用于调节盘泵空腔的共振频率的系统和方法_3

文档序号:8227362阅读:来源:国知局
性内板15被电流激励时,活性内板15沿相对于空腔16 的纵向轴线的一个径向方向膨胀和收缩,使得内板14、15弯曲,由此引发端壁22在大体上 垂直于端壁22的方向上的轴向偏转(见图3A)。因此,在操作中,端壁22也称为被驱动端 壁。
[0039] 在未展示的其他实施例中,隔离物30可W取决于盘粟10的特定设计和取向而从 顶部或底部表面对内板14、15中的任一者提供支撑,不论是活性还是惰性内板。在另一实 施例中,致动器60可W由仅与内板HUS中的一者处于力传输关系的装置(例如机械、磁 性或静电装置)代替,其中该内板可W被形成为一个电学非活性或惰性的材料层,该层W 与上文所描述的相同方式被该装置(未图示)驱动而进行振荡。
[0040] 盘粟10进一步包括从空腔16延伸到盘粟10的外部的至少一个孔口,其中该至少 一个孔口包括一个阀W控制穿过该孔口的流体流动。尽管该孔口可W位于空腔16中、致动 器60产生了压差的任何位置处(如W下更详细描述的),但盘粟10的一个实施例包括大致 位于端板12的中也并且延伸穿过该端板的一个出口孔口 27。孔口 27包括至少一个端阀 29,该至少一个端阀调节沿如箭头所指示的一个方向上的流体流动,该样使得端阀29充当 盘粟10的一个出口阀。对包括端阀29的孔口 27的任何提及都是指端阀29外部(即在盘 粟10的空腔16的外部)的开口部分。
[0041] 盘粟10进一步包括延伸穿过致动器60的至少一个孔口,其中该至少一个孔口包 括一个阀W控制穿过该孔口的流体流动。该孔口可W位于致动器60上、致动器60产生了 压差的任何位置处。例如,盘粟10包括大致位于内板14、15的中也并且延伸穿过该些内板 的一个致动器孔口 31。致动器孔口 31包括一个致动器阀32,该致动器阀调节沿如箭头所 指示的进入空腔16中的一个方向上的流体流动,该样使得该致动器阀32充当到空腔16的 一个入口阀。致动器阀32通过加强进入空腔16中的流体流动并且对出口阀29的操作进 行补充来使盘粟10的输出量提高,如W下更详细描述的。
[0042] 在此描述的空腔16的尺寸应优选地满足某些关于空腔16的高度化)与其半径 (r)之间的关系的不等式,该半径是从空腔16的纵向轴线到线圈40的内壁17的距离、或线 圈40所形成的内壁17的直径的一半。该些等式如下: r/h〉l. 2 及 h2/r〉4x 10-…米。
[0043] 在本发明的一个实施例中,当空腔16内的流体是一种气体时,空腔半径与腔高度 之比(r/h)是在约10与约50之间。在该个实例中,空腔16的体积可W是小于约10ml。另 夕F,如果工作流体与液体相对是一种气体,那么比率h2/r优选地在约10^6米与约10-7米之 间的范围内。
[0044] 此外,在此披露的空腔16应优选地满足与空腔半径(r)和工作频率(f)相关的W 下不等式,该工作频率是致动器60产生端壁22的轴向位移时的振动频率。该不等式如下:
[0045]
【主权项】
1. 一种盘粟,包括: 一个粟体,该粟体具有在两端由一个第一端壁和一个被驱动端壁闭合的一个基本上圆 柱形侧壁,该被驱动端壁具有一个中也部分和一个从该中也部分径向地向外延伸的外围部 分; 一个内部侧壁,该内壁侧壁被布置在该圆柱形侧壁内W限定由该内部侧壁、该第一端 壁和该被驱动端壁形成的一个空腔的直径,该内部侧壁的直径是响应于温度变化而可变化 的; 一个致动器,该致动器与该被驱动端壁的中也部分操作性地相关联W引起该被驱动端 壁W频率(f)的振荡运动,从而产生该被驱动端壁沿大体上垂直于其的一个方向的位移振 荡从而产生温度变化,该内部侧壁的直径是响应于该温度变化的; 一个隔离物,该隔离物与被驱动端壁的该外围部分操作性相关联的,W便降低该些位 移振荡的阻尼; 一个第一孔口,该第一孔口被布置在该些端壁中的任一者中不同于该环状波节的一个 位置处并且延伸穿过该粟体; 一个第二孔口,该第二孔口被布置在该粟体中不同于该第一孔口的位置的任何位置处 并且延伸穿过该粟体; 一个阀,该阀布置在该第一孔口和该第二孔口的至少一者中; 其中该些位移振荡引起在该粟体的空腔内的流体的相应压力振荡,从而在使用中时引 起穿过该第一孔口和该第二孔口的流体流动。
2. 如权利要求1所述的盘粟系统,其中该内部侧壁具有一个内直径,该内直径响应于 该空腔内的温度升高而增大并且响应于该空腔内的温度降低而减小,其中该内部侧壁联接 至该粟体的一个表面上。
3. 如权利要求1所述的盘粟系统,其中该可变直径侧壁包括一个线圈。
4. 如权利要求1所述的盘粟系统,其中该可变直径侧壁包括一种金属。
5. 如权利要求1所述的盘粟系统,其中该可变直径侧壁包括一种双金属叠层。
6. 如权利要求5所述的盘粟系统,其中该双金属叠层包括铜和钢。
7. 如权利要求1所述的盘粟系统,其中该可变直径侧壁包括多个线圈区段。
8. 如权利要求1所述的盘粟系统,其中该可变直径侧壁包括一种相变合金。
9. 如权利要求1所述的盘粟系统,其中该可变直径侧壁包括一个线圈并且其中该线圈 在一端处联接至该第一端壁上。
10. 如权利要求9所示的盘粟系统,其中该线圈包括联接至该第一端壁上的一个接片。
11. 如权利要求9所述的盘粟系统,其中: 该线圈包括一个带倒钩的末端; 该端壁包括一个槽缝;并且 该线圈的带倒钩的末端被插入该端壁的槽缝中。
12. 如权利要求1所述的盘粟系统,其中该空腔具有一个大致等于该频率(f)的空腔共 振频率(f。),并且其中该可变直径侧壁联接至该粟体的一个表面上并且具有随着该空腔内 的温度成比例地改变的内直径。
13. 如权利要求12所述的盘粟系统,其中该内直径的大小变化速率改变了该空腔的面 积从而将该空腔共振频率(f。)基本上维持在该频率(f) w抵消该空腔的温度变化。
14. 一种用于补偿盘粟空腔因温度变化而发生的振荡频率变化的内部侧壁,该内部侧 壁包括: 一个圆形线圈,该圆形线圈被配置成响应于温度升高而膨胀并且响应于温度降低而收 缩。
15. 如权利要求14所述的内部侧壁,其中该圆形线圈包括一种金属。
16. 如权利要求14所述的内部侧壁,其中该圆形线圈包括一种双金属叠层。
17. 如权利要求16所述的内部侧壁,其中该双金属叠层包括铜和钢。
18. 如权利要求14所述的内部侧壁,其中该圆形线圈包括一种相变合金。
19. 如权利要求14所述的内部侧壁,其中该圆形线圈包括一个带倒钩的末端。
20. 如权利要求14所述的内部侧壁,其中该圆形线圈在一端处包括一个接片。
21. -种用于改变盘粟空腔的空腔共振频率(f。)的方法,该方法包括: 提供一个内部侧壁,该内部侧壁包括一个圆形线圈,该圆形线圈限定了该空腔的内直 径,该内直径响应于温度升高而增大并且响应于温度降低而减小; 将该圆形线圈的一端联接至该盘粟的空腔的一个端壁上; 其中该内直径的增大速率和该内直径的减小速率引起了等于该盘粟的致动器的共振 频率的温度相关变化速率的、该空腔共振频率(f。)的变化。
22. 在此描述的盘粟、系统W及方法。
【专利摘要】一种盘泵系统包括具有一个大体上圆柱形形状的一个泵体,该泵体限定用于容纳一种流体的一个空腔。具有空腔共振频率的空腔是由一个内部侧壁形成的并且在两端处由一个第一端壁和一个被驱动端壁基本上封闭。该盘泵系统包括一个致动器,该致动器以对应于该致动器的基本共振频率的频率(J)被驱动。该内部侧壁被配置成响应于温度变化而膨胀和收缩,由此致使该致动器和空腔在一个操作温度范围内具有大致相同的共振频率。
【IPC分类】F04B43-04, F04F7-00, F04B19-00
【公开号】CN104541055
【申请号】CN201380042398
【发明人】克里斯多佛·布赖恩·洛克, 艾丹·马库斯·陶特
【申请人】凯希特许有限公司
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2013年7月3日
【公告号】CA2878279A1, EP2888478A1, US20140017093, WO2014008354A1
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