专利名称：无阀热驱动泵的制作方法
技术领域：
本发明是无阀热驱动泵，属于一种无阀泵。无阀泵在疾病诊断、药物输送、燃料供给和环境检测等领域具有广泛的应用。
背景技术：
泵是流体输送的主要动力驱动装置，是流体系统的重要组成部分。无阀泵被广泛 应用于疾病诊断、药物输送、燃料供给和环境检测等方面。目前无阀泵主要是无阀压电泵， 但是压电材料制作工艺较为复杂。
发明内容
本发明的目的在于克服了现有无阀压电泵的上述缺陷，提供了一种无阀热驱动 泵，该泵采用加热环按序列加热，依据顺序热膨胀力输送流体，泵体结构简单，能够制作成 小型和微型无阀泵。本发明的原理是对排成一定序列的加热器按一定顺序加热，从而使管道中的流 体在成一定顺序进行热膨胀，依次受热膨胀的流体在管道中形成一定的方向流动，从而使 流体由一处流向另一处。为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。本发明包括一泵体，在泵体外套 装有线圈，每个线圈都有两个弓丨线端子与电源及控制器相连接。所述的泵体内部装有与线圈个数相等的加热环，加热环布置在与线圈位置相对应 的内径上。电源及控制器8包括交变电源和控制器两部分，控制器与电源的输出接口相连， 交变电源的工作频率为50 1MHz，工作电压的范围为1 220V，交变电源给线圈供电，控 制器控制电源输出接口的通断，实现对线圈序列的供电顺序和供电时间进行控制。所述的 控制器可以采用单片机、DSP等芯片。所述的泵体4内有进水口 12和出水口 13。所述的线圈的个数为2 10个。本发明的工作原理为采用序列热膨胀作为驱动力，进而驱动流体在管道中按一 定方向流动。其驱动原理如图3(a)所示，当对线圈一通高频脉冲电时，线圈一产生的交变 磁场会在加热环一上产生涡流，涡流在加热环一上产生热并直接传送到泵体腔体内的流 体，流体受热膨胀分别向左右流动，如图3(b)所示当线圈一通电膨胀的流体运动到线圈二 的位置时，对线圈二通高频脉冲电，对线圈二产生的交变磁场会在加热环二上产生涡流，涡 流在加热环二上产生热并直接传送到泵体腔体内的流体，如图3(c)所示，使泵体腔体内的 流体继续向右依次流动。本发明结构中有三个线圈和三个加热环，其数目不限。本发明在使用时，泵体的进水口、出水口分别与流体系统的相应的接口相连接，泵 体上的线圈一、线圈二、线圈三的接线端子分别通过导线与电源及控制器相连。通过电源及 控制器控制线圈一、线圈二、线圈三高频电流的导通顺序和导通时间，从而控制加热环一、加热环二、加热环三的加热顺序和加热时间，进而使流体按由进水口向出水口的方向流动。 本发明的主要特点是1)采用高频感应加热，加热环直接对流体加热，热损耗小， 效率高；2)采用加热环按序列加热，依据顺序热膨胀力输送流体，泵体结构简单，能够制作 小型和微型无阀泵；3)无可动部件，减少了污染来源和机械故障；4)在泵送流体的同时，能 够对流体进行预热。
图1 本发明结构整体外观视2 本发明泵体的剖面视3 本发明的工作原理示意4 (a)加热环实体结构4(b)型芯实体结构4 (C)上模实体结构4(d)下模实体结构4(e)型芯、加热环组装4(f)型芯、加热环、下模组装4(g)型芯、加热环、下模、上模组装4(h)型芯、加热环、下模、上模组装后全剖4⑴注塑成的泵体图4(j)线圈实体4(k)线圈泵体组装中1、线圈一 ；2、线圈二 ；3、线圈三；4、泵体；5、接线端子1 ；6、接线端子2，7、导 线，8、电源及控制器，9、加热环三，10、加热环二，11、加热环一，12、进水口，13、出水口，14、 左定位针，15、上模，16、型芯，17、下模，18、浇注口，19、右定位针。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步说明本发明是采用序列热膨胀作为驱动力，进而驱动流体在管道中按一定方向流动， 其结构见图1-4，本实施例包括泵体4、安装在泵体4上的线圈一 1、线圈二 2和线圈三3，每 个线圈有两个引线端子分别通过导线7与电源及控制器8相连接。泵体4内部装有加热环一 11、加热环二 10和加热环三9，加热环一 11在与线圈_1 相对应的内径内，加热环二 10在与线圈二 2相对应的内径内，加热环三9在与线圈三3相 对应的内径内。电源及控制器8包括交变电源和控制器两部分，控制器与电源的输出接口相连， 交变电源的工作频率为50 1MHz，工作电压的范围为1 220V，交变电源给线圈供电，控 制器控制电源输出接口的通断，实现对线圈序列的供电顺序和供电时间进行控制。控制器 可以采用单片机、DSP等芯片，现对线圈一 1、线圈二 2和线圈三3的序列供电。 泵体4有进水口 12和出水口 13，进水口 12和出水口 13分别与流体系统的进水口 和流体系统的出水口相连接。
本发明可以采用先机械加工，然后组装法制作，也可以采用先机械加工出加热环，然后注塑法制作，本实施例是先采用机械加工，然后注塑法，但不限于这种方法。下面结合附图1 4对本发明具体实施方式
作进一步说明本实施例均采用常规机加工、树脂粘接和注塑技术进行设计安装。(a)如图4_(a)所示，采用较大电阻率的低碳钢加工出若干个加热环，该加热环可 以用作加热环一 11、加热环二 10和加热环三9，本发明中表述三个加热环，但不限于三个；(b)如图4_(b)所示，采用不锈钢(40Cr)加工出铸造型芯16 ；(c)如图4_(c)所示，用精密雕刻机制作出上模15，并在上模15上制作浇注口 18、 左定位钉14和右定位钉19 ；(d)如图4_(d)所示，用精密雕刻机制作出下模17 ；(e)如图4_(e)所示，将加热环一 11、加热环二 10、加热环三9依次套装在铸造型 芯16上；(f)如图4_(f)所示，将已套装热环一 11、加热环二 10、加热环三9的铸造型芯安 装在下模17上；(g)如图4_(g)所示，将上模15，安装在下模17的上方；(h)如图4_(h)所示，上模15安装在下模17的上方后，加热环二 10被左定位针 14和右定位针19夹持在中间，避免串动。本实施例示意三个加热环，但不限于三个，其余加热环也有相应的定位机构。通过 浇注口 18浇注液化塑料；(i)将浇注成形的泵体4从上模15和下模17中取出如图如图4_(i)所示；(j)将电阻较小的铜导线缠绕成如图如图4_(j)所示的线圈一 1，本实施例中示意 三个线圈，但不限于三个。(k)如图4_(g)所示，依次将线圈一 1、线圈二 2和线圈三3套装在泵体4上，然后 采用环氧树脂胶粘接；(1)如图1所示，将泵体4上的线圈一 1、线圈二 2和线圈三3的引线端子分别通 过导线7与电源及控制器8相连。电源及控制器8包括交变脉冲电源和控制器两部分交变脉冲电源可选的工作频 率为50 1MHz，工作电压的范围为1 220V，能够给多路线圈供电；控制器采用单片机、 DSP等芯片对各线圈通电控制，能够实现对线圈序列顺序供电控制和调整。
权利要求
无阀热驱动泵，其特征在于包括一泵体4，在泵体4外套装有线圈，每个线圈都有两个引线端子与电源及控制器8相连接；所述的泵体4内部装有与线圈个数相等的加热环，加热环布置在与线圈位置相对应的泵体内径上；电源及控制器8包括交变电源和控制器两部分，控制器与电源的输出接口相连，交变电源的工作频率为50～1MHz，工作电压的范围为1～220V，交变电源给线圈供电，控制器控制电源输出接口的通断，实现对线圈序列的供电顺序和供电时间进行控制；所述的泵体4内有进水口12和出水口13。
2.根据权利要求1所述的无阀热驱动泵，其特征在于所述的线圈的个数为2 10个。
全文摘要
本发明是无阀热驱动泵，属于一种无阀泵。无阀泵在疾病诊断、药物输送、燃料供给和环境检测等领域具有广泛的应用。该驱动泵包括泵体，在泵体外套装有线圈，每个线圈都有两个引线端子与电源及控制器相连接。泵体内部装有与线圈个数相等的加热环，加热环与线圈的位置一一对应布置。电源及控制器是提供高频脉冲电源的设备，能够实现对线圈序列供电。泵体内有进水口和出水口。该驱动泵具体为对排成一定序列的加热器按一定顺序加热，从而使管道中的流体在成一定顺序进行热膨胀，依次受热膨胀的流体在管道中形成一定的方向流动，从而使流体由一处流向另一处。本发明结构简单，能够制作小型和微型无阀泵，无可动部件，减少了污染来源和机械故障。
文档编号F04B19/24GK101813079SQ200910250249
公开日2010年8月25日 申请日期2009年12月11日 优先权日2009年12月11日
发明者何存富, 刘本东, 常文博, 李德胜 申请人:北京工业大学