[發明專利]一種高速熱漲驅動器

在審

• 申請號: 201811219062.6
• 申請日: 2018-10-19
• 公開（公告）號: CN109667738A
• 公開（公告）日: 2019-04-23
• 發明（設計）人: 吳越;曾祥莉
• 申請（專利權）人: 重慶觸闊科技有限公司
• 主分類號: F03G7/06
• 分類號: F03G7/06;F25B21/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種高速熱漲驅動器，包括：第一薄片和第二薄片，其特征在于還包括制冷片，其中：所述第一薄片和第二薄片為高熱膨脹系數材料制成；所述制冷片為P型半導體原件和N型半導體原件構成的半導體制冷器上下表面分別為制冷極和加熱極，安裝在第一薄片與第二薄片之間，所述的制冷極和加熱極分別與所述第一薄片和第二薄片貼緊安裝，且相鄰的兩個所述制冷片的極性相反。由于制冷片所形成的溫度可以達到?30℃以下，其冷卻速度遠高于傳統的風冷或自然冷卻方式，可實現本方案驅動器的快速響應，解決了傳統雙金屬片驅動器反應速度慢的問題。

技術領域

本發明屬于新型驅動器領域，具體涉及一種高速熱漲驅動器。

背景技術

隨著功能材料的發展，基于功能材料的新型驅動器在近年來得到了廣泛的應用，在機電、醫療、通信、安全、機器人等領域解決了大量的實際問題，為上述領域的發展提供了新的活力。利用金屬熱膨脹特性制成的雙金屬片驅動器是一種產業化使用的一種典型驅動器，近年來在電工、家電等領域用量巨大，其具有良好的材料來源與工業基礎，且其結構簡單、成本低、輸出力和位移大等優點使得其成為一種具有廣闊應用前景的新型驅動器。但是作為一種往復變形驅動器，其響應速度受到溫度變化速度的影響，其響應速度慢是制約這種新型驅動器推廣應用的關鍵問題。

發明內容

為了解決目前雙金屬片驅動器溫度控制過程中響應速度慢的問題，提出了一種高速熱漲驅動器，該高速熱漲驅動器由第一薄片和第二薄片和制冷片構成，通過在制冷片上施加電壓獲得兩極上的高溫與低溫，通過控制相鄰兩個不同極性的制冷片交替工作，使得兩個具有高熱膨脹系數的材料分別伸長和縮短，形成驅動器的彎曲運動，由于制冷片有半導體制冷器構成，控制方便，且降溫速度快，可有效解決目前驅動器降溫速度慢所引起的驅動響應速度不足的問題。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種高速熱漲驅動器，包括：第一薄片和第二薄片其特征在于還包括制冷片，其中：所述第一薄片和第二薄片為高熱膨脹系數材料制成，為一中間向外拱起的長條形薄片結構；所述第一薄片和第二薄片兩端未拱起部分的底面相互連接；所述制冷片為P型半導體原件和N型半導體原件構成的半導體制冷器上下表面分別為制冷極和加熱極，安裝在第一薄片與第二薄片之間，所述的制冷極和加熱極分別與所述第一薄片和第二薄片貼緊安裝，且相鄰的兩個所述制冷片的極性相反。所述制冷片的作用是在第一薄片和第二薄片之間形成足夠大的溫差，兩薄片在溫度作用下發生膨脹和收縮，由此可知所述第一薄片和第二薄片的熱膨脹系數越高越有利于提高本技術方案的輸出效果。

工作時，驅動器一段或兩端固定，在一端固定一端輸出的情況下，給具有相同極性方向的制冷片通電，相鄰的極性相反的制冷片不通電，高溫一側的第一薄片受熱膨脹，而第二薄片受冷收縮，驅動器的輸出端向第二薄片方向彎曲，當給反向極性的制冷片通電時，溫度與運動過程相反，則驅動器的輸出端向第一薄片方向運動。由于制冷片所形成的溫度可以達到-30℃以下，其冷卻速度遠高于傳統的風冷或自然冷卻方式，可實現本方案驅動器的快速響應，解決了傳統雙金屬片驅動器反應速度慢的問題。

附圖說明

圖1 一種高速熱漲驅動器的結構示意圖。

具體實施方式

參照圖1，本一種高速熱漲驅動器，包括：第一薄片和第二薄片其特征在于還包括制冷片，其中：所述第一薄片和第二薄片為高熱膨脹系數材料制成，為一中間向外拱起的長條形薄片結構；所述第一薄片和第二薄片兩端未拱起部分的底面焊接在一起；所述制冷片為P型半導體原件和N型半導體原件構成的半導體制冷器上下表面分別為制冷極和加熱極，安裝在第一薄片與第二薄片之間，所述的制冷極和加熱極分別與所述第一薄片和第二薄片通過導熱性良好的粘接劑進行粘接，且相鄰的兩個所述制冷片的極性相反。

使用時，驅動器一段或兩端固定，在一端固定一端輸出的情況下，給具有相同極性方向的制冷片通電，相鄰的極性相反的制冷片不通電，高溫一側的第一薄片受熱膨脹，而第二薄片受冷收縮，驅動器的輸出端向第二薄片方向彎曲，當給反向極性的制冷片通電時，溫度與運動過程相反，則驅動器的輸出端向第一薄片方向運動。