一種微型壓電式軸流風(fēng)的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種微型壓電式軸流風(fēng)機(jī)，由壓電振子和基體件構(gòu)成，其中：基體件是一個厚度較小的矩形塊，在其頂面上布置有一壓電振子安裝槽，在所述壓電振子安裝槽的底部中心布置有一腔體槽；壓電振子安裝在壓電振子安裝槽內(nèi)，與腔體槽形成密封的腔體；在所述腔體槽底部的中心位置布置有一過流孔，該過流孔將所述腔體與外部空氣連通；在基體件的側(cè)面兩個垂直的方向都布置有矩形扁孔，兩矩形扁孔相互貫通，且與所述過流孔貫通，將過流孔分成內(nèi)部過流孔和外部過流孔兩部分；工作時，壓電振子發(fā)生往復(fù)彎曲振動，腔體體積增加和減小，流體通過過流孔流入和流出，氣體從矩形扁孔吸入，從外部過流孔排出；具有體積小，結(jié)構(gòu)簡單的特點。
【專利說明】一種微型壓電式軸流風(fēng)機(jī)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于流體輸送領(lǐng)域，具體涉及一種微型壓電式軸流風(fēng)機(jī)。

【背景技術(shù)】
[0002] 壓電風(fēng)機(jī)是一種由壓電振子驅(qū)動的流體驅(qū)動裝置，其功能為在軸向的出口處提供 一定流量的氣體，可用于儀器儀表、檢測設(shè)備及機(jī)械電子領(lǐng)域中的主動冷卻、氣體輸送、氣 動驅(qū)動等方面。具有結(jié)構(gòu)簡單便于大批量生產(chǎn)、體積小便于微型化、便于數(shù)字化控制且壽命 長等優(yōu)點。以往的壓電流體驅(qū)動裝置即壓電泵主要是用于輸送液體，而輸送氣體的效果并 不理想，主要是由于以往壓電泵中的有閥泵結(jié)構(gòu)復(fù)雜，雖然可以提供較大的輸出壓力但是 作為風(fēng)機(jī)或冷卻系統(tǒng)的應(yīng)用其提供的風(fēng)量過小，限制了其應(yīng)用；而以往的無閥泵結(jié)構(gòu)主要 針對液體設(shè)計，而氣體與液體在流阻及流動特性方面具有不同的特性，因此在壓電風(fēng)機(jī)方 面需要解決氣體輸送速率的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了解決目前壓電流體驅(qū)動設(shè)備驅(qū)動氣體能力較弱、流體輸送速率低的問題，提 出了一種微型壓電式軸流風(fēng)機(jī)，該壓電式軸流風(fēng)機(jī)由壓電振子和基體件構(gòu)成，這種布置方 式具有結(jié)構(gòu)簡單、便于大規(guī)模生產(chǎn)的特點，而且特別適合輸送氣體。
[0004] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案： 本發(fā)明一種微型壓電式軸流風(fēng)機(jī)，包括壓電振子和基體件，其中： 壓電振子是壓電材料薄片與彈性基板粘接形成的，在交變電壓的作用下，壓電振子中 心會發(fā)生沿著其軸線方向的往復(fù)運動； 所述基體件是一個厚度較小的矩形塊，在其頂面上布置有一壓電振子安裝槽，壓電振 子安裝在所述壓電振子安裝槽內(nèi)，壓電振子安裝槽的深度大于壓電振子的總厚度與壓電振 子中心點位移峰值之和，以保證安裝后壓電振子的運動不受到干涉；在所述壓電振子安裝 槽的底部中心布置有一腔體槽，所述腔體槽的深度大于壓電振子中心點的運動幅值且小于 2_，在保證壓電振子位移不受到干涉的同時可以減小氣體可壓縮性所產(chǎn)生的影響；安裝后 的壓電振子與腔體槽形成密封的腔體；在所述腔體槽底部的中心位置布置有一過流孔，該 過流孔將所述腔體與外部空氣連通；在基體件的側(cè)面兩個垂直的方向都布置有矩形扁孔， 兩矩形扁孔相互貫通，且與所述過流孔貫通，將過流孔分為內(nèi)部過流孔和外部過流孔兩部 分。
[0005] 所述的基體構(gòu)造為單一個零件，無需裝配，在形成流體輸送功能的同時具有便于 大規(guī)模自動化裝配的特點，與以往的多零件組裝形成基體的方案相比具有明顯優(yōu)勢，只需 與壓電振子配合即可形成最終的微型壓電式風(fēng)機(jī)整機(jī)。
[0006] 工作時，壓電振子在交變電壓的作用下發(fā)生往復(fù)的彎曲變形，腔體的體積隨著壓 電振子的運動而增加和減小。過流孔方向的流阻較小，腔體體積變化形成的壓力差驅(qū)動流 體運動時，流體主要通過內(nèi)部與外部過流孔流入與流出。腔體體積增加時，氣體通過外部 過流孔流入內(nèi)部過流孔，在通過與其垂直的矩形扁孔時，由于流體速度快即形成了一個局 部低壓區(qū)，外部氣體會沿著矩形扁孔流入，流入的氣體隨著從外部過流孔流入內(nèi)部過流孔 的氣體一同進(jìn)入泵腔；腔體體積減小時，氣體從腔體向外排出，經(jīng)過內(nèi)部過流孔流向外部過 流孔，并從外部過流孔排出，在通過矩形扁孔時，出現(xiàn)局部低壓區(qū)，外部氣體會沿著矩形扁 孔流入，流入的外部氣體會隨著從內(nèi)部過流孔流向外部過流孔的氣體一同從外部過流孔排 出。在一個工作循環(huán)中，矩形扁孔與過流孔交匯處始終存在一個低壓區(qū)，即外部氣體在兩個 過程中都會被吸入，而最終吸入的氣體會從外部過流孔流出，從外部過流孔排出的氣體量 大于從外部過流孔吸入的氣體量，最終形成了氣體從矩形扁孔流入，從外部過流孔流出的 氣體定向驅(qū)動能力。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007] 圖1是本發(fā)明一種微型壓電式軸流風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0008] 圖2是本發(fā)明一種微型壓電式軸流風(fēng)機(jī)的整機(jī)圖。

【具體實施方式】
[0009] 參照圖1和圖2,本發(fā)明的微型壓電式軸流風(fēng)機(jī)是由壓電振子1和基體件2構(gòu)成， 其中： 壓電振子1是由壓電陶瓷材料薄片11與彈性基板12粘接構(gòu)成的； 所述基體件2是一個厚度較小的矩形塊，在其頂面上布置有一壓電振子安裝槽21，壓 電振子1安裝在所述壓電振子安裝槽21內(nèi)，壓電振子安裝槽21的深度大于壓電振子1的 總厚度與壓電振子中心點位移峰值之和；在所述壓電振子安裝槽21的底部中心布置有一 腔體槽22,所述腔體槽22的深度大于壓電振子1中心點的運動幅值且小于2mm ;安裝后的 壓電振子1與腔體槽22形成密封的腔體即泵腔3 ;在所述腔體槽22底部的中心位置布置 有一過流孔23,該過流孔23將所述腔體3與外部空氣連通；在基體件2的側(cè)面兩個垂直的 方向布置有矩形扁孔24和矩形扁孔25,兩矩形扁孔相互貫通，且與所述過流孔23貫通，將 過流孔23分成內(nèi)部過流孔231和外部過流孔232兩部分。
【權(quán)利要求】
1. 一種微型壓電式軸流風(fēng)機(jī)，包括：壓電振子（1)和基體件（2)，其中：所述基體件（2) 是一個厚度較小的矩形塊，在其頂面上布置有一壓電振子安裝槽（21 )，壓電振子（1)安裝 在所述壓電振子安裝槽（21)內(nèi)；在所述壓電振子安裝槽（21)的底部中心布置有一腔體槽 (22);安裝后的壓電振子（1)與腔體槽（22)形成密封的腔體（3);在所述腔體槽（22)底部的 中心位置布置有一過流孔（23 )，該過流孔（23 )將所述腔體（3 )與外部空氣連通；在基體件 (2)的側(cè)面兩個垂直的方向布置有矩形扁孔（24)和矩形扁孔（25),兩矩形扁孔相互貫通， 且與所述過流孔（23 )貫通，將過流孔（23 )分成內(nèi)部過流孔（231)和外部過流孔（232 )兩部 分。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型壓電式軸流風(fēng)機(jī)，其特征在于：所述壓電振子（1)可以采 用由一片壓電材料薄片（11)粘貼在彈性基板（12)上形成的單晶片壓電振子，也可以采用 由兩片壓電材料薄片（11)粘貼在彈性基板（12)兩側(cè)形成的雙晶片壓電振子。
【文檔編號】F04D25/06GK104100541SQ201410341621
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年7月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月18日
【發(fā)明者】吳越, 李曉蔚, 岳子正, 田豐君 申請人:長春隆美科技發(fā)展有限公司