[發明專利]液體微滴噴射方法及裝置

有效

• 申請號: 201510037758.7
• 申請日: 2015-01-26
• 公開（公告）號: CN104588230A
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發明（設計）人: 羅志偉;趙小雙
• 申請（專利權）人: 廈門理工學院
• 主分類號: B05B9/04
• 分類號: B05B9/04;B05B15/00
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術領域

本發明屬于液體微噴領域，具體涉及的是一種適用于各式液體的微滴噴射方法及裝置。

背景技術

中國專利文獻CN103203294A公開一種電磁微噴裝置，其設有上置磁鐵、噴射腔體、下置磁鐵、電極、供液管、供液槽、升降機構、步進電機和脈沖電流裝置；上置磁鐵和下置磁鐵分別固于噴射腔體的上下表面；噴射腔體設有液體進口和液體噴嘴，電極設于噴射腔體兩側，并伸入噴射腔體內部，供液管一端與噴射腔體內腔連通，供液管另一端與供液槽連通，升降機構輸入端與步進電機連接，升降機構輸出端與供液槽連接，脈沖電流裝置兩端接于電極。

其將液態金屬的可導電性，再利用磁場對液態金屬產生安培力，此安培力能轉化為液態金屬的動能，驅動金屬液體的噴射，極大地簡化了噴射裝置的機械結構，其更優選適合于脈沖式電流控制方式，易于對驅動力的大小、作用時間、噴射頻率等方面的直接控制。

同樣地，中國專利文獻CN103212516A公開一種安培力驅動式微噴裝置，其同樣是利用安培力作為驅動力以驅動金屬液體的噴射。

但是，上述兩項專利文獻的共同存在的缺點是，其僅能應用于液態金屬，對于其它液態物質將無法實現應用，針對上述問題，本申請人深入研究，遂有本案產生。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種液體微滴噴射裝置，其不僅可以實現微噴動作，而且還可以廣泛適用于各種液態物質。

為了達成上述目的，本發明的解決方案是：

一種液體微滴噴射裝置，其中，包括：

磁場發生裝置，用于產生穩定的磁場；

柔性泵體，置于磁場中并具有一由柔性材質制成的外壁，該外壁構建形成一噴射腔，該外壁還形成有進液口和出液口；

柔性線圈，固定繞設在柔性泵體上而與柔性泵體同步伸縮，該柔性線圈內通有交變電流；

進液單向閥，設置在外壁的進液口處僅允許液體單向進入至噴射腔內；

噴嘴，設置在外壁的出液口處以向外噴出液體微滴。

進一步，該液體微滴噴射裝置還包括初始液壓平衡機構，該初始液壓平衡機構具有供液管道、供液腔、活塞和氣壓產生裝置，該供液管道一端與進液單向閥相連，另一端與供液腔的出口相連，該活塞設置在供液腔的入口處并由氣壓產生裝置產生的氣壓推動，該氣壓產生裝置對供液管道所產生的壓力用于使噴射腔中的液體處于噴射的臨界狀態。

進一步，該交變電流為具有相等幅值正脈沖和負脈沖的方波交流電。

進一步，該柔性線圈以螺旋的方式固定纏繞在柔性泵體的外壁上，該柔性線圈中電流的方向與磁場磁力線的方向垂直。

進一步，該進液口和出液口位于螺旋纏繞的柔性線圈的上下兩端處。

進一步，該磁場發生裝置具有螺旋式繞設的硬性線圈，該硬性線圈套設在柔性泵體與柔性線圈的外部，該硬性線圈中通有直流電。

進一步，該液體微滴噴射裝置還包括若干根固定軸，該若干根固定軸平行設置并均固定在螺旋式硬性線圈的內側。

進一步，該液體微滴噴射裝置還包括殼體，該磁場發生裝置、柔性泵體和柔性線圈均設置在殼體內，該殼體上還形成有供液體進入和流出的開口。

本發明的另一目的在于提供一種液體微滴噴射方法，其中，包括如下步驟：

①在穩定的磁場中置入柔性泵體，該柔性泵體具有一由柔性材質制成的外壁，該外壁構建形成一噴射腔，該外壁還形成有進液口和出液口；

②在柔性泵體上固定繞設有可與柔性泵體同步伸縮的柔性線圈，

③往噴射腔中注入液體并使液體處于臨界噴射狀態；

④往柔性線圈中通入交變電流，在柔性線圈上形成閉環安培力帶動柔性泵體產生伸縮動作，以將噴射腔中液體通過出液口以液滴的方式噴射出去。

進一步，在步驟④中，當柔性線圈通過逆時針電流時，柔性線圈在磁場中受到指向中心的收縮力；當柔性線圈通過順時針電流時，柔性線圈在磁場中受到的是背離中心的擴張力。

采用上述結構后，本發明涉及的一種液體微滴噴射裝置，其利用柔性泵體作為核心部件，柔性線圈上流動的交變電流為驅動因子，在磁場發生裝置所產生的磁場下，柔性線圈會被電磁力帶動而對柔性泵體產生擠壓力或膨脹力，由此基于進液單向閥對液體的單向導通，使得液體會不斷地從外壁的進液口進（同時防止液體回流），再從外壁出液口的噴嘴處以微小液滴的方式噴出，進而實現控制液體流向的作用。

與現有技術相比，本發明中交變電流無需通過液體，故液體無需采用液態金屬，如此使得本發明可適用于任何液體，而不局限于液態金屬，大大拓寬了整個微噴裝置的適用范圍。

附圖說明