CN1947859A - 一种超声波雾化方法及超声波雾化器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超声波雾化的方法及超声波雾化器，旨在提供一种防垢效果好、雾化效率高并能多向安装的超声波雾化器。它包括雾化发生器及设置在雾化发生器壳体表面上的超声波换能片，在超声波换能片的正前方设置倾斜向上的反射板。采取这样的技术方案，超声波换能片表面能以一定角度放置在液体中，使得超声波换能片表面不易积累沉淀物，也能在雾化发生器的任意表面设置超声波换能片，充分利用了雾化发生器的空间。本发明能广泛运用于需要使用各种单头或多头的超声波雾化装置的装饰灯、空调扇、加湿器、小型喷泉池等产品中。

Description

一种超声波雾化方法及超声波雾化器

技术领域

本发明涉及一种超声波雾化方法及超声波雾化器技术领域。

背景技术

超声波雾化器是利用机械能将水、药剂等液体雾化，以达到消毒、观赏或加湿环境等目的。

现有技术中，如中国专利号CN95210144.0，授权公告日1996年8月7日，名称为《一体化的超声波雾化器》，以及中国专利号CN02227244.3，授权公告日2003年3月12日，名称为《一种超声波雾化加湿器》，分别公开了一种单头超声波雾化器和一种多头超声波雾化器。

现有技术的单头超声波雾化器还是多头超声波雾化器，如图1所示，其超声波换能片2都是通过密封圈26等密封装置固定在雾化发生器1外壳壳体上部，以防止液体渗入雾化发生器1的内部损坏控制电路器件。超声波换能片2凹陷在密封装置26内，并与密封装置26共同形成一个凹坑。在实际使用时，超声波换能片2沉入液面一定的深度，在电子控制电路的驱动下，超声波换能片2产生高频机械振荡从而产生超声波，超声波使液体产生空化现象，形成数以万计的微小气泡，即空化泡。为了使液体中产生的高速运动的空化泡冲出液面形成液体雾化的效果，超声波换能片2位于壳体上部且其平面只能与液面以基本平行方向定位安装，这种方式安装使用的超声波雾化器，使其在实际使用时存在如下问题：

1.由于超声波换能片2的平面只能与液体的液面以基本平行方向安装和使用，限制了雾化发生器1或超声波换能片2的安装方向。

2.由于超声波换能片2凹陷在密封装置内形成的凹坑底部，即使雾化发生器1已经停止工作，且其周围容器内的液体已经泄流干净时，由于超声波换能片2的工作方位朝上，超声波换能片2上的凹坑内始终会存在积水而不能自行流出，使超声波换能片2的表面加剧积垢，也加剧腐蚀，影响到超声波雾化器的使用寿命和使用效能。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出了一种结构简单、防垢效果好，且能多方向安装使用超声波换能片的超声波雾化方法及超声波雾化器。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方法：

一种超声波雾化的方法，包括通过设置在雾化发生器上的超声波换能片产生超声波；在超声波换能片的正前方设置倾斜向上的反射板，通过该反射板将超声波产生的空化泡反射出液面从而使液体雾化或使液体喷射出液面而形成喷射液柱。

我们知道，超声波产生的空化泡，在形成的过程中，由于超声波换能片的振荡作用，在液体中沿超声波换能片中心轴方向高速运动，并且其运动能量很大。在通常使用中，超声波换能片沉入液面的深度，一般不会太深也不能太浅，否则就不能形成雾化效果。太深则使液体喷射出液面而形成喷射液柱，太浅则完全不能形成雾化，也不能形成喷射液柱。

上述的一种超声波雾化方法，将超声波换能片设置在雾化发生器的壳体表面，并使超声波换能片平面沉入液面下合理的深度。在超声波换能片平面中心轴方向即正前方，并离超声波换能片平面合理的距离位置，设置反射板，将高速运动的空化泡反射出液面，从而使液体雾化或使液体喷射出液面而形成喷射液柱。反射板与超声波换能片平面的夹角、距离，可以根据超声波换能片平面与液面的夹角、需要空化泡喷出水面的方向、行程等实际情况调整，但最好保证空化泡能够以接近垂直于液面的方向冲出液面，使空化泡在液体中的行程最短，减少液体对空化泡能量的损耗。

为了实现上述技术方法，本发明采用以下装置予以实现：

一种超声波雾化器，包括雾化发生器1，其特征在于：所述的雾化发生器1的壳体一侧面上至少设置一个第一超声波换能片2；所述的第一超声波换能片2的正前方还设置有向上倾斜的第一反射板3。

上述的第一超声波换能片2是雾化发生器1的主要部件之一，主要功能是将高频电能转换为高频机械振荡并产生超声波。上述的雾化发生器1是包含了第一超声波换能片2、控制电路、壳体等器件的封闭器件。壳体形状可以为圆柱体，也可以为四方体、多面体等形状。雾化发生器1的控制电路等电器件，可以密封设置在壳体内，也可以设置在雾化发生器1壳体的外部，通过导线与第一超声波换能片2的两侧电极电连接。

上述的第一反射板3，是平板状或弧形状器件，设置在第一超声波换能片2平面的正前方并向上倾斜，第一反射板3平面或弧形面的反射点弧面切线与第一超声波换能片2平面之间有向上倾斜的夹角。当第一超声波换能片2产生的空化泡高速直线运动，撞击到第一反射板3时，第一反射板3将空化泡反射出液面从而使液体雾化。上述结构，使雾化发生器1的超声波换能片可以设置在壳体侧面和底部，克服了传统的雾化发生器的超声波换能片只能设置在壳体的上部位置的缺陷。所述的壳体的上部位置，是指以雾化发生器实际在液体中使用时，朝向液面并最接近液面的壳体部位。

上述的第一反射板3，还可以是锥体环状的反射板，雾化发生器1设置在该锥体环状的反射板中央。锥体纵向剖面轮廓线的形状可以为直线或弧线。

还可以是，将该平板状、弧形状或锥体环状的反射板直接设置为盛装液体的容器腔壁，即反射板与盛装液体的容器腔壁合二为一，通过盛装液体的容器腔壁将空化泡反射出液面从而使液体雾化，皆是等同的应用方案。

如果第一超声波换能片2设置在壳体下部或者说第一超声波换能片2平面面向液体容器的底部，可以设置首级反射板3A和次级反射板3B并反射性组合而组成第一反射板3，依次传递反射空化泡并将空化泡反射出水面。所述的首级反射板3A和次级反射板3B反射性组合，是指超声波换能片产生的空化泡首先通过首级反射板3A反射后，被再次反射到次级反射板3B，最后通过次级反射板3B反射出液面。首级反射板3A和次级反射板3B之间，在空间上可以是首尾相连，也可以是分开的两个反射板。

上述的雾化发生器1壳体另一个侧面上，还可以对称设置至少一个第二超声波换能片22，并且第二超声波换能片22的正前方也设置向上倾斜的第二反射板33。所述的壳体另一个侧面上对称设置第二超声波换能片22，是指第二超声波换能片22与第一超声波换能片2分别固定设置在雾化发生器1壳体的不同的侧面，即雾化发生器1壳体的两侧面。对此种多侧面设置超声波换能片的产品，如果在超声波换能片的正前方设置上述的锥体环状的反射板，则不仅使第一反射板3和第二反射板33可以合并为同一反射板器件，也可以增强雾化发生器1的安装使用灵活度。第二反射板33的设置方式、设置结构，与第一反射板3基本相同，在此不再啧述。

上述的雾化发生器1的壳体上部位置，还可以设置至少一个第三超声波换能片23或/和设置至少一个装饰灯。由于在实际使用时第三超声波换能片23平面与液面基本平行，第三超声波换能片23产生的空化泡可以直接冲出液面，所以可以不用设置反射板。但也可以通过设置反射板，改变空化泡的喷射方向。虽然第三超声波换能片23所在位置的凹坑，在实际工作的间隙期间可能积水，但如果设置第三超声波换能片23，使同一个雾化发生器壳体表面，可以多安装超声波换能片，从而使相同的雾化发生器壳体体积所能产生的空化泡大大增加，从而使与之配套使用设备的安装空间利用率大大提高。上述提及的在雾化发生器1的壳体上部位置设置至少一个装饰灯，可以为发光二极管，也可以是其它能够与雾化发生器1的控制电路电连接，并与壳体能够密封固定的发光电器件。该装饰灯的壳体上端部位暴露在雾化发生器1的壳体外，通过装饰灯散发的灯光，对雾化汽可以产生装饰性作用，也能具有电源指示作用。

在上述的雾化发生器1的壳体上还可以设置音乐盒，当雾化发生器1开始工作时，音乐盒可以播放各种其内部自带的音乐，和上述的装饰灯的灯光一起，给人视觉和听觉以美的享受。

因为超声波换能片在液体中工作的深度是有一定的限制，如果超声波换能片沉入液面过深，会使空化泡的能量损耗太大，雾化效率低；太浅则也不能形成雾化效果。上述的雾化发生器1壳体的任一侧面，如果设置两个或两个以上第一超声波换能片2或第二超声波换能片22，所有的第一超声波换能片2或第二超声波换能片22最好是沿同一水平线设置，或者是在一定的幅度内上下错位排列设置，这样在使用时，可以使所有的第一超声波换能片2或第二超声波换能片22在水平面下处于同一深度或都处于安全、效能最高的水下深度。与第一超声波换能片2或第二超声波换能片22对应配套的第一反射板3或第二反射板33，可以单个地与每一个第一超声波换能片2或第二超声波换能片22对应设置，也可以是，第一反射板3或第二反射板33是一个整体板。

如果设置在雾化发生器1壳体的任一侧面的超声波换能片的相对位置不是在同一水平线位置，可以通过调节超声波换能片的功率等要素来实现最佳的雾化效果。因为超声波换能片的功率越大，其产生的空化泡的动能越大，在液体中传输的距离越长。

其次，还可以通过调节超声波换能片的功率，及超声波换能片平面与反射板之间的距离等要素，控制空化泡的雾化点，使空化泡不能形成雾化或只有极少量的雾化，而形成可以冲出水面的类似喷泉的喷射液柱。

上述的雾化发生器1，还可以将两个或两个以上的这样的雾化发生器1在一条水平方向上，同向并列排列组合在一起，还可以将这样组合在一起的雾化发生器1设置在一个外壳8内，且雾化发生器1上设置有第一超声波换能片2、第二超声波换能片22或第三超声波换能片23的外表面都裸露在外壳8外面，以便超声波换能片2的外表面能与液体接触。这样通过壳体8，将两个或两个以上的这样的雾化发生器1予以固定。不过在这样将两个或两个以上的这样的雾化发生器1同向并列排列组合时，结合面之间就不用设置超声波换能片。

其次，在多个超声波换能片组合设置的情况下，其控制电路，包括水位探测器7，可以为一个，也可以用各自独立的控制系统，以便可以根据需要雾化的空间大小选择一个或多个超声波换能片工作。

上述的雾化发生器1的下部，可以设置支承平台6，支承平台6上还可以设置卡位装置，并通过卡位装置将雾化发生器1予以可拆卸地固定在支承平台6上。

上述的第一反射板3上还设置有第一位移调节器4，通过调节第一位移调节器4，可以调节第一反射板3与第一超声波换能片2之间的距离，以便使在第一超声波换能片2上产生的空化泡能够最有效地到达第一反射板3并最有效地反射出液体表面。上述的第一位移调节器4可以设置在支承平台6上，也可以单独设置。还可以是，预先设计并计算好第一超声波换能片2平面中心与第一反射板3平面之间的距离，将第一反射板3直接固定设置在支承平台6或雾化发生器1的壳体上。

上述的第一反射板3上还设置有第一角度调节器5，通过调节第一角度调节器5，可以调节第一反射板3平面或反射点弧面切线与第一超声波换能片2之间的角度，以便使到达第一反射板3的空化泡通过反射能够以垂直于液体表面的角度或其他需要的角度冲出液面。上述的第一角度调节器5可以设置在支承平台6上，也可以单独设置，还可以与第一位移调节器4连接或连体设置。还可以是，预先设计并计算好第一超声波换能片2平面或反射点弧面切线与第一反射板3平面之间的倾斜夹角，将第一反射板3直接固定设置在支承平台6或雾化发生器1的壳体上。

上述的第二反射板33上设置有第二位移调节器44和第二角度调节器55。第二位移调节器44和第二角度调节器55的设置结构、功能、用途及设置方式与第一位移调节器4和第一角度调节器5相同，在此不再重复说明。

本发明还可以设置盛液体容器9，雾化发生器1及相应的反射板、支承平台6、位移调节器和角度调节器等全部设置在盛液体容器9内。盛液体容器9的底部设置有补水装置10，用来在雾化发生器1工作前和工作时不断地给液体容器9注入所需液体，在雾化发生器1停止工作时泄放液体容器9内的液体，从而防止在雾化发生器1不工作时还被浸泡在液体中，减少在超声波换能片上产生积垢的机会。

上述的盛液体容器9的上部还设置有溢水口11，当加入液体容器9内的液体达到一定高度，多余的液体从溢水口11溢出，保证雾化发生器在液体中合适的深度，从而达到最好的雾化效果。

上述的雾化发生器1的壳体上还设置有水位探测器7，水位探测器7与雾化发生器1的控制电路电连接。水位探测器7主要用于探测液面位置，当液面至少达到设定的高度时，雾化发生器1才能开始工作，否则雾化发生器就不工作，防止因液体高度没有能够掩盖超声波换能片，雾化发生器1就开始工作而发生损坏。当然在实际应用中，水位探测器7也可以与雾化发生器1分离而独立设置在雾化发生器1外的液体中。

在实际安装设置雾化发生器1的超声波换能片时，如果雾化发生器1侧面的第一超声波换能片2或第二超声波换能片22平面与水或香水等液面垂直或面向容器底部。当工作完毕，液体容器9内液体沿补水装置10的管道回流到本发明装置外另外设置的储水箱中，相应地，第一超声波换能片2或第二超声波换能片22所处位置的凹坑内的液体也完全流出凹坑，从而在雾化发生器1停止工作，且其周围的液体已经泄流干净时，凹坑内不会积水，第一超声波换能片2或第二超声波换能片22表面不会积垢，也不会加剧腐蚀，提高了超声波雾化器的使用寿命和使用效能。

为了提高雾化发生器的空间利用率，根据上述的描述，超声波换能片可以设置在雾化发生器的各个表面，即在雾化发生器壳体的上部壳体、四周的侧面壳体和底部壳体均可以设置一个或多个超声波换能片，使雾化发生器能从各个表面产生空化泡。在底部设置的超声波换能片，不仅可以增加雾化的效果，其产生的空化泡还可以搅动液体容器的底部液体，防止液体里的杂质在液体容器底部沉积，减少清洗容器的次数。在超声波换能片正前方设置的反射板，反射板可以是分别独立设置，也可以设置为一个整体环绕在雾化发生器侧面和底部壳体的周围；也可以不单独设置反射板，而通过利用特定形状的液体容器的内侧壁和底壁，将空化泡反射出液体表面。

由于采取上述技术方案，本发明提供的超声波雾化器具有这样的有益效果：(1)本发明的超声波换能片如果垂直于液面方式或面向容器底部的方式设置，超声波换能片表面不易积水积垢，也不会加剧腐蚀，减轻了清洗超声波换能片表面的工作麻烦，也提高超声波雾化器的使用寿命和使用效能。(2)本发明的超声波换能片可以设置在壳体的各个方位，产生的空化泡也可以多角度调节，从而可以根据配套设备如装饰灯、空调扇等的实际空间环境，灵活安排安装方式。(3)本发明的同一个雾化发生器壳体表面，可以在壳体上部、壳体侧部、底部等多个方向安装多个超声波换能片，从而使相同的雾化发生器壳体体积所能产生的空化泡大大增加，从而使与之配套使用设备的安装空间利用率大大提高。(4)本发明的产品，通过对不同位置的超声波换能片的功率、反射距离等参数的不同设置，可以同时形成既有雾化、加湿功能，同时还可以形成喷泉液柱的设备。

本发明能广泛运用于需要使用各种单头或多头的超声波雾化装置的装饰灯、空调扇、加湿器、小型喷泉池等产品中。

附图说明

图1是现有技术的结构图；

图2是本发明超声波雾化器实施例一结构示意图；

图3是本发明超声波雾化器实施例二结构示意图；

图4是本发明超声波雾化器实施例三结构示意图；

图5是本发明超声波雾化器实施例四结构示意图；

图6是本发明超声波雾化器实施例五结构示意图；

图7是本发明超声波雾化器实施例六结构示意图；

图8是本发明超声波雾化器实施例七结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，进一步说明本发明的具体实施方式：

实施例一：如图2所示，所述的雾化发生器1呈四方体，所述的雾化发生器1的侧面壳体的一面上设置一个第一超声波换能片2；所述的第一超声波换能片2的正前方还设置有向上倾斜的呈平板状的第一反射板3；第一超声波换能片2平面与液面呈垂直状态，第一反射板3平面与第一超声波换能片2平面呈45度角夹角，从而使空化泡能够以垂直于液面方向冲出；第一反射板3下部设置有第一位移调节器4及第一角度调节器5；第一反射板3、第一位移调节器4和第一角度调节器5连为一体，并与雾化发生器1的底部连接，放置在液体容器9内的平台6上；雾化发生器1的壳体上部设置有水位探测器7；液体容器9的底部设置有补水装置10，液体容器9的上部还设置有溢水口11；当补水装置10给液体容器9注入的液体深度达到水位探测器7设定的深度时，雾化发生器1开始工作，当液体没有达到设定深度时，雾化发生器不工作。当工作完毕，液体容器9内液体沿补水装置10的管道回流到本发明装置外另外设置的储水箱中，相应地，第一超声波换能片2所处位置的凹坑内的液体也完全流出凹坑，从而在雾化发生器1停止工作，且其周围的液体已经泄流干净时，凹坑内不会积水，第一超声波换能片2表面不会积垢，也不会加剧腐蚀，提高了超声波雾化器的使用寿命和使用效能。

实施例二：如图3所示，在实施例一的基础上，将所述的第一超声波换能片2的正前方设置的向上倾斜的呈平板状的第一反射板3设置成向上倾斜的弧形反射板，其余结构和连接关系与实施例一相同。

实施例三：如图4所示，在实施例一的基础上，与第一超声波换能片2所在侧面相对的另一侧面，设置一个第二超声波换能片22，所述的第二超声波换能片22的正前方还设置有向上倾斜的第二反射板33；第二超声波换能片22平面与液面的夹角为60度，第二反射板33平面与第二超声波换能片22平面呈60度角夹角，从而使空化泡能够以垂直于液面方向冲出；第二反射板33下部设置有第二位移调节器44及第二角度调节器55；第一反射板3、第一位移调节器4和第一角度调节器5连为一体并设置在平台6上；第二反射板33、第二位移调节器44和第二角度调节器55连为一体，并设置在平台6上。其余各结构与连接关系与实施例一相同。

实施例四：如图5所示，在实施例一的基础上，雾化发生器1侧面壳体的一面上的第一超声波换能片2设置为五个，五个第一超声波换能片2的中心在液体中处于同一高度，且每个第一超声波换能片2的平面与液面呈垂直状态；五个第一超声波换能片2的正前面设置有呈一整体并向上倾斜的第一反射板3，第一反射板3与每个第一超声波换能片2平面呈45度角；第一反射板3上设置有第一位移调节器4及第一角度调节器5。其余各结构与连接关系与实施例一相同。

实施例五：如图6所示，在实施例四的基础上，再在雾化发生器1的上部壳体上设置五个第三超声波换能片23，其余各结构与连接关系与实施例四相同。

实施例六：如图7所示的，将五个如实施例一所述的雾化发生器1同向并水平排列，并共同嵌入外壳8内，每个第一超声波换能片2的表面裸露在外壳8侧面的孔内，并与液体表面呈垂直状态；第一超声波换能片2正前方还设置有呈一体并向上倾斜的第一反射板3，第一反射板3平面与第一超声波换能片2平面呈45度夹角；第一反射板3下部设置有第一位移调节器4及第一角度调节器5；第一反射板3、第一位移调节器4和第一角度调节器5连为一体，并与外壳8的底部连接，共同放置在液体容器9内的平台6上。其余各结构与连接关系与实施例一相同。

实施例七：如图8所示，所述的雾化发生器1呈四方体，在其四周和底部每个面都设置有一个超声波换能片，通过将液体容器9侧壁设置成如图7所示的结构，利用盛液体容器内侧壁作为首级反射板3A和次级反射板3B，反射板3A和次级反射板3B反射性组合成第一反射板3，将雾化发生器1底面的超声波换能片产生的空化泡反射出液体表面，从而不需要另外单独设置反射板，雾化发生器1放置在由四根立柱组成的支架6上，其余结构和连接关系与实施例一相同。

Claims (14)

1.一种超声波雾化的方法，包括通过设置在雾化发生器(1)上的超声波换能片产生超声波，其特征在于：在超声波换能片的正前方设置倾斜向上的反射板，通过该反射板将超生波产生的空化泡反射出液面从而使液体雾化或使液体喷射出液面而形成喷射液柱。

2.一种超声波雾化器，包括雾化发生器(1)；其特征在于：所述的雾化发生器(1)的壳体一侧面上至少设置一个第一超声波换能片(2)，所述的第一超声波换能片(2)的正前方还设置有倾斜向上的第一反射板(3)。

3.根据权利要求2所述的一种超声波雾化器，其特征在于：所述的雾化发生器(1)壳体的另一侧面上，还对称设置至少一个第二超声波换能片(22)，所述的第二超声波换能片(二22)的正前方还设置有倾斜向上的第二反射板(33)。

4.根据权利要求2或3所述的一种超声波雾化器，其特征在于：2个或2个以上的雾化发生器(1)在同一方向依次同向排列，依次同向排列的雾化发生器(1)上的第一超声波换能片(2)的正前方相应设置有倾斜向上的第一反射板(3)。

5.根据权利要求2或3所述的一种超声波雾化器，其特征在于：所述的雾化发生器(1)壳体上部，还设置至少一个第三超声波换能片(23)或/和设置至少一个装饰灯。

6.根据权利要求4所述的一种超声波雾化器，其特征在于：所述的依次同向排列的雾化发生器(1)上部壳体上，还设置第三超声波换能片(23)。

7.根据权利要求4所述的一种超声波雾化器，其特征在于：还包括壳体(8)，依次排列的雾化发生器(1)固定设置在壳体(8)内，且雾化发生器(1)的超声波换能片穿过壳体(8)壁面孔并暴露在壳体(8)壁面外。

8.根据权利要求6所述的一种超声波雾化器，其特征在于：还包括壳体(8)，依次排列的雾化发生器(1)固定设置在壳体(8)内，且雾化发生器(1)的超声波换能片穿过壳体(8)壁面孔并暴露在壳体(8)壁面外。

9.根据权利要求2所述的一种超声波雾化器，其特征在于：还包括位移调节器(4)和角度调节器(5)，所述的第一反射板(3)与位移调节器(4)和角度调节器(5)连接。

10.根据权利要求3所述的一种超声波雾化器，其特征在于：还包括位移调节器(44)和角度调节器(55)，所述的第二反射板(33)与位移调节器(44)和角度调节器(55)连接。

11.根据权利要求2所述的一种超声波雾化器，其特征在于：所述的第一反射板(3)为平板状、弧形状或锥体环状的反射板。

12.根据权利要求2所述的一种超声波雾化器，其特征在于：所述的第一反射板(3)由首级反射板(3A)和次级反射板(3B)组成，首级反射板(3A)和次级反射板(3B)反射性组合。

13.根据权利要求2、11或12所述的一种超声波雾化器，其特征在于：所述的第一反射板(3)是盛装液体容器(9)的腔壁。

14.根据权利要求2、3、9、10、11或12所述的一种超声波雾化器，其特征在于：还包括盛液体容器(9)，所述的盛液体容器(9)的底部设置有补水装置(10)，上部还设置有溢水口(11)；雾化发生器(1)上设置水位探测器(7)，雾化发生器(1)及相应的反射板全部设置在盛液体容器(9)内。

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