[发明专利]干涉式增能超声压电泵和系统

说明书

本发明实施例提供一种干涉式增能超声压电泵和系统，所述超声压电泵，包括壳体、压电振子、内谐振膜、双孔干涉隔板、活塞谐振膜、进气端止回阀和出气端止回阀：所述壳体分为上壳、中壳和底壳；内谐振膜、双孔干涉隔板和活塞谐振膜依次平行设置在中壳上；其中，内谐振膜靠近底壳设置，活塞谐振膜靠近上壳设置；双孔干涉隔板设置在内谐振膜和活塞谐振膜之间；压电振子设置在内谐振膜上；进气端止回阀和出气端止回阀设置在上壳上。解决了现有技术中压电泵产生动能和空气量较少的缺陷。

技术领域

本发明涉及压电泵技术领域，尤其涉及一种干涉式增能超声压电泵和系统。

背景技术

压电效应是某些电介质在沿一定方向上受到外力的作用而变形时，其内部会产生极化现象，同时在它的两个相对表面上出现正负相反的电荷。当外力去掉后，它又会恢复到不带电的状态，这种现象称为正压电效应。当作用力的方向改变时，电荷的极性也随之改变。相反，当在电介质的极化方向上施加电场，这些电介质也会发生变形，电场去掉后，电介质的变形随之消失，这种现象称为逆压电效应。

压电泵是一种新型流体驱动器。它不需要附加驱动电机，而是利用压电陶瓷的逆压电效应使压电振子产生变形，再由变形产生泵腔的容积变化实现流体输出或者利用压电振子产生波动来传输流体。压电泵具有结构简单、节能环保、体积小、重量轻、响应速度快、能量转换高、无电磁干扰等特点，可应用在燃料电池燃料供给、汽车发动机燃料供给、电子芯片冷却、医疗设备等领域。

随着技术的进步，市场是行出现了运用在压电陶瓷两极通上交流电使得压电陶瓷片随着交流电频率上下震动从而替代传统活塞结构的压电陶瓷气泵随之诞生，随后人们当交流电频率升高到20khz以上时，压电陶瓷震动进入超声频率区间使之产生的机械噪音在人耳可接受范围以外，比压电陶瓷泵更安静更高效的超声压电陶瓷泵应运而生。但压电陶瓷在电压的推动下所能产生的机械形变量很小，所以单个行程周期内所能推动进出泵体内的空气量也非常小。所以直接此类泵虽然拥有超小的体积和噪音，但可输出气体量和气压一直小于传统其他结构气泵，以至于该类气泵一直只能用于实验室内用于超小流量要求的试验设备中，无法再做大规模推广。

发明内容

本发明实施例提供一种干涉式增能超声压电泵和系统，用以解决现有技术中压电泵产生动能和空气量较少的缺陷。

本发明实施例提供一种超声压电泵，包括壳体、压电振子、内谐振膜、双孔干涉隔板、活塞谐振膜、进气端止回阀和出气端止回阀：

所述壳体分为上壳、中壳和底壳；

内谐振膜、双孔干涉隔板和活塞谐振膜依次平行设置在中壳上；其中，内谐振膜靠近底壳设置，活塞谐振膜靠近上壳设置；双孔干涉隔板设置在内谐振膜和活塞谐振膜之间；

压电振子设置在内谐振膜上；进气端止回阀和出气端止回阀设置在上壳上。

进一步地，底壳、中壳和活塞谐振膜围合形成内部气腔，与外界气压隔离。

进一步地，压电振子为压电陶瓷片或超声压电陶瓷片。

进一步地，双孔干涉隔板上均匀设置两个大小一致的孔结构，以使得由压电振子产生的单一声波经双孔干涉后形成频率振幅相同的双波，双波干涉叠加而成双倍于所述单一声波的波形作用于活塞谐振膜上。

进一步，所述超声压电泵用于气体增压。

进一步，所述超声压电泵用于气体抽气。

进一步，所述超声压电泵为液体泵。

本发明实施例提供一种燃料电池燃料供给系统，包括上述任一超声压电泵。

本发明实施例提供一种汽车发动机燃料供给系统，包括上述任一超声压电泵。

本发明实施例提供一种电子芯片冷却系统，其特征在于，包括上述任一超声压电泵。