專利名稱：一種壓電陶瓷霧化器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于將液體進(jìn)行霧化的霧化器，特別是一種利用壓電陶瓷霧化片進(jìn)行霧化的霧化器。
背景技術(shù)：
霧化器常用于日常生活中加濕、臨床藥物的霧化，現(xiàn)有技術(shù)中霧化器通常由設(shè)有霧化微孔的金屬膜片與壓電陶瓷環(huán)粘結(jié)。霧化器加電后，壓電陶瓷環(huán)徑向伸縮振動(dòng)帶動(dòng)金屬膜片做彎曲振動(dòng)，金屬膜片的彎曲振動(dòng)改變了錐型霧化孔的形狀，形成一個(gè)相對(duì)的壓縮和舒張過(guò)程，帶動(dòng)液體的傳輸，并在錐形孔的小徑端不斷有微細(xì)的小液滴產(chǎn)生，實(shí)現(xiàn)液體流體驅(qū)動(dòng)、搬運(yùn)及液體的霧化?，F(xiàn)有技術(shù)中霧化器常采用如圖1所示的錐形霧化孔，所述錐形霧化孔夾角為Θ (0° < Θ <90° )。現(xiàn)假設(shè)液體從微孔大徑端D流向小徑端d時(shí)的流阻系數(shù)為ξ1;液體從微孔小徑端d流向大徑端D時(shí)的流阻系數(shù)為ξ2。圖2為錐形孔流阻系數(shù)ξρξ2與錐形微孔夾角Θ的關(guān)系曲線，從圖中可得錐形霧化微孔存在一個(gè)霧化死區(qū)，霧化死區(qū)夾角§范圍大致為錐形霧化孔夾角Θ小于死區(qū)夾角§時(shí)，流阻系數(shù)I1大于ξ2;微孔夾角Θ大于霧化死區(qū)夾角&時(shí)，流阻系數(shù)I1小于ξ2?，F(xiàn)有霧化器采用霧化微孔夾角Θ大于霧化死區(qū)夾角§的錐形霧化孔，即大徑端面D設(shè)于金屬膜片與霧化液體接觸的表面，小徑端面d設(shè)于設(shè)于金屬膜片霧化噴出表面。圖3為專利號(hào)為201120400121.7、名稱為《一種金屬霧化片》的中國(guó)實(shí)用新型專利揭示的霧化片剖面結(jié) 構(gòu)示意圖，包括金屬膜片33、壓電陶瓷環(huán)32、覆蓋于壓電陶瓷環(huán)32表面上易導(dǎo)電的金屬介質(zhì)層34。其特征在于:所述的金屬膜片33微孔區(qū)34設(shè)有的霧化微孔341夾角Θ大小相同、幾何參數(shù)相同。該特征的霧化器工作一段時(shí)間后，從霧化器金屬膜片33噴出的霧化液體會(huì)凝聚成液體微團(tuán)并附著于背液面332，最后匯聚成液滴。附著于金屬膜片的液滴相當(dāng)于液體膜面覆蓋于背液面332，該附著區(qū)域內(nèi)霧化微孔341在后續(xù)霧化過(guò)程中噴出的霧化微顆粒會(huì)受到來(lái)自該液滴的阻力，進(jìn)而阻礙該附著區(qū)域內(nèi)霧化微孔341的霧化，降低了霧化器霧化效果。其次，隨著霧化時(shí)間的加長(zhǎng)，匯聚于金屬膜片31表面上的液滴越來(lái)越多，液滴的量達(dá)到一定值后液滴就會(huì)外泄，這不僅造成霧化液體的浪費(fèi)而且外泄的霧化液體對(duì)其周邊物體還會(huì)帶來(lái)污染破壞，造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明要 解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種新型結(jié)構(gòu)霧化器，該霧化器采用特殊結(jié)構(gòu)的金屬膜片，從而提高霧化液體的使用率，提升霧化器的霧化效果。技術(shù)方案為了解決上述的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的壓電陶瓷霧化器包括粘結(jié)在一起的金屬膜片和壓電陶瓷環(huán)片，所述的壓電陶瓷環(huán)片中間設(shè)有通孔，金屬膜片對(duì)應(yīng)于所述通孔的區(qū)域?yàn)殪F化微孔區(qū)，所述的霧化微孔區(qū)設(shè)有一組密集的錐形霧化孔，所述的錐形霧化孔縱截面呈錐形，所述的金屬膜片一面為浸液面，與霧化液相接觸，與壓電陶瓷環(huán)片相接觸的另一面為背液面，所述壓電陶瓷環(huán)片非與金屬膜片接觸的表面設(shè)有導(dǎo)電介質(zhì)層，所述的霧化微孔區(qū)包括第一霧化微孔區(qū)域和至少一個(gè)第二霧化微孔區(qū)域，所述的至少一個(gè)第二霧化微孔區(qū)域位于第一霧化微孔區(qū)域內(nèi)。更進(jìn)一步地，所述的第一、第二霧化微孔區(qū)及其霧化孔可以這樣設(shè)置，所述的第一霧化微孔區(qū)域中的第一錐形霧化微孔較大的開口設(shè)于金屬膜片的浸液面，較小的開口設(shè)于金屬膜片的背液面；所述的第二霧化微孔區(qū)域中的第二錐形霧化微孔較大的開口設(shè)于金屬膜片的浸液面，較小的開口設(shè)于金屬膜片的背液面。更進(jìn)一步地，所述的錐形霧化孔還應(yīng)當(dāng)滿足一定的霧化角度的要求，即所述的第一錐形霧化微孔夾角Q1滿足<90°，所述的第二錐形霧化微孔夾角Θ2滿足
O<6>2 <涇,其中§為霧化死區(qū)夾角值,20°〈涇<30°。更進(jìn)一步地，所述的第一、第二霧化微孔區(qū)及其霧化孔還可以這樣設(shè)置，所述的第一霧化微孔區(qū)域中的第一錐形霧化微孔較大的開口設(shè)于金屬膜片的浸液面，較小的開口設(shè)于金屬膜片的背液面；所述的第二霧化微孔區(qū)域中的第二錐形霧化微孔較大的開口設(shè)于金屬膜片的背液面，較小的開口設(shè)于金屬膜片的浸液面。更進(jìn)一步地，所述的錐形霧化孔還應(yīng)當(dāng)滿足一定的霧化角度的要求，即所述的第一錐形霧化微孔夾角Q1滿足<90°，所述的第二錐形霧化微孔夾角Θ2滿足θ<θ2 <90° ,其中§為霧化死區(qū)夾角值,200 < §<30° O所述的第二霧化微孔區(qū)處于第一霧化微孔區(qū)域內(nèi)，并且第一霧化微孔區(qū)噴出的霧化液體總量應(yīng)大于第二霧化微孔區(qū)噴出的霧化液體總量，從霧化微孔的數(shù)量上來(lái)看，第一霧化微孔區(qū)的錐形霧化孔的數(shù)量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于第二霧化微孔區(qū)的錐形霧化孔的數(shù)量。所述的第二霧化·微孔區(qū)域在第一霧化微孔區(qū)域中的位置可以有不同的方案，例如可以位于第一霧化微孔區(qū)域的中心區(qū)域或者邊緣區(qū)域，當(dāng)具有多個(gè)第二霧化微孔區(qū)域時(shí)，各第二霧化微孔區(qū)域應(yīng)當(dāng)分散布置，并遵循布置于金屬膜片液體凝聚量最大處，其所分布的位置應(yīng)有利于最大化的減小霧化液體在金屬膜片表面上凝聚。更進(jìn)一步地，所述的第二霧化微孔區(qū)域的外輪廓形狀為一定圖案的封閉曲線，呈液滴剖面形、圓形或多邊形。有益效果本發(fā)明的霧化器采用設(shè)有不同面積的霧化微孔區(qū)域，其中較小面積的第二微孔區(qū)所設(shè)有的霧化微孔工作時(shí)從金屬膜片浸液面進(jìn)入的霧化液體量小于背液面進(jìn)入的霧化液體量，故所述的第一霧化微孔區(qū)霧化過(guò)程中凝聚附著于金屬膜片背液面上的霧化液體，可以通過(guò)所述的第二霧化微孔區(qū)所設(shè)有的霧化微孔進(jìn)行反向霧化回流至載液箱。該結(jié)構(gòu)的霧化器不僅有效的減小霧化器工作時(shí)霧化液體金屬膜片表面上的凝聚，而且有效的防止霧化液體的外泄，從而提高霧化液體的使用率，提升霧化器的霧化效果，適用于各種霧化方式。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的霧化器結(jié)構(gòu)示意圖，其中顯示了霧化微孔剖面結(jié)構(gòu)；
圖2為現(xiàn)有技術(shù)中霧化器的霧化孔與微孔夾角的關(guān)系示意圖；圖3為現(xiàn)有技術(shù)中一種霧化器的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的霧化器剖面示意圖，其中顯示本發(fā)明一個(gè)技術(shù)方案的霧化孔結(jié)構(gòu)；圖5為圖4所示霧化器另一方向結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的霧化器剖面示意圖，其中顯示本發(fā)明另一個(gè)技術(shù)方案的霧化孔結(jié)構(gòu)；圖7為圖6所示霧化器另一方向結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為本發(fā)明的第三個(gè)實(shí)施例的霧化器結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為 本發(fā)明的第四個(gè)實(shí)施例的霧化器結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明。實(shí)施例一:如圖4所示，本實(shí)施例的壓電陶瓷霧化器，包括粘結(jié)在一起的金屬膜片43和壓電陶瓷環(huán)片42，所述的壓電陶瓷環(huán)片42中間設(shè)有通孔，金屬膜片43對(duì)應(yīng)于所述通孔的區(qū)域?yàn)殪F化微孔區(qū)45，所述的霧化微孔區(qū)45設(shè)有一組錐形霧化孔，所述的金屬膜片43 —面為浸液面431，與壓電陶瓷環(huán)片42相接觸的另一面為背液面432，所述壓電陶瓷環(huán)片42非與金屬膜片43接觸的表面設(shè)有導(dǎo)電介質(zhì)層41，所述的霧化微孔區(qū)45包括第一霧化微孔區(qū)域44和一個(gè)第二霧化微孔區(qū)域46，所述的至少一個(gè)第二霧化微孔區(qū)域46位于第一霧化微孔區(qū)域44內(nèi)。所述的第一霧化微孔區(qū)域44中的第一錐形霧化微孔441較大的開口設(shè)于金屬膜片43的浸液面431，較小的開口設(shè)于金屬膜片43的背液面432 ;所述的第二霧化微孔區(qū)域46中的第二錐形霧化微孔461較大的開口設(shè)于金屬膜片43的浸液面431，較小的開口設(shè)于金屬膜片43的背液面432，其中，第一錐形霧化微孔441夾角Θ:滿足^ <0 <90°，所述的第二錐形霧化微孔461夾角92滿足0<沒(méi)2 <&，其中§為霧化死區(qū)夾角值，如圖5所示，本實(shí)施例的第二霧化微孔區(qū)域46位于第一霧化微孔區(qū)域44的邊緣區(qū)域，其外輪廓形狀呈封閉曲線形，呈液滴剖面形，這樣布置有利于最大化的減小霧化液體在金屬膜片43表面上凝聚。本實(shí)施例的壓電陶瓷霧化器尤其適用于霧化器霧化方向?yàn)樗椒较虻膱?chǎng)合。實(shí)施例二:如圖6所不,本實(shí)施例的霧化器米用與實(shí)施例一基本相同的結(jié)構(gòu)，由金屬膜片53和壓陶電陶瓷環(huán)片52組成，金屬膜片53對(duì)應(yīng)于壓電陶瓷環(huán)片52上通孔的位置為霧化微孔區(qū)55，不同的是錐形霧化微孔的開口設(shè)置有所不同，所述的第一霧化微孔區(qū)域54中的第一錐形霧化微孔541較大的開口設(shè)于金屬膜片53的浸液面531，較小的開口設(shè)于金屬膜片53的背液面532 ;所述的第二霧化微孔區(qū)域56中的第二錐形霧化微孔561較大的開口設(shè)于金屬膜片53的背液面532，較小的開口設(shè)于金屬膜片53的浸液面531。所述的第一錐形霧化微孔541夾角Θ i滿足盧<90°,所述的第二錐形霧化微孔561夾角θ2滿足冷<90°,其中§為霧化死區(qū)夾角值，20° <^<30°。如圖1所示，本實(shí)施例的第二霧化微孔區(qū)域56在第一霧化微孔區(qū)域54中的位置與實(shí)施例一采用的方案相同，其外輪廓形狀呈封閉曲線形，呈液滴剖面形，設(shè)置于第一霧化微孔區(qū)域54的邊緣區(qū)域。實(shí)施例三:如圖8所示，本實(shí)施例的霧化器采用與實(shí)施例一和實(shí)施例二基本相同的結(jié)構(gòu)，由粘結(jié)在一起的金屬膜片71和壓電陶瓷環(huán)片72組成，壓電陶瓷環(huán)片72具有通孔，金屬膜片71對(duì)應(yīng)于所述通孔的位置為霧化微孔區(qū)73，霧化微孔區(qū)73設(shè)有第一霧化微孔區(qū)731和第二霧化微孔區(qū)732，其中第一霧化微孔區(qū)731的錐形霧化孔74所采用的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例一中的方案相同，即第一霧化微孔區(qū)731的錐形霧化孔74較大的開口設(shè)于金屬膜片71的浸液面，較小的開口設(shè)于金屬膜片71的背液面，夾角Q1滿足<90'其中§為霧化死區(qū)夾角值，20° <g<30°。本實(shí)施例的第二霧化微孔區(qū)732的錐形霧化孔可以采用實(shí)施例一及實(shí)施例二所采用的第二霧化微孔區(qū)結(jié)構(gòu)中的任意一種，即較大的開口設(shè)于金屬膜片71的浸液面，較小的開口設(shè)于金屬膜片71·的背液面，夾角92滿足0<爲(wèi)<^其中§為霧化死區(qū)夾角值，2(^) <&<- 301'，其中第二霧化微孔區(qū)732的錐形霧化孔75還可以將較大的開口設(shè)于金屬膜片71的背液面，較小的開口設(shè)于金屬膜片71的浸液面，夾角θ2滿足@<4 <90'其中§為霧化死區(qū)夾角值，20°<0< 30°。第二霧化微孔區(qū)732設(shè)置于所述的第一霧化微孔區(qū)731的中心位置，其外形輪廓為圓形，本實(shí)施例中壓電陶瓷霧化器適用于霧化器霧化方向?yàn)榇怪狈较虻膱?chǎng)合。實(shí)施例四:如圖9所示，本實(shí)施例的霧化器采用與實(shí)施例一和實(shí)施例二基本相同的結(jié)構(gòu)，由粘結(jié)在一起的金屬膜片81和壓電陶瓷環(huán)片82組成，壓電陶瓷環(huán)片82具有通孔，金屬膜片81對(duì)應(yīng)于所述通孔的位置為霧化微孔區(qū)83，所述的霧化微孔區(qū)83由第一霧化微孔區(qū)831、第二霧化微孔區(qū)832及第三霧化微孔區(qū)833組成；第一霧化微孔區(qū)831的錐形霧化孔84較大的開口設(shè)于金屬膜片81的浸液面,較小的開口設(shè)于金屬膜片81的背液面,夾角G1滿足負(fù)<90°,其中為霧化死區(qū)夾角值,20° <§<30%其中，第二霧化微孔區(qū)832的錐形霧化孔85可以采用實(shí)施例一及實(shí)施例二所采用的第二霧化微孔區(qū)結(jié)構(gòu)中的任意一種，即錐形霧化孔85較大的開口設(shè)于金屬膜片81的浸液面，較小的開口設(shè)于金屬膜片81的背液面，夾角Θ 2滿足O<4，其中第二霧化微孔區(qū)832的錐形霧化孔85還可以將較大的開口設(shè)于金屬膜片81的背液面，較小的開口設(shè)于金屬膜片81的浸液面夾角θ2滿足冷<沒(méi)2 <90°,其中&為霧化死區(qū)夾角值，2護(hù)<》<30<)。第三霧化微孔區(qū)833的錐形霧化孔86采用與第二霧化微孔區(qū)832的錐形霧化孔85相同的結(jié)構(gòu)。所述的第二霧化微孔區(qū)832外形輪廓為圓形，布置于第一霧化微孔區(qū)831的中心位置，第三霧化微孔區(qū)833外形輪廓為液滴剖面狀，布置于第一霧化微孔區(qū)831的邊緣位置，本實(shí)施例的壓電陶瓷霧化器適用于霧化器霧化方向不定的場(chǎng)合。
權(quán)利要求
1.一種壓電陶瓷霧化器，包括粘結(jié)在一起的金屬膜片(43)和壓電陶瓷環(huán)片(42)，所述的壓電陶瓷環(huán)片(42)中間設(shè)有通孔，金屬膜片(43)對(duì)應(yīng)于所述通孔的區(qū)域?yàn)殪F化微孔區(qū)(45)，所述的霧化微孔區(qū)(45)設(shè)有一組錐形霧化孔，所述的金屬膜片(43) —面為浸液面(431)，與壓電陶瓷環(huán)片(42)相接觸的另一面為背液面(432)，所述壓電陶瓷環(huán)片(42)非與金屬膜片(43)接觸的表面設(shè)有導(dǎo)電介質(zhì)層(41)，其特征在于，所述的霧化微孔區(qū)(45)包括第一霧化微孔區(qū)域(44)和至少一個(gè)第二霧化微孔區(qū)域(46)，所述的至少一個(gè)第二霧化微孔區(qū)域(46)位于第一霧化微孔區(qū)域(44)內(nèi)。
2.如權(quán)利要求I所述的壓電陶瓷霧化器，其特征在于，所述的第一霧化微孔區(qū)域(44)中的第一錐形霧化微孔(441)較大的開口設(shè)于金屬膜片(43)的浸液面(431)，較小的開口設(shè)于金屬膜片(43)的背液面(432);所述的第二霧化微孔區(qū)域(46)中的第二錐形霧化微孔(461)較大的開口設(shè)于金屬膜片(43)的浸液面(41)，較小的開口設(shè)于金屬膜片(43)的背液面(432)。
3.如權(quán)利要求2所述的壓電陶瓷霧化器，其特征在于，所述的第一錐形霧化微孔(441)夾角Q1滿足冷所述的第二錐形霧化微孔(461)夾角θ2滿足0<4<1其中§為霧化死區(qū)夾角僅20 : Θ < 30°。
4.如權(quán)利要求I所述的壓電陶瓷霧化器，其特征在于，所述的第一霧化微孔區(qū)域(54)中的第一錐形霧化微孔(541)較大的開口設(shè)于金屬膜片(53)的浸液面(531)，較小的開口設(shè)于金屬膜片(53)的背液面(532);所述的第二霧化微孔區(qū)域(56)中的第二錐形霧化微孔(561)較大的開口設(shè)于金屬膜片(53)的背液面(532)，較小的開口設(shè)于金屬膜片(53)的浸液面(531)。
5.如權(quán)利要求4所述的壓電陶瓷霧化器，其特征在于，所述的第一錐形霧化微孔(541)夾角Q1滿足古<0 <90°,所述的第二錐形霧化微孔(561)夾角92滿足沒(méi)<4<90°，其中§為霧化死區(qū)夾角值，2011 <》< 30°。
6.如權(quán)利要求I所述的壓電陶瓷霧化器，其特征在于，所述的至少一個(gè)第二霧化微孔區(qū)域(46)位于第一霧化微孔區(qū)域(44)的中心區(qū)域。
7.如權(quán)利要求I所述的壓電陶瓷霧化器，其特征在于，所述的至少一個(gè)第二霧化微孔區(qū)域(46)位于第一霧化微孔區(qū)域(44)的邊緣區(qū)域。
8.如權(quán)利要求I所述的壓電陶瓷霧化器，其特征在于，具有兩個(gè)獨(dú)立布置的第二霧化微孔區(qū)域，其中一個(gè)第二霧化微孔區(qū)域位于第一霧化微孔區(qū)域的中心區(qū)域，另一個(gè)第二霧化微孔區(qū)域位于第二霧化微孔區(qū)域的邊緣區(qū)域。
9.如權(quán)利要求6或7或8所述的壓電陶瓷霧化器，其特征在于，所述的至少一個(gè)第二霧化微孔區(qū)域外輪廓形狀呈封閉曲線形。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種壓電陶瓷霧化器，包括粘結(jié)在一起的金屬膜片和壓電陶瓷環(huán)片，所述的壓電陶瓷環(huán)片中間設(shè)有通孔，金屬膜片對(duì)應(yīng)于所述通孔的區(qū)域?yàn)殪F化微孔區(qū)，所述的霧化微孔區(qū)設(shè)有一組錐形霧化孔，所述的金屬膜片一面為浸液面，另一面為背液面，所述壓電陶瓷環(huán)片非與金屬膜片接觸的表面設(shè)有導(dǎo)電介質(zhì)層，所述的霧化微孔區(qū)包括第一霧化微孔區(qū)域和至少一個(gè)第二霧化微孔區(qū)域。本發(fā)明的霧化器不僅有效的減小霧化器工作時(shí)霧化液體金屬膜片表面上的凝聚，而且有效的防止霧化液體的外泄，從而提高霧化液體的使用率，提升霧化器的霧化效果，適用于各種霧化方式。
文檔編號(hào)B05B17/04GK103252299SQ20131019821
公開日2013年8月21日 申請(qǐng)日期2013年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月24日
發(fā)明者曹炳鑫, 張建輝, 黃 俊, 紀(jì)晶, 陳道根 申請(qǐng)人:南京航空航天大學(xué)