本發(fā)明涉及一種流體泵,尤其涉及一種帶有旁路微流道的電共軛流體泵。
背景技術:
電共軛流體是一種特殊的具有良好電流體動力學特性的機能性絕緣流體,當浸入其中的金屬電極被施加數(shù)百伏特以上的直流電壓時,電極間流體將產(chǎn)生定向流動而形成射流,且射流強度隨著輸入電壓的提高顯著增強,這種現(xiàn)象被稱為電共軛效應。
電共軛流體泵是利用電共軛效應制作的能夠輸出一定壓力和流量的流體的機械。電共軛流體泵做為一種新型泵,具備無需機械運動機構,能量可直接轉換,功率密度大,機構緊湊,體積小,無噪聲等優(yōu)點;可廣泛應用于電子器件的流體冷卻裝置中。
電極單元(電極對)是產(chǎn)生電共軛效應的核心器件,常用的電極單元(電極對)是三棱柱電極—縫隙電極對(陣列),其高度大于數(shù)百微米保證了泵良好的密封能力和性能。
已有的基于三棱柱電極—縫隙電極對的電共軛流體泵的主要組成和原理是:密封的下殼體的流體槽中,三棱柱電極—縫隙電極對依次排列形成陣列。流體槽中的電共軛流體在三棱柱電極、縫隙電極的電共軛效應下,從三棱柱電極處流向縫隙電極,再從縫隙電極的縫隙處加速流入下一個三棱柱電極—縫隙電極對;然后被逐級加速,最后從出液口向外射出。這種電共軛流體泵存在的問題是:在零流量及小流量輸出時,其輸出壓力減少。其原因可能是:場發(fā)射效應使三棱柱電極發(fā)射出的電子與電共軛流體分子結合形成的陰離子,或者場電離作用下電共軛流體分子失去電子形成的陽離子,產(chǎn)生自由電荷;在零流量及小流量輸出時前一級電極對間產(chǎn)生的自由電荷不能迅速流走,影響后一級電極對間自由電荷的速度和效率,降低了電共軛流體作用;同時在零流量及小流量輸出時,電極周圍異號電荷層的形成,也將會隔絕電場對電共軛流體的進一步作用,導致傳導泵送的效力降低。從而限制了電共軛流體泵在小流量或零流量輸出,大輸出壓力工況下的應用。
實測表明:外觀尺寸為42.7mm×23.6mm×9.1mm,內(nèi)置了10×3個三角柱—縫隙電極對的電共軛流體泵,在電共軛液體為FF-101EHA2,輸入電壓為3.0kv條件下,當內(nèi)部流量小于180mm3/s時,輸出壓力極速下降,當流量趨于0時,實際輸出壓力與理論輸出壓力相比降低了30%。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種帶有旁路微流道的電共軛流體泵,該種電共軛流體泵在小流量或零流量輸出時,輸出壓力高。尤其適用于小流量或零流量輸出、大輸出壓力場合使用。
本發(fā)明實現(xiàn)其目的,所采用的技術方案是,
一種帶旁路微流道的電共軛流體微型泵,包括下殼體、蓋住并密封下殼體的蓋板、下殼體上加工有流體槽,流體槽中依次排列的三棱柱電極—縫隙電極形成的電極對;蓋板上有與流體槽相連的進液管和出液管;其特征在于:
所述的下殼體的流體槽的一側,加工有旁路微流槽;旁路微流槽的端部與流體槽的端部連通,旁路微流槽的高度與流體槽相等、寬度為流體槽的1/15~1/20。
與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明的有益效果是:
在流體槽旁添加一條旁路微流槽形成旁路微流道,保證在小流量或零流量輸出時,微型泵內(nèi)的電共軛流體也始終存在穩(wěn)定的流動。這種穩(wěn)定的流動,使得:場發(fā)射效應使三棱柱電極發(fā)射出的電子與電共軛流體分子結合形成陰離子,或者場電離作用下電共軛流體分子失去電子形成陽離子所形成的自由電荷,不會滯留而能順利流走;也即前一級電極對間產(chǎn)生的自由電荷不影響后一級電極對間自由電荷的速度和效率,提高了電共軛流體作用;同時,在電極周圍不會形成過厚的異號電荷層,不會隔絕電場對電共軛流體的進一步作用,從而使得傳導泵送的效力提高??傊?,在小流量或零流量輸出時,其輸出壓力高。尤其適用于小流量或零流量輸出、又需要大輸出壓力的場合使用。
實測表明,當輸入電壓為1.5KV,電共軛介質為為FF-1EHA2,流量為1.6ml/min時,帶有寬度為150um微流道的流體泵輸出壓力是不帶微流道的流體泵的輸出壓力的3倍,其輸出壓力得到大幅提高。
下面結合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步的詳細說明。
附圖說明
圖1是本發(fā)明實施例的剖視結構示意圖。
圖2是本發(fā)明實施例去掉蓋板及進液管、出液管后的俯視結構示意圖。
具體實施方式
實施例
圖1、圖2示出,本發(fā)明的一種具體實施方式是,一種帶旁路微流道的電共軛流體微型泵,包括下殼體2、蓋住并密封下殼體2的蓋板1、下殼體2上加工有流體槽14,流體槽14中依次排列有由三棱柱電極4和縫隙電極5形成的電極對;蓋板1上有與流體槽14相連的進液管13和出液管12;其特征在于:
所述的下殼體2的流體槽14的一側,加工有旁路微流槽15;旁路微流槽15的端部與流體槽14的端部連通,旁路微流槽15的高度與流體槽14相等、寬度為流體槽14的1/15~1/20。