[实用新型]分叉梁式压电风扇

说明书

本实用新型公开了一种可提高送风能力的分叉梁式压电风扇，涉及散热冷却和压电技术领域。区别于传统带板状单悬臂梁式压电风扇，该压电风扇通过在单根悬臂梁叶片上增加侧梁，可有效地提高风量。该压电风扇由固定件、压电陶瓷片和振动片构成。振动片由长条形主梁和固定在其两侧的多根侧梁构成，多根侧梁以一定间距对称分布在主梁两侧，侧梁的外侧角向散热面方向弯折。当压电陶瓷片在一定频率交流电的驱动下发生伸缩，带动主梁发生弯曲振动时，侧梁可在主梁的带动下也发生振动，从而引起周围空气流动。该压电风扇利用单个压电陶瓷片驱动多个叶片阵列振动，在不增加驱动系统复杂性和不降低能量效率的前提下，可提高散热效果。

技术领域

本实用新型涉及一种基于压电元件驱动振动片对电子器件散热的压电风扇。属于散热冷却以及压电技术领域。

背景技术

电子设备的发热会对其本身造成不可逆转的伤害。近几年来，特别是5G通信时代的到来，电子器件的集成度和信息处理速度的急速提高，对电子设备的冷却提出了更高的要求。传统的轴式风扇由于能耗高、受电磁干扰，体积大，结构复杂等缺陷难以胜任对散热的要求。压电风扇利用压电陶瓷的逆压电效应，使叶片产生高速定向气流，其结构简单，不受电磁干扰，功耗比小，且不存在轴承和润滑问题，被广泛应用于芯片，LED灯及小型电子设备的散热。

传统的压电风扇通常采用带板状结构，即一带状金属片作为风扇叶片，其上下至少一面粘贴有压电陶瓷片，金属片的一端固定，另一端自由，以便产生振动致使周围空气流动，这样的结构只能提供金属片自由端附近的小范围散热。或采用多个该结构风扇阵列的形式，以增大散热面积。然而，同时驱动多个压电风扇对每个风扇的尺寸精度和驱动电路的要求较高。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型的目的是提供带主梁和侧梁振动片的分叉梁式压电风扇，实现单个压电陶瓷片驱动多个叶片阵列，有效增大送风面积，提高散热效果。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种分叉梁式压电风扇，包括固定件、压电陶瓷片、振动片，其特征是：所述的振动片包括振动片主梁和多根振动片侧梁，所述的振动片侧梁一端固定在振动片主梁上，另一端为自由端，所述的振动片主梁一端连接固定件并粘贴有压电陶瓷片，另一端为自由端，所述的压电陶瓷片在驱动电压下产生长度方向上的伸缩，带动振动片主梁以一定振幅产生弯曲振动，所述的振动片主梁带动多根振动片侧梁一起振动，多梁同时同步发生振动，所述的分叉梁式压电风扇位于电子器件的散热面的侧面，振动片主梁与散热面垂直。

优先的，所述的振动片主梁为平面长条状，多根振动片侧梁以一定间隔分布于振动片主梁两侧，与振动片主梁成一定夹角，所述的夹角以各梁间振动不相互干扰为限制条件，多对振动片侧梁夹角相同或由振动片主梁自由端到固定端依次递增。振动片主梁自由端一定距离内不设置振动片侧梁，所述距离以不削减振动片主梁自由端的振动幅度为限。

优先的，所述的压电陶瓷片的激振频率与振动片一阶共振频率相同。

优先的，多根所述的振动片侧梁对称分布于振动片主梁平面上下两侧，振动片侧梁的宽度与振动片主梁相同，振动片侧梁的长度以一阶振幅最大而不发生二阶振动为限制条件；位于振动片主梁上侧的振动片侧梁，其自由端的外侧角朝着远离振动片主梁且与散热面平行的方向弯折，形成一朝向散热面的气流导向曲面，振动片主梁下侧的多根振动片侧梁与上侧完全对称。

优先的，多根所述的振动片侧梁对称分布在振动片主梁共面左右两侧，振动片侧梁自由端与振动片主梁自由端平齐，振动片侧梁外侧边设置有与振动片侧梁相垂直的挡风板。

优先的，所述的振动片主梁为金属片。

优先的，所述的金属片材质为铝。

优先的，所述的振动片侧梁为铝或PET。

优先的，所述的压电陶瓷片为矩形薄片，压电陶瓷片的材料为PZT-5。