[發明專利]一種壓電陶瓷霧化器

有效

• 申請號: 201310198211.6
• 申請日: 2013-05-24
• 公開（公告）號: CN103252299A
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發明（設計）人: 曹炳鑫;張建輝;黃俊;紀晶;陳道根
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: B05B17/04
• 分類號: B05B17/04
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 葉連生

技術領域

本發明涉及一種用于將液體進行霧化的霧化器，特別是一種利用壓電陶瓷霧化片進行霧化的霧化器。

背景技術

霧化器常用于日常生活中加濕、臨床藥物的霧化，現有技術中霧化器通常由設有霧化微孔的金屬膜片與壓電陶瓷環粘結。霧化器加電后，壓電陶瓷環徑向伸縮振動帶動金屬膜片做彎曲振動，金屬膜片的彎曲振動改變了錐型霧化孔的形狀，形成一個相對的壓縮和舒張過程，帶動液體的傳輸，并在錐形孔的小徑端不斷有微細的小液滴產生，實現液體流體驅動、搬運及液體的霧化。

現有技術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°)。現假設液體從微孔大徑端D流向小徑端d時的流阻系數為ξ₁；液體從微孔小徑端d流向大徑端D時的流阻系數為ξ₂。圖2為錐形孔流阻系數ξ₁、ξ₂與錐形微孔夾角θ的關系曲線，從圖中可得錐形霧化微孔存在一個霧化死區，霧化死區夾角范圍大致為錐形霧化孔夾角θ小于死區夾角時，流阻系數ξ₁大于ξ₂；微孔夾角θ大于霧化死區夾角時，流阻系數ξ₁小于ξ₂。現有霧化器采用霧化微孔夾角θ大于霧化死區夾角的錐形霧化孔，即大徑端面D設于金屬膜片與霧化液體接觸的表面，小徑端面d設于設于金屬膜片霧化噴出表面。

圖3為專利號為201120400121.7、名稱為《一種金屬霧化片》的中國實用新型專利揭示的霧化片剖面結構示意圖，包括金屬膜片33、壓電陶瓷環32、覆蓋于壓電陶瓷環32表面上易導電的金屬介質層34。其特征在于：所述的金屬膜片33微孔區34設有的霧化微孔341夾角θ大小相同、幾何參數相同。該特征的霧化器工作一段時間后，從霧化器金屬膜片33噴出的霧化液體會凝聚成液體微團并附著于背液面332，最后匯聚成液滴。附著于金屬膜片的液滴相當于液體膜面覆蓋于背液面332，該附著區域內霧化微孔341在后續霧化過程中噴出的霧化微顆粒會受到來自該液滴的阻力，進而阻礙該附著區域內霧化微孔341的霧化，降低了霧化器霧化效果。其次，隨著霧化時間的加長，匯聚于金屬膜片31表面上的液滴越來越多，液滴的量達到一定值后液滴就會外泄，這不僅造成霧化液體的浪費而且外泄的霧化液體對其周邊物體還會帶來污染破壞，造成不必要的經濟損失。

發明內容

技術問題

本發明要解決的技術問題是提供一種新型結構霧化器，該霧化器采用特殊結構的金屬膜片，從而提高霧化液體的使用率，提升霧化器的霧化效果。

技術方案

為了解決上述的技術問題，本發明的壓電陶瓷霧化器包括粘結在一起的金屬膜片和壓電陶瓷環片，所述的壓電陶瓷環片中間設有通孔，金屬膜片對應于所述通孔的區域為霧化微孔區，所述的霧化微孔區設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，與壓電陶瓷環片相接觸的另一面為背液面，所述壓電陶瓷環片非與金屬膜片接觸的表面設有導電介質層，所述的霧化微孔區包括第一霧化微孔區域和至少一個第二霧化微孔區域，所述的至少一個第二霧化微孔區域位于第一霧化微孔區域內。

更進一步地，所述的第一、第二霧化微孔區及其霧化孔可以這樣設置，所述的第一霧化微孔區域中的第一錐形霧化微孔較大的開口設于金屬膜片的浸液面，較小的開口設于金屬膜片的背液面；所述的第二霧化微孔區域中的第二錐形霧化微孔較大的開口設于金屬膜片的浸液面，較小的開口設于金屬膜片的背液面。

更進一步地，所述的錐形霧化孔還應當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θ₁滿足所述的第二錐形霧化微孔夾角θ₂滿足其中為霧化死區夾角值，

更進一步地，所述的第一、第二霧化微孔區及其霧化孔還可以這樣設置，所述的第一霧化微孔區域中的第一錐形霧化微孔較大的開口設于金屬膜片的浸液面，較小的開口設于金屬膜片的背液面；所述的第二霧化微孔區域中的第二錐形霧化微孔較大的開口設于金屬膜片的背液面，較小的開口設于金屬膜片的浸液面。

更進一步地，所述的錐形霧化孔還應當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θ₁滿足所述的第二錐形霧化微孔夾角θ₂滿足其中為霧化死區夾角值，