CN113623188B - 一种多功能压电泵 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及压电泵技术领域，公开一种多功能压电泵，包括：泵体，泵体包括相连的腔体和隔板；腔体具有第一腔室；第一压电片和第二压电片，第一压电片与泵体合围成第二腔室，第二压电片与泵体合围成第三腔室；且腔体和隔板分隔第二腔室与第三腔室；泵体上设有第一进流口、第二进流口、第一出流口、第二出流口和第三出流口，腔体上设有第三进流口和第四进流口，第一进流口和第一出流口均与第二腔室连通；第二进流口和第二出流口均与第三腔室连通；第三进流口连通第二腔室与第一腔室，第四进流口连通第三腔室与第一腔室，且第三出流口与第一腔室连通。本发明的优点在于，该压电泵通过多个腔室实现流体(气体或液体)的大功率或小功率输出。

Description

一种多功能压电泵
技术领域
本发明涉及压电泵技术领域，尤其涉及一种多功能压电泵。
背景技术
压电泵是一种新型流体驱动器。它不需要附加驱动电机，而是利用压电陶瓷的逆压电效应使压电振子产生变形，再由变形产生泵腔的容积变化实现流体输出或者利用压电振子产生波动来传输液体(或气体)。
现有的压电泵通常只具有单个通道，因此只能对一种流体进行传输，功能单一，不便于使用。且该单通道的压电泵输出的流体的压力小，排出功率小，无法满足实际使用需求。此外，现有压电泵整体结构复杂，腔室密封性差，流体流通不顺畅。
发明内容
针对现有技术存在的上述不足，本发明所要解决的技术问题在于，提出一种可实现一种或多种流体同时输出，且可大功率或小功率输出的多功能压电泵。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是，提出一种多功能压电泵，包括有：
泵体，所述泵体包括相连的腔体和隔板；所述腔体具有第一腔室；
第一压电片和第二压电片，分别连接在所述泵体的两端，所述第一压电片与所述泵体合围成第二腔室，所述第二压电片与所述泵体合围成第三腔室；且所述腔体和隔板分隔所述第二腔室与第三腔室；
所述泵体上设有第一进流口、第二进流口、第一出流口、第二出流口和第三出流口，所述腔体上设有第三进流口和第四进流口，所述第一进流口和第一出流口均与所述第二腔室连通；所述第二进流口和第二出流口均与所述第三腔室连通；所述第三进流口连通所述第二腔室与第一腔室，所述第四进流口连通所述第三腔室与第一腔室，且所述第三出流口与所述第一腔室连通。
进一步地，所述第一进流口、第二腔室和第一出流口连通形成第一流道；所述第二进流口、第三腔室和第二出流口连通形成第二流道；
所述第一进流口、第二腔室和第三进流口连通形成第三流道，所述第二进流口、第三腔室和第四进流口连通形成第四流道，所述第三流道和/或所述第四流道与所述第一腔室、第三出流口连通形成第五流道。
进一步地，还包括第一进流阀、第二进流阀、第三进流阀和第四进流阀，所述第一进流阀设置在所述第一进流口中，所述第二进流阀设置在所述第二进流口中，所述第三进流阀设置在所述第三进流口中，所述第四进流阀设置在所述第四进流口中；
且所述第一进流阀、第二进流阀、第三进流阀和第四进流阀均为单向阀。
进一步地，还包括第一阻流阀、第二阻流阀和第三阻流阀，所述第一阻流阀可拆卸的设置在所述第一出流口中，所述第二阻流阀可拆卸的设置在所述第二出流口中，所述第三阻流阀可拆卸的设置在所述第三出流口中。
进一步地，所述腔体与所述隔板的连接面为曲面，所述第二腔室和所述第三腔室均具有进流端和出流端，所述进流端的宽度大于所述出流端的宽度。
进一步地，所述曲面为S型，所述第三进流口和第四进流口均设置在靠近所述出流端一侧。
进一步地，还包括密封圈，所述泵体的内壁上沿其周向设有多个安装槽，所述第一压电片和第二压电片分别可拆卸的设置在所述安装槽中；且所述密封圈设置在所述安装槽中。
进一步地，所述第一压电片与所述第二压电片呈对称设置；且所述第一压电片的两侧和第二压电片的两侧均设有凹槽，所述密封圈与所述凹槽抵接。
进一步地，还包括两泵盖，分别连接在所述泵体的两端，所述第一压电片设置在一所述泵盖与所述泵体之间；所述第二压电片设置在另一所述泵盖与所述泵体之间。
进一步地，所述泵体的两端沿其周向设有容纳槽，两所述泵盖均沿其周向设有插块，所述插块可拆卸的插接在所述容纳槽中。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
本发明中，腔体(具有第一腔室)和隔板将泵体分隔成两部分，再通过第一压电片和第二压电片与泵体的两端连接，形成第二腔室和第三腔室，即整个压电泵具有三个腔室，第一腔室可分别或同时与第二腔室和第三腔室连通，实现流体(气体或液体)的大功率或小功率输出，使用场景多样化；且第二腔室和第三腔室均可单独传输流体，实现一种或多种流体的输出，满足使用需求。第一进流阀、第二进流阀、第三进流阀和第四进流阀均为单向阀，保证流体从进流口朝出流口流通。腔体与隔板的连接面为曲面，第二腔室和第三腔室均具有进流端和出流端，当第二腔室和第三腔室分别传输流体时，通过该曲面，减少了摩擦阻力，便于流体从进流端朝出流端流动；且进流端的宽度大于所述出流端的宽度，使排出的流体流压增大，更有效的提高了输出功率。且在第一压电片与第二压电片的上、下两侧均设置有密封圈，保证第二腔室和第三腔室的流密性。
附图说明
图1为本发明压电泵的整体结构示意图；
图2为图1的俯视图；
图3为图2中C-C处的剖视图；
图4为图1的爆炸图；
图5为泵体的结构示意图；
图6为图5的剖视图；
图7为第一压电片与密封圈的爆炸图。
图中：
1、泵体；10、腔体；11、隔板；12、第一进流口；13、第二进流口；14、第一出流口；15、第二出流口；16、第三出流口；17、连接面；18、安装槽；19、容纳槽；100、第一腔室；101、第三进流口；102、第四进流口；190、进线口；
2、第一压电片；3、第二压电片；20、凹槽；200、第二腔室；300、第三腔室；2000、进流端；2001、出流端；
41、第一进流阀；42、第二进流阀；43、第三进流阀；44、第四进流阀；
51、第一阻流阀；52、第二阻流阀；53、第三阻流阀；
6、密封圈；
7、泵盖；70、插块。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1-图7所示，一种多功能压电泵，包括有泵体1、第一压电片2、第二压电片3、第一进流阀41、第二进流阀42、第三进流阀43、第四进流阀44、第一阻流阀51、第二阻流阀52、第三阻流阀53和泵盖7。
其中，泵体1包括相连的腔体10和隔板11，腔体10具有第一腔室100；第一压电片2和第二压电片3，均可上、下振动，分别连接在泵体1的两端，第一压电片2与泵体1合围成第二腔室200，第二压电片3与泵体1合围成第三腔室300，且腔体10和隔板11分隔第二腔室200与第三腔室300，即该压电泵整体具有三个腔室。
具体为，泵体1上设有第一进流口12、第二进流口13、第一出流口14、第二出流口15和第三出流口16，腔体10上设有第三进流口101和第四进流口102，第一进流口12和第一出流口14均与第二腔室200连通，第二进流口13和第二出流口15均与第三腔室300连通，第三进流口101连通第二腔室200与第一腔室100，第四进流口102连通第三腔室300与第一腔室100，且第三出流口16与第一腔室100连通；即第一进流口12、第二腔室200和第一出流口14连通形成第一流道，第二进流口13、第三腔室300和第二出流口15连通形成第二流道，第一进流口12、第二腔室200和第三进流口101连通形成第三流道，第二进流口13、第三腔室300和第四进流口102连通形成第四流道，第三流道和/或第四流道与第一腔室100、第三出流口16连通形成第五流道。流体(气体或液体)输入时，可分别通过第一流道、第二流道和第五流道输出；其中，第一流道和第二流道分别只流经第二腔室200和第三腔室300，第二腔室200和第三腔室300通过腔体10和隔板11分隔开，可实现同种或不同流体(气体或液体)的输出；当流体(气体或液体)由第五流道输入并输出时，即第二腔室200和第三腔室300两腔室中的流体(气体或液体)在第一压电片2和第二压电片3的作用下压入第一腔室中，使流体(气体或液体)输出功率增大。
本实施例中，还包括第一进流阀41、第二进流阀42、第三进流阀43和第四进流阀44，第一进流阀41设置在第一进流口12中，第二进流阀42设置在第二进流口13中，第三进流阀43设置在第三进流口101中，第四进流阀44设置在第四进流口102中；且第一进流阀41、第二进流阀42、第三进流阀43和第四进流阀44均为单向阀，保证流体(气体或液体)的单向流通。其中，各进流阀的一端均具有球头，该球头可在流体(气体或液体)的压力下开启和关闭，且球头伸入各腔室中。
优选地，还包括第一阻流阀51、第二阻流阀52和第三阻流阀53，第一阻流阀51可拆卸的设置在第一出流口14中，第二阻流阀52可拆卸的设置在第二出流口15中，第三阻流阀53可拆卸的设置在第三出流口16中；各阻流阀用于控制各出流口的通断。
本发明的工作原理为：如图1和图3所示，压电泵整体被分为第一腔室100、第二腔室200和第三腔室300三个腔室。当压电泵大功率输出时，第一阻流阀51和第二阻流阀52分别堵住第一出流口14和第二出流口15(各阻流阀与各出流口通过螺纹连接)，第一压电片2和第二压电片3通电可上、下振动；当第一压电片2和第二压电片3向上运动时，第一进流阀41和第二进流阀42开启，流体(气体或液体)从第一进流口12和第二进流口13中流入；当第一压电片2和第二压电片3向下运动时，第三进流阀43和第四进流阀44开启，第一进流阀41和第二进流阀42在流体(气体或液体)产生的垂直于球头弧面的压力下闭合，即流体(气体或液体)经第三流道和第四流道进入第一腔室100中，拧下第三阻流阀53，流体(气体或液体)从第三出流口16输出。当压电泵小功率输出时，拧紧第三阻流阀53，第三出流口16闭合，开启第一出流口14和第二出流口15，一种或多种流体(气体或液体)从第一进流口12和第二进流口13中分别流入第二腔室200和第三腔室300中，分别流经第一流道和第二流道，在第一压电片2和第二压电片3的作用下，流体(气体或液体)从第一出流口14和第二出流口15输出。
如图5所示，腔体10与隔板11的连接面17为曲面，第二腔室200和第三腔室300均具有进流端2000和出流端2001，进流端2000的宽度大于出流端2001的宽度；具体为，该曲面为S型，形成“狭管效应”，使输出的流体(气体或液体)的压力增大，更有效的提高了输出功率，且曲面设置的连接面17在一定程度上减少了摩擦阻力，便于流体(气体或液体)的流通。
优选地，第三进流口101和第四进流口102均设置在靠近出流端2001一侧，即第一进流口12和第二进流口13进入的流体(气体或液体)在沿连接面17流经第二腔室200和第三腔室300，在第一压电片2和第三压电片3的作用下，压入第一腔室100中，进一步增强流体(气体或液体)的压力，增大输出功率。
本实施例中，还包括密封圈6，泵体1的内壁上沿其周向设有多个安装槽18，第一压电片2和第二压电片3分别可拆卸的设置在安装槽18中；且密封圈6设置在安装槽18中。具体为，第一压电片2的两侧和第二压电片3的两侧均设有凹槽20，密封圈6与凹槽20抵接，即第一压电片2和第二压电片3的上、下两侧均设置有密封圈6，保证第二腔室200和第三腔室300的密封性，同时，密封圈6具有一定弹性，可降低第一压电片2和第二压电片3振动时的磨损。
优选的，第一压电片2与第二压电片3呈对称设置，隔板11连接在腔体10侧面的中部，即第二腔室200与第三腔室300呈对称设置，保证第一出流口14和第二出流口15的输出流体(气体或液体)的压力相同，或进入第一腔室100的流体(气体或液体)的压力相同。
本实施例中，还包括两泵盖7，分别连接在泵体1的两端，第一压电片2设置在一泵盖7与泵体1之间，第二压电片3设置在另一泵盖7与泵体1之间，且两泵盖7与第一压电片2与第二压电片3具有间隙，以保证第一压电片2与第二压电片3可在泵体1与泵盖7之间振动。具体为，泵体1的两端沿其周向设有容纳槽19，两泵盖7均沿其周向设有插块70，插块70可拆卸的插接在容纳槽19中。同时，在泵体1上设有与容纳槽19相通的进线口190，该进线口190便于第一压电片2和第二压电片3连线，且电线可容纳于容纳槽19中，使电线不外漏，保证使用安全。
本方案中，该压电泵整体结构简单，便于制造；具有多个腔室，可实现流体(气体或液体)的多种功率输出，且在流体(气体或液体)大、小功率输出切换时，只需改变各出流口的通断即可实现，操作简单。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”、“一”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种多功能压电泵，其特征在于，包括有：
泵体，所述泵体包括相连的腔体和隔板；所述腔体具有第一腔室；
第一压电片和第二压电片，分别连接在所述泵体的两端，所述第一压电片与所述泵体合围成第二腔室，所述第二压电片与所述泵体合围成第三腔室；且相连的腔体和隔板将泵体分隔为所述第二腔室与第三腔室；
所述泵体上设有第一进流口、第二进流口、第一出流口、第二出流口和第三出流口，所述腔体上设有第三进流口和第四进流口，所述第一进流口和第一出流口均与所述第二腔室连通；所述第二进流口和第二出流口均与所述第三腔室连通；所述第三进流口连通所述第二腔室与第一腔室，所述第四进流口连通所述第三腔室与第一腔室，且所述第三出流口与所述第一腔室连通；
其中，所述腔体与所述隔板的连接面为曲面，所述第二腔室和所述第三腔室均具有进流端和出流端，所述进流端的宽度大于所述出流端的宽度；且所述曲面为S型，所述第三进流口和第四进流口均设置在靠近所述出流端一侧。
2.根据权利要求1所述的一种多功能压电泵，其特征在于，所述第一进流口、第二腔室和第一出流口连通形成第一流道；所述第二进流口、第三腔室和第二出流口连通形成第二流道；
所述第一进流口、第二腔室和第三进流口连通形成第三流道，所述第二进流口、第三腔室和第四进流口连通形成第四流道，所述第三流道和/或所述第四流道与所述第一腔室、第三出流口连通形成第五流道。
3.根据权利要求1所述的一种多功能压电泵，其特征在于，还包括第一进流阀、第二进流阀、第三进流阀和第四进流阀，所述第一进流阀设置在所述第一进流口中，所述第二进流阀设置在所述第二进流口中，所述第三进流阀设置在所述第三进流口中，所述第四进流阀设置在所述第四进流口中；
且所述第一进流阀、第二进流阀、第三进流阀和第四进流阀均为单向阀。
4.根据权利要求1所述的一种多功能压电泵，其特征在于，还包括第一阻流阀、第二阻流阀和第三阻流阀，所述第一阻流阀可拆卸的设置在所述第一出流口中，所述第二阻流阀可拆卸的设置在所述第二出流口中，所述第三阻流阀可拆卸的设置在所述第三出流口中。
5.根据权利要求1所述的一种多功能压电泵，其特征在于，还包括密封圈，所述泵体的上下两侧的内壁上沿其周向设有安装槽，所述第一压电片和第二压电片分别可拆卸的设置在所述安装槽中；且所述密封圈设置在所述安装槽中。
6.根据权利要求5所述的一种多功能压电泵，其特征在于，所述第一压电片与所述第二压电片呈对称设置；且所述第一压电片的两侧和第二压电片的两侧均设有凹槽，所述密封圈与所述凹槽抵接。
7.根据权利要求5所述的一种多功能压电泵，其特征在于，还包括两泵盖，分别连接在所述泵体的两端，所述第一压电片设置在一所述泵盖与所述泵体之间；所述第二压电片设置在另一所述泵盖与所述泵体之间。
8.根据权利要求7所述的一种多功能压电泵，其特征在于，所述泵体的两端沿其周向设有容纳槽，两所述泵盖均沿其周向设有插块，所述插块可拆卸的插接在所述容纳槽中。
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