duì)稱結(jié)構(gòu)的存在，使得通過(guò)位于泵的兩側(cè)的兩個(gè)直流管流進(jìn)泵腔的流體體積不相同。當(dāng)泵腔體積減小時(shí)，流體通過(guò)內(nèi)置于泵腔內(nèi)的一系列交錯(cuò)排列的四面體嵌塊以及兩側(cè)的兩個(gè)直流管10流出泵腔，此時(shí)壓電泵處于排出階段，但是由于在沿流體流動(dòng)方向上的一個(gè)開(kāi)有橢圓形凹槽的四面體側(cè)面以及其它兩個(gè)側(cè)面形成的四面體棱角這種一系列交錯(cuò)排列的非對(duì)稱結(jié)構(gòu)的存在，使得通過(guò)位于泵的兩側(cè)的兩個(gè)直流管流出泵腔的流體體積不相同。分析從兩流管在壓電泵處于吸入和排出階段時(shí)，流入和流出的流體體積的量的大小可以概括為：在壓電泵處于吸入階段時(shí)流進(jìn)流體體積多的，則在壓電泵處于排出階段時(shí)流出流體體積少；在壓電泵處于吸入階段時(shí)流進(jìn)流體體積少的，則在壓電泵處于排出階段時(shí)流出流體體積多；從宏觀上看，壓電泵總是使流體從一流管流入，從另一流管流出，從而實(shí)現(xiàn)了流體的單向流動(dòng)。