CN113202731A - 一种具有水冷功能的直角形导流体三出口无阀压电泵 - Google Patents
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Abstract
本发明公布了一种具有水冷功能的直角形导流体三出口无阀压电泵，包括泵盖、六角头螺栓、O形圈、压电振子、垫圈、直角形导流体、泵体、螺母、进口管、出口管；所述泵体开设进口管、出口管，所述泵体与压电振子之间密封连接；所述的压电振子中心下方的泵腔处设有三个直角凹槽；所述的三个直角形导流体放置在三个直角凹槽内；所述泵体设有三个回旋线流管连接泵腔与出口管。压电泵利用压电振子产生往复容积变化，直角导流体减少微泵的回流，实现流体的定向输送；本发明中回旋线流管及直角形导流体可缓解回流现象；本发明因其体积小，无旋转部件，等诸多优点，在电子器件散热领域及紧凑型液冷系统中得到了广泛的应用。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有水冷功能的直角形导流体三出口无阀压电泵，属于流体机械领域。
背景技术
随着电子器件的高频、高速、高集成化发展，电子设备单位容积散热功率越来越大，散热热流密度也越来越高，研发新型高效、结构紧凑的散热技术将对未来电子器件发展起到非常重要的作用。传统电子器件散热方式结构紧凑，集成度好，但是不能满足日益增加的高热流密度散热要求，新型冷却技术包括微通道冷却、喷雾冷却、射流冷却、液态纳米金属冷却等，这些技术散热能力强，但是一般需要机械泵、电磁泵、加压装置等各种驱动源来主动控制，系统结构较为复，因此优化泵结构是一种提高散热系统性能和集成度的有效方法，也能更好地满足电子器件散热应用需求。
由于无阀压电泵具有体积小、高效率、耗能低、无旋转部件、不受电磁干扰等优点，得到了广泛的研究和关注，然而无阀压电泵存在着回流严重、输出流量低的缺点，使得无阀压电泵在电子器件冷却中还未得到广泛的应用。
发明内容
本发明的目的是针对压电泵回流严重、输出流量低的问题，提出一种能够缓解回流、输出流量高的一种具有水冷功能的直角形导流体三出口无阀压电泵。
本发明采用的技术方案是：一种具有水冷功能的直角形导流体三出口无阀压电泵，由泵盖(1)、六角头螺栓(2)、O形圈(3)、压电振子(4)、密封圈(5)、直角形导流体(6)、泵体(7)、螺母(8)、进口管(9)、出口管(10)组成。
所述泵盖(1)开设六角头螺栓孔(1-1)、O形圈凹槽(1-2)，所述压电振子(4)为单晶片压电振子，所述泵体(7)开设六角头螺栓孔(7-1)、回旋线流管(7-2)、泵腔(7-3)、密封圈凹槽(7-4)、直角凹槽(7-5)，所述O形圈(3)安放在O形圈凹槽(1-2)内，所述密封圈(5)安放在密封圈凹槽(7-4)内，所述O形圈凹槽(1-2)与密封圈凹槽(7-4)配合，所述压电振子(4)与O形圈凹槽(1-2)和密封圈凹槽(7-4)配合，所述泵盖(1)和泵体(7)用六角头螺栓(2)和螺母(8)进行配合。
进一步的，所述的压电振子(4)中心下方的泵腔(7-3)处设有三个直角凹槽(7-5)。
进一步的，所述的回旋线流管(7-2)是以泵腔(7-3)的边缘为起点的顺时针旋向的回旋线，其极坐标方程为：r＝θ1/2，其中，r为极径，θ为极角。
进一步的，所述的直角形导流体(6)采用刚性金属材料。
进一步的，所述的进口管(9)位于泵腔(7-3)的中心处。
进一步的，所述的三个直角形导流体(6)放置在三个直角凹槽(7-5)内。
进一步的，所述的回旋线流管(7-2)的中心线和泵腔(7-3)的圆线的交点处的切线与直角凹槽(7-5)的外侧直角边重合。
一种具有水冷功能的直角形导流体三出口无阀压电泵具有以下优点：
1.所提出的一种具有水冷功能的直角形导流体三出口无阀压电泵采用紧凑式的结构，在泵腔(7-3)中采用圆周阵列放置了三个直角形导流体(6)，极大地减缓了回流严重、输出流量低的现象。
2.所提出的一种具有水冷功能的直角形导流体三出口无阀压电泵采用了不可移动阀，具有制造简单、成本低等优点，可以实现大批量生产，极大地提高了市场的适用性。
3.所提出的一种具有水冷功能的直角形导流体三出口无阀压电泵围绕泵腔(7-3)圆周阵列了三个回旋线流管(7-2)，具有减缓回流的作用。
附图说明
图1所示为本发明的无阀压电泵的示意图。
图2所示为本发明的爆炸图。
图3所示为本发明的泵盖结构示意图。
图4所示为本发明的泵体结构示意图。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。
请参阅图1～4，本发明实施例中，具体结构包括：
一种具有水冷功能的直角形导流体三出口无阀压电泵，由泵盖(1)、六角头螺栓(2)、O形圈(3)、压电振子(4)、密封圈(5)、直角形导流体(6)、泵体(7)、螺母(8)、进口管(9)、出口管(10)组成；所述泵盖(1)开设六角头螺栓孔(1-1)、O形圈凹槽(1-2)，所述压电振子(4)为单晶片压电振子，所述泵体(7)开设六角头螺栓孔(7-1)、回旋线流管(7-2)、泵腔(7-3)、密封圈凹槽(7-4)、直角凹槽(7-5)，所述O形圈(3)安放在O形圈凹槽(1-2)内，所述密封圈(5)安放在密封圈凹槽(7-4)内，所述O形圈凹槽(1-2)与密封圈凹槽(7-4)配合，所述压电振子(4)与O形圈凹槽(1-2)和密封圈凹槽(7-4)配合，所述泵盖(1)和泵体(7)用六角头螺栓(2)和螺母(8)进行配合，达到装配的整个目的；
所述的压电振子(4)中心下方的的泵腔(7-3)处设有三个直角形导流体(6)；
所述的回旋线流管(7-2)是以泵腔(7-3)的边缘为起点的顺时针旋向的回旋线，其极坐标方程为：r＝θ1/2，其中，r为极径，θ为极角；
所述的直角形导流体(6)采用刚性金属材料；
所述的进口管(9)位于泵腔(7-3)的中心处；
所述的三个直角形导流体(6)放置在三个直角凹槽(7-5)内；
所述的回旋线流管(7-2)的中心线和泵腔(7-3)的圆线的交点处的切线与直角凹槽(7-5)的外侧直角边重合；
本发明的工作过程包括第一工作过程和第二工作过程：
第一工作过程：给予本压电泵的压电振子(4)交流电信号激励，当压电振子(4)向上弯曲形变时，泵腔(7-3)容积增大，内部压力减小，液体通过进口管(9)和出口管(10)同时被吸入泵体(7)内部，由进口管(9)进入的液体会通过直角形导流体(6)的作用分别流向三个回旋线流管(7-2)，而由出口管(10)回流进入的液体在回旋线流管(7-2)中会受到科氏力的作用，从而产生较大的阻力，起到了减缓回流的作用；此过程即为吸程；
第二工作过程：给予本压电泵的压电振子(4)交流电信号激励，当压电振子(4)向下弯曲形变时，泵腔(7-3)容积减小，内部压力增大，泵腔(7-3)内液体遇到直角形导流体(6)，由于附壁效应会顺着直角形导流体(6)分别进入三个回旋线流管(7-2)，进入回旋线流管(7-2)内的液体会受到科氏力的影响，产生较小的阻力，进而液体可以从三个出口管(10)流出。此过程即为排程；
相比之下，由进口管(9)流入的液体多，从出口管(10)排出的液体多，经过上述两个工作过程的循环工作，实现了液体宏观上的单向流动，实现了泵送的功能。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上说明只适用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (7)
1.一种具有水冷功能的直角形导流体三出口无阀压电泵，其特征在于：包括泵盖(1)、六角头螺栓(2)、O形圈(3)、压电振子(4)、垫圈(5)、直角形导流体(6)、泵体(7)、螺母(8)、进口管(9)、出口管(10)；所述泵体(7)开设进口管(9)、出口管(10)，所述泵体(7)与压电振子(4)之间密封连接；所述的压电振子(4)中心最大位移下方的泵腔(7-3)处设有三个直角凹槽(7-5)；所述的三个直角形导流体(6)放置在三个直角凹槽(7-5)内；所述泵体(7)设有三个回旋线流管(7-2)连接泵腔(7-3)与出口管(10)。
2.根据权利要求1所述的一种具有水冷功能的直角形导流体三出口无阀压电泵，其特征在于：所述的压电振子(4)中心下方的泵腔(7-3)处设有三个直角凹槽(7-5)。
3.根据权利要求1所述的一种具有水冷功能的直角形导流体三出口无阀压电泵，其特征在于：所述的回旋线流管(7-2)是以泵腔(7-3)的边缘为起点的顺时针旋向的回旋线，其极坐标方程为：r＝θ1/2，其中，r为极径，θ为极角。
4.根据权利要求1所述的一种具有水冷功能的直角形导流体三出口无阀压电泵，其特征在于：所述的直角形导流体(6)采用刚性金属材料。
5.根据权利要求1所述的一种具有水冷功能的直角形导流体三出口无阀压电泵，其特征在于：所述的进口管(9)位于泵腔(7-3)的中心处。
6.根据权利要求1所述的一种具有水冷功能的直角形导流体三出口无阀压电泵，其特征在于：所述的三个直角形导流体(6)放置在三个直角凹槽(7-5)内。
7.根据权利要求1所述的一种具有水冷功能的直角形导流体三出口无阀压电泵，其特征在于：所述的回旋线流管(7-2)的中心线和泵腔(7-3)的圆线的交点处的切线与直角凹槽(7-5)的外侧直角边重合。
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