[发明专利]一种连锁螺线流管无阀压电泵

说明书

技术领域

本发明涉及一种无阀压电泵，尤其涉及一种采用连锁螺线流管的无阀压电泵。

背景技术

压电泵的分类大致可以分为：容积式泵与回转式泵。目前，压电泵大多属于容积式泵，根据泵阀的有无可将压电泵分为有阀压电泵和无阀压电泵，如图1所示为有阀压电泵，其工作时，压电振子的往复振动引起泵腔容积的周期性变化，而容积的变化又引起泵腔内压力的变化，控制着泵阀的开启和关闭，由于有阀压电泵压电振子的振幅很小，限制了泵的流量和所能承受的背压。而无阀压电泵因为省去了复杂的动作阀体，使得压电泵结构更加简单，加工制作容易，并且易于使压电泵向小型化方向发展，其自身又无化学及电磁污染，故在医疗、卫生、保健等领域有广阔的应用前景。

螺线流管在散热、溶液混合等均有很大的用处，而且近年来有研究者将螺线流管技术应用在微滤、纳滤、渗透以及膜蒸馏等中空纤维传质分离过程，都取得了良好的效果(朱建国、仇性启著，《螺线管技术研究》，《工业加热》，2004年33卷1期，第13页-17页)。但是这些应用都是在外界给予液体流动动力的前提下进行的，这样对螺线流管技术的应用受到限制，如果附加动力源是电磁电机，那在一些电磁敏感的地方就不能够使用，而且在需要精确控制流体流量的环境下时，也不能够满足要求。

发明内容

1.技术问题：本发明要解决的技术问题在于克服现有无阀压电泵的缺陷，提供一种单向流动特性好的连锁螺线流管无阀压电泵。

2.技术方案：为了解决上述的技术问题，本发明的连锁螺线流管无阀压电泵包括由密封连接的上盖和下盖组成的泵体，上盖和下盖之间设有容纳有压电振子的泵腔，上盖和下盖之间还包括一个第一连锁螺线流管和第一直流管，所述的第一连锁螺线流管一端与泵腔连接，另一端与设置在泵体上的流体进口连接，所述的第一直流管一端与泵腔连接，另一端与设置在泵体上的流体出口连接。如图1所示，所述的连锁螺线流管为弯曲的流管，这种弯曲流管是在泵体上蚀刻出的平面流管，由于该流管的中心轴线属于连锁螺线，因此将该流管命名为“连锁螺线流管”。连锁螺线的所有形式都可以用一个表达式写出来：r²·θ＝k，公式中r为半径，θ为夹角，k为斜率。

所述的第一连锁螺线流管可以直接与泵腔连接，也可通过一个第二直流管与泵腔连接，这样可以起到减小流阻的效果。

所述的第一直流管与泵腔之间还可通过第二连锁螺线流管相连通；一般地，所述的第一连锁螺线流管为以流体进口为起点顺时针方向设置的螺线流管，终点为与泵腔相连的连接点或者与第二直流管相连的连接点；所述的第二连锁螺线流管为以流体出口为中心和起点逆时针方向设置的螺线流管，其终点为与第一直流管相连的连接点。

所述的流体进口和流体出口以泵腔中心线为对称轴相对称，尤其当本技术方案的无阀压电泵中有两个连锁螺线流管时，这两个连锁螺线流管也以泵腔中心线为对称轴相对称。

所述的泵腔设置在下盖上并且开口朝向上盖，也可以由设置在下盖上的第一凹槽和设置在上盖上的第二凹槽封闭组成，所述的压电振子容纳在第二凹槽内，考虑到压电振子一般由圆形的压电片和有弹性的铜片叠制而成并且压电振子的直径小于铜片的直径，并且本发明的压电泵在工作时压电振子需要进行往复运动，第二凹槽边缘呈阶梯状以与压电振子的形状相对应。

为便于安装压电振子，根据压电振子的结构，所述的泵腔的横截面呈圆形。

本发明的连锁螺线流管无阀压电泵中，流体进口、第一连锁螺线流管、泵腔、第二连锁螺线流管和流体出口共同形成流体流通的通道，而第一连锁螺线流管和第二连锁螺线流管在上盖、下盖上的设置可以有多种方式，如第一连锁螺线流管为位于上盖上的连锁线形开槽，而第二连锁螺线流管为位于下盖上连锁螺线形开槽，也可以是第一连锁螺线流管和第二连锁螺线流管都设置在下盖上。所述的连锁螺线流管截面呈矩形。