一種雙振子壓電驅(qū)動式風(fēng)的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種雙振子壓電驅(qū)動式風(fēng)機，由泵體、第一壓電振子、第二壓電振子和端蓋構(gòu)成，兩個壓電振子與泵體共同形成一個腔體，所述腔體的容積隨壓電振子位移發(fā)生往復(fù)變化，工作時兩個壓電振子的變形方向同時向外或向內(nèi)，帶動氣體從第二壓電振子上的振子中心孔流入或流出，與端蓋的流道結(jié)構(gòu)作用，形成氣體從出流孔輸出的定向流體驅(qū)動能力，每個周期的腔體體積變化量明顯大于傳統(tǒng)的單振子壓電風(fēng)機，可提高壓電風(fēng)機的輸出能力。
【專利說明】一種雙振子壓電驅(qū)動式風(fēng)機

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于流體輸送領(lǐng)域，具體涉及一種雙振子壓電驅(qū)動式風(fēng)機。

【背景技術(shù)】
[0002] 壓電風(fēng)機是一種由壓電振子作為動力原件的流體驅(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。以往的壓電風(fēng)機的動力源一般為一片壓電振子，由于壓電振子的變形 較小，一般中心最大位移都小于20微米，因此風(fēng)機的輸出能力較弱，限制了壓電風(fēng)機在各 個領(lǐng)域的應(yīng)用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了提高壓電風(fēng)機的輸出能力，從而拓展壓電風(fēng)機的使用范圍及應(yīng)用領(lǐng)域，提出 了一種雙振子壓電驅(qū)動式風(fēng)機，由泵體、第一壓電振子、第二壓電振子和端蓋構(gòu)成，兩個壓 電振子與泵體共同形成一個腔體，所述腔體的容積隨壓電振子位移發(fā)生往復(fù)變化，工作時 兩個壓電振子的變形方向同時向外或向內(nèi)，每個周期的腔體體積變化量明顯大于傳統(tǒng)的單 振子壓電風(fēng)機，可提高壓電風(fēng)機的輸出能力。
[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)明一種雙振子壓電驅(qū)動式風(fēng)機，包括泵體、第一壓電振子、第二壓電振子和端蓋， 其中： 第一壓電振子和第二壓電振子是壓電材料薄片與彈性基板粘接形成的，所述第二壓電 振子中心位置布置有一通孔稱為振子中心孔，壓電振子在交變電壓的作用下會發(fā)生沿著軸 線方向的往復(fù)彎曲變形； 泵體是一厚度較小的矩形塊，在泵體的下表面布置有第一壓電振子安裝槽，所述第一 壓電振子安裝槽的深度大于第一壓電振子厚度與第一壓電振子中心變形峰值之和；在泵體 的上表面布置有第二壓電振子安裝槽，所述第二壓電振子安裝槽的深度大于第二壓電振子 厚度與第二壓電振子中心變形峰值之和，第一壓電振子安裝槽底面與第二壓電振子安裝槽 底面間的距離大于兩振子中心極限位移之和且小于10mm ;在所述第一壓電振子安裝槽的 底部中心位置布置一腔體孔，所述腔體孔將第一壓電振子安裝槽與第二壓電振子安裝槽連 通，所述腔體孔直徑小于兩個振子安裝槽的直徑，且與振子安裝孔直徑差值小于壓電振子 直徑的30% ; 所述第一壓電振子安裝在第一壓電振子安裝槽內(nèi)，所述第二壓電振子安裝在第二壓電 振子安裝槽內(nèi)，兩振子為密封安裝，安裝后兩振子與泵體共同形成了一個密封的腔體；腔體 體積隨著壓電振子的振動而發(fā)生往復(fù)變化，腔體通過第二壓電振子上的振子中心孔與外部 連通； 端蓋是一個矩形的薄片，在端蓋的下表面布置有至少3個支撐凸臺，各支撐凸臺間存 在間隙，在端蓋與振子中心孔對應(yīng)位置布置有出流孔，所述支撐凸臺的下表面與泵體的上 表面配合安裝，隨著腔體容積的往復(fù)變化，氣體通過振子中心孔從出流孔流入或流出腔體； 端蓋安裝后，端蓋、泵體及支撐凸臺間的間隙形成與振子中孔和出流孔垂直的水平流道。
[0005] 工作時，第一壓電振子和第二壓電振子在交變電壓的作用下發(fā)生往復(fù)變形，且變 形同時指向增加腔體容積方向（或同時指向減小腔體容積方向)，腔體的容積發(fā)生往復(fù)變 化，引起氣體流過振子中心孔與出流孔，在中心孔、出流孔與所述水平流道的交匯區(qū)域形成 局部低壓；腔體容積增加時，腔體內(nèi)部壓力降低，氣體從出流孔吸入沿著振子中心孔進(jìn)入腔 體形成吸入高速氣流，所述吸入高速氣流在流道交匯區(qū)形成局部低壓，從水平流道吸入的 氣體隨著吸入高速氣流進(jìn)入腔體；腔體容積減小時，腔體內(nèi)部壓力上升，氣體經(jīng)過振子中心 孔向出流孔方向流出形成排出高速氣流，所述排出高速氣流在流道交匯區(qū)形成局部低壓， 從水平流道吸入的氣體隨著排出高速氣流從出流口排出；工作過程形成了氣體從水平流道 吸入，從出流口排出的動態(tài)氣體驅(qū)動能力。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0006] 圖1是本發(fā)明一種雙振子壓電驅(qū)動式風(fēng)機結(jié)構(gòu)示意圖。
[0007] 圖2是本發(fā)明中各部件第一個角度的結(jié)構(gòu)及裝配關(guān)系示意圖。
[0008] 圖3是本發(fā)明中各部件第二個角度的結(jié)構(gòu)及裝配關(guān)系示意圖。

【具體實施方式】
[0009] 參照圖1、圖2和圖3,本發(fā)明的雙振子壓電驅(qū)動式風(fēng)機由第一壓電振子1、第二壓 電振子2、泵體3和端蓋5構(gòu)成，其中： 第一壓電振子1是壓電材料薄片11與彈性基板12粘接形成的，所述第二壓電振子2 是中心具有通孔的壓電材料薄片21與彈性基板22粘接形成的，在中心位置形成的通孔稱 為振子中心孔23; 泵體3是一厚度較小的矩形塊，在泵體3的下表面布置有第一壓電振子安裝槽31，所述 第一壓電振子安裝槽31的深度大于第一壓電振子1厚度與第一壓電振子1中心變形峰值 之和；在泵體3的上表面布置有第二壓電振子安裝槽32,所述第二壓電振子安裝槽32的深 度大于第二壓電振子2厚度與第二壓電振子2中心變形峰值之和，第一壓電振子安裝槽31 底面與第二壓電振子安裝槽32底面間的距離大于兩振子中心極限位移之和且小于10mm ; 在所述第一壓電振子安裝槽31的底部中心位置布置一腔體孔33,所述腔體孔33將第一壓 電振子安裝槽31與第二壓電振子安裝槽32連通，所述腔體孔33直徑小于兩個振子安裝槽 的直徑，且與振子安裝槽直徑差值小于壓電振子直徑的30% ; 所述第一壓電振子1安裝在第一壓電振子安裝槽31內(nèi)，所述第二壓電振子2安裝在第 二壓電振子安裝槽32內(nèi)，兩振子為密封安裝，安裝后兩振子與腔體件共同形成了一個密封 的腔體4,所述腔體4通過第二壓電振子2上的振子中心孔23與外部連通； 端蓋5是一個矩形的薄片，在端蓋5的下表面布置有至少3個支撐凸臺51，各支撐凸 臺51間存在間隙52,在端蓋5上與振子中心孔23對應(yīng)位置布置有出流孔53,所述支撐凸 臺51的下表面與泵體3的上表面配合安裝，在端蓋5、泵體3及間隙52形成與振子中孔和 出流孔垂直的水平流道。
【權(quán)利要求】
1. 一種雙振子壓電驅(qū)動式風(fēng)機，包括泵體、第一壓電振子、第二壓電振子和端蓋，其中： 第一壓電振子和第二壓電振子是壓電材料薄片與彈性基板粘接形成的，所述第二壓電振子 中心位置布置有一通孔稱為振子中心孔；泵體是一厚度較小的矩形塊，在泵體的下表面布 置有第一壓電振子安裝槽，在泵體的上表面布置有第二壓電振子安裝槽，在所述第一壓電 振子安裝槽的底部中心位置布置一腔體孔，所述腔體孔將第一壓電振子安裝槽與第二壓電 振子安裝槽連通；所述第一壓電振子安裝在第一壓電振子安裝槽內(nèi)，所述第二壓電振子安 裝在第二壓電振子安裝槽內(nèi)，兩振子與泵體共同形成了一個密封的腔體，腔體通過第二壓 電振子上的振子中心孔與外部連通；端蓋是一個矩形的薄片，在端蓋的下表面布置有至少 3個支撐凸臺，各支撐凸臺間存在間隙，在端蓋與振子中心孔對應(yīng)位置布置有出流孔，所述 支撐凸臺的下表面與泵體的上表面配合安裝，端蓋、泵體及支撐凸臺間的間隙形成與振子 中孔和出流孔垂直的水平流道。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙振子壓電驅(qū)動式風(fēng)機，其特征在于：所述第一壓電振子和 第二壓電振子可以采用由一片壓電材料薄片粘貼在彈性基板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粘貼在彈性基板兩側(cè)形成的雙晶片壓電振子。
【文檔編號】F04D25/06GK104100543SQ201410343947
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年7月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月20日
【發(fā)明者】吳越, 康曉濤, 岳子正, 李曉蔚 申請人:長春隆美科技發(fā)展有限公司