[發明專利]聚焦超聲波驅動的動力裝置

在審

• 申請號: 201611185223.5
• 申請日: 2016-12-20
• 公開（公告）號: CN108204350A
• 公開（公告）日: 2018-06-26
• 發明（設計）人: 譚普
• 申請（專利權）人: 重慶融海超聲醫學工程研究中心有限公司
• 主分類號: F03G7/08
• 分類號: F03G7/08
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 彭瑞欣;姜春咸

本發明公開了一種聚焦超聲波驅動的動力裝置，包括：聚焦超聲波發射機構、動力機構、傳動機構，聚焦超聲波發射機構用于發射超聲波驅動動力機構運動，動力機構與傳動機構連接，傳動機構用于將動力機構運動的機械能傳動輸出。本發明中通過使用聚焦超聲波驅動的動力裝置，將聚焦超聲波發射機構發出的超聲波聲能轉換為機械能作為動力輸出，同時，由于聚焦的特性，超聲波在傳播路徑上受到的干擾很小或可以忽略，能夠高效率的將能量傳遞到傳動機構上，可以解決在特殊場合的運動需求，如無噪音的動力輸出要求，由于本發明中的聚焦超聲波驅動的動力裝置不懼水，所以也可以在水中工作，通過本發明中的聚焦超聲波驅動的動力裝置提高了動力輸出來源的多樣性。

技術領域

本發明屬于超聲波技術領域，具體涉及一種聚焦超聲波驅動的動力裝置。

背景技術

在傳統的動力領域，通常以電動機為驅動力，驅動旋轉運動或轉化為直線運動，但在某些特殊場合下，電動機的適用性較差，如噪音、防水等要求較高的情形下，傳統電機不能適用。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術中存在的上述不足，提供一種聚焦超聲波驅動的動力裝置，其聚焦超聲波發射機構發出的超聲波聲能轉換為機械能作為動力輸出，可以解決在特殊場合的運動需求，如無噪音或水中的動力輸出要求。

解決本發明技術問題所采用的技術方案是提供一種聚焦超聲波驅動的動力裝置，包括：聚焦超聲波發射機構、動力機構、傳動機構，所述聚焦超聲波發射機構用于發射超聲波驅動所述動力機構運動，所述動力機構與所述傳動機構連接，所述傳動機構用于將所述動力機構運動的機械能傳動輸出。

優選的是，所述的聚焦超聲波驅動的動力裝置還包括腔室，所述腔室用于容納超聲波傳導介質，所述聚焦超聲波發射機構、所述動力機構、所述傳動機構的輸入端設置于所述腔室內，所述聚焦超聲波發射機構發射的超聲波在超聲波傳導介質內形成介質射流，所述射流驅動所述動力機構運動，所述動力機構帶動所述傳動機構運動傳動。

優選的是，所述聚焦超聲波發射機構發射超聲波的焦點區在超聲波傳導介質內或者與超聲波傳導介質的液面齊平。

優選的是，所述腔室內充滿超聲波傳導介質。

優選的是，所述超聲波傳導介質為液體或氣體。例如，所述超聲波傳導介質為脫氣水或空氣。

優選的是，所述超聲波傳導介質為空氣，所述聚焦超聲波發射機構發射的超聲波的頻率為20KHz-100KHz。聚焦超聲波發射機構發射20KHz-100KHz的超聲波，可以避免自身發熱量高引起的損壞。更優選的是，所述聚焦超聲波發射機構發射的超聲波的頻率為20-50KHz。

優選的是，所述動力機構包括葉輪，所述葉輪包括連接件和與所述連接件連接的葉片，所述葉片通過所述連接件與所述傳動機構連接，所述聚焦超聲波發射機構發射超聲波驅動所述葉片轉動，所述葉片轉動帶動所述傳動機構運動傳動。

優選的是，所述葉片、或所述葉片和所述連接件為非透聲材料。

優選的是，所述傳動機構包括用于傳動的傳動軸和與所述傳動軸連接的軸承，所述葉片通過所述連接件與所述傳動軸連接，所述傳動軸與所述軸承的內圈固定連接，所述腔室上開設有軸承孔，所述軸承設置于所述軸承孔內，所述腔室與所述軸承的外圈固定連接，所述傳動軸的輸出端設置于所述腔室外。

優選的是，所述聚焦超聲波發射機構發射的超聲波的焦點區對應所述葉片轉動到的預設位置。

優選的是，所述葉片至少為兩個，所述葉片沿著所述傳動軸的外圓周均勻分布，兩個相鄰的葉片之間的夾角為15°～72°。

優選的是，所述葉片的超聲特性阻抗與所述超聲波傳導介質的超聲特性阻抗的比值為2～100。