CN105855117B - 可加大雾化量的雾化装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种可加大雾化量的雾化装置,包括一结构片、一喷孔片及一压电环。本发明通过冲压技术而于该结构片中央设有一穿孔,以及于该穿孔的周围产生至少一个如:隆起部或变形部位的应力集中处,并将该喷孔片夹设于该结构片及该压电环之间,且该喷孔片对应该穿孔而设有复数个喷孔,据而当该压电环受驱动后,带动该结构片及该喷孔片同步振动,以将一待雾化液体由接近所述的这些应力集中处的该复数个喷孔雾化后喷出,不仅可大幅提高瞬间的雾化量,还能进一步降低使用时的能量耗损。

Description

可加大雾化量的雾化装置
技术领域
本发明涉及液体雾化设备的领域,特别是关于一种使用冲压技术于金属结构片上制得复数个应力集中点,使得雾化量可大幅提高的雾化装置,并可有效降低使用时的能源消耗者。
背景技术
按,目前市面上常见的液体雾化装置,其利用如:锆钛酸铅材料等压电材料而制成的压电(PZT)环片,当输入电压后,可使本体及附属的金属背板产生伸缩的形变现象,其利用以波动形态传递的振动能量,使位于压电材料一侧的一喷孔片,靠近喷孔处的液体被雾化成细小分子后喷出。
该种液体雾化装置主要由一雾化模块及一储液腔体所构成的,该雾化模块则是由一结构片、一喷孔片及一压电环依序迭置而成。其中该喷孔片呈圆盘形,其上设有复数个喷孔,并将该喷孔片夹设于该压电环及该结构片之间。然而,传统的该喷孔片因受限于其平面的造型,将造成下述缺点:1、振动能量传递时,其传递方向由该喷孔片的外周缘朝向中心作传递,故振动能量所产生的应力会过度集中于中心处而造成该喷孔片破裂,缩短使用寿命;2、由于振动能量均集中于中心处,肇使雾化区域仅形成于该喷孔片中心处附近,因而能够使用到有效的该复数个喷孔并不多,雾化量自然也不佳;3、并且,因喷雾区域过度集中于中心区域,造成雾化的液体分子密度过度集中,易使液滴碰撞在一起而结合成大粒径的液滴,导致雾化效率下降。
为改善上述现有技术的缺点,也有在喷孔片中心设置半球面结构的设计,如美国发明专利US7066398号、美国发明专利申请号第US20090242660号等两案,理论上可较现有技术增加雾化量,并降低集中于该喷孔片中心处的应力,及产生较大的雾化区域。然而,该种该喷孔片在实际使用时,为了达到最佳的雾化效能,其半球面结构必须有足够的深度,而曲率半径通常会被加大而造成有效雾化范围缩减;若需增大有效雾化范围,又须增大加工曲率半径,导致加工深度变浅,则雾化效能变差。再者,由于该喷孔片采用金属材料,其材料本身的特性会于加工后产生延展,但半球面结构的直径越长,其结构张力也随之降低,而造成输入力量减弱且整体的结构强度也减弱。再者,由于现有技术喷孔片半球面结构的设计,其振动波能量经传递后,大部份仍会集中于中心区域,导致仅位于中心部分的微孔能有效作动,而外围区域的微孔则因振动能量不足而无法有效使用,导致雾化面积无法达到原设计面积,也会影响到使用时的雾化量。而,如美国发明专利第6651650号,将该喷孔片上的该复数个喷孔作六边形的排列,期能增加雾化效能,但实际使用的效果与一般圆形排列的雾化效能相差无几,完全无法提升使用时的雾化量。
以上各种喷孔片的设计大多针对提升雾化效能,且效果有限,对于能量耗损的部分也完全无提及,有鉴于此,发明人提出了一种可加大雾化量的雾化装置,不仅能够提升瞬间的雾化量,且进一步降低使用时的能量耗损。
发明内容
本发明的一目的,旨在提供一种可加大雾化量的雾化装置,俾利用在结构片的表面以冲压技术形成隆起部或是变形部位,当振动产生时会形成应力集中,使得与的结合的喷孔片上同时产生多处可雾化喷射的区域,达到提高瞬间的雾化量的功效;并且,使用同样的能量能够喷射更多的待雾化液体,也能进一步降低使用时的能量耗损的功效。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:
一种可加大雾化量的雾化装置,其特征在于,其包括:
一结构片,其具有一出液面及一入液面,该结构片通过冲压技术而使其朝向该出液面凸起形成一隆起部,该隆起部中央设有一穿孔,且使该隆起部形成具有至少四个应力集中点的几何形状;
一喷孔片,是选用高分子聚合材料而制成的薄片状结构体,覆设于该结构片的该出液面,且使该喷孔片对应该穿孔而设有复数个喷孔;及
一压电环,设于该喷孔片的一侧且使该隆起部位于其中心位置,使该喷孔片夹设于该结构片及该压电环之间,该压电环受驱动后,带动该结构片及该喷孔片同步振动,以将一待雾化液体由接近该至少四个应力集中点的该复数个喷孔雾化后喷出。
其中:该隆起部呈至少四边的多边形图形,且各边缘相交处形成每一该应力集中点。
其中:该喷孔片的厚度介于12.5~175μm,该结构片厚度为80~250μm,且该隆起部的高度小于或等于700μm。
其中:还具有一粘胶,夹设于该结构片及该喷孔片之间,使该结构片与该喷孔片结合成一体。
其中:该穿孔内部设有至少一肋条,以提高该结构片的支撑强度。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:
一种可加大雾化量的雾化装置,其特征在于,其包括:
一结构片,其具有一出液面及一入液面,该结构片通过冲压技术而在中央设有一穿孔,且使邻近该穿孔的表面产生至少四个变形部位,其中该结构片之变形部位高度介于该结构片厚度的1.5~4倍;
一喷孔片,是选用高分子聚合材料而制成的薄片状结构体,覆设于该结构片的该出液面,且该喷孔片对应该穿孔设有复数个喷孔;及
一压电环,设于该喷孔片的一侧,使该喷孔片夹设于该结构片及该压电环之间,该压电环受驱动后,带动该结构片及该喷孔片同步振动,且该穿孔邻近该变形部位处会产生应力集中,使一待雾化液体由接近该至少四个变形部位的该复数个喷孔雾化后喷出。
其中:该每一变形部位于该出液面上呈如:尖锥结构、凹穴结构及凸点结构其中之一者。
其中:该喷孔片的厚度介于12.5~175μm,该结构片厚度为100μm,且该变形部位的高度小于或等于700μm。
其中:还具有粘胶,夹设于该结构片及该喷孔片之间,使该结构片与该喷孔片结合成一体。
其中:该穿孔内部设有至少一肋条,以提高该结构片的支撑强度。
与现有技术相比较,本发明具有的有益效果是:本发明利用在该结构片的表面以冲压技术形成该隆起部或所述的这些变形部位,使振动能量传递时形成多个应力集中点,故能使相对于该穿孔内缘部位而成为多处可雾化喷射的区域,因而能够同时由所述的这些可雾化喷射区域同时喷射更多的该待雾化液体2,达到提高瞬间的雾化量的目的;并且,当使用同样的能量而能够喷射更多的待雾化液体,自然也能降低使用时的能量耗损。
附图说明
图1是本发明第一实施例的立体分解图;
图2是本发明第一实施例的组合剖视图;
图3是本发明第一实施例的其他实施态样(一);
图4是本发明第一实施例的其他实施态样(二);
图5是本发明第一实施例的其他实施态样(三);
图6是本发明第一实施例的其他实施态样(四);
图7是本发明第一实施例各种实施态样的雾化量比较表;
图8是本发明第一实施例各种实施态样能量耗损的比较表;
图9是本发明第二较佳实施例的立体分解图;
图10是本发明第一实施例的组合剖视图。
附图标记说明:1-可加大雾化量的雾化装置;11-结构片;111-出液面;112-入液面;113-隆起部;114-穿孔;115-肋条;12-喷孔片;121-喷孔;122-粘胶;13-压电环;2-待雾化液体;3-可加大雾化量的雾化装置;31-结构片;311-穿孔;312-变形部位;32-喷孔片;33-压电环;34-粘胶。
具体实施方式
为使贵审查委员能清楚了解本发明的内容,仅以下列说明搭配图式,敬请参阅。
请参阅图1、图2,是本发明第一实施例的立体分解图及其组合剖视图。如图中所示是本发明的第一实施例所表示的可加大雾化量的雾化装置1包括:一结构片11、一喷孔片12及一压电环13。
其中该结构片11采用不锈钢片状材料,且其具有一出液面111及一入液面112,该结构片11通过冲压技术而使其朝向该出液面111凸起形成一隆起部113,该隆起部113中央并设有一穿孔114,且使该隆起部113形成具有四个应力集中点的四边形状,且各边缘相交处形成该每一应力集中点,该隆起部113的高度介于该结构片11厚度的1.5~4倍,如图所示呈现正方形。应注意的是是了有效提升整体强度,在该穿孔114内部设有呈十字交叉排列的一肋条115,而能提高该结构片的整体强度,对于使用时的支撑效果也有一定的帮助。
该喷孔片12则是选用高分子聚合材料而制成的薄片状结构体,经过适当的加工后而覆设于该结构片11的该出液面111,且该喷孔片12对应该穿孔114而设有复数个喷孔121。应注意的是,该结构片11及该喷孔片12之间夹设有一粘胶122,使该结构片111与该喷孔片112得以结合成一体,且其间不会产生缝隙,故能够有效传递振动能量。
该压电环13设于该喷孔片12的一侧且使该隆起部113位于其中心位置,使该喷孔片12夹设于该结构片11及该压电环13之间,该压电环13受驱动后,带动该结构片11及该喷孔片12同步振动,以将一待雾化液体2由接近该至少四个应力集中点处的该复数个喷孔121雾化后喷出。
另外,经过实际测试后,发明人所使用的该喷孔片12的厚度介于12.5~175μm,该结构片厚度为80~250μm,且该隆起部的高度小于或等于700μm时,能够在使用时产生良好的应力集中效果,对于提升雾化量也有相当大的帮助。
以第一实施例为例,当该压电环13受驱动而产生振动能量时,其应力集中点共有四处且平均分散于该穿孔114内侧,振动能量会分别朝向各个应力集中点传递,使得接近该至少四个应力集中点处的该复数个喷孔12进行雾化喷射。并请参阅图3,是本发明第一实施例的其他实施态样,该隆起部113形成具有五个应力集中点的五边形结构,同理,该隆起部113的形状可不断地增加,如第4~6图,最多可增加成八边形,请参阅图7、图8所示,是第一实施例的各种实施态样进行比较的比较表,根据实验数据,该隆起部113的形状至少可以增加至具有八个应力集中点的八边形状,均可获得良好的瞬间雾化量及有效降低能量耗损。
请参阅图9、图10,是本发明第二实施例的立体分解图及其组合剖视图。如图中所示是本发明的第二实施例所表示的可加大雾化量的雾化装置3,其同样包括一结构片31、一喷孔片32及一压电环33,其结构大致与前一实施例相同,最大的不同处于该结构片31通过冲压技术而于中央设有一穿孔311,且使邻近该穿孔311的表面产生四个变形部位312,该每一变形部位312如图中所示呈尖锥结构,或可呈现凹穴结构或是凸点结构,其高度介于该结构片厚度的1.5~4倍,均可于该压电环33受驱动而产生振动能量时,对该穿孔311形成应力集中的部位,使该待雾化液体2由接近该至少四个变形部位的该复数个喷孔雾化后喷出。
应注意的是是了能够有效传递振动能量,该结构片31及该喷孔片32之间同样夹设有一粘胶34,使该结构片31与该喷孔片32结合成一体,而不会使振动能量在传递过程中有所耗损。
综上,本发明利用在该结构片11、31的表面以冲压技术形成该隆起部113或所述的这些变形部位312,使振动能量传递时形成多个应力集中点,故能使相对于该穿孔114、311内缘部位而成为多处可雾化喷射的区域,因而能够同时由所述的这些可雾化喷射区域同时喷射更多的该待雾化液体2,达到提高瞬间的雾化量的目的;并且,当使用同样的能量而能够喷射更多的待雾化液体,自然也能降低使用时的能量耗损。
以上说明对本发明而言只是说明性的,而非限制性的,本领域普通技术人员理解,在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下,可作出许多修改、变化或等效,但都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种可加大雾化量的雾化装置,其特征在于,其包括:
一结构片,其具有一出液面及一入液面,该结构片通过冲压技术而使其朝向该出液面凸起形成一隆起部,该隆起部中央设有一穿孔,且使该隆起部形成具有至少四个应力集中点的几何形状;
一喷孔片,是选用高分子聚合材料而制成的薄片状结构体,覆设于该结构片的该出液面,且使该喷孔片对应该穿孔而设有复数个喷孔;
一压电环,设于该喷孔片的一侧且使该隆起部位于其中心位置,使该喷孔片夹设于该结构片及该压电环之间,该压电环受驱动后,带动该结构片及该喷孔片同步振动,以将一待雾化液体由接近该至少四个应力集中点的该复数个喷孔雾化后喷出;以及,
粘胶,夹设于该结构片及该喷孔片之间,使该结构片与该喷孔片结合成一体。
2.根据权利要求1所述的可加大雾化量的雾化装置,其特征在于:该隆起部呈至少四边的多边形图形,且各边缘相交处形成每一该应力集中点。
3.根据权利要求1所述的可加大雾化量的雾化装置,其特征在于:该喷孔片的厚度介于12.5~175μm,该结构片厚度为80~250μm,且该隆起部的高度小于或等于700μm。
4.根据权利要求2所述的可加大雾化量的雾化装置,其特征在于:该穿孔内部设有至少一肋条,以提高该结构片的支撑强度。
5.一种可加大雾化量的雾化装置,其特征在于,其包括:
一结构片,其具有一出液面及一入液面,该结构片通过冲压技术而在中央设有一穿孔,且使邻近该穿孔的表面产生至少四个变形部位,其中该结构片之变形部位高度介于该结构片厚度的1.5~4倍;
一喷孔片,是选用高分子聚合材料而制成的薄片状结构体,覆设于该结构片的该出液面,且该喷孔片对应该穿孔设有复数个喷孔;及
一压电环,设于该喷孔片的一侧,使该喷孔片夹设于该结构片及该压电环之间,该压电环受驱动后,带动该结构片及该喷孔片同步振动,且该穿孔邻近该变形部位处会产生应力集中,使一待雾化液体由接近该至少四个变形部位的该复数个喷孔雾化后喷出。
6.根据权利要求5所述的可加大雾化量的雾化装置,其特征在于:该每一变形部位于该出液面上呈如:尖锥结构、凹穴结构及凸点结构其中之一者。
7.根据权利要求5所述的可加大雾化量的雾化装置,其特征在于:该喷孔片的厚度介于12.5~175μm,该结构片厚度为100μm,且该变形部位的高度小于或等于700μm。
8.根据权利要求6所述的可加大雾化量的雾化装置,其特征在于:还具有粘胶,夹设于该结构片及该喷孔片之间,使该结构片与该喷孔片结合成一体。
9.根据权利要求5所述的可加大雾化量的雾化装置,其特征在于:该穿孔内部设有至少一肋条,以提高该结构片的支撑强度。
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