本實用新型屬于流體驅(qū)動領(lǐng)域，涉及一種新型壓電流體驅(qū)動器。

背景技術(shù)：

基于壓電效應(yīng)工作的壓電微泵具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、壓力大、揚程高、可靠性好、易于控制等優(yōu)點，在醫(yī)學(xué)、微精密機(jī)械以及微機(jī)電系統(tǒng)等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。

壓電泵由壓電振子、閥片以及泵體組成。工作時，向壓電振子兩端施加交流電，壓電振子由于正壓電效應(yīng)發(fā)生彎曲變形，當(dāng)壓電振子正向彎曲時，壓電振子伸長，泵腔容積增大，腔內(nèi)壓力減小，入口閥片打開，出口閥片關(guān)閉，流體進(jìn)入泵腔；當(dāng)壓電振子反向彎曲時，壓電振子收縮，泵腔容積減小，腔內(nèi)壓力增大，入口閥片關(guān)閉，出口閥片打開，流體流出泵腔，由此形成平緩的連續(xù)不斷的定向流動。

近些年來，壓電微泵的研究取得了很多的新成果，但是對于小體積的壓電泵而言，實現(xiàn)較大輸出流量一直是一個難題。本實用新型提出的一種集成式大流量壓電泵通過壓合封裝工藝將數(shù)個壓電微泵封裝在一起，仍然保持了小體積的特點，并且通過多個壓電微泵的串聯(lián)能夠大幅提高輸出流量。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種集成式大流量壓電泵，以解決現(xiàn)有的壓電微泵難以輸出較大流量的不足。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是：

所述的一號泵體(1)包括兩個并聯(lián)的壓電微泵，一個公共入口(5)，一個公共出口(6)，泵體的公共入口(5)和公共出口(6)貫穿泵體，泵體底部包括兩條入口流道(13)和兩條出口流道(14)。

所述的每層的壓電微泵包括壓電振子(7)，閥蓋(8)，輪式閥(9)，密封圈(10)，泵腔入口(11)，泵腔出口(12)，泵腔(15)，其中閥蓋(8)與輪式閥(9)都放置在閥槽，閥蓋(8)放置于輪式閥(9)的上方，密封圈(10)放置于密封槽，壓電振子(7)蓋在密封圈(10)與泵腔(15)的上方，通過膠接壓電振子(7)的邊緣固定于泵體，壓電振子(7)構(gòu)成了簡支結(jié)構(gòu)；泵腔截面為特殊的拋物線型。

所述的每層的壓電微泵采取交替工作形式，即一個泵處于吸水狀態(tài)時，另一個泵處于排水狀態(tài)。

所述的二號泵體(2)與一號泵體(1)的結(jié)構(gòu)完全相同，且一號泵體(1)的結(jié)構(gòu)與三號泵體(3)的結(jié)構(gòu)也完全相同，四號泵體(4)的公共入口(5)和公共出口(6)未完全貫穿泵體，其余結(jié)構(gòu)與一號泵體(1)結(jié)構(gòu)相同。

所述的集成式大流量壓電泵由一號泵體(1)，二號泵體(2)，三號泵體(3)以及四號泵體(4)壓合封裝而成，其中一號泵體(1)的底部與二號泵體(2)的底部壓合，二號泵體(2)的頂部與三號泵體(3)的頂部壓合，三號泵體(3)的底部與四號泵體(4)的底部壓合。

本實用新型的工作原理：

將信號發(fā)生器的輸出信號的+/-兩極分別與壓電振子的兩極相連，然后輸出連續(xù)信號。利用管道將公共入口與流體連接，壓電振子由于正壓電效應(yīng)發(fā)生彎曲變形，當(dāng)壓電振子正向彎曲時，壓電振子伸長，泵腔容積增大，腔內(nèi)壓力減小，入口閥片打開，出口閥片關(guān)閉，流體經(jīng)過公共入口，入口流道，泵腔入口進(jìn)入泵腔；當(dāng)壓電振子反向彎曲時，壓電振子收縮，泵腔容積減小，腔內(nèi)壓力增大，入口閥片關(guān)閉，出口閥片打開，流體流出泵腔，再經(jīng)過泵腔出口，出口流道，公共出口流出壓電泵，由此形成平緩的連續(xù)不斷的定向流動，最終在公共出口匯聚，輸出較大流量。

本實用新型具有的優(yōu)勢在于：將泵腔構(gòu)造成拋物面的特殊結(jié)構(gòu)，有利于泵的吸流與排流，另外壓電振子采取簡支的固定方式，可以增大壓電振子的振幅；將數(shù)層泵體采取壓合工藝進(jìn)行封裝縮小了壓電泵的體積，增大了壓電泵的輸出流量，能夠解決現(xiàn)有的壓電微泵難以輸出較大流量的不足。

附圖說明

圖1為本實用新型正面的等軸測視圖。

圖2為本實用新型背面的結(jié)構(gòu)爆炸圖。

圖3為本實用新型的一號泵體正面的結(jié)構(gòu)爆炸圖。

圖4為本實用新型的一號泵體背面的結(jié)構(gòu)爆炸圖。

圖5為本實用新型的單個泵腔的剖面圖。

(1)一號泵體 (2)二號泵體 (3)三號泵體 (4)四號泵體(5)公共入口 (6)公共出口 (7)壓電振子 (8)閥蓋(9)輪式閥 (10)密封圈 (11)泵腔入口 (12)泵腔出口(13)入口流道 (14)出口流道 (15)泵腔

具體實施方式

參照圖1、圖2、圖3、圖4以及圖5所示：

本實用新型提供的一種集成式大流量壓電泵包括一號泵體(1)，二號泵體(2)，三號泵體(3)以及四號泵體(4)，泵體材料可選取PMMA，每層泵體包含兩個并聯(lián)的小壓電微泵，一個公共入口(5)，一個公共出口(6)，每層泵體的公共入口(5)和公共出口(6)相連通，每層泵體底部包括兩條并聯(lián)的入口流道(13)和兩條并聯(lián)的出口流道(14)，入口流道(13)與公共入口(5)相連通，出口流道(14)與公共出口(6)相連通。

每層的小壓電微泵包括壓電振子(7)，閥蓋(8)，輪式閥(9)，密封圈(10)，泵腔入口(11)，泵腔出口(12)，泵腔(15)，壓電振子的上層材料可選取PZT，下層材料可選取銅基板，其中閥蓋(8)與輪式閥(9)都放置在閥槽，閥的材料可選取PET，閥蓋(8)在輪式閥(9)的上方，密封圈(10)放置于密封槽，密封圈材料可選取PDMS或其他柔性材料，壓電振子(7)蓋在密封圈(10)與泵腔(15)的上方，通過膠接壓電振子(7)的邊緣固定于泵體。

壓電泵由一號泵體(1)，二號泵體(2)，三號泵體(3)以及四號泵體(4)壓合封裝而成，其中一號泵體(1)的底部與二號泵體(2)的底部壓合，二號泵體(2)的頂部與三號泵體(3)的頂部壓合，三號泵體(3)的底部與四號泵體(4)的底部壓合，其中底部相連各泵體的入口流道相通，出口流道也相通。

此集成式大流量壓電泵的加載電壓范圍在20-50V，由于各壓電微泵為單腔泵，結(jié)構(gòu)簡單，可以使集成式大流量壓電泵的體積比較小。由于各壓電微泵采取并聯(lián)結(jié)構(gòu)，能夠有效提高輸出流量。