TW562704B - Ultrasonic atomizer device for generating high contents of sub-micron atomized droplets - Google Patents

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Description

562704
(發明說明應敘明·· ά明所屬；£技‘領敁、先i技Si、>3參、ik方ϋϋϊ&Μ曰I) 【一、發明所屬之技術領域】 本發明係有關一種超音波霧化器裝置，尤指一具 有震盪頻率為3.0 MHz或5.0MHz並含一至多個壓電片 之超音波霧化器裝置。 【二、先前技術】 超音波霧化器裝置係利用一震盪電源驅動一壓 電片（piezoelectric ceramic oscillator)以產生機 械振動，並將振動能量耦合至液體中並在液體表面產 生毛細波（capillarywave)以產生超音波霧滴。該霧 滴可用於藥物治療或產生濕氣之應用。習知超音波霧 化器其震盪頻率一般為1·6ΜΗζ或2·4ΜΗζ。如第1圖所 示，1·6ΜΗζ或2·4ΜΗζ超音波霧化器所產生霧滴之平均 粒徑大小分別約為2 · 3 // m及1 · 7 // m。應用於經肺給藥 時’這二種霧化器其霧滴粒徑有過大之虞。一般而 言’霧滴粒徑大小約需小於1 · 〇 A m較容易進入肺泡區 進而被吸收；而大於1 · 〇 " m的霧滴在進入肺泡之前即 容易被支氣管或細支氣管所吸附。對於超音波霧化器 而言，如第1圖所示，習知震盪頻率為2.4mhZ之超音 波霧化器所產生之次微米霧滴總量極其稀少，故最後 能進入肺泡區而被吸收之霧滴量也相對上極其稀 少。然而’如能將霧化器之震盪頻率提高至5MHz時， 如第1圖所示，此時超音波霧化器所產生之次微米霧 滴總量便能大量提高，以改進治療效果。因此，前述 習知之超音波霧化器裝置實有予以改進之必要。 6 562704
本發明旨在提高超音波霧化器之震盈頻率以降 低霧滴之平均粒徑大小，並大量提高次微米霧滴之比 例。如第1圖所示，當震盪頻率提高至3 〇1111；2時，其 產生霧滴之平均粒徑將可降至1 · 5 A m。當震蜜頻率再 提局至5· 0MHz時，更可將平均粒徑降至} · 〇μΠ1左右， 而此時次微米霧滴之比例也大量提高。然而當壓電片 之震盪頰率提高至5·〇ΜΗζ時，雖可大量提高次微米霧 滴之比例，然而此時所產生之噴霧量亦相對地減少。 發明人羑因於此，本於積極創新之精神，亟思一種可 二=i述問題之「產生高含量次微米霧滴之超音波 之發明置」，幾經研究實驗終至完成此項新顆進步 【二、發明内容】 平霧本Λ…的係在提供一具可產生高含量次微 :卡二：之超音…器’…頻率為3函2或 5·0ΜΗζ，並含一至多個壓電片，以 Ί -V 服震盥頻率為 3·0ΜΗ^1 5.0河以時喷霧量不足的問題。 LOMHzi超音波霧化器可產生平均粒 j 並含高比例次微米之霧滴。 · 〇 V m ’ 為達前述之目的，本發明之一且產 ^ 米霧滴之超音波霧化器裝置主要包括： 轉換裝置，其係將交流電壓轉換 -工作直流電廢；-…路，其產生】電壓片:= 震盧頻：，一功率放大裝置’其將該震 大一震逢液體儲存裝置，其有—容器，存：霧化 八 生兩含量次微 交流/直流 7 562704
之液體；至少一個壓電片，係位於該容器底▲———-係連接至該放大後之震盪訊號以產生震盪。邻下方， 且確 由於本發明構造新穎，能提供產業上利用 有增進功效，故依法申請專利。 【四、實施方式】 為使貴審查委員能進一步瞭解本發明之鲈構、 特徵及其目的，兹附以較佳具體實施例之 户· ^細說明如 有關本發明之高含量次微米霧滴之超音波霧化 器裝置，請先參照第2圖所示，其中，此具^高含量 籲 次微米霧滴之超音波霧化器裝置具有一交流二二 換裝置21、一震盪電路22、一功率放大裝置23、一震 盪液體儲存裝置24、以及至少一個壓電片25。 該交流/直流轉換裝置21其係將一交流電壓轉換 成一直流電壓，以提供一直流電壓至該震盪電路22， 該震盪電路22產生壓電片所需之震盪頻率為30ΜΗζ 或5·0ΜΗζ，經由功率放大裝置23將該震盪頻率之信 號予以放大，至少一個壓電片25係位於該震盪液體儲 籲 存裝置24底部下方，其電氣連接至該放大後之震盪訊 號以產生震盪，該震盪液體儲存裝置24係儲存待霧化 之液體，因其底部的壓電片所產生震盪而產生超音波 霧滴。 如第3圖顯示本實施例之高含量次微米霧滴之超 音波霧化器裝置的一個示範電路圖，在第3圖中，交 流/直流轉換裝置21係由4個二極體D卜D4、及1個電阻 R6所組成，二極體D卜D4形成一橋氏整流裝置用來產 8 562704
............... 生一直机電壓；震盪電路2 2係由電阻R1〜R 3、電容
Cl C3、一可變電阻VR1以及一震盪電晶體〇%1所組 成，以產生壓電片所需之震盪頻率；功率放大裝置23 係由電阻R5、電容C4〜C6、電感L1〜L2、二極體D5以及 功率放大電晶體Q2所組成，以將震盪電路22所產生之 震盪頻率予以放大，用來驅動壓電片，使其在所欲之 頻率下震盪。 ~
在如第3圖電路圖中，震盪電晶體〇scl為5Mz 時，震盪電路22產生一 5MHz之震盪頻率，經由功率放 大裝置23放大後，即可用來驅動壓電片使其震盪頻率 為5MHz，產生平均粒徑在i · 〇 # m的霧滴以進行各種應 用。由於使用較高的5MHz的震盪頻率來產生超音波霧 滴時，其所產生之噴霧量亦較使用1·6ΜΗζ或2·4ΜΗζ 的超音波霧化器相對地減少而產生喷霧量不足的現 象，然在本發明中，如第4圖所示，#運用至少多個 壓電片25設置於該震盪液體儲存裝置24底部下方，以 改善因使用5MHZ震盪頻率時霧化器喷霧量不足的問 題，可克服此時所產生之喷霧量減少的情形。 由以上之說明可知 士议 ^ Λ 本發明之高含量次微米霧滴 超音波霧化器確可產生高含量 同3篁一人微米之霧滴，同時克 服此時所產生之噴霧量減少的問題。 綜上所陳，本發明盔认 _就目的、手段及功效，在 在均顯示其迥異於習知 ^ ^ ^ 头技術之特徵，實為一極具實用 4貝值之發明，懇請 主命* * Μ , ^ 4 ^ 貝審查委員明察，早曰賜准專 .Ϋ ^ ^ ^ ^ 4德便。惟應注意的是，上述諸 多實施例僅係為了便沐 〇 <說明而舉例而已，本發明所主 9
562704 張之權利範圍自應以申請專利範圍所述為準，而非僅 限於上述實施例。
562704
【五、圖式簡單說明】 第1圖：係超音波霧化器之霧滴平均粒徑大小與震盪 頻率關係圖，並含霧滴粒徑分佈圖。 第2圖：係本發明之高含量次微米霧滴超音波霧化器 裝置的方塊圖。 第3圖：係本發明之高含量次微米霧滴之超音波霧化 器裝置的一個示範電路圖。 第4圖：係本發明之高含量次微米霧滴之超音波霧化 器裝置之多數個壓電片示意圖。 【圖號說明】 (21 )交流/直流轉換裝置 （22)震盪電路 (23)功率放大裝置 （24)震盪液體儲存裝置 (25)壓電片

Claims (1)

  1. 562704 _ϋΡ*ϋ^®ΗΙΙΙβ 1. 一種具產生高含量次微米霧滴之超音波霧 化器裝置，主要包括： 一交流/直流轉換裝置，係提供一直流工作電壓； 一震盪電路，係電氣連接至該交流/直流轉換裝 置並使用該交流/直流轉換裝置所提供之該直流工 作電壓，以產生一大於或等於3 MHz之震盪頻率； 一功率放大裝置，係電氣連接至該震盪電路並將 該大於或等於3MHz之震盪頻率訊號予以放大； 一震盪液體儲存裝置，係儲存待霧化之液體；以 及至少一個壓電片，係設置於該震盪液體儲存裝置 底部下方並電氣連接至該放大後之震盪訊號以產生 震盪，使該震盪液體儲存裝置中的液體共振而產生 氣霧狀液體滴。 2 ·如申請專利範圍第1項所述之超音波霧化器 裝置，其中，該交流/直流轉換裝置由4個二極體及1 個電阻所組成，該4個二極體形成一橋氏整流裝置用 來產生一直流電壓。 12 562704 3 .如申請專利範圍第1項所述之超音波霧化器裝 置，其中，震盪電路包括多數個電阻、多數個電容、 一可變電阻以及一震盪電晶體所組成，以產生一震 蘯頻率。
    4 .如申請專利範圍第1項所述之超音波霧化器裝 置，其中，該功率放大裝置係由一個電阻、多數個 電容、多數個電感、一個二極體以及一個功率放大 電晶體所組成，以將該震盪電路所產生之震盪頻率 予以放大。 5 .如申請專利範圍第3項所述之超音波霧化器裝 置，其中，該震盪電晶體之震盪頻率為3.0MHz或 5·0ΜΗζ。
    13
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