CN106733386B - 压电驱动式雾化驱动装置及使用该装置的雾化器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了压电驱动式雾化驱动装置，包括上平板和下平板，所述上平板位于下平板正上方且与下平板平行设置，所述上平板和下平板的周边通过多根支撑柱固定连接，在下平板上设有呈多行多列阵列分布的安装圆槽，在上平板上交替设置有镂空和安装圆槽；在安装圆槽内均设有振动单元；由于下平板和上平板采用矩阵分布式的振动单元，可实现整体或单个地更换振动芯片，在检修或更换时更加简单快捷，省时省力；使用本装置的雾化器，具有加湿降温作用的同时，由于水雾可以将空气中的细小尘埃颗粒相聚合而起到了除尘的作用；雾化器的整体结构紧凑，加湿降温除尘效率高，能够在不同工作区域使用，实现了压电驱动式雾化驱动装置及使用该装置的雾化器。
Description
技术领域
本发明属于超声波雾化技术领域，特别是涉及一种压电驱动式雾化驱动装置及使用该装置的雾化器。
背景技术
近年来，我国经济得到迅速发展并带动大批的基础设施建设，在经济发展的同时也带来了一系列空气污染及空气质量问题；另一方面，随着居民生活水平的不断提高，人们对生活、办公及休闲环境的条件要求越来越高。因此，针对高粉尘高污染的建筑工地、矿产开发、发电、纺织、造纸、涂装、印刷等行业都提出了更高的要求，在此基础上，一大批围绕此类环境问题的研究项目相继展开，新一代的高效节能环保的水雾加湿降温除尘装置研发势在必行。
超声波水雾雾化器由于具有加湿强度大、湿度均匀、节能、省电、使用寿命长等优点而被广泛使用，然而目前此类雾化器主要存在雾化程度低、自动化程度低、功能单一、能耗高、可靠性较差等问题。其中主要原因在于雾化机理和雾化驱动装置还没有得到深度开发，因此，对雾化驱动装置及相应的雾化器的研发是关键技术所在，具有重要的实际意义。
发明内容
本发明目的是为解决上述现有技术中存在的问题而提出了一种压电驱动式雾化驱动装置及使用该装置的雾化器。
本发明为解决上述问题所采取的技术方案是：压电驱动式雾化驱动装置，包括上平板和下平板，所述上平板位于下平板正上方且与下平板平行设置，所述上平板和下平板的周边通过多根支撑柱固定连接，在下平板上设有呈多行多列阵列分布的安装圆槽，在上平板上交替设置有镂空和安装圆槽；在安装圆槽内均设有振动单元，所述振动单元包括顶部设有圆形凹槽的圆盘，在圆形凹槽内同轴设有圆形凸台，所述圆形凸台的直径小于圆形凹槽的直径，所述圆形凸台的顶部低于圆盘外圆周部分顶部，在圆形凸台上固定有振动芯片，所述振动芯片为压电材料，振动芯片的一电极从振动芯片上表面引出，振动芯片的另一电极从振动芯片的下表面穿过圆形凹槽底部引出。
优选的，所述镂空为长方孔，所述长方孔的宽度与安装圆槽的直径相等，长方孔的长度与其中一行或一列安装圆槽的总长度相等；所述长方孔与上平板的一行或一列安装圆槽交替设置，所述长方孔与下平板相应某行或某列安装圆槽的位置相对应，上平板的安装圆槽与下平板相应安装圆槽的位置相对应。
优选的，所述镂空为圆形孔，所述圆形孔的直径等于安装圆槽的直径，所述圆形孔与上平板的安装圆槽交替设置，所述圆形孔与下平板相应安装圆槽的位置相对应，上平板的安装圆槽与下平板相应安装圆槽的位置相对应。
使用上述压电驱动式雾化驱动装置的雾化器，包括控制电路和雾化室，所述下平板固定在雾化室的底部，振动芯片的两个电极引线与控制电路的进口端电连接。
优选的，在雾化室内盛有水，所述水面埋没上平板。
压电驱动式雾化驱动装置的工作原理为：本装置是浸没在雾化室的水中工作的，一方面，下平板和上平板的振动芯片可以同时工作也可以单独分开工作，以产生振荡频率为1.7MHz或2.4MHz的高频谐振，从而使得雾化室内的水在矩阵式分布的振动单元与水的共振作用下，使得液态水表面处产生高强度振动，从而产生自然飘逸的水雾，是一种真正意义上的雾化作用；另一方面，本雾化驱动装置分为下平板和上平板的双层驱动机构，上平板中间设置的镂空更加有利于上平板和下平板之间的水交换，亦利于下平板上压电振动芯片由于逆压电效应产生的超声波向液面处传播，同时上平板压电振动芯片逆压电效应产生的超声波也向液面处传播，由于上平板和下平板中设置了同样规格的振动芯片，连接交流电后，上平板和下平板中振动芯片产生的两列波的波长和频率也相同，根据波长设计上平板和下平板的间距，让两列波动具有固定的相位差，满足波的干涉条件而在水面处发生，超声波产生叠加干涉现象，使得液态水表面处产生高强度振动，从而产生自然飘逸的水雾，与传统的加湿原理不同。
本发明所具有的有益效果为：
1、液态水表面处产生自然飘逸的水雾，经测试水雾颗粒均在微米量级，是一种真正意义上的雾化作用；下平板和上平板的振动芯片可以同时工作也可以单独分开工作，当同时工作时，可以在液态水表面处产生叠加干涉现象，从而进一步减小雾化颗粒度，从原理上改变了现有的雾化驱动方式。
2、采用压电材料，如压电陶瓷等的振动芯片，可以产生振荡频率为1.7MHz或2.4MHz的高频谐振，超过人的听觉范围，对人体及动物无伤害，加湿效率高接近100%，水雾的雾粒在5微米以内，雾粒小而均匀，单位时间内可迅速达到湿度要求，节约水源；同时振动芯片的耗电量只有0.05KW/(Kgh)，仅相当于普通加湿方式的1/15至1/10，日运行费用低；
3、由于下平板和上平板采用矩阵分布式的振动单元，可实现整体或单个地更换振动芯片，在检修或更换时更加简单快捷，省时省力；
4、本振动芯片的使用寿命约为3000小时，且更换方便，使用寿命长；
5、使用本装置的雾化器，具有加湿降温作用的同时，由于水雾可以将空气中的细小尘埃颗粒相聚合而起到了除尘的作用；雾化器（我全部改为了雾化器）的整体结构紧凑，加湿降温除尘效率高，能够在不同工作区域使用。
附图说明
图1为实施例1中本装置的结构示意图；
图2为实施例2中本装置的结构示意图；
图3为振动芯片的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步描述。
实施例1：
如图1所示，压电驱动式雾化驱动装置，包括上平板3和下平板5，所述上平板3位于下平板5正上方且与下平板5平行设置，所述上平板3和下平板5的周边通过多根支撑柱4固定连接，在下平板5上设有呈多行多列阵列分布的安装圆槽6，在上平板3上交替设置有镂空1和安装圆槽2；在安装圆槽2，6内均设有振动单元，镂空1的设置进一步增强了下平板5的振动单元产生的水波的传输。
如图3所示，所述振动单元包括顶部设有圆形凹槽11的圆盘12，在圆形凹槽11内同轴设有圆形凸台10，所述圆形凸台10的直径小于圆形凹槽11的直径，所述圆形凸台10的顶部低于圆盘12外圆周部分顶部，在圆形凸台10上固定有振动芯片13，所述振动芯片13为压电材料，如压电陶瓷等，振动芯片13的一电极9从振动芯片13上表面引出，振动芯片13的另一电极8从振动芯片13的下表面穿过圆形凹槽11底部引出。
如图1所示，所述镂空为长方孔1，所述长方孔1的宽度与安装圆槽2的直径相等或相当，长方孔1的长度与其中一行或一列安装圆槽2的总长度相等或相当；所述长方孔1与上平板3的一行或一列安装圆槽2交替设置，所述长方孔1与下平板5相应某行或某列安装圆槽6的位置相对应，上平板3的安装圆槽2与下平板5相应安装圆槽6的位置相对应。
实施例2：
如图2所示，本实施例中的所述镂空为圆形孔7，所述圆形孔7的直径等于安装圆槽2的直径，所述圆形孔7与上平板3的安装圆槽2交替设置，所述圆形孔7与下平板5相应安装圆槽6的位置相对应，上平板3的安装圆槽2与下平板5相应安装圆槽6的位置相对应。其它结构特征与实施例1中相同，不再赘述。
实施例3：
一种使用上述压电驱动式雾化驱动装置的雾化器，包括控制电路和雾化室，所述下平板5固定安装在雾化室的底部，振动芯片13的两个电极引线与控制电路的进口端电连接。
在工作时，上述压电驱动式雾化驱动装置是浸没在雾化室的水中的，根据控制电路的设计可以控制上平板3的振动单元和/或下平板5的振动单元工作，以实现雾化程度和雾化量的控制，振动单元可以产生振荡频率为1.7MHz或2.4MHz的高频谐振，超过人的听觉范围，对人体及动物无伤害，加湿效率高接近100%，水雾的雾粒在5微米以内，雾粒小而均匀，单位时间内可迅速达到湿度要求，节约水源；同时振动芯片的耗电量只有0.05KW/(Kgh)，仅相当于普通加湿方式的1/15至1/10，日运行费用低。
如果本文中使用了“第一”、“第二”等词语来限定零部件的话，本领域技术人员应该知晓：“第一”、“第二”的使用仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，如没有另外声明，上述词语并没有特殊的含义。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (3)
1.压电驱动式雾化驱动装置，其特征在于，包括上平板和下平板，所述上平板位于下平板正上方且与下平板平行设置，所述上平板和下平板的周边通过多根支撑柱固定连接，在下平板上设有呈多行多列阵列分布的安装圆槽，在上平板上交替设置有镂空和安装圆槽；在安装圆槽内均设有振动单元，所述振动单元包括顶部设有圆形凹槽的圆盘，在圆形凹槽内同轴设有圆形凸台，所述圆形凸台的直径小于圆形凹槽的直径，所述圆形凸台的顶部低于圆盘外圆周部分顶部，在圆形凸台上固定有振动芯片，所述振动芯片为压电材料，振动芯片的一电极从振动芯片上表面引出，振动芯片的另一电极从振动芯片的下表面穿过圆形凹槽底部引出；
所述镂空为长方孔或者圆形孔，当镂空为长方孔时，所述长方孔的宽度与安装圆槽的直径相等，长方孔的长度与其中一行或一列安装圆槽的总长度相等；所述长方孔与上平板的一行或一列安装圆槽交替设置，所述长方孔与下平板相应某行或某列安装圆槽的位置相对应，上平板的安装圆槽与下平板相应安装圆槽的位置相对应；
当镂空为圆形孔时，所述圆形孔的直径等于安装圆槽的直径，所述圆形孔与上平板的安装圆槽交替设置，所述圆形孔与下平板相应安装圆槽的位置相对应，上平板的安装圆槽与下平板相应安装圆槽的位置相对应。
2.使用如权利要求1所述的压电驱动式雾化驱动装置的雾化器，包括控制电路和雾化室，其特征在于，所述下平板固定在雾化室的底部，振动芯片的两个电极引线与控制电路的进口端电连接。
3.根据权利要求2所述的雾化器，其特征在于，在雾化室内盛有水，所述水埋没上平板。
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