CN100518956C

CN100518956C - 微雾滴产生装置

Info

Publication number: CN100518956C
Application number: CNB2005100662084A
Authority: CN
Inventors: 王郁仁; 沈圣智; 陈易呈; 叶建贤; 李聪瑞; 潘奕凯
Original assignee: Industrial Technology Research Institute ITRI
Current assignee: Industrial Technology Research Institute ITRI
Priority date: 2005-04-21
Filing date: 2005-04-21
Publication date: 2009-07-29
Anticipated expiration: 2025-04-21
Also published as: CN1853798A

Abstract

本发明公开了一种微雾滴产生装置，其中包括：一本体，该本体内部具有一容纳室，且其一侧设置有一入口；及一开口，设置在本体的另外一侧；及一喷孔片，其上设置多个微小喷孔，设于开口处；及一凸块，设置于该腔体内部，其具有一端面，靠近于该喷孔片的底面；及一压电元件，与该喷孔片接触，可带动该喷孔片产生相对于该突块的端面的快速往复位移，而使得该喷孔片与该突块的端面之间的间隙改变，并通过喷孔片与该突块之间持续而快速的靠近与分离的动作，而将腔体中的流体吸引进入到前述的间隙中，并使得流体受到压缩而从喷孔片的喷孔喷射而出。

Description

微雾滴产生装置

技术领域

本发明涉及一种微雾滴产生装置，特别是指一种使用压电原理驱动方式的小流量精密微雾滴产生装置。

背景技术

现在市面上的雾化器，有压力式和机械震荡式两种。前者利用很大的压力差将液体雾化，虽然可以得到雾化量大的效果，但是其缺点为颗粒大、需要有提高压力的机器以及压力式的噪音比较大等。以医疗用雾化器来说，不需要那么大的雾化量，且对颗粒大小的要求很重视，所以压力式的雾化器逐渐不适用于医疗用途。近几年的医疗用雾化器以机械震荡式为主，大部份是用压电材料所产生的超声波震动来让液体雾化，但是这种雾化方式有其缺点，例如：耗电量大、需要风扇提供雾气传送方向、体积较大、雾化颗粒大小不一等。

以压电材料为主的雾化器中，除了上述的超声波雾化的方式，另外还有搭配喷孔片使用的雾化器。加了喷孔片之后，能大大降低使用的电能，而且经过孔径的作用，让颗粒大小得到控制。目前相关的专利或是产品大致可以分成两类：一是利用压电材料震动将液体挤出喷孔片形成雾气，另一种是利用压电材料震动喷孔片，使之拍打液体，让液体从喷孔排出形成雾气。前者对于产生小颗粒的雾滴需要较大的能量去驱动压电材料震动，才能将液体挤出雾化，以成效来说，略低于后者。后者有时会搭配一拍打的平面，例如利用毛细管束来作输送液体的机制，并在其末端加工成一平面，使液体流到该平面上，以便拍打雾化，或是搭配一压力装置，将液体压送到喷孔片处，喷孔片震动时，自喷孔挤出雾化。其造成的问题有以下几点：

1.能量易散失。

2.体积大的问题。

3.成本较高。

4.以毛细管束一端作拍打平面的方式受限于使用的角度。

5.雾化效果有限。

本发明即解决上述的问题，设计一供液结构，使之能够达到低成本、低耗能和不占空间等的目标。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种能够精确控制流量，且能够产生微小雾滴的微雾滴产生装置。

本发明要解决的另一技术问题是：提供一种体积小成本低的微雾滴产生装置。

本发明要解决的再一技术问题是：提供一种利于作扁平化设计的微雾滴产生装置。

本发明的技术解决方案是：一种微雾滴产生装置，其包括：一本体，其内部具有一容纳室，可供容纳欲雾化的流体；该本体的一侧面具有一开口，容纳室内部的流体可流动到该开口位置；及一喷孔片，装置于该本体的开口处，该喷孔片上具有密布的微小喷孔，且其具有一面向该本体的容纳室的内侧面，其可接触该容纳室内部的流体；及一震荡元件，与该喷孔片相互粘结，且驱动该喷孔片往复震动；及一凸块，设置于该本体的容纳室内部，凸块的顶面设有一凹槽，平行地贴近于该喷孔片的内侧面；

通过以上元件组合，该震荡元件驱动该喷孔片时，于喷孔片与震动元件间形成一小腔体，可使得该小腔体因为喷孔片的内侧面与该凸块顶面的间距变化而放大或缩小；当该小腔体的体积放大时，可使得容纳室内部的流体进入到该小腔体之中，而当该小腔体体积缩小时，可使得该小腔体内部的流体受到压缩，而从该喷孔片的喷孔喷射而出，形成微雾滴，以达到雾化流体的目的。

本发明的特点和优点是：本发明的微雾滴产生装置，其中包括：一本体，该本体内部具有一容纳室，且其一侧设置有一入口；及一开口，设置在本体的另外一侧；及一喷孔片，其上设置多个微小喷孔，设于开口处；及一凸块，设置于该腔体内部，其具有一端面，靠近于该喷孔片的底面；及一压电元件，与该喷孔片接触，可带动该喷孔片产生相对于该突块的端面的快速往复位移，而使得该喷孔片与该突块的端面之间的间隙改变，并通过喷孔片与该突块之间持续而快速的靠近与分离的动作，而将腔体中的流体吸引进入到前述的间隙中，并使得流体受到压缩而从喷孔片的喷孔喷射而出。本发明克服了现有技术的缺陷，不仅能够精确控制流量，且能够产生微小雾滴；且体积小成本低，利于实现扁平化结构；另外，其震荡能量不易散失，所以能够达到节省能源，有利于本发明使用电池等内部电源时，能够长时间使用。

附图说明

图1为本发明的立体分解图。

图2为本发明的组合剖面图。

图3及图4为本发明的使用状态动作示意图。

图5为本发明所使用的凸块的第一种变化结构的立体图。

图6为本发明所使用的凸块的另一种变化结构的立体图。

附图标号说明：

10......本体 11......容纳室

12......开口 13......注入口

20......喷孔片 21......喷孔

22......内侧面 30......震荡元件

40......凸块 41......顶面

42......凹槽 43......导引沟

50......小腔体 51......微雾滴

具体实施方式

如图1所示，本发明的微雾滴产生装置是由一本体10、一喷孔片20、一震荡元件30及一凸块40组成，其中该本体的内部具有一容纳室11，可供容纳欲雾化的流体；该本体10的一侧面具有一开口12，可供装设喷孔片20；该开口12与该本体10的容纳室11连通，因此使得容纳室11内部的流体可流动到该开口位置，并与该喷孔片20接触。

该本体10另一端设置有一个注入口13，可供使用者从该注入口13将流体注入到该容纳室11之中。当本发明使用在可随身携带的用途时(如随身医疗雾化器)，可以将该容纳室11的容量加大，以使其能够储存足够容量的流体；而若本发明的装置应用在必须长时间使用的用途时(如：室内喷雾器)，则该注入口可与能够持续供应流体的供应装置连接，以使其能够长时间使用。

如图2所示，喷孔片20嵌置于该本体的开口12处，该喷孔片20上具有密布的微小喷孔21，喷孔21的作用为可以使流体从该喷孔21通过时，可通过喷孔21的孔径及方向的限制作用，以控制流体喷出后的颗粒大小及其喷出后的移动方向。

如图2所示，喷孔片20具有一面向该本体的容纳室11的内侧面22，可接触该容纳室11内部的流体。

如图1～2所示，震荡元件30以压电材料制成，且与该喷孔片20接合在一起，当其承受电力驱动时，可产生快速震动，并进而带动喷孔片20产生快速震动。

该震荡元件30的结构与喷孔片20以平行粘结方式组装在一起。喷孔片20及本体10的开口12皆为圆形的结构，因此震荡元件30亦设计成圆环状的结构。如图3～4所示，震荡元件30受电力驱动而产生快速震动时，可驱动该喷孔片产生垂直于该喷孔片的内侧面的往复震动。

本发明的主要特征在于该容纳室11内部设置有一凸块40，该凸块40的一端固定于本体10上，另一端具有一个顶面41，该顶面41平行地贴近于该喷孔片20的内侧面22，因此使该顶面41与该喷孔片20的内侧面22之间形成一小腔体50。

该震荡元件30驱动该喷孔片时，可使得该小腔体50因为喷孔片的内侧面22与该凸块40顶面的间距变化而放大或缩小；如图3所示，当喷孔片20朝向远离该顶面41的方向移动时，该小腔体50的体积亦随之变大，此时可使得容纳室11内部的流体进入到该小腔体50之中。而如图4所示，当该小腔体50体积缩小时，可使得该小腔体内部的流体受到压缩，而从该喷孔片的喷孔喷射而出，而形成微雾滴51，以达到雾化流体的目的。

如图5～6所示，本发明在凸块40上还可设置适当的导引沟，以有助于流体的流动。如图5所示是于凸块40的顶面41设置凹槽42，该凹槽42可为环状凹槽。该凹槽42可以形成一个可将流体保持在凸块40的顶面的空间，并通过毛细作用将流体维持在顶面41与喷孔片20的内侧面22之间的空间中。而图6所示则是于凸块40的侧面设置至少一个由凸块40的侧面延伸到其顶面41的导引沟43，该导引沟43可以通过毛细作用将流体引导到凸块顶面。由上述的导引沟可以辅助流体进入到凸块40的顶面与喷孔片20的内侧面22之间的小腔体50中，因此使得本发明纵使在无法利用重力自然引导流体的状况下，也能够通过导引沟43所产生的毛细作用引导流体，而使其维持正常运作。

本发明的主要特点在于该容纳室11的内部设置有凸块40，如图3～4所示，由于该凸块40的顶面41位于喷孔片20的内侧面22的下方位置，因此使得喷孔片20作动时，其震动能量可以受到凸块40的顶面的限制，而局限在小腔体50的狭小空间内，因此使得喷孔片20的震荡能量不易散失，所以能够达到节省能源，有利于本发明使用电池等内部电源时，能够长时间使用。另外由于喷孔片20的震荡能量可以有效传递给小腔体50内的流体，所以喷孔片20不需要太大的动力就可以驱动流体通过狭小的喷孔21，而且喷孔片20上的喷孔直径可以进一步缩小，而达到较佳的雾化效果。

此外，本发明与公知技术相比，由于其动力系统可以简化，而且其不需要再外加其它用以输送流体的辅助装置，因此其可以大幅地简化结构，而达到降低成本的目的，而且有利于将本发明的体积缩小，或者是将其制作成扁平化的结构，因此对于必须随身携带的小型雾化装置，或是必须制作成扁平化以利于在狭小空间使用的场合(如：随身携带的医疗喷雾器、空调系统使用的微雾滴产生器等)，便特别适合使用本发明的技术。

虽然本发明已以具体实施例揭示，但其并非用以限定本发明，任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和范围的前提下所作出的等同组件的置换，或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修饰，皆应仍属本专利涵盖的范畴。

Claims

1、一种微雾滴产生装置，其特征在于，包括：

一本体，其内部具有一容纳室，可供容纳欲雾化的流体；该本体的一侧面具有一开口，容纳室内部的流体可流动到该开口位置；及

一喷孔片，装置于该本体的开口处，该喷孔片上具有密布的微小喷孔，且其具有一面向该本体的容纳室的内侧面，其可接触该容纳室内部的流体；及

一震荡元件，与该喷孔片相互粘结，且驱动该喷孔片往复震动；及

一凸块，设置于该本体的容纳室内部，凸块的顶面平行地贴近于该喷孔片的内侧面；

通过以上元件组合，该震荡元件驱动该喷孔片时，于喷孔片与凸块间形成一小腔体，可使得该小腔体因为喷孔片的内侧面与该凸块顶面的间距变化而放大或缩小；当该小腔体的体积放大时，可使得容纳室内部的流体进入到该小腔体之中，而当该小腔体体积缩小时，可使得该小腔体内部的流体受到压缩，而从该喷孔片的喷孔喷射而出，形成微雾滴，以达到雾化流体的目的。

2.如权利要求1所述的微雾滴产生装置，其特征在于，该本体具有一注入口，所述注入口与该本体的容纳室连通，前述流体经由该注入口注入到该容纳室内部。

3.如权利要求2所述的微雾滴产生装置，其特征在于，该注入口与一持续供应流体的流体供应装置连接，使得流体可持续进入该容纳室中。

4.如权利要求1所述的微雾滴产生装置，其特征在于，该震荡元件以压电材料制成，且于导电时产生快速震动。

5.如权利要求4所述的微雾滴产生装置，其特征在于，该震荡元件呈环状，且环绕设置于该喷孔片的周围。

6.如权利要求1所述的微雾滴产生装置，其特征在于，该凸块的表面设置有至少一导引沟，以导引流体进入到该凸块顶面与该喷孔片内侧面之间的小腔体中。

7.如权利要求1所述的微雾滴产生装置，其特征在于，该凸块的顶面设有一凹槽。

8.如权利要求7所述的微雾滴产生装置，其特征在于，该凹槽为一环状凹槽。

9.如权利要求6所述的微雾滴产生装置，其特征在于，该导引沟设置在该凸块的侧面位置。

10.如权利要求1所述的微雾滴产生装置，其特征在于，所述凸块的一端固定在所述本体上。

11.如权利要求1所述的微雾滴产生装置，其特征在于，所述喷孔片嵌置于所述本体的开口处。

12.如权利要求1所述的微雾滴产生装置，其特征在于，所述震荡元件通电驱动喷孔片产生快速震动。