[發明專利]面向物聯網節點供能的微環流孔射流激勵壓電發電裝置

有效

• 申請號: 201610821729.4
• 申請日: 2016-09-14
• 公開（公告）號: CN106357158B
• 公開（公告）日: 2018-03-27
• 發明（設計）人: 程廷海;李恒禹;趙宏偉;包鋼;孫浩;宋兆陽;秦峰
• 申請（專利權）人: 長春工業大學
• 主分類號: H02N2/18
• 分類號: H02N2/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種面向物聯網節點供能的微環流孔射流激勵壓電發電裝置，該壓電發電裝置包括微孔隙流量放大裝置（1）、柔性菱形發電裝置（2）和緊定螺釘（3），微孔隙流量放大裝置（1）通過緊定螺釘（3）與柔性菱形發電裝置（2）螺紋連接；所述微孔隙流量放大裝置（1）包括進氣端（1-1）、進氣端螺釘（1-2）、進氣端密封圈（1-3）、連接套筒（1-4）、排氣端密封圈（1-5）、排氣端（1-6）和排氣端螺釘（1-7）；所述進氣端（1-1）通過進氣端螺釘（1-2）與連接套筒（1-4）螺紋連接，進氣端（1-1）通過進氣端密封圈（1-3）與連接套筒（1-4）氣體密封；連接套筒（1-4）通過排氣端螺釘（1-7）與排氣端（1-6）螺紋連接，連接套筒（1-4）通過排氣端密封圈（1-5）與排氣端（1-6）氣體密封；所述的柔性菱形發電裝置（2）包括圓形擋流板（2-1）、發電端安裝支座（2-2）和菱形壓電發電組件（2-3）；所述圓形擋流板（2-1）與發電端安裝支座（2-2）滑動配合，圓形擋流板（2-1）與菱形壓電發電組件（2-3）固定，菱形壓電發電組件（2-3）與發電端安裝支座（2-2）固定；

其特征在于：所述進氣端（1-1）設置有引流孔（1-1-1）、進氣端螺紋孔（1-1-2），進氣端螺紋孔（1-1-2）與進氣端螺釘（1-2）螺紋連接；進氣端（1-1）設置有進氣端密封圈凹槽（1-1-3），進氣端密封圈凹槽（1-1-3）與進氣端密封圈（1-3）固定；進氣端（1-1）設置有進氣端連通孔（1-1-4）；所述連接套筒（1-4）設置有進氣端套筒螺紋孔（1-4-1），進氣端套筒螺紋孔（1-4-1）與進氣端螺釘（1-2）螺紋連接；連接套筒（1-4）設置有進氣孔（1-4-2）；連接套筒（1-4）設置有排氣端套筒螺紋孔（1-4-3），排氣端套筒螺紋孔（1-4-3）與排氣端螺釘（1-7）螺紋連接；所述排氣端（1-6）設置有噴氣端連通孔（1-6-1）、排氣端密封圈凹槽（1-6-2）、噴氣口螺紋孔（1-6-3）、增流裝置螺紋連接孔（1-6-4）和錐形噴氣口（1-6-5）；排氣端密封圈凹槽（1-6-2）與排氣端密封圈（1-5）固定，噴氣口螺紋孔（1-6-3）與排氣端螺釘（1-7）螺紋連接，增流裝置螺紋連接孔（1-6-4）與緊定螺釘（3）螺紋連接；所述圓形擋流板（2-1）設置有加壓端連接孔（2-1-1）和導向圓柱（2-1-2）；所述發電端安裝支座（2-2）設置有螺紋連接孔（2-2-1）、發電機排氣孔（2-2-2）、受壓端連接孔（2-2-3）和導向圓環（2-2-4），導向圓環（2-2-4）與導向圓柱（2-1-2）滑動接觸配合；所述菱形壓電發電組件（2-3）包括固定基板（2-3-1）和壓電發電元件（2-3-2）。

2.根據權利要求1所述的一種面向物聯網節點供能的微環流孔射流激勵壓電發電裝置，其特征在于所述進氣端連通孔（1-1-4）的直徑為d₁，d₁的取值范圍為10~25 mm；進氣端（1-1）與排氣端（1-6）間的重合長度為Y，Y的取值范圍為10~20 mm；所述噴氣端連通孔（1-6-1）的直徑為d₂，d₁與d₂的比值為Z=d₁/d₂，Z的取值范圍為0.5~0.8；錐形噴氣口（1-6-5）的錐角為β，β的取值范圍為0~25°。

3.根據權利要求1所述的一種面向物聯網節點供能的微環流孔射流激勵壓電發電裝置，其特征在于所述圓形擋流板（2-1）的直徑為d₃，圓形擋流板（2-1）與噴氣端連通孔（1-6-1）的直徑比為W=d₃/d₂，W的取值范圍為0.5~0.9；所述導向圓環（2-2-4）的長度為L，導向圓柱（2-1-2）的長度M，導向圓環（2-2-4）與導向圓柱（2-1-2）的長度比為P=L/M，P的取值范圍為0.3~0.8。

4.根據權利要求1所述的一種面向物聯網節點供能的微環流孔射流激勵壓電發電裝置，其特征在于所述的菱形壓電發電組件（2-3）中的壓電發電元件（2-3-2）選用壓電陶瓷片PZT或柔性強韌性壓電材料PVDF。