DE102016112553A1

DE102016112553A1 - PIEZOELECTRIC PUMP AND OPERATING METHOD THEREOF

Info

Publication number: DE102016112553A1
Application number: DE102016112553.9A
Authority: DE
Inventors: Chung-Han Wu; Yu-Chang Yen
Original assignee: Koge Micro Tech Co Ltd
Current assignee: Koge Micro Tech Co Ltd
Priority date: 2016-07-08
Filing date: 2016-07-08
Publication date: 2018-01-11
Anticipated expiration: 2036-07-09
Also published as: DE102016112553B4

Abstract

Eine piezoelektrische Pumpe (100) umfassend ein piezoelektrisches Element (110), ein Vibtationsteilstück (120), ein Ventil (130) und ein Stromungführungselement (140). Das Vibtationsteilstück weist einen Zentralbereich (121) an dem piezoelektrischen Element, einen Randbereich (122), eine erste Ausnehmung (123), einen Anschlag (124) und eine Positionsbegrenzungswand (125) auf, die sowohl von der ersten Ausnehmung vorsteht, und eine Durchgangsnut (126), die zwischen dem Zentralbereich und dem Randbereich und vorliegt und durch die erste Ausnehmung verbunden ist. Das Ventil (130) ist an dem Randbereich (122) angebracht und weist einen nicht-geraden Durchgangsschlitz (132) auf. Das Stromungführungselement (140) ist an dem Ventil angebracht und weist eine zweite Ausnehmung (142) und einen Kanal (144) auf, der in dem Stromungführungselement ausgespart ist, und ein Durchgangsloch. Der Kanal wird durch die zweite Ausnehmung und das Durchgangsloch verbunden. Ein Vorsprung der zweiten Ausnehmung (142), der auf die Ebene hervorragt, auf der das Ventil existiert, bedeckt den nicht-geraden Durchgangsschlitz (132). Ferner wird ein Betriebsverfahren der piezoelektrischen Pumpe offenbart.A piezoelectric pump (100) comprising a piezoelectric element (110), a dispersion section (120), a valve (130) and a flow guide member (140). The waist portion has a central portion (121) on the piezoelectric element, a peripheral portion (122), a first recess (123), a stopper (124), and a position limiting wall (125) protruding from both the first recess and a through-groove (126) which is present between the central region and the edge region and and is connected by the first recess. The valve (130) is attached to the rim portion (122) and has a non-straight passageway (132). The flow guide member (140) is attached to the valve and has a second recess (142) and a channel (144) recessed in the flow guide member and a through hole. The channel is connected by the second recess and the through hole. A projection of the second recess (142), which protrudes on the plane on which the valve exists, covers the non-straight passage slot (132). Further, an operating method of the piezoelectric pump is disclosed.

Description

GEBIET DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION

Die Erfindung betrifft eine piezoelektrische Pumpe und ein Betriebsverfahren derselben. Insbesondere betrifft die Erfindung eine piezoelektrische Pumpe und ein Betriebsverfahren derselben, die beschaffen ist, Rückströmungen zu unterdrücken und die Fördereffizienz zu verbessern.The invention relates to a piezoelectric pump and an operating method thereof. More particularly, the invention relates to a piezoelectric pump and an operating method thereof, which is adapted to suppress backflow and to improve the conveying efficiency.

BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIKDESCRIPTION OF THE PRIOR ART

Piezoelektrische Pumpen sind eine neue Art von Strömungs-Aktuatoren, bei denen kein Antriebsmotor erforderlich ist und Fluidförderung nur über den inversen piezoelektrischen Effekt der piezoelektrischen Keramiken verwirklicht wird, welche den piezoelektrischen Vibrator veranlassen sich zu verformen, so dass die Verformung des piezoelektrischen Vibrators eine Volumenänderung der Pumpenkammer bewirkt, oder Flüssigkeit über die, durch den piezoelektrischen Vibrator erzeugten, Schwankungen befördert. Deshalb haben die piezoelektrischen Pumpen graduell die herkömmlichen Pumpen ersetzt und werden in der Elektronik, Biomedizin, Luft- und Raumfahrt, Automobilindustrie und Petrochemie weithin verwendet.Piezoelectric pumps are a new type of flow actuator in which no drive motor is required and fluid delivery is realized only via the inverse piezoelectric effect of the piezoelectric ceramics, which cause the piezoelectric vibrator to deform so that the deformation of the piezoelectric vibrator causes a volume change of the piezoelectric vibrator Pumping chamber or fluid over the, generated by the piezoelectric vibrator, fluctuations. Therefore, the piezoelectric pumps have gradually replaced the conventional pumps and are widely used in electronics, biomedicine, aerospace, automobile and petrochemical industries.

Im Allgemeinen weist eine piezoelektrische Pumpe einen piezoelektrischen Vibrator und einen Pumpenkörper auf, wobei, wenn der piezoelektrische Vibrator elektrisch betrieben wird, der piezoelektrische Vibrator wegen des elektrischen Feldes radial zusammengedrückt werden kann, und Verbiegungen sowie Verformungen wegen der induzierten inneren Spannung auftreten können. Wenn der piezoelektrische Vibrator sich in einer Vorwärtsrichtung biegt, kann sich das Volumen der Kammer des Pumpenkörpers (im weiteren Pumpenkammer genannt) vergrößern, so dass der Druck innerhalb der Pumpenkammer in der Weise reduziert wird, dass das Fluid in die Pumpenkammer vom Einlass her einströmen kann. Auf der anderen Seite wird, wenn der piezoelektrische Vibrator sich in einer Rückwärtsrichtung verbiegt, sich das Volumen der Pumpenkammer verringern, so dass der Druck innerhalb der Pumpenkammer in der Weise erhöht wird, dass das Fluid in der Pumpenkammer zusammengedrückt wird und aus dem Auslass herausströmen kann. Deshalb besteht eines der aktuell dringlichsten Probleme, die zu lösen sind, darin, zu gewährleisten, dass das Fluid in die Pumpenkammer durch den Einlass einströmt und durch den Auslass aus der Pumpenkammer ausströmt, ohne das eine Rückströmung auftritt, wenn der piezoelektrische Vibrator sich betätigt.In general, a piezoelectric pump has a piezoelectric vibrator and a pump body, and when the piezoelectric vibrator is electrically driven, the piezoelectric vibrator can be radially compressed due to the electric field, and bending and deformation due to the induced internal stress can occur. When the piezoelectric vibrator bends in a forward direction, the volume of the chamber of the pump body (hereafter called the pump chamber) may increase, so that the pressure within the pump chamber is reduced so that the fluid can flow into the pump chamber from the inlet , On the other hand, when the piezoelectric vibrator bends in a backward direction, the volume of the pump chamber decreases, so that the pressure within the pump chamber is increased so that the fluid in the pump chamber is compressed and can flow out of the outlet , Therefore, one of the most urgent problems currently to be solved is to ensure that the fluid flows into the pumping chamber through the inlet and out through the outlet from the pumping chamber without any backflow occurring when the piezoelectric vibrator is actuated.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Die Erfindung stellt eine piezoelektrische Pumpe bereit, die beschaffen ist, um Rückströmungen des Fluids zu unterdrücken, und um die Fluid-Fördereffizienz zu verbessern.The invention provides a piezoelectric pump adapted to suppress backflows of the fluid and to improve the fluid delivery efficiency.

Ein Betriebsverfahren einer piezoelektrischen Pumpe, das auf die oben genannte piezoelektrische Pumpe angepasst ist, wird ebenfalls bereitgestellt.An operation method of a piezoelectric pump adapted to the above-mentioned piezoelectric pump is also provided.

Eine piezoelektrische Pumpe der Erfindung umfasst ein piezoelektrisches Element, ein Vibtationsteilstück, ein Ventil und ein Stromungführungselement. Das Vibtationsteilstück enthält einen Zentralbereich, einen Randbereich, eine erste Ausnehmung, einen Anschlag, mindestens eine Positionsbegrenzungswand und mindestens eine Durchgangsnut. Der Zentralbereich ist an das piezoelektrische Element angepasst, und der Zentralbereich des Vibtationsteilstücks ist an dem piezoelektrischen Element angebracht. Der Randbereich umgibt den Zentralbereich. Die erste Ausnehmung ist in der Fläche ausgespart, welche von dem piezoelektrischen Element der Zentralbereich entfernt ist. Der Anschlag und die Positionsbegrenzung ragen aus der ersten Ausnehmung hervor, und die Durchgangsnut ist zwischen dem Zentralbereich und dem Randbereich angeordnet und ist durch die erste Ausnehmung verbunden. Das Ventil wird an der Fläche befestigt, welche von dem piezoelektrischen Element des Randbereichs des Vibtationsteilstücks entfernt ist und mindestens einen nicht-geraden Durchgangsschlitz aufweist. Ein Vorsprung des Anschlag bzw. Stopfens des Vibtationsteilstücks, der an dem Ventil vorsteht, bedeckt den nicht-geraden Durchgangsschlitz. Das Stromungführungselement ist an der Fläche befestigt, welche von dem Vibtationsteilstück des Ventils entfernt ist, und weist eine zweite Ausnehmung, mindestens einen Kanal und mindestens ein Durchgangsloch auf. Die zweite Ausnehmung und der Kanal sind in der Fläche ausgespart, welche dem Ventil des Stromungführungselements zugewandt ist. Der Kanal wird durch die zweite Ausnehmung und das Durchgangsloch verbunden. Ein Vorsprung der zweiten Ausnehmung, die auf der Ebene vorsteht, auf der das Ventil vorgesehen ist, bedeckt den nicht-geraden Durchgangsschlitz. Wenn das piezoelektrische Element durch eine Antriebsspannung mit einer bestimmten Frequenz angeregt wird, vibrieren das Vibtationsteilstück und das Ventil relativ resonant, so dass der Zentralbereich des Vibtationsteilstücks und ein Bereich des Ventils, der dem Zentralbereich angepasst ist, eine maximale Amplitude aufweisen.A piezoelectric pump of the invention comprises a piezoelectric element, a Vibtationsteilstück, a valve and a Stromungführungselement. The Vibtationsteil includes a central region, an edge region, a first recess, a stop, at least one position limiting wall and at least one passageway. The central portion is fitted to the piezoelectric element, and the central portion of the vibration portion is attached to the piezoelectric element. The border area surrounds the central area. The first recess is recessed in the area which is away from the central area of the piezoelectric element. The stopper and the positional boundary protrude from the first recess, and the through-groove is disposed between the central portion and the peripheral portion, and is connected by the first recess. The valve is attached to the surface remote from the piezoelectric element of the peripheral portion of the waist portion and having at least one non-straight through slot. A projection of the stopper of the waist portion projecting on the valve covers the non-straight through slot. The flow guide member is fixed to the surface which is remote from the Vibtationsteil of the valve, and has a second recess, at least one channel and at least one through hole. The second recess and the channel are recessed in the surface which faces the valve of the flow guide element. The channel is connected by the second recess and the through hole. A projection of the second recess projecting on the plane on which the valve is provided covers the non-straight passage slot. When the piezoelectric element is excited by a driving voltage of a certain frequency, the vibration section and the valve vibrate relatively resonantly, so that the central portion of the vibration section and a portion of the valve fitted to the central portion have a maximum amplitude.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung umfasst das piezoelektrische Element ein Perforationsloch, wobei das Vibtationsteilstück eine dritte Ausnehmung aufweist, und wobei die dritte Ausnehmung in einer Fläche ausgespart ist, die sich nahe des piezoelektrischen Elements des zentralen Bereichs befindet und zu einer Position des Perforationslochs passt.According to one embodiment of the invention, the piezoelectric element comprises a perforation hole, wherein the Vibtationsteilstück has a third recess, and wherein the third Recess is recessed in a surface which is located near the piezoelectric element of the central region and fits to a position of the perforation hole.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung, umfasst das Vibtationsteilstück eine Vielzahl von Arm-Abschnitten, die jeweils mit dem Zentralbereich und dem Randbereich verbunden sind, wobei die Arm-Abschnitte sich in einer geraden Linie oder einer Bogenlinie erstrecken.According to an embodiment of the invention, the waist portion comprises a plurality of arm portions respectively connected to the central portion and the edge portion, the arm portions extending in a straight line or a curved line.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung, weist das Ventil eine Vielzahl von Perforationsnuten auf, wobei das Stromführungselement eine Vielzahl von Schlitzen aufweist, und wobei Positionen der Perforationsnuten und der Schlitze jeweils zu den Positionen der Arm-Abschnitte passen, um die Arm-Abschnitte sich dort hinein erstrecken zu lassen.According to one embodiment of the invention, the valve has a plurality of perforation grooves, wherein the current-carrying member has a plurality of slots, and wherein positions of the perforation grooves and the slots respectively to the positions of the arm portions to the arm portions in there to extend.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung weist das Ventil eine vierte Ausnehmung auf, wobei die vierte Ausnehmung in der Fläche ausgespart ist, die dem Strömungsflächen-Führungselement des Ventils gegenüber liegt, und wobei die vierte Ausnehmung zu der zweiten Ausnehmung passt.According to one embodiment of the invention, the valve has a fourth recess, wherein the fourth recess is recessed in the surface, which is opposite to the flow surface guide member of the valve, and wherein the fourth recess fits to the second recess.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung verringert sich der Einlassdurchmesser des Kanals allmählich von dem des Durchgangslochs hin zu dem der zweiten Ausnehmung.According to one embodiment of the invention, the inlet diameter of the channel gradually decreases from that of the through-hole to that of the second recess.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung weist das Vibtationsteilstück eine Vielzahl von Positionsbegrenzungswänden auf, wobei die Positionsbegrenzungswände den Anschlag umschließen, und wobei die Form des Vorsprunges jeder der Positionsbegrenzungswände, die auf das Ventil projiziert ist, eine gekrümmte Form, eine längliche Form, eine runde Form, eine quadratische Form, eine kreisförmige Form oder eine unregelmäßige Form aufweist, oder das Vibtationsteilstück die Positionsbegrenzungswand aufweist, wobei eine Form der Positionsbegrenzungswand eine kreisförmige Form ist und den Anschlag umgibt.According to one embodiment of the invention, the waist portion has a plurality of position limiting walls, the position limiting walls enclosing the stop, and wherein the shape of the projection of each of the position limiting walls projected on the valve is a curved shape, an elongated shape, a round shape, has a square shape, a circular shape or an irregular shape, or the Vibtationsteilstück has the position limiting wall, wherein a shape of the position limiting wall is a circular shape and surrounds the stopper.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung weist die Form des Vorsprungs des Anschlags auf dem Ventil eine runde Form, eine elliptische Form oder eine polygonale Form oder eine unregelmäßige Form auf.According to one embodiment of the invention, the shape of the projection of the stopper on the valve has a round shape, an elliptical shape or a polygonal shape or an irregular shape.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist die Form von jedem der nicht-geraden Schlitze eine Bogenform, eine U-Form oder einen Teil einer polygonalen Form oder einer unregelmäßigen Form.According to one embodiment of the invention, the shape of each of the non-straight slots is an arcuate shape, a U-shape, or a part of a polygonal shape or an irregular shape.

Das Betriebsverfahren der piezoelektrischen Pumpe der offenbarten Erfindung enthält das Bereitstellen der vorgenannten piezoelektrischen Pumpe; das Bereitstellen einer Antriebsspannung mit einer bestimmten Frequenz, um das piezoelektrische Element zu anzutreiben, wobei das Vibtationsteilstück und das Ventil resonant schwingen, so dass der Zentralbereich des Vibtationsteilstücks und ein Bereich des Ventils entsprechend dem Zentralbereich eine maximale Amplitude aufweisen.The operation method of the piezoelectric pump of the disclosed invention includes providing the aforementioned piezoelectric pump; providing a drive voltage having a predetermined frequency to drive the piezoelectric element, wherein the vibration section and the valve resonantly resonate such that the central region of the vibration section and a portion of the valve corresponding to the central region have a maximum amplitude.

Angesichts der obigen Ausführungen kann das piezoelektrische Element der piezoelektrischen Pumpe der offenbarten Erfindung sich, wenn elektrisch angetrieben, nach oben und nach unten bewegen und ferner das Vibtationsteilstück direkt antreiben, wobei durch Einspeisen einer Antriebsspannung mit einer bestimmten Frequenz das piezoelektrische Element, das Vibtationsteilstück und das Ventil einen resonanten schwingenden Zustand erzeugen können, in welchem der Zentralbereich des Vibtationsteilstücks und der Bereich des Ventils passend zu der mittleren Zone eine maximale Amplitude aufweisen können, wodurch die Schwingungsamplituden des Vibtationsteilstücks und des Ventils erhöht wird, und ferner beschaffen ist, das Fluid zum Durchfließen anzutreiben. Im Detail ist, wenn das piezoelektrische Element sich in einer Richtung weg von dem Stromführungselement bewegt, der Zentralbereich des Vibtationsteilstücks entfernt von dem Ventil, wobei der Anschlag und die Positionsbegrenzungswand von dem Ventil durch einen kleinen Abstand getrennt werden können, so dass das Fluid in einen Raum zwischen dem Ventil und der ersten Ausnehmung des Vibtationsteilstücks von dem Durchgangsloch, dem Kanal, der zweiten Ausnehmung und dem nicht-geraden Schlitz geleitet werden kann. Über die Gestaltung des nicht-geraden Schlitzes, wenn das Fluid durch den nicht-geraden Durchgangsschlitz hindurchgeht, wobei der nicht-gerade Durchgangsschlitz geöffnet werden kann und die Größe der Öffnung aufgrund der Resonanzschwingung vergrößert werden kann, kann der Strömungswiderstand reduziert und die Belüftungsrate erhöht werden. Wenn das piezoelektrische Element auf seine Position zurückgekehrt ist und sich in einer Richtung nahe zu dem Stromführungselement bewegt, kann das Fluid, welches zwischen dem Ventil und der ersten Ausnehmung des Vibtationsteilstücks angeordnet ist, aus der Durchgangsnut des Vibtationsteilstücks herausgedrückt werden, und die Zentralzone des Vibtationsteilstücks der Zentralbereich kann sich dem Ventil nähern, wobei der nicht-gerade Durchgangsschlitz wieder hergestellt werden kann, um den planaren Schlitzstatus aufgrund der Resonanzschwingung darzustellen, wobei die Öffnung des nicht-geraden Durchgangsschlitzes kleiner werden kann, wodurch der Strömungswiderstand zunimmt, wobei ferner der Anschlag, welcher von dem ersten Anschlag hervorsteht, sich gegen das Ventil stützen und den nicht-geraden Durchgangsschlitz abschirmen kann, wobei die Flüssigkeit schwerlich zu der zweiten Ausnehmung des Stromführungselements von dem nicht-geraden Durchgangsschlitz fließen kann. Mit anderen Worten, kann der Strömungswiderstand des Strömungswegs zwischen dem Ventil und dem Stromführungselement schrittweise erhöht und vorübergehend geschlossen werden, um somit den die Rückströmung des Fluids zu unterdrücken. Darüber hinaus hat das Vibtationsteilstück eine Positionsbegrenzungswand, die auf der Fläche angeordnet ist, welche dem Ventil zugewandt ist und die das Ausmaß der Bewegung des Vibtationsteilstücks begrenzen kann, wenn sie sich in einer Richtung auf das Ventil zubewegt. Nämlich kann das Ausmaß der Bewegung des Vibtationsteilstücks, das sich in einer Richtung weg von dem Ventil bewegt, größer sein kann als das Ausmaß der Bewegung, die sich in einer Richtung nahe zu dem Ventil bewegt, so dass das Fluid von dem Durchgangsloch in einer einzige Richtung in die piezoelektrische Pumpe strömen kann, wobei es durch den Kanal, die zweite Ausnehmung, den nicht-geraden Durchgangs-Schlitz, die erste Ausnehmung hindurchfließt und dann die piezoelektrische Pumpe über die DurchgangsDurchgangsnut verlässt.In view of the above, the piezoelectric element of the piezoelectric pump of the disclosed invention, when electrically driven, can move up and down and further directly drive the vibration section, by injecting a driving voltage of a certain frequency, the piezoelectric element, the vibration section and the Valve can produce a resonant oscillatory state in which the central portion of the Vibtationsteilstücks and the region of the valve to the central zone may have a maximum amplitude, whereby the vibration amplitudes of Vibtationsteilstücks and the valve is increased, and is also designed to flow the fluid drive. In detail, when the piezoelectric element moves in a direction away from the current-carrying member, the central portion of the dispersion portion is remote from the valve, whereby the stopper and the position-limiting wall can be separated from the valve by a small distance so that the fluid flows into one Space between the valve and the first recess of the Vibtationsteilstücks of the through hole, the channel, the second recess and the non-straight slot can be passed. About the design of the non-straight slot, when the fluid passes through the non-straight passage slot, wherein the non-straight passage slot can be opened and the size of the opening can be increased due to the resonance vibration, the flow resistance can be reduced and the ventilation rate can be increased , When the piezoelectric element has returned to its position and moves in a direction close to the current-carrying member, the fluid disposed between the valve and the first recess of the vibration section can be pushed out of the through-groove of the vibration section and the central zone of the vibration section the central region may approach the valve, wherein the non-straight via slot may be restored to represent the planar slot status due to the resonant vibration, whereby the aperture of the non-straight via slot may become smaller, thereby increasing the flow resistance, further wherein the stopper, which protrudes from the first stop, can bear against the valve and shield the non-straight through slot, the liquid hardly reaching the second recess of the current guiding member from the non-straight through slot can flow. In other words, the flow resistance of the flow path between the valve and the flow guide member can be gradually increased and temporarily closed, thus suppressing the backflow of the fluid. Moreover, the waist portion has a position limiting wall which is disposed on the surface facing the valve and which can limit the amount of movement of the waist portion as it moves toward the valve in one direction. Namely, the amount of movement of the waist portion moving in a direction away from the valve may be greater than the amount of movement moving in a direction close to the valve, such that the fluid from the through hole may be in a single direction Direction can flow into the piezoelectric pump, wherein it flows through the channel, the second recess, the non-straight passage slot, the first recess and then leaves the piezoelectric pump via the passage Durchgangsnut.

Um die oben genannten Merkmale und Vorteile der Erfindung verständlicher zu machen, werden mehrere Ausführungen in Begleitung mit Zeichnungen im Detail nachfolgend beschrieben.In order to make the above-mentioned features and advantages of the invention more comprehensible, several embodiments accompanied by drawings are described in detail below.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Die beigefügten Zeichnungen sind eingebunden, um ein weitergehendes Verständnis der offenbarten Erfindung zu schaffen. Die Zeichnungen veranschaulichen Ausführungsformen der offenbarten Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, die Prinzipien der offenbarten Erfindung zu erläutern.The accompanying drawings are included to provide a further understanding of the disclosed invention. The drawings illustrate embodiments of the disclosed invention and, together with the description, serve to explain the principles of the disclosed invention.

1 ist eine schematische Explosionsansicht einer piezoelektrischen Pumpe gemäß eines Ausführungsbeispiels der offenbarten Erfindung. 1 FIG. 10 is a schematic exploded view of a piezoelectric pump according to an embodiment of the disclosed invention. FIG.

2 ist eine schematische Ansicht von 1 aus einem anderen Blickwinkel. 2 is a schematic view of 1 from a different angle.

3 ist eine schematische Querschnittsansicht, die die piezoelektrische Pumpe aus 1 nach dem Zusammenbau zeigt. 3 FIG. 12 is a schematic cross-sectional view illustrating the piezoelectric pump. FIG 1 after assembly shows.

4 ist eine teilweise vergrößerte schematische Ansicht der 3. 4 is a partially enlarged schematic view of 3 ,

5 ist eine schematische Teilquerschnittsansicht einer piezoelektrischen Pumpe gemäß einer weiteren Ausführungsform der offenbarten Erfindung. 5 FIG. 12 is a schematic partial cross-sectional view of a piezoelectric pump according to another embodiment of the disclosed invention. FIG.

6 bis 8 sind schematische Querschnittsansichten, die die piezoelektrische Pumpe von 1 während der Betätigung zeigen. 6 to 8th FIG. 15 are schematic cross-sectional views illustrating the piezoelectric pump of FIG 1 show during the operation.

9A bis 9H sind schematische Teilansichten, welche Ventile der verschiedenen Arten von piezoelektrischen Pumpen gemäß anderer Ausführungsformen der offenbarten Erfindung zeigen. 9A to 9H FIG. 13 are schematic partial views showing valves of various types of piezoelectric pumps according to other embodiments of the disclosed invention. FIG.

10A bis 10C sind schematische Teilansichten, welche Arm-Abschnitte der Vibrationsteile der verschiedenen Arten von piezoelektrischen Pumpen gemäß anderen Ausführungsformen der offenbarten Erfindung zeigen. 10A to 10C FIG. 15 are schematic partial views showing arm portions of the vibration members of the various types of piezoelectric pumps according to other embodiments of the disclosed invention.

11A bis 11C sind schematische Teilansichten, welche Positions-Begrenzungswände der Vibrationsteile von verschiedenen Arten der piezoelektrischen Pumpen gemäß anderer Ausführungsformen der offenbarten Erfindung zeigen. 11A to 11C FIG. 15 are partial schematic views showing position boundary walls of the vibration members of various types of piezoelectric pumps according to other embodiments of the disclosed invention.

12A und 12B sind schematische Teilansichten, welche Anschläge der Vibrationsteile von verschiedenen Arten der piezoelektrischen Pumpen gemäß anderen Ausführungsformen der offenbarten Erfindung zeigen. 12A and 12B FIG. 15 are schematic partial views showing stoppers of the vibration members of various types of the piezoelectric pumps according to other embodiments of the disclosed invention.

13 ist ein Diagramm, das schematisch den Vergleich zwischen der Strömungsrate einer herkömmlichen piezoelektrischen Pumpe und der Strömungsrate der piezoelektrischen Pumpe der vorliegenden Erfindung darstellt. 13 Fig. 12 is a diagram schematically illustrating the comparison between the flow rate of a conventional piezoelectric pump and the flow rate of the piezoelectric pump of the present invention.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMENDESCRIPTION OF THE EMBODIMENTS

Es wird nun im Detail Bezug auf die vorliegenden bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung genommen, von denen Beispiele in den beigefügten Zeichnungen veranschaulicht sind. Wo immer möglich, werden die gleichen Bezugszeichen in den Zeichnungen und der Beschreibung verwendet, um auf die gleichen oder ähnlichen Teile zu verweisen.Reference will now be made in detail to the present preferred embodiments of the invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings. Wherever possible, the same reference numbers will be used throughout the drawings and the description to refer to the same or like parts.

1 ist eine schematische Explosionsansicht einer piezoelektrischen Pumpe gemäß einem Ausführungsbeispiel der offenbarten Erfindung. 2 ist eine schematische Ansicht nach 1 aus einem anderen Blickwinkel. 3 ist eine schematische Querschnittsansicht, die die piezoelektrische Pumpe aus 1 nach dem Zusammenbau zeigt. 4 ist eine teilweise vergrößerte schematische Ansicht der 3. Bezugnehmend auf 1 bis 4 umfasst die piezoelektrische Pumpe 100 der Ausführungsform ein piezoelektrisches Element 110, ein Vibrationsteilstück 120, ein Ventil 130 und ein Stromungführungselement 140. 1 Fig. 10 is a schematic exploded view of a piezoelectric pump according to an embodiment of the disclosed invention. 2 is a schematic view after 1 from a different angle. 3 FIG. 12 is a schematic cross-sectional view illustrating the piezoelectric pump. FIG 1 after assembly shows. 4 is a partially enlarged schematic view of 3 , Referring to 1 to 4 includes the piezoelectric pump 100 the embodiment, a piezoelectric element 110 , a vibration section 120 , a valve 130 and a flow guide element 140 ,

In der Ausführungsform ist die äußere Profilform des piezoelektrischen Elements 110 eine runde Blattform und das piezoelektrische Element 110 weist eine Perforationsloch 112 auf, das in der Mitte des piezoelektrischen Elements 110 angeordnet ist. Allerdings kann in anderen Ausführungsformen die äußere Profilform des piezoelektrischen Elements 110 eine runde Form, eine elliptische Form, eine dreieckige Form, eine quadratische Form, eine hexagonale Form oder eine beliebige andere polygonale Form usw. aufweisen, und die Form der äußeren Profilform des piezoelektrischen Elements 110 ist bei der offenbarten Erfindung nicht begrenzt.In the embodiment, the outer profile shape of the piezoelectric element 110 a round leaf shape and the piezoelectric element 110 has a perforation hole 112 on that in the middle of the piezoelectric element 110 is arranged. However, in other embodiments, the outer profile shape of the piezoelectric element 110 a round shape, an elliptical shape, a triangular shape, a square shape, a hexagonal shape or any other polygonal shape, etc., and the shape of the outer profile shape of the piezoelectric element 110 is not limited in the disclosed invention.

Der Vibtationsteilstück 120 weist einen Zentralbereich 121 auf, einen Randbereich 122, eine erste Ausnehmung 123 (kenntlich gemacht in 2), einen Anschlag 124 (kenntlich gemacht in 2), zumindest eine Positionsbegrenzungswand 125 (kenntlich gemacht in 2), zumindest eine Durchgangsnut 126, eine dritte Ausnehmung 127 und eine Vielzahl von Arm-Abschnitten 128. In dem Ausführungsbeispiel kann das Material des Vibtationsteilstücks 120 Kupfer oder Edelstahl enthalten oder aber irgendein anderes geeignetes Metall oder eine Metall-Legierung, die flexible Eigenschaften aufweist, wobei das Material des Vibtationsteilstücks 120 nicht darauf beschränkt ist.The Vibtationsteil 120 has a central area 121 on, a border area 122 , a first recess 123 (indicated in 2 ), a stop 124 (indicated in 2 ), at least one position boundary wall 125 (indicated in 2 ), at least one through-groove 126 , a third recess 127 and a variety of arm sections 128 , In the embodiment, the material of the Vibtationsteilstücks 120 Contain copper or stainless steel or any other suitable metal or metal alloy having flexible properties, wherein the material of Vibtationsteilstücks 120 not limited to this.

Der Zentralbereich 121 ist ein Bereich, auf dem Vibtationsteilstück 120 passend zu dem piezoelektrischen Element 110, wobei der Zentralbereich 121 des Vibtationsteilstücks 120 an dem piezoelektrischen Element 110 angebracht ist. Der Randbereich 122 umgibt den Zentralbereich 121. Wie in 2 gezeigt, ist diejenige erste Ausnehmung 123 in der Fläche ausgenommen, die von dem piezoelektrischen Element 110 der mittleren Zone 121 entfernt ist, d. h. die untere Fläche, die in der Zeichnung dargestellt ist.The central area 121 is an area on the branch section 120 matching the piezoelectric element 110 , where the central area 121 of the Vibtationsteilstücks 120 on the piezoelectric element 110 is appropriate. The border area 122 surrounds the central area 121 , As in 2 shown is the first recess 123 except in the area covered by the piezoelectric element 110 the middle zone 121 is removed, ie the lower surface, which is shown in the drawing.

Wie 2 gezeigt, stehen der Anschlag 124 und die Positionsbegrenzungswand 125 von der Ausnehmung 123 hervor. In der Ausführungsform umfasst das Vibtationsteilstück 120 vier Positionsbegrenzungswände 125, wobei die Positionsbegrenzungswände 125 in Bogenform sind, um den Anschlag 124 zu umgeben. In dem Ausführungsbeispiel sind der Anschlag 124, die Positionsbegrenzungswände 125 und der Randbereich 122 auf der gleichen Ebene angeordnet. In anderen Ausführungsformen können der Anschlag 124 und die Positionsbegrenzungswände 125 aber etwas tiefer oder höher als die Ebene sein, die im Randbereich 122 vorhanden ist.As 2 shown are the stop 124 and the position boundary wall 125 from the recess 123 out. In the embodiment, the vibration section comprises 120 four position boundary walls 125 , wherein the position boundary walls 125 are in bow shape to the stop 124 to surround. In the embodiment, the stop 124 , the position boundary walls 125 and the border area 122 arranged at the same level. In other embodiments, the stop 124 and the position boundary walls 125 but be a little lower or higher than the level in the border area 122 is available.

In der Ausführungsform weist das Vibtationsteilstück 120 eine Vielzahl von Durchgangsnuten 126 auf, wobei die Durchgangsnuten 126 eine Bogenform aufweisen und der Zentralbereich 121 durch die Durchgangsnuten 126 umgeben ist und sich zwischen dem Zentralbereich 121 und dem Randbereich 122 befindet und durch die erste Ausnehmung 123 verbunden ist.In the embodiment, the Vibtationsteilstück 120 a plurality of passage grooves 126 on, wherein the Durchgangsnuten 126 have an arc shape and the central area 121 through the passage grooves 126 is surrounded and located between the central area 121 and the edge area 122 located and through the first recess 123 connected is.

In dem Ausführungsbeispiel sind die Arm-Abschnitte 128 in Bogenform und sind umgeben die Zentralbereich 121. Die Arm-Abschnitte 128 sind jeweils mit dem Zentralbereich 121 verbunden und der Randbereich 122, genauer gesagt, die beiden Enden der Arm-Abschnitte 128 sind mit dem Zentralbereich 121 verbunden, wobei die Zentren der Arm-Abschnitte 128 mit der Randbereich 122 verbunden sind.In the embodiment, the arm sections 128 in arched form and are surrounded the central area 121 , The arm sections 128 are each with the central area 121 connected and the border area 122 , more precisely, the two ends of the arm sections 128 are with the central area 121 connected, with the centers of the arm sections 128 with the edge area 122 are connected.

Bezugnehmend auf 1 ist die dritte Ausnehmung 127 in der Fläche ausgespart, welche in der Nähe des piezoelektrischen Elements 110 des Zentralbereichs 121 ist und zu der Position des Perforationsloch 112 passt. Das Vibtationsteilstück 120 weist eine Konstruktion der dritten Ausnehmung 127 über den Zentralbereich 121 auf und reduziert die Dicke der Zentralbereich 121 als solche, wenn sie eine Vibration nach oben und unten ausführt, wobei die mittlere Zone 121 eine größere Schwingung aufweisen kann. In anderen Ausführungsformen kann das Vibtationsteilstück 120 auch die Konstruktion der dritten Ausnehmung 127 auslassen.Referring to 1 is the third recess 127 recessed in the area which is near the piezoelectric element 110 of the central area 121 is and to the position of the perforation hole 112 fits. The Vibtationsteil 120 has a construction of the third recess 127 over the central area 121 on and reduces the thickness of the central area 121 as such, when it performs a vibration up and down, the middle zone 121 can have a greater vibration. In other embodiments, the Vibtationsteil 120 also the construction of the third recess 127 omit.

Das Ventil 130 ist an der Fläche (der unteren Fläche des Vibtationsteilstücks 120) angebracht, die von dem piezoelektrischen Element 110 des Randbereichs 122 des Vibtationsteilstücks 120 entfernt ist; das Vibtationsteilstück 120 ist zwischen dem piezoelektrischen Element 110 und dem Ventil 130 angeordnet. Das Ventil 130 enthält mindestens einen nicht-geraden, durchgehenden Schlitz 132, der in der Mitte angeordnet ist, und eine Vielzahl von Perforations-Durchgangsnuten 134, die den nicht-geraden Durchgangsschlitz 132 umgeben. In der Ausführungsform bedeckt die Projektion des Anschlags 124 des Vibtationsteilstücks 120, welche auf das Ventil 130 projiziert ist, den nicht-geraden durchgehenden Schlitz 132; die Position des nicht-geraden durchgehenden Schlitzes 132 passt zu der Position des Anschlags bzw. Stopfens 124. Darüber hinaus sind die Positionen der Perforationsnuten 134 passend zu den Armteilen 128 des Vibtationsteilstücks 120, welcher Räume für die Arm-Abschnitte 128 bereitstellt, so dass die Arm-Abschnitte 128 der Perforationsnuten 134 während der Vibration durchdringen können und eine größere Schwingung bzw. Vibration aufweisen können. Das Material des Ventils 130 kann Kupfer, Edelstahl oder beliebiges anderes geeignetes Metall oder eine Metalllegierung mit flexibler Charakteristik enthalten, aber das Material des Ventils 130 ist nicht darauf beschränkt.The valve 130 is at the surface (the lower surface of the Vibtationsteilstücks 120 ) attached to the piezoelectric element 110 of the border area 122 of the Vibtationsteilstücks 120 is removed; the Vibtationsteil 120 is between the piezoelectric element 110 and the valve 130 arranged. The valve 130 contains at least one non-straight, continuous slot 132 disposed in the center and a plurality of perforation passage grooves 134 that the non-straight through slot 132 surround. In the embodiment, the projection of the stopper covers 124 of the Vibtationsteilstücks 120 which is on the valve 130 is projected, the non-straight through slot 132 ; the position of the non-straight through slot 132 matches the position of the stop or stopper 124 , In addition, the positions of the perforation grooves 134 fitting to the arm parts 128 of the Vibtationsteilstücks 120 which spaces for the arm sections 128 providing so that the arm sections 128 the perforation grooves 134 during vibration can penetrate and have a greater vibration or vibration. The material of the valve 130 may contain copper, stainless steel, or any other suitable metal or metal alloy with flexible characteristics, but the material of the valve 130 is not limited to this.

5 zeigt eine schematische Teilquerschnittsansicht einer piezoelektrischen Pumpe gemäß einer weiteren Ausführungsform der offenbarten Erfindung. Bezugnehmend auf 5 weist das Ventil 130a eine vierte Ausnehmung 136a auf, wobei die vierte Ausnehmung 136a in die Fläche eingelassen ist, welche dem Stromungführungselement 140a des Ventils 130a zugewandt ist, und wobei die vierte Ausnehmung 136a zu der zweiten Ausnehmung 142a passt. Die vierte Ausnehmung 136a wird zur Verringerung der Dicke des Mittelabschnitts des Ventils 130a verwendet. Über diese Konstruktion kann, wenn eine Resonanzschwingung zwischen dem Ventil 130a und dem piezoelektrischen Element 110 erzeugt wird, der dünnere Mittelabschnitt größere Schwingungen aufweisen. 5 shows a schematic partial cross-sectional view of a piezoelectric pump according to another embodiment of the disclosed invention. Referring to 5 has the valve 130a a fourth recess 136a on, with the fourth recess 136a is embedded in the surface which the flow guide element 140a of the valve 130a facing, and wherein the fourth recess 136a to the second recess 142a fits. The fourth recess 136a is used to reduce the thickness of the central portion of the valve 130a used. About these Construction can be when there is a resonant vibration between the valve 130a and the piezoelectric element 110 is generated, the thinner center section have larger vibrations.

Bezugnehmend auf 1 ist das Stromungführungselement 140 an der Fläche (der unteren Fläche des Ventils 130) angebracht, die von dem Vibtationsteilstück 120 des Ventils 130 entfernt ist; das Ventil 130 ist zwischen dem Vibtationsteilstück 120 und dem Stromungführungselement 140 angeordnet. Das Stromungführungselement 140 enthält eine zweite Ausnehmung 142, mindestens einen Kanal 144, mindestens ein Durchgangsloch 146 und eine Vielzahl von Schlitzen 148. Die zweite Ausnehmung 142 ist in der Fläche (der oberen Fläche des Führungselements 140) ausgespart, die dem Ventil 130 des Stromungführungselements 140 gegenüber liegt, und die Projektion der zweiten Ausnehmung 142, die auf die Ebene projiziert ist, welche das Ventil 130 aufweist, umfasst den nicht-gerade Durchgangsschlitz 132.Referring to 1 is the flow guide element 140 on the surface (the lower surface of the valve 130 ) mounted from the Vibtationsteil 120 of the valve 130 is removed; the valve 130 is between the Vibtationsteil 120 and the flow guide element 140 arranged. The flow guide element 140 contains a second recess 142 , at least one channel 144 , at least one through hole 146 and a variety of slots 148 , The second recess 142 is in the surface (the upper surface of the guide element 140 ) recessed the valve 130 of the flow guide element 140 is opposite, and the projection of the second recess 142 which is projected onto the plane which the valve 130 comprises the non-straight passage slot 132 ,

Der Kanal 144 ist in der oberen Fläche des Stromungführungselements 140 ausgespart und durch die zweite Ausnehmung 142 und das Durchgangsloch 146 verbunden. In dem Ausführungsbeispiel enthält das Stromungführungselement 140 vier Kanäle 144 und vier Durchgangslöcher 146; jedoch ist die Anzahl der Stromungführungselemente 140 und die der Kanäle 144 nicht hierauf beschränkt. Die Kanäle 144 sind in radialer Form mit der zweiten Ausnehmung 142 als deren Zentrum ausgebildet und der Einlassdurchmesser des Kanals 144 verringert sich allmählich von dem Durchgangsloch 146 zu der zweiten Ausnehmung 142, wodurch das Fluid durch eine, einen Weg unterdrückende, Konstruktion fließt, so dass es (für das Fluid) einfach ist von den Kanälen 144 in die zweite Ausnehmung 142 zu fließen, jedoch schwer ist aus dem Durchgangsloch 146 heraus zu fließen, um somit die Funktion des Steuerns der Strömungsrichtung des Fluid, das in den Kanälen 144 strömt, zu erreichen.The channel 144 is in the upper surface of the flow guide element 140 recessed and through the second recess 142 and the through hole 146 connected. In the exemplary embodiment, the flow guide element contains 140 four channels 144 and four through holes 146 ; however, the number of flow guide elements is 140 and those of the channels 144 not limited to this. The channels 144 are in radial form with the second recess 142 formed as its center and the inlet diameter of the channel 144 gradually decreases from the through hole 146 to the second recess 142 whereby the fluid flows through a path suppressing structure so that it is easy (for the fluid) from the channels 144 in the second recess 142 to flow, however, is difficult from the through hole 146 to flow out so as to have the function of controlling the flow direction of the fluid flowing in the channels 144 flows, to reach.

Die Positionen der Schlitze 148 entsprechen den Positionen der Arm-Abschnitte 128. Ähnlich den Perforationsdurchgangsnuten 134 des Ventils 130 werden die Schlitze 148 benutzt, um die Arm-Abschnitte zu verlängern, so dass die Arm-Abschnitte 128 eine größere Schwingung aufweisen. Zusätzlich kann das Material des Stromungführungselements 140 in der Ausführungsform Kupfer, Edelstahl oder ein beliebiges anderes geeignetes Metall oder eine Metalllegierung beinhalten, wobei das Material des Stromungführungselements 140 aber nicht darauf beschränkt ist.The positions of the slots 148 correspond to the positions of the arm sections 128 , Similar to the Perforationsdurchgangsnuten 134 of the valve 130 be the slots 148 used to extend the arm sections, leaving the arm sections 128 have a greater vibration. In addition, the material of the Stromungführungselements 140 in the embodiment include copper, stainless steel, or any other suitable metal or metal alloy, wherein the material of the flow guide element 140 but not limited to it.

Die nachfolgende Passage erklärt die relativen Positionen des piezoelektrischen Elements 110, des Vibtationsteilstücks 120, des Ventils 130 und des Stromungführungselements 140, wenn die piezoelektrische Pumpe 100 betätigt wird. 6 bis 8 zeigen schematische Querschnittsansichten, die die piezoelektrische Pumpe von 1 während der Betätigung zeigen. Es sollte erwähnt werden, dass aus Gründen der Klarheit der Darstellung des Strömungsweges des Fluides innerhalb der piezoelektrischen Pumpe 100 die Dicke einer ersten Klebeschicht 150, die sich zwischen dem Vibtationsteilstück 120 und dem Ventil 130 befindet, und die Dicke einer zweite Klebeschicht 160, die sich zwischen dem Ventil 130 und dem Stromungführungselement 140 befindet, absichtlich vergrößert dargestellt sind. Zusätzlich stellen 6 und 7 schematische Ansichten dar, die jeweils zeigen, wenn die nach oben und nach unten gerichteten Verformungen der piezoelektrischen Pumpe 100 von 1 maximal sind.The following passage explains the relative positions of the piezoelectric element 110 , the Vibtationsteilstücks 120 , the valve 130 and the flow guide element 140 when the piezoelectric pump 100 is pressed. 6 to 8th show schematic cross-sectional views showing the piezoelectric pump of 1 show during the operation. It should be noted that, for reasons of clarity, the representation of the flow path of the fluid within the piezoelectric pump 100 the thickness of a first adhesive layer 150 which is located between the Vibtationsteilstück 120 and the valve 130 is located, and the thickness of a second adhesive layer 160 that is between the valve 130 and the flow guide element 140 is shown intentionally enlarged. In addition, 6 and 7 schematic views show, respectively, when the upward and downward deformations of the piezoelectric pump 100 from 1 are maximum.

Zunächst befindet sich die piezoelektrische Pumpe 100, unter Bezugnahme auf 6, in der Ausgangsposition. Zu diesem Zeitpunkt ist das piezoelektrische Element 110, der Vibtationsteilstück 120, das Ventil 130 und das Stromungführungselement 140 in einem nicht-gebogenen horizontalen Zustand. Sobald die piezoelektrische Pumpe 100 über die Schaltungssteuerung angetrieben wird, kann sich das piezoelektrische Element 110 bewegen und treibt den Vibtationsteilstück 120 an. Neben dem direkten Antreiben des Vibtationsteilstücks 120 durch das piezoelektrische Element 110, in der Ausführungsform, kann der Vibtationsteilstück 120 der piezoelektrischen Pumpe 100 und das Ventil 130 auch resonant mit dem piezoelektrischen Element 110 vibrieren, so dass das piezoelektrische Element 110 bewirken kann, dass der Vibtationsteilstück 120 und das Ventil 130, lediglich über den Antrieb eines kleinen elektrischen Feldes bei einer bestimmten Frequenz, Schwingungen mit einer großen Amplitude zu erzeugen. Die Resonanzschwingung kann bewirken, dass der Raum zwischen dem Vibtationsteilstück 120 und dem Ventil 130 eine größere Änderung aufweist. Im Vergleich zu der Situation, dass das Vibtationsteilstück 120 und das Ventil 130 keine Resonanzschwingung ausführen, kann der Effekt, dass das Vibtationsteilstück 120 und das Ventil 130 der piezoelektrischen Pumpe 100 durch das piezoelektrische Element 110 resonant in Schwingung versetzt werden, die Schwingungsamplitude und dadurch auch die Betätigungseffizienz der piezoelektrische Pumpe 100 um über 20% erhöhen.First, there is the piezoelectric pump 100 , with reference to 6 , in the starting position. At this time, the piezoelectric element is 110 , the branch section 120 , the valve 130 and the flow guide element 140 in a non-bent horizontal state. Once the piezoelectric pump 100 is driven via the circuit control, the piezoelectric element can 110 move and drive the Vibtationsteilstück 120 at. In addition to the direct driving of Vibtationsteilstücks 120 through the piezoelectric element 110 in the embodiment, the Vibtationsteil can 120 the piezoelectric pump 100 and the valve 130 also resonant with the piezoelectric element 110 vibrate, leaving the piezoelectric element 110 can cause the Vibtationsteilstück 120 and the valve 130 to generate large amplitude vibrations only by driving a small electric field at a certain frequency. The resonance vibration can cause the space between the vibration section 120 and the valve 130 has a major change. Compared to the situation that the Vibtationsteilstück 120 and the valve 130 can not perform resonant vibration, the effect that the Vibtationsteilstück 120 and the valve 130 the piezoelectric pump 100 through the piezoelectric element 110 be vibrated resonantly, the vibration amplitude and thereby also the operating efficiency of the piezoelectric pump 100 increase by over 20%.

Im Detail bewegt sich, wenn die piezoelektrische Pumpe 100 betrieben wird, indem eine Antriebsspannung mit einer bestimmten Frequenz an dem piezoelektrischen Element 110 bereitgestellt wird, um das piezoelektrische Element 110 anzutreiben (beispielsweise wird wenn der Durchmesser des piezoelektrischen Elements 110 ungefähr 8 mm bis 22 mm ist, eine Antriebsspannung von 20 kHz bis 30 kHz bereitgestellt), der Zentralbereich 121 des Vibtationsteilstücks 120 nicht nur in einer Richtung weg von dem Stromungführungselement 140 (d. h. dem oberen Teil der Zeichnung) da er durch das piezoelektrische Element 110 angetrieben. Auch das Vibtationsteilstück 120 kann eine Resonanzschwingung erzeugen, die zu der Schwingungsfrequenz des piezoelektrischen Elements 110 korrespondiert, wodurch das Vibtationsteilstück 120 eine größere Schwingungsamplitude erzeugen kann. Das Ventil 130 kann auch eine Resonanzschwingung erzeugen, die zu der Schwingungsfrequenz des piezoelektrischen Elements 110 korrespondiert. Da das Ventil 130 an dem Bereich des Strömungsführungselements 140 über die zweite Ausnehmung 142 hinaus angebracht ist, kann der Teil, an dem das Ventil 130 nicht an dem Stromungführungselement 140 angebracht ist, aufgrund der Resonanzschwingung nach oben und unten schwingen. In der Ausführungsform kann die Resonanz-Mode des Vibtationsteilstücks 120 und des Ventils 130 bewirken, dass der Zentralbereich 121 des Vibtationsteilstücks 120 und der Bereich des Ventils 130, der dem Zentralbereich 121 entspricht, eine maximale Amplitude zu erzeugen, wodurch das piezoelektrische Element 110 aus dem Zustand von 6 in den Zustand von 7 geändert werden kann.In detail, moves when the piezoelectric pump 100 is operated by applying a drive voltage of a certain frequency to the piezoelectric element 110 is provided to the piezoelectric element 110 (For example, when the diameter of the piezoelectric element becomes 110 approximately 8 mm to 22 mm, a drive voltage of 20 kHz to 30 kHz is provided), the central area 121 of Vibtationsteilstücks 120 not only in a direction away from the flow guide element 140 (ie the upper part of the drawing) as it passes through the piezoelectric element 110 driven. Also the Vibtationsteil 120 may generate a resonance vibration corresponding to the vibration frequency of the piezoelectric element 110 corresponds, whereby the Vibtationsteil 120 can generate a larger vibration amplitude. The valve 130 may also generate a resonance oscillation corresponding to the oscillation frequency of the piezoelectric element 110 corresponds. Because the valve 130 at the area of the flow guide element 140 over the second recess 142 attached, the part to which the valve 130 not on the flow guide element 140 is mounted, due to the resonant vibration swing up and down. In the embodiment, the resonant mode of the Vibtationsteilstücks 120 and the valve 130 cause the central area 121 of the Vibtationsteilstücks 120 and the area of the valve 130 , the central area 121 corresponds to generate a maximum amplitude, whereby the piezoelectric element 110 from the state of 6 in the state of 7 can be changed.

In 7 bewegt sich das Vibtationsteilstück 120 nach oben und das Ventil 130 bewegt sich dementsprechend nach unten aufgrund der Wirkung der Resonanzschwingung, so dass der Zentralbereich 121 des Vibtationsteilstücks 120 sich von dem Ventil 130 entfernt, wobei der Abstand zwischen der ersten Ausnehmung 123 des Vibtationsteilstücks 120 und dem Ventil 130 größer werden kann, und wobei der Druck kleiner wird, so dass das Fluid von außen in den Raum zwischen dem Ventil 130 und der ersten Ausnehmung 123 des Vibtationsteilstücks 120 geleitet werden kann, und zwar aus dem Durchgangsloch 146, den 144 Kanälen, der zweiten Ausnehmung 142 und dem nicht-geraden Durchgangsschlitz 132.In 7 moves the Vibtationsteilstück 120 up and the valve 130 Accordingly, it moves downwards due to the effect of the resonance vibration, so that the central area 121 of the Vibtationsteilstücks 120 away from the valve 130 removed, with the distance between the first recess 123 of the Vibtationsteilstücks 120 and the valve 130 can become larger, and where the pressure becomes smaller, allowing the fluid from the outside into the space between the valve 130 and the first recess 123 of the Vibtationsteilstücks 120 can be routed out of the through hole 146 , the 144 channels, the second recess 142 and the non-straight through slot 132 ,

Dannach bewegt sich das Vibtationsteilstück 120 nach unten und kehrt nach und nach wieder in die Ausgangsposition zurück, wie in 6 gezeigt wird. Als nächstes bewegt sich das Vibtationsteilstück 120 kontinuierlich nach unten bis es sich in der, in 8 gezeigten, nach unten ausgesparten Form befindet. Während des Prozesses, des allmählichen Vibrierens, der in 7 bis 6 und 8 dargestellt ist, kann, da der Raum zwischen der ersten Ausnehmung 123 des Vibtationsteilstücks 120 und des Ventils 130 allmählich kleiner wird, wodurch der Druck innerhalb des Raums größer wird, das Fluid, das ursprünglich in der ersten Ausnehmung 123 zwischen dem Vibtationsteilstück 120 und dem Ventil 130 war, zusammengedrückt wird und sich in Richtung der Durch-Durchgangsnuten 126 des Vibtationsteilstücks 120 bewegt, aus der piezoelektrischen Pumpe 100 fließen.After that, the vibration section moves 120 down and gradually returns to the starting position, as in 6 will be shown. Next moves the Vibtationsteilstück 120 continuously down until it is in the, in 8th shown, recessed down form. During the process, the gradual vibration that occurs in 7 to 6 and 8th can be shown, since the space between the first recess 123 of the Vibtationsteilstücks 120 and the valve 130 gradually becomes smaller, whereby the pressure inside the room becomes larger, the fluid originally in the first recess 123 between the Vibtationsteil 120 and the valve 130 was compressed and moving in the direction of the through-grooves 126 of the Vibtationsteilstücks 120 moves, from the piezoelectric pump 100 flow.

Wie 8 gezeigt ist, kann, wenn das Vibtationsteilstück 120 nach unten ausgespart ist, der Anschlag 124, welcher an der unteren Fläche des Vibtationsteilstücks 120 angeordnet ist, gegen das Ventil 130, das den nicht-geraden Schlitz 132 abschirmt, drücken. Dadurch kann das Fluid, das ursprünglich zwischen der ersten Ausnehmung 123 des Vibtationsteilstücks 120 und dem Ventil 130 angeordnet ist nicht von dem nicht-geraden Schlitz 132 zu der zweiten Ausnehmung 142 des Führungselements 140 fließen. Mit anderen Worten ist zu diesem Zeitpunkt der Strömungsweg zwischen dem Ventil 130 und dem Stromungführungselement 140 vorübergehend geschlossen, wodurch die Rückströmung des Fluids unterdrückt wird.As 8th can be shown, if the Vibtationsteilstück 120 recessed down, the stop 124 , which on the lower surface of the Vibtationsteilstücks 120 is arranged against the valve 130 that the non-straight slot 132 shield, press. This allows the fluid originally between the first recess 123 of the Vibtationsteilstücks 120 and the valve 130 is not arranged by the non-straight slot 132 to the second recess 142 of the guide element 140 flow. In other words, at this time, the flow path between the valve 130 and the flow guide element 140 temporarily closed, whereby the backflow of the fluid is suppressed.

Es muss im Zusammenhang mit der Ausführungsform erwähnt werden, dass sich, wenn sich das Vibtationsteilstück 120 in dem Zustand in 8 befindet, die Positionsbegrenzungswand 125 an der unteren Fläche des Vibtationsteilstücks 120 in Kontakt mit dem Ventil 130 sein kann und durch das Ventil 130 begrenzt wird und sich nicht kontinuierlich nach unten bewegen kann. Mit anderen Worten kann die piezoelektrische Pumpe 100 den Bewegungsspielraum der Hoch- und Runterbewegung des Vibtationsteilstücks 120, mittels der Positionsbegrenzungswände 125, die auf der Fläche angeordnet sind, die dem Ventil 130 des Vibtationsteilstücks 120 zugewandt sind, begrenzen, so dass sich während des Pumppozesses, das Vibtationsteilstück 120 hoch und herunter bewegt und dass die Bewegungsamplitude des Vibtationsteilstücks 120, das sich in einer Richtung weg von dem Ventil 130 bewegt (das heißt, die nach oben vorstehende Betrag in 7 gezeigt), größer sein kann als die Bewegungsamplitude des Vibtationsteilstücks 120 in der Nähe des Ventils 130 (d. h. die nach unten ausgesparten Amplitude in 8). Dieser Entwurf, kann erleichtern, dass das Fluid, das zu dem Durchgangsloch 146 des Strömungsführungselements 140 geneigt ist, in dem Raum zwischen der ersten Ausnehmung 123 des Vibtationsteilstück 120 und dem Ventil 130 entlang der Kanäle 144, der zweiten Ausnehmung 142 und des nicht-geraden durchgehenden Schlitz 132 absorbiert wird, so dass der Fluidstrom nur in eine Richtung fließt.It must be mentioned in connection with the embodiment that, when the vibration section 120 in the state in 8th located, the position boundary wall 125 on the lower surface of the Vibtationsteilstücks 120 in contact with the valve 130 can be and through the valve 130 is limited and can not move down continuously. In other words, the piezoelectric pump 100 the range of motion of the up and down movement of the Vibtationsteilstücks 120 , by means of the position boundary walls 125 which are arranged on the surface facing the valve 130 of the Vibtationsteilstücks 120 limit, so that during the Pumppozesses, the Vibtationsteil 120 moved up and down and that the movement amplitude of Vibtationsteilstücks 120 that is in a direction away from the valve 130 moved (that is, the upwardly protruding amount in 7 shown), may be greater than the amplitude of movement of the Vibtationsteilstücks 120 near the valve 130 (ie the downwardly recessed amplitude in 8th ). This design, can facilitate that the fluid leading to the through hole 146 the flow guide element 140 is inclined in the space between the first recess 123 of the Vibtationsteilstück 120 and the valve 130 along the channels 144 , the second recess 142 and the non-straight through slot 132 is absorbed, so that the fluid flow flows in one direction only.

Zusätzlich kann, der nicht-gerade Schlitz 132 des Ventils 130 das Design einer Bogenform aufweisen, die in Form einer nicht-geraden Linie, einer nicht-kreisförmigen Form oder andere Formen vorliegt, wobei, wenn das Fluid durch den nicht-geraden Durchgangsschlitz 132 durchlauft, der Teil neben dem nicht-geraden Durchgangsschlitz 132 des Ventils 130 (d. h. der Abschnitt des Ventils 130, der in einer Zungenform ist) geöffnet werden kann, wodurch die Öffnung zur Belüftung vergrößert wird. Mit anderen Worten kann der Bereich des Fluids, beim Durchlaufen durch das Ventil 130 größer sein als die Fläche des nicht-geraden Durchgangsschlitzes 132, so dass das Fluid gleichmäßiger durch das Ventil 130 hindurchlaufen kann.In addition, the non-straight slot can 132 of the valve 130 have the design of an arcuate shape which is in the form of a non-straight line, a non-circular shape, or other shapes, wherein when the fluid passes through the non-straight passageway 132 goes through, the part next to the non-straight through slot 132 of the valve 130 (ie the section of the valve 130 , which is in a tongue shape) can be opened, whereby the opening is enlarged for ventilation. In other words, the area of the fluid may pass through the valve 130 be bigger than that Surface of non-straight through slot 132 so that the fluid flows more uniformly through the valve 130 can go through.

Als Konfiguration kann das Fluid, wenn sich das Vibtationsteilstück 120 nach oben bewegt, schnell in den Raum zwischen der ersten Ausnehmung 123 des Vibtationsteilstücks 120 und des Ventils 130 treten; wenn sich das Vibtationsteilstück 120 nach unten bewegt, kann der Anschlag 124 gegen den nicht-geraden Durch-Schlitz 132 des Ventils 130 stoßen, so dass die Flüssigkeit nicht nach unten zurück fließen kann. Mit anderen Worten, treibt das piezoelektrische Element 110 das Vibtationsteilstück 120 reziprok oben und unten zum Vibrieren an (Wiederholung der Positionen von 6, 7, 6, 8), und das Vibtationsteilstück 120 und das Ventil 130 schwingen entsprechend resonant, so dass das Fluid in hoch effizienter Weise in die piezoelektrische Pumpe 100 von einer Richtung aus durch die Löcher 146 des Stromungführungselements 140 eindringen kann, wobei es die Kanäle 144, die zweite Ausnehmung 142, den nicht-geraden Durchgangsschlitz 132 und die erste Ausnehmung 123 passiert, und die piezoelektrische Pumpe 100 durch die Durchgangsnuten 126 verlässt.As a configuration, the fluid, when the Vibtationsteilstück 120 moved up, quickly into the space between the first recess 123 of the Vibtationsteilstücks 120 and the valve 130 to step; if the Vibtationsteil 120 moved down, the stop may 124 against the non-straight through-slot 132 of the valve 130 so that the liquid can not flow back down. In other words, the piezoelectric element drives 110 the Vibtationsteil 120 reciprocally up and down to vibrate (repetition of the positions of 6 . 7 . 6 . 8th ), and the vibration section 120 and the valve 130 resonate accordingly, allowing the fluid to flow into the piezoelectric pump in a highly efficient manner 100 from one direction through the holes 146 of the flow guide element 140 it can penetrate, it being the channels 144 , the second recess 142 , the non-straight through slot 132 and the first recess 123 happens, and the piezoelectric pump 100 through the passage grooves 126 leaves.

Es sei darauf hingewiesen, dass in den oben genannten Ausführungsformen nur einer der nicht-geraden Durchgangsschlitze 132 des Ventils 130 in einer Bogenform ist, wobei aber die Anzahl und die Form der nicht-geraden Durchgangsschlitze 132 des Ventils 130 nicht hierauf beschränkt sind. 9A bis 9H sind schematische Teilansichten der Ventile der verschiedenen Arten von piezoelektrischen Pumpen gemäß anderen Ausführungsformen der offenbarten Erfindung. In Bezug auf 9A und 9B sind die nicht-geraden Durchgangsschlitze 132a, 132b aus einer Vielzahl von geraden Linien zusammengesetzt, wobei die Formen der nicht-geraden Durchgangsschlitze 132a, 132b Teil einer polygonalen Form sind. Beispielsweise wird in 9A der nicht-gerade Durchgangsschlitz 132a durch zwei miteinander verbundene geraden Linien ausgebildet. In 9B wird der nicht-gerade Durchgangsschlitz 132b durch drei miteinander verbundenen geraden Linien ausgebildet, in dem jeweils zwei dieser miteinander verbunden sind. Sicherlich sind die nicht-geraden Durchgangsschlitze 132a, 132b nicht dahingehend begrenzt, durch zwei verbundenen Linien oder drei miteinander verbundenen Linien gebildet zu sein.It should be noted that in the above embodiments, only one of the non-straight through slots 132 of the valve 130 in an arc shape, but with the number and shape of the non-straight through slots 132 of the valve 130 are not limited to this. 9A to 9H FIG. 13 are schematic partial views of the valves of the various types of piezoelectric pumps according to other embodiments of the disclosed invention. FIG. In relation to 9A and 9B are the non-straight through slots 132a . 132b composed of a plurality of straight lines, wherein the shapes of the non-straight through slots 132a . 132b Part of a polygonal shape. For example, in 9A the non-straight through slot 132a formed by two interconnected straight lines. In 9B becomes the non-straight through slot 132b formed by three interconnected straight lines in which two of these are connected to each other. Certainly the non-straight through slots 132a . 132b not limited to being formed by two connected lines or three interconnected lines.

In 9C und 9D ist die Anzahl der nicht-geraden Durchgangsschlitze 132c, 123d eine Vielzahl, genauer gesagt, ist die Anzahl der nicht-geraden Durchgangsschlitze 132c, 132d Zwei und Vier. Der Unterschied zwischen 9E, 9F und 9C, 9D liegt in den Richtungen der Bogenformen der nicht-geraden Durchgangsschlitz 132e, 132f. Die Richtungen der Bogenformen der nicht geraden Durchgangsschlitze 132e, 132f von 9E und 9F sind entgegengesetzt zu den Richtungen der Bogenformen der nicht-geraden Durchgangsschlitze 132c, 132d. In 9G ist die Form des nicht geraden Durchgangsschlitzes 132g eine U-Form, so dass der Bereich des Ventils 130 durch die nicht geraden Durchgangsschlitze 132g umgeben ist und ähnlich einer Zungenform ist. Der Unterschied zwischen 9H und 9G liegt darin, dass die Form der nicht-geraden Durchgangsschlitze 132h ein Teil der U-Form ist. Sicherlich zeigen die oben genannten Beschreibungen lediglich einen Teil der Form der nicht-geraden Durchgangsschlitze 132a bis 132h auf. Jedoch kann die Form des nicht geraden Durchgangsschlitzes auch von unregelmäßiger Form sein, oder eine Kombination der vorgenannten Formen, und wird nicht durch diese Offenbarung beschränkt.In 9C and 9D is the number of non-straight through slots 132c . 123d a plurality, more specifically, is the number of non-straight through slots 132c . 132d Two and four. The difference between 9E . 9F and 9C . 9D lies in the directions of the bow shapes of the non-straight through slot 132e . 132f , The directions of the arch shapes of non-straight through slots 132e . 132f from 9E and 9F are opposite to the directions of the bow shapes of the non-straight through slots 132c . 132d , In 9G is the shape of the non-straight through slot 132g a U-shape, so that the area of the valve 130 through the non-straight through slots 132g is surrounded and similar to a tongue shape. The difference between 9H and 9G lies in the fact that the shape of the non-straight through slots 132h a part of the U-shape is. Certainly, the above descriptions merely show part of the shape of the non-straight through slots 132a to 132h on. However, the shape of the non-straight through slot may also be of irregular shape, or a combination of the aforementioned forms, and is not limited by this disclosure.

Zusätzlich liegen in den oben genannten Ausführungsformen die Arm-Abschnitte 128 als Bogenformen vor und umgeben den Zentralbereich 121. Die beiden Enden der Arm-Abschnitte 128 sind mit dem Zentralbereich 121 verbunden und die Mitte der Arm-Abschnitte 128 ist verbunden mit der Randbereich 122. Jedoch werden die Typen der Arm-Abschnitte 128 nicht hierauf beschränkt. Hierin werden auch andere Arten von Arm-Abschnitten der Vibtationsteilstücke als Referenz beschrieben. 10A bis 10C zeigen schematische Ansichten von Arm-Abschnitten der Vibtationsteilstücke von verschiedenen Arten von piezoelektrischen Pumpen gemäß anderen Ausführungsformen der offenbarten Erfindung. Im Bezug auf 10A ist der Arm-Abschnitt 128a über den Zentralbereich 121a angeordnet und erstreckt sich geradlinig in einer radialen Form, wobei ein Ende des Arm-Abschnitts 128a mit dem Zentralbereich 121a verbunden ist, und das andere Ende mit der Randbereich 122a verbunden ist. In 10B, ist der Arm-Abschnitt 128b bogenförmig und umgibt die Zentralbereich 121b. Ein Ende des Arm-Abschnitts 128b ist mit dem Zentralbereich 121b verbunden und das andere Ende ist mit dem Randbereich 122b verbunden. In 10C ist ein Abschnitt des Arm-Abschnitts 128c der gleiche wie der Arm-Abschnitt 128 in 1, wobei der Arm-Abschnitt 128c bogenförmig ist und den Zentralbereich 121c umgibt. Die beiden Enden des Arm-Abschnitts 128c sind mit der Zentralbereich 121c verbunden, und die Mitte des Arm-Abschnitts 128c ist mit dem Randbereich 122c verbunden. Ein anderer Teil des Arm-Abschnitts 128c ist der gleiche wie der Arm-Abschnitt 128a in 10A, wobei der Arm-Abschnitt 128c außerhalb des Zentralbereichs 121c angeordnet ist und sich direkt in einer radialen Form erstreckt. Ein Ende des Arm-Abschnitts 128c ist mit dem Zentralbereich 121c verbunden, und das andere Ende ist mit der Randbereich 122c verbunden. Sicherlich zeigen die oben genannten Beschreibungen nur einen Teil der Formen der Arm-Abschnitte 128a bis 128c, wobei jedoch die Formen der Arm-Abschnitte auch von unregelmäßiger Form sein können oder eine Kombination der vorgenannten Formen sein können und nicht durch die offenbarten Erfindung beschränkt werden.In addition, in the above embodiments, the arm portions are located 128 as arcuate forms and surround the central area 121 , The two ends of the arm sections 128 are with the central area 121 connected and the middle of the arm sections 128 is connected to the border area 122 , However, the types of arm sections become 128 not limited to this. Herein also other types of arm portions of the Vibtationsteilstücke are described as a reference. 10A to 10C 12 show schematic views of arm portions of the portiones of various types of piezoelectric pumps according to other embodiments of the disclosed invention. Relating to 10A is the arm section 128a over the central area 121 arranged and extends in a straight line in a radial shape, wherein one end of the arm portion 128a with the central area 121 connected, and the other end to the edge area 122a connected is. In 10B , is the arm section 128b arcuate and surrounds the central area 121b , One end of the arm section 128b is with the central area 121b connected and the other end is with the border area 122b connected. In 10C is a section of the arm section 128c the same as the arm section 128 in 1 , where the arm section 128c is arcuate and the central area 121c surrounds. The two ends of the arm section 128c are with the central area 121c connected, and the middle of the arm section 128c is with the border area 122c connected. Another part of the arm section 128c is the same as the arm section 128a in 10A , where the arm section 128c outside the central area 121c is arranged and extends directly in a radial shape. One end of the arm section 128c is with the central area 121c connected, and the other end is with the edge area 122c connected. Certainly, the above descriptions only show part of the shapes of the arm sections 128a to 128c however, the forms of arms Sections may also be of irregular shape or may be a combination of the aforementioned shapes and not limited by the disclosed invention.

In den oben genannten Ausführungsformen umfasst das Vibtationsteilstück 120 vier Positionsbegrenzungswände 125, wobei die Positionsbegrenzungswände 125 bogenförmig sind. Die Anzahl und die Typen der Positionsbegrenzungswände sind nicht hierauf beschränkt.In the above embodiments, the vibration section comprises 120 four position boundary walls 125 , wherein the position boundary walls 125 arcuate. The number and types of position limiting walls are not limited to this.

Im Folgenden werden andere Arten von Arm-Abschnitten der Positionsbegrenzungswände als Referenz beschrieben. 11A und 11B sind schematische Teilansichten der Positionsbegrenzungswände der Vibtationsteilstücke der verschiedenen Arten von piezoelektrischen Pumpen gemäß anderen Ausführungsformen der Offenbarung dargelegt. In 11A ist die Form der Positionsbegrenzungswände 125a eine Bandform. In 11B ist die Form der Positionsbegrenzungswände 125b eine runde Form. In 11C ist die Anzahl der Positionsbegrenzungswände 125c eins und die Form ist kreisförmig, wobei aber in anderen Ausführungsformen die Positionsbegrenzungswand 125c eine Vielzahl von kreisförmigen Formen mit unterschiedlichen Durchmessern aufweisen kann. Oder, in anderen Ausführungsformen kann die Form der Positionsbegrenzungswände auch eine quadratische Form oder eine unregelmäßige Form sein und ist nicht durch die Zeichnungen beschränkt.In the following, other types of arm portions of the position boundary walls will be described as a reference. 11A and 11B FIG. 14 is a partial schematic plan view of the position boundary walls of the dispersion portions of the various types of piezoelectric pumps according to other embodiments of the disclosure. In 11A is the shape of the position boundary walls 125a a band shape. In 11B is the shape of the position boundary walls 125b a round shape. In 11C is the number of position boundary walls 125c one and the shape is circular, but in other embodiments, the position limiting wall 125c may have a variety of circular shapes with different diameters. Or, in other embodiments, the shape of the position limiting walls may also be a square shape or an irregular shape and is not limited by the drawings.

In den oben genannten Ausführungsformen ist die Form des Schutzes des Anschlags 124, der auf das Ventil 120 projiziert wurde, eine runde Form, wobei aber die Form des Anschlags 124 nicht hierauf beschränkt ist. 12A und 12B sind schematische Teilansichten, die Anschläge von Vibtationsteilstücken von verschiedenen Arten von piezoelektrischen Pumpen gemäß anderen Ausführungsformen der offenbarten Erfindung zeigen. In 12A weist der Anschlag 124a eine viereckige Form auf. In 12B ist die Form des Anschlags 124b eine hexagonale Form. Natürlich kann in anderen Ausführungsformen der Anschlag auch eine elliptische Form, jede andere polygonale Form oder eine unregelmäßige Form aufweisen und ist nicht durch die Zeichnungen beschränkt.In the above embodiments, the shape of the protection of the stopper 124 who is on the valve 120 was projected, a round shape, but taking the form of the stop 124 not limited to this. 12A and 12B FIG. 15 are partial schematic views showing stoppers of dispersion portions of various types of piezoelectric pumps according to other embodiments of the disclosed invention. In 12A indicates the stop 124a a quadrangular shape. In 12B is the shape of the stroke 124b a hexagonal shape. Of course, in other embodiments, the stop may also have an elliptical shape, any other polygonal shape, or an irregular shape and is not limited by the drawings.

13 zeigt ein Diagramm, das schematisch den Vergleich zwischen der Strömungsrate einer herkömmlichen piezoelektrischen Pumpe und der Strömungsrate der piezoelektrischen Pumpe von 1 darstellt. In Bezug auf 13 ist die Strömungsgeschwindigkeit des Fluids, das pro Minute von einer herkömmlichen piezoelektrischen Pumpe ausgegeben wird etwa 160 ml, während die Strömungsgeschwindigkeit des Fluids, das pro Minute von der piezoelektrischen Pumpe der Ausführungsform ausgegeben wird etwa 230 ml ist. Verglichen mit der herkömmlichen piezoelektrischen Pumpe hat die piezoelektrische Pumpe des Ausführungsbeispiels einen Gewinn von 70 ml pro Minute, und die Wachstumsrate beträgt fast 40%. 13 FIG. 15 is a diagram schematically showing the comparison between the flow rate of a conventional piezoelectric pump and the flow rate of the piezoelectric pump of FIG 1 represents. In relation to 13 For example, the flow rate of the fluid discharged per minute from a conventional piezoelectric pump is about 160 ml, while the flow rate of the fluid discharged per minute by the piezoelectric pump of the embodiment is about 230 ml. Compared with the conventional piezoelectric pump, the piezoelectric pump of the embodiment has a gain of 70 ml per minute, and the growth rate is almost 40%.

Zusammenfassend wird eine piezoelektrische Pumpe mit einem piezoelektrischen Element, einem Vibtationsteilstück, einem Ventil und einem Stromungführungselement offenbart. Das Vibtationsteilstück weist einen Zentralbereich auf, der an das piezoelektrischen Element befestigt ist, einen Randbereich, eine erste Ausnehmung, einen Anschlag und eine Positionsbegrenzungswand, die sowohl von der ersten Ausnehmung hervorsteht als auch von einer Durchgangsnut, die zwischen dem Zentralbereich und dem Randbereich angeordnet ist und durch die erste Ausnehmung verbunden ist. Das Ventil ist an dem Randbereich befestigt und hat einen nicht-geraden Durchgangsschlitz. Das Stromungführungselement ist an dem Ventil angebracht und weist eine zweite Ausnehmung und einen Kanal auf, die beide in dem Stromführungselement abgesetzt sind, und ein Durchgangsloch. Der Kanal wird durch die zweite Ausnehmung und das Durchgangsloch verbunden. Ein Vorsprung der zweiten Ausnehmung, der auf die Ebene projiziert ist, auf welcher das Ventil existiert, bedeckt den nicht geraden Durchgangsschlitz. Des Weiteren wird ein Betriebsverfahren der piezoelektrischen Pumpe bereitgestellt.In summary, a piezoelectric pump with a piezoelectric element, a Vibtationsteilstück, a valve and a Stromungführungselement disclosed. The waist portion has a central portion fixed to the piezoelectric element, a peripheral portion, a first recess, a stop, and a position restricting wall protruding from both the first recess and a through-groove disposed between the central portion and the peripheral portion and connected by the first recess. The valve is attached to the edge region and has a non-straight through slot. The flow guide member is attached to the valve and has a second recess and a channel, both of which are deposited in the power guide member, and a through hole. The channel is connected by the second recess and the through hole. A projection of the second recess, which is projected onto the plane on which the valve exists, covers the non-straight passage slot. Furthermore, an operation method of the piezoelectric pump is provided.

In Anbetracht des Vorgehenden kann das piezoelektrische Element der piezoelektrischen Pumpe der Erfindung sich nach oben und nach unten bewegen, wenn es elektrisch angetrieben wird. Abgesehen davon können neben dem direkten Betreiben des Vibtationsteilstücks, durch das Einspeisen einer Antriebsspannung mit einer bestimmten Frequenz in das piezoelektrische Element, auch das Vibtationsteilstück und das Ventil ein resonanten Schwingungszustand erzeugen, in dem die zentrale Zone des Vibtationsteilstücks und der Bereich des Ventils, der zu der zentralen Zone korrespondiert eine maximale Amplitude aufweisen können, wodurch die Schwingungsamplitude des Vibtationsteilstücks und des Ventils erhöht werden kann, und ferner in der Lage ist die Flüssigkeit des Fluids durchfließen zu lassen. Im Detail ist die zentrale Zone des Vibtationsteilstücks, wenn sich das piezoelektrische Element in einer Richtung weg von dem Stromungführungselement bewegt, entfernt Vibtationsteilstück vom Ventil, wobei der Anschlag und die Positionsbegrenzungswand von dem Ventil durch einen kleinen Abstand getrennt sein können, so dass das Fluid in einen Raum zwischen dem Ventil und der ersten Ausnehmung des vibrierenden Stücks des Durchgangslochs, des Kanals, der zweiten Ausnehmung und dem nicht-geraden Durchgangsschlitz fließen kann. Über die Gestaltung des nicht-gerade Durchgangsschlitzes kann, wenn das Fluid durch den nicht-geraden Durchgangsschlitz fließt, der nicht-geraden Durchgangsschlitz geöffnet werden und die Größe der Öffnung aufgrund der Resonanzschwingung erhöhen, wodurch der Strömungswiderstand reduziert wird und die Belüftungsrate erhöht werden. Wenn sich das piezoelektrische Element zurück in seiner Position ist und sich in der Nähe des Stromungführungselements bewegt, kann das Fluid, das sich zwischen dem Ventil und der ersten Ausnehmung des Vibtationsteilstücks befindet, aus der Durchgangs-Durchgangsnut des Vibtationsteilstücks herausgedrückt werden. Die zentrale Zone des Vibtationsteilstücks kann sich dem Ventil nähern, wobei der nicht-gerade Durchgangsschlitz zurückgestellt werden kann in den Zustand Schlitzes aufgrund der Resonanzschwingung, wobei die Öffnung des nicht-geraden Durchgangsschlitzes kleiner werden kann, wodurch der Strömungswiderstand zunimmt. Des Weiteren kann der Anschlag, der von der ersten Ausnehmung vorsteht gegen das Ventil drücken und den nicht-geraden Durchgangsschlitz abschirmen, so dass die Flüssigkeit schwer von dem nicht-geraden Durchgangsschlitz in die zweite Ausnehmung des Stromungführungselements fließen kann. Mit anderen Worten kann zu diesem Zeitpunkt der Strömungswiderstand des Strömungswegs zwischen dem Ventil und dem Stromungführungselement schrittweise erhöht werden und vorübergehend geschlossen werden, um das Rückströmen des Fluids unterdrücken. Darüber hinaus weist das Vibtationsteilstück eine Positionsbegrenzungswand auf, die auf der Fläche angeordnet ist, die dem Ventil zugewandt ist und welche die Magnitude der Bewegung des Vibtationsteilstücks begrenzen kann, welches sich in Richtung auf das Ventil zubewegt, also genauer gesagt kann die Magnitude der Bewegung des Vibtationsteilstücks, das sich von dem Ventil weg bewegt, größer sein als die Magnitude der Bewegung in der Nähe des Ventils, so dass das Fluid durch das Durchgangsloch in die piezoelektrische Pumpe in einer Richtung fließen kann, wobei es den Kanal, die zweite Ausnehmung, den nicht-geraden Durchgangsschlitz, die erste Ausnehmung passiert und dann die piezoelektrische Pumpe über die Durchgangsnut verlässt.In view of the foregoing, the piezoelectric element of the piezoelectric pump of the invention can move up and down when electrically driven. Besides that, in addition to directly operating the transmission section, by injecting a driving voltage of a certain frequency into the piezoelectric element, the transmission section and the valve can also produce a resonant vibration state in which the central zone of the transmission section and the area of the valve adjacent to Corresponding to the central zone may have a maximum amplitude, whereby the vibration amplitude of Vibtationsteilstücks and the valve can be increased, and is also able to flow through the fluid of the fluid. In detail, the central zone of the dispersion section, as the piezoelectric element moves in a direction away from the flow guide element, removes the dispersion section from the valve, whereby the stop and the position limiting wall may be separated from the valve by a small distance, such that the fluid in a space can flow between the valve and the first recess of the vibrating piece of the through-hole, the channel, the second recess, and the non-straight through-slot. Through the configuration of the non-straight passage slot, when the fluid flows through the non-straight passage slot, the non-straight passage slot can be opened and increase the size of the opening due to the resonance vibration, thereby reducing the flow resistance and increasing the ventilation rate. When the piezoelectric element is back in position and moves in the vicinity of the flow guide member, the fluid which is located between the valve and the first recess of the Vibtationsteilstücks, can be pushed out of the passage-through groove of the Vibtationsteilstücks. The central zone of the waist portion may approach the valve, and the non-straight through slot may be returned to the slot state due to the resonance vibration, whereby the opening of the non-straight through slot may become smaller, thereby increasing the flow resistance. Further, the stopper protruding from the first recess may press against the valve and shield the non-straight passageway so that the liquid may flow heavily from the non-straight passageway slot into the second recess of the flow guide member. In other words, at this time, the flow resistance of the flow path between the valve and the flow guide member can be gradually increased and temporarily closed to suppress the backflow of the fluid. In addition, the vibration section has a position limiting wall disposed on the surface facing the valve and which can limit the magnitude of movement of the vibration section moving toward the valve, that is, more specifically, the magnitude of the movement of the The portion moving away from the valve may be greater than the magnitude of the movement in the vicinity of the valve, so that the fluid can flow through the through hole in the piezoelectric pump in one direction, wherein the channel, the second recess, the non-straight passageway passing through the first recess and then leaving the piezoelectric pump via the passageway.

Claims

Piezoelektrische Pumpe (100), umfassend: ein piezoelektrisches Element (110); ein Vibtationsteilstück (120), das einen Zentralbereich (121), einen Randbereich (122), eine erste Ausnehmung (123), einen Anschlag (124), mindestens eine Positionsbegrenzungswand (125) und mindestens eine Durchgangsnut (126) aufweist, wobei der Zentralbereich (121) dem piezoelektrischen Element (110) angepasst ist, und wobei der Zentralbereich (121) des Vibtationsteilstückes (120) an dem piezoelektrischen Element (110) befestigt ist, und wobei der Randbereich (122) den Zentralbereich (121) umgibt, und wobei die erste Ausnehmung (123) in einer Fläche ausgenommen ist, die von dem piezoelektrischen Element (110) des Zentralbereichs (121) entfernt ist, wobei der Anschlag (124) und die mindestens eine Positionsbegrenzungswand (125) von der ersten Ausnehmung (123) hervorsteht, und wobei die mindestens eine Durchgangsnut (126) zwischen dem Zentralbereich (121) und dem Randbereich (122) angeordnet und durch die erste Ausnehmung (123) verbunden ist; ein Ventil (130), das an einer Fläche befestigt ist, die von dem piezoelektrischen Element (110) des Randbereichs (122) des Vibrationsteilstückes (120) entfernt ist und die mindestens einen nicht-geraden Durchgangsschlitz (132) aufweist, wobei ein Vorsprung des Anschlags (124) des Vibrationsteilstückes (120), der auf das Ventil (130) projiziert ist, den mindestens einen nicht-geraden Durchgangsschlitz (132) bedeckt; und ein Strömungsführungselement (140), das an einer Fläche befestigt ist, die von dem Vibrationsteil (120) des Ventils (130) entfernt ist, das eine zweite Ausnehmung (142), mindestens einen Kanal (144) und mindestens ein Durchgangsloch (146) aufweist, wobei die zweite Ausnehmung (142) und der mindestens eine Kanal (144) in einer Fläche ausgenommen sind, die dem Ventil (130) des Strömungsführungselements (140) zugewandt ist, und wobei der mindestens eine Kanal (144) durch die zweite Ausnehmung (142) und das mindestens einen Durchgangsloch (146) verbunden ist, und wobei ein Vorsprung der zweiten Ausnehmung (142), der auf eine Ebene projiziert ist, auf der das Ventil (130) existiert, den mindestens einen nicht-geraden Durchgangsschlitz (132) bedeckt, wobei, wenn das piezoelektrische Element (110) durch eine Antriebsspannung mit einer bestimmten Frequenz betrieben wird, das Vibrationsteil (120) und das Ventil (130) relativ resonant vibrieren, so dass der Zentralbereich (121) des Vibrationsteils (120) und ein Bereich des Ventils (130) passend zu dem Zentralbereich (121) eine maximale Amplitude aufweisen.Piezoelectric pump ( 100 ) comprising: a piezoelectric element ( 110 ); a Vibtationsteilstück ( 120 ), which has a central area ( 121 ), a border area ( 122 ), a first recess ( 123 ), a stop ( 124 ), at least one position boundary wall ( 125 ) and at least one passageway ( 126 ), the central area ( 121 ) the piezoelectric element ( 110 ) and the central area ( 121 ) of the Vibtationsteilstückes ( 120 ) on the piezoelectric element ( 110 ), and wherein the edge region ( 122 ) the central area ( 121 ), and wherein the first recess ( 123 ) is excluded in an area which is separated from the piezoelectric element ( 110 ) of the central area ( 121 ), the stop being ( 124 ) and the at least one position boundary wall ( 125 ) from the first recess ( 123 protruding), and wherein the at least one through-groove ( 126 ) between the central area ( 121 ) and the edge area ( 122 ) and through the first recess ( 123 ) connected is; a valve ( 130 ) fixed to a surface of the piezoelectric element ( 110 ) of the edge area ( 122 ) of the vibration section ( 120 ) and the at least one non-straight through slot ( 132 ), wherein a projection of the stop ( 124 ) of the vibration section ( 120 ), which is on the valve ( 130 ) is projected, the at least one non-straight through slot ( 132 covered); and a flow guide element ( 140 ), which is attached to a surface of the vibrating part ( 120 ) of the valve ( 130 ), which has a second recess ( 142 ), at least one channel ( 144 ) and at least one through hole ( 146 ), wherein the second recess ( 142 ) and the at least one channel ( 144 ) are excluded in an area adjacent to the valve ( 130 ) of the flow guiding element ( 140 ), and wherein the at least one channel ( 144 ) through the second recess ( 142 ) and the at least one through hole ( 146 ), and wherein a projection of the second recess ( 142 ) projected onto a plane on which the valve ( 130 ), the at least one non-straight through slot ( 132 ), wherein when the piezoelectric element ( 110 ) is operated by a drive voltage having a certain frequency, the vibration part ( 120 ) and the valve ( 130 ) vibrate relatively resonantly so that the central region ( 121 ) of the vibration part ( 120 ) and an area of the valve ( 130 ) matching the central area ( 121 ) have a maximum amplitude.

Piezoelektrische Pumpe (100) nach Anspruch 1, wobei das piezoelektrische Element (110) ein Perforierungs-Loch (112) aufweist, und wobei das Vibrationsteilstück (120) eine dritte Ausnehmung (127) aufweist, und wobei die dritte Ausnehmung (127) in einer Fläche ausgenommen ist, die sich in der Nähe des piezoelektrischen Elements (110) des Zentralbereichs (121) befindet und zu einer Position des Perforationslochs (112) passt.Piezoelectric pump ( 100 ) according to claim 1, wherein the piezoelectric element ( 110 ) a perforation hole ( 112 ), and wherein the vibration section ( 120 ) a third recess ( 127 ), and wherein the third recess ( 127 ) is excluded in an area located in the vicinity of the piezoelectric element ( 110 ) of the central area ( 121 ) and to a position of the perforation hole ( 112 ) fits.

Piezoelektrische Pumpe (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Vibrationsteilstück (120) eine Vielzahl von Arm-Abschnitten (128) aufweist, die jeweils mit dem Zentralbereich (121) und dem Randbereich (122) verbunden sind, und wobei die Arm-Abschnitte (128) sich in einer geraden Linie oder in einer gebogenen Linie erstrecken. Piezoelectric pump ( 100 ) according to claim 1 or 2, wherein the vibration section ( 120 ) a plurality of arm sections ( 128 ), each connected to the central area ( 121 ) and the edge area ( 122 ) and the arm sections ( 128 ) extend in a straight line or in a curved line.

Piezoelektrische Pumpe (100) nach Anspruch 3, wobei das Ventil (130) eine Vielzahl von Perforierungsnuten (134) aufweist, und wobei das Strömungsführungselement (140) eine Vielzahl von Schlitzen (148) aufweist, und wobei die Positionen der Perforationsnuten (134) und der Schlitze (148) jeweils passend zu den Positionen der Arm-Abschnitte (128) sind, um die Arm-Abschnitte (128) sich dort hinein erstrecken zu lassen.Piezoelectric pump ( 100 ) according to claim 3, wherein the valve ( 130 ) a plurality of perforation grooves ( 134 ), and wherein the flow guiding element ( 140 ) a plurality of slots ( 148 ), and wherein the positions of the perforation ( 134 ) and the slots ( 148 ) in each case matching the positions of the arm sections ( 128 ) are to the arm sections ( 128 ) to extend into it.

Piezoelektrische Pumpe (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Ventil (130) eine vierte Ausnehmung (136a) aufweist, und wobei die vierte Ausnehmung (136a) in einer Fläche ausgenommen ist, die dem Strömungsführungselement (140) des Ventils (130) zugewandt ist, und wobei die vierte Ausnehmung (136a) zu der zweiten Ausnehmung (142) passend ist.Piezoelectric pump ( 100 ) according to any one of the preceding claims, wherein the valve ( 130 ) a fourth recess ( 136a ), and wherein the fourth recess ( 136a ) is excluded in an area which is the flow guide element ( 140 ) of the valve ( 130 ), and wherein the fourth recess ( 136a ) to the second recess ( 142 ) is appropriate.

Piezoelektrische Pumpe (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Einlassdurchmesser des mindestens einen Kanals (144) sich graduell von dem Durchgangsloch (146) zu der zweiten Ausnehmung (142) verringert.Piezoelectric pump ( 100 ) according to one of the preceding claims, wherein an inlet diameter of the at least one channel ( 144 ) gradually from the through hole ( 146 ) to the second recess ( 142 ) decreased.

Piezoelektrische Pumpe (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Vibrationsteilstück (120) eine Vielzahl von Positionsbegrenzungswänden (125, 125a, 125b) aufweist, und wobei die Positionsbegrenzungswände (125, 125a, 125b) den Anschlag (124) umgeben, und wobei eine Form der Vorsprünge von jeder der Positionsbegrenzungswände (125, 125a, 125b), die von dem Ventil (130) hervorragen, eine gekrümmte Form, eine längliche Form, eine runde Form, eine quadratische Form, eine Kreisform oder eine unregelmäßige Form aufweisen, oder wobei das Vibrationsteilstück (120) die Positionsbegrenzungswand (125c) aufweist, wobei eine Form der Positionsbegrenzungswand (125c) eine kreisförmige Form ist und den Anschlag (124) umgibt.Piezoelectric pump ( 100 ) according to one of the preceding claims, wherein the vibration section ( 120 ) a plurality of position boundary walls ( 125 . 125a . 125b ), and wherein the position boundary walls ( 125 . 125a . 125b ) the attack ( 124 ), and wherein a shape of the projections of each of the position boundary walls (FIG. 125 . 125a . 125b ) coming from the valve ( 130 ), a curved shape, an oblong shape, a round shape, a square shape, a circular shape or an irregular shape, or wherein the vibration portion (FIG. 120 ) the position limiting wall ( 125c ), wherein a shape of the position limiting wall ( 125c ) is a circular shape and the stop ( 124 ) surrounds.

Piezoelektrische Pumpe (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Form der Vorsprungs des Anschlags (124, 124a, 124b), die auf dem Ventil (130) hervorragt, eine runde Form, eine elliptische Form, eine polygonale Form oder eine unregelmäßige Form ist.Piezoelectric pump ( 100 ) according to one of the preceding claims, wherein a shape of the projection of the stop ( 124 . 124a . 124b ) on the valve ( 130 ), is a round shape, an elliptical shape, a polygonal shape or an irregular shape.

Piezoelektrische Pumpe (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Form jeder der nicht-geraden Durchgangsschlitze (132, 132a~132h) eine Bogenform, eine U-Form, einen Teil einer polygonalen Form oder eine unregelmäßige Form aufweist.Piezoelectric pump ( 100 ) according to one of the preceding claims, wherein a shape of each of said non-straight through slots ( 132 . 132a ~ 132h ) has an arcuate shape, a U-shape, a part of a polygonal shape or an irregular shape.

Betriebsverfahren für eine Piezoelektrische Pumpe (100), umfassend: Bereitstellen der Piezoelektrische Pumpe (100) nach einem der Ansprüche 1–9; und Bereitstellen einer Antriebsspannung mit einer bestimmten Frequenz, um das piezoelektrische Element (110) anzuregen, wobei das Vibrationsteilstück (120) und das Ventil (130) relativ resonant miteinander schwingen, so dass der Zentralbereich (121) des Vibrationsteilstücks (120) und ein Bereich des Ventils (130), der zu dem Zentralbereich (121) korrespondiert, eine maximale Amplitude aufweisen.Operating method for a piezoelectric pump ( 100 ), comprising: providing the piezoelectric pump ( 100 ) according to any one of claims 1-9; and providing a drive voltage of a certain frequency to cause the piezoelectric element ( 110 ), wherein the vibration section ( 120 ) and the valve ( 130 ) oscillate relatively resonantly with each other, so that the central region ( 121 ) of the vibration section ( 120 ) and an area of the valve ( 130 ) leading to the central area ( 121 ), have a maximum amplitude.