一种四腔室增压型压电泵

1.本发明涉及流体机械技术领域，特指一种四腔室增压型压电泵。


背景技术：

2.压电泵是一种新型流体驱动器，其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利用压电振子产生波动来传输液体；其具有体积小、压力大、安装使用方便等特点，现有技术的压电泵通常为单腔室或者双腔室，对于单腔室的压电泵，需要再外壳上开设透气孔，平衡压电泵的内部压力，使压电泵的工作更加顺畅，并且其工作效率较低，对于双腔室的压电泵压电振子数量为一个，其所能输出的流体有限，工作效率较低。


技术实现要素：

3.本发明考虑了前述问题而做出，发明的目的是提供一种四腔室增压型压电泵，其可以提高压电泵的工作效率。
4.为实现上述目的，本发明提供一种四腔室增压型压电泵，包括：
5.外壳；
6.泵体，所述泵体设置在所述外壳中，所述泵体上设有第一进流管、第二进流管、第一排流管和第二排流管，所述第一进流管、所述第二进流管、所述第一排流管和所述第二排流管的一端均可穿过所述外壳；且所述第一进流管和所述第二进流管内均设有第一进流阀，所述第一排流管和所述第二排流管内均设有第一排流阀；
7.第一压电片、第二压电片和第三压电片，所述第一压电片和所述第二压电片分别设置在所述泵体的两端，所述第三压电片设置在所述泵体的中部，并位于所述第一压电片和所述第二压电片之间；
8.所述第一压电片和所述外壳合围形成第一腔室，所述第一压电片、所述第三压电片和所述泵体合围形成第二腔室，所述第三压电片、所述第二压电片和泵体合围形成第三腔室，所述第二压电片和所述外壳合围形成第四腔室；所述第一腔室和所述第二腔室均与所述第一进流管连通，并与所述第一排流管连通；所述第三腔室和所述第四腔室均与所述第二进流管连通，并与所述第二排流管连通。
9.据上所述的一种四腔室增压型压电泵，所述第一进流管的一端与所述第二腔室连通，且所述第一进流管上设有第三进流管；所述第三进流管的一端与所述第一进流管连通，另一端与所述第一腔室连通；
10.所述第二进流管的一端与所述第三腔室连通，所述第二进流管上设有第四进流管；所述第四进流管的一端与所述第二进流管连通，另一端与所述第四腔室连通。
11.据上所述的一种四腔室增压型压电泵，所述第一进流阀设有两个，两个所述第一进流阀分别位于所述第一进流管靠近所述第二腔室的一端和所述第二进流管靠近所述第三腔室的一端内，所述第三进流管靠近所述第一腔室的一端和所述第四进流管靠近所述第
四腔室的一端内均设有一个第二进流阀。
12.据上所述的一种四腔室增压型压电泵，所述外壳上设有两个第一通孔；一个所述第一通孔的一端与所述第三进流管连通，另一端与所述第一腔室连通；另一个所述第一通孔的一端与所述第四进流管连通，另一端与所述第四腔室连通。
13.据上所述的一种四腔室增压型压电泵，所述第一排流管的一端与所述第二腔室连通，且所述第一排流管上设有第三排流管；所述第三排流管的一端与所述第一排流管连通，另一端与所述第一腔室连通；
14.所述第二排流管的一端与所述第三腔室连通，所述第二排流管上设有第四排流管；所述第四排流管的一端与所述第二排流管连通，另一端与所述第四腔室连通。
15.据上所述的一种四腔室增压型压电泵，所述第一排流阀设有两个，两个所述第一排流阀分别位于所述第一排流管靠近所述第二腔室的一端和所述第二排流管靠近所述第三腔室的一端内，所述第三排流管靠近所述第一腔室的一端和所述第四排流管靠近所述第四腔室的一端内均设有一个第二排流阀。
16.据上所述的一种四腔室增压型压电泵，所述外壳上还设有两个第二通孔；一个所述第二通孔的一端与所述第三排流管连通，另一端与所述第一腔室连通；另一个所述第二通孔的一端与所述第四排流管连通，另一端与所述第四腔室连通。
17.据上所述的一种四腔室增压型压电泵，所述外壳包括第一壳体、第二壳体和连接柱，所述连接柱的一端与所述第一壳体固定连接，另一端与所述第二壳体固定连接。
18.据上所述的一种四腔室增压型压电泵，所述第一壳体上设有第一卡接部，所述泵体上设有第二卡接部，所述第一卡接部和所述第二卡接部合围形成第一卡槽，所述第一压电片卡设在所述第一卡槽中；
19.所述第二壳体上设有第三卡接部，所述泵体上设有第四卡接部，所述第三卡接部和所述第四卡接部合围形成第二卡槽，所述第二压电片卡设在所述第二卡槽中；
20.所述泵体上设有第三卡槽，所述第三压电片卡设在所述第三卡槽中。
21.据上所述的一种四腔室增压型压电泵，所述第一压电片、所述第二压电片和所述第三压电片的两侧均设有密封圈。
22.本发明具有以下有益效果：
23.1、第一压电片、第二压电片和第三压电片的设置极大的提高了压电泵的工作效率；
24.2、通过第一压电片、第二压电片和第三压电片的震动，控制第一腔室、第二腔室、第三腔室和第四腔室的体积大小；当第一压电片下凹，第三压电片上凸，第二压电片下凹，第一腔室和第三腔室的体积增大，，第二腔室和第四腔室的体积减小；当第一压电片上凸，第三压电片下凹，第二压电片上凸，第二腔室和第四腔室体积增大，第一腔室和第三腔室体积减小，通过第一压电片、第二压电片和第三压电片的震动，便可实现流体输出；
25.3、第三进流管和第一进流管共用一个流体进口，第四进流管和第二进流管共用一个流体进口，第三排流管和第一排流管共用一个流体出口，第四排流管和第二排流管共用一个流体出口，使得泵体结构更加紧凑；
26.4、第一压电片卡设在第一卡槽中，第二压电片卡设在第二卡槽中，第三压电片卡设在第三卡槽中，可以保证第一压电片、第二压电片和第三压电片的位置稳定；
27.5、第一压电片、第二压电片和第三压电片的两侧均设有密封圈；密封圈可以避免第一腔室、第二腔室、第三腔室和第四腔室连通；
28.6、第一进流阀、第二进流阀、第一排流阀和第二排流阀均为单向阀，可以防止流体的回流。
附图说明
29.图1是本发明的整体结构示意图；
30.图2是本发明的整体结构的爆炸图；
31.图3是本发明的泵体的剖面图；
32.图4是本发明的整体结构的剖面图；
33.图5是图4中a处的放大图；
34.图6是图4中b处的放大图；
35.图中：100、外壳；110、第一壳体；111、第一通孔；112、第二通孔；113、第一卡接部；120、第二壳体；121、第三卡接部；130、连接柱；
36.200、泵体；210、第一进流管；211、第一进流阀；212、第三进流管；213、第二进流阀；220、第二进流管；221、第四进流管；230、第一排流管；231、第一排流阀；232、第三排流管；233、第二排流阀；240、第二排流管；241、第四排流管；250、第二卡接部；260、第四卡接部；
37.310、第一压电片；320、第二压电片；330、第三压电片；340、密封圈；
38.410、第一腔室；420、第二腔室；430、第三腔室；440、第四腔室；510、第一卡槽；520、第二卡槽；530、第三卡槽。
具体实施方式
39.以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但发明并不限于这些实施例。
40.如图1
‑
6所示，一种四腔室增压型压电泵，包括：
41.外壳100；
42.泵体200，泵体200设置在外壳100中，泵体200上设有第一进流管210、第二进流管220、第一排流管230和第二排流管240，且第一进流管210、第二进流管220、第一排流管230和第二排流管240的一端均可穿过外壳100；且第一进流管210和第二进流管220内均设有第一进流阀211，第一排流管230和第二排流管240内均设有第一排流阀231；流体可经过第一进流管210和第二进流管220进入泵体200内，并可经过第一排流管230和第二排流管240排出泵体200；第一进流阀211和第一排流阀231可以防止流体回流，需要说明的是，流体是指气体和液体的总称，此处的流体既可以是气体也可以是液体。
43.第一压电片310、第二压电片320和第三压电片330，第一压电片310和第二压电片320分别设置在泵体200的两端，第三压电片330设置在泵体200的中部，并位于第一压电片310和第二压电片320之间；压电片会发生不同大小频率的震动，从而实现流体输出，第一压电片310、第二压电片320和第三压电片330的设置极大的提高了工作效率。
44.第一压电片310和外壳100合围形成第一腔室410，第一压电片310、第三压电片330和泵体200合围形成第二腔室420，第三压电片330、第二压电片320和泵体200合围形成第三
腔室430，第二压电片320和外壳100合围形成第四腔室440；第一腔室410和第二腔室420均与第一进流管210连通，并与第一排流管230连通；第三腔室430和第四腔室440均与第二进流管220连通，并与第二排流管240连通；通过第一压电片310、第二压电片320和第三压电片330的震动，控制第一腔室410、第二腔室420、第三腔室430和第四腔室440的体积大小；当第一压电片310下凹，第三压电片330上凸，第二压电片320下凹，第一腔室410和第三腔室430的体积增大，第二腔室420和第四腔室440的体积减小；当第一压电片310上凸，第三压电片330下凹，第二压电片320上凸，第二腔室420和第四腔室440体积增大，第一腔室410和第三腔室430体积减小，通过第一压电片310、第二压电片320和第三压电片330的震动，便可实现流体输出。
45.在本实施例中，泵体200中具有多个腔室，无需在外壳100上开透气孔。
46.第一进流管210的一端与第二腔室420连通，且第一进流管210上设有第三进流管212；第三进流管212的一端与第一进流管210连通，另一端与第一腔室410连通；第三进流管212连通第一进流管210和第一腔室410，使得第一进流管210中的流体可经过第三进流管212流入第一腔室410中，第三进流管212和第一进流管210共用一个流体进口，使泵体200结构更加紧凑。
47.第二进流管220的一端与第三腔室430连通，且第二进流管220上设有第四进流管221；第四进流管221的一端与第二进流管220连通，另一端与第四腔室440连通；第四进流管221连通第二进流管220和第四腔室440，使得第二进流管220中的流体可经过第四进流管221流入第四腔室440中，第四进流管221和第二进流管220共用一个流体进口，使泵体200结构更加紧凑。
48.第一进流阀211设有两个，两个第一进流阀211分别位于第一进流管210靠近第二腔室420的一端和第二进流管220靠近第三腔室430的一端内，第三进流管212靠近第一腔室410的一端和第四进流管221靠近第四腔室440的一端内均设有一个第二进流阀213；第一进流阀211可以防止第二腔室420中的流体回流至第一进流管210中和第三腔室430中的流体回流至第二进流管220中，第二进流阀213可以防止第一腔室410中的流体回流至第三进流管212中和第四腔室440中的流体回流至第四进流管221中。
49.外壳100上设有两个第一通孔111；一个第一通孔111的一端与第三进流管212连通，另一端与第一腔室410连通；另一个第一通孔111的一端与第四进流管221连通，另一端与第四腔室440连通。
50.第一排流管230的一端与第二腔室420连通，且第一排流管230上设有第三排流管232；第三排流管232的一端与第一排流管230连通，另一端与第一腔室410连通；第三排流管232连通第一排流管230和第一腔室410，使得第一腔室410中的流体可以依次经过第三排流管232、第一排流管230排出，第三排流管232和第一排流管230共用一个流体出口，使得泵体200结构更加紧凑。
51.第二排流管240的一端与第三腔室430连通，第二排流管240上设有第四排流管241；第四排流管241的一端与第二排流管240连通，另一端与第四腔室440连通；第四排流管241连通第二排流管240和第四腔室440，使得第四腔室440中的流体可以依次经过第四排流管241、第二排流管240排出，第四排流管241和第二排流管240共用一个流体出口，使得泵体200结构更加紧凑。
52.第一排流阀231设有两个，两个第一排流阀231分别位于第一排流管230靠近第二腔室420的一端和第二排流管240靠近第三腔室430的一端内，第三排流管232靠近第一腔室410的一端和第四排流管241靠近第四腔室440的一端内均设有一个第二排流阀233；第一排流阀231可以防止第一排流管230中的流体回流至第二腔室420中和第二排流管240中的流体回流至第三腔室430中，第二排流阀233可以防止第三排流管232中的流体回流至第一腔室410中和第四排流管241中的流体回流至第四腔室440中。
53.外壳100上还设有两个第二通孔112；一个第二通孔112的一端与第三排流管232连通，另一端与第一腔室410连通；另一个第二通孔112的一端与第四排流管241连通，另一端与第四腔室440连通。
54.在本实施例中，第一进流阀211、第二进流阀213、第一排流阀231和第二排流阀233均为单向阀，可以防止流体的回流。
55.外壳100包括第一壳体110、第二壳体120和连接柱130，连接柱130的一端与第一壳体110固定连接，另一端与第二壳体120固定连接；外壳100为可进行拆卸，便于对压电泵进行维修。
56.在本实施例中，两个第一通孔111分别设置在第一壳体110和第二壳体120上，两个第二通孔分别设置在第一壳体110和第二壳体120上。
57.第一壳体110上设有第一卡接部113，泵体200上设有第二卡接部250，第一卡接部113和第二卡接部250合围形成第一卡槽510，第一压电片310卡设在第一卡槽510中，保证了第一压电片310的位置稳定。
58.第二壳体120上设有第三卡接部121，泵体200上设有第四卡接部260，第三卡接部121和第四卡接部260合围形成第二卡槽520，第二压电片320卡设在第二卡槽520中，保证了第二压电片320的位置稳定。
59.泵体200上设有第三卡槽530，第三压电片330卡设在第三卡槽530中，保证了第三压电片330的位置稳定。
60.第一压电片310、第二压电片320和第三压电片330的两侧均设有密封圈340；密封圈340可以避免第一腔室410、第二腔室420、第三腔室430和第四腔室440连通。
61.本实施例中的压电泵包括有如下两个工作循环(该处流体采用气体)：
62.1、在通电后，第一压电片310向下凹，第三压电片330向上凸，第二压电片320向下凹，第一腔室410和第三腔室430处于吸气过程，第二进流管220中的第一进流阀211和第三进流管212中的第二进流阀213打开，第一进流管210中的第一进流阀211和第四进流管221中的第二进流阀213关闭，气体经第二进流管220被吸入第三腔室430，依次经第一进流管210、第三进流管212被吸入第一腔室410；
63.同时，第二腔室420和第四腔室440处于排气过程，第一排流管230中的第一排流阀231和第四排流管241中的第二排流阀233打开，第二排流管240中的第一排流阀231和第三排流管232中的第二排流阀233关闭，第二腔室420中的气体经过第一排流管230被排出，第四腔室440中的流体依次经过第四排流管241、第二排流管240被排出；
64.2、在通电后，第一压电片310向上凸，第三压电片330向下凹，第二压电片320向上凸，第二腔室420和第四腔室440处于吸气过程，第一进流管210中的第一进流阀211和第四进流管221中的第二进流阀213打开，第二进流管220中的第一进流阀211和第三进流管212
中的第二进流阀213关闭，气体经过第一进流管210被吸入第二腔室420，依次经过第二进流管220和第四进流管221被吸入第四腔室440；
65.同时，第一腔室410和第三腔室430处于排气过程，第二排流管240中的第一排流阀231和第三排流管232中的第二排流阀233打开，第一排流管230中的第一排流阀231和第四排流管241中的第二排流阀233关闭，第三腔室430中的气体经过第二排流管240被排出，第一腔室410中的气体依次经过第三排流管232、第一排流管230被排出；
66.本发明提供一种四腔室增压型压电泵，流体可经过第一进流管、第二进流管以及第一进流管上的第三进流管、第二进流管上的第四进流管进入泵体内，并可经过第一排流管、第二排流管以及第一排流管上的第三排流管和第二排流管上的第四排流管排出；通过第一压电片、第二压电片和第三压电片震动，控制第一腔室、第二腔室、第三腔室和第四腔室的体积大小，实现流体输出；第一压电片、第二压电片和第三压电片的设置可以极大的提高压电泵的工作效率；第一进流阀、第二进流阀、第一排流阀和第二排流阀均为单向阀，可以防止流体的回流。
67.以上结合附图对本发明的技术方案进行了详细的阐述，所描述的实施例用于帮助理解本发明的思想。本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
68.需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
69.另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”、“一”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
70.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
71.另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。