[發(fā)明專利]雙腔壓電氣體泵

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510407780.6
• 申請日: 2015-07-13
• 公開（公告）號: CN104929916A
• 公開（公告）日: 2015-09-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李倫
• 申請（專利權(quán)）人: 李倫
• 主分類號: F04B45/047
• 分類號: F04B45/047;F04B39/10;F04B39/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于氣體泵技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種雙腔壓電氣體泵。

背景技術(shù)

壓電氣體泵較傳統(tǒng)氣泵有著體積小，重量輕，響應(yīng)快，低噪聲，低功耗，抗干擾等優(yōu)點(diǎn)。這些優(yōu)點(diǎn)讓壓電氣體泵的應(yīng)用越來越廣泛，但是在應(yīng)用中也暴露出了不足，比如流量小，出氣壓力小，壽命短，衰減快等缺點(diǎn)。出現(xiàn)這些缺點(diǎn)的原因在于，壓電氣體泵的驅(qū)動(dòng)源是壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)片(以下簡稱壓電振子)。壓電振子的性能很大程度上決定了壓電氣體泵的性能。目前技術(shù)條件下壓電氣體泵使用的壓電振子為單面工作的壓電振子，由壓電陶瓷片和金屬片粘貼制成，難以雙面密封，一個(gè)振子只能密封一個(gè)氣腔，或者多個(gè)振子密封一個(gè)氣腔，也不能長期承受較高電壓。所以壓電振子的性能較差，導(dǎo)致壓電氣體泵整體性能上出現(xiàn)流量小，出氣壓力小，壽命短，衰減快等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種以單振子作為驅(qū)動(dòng)源的雙腔壓電氣體泵。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：雙腔壓電氣體泵，包括外殼、進(jìn)氣閥和出氣閥，所述外殼包括上殼和下殼，所述上殼和下殼通過固定柱連接，所述進(jìn)氣閥包括與外界連通的上進(jìn)氣閥和下進(jìn)氣閥，所述出氣閥包括上出氣閥和下出氣閥，所述上進(jìn)氣閥和上出氣閥分別固定于上殼上，所述下進(jìn)氣閥和下出氣閥分別固定于下殼上，所述上出氣閥與上出氣管道連通，所述下出氣閥與下出氣管道連通，所述上殼和下殼之間設(shè)有雙面壓電陶瓷振子，雙面壓電陶瓷振子與上殼和下殼之間分別設(shè)有密封圈，所述雙面壓電陶瓷振子與上進(jìn)氣閥、上出氣閥及上殼之間形成密封的上氣腔，所述雙面壓電陶瓷振子與下進(jìn)氣閥、下出氣閥及下殼之間形成密封的下氣腔，所述雙面壓電陶瓷振子的一端設(shè)有電極，所述電極與電源線連接。

具體地，所述進(jìn)氣閥和出氣閥結(jié)構(gòu)相同但安裝方向相反，均為帽型結(jié)構(gòu)，周圍一圈帽檐作為固定，中間為半圓球型，厚度約0.5mm，半圓球上留有切口，進(jìn)氣閥的切口朝向雙面壓電陶瓷振子，出氣閥的切口朝向外殼并與出氣管道連通。氣體由半圓球內(nèi)可向外流動(dòng)，但不能由半圓球外向內(nèi)流動(dòng)，以此可以形成氣體流動(dòng)的單向限制。

具體地，所述上出氣管道和下出氣管道與三通的總出氣口連接，所述三通套設(shè)于上出氣管道和下出氣管道一端的外殼上。三通是軟膠材質(zhì)，可以起到很好的密封效果，這樣上下兩部分氣量匯集到一起由總出氣口流出，成倍提高了出氣流量和出氣壓力。

具體地，所述外殼的一端設(shè)有電源線尾卡，電源線穿過電源線尾卡與電極焊接連接。

具體地，所述上殼和下殼通過五個(gè)固定柱過盈固定連接。

具體地，所述雙面壓電陶瓷振子由兩只壓電陶瓷片粘貼組成。

本發(fā)明的雙腔壓電氣體泵以單個(gè)雙面壓電陶瓷振子為驅(qū)動(dòng)源，通過密封圈將壓電振子上下兩個(gè)面都密封成氣腔。而以往的壓電氣體泵一個(gè)振子只能密封一個(gè)氣腔，或者多個(gè)振子密封一個(gè)氣腔，從未出現(xiàn)氣腔數(shù)多于振子數(shù)的情況。這種一個(gè)壓電振子帶動(dòng)兩個(gè)氣腔的結(jié)構(gòu)一方面減掉了壓電振子電極焊接面封裝所占用的殼體空間從而減小氣泵體積，另一方面大大提高了總體的輸出氣量和輸出壓力。

本發(fā)明具有以下有益效果：

1、本發(fā)明使用雙面壓電陶瓷振子，雙面壓電陶瓷振子由兩只壓電陶瓷片粘貼組成，可以承擔(dān)更大的電壓，使壓電氣體泵具有更持久的抗衰減性能和更長的壽命，同時(shí)避免了金屬片的被動(dòng)振動(dòng)，提高了能量轉(zhuǎn)化效率。

2、本發(fā)明在氣體泵的殼體結(jié)構(gòu)上突破性使用單振子驅(qū)動(dòng)雙腔結(jié)構(gòu)，可以將雙面壓電陶瓷振子的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)面的流體驅(qū)動(dòng)效果同時(shí)導(dǎo)出，再經(jīng)過三通結(jié)構(gòu)合一，從而達(dá)到氣量和壓力大幅提高到兩倍以上的目的。

3、本發(fā)明的壓電氣體泵較現(xiàn)有產(chǎn)品更為輕薄，功耗更低，同時(shí)兼有低噪聲，響應(yīng)快，抗干擾的特點(diǎn)。

經(jīng)過嚴(yán)密的實(shí)驗(yàn)對比，已有壓電氣體泵的輸出流量約為500ml/min，輸出壓力約10kPa，到明顯衰減時(shí)壽命約4000h，而在其它參數(shù)完全相同的條件下，本發(fā)明的雙腔壓電氣體泵輸出流量約為1500ml/min，輸出壓力約25kPa，壽命超過8000h。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例1的氣體泵的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明實(shí)施例2的氣體泵的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1、上殼，2、下殼，3、固定柱，4、雙面壓電陶瓷振子，5、密封圈，6、電極，7、電源線尾卡，8、上進(jìn)氣閥，9、上出氣閥，10、上出氣管道，11、三通，12、總出氣口，13、上氣腔，14、下進(jìn)氣閥，15、下出氣閥，16、下氣腔，17、下出氣管道。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。

實(shí)施例1