[發(fā)明專利]一種陣列式微型氣體壓縮機(jī)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910187866.0
• 申請日: 2019-03-01
• 公開（公告）號: CN109882386B
• 公開（公告）日: 2020-05-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蔣永華;柴超輝;王淑云;常正方;楊澤盟;鄭佳佳;程光明
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江師范大學(xué)
• 主分類號: F04B45/047
• 分類號: F04B45/047;F04B39/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明屬于微流體傳輸與控制領(lǐng)域，具體涉及一種陣列式微型氣體壓縮機(jī)。設(shè)有圓臺組的上蓋安裝在設(shè)有體腔組的箱體上，上蓋的上進(jìn)出口腔和箱體的下進(jìn)出口腔與其內(nèi)所安裝的單向閥分別構(gòu)成上進(jìn)出口閥和下進(jìn)出口閥；上蓋的凸臺置于箱體的孔腔內(nèi)并使上蓋的上出口腔與箱體的下出口腔及儲氣室連通，上蓋的圓臺經(jīng)密封圈將驅(qū)動器壓接在箱體體腔內(nèi)，驅(qū)動器由兩個壓電振子及環(huán)形墊圈構(gòu)成，壓電振子由基板和壓電片粘接而成；驅(qū)動器及密封圈與上蓋和箱體分別構(gòu)成上下壓縮腔，同一體腔組內(nèi)的上下壓縮腔分別并聯(lián)成上下壓縮腔組，上下壓縮腔組分別串聯(lián)成上下壓縮單元，上下壓縮單元并聯(lián)；工作中，上下壓縮單元分別對氣體進(jìn)行逐級累積壓縮后交替地排入儲氣室。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于微量氣體傳輸與控制領(lǐng)域，具體涉及一種陣列式微型氣體壓縮機(jī)。

背景技術(shù)

微型氣體壓縮與輸送裝置也稱為微型氣體壓縮機(jī)、氣泵、氣體壓縮裝置等，主要用于氣體采樣、氣體循環(huán)與供給、噴氣冷卻、負(fù)壓保持、充氣增壓、加氧等諸多方面。根據(jù)工作原理，常用氣體壓縮裝置可分為隔膜式、電磁式、葉輪式、活塞式等，其共性特點(diǎn)是都包含機(jī)械傳動部分，故結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積、重量及功耗等都較大，且存在較大的噪音和電磁干擾，不便于結(jié)構(gòu)的微小化與集成化，在微機(jī)電領(lǐng)域的應(yīng)用受到了一定的制約。近年來，人們相繼提出了多種類型的壓電式微型氣體壓縮與輸送裝置，如中國專利201110255709.2、201410104036.4、201410577904.0、201510649212.7、201710697409.7等。盡管上述氣體壓縮與輸送裝置結(jié)構(gòu)原理及性能差異較大，但都是利用晶片型壓電振子在電場作用下產(chǎn)生的彎曲變形實(shí)現(xiàn)氣體驅(qū)動的，因壓電振子彎曲變形所引起的壓縮腔容積變化量相對較小，現(xiàn)有壓電式氣體壓縮裝置可實(shí)現(xiàn)的輸出流量及壓力還很低，尤其是不能同時獲得較大的輸出流量和較高的輸出壓力，推廣應(yīng)用受到了一定的制約。

發(fā)明內(nèi)容

為提高供氣壓力，本發(fā)明提出一種陣列式微型氣體壓縮機(jī)，本發(fā)明的實(shí)施方案是：上蓋上設(shè)有上進(jìn)氣孔、帶上出口腔的凸臺及至少兩個圓臺組，從右到左各圓臺組所含圓臺的數(shù)量依次增加；各圓臺組中的一個圓臺上設(shè)有上進(jìn)口腔和上出氣孔，其它圓臺上僅設(shè)有上通氣孔；最左側(cè)圓臺組中的上進(jìn)口腔與上進(jìn)氣孔連通，最右側(cè)圓臺組中的上出氣孔與上出口腔連通；同一圓臺組中的上出氣孔和上通氣孔經(jīng)上連通孔連通，其它兩左右相鄰圓臺組中的上進(jìn)口腔和上出氣孔連通；上蓋的上進(jìn)出口腔與其內(nèi)所安裝的單向閥分別構(gòu)成上進(jìn)出口閥，單向閥為懸臂梁閥或碟形閥；箱體上設(shè)有下進(jìn)氣孔、帶下出口腔的孔腔、與下出口腔連通的儲氣室及與圓臺組及其所含圓臺數(shù)量分別相等的體腔組和體腔；各體腔組中的一個體腔上設(shè)有下進(jìn)口腔和下出氣孔，其它體腔上僅設(shè)有下通氣孔；最左側(cè)體腔組中的下進(jìn)口腔與下進(jìn)氣孔連通，最右側(cè)體腔組中的下出氣孔與下出口腔連通；同一體腔組中的下出氣孔和下通氣孔經(jīng)下連通孔連通，其它兩左右相鄰體腔組中的下進(jìn)口腔和下出氣孔連通；箱體的下進(jìn)出口腔與其內(nèi)所安裝的單向閥分別構(gòu)成下進(jìn)出口閥。

上蓋經(jīng)螺釘安裝在箱體上，上蓋的凸臺置于箱體的孔腔內(nèi)并使上蓋的上出口腔與箱體的下出口腔及儲氣室連通；上蓋的圓臺置于箱體的體腔內(nèi)并經(jīng)密封圈將驅(qū)動器壓接在體腔內(nèi)，密封圈位于驅(qū)動器上下兩側(cè)，驅(qū)動器由兩個壓電振子及其中間壓接的環(huán)形墊圈構(gòu)成，壓電振子由基板和壓電片粘接而成，，壓電片靠近環(huán)形墊圈安裝，壓電振子的表面涂有絕緣漆或粘接有絕緣薄膜；驅(qū)動器中兩個壓電振子受電壓作用時的彎曲變形方向相同，驅(qū)動器的變形方向即為兩個壓電振子的變形方向；驅(qū)動器及密封圈與上蓋和箱體分別構(gòu)成上下壓縮腔，同一體腔組內(nèi)的上壓縮腔和下壓縮腔分別并聯(lián)成上壓縮腔組和下壓縮腔組，各上壓縮腔組串聯(lián)成上壓縮單元、各下壓縮腔組串聯(lián)成下壓縮單元，上下壓縮單元并聯(lián)；工作中，同一體腔組內(nèi)驅(qū)動器的變形方向相同，兩相鄰體腔組中驅(qū)動器的變形方向相反，上下壓縮單元分別對氣體進(jìn)行逐級累積壓縮后交替地排入儲氣室。