一种多腔压缩恒压输出的射流压电风扇的制作方法

1.本发明涉及射流压电电扇技术领域，更具体的说是涉及一种多腔压缩恒压输出的射流压电风扇。


背景技术：

2.射流压电电扇主要结构部件是由射流压电风扇和驱动电源两部分组成，其工作原理是利用压电陶瓷自身压电性、介电性和弹性的特性，压电陶瓷材料在机械应力作用下，引起陶瓷内部正负电荷中心相对位移而发生极化，导致压电陶瓷材料两端表面出现符号相反的束缚电荷即自身的正压电性。反过来，给压电陶瓷通电，压电陶瓷产生位移和振动，为压电陶瓷的逆压电效应。射流压电风扇是利用压电陶瓷的逆压电效应的原理而设计的。
3.现有的射流压电风扇，只有一个腔体，一个共同的进出口，进风和出风在同一个口，没有阀门。缺点非常明显，一是同一个进出口，既要吸气，又要吐气。出气效率较低，最多只有进出口分开的50%；二是风扇是为了散热的，由于射流风扇靠近热源散热，在吹吸气散热的同时，也吸入了部分来自于热源的热气，所以会导致吐出气的温度，不断升高，因此这种混合进出气的射流压电风扇散热效率较低；三是射流压电风扇的压电陶瓷是微小的振动，虽然经过金属膜的放大，但整个振动膜的位移量还是非常小的。所以射流压电风扇的风量是比较小的，散热效果不太好。


技术实现要素：

4.本发明提供一种多腔压缩恒压输出的射流压电风扇，以解决上述技术问题。
5.为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种多腔压缩恒压输出的射流压电风扇，包括：弹性胶垫b，所述弹性胶垫b的中部具有沿厚度方向贯穿的第一空腔，弹性胶垫b的侧壁上开设有与所述第一空腔连通的出风口；进风腔体，所述进风腔体分别设置在所述弹性胶垫b的两侧；所述进风腔体的一侧设有进风口，另一侧设有通风口；所述进风腔体内设有压电陶瓷片，利用金属振动钢片，通过压电陶瓷片微小振动，既实现压缩腔体气体的目的，又能实现进风腔体从所述进风口进气的同时通风口关闭；或进风腔体内的空气通过通风口进入到第一空腔从出风口排出的同时进风口关闭。
6.在一些实施例中，所述进风腔体还包括：弹性胶垫a，所述弹性胶垫a的中部具有沿厚度方向贯穿的第二空腔；单向阀片，所述单向阀片的中部具有沿厚度方向贯穿的第三空腔；两个所述单向阀片设置在所述弹性胶垫a的两侧；金属振动钢片，两个所述金属振动钢片分别贴合在两侧的单向阀片上，在靠近弹性胶垫b一侧的金属振动钢片在远离出风口的一侧设有通风口，在远离弹性胶垫b一侧的金属振动钢片在与单向阀片的侧边相对的位置上开设有若干进风口；两片所述压电陶瓷片的负极分别对应设置在金属振动钢片朝向弹性胶垫a的一侧；
辅助电极，两片辅助电极分别对应设置在压电陶瓷片的正极；其中，单向阀片会在金属振动钢片的振动下，打开进风口同时关闭通风口或者关闭进风口打开通风口。金属振动钢片的振动通过压电陶瓷片带动。
7.在一些实施例中，所述压电陶瓷片为压电常数d
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大于700pc/n的高性能压电陶瓷。
8.在一些实施例中，所述单向阀片为金属膜片。
9.在一些实施例中，驱动压电陶瓷片的电流为自激振荡电流驱动或和他激振荡方波电压驱动。
10.本技术所提供的一种多腔压缩恒压输出的射流压电风扇具有的有益效果包括但不限于：采用具有单向控制，独立进风口和出风口、多腔压缩的压电风扇，其结构简单，一是由金属振动钢片组成压缩腔体，二是再利用单向阀片，控制风的进出；三是利用单向阀片和弹性胶垫a（b），将多个压缩腔体连接，实现多级压缩、多级贮气，增压和恒压。
附图说明
11.图1是本发明的射流压电风扇的结构示意图。
12.图2是本发明的射流压电风扇金属振动钢片及压电陶瓷阵列排布振动膜片结构示意图。
13.图3是本发明的射流压电风扇的零件图。
14.图中标记：1-压电陶瓷片，2-金属振动钢片，3-辅助电极，4-单向阀片，5-弹性胶垫a，6-弹性胶垫b，7-进风口，8-通风口，9-第一空腔，10-出风口。
具体实施方式
15.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术的优选实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的部件或具有相同或类似功能的部件。所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
16.下面结合附图对本技术的实施例进行详细说明。
17.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应作广义理解，例如，可以使固定连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或者两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
18.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或者位置关系为基于附图的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
19.此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或显示器不必限于清楚地列出的那
些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或显示器固有的其它步骤或单元。
20.以下将结合图1-3，对本技术实施例所涉及的一种多腔压缩恒压输出的射流压电风扇进行详细说明。值得注意的是，以下实施例，仅仅用于解释本技术，并不构成对本技术的限定。
21.一种多腔压缩恒压输出的射流压电风扇，包括弹性胶垫b6和进风腔体，所述弹性胶垫b的中部具有沿厚度方向贯穿的第一空腔9，弹性胶垫b的侧壁上开设有与所述第一空腔连通的出风口10；所述进风腔体分别设置在所述弹性胶垫b的两侧。
22.所述进风腔体的一侧设有进风口7，另一侧设有通风口；所述进风腔体内金属振动钢片设有压电陶瓷片，通过压电陶瓷片的振动，实现进风腔体从所述进风口进气的同时通风口8关闭；或进风腔体内的空气通过通风口进入到第一空腔从出风口排出的同时进风口关闭。
23.所述进风腔体包括多片压电陶瓷片1、金属振动钢片2、辅助电极3、单向阀片4、弹性胶垫a5、弹性胶垫b6。
24.所述弹性胶垫b的中部具有沿厚度方向贯穿的第二空腔；所述单向阀片的中部具有沿厚度方向贯穿的第三空腔；两个所述单向阀片设置在所述弹性胶垫b的两侧；两个所述金属振动钢片分别贴合在两侧的单向阀片上，在靠近弹性胶垫a一侧的金属振动钢片在远离出风口的一侧设有通风口8，在腔体1弹性胶垫a右侧的金属振动钢片在下端设有一共矩形通风口，在腔体1外侧的一侧的金属振动钢片与单向阀片相对的位置上开设有若干进风口；两片所述压电陶瓷片的负极分别对应设置在金属振动钢片与钢片粘接在一起；辅助电极，两片辅助电极分别对应设置在压电陶瓷片的正极；其中，单向阀片会在压电陶瓷片的带动下，将金属振动钢片谐振，打开进风口同时关闭通风口或者关闭进风口打开通风口。
25.其中，单向阀片会在压电陶瓷片的振动下，打开进风口同时关闭通风口或者关闭进风口打开通风口。
26.压电陶瓷片1中的每片压电陶瓷经过极化有两个极，正反两个面分别为正极和负极。压电陶瓷片1的正极均向外，负极均向里面向金属振动钢片2。压电陶瓷片正极粘贴辅助电极，保持多片陶瓷片之间相互连接，同时保证压电陶瓷内电极能够更加可靠地方便引出，防止在强振动的情况下，发生电极脱落。压电陶瓷片1按照设计要求阵列粘在在金属振动钢片2后，在压电陶瓷片1的正极面上粘连辅助电极3。压电陶瓷片1的压电常数d
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＞700pc/n，为高性能压电陶瓷。压电陶瓷片负极按照阵列排布分别粘连在两片金属振动钢片上，在多片压电陶瓷驱动下，使得振动片较大幅度的振动，给射流风扇不断输出强劲的动能，同时给单向阀门开闭提供动力。
27.利用单向阀片，将压电陶瓷片阵列排布的金属振动钢片，粘接成一个进风腔体。两个金属振动膜通过弹性胶垫a连接，形成一个压缩腔体。利用弹性胶垫b，形成进风腔体组合，实现输出高风速气体的组合。
28.驱动电源采用自激振荡（电流驱动）和他激方波振荡（电压驱动）满足不同用户的需求。 自激振荡电流驱动将两个压电陶瓷片上的两组压电陶瓷片串联相接；他激振荡采用方波驱动，将两个压电陶瓷片上的两组压电陶瓷并联相接。
29.本发明是具有单向控制、独立进出风口，多腔压缩、恒压输出的射流压电风扇。采用单向阀片和弹性胶垫a将每一个进风腔体组合。气体从进风口进入到风腔体内，在两个金属振动钢片膜不断振动、压缩下，通过单向阀片进入第一空腔中，气体在第二空腔中再次得到进一步地压缩后，最后通过第三空腔出风口向外输出高速射流，达到增加风速、提高风压、增加了气体贮存量。使得整个射流风扇能够输出高速、持续不断的恒压风。如果需要增加进风腔体，在体积允许的情况下，可以通过上述方法增加进风腔体数量，满足使用要求。比如在弹性胶垫a的左右两侧分别设置多组并列的本实施例的进风腔体，每个进风腔体均与弹性胶垫a采用上述结构连接，形成多个进风口对应同一个出风口。
30.参见图2，腔体1和腔体2为弹性胶垫a两侧的进风腔体，腔体3为弹性胶垫b的第三空腔；下面以腔体1的工作过程为例说明，腔体2的工作和腔体1同步，就不再赘述。压电陶瓷片在通电后振动，当腔体1最外侧金属振动钢片，在给压电陶瓷片通正向电时，压电陶瓷振动钢片向外凸起，金属振动钢片上进气孔和单向阀片之间产生局部间隙，空气就从金属振动钢片的进气孔进入到腔体1中。同时腔体1弹性胶垫a另一边金属振动钢片同样在压电陶瓷片振动带动下，也向腔体1外凸起，腔体1两边金属振动钢片均向外，这样使得腔体1的容积增大，腔体内的气压会减小。当给金属振动钢片的陶瓷通反向电时，两金属钢片收缩，两侧金属钢片向腔体1内部运动，金属振动钢片上的金属孔与单向阀的金属片没有间隙，因此进风口被关闭，使得腔体1中容积减少，腔体1内的空气受到压缩，腔内气体压力增加，气体会被挤压出腔体1的出风口。
31.射流压电风扇通过多片压电陶瓷片阵列组合，粘在金属振动钢片上，采用阵列排布，使得压电陶瓷片的振动模式改变。在保证压电陶瓷片能够输出大幅度能量的同时，也能实现降频、降噪，改善射流压电风扇性能。
32.本技术通过单向阀片的使用，避免传统射流风扇进出风，在同一个进出口的散热效率低、输出的风温度高等缺点，因为在同一个口进出气，既吹气又吸气，在输出风的同时，也吸进去来自发热体高温的气，出风口只是向外喷气。采用单向阀片、弹性胶垫a(b)，使得气体不直接从出口气进，而是通过腔体的进风口进气。将进气和出气完全隔开，也避免热气吸入。根据需求设计组合多腔体，做到提高风速、增加风的压力和气压恒压，能够保持输出风的连续性。
33.射流风扇市场具有非常广的实用场景，可以大批量生产，有较高的经济效益和社会效应。
34.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。