PL248436B1 - Generator strugi syntetycznej oraz sposób jego wykonania - Google Patents

Generator strugi syntetycznej oraz sposób jego wykonania

Info

Publication number
PL248436B1
PL248436B1 PL441041A PL44104122A PL248436B1 PL 248436 B1 PL248436 B1 PL 248436B1 PL 441041 A PL441041 A PL 441041A PL 44104122 A PL44104122 A PL 44104122A PL 248436 B1 PL248436 B1 PL 248436B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
actuator
chamber
nozzle
connection
generator according
Prior art date
Application number
PL441041A
Other languages
English (en)
Other versions
PL441041A1 (pl
Inventor
Rafał Gałek
Paweł Gil
Original Assignee
Politechnika Rzeszowska Im Ignacego Lukasiewicza
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Politechnika Rzeszowska Im Ignacego Lukasiewicza filed Critical Politechnika Rzeszowska Im Ignacego Lukasiewicza
Priority to PL441041A priority Critical patent/PL248436B1/pl
Publication of PL441041A1 publication Critical patent/PL441041A1/pl
Publication of PL248436B1 publication Critical patent/PL248436B1/pl

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B1/00Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
    • B05B1/02Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to produce a jet, spray, or other discharge of particular shape or nature, e.g. in single drops, or having an outlet of particular shape
    • B05B1/08Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to produce a jet, spray, or other discharge of particular shape or nature, e.g. in single drops, or having an outlet of particular shape of pulsating nature, e.g. delivering liquid in successive separate quantities
    • B05B1/083Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to produce a jet, spray, or other discharge of particular shape or nature, e.g. in single drops, or having an outlet of particular shape of pulsating nature, e.g. delivering liquid in successive separate quantities the pulsating mechanism comprising movable parts
    • B05B1/086Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to produce a jet, spray, or other discharge of particular shape or nature, e.g. in single drops, or having an outlet of particular shape of pulsating nature, e.g. delivering liquid in successive separate quantities the pulsating mechanism comprising movable parts with a resiliently deformable element, e.g. sleeve
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15DFLUID DYNAMICS, i.e. METHODS OR MEANS FOR INFLUENCING THE FLOW OF GASES OR LIQUIDS
    • F15D1/00Influencing flow of fluids
    • F15D1/08Influencing flow of fluids of jets leaving an orifice
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/16Constructional details or arrangements
    • G06F1/20Cooling means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Reciprocating Pumps (AREA)
  • Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Electrostatic Spraying Apparatus (AREA)

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest generator strugi syntetycznej oraz sposób jego wykonania. Generator, charakteryzuje się tym, że komora (1) ma elastomerowy korpus (4) oraz ma część pierwszą (5) od strony podstawy (2) oraz część drugą (6) od strony dyszy (3), a pomiędzy częścią pierwszą (5) a częścią drugą (6) ma część środkową w postaci mieszka (7), przy czym część pierwsza (5) oraz druga (6) mają jednakowy przekrój w płaszczyźnie normalnej do osi dyszy (3), a część pierwsza (5) jest połączona z częścią drugą (6) co najmniej jednym jednoosiowym siłownikiem z elastomeru dielektrycznego, który na swoich powierzchniach ma naniesione elektrody, a ponadto na części pierwszej (5) jest pierwsze przyłącze elektryczne połączone z jednym końcem każdego z siłowników, tak, że pomiędzy przyłączem pierwszym a zewnętrzną powierzchnią części pierwszej (5) jest ten siłownik, natomiast na części drugiej (6) jest drugie przyłącze elektryczne połączone z zewnętrzną powierzchnią tej części drugiej (6) a każdy siłownik na swoim drugim końcu jest połączony z tym drugim przyłączem, tak, że pomiędzy tym siłownikiem a częścią drugą (6) jest to drugie przyłącze.

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest generator strugi syntetycznej oraz sposób jego wykonania, mający zastosowanie zwłaszcza do rozpraszania ciepła w urządzeniach elektronicznych.
Przepływ generowany przez struktury wirowe nazywany strugą syntetyczną znany jest z publikacji Ingard et al. pt.: „Acoustic Circulation Effects and the Nonlinear Impedance of Orifices”, Journal of the Acoustical Society of America, 22 (2), 211-218, 1950, a budowa generatora strugi syntetycznej oraz zastosowanie tego przepływu w technice zostały przedstawione w publikacji Smith B. L. & Glezer A. pt.: „The formation and evolution of synthetic jets”, Physics of fluids, 10 (9), 2281-2297, 1998. W opisie wynalazku US 5758823 A została ujawniona budowa generatora strugi syntetycznej. Ten znany generator strugi syntetycznej posiada obudowę z wewnętrzną komorą i posiada dyszę. Membrana tworzy jedną ścianę obudowy i może, poprzez swój ruch, cyklicznie zmieniać objętość komory wywołując cykliczne zmiany ciśnienia i powstawanie strugi syntetycznej w dyszy.
Z opisu wynalazku US 6123145 A znany jest generator strugi syntetycznej do chłodzenia za pomocą strug syntetycznych w otwartych lub zamkniętych systemach. To znane rozwiązanie może być wykorzystywane do chłodzenia komponentów i podzespołów elektronicznych.
W stosowanych dotąd generatorach strugi syntetycznej płyn poruszany jest najczęściej za pomocą głośnika magnetoelektrycznego lub przetwornika piezoelektrycznego. Obydwa rozwiązania posiadają istotne wady: głośniki magnetoelektryczne charakteryzują się z reguły stosunkowo dużą masą i wymiarami, zaś przetworniki piezoelektryczne zdolne są osiągać jedynie niewielkie wartości odkształcenia, co w generatorze strugi syntetycznej oznacza, że ilość płynu przepływającego przez dyszę w jednym cyklu wytłaczania (i zasysania) jest niewielka.
Zastosowanie elastomeru dielektrycznego jako siłownika znane jest m.in. z publikacji Pelrine et al. pt.: „High-Speed Electrically Actuated Elastomers with Strain Greater Than 100%”, Science, 287(5454), 836-839, 2000. Zaproponowano tam siłownik składający się z cienkiej warstwy elastomeru wykazującego właściwości dielektryczne, na który po obu stronach naniesiono elektrody charakteryzujące się podatnością czyli zdolnością do odkształcenia wraz z bazową warstwą elastomeru. Przyłożenie różnicy potencjałów pomiędzy elektrody powoduje w tej sytuacji powstanie na nich ładunków elektrycznych o przeciwnych znakach, które przyciągają się z uwagi na występowanie siły elektrostatycznej. Siła ta kompresuje warstwę elastomeru powodując zmniejszenie odległości pomiędzy elektrodami, a ponieważ elastomer jest praktycznie nieściśliwy towarzyszy temu zjawisku zwiększenie wymiarów elastomeru na kierunkach równoległych do warstw elektrod. Ruch związany z tą zmianą wymiarów wykorzystany być może do wykonania użytecznej pracy, zaś działający w ten sposób elastomer dielektryczny nazwać można siłownikiem.
W publikacji Pelrine et al. pt.: „High-Speed Electrically Actuated Elastomers with Strain Greater Than 100%”, Science, 287(5454), 836-839, 2000 zaobserwowano również, że siłownik działający w oparciu o elastomer dielektryczny charakteryzuje się korzystniejszymi właściwościami użytkowymi, gdy zastosowany w jego konstrukcji elastomer zostanie wstępnie naprężony. W szczególności pozwala to na uniknięcie problemów wynikających z tzw. niestabilności elektromechanicznej elastomeru.
Możliwość zastosowania siłownika działającego w oparciu o elastomer dielektryczny zależy od tego, czy osiągane przez niego wartości wydłużenia oraz siły są wystarczające do realizacji założonego zadania. Głównym sposobem zwiększania wartości tych parametrów jest w przypadku elastomerów dielektrycznych wykonanie siłownika złożonego z wielu warstw elastomeru.
Z publikacji Huang et al. pt.: „Large, uni-directional actuation in dielectric elastomers achieved by fiber stiffening”, Applied Physics Letters, 100(21), 211901, 2012 znana jest konstrukcja siłownika działającego w oparciu o elastomer dielektryczny, w którym budowę wielowarstwową osiągnięto przez zrolowanie elastomeru wraz z warstwami elektrod do postaci cylindra, co pozwoliło na osiągnięcie odkształcenia liniowego równego 35,8%. Znane są również konstrukcje tego rodzaju siłowników, w których budowę wielowarstwową otrzymano poprzez wielokrotne składanie zaginanego o 180° arkusza elastomeru wraz z elektrodami, jak zademonstrowano w publikacji Carpi et al. pt.: „Folded dielectric elastomer actuators”, Smart Materials and Structures, 16(2), S300-S305, 2007, w której maksymalna wartość odkształcenia liniowego wyniosła ok. 15%.
Budowa wielowarstwowa nie jest jednak koniecznym wymaganiem w celu osiągnięcia znacznych wartości odkształcenia. Z publikacji Lu et al. pt.: „Bioinspired bicipital muscle with fiber-constrained dielectric elastomer actuator”, Extreme Mechanics Letters, 6, 75-81, 2016 wiadomo, że mogą one być osiągnięte również w przypadku siłownika o budowie jednowarstwowej, w którym odkształcenie wzdłuż jednej z osi zablokowane zostało za pomocą zbrojenia włóknem szklanym. Zademonstrowany tam siłownik w przeciwieństwie do siłowników rolowanych i składanych zachował walor kompaktowej budowy, ponieważ składa się jedynie z dwóch cienkich warstw elastomeru oraz elektrod i zbrojenia osiągając przy tym maksymalną wartość odkształcenia liniowego równą aż 142%.
Z opisu patentowego US 7971850 B2 znane jest zastosowanie elastomerów dielektrycznych do kształtowania struktury przepływu płynu. Podano tam rozwiązania wykorzystujące siłowniki elastomerowe do zmiany takich właściwości przepływu jak wydatek objętościowy, kierunek, wirowość, pęd czy intensywność turbulencji. W opisie ujawniono zarówno konfiguracje, w których powierzchnia odkształcana przez elastomer dielektryczny była opływana przez płyn, zaś odkształcenie zmieniało właściwości warstwy przyściennej, jak i przykłady przepływu wewnętrznego z płynem poruszającym się wewnątrz kanału o ścianach wykonanych częściowo z elastomeru dielektrycznego, który odkształcając się zmieniał pole przekroju kanału.
W opisie patentowym CN 109261473 B ujawnione zostało rozwiązanie konstrukcyjne generatora strugi syntetycznej o geometrii osiowosymetrycznej wykorzystującego do napędu siłownik działający w oparciu o elastomer dielektryczny. W konstrukcji tej zastosowano pojedynczy siłownik elastomerowy o kształcie koła połączony ze sprężyną, który zasilany elektrycznie sygnałem sinusoidalnym doświadczał naprzemiennego odkształcenia wypychając powietrze z komory.
Znane generatory strugi syntetycznej mają zbyt wysoką masę oraz niewystarczający poziom odkształceń komory, a co za tym idzie wydajność chłodzenia, co wyklucza albo ogranicza ich użycie w niektórych zastosowaniach, związanych z rozpraszaniem ciepła w urządzeniach elektronicznych.
Generator strugi syntetycznej, zawierający komorę, która po jednej stronie ma podstawę a po stronie przeciwnej dyszę, a także siłownik z elastomeru dielektrycznego, według wynalazku charakteryzuje się tym, że komora ma elastomerowy korpus oraz ma część pierwszą od strony podstawy oraz część drugą od strony dyszy, a pomiędzy częścią pierwszą a częścią drugą ma część środkową w postaci mieszka, przy czym część pierwsza oraz druga mają jednakowy przekrój w płaszczyźnie normalnej do osi dyszy, a część pierwsza jest połączona z częścią drugą co najmniej jednym jednoosiowym siłownikiem z elastomeru dielektrycznego, który na swoich powierzchniach ma naniesione elektrody, a ponadto na części pierwszej jest pierwsze przyłącze elektryczne połączone z jednym końcem każdego z siłowników, tak, że pomiędzy przyłączem pierwszym a zewnętrzną powierzchnią części pierwszej jest ten siłownik, natomiast na części drugiej jest drugie przyłącze elektryczne połączone z zewnętrzną powierzchnią tej części drugiej a każdy siłownik na swoim drugim końcu jest połączony z tym drugim przyłączem, tak że pomiędzy tym siłownikiem a częścią drugą jest to drugie przyłącze.
Korzystnie pierwsze przyłącze oraz drugie przyłącze połączone z częścią pierwszą oraz częścią drugą komory są w postaci blaszek miedzianych.
Dalsze korzyści uzyskuje się, jeśli część druga jest zaciśnięta w uchwycie montażowym.
Kolejne korzyści uzyskiwane są, jeżeli część pierwsza oraz część druga mają przekrój poprzeczny sześciokątny.
Następne korzyści uzyskiwane są, jeśli komora ma część trzecią, która jest pomiędzy dyszą a częścią drugą, przy czym część trzecia ma zbieżny przekrój poprzeczny od części drugiej do dyszy.
Dalsze korzyści uzyskiwane są, jeżeli jego komora jest z poliuretanu termoplastycznego.
Następne korzyści uzyskiwane są, jeśli każda płaska powierzchnia części pierwszej jest połączona siłownikiem elastomerowym z płaską powierzchnią części drugiej usytuowaną w tej samej płaszczyźnie.
Kolejne korzyści uzyskiwane są, jeżeli każdy z siłowników jest w postaci taśmy.
Sposób wykonania generatora strugi syntetycznej, według wynalazku charakteryzuje się tym, że w pierwszym etapie z materiału elastomerowego, metodą przyrostową, wytwarza się korpus komory generatora strugi syntetycznej, zawierający podstawę oraz dyszę, usytuowaną naprzeciwko podstawy, a także część pierwszą, która jest od strony podstawy oraz część drugą, która jest od strony dyszy, pomiędzy którymi jest część środkowa w postaci mieszka, a część pierwsza oraz część druga mają przekrój, w płaszczyźnie normalnej do osi dyszy, o jednakowym kształcie, następnie w etapie drugim komorę odkształca się zbliżając jej część pierwszą do części drugiej, ściskając mieszek, przy czym część drugą opasa się drugim przyłączem w postaci blaszki z materiału przewodzącego, po czym przechodzi się do etapu trzeciego, w którym co najmniej jeden wstępnie naprężony jednoosiowy siłownik elastomerowy, z elastomeru dielektrycznego, z elektrodami naniesionymi na jego powierzchniach, łączy się jednym końcem na powierzchni części pierwszej a drugim końcem na powierzchni drugiego przyłącza a następnie cześć pierwszą, na której przyklejony jest jeden koniec siłownika opasa się pierwszym przyłączem, przy czym pomiędzy pierwszym przyłączem a powierzchnią elektrody siłownika oraz pomiędzy drugim przyłączem a powierzchnią elektrody siłownika stosuje się klej elektroprzewodzący.
Korzystnie w ostatnim etapie część drugą, opasaną drugim przyłączem, mocuje się w uchwycie montażowym.
Dalsze korzyści uzyskiwane są, jeśli materiałem elastomerowym, z którego wytwarza się metodą przyrostową korpus komory jest poliuretan termoplastyczny.
Następne korzyści uzyskiwane są, jeśli stosowany siłownik jest w postaci taśmy.
Generator strugi syntetycznej według wynalazku charakteryzuje się wysoką wydajnością, dzięki występowaniu podczas jego pracy znacznych różnic w objętości komory, przy jednoczesnym zachowaniu niewielkiej masy. Dzięki temu może być stosowany wszędzie tam, gdzie generatory znane ze stanu techniki działające w oparciu o wprowadzaną w drgania membranę głośnika magnetoelektrycznego albo przetwornika piezoelektrycznego nie znajdują zastosowania ze względu na niewystarczającą wydajność lub zbyt dużą masę. Ponadto dzięki prostej zwartej budowie rozwiązanie charakteryzuje się wysoką trwałością.
Generator strugi syntetycznej według wynalazku, w przykładzie wykonania, został bliżej wyjaśniony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia komorę generatora w przekroju wzdłużnym; fig. 2 generator w rzucie aksonometrycznym, bez zamocowanego jednego z siłowników, w pozycji z wyłączonym zasilaniem; fig. 3 - w pozycji z włączonym zasilaniem; fig. 4 - komorę generatora w rzucie aksonometrycznym, z rozprężonym mieszkiem; fig. 5 - komorę generatora w rzucie aksonometrycznym z zamocowanym drugim przyłączem elektrycznym, z rozprężonym mieszkiem; fig. 6 - ze ściśniętym mieszkiem; fig. 7 - ze ściśniętym mieszkiem oraz zamocowanym i wstępnie naprężonymi siłownikami, fig. 8 - z zamocowanym drugim przyłączem elektrycznym, fig. 9 - z uchwytem montażowym zamocowanym na części drugiej.
Generator strugi syntetycznej, według wynalazku w pierwszym przykładzie wykonania, zawiera komorę 1, która po jednej stronie ma podstawę 2 a po stronie przeciwnej dyszę 3. Korpus 4 komory 1 jest z poliuretanu termoplastycznego oraz ma część pierwszą 5 od strony podstawy 2 oraz część drugą 6 od strony dyszy 3. Pomiędzy częścią pierwszą 5 a częścią drugą 6 ma część środkową w postaci mieszka 7. Część pierwsza 5 oraz druga 6 mają jednakowy przekrój, w płaszczyźnie normalnej do osi dyszy 3, w kształcie sześciokąta oraz mają boczne ścianki usytuowane w tych samych płaszczyznach. Ponadto po stronie części pierwszej 5 generator ma pierwsze przyłącze 8 elektryczne, zaś od strony części drugiej 6 ma drugie przyłącze 9 elektryczne. Zarówno pierwsze jak i drugie przyłącze 8 i 9 jest w postaci miedzianej blaszki. Każda z płaskich powierzchni części pierwszej 5 jest połączona dielektrycznym siłownikiem 10 elastomerowym z płaską powierzchnią części drugiej 6 usytuowaną w tej samej płaszczyźnie. Przy czym z powierzchniami części pierwszej 5 siłowniki 10 połączone są bezpośrednio, a pierwsze przyłącze 8 opasane jest na obwodzie części pierwszej 5 na powierzchni tych siłowników 10, tak że jest ono oddzielone od powierzchni części pierwszej 5 tymi siłownikami 10. Przyłącze drugie 9 jest opasane bezpośrednio na obwodzie części drugiej 6 i styka się z jej powierzchnią. Siłowniki 10 połączone są z częścią drugą 6 za pośrednictwem tego przyłącza drugiego 9, tak że pomiędzy powierzchnią każdego z siłowników 10 a powierzchnią części drugiej 6 jest przyłącze drugie 9, z którym stykają się siłowniki 10. Pomiędzy powierzchnią części drugiej 6 a siłownikiem 10 jest drugie przyłącze 9. Część druga 6 jest zaciśnięta w uchwycie 11, zawierającym otwór na wypust 12 drugiego przyłącza 9. Komora 1 ma część trzecią 13, która jest pomiędzy dyszą 3 a częścią drugą 6, przy czym część trzecia 13 ma zbieżny przekrój poprzeczny od części drugiej 6 do dyszy 3. Siłownik 10 jest w postaci taśmy z elastomeru dielektrycznego, na powierzchni której są naniesione elektrody. Zarówno pomiędzy pierwszym przyłączem 8 a elektrodą, na jednym z końców siłownika 10, jak i drugim przyłączem 9 a elektrodą na pozostałym końcu siłownika 10 jest, łącząca je, warstwa kleju elektroprzewodzącego na bazie srebra.
Bez włączonego zasilania pomiędzy przyłączami 8 i 9 elektrycznymi, mieszek 7 komory pozostaje ściśnięty. Po przyłożeniu zasilania do przyłączy 8 i 9 siłowniki 10 zwiększają swoją długość w kierunku osiowym, zaś naprężenia w materiale odkształconej komory 1 powodują jej powrót do stanu początkowego. Podstawa 2 komory 1 oddala się od dyszy 3 i następuje zassanie do niej powietrza poprzez tą dyszę 3. Wyłączenie zasilania elektrycznego powoduje zmniejszenie długości siłowników 10 i ponowne odkształcenie - skompresowanie - komory 1, w wyniku czego część powietrza obecnego w komorze 1 zostaje z niej wytłoczona przez dyszę 3. Zasilając generator sygnałem zmiennym uzyskuje się naprze mienne zasysanie i wytłaczanie powietrza do/z komory 1. Zamocowanie korpusu 4 komory 1 w uchwycie 11 zaciśniętym na drugiej części komory 1 pozwala na zapewnienie stałej odległości dyszy 3 od chłodzonej powierzchni.
Sposób wykonania generatora strugi syntetycznej, według wynalazku, w przykładzie realizacji został opisany poniżej. W pierwszej kolejności z poliuretanu termoplastycznego wykonuje się, metodą przyrostową, korpus 4 komory 1, zawierający podstawę 2 oraz dyszę 3 pomiędzy którymi jest część pierwsza 5 od strony podstawy 2 oraz część druga 6 od strony dyszy 3, które mają jednakowy sześciokątny przekrój w płaszczyźnie normalnej do osi dyszy 3, oraz część środkową w postaci mieszka 7 pomiędzy częścią pierwszą 5 a częścią drugą 6. Następnie część drugą 6 opasa się drugim przyłączem 9 w postaci blaszki miedzianej. Komorę 1 odkształca się poprzez zbliżenie części pierwszej 5 do części drugiej 6 oraz ściśnięcie mieszka 7, po czym łączy się każdą z płaskich powierzchni części pierwszej 5 z płaską powierzchnią części drugiej 6 usytuowaną w tej samej płaszczyźnie, elastomerowym siłownikiem 10 jednoosiowym, który na swoich powierzchniach ma naniesione elektrody. Przed połączeniem końców tego siłownika 10 z częścią pierwszą oraz drugą 5 i 6 siłownik 10 napręża się wstępnie. Przy czym koniec siłownika 10 z częścią drugą 6 łączy się za pośrednictwem drugiego przyłącza 9 do którego przykleja się ten koniec, powierzchnią z naniesioną elektrodą, klejem elektroprzewodzącym na bazie srebra. Po połączeniu siłownika 10 z częścią pierwszą 5 oraz drugą 6, część pierwszą 5 opasa się pierwszym przyłączem 8 w postaci blaszki miedzianej, przy czym powierzchnię siłownika 10 z elektrodą przykleja się do powierzchni pierwszego przyłącza 8 klejem elektroprzewodzącym na bazie srebra. Następnie na części drugiej 6 mocuje się uchwyt 11 montażowy poprzez jego zaciśnięcie na obwodzie części drugiej 6.
Wykaz oznaczeń
- komora
- podstawa
- dysza
- korpus
- część pierwsza
- część druga
- mieszek
- pierwsze przyłącze
- drugie przyłącze
- siłownik
- uchwyt
- wypust
- część trzecia

Claims (12)

1. Generator strugi syntetycznej, zawierający komorę, która po jednej stronie ma podstawę a po stronie przeciwnej dyszę, a także siłownik z elastomeru dielektrycznego, znamienny tym, że komora (1) ma elastomerowy korpus (4) oraz ma część pierwszą (5) od strony podstawy (2) oraz część drugą (6) od strony dyszy (3), a pomiędzy częścią pierwszą (5) a częścią drugą (6) ma część środkową w postaci mieszka (7), przy czym część pierwsza (5) oraz druga (6) mają jednakowy przekrój w płaszczyźnie normalnej do osi dyszy (3), a część pierwsza (5) jest połączona z częścią drugą (6) co najmniej jednym jednoosiowym siłownikiem (10) z elastomeru dielektrycznego, który na swoich powierzchniach ma naniesione elektrody, a ponadto na części pierwszej (5) jest pierwsze przyłącze (8) elektryczne połączone z jednym końcem każdego z siłowników (10), tak, że pomiędzy przyłączem pierwszym (8) a zewnętrzną powierzchnią części pierwszej (5) jest ten siłownik (10), natomiast na części drugiej (6) jest drugie przyłącze (9) elektryczne połączone z zewnętrzną powierzchnią tej części drugiej (6) a każdy siłownik (10) na swoim drugim końcu jest połączony z tym drugim przyłączem (9), tak że pomiędzy tym siłownikiem (10) a częścią drugą (6) jest to drugie przyłącze (9).
2. Generator według zastrz. 1, znamienny tym, że pierwsze przyłącze (8) oraz drugie przyłącze (9) połączone z częścią pierwszą (5) oraz częścią drugą (6) komory (1) są w postaci blaszek miedzianych.
3. Generator według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że część druga (6) jest zaciśnięta w uchwycie (11) montażowym.
4. Generator według jednego z zastrz. od 1 do 3, znamienna tym, że część pierwsza (5) oraz część druga (6) mają przekrój poprzeczny sześciokątny.
5. Generator według jednego z zastrz. od 1 do 4, znamienny tym, że komora (1) ma część trzecią (13), która jest pomiędzy dyszą (3) a częścią drugą (6), przy czym część trzecia (13) ma zbieżny przekrój poprzeczny od części drugiej (6) do dyszy (3).
6. Generator według jednego z zastrz. od 1 do 5, znamienny tym, że jego komora (1) jest z poliuretanu termoplastycznego.
7. Generator strugi według jednego z zastrz. od 1 do 6, znamienny tym, że każda płaska powierzchnia części pierwszej (5) jest połączona siłownikiem (10) elastomerowym z płaską powierzchnią części drugiej (6) usytuowaną w tej samej płaszczyźnie.
8. Generator według jednego z zastrz. od 1 do 7, znamienny tym, że każdy z siłowników (10) jest w postaci taśmy.
9. Sposób wykonania generatora strugi syntetycznej określonego w zastrz. od 1 do 8, znamienny tym, że w pierwszym etapie z materiału elastomerowego, metodą przyrostową, wytwarza się korpus (4) komory (1) generatora strugi syntetycznej, zawierający podstawę (2) oraz dyszę (3), usytuowaną naprzeciwko podstawy (2), a także część pierwszą (5), która jest od strony podstawy (2) oraz część drugą (6), która jest od strony dyszy (3), pomiędzy którymi jest część środkowa w postaci mieszka (7), a część pierwsza (5) oraz część druga (6) mają przekrój, w płaszczyźnie normalnej do osi dyszy (3), o jednakowym kształcie, następnie w etapie drugim komorę (1) odkształca się zbliżając jej część pierwszą (5) do części drugiej (6), ściskając mieszek (7), przy czym część drugą (6) opasa się drugim przyłączem (9) w postaci blaszki z materiału przewodzącego, po czym przechodzi się do etapu trzeciego, w którym co najmniej jeden wstępnie naprężony jednoosiowy siłownik (10) elastomerowy, z elastomeru dielektrycznego, z elektrodami naniesionymi na jego powierzchniach, łączy się jednym końcem na powierzchni części pierwszej (5) a drugim końcem na powierzchni drugiego przyłącza (9) a następnie część pierwszą (5), na której przyklejony jest jeden koniec siłownika (10) opasa się pierwszym przyłączem (8), przy czym pomiędzy pierwszym przyłączem (8) a powierzchnią elektrody siłownika (10) oraz pomiędzy drugim przyłączem (9) a powierzchnią elektrody siłownika (10) stosuje się klej elektroprzewodzący.
10. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że w ostatnim etapie część drugą (6), opasaną drugim przyłączem (9), mocuje się w uchwycie (11) montażowym.
11. Sposób według zastrz. 10, znamienny tym, że materiałem elastomerowym, z którego wytwarza się metodą przyrostową korpus (4) komory (1) jest poliuretan termoplastyczny.
12. Sposób według jednego z zastrz. od 9 do 11, znamienny tym, że stosowany siłownik (10) jest w postaci taśmy.
PL441041A 2022-04-27 2022-04-27 Generator strugi syntetycznej oraz sposób jego wykonania PL248436B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL441041A PL248436B1 (pl) 2022-04-27 2022-04-27 Generator strugi syntetycznej oraz sposób jego wykonania

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL441041A PL248436B1 (pl) 2022-04-27 2022-04-27 Generator strugi syntetycznej oraz sposób jego wykonania

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL441041A1 PL441041A1 (pl) 2023-10-30
PL248436B1 true PL248436B1 (pl) 2025-12-15

Family

ID=88558805

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL441041A PL248436B1 (pl) 2022-04-27 2022-04-27 Generator strugi syntetycznej oraz sposób jego wykonania

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL248436B1 (pl)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100045752A1 (en) * 2008-08-25 2010-02-25 United States of America as represented by the Adm inistrator of the National Aeronautics Advanced High Performance Horizontal Piezoelectric Hybrid Synthetic Jet Actuator
CN109261473A (zh) * 2018-07-19 2019-01-25 西安交通大学 一种基于介电弹性体驱动的合成射流驱动器及其制作方法
PL428598A1 (pl) * 2019-01-16 2020-07-27 Politechnika Rzeszowska Im Ignacego Lukasiewicza Generator strugi syntetycznej oraz jego zastosowanie

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100045752A1 (en) * 2008-08-25 2010-02-25 United States of America as represented by the Adm inistrator of the National Aeronautics Advanced High Performance Horizontal Piezoelectric Hybrid Synthetic Jet Actuator
CN109261473A (zh) * 2018-07-19 2019-01-25 西安交通大学 一种基于介电弹性体驱动的合成射流驱动器及其制作方法
PL428598A1 (pl) * 2019-01-16 2020-07-27 Politechnika Rzeszowska Im Ignacego Lukasiewicza Generator strugi syntetycznej oraz jego zastosowanie

Also Published As

Publication number Publication date
PL441041A1 (pl) 2023-10-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7911115B2 (en) Monolithic electroactive polymers
Kornbluh et al. High-field electrostriction of elastomeric polymer dielectrics for actuation
US7224106B2 (en) Electroactive polymers
US7034432B1 (en) Electroactive polymer generators
US20010026165A1 (en) Monolithic electroactive polymers
Khan et al. State of the art in acoustic energy harvesting
US7608989B2 (en) Compliant electroactive polymer transducers for sonic applications
Löwe et al. Dielectric elastomers in actuator technology
EP2264801B1 (en) Electroactive polymers
US6781284B1 (en) Electroactive polymer transducers and actuators
US6583533B2 (en) Electroactive polymer electrodes
KR102396790B1 (ko) 전기-활성 라우드스피커
CN105261696A (zh) 用于提高合成喷射器性能的正交各向异性双压电晶片
JP2014217238A (ja) アクチュエータ
PL248436B1 (pl) Generator strugi syntetycznej oraz sposób jego wykonania
JP2005507323A5 (pl)
Jung et al. Micro inchworm robot actuated by artificial muscle actuator based on nonprestrained dielectric elastomer
Yunas et al. Mechanical charaterization of mems vibration membrane with planar spring design for energy harvestER
Xiang et al. Static analysis of a multilayer piezoelectric actuator with bonding layers and electrodes
CN107070297B (zh) 叠层式弯曲型压电陶瓷驱动器
JPH11354851A (ja) 圧電アクチュエータ
TW202107825A (zh) 靜電致動器組裝體
Rozaidy et al. Dielectric elastomer for energy harvesting: simulation of different electrodes
Sait et al. Development of dielectric electroactive polymer actuator for robotic applications
CN114352505A (zh) 隔膜泵