[實用新型]一種鐃鈸形腔體的共振式壓電風機

有效

• 申請號: 201420297624.X
• 申請日: 2014-06-05
• 公開（公告）號: CN203939677U
• 公開（公告）日: 2014-11-12
• 發明（設計）人: 吳越;劉國君;范尊強;楊志剛;王建濤;王志軍
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: F04B45/047
• 分類號: F04B45/047;H02N2/02
• 代理公司: 長春市四環專利事務所(普通合伙) 22103
• 代理人: 郭耀輝

技術領域

本實用新型屬于流體輸送領域，具體涉及一種鐃鈸形腔體的共振式壓電風機裝置。?

背景技術

壓電隔膜泵是一種由壓電振子驅動的容積泵，具有結構簡單便于大批量生產、體積小便于微型化、便于數字化控制且壽命長等優點，在儀器儀表、檢測設備及機械電子領域有廣泛的應用前景。傳統壓電隔膜泵一般由壓電陶瓷直接驅動隔膜運動，產生隔膜泵腔體的往復變形與單向閥配合后形成出流能力，但是壓電材料的變形較小，是壓電泵性能提升的瓶頸。特別是在提高輸送氣體能力方面，需要增加隔膜的變形量增加壓縮比，以提高性能。目前日本與國內的研究人員提出了不同種類的基于共振原理的驅動的壓電泵，可有效提高壓電泵輸送氣體的能力，但是一般具有結構復雜難以小型化的問題。?

發明內容

為了解決目前共振式壓電泵結構復雜難以小型化的問題，提出了鐃鈸形腔體的共振式壓電風機，采用彈性元件構成鐃鈸形腔體與壓電振子及質量塊配合形成諧振，產生腔體位移放大效果，在壓電振子發生小變形的情況下，腔體可產生大的變形量，特別是當壓電振子在驅動電壓增加的需求下，厚度增加時依然可以保證產生放大的變形量，可有效的解決目前共振式壓電泵的小型化問題。?

為了實現上述目的，本實用新型采用以下技術方案：?

本實用新型鐃鈸形腔體的共振式壓電風機，包括壓電振子、支撐塊、鐃鈸形泵體、質量塊、和基座，其中：?

基座上布置有安裝壓電振子的振子安裝槽，同時布置有可將泵整體安裝在?其他設備上的安裝孔；壓電振子通過夾緊、螺栓或粘接的方式安裝在基座上，所述壓電振子在交變電壓的作用下發生沿著厚度方向的往復彎曲變形，在其發生彎曲變形的一側與支撐塊連接，所述壓電振子可以是圓形壓電振子、圓環形壓電振子、矩形懸臂梁壓電振子及其它形狀的懸臂梁壓電振子；所述支撐塊為有一定厚度的圓柱形或矩形塊，一側與壓電振子連接，另一側與鐃鈸形腔體的第一側腔體件連接，用于傳導壓電振子的變形，同時保證壓電振子與鐃鈸形腔體之間有一空隙，所述空隙的高度大于系統工作時第一鐃鈸形腔體與壓電振子變形之和，以保證在風機工作時壓電振子與鐃鈸形腔體之間不發生干涉；所述鐃鈸形腔體由第一鐃鈸形腔體件和第二鐃鈸形腔體件構成，兩腔體件的開口相對，邊緣密封連接，在二者之間形成密封腔體，所述第一鐃鈸形腔體件上布置有至少一個錐形孔，所述錐形孔的小端位于腔體外側，大端位于腔體內側，稱為進氣孔，所述第二鐃鈸形腔體件與質量塊連接，且在第二鐃鈸形腔體件上布置有至少一個過流孔；所述質量塊為有一定厚度的片狀或塊狀材料，與鐃鈸形腔體件上的每個過流孔相對位置布置有一個錐形孔，所述錐形孔的小端位于腔體內側，大端位于腔體外側，稱為出氣孔。?

工作時，壓電振子在交變電壓的作用下發生往復的彎曲變形，運動通過支撐塊傳遞到鐃鈸形腔體，腔體發生彈性變形后帶動質量塊運動，形成了系統的振動，該系統振動有一種振動模態為壓電振子的運動方向與質量塊的運動方向相反，當系統的激勵頻率在該模態固有頻率附近時，鐃鈸形腔體內部體積會發生周期性的增加和減小，在腔體體積變化的驅動下，內外氣體經過進氣孔和出氣孔產生流動。當腔體體積增加時，氣體同時從進氣孔和出氣孔流入泵腔，但由于錐形管的作用，進氣孔的流阻小于出氣孔，進氣孔的氣體流入量大于出氣孔的氣體流入量；當腔體體積減小時，腔體內的氣體通過進氣孔和出氣孔流出，?由于錐形管的作用，進氣孔的流阻大于出氣孔，進氣孔的氣體流出量小于出氣孔，在一個工作循環中出氣孔的出氣量大于進氣量，形成了氣體從出氣孔流出的鐃鈸形腔體的共振式壓電風機。?

附圖說明

圖1是本實用新型鐃鈸形腔體的共振式壓電風機的結構示意圖。?

圖2為本實用新型鐃鈸形腔體的共振式壓電風機中的鐃鈸形腔體結構剖視圖。?

圖3為本實用新型鐃鈸形腔體的共振式壓電風機中的鐃鈸形腔體結構俯視圖。?

圖4為本實用新型鐃鈸形腔體的共振式壓電風機第一種實施方案中的矩形壓電振子結構剖面圖。?

圖5為本實用新型鐃鈸形腔體的共振式壓電風機第一種實施方案中的矩形壓電振子結構俯視圖。?

圖6為本實用新型鐃鈸形腔體的共振式壓電風機第一種實施方案中的基座結構剖面圖。?

圖7為本實用新型鐃鈸形腔體的共振式壓電風機第一種實施方案中的基座結構俯視圖。?

圖8為本實用新型鐃鈸形腔體的共振式壓電風機第二種實施方案中的圓形壓電振子結構剖視圖。?

圖9為本實用新型鐃鈸形腔體的共振式壓電風機第二種實施方案中的基座結構剖面圖。?