鼓风机制造技术

压电鼓风机(100)具备阀(80)、框体(17)、振动板(41)以及压电元件(42)。振动板(41)与框体(17)一起沿振动板(41)的厚度方向进行夹持而构成圆柱形状的鼓风机室(31)。另外，振动板(41)以及框体(17)以鼓风机室(31)为半径(a)的方式形成。压电元件(42)使振动板(41)以共振频率(f)同心圆状地弯曲振动。在将穿过鼓风机室(31)的空气的声速设为(c)且将满足第一类贝塞尔函数J0(k0)＝0的关系的值设为(k0)时，鼓风机室(31)的半径(a)和振动板(41)的共振频率(f)满足0.8×(k0c)/(2π)≤af≤1.2×(k0c)/(2π)的关系。

Blower

The piezoelectric blower (100) has a valve (80), a frame (17), a vibrating plate (41), and a piezoelectric element (42). The vibrating plate (41) is clamped with the frame body (17) along the thickness direction of the vibrating plate (41) to form a cylindrical shape blower chamber (31). In addition, the vibration plate (41) and the frame body (17) are formed in the way of the blower chamber (31) as a radius (a). The piezoelectric element (42) causes the vibrating plate (41) to vibrate in a concentric circle at resonance frequency (f). When the sound velocity of air passing through the air blower chamber (31) is set to (c) and the value of the relationship of the first class Bessel function J0 (K0) = = 0 is set to (K0), the resonance frequency (f) of the radius (a) of the blower chamber (31) and the vibrating plate (41) satisfies the relation of 0.8 * (k0c) / (2 pi) < AF < 1.2 * (k0c) / (2 pi).

【技术实现步骤摘要】
鼓风机本申请是国家申请号为2015800093210，进入中国国家阶段日期为2016年08月18日，专利技术名称为“鼓风机”的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及进行气体的输送的鼓风机。
技术介绍
以往，已知有各种进行气体的输送的鼓风机。例如，在专利文献1中公开有压电驱动的泵。该泵具备压电盘、接合了压电盘的圆盘、以及与圆盘一起构成空洞的主体。在该主体形成有流体流入的流入口以及流体流出的流出口。流入口被设置于空洞的中心轴与空洞的外周之间。流出口被设置于空洞的中心轴。在此，流入口被设置于空洞的压力振动的波节。因此，流入口的压力总是固定。因此，对于专利文献1的泵而言，即使在空洞的中心轴与外周之间设置有流入口，也能够抑制排出压力、排出流量降低。专利文献1：日本专利4795428号公报然而，在专利文献1的泵中，在流入口的直径较小的情况下，存在不能够充分地得到流体的流量的问题。另外，在流入口的直径较小的情况下，存在粉尘等堵塞流入口的可能性。另一方面，在流入口的直径较大的情况下，流入口的范围扩大至远离空洞的压力振动的波节的位置，流入口的压力不总是固定，而产生变化。因此，在专利文献1的泵中，在流入口的直径较大的情况下，存在排出压力、排出流量降低的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种即使为了确保充分的流量而设置较大的开口部，也能够防止排出压力、排出流量降低的鼓风机。本专利技术的鼓风机为了解决上述课题而具备以下的构成。本专利技术的鼓风机具备促动器和框体。促动器具有振动板和驱动体。振动板具有第一主面和第二主面。驱动体被设置于振动板的第一主面以及第二主面中的至少一个主面。另外，驱动体使振动板同心圆状地弯曲振动。框体与促动器一起沿振动板的厚度方向进行夹持而构成第一鼓风机室。另外，框体具有使第一鼓风机室的中央与第一鼓风机室的外部连通的第一通气孔。振动板以及框体中的至少一方具有使第一鼓风机室的外周与第一鼓风机室的外部连通的开口部。在将穿过第一鼓风机室的气体的声速设为c且将满足第一类贝塞尔函数J0(k0)＝0的关系的值设为k0时，从第一鼓风机室的中心轴至第一鼓风机室的外周的最短距离a和振动板的共振频率f满足0.8×(k0c)/(2π)≤af≤1.2×(k0c)/(2π)的关系。在该构成中，振动板以及框体以第一鼓风机室为最短距离a的方式形成。驱动体使振动板以共振频率f振动。振动板的共振频率f由振动板的厚度、振动板的材料等决定。在此，在af＝(k0c)/(2π)的情况下，振动板的振动的波节中的最外侧的波节与第一鼓风机室的压力振动的波节一致，产生压力共振。并且，即使在满足0.8×(k0c)/(2π)≤af≤1.2×(k0c)/(2π)的关系的情况下，振动板的振动的波节中的最外侧的波节也与第一鼓风机室的压力振动的波节几乎一致。因此，在满足0.8×(k0c)/(2π)≤af≤1.2×(k0c)/(2π)的关系的情况下，该构成的鼓风机能够实现较高的排出压力以及较高的排出流量。另外，在该构成中，第一鼓风机室的外周成为第一鼓风机室的压力振动的波节，因此，第一鼓风机室的外周的压力总是固定。例如，在使用空气来作为气体的情况下，第一鼓风机室的外周的压力总是大气压。因此，即使第一鼓风机室的外周通过比专利文献1的第一通气孔大的开口部与第一鼓风机室的外部连通，该构成的鼓风机也能够防止排出压力、排出流量降低。由此，该构成的鼓风机即使为了确保充分的流量而设置较大的开口部，也能够防止排出压力、排出流量降低。另外，该构成的鼓风机因较大的开口部而能够防止粉尘等堵塞开口部。即，该构成的鼓风机能够防止排出压力、排出流量因粉尘等而降低。此外，进一步优选最短距离a和共振频率f满足0.9×(k0c)/(2π)≤af≤1.1×(k0c)/(2π)的关系。另外，优选在框体的第一通气孔设置有防止气体从第一鼓风机室的外部向内部流动的第一阀。该构成的鼓风机能够通过阀防止气体从第一鼓风机室的外部经由第一通气孔向内部流动。因此，该构成的鼓风机能够实现较高的排出压力以及较高的排出流量。另外，优选在从第一鼓风机室的中心轴至第一鼓风机室的外周的范围内，振动板的振动位移的零交叉点的个数与第一鼓风机室的压力变化的零交叉点的个数一致。在此，与从第一鼓风机室的中心轴至第一鼓风机室的外周对应的振动板的各点根据振动而位移。另外，从第一鼓风机室的中心轴至第一鼓风机室的外周，第一鼓风机室的各点的压力根据振动板的振动而变化。在该构成中，在振动板的振动时，振动板的各点的位移分布成为接近第一鼓风机室的各点的压力变化分布的分布。即，在振动板的振动时，振动板的各点与第一鼓风机室的各点的压力变化相匹配地进行位移。因此，该构成的鼓风机能够几乎无损耗地将振动板的振动能传递至第一鼓风机室的气体。由此，该构成的鼓风机能够实现较高的排出压力以及较高的排出流量。此外，在将距第一鼓风机室的中心轴的距离设为r时，第一鼓风机室的各点的压力变化分布u(r)用u(r)＝J0(k0r/a)的式子表示。另外，优选振动板具有：与框体一起沿振动板的厚度方向进行夹持而构成第一鼓风机室的振动部、包围振动部的周围并与框体接合的框部、以及将振动部和框部连结并将振动部弹性支承于框部的多个连结部。在该构成中，振动部通过多个连结部被柔性地弹性支承于框部，振动部的弯曲振动几乎不被妨碍。因此，在本专利技术的鼓风机中，伴随着振动部的弯曲振动的损失减少。另外，优选开口部形成在位于振动板的振动的波节中的最外侧的波节与框部之间的振动板的区域。由于振动部通过多个连结部被柔性地弹性支承于框部，因此，振动部的框部侧的端也自由振动。在该构成中，开口部形成在上述区域，因此，振动板的振动的波节中的最外侧的波节构成第一鼓风机室的外周。即，从第一鼓风机室的中心轴至第一鼓风机室的外周的最短距离a由开口部规定。由此，该构成的鼓风机即使为振动板具有振动部、框部以及连结部的形态，也能够防止排出压力、排出流量降低。另外，优选开口部形成在与位于振动板的振动的波节中的最外侧的波节与框部之间的振动板的区域对置的框体的区域。由于振动部通过多个连结部被柔性地弹性支承于框部，因此，振动部的框部侧的端也自由振动。在该构成中，开口部形成在上述区域，因此，振动板的振动的波节中的最外侧的波节构成第一鼓风机室的外周。即，从第一鼓风机室的中心轴至第一鼓风机室的外周的最短距离a由开口部规定。由此，该构成的鼓风机即使为振动板具有振动部、框部以及连结部的形态，也能够防止排出压力、排出流量降低。另外，优选驱动体是压电体。另外，优选框体具有与振动板的第二主面对置并伴随着振动板的弯曲振动进行弯曲振动的第一可动部。在该构成中，伴随着振动板的振动而第一可动部振动，因此，能够实质地增大振动振幅。由此，本专利技术的鼓风机能够使排出压力和排出流量进一步增加。另外，优选：框体与促动器一起沿振动板的厚度方向进行夹持而构成第二鼓风机室，并具有使第二鼓风机室的中央与第二鼓风机室的外部连通的第二通气孔，振动板具有使第一鼓风机室的外周与第二鼓风机室的外周连通的开口部，从第二鼓风机室的中心轴至第二鼓风机室的外周的最短距离是a。在该构成中，振动板以及框体以第一鼓风机室以及第二鼓风机室这两方均为最短距离a的方式形成。驱动体使振动板以共振频率f振动。并且，该构成的鼓风机在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种鼓风机，具备：促动器，其具有振动板以及驱动体，所述振动板具有第一主面和第二主面，所述驱动体被设置于所述振动板的所述第一主面以及所述第二主面中的至少一个主面并使所述振动板同心状地弯曲振动；以及框体，其与所述促动器一起沿所述振动板的厚度方向进行夹持而构成第一鼓风机室，并具有使所述第一鼓风机室与所述第一鼓风机室的外部连通的第一通气孔，在所述振动板以及所述框体中的至少一方，将所述第一鼓风机室的外周与所述第一鼓风机室的外部连结的多个梁部圆周状地配置，在该梁部之间具备开口部，经由该开口部使所述第一鼓风机室与所述第一鼓风机室的外部连通，在将穿过所述第一鼓风机室的气体的声速设为c且将满足第一类贝塞尔函数J0(k0)＝0的关系的值设为k0时，从所述第一鼓风机室的中心轴至所述第一鼓风机室的外周的最短距离a和所述振动板的共振频率f满足0.8×(k0c)/(2π)≤af≤1.2×(k0c)/(2π)的关系。

【技术特征摘要】
2014.02.21 JP 2014-031542;2014.04.28 JP 2014-092601.一种鼓风机，具备：促动器，其具有振动板以及驱动体，所述振动板具有第一主面和第二主面，所述驱动体被设置于所述振动板的所述第一主面以及所述第二主面中的至少一个主面并使所述振动板同心状地弯曲振动；以及框体，其与所述促动器一起沿所述振动板的厚度方向进行夹持而构成第一鼓风机室，并具有使所述第一鼓风机室与所述第一鼓风机室的外部连通的第一通气孔，在所述振动板以及所述框体中的至少一方，将所述第一鼓风机室的外周与所述第一鼓风机室的外部连结的多个梁部圆周状地配置，在该梁部之间具备开口部，经由该开口部使所述第一鼓风机室与所述第一鼓风机室的外部连通，在将穿过所述第一鼓风机室的气体的声速设为c且将满足第一类贝塞尔函数J0(k0)＝0的关系的值设为k0时，从所述第一鼓风机室的中心轴至所述第一鼓风机室的外周的最短距离a和所述振动板的共振频率f满足0.8×(k0c)/(2π)≤af≤1.2×(k0c)/(2π)的关系。2.根据权利要求1所述的鼓风机，其中，在所述框体的所述第一通气孔设置有防止所述气体从所述第一鼓风机室的外部向内部流动的第一阀。3.根据权利要求2所述的鼓风机，其中，与从所述第一鼓风机室的中心轴至所述第一鼓风机室的外周对应的所述振动板的各点根据振动而位移，从所述第一鼓风机室的中心轴至所述第一鼓风机室的外周，所述第一鼓风机室的各点的压力根据所述振动板的振动而变化，在从所述第一鼓风机室的中心轴至所述第一鼓风机室的外周的范围内，所述振动板的振动位移的零交叉点的个数与所述第一鼓风机室的压力变化的零交叉点的个数一致。4.根据权利要求2所述的鼓风机，其中，所述振动板具有：与所述框体一起沿所述振动板的厚度方向进行夹持而构成所述第一鼓风机室的振动部、包围所述振动部的周围并与所述框体接合的框部、以及将所述振动部与所述框部连结并将所述振动部弹性支承于所述框部的多个连结部。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：田中伸拓，
申请(专利权)人：株式会社村田制作所，
类型：发明
国别省市：日本,JP