[发明专利]一种双振子驱动的主-被动式压电微混合器

权利要求书

1.一种双振子驱动的主-被动式压电微混合器，其特征在于：从上至下依次设置有第一压电振子、第一绝缘膜、基体、第二绝缘膜以及第二压电振子；所述第一绝缘膜下表面的外缘与基体连接；所述第二绝缘膜上表面的外缘与基体连接；所述第一绝缘膜的上表面与第一压电振子连接；所述第二绝缘膜的下表面与第二压电振子连接；所述第一压电振子外缘与基体连接；所述第二压电振子外缘与基体连接；所述第一绝缘膜、基体以及第二绝缘膜之间设置有混合腔；所述基体的左端设有第一入口和第二入口；所述第一入口与第一入口分支连通；所述第二入口与第二入口分支连通；所述第一入口分支与第二入口分支汇总于入口混合流道；所述入口混合流道与混合腔连通；所述混合腔的右端与第一出口分支和第二出口分支连通；所述第一出口分支与第二出口分支汇总于出口混合流道；所述出口混合流道与出口连通；所述混合腔内部设有挡板；所述挡板与基体相连；所述混合腔内部设有介质球；所述介质球位于挡板的左侧；所述挡板上表面与第一绝缘膜之间留有间隙；所述挡板下表面与第二绝缘膜之间留有间隙；所述第一压电振子、第二压电振子均由压电陶瓷片和金属基板同心粘结而成；所述第一入口和第二入口通入的两种液体由外部动力源持续定量输入；所述第一入口分支与第二入口分支所夹角度为α，且60°＜α＜120°；所述第一出口分支与第二出口分支所夹角度为β，且60°＜β＜120°；所述介质球的密度ρ₁略大于混合液体的密度ρ₂，且0ρ₁-ρ₂≤0.5g/cm³；所述挡板位于混合腔内部靠近出口的一端；所述挡板的上表面与第一绝缘膜之间的最大工作间隙a小于介质球的直径D，且0.6≤a/D1；所述挡板的下表面与第二绝缘膜之间的最大工作间隙b小于介质球的直径D，且0.6≤b/D1；

所述混合腔内设置有螺旋弹簧状的螺旋弹性体，其螺旋半径均匀渐变；所述螺旋弹性体的螺旋直径沿着第一绝缘膜至第二绝缘膜方向先增加后减小，且所述螺旋弹性体的每层螺旋线之间的距离大于所述介质球的直径；所述介质球可以自由出入螺旋弹性体的内外；所述螺旋弹性体设置于入口混合流道与挡板之间；所述螺旋弹性体相对于所述第一绝缘膜和所述第二绝缘膜的中面平面对称，其一端连接于所述第一绝缘膜的中心点，另一端连接于所述第二绝缘膜的中心点，两个圆形的绝缘膜的中点分别对应着圆形的所述第一压电振子、第二压电振子的中心点；所述螺旋弹性体由耐腐蚀且韧性、强度高的钛合金材料制成；所述螺旋弹性体在第一工作状态、第二工作状态的交替变化的过程中，其轴向尺寸和径向尺寸均发生变化，螺旋弹性体的本身会带动其周围的液体产生沿着螺旋弹性体径向以及轴向发生扰动，同时所述螺旋弹性体的不断变化会与介质球发生碰撞。