微型脈沖式液體泵的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種微型脈沖式液體泵，包括具有液體通道的泵芯，液體通道具有液體入口和出口，用于待加壓液體通過液體通道；入口單向閥和出口單向閥分別設(shè)置液體入口和出口處，用于使得待加壓液體僅在待加壓液體的流動方向上流動，其中出口單向閥的閾值大于入口單向閥的閾值；加熱裝置，其位于液體入口和出口之間，用于以脈沖方式加熱待加壓液體，使得在加熱裝置附近的部分待加壓液體被汽化而形成汽泡，由此使得待加壓液體因部分液體汽化體積膨脹而其壓力增大；其中在待加壓液體的壓力增大至高于出口單向閥的閾值時，出口單向閥開啟以將液體泵送出液體出口，所泵送的液體的量能夠根據(jù)加熱裝置的位置不同的變化而變化。
【專利說明】微型脈沖式液體泵
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及^-種液體泵,并且特別地涉及一種微型脈沖式液體泵。
【背景技術(shù)】
[0002]目前,現(xiàn)有技術(shù)中用于泵送液體的離心式泵、葉片泵、壓電片式泵在結(jié)構(gòu)上比較復(fù)雜,并且由于電氣部件和運動部件多而導(dǎo)致造成的體積大、啟動輸出慢、停止慢等技術(shù)缺陷。
[0003]與上述其他泵相比，振動式栗體積小,屬于小型或微型液體泵，其中利用膜片振動來引起腔體的壓力變化，但是其能夠提供的壓力增大有限，輸出的壓力不高。
[0004]綜上，目前的微型液壓泵都沒有有效解決泵送小液量、高壓力、可靠性高、低耗能、超低溫環(huán)境(例如零下一百多攝氏度)、運動部件少、要避免部件在超低溫環(huán)境下的收縮帶來的問題和/或運動部件在工作中產(chǎn)生的熱量對于可能輸送的超低溫液體帶來的溫度升高的不利影響等的技術(shù)問題,包含由運動部件的泵特別不適合用于輸送超低溫液體。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型意圖改善現(xiàn)有技術(shù)的上述技術(shù)缺陷。
[0006]本實用新型的一個目的在于提供一種微型脈沖式液體泵,其可以提供大壓差、體積小且低耗能。
[0007]本實用新型的另一個目的在于提供一種微型脈沖式液體泵，其磨損少且壽命長、無運動部件。
[0008]本實用新型的又一個目的在于提供一種微型脈沖式液體泵,并且結(jié)構(gòu)簡單并且容易維護，并且能夠用于超低溫環(huán)境。
[0009]本實用新型的再一個目的在于提供一種微型脈沖式液體泵,可以用于輸送過程自增壓應(yīng)用、頻率響應(yīng)高、可以設(shè)計為定量脈沖和/或啟動輸出快。
[0010]為此,本實用新型提供如下的技術(shù)方案:
[0011]一種微型脈沖式液體泵,包括具有液體通道的泵芯,所述液體通道具有液體入口和出口，用于待加壓液體通過所述液體通道；
[0012]入口單向閥和出口單向閥分別設(shè)置所述液體入口和出口處,用于使得所述待加壓液體僅在所述待加壓液體的流動方向上流動，其中所述出口單向閥的閾值大于所述入口單向閥的閾值；
[0013]加熱裝置,其位于所述液體入口和出口之間，用于以脈沖方式加熱所述待加壓液體，使得在所述加熱裝置附近的部分待加壓液體被汽化而形成汽泡，由此使得所述待加壓液體因部分液體汽化體積膨脹而其壓力增大；
[0014]其中在所述待加壓液體的壓力增大至高于所述出口單向閥的閾值時,所述出口單向閥開啟以將液體栗送出所述液體出口，所栗送的液體的量能夠根據(jù)所述加熱裝置的加熱位置不同而變化。[0015]優(yōu)選地,所述加壓裝置為電加熱裝置。
[0016]優(yōu)選地，所述加熱裝置設(shè)置所述液體通道內(nèi)與所述待加壓液體直接接觸。
[0017]優(yōu)選地,所述加熱裝置設(shè)置所述液體通道的外周壁上。
[0018]優(yōu)選地,所述液體通道由在化學(xué)性質(zhì)上耐受所述待加壓液體的金屬材料構(gòu)成，正、負電極分別連接到所述液體通道的兩端，電極能夠以脈沖方式供電,作為所述加熱裝置的所述液體通道在通電時能夠加熱所述待加壓液體，使與所述液體通道相鄰近的部分待加壓液體汽化而形成汽泡，由此使得所述待加壓液體因部分液體汽化體積膨脹而其壓力增大。
[0019]優(yōu)選地,所述電加熱裝置為電阻絲。
[0020]本實用新型還提供用于上述微型脈沖式液體泵的操作方法,所述加熱裝置以脈沖方式加熱所述待加壓液體，即，在多個間隔的加熱時間段內(nèi)加熱所述待加壓液體，在兩個相鄰的加熱時間段之間間隔一段非加熱時段；該操作方法包括多個循環(huán)操作,每個循環(huán)操作均包括以下步驟:
[0021]當(dāng)待加壓液體通過所述入口單向閥進入所述泵芯并且基本上充滿所述液體入口和出口之間的所述液體通道時，啟動所述加熱裝置在第一加熱時段的加熱,使得部分的待加熱液體汽化而體積膨脹導(dǎo)致壓力增大，當(dāng)所述壓力增大至大于所述出口單向閥的閾值時,所述出口單向閥開啟，壓力增大的液體被泵送出；
[0022]由于隨著排出的待加壓液體的量增大以及在所述一段非加熱時段期間的溫度下降導(dǎo)致的汽體凝結(jié)為液體體積膨脹減少，在所述液體入口和出口之間的液體壓力會減小至小于所述出口單向閥的閾值,所述出口單向閥關(guān)閉，隨后新的待加壓液體通過所述入口單向閥進入所述液體通道。
[0023]【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]下面將參考示意性附圖描述本實用新型，為了圖示的目的附圖顯示非限定性實施例并且其中:
[0025]圖1顯示根據(jù)本實用新型第一實施例的微型脈沖式液體泵,包括位于液體管道內(nèi)的加熱裝置；
[0026]圖2-1至圖2-5示意性地示出根據(jù)本實用新型的微型脈沖式液體泵中的增壓工作
原理；
[0027]圖3顯示根據(jù)本實用新型第二實施例的微型脈沖式液體泵,包括位于液體管道的外周壁上的加熱裝置；
[0028]圖4顯示根據(jù)本實用新型第三實施例的微型脈沖式液體泵,其中所述液體管道本身作為加熱裝置。
[0029]該圖未按比例繪制，并且僅僅顯示本實用新型的一個實施例以便解釋本實用新型，一些部分被省略并且其它僅僅被提示。
[0030]【具體實施方式】
[0031]在圖1中，顯示根據(jù)本實用新型第一實施例的微型脈沖式液體泵，包括:具有液體通道的泵芯18,液體通道具有液體入口 I和出口 8,用于待加壓液體通過液體通道,其中液體通道的直徑較小使得能夠其內(nèi)的液體能夠由于毛細作用而在端面形成凹面,例如直徑可以在0.1-1Omm之間，優(yōu)選3或5mm ;入口單向閥2和出口單向閥6，分別設(shè)置液體入口 I和液體出口 8處并且同方向布置,用于使得待加壓液體僅在待加壓液體的流動方向(如箭頭所述的)上流動，以避免液體回流，其中出口單向閥6的閾值大于所述入口單向閥2的閾值；加熱裝置4,其位于所述液體入口和出口之間，用于以脈沖方式加熱所述待加壓液體，使得在所述加熱裝置附近的部分待加壓液體被迅速汽化而形成汽泡，相對于部分待加壓液體的體積,通常汽泡的體積會膨脹上千倍,使得所述待加壓液體體積膨脹而其壓力增大。在這里的脈沖方式加熱是指在多個間隔的加熱時間段內(nèi)加熱所述待加壓液體,并且在兩個相鄰的加熱時間段之間間隔一段非加熱時段。
[0032]在工作時,待加壓液體推開入口單向閥2進入泵芯18的液體通道,隨著加熱裝置4在第一加熱時間段加熱進入液體通道中的液體,使部分液體迅速汽化而導(dǎo)致內(nèi)部壓力增大’當(dāng)大于入口單向閥2時入口單向閥2關(guān)閉，隨后大于出口單向閥6的閾值時出口單向閥6開啟,從而栗送出液體,栗送出的液體量可以根據(jù)加熱單元的位置來控制。隨著液體的泵送以及在第一加熱時間段之后的第一非加熱時間段期間的液體溫度下降導(dǎo)致的汽泡重新凝結(jié)為液體，膨脹變小或消失,液體通道內(nèi)的壓力小于出口單向閥6以及外部的待加熱液體的壓力，會重新開始第二個工作循環(huán),與上述工作流程相同。
[0033]優(yōu)選地，加熱裝置4為電加熱裝置,諸如電阻絲等，用于加熱待加壓液體，電阻絲的兩端分別連接至正、負電極5，用于為電阻絲供電。
[0034]入口和出口單向閥2和6可以選用目前市場可得到和相關(guān)【技術(shù)領(lǐng)域】已知的任何已知單向閥，并不局限于圖示的單向閥。
[0035]圖2-1至圖2-5示意性地示出根據(jù)本實用新型的微型脈沖式液體泵中的增壓工作原理，其中在圖2-1 中，示出了位于液體通道內(nèi)的電加熱裝置4,當(dāng)電加熱裝置4在第一脈沖加熱時間段期間被通電加熱時，與其鄰近的待加壓液體被加熱而汽化成汽泡，當(dāng)汽泡膨脹時,位于入口單向閥2和出口單向閥6之間的待加壓液體因部分液體汽化體積發(fā)生膨脹’由此導(dǎo)致其中壓力變大。
[0036]圖3顯示根據(jù)本實用新型第二實施例的微型脈沖式液體泵，包括位于液體管道的外周壁上的加熱裝置4,加熱裝置4可以根據(jù)需要設(shè)置在液體通道的一段或全部外周壁上，其工作原理與圖2-1至圖2-5所示的類似。
[0037]圖4顯示根據(jù)本實用新型第三實施例的微型脈沖式液體栗，其中液體管道作為加熱裝置4，并且由在化學(xué)性質(zhì)上耐受待加壓液體的金屬材料構(gòu)成,正、負電極5分別連接到液體通道的兩側(cè)或兩端，電極5能夠以脈沖方式供電,作為加熱裝置的液體通道在通電時能夠加熱待加壓液體，使與液體通道相鄰近的部分待加壓液體汽化而形成汽泡，由此使得待加壓液體因部分液體汽化體積膨脹而其壓力增大，其工作原理與圖2-1至圖2-5所示的類似。
[0038]本實用新型還涉及一種操作根據(jù)上述微型脈沖式液體泵的方法,所述加熱裝置4以脈沖方式加熱所述待加壓液體，即,在多個間隔的加熱時間段內(nèi)加熱所述待加壓液體,在兩個相鄰的加熱時間段之間有一段非加熱時段；該操作方法包括多個循環(huán)操作，每個循環(huán)操作均包括以下步驟:
[0039]當(dāng)待加壓液體通過入口單向閥2進入泵芯18并且基本上充滿液體入口和出口之間的液體通道時,啟動加熱裝置4在第--加熱時段中加熱待加壓液體,使得部分的待加熱液體汽化而使其體積膨脹導(dǎo)致壓力增大，當(dāng)壓力增大至大于出口單向閥6的閾值時，出口單向閥6開啟，壓力增大的液體被泵送出；[0040]由于隨著排出的待加壓液體的排出以及在第一加熱時段之后的一段非加熱時段期間剩余液體溫度的—F降導(dǎo)致的已經(jīng)汽化的液體因溫度降低而重新變成液體，體積膨脹減少，在液體入口和出口之間的液體壓力會陸續(xù)減小至小于出口單向閥6的閾值以及入口單向閥2的閾值,所述出口和入口單向閥2、6相繼關(guān)閉，并且新的待加壓液體通過入口單向閥2進入所述液體通道。
[0041]盡管在上面結(jié)合本實用新型的優(yōu)選實施例描述了本實用新型，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將顯而易見可想到若干修改而不脫離如以下權(quán)利要求限定的本實用新型。
【權(quán)利要求】
1.一種微型脈沖式液體泵，包括具有液體通道的泵芯,所述液體通道具有液體入口和出口，用于待加壓液體通過所述液體通道； 其特征在于,入口單向閥和出口單向閥分別設(shè)置所述液體入口和出口處，用于使得所述待加壓液體僅在所述待加壓液體的流動方向上流動； 加熱裝置，其位于所述液體入口和出口之間，用于以脈沖通電方式加熱所述待加壓液體，使得在所述加熱裝置附近的部分待加壓液體被汽化而形成汽泡，由此使得所述待加壓液體因液體汽化體積膨脹而其壓力增大； 其中在所述待加壓液體的壓力增大至高于所述出口單向閥的閾值時，所述出口單向閥開啟以將液體泵送出所述液體出口，所泵送的液體的量能夠根據(jù)所述加熱裝置位置不同而變化； 所述加熱裝置為電阻絲。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型脈沖式液體泵，其特征在于，所述加熱裝置設(shè)置所述液體通道內(nèi)與所述待加壓液體直接接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型脈沖式液體泵,其特征在于,所述加熱裝置設(shè)置所述液體通道的外周壁上。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的微型脈沖式液體泵，其特征在于，所述出口單向閥的閾值大于所述入口單向閥的閾值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型脈沖式液體泵,其特征在于,所述液體通道由在化學(xué)性質(zhì)上耐受所述待加壓液體的金屬材料構(gòu)成，正、負電極分別連接到所述液體通道的兩端，電極能夠以脈沖方式供電，作為所述加熱裝置的所述液體通道在通電時能夠加熱所述待加壓液體,使與所述液體通道相鄰近的部分待加壓液體汽化而形成汽泡，由此使得所述待加壓液體因部分液體汽化體積膨脹而其壓力增大。
【文檔編號】F04B19/24GK203770058SQ201420028748
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年1月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月15日
【發(fā)明者】茍仲武 申請人:茍仲武