[发明专利]一种压电驱动双振子微型风机

说明书

本发明涉及一种压电驱动双振子微型风机，包括：两个压电振子和基体，其中基体是一个扁矩形块，在其顶面和底面对称布置一对压电振子安装槽，两个安装槽底面间布置一贯穿的中心孔；两个压电振子分别安装在基体的两个压电振子安装槽内，与基体的中间孔构成中间腔体；在基体的一个侧面布置有出流孔，所述出流孔将所述中间腔体和外部空气连通；在出流孔的垂直方向布置入流孔。工作时，两个压电振子同时向内或向外弯曲振动，中间腔体体积减小或增加，流体通过出流孔流入和流出，气体从入流孔流进，从出流孔排出，形成气体从出流孔输出的定向流体驱动能力，每个周期的腔体体积变化量明显大于传统的单振子压电风机，可提高压电风机的输出能力。

技术领域

本发明属于流体输送领域，具体涉及一种压电驱动双振子微型风机。

背景技术

压电风机是一种由压电振子作为动力原件的流体驱动装置，其功能为在出口处提供一定流量的气体，可用于仪器仪表、检测设备及机械电子领域中的主动冷却、气体输送、气动驱动等方面。具有结构简单便于大批量生产、体积小便于微型化、便于数字化控制且寿命长等优点。以往的压电风机的动力源一般为一片压电振子，由于压电振子的变形较小，一般中心最大位移都小于20微米，因此风机的输出能力较弱，限制了压电风机在各个领域的应用。

发明内容

为了解决目前压电流体驱动设备驱动气体能力较弱的问题，提出了一种压电驱动双振子微型风机，所述压电驱动双振子微型风机由两个压电振子和基体构成，两个压电振子和基体共同组成一个中间腔体，所述中间腔体随压电振子位移发生往复变化，工作时两个压电振子的变形方向同时向外或向内，每个周期的中间腔体体积变化量明显大于传统的单振子压电风机的腔体变化量，提高压电风机的输出能力，同时这种布置方式具有结构简单、便于大规模生产等特点。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明一种压电驱动双振子微型风机，包括第一压电振子、第二压电振子和基体，其中：

第一压电振子和第二压电振子结构相同，采用由一片压电材料薄片粘贴在弹性基板上形成单晶片结构，或由两片压电材料薄片粘贴在弹性基板两侧形成双晶片结构，压电振子在交变电压的作用下会发生沿着轴线方向的往复弯曲变形。

基体是一个扁矩形块，在基体的顶面布置有第一压电振子安装槽，所述第一压电振子安装槽的深度大于第一压电振子厚度与第一压电振子中心变形峰值之和；在基体的底面布置有第二压电振子安装槽，所述第二压电振子安装槽的深度大于第二压电振子厚度和第二压电振子中心变形峰值之和；在第一压电振子安装槽和第二压电振子安装槽底面间布置一贯穿的中间孔，中间孔的截面直径小于安装槽的截面直径；第一压电振子安装在第一压电振子安装槽内，第二压电振子安装在第二压电振子安装槽内，安装后的两个压电振子和所述中间孔构成一个密封的中间腔体，所述中间腔体的体积随着压电振子的振动而发生往复变化。

在基体的侧面布置出流孔，所述出流孔将所述中间腔体和外部空气连通，所述出流孔的截面直径小于中间腔体的高度，在所述出流孔的垂直方向布置有入流孔，所述入流孔贯穿基体且与所述出流孔贯通。

工作时，两个压电振子在交变电压的作用下发生往复变形且变形同时指向增加腔体容积方向（或同时指向减小腔体容积方向），中间腔体的体积发生往复变化，引起气体流过出流孔和入流孔，在出流孔和入流孔的交汇区域形成局部低压；当中间腔体容积增加时，中间腔体内部压力降低，外部气体从出流孔吸入中间腔体形成吸入高速气流，所述吸入高速气流在流道交汇区形成局部低压，从入流孔吸入的气体随着吸入高速气流进入中间腔体；中间腔体容积减小时，中间腔体内部压力上升，中间腔体内气体沿着出流孔形成排出高速气流，所述排出高速气流在流道交汇区形成局部低压，从入流孔流入的气体随着高速气流从出流孔排出；工作过程形成了气体从入流孔吸入，从出流孔排出的动态气体驱动能力。

附图说明

图1 是本发明一种压电驱动双振子微型风机结构示意图。

图2 是本发明一种压电驱动双振子微型风机结构及装配关系示意图。