[发明专利]可实现输送方向切换的合成射流型无阀压电泵及工作方法

权利要求书

1.一种可实现输送方向切换的合成射流型无阀压电泵，包括泵体（5）、泵体（5）正上方的泵盖（3）和固定在泵盖（3）上的三个压电振子（1、7、8），其特征是：泵盖（3）上设有三个泵腔上半部分（2、20、21）、合成射流腔（4）的上半部分、进口管（10）的上半部分及出口管（11）的上半部分；泵体（5）上设有三个泵腔下半部分（6、9、12）、三个直流管（13、14、17）、汇流锥管（15）、两个分流管（16、19）、合成射流腔（4）的下半部分、进口管（10）的下半部分及出口管（11）的下半部分；

两个分流管（16、19）的一端均与汇流锥管（15）的大端连通、另一端分别与合成射流腔（4）连通且此另一端的轴线分别与进口管（10）、出口管（11）的轴线重合，三个直管（13、14、17）的一端分别对应地连接三个泵腔（6、9、12），三个直管（13、14、17）的另一端相互交汇并与汇流锥管（15）小端连通，第一直管（13）的中心线与进口管（10）、出口管（11）均平行，第一直管（13）内的液体流动方向为主射流方向，第二、第三直管（14、17）内的液体流动使主射流方向发生改变。

2.根据权利要求1所述的可实现输送方向切换的合成射流型无阀压电泵，其特征是：第二、第三直管（14、17）关于汇流锥管（15）中心线呈中心对称，两个分流管（16、19）关于汇流锥管（15）中心线呈中心对称。

3.根据权利要求1所述的可实现输送方向切换的合成射流型无阀压电泵，其特征是：汇流锥管（15）截面积较大的大端有一段向合成射流腔（4）方向凹陷的圆弧形凹劈（18）。

4.根据权利要求3所述的可实现输送方向切换的合成射流型无阀压电泵，其特征是：第二、第三直管（14、17）的宽度a₂为第一直管（13）宽度a₁的0.5到1倍，汇流锥管（15）小端的宽度b₁为a₁的1到2倍，汇流锥管（15）的长度L₁为b₁的5到10倍，圆弧形凹劈（18）的圆弧半径r为b₁的1到2倍，汇流锥管（15）的锥角θ为30°到60°，两个分流管（16、19）的出口宽度b₂为b₁的0.5到1倍，两个分流管（16、19）与合成射流腔（4）连接处的喷管长度L₃为b₂的2~6倍，合成射流腔（4）的长度c₁为b₂的5到20倍，合成射流腔（4）的宽度c₂为c₁的3到6倍，两个分流管（16、19）之间的距离L₂为c₂的0.3到0.6倍，进口管（10）和出口管（11）的宽度b₃为b₂的2到5倍。

5.一种如权利要求1所述可实现输送方向切换的合成射流型无阀压电泵的工作方法，其特征是有以下两种方法：

第一种方法：分别加载同相位的交变电压使三个压电振子（1、7、8）同步振动，第一压电振子（1）和第二压电振子（7）的振动幅度相同且大于第三压电振子（8）的振动幅度；

压电泵工作在排出过程：三个压电振子（1、7、8）向下位移，流体分别由三个直流管（13、14、17）流入汇流锥管（15），经第二直流管（14）的流量大于经第三直流管（17）的流量，使汇流锥管（15）中射流两侧区域压强不同，因附壁效应，主射流向压力较小的一侧偏移并最终附壁；

压电泵工作在吸入过程：三个压电振子（1、7、8）向上位移，经由第二直流管（14）流入的流量大于经由第三直流管（17）流入的流量，出口管（11）排出流体，进口管（10）吸入流体；

第二种方法：分别加载同相位的交变电压使第一压电振子（1）和第三压电振子（8）的振动幅度相同且大于第二压电振子（7）的振动幅度；

压电泵工作在排出过程：三个压电振子（1、7、8）向下位移，流体分别由三个直流管（13、14、17）流入汇流锥管（15），流经第三直流管（17）的流量大于流经第二直流管（14）的流量，使汇流锥管（15）中射流两侧区域压强不同，因附壁效应，主射流向压力较小的一侧偏移并最终附壁；

压电泵工作在吸入过程：三个压电振子（1、7、8）向上位移，流体经由第三直流管（17）的流量大于经由第一直流管（14）的流量，进口管（10）排出流体，出口管（11）吸入流体。