CN205047411U - 一种新型压电气泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型压电气泵，包括气泵体、压电振子、驱动电路板和外壳，所述气泵体上设置有出气口，气泵体内设置有至少两个腔室，所述腔室通过单向阀连接出气口，所述压电振子设置在腔室侧面，压电振子动作时把腔室内的空气压向出气口，所述驱动电路板上设置有电源模块，驱动电路板连接压电振子，并驱动压电振子动作，所述外壳包覆气泵体、压电振子和驱动电路板。本实用新型的压电气泵设置有多个腔室，有效提高输出的流量和气压，同时气泵的驱动电路板上集成电源模块，使其可直接连接市电电源，实现压电气泵结构一体化，使用非常方便。

Description

一种新型压电气泵

技术领域

本实用新型涉及电子气泵领域，具体涉及一种新型压电气泵。

背景技术

在一些领域，如电子产品、水族等领域，无论水泵还是气泵，普遍要求其体积尽可能的小，所产生的噪音尽可能的低，而流量则尽可能的高，压力也能在一定的要求值上，而现有中传统的泵，例如电机泵，则一般很难满足体积小且噪音低的要求。

如今，市场上出现的压电泵，则很好的解决了体积大和噪音大的问题。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流体。由于压电泵具有传统泵所不具备的特点，压电泵由压电振子、泵阀和泵体组成。工作中，当压电振子两端施加交流电源U时，压电振子在电场作用下径向压缩，内部产生拉应力，从而使压电振子弯曲变形。当压电振子正向弯曲时，压电振子伸长，泵腔容积增大，腔内流体压力减小，泵阀打开，流体进入泵腔；当压电振子向反向弯曲时，压电振子收缩，泵腔容积减小，腔内流体压力增大，泵阀关闭，泵腔内的流体被挤压排出，形成平缓的连续不断的定向流动。从压电泵的工作过程可看出，压电振子的质量直接影响压电泵的寿命。其中，压电振子的振幅及其寿命显得尤为关键，压电振子的振幅越大，可变腔体容积的变化量越大，因此输送介质的流量也越大，压力也越大，而传统的压电振子的振幅很小，一般只能达到几十微米，并与电压直接相关，即电压越大，其振幅越大，反之振幅越小，但过高的提高电压，则容易导致压电振子的压电陶瓷发生破裂。为实现高寿命、振幅大的压电振子，需从压电元件进行改进。压电陶瓷片是一种应用压电效应的电子元件，在两片圆形电极中间放入压电陶瓷介质材料，当在两片电极上面接通交流音频信号时，压电陶瓷片会根据信号的大小频率发生震动，在压电陶瓷片上粘结一块金属片，则可构成简单的压电振子元件，接通交流电源后，压电振子则发生往复振动。

压电气泵是压电泵中的一个分支，可以应用水族、电子产品、医疗等领域。目前，市场上的压电气泵一般是单腔室设计，产生的流量在300ml/min以下，流量低，压力低，难以满足需求。同时，现有的压电气泵采用低压电流驱动，因此，在与220V的交流市电电源连接时，需通过带变压功能的插头连接，或者连接在电源转换器上，使用比较麻烦。如果能将压电气泵的驱动电源部分、传动部分及泵体三者合为一体，可实现结构一体化、小型化、重量轻、耗能低、无噪声、无电磁干扰，可根据施加电压或频率控制输出气体流量，可以实现大气体流量。

实用新型内容

为了克服上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种新型压电气泵，设置有多个腔室，提高气泵流量和气压，同时在气泵中集成电源模块，使其可直接连接市电电源，使用方便。

本实用新型所采用的技术方案是：

一种新型压电气泵，包括：

气泵体，所述气泵体上设置有出气口，气泵体内设置有至少两个腔室，所述腔室连接出气口，

压电振子，所述压电振子设置在腔室侧面，压电振子动作时把腔室内的空气压向出气口，

驱动电路板，所述驱动电路板上设置有电源模块，驱动电路板通过电线连接市电电源，驱动电路板连接压电振子，并驱动压电振子动作，

外壳，包覆气泵体、压电振子和驱动电路板。

作为上述技术方案的进一步改进，所述气泵体内设置有用于分隔腔室的隔片。

作为上述技术方案的进一步改进，所述隔片包括波纹隔板。

作为上述技术方案的进一步改进，所述隔片还包括压电振子。

作为上述技术方案的进一步改进，所述气泵体或压电振子上设置有单向阀。

作为上述技术方案的进一步改进，所述压电振子包括陶瓷薄片和与陶瓷薄片相贴合的金属片，所述陶瓷薄片两面分别设置有一层用于通电形成电极的金属层，所述陶瓷薄片与金属片相接触的一面上的金属层设置有一个以上露出陶瓷薄片的空白区。由于陶瓷薄片与金属片之间的粘结力远比金属层与金属片之间的粘结力要大，增加的空白区可以增加陶瓷薄片与金属片之间的粘结力，使压电振子的垂直拉力成倍增加，陶瓷薄片与金属片的连接更加稳固。

作为上述技术方案的进一步改进，所述空白区的总面积占金属层面积的1%～30%。

作为上述技术方案的进一步改进，所述外壳由上壳体和下壳体组合而成。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的压电气泵设置有多个腔室，有效提高输出的流量和气压，同时气泵的驱动电路板上集成电源模块，使其可直接连接市电电源，实现压电气泵结构一体化，使用非常方便。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型的压电气泵的结构示意图；

图2是本实用新型的压电气泵的分解图；

图3是压电振子的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

参照图1至图2，本实用新型提供一种新型压电气泵，包括外壳1，外壳1由上壳体11和下壳体12通过螺栓连接组合而成。外壳1内设置有气泵体2和驱动电路板5。所述气泵体2上设置有出气口21，气泵体2内设置有波纹隔板22，所述波纹隔板22将气泵体2分隔为两个腔室，所述出气口21设置在波纹隔板22上，腔室连通出气口21。所述腔室两侧设置有压电振子3，压电振子3连接驱动电路板5并由驱动电路板5驱动动作，所述驱动电路板5上设置有电源模块，驱动电路板5通过电线6直接连接220V的交流市电电源，无需设置变压器插头或者电源转换器。

进一步，所述气泵体2或压电振子3上设置有单向阀4，气体可通过单向阀4从腔室单向流向出气口21。

上述实施例中的气泵体2设置有两个腔室，其输出流量可达500ml/min以上。此外，在其他实施例提供的压电气泵中，还可以设置更多的腔室，如在外壳1内设置两个上述的气泵体2，两个气泵体2的出气口21采用三通管连通，使其输出流量可达1000ml/min以上。

参照图3，为提高压电振子3的寿命，本实施例对压电振子3进行改良设计。所述压电振子3包括陶瓷薄片31和与陶瓷薄片31相贴合的金属片，所述陶瓷薄片31两面分别设置有一层用于通电形成电极的金属层32，优选的，所述陶瓷薄片31与金属片相接触的一面上的金属层32设置有一个以上露出陶瓷薄片31的空白区33，所述空白区33的总面积占金属层32面积的1%～30%。由于陶瓷薄片31与金属片之间的粘结力远比金属层32与金属片之间的粘结力要大，增加的空白区33可以增加陶瓷薄片31与金属片之间的粘结力，使压电振子的垂直拉力成倍增加，陶瓷薄片31与金属片的连接更加稳固。当然，本实用新型所涉及的压电振子3还包括金属层32上没有设置空白区33的普通压电振子3。

本实用新型的压电气泵设置有多个腔室，使输出的流量可达到500ml/min以上，有效提高输出的流量和气压，同时气泵的驱动电路板上集成电源模块，使其可直接连接市电电源，实现压电气泵结构一体化，使用方便。本设计的压电气泵具有小型化、重量轻、耗能低、无噪声、无电磁干扰的优点，可根据施加电压或频率控制输出气体流量，可以实现大气体流量。

以上具体结构和尺寸数据是对本实用新型的较佳实施例进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (8)

1.一种新型压电气泵，其特征在于，包括：

气泵体（2），所述气泵体（2）上设置有出气口（21），气泵体（2）内设置有至少两个腔室，所述腔室连接出气口（21），

压电振子（3），所述压电振子（3）设置在腔室侧面，压电振子（3）动作时把腔室内的空气压向出气口（21），

驱动电路板（5），所述驱动电路板（5）上设置有电源模块，驱动电路板（5）通过电线（6）连接市电电源，驱动电路板（5）连接压电振子（3），并驱动压电振子（3）动作，

外壳（1），包覆气泵体（2）、压电振子（3）和驱动电路板（5）。

2.根据权利要求1所述的一种新型压电气泵，其特征在于：所述气泵体（2）内设置有用于分隔腔室的隔片。

3.根据权利要求2所述的一种新型压电气泵，其特征在于：所述隔片包括波纹隔板（22）。

4.根据权利要求3所述的一种新型压电气泵，其特征在于：所述隔片还包括压电振子（3）。

5.根据权利要求1所述的一种新型压电气泵，其特征在于：所述气泵体（2）或压电振子（3）上设置有单向阀（4）。

6.根据权利要求1所述的一种新型压电气泵，其特征在于：所述压电振子（3）包括陶瓷薄片（31）和与陶瓷薄片（31）相贴合的金属片，所述陶瓷薄片（31）两面分别设置有一层用于通电形成电极的金属层（32），所述陶瓷薄片（31）与金属片相接触的一面上的金属层（32）设置有一个以上露出陶瓷薄片（31）的空白区（33）。

7.根据权利要求6所述的一种新型压电气泵，其特征在于：所述空白区（33）的总面积占金属层（32）面积的1%～30%。

8.根据权利要求1所述的一种新型压电气泵，其特征在于：所述外壳（1）由上壳体（11）和下壳体（12）组合而成。