CN215741076U - 一种雾化器机芯模块及雾化器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种雾化器机芯模块及雾化器，机芯模块包括气泵、进气通道以及出气通道，进气通道的一端与气泵的进气口连接，另一端设有过滤器，出气通道为特斯拉阀结构，与气泵的出气口连接，出气通道的进气端设有控制阀，出气通道的出气端设有压力传感器。采用特斯拉阀结构对出气通道进行流场优化，实现气体的单向高效流动，有效避免气体在管路中出现湍流、回流，提高药液的雾化率及实现更小的雾化颗粒度。

Description

一种雾化器机芯模块及雾化器

技术领域

本实用新型涉及雾化器技术领域，尤其涉及一种雾化器机芯模块及雾化器。

背景技术

随着人口增加及工业化发展，化石能源的大量使用，导致空气环境污染加剧，呼吸道疾病发病率陡增。因空气质量问题而引发的呼吸系统疾病，占据呼吸道疾病的40%以上。常用的口服药物治疗治疗时间长，药效作用较差；而如果采用注射药液治疗将，因采用抗生素，对人体损害较大，且针对性差。因此，最便捷、高效的方式为雾化治疗方案。药液使用量少，同时雾化药液可直达病灶，对人力危害极小。

现有雾化器机芯模块未进行流场优化，无有效流向控制，压缩空气流通过程中存在湍流、回流等问题，流动阻力增加，效率低。空气压缩式雾化器因受到泵的限制，压缩空气流速受限，导致药液雾化后颗粒较大，部分药液无法进入肺泡，雾化治疗效果差。通过双泵雾化器，虽然一定程度的增大了压缩空气速度，但对雾化效率提升有限，而且带来的设备成本及器材体积的增加，不利于随身携带。

本背景技术所公开的上述信息仅仅用于增加对本申请背景技术的理解，因此，其可能包括不构成本领域普通技术人员已知的现有技术。

实用新型内容

针对背景技术中指出的问题，本实用新型提出一种雾化器机芯模块及雾化器，采用特斯拉阀结构对出气通道进行流场优化，实现气体的单向高效流动，有效避免气体在管路中出现湍流、回流，提高药液的雾化率及实现更小的雾化颗粒度。

为实现上述实用新型目的，本实用新型采用下述技术方案予以实现：

本实用新型提供一种雾化器机芯模块，包括：

气泵；

进气通道，其一端与所述气泵的进气口连接，另一端设有过滤器；

出气通道，其为特斯拉阀结构，与所述气泵的出气口连接，所述出气通道的进气端设有控制阀，所述出气通道的出气端设有压力传感器。

本申请一些实施例中，所述过滤器与所述进气通道的进气端之间设有流量压力传感器。

本申请一些实施例中，所述过滤器的外侧设有LED灯。

本申请一些实施例中，所述气泵上设有温度传感器。

本申请一些实施例中，还包括报警单元，所述报警单元在所述温度传感器所监测的温度高于限定值时发出警报。

本申请一些实施例中，所述出气通道内的特斯拉阀结构具有多级，每级特斯拉阀结构之间通过连接管串联。

本申请一些实施例中，所述气泵具有多个，多个所述气泵并联，每个所述气泵的出气口都连接有所述出气通道，多个所述出气通道的出气端汇接连通。

本申请一些实施例中，所述出气通道由柔性材料制成。

本实用新型还提供一种雾化器，包括雾化杯和如上所述的雾化器机芯模块，所述雾化杯与所述出气通道的出气端连通。

本申请一些实施例中，所述出气通道在所述雾化器的机壳内环绕式布置。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：

本申请所公开的雾化器机芯模块采用特斯拉阀结构对出气通道进行流场优化，实现气体的单向高效流动，有效提升压缩空气的流速，实现在同等输入端流量的前提下出气口位置压缩气体具有更高的气体速度，有效避免气体在管路中出现湍流、回流，提高药液的雾化率及实现更小的雾化颗粒度。

同样雾化流量要求下可降低气泵的功率，降低气泵体积重量，可实现现有所有雾化器的小型化和轻量化。

自适应调节，可以根据使用者实际需求调节雾化器的出气量，确保使用者的优秀体验。

实现过滤器健康状态监测，及时提醒更换过滤，确保雾化气体洁净度，保障雾化效果。

气泵过热预警，有效保障设备的在优良使用工况下运转，提升设备使用寿命。

结合附图阅读本实用新型的具体实施方式后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为根据实施例的雾化器机芯模块的爆炸结构示意图；

图2为根据实施例的特斯拉阀结构的出气通道的正向进气示意图；

图3为根据实施例的特斯拉阀结构的出气通道的逆向进气示意图。

附图标记：

10-气泵，11-气泵的进气口，12-气泵的出气口；

20-进气通道；

30-出气通道；

40-过滤器；

50-流量压力传感器；

60-控制阀；

70-压力传感器；

80-温度传感器；

90-主控单元。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本实用新型提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

本实施例公开一种雾化器机芯模块，参照图1，其包括气泵10、进气通道20、出气通道30等组成。

气泵10主要用于对空气进行压缩，制备压缩空气。

进气通道20的一端与气泵的进气口11连接，另一端设有过滤器40。

气体经过滤器40过滤后再进入气泵10，过滤器40主要用于对空气进行过滤，防止空气中的灰尘等杂质污染内部管路，影响雾化器的雾化液洁净度。

出气通道30的进气端与气泵的出气口12连接。

出气通道30的进气端设有控制阀60，出气通道30的出气端设有压力传感器70。

控制阀60主要用于控制气泵10的出气量，也即控制出气通道30的出气量，协同气泵10自身调节，实现出气量的精确无极控制。

压力传感器70具体为微压传感器，主要用于检测出气通道30的出气端压力变化，用以调节出气量。

出气通道30为特斯拉阀结构。

特斯拉阀结构主要用于对气泵10产生的压缩空气进行二次加速，通过多级加速，从而在出气通道30的出气端位置实现更高度压缩空气流速，加速后的压缩空气通过压力传感器最终进入雾化器的雾化杯中，实现药液的雾化。

图2所示为特斯拉阀结构的截面示意图，在相同的进气压力前提下，采用特斯拉阀流道结构，在气体正向通过特斯拉阀结构的过程中，气体在阀门中扩张后压缩，压差的变化使得气体速度加快，可以提供更高的气体流速，当气体到出气口位置时，速度达到最大，可以使得此处的药液以更快的速度撞击到阻碍面，药液击碎后实现小颗粒雾化。因速度增加，雾化后颗粒的粒径要远小于传统压缩空气式雾化器。

参照图3，而当气体逆向通过特斯拉阀流道时，每通过一个分节点，气流被分为两股，其中进入环道的气流反向与直道气流冲撞从而使气体流速降低。当气体通过多个分节点时，气流流速下降，实现阻流的作用。逆向流阻力约为正向流的200倍左右，最终实现流体在特斯拉阀流道中的有效单向加速流动。这样可以有效避免气体在出气通道中出现湍流、回流，尤其是可以避免出气通道的出气端位置的扰流对压缩空气速度的影响，从而最大限度降低压缩空气能量损耗。

本实施例中的雾化器机芯模块采用特斯拉阀结构对出气通道进行流场优化，实现气体的单向高效流动，有效提升压缩空气的流速，实现在同等输入端流量的前提下出气口位置压缩气体具有更高的气体速度，有效避免气体在管路中出现湍流、回流，提高药液的雾化率及实现更小的雾化颗粒度。

该雾化器机芯模块还包括主控单元90，主控单元90可采用现有技术中的芯片模块，主控单元90分别与控制阀60和压力传感器70通信。

雾化过程中，如果用户需要设置雾化出气量，将通过对所使用的雾化器的外操作面板或APP进行调节，信号传递到主控单元90，此时主控单元90将通过调节控制阀60的开度，对压缩空气出气量进行调节。

压力传感器70此时将实时监控出气口压力状况，如果检测到压力有脉冲式波动差过大，则数据传递到主控单元90后，主控单元90判定此时雾化气体流速过大或药液刺激性较强，主控单元90将调节控制阀60开度，降低出气量。如监测到压力脉冲周期加大或出现间断性负压，主控单元90判定用户在深呼吸状态，主控单元90将调节控制阀60开度，增加出气量。

本申请一些实施例中，过滤器40与进气通道20的进气端之间设有流量压力传感器50，流量压力传感器50与主控单元90通信。

流量压力传感器50主要用于监测进气流量变化是否与此时气泵的功率匹配，对过滤器40效率进行判定，检测过滤材料洁净度。

当电源接通后，气泵10开始工作用以制备压缩空气。此时，流量压力传感器50将检测过滤器40内进气流量和压力数据，将数据传递给主控单元90，分析此时过滤器40过滤状态是否正常。

如果监测流量压力异常，说明需要更换过滤器40中的滤芯，则气泵10停止工作。

如果监测流量压力正常，此时过滤后的清洁空气将通过进气通道20进入气泵的进气口11，对空气进行压缩。

进一步的，过滤器40的外侧设有LED灯（未图示），用于在过滤器40需要更换滤芯时亮灯闪烁，提醒用户及时更换滤芯。

当流量压力传感器50监测到流量压力异常时，LED灯亮灯闪烁报警。

本申请一些实施例中，气泵10上设有温度传感器80，其与主控单元90通信。

温度传感器80主要用于监测气泵10的温度，防止过滤器40堵塞的情况下长时间工作、或长时间未关闭雾化器而引起的气泵10过热损坏。

该雾化器机芯模块还包括报警单元，在温度传感器80所监测的温度高于限定值时，报警单元发出警报。

气泵10工作时，温度传感器80同步开启，实时监控气泵10的温度，并将数据传递给主控单元90，以此数据判断气泵10工况是否正常。

如果气泵10长期工作，超过正常雾化时间，气泵10表面温度持续升高，此时数据传递给主控单元90，将直接对雾化器进行强制断电，并通过报警单元或控制面板或APP发出报警，提示过热信息。

当雾化器处于正常工作时间内，流量压力传感器50监测压力逐渐增加，温度传感器80监测温度上升曲线异于正常工作曲线，此时主控单元90将判定进气异常，设备强制断电，并通过报警单元或控制面板或APP发出报警，提示检查过滤器40。

通过上述控制方案，保障气泵10在正常工况下进行工作，提升气泵10使用寿命。

本申请一些实施例中，出气通道30内的特斯拉阀结构具有多级，每级特斯拉阀结构之间通过连接管实现快接串联，实现在雾化器内部最大限度的布置，从而确保压缩空气的最大出气速度，实现最优的雾化效果。

图2所示的出气通道特斯拉阀结构具有六级加速。

出气通道30由柔性材料制成，使得出气通道30与雾化器的机壳即使接触也会引起额外的振动和噪音。

本申请一些实施例中，气泵10具有多个，多个气泵10并联，每个气泵的出气口12都连接有出气通道30，多个出气通道30的出气端汇接连通。

通过上述结构能够实现机芯模块的并联设计，用以应对不同气体流量的需求设备，便于产品拓展，提高产品的适用性。

本实施例还公开一种雾化器，包括上述实施例所公开的雾化器机芯模块，雾化器的雾化杯与出气通道的出气端连通。

该雾化器可以实现相同功率气泵工况下，雾化器雾化效率提升，雾化颗粒的颗粒度更小，更易达到病灶位置。药液雾化率进一步提升。在相同的雾化效率情况下，可以有效的降低气泵的功率，从而使机芯模块整体体积减小，从而降低设备的功耗及整机的体积，设备更加便携。

本申请一些实施例中，出气通道30在雾化器的机壳内环绕式布置，进一步节省设备内部空间，更加有利于散热，提高设备的雾化效率。

在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种雾化器机芯模块，包括气泵，其特征在于，还包括：

进气通道，其一端与所述气泵的进气口连接，另一端设有过滤器；

出气通道，其为特斯拉阀结构，与所述气泵的出气口连接，所述出气通道的进气端设有控制阀，所述出气通道的出气端设有压力传感器。

2.根据权利要求1所述的雾化器机芯模块，其特征在于，

所述过滤器与所述进气通道的进气端之间设有流量压力传感器。

3.根据权利要求2所述的雾化器机芯模块，其特征在于，

所述过滤器的外侧设有LED灯。

4.根据权利要求1所述的雾化器机芯模块，其特征在于，

所述气泵上设有温度传感器。

5.根据权利要求4所述的雾化器机芯模块，其特征在于，

还包括报警单元，所述报警单元在所述温度传感器所监测的温度高于限定值时发出警报。

6.根据权利要求1所述的雾化器机芯模块，其特征在于，

所述出气通道内的特斯拉阀结构具有多级，每级特斯拉阀结构之间通过连接管串联。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的雾化器机芯模块，其特征在于，

所述气泵具有多个，多个所述气泵并联，每个所述气泵的出气口都连接有所述出气通道，多个所述出气通道的出气端汇接连通。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的雾化器机芯模块，其特征在于，

所述出气通道由柔性材料制成。

9.一种雾化器，包括雾化杯，其特征在于，还包括如权利要求1至8中任一项所述的雾化器机芯模块，所述雾化杯与所述出气通道的出气端连通。

10.根据权利要求9所述的雾化器，其特征在于，

所述出气通道在所述雾化器的机壳内环绕式布置。

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