[发明专利]一种压电微泵及气体控制装置

说明书

本发明涉及流体控制领域，具体涉及一种压电微泵及气体控制装置。一种压电微泵，包括：共振件，所述共振件由外到内依次为板件部、连接部和共振部，所述共振件的一个面为平面，在所述共振件的另一个面上，所述共振部的中部形成凹陷结构，所述连接部上分布有出气孔；压电振子，所述压电振子与所述共振件层叠设置，所述压电振子靠近所述共振件的平面，所述压电振子上设置有进气孔，所述进气孔正对所述共振部的凹陷结构。解决了现有技术中存在的很难同时提高压电微泵输出流量和输出压力即能量转换效率低的技术问题。

技术领域

本发明涉及流体控制领域，具体涉及一种压电微泵及气体控制装置。

背景技术

随着便携式和穿戴电子设备的发展，电子设备体积缩小很多，尤其厚度要求更薄，这便需要更小的基础元件。压电微泵在电子设备中的应用越来越广泛，小型化对压电微泵提出了更高的要求，低电压、微型化且高输出性能。但是现有技术中的压电微泵如需实现微型化和低电压，则会使得压电泵输出能力(输出压力和输出流量)降低。恒定功率驱动的压电微泵，输出流量越大，输出压力越小，反之亦然。因此，在低功率且微型化的前提下，同时提高压电泵的输出流量和输出压力即能量转换效率具有重大意义。

发明内容

为了解决现有技术中存在的很难同时提高压电微泵输出流量和输出压力即能量转换效率低的技术问题，本发明提出一种压电微泵及气体控制装置，有效解决了上述技术问题。本发明的技术方案如下：

一种压电微泵，包括：共振件，所述共振件由外到内依次为板件部、连接部和共振部，所述共振件的一个面为平面，在所述共振件的另一个面上，所述共振部的中部形成凹陷结构，所述连接部上分布有出气孔；压电振子，所述压电振子与所述共振件层叠设置，所述压电振子靠近所述共振件的平面，所述压电振子上设置有进气孔，所述进气孔正对所述共振部的凹陷结构。

通过共振部外周的连接部刚度小，且共振部的中部形成凹陷结构，连接部和凹陷结构区域刚度小，共振件在压电振子的作用下，可等效为两两自由度振动系统。当压电振子朝向远离共振件的方向弯曲变形时，共振部的刚度较大的外周向靠近压电振子弯曲变形方向变形，共振部上的凹陷结构向远离压电振子弯曲变形方向变形，压电微泵进气。进气过程中，共振部的刚度较大的外周向靠近压电振子弯曲变形，共振部的外周与压电振子贴合更紧密，吸入气体时反向泄露更少；当压电振子朝向靠近共振件的方向弯曲变形时，共振部的刚度较大的外周向远离压电振子弯曲变形方向变形，共振部上的凹陷结构向靠近压电振子弯曲变形方向变形，压电微泵排气。在排气过程中，凹陷结构向靠近压电振子弯曲变形方向变形，压电振子中心与共振部的凹陷结构贴合更紧密，进气孔被完全封闭，排出气体时反向泄露少，如此压电微泵输出压力可实现剧增。此外，共振件的连接部和凹陷结构刚度小，可实现振幅的增大，振幅的增大可提高吸入和排出的气体量，进而提高压电微泵的输出流量。

进一步地，所述连接部相对于相邻的板件部和共振部呈凹陷状。

进一步地，所述共振部及其上的凹陷结构均为圆形，所述共振部和所述凹陷结构同轴并设置在所述板件部的中部。

进一步地，所述进气孔与所述共振部同轴设置，所述压电振子的靠近所述共振件的面上围绕所述进气孔设置有凹槽。

进一步地，所述凹槽为环形，所述凹槽与所述进气孔同轴线设置，所述共振部的外径小于所述凹槽的外径且大于所述凹槽的内径。

进一步地，所述压电振子包括层叠设置的基板和压电元件，所述基板位于所述压电元件和所述共振件之间，所述压电振子的远离所述共振板的一端设置有电极组件来为所述压电元件供电。

进一步地，所述电极组件的远离所述压电振子的一端设置有底板，所述底板上开有进气通孔，所述底板的内表面形成有延伸至所述进气通孔的凹部。

一种气体控制装置，包括：压电微泵；漏气阀，所述漏气阀设置在所述共振件的远离所述压电振子的一侧，经所述压电微泵的出气孔流出的气体进入到所述漏气阀中。