本發(fā)明屬于液體微噴領(lǐng)域,具體涉及的是一種適用于各式液體的微滴噴射方法及裝置。
背景技術(shù):中國專利文獻(xiàn)CN103203294A公開一種電磁微噴裝置,其設(shè)有上置磁鐵、噴射腔體、下置磁鐵、電極、供液管、供液槽、升降機(jī)構(gòu)、步進(jìn)電機(jī)和脈沖電流裝置;上置磁鐵和下置磁鐵分別固于噴射腔體的上下表面;噴射腔體設(shè)有液體進(jìn)口和液體噴嘴,電極設(shè)于噴射腔體兩側(cè),并伸入噴射腔體內(nèi)部,供液管一端與噴射腔體內(nèi)腔連通,供液管另一端與供液槽連通,升降機(jī)構(gòu)輸入端與步進(jìn)電機(jī)連接,升降機(jī)構(gòu)輸出端與供液槽連接,脈沖電流裝置兩端接于電極。其將液態(tài)金屬的可導(dǎo)電性,再利用磁場(chǎng)對(duì)液態(tài)金屬產(chǎn)生安培力,此安培力能轉(zhuǎn)化為液態(tài)金屬的動(dòng)能,驅(qū)動(dòng)金屬液體的噴射,極大地簡(jiǎn)化了噴射裝置的機(jī)械結(jié)構(gòu),其更優(yōu)選適合于脈沖式電流控制方式,易于對(duì)驅(qū)動(dòng)力的大小、作用時(shí)間、噴射頻率等方面的直接控制。同樣地,中國專利文獻(xiàn)CN103212516A公開一種安培力驅(qū)動(dòng)式微噴裝置,其同樣是利用安培力作為驅(qū)動(dòng)力以驅(qū)動(dòng)金屬液體的噴射。但是,上述兩項(xiàng)專利文獻(xiàn)的共同存在的缺點(diǎn)是,其僅能應(yīng)用于液態(tài)金屬,對(duì)于其它液態(tài)物質(zhì)將無法實(shí)現(xiàn)應(yīng)用,針對(duì)上述問題,本申請(qǐng)人深入研究,遂有本案產(chǎn)生。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本發(fā)明的主要目的在于提供一種液體微滴噴射裝置,其不僅可以實(shí)現(xiàn)微噴動(dòng)作,而且還可以廣泛適用于各種液態(tài)物質(zhì)。為了達(dá)成上述目的,本發(fā)明的解決方案是:一種液體微滴噴射裝置,其中,包括:磁場(chǎng)發(fā)生裝置,用于產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng);柔性泵體,置于磁場(chǎng)中并具有一由柔性材質(zhì)制成的外壁,該外壁構(gòu)建形成一噴射腔,該外壁還形成有進(jìn)液口和出液口;柔性線圈,固定繞設(shè)在柔性泵體上而與柔性泵體同步伸縮,該柔性線圈內(nèi)通有交變電流;進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y,設(shè)置在外壁的進(jìn)液口處僅允許液體單向進(jìn)入至噴射腔內(nèi);噴嘴,設(shè)置在外壁的出液口處以向外噴出液體微滴。進(jìn)一步,該液體微滴噴射裝置還包括初始液壓平衡機(jī)構(gòu),該初始液壓平衡機(jī)構(gòu)具有供液管道、供液腔、活塞和氣壓產(chǎn)生裝置,該供液管道一端與進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y相連,另一端與供液腔的出口相連,該活塞設(shè)置在供液腔的入口處并由氣壓產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的氣壓推動(dòng),該氣壓產(chǎn)生裝置對(duì)供液管道所產(chǎn)生的壓力用于使噴射腔中的液體處于噴射的臨界狀態(tài)。進(jìn)一步,該交變電流為具有相等幅值正脈沖和負(fù)脈沖的方波交流電。進(jìn)一步,該柔性線圈以螺旋的方式固定纏繞在柔性泵體的外壁上,該柔性線圈中電流的方向與磁場(chǎng)磁力線的方向垂直。進(jìn)一步,該進(jìn)液口和出液口位于螺旋纏繞的柔性線圈的上下兩端處。進(jìn)一步,該磁場(chǎng)發(fā)生裝置具有螺旋式繞設(shè)的硬性線圈,該硬性線圈套設(shè)在柔性泵體與柔性線圈的外部,該硬性線圈中通有直流電。進(jìn)一步,該液體微滴噴射裝置還包括若干根固定軸,該若干根固定軸平行設(shè)置并均固定在螺旋式硬性線圈的內(nèi)側(cè)。進(jìn)一步,該液體微滴噴射裝置還包括殼體,該磁場(chǎng)發(fā)生裝置、柔性泵體和柔性線圈均設(shè)置在殼體內(nèi),該殼體上還形成有供液體進(jìn)入和流出的開口。本發(fā)明的另一目的在于提供一種液體微滴噴射方法,其中,包括如下步驟:①在穩(wěn)定的磁場(chǎng)中置入柔性泵體,該柔性泵體具有一由柔性材質(zhì)制成的外壁,該外壁構(gòu)建形成一噴射腔,該外壁還形成有進(jìn)液口和出液口;②在柔性泵體上固定繞設(shè)有可與柔性泵體同步伸縮的柔性線圈,③往噴射腔中注入液體并使液體處于臨界噴射狀態(tài);④往柔性線圈中通入交變電流,在柔性線圈上形成閉環(huán)安培力帶動(dòng)柔性泵體產(chǎn)生伸縮動(dòng)作,以將噴射腔中液體通過出液口以液滴的方式噴射出去。進(jìn)一步,在步驟④中,當(dāng)柔性線圈通過逆時(shí)針電流時(shí),柔性線圈在磁場(chǎng)中受到指向中心的收縮力;當(dāng)柔性線圈通過順時(shí)針電流時(shí),柔性線圈在磁場(chǎng)中受到的是背離中心的擴(kuò)張力。采用上述結(jié)構(gòu)后,本發(fā)明涉及的一種液體微滴噴射裝置,其利用柔性泵體作為核心部件,柔性線圈上流動(dòng)的交變電流為驅(qū)動(dòng)因子,在磁場(chǎng)發(fā)生裝置所產(chǎn)生的磁場(chǎng)下,柔性線圈會(huì)被電磁力帶動(dòng)而對(duì)柔性泵體產(chǎn)生擠壓力或膨脹力,由此基于進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y對(duì)液體的單向?qū)?,使得液體會(huì)不斷地從外壁的進(jìn)液口進(jìn)(同時(shí)防止液體回流),再從外壁出液口的噴嘴處以微小液滴的方式噴出,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)控制液體流向的作用。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明中交變電流無需通過液體,故液體無需采用液態(tài)金屬,如此使得本發(fā)明可適用于任何液體,而不局限于液態(tài)金屬,大大拓寬了整個(gè)微噴裝置的適用范圍。附圖說明圖1為本發(fā)明涉及一種液體微滴噴射裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1中磁場(chǎng)發(fā)生裝置、柔性泵體和柔性線圈三者組合的結(jié)構(gòu)示意圖;圖3為圖1中磁場(chǎng)發(fā)生裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;圖4為圖1中柔性泵體和柔性線圈兩者組合的結(jié)構(gòu)示意圖;圖5為本發(fā)明涉及一種液體微滴噴射裝置處于出液狀態(tài)的原理示意圖;圖6為本發(fā)明涉及一種液體微滴噴射裝置處于進(jìn)液狀態(tài)的原理示意圖。圖7為本發(fā)明涉及一種液體微噴裝置另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中:磁場(chǎng)發(fā)生裝置-1;硬性線圈-11;固定軸-12;柔性泵體-2;外壁-21;噴射腔-22;進(jìn)液口-23;出液口-24;柔性線圈-3;進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y-4;噴嘴-5;殼體-6;供液管道-71;供液腔-72;活塞-73;密封蓋-74。具體實(shí)施方式為了進(jìn)一步解釋本發(fā)明的技術(shù)方案,下面通過具體實(shí)施例來對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)闡述。如圖1至圖6所示,本發(fā)明涉及的一種液體微滴噴射裝置,包括磁場(chǎng)發(fā)生裝置1、柔性泵體2、柔性線圈3、進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y4和噴嘴5,其中:該磁場(chǎng)發(fā)生裝置1,用于產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng);該柔性泵體2,置于磁場(chǎng)中并具有一由柔性材質(zhì)制成的外壁21,該外壁21構(gòu)建形成一噴射腔22,該外壁21還形成有進(jìn)液口23和出液口24;該柔性線圈3,固定繞設(shè)在柔性泵體2上而與柔性泵體2同步伸縮,該柔性線圈3內(nèi)通有交變電流;該進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y4,設(shè)置在外壁21的進(jìn)液口23處僅允許液體單向進(jìn)入至噴射腔22內(nèi);該噴嘴5,設(shè)置在外壁21的出液口24處以向外噴出液體微滴。這樣,本發(fā)明涉及的一種液體微滴噴射裝置,其利用柔性泵體2作為核心部件,柔性線圈3上流動(dòng)的交變電流為驅(qū)動(dòng)因子,在磁場(chǎng)發(fā)生裝置1所產(chǎn)生的磁場(chǎng)下,柔性線圈3會(huì)被電磁力帶動(dòng)而對(duì)柔性泵體2產(chǎn)生擠壓力或膨脹力,由此基于進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y4對(duì)液體的單向?qū)ǎ沟靡后w會(huì)不斷地從外壁21的進(jìn)液口23進(jìn),再從外壁21出液口24的噴嘴5處以微小液滴的方式噴出,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)控制液體流向的作用。具體地,在本實(shí)施例中,該磁場(chǎng)發(fā)生裝置1具有螺旋式繞設(shè)的硬性線圈11,該硬性線圈11套設(shè)在柔性泵體2與柔性線圈3的外部,該硬性線圈11中通有直流電,以在柔性泵體2和柔性線圈3所處的空間處形成一個(gè)磁場(chǎng)強(qiáng)度和方向均穩(wěn)定的磁場(chǎng)。作為此硬性線圈11的一種具體固定方式,該液體微滴噴射裝置還包括若干根固定軸12,該若干根固定軸12平行設(shè)置并均固定在螺旋式硬性線圈11的內(nèi)側(cè)。該交變電流是作為讓整個(gè)液體微滴噴射裝置可以實(shí)現(xiàn)進(jìn)液和出液的驅(qū)動(dòng)因子,作為更優(yōu)選的實(shí)施方案,該交變電流為具有相等幅值正脈沖和負(fù)脈沖的方波交流電。如圖2和圖4所示,該柔性線圈3以螺旋的方式固定纏繞在柔性泵體2的外壁21上,該柔性線圈3中電流的方向與磁場(chǎng)磁力線的方向垂直。如此可以讓柔性線圈3在磁場(chǎng)中所產(chǎn)生的電磁力能恰好垂直于柔性泵體2,達(dá)到最大的壓縮和膨脹效用。如圖4所示,該進(jìn)液口23和出液口24位于螺旋纏繞的柔性線圈3的上下兩端處,根據(jù)擠壓原理,將進(jìn)液口23和出液口24設(shè)置在此處,可以讓進(jìn)出液效果達(dá)到最佳。如圖1所示,該液體微滴噴射裝置還包括殼體6,該磁場(chǎng)發(fā)生裝置1、柔性泵體2和柔性線圈3均設(shè)置在殼體6內(nèi),該殼體6上還形成有供液體進(jìn)入和流出的開口。如圖5所示,其為本發(fā)明涉及液體微滴噴射裝置處于出液狀態(tài)的示意圖,首先在電流I1的作用下,在整個(gè)硬性線圈11內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生垂直紙面向里的磁場(chǎng),在柔性線圈3中通入了逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)的電流I2,此時(shí)在安培力的作用下,柔性線圈3將會(huì)帶動(dòng)柔性泵體2產(chǎn)生壓縮,此時(shí)進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y4處于截止?fàn)顟B(tài),而噴嘴5處于打開狀態(tài),實(shí)現(xiàn)整個(gè)液體微滴噴射裝置向外噴射微小液滴。如圖6所示,其為本發(fā)明涉及液體微滴噴射裝置處于進(jìn)液狀態(tài)的示意圖,首先在電流I1的作用下,在整個(gè)硬性線圈11內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生垂直紙面向里的磁場(chǎng),在柔性線圈3中通入了順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)的電流I2,此時(shí)在安培力的作用下,柔性線圈3將會(huì)帶動(dòng)柔性泵體2產(chǎn)生膨脹,此時(shí)進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y4處于打開狀態(tài),實(shí)現(xiàn)整個(gè)液體微滴噴射裝置的進(jìn)液。如圖7所示,其為本發(fā)明涉及一種液體微噴裝置另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖,該液體微滴噴射裝置還包括初始液壓平衡機(jī)構(gòu),該初始液壓平衡機(jī)構(gòu)具有供液管道71、供液腔72、活塞73和氣壓產(chǎn)生裝置,該供液管道71一端與進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y相連,另一端與供液腔72的出口相連,該活塞73設(shè)置在供液腔72的入口處并由氣壓產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的氣壓推動(dòng),該氣壓產(chǎn)生裝置對(duì)供液管道71所產(chǎn)生的壓力用于使噴射腔中的液體處于噴射的臨界狀態(tài)。如此,在氣壓的作用下,活塞73推頂著供液腔72中的液體,讓噴射腔中液體處于臨界噴射狀態(tài),優(yōu)選地,該初始液壓平衡機(jī)構(gòu)還包括一密封蓋74,以起到防止氣體泄露的目的。另外,本發(fā)明還涉及一種液體微滴噴射方法,其中,包括如下步驟:①在穩(wěn)定的磁場(chǎng)中置入柔性泵體,該柔性泵體具有一由柔性材質(zhì)制成的外壁,該外壁構(gòu)建形成一噴射腔,該外壁還形成有進(jìn)液口和出液口;②在柔性泵體上固定繞設(shè)有可與柔性泵體同步伸縮的柔性線圈;③往噴射腔中注入液體并使液體處于臨界噴射狀態(tài);④往柔性線圈中通入交變電流,在柔性線圈上形成閉環(huán)安培力帶動(dòng)柔性泵體產(chǎn)生伸縮動(dòng)作,以將噴射腔中液體通過出液口以液滴的方式噴射出去;具體地,在步驟④中,當(dāng)柔性線圈通過逆時(shí)針電流時(shí),柔性線圈在磁場(chǎng)中受到指向中心的收縮力;當(dāng)柔性線圈通過順時(shí)針電流時(shí),柔性線圈在磁場(chǎng)中受到的是背離中心的擴(kuò)張力。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明中交變電流無需通過液體,故液體無需采用液態(tài)金屬,如此使得本發(fā)明可適用于任何液體,而不局限于液態(tài)金屬,大大拓寬了整個(gè)微噴裝置的適用范圍。上述實(shí)施例和圖式并非限定本發(fā)明的產(chǎn)品形態(tài)和式樣,任何所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員對(duì)其所做的適當(dāng)變化或修飾,皆應(yīng)視為不脫離本發(fā)明的專利范疇。