CN106837759A - 一种三腔增压气泵 - Google Patents

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黄显荣
欧明
姜知水
俞真
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ZHAOQING LIANERCHUANG TECHNOLOGY Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种三腔增压气泵，包括由上泵体、中泵体和下泵体叠合组成的气泵主体，上泵体、中泵体和下泵体内分别设置有压电腔，所述的三个压电腔由四块压电片分隔，所述上泵体和下泵体的流体通道连接进气口，中泵体的流体通道连接出气口，上泵体和下泵体的流体通道通过连通槽连接中泵体的流体通道。在本发明中，上泵体和下泵体吸入外界空气，中泵体排出气流；上泵体和下泵体的压电腔容积缩小向连通槽排气时，中泵体压电腔容积扩大，使连通槽内的气体加速吸入中泵体的流体通道内，中泵体内的气量约等于上泵体和下泵体的气量之和，同时中泵体内的气压经过两次加压后从出气口排出，其输出压力远大于单腔气泵的排出压力，适用范围更广。

Description

一种三腔增压气泵
技术领域
本发明涉及压电泵领域，具体涉及一种三腔增压气泵。
背景技术
压电泵是种新型流体驱动器，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。压电泵具有体积小、静音、寿命长等优点，广泛应用于医疗领域、电子产品领域、水族等领域。现有的压电泵通常是单腔泵，泵内只具有一个容积可变的腔室，其流量和压力较低，应用范围大大受到限制，因此，提高流量和压力的研究是目前压电泵的重要研究方向。
发明内容
为了克服上述存在的问题，本发明提供了一种三腔增压气泵，通过三个压电腔，对流体实行分级加压，增加气泵的输出流量和输出压力。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种三腔增压气泵，包括
气泵主体，所述气泵主体由上泵体、中泵体和下泵体叠合组成，所述上泵体上部、上泵体与中泵体之间、中泵体与下泵体之间以及下泵体下部分别设置有一压电片，
所述上泵体、中泵体和下泵体内分别设置有上下贯通的压电腔，所述压电片设置在每个压电腔的上下两端对压电腔进行密封，所述压电片通电动作时改变压电腔的容积，
所述上泵体、中泵体和下泵体内分别设置有贯通前后端的流体通道，所述流体通道连通所在泵体的压电腔，所述流体通道的前后端分别设置有使流体通道单向送气的单向阀，
所述气泵主体设置有前盖和后盖，所述前盖上设置有两个进气口和一个出气口，所述两个进气口分别对应上泵体和下泵体的流体通道，所述出气口对应中泵体的流体通道，所述后盖上设置有连通三个泵体的流体通道的连通槽。
本发明的增压气泵的工作状态包括：
初始状态，所有压电片平行，位于上泵体与中泵体之间、中泵体与下泵体之间的两块压电片，为中泵体压电腔分别与上泵体压电腔、下泵体压电腔共用的压电片；
第一工作状态，压电片通电动作，设置在上泵体压电腔两端的压电片向外侧弯曲，设置在下泵体压电腔两端的压电片向外侧弯曲，使上泵体和下泵体的压电腔容积扩张，从进气口吸入外界气体到上泵体和下泵体的流体通道，同时中泵体的压电腔容积缩小，排出中泵体内的气体；
第二工作状态，压电片的状态装换，设置在上泵体压电腔两端的压电片向内侧弯曲，设置在下泵体压电腔两端的压电片向内侧弯曲，上泵体和下泵体的压电腔容积缩小，把流体通道中的气体压向连通槽内，同时中泵体的压电腔容积扩张，从连通槽内吸入气体；
本发明的增压气泵在工作过程中，第一工作状态和第二工作状态不断转换，其中增压气泵在第一工作状态时进行吸气和排气，在第二工作状态时进行内部增压。
作为上述技术方案的进一步改进，所述气泵主体与前盖之间、气泵主体与后盖之间分别设置有阀门支架，所述阀门支架对应流体通道设置有阀门安装孔，所述单向阀安装在阀门安装孔内。
作为上述技术方案的进一步改进，所述压电片边缘设置有弹性密封环。
作为上述技术方案的进一步改进，所述压电片通过引出线连接电源，所述上泵体、中泵体和下泵体分别设置有用于引出线穿出的凹口。
作为上述技术方案的进一步改进，所述上泵体上端部设置有上封板，所述下泵体下端部设置有下封板，上封板和下封板的设置用于覆盖保护位于气泵主体上下端部的压电片。
作为上述技术方案的进一步改进，所述上封板和下封板上设置有用于压紧弹性密封环和压电片的肋条。
作为上述技术方案的进一步改进，所述肋条上设置有供引出线通过的缺口，所述缺口与凹口的安装位置相对应。
作为上述技术方案的进一步改进，所述进气口处设置有拦网。
作为上述技术方案的进一步改进，所述前盖在出气口处一体设置有接驳管。
作为上述技术方案的进一步改进，所述单向阀包括采用弹性材料制作的直筒状的阀身，所述阀身内部设置有贯通阀身两端的通孔，阀身一端一体设置有开合部，所述开合部由阀身的两个相对的倾斜侧面向通孔中间靠拢形成，开合部由通孔内的压力控制打开，在自身弹性回复力的作用下闭合。
本发明的有益效果是：
本发明的三腔增压气泵设置有三个泵体，其中上泵体和下泵体用于吸入外界空气，中泵体用于排出增压后的气流；上泵体和下泵体的压电腔容积缩小向连通槽排气时，中泵体压电腔的容积扩大，使连通槽内的气体加速吸入中泵体的流体通道内，中泵体内的气量约等于上泵体和下泵体的气量之和，同时中泵体内的气压经过两次加压后从出气口排出，其输出压力远大于单腔气泵的排出压力，适用范围更广。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的三腔增压气泵的结构示意图。
图2是图1中的三腔增压气泵的***图。
图3是图1中的三腔增压气泵的剖视图。
具体实施方式
参照图1至图3，本发明提供了一种优选实施例，一种三腔增压气泵，包括前盖1、后盖5和设置在前盖1和后盖5之间的气泵主体，所述气泵主体由上泵体2、中泵体3和下泵体4叠合组成，所述上泵体2上端部设置有上封板7，所述下泵体4下端部设置有下封板8。所述气泵主体与前盖1之间、气泵主体与后盖5之间分别设置有阀门支架6。
所述上泵体2、中泵体3和下泵体4内分别设置有上下贯通的压电腔42，同时所述上泵体2与上封板7之间、上泵体2与中泵体3之间、中泵体3与下泵体4之间、下泵体4与下封板8之间分别设置有一压电片9，四块压电片9将三个压电腔42分隔设置，其中位于中泵体2上下端的压电片9为多个压电腔共用的压电片9；由于压电片9的逆压电效应，压电片9在通电后会发生弹性形变，改变各个压电腔42的容积，从而吸入和排出气体。所述压电片9的边缘设置有弹性密封环91，所述压电片9通过弹性密封环91对压电腔42进行密封。进一步，所述压电片9通过引出线连接电源，所述上泵体2、中泵体3和下泵体4分别设置有用于引出线穿出的凹口43。更进一步的，所述上封板7和下封板8上设置有用于压紧弹性密封环91和压电片9的肋条81，肋条81上设置有供引出线通过的缺口82，所述缺口82与凹口43的安装位置相对应。
所述上泵体2内设置有上流体通道21，中泵体3内设置有中间流体通道31，下泵体4内设置有下流体通道41。所述流体通道贯通所在泵体的前后端，且流体通道连通所在泵体的压电腔42。所述前盖1上设置有两个带拦网的进气口11和一个带接驳管12的出气口，所述两个进气口11分别对应上流体通道21和下流体通道41，所述出气口对应中间流体通道31。所述后盖5上设置有连通三个泵体的流体通道的连通槽51。
所述阀门支架6对应各个流体通道设置有阀门安装孔61，所述的每个阀门安装孔61内安装有单向阀10。其中上流体通道21和下流体通道41通过单向阀10，使气体从进气口11进入流体通道后单向流向连通槽51；而中间流体通道31通过单向阀10的控制，使气流从连通槽51经中间流体通道31出气口单向流动。优选的，所述单向阀10的结构如下：单向阀10包括采用弹性材料制作的直筒状的阀身，所述阀身内部设置有贯通阀身两端的通孔，阀身一端一体设置有开合部，所述开合部由阀身的两个相对的倾斜侧面向通孔中间靠拢形成，开合部由通孔内的压力控制打开，在自身弹性回复力的作用下闭合。
本发明的增压气泵的工作状态包括初始状态、第一工作状态和第二工作状态：初始状态，所有压电片9平行；第一工作状态，压电片9通电动作，设置在上泵体2压电腔两端的压电片9向外侧弯曲，设置在下泵体4压电腔两端的压电片9向外侧弯曲，使上泵体2和下泵体4的压电腔容积扩张，从进气口11吸入外界气体到上流体通道21和下流体通道41，同时中泵体3的压电腔容积缩小，排出中间流体通道31内的气体；第二工作状态，压电片9的状态装换，设置在上泵体2压电腔两端的压电片9向内侧弯曲，设置在下泵体4压电腔两端的压电片9向内侧弯曲，上泵体2和下泵体4的压电腔容积缩小，把流体通道中的气体压向连通槽51内，同时中泵体3的压电腔容积扩张，从连通槽51内吸入气体。本发明的增压气泵在工作过程中，第一工作状态和第二工作状态不断转换，其中增压气泵在第一工作状态时进行吸气和排气，在第二工作状态时进行内部增压。
本发明的三腔增压气泵设置有三个泵体，其中上泵体2和下泵体4用于吸入外界空气，中泵体3用于排出增压后的气流；在第二工作状态下，上泵体2和下泵体4的压电腔容积缩小向连通槽51排气时，中泵体3压电腔的容积扩大，使连通槽51内的气体加速吸入中间流体通道31内，中泵体3内的气量约等于上泵体2和下泵体4的气量之和，同时中泵体3内的气压经过两次加压后从出气口排出，其输出压力远大于单腔气泵的排出压力，适用范围更广。
以上具体结构和尺寸数据是对本发明的较佳实施例进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种三腔增压气泵，其特征在于：包括
气泵主体，所述气泵主体由上泵体、中泵体和下泵体叠合组成，所述上泵体上部、上泵体与中泵体之间、中泵体与下泵体之间以及下泵体下部分别设置有一压电片，
所述上泵体、中泵体和下泵体内分别设置有上下贯通的压电腔，所述压电片设置在每个压电腔的上下两端对压电腔进行密封，所述压电片通电动作时改变压电腔的容积，
所述上泵体、中泵体和下泵体内分别设置有贯通前后端的流体通道，所述流体通道连通所在泵体的压电腔，所述流体通道的前后端分别设置有使流体通道单向送气的单向阀，
所述气泵主体设置有前盖和后盖，所述前盖上设置有两个进气口和一个出气口，所述两个进气口分别对应上泵体和下泵体的流体通道，所述出气口对应中泵体的流体通道，所述后盖上设置有连通三个泵体的流体通道的连通槽。
2.根据权利要求1所述的一种三腔增压气泵，其特征在于：所述气泵主体与前盖之间、气泵主体与后盖之间分别设置有阀门支架，所述阀门支架对应流体通道设置有阀门安装孔，所述单向阀安装在阀门安装孔内。
3.根据权利要求2所述的一种三腔增压气泵，其特征在于：所述压电片边缘设置有弹性密封环。
4.根据权利要求3所述的一种三腔增压气泵，其特征在于：所述压电片通过引出线连接电源，所述上泵体、中泵体和下泵体分别设置有用于引出线穿出的凹口。
5.根据权利要求4所述的一种三腔增压气泵，其特征在于：所述上泵体上端部设置有上封板，所述下泵体下端部设置有下封板。
6.根据权利要求5所述的一种三腔增压气泵，其特征在于：所述上封板和下封板上设置有用于压紧弹性密封环和压电片的肋条。
7.根据权利要求6所述的一种三腔增压气泵，其特征在于：所述肋条上设置有供引出线通过的缺口，所述缺口与凹口的安装位置相对应。
8.根据权利要求1所述的一种三腔增压气泵，其特征在于：所述进气口处设置有拦网。
9.根据权利要求1所述的一种三腔增压气泵，其特征在于：所述前盖在出气口处一体设置有接驳管。
10.根据权利要求1所述的一种三腔增压气泵，其特征在于：所述单向阀包括采用弹性材料制作的直筒状的阀身，所述阀身内部设置有贯通阀身两端的通孔，阀身一端一体设置有开合部，所述开合部由阀身的两个相对的倾斜侧面向通孔中间靠拢形成，开合部由通孔内的压力控制打开，在自身弹性回复力的作用下闭合。
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