[实用新型]一种压电陶瓷雾化器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于将液体进行雾化的雾化器，特别是一种利压电陶瓷进行雾化的雾化器。 

背景技术

雾化器常用于日常生活中加湿、临床药物的雾化，现有技术中雾化器通常由设有雾化微孔的金属膜片与压电陶瓷环粘结。雾化器加电后，压电陶瓷环径向伸缩振动带动金属膜片做弯曲振动，金属膜片的弯曲振动改变了锥型雾化孔的形状，形成一个相对的压缩和舒张过程，带动液体的传输，并在锥形孔的小径端不断有微细的小液滴产生，实现液体流体驱动、搬运及液体的雾化。 

现有技术中雾化器常采用如图1所示的锥形雾化孔，所述锥形雾化孔夹角为θ。现假设液体从微孔大径端d₂流向小径端d₁时的流阻系数为ξ₁；液体从微孔小径端d₁流向大径端d₂时的流阻系数为ξ₂。图2为锥形孔流阻系数ξ₁、ξ₂与锥形微孔夹角θ的关系曲线，从图中可得锥形雾化微孔存在一个雾化死区，其夹角θ₁范围大致为(20⁰<θ1<30⁰)，锥形雾化孔夹角小于死区夹角θ₁时，流阻系数ξ₁大于ξ₂；微孔夹角大于雾化死区夹角θ₁时，流阻系数ξ₁大于ξ₂。本发明中采用微孔夹角大于雾化死区夹角θ₁的锥形雾化孔，即大径端面d₂为液体进口，大径端面d₁为雾化喷出面。 

图3为专利号为201120400121.7、名称为《一种金属雾化片》的中国实用新型专利揭示的雾化片剖面结构示意图，包括金属膜片31、压电陶瓷片32附着在压电陶瓷表面上易导电的金属层34。其特征在于：所述的压电陶瓷片32设计成环状体，所述的金属膜片31安装于压电陶瓷片32的下部面积大于压电陶瓷片32的面积，所述的金属膜片31的厚度为0.02mm～0.06mm，金属膜片31中心位置设有微型孔区。该结构的雾化片采用平面金属膜片31与压电陶瓷片32粘结，工作性能上尚存在一定的缺陷。首先，这种结构的金属膜片31在高频振动(沿径向或沿周向伸缩振动)工况下，平面金属膜片31因压电陶瓷片32的拉压而产生隆起与塌陷变形，为了克服金属因变形而产生的阻力，金属膜片的变形与振幅是会有一定程度的减小。第二，金属膜片微孔区中心区域的变形量及振幅量最大呈向边缘区域递减的趋势，振动波产生的能量会大量的集中于中心区域，导致仅中心区域的一部分微孔正常工作，而边缘区域的微孔处于半工作状态。通过边缘区域微孔雾化的液体由于得不到充足的传输能量，故液体不能远距离的往外喷射而停滞于金属膜片表面上形成液滴，阻碍后续液体的雾化，减小雾化片的实际雾 化面积，影响雾化片的雾化性能。 

图4为专利号为201110040361.5、名称为《喷雾孔及使用其的雾化组件》的中国发明专利揭示的雾化片的平面示意图。该结构的雾化组件针对现有技术所存在的缺陷发明了一种新型喷孔片。其特征在于：喷孔片单面设有多个隆起部44及多个雾化微孔45，多个隆起部44呈非圆形且朝向该压电环片42的方向隆起凸伸，而形成一特定几何造型图案的辐射状或环状排列的多曲面结构。虽然该发明的喷孔片可以扩大雾化区域，降低喷孔片的疲劳损坏率，但是喷孔片采用呈菱形、椭圆形、三角形、砂漏型、弯月形或心形的隆起部44，该种结构的隆起部形状奇异与金属膜片41振动时的变形量、振幅变化关系相违背。因此，金属膜片41上变形量大的区域得不到充分的变形补偿，变形量小的区域由于过度变形补偿而导致局部变形量过大，该种结构的隆起部44没有合理的对金属膜片进行变形补偿，进一步加快喷孔片的疲劳损坏，降低雾化的使用寿命。其次，该结构的喷孔片仅在金属膜片1单面设有隆起部44，故喷孔片周期变形时只有半个工作周期得到隆起部44的变形补偿，而另外半个周期由于得到不到变形补偿，导致需要耗费更多的能量克服金属膜片的变形，影响雾化片的雾化性能。 

现有技术中的雾化片常采用单面设有隆起部的金属膜片与压电陶瓷环粘结，该结构的喷孔片设有隆起部的结构形态与金属膜片振动时的变形量、振幅变化关系不相吻合，变形补偿分布不均。同时，金属膜片仅单面设有隆起部，不能保证金属膜片整个变形周期得到变形补偿，需要更多的能量参与雾化器的实际雾化作用。故现阶段使用的雾化器，其雾化器极易疲劳损坏、能量利用率低、雾化器的雾化性能差。