[發明專利]一種主-被動結合式壓電氣體微混合器

有效

• 申請號: 202110507417.7
• 申請日: 2021-05-10
• 公開（公告）號: CN113101846B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 陳松;黃子健;王睿斌;何力鈞
• 申請（專利權）人: 浙江師范大學
• 主分類號: B01F33/3031
• 分類號: B01F33/3031
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種主-被動結合式壓電氣體微混合器，其特征在于：由上板、上中板、下中板、下板、壓電振子、上擋板、下擋板以及小球構成；所述上板、上中板、下中板和下板從上到下依次相連；所述上板和上中板之間安裝有上擋板；所述上板和上擋板之間設置有入口腔；所述上擋板的下端面同心設置有圓柱壁；所述上中板和下中板之間安裝有壓電振子；所述圓柱壁與壓電振子之間設置有一定縫隙；所述壓電振子和上擋板之間設置有混合內腔和混合外腔；所述混合內腔位于圓柱壁內部；所述混合外腔位于圓柱壁外部；所述圓柱壁內部放置有多個小球；所述下中板和下板之間安裝有下擋板；所述下中板和下擋板之間設置有中間腔；所述下板和下擋板之間設置有出口腔；所述上板設置有第一進氣孔和第二進氣孔；所述第一進氣孔和第二進氣孔與入口腔連通；所述上擋板按圓周形均勻設置有多個第一通孔；所述第一通孔連通入口腔和混合內腔；所述圓柱壁的壁面均布設置有多個第二通孔；所述第二通孔連通混合內腔和混合外腔；所述壓電振子均布設置有多個第三通孔；所述第三通孔連通混合外腔和中間腔；所述下擋板按圓周形均勻設置有多個第四通孔；所述第四通孔連通中間腔和出口腔；所述下板的中心設置有出氣孔；所述壓電振子由金屬基板和壓電陶瓷片同心粘接而成；所述小球的密度ρ₁略大于混合氣體的密度ρ₂，且0ρ₁-ρ₂≤0.5g/cm³；所述小球不工作時聚集在壓電振子的上表面；所述壓電振子在驅動電壓的作用下產生變形并驅動小球在混合內腔內產生運動并相互碰撞；所述壓電振子未粘接有壓電陶瓷片的一側朝向混合內腔；所述壓電振子在向下振動達到最大變形量時金屬基板的上表面與圓柱壁下表面之間的最大縫隙s小于小球的直徑d；所述第一通孔和第二通孔的孔徑D小于小球的直徑d；所述第一進氣孔和第二進氣孔通入的兩種氣體由外部動力源持續定量輸入；所述第一進氣孔和第二進氣孔之間的軸心距離大于由多個第一通孔的圓心所組成的圓的直徑；由多個所述第一通孔的圓心所組成的圓的直徑小于由多個第三通孔的圓心所組成的圓的直徑；由多個所述第三通孔的圓心所組成的圓的直徑大于由多個第四通孔的圓心所組成的圓的直徑。

2.根據權利要求1所述的一種主-被動結合式壓電氣體微混合器，其特征在于：第一進氣孔通過第一進氣管與一種氣體源連接，第二進氣孔通過第二進氣管與另一種氣體源連接；第一進氣管上纏繞有加熱管，第二進氣管上纏繞有制冷管路，加熱管與制冷管路分別連接有加熱裝置和制冷裝置；第一進氣管與加熱管通過保溫層密封在一密封腔內，第二進氣管與制冷管路通過保溫層密封在另一密封腔內。

3.根據權利要求2所述的一種主-被動結合式壓電氣體微混合器，其特征在于：所述第一通孔的上方設置有混合蓋；所述混合蓋包括有內凹圓柱形的上蓋和中空的圓柱形下壁；所述上蓋的底部與側壁呈直角設置，其內凹側的底部下方與下壁固定連接，且二者連接處的圓周表面上，均等分布有多個通氣孔；所述下壁將第一通孔封閉其中并且與上擋板固定連接；所述上蓋的側壁貼近上擋板之間設置有環形進氣槽。

4.根據權利要求3所述的一種主-被動結合式壓電氣體微混合器，其特征在于：所述第一進氣管內的介質溫度為T1，所述第二進氣管內的介質溫度為T2，T1-T220℃。