CN117738887A - 单侧进排流体泵 - Google Patents

Abstract

本发明涉及流体控制、流体输送领域，具体涉及一种单侧进排流体泵，该单侧进排流体泵包括振动体、驱动件、支撑环、对置体和单向阀，驱动件连接所述振动体，以驱动所述振动体振动；支撑环连接在所述振动体的远离所述驱动件侧；对置体连接在所述支撑环的远离所述振动体侧，并与所述支撑环、所述振动体共同围成泵腔，所述对置体的正对所述泵腔的位置具有位于中心的第一孔和围绕所述第一孔的多个第二孔，所述振动体在俯视观察时覆盖至少部分第二孔的至少一部分；单向阀安装在所述第一孔处，被配置为仅在所述振动体朝向所述对置体侧振动时打开。本发明使得第二孔到对置体中心的距离较近，降低流体进入流阻以优化流体泵性能。

Description

单侧进排流体泵

技术领域

本发明涉及流体控制、流体输送领域，具体涉及一种单侧进排流体泵。

背景技术

相关技术中，如图1、2所示，流体泵一般包括依次设置的驱动件2、振动体1、支撑环3和对置体4，在振动体1上开设流体入口13，在对置体4开设流体出口14，流体出口14处配置单向阀8，为了避免驱动件2遮挡流体入口13，流体入口13设置在振动体1的位于驱动件2周向上的外侧的部分上。

本申请的发明人发现，为了避免驱动件2的干涉，流体入口13与对置体4的中心的距离必须大于驱动件2的半径，流体由流体入口13流至泵腔5中心距离较远，位置较远会导致流体进入泵腔5时的流阻变大，导致泵的性能变差。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种单侧进排流体泵，它使得第二孔到对置体中心的距离较近，降低流体进入流阻以优化流体泵性能。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种单侧进排流体泵，包括：

振动体；

驱动件，连接所述振动体，以驱动所述振动体振动；

支撑环，连接在所述振动体的远离所述驱动件侧；

对置体，连接在所述支撑环的远离所述振动体侧，并与所述支撑环、所述振动体共同围成泵腔，所述对置体的正对所述泵腔的位置具有位于中心的第一孔和围绕所述第一孔的多个第二孔，所述振动体在俯视观察时覆盖至少部分第二孔的至少一部分；

单向阀，安装在所述第一孔处，被配置为仅在所述振动体朝向所述对置体侧振动时打开。

进一步为了使所述振动体在背向对置体振动时各个第二孔能均衡地进流体，所述多个第二孔绕所述第一孔围成一圈，所述振动体在俯视观察时覆盖所有第二孔的至少一部分。

进一步为了使第二孔在泵腔进流体时流阻低，在泵腔排流体时流阻大，所述第二孔在厚度方向上的至少一部分的孔径自靠近所述泵腔侧至远离所述泵腔逐渐增大。

进一步为了增大泵腔排流体时第二孔的阻力以优化流体的单向流动性，单侧进排流体泵还包括阀片，配置在所述对置体的靠近所述泵腔侧，用于在所述振动体朝向所述对置体侧振动时封堵所述第二孔及在所述振动体背向所述对置体侧振动时打开所述第二孔。

进一步提供了一种简单可靠的阀片的具体结构，所述阀片具有位于中心的第三孔和围绕所述第三孔设置的多个第四孔，所述阀片在俯视观察时所述第三孔完全覆盖所述第一孔，所述第四孔与所述第二孔错位布置。

进一步为了保证第二孔在流体吸入时的低流阻状态，并尽可能减小阀片对泵腔的影响，所述多个第二孔绕所述第一孔围成一圈，所述多个第四孔绕所述第三孔围成一圈，在所述阀片贴合于所述对置体且俯视观察时，所述第二孔和所述第四孔在同一圆形轨迹上间隔布置。

进一步为了尽可能降低流体吸入时阀片对第二孔的流阻的影响，所述第四孔的孔径大于所述第二孔的靠近所述泵腔侧的孔径。

进一步，所述阀片的内圈和外圈分别连接在所述对置体上。

进一步为了在不改变驱动件及振动体振幅的情况下可以增大泵腔的容积变化量，所述对置体为共振体。

采用上述技术方案后，本发明具有以下有益效果：

1、本发明将第二孔设置在对置体上，第二孔摆脱了驱动件对其位置的约束，那么，第二孔相对于对置体中心的距离在某种程度上来说不被设限，可以将距离设置的比较近，在吸入流体时，第二孔产生的流阻比较小，必然能够更多、更快地吸入流体，从而能够优化泵的性能；另一方面，第二孔和第一孔位于同一侧，可以更容易地将与第一孔和第二孔相连的部件并列贴合对置体设置，能够将使用本发明中的流体泵的产品做的更薄；

2、本发明经第二孔的至少一部分的孔径呈渐变状态，流体吸入时，第二孔的远离泵腔侧为进口，靠近泵腔侧为出口，进口截面积大，流阻低；流体排出时，第二孔的靠近泵腔侧为进口，远离泵腔侧为出口，进口截面积小，流阻大，综上，本发明通过对第二孔的形状进行特殊设计，使第二孔在保证低吸入流阻的情况下增大排出流阻，进而弥补、解决距离近造成的排出流阻小、倒流严重的问题；

3、本发明还设置阀片，在流体排出时，由于流体的冲击力作用，使得阀片封死第二孔，第二孔的流阻无穷大，从而将流体全部从对置体的第一孔排出，进一步优化流体泵的性能。

附图说明

图1为相关技术中流体泵的吸入状态图；

图2为相关技术中流体泵的排出状态图；

图3为本发明的一种单侧进排流体泵的爆炸图；

图4为图3中的单侧进排流体泵的剖视图；

图5为图3中的单侧进排流体泵的吸入状态图；

图6为图3中的单侧进排流体泵的排出状态图；

图7为本发明的对置体的俯视图；

图8为图7的A-A剖视图；

图9为本发明的另一种单侧进排流体泵的爆炸图；

图10为图9中的单侧进排流体泵的阀片和对置体装配在一起的俯视图；

图中，1、振动体；2、驱动件；3、支撑环；4、对置体；5、泵腔；6、第一孔；7、第二孔；8、单向阀；9、阀片；10、第三孔；11、第四孔；12、胶层；13、流体入口；14、流体出口。

具体实施方式

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。

在一个实施例中，如图3-10所示，一种单侧进排流体泵，包括：

振动体1；

驱动件2，连接振动体1，以驱动振动体1振动；

支撑环3，连接在振动体1的远离驱动件2侧；

对置体4，连接在支撑环3的远离振动体1侧，并与支撑环3、振动体1共同围成泵腔5，对置体4的正对泵腔5的位置具有位于中心的第一孔6和围绕第一孔6的多个第二孔7，振动体1在俯视观察时覆盖至少部分第二孔7的至少一部分；

单向阀8，安装在第一孔6处，被配置为仅在振动体1朝向对置体4侧振动时打开。

其中，流体可以为气体，也可以为液体，在此不做限制。

需要注意的是，流体泵宏观上的的单向流动，实际是由第一孔6和第二孔7在吸入和排出时的流动阻力差形成，即不管吸入还是排出过程，第一孔6和第二孔7均同时有流体流入或者排出，区别在于吸入时第一孔6流阻大于第二孔7流阻，所以从第二孔7处进入泵腔5的流体多,排出时第一孔6的流阻小于第二孔7的流阻，则从第一孔6处排出的流体较多，从而形成宏观上的单向流动。此处要说明两个概念，一是当压差一定时，流体会较多地流向流动阻力较低处；二是流体流过的路径越长，等效流阻越大。

据此，在本实施例中，将第二孔7设置在对置体4上，第二孔7摆脱了驱动件2对其位置的约束，那么，第二孔7相对于对置体4中心的距离在某种程度上来说不被设限，相比于如图1、图2中的相关技术，本实施例可以将距离设置的比较近，在吸入流体时，本实施例中的第二孔7产生的流阻必然小于相关技术中流体入口13中的流阻，第二孔7的流阻低，在吸入过程中，必然能够更多、更快地吸入流体，从而能够优化泵的性能。另一方面，第二孔7和第一孔6位于同一侧，相比于相关技术中的流体泵，可以更容易地将与第一孔6和第二孔7相连的部件并列贴合对置体4设置，能够将使用本实施例中的流体泵的产品做的更薄。

在一个实施例中，如图3、7、9所示，多个第二孔7绕第一孔6围成一圈，振动体1在俯视观察时覆盖所有第二孔7的至少一部分。如此设置，可以在吸入流体时，使流体均衡地从各个第二孔7进入泵腔5内。

由于第二孔7相对于对置体4中心的距离比较近，那么在流体排出时，相比于相关技术中的流体泵，必然有更多的流体从第二孔7排出，形成倒流，为了解决这个问题，在一个实施例中，如图4、5、6、8所示，第二孔7在厚度方向上的至少一部分的孔径自靠近泵腔5侧至远离泵腔5逐渐增大。

具体地，流体吸入时，第二孔7的远离泵腔5侧为进口，靠近泵腔5侧为出口，进口截面积大，流阻低；流体排出时，第二孔的靠近泵腔5侧为进口，远离泵腔5侧为出口，进口截面积小，流阻大，综上，本实施例通过对第二孔7的形状进行特殊设计，使得第二孔7在保证低吸入流阻的情况下增大排出流阻，进而弥补、解决距离近造成的排出流阻小、倒流严重的问题。

在一个实施例中，如图9、10所示，单侧进排流体泵还包括阀片9，配置在对置体4的靠近泵腔5侧，用于在振动体1朝向对置体4侧振动时封堵第二孔7及在振动体1背向对置体4侧振动时打开第二孔7。

具体地，流体吸入时，流体从对置体4的第二孔7进入并冲击阀片9，使得阀片9处于打开状态，流体进入泵腔5内，在流体排出时，由于流体的冲击力作用，使得阀片9封死第二孔7，第二孔7的流阻无穷大，从而将流体全部从对置体4的第一孔6排出，进一步优化流体泵的性能。

在一个实施例中，如图9、10所示，阀片9具有位于中心的第三孔10和围绕第三孔10设置的多个第四孔11，阀片9在俯视观察时第三孔10完全覆盖第一孔6，第四孔11与第二孔7错位布置。此种结构的阀片9结构简单，且工作过程可靠。

需要注意的是，第三孔10的尺寸要做的尽可能大。

在一个实施例中，如图9、10所示，多个第二孔7绕第一孔6围成一圈，多个第四孔11绕第三孔10围成一圈，在阀片9贴合于对置体4且俯视观察时，第二孔7和第四孔11在同一圆形轨迹上间隔布置。如此设置，能够尽可能地降低流体吸入时阀片9对第二孔7的流阻的干扰，保证第二孔7在流体吸入时的低流阻状态。并且，阀片9也可以做的尽可能地窄，在朝向泵腔5侧变形后对泵腔5容积的影响很小，可以忽略不计。

优选地，如图9、10所示，第四孔11的孔径大于第二孔7的靠近泵腔5侧的孔径。如此设置，能够进一步降低流体吸入时阀片9对第二孔7的流阻的干扰。

在一个实施例中，如图9所示，阀片9的内圈和外圈分别连接在对置体4上。其中，阀片9的内圈和外圈可以分别通过焊接的方式连接在对置体4上，也可以分别通过胶层12粘贴在对置体4上。连接方式有多种，在此不做限制。

在一个实施例中，如图5、6所示，对置体4为共振体，与振动体1共振，且相位差相差180°。

具体地，单侧进排流体泵是通过驱动件2驱动振动体1，振动体1将振动传递给流体,流体再将振动传递给共振体的方式实现共振的。振动体1和共振体的振动频率一致,相位差相差180°,此时振动体1和共振体的波峰和波谷正好在同一时间发生，此时泵腔5发生的容积变化最大，吸排流体时产生的负压和正压最大,泵的性能最优。因此，如此设置，可以在不改变驱动件2及振动体1振幅及支撑环3的厚度的情况下可以增大泵腔5的容积变化量，从而增大流体泵泵送流体的速度及流量，进一步提升流体泵的性能。

在一个实施例中，单向阀8包括膜片和若干支梁，膜片配置在对置体4的远离振动体1侧，且正对第一孔6的位置被交叉分割开，支梁交叉设置在第一孔6内，膜片被配置为在受到朝向泵腔5侧的压力时其分割处紧贴支梁以封闭第一孔6，在受到朝向对置体4侧的压力时背向支梁变形以打开第一孔6。当然，单向阀8的结构不限于以上所介绍的，还可以设置成现有技术中的其它结构，在此不做详细介绍。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (9)

1.一种单侧进排流体泵，其特征在于，

包括：

振动体(1)；

驱动件(2)，连接所述振动体(1)，以驱动所述振动体(1)振动；

支撑环(3)，连接在所述振动体(1)的远离所述驱动件(2)侧；

对置体(4)，连接在所述支撑环(3)的远离所述振动体(1)侧，并与所述支撑环(3)、所述振动体(1)共同围成泵腔(5)，所述对置体(4)的正对所述泵腔(5)的位置具有位于中心的第一孔(6)和围绕所述第一孔(6)的多个第二孔(7)，所述振动体(1)在俯视观察时覆盖至少部分第二孔(7)的至少一部分；

单向阀(8)，安装在所述第一孔(6)处，被配置为仅在所述振动体(1)朝向所述对置体(4)侧振动时打开。

2.根据权利要求1所述的单侧减排流体泵，其特征在于，

所述多个第二孔(7)绕所述第一孔(6)围成一圈，所述振动体(1)在俯视观察时覆盖所有第二孔(7)的至少一部分。

3.根据权利要求1所述的单侧进排流体泵，其特征在于，

所述第二孔(7)在厚度方向上的至少一部分的孔径自靠近所述泵腔(5)侧至远离所述泵腔(5)逐渐增大。

4.根据权利要求1-3任一项所述的单侧进排流体泵，其特征在于，

还包括阀片(9)，配置在所述对置体(4)的靠近所述泵腔(5)侧，用于在所述振动体(1)朝向所述对置体(4)侧振动时封堵所述第二孔(7)及在所述振动体(1)背向所述对置体(4)侧振动时打开所述第二孔(7)。

5.根据权利要求4所述的单侧进排流体泵，其特征在于，

所述阀片(9)具有位于中心的第三孔(10)和围绕所述第三孔(10)设置的多个第四孔(11)，所述阀片(9)在俯视观察时所述第三孔(10)完全覆盖所述第一孔(6)，所述第四孔(11)与所述第二孔(7)错位布置。

6.根据权利要求5所述的单侧进排流体泵，其特征在于，

所述多个第二孔(7)绕所述第一孔(6)围成一圈，所述多个第四孔(11)绕所述第三孔(10)围成一圈，在所述阀片(9)贴合于所述对置体(4)且俯视观察时，所述第二孔(7)和所述第四孔(11)在同一圆形轨迹上间隔布置。

7.根据权利要求5或6所述的单侧进排流体泵，其特征在于，

所述第四孔(11)的孔径大于所述第二孔(7)的靠近所述泵腔(5)侧的孔径。

8.根据权利要求5所述的单侧进排流体泵，其特征在于，

所述阀片(9)的内圈和外圈分别连接在所述对置体(4)上。

9.根据权利要求1所述的单侧进排流体泵，其特征在于，

所述对置体(4)为共振体。