[發明專利]一種機械式微型泵

無效

• 申請號: 201010183372.4
• 申請日: 2010-05-26
• 公開（公告）號: CN101825092A
• 公開（公告）日: 2010-09-08
• 發明（設計）人: 羅小兵;郭庭輝;劉勝
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: F04D13/06
• 分類號: F04D13/06;F04D29/42
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 方放

技術領域

本發明屬于微流量液體的輸送裝置，具體涉及一種機械式微型泵。

背景技術

微流體系統是微電子機械系統(Micro-electro-mechanical?System，MEMS)的主要組成部分，它能夠精確測量和控制微流體的流動，在微量藥物輸送和注射、微量液體采樣、集成電子元件冷卻以及微量化學分析、微型衛星等領域有著重要的研究前景。微型泵外形尺寸一般在10cm以內，作為微流體系統中的動力源，是微流體系統的核心驅動部件，是微流體系統發展水平的標志。近年來已成為國內外學者的研究熱點。

目前國內外所研制的微型泵絕大部分是基于MEMS技術的容積式微型泵，如靜電驅動微型泵，熱氣致動微型泵，壓電薄膜微型泵等等。容積式微型泵雖然可以達到很小的尺寸(毫米級)，但一般都存在結構復雜、加工和裝配難度大、可靠性較差，流量、壓頭(揚程)很小，難以保證工作頻率，流量和壓力存在脈動現象等問題，使其在實際應用中受到很大限制。

發明內容

本發明提供一種機械式微型泵，解決現有容積式微型泵存在的結構復雜、可靠性較差、流量偏小的問題，以實現流體連續穩定輸送、流量可控。

本發明的一種機械式微型泵，包括泵體、微型電機、密封端蓋、葉輪和電機蓋，其特征在于：

所述泵體具有中心孔，泵體上開有進液孔和出液孔；進液孔與中心孔底部聯通，進液孔的中軸線與中心孔的中軸線正交；出液孔與中心孔側表面聯通，出液孔的中軸線與中心孔的圓周相切，出液孔的中軸線與進液孔的中軸線成0°～90°夾角；

所述微型電機固定在密封端蓋上，葉輪套裝在穿過密封端蓋的微型電機軸上；

所述電機蓋與密封端蓋連接，密封端蓋與泵體連接，將微型電機密封，葉輪位于所述泵體的中心孔內。

所述的機械式微型泵，其特征在于：

所述葉輪上具有沿圓周方向均勻分布的2～6個葉片；所述葉輪與微型電機軸過盈配合，微型電機軸端部采用金屬膠密封；或者所述葉輪與微型電機軸間隙配合，用卡環卡在微型電機軸的卡槽上，將葉輪固定，微型電機軸端部采用金屬膠密封。

本發明泵體上的進液孔和出液孔分別通過進口管道、出口管道和吸液池連通；微型電機帶動葉輪的葉片驅使液體旋轉從而產生離心力，使液體沿葉片流道甩向泵體出液孔。液體從葉輪中獲得機械能使壓力能和動能增加，依靠此能量使液體達到工作地點。在液體不斷被甩出的同時，葉輪入口處就形成了低壓。在吸液池和葉輪入口中心線的液體之間就產生了壓差，吸液池中液體在這個壓差作用下，便不斷的經進水管路進入葉輪之中，從而使微型泵連續工作；通過改變微型電機的驅動電壓可以改變微型電機的轉速，從而也可以改變微型泵的輸出流量。

本發明還可以采用O性密封圈的簡單密封結構；改進電機蓋與端蓋的結構設計，采用密封膠實現完全密封

本發明結構簡單，加工制造方便，成本低，易于標準化、批量化生產；只需要一個普通的微型電機帶動，功耗小，并能方便地通過改變微型電機轉速實現流量調節；對工質的物理化學性質不敏感，可適用于多種流體，包括含有細胞的生物流體；能有效解決現有微型泵工作可靠性較差，流量偏小等問題，實現流體連續輸送，流量、壓力不存在脈動現象。

附圖說明

圖1為本發明的裝配示意圖；

圖2(a)為泵體部分的正視圖；

圖2(b)為圖2(a)對應位置的A-A剖面圖；

圖3(a)為泵體部分的俯視圖；

圖3(b)為圖3(a)對應位置的B-B剖面圖；

圖4為具有2個葉片的葉輪去掉端蓋與電機部分后的俯視圖；

圖5為具有6個葉片的葉輪去掉端蓋與電機部分后的俯視圖；

圖6為本發明外觀為方形時去掉端蓋與電機部分后的俯視圖；

圖7為電機蓋與端蓋配合的實施例。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

如圖1、圖2(a)、圖2(b)、圖3(a)、圖3(b)所示，本發明包括泵體3、微型電機、密封端蓋2、葉輪4和電機蓋1，泵體3具有中心孔，泵體3上開有進液孔6和出液孔5；進液孔6與中心孔底部聯通，進液孔6的中軸線與中心孔的中軸線正交；出液孔5與中心孔側表面聯通，出液孔5的中軸線與中心孔的圓周相切，出液孔5的中軸線與進液孔6的中軸線成0°～90°夾角；

微型電機固定在密封端蓋2上，葉輪套裝在穿過密封端蓋的微型電機軸上；

電機蓋1與密封端蓋2連接，密封端蓋2與泵體3連接，將微型電機密封，葉輪位于所述泵體3的中心孔內。