CN206711921U - 压电泵 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了压电泵，包括外壳，外壳内设置有空腔，空腔内设置有压电陶瓷元件，压电陶瓷元件包括底层金属片和顶层金属片，底层金属片和顶层金属片之间设置有多层陶瓷压电片，每层陶瓷压电片上至少一个表面设置有正电极区间以及负电极区间，陶瓷压电片上设置有正电极通孔和负电极通孔，正电极区间通过正电极通孔电连接，负电极区间通过负电极通孔电连接，底层金属片和顶层金属片分别与不同的电极区间相连接。本实用新型的压电泵将多层陶瓷压电片叠放设置，工作时多层陶瓷压电片的振动叠加，可减少每层陶瓷压电片的厚度，从而降低其工作电压，使其可以在安全低压以下的低压启动，而不影响其实际工作效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及压电泵领域，具体涉及采用低压驱动的压电泵。
背景技术
利用压电效应制成的压电陶瓷片，现已广泛应用于蜂鸣器、超声波和传感器等领域。现在有不少科技工作者正在研究利用压电陶瓷片作为动力驱动元件制造压电泵，压电泵的流量和压力与压电陶瓷片的驱动电压几乎是成正比例关系。其中压电水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，市场上的压电水泵，产生的流量在500ml/min以下，流量低，压力低，难以满足需求。为提高其水泵的流量，达到≥500ml/min的标准，会采用提高其电场强度（其电场强度是500V/mm , 170 V/0.35mm），在陶瓷厚度恒定的情况下，会提高其工作电压，从而提高电场强度。
申请号为CN201610532277 .8的中国发明专利公开了一种大场强高可靠压电陶瓷元件及其应用，该压电陶瓷元件应用在压电水泵上，其结构可以承受170 V/0.35mm的电场强度，从而提高水泵的流量。但上述压电水泵的压电陶瓷元件的厚度为0.5mm，其工作电压是170V，无法实现低压工作。而随着低压技术的发展，现阶段的微型泵大多需要采用低压进行供电，因此，必须对压电水泵中的压电陶瓷元件进行改进，使其能适应低电压工作。
实用新型内容
为了克服上述存在的问题，本实用新型提供能采用低电压驱动的压电泵，利用新的压电陶瓷元件的结构，使压电泵能在低电压下工作。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
压电泵，包括外壳，外壳内设置有空腔，所述空腔内设置有压电陶瓷元件，外壳上设置有连接空腔的流体进口和流体出口，所述压电陶瓷元件包括底层金属片和顶层金属片，底层金属片和顶层金属片之间设置有多层陶瓷压电片，所述每层陶瓷压电片上至少一个表面设置有正电极区间以及负电极区间，所述陶瓷压电片上设置有正电极通孔和负电极通孔，所述正电极区间通过正电极通孔电连接，所述负电极区间通过负电极通孔电连接，所述底层金属片和顶层金属片分别与不同的电极区间相连接，底层金属片上连接有第一引脚，顶层金属片上连接有第二引脚。
作为上述技术方案的进一步改进，所述底层金属片和顶层金属片之间设置有五层陶瓷压电片。
作为上述技术方案的进一步改进，所述电极区间由电极材料渗附在陶瓷压电片表面形成。
作为上述技术方案的进一步改进，所述陶瓷压电片的厚度为 0.1mm，由36V以下的安全电压驱动动作。
作为上述技术方案的进一步改进，所述电极材料的介电常数为700～7000。
作为上述技术方案的进一步改进，所述电极材料为银电极材料。
作为上述技术方案的进一步改进，所述电极材料按质量百分比计，包括95%-98%的银粉和2%-5%的玻璃相。
作为上述技术方案的进一步改进，所述陶瓷压电片通过导电胶分别与底层金属片和顶层金属片固定连接。
作为上述技术方案的进一步改进，所述第一引脚和第二引脚采用锡焊或铅锡焊分别连接于底层金属片和顶层金属片上。
作为上述技术方案的进一步改进，所述底层金属片为铜基片、不锈钢基片或镍基片；所述顶层金属片为铜基片、不锈钢基片或镍基片。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型的压电泵将多层陶瓷压电片叠放设置，工作时多层陶瓷压电片的振动叠加，可减少每层陶瓷压电片的厚度，从而降低其工作电压，使其可以在安全低压以下的低压启动，而不影响其实际工作效果。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的压电陶瓷元件的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型提供了一种压电泵，具体以一种新型压电泵为例，其包括外壳，外壳内设置有空腔，所述空腔内设置有压电陶瓷元件1，外壳上设置有连接空腔的流体进口和流体出口。参照图1，所述压电陶瓷元件1包括底层金属片2和顶层金属片3，底层金属片2和顶层金属片3之间设置有多层陶瓷压电片4，陶瓷压电片4通过导电胶分别与底层金属片2和顶层金属片3固定连接。在本实施例中，底层金属片2和顶层金属片3之间设置有五层陶瓷压电片4，每层陶瓷压电片4的厚度为0.1mm。厚度为0.1mm的陶瓷压电片4，可由36V以下的低电压进行驱动，而多层陶瓷压电片4的振动效果叠加在一起，可以达到厚度为0.5mm的陶瓷压电片4的振动效果，从而满足泵的流量要求。
所述每层陶瓷压电片4上至少一个表面设置有正电极区间5以及负电极区间6，所述陶瓷压电片4上设置有正电极通孔7和负电极通孔8，所述正电极区间5通过正电极通孔7电连接，所述负电极区间6通过负电极通孔8电连接。所述底层金属片2和顶层金属片3分别与不同的电极区间相连接，底层金属片2上连接有第一引脚9，顶层金属片3上连接有第二引脚10，第一引脚9和第二引脚10采用锡焊或铅锡焊分别连接于底层金属片2和顶层金属片3上，第一引脚9和第二引脚10分别连接电源两极。
进一步，所述电极区间由电极材料渗附在陶瓷压电片4表面形成，所述电极材料的介电常数为700～7000，优选为银电极材料，其中包括95%-98%的银粉和2%-5%的玻璃相。
进一步，所述底层金属片2为铜基片、不锈钢基片或镍基片；所述顶层金属片3为铜基片、不锈钢基片或镍基片。
本实用新型的压电泵将多层陶瓷压电片4叠放设置，工作时多层陶瓷压电片4的振动叠加，可减少每层陶瓷压电片4的厚度，从而降低其工作电压，使其可以在安全低压以下的低压启动，而不影响其实际工作效果。
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 (9)
1.压电泵，包括外壳，外壳内设置有空腔，所述空腔内设置有压电陶瓷元件（1），外壳上设置有连接空腔的流体进口和流体出口，其特征在于：
所述压电陶瓷元件（1）包括底层金属片（2）和顶层金属片（3），底层金属片（2）和顶层金属片（3）之间设置有多层陶瓷压电片（4），所述每层陶瓷压电片（4）上至少一个表面设置有正电极区间（5）以及负电极区间（6），
所述多层陶瓷压电片（4）并联连接，陶瓷压电片（4）上设置有正电极通孔（7）和负电极通孔（8），所述正电极区间（5）通过正电极通孔（7）电连接，所述负电极区间（6）通过负电极通孔（8）电连接，
所述底层金属片（2）和顶层金属片（3）分别与不同的电极区间相连接，底层金属片（2）上连接有第一引脚（9），顶层金属片（3）上连接有第二引脚（10）。
2.根据权利要求1所述的压电泵，其特征在于：所述底层金属片（2）和顶层金属片（3）之间设置有五层陶瓷压电片（4）。
3.根据权利要求1所述的压电泵，其特征在于：所述电极区间由电极材料渗附在陶瓷压电片（4）表面形成。
4.根据权利要求1至3任一所述的压电泵，其特征在于：所述陶瓷压电片（4）的厚度为0.1mm。
5.根据权利要求3所述的压电泵，其特征在于：所述电极材料的介电常数为700～7000。
6.根据权利要求5所述的压电泵，其特征在于：所述电极材料为银电极材料。
7.根据权利要求1所述的压电泵，其特征在于：所述陶瓷压电片（4）通过导电胶分别与底层金属片（2）和顶层金属片（3）固定连接。
8.根据权利要求1所述的压电泵，其特征在于：所述第一引脚（9）和第二引脚（10）采用锡焊或铅锡焊分别连接于底层金属片（2）和顶层金属片（3）上。
9.根据权利要求1所述的压电泵，其特征在于：所述底层金属片（2）为铜基片、不锈钢基片或镍基片；所述顶层金属片（3）为铜基片、不锈钢基片或镍基片。
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Cited By (2)
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| CN111779659A (zh) * | 2019-04-03 | 2020-10-16 | 研能科技股份有限公司 | 微型压电泵模块 |
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