用于提高合成喷射器性能的正交各向异性双压电晶片的制作方法_2

文档序号:9507473阅读:来源:国知局
在平面的第三片表面和平面的第四片表 面中的一个上,并且具有多个第三指状物;和第四电极,其设置在平面的第三片表面和平面 的第四片表面中的同一表面上,并且具有与多个第三指状物交错的多个第四指状物,其中 通过第三电极和第四电极施加的第三电场在第四方向上引起平面内拉应力以拉伸第二片, 在第五方向上引起平面内压应力,并且在第六方向上引起横向压应力,并且其中通过第三 电极和第四电极施加的第四电场在第四方向上引起压应力以压缩第二片,并且在第五方向 和第六方向上引起拉应力。第一片和第二片可以被刚性地固定到弹性隔膜,其中第一片的 第一方向与第二片的第四方向平行对齐。第一电场可以被施加到第一片,同时第四电场被 施加到第二片,而第二电场被施加到第一片,同时第三电场被施加到第二片。多个第一指状 物和多个第二指状物可以被布置在平面的第一片表面和平面的第二片表面中的一个上,以 便在第一片的第一区域中沿第一方向存在的多个第一指状物和多个第二指状物的密集度 高于在第一片的第二区域中沿第一方向存在的多个第一指状物和多个第二指状物的密集 度。第一片可以具有在第一片的第一区域中的第一厚度和在第一片的第二区域中小于第一 厚度的第二厚度,使得第一电场在第一区域中沿第一方向引起的平面内拉应力大于在第一 片的第二区域中沿第一方向引起的平面内拉应力。
[0010] 本发明的另一个实施例可以涉及增强用于产生空气射流的合成喷射器的操作的 方法,合成喷射器可以包括壳体,其限定中空的共振腔室并且具有穿过壳体的第一壁的孔 口,壳体使中空的共振腔室与合成喷射器周围的环境大气流体连通;弹性隔膜,其形成壳体 的第二壁并且具有第一隔膜表面和相对设置的第二隔膜表面;第一片,其具有平面的第一 片表面被第一片厚度隔开的和相对设置的平面的第二片表面,其中第一片的平面的第一片 表面和平面的第二片表面中的一个面对第一隔膜表面并且被刚性地固定到第一隔膜表面; 第一电极,其设置在平面的第一片表面和平面的第二片表面中的一个上,并且具有多个第 一指状物;和第二电极,其设置在平面的第一片表面和平面的第二片表面中的同一表面上, 并且具有与多个第一指状物交错的多个第二指状物;其中通过第一电极和第二电极施加 的第一电场在第一方向上引起平面内拉应力以拉伸第一片,在第二方向上引起平面内压应 力,并且在第三方向上引起横向压应力,并且其中通过第一电极和第二电极施加的第二电 场在第一方向上引起压应力以压缩第一片,并且在第二方向和第三方向上引起拉应力。该 合成喷射器可以包括第三电极,其设置在平面的第一片表面和平面的第二片表面中的另一 个上,并且具有多个第三指状物;和第四电极,其设置在平面的第一片表面和平面的第二片 表面的另一个上,并且具有与多个第三指状物交错的多个第四指状物,其中通过第三电极 和第四电极施加的第三电场在第一方向上引起平面内拉应力以拉伸第一片,在第二方向上 引起平面内压应力,和在第三方向上引起横向压应力,其中通过第三电极和第四电极施加 的第四电场在第一方向上引起压应力以压缩第一片,并且在第二方向和第三方向上引起拉 应力。第一电场和第三电场可以同时被电极施加,而第二电场和第四电场同时被电极施加。 该合成喷射器可以包括第二片,其具有平面的第三片表面和被第二片厚度分开的相对设置 的平面的第四片表面,其中第二片的平面的第三片表面和平面的第四片表面中的一个面对 第二隔膜表面并且被刚性地固定到第二隔膜表面;第三电极,其设置在平面的第三片表面 和平面的第四片表面中的一个上,并且具有多个第三指状物;和第四电极,其设置在平面的 第三片表面和平面的第四片表面中的同一表面上,并且具有与多个第三指状物交错的多个 第四指状物,其中通过第三电极和第四电极施加的第三电场在第四方向上引起平面内拉应 力以拉伸第二片,在第五方向上引起平面内压应力,并且在第六方向上引起横向压应力,并 且其中通过第三电极和第四电极施加的第四电场在第四方向上引起压应力以压缩第二片, 并且在第五方向和第六方向上引起拉应力。第一片和第二片可以被刚性地固定到弹性隔 膜,其中第一片的第一方向与第二片的第四方向平行对齐。第一电场可以被施加到第一片, 同时施加第四电场到第二片,而第二电场被施加到第一片,同时施加第三电场到第二片。多 个第一指状物和多个第二指状物可以被布置在平面的第一片表面和平面的第二片表面中 的一个上,以便第一电场在第一片的第一区域中沿第一方向引起的平面内拉应力大于第一 片的第二区域中沿第一方向引起的平面内拉应力。
[0011] 本发明的实施例可以涉及用于产生空气射流的合成喷射器,合成喷射器可以包括 壳体,其限定中空的共振腔室并且具有穿过壳体的第一壁的孔口,壳体使中空的共振腔室 与合成喷射器周围的环境大气流体连通;弹性隔膜,其形成壳体的第二壁,并且具有第一隔 膜表面和相对设置的第二隔膜表面;第一正交各向异性片,其具有平面的第一片表面和被 第一片厚度隔开的相对设置的平面的第二片表面,其中第一片的平面的第一片表面和平面 的第二片表面中的一个面对第一隔膜表面并且被刚性地固定到第一隔膜表面,其中第一正 交各向异性片具有在第一正交各向异性片的平面内的第一方向,和第一正交各向异性片的 平面内的第二方向和横穿第一正交各向异性片的平面的第三方向,并且其中第一正交各向 异性片在第一方向上具有第一 d耦合系数,其大于在第二方向上的第二d耦合系数;第一电 极,其设置在平面的第一片表面和平面的第二片表面中的一个上;和第二电极,其设置在平 面的第一片表面和平面的第二片表面中的一个上;其中通过第一电极和第二电极施加的第 一电场在第一方向上引起平面内拉应力以拉伸第一正交各向异性片;和其中通过第一电极 和第二电极施加的第二电场在第一方向上引起压应力以压缩第一正交各向异性片。第一电 极可以被设置在平面的第一片表面,而第二电极被设置在平面的第二片表面上。第一电极 可以被设置在平面的第一片表面上并且具有多个第一指状物,而其中第二电极被设置在平 面的第一片表面上并且具有与多个第一指状物交错的多个第二指状物。合成喷射器可以包 括第二正交各向异性片,其具有平面的第三片表面和被第二片厚度分开的相对设置的平面 的第四片表面,其中第二正交各向异性片的平面的第三片表面和平面的第四片表面中的一 个面对第二隔膜表面并且被刚性地固定到第二隔膜表面,其中第二正交各向异性片具有在 第二正交各向异性片的平面内的第四方向、在第二正交各向异性片的平面内的第五方向、 和横穿第二正交各向异性片的平面的第六方向,并且其中第二正交各向异性片具有在第四 方向上的第三d耦合系数,其大于在第五方向上的第四d耦合系数;第三电极,其设置在平 面的第三片表面和平面的第四片表面中的一个上;第四电极,其设置在平面的第三片表面 和平面的第四片表面中的一个上,其中通过第三电极和第四电极施加的第三电场在第四方 向上引起平面内拉应力以拉伸第二正交各向异性片,而其中通过第三电极和第四电极施加 的第四电场在第四方向上引起压应力以压缩第二正交各向异性片。在第一方向上的第一d 耦合系数可以具有可变的值,以便第一电场在第一正交各向异性片的第一区域内沿第一方 向引起的平面内拉应力大于在第一正交各向异性片的第二区域内沿第一方向引起的平面 内拉应力。第一正交各向异性片可以包括由多个压电陶瓷纤维组成的纤维束,其中压电陶 瓷纤维横跨第一正交各向异性片在第二方向上的片宽度而并列地对齐;以及包围纤维束的 填隙材料,所述纤维束由多个压电纤维组成。
[0012] 附加的方面被本发明的权利要求限定。
【附图说明】
[0013] 图1是合成喷射器的等距视图,其中可以实施根据本发明的压电驱动器;
[0014] 图2A是图1的合成喷射器沿线2-2截取的截面图,其具有之前已知的压电驱动 器;
[0015] 图2B是图2A的合成喷射器的截面图,其具有向外偏转的隔膜并且吸引空气进入 共振腔室中;
[0016] 图2C是图2A的合成喷射器的截面图,其具有向内偏转的隔膜并且通过孔口排出 空气;
[0017] 图3是图2B的压电陶瓷驱动器的压电陶瓷片上的应力的示意图;
[0018] 图4是根据本发明的压电驱动器的具有相互交叉的电极的矩形压电陶瓷片的主 视图;
[0019] 图5是根
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