專利名稱：專用于壓電泵的傘形閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉 及一種微型泵泵閥，尤其是指一種專用于壓電泵的傘形閥。
背景技術(shù)：
背景技術(shù)中的微型泵泵閥有，無激勵源閥(無源閥)、壓電激勵閥、熱激勵閥、靜電激勵閥、磁激勵閥、電磁/靜電激勵閥、記憶合金閥、壓電閥等。上述閥的特性是1、無激勵源閥可分為懸臂梁單向閥和雙扇門型閥兩種。這種閥的工作原理是，當(dāng)懸臂梁受到正向壓力呈打開狀態(tài)、液體或氣體進(jìn)入泵腔，懸臂梁受到反向壓力呈關(guān)閉狀態(tài)， 液體或氣體在單向閥作用下，被定向擠壓排出。該閥的加工采用電化學(xué)選擇摻雜，KOH蝕刻和各向異性深蝕刻(EDP)等工藝， 最后將整塊芯片切割成單個閥體。每個閥懸臂梁的尺寸為600um*300um*10um，在一塊 25. 4*25. 4mm芯片上可獲得800個閥。這種閥的主要特點(diǎn)是響應(yīng)快、尺寸小、死區(qū)體積小。雙扇門型微型閥，它將兩個大小相同的扇門以相反方向形成在硅片上，每扇門的兩片扇葉與硅片表面成54. 74度，扇葉之間的縫隙呈常開狀態(tài)，縫寬25um。這種閥的工作原理是，當(dāng)正向壓力作用到膜片上后，使其上的兩扇門以不同方式變形；左門呈打開狀態(tài)，右門呈關(guān)閉狀態(tài)，如果改變壓力作用方向，情形會相反。該閥的加工采用硼離子擴(kuò)散、各向異性蝕刻、陽極焊接和除去氧化層等工藝，閥扇門的尺寸為780*1580*2um)。主要適用于控制介質(zhì)粒徑為25um以內(nèi)的流體系統(tǒng)。2、壓電激勵閥可分為常閉、常開和三通等形式。常閉式壓電閥的結(jié)構(gòu)由耐熱玻璃底座、呈臺面結(jié)構(gòu)的可撓性膜片、通氣管和壓電激勵器等部分組成。這種閥的工作原理是， 在正常情況下硅臺面與出氣口相連呈關(guān)閉狀態(tài)；給激勵器通電后，使膜片發(fā)生凹變，臺面離開出氣口，閥呈打開狀態(tài)。該閥的加工采用各向異性蝕刻硅、各向同性蝕刻玻璃和放電打孔等工藝。閥臺面的面積為50um2。常開式壓電閥的結(jié)構(gòu)與常閉閥不同之處在于，可撓性硅膜片上的臺面距出氣口之間在正常情況下有一個間隙，可供流體通過，當(dāng)壓電激勵器通電使臺面向上凸變時(shí)，出氣口被切斷，閥處于關(guān)閉狀態(tài)。三通閥的結(jié)構(gòu)是，它的硅膜片上有中心和環(huán)形兩個臺面。中心臺面呈常開狀態(tài)，環(huán)形臺面呈常閉狀態(tài)。這種閥的工作原理是，在正常情況下流體可從右閥口輸入中閥口輸出。 當(dāng)給壓電激勵器通電后，中心臺面上凸，環(huán)形臺面下凹，流體可從左閥口流入中閥口流出。3、熱激勵閥通常由激勵器(加熱元件)、變形梁或膜片和閥體等部分組成。利用雙金屬形變、熱膨脹和熱傳導(dǎo)等原理制成的熱電閥，它由雙晶懸臂梁、凸形膜片和閥體等部分組成。雙晶懸臂梁是一個由η型SI外延層、ρ型SI和金屬化AI構(gòu)成加熱電阻的三層結(jié)構(gòu)。這種閥的工作原理是，在未通電情況下，流體可直接射到凸形膜片上并產(chǎn)生一個向下的壓力，使閥的出口關(guān)得更緊。當(dāng)加熱電阻通電后，由于SI、AI兩種材料的熱膨脹系數(shù)不同使懸臂梁向下彎曲，將閥的入口加大，流體射入凸形膜片下部產(chǎn)生一個壓力又使膜片上凸，從而打開閥門出口使流體涌出。該閥的加工采用化學(xué)蝕刻、外延生長、硅片直接鍵合和陽極化焊接等工藝，外形尺寸為14. 5*8. 5*1. 45mm，懸臂梁的工作頻率可達(dá)IKHz。 4、靜電激勵閥結(jié)構(gòu)是由頂、底導(dǎo)電聚合物殼和一個三層膜片結(jié)構(gòu)組成。頂?shù)讱ぷ鳛榧铍姌O，膜片由兩層聚酞亞胺和放在它們中間的一層金組成。這種閥的工作原理是，當(dāng)給激勵電極加以電壓后，可撓性膜片將根據(jù)電壓的方向和大小不同，產(chǎn)生凸凹形變，從而使諧振腔內(nèi)產(chǎn)生相應(yīng)方向與大小的脈沖壓力打開或關(guān)閉閥的出入口。該閥的加工采用表面微加工、模壓、蝕刻、鉆孔和LIGA等工藝。膜片的直徑3. 3mm、厚25um。5、磁激勵閥磁激勵閥的結(jié)構(gòu)是由上下閥座、活門和磁激勵器等部分組成?；铋T由多晶硅和磁性材料構(gòu)成。這種閥的工作原理是，在激勵器產(chǎn)生的磁場作用下，位于磁路中的活門受力向上或向下運(yùn)動，使輸入的流體向上或向下運(yùn)動。該閥的加工采用熱氧化、外延生長、蝕刻和LPCVD等工藝?；铋T的尺寸為40*40*lum，閥的總面積小于100*100um。它的主要特點(diǎn)是尺寸小、驅(qū)動力大，并適用于導(dǎo)電液體的輸送。6、電磁/(或)靜電激勵閥其是將電磁、靜電兩種激勵方式結(jié)合在一起制成微型閥，它由永久磁鐵和放在磁鐵之間的兩塊硅片組成。上面的硅片有錐形氣流入口和頂電極； 下面的硅片用4根懸臂梁將表面涂有金屬電極的可撓性膜片托起，并與入口形成一個扁諧振腔。這種閥的工作原理是，利用加給膜片電極之間的脈沖電壓Ul產(chǎn)生的洛侖茲力和加給膜片與反向頂電極之間的脈沖電壓U2產(chǎn)生庫侖力使膜片變形以打開或關(guān)閉閥口 ；實(shí)際中將Ul的脈沖持續(xù)時(shí)伺設(shè)計(jì)得很短，而U2的持續(xù)時(shí)間較長，因此當(dāng)Ul正脈沖關(guān)閉閥口時(shí)，U2 同時(shí)關(guān)閉閥口并在Ul消失后保持一段時(shí)間閥的關(guān)閉，直至第2個Ul負(fù)脈沖打開閥口時(shí)U2 同時(shí)轉(zhuǎn)換并又維持一段時(shí)間到下一個Ul正脈沖時(shí)轉(zhuǎn)換。Ul起狀態(tài)轉(zhuǎn)換作用，U2起狀態(tài)保持作用。該閥的加工采用標(biāo)準(zhǔn)IC和LPCVD、各向異性蝕刻等工藝，芯片尺寸為8*2*3mm。7、記憶合金閥記憶合金閥(SMA)是在高溫下燒制成一定形狀，冷卻后可用作敏感或執(zhí)行元件，當(dāng)通電將它加熱到一定溫度時(shí)，它將產(chǎn)生恢復(fù)或部分恢復(fù)原有形狀的力。利用這種特性制成的SMA梁式常工閥，它由SMA梁、聚亞胺膜片、墊塊、閥座和通氣管等部分組成。這種閥的工作原理是，當(dāng)給SMA梁通電后，它的形變通過墊塊傳給膜片，使膜片向下凹變擋住通氣管，從而關(guān)閉閥門。該閥的加工采用激光切割、電解光刻、自旋鍍膜等工藝，SMA 梁為NiT材料，閥座的內(nèi)、外直徑分別為0. 5mm和1mm。膜片厚度為3um。開關(guān)閥的響應(yīng)時(shí)間為 0. 5-1. 2s。8、壓電閥壓電閥是把壓電技術(shù)引入到氣動閥中的一項(xiàng)新技術(shù)。在晶體構(gòu)造中施加的張緊力、壓應(yīng)力或切應(yīng)力，除了產(chǎn)生相應(yīng)的變形外，還將在晶體中誘發(fā)出介電極化或電場。這一現(xiàn)象被稱為正壓電效應(yīng)；反之，若在這種晶體上加上電場，從而使該晶體產(chǎn)生電極化，則晶體也將同時(shí)出現(xiàn)應(yīng)變或應(yīng)力，這就是逆壓電效應(yīng)。兩者通稱為壓電效應(yīng)。壓電閥即是利用壓電逆效應(yīng)而研制的。壓電閥是利用壓電材料的變形量正比和施加在其上的電場強(qiáng)度這一特點(diǎn)，開發(fā)的一項(xiàng)比例調(diào)壓閥。由于壓電閥片在變形過程中不受機(jī)械摩擦力，且具有響應(yīng)速度快的特點(diǎn)， 可滿足高速系統(tǒng)的應(yīng)用要求；相對于上述的微型泵閥，具有功耗低、響應(yīng)快、沒有電磁干擾、 壽命長及不會發(fā)熱等優(yōu)點(diǎn)。小結(jié)上述的無激勵源閥(無源閥)結(jié)構(gòu)較為簡單、無激勵裝置，可以批量加工，適于微型泵或微型 系統(tǒng)中；上述的各種有激勵源閥，易于集成化并具有優(yōu)良的動態(tài)特性，適于與硅熱流量傳感器一體化的應(yīng)用，氣動密封性好，彈性模量低等特點(diǎn)并與IC工藝兼容；上述的靜電與電磁閥可以控制流量的方向且功耗低；上述的記憶合金閥可以在微小空間內(nèi)輸出高力值或大位移量，適于直接與微型系統(tǒng)執(zhí)行元件配套；上述的壓電閥具有靈敏度高、響應(yīng)速度快，可滿足高速系統(tǒng)的應(yīng)用要求；相對于上述的微型泵閥，其有功耗低、響應(yīng)快、沒有電磁干擾、壽命長及不會發(fā)熱等優(yōu)點(diǎn)。在工業(yè)及過程自動化控制領(lǐng)域中有廣闊的應(yīng)用前景。但是上述背景技術(shù)雖有諸多的優(yōu)點(diǎn)，但還存在不同程度的缺點(diǎn)和不足上述的各種閥體，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，加工工序多，工藝要求精湛，制造成本高昂，售價(jià)菲然，與壓電泵產(chǎn)品配套對輸送(介質(zhì))液體具有苛刻的條件和要求，且裝配工藝復(fù)雜，綜合成本高，產(chǎn)品的配套能力較差，市場難以推廣和普及。在背景專利技術(shù)，本專利發(fā)明人曾在已授權(quán)的發(fā)明專利“超微型電子泵”ZL01128771.3 ；“一種超微型液壓式電子泵及其制作工藝方法”ZL 02114467. 2 ； “超微型液壓式電子泵” ZL 02114470.2 ； “一種用于制造微型泵的壓電陶瓷片和微型氣泵” ZL200510012575. 6 ；“用于電子產(chǎn)品及CPU散熱冷卻系統(tǒng)的壓電陶瓷泵”ZL200910109281.3中描述過多種型(形)狀各異、不同材質(zhì)結(jié)構(gòu)、加工簡單，價(jià)格低廉的金屬和硅膠膜單懸臂梁閥、彈簧硅膠膜片閥、彈簧硅膠球閥、矩形彈性膜片閥、針閥，這些閥體不但具有背景技術(shù)的諸多優(yōu)點(diǎn)、而且具有背景技術(shù)無可比擬的價(jià)格優(yōu)勢和制造成本優(yōu)勢，其原因是當(dāng)壓電振子的周邊被夾持固定后產(chǎn)生的徑向拉抻和變形、限制壓電振子只能向上隆起產(chǎn)生凸凹變形的軸向機(jī)械運(yùn)動，設(shè)置的泵閥進(jìn)液口，可有效提高泵閥開合的靈敏度和自如性，并可利用低成本制作性能良好，結(jié)構(gòu)簡單實(shí)用的單向閥，制造這種單向閥只要幾分錢，而前面所述的背景技術(shù)的微型泵泵閥需要幾十元，甚至是幾百元，本專利發(fā)明人的專利技術(shù)與上述背景技術(shù)的微型泵泵閥——無激勵源閥(無源閥)、壓電激勵閥、熱激勵閥、靜電激勵閥、磁激勵閥、電磁/靜電激勵閥、記憶合金閥、壓電閥相比、制造成本是原來微型泵泵閥的千分之一，甚至是萬分之一。盡管上述背景專利技術(shù)具有諸多的優(yōu)點(diǎn)和特性，但在產(chǎn)業(yè)化和大批量生產(chǎn)中，仍會出現(xiàn)產(chǎn)品的一致性和氣密性較差的現(xiàn)象，由此導(dǎo)致產(chǎn)品的二次返工率較高，難以提高工效。其主要原因是1、以不同形狀，不同結(jié)構(gòu)制作的金屬、單懸臂梁閥很難用工藝工裝保證安裝閥體的平整度，以及固定泵閥強(qiáng)度的合適度，因而造成泵閥一致性和氣密性效果差現(xiàn)象，影響泵的整體工作性能。2、此外在長時(shí)間工作中，由于流體(如水)中介質(zhì)的附著物影響，會慢慢積累一定的雜質(zhì)或污垢，將懸臂梁托墊架起，使閥體密封墊不能復(fù)位造成泄壓和漏氣現(xiàn)象，降低泵的工作性能。3、其金屬、單懸臂梁閥固定端極易出現(xiàn)高頻運(yùn)動造成的撕裂、變形和移位現(xiàn)象，造成閥膜密封處泄壓和漏氣現(xiàn)象，影響壓電泵自吸效果、降低壓電泵的整體工作性能，和流體 (氣體)運(yùn)動速度和傳速效率。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服以上現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，發(fā)明一種用于配套壓電泵的高效單向閥，也就是研制一種專用于(流體)壓電泵的傘形閥。其特點(diǎn)是該閥體具有整體開啟的過流特性、具有結(jié)構(gòu)簡單、方便實(shí)用、開合自如、靈敏度高、響應(yīng)速度快、密封效果好、制造成本低、工作性能良好的特點(diǎn)，徹底解決了壓電泵泵閥生產(chǎn)裝配的現(xiàn)有工裝工藝所帶的問題，并適宜工業(yè)化生產(chǎn)。本發(fā)明的目的是通過泵閥結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，泵閥固定支架設(shè)計(jì)配合合理，提高泵閥的裝配工藝，優(yōu)化泵腔，達(dá)到泵閥的開啟受力均勻、截止性能好，自吸能力好的目的。通過測試， 工作效率與上述背景技術(shù)泵閥相比，提高30 % -100 %以上。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單、響應(yīng)速度快、體積小、重量輕、無噪音、壓力大、不瀉壓、止逆效果好、安裝使用方便等特點(diǎn)?？蔀椴煌吞柕?、各種各樣的壓電泵產(chǎn)品配套，適用于科研、水處理采樣、儀器儀表、化工分析、醫(yī)療器械、醫(yī)藥衛(wèi)生、生物醫(yī)學(xué)、生物工程、自動控制、 水處理、精密計(jì)量、實(shí)驗(yàn)檢測、微流量配給、微全分析系統(tǒng)、芯片實(shí)驗(yàn)室和PCR芯片等多種流體，包括氣體、水、特別是液體領(lǐng)域和場合。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下為了更好地說明和理解技術(shù)內(nèi)容，下面所述零部件后括號內(nèi)帶上標(biāo)號，故煩同時(shí)參看附圖和標(biāo)號說明。1、專用于壓電泵的傘形閥，其特征是由傘形閥和閥架組成，傘形閥的閥柄穿過并位于閥架中心通孔，該閥架中心通孔周圍分布有可整體開啟和關(guān)閉的過流通孔(6)，該過流通孔(6)與張開的傘形閥傘做開啟和關(guān)閉的配合的對應(yīng)。2、所述的專用于壓電泵的傘形閥，其特征是所述的傘形閥是傘形閥A 1，其閥柄上有限位凸臺(5)，張開的傘形上面凸起，張開的傘形下面為平面作為與閥架過流通孔(6) 流體進(jìn)出口的配合面。3、所述的專用于壓電泵的傘形閥，其特征是所述的傘形閥是傘形閥B 2，其閥柄上有限位凸臺(5)，張開的傘形上面為平面，張開的傘形下面為向下的圓形斜面或者是圓形弧面，作為與閥架過流通孔(6)流體進(jìn)出口的配合面。4、所述的專用于壓電泵的傘形閥，其特征是所述的傘形閥其閥柄上有限位凸臺 (5)，張開的傘形上面為凸起或者平面，張開的傘形下面為向上的圓形斜面或者是圓形弧面，作為與閥架過流通孔(6)流體進(jìn)出口的配合面。5、上述所述的任意一種專用于壓電泵的傘形閥，其特征是傘形閥為傘形結(jié)構(gòu)的單向閥，其材質(zhì)為硅橡膠，閥體比重0. 95-1. 4g/m3之間，厚度0. 30-0. 8毫米之間，肖氏硬度在48-56度之間，也包括上述數(shù)值之間其中的任意一個數(shù)。6、上述所述的任意一種專用于壓電泵的傘形閥，其特征是傘形閥為傘形結(jié)構(gòu)的單向閥，其材質(zhì)為硅橡膠，閥體比重在1. 1-1. 2g/m3之間，厚度在0. 45-0. 55毫米之間，肖氏硬度在49-52度之間，也包括上述數(shù)值之間其中的任意一個數(shù)。7、上述所述的任意一種專用于壓電泵的傘形閥，其特征是根據(jù)權(quán)利要求1所述的專用于壓電泵的傘形閥，其特征是在傘形閥和閥架互相配合面上涂裝甲基硅油。換一個角度來說，本發(fā)明的技術(shù)解決方案和優(yōu)點(diǎn)與效果是1、設(shè)計(jì)制作一種傘形結(jié)構(gòu)的.單向閥，其特點(diǎn)是可在不改變尺寸的情況下，以此件為基準(zhǔn)制作上述不同型號的各種各樣的傘形結(jié)構(gòu)的單向閥；可適用于為不同型號的、各種各樣的壓電泵產(chǎn)品配套。
2、設(shè)計(jì)一種傘形結(jié)構(gòu)的單向閥，該單向閥主要技術(shù)特點(diǎn)為閥片材質(zhì)為硅橡膠，閥體比重、厚度、肖氏硬度都有一個取值范圍，根據(jù)負(fù)載工作壓力的需要，調(diào)整泵閥材質(zhì)的比重、軟硬度和厚度，而適應(yīng)泵閥與壓電陶瓷換能片的跟從和配合，提高壓電氣泵的泵閥密封效果和工作性能。3、設(shè)計(jì)一種泵閥固定支架，該固定支架具有結(jié)構(gòu)簡單、安裝使用方便的特點(diǎn)，該固定支架的特點(diǎn)是固定支架即是泵腔中相連接的一個重要組成部分，可在固定支架的周邊、 增加或減少密封圈直徑大小即可改變泵腔容積，使壓力增大或者減小。4、本發(fā)明具有簡單、實(shí)用、緊湊、制造成本低的優(yōu)點(diǎn)和特性。5、本發(fā)明徹底改變了背景技術(shù)存在的缺點(diǎn)和不足是，它不需要背景技術(shù)復(fù)雜的加工工藝和加工工序，而是利用整體開啟閥的過流特性和本發(fā)明的技術(shù)特點(diǎn)，使閥體進(jìn)、出兩端面上產(chǎn)生均勻的壓力差，從而自動的穩(wěn)定的實(shí)現(xiàn)開啟和關(guān)閉工作，達(dá)到單向閥的作用。本發(fā)明的傘形單向閥與上述的背景技術(shù)微型泵泵閥相比較，具有明顯的性價(jià)比綜合特征；與上述背景技術(shù)微型泵泵閥制造成本相比，是其制造成本的千分之一，甚至是萬分之一。6、為了對傘形的單向閥結(jié)構(gòu)等參數(shù)進(jìn)行測試，通過有限元仿真推導(dǎo)其理論流量及過流面積公式，同時(shí)結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對傘形單向閥結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、性能對比、過流特性、泄漏、耐壓等特性進(jìn)行測試，優(yōu)化泵腔結(jié)構(gòu)，解決泵閥固定支架圓盤面積和進(jìn)液、排液過流面積之間的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其相互合理配比，提高泵閥的跟從性和壓電泵的整體工作效率。性能穩(wěn)定，安全可靠。7、為了減少整體開啟傘形單向閥運(yùn)動中機(jī)械摩擦帶來的工作噪音，同時(shí)增強(qiáng)泵閥的開合強(qiáng)度，采用了在傘形閥和閥架互相配合面上涂裝甲基硅油(市售的各種型號的甲基硅油均可)的工藝。需要說明的是甲基硅油具有卓越的耐高溫性、耐低溫性，優(yōu)良的電絕緣性，良好的耐老化性，具有低的表面張力，具有無毒無味的生理惰性，粘溫系數(shù)低，壓縮性較高，揮發(fā)性低，潤滑性較好等。因而整體開啟傘形單向閥工作噪音低、開合自如、靈敏度高、 響應(yīng)速度快、尤其是傘形單向閥在運(yùn)動過程中可以防止其偏移，提高泵閥的密封性、工作性能穩(wěn)定、自吸能力良好本發(fā)明的結(jié)構(gòu)包括但不限于上述結(jié)構(gòu)。 四

圖1(a)是本發(fā)明的實(shí)施例1傘形閥A的結(jié)構(gòu)示意圖；圖1 (b)本發(fā)明的實(shí)施例2 傘形閥B的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2(a)是圖1(a)中實(shí)施例1的工作原理剖視示意圖；圖2(b)是圖1 (b)中實(shí)施例2的工作原理剖視示意圖；圖3是本發(fā)明的實(shí)施例1中閥架A的第一種結(jié)構(gòu)示意圖，圖4是圖3的A-A剖視圖；圖5是本發(fā)明的實(shí)施例1中閥架A的第二種結(jié)構(gòu)示意圖，圖6是圖5的B-B剖視圖；圖7是本發(fā)明的實(shí)施例1中閥架A的第三種結(jié)構(gòu)示意圖，圖 8是圖7的C-C剖視圖；圖9是本發(fā)明的實(shí)施例2中閥架B的第一種結(jié)構(gòu)示意圖，圖10是圖9的D-D剖視圖；圖11是本發(fā)明的實(shí)施例2閥架B的第二種結(jié)構(gòu)示意圖，圖12是圖11 的E-E剖視圖；圖13是本發(fā)明的實(shí)施例2閥架B的第三種結(jié)構(gòu)示意圖，圖14是圖13的F-F 剖視圖；圖15是本發(fā)明的閥架上裝配兩個進(jìn)、出傘形閥的結(jié)構(gòu)示意圖。
上述圖中標(biāo)號說明1.傘形閥A，2.傘形閥B，3.閥架A，4.閥架B，5、限位凸臺，6、 過流通孔。
五具體實(shí)施例方式參見圖1(a)，這是一個傘形閥，閥柄(傘把或者稱作手把)上有限位凸臺5，該限位凸臺5截面呈“一”字形、“十字”形、“三點(diǎn)”形、“圓”形等形狀；張開的傘形上面凸起， 張開的傘形下面為平面作為與閥架過流通孔6流體進(jìn)出口配合的一個面，這個結(jié)構(gòu)可稱為 “傘形閥A 1”。參見圖1(b)，這個傘形閥與上述結(jié)構(gòu)基本相同，不同點(diǎn)是在張開的傘形上面為平面，下面為向下的斜面(圖示)，作為與閥架過流通孔6流體進(jìn)出口配合的一個面，這個結(jié)構(gòu)可稱為“傘形閥B 2”。實(shí)施例1 參見圖2(a)，這是一個傘形閥A 1與閥架A 3相連接配合的結(jié)構(gòu)，傘形閥A 1中傘柄通過(或者說穿過)并位于閥架A 3中心的孔，其傘柄上的限位凸臺5卡在閥架A 3通孔外，由于流體作用在傘形閥A 1傘面上下兩側(cè)的壓力不同，使傘形閥A 1張開的傘形平面可上下往復(fù)運(yùn)動，就像飛翔的蝴蝶翅膀上下運(yùn)動一樣，該傘形閥A 1張開的傘形下平面與閥架A 3上面的流體進(jìn)出口過流通孔6作開啟和關(guān)閉的配合，該過流通孔6具有整體開啟和關(guān)閉的特性。另外還有一種上下運(yùn)動方式，當(dāng)傘形閥A 1中傘柄上的限位凸臺5卡在閥架A 3通孔外較遠(yuǎn)的地方，如有0.3-1毫米遠(yuǎn)處，則傘形閥A 1整體可上下往復(fù)運(yùn)動；或者傘形閥A 1整體和傘面可共同可上下往復(fù)運(yùn)動；總之來實(shí)現(xiàn)傘形閥A 1張開的傘形下平面與閥架A 3上面的流體進(jìn)出口過流通孔6作整體開啟和關(guān)閉的配合。實(shí)施例2:參見圖2(b)，與圖2(a)基本相同，不同點(diǎn)是圖2 (b)中的傘形閥是傘形閥B 2，這是一個傘形閥B 2與閥架B 4相連接配合的剖視示意圖，可上下的傘形閥B 2中傘柄通過并位于閥架B 4的中心孔中，其傘柄上的限位凸臺5卡在閥架B 4通孔外面，由于流體作用在傘形閥傘面上下兩側(cè)的壓力不同，使傘形閥B 2張開的傘形下斜面與閥架B 4 上面的流體進(jìn)出口過流通孔6作開啟和關(guān)閉的配合，為了配合的更好，傘形閥B 2張開的傘形下斜面與閥架B 4上面的斜面相對應(yīng)且作為彼此的配合面，過流通孔6就是位于這個閥架B4斜面上面的。實(shí)施例3 就是上面的兩個實(shí)施例的綜合，即所述的傘形閥其閥柄上有限位凸臺 5，張開的傘形上面為凸起或者為平面，張開的傘形下面為向上的圓形斜面或者是圓形弧面，作為與閥架過流通孔(6)流體進(jìn)出口的配合面。參見圖3和圖4，閥架A 3作為第一種結(jié)構(gòu)示意圖，中心通孔是用作穿過傘形閥閥柄的，該中心通孔周圍均布三個截面呈弧形槽的過流通孔6，用作流體通過的孔道。參見圖5和圖6，閥架A 3作為第二種結(jié)構(gòu)示意圖，基本同圖3和圖4，不同之處是閥架A 3中心通孔周圍均布四個截面呈弧形槽的過流通孔6。 參見圖7和圖8，閥架A 3作為第三種結(jié)構(gòu)示意圖，基本同圖3和圖4，不同之處是閥架A 3中心通孔周圍均布三個截面呈園形的過流通孔6。當(dāng)然該過流通孔6也可有2、4、 5、6個等均布。參見圖9和圖10，閥架B 4作為第一種結(jié)構(gòu)示意圖，中心通孔是用作穿過傘形閥閥柄的，該中心通孔周圍均布三個截面呈弧形槽的過流通孔6，用作流體通過的孔道。與圖3和圖4基本相同，不同點(diǎn)是采用的閥架B 4，圖10中閥架B 4下底面呈圓形弧面(圓弧面) 或者呈圓形斜面作為與傘形閥B 2的開啟和關(guān)閉的配合面。從圖10看閥架B 4下底面剖面呈圓弧線，從立體角度看是個凹下的園球面(圓形弧面)。參見圖11 和圖12，閥架B 4作為第二種結(jié)構(gòu)示意圖，基本同圖9和圖10，不同點(diǎn)是該閥架B 4中心通孔周圍均布四個截面呈弧形槽的過流通孔6。參見圖13和圖14，閥架B 4作為第三種結(jié)構(gòu)示意圖，基本同圖9和圖10，不同點(diǎn)是該閥架B 4中心通孔周圍均布三個截面呈圓形的過流通孔6。當(dāng)然該過流通孔6可有2、 4、5、6個等均布。參見圖15，在閥架A 3上裝配兩個一正一反的傘形閥A 1，可作為進(jìn)、出流體的閥門。這也是上述各個傘形閥在閥架上的工作狀態(tài)示意圖。需要說明的是1、上述閥架A 3、閥架B 4上的各種截面不同的、數(shù)量不同的過流通孔6均屬于流體的通道，都是與傘形閥張開的傘形面作為流體進(jìn)出口配合面。2、傘形閥張開的傘形下面為平面或者為向下的圓形斜面或者是向下的圓形弧面， 傘形閥張開的傘形下面還可以是向上的圓形斜面或者是圓形弧面，均可作為與閥架過流通孔(6)流體進(jìn)出口的配合面。3、傘形閥為傘形結(jié)構(gòu)的單向閥，其材質(zhì)為硅橡膠，閥體比重0. 95-1. 4g/m3之間，厚度0. 30-0. 8毫米之間，肖氏硬度在48-56度之間，也包括上述數(shù)值之間其中的任意一個數(shù)， 如閥體比重為 0. 96,0. 97,0. 98,0. 99,1. 00,1. 01,1. 02,1. 03,1. 04,1. 05,1. 06,1. 07,1. 10、 1. 11,1. 12、1. 13、1. 14、1. 15、1. 16、1. 17、1. 18、1. 19、1. 20、1. 25、1. 30、1. 35、1. 38、1. 39、 1. 4 等 g/m3 ；如閥體厚度為 0. 31,0. 32,0. 33,0. 34,0. 35. · · 0. 4,0. 50,0. 60,0. 65,0. 70、 1. 75,0. 78,0. 79、0. 8 等毫米；如閥體肖氏硬度在 48、49、50、51、52、53、54、55、56 度。根據(jù)測試傘形閥的閥體比重在1. l_1.2g/m3之間，厚度在0. 45-0. 55毫米之間，肖氏硬度在49-52 度之間時(shí)，效果顯得較好。4、以上僅為本發(fā)明之較佳實(shí)施例，但其并不限制本發(fā)明的實(shí)施范圍，即不偏離本發(fā)明的權(quán)利要求所作之等同變化與修飾，仍應(yīng)屬于本發(fā)明之保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.專用于壓電泵的傘形閥，其特征是由傘形閥和閥架組成，傘形閥的閥柄穿過并位于閥架中心通孔，該閥架中心通孔周圍分布有可整體開啟和關(guān)閉的過流通孔(6)，該過流通孔(6)與張開的傘形閥傘做開啟和關(guān)閉的配合的對應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的專用于壓電泵的傘形閥，其特征是所述的傘形閥是傘形閥A 1，其閥柄上有限位凸臺(5)，張開的傘形上面凸起，張開的傘形下面為平面作為與閥架過流通孔(6)流體進(jìn)出口的配合面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的專用于壓電泵的傘形閥，其特征是所述的傘形閥是傘形閥B 2，其閥柄上有限位凸臺(5)，張開的傘形上面為平面，張開的傘形下面為向下的圓形斜面或者是圓形弧面，作為與閥架過流通孔(6)流體進(jìn)出口的配合面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的專用于壓電泵的傘形閥，其特征是所述的傘形閥其閥柄上有限位凸臺(5)，張開的傘形上面為凸起或者平面，張開的傘形下面為向上的圓形斜面或者是圓形弧面，作為與閥架過流通孔(6)流體進(jìn)出口的配合面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4所述的任意一種專用于壓電泵的傘形閥，其特征是傘形閥為傘形結(jié)構(gòu)的單向閥，其材質(zhì)為硅橡膠，閥體比重0. 95-1. 4g/m3之間，厚度0. 30-0. 8毫米之間， 肖氏硬度在48-56度之間，也包括上述數(shù)值之間其中的任意一個數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-4所述的任意一種專用于壓電泵的傘形閥，其特征是傘形閥為傘形結(jié)構(gòu)的單向閥，其材質(zhì)為硅橡膠，閥體比重在1. 1-1. 2g/m3之間，厚度在0. 45-0. 55毫米之間，肖氏硬度在49-52度之間，也包括上述數(shù)值之間其中的任意一個數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-4所述的任意一種專用于壓電泵的傘形閥，其特征是根據(jù)權(quán)利要求1所述的專用于壓電泵的傘形閥，其特征是在傘形閥和閥架互相配合面上涂裝甲基硅油。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種專用于壓電泵的傘形閥。
背景技術(shù)：
中的微型泵泵閥有無激勵源閥、壓電激勵閥、熱激勵閥、記憶合金閥、壓電閥等，都存在一定的缺點(diǎn)，如上述的各種閥體，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，制造成本高昂，有的出現(xiàn)產(chǎn)品的一致性和氣密性較差的現(xiàn)象。本發(fā)明的目的是研制一種專用于壓電泵的傘形閥。結(jié)構(gòu)是由傘形閥和閥架組成，傘形閥的閥柄穿過并位于閥架中心通孔，該閥架中心通孔周圍分布有過流通孔，該過流通孔與張開的傘形閥傘做開啟和關(guān)閉的對應(yīng)配合。優(yōu)點(diǎn)和用途是具有結(jié)構(gòu)簡單、靈敏度高、密封效果好、制造成本低、工作性能良好的特點(diǎn)，適用于水處理、化工分析、醫(yī)療器械、生物醫(yī)學(xué)、自動控制等多種流體，包括氣體、水、特別是液體領(lǐng)域和場合。
文檔編號F04B53/10GK102287365SQ20111025570
公開日2011年12月21日 申請日期2011年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月31日
發(fā)明者楊竹君, 胡軍 申請人:楊竹君, 胡軍