专利名称：单膜片连续输送流体压电泵的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种连续输送流体泵，尤其M用压电元件作为制动器，从 而实现流体连续输送的压电泵。
背景技术：
压电泵的研究可追溯到二十世纪七十年代。早期具有^^性的是美国Sandia 国家实验室的W丄Spenser于1978年发表的关于"电控压电胰岛素泵与阀"的文 章。压电泵是一种新型流/f^驱动器，它不需要附加驱动电机，而是利用压电材料 的逸i电效应H医电振子产生变形，再由变形产生泵腔的^^只变化实现流体输出 或者利用压电振子产生波动来传输液体。压电泵以其独特的工作方式和特殊的性 能日益受到各国学者的广泛重视。随着压电驱动器的不断M,从压电材料薄膜 到压电驱动器，再到压电叠堆，压电驱动器的种类得到不断地M和更新。基于 不同的压电驱动器、不同的枳4成结构、不同的工作方式的压电泵均有广泛的才艮道， 国内外核很多相应的专利。已经报道的能连续输送流体的压电泵一般为多膜片 型，通过控制膜片之间振动的相位差和相应的阀门的开或者关，来实现流体的连 续输送。为了控制压电膜片之间的相位差，需要对输入电源的相位进行调相，这 样就导致了泵体结构的复杂和控制系统的复杂。
因此开发一种结构简单，能连续输出流体的压电泵在生物工程、临床医学、 微型零部件以及微型化生产系统等领域，将有广泛的应用空间。
发明内容
根据背景技术所述，本实用新型的目的在于避免上述不足，提供一种单膜片 连续输送流体压电泵，泵的两个工作腔之间通 片连接，每个腔体都有一个进
口阀和出口阀；膜片上的压电材料在驱动电源的驱动下，做周期性的上下振动位
移，带动两个工作腔的体积也做周期性的变化；在膜片振动的上下振动的过程中，
当一个工作腔的体积变大时，另外一个工作腔的体积变小；体积变大的工作腔， 腔内压力降低，在压差作用下，与其连接的进口阀打开，出口阀关闭，流体^l^v 工作腔；与此同时，另一个工作腔内压力升高，在压差作用下，与其连4妻的进口 阀关闭，出口阀打开，流体流出工作腔；当膜片向另一个方向运动时，两个工作腔内的压力变化过程将相反，工作过禾9目同；膜片的周浙H振动就能使两个工作 腔的体积周期性变化，流体源源不断的连续从入口侧流向出口侧。 为了实现上述目的，本实用新型;l通过以下技术方案来实现的 一种单膜片连续输送流体压电泵，主要由泵体(l),进口单向阀(2),出口
单向阀(3)，膜片(4)，工作腔(5)和驱动电源(6)组成，其中筒形泵体(l) 两端各设置一入口 ( 11)和一出口 ( 16),在泵体(1)内腔的两端设置隔板(12)， 在泵体(1)的内腔中构成进口緩沖腔(13)和出口緩冲腔(14)，在入口 (11) 端的隔板(12)和出口 ( 16)端的隔板(12)的中部位置上固定连接单片膜片(4), 并构成两个体积相同的工作腔(5 ),每个工作腔(5 )的两端设制流向相同的进口 单向阀(2)和出口单向阀(3 ),在两个隔板(12)的膜片固定连接处设置电极(15 )， 并通过导线(61)与驱动电源(6)连接组成压电泵的蒼沐。
由于釆用了上迷技术方案，本实用新型具有如下优点和效果
1、 本实用新型结构和控制系统紧凑筒单，能连续输出流体，满足诸如生物工 程、临床医学、微型零部件以及微型化生产系统等领域。
2、 本实用新型造价^J:，使用维护和修理简易。
图1为本实用新型结构总体示意图。 务本实施方式
如图1所示， 一种单膜片连续输送流体压电泵，主要由泵体1,进口单向阀2， 出口单向阀3，膜片4，工作腔5和驱动电源6组成，其中筒形泵体l两端各设 置一入口 ll和一出口 16，在泵体l内腔的两端设置隔板12，在泵体l的内腔中 构成进口緩沖腔13和出口緩沖腔14,在入口 11端的隔板12和出口 16端的隔板 12的中部位置上固定连接单片膜片4，并构成两个体积相同的工作腔5，每个工 作腔5的两端设制流向相同的进口单向阀2和出口单向阀3，在两个隔板12的膜 片固定连接处设置电极15，并通过导线61与驱动电源6连接组成压电泵的，。
另知，膜片4可直接由压电材辨，H乍，也可在金属或有机聚合材料的膜片4 上与压电材料复合而成，其压电材料可设置在膜片4的外表面或内部。
泵体1的材质应能按需输送气体，液体，固体的混合物，也可输送腐蚀性流 体。膜片4在驱动电源6的驱动下，做周期性的上下振动位移，带动两个工作腔 5的体积也做周期性的变化。当膜片4由上向下运动过程时，上工作腔5的体积 由小变大，腔内压力降低，与其连接的进口单向阀2打开，单向出口阀3关闭， 流体;jL^上工作腔5。下工作腔5的体积由大变小，与其连接的进口单向阀2关闭，单向出口阀3打开，流体流出工作腔5。当膜片4到达下最大位移时，该1/2 工作周期结束，转入下一个1/2工作周期。如此，膜片4上下的周期性"^动使两 个工作腔5的体积周期性变化，使流体连续不断从出口 16流出。
权利要求1、一种单膜片连续输送流体压电泵，主要由泵体(1)，进口单向阀(2)，出口单向阀(3)，膜片(4)，工作腔(5)和驱动电源(6)组成，其特征在于筒形泵体(1)两端各设置一入口(11)和一出口(16)，在泵体(1)内腔的两端设置隔板(12)，在泵体(1)的内腔中构成进口缓冲腔(13)和出口缓冲腔(14)，在入口(11)端的隔板(12)和出口(16)端的隔板(12)的中部位置上固定连接单片膜片(4)，并构成两个体积相同的工作腔(5)，每个工作腔(5)的两端设制流向相同的进口单向阀(2)和出口单向阀(3)，在两个隔板(12)的膜片固定连接处设置电极(15)，并通过导线(61)与驱动电源(6)连接组成压电泵的整体。
2、 根据权利要求l所述的单膜片连续输送流体压电泵，其特絲于膜片(4) 由压电材料、金属、有机聚合物制成，或由压电材料与膜片(4)复合而成， 压电材津杉t置在膜片(4)的表面或内部。
3、 根据权利要求l所述的单膜片连续输送流体压电泵，其特#于泵体(l) 输送的流体包括液体、气体、液-固、液-气、气-固或者气、液、固三者的混合 物。
4、 根据权利要求3所述的单膜片连续输送流体压电泵，其特征在于泵体(l) 输送的流体是不具有腐蚀性的流体或具有腐蚀性的流体。
专利摘要一种单膜片连续输送流体压电泵，主要由泵体(1)，进口单向阀(2)，出口单向阀(3)，膜片(4)，工作腔(5)和驱动电源(6)组成，其中筒形泵体(1)两端设置一入口(11)和一出口(16)，在泵体(1)的隔板(12)上设置进口单向阀(2)和出口单向阀(3)，并在两个隔板(12)之间设置单片膜片(4)构成两个工作腔(5)，膜片(4)通过电极(15)和导线(61)与驱动电源(6)连接。本实用新型通过膜片(4)的周期性振动来连续输送流体，结构简单，造价低廉，使用维护和修理简易。
文档编号F04B43/04GK201377412SQ200920107530
公开日2010年1月6日 申请日期2009年4月24日 优先权日2009年4月24日
发明者吴小华, 吴立志, 璟 张 申请人:北京石油化工学院