[發明專利]一種壓電陶瓷振子驅動的精密微流控泵及其使用方法

在審

• 申請號: 202010655919.X
• 申請日: 2020-07-09
• 公開（公告）號: CN111878366A
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 王洋中
• 申請（專利權）人: 王洋中
• 主分類號: F04B43/04
• 分類號: F04B43/04;F04B53/10;F04B53/00;F04B53/22;F04B53/16
• 代理公司: 連云港聯創專利代理事務所(特殊普通合伙) 32330
• 代理人: 胡榮

本發明涉及微流控技術領域，且公開了一種壓電陶瓷振子驅動的精密微流控泵，包括殼體，所述殼體的左側面連通有進口接頭，所述進口接頭的右端連通有進口閥門，所述殼體的右側面連通有出口接頭，所述出口接頭的左端連通有出口閥門，所述殼體的下表面設置有金屬基板，所述金屬基板的下表面設置有壓電陶瓷振子，通過一系列結構的設置使得本裝置安裝簡化，通過改進壓電振子致動器的固定方法，采用防水固態膠膜取代傳統的U形硅膠圈或者膠水，連接固定壓電陶瓷振子致動器的同時也獲得良好的密封防水功能。

技術領域

本發明涉及微流控技術領域，具體為一種壓電陶瓷振子驅動的精密微流控泵。

背景技術

壓電陶瓷微型泵，用在微流控領域，用以輸送極其微小量的流體或氣體并加以精確的智能化的控制。

現有的壓電陶瓷微型泵存在以下幾個缺點；1、結構復雜。泵的殼體往往由4-5個零件組成，造成安裝麻煩，組裝不良率高，很難批量生產；2、體積太大。不符合相關產品對內部零部件盡可能小型化精密化的要求；3、壓電振子致動器組件固定方法不當。傳統方法一般采用U形密封圈或者膠水固定到泵腔中，U形密封圈由于生產工藝所限，厚度往往在0.5mm以上，遠遠大于微泵理想的微米級的泵腔深度，造成微泵的死區(即泵腔內壓電陶瓷振子致動器活動范圍之外的區域)體積過大，使微泵的自吸性能和輸出壓力大為下降；使用膠水固定的話，膠層的厚度和流動性同樣無法精確控制，使泵的腔體大小不一，性能忽好忽壞，無法大規模生產。4、泵腔加工復雜。傳統方法一般采用在殼體中加工出微米級的腔體，以期產生足夠小的泵腔死區(即泵腔內壓電陶瓷振子致動器活動范圍之外的區域)以獲得期望的自吸性能和輸出壓力。這種結構對泵腔體的加工精度要求非常高，必須采用進口高精密機床，以致成本高昂，加工精度誤差造成泵的性能也會存在很大的差異，導致不良率偏高，不適合批量化生產；5、泵閥結構復雜，安裝要求很高。一般采用密封圈加螺絲固定鎖緊結構，導致體積無法進一步縮小。閥的固定夾緊部位非常狹小，同時進出口閥的密封圈處于閥的上下兩面，安裝過程中稍有不對就會造成偏心，造成微型泵失效。6、微泵性能不足。由于前述的結構復雜、壓電振子固定方法不當以及體積太大的原因，無法獲得盡可能小的“死區(即泵腔內壓電陶瓷振子致動器活動范圍之外的區域)”，從而也無法獲得很好的自吸性能和輸出壓力。

發明內容

本發明的目的在于提供一種壓電陶瓷振子驅動的精密微流控泵，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種壓電振子驅動的精密微流控泵，包括殼體，所述殼體的左側面連通有進口接頭，所述進口接頭的右端連通有進口閥門，所述殼體的右側面連通有出口接頭，所述出口接頭的左端連通有出口閥門，所述殼體的下表面設置有金屬基板，所述金屬基板的下表面設置有壓電陶瓷振子，金屬基板和壓電陶瓷振子的組合體稱為壓電陶瓷振子致動器。

優選的，所述殼體的下表面設置有第一防水固態膠膜，所述壓緊片和所述殼體之間通過第一防水固態膠膜粘接。

優選的，所述進口接頭和所述出口接頭均為可拆卸結構，且所述進口接頭和所述殼體連接處和所述出口接頭和所述殼體連接處均設置有密封墊圈。所述連接處通過粘接劑粘接。

優選的，所述殼體和所述金屬基板之間設置有第二防水固態膠膜，所述殼體通過所述第二防水固態膠膜與所述金屬基板粘接。

優選的，所述第一防水固態膠膜和所述第二防水固態膠膜之間設置有壓緊片。

優選的，所述壓電陶瓷振子致動器通過圓環形防水固態膠膜固定安裝在所述金屬基板的下表面。

優選的，所述進口閥門和所述出口閥門均通過所述壓緊片固定。

優選的，所述進口接頭與所述進口閥門的方向平行，所述出口接頭與所述出口閥門的方向平行。