一种压电片外附式的超声水泵的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种压电片外附式的超声水泵，包括：压电片，用于将接收到的电能转换为超声波；流体腔，具有匹配功能的底板，所述流体腔底板与所述压电片相连接，接收所述压电片产生的超声波，并传送给所述流体腔内的流体；流经所述流体腔中的流体经过所述流体腔底板，接收所述流体腔底板传递的超声波，在流体内部产生垂直于所述流体腔底板的声流，推动流体从流体腔出口流出。本发明提供的压电片外附式的超声水泵，没有转动部件，没有轴封，待抽送的流体完全封闭在腔体内，可以对高压、有毒、腐蚀性的流体进行安全抽送。
【专利说明】 一种压电片外附式的超声水泵
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种水泵，尤其涉及一种压电片外附式的超声水泵。
[0002]
【背景技术】
[0003]水泵是输送流体的重要设备，在大部分情况下，离心泵、轴流泵等旋转式水泵能够满足工程实际应用要求，但是在航空、航天、医药、化工、能源等行业中的一些特殊情况下，要求对高压、有毒、腐蚀性、放射性的流体进行输送时，传统水泵由于轴封和转动部件的存在而无法保证输送安全。而目前在医药和化学分析领域应用的压电泵主要依靠微小形变推动流体运动，流量只有每分钟几十毫升，无法满足某些工业要求。因此就需要一种没有转动部件的，依靠超声声流推动的，具有较大流量的超声水泵，以满足某些特殊情况的需要。
[0004]
【发明内容】
[0005]本发明提供了一种压电片外附式的超声水泵，可以对高压、有毒、腐蚀性的流体进行安全抽送。
[0006]本发明提供了一种压电片外附式的超声水泵，包括:
压电片，用于将接收到的电能转换为超声波；
流体腔，具有匹配功能的底板，所述流体腔底板与所述压电片相连接，接收所述压电片产生的超声波，并传送给所述流体腔内的流体；流经所述流体腔中的流体经过所述流体腔底板，接收所述流体腔底板传递的超声波，在流体内部产生垂直于所述流体腔底板的声流，推动流体从流体腔出口流出。
[0007]优选地，所述流体腔还包括进水管接口，所述超声水泵还包括进水管，通过所述进水管接口接入所述流体腔，依靠负压将流体吸入所述流体腔内。
[0008]进一步优选地，所述流体腔的内壁上具有内导水板，设置于所述进水管接口之前，用于减弱流体腔内的漩涡，减少动能消耗。
[0009]优选地，所述超声水泵入水管设有内螺纹，所述超声水泵出水管设有外螺纹，用于多个超声水泵的串联和并联链接，以增加水泵扬程和流量。
[0010]优选地，所述超声水泵还包括压电片外罩，可以防止压电片进水漏电。
[0011 ] 优选地，所述压电片的工作频率为0.8MHZ-4MHZ。
[0012]本发明实现了 一种压电片外附式的超声水泵，通过对超声水泵中的水流进行超声波处理，高频声波在流体内部产生非线性衰减，形成声流效应，从而推动流体向垂直于压电片辐射面的方向运动，可以满足用户在一些特殊情况下对高压、有毒、腐蚀性的流体进行安全抽送的要求。
【专利附图】
【附图说明】[0013]图1为本发明实施例提供的压电片外附式的超声水泵的示意图；
图2为本发明实施例提供的压电片外附式的超声水泵的剖面结构示意图。
[0014]【具体实施方式】
[0015]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合图1和图2对本发明具体实施例作进一步的详细描述。
[0016]图1为本发明实施例提供的压电片外附式的超声水泵的示意图。图2为本发明实施例提供的压电片外附式的超声水泵的剖面结构示意图。
[0017]如图所示，压电片外附式的超声水泵包括:压电片9、流体腔6。
[0018]压电片9将接收到的电能转换为超声波机械能并传递给所述流体腔底板8 ;所述流体腔底板8具有耦合匹配功能，其厚度根据不同材料选择适当厚度，以使超声能量尽可能多的传输给所述流体腔6内的流体；超声波在流体内产生声流推动流体向出水口 2流动，由此产生的负压吸引入水口 I的流体，通过4个入水管5，向流体腔6流动，从而实现流体抽送功能。在本实施例中，该流体优选为水。
[0019]超声波在流体腔6内的水中传播，由于声波在流体内部产生非线性衰减而形成声流(约10厘米左右)，出水口离流体腔底板应该在声流所达到的最远距离范围内，以获得最佳的抽送效果，优选地，出水口 2与流体腔底板8之间的间距为10厘米之内。
[0020]优选地，流体腔6为圆锥形，以适应声流流场，减少漩涡，提高超声水泵的抽送能力。
[0021]具体的，超声水泵还包括压电片护罩7，用于保护压电片，以及防止高频高压的电流击伤使用者。
[0022]具体的，流体腔6还包括进水管接口 11，设置于流体腔6的底板8上，超声水泵还包括进水管5，通过进水管接口 11接入流体腔6，用于向流体腔6输送流体。进水管5根据管径可以选择一条或多条。
[0023]当声流推动流体垂直于流体腔底板8运动时，在外侧会形成反向涡流，消耗流体动能，不利于流体的输送。为此，流体腔6的内壁上还设有导水板10，用于消解流体腔内的反向润流，减弱瑞流。
[0024]超声水泵入水口 I设有内螺纹3，出水口 2设有外螺纹4，用于多个超声水泵的串联和并联链接，以增加水泵扬程和流量。
[0025]优选地，压电片9工作频率为0.8MHz-4MHz。
[0026]在本发明提供的压电片外附式的超声水泵工作时，需要先将流体腔内充满流体，然后再启动水泵，以避免压电片因为空载烧毁。
[0027]优选地，本发明的超声水泵还可以包括防空载装置(图中未示出)，在流体腔6无水时能够自动断电，防止压电片9空载。具体实现方式可以通过监测流体腔6中的液位，或者监测压电片9的工作电流。
[0028]本发明实现的压电片外附式的超声水泵，通过对流体腔中的水流进行超声波处理，高频声波在流体内部产生非线性衰减，形成声流效应，从而推动流体向垂直于压电片福射面的方向运动，可以满足用户在一些特殊情况下对高压、有毒、腐蚀性的流体进行安全抽送的要求。
[0029]以上所述的【具体实施方式】，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的【具体实施方式】而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种压电片外附式的超声水泵，其特征在于，所述超声水泵包括:压电片，用于将接收到的电能转换为超声波；流体腔，具有匹配功能的底板，所述流体腔底板与所述压电片相连接，接收所述压电片产生的超声波，并传送给所述流体腔内的流体；流经所述流体腔中的流体经过所述流体腔底板，接收所述流体腔底板传递的超声波，在流体内部产生垂直于所述流体腔底板的声流，推动流体从流体腔出口流出。
2.根据权利要求1所述的超声水泵，其特征在于，所述流体腔还包括进水管接口，所述超声水泵还包括进水管，通过所述进水管接口接入所述流体腔，依靠负压将流体吸入所述流体腔内。
3.根据权利要求2所述的超声水泵，其特征在于，所述流体腔的内壁上具有内导水板，设置于所述进水管接口之前，用于减弱流体腔内的漩涡，减少动能消耗。
4.根据权利要求1所述的超声水泵，其特征在于，所述超声水泵入水管设有内螺纹，所述超声水泵出水管设有外螺纹，用于多个超声水泵的串联和并联链接，以增加水泵扬程和流量。
5.根据权利要求1所述的超声水泵，其特征在于，所述超声水泵还包括压电片外罩，可以防止压电片进水漏电。
6.根据权利要求1所述的超声水泵，其特征在于，所述压电片的工作频率为.0.8MHz-4MHz。
【文档编号】F04B43/04GK103967758SQ201410207932
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年5月18日 优先权日:2014年5月18日
【发明者】白立春, 高艳东, 陶志勇, 白丽荣, 辛伟东 申请人:辽宁工程技术大学