一种基于光学透射焊的微型压电泵、压电泵组及装配方法与流程

本发明涉及一种流体泵，具体涉及一种基于光学透射焊的微型压电泵、压电泵组及装配方法。

背景技术：

压电泵是一种新型流体驱动器。它不需要附加驱动电机，而是利用压电陶瓷的逆压电效应使压电振子产生变形，再由变形产生泵腔的容积变化实现流体输出或者利用压电振子产生波动来传输流体。压电泵具有结构简单、节能环保、体积小、重量轻、响应速度快、能量转换高、无电磁干扰等特点，可应用在燃料电池燃料供给、汽车发动机燃料供给、电子芯片冷却、医疗设备等领域。

通过检索及查阅文献知，目前已公开的压电泵泵体一般是以有机玻璃、塑料为材料，且多为几部分构成的多体结构，通过螺钉等连接件进行组合；阀片主要采用金属阀片或是橡胶阀片，通过粘接或是铆接的方式完成安装；压电泵的密闭的泵腔，其壳体、阀片和隔膜所使用的材料多为两种以上，部分结构还引入了粘接剂等其他物质，其密封多是通过粘结剂或密封圈来实现。

上述的压电泵存在如下的不足：压电泵泵体的多体结构增加了前期的加工成本和后期的装配成本，影响整体结构的微小型化；现有的阀片分为单体式和复合式，使用时对泵体上阀片安装位置的加工精度要求高，而且安装时工序比较复杂；压电泵的泵腔不易达到医用和食品级的高清洁度和符合禁用物质的禁用要求；同时对于构成泵腔的壳体的功能部位的加工精度要求高，从而提高了注塑或是机加工的难度，且不利于微小型化。

此外，还有使用mems技术制作的单晶si压电微泵，微型化较为便利，但生产工艺复杂，生产过程不够环保。除此之外，还需要高额的设备投入和复杂的制作工艺。

因此，现有的压电泵的结构和生产工艺，不便于实现压电泵的微型化及大批量便捷、低成本、环保、卫生的工业化生产。

技术实现要素：

为了解决现有技术中的压电泵的结构不够微型化，生产工艺复杂，生产过程不够环保的问题，本发明提出一种基于光学透射焊的微型压电泵、压电泵组及装配方法，以解决上述技术问题。本发明的技术方案为：

一种基于光学透射焊的微型压电泵，包括由上到下依次层叠的激励单元、阀体单元和阀座单元，所述激励单元为压电泵提供驱动力，所述激励单元包括压电振子和腔体振膜，所述压电振子设置在腔体振膜的上表面，所述腔体振膜、阀体单元、阀座单元的材质均为热塑性塑料，所述激励单元、阀体单元和阀座单元采用光学透射焊的方式层叠焊接。

进一步地，所述阀体单元用于控制流体的单向流动，所述阀体单元包括进口阀和出口阀，所述阀体单元和所述激励单元的腔体振膜之间形成泵腔，所述进口阀和出口阀均与泵腔连通；所述阀座单元包括阀座，所述阀座内设置有入流沉腔和出流沉腔，所述入流沉腔和所述进口阀相通，所述出流沉腔和所述出口阀相通。

进一步地，所述阀体单元包括上阀片压板、阀片和下阀片压板，所述上阀片压板和所述下阀片压板结构相同，所述上阀片压板上开有大过流孔和小过流孔，所述下阀片压板上开有大过流孔和小过流孔，所述阀片包括第一阀板和第二阀板，所述大过流孔、第一阀板和小过流孔对齐设置，所述第一阀板的直径大于小过流孔的内径且小于大过流孔的内径，所述大过流孔、第一阀板和小过流孔共同构成进口阀；所述小过流孔、第二阀板和大过流孔对齐设置，所述第二阀板的直径大于小过流孔的内径且小于大过流孔的内径，所述小过流孔、第二阀板和大过流孔共同构成出口阀。

进一步地，所述腔体振膜和阀片设置为透光层，所述上阀片压板和下阀片压板设置为吸光层，所述阀座为透光层或吸光层。

进一步地，还包括设置在激励单元和阀体单元之间的腔隔膜，所述腔隔膜上开有通孔，所述激励单元、腔隔膜和阀体单元共同形成泵腔。

进一步地，所述腔隔膜的材质为热塑性塑料，所述腔体振膜、上阀片压板和下阀片压板设置为透光层，所述腔隔膜、阀片和阀座设置为吸光层。

进一步地，所述阀座单元包括从上到下依次层叠的上阀座隔膜、阀座、下阀座隔膜和底板，所述上阀座隔膜上开有内径相同的第一过流孔和第二过流孔，所述阀座内开有内径相同的第三过流孔和第四过流孔，所述第一过流孔、第三过流孔和入流沉腔相通，所述第二过流孔、第四过流孔和出流沉腔相通，所述第一过流孔的内径大于等于第三过流孔的内径，所述第三过流孔的内径小于入流沉腔的内径，所述入流沉腔和出流沉腔的内径相等。

进一步地，所述腔体振膜、上阀片压板、下阀片压板、阀座和底板设置为透光层；所述腔隔膜、阀片、上阀座隔膜和下阀座隔膜设置为吸光层。

进一步地，所述阀座单元包括从上到下依次层叠的上阀座隔膜和阀座，所述上阀座隔膜上开有内径相同的第一过流孔和第二过流孔，所述阀座上还开设有入流管道和出流管道，所述入流管道和出流管道均竖直延伸，所述入流管道、入流沉腔和第一过流孔连通，所述第二过流孔、出流沉腔和出流管道连通。

进一步地，所述腔体振膜、上阀片压板、下阀片压板和阀座设置为透光层；所述腔隔膜、阀片、上阀座隔膜设置为吸光层。

进一步地，所述阀座单元下方还依次层叠有阀体单元和激励单元，相邻的所述阀体单元和所述激励单元之间设置有腔隔膜，所述阀座单元上方的激励单元、腔隔膜和阀体单元共同形成上侧泵腔，所述阀座单元下方的激励单元、腔隔膜和阀体单元共同形成下侧泵腔，所述阀座单元内设置有入流沉腔、出流沉腔和中间通孔，所述入流沉腔、中间通孔和下侧泵腔相通，所述中间通孔、出流沉腔和上侧泵腔相通；或者所述入流沉腔、中间通孔和上侧泵腔相通，所述中间通孔、出流沉腔和下侧泵腔相通。

一种微型压电泵组，包括至少两个上述的微型压电泵，至少两个微型压电泵单腔串联设置或单腔并联设置。

一种微型压电泵组，包括至少两个上述的微型压电泵，至少两个微型压电泵双腔串联设置或双腔并联设置。

一种微型压电泵的装配方法，包括如下步骤：

a1、将阀片、下阀片压板和阀座依次叠放并施加压力，采用光学透射焊的方法沿第一路径进行焊接；

a2、将上阀片压板叠放在阀片上并施加压力，采用光学透射焊的方法沿第二路径进行焊接；

a3、将腔体振膜叠放在上阀片压板上并施加压力，采用光学透射焊的方法沿第三路径进行焊接；

a4、将压电振子粘接在腔体振膜上，两者中心对齐，完成装配。

一种微型压电泵的装配方法，包括如下步骤：

b1、将下阀片压板叠放在阀座上并施加压力，采用光学透射焊的方法沿第一路径进行焊接；

b2、将上阀片压板和阀片依次叠放在下阀片压板上并施加压力，采用光学透射焊的方法沿第一路径进行焊接；

b3、将腔体振膜和腔隔膜依次叠放在上阀片压板上并施加压力，采用光学透射焊的方法沿第三路径进行焊接；

b4、将压电振子粘接在腔体振膜上，两者中心对齐，完成装配。

一种微型压电泵的装配方法，包括如下步骤：

c1、将上阀片压板、阀片和下阀片压板依次叠放并施加压力，采用光学透射焊的方法沿第一路径进行焊接；

c2、将腔隔膜和腔体振膜依次叠放在上阀片压板上并施加压力，采用光学透射焊的方法沿第三路径进行焊接；

c3、将上阀座隔膜和阀座依次叠放在下阀片压板上并施加压力，采用光学透射焊的方法沿第四路径进行焊接；

c4、将下阀座隔膜和底板依次叠放在阀座上并施加压力，采用光学透射焊的方法沿第一路径进行焊接；

c5、将压电振子粘接在腔体振膜上，两者中心对齐，完成装配。

一种微型压电泵的装配方法，包括如下步骤：

d1、将上阀片压板、阀片和下阀片压板依次叠放并施加压力，采用光学透射焊的方法沿第一路径进行焊接；

d2、将腔隔膜和腔体振膜依次叠放在上阀片压板上并施加压力，采用光学透射焊的方法沿第三路径进行焊接；

d3、将上阀座隔膜和阀座依次叠放在下阀片压板上并施加压力，采用光学透射焊的方法沿第四路径进行焊接；

d4、将压电振子粘接在腔体振膜上，两者中心对齐，完成装配。

基于上述技术方案，本发明所能实现的技术效果为：

1.本发明的微型压电泵采用层叠式结构，实现了利用压电振子的变形来产生对流体的传输作用，且层叠式结构极大地简化了注塑或是机加工泵壳的结构和其加工难度；

2.本发明所使用的阀片同时具有第一阀板和第二阀板并设置在泵体的一侧，在装配过程中不用区分正反，简化了泵体的结构和装配工序，使之更便于工业批量生产；

3.本发明的微型压电泵的绝大部分部件的材质均为热塑性塑料，成本低且装配所使用的焊接设备只涉及到了光学焊接设备，极大地减小了设备投入，同时降低了对注塑件或是机加工件的加工要求，也实现了成本的减少；

4.本发明的微型压电泵合理设置各层结构的透光性能和吸光性能，通过调整不同层片的装配焊接的顺序以及透光层和吸光层的布置，使本发明的微型压电泵的结构有不同的实现形式，还方便使用光学投射焊技术来实现各层结构之间的安装和密封连接，避免了粘结剂、吸光剂和密封圈等其它物质的使用，更便捷地实现了压电泵的密封腔体的高清洁度，以满足医药、食品等特殊领域的使用要求；

5.本发明使用的光学透射焊为非接触焊接技术，其焊接设备不需要直接接触被焊塑料零部件，因此在要求无菌环境加工时，采用该焊接技术的优势明显，该技术非常适合于医疗器械和食品包装等领域，可以有效解决产品污染问题；

6.本发明的微型压电泵的装配方法，仅采用光学投射焊技术，按照合理的顺序、沿一定的路径进行装配，就能实现除压电振子之外的其他部件的全部装配，且保证了压电泵的腔体内部的密封性；

7.本发明的微型压电泵通过控制塑料膜的厚度或种类就可以方便精确地控制压电泵的功能结构的关键尺寸，实现便捷精确地调控压电泵的结构参数和输出性能，例如，通过调整阀片的厚度或是材料种类可以调节阀的刚度；通过调整腔隔膜的厚度能够调整泵腔高度等；

8.本发明的压电泵组采用多个微型压电泵串联、并联或多腔串联、多腔并联形成，可控制输出压力和输出的流体量，实现对流体流通的多级控制，控制精度高。

附图说明

图1为本发明实施例1的微型压电泵的爆炸图；

图2为本发明实施例1的微型压电泵的组装剖视图；

图3为本发明实施例2的微型压电泵的爆炸图；

图4为本发明实施例2的微型压电泵的组装剖视图；

图5为本发明实施例3的微型压电泵的爆炸图；

图6为本发明实施例3的微型压电泵的组装剖视图；

图7为本发明实施例3的微型压电泵的进流流程的结构示意图；

图8为本发明实施例3的微型压电泵的出流流程的结构示意图；

图9为本发明实施例4的微型压电泵的爆炸图；

图10为本发明实施例4的微型压电泵的组装剖视图；

图11为本发明的光学透射焊的第一路径的形状示意图；

图12为本发明的光学透射焊的第二路径的形状示意图；

图13为本发明的光学透射焊的第三路径的形状示意图；

图14为本发明的光学透射焊的第四路径的形状示意图；

图15为本发明实施例5的双腔的微型压电泵的爆炸图；

图16为本发明实施例5的双腔的微型压电泵的组装剖视图；

图17为本发明的光学透射焊的第五路径的形状示意图；

图18为本发明的光学透射焊的第六路径的形状示意图；

图中，1-激励单元；11-压电振子；111-压电陶瓷；112-压电振子基板；12-腔体振膜；2-阀体单元；21-上阀片压板；211-大过流孔；212-小过流孔；22-阀片；221-第一阀板；222-第二阀板；23-下阀片压板；231-大过流孔；232-小过流孔；3-阀座单元；31-阀座；311-入流沉腔；312-出流沉腔；313-第三过流孔；314-第四过流孔；315-入流管道；316-出流管道；317-中间通孔；32-上阀座隔膜；321-第一过流孔；322-第二过流孔；33-下阀座隔膜；331-第五过流孔；332-第六过流孔；34-底板；4-腔隔膜；41-泵腔；5-边框；6-第一路径；7-第二路径；8-第三路径；9-第四路径；10-第五路径；101-第六路径。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的内容作进一步地说明。

实施例一

如图1-2,11-14所示，本实施例提供了一种基于光学透射焊的微型压电泵，包括由上到下依次层叠的激励单元1、阀体单元2和阀座单元3。

所述激励单元1为压电泵提供驱动力，所述激励单元1包括所述压电振子11和腔体振膜12，所述压电振子11设置在腔体振膜12的上表面且中心对齐设置。所述压电振子11包括压电陶瓷111和压电振子基板112，所述压电陶瓷111设置在压电振子基板112的上表面且中心对齐设置。所述阀体单元2的上表面与激励单元下表面之间形成具有一定容纳空间的泵腔41。优选地，所述激励单元1的腔体振膜12与阀体单元的上表面之间形成具有一定容纳空间的泵腔。更优选地，所述腔体振膜12的外周设置有下沉结构，所述腔体振膜12直接和阀体单元2配合即可构成泵腔41。

所述阀体单元2内包括用于控制流体在压电泵中的单向流动的单向阀结构，具体地包括控制流体从阀座单元流向泵腔的进口阀和控制流体从泵腔流向阀座单元的出口阀，所述进口阀和出口阀均为单向阀结构，具体结构可不限，可为轮式阀、悬臂梁阀结构等，只要能实现上述的流体单向控制即可，优选地，所述阀体单元2包括上阀片压板21、阀片22和下阀片压板23，所述上阀片压板21设置在阀片22的上表面，所述下阀片压板23设置在阀片22的下表面，且上阀片压板21和下阀片压板23相反设置。所述上阀片压板21和下阀片压板23的结构相同，所述上阀片压板21上设有大过流孔211和小过流孔212，所述下阀片压板23上设有大过流孔231和小过流孔232。所述阀片22上设置有第一阀板221和第二阀板222，所述第一阀板221和第二阀板222均只能单向打开，允许流体单向流动，优选地，所述第一阀板221和第二阀板222结构相同。具体地，所述第一阀板221和第二阀板222为至少有3处弹性悬臂的轮式阀，弹性悬臂圆周对称设置。优选地，所述阀板22上的第一阀板221和第二阀板222均为一体式结构。所述大过流孔211、第一阀板221和小过流孔232对齐设置，优选为中心对齐设置。其中，所述第一阀板221的外径大于小过流孔232的内径且小于大过流孔211的内径，所述大过流孔211、第一阀板221和小过流孔232共同构成进口阀；所述小过流孔212、第二阀板222和大过流孔231对齐设置，优选为中心对齐设置。其中，第二阀板222的外径大于小过流孔212的内径且小于大过流孔231的内径，所述小过流孔212、第二阀板222和大过流孔231共同构成出口阀。所述进口阀和所述出口阀均与泵腔41相通。所述进口阀只在流体从阀座单元进入到泵腔时打开，所述出口阀只在流体从泵腔流出到阀座单元时打开。此外，还可以设置进口阀和出口阀为不同结构，例如设置进口阀为轮式阀结构，设置出口阀为悬臂梁阀结构，或者设置进口阀为悬臂梁阀结构，设置出口阀为轮式阀结构等，只要能实现上述的控制流体单向流动的作用即可。

所述阀座单元3包括阀座31，所述阀座31内设置有入流沉腔311和出流沉腔312，所述阀座31内还设置有与入流沉腔311连通的入流管道315和与出流沉腔312连通的出流管道316，流体通过入流管道315进入到入流沉腔311，出流沉腔312内的流体通过出流管道316流出出流沉腔312。所述入流沉腔311与进口阀相通，具体地，所述入流沉腔311与小过流孔232相通；所述出流沉腔312与出口阀相通，具体地，所述出流沉腔312与大过流孔231相通。优选地，所述出流沉腔312和入流沉腔311的内径相等，且所述出流沉腔312的内径大于等于所述大过流孔231的内径。

本实施例中的基于光学透射焊的微型压电泵，其组成部件腔体振膜12、阀体单元2和阀座单元3均采用热塑性塑料，例如：pp、pc、pet等。优选地，所述腔体振膜12和阀片22均设置为透光层，所述上阀片压板21和下阀片压板23均设置为吸光层，所述阀座31设置为吸光层或透光层。本实施例的微型压电泵的装配方法包括如下步骤：

a1、将阀片22、下阀片压板23和阀座31依次叠放并施加压力，采用光学透射焊的方法沿第一路径6进行焊接；

a2、将上阀片压板21叠放在阀片22上并施加压力，采用光学透射焊的方法沿第二路径7进行焊接；

a3、将腔体振膜12叠放在上阀片压板21上并施加压力，采用光学透射焊的方法沿第三路径8进行焊接；

a4、将压电振子11粘接在腔体振膜12上，两者中心对齐，完成装配。

上述的光学透射焊可优选为激光透射焊。所述第一路径6如图11所示，以图中的边框5为界限，所述第一路径6包括靠近边框5，且在垂直方向上将层叠的多个膜结构上的开口或通孔均全部包含在内的边缘路径，这样在路径内的层叠结构中的流体就不会往外泄露。边缘路径的形状不限，可以是方形，也可以是圆形，也可以是其它不规则形状，只要能实现上述的目的即可，本实施例中边缘路径优选为带有圆角的方形路径；所述第一路径6还包括将层叠的多个膜结构上相通的两组开口或通孔分别密封的第一中间路径和第二中间路径，所述第一中间路径和第二中间路径保证相对应的通孔之间的密封性，形成独立的腔，防止流体的泄露。所述第一中间路径和第二中间路径的形状均不限，可以是方形，也可以是圆形，也可以是其它不规则形状，只要能实现上述的目的即可，本实施例中第一中间路径和第二中间路径优选为两个形状相同的且外接的圆形路径。

所述第二路径7如图12所示，以图中的边框5为界限，所述第二路径用于将两边的通孔或开口隔断，所述第二路径可以是直线形状，也可以是弧线形等，只要可以实现上述的隔断目的即可，本实施例中优选第二路径为位于边框中部的从边框的一端延伸至另一端的直线路径。

所述第三路径8如图13所示，以图中边框5为界限，所述第三路径8为靠近所述边框5的路径，所述第三路径为封闭路径，实现边缘密封。所述第三路径的形状不限，可为方形或其它不规则形状，只要能实现上述目的即可，本实施例中第三路径8优选为靠近边框5且带有圆角的方形路径。

本实施例的微型压电泵的工作原理为：工作时，当所述压电振子11带动腔体振膜12向上运动时，所述泵腔41的体积变大，泵腔41内的压强变小(呈负压)，外部压强大于泵腔内部压强，所述第一阀板221向上运动，进口阀打开，同时所述第二阀板222被限位，出口阀关闭，流体通过入流管道315进入到入流沉腔311，再从入流沉腔311经过进口阀进入到泵腔41内；当所述压电振子带动腔体振膜12向下运动时，泵腔41的体积变小，泵腔41内的压强变大，泵腔41内部压强大于外部压强，所述第二阀板222向下运动，出口阀打开，同时所述第一阀板221被限位，进口阀关闭，泵腔41内的流体通过出口阀进入到出流沉腔312，再通过出流管道316排出压电泵。

本实施例还提供了一种压电泵组，所述压电泵组包括至少两个上述的微型压电泵，至少两个微型压电泵串联设置或并联设置，通过所述压电泵组来改善和提高输出流量和输出压力。

实施例二

如图3-4，11-14所示，本实施例和实施例一中的微型压电泵的结构基本相同，区别仅在于，本实施例中的微型压电泵还包括腔隔膜4，所述腔隔膜4设置在腔体振膜12和上阀片压板21之间。所述腔隔膜4上开有通孔，所述腔体振膜12、腔隔膜4和上阀片压板21共同形成泵腔41。优选地，所述腔隔膜4可为平面结构，其外周不用设置下沉结构，方便加工。

本实施例中的基于光学透射焊的微型压电泵，其组成部件腔体振膜12、阀体单元2、阀座单元3和腔隔膜4均采用热塑性塑料，例如：pp、pc、pet等。优选地，所述腔体振膜12、上阀片压板21和下阀片压板23设置为透光层，所述腔隔膜4、阀片22和阀座31设置为吸光层。本实施例的微型压电泵的装配方法包括如下步骤：

b1、将下阀片压板23叠放在阀座31上并施加压力，采用光学透射焊的方法沿第一路径6进行焊接；

b2、将上阀片压板21和阀片22依次叠放在下阀片压板23上并施加压力，采用光学透射焊的方法沿第一路径6进行焊接；

b3、将腔体振膜12和腔隔膜4依次叠放在上阀片压板21上并施加压力，采用光学透射焊的方法沿第三路径8进行焊接；

b4、将压电振子11粘接在腔体振膜12上，两者中心对齐，完成装配。

上述的光学透射焊可优选为激光透射焊。所述第一路径6如图11所示，以图中的边框5为界限，所述第一路径6包括靠近边框5，且在垂直方向上将层叠的多个膜结构上的开口或通孔均全部包含在内的边缘路径，这样在路径内的层叠结构中的流体就不会往外泄露。边缘路径的形状不限，可以是方形，也可以是圆形，也可以是其它不规则形状，只要能实现上述的目的即可，本实施例中边缘路径优选为带有圆角的方形路径；所述第一路径6还包括将层叠的多个膜结构上相通的两组开口或通孔分别密封的第一中间路径和第二中间路径，所述第一中间路径和第二中间路径保证相对应的通孔之间的密封性，形成独立的腔，防止流体的泄露。所述第一中间路径和第二中间路径的形状均不限，可以是方形，也可以是圆形，也可以是其它不规则形状，只要能实现上述的目的即可，本实施例中第一中间路径和第二中间路径优选为两个形状相同的且外接的圆形路径。

所述第三路径8如图13所示，以图中边框5为界限，所述第三路径8为靠近所述边框5的路径，所述第三路径为封闭路径，实现边缘密封。所述第三路径的形状不限，可为方形或其它不规则形状，只要能实现上述目的即可，本实施例中第三路径8优选为靠近边框5且带有圆角的方形路径。

本实施例的微型压电泵的工作原理为：工作时，当所述压电振子11带动腔体振膜12向上运动时，所述泵腔41的体积变大，泵腔41内的压强变小(呈负压)，外部压强大于泵腔内部压强，所述第一阀板221向上运动，进口阀打开，同时所述第二阀板222被限位，出口阀关闭，流体通过入流管道315进入到入流沉腔311，再从入流沉腔311经过进口阀进入到泵腔41内；当所述压电振子带动腔体振膜12向下运动时，泵腔41的体积变小，泵腔41内的压强变大，泵腔41内部压强大于外部压强，所述第二阀板222向下打开，出口阀打开，所述第一阀板221被限位，进口阀关闭，泵腔41内的流体通过出口阀进入到出流沉腔312，再通过出流管道316排出压电泵。

本实施例还提供了一种压电泵组，所述压电泵组包括至少两个上述的微型压电泵，至少两个微型压电泵串联设置或并联设置，通过所述压电泵组来改善和提高输出流量和输出压力。

实施例三

如图5-8,11-14所示，本实施例和实施例二中的微型压电泵的结构基本相同，区别仅在于阀座单元的结构不同。

所述阀座单元3包括上阀座隔膜32、阀座31、下阀座隔膜33和底板34，所述上阀座隔膜32、阀座31、下阀座隔膜33和底板34从上到下依次层叠。所述上阀座隔膜32上开有内径相同的第一过流孔321和第二过流孔322，所述阀座31上开有与入流沉腔311相通的第三过流孔313和与出流沉腔312相通的第四过流孔314，所述第三过流孔313的内径和第四过流孔314的内径相等，所述入流沉腔311和所述出流沉腔312内径相等。所述第一过流孔321的内径大于等于第三过流孔313的内径，所述第三过流孔313的内径小于入流沉腔311的内径。所述下阀座隔膜33上可不开设通孔，也可开设通孔，本实施例优选为下阀座隔膜33上开设有内径相同的第五过流孔331和第六过流孔332，所述第五过流孔331的内径和入流沉腔311的内径的大小关系可不限，但第五过流孔331和第六过流孔332的内径不宜过大，需满足光学透射焊的需求。

所述第三过流孔313和入流沉腔311共同纵向贯穿阀座31，所述第四过流孔314和出流沉腔312共同纵向贯穿阀座31。所述第一过流孔321、第三过流孔313、入流沉腔311和第五过流孔331依次相通，所述第二过流孔322、第四过流孔314、出流沉腔312和第六过流孔332依次相通。

本实施例中的基于光学透射焊的微型压电泵，其组成部件腔体振膜12、阀体单元2、阀座单元3和腔隔膜4均采用热塑性塑料，例如：pp、pc、pet等。优选地，所述腔体振膜12、上阀片压板21、下阀片压板23、阀座31和底板34均设置为透光层，所述腔隔膜4、阀片22、上阀座隔膜32和下阀座隔膜33均设置为吸光层。本实施例的微型压电泵的装配方法包括如下步骤：

c1、将上阀片压板21、阀片22和下阀片压板23依次叠放并施加压力，采用光学透射焊的方法沿第一路径6进行焊接；

c2、将腔隔膜4和腔体振膜12依次叠放在上阀片压板21上并施加压力，采用光学透射焊的方法沿第三路径8进行焊接；

c3、将上阀座隔膜32和阀座31依次叠放在下阀片压板23上并施加压力，采用光学透射焊的方法沿第四路径9进行焊接；

c4、将下阀座隔膜33和底板34依次叠放在阀座31上并施加压力，采用光学透射焊的方法沿第一路径6进行焊接；

c5、将压电振子11粘接在腔体振膜12上，两者中心对齐，完成装配。

上述的光学透射焊可优选为激光透射焊。

所述第一路径6如图11所示，以图中的边框5为界限，所述第一路径6包括靠近边框5，且在垂直方向上将层叠的多个膜结构上的开口或通孔均全部包含在内的边缘路径，这样在路径内的层叠结构中的流体就不会往外泄露。边缘路径的形状不限，可以是方形，也可以是圆形，也可以是其它不规则形状，只要能实现上述的目的即可，本实施例中边缘路径优选为带有圆角的方形路径；所述第一路径6还包括将层叠的多个膜结构上相通的两组开口或通孔分别密封的第一中间路径和第二中间路径，所述第一中间路径和第二中间路径保证相对应的通孔之间的密封性，形成独立的腔，防止流体的泄露。所述第一中间路径和第二中间路径的形状均不限，可以是方形，也可以是圆形，也可以是其它不规则形状，只要能实现上述的目的即可，本实施例中第一中间路径和第二中间路径优选为两个形状相同的且外接的圆形路径。

所述第三路径8如图13所示，以图中边框5为界限，所述第三路径8为靠近所述边框5的路径，所述第三路径为封闭路径，实现边缘密封。所述第三路径的形状不限，可为方形或其它不规则形状，只要能实现上述目的即可，本实施例中第三路径8优选为靠近边框5且带有圆角的方形路径。

所述第四路径9如图14所示，以图中边框5为界限，所述第四路径9包括靠近边框5的将层叠结构上的开口和开孔均包含在内的边沿路径，边沿路径的形状不限，可以是方形，也可以是圆形，也可以是其它不规则形状，只要能实现上述的目的即可，本实施例中边沿路径优选为带有圆角的方形路径；所述第四路径还包括将层叠结构上相通的两组开口或通孔分别密封的第三中间路径和第四中间路径，所述第三中间路径和第四中间路径保证相对应的通孔之间的密封性，形成独立的腔，防止流体的泄露。所述第一中间路径和第二中间路径的形状均不限，可以是方形，也可以是圆形，也可以是其它不规则形状，只要能实现上述的目的即可，本实施例中第三中间路径和第四中间路径优选为两个形状相同且不相交也不相切圆形路径。

本实施例的微型压电泵的工作原理为：工作时，当所述压电振子11带动腔体振膜12向上运动时，所述泵腔41的体积变大，泵腔41内的压强变小(呈负压)，外部压强大于泵腔内部压强，所述第一阀板221向上运动，进口阀打开，同时所述第二阀板222被限位，出口阀关闭，流体通过入流管道315进入到入流沉腔311，再从入流沉腔311经过进口阀进入到泵腔41内；当所述压电振子带动腔体振膜12向下运动时，泵腔41的体积变小，泵腔41内的压强变大，泵腔41内部压强大于外部压强，所述第二阀板222向下运动，出口阀打开，同时所述第一阀板221被限位，进口阀关闭，泵腔41内的流体通过出口阀进入到出流沉腔312，再通过出流管道316排出压电泵。

本实施例还提供了一种压电泵组，所述压电泵组包括至少两个上述的微型压电泵，至少两个微型压电泵串联设置或并联设置，通过所述压电泵组来改善和提高输出流量和输出压力。

实施例四

如图9-14所示，本实施例和实施例三中的微型压电泵的结构基本相同，区别仅在于阀座单元的结构不同，本实施例的阀座单元相对于实施例三的阀座单元减少了下阀座隔膜和底板，此外阀座的入流管道、出流管道分别和入流沉腔、出流沉腔连通，入流管道和出流管道均竖直设置。

所述阀座单元3包括上阀座隔膜32和阀座31，所述上阀座隔膜32和阀座31从上到下依次层叠。所述上阀座隔膜32上开有内径相同的第一过流孔321和第二过流孔322，所述阀座31内设置有与第一过流孔321连通的入流沉腔311和与第二过流孔322连通的出流沉孔312，所述阀座31内还设置有与入流沉孔311连通的入流管道315和与出流沉孔312连通的出流管道316，所述入流管道315和出流管道316均竖直设置，优选地，所述入流管道315和所述第一过流孔321位于同一中心线上，所述出流管道316和所述第二过流孔322位于同一中心线上。更优选地，所述出流管道316、入流沉腔311和第一过流孔321位于同一中心线上，所述出流管道316、出流沉腔312和所述第二过流孔322位于同一中心线上。更优选地，所述入流沉腔311、所述出流沉腔312的内径略小于或等于第一过流孔321的内径，所述入流管道315和出流管道316的内径相同，且均小于第一过流孔321的内径。将阀座31中的入流管道315和出流管道316竖直设置，如此就不会影响到焊接路径，实现完美焊接。

本实施例中的基于光学透射焊的微型压电泵，其组成部件腔体振膜12、阀体单元2、阀座单元3和腔隔膜4均采用热塑性塑料，例如：pp、pc、pet等。优选地，所述腔体振膜12、上阀片压板21、下阀片压板23和阀座31均设置为透光层，所述腔隔膜4、阀片22和上阀座隔膜32均设置为吸光层。本实施例的微型压电泵的装配方法包括如下步骤：

d1、将上阀片压板21、阀片22和下阀片压板23依次叠放并施加压力，采用光学透射焊的方法沿第一路径6进行焊接；

d2、将腔隔膜4和腔体振膜12依次叠放在上阀片压板21上并施加压力，采用光学透射焊的方法沿第三路径8进行焊接；

d3、将上阀座隔膜32和阀座31依次叠放在下阀片压板23上并施加压力，采用光学透射焊的方法沿第四路径9进行焊接；

d4、将压电振子11粘接在腔体振膜12上，两者中心对齐，完成装配。

上述的光学透射焊可优选为激光透射焊。

所述第一路径6如图11所示，以图中的边框5为界限，所述第一路径6包括靠近边框5，且在垂直方向上将层叠的多个膜结构上的开口或通孔均全部包含在内的边缘路径，这样在路径内的层叠结构中的流体就不会往外泄露。边缘路径的形状不限，可以是方形，也可以是圆形，也可以是其它不规则形状，只要能实现上述的目的即可，本实施例中边缘路径优选为带有圆角的方形路径；所述第一路径6还包括将层叠的多个膜结构上相通的两组开口或通孔分别密封的第一中间路径和第二中间路径，所述第一中间路径和第二中间路径保证相对应的通孔之间的密封性，形成独立的腔，防止流体的泄露。所述第一中间路径和第二中间路径的形状均不限，可以是方形，也可以是圆形，也可以是其它不规则形状，只要能实现上述的目的即可，本实施例中第一中间路径和第二中间路径优选为两个形状相同的且外接的圆形路径。

所述第三路径8如图13所示，以图中边框5为界限，所述第三路径8为靠近所述边框5的路径，所述第三路径为封闭路径，实现边缘密封。所述第三路径的形状不限，可为方形或其它不规则形状，只要能实现上述目的即可，本实施例中第三路径8优选为靠近边框5且带有圆角的方形路径。

所述第四路径9如图14所示，以图中边框5为界限，所述第四路径9包括靠近边框5的将层叠结构上的开口和开孔均包含在内的边沿路径，边沿路径的形状不限，可以是方形，也可以是圆形，也可以是其它不规则形状，只要能实现上述的目的即可，本实施例中边沿路径优选为带有圆角的方形路径；所述第四路径还包括将层叠结构上相通的两组开口或通孔分别密封的第三中间路径和第四中间路径，所述第三中间路径和第四中间路径保证相对应的通孔之间的密封性，形成独立的腔，防止流体的泄露。所述第一中间路径和第二中间路径的形状均不限，可以是方形，也可以是圆形，也可以是其它不规则形状，只要能实现上述的目的即可，本实施例中第三中间路径和第四中间路径优选为两个形状相同且不相交也不相切圆形路径。

本实施例的微型压电泵的工作原理为：工作时，当所述压电振子11带动腔体振膜12向上运动时，所述泵腔41的体积变大，泵腔41内的压强变小(呈负压)，外部压强大于泵腔内部压强，所述第一阀板221向上运动，进口阀打开，同时所述第二阀板222被限位，出口阀关闭，流体通过入流管道315进入到入流沉腔311，再从入流沉腔311经过进口阀进入到泵腔41内；当所述压电振子带动腔体振膜12向下运动时，泵腔41的体积变小，泵腔41内的压强变大，泵腔41内部压强大于外部压强，所述第二阀板222向下运动，出口阀打开，同时所述第一阀板221被限位，进口阀关闭，泵腔41内的流体通过出口阀进入到出流沉腔312，再通过出流管道316排出压电泵。

通过调整不同层片的装配焊接的顺序以及透光层和吸光层的布置，使本发明所述微型压电泵的结构有不同的实现形式。例如，在实施例3和实施例4中，将下阀片压板23由透光层改为吸光层，即可将上阀座隔膜32取消，其余结构和焊接顺序不变。

本实施例还提供了一种压电泵组，所述压电泵组包括至少两个上述的微型压电泵，至少两个微型压电泵串联设置或并联设置，通过所述压电泵组来改善和提高输出流量和输出压力。

实施例五

如图13,15-18所示，本实施例提供了一种基于光学透射焊的双腔的微型压电泵，如图15-18所示，所述双腔的微型压电泵包括从上到下依次层叠的激励单元1、腔隔膜4、阀体单元2、阀座单元3、阀体单元2、腔隔膜4和激励单元1，本实施例的激励单元1的结构和实施例二中的激励单元1的结构相同，本实施例的阀体单元2的结构和实施例二中的阀体单元2的结构基本相同，区别仅在于对阀体单元2上的进口阀和出口阀的位置做相应的调整。阀座单元3的结构不同。

阀座单元3包括阀座31，所述阀座31内设置有入流沉腔311、出流沉腔312和中间通孔317，所述阀座31内还设置有与入流沉腔311连通的入流管道315和与出流沉腔312连通的出流管道316。所述入流沉腔311与位于阀座单元3下方的阀体单元2的进口阀相通，所述阀座单元3下方的阀体单元2的出口阀和阀座单元3的中间通孔317的一端相通，所述中间通孔317的另一端与位于阀座单元3上方阀体单元2的进口阀相通，所述阀座单元3上方的阀体单元2的出口阀和阀座单元3的出流沉腔312相通。优选地，为了满足上述的连通关系，设置阀座单元3下方的阀体单元2的进口阀位于略靠近压电泵边缘的位置，和入流沉腔311相通，出口阀位于压电泵的中部，和中间通孔317相通；阀座单元3上方的阀体单元2的进口阀位于压电泵的中部，和中间通孔317相通；出口阀位于略靠近压电泵边缘的位置，和出流沉腔312相通。

反之也可以，即所述入流沉腔311与位于阀座单元3上方的阀体单元2的进口阀相通，所述阀座单元3上方的阀体单元2的出口阀和阀座单元3的中间通孔317的一端相通，所述中间通孔317的另一端与位于阀座单元3下方阀体单元2的进口阀相通，所述阀座单元3下方的阀体单元2的出口阀和阀座单元3的出流沉腔312相通。优选地，为了满足上述的连通关系，设置阀座单元3上方的阀体单元2的进口阀位于略靠近压电泵边缘的位置，和入流沉腔311相通，出口阀位于压电泵的中部，和中间通孔317相通；阀座单元3下方的阀体单元2的进口阀位于压电泵的中部，和中间通孔317相通，出口阀位于略靠近压电泵边缘的位置，和出流沉腔312相通。

本实施例中的双腔的微型压电泵，其组成部件腔体振膜12、腔隔膜4、阀体单元2和阀座单元3均采用热塑性塑料，例如：pp、pc、pet等。优选地，上下两个腔体振膜12、上下两个上阀片压板21、上下两个下阀片压板23均设置为透光层，阀座31、上下两个阀片22、上下两个腔隔膜4均设置为吸光层。本实施例的双腔的微型压电泵的装配方法包括如下步骤：

s1、将阀座31上方的下阀片压板23叠放在阀座31上并施加压力，采用光学透射焊的方法沿第五路径10进行焊接；

s2、将阀座31上方的上阀片压板21和阀片22由上而下依次叠放在下阀片压板23上并施加压力，采用光学透射焊的方法沿第五路径10进行焊接，从而完成上方的具有单向阀特性的隔离开来的进口阀和出口阀的构建；

s3、将阀座31上方的腔体振膜12和腔隔膜4由上而下依次叠放在上阀片压板21上并施加压力，采用光学透射焊的方法沿第三路径8进行焊接，从而完成上方的泵腔的构建；

s4、将阀座31下方的下阀片压板23叠放在阀座31上并施加压力，采用光学透射焊的方法沿第六路径101进行焊接；

s5、将阀座31下方的上阀片压板21和阀片22由下而上依次叠放在下阀片压板23上并施加压力，采用光学透射焊的方法沿第六路径101进行焊接，从而完成下方的具有单向阀特性的隔离开来的进口阀和出口阀的构建；

s6、将阀座31下方的腔体振膜12和腔隔膜4由下而上依次叠放在上阀片压板21上并施加压力，采用光学透射焊的方法沿第六路径101进行焊接，从而完成下方的泵腔的构建；

s7、将上下两个压电振子11分别粘接在上下两个腔体振膜12上，中心对齐，完成装配。

上述的光学透射焊可优选为激光透射焊，上述的焊接顺序可以进行相应的变化，可以先焊接阀座单元下方的结构，再焊接阀座单元上方的结构，只要能完成装配即可。所述第三路径8如图13所示，以图中边框5为界限，所述第三路径8为靠近所述边框5的路径，所述第三路径为封闭路径，实现边缘密封。所述第三路径的形状不限，可为方形或其它不规则形状，只要能实现上述目的即可，本实施例中第三路径8优选为靠近边框5且带有圆角的方形路径。

所述第五路径10如图17所示，以图中的边框5为界限，所述第五路径10包括靠近边框5，且在垂直方向上将层叠的多个膜结构上的开口或通孔均全部包含在内的边缘路径，这样在路径内的层叠结构中的流体就不会往外泄露。边缘路径的形状不限，可以是方形，也可以是圆形，也可以是其它不规则形状，只要能实现上述的目的即可，本实施例中边缘路径优选为带有圆角的方形路径；所述第五路径10还包括将阀座单元3上方的层叠的阀体单元的进口阀和出口阀结构分别密封的中间路径，第五路径10的中间路径的形状不限，可以是方形，也可以是圆形，也可以是其它不规则形状，只要能实现上述的目的即可。优选地，第五路径10的中间路径为两个相同且外接的圆形，且两个圆形分别将阀座单元3上方的层叠的阀体单元的进口阀和出口阀结构圈在其中。

所述第六路径101如图18所示，以图中的边框5为界限，所述第六路径101包括靠近边框5，且在垂直方向上将层叠的多个膜结构上的开口或通孔均全部包含在内的边缘路径，这样在路径内的层叠结构中的流体就不会往外泄露。边缘路径的形状不限，可以是方形，也可以是圆形，也可以是其它不规则形状，只要能实现上述的目的即可，本实施例中边缘路径优选为带有圆角的方形路径；所述第六路径101还包括将阀座单元3下方的层叠的阀体单元的进口阀和出口阀结构分别密封的中间路径，第六路径101的中间路径的形状不限，可以是方形，也可以是圆形，也可以是其它不规则形状，只要能实现上述的目的即可。优选地，第六路径101的中间路径为两个相同且外接的圆形，且两个圆形分别将阀座单元3下方的层叠的阀体单元的进口阀和出口阀结构圈在其中。

本实施例的双腔的微型压电泵的工作原理为：双腔的微型压电泵有上下两个泵腔41，两压电振子11输入电信号相位相反，两泵腔41容积和压力是交替进行的，即当下侧泵腔41在压电振子11弯曲振动的作用下容积增大压强减小(呈负压)时，下侧泵腔41处于吸水状态，下侧阀体单元2的第一阀板221向下运动，进口阀打开，同时下侧阀体单元2的第二阀板222被限位，出口阀关闭，流体通过入流管道315进入到入流沉腔311，再从入流沉腔311经过下侧阀体单元2的进口阀进入到下侧泵腔41内；此时上侧泵腔41的容积减小压强增加，上侧阀体单元2的第二阀板222向下运动，出口阀打开，同时上侧阀体单元2的第一阀板221被限位，进口阀关闭，上侧泵腔41处于排流状态，上侧泵腔41内的流体经由上侧阀体单元2的出口阀排出。当下侧泵腔41在压电振子11弯曲振动的作用下容积减小压强增大时，下侧阀体单元2的进口阀关闭，出口阀打开，下侧泵腔41内的流体通过出口阀进入到中间通孔317内，此时上侧泵腔41的容积增大压强减小(呈负压)，上侧阀体单元2的进口阀打开，出口阀关闭，中间通孔317内的流体经过进口阀进入到上侧泵腔41。微型压电泵在相位相反的电信号的激励下，两个压电振子不断的同时上下振动，上下泵腔的体积不断的增大和减小，如此不断循环往复，实现流体的单向流动。

除了上述的双腔串联式微型压电泵，还可以设置为双腔并联式结构，双腔并联式微型压电泵上下结构对称，给上下两压电振子输入相反相位的电信号，此时同双腔串联泵一样，上下两腔体容积和压力变化交替进行。这样压电泵在一个交变电信号脉冲的作用下，两腔体各进行一次入流和出流动作，从而实现压电泵连续工作，采用此种方式构造并联泵可以有效降低微型压电泵的输出脉动；并联式压电泵的压电振子输入电信号的相位相同时，可上下两腔同时入流出流，如果进、出口足够大，并联后的压电泵流量增倍。

本实施例还提供了一种压电泵组，所述压电泵组包括至少两个上述的微型压电泵，至少两个微型压电泵双腔串联或双腔并联设置。

除了上述五个实施例中的装配方法和布置结构，还可以调整不同层片的装配焊接的顺序以及透光层和吸光层的布置，使本发明所述微型压电泵的结构的有不同的实现形式。通过调整不同层片的装配焊接顺序以及透光层和吸光层的布置所获得的技术方案仍在本申请的保护范围内。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明的宗旨的前提下做出各种变化。