TWI294791B - - Google Patents

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1294791· 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 $而有關於—種喷霧系統共振頻率調變技術，更 之’係有關於-種微噴霧系統共振頻率調變方法及 【先前技術】 •r堡將液體霧化為主要技術與應用，峨著科 、盾么士⑺ 糸統逐漸趨向以微小化及節省能 源為主，以得到較高之效率與較 壓電材料所製成之致動哭用於〜佔有率，因此以 μ 於務化的微噴霧系統也應運 2生’目刖Μ㈣喷霧系統因為其微小 應用的領域非常廣泛，而這項壓電微嘴霧的讀已之=生於 =卻器^。'⑽一）使用於電腦散熱冷卻_，因 為琶腦速度與功能不斷的提升，相對的中央運算處哭的 j工作速度也需要相對的提升，因此造成中央運算處理= 姆遺著產生更高的熱能，也因此使喷

Nb :/;此外如生物科技醫藥領域嶋^ (Ne^㈣也利用㈣式微喷霧系統將 〔 :㈣’使得藥物能夠經由口鼻吸入使得更容易= 及收’以上都是微喷霧系統應用於工程的例子。 ，而，電式微喷㈣統大多操㈣共振鮮，在此 辰頻：下#作時因為共振模態的影響具有較高的震動能" 5 19121 1294791. $ ’故相對具有較大的流量以及較大的噴霧面績，因此應 用於冷卻系統時有較大的散熱量，用於藥物霧化系統則有 較大的樂物霧化量，相對的在共振頻率時材料阻抗也較 低’所需電流量也相對較少也較為節省能源。但是，因為 f電片共振頻率會受到環境（如溫度等因素）或邊界條件 =化或者是封裝製程的影響，使得共振頻率會有不相同或 者漂移的現象產生，如此㈣㈣駐作之效率且降低其 糸統穩定性。 就㈣翻第6, 422, _號所述，壓電致動器用㈣ ::旦：广—驅動系統會受到彈簧負載或者是㈣ mI共振頻率產线化，由於光碟㈣統應避免 =冓共振，以確保其資料存取之正確性與穩定性，遂而 使妓据Et —η 緊度以達到取小的震動與共振，或 使共振點熙法產生以達抑制之效。 f 5,805? 028 ^ 振頻率變化的現象，但共振頻率偏移 in 低與增加耗電量以及材料發熱之問 幹出二：5’805,028號案遂提出以電路控制方式改變 輸出参數，輸出溫度補償德 貝後之紅作電壓與操作頻率，除此 之外’吴國專利β，819 〇 2 7铼安、； 振榨宏mi m ， 虎案逐以電路控制方式偵測共 振#千與利用控制電路維 ϋ Α4ι! ^ 糸、、先於共振頻率下操作，而美 国專利6, 569,109號案遂以偵钏中网、 夫 , 偵測毛壓相位電路來隨時偵 J包！相位是，配合共振楣 可犋㈣ 肩羊什异電路與起始共振頻率值 衣兄又化後應輸出之共振頻率以解決頻率飄移之 19121 6

129479K 問題。 然而，目前的解決方法無論是電路控 ，，或以電路控制與迴授方式偵測共振頻率 :共振頻率範圍， 八…下或疋偵測電壓相位差，配合共振頻率計算带 起始共振⑽值並得知環境變化後應輸出之共^1之、 #作方式，都是經由複雜的電路設計去改善共振頻^ 的問題，已經不只是簡單的校正去達成共振頻率調變L技 在…Λ 利用控制電路方式使得系統能夠 在"振乂員率下操作，但其共振頻率運作前後並不相同，因 此可能運用於微噴霧系統上會有不同的流量表現 他變化與影響，也因此提高系統工作的不確定性。’、 因此，有效解決前揭技術所存在之問題，並開發出一 可於使用前進行控制頻率校正並且在系統使用中可進行 鲁，、振頻卞调、交之微噴霧系、統，以增加喷霧流量、提升喷霧 面積及避免環境因子影響，正是目前微喷霧系統所亟待解 決之課題。 【發明内容】 鑒於以上所述先前技術之缺點，本發明之一目的即在 於提供種微噴霧系統共振頻率調變方法及其裝置，用以 即時調整共振頻率之效。 ^本發明之次一目的在於提供一種微喷霧系統共振頻 率凋k方法及其装置，俾使微噴霧系統不受環境因子影響 7 19121 1294791. 操作效能，以辦力哈兩、士曰 X日加貝務流量與提升噴霧面積。 本务明之另一目的在於提供 率調變方法及其裝置，俾貝務序太振頻 制’簡化控制共振頻率的難度。 钱^相控 為達上揭目的以及其他目 系統共振頻率調㈣置 #本^咏供-種微噴霧 元，以兩軏士4 係包括一儲液單元；一微喷霧單 率調Γ將儲液單元内之液體霧化；以及一共振頻 •元不门芦力 '、具有#振頻率調整元件係給予微噴霧單 几不：壓力以調整其共振頻率與節點。 早 前料置巾’顧讀單㈣可 疋件、-微微噴孔片、—噴 彳“務-致動 於一較俨每浐彻击 、務110上皿、及一噴霧器底座， 哭致i r 微噴霧單元復可包括複數個微喷霧 态致動70件，以增加所需之 ♦ 頁務 喰霖哭絲杂_ 〃 '爪里，、复務面積。而該微 貝務口口致動兀件係可包括一致動器、一恭 一致動器下電極，立中，> $ # _ 态’电極、及 、中该致動器係可使用壓電陶#姑| 丨及電致伸縮材料其中之一者。而兮立4 尤材枓 包括-共^ 振解㈣單元係可 /、#wl千㈣讀，於―較佳實 率調整單S復可包括—彈性體，用时制微^元振頻 可藉該共振頻率調整單元喟r 、 亚 时- U 早兀5周即不同壓縮量以調整微噴霧 早π之/、振頻率與節點、一共振 達，以自動偵測與控制……t，電路及-控制馬 使用前方式，相微喷霧系統 共振頻率微調之功效。 ，、系爲疋性及達到 此外，前述本發明之㈣㈣統共振頻率調變裝置， 19121 8 1294791 復可包括複數個共振 佳地，該共振頻率二路及稷數個控制馬違 共振頻率之大小，工係可用以即時偵測微嘴霧系統 動元件，以達應用空制馬達調㈣ 頻率的效益。 λ、務系、$在使时控制與校正共振 為達上揭目的以及其他目的， 霧系統共振頻率調變方法，應；微噴 頻率飄移的問題，哕、動使用日r共振 .括以下步驟‘量 元以使霧化工作時之工^统並調整共振頻率調整單 驅動微喷霧單元進行霧二料統共振頻率—致；⑵ 系統於霧化工作中之以及（3)即時偵測微噴霧 超出微喷霧系統之工相x t則’ f Γ偵測出之共振頻率 使共振頻率$敕v、、凋交该共振韻率控制單元 前^ 並調整其微喷霧系統整體工作H用2液單元進行容置 大霧化效果及省能之效。料^^俾使系統運作時有最 致動元件進行霧化，其中= -致動器、-致動器上電極、及二：t動：件係可包括 該步驟（3)係利用共振頻率 為下電極。 . 、’員率偵控電路即時偵扣料哈+ 之共振頻率調整元件，侈丑 卞门正早7C史 元不同蜃力以調整其丑振嘴^、:調整元件給予微喷霧單 設一彈性體，藉娜該佳實施射，可增 虹對极賀霧單元之微喷孔片施 19121 9 1294791* 以屋制進行共振頻率與節點位 單元係可包括複數個亥〜振頻率調整 /、振頻率偵控電路及控制馬達。 及1穿置fr所提出之微嘴霧系統共振頻率調變方法 構^㈣皁微喷霧器致動元件、共振頻率調整機 ，電路所取得之數據加以判斷 d頻率 中^時進行㈣純Μ #姻，^時統吏用… 畛之工作哼.玄，、吏"作頻率不致飄移出較佳 並且故可增加喷霧流量、提升噴霧面積 【實施方式Υ ’解決先前技術所存在之問題。 以下係藉由特定的具體實例 式，熟悉此技蓺之人小订士 —呶乃之貝轭方 瞭解本發明^他^容輕易地 的具體實例加以施行或應用，本說明書 1基於不同觀點與應用，在不悖離本發明^下貝^郎亦可 修飾與變更。5之精神下進行各種 須注意的是，所附圖式均為 方式說明本發明之基本架構。因:在：示意 與本發明有關之元件，且所顯示 L僅標不 之數目、形狀、尺寸比例等加以緣製 格尺寸實為-種選擇性之設計，：：，瑪之規 為複雜，先予㈣。 4件佈局形n可能更 請㈣第1A圖及第_，係分職示本發明之微喷 19121 10 1294791 霧系統共振頻率調變裝置之微喷霧器致動元件與喷霧系 統^示意圖及組裝側視圖。係應用於產生較為細緻綿密 之霧滴有助於增加喷霧流量、提升噴霧面積，該微喷霧系 統共振頻率調變裝置係包括··一微噴霧單元丨，以震動方 式達到將液體霧化之功能；一共振頻率調整單元3，可控 制微喷霧器致動元件1〇之共振頻率；以及一儲液單元 13，用以儲存欲霧化之液體。 該微噴霧單元1係可包括一微噴霧器致動元件、 -微微喷孔片1〇4、一喷霧器上蓋15、及一嘴霧器底座 較佳地，該微嘴霧單元]復可為複數個微輕器致動 -件1 〇，如第2圖所示，係為本發明微噴霧系統共振頻 率’、置之一實施例爆炸圖，用以增加所需之嗱霧流量 與賀霧面積。而讓微喷霧器致動元件1〇係可包括 ::1致動裔上電極1〇 2、及一致動器下電極1 〇3， 其中，该致動器101係可使用壓電陶变材料及電致伸縮材 =其中之者，而欲霧化之液體係經由微噴霧器致動 ίο之，動器m致動微微噴孔片1Q4以高頻震動之 將欲務化液體由微噴孔1α5噴出，形絲徑微小之工。 士請，閱第3圖，係為本發明微喷霧系統共振頻率調燦 裝置之裝配示意圖。係應用於解決致 、°又 飄移的問題，而該共振頻率調整： 振頻率 率調整元件31，而共振頻率杜包括一共振頻 藉由旋轉鎖人喷霧器上蓋15，用以增減施加 ㈣元件料面之壓力，以調整微噴霧系統共振 19121 11 1294791 ‘ 調變微喷霧器致動元件1〇 如第辦-之即點。於一較佳實施例中， 昂4圖所不，係為本發明# 之另一每# y丨壯一 U貝務糸統共振頻率調變裝置 括『貝也歹衣配不思圖’該共振頻率調整單元3復可包 括一弹性體32、一丘振 35，^ π 電路33及一控制馬達 於技料性體32係增進共振頻率調整元㈣施加 致動元件10表面壓力之微調能力與緩衝能 ’另於，、振頻率調整元件31之頂嫂 ^ ^ o c: i之頂鳊面设一凹部供控制 ❺違35之軸心端面設置 撫m去 凸邛接合，以自動偵測系統共 ：^ ^ ^flJ # ♦ t, ^ # 31 工達到被實霧糸統使用前盘使 系統穩定性。 使用中共振頻率的一致性與 言:參閱第5圖’係顯示本發明微喷霧系統共振頻率調 二/之流㈣。本發明之微喷霧“共振頻率調變方法 ，應用於解決致動器使用時共振頻率飄移的問題，該微喷 _ =料振頻率調變方法至少包括：量測微噴㈣統並調 I j振頻率調整單Μ使霧化工作時之轉頻率與系統 ，、振頻率-致;驅動微噴霧單元進行霧化工作；以及即時 價測微噴霧系統於霧化工作中之共振頻率，並於所价測出 之共振頻率超出微嘴霧系統之工作頻率，則調變該共振頻 率控制早元使共振頻率調整單元與微喷霧线共振頻率 一致為止。 於步驟S1中’係首先將欲霧化之液體置於微喷霧系 =儲液空間内並進行量測微喷霧系統共振頻率，係為求得 谷置液後系統之共振頻率，再將所量得之共振頻率做為 19121 12 1294791^ 之 =厂、振頻率控制機構之參考數據’致使致動器霧化時 /、振頻率與微噴霧系統—致，接著進至步驟S2。 於步驟S2中，係根據該調整後之共振頻率設定工作 =率範圍’並驅動微喷霧單元使液滴霧化，於本實施例 “錢微噴霧單元工作時的共振頻率與系統之彻 匕/广雀保致動器起始時即為最佳之工作頻率與最 1土之效率’接著進至步驟S3。 •霧季S3中’係以共振頻率偵控電路即時制微喷 雕，、振晨卞调整早疋’調變共振頻率調整元件及彈性 二=彈性體壓制微噴霧器致動元件調變微貪編 :頻：與嶋噴霧器致動元件之節點，直至微噴霧器致 牛共振頻率與微噴霧系統共振頻率近乎-致為止，即 可動_控_狀工作解，保㈣統之得頻率。 r率調發明所提出之㈣霧系統共振頻 奸’、衣 要#解決致動11使㈣共振頻率 飄私的問崎，並使微喷霧系統避免受環境因子之影 =共㈣員率飄移，從而增加系統之穩定度，進而鱗田 實霧流量與噴霧面積，故可提供穩定之微喷= ㈣與較佳之工作效率，並且使㈣易的調整 十 存在之問題。、羊的難度’相對已克服先前技術所 上述實施例僅例示性說明本發明之 非用於限制本發明。任何熟習此項技藝之人士均 19121 13 1294791 月本舍明之精神及範蜂下， 變。因此，本發明之權利保 範圍所列。 對上述實施例進行修飾與改 "蒦範圍，應如後述之申請專利 【圖式簡單說明】 第1A圖係為本發明微噴 微喷霧器致動元件盘嘻霖备从統共振頻率調變裝置之 斤1D 、貝務糸統底座示意圖； 弟1B圖係為本發· 組裝側視圖； 務系、、先共振頻率調變裝置之 之 第2圖係為本發明微噴么 一實施例爆炸圖；、本、、先/、振頻率調變裝置 之 第3圖係為本發明微噴㈣ _壯 裝配示意圖； 貝手调變裝置 變裝置之 另為本發明微噴霧系統共振頻率部 另一貝鉍例I配示意圖；以及 頻率調變方法之 罘5圖係為本發明微噴霧系統共振 流程圖 【主要元件符號說明】 1 微喷霧單元 10 微喷霧器致動元件 101 致動器 102 致動器上電極 103 致動器下電極 104 微微噴孔片 105 微喷孔 19121 14 1294791， 11 共振頻率調整元件 13 儲液區 15 喷霧器上蓋 17 喷霧器底座 3 共振頻率調整單元 31 共振頻率調整元件 32 彈性件 33 共振頻率偵控電路 35 控制馬達

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Claims (1)

1294791 十、申請專利範圍·· 種U贺霧系統共振頻率調變裝置，係· 一儲液單元； · 一微喷霧單元，以靈翻古斗、# 霧化；以及 式將儲液單元内之液體 一共振頻率調整單 件用以給予微喷霧單元不=：;有一共振頻率調整元 2·如申請專利範圍帛i項之 …、振頻率。 • 置，1中，> 、務糸、、先共振頻率調變裝 V s振頻率調整單元復包括-彈性體，用 以壓制微喷霧單元，括 體用 不嶋量以調整微嗔：；共振頻率調整單元調節 3. 如申請專利範圍第心;:：：率與節點。 置，其中，該微喷單；=糸統共振頻率調變裝 此一 I + 、务早兀仏包括一微喷霧器致動元 贺孔片、—噴霧器上蓋、及一喷霧器底座。 4. 如申請專利範圍第3 ^務-底庄 、锨贺務糸統共振頻率調變裝 置1中，錢嘴霧器致動元件係包括一致動器、一 致動态上電極、及—致動器下電極。 5·如申請專利範圍第4項之微喷霧系統共振頻率調變裝 置对ίΓ該致動器係選自壓電陶究材料及電致伸縮 材料其中之一者。 6.如申明專利祀圍第3項之微噴霧系統共振頻率調變裝 置’、中《亥U噴霧單兀係包括複數個微喷霧器致動 元件。 7·如申請專利範圍第1項之微噴霧系統共振頻率調變裝 16 19121 1294791 置，其中，該共振頻率調整元件 負力或節點變化。竭螺絲，以供調整 置〜、中，該共振頻率調整單元係包括 率調整元件。 炎要又们共振頻 利範圍第1項之微喷霧系統共振頻率調變裝 料振頻率調整單元復包括—共振頻率f L黾路及一控制馬達。 、 10. 如申請專·圍第9項之微喷料統共振頻率調詩 其中’該共振頻率調整單元係包括複數個控制馬 11. -種微喷霧I統共振頻率調變方法m且有 頻率控制單元及微請單元之微噴霧系統中，該ς制 微噴霧系曰統共振頻率調變方法至少包括以下步驟： (1) 里測微喷霧系統並調整共振頻率調整單元，以 使霧化工作時之工作頻率與系統共振頻率一致； (2) 驅動微喷霧單元進行霧化；以及 (3) 即時偵測微噴霧系統於霧化工作中之共振頻 率，並於所偵測出之共振頻率超出微噴霧系統之工作 頻率狀態下調變該共振頻率調整單元，使共振頻率調 整單元與微噴霧系統共振頻率一致。 12 ·如申請專利範·丨丨項之微喷㈣統共振頻率調變 方法，其中，該步驟⑴係調整其微喷霧系統整體工 作頻率，俾使系統運作時有最大霧化效果及省能之 19121 17 1294791 ‘ 效。 13·如U利粑圍第丨丨項之微喷霧系統共振頻率調變 一 /、中°亥4噴霧單元係包括一微噴霧器致動元 彳“·：Γ喷孔片、—喷霧器上蓋、及-噴霧器底座。 14 ·如申睛專利蘇jfi笛！，= 圍* 11項之微噴霧线共振頻率調變 方法，其中，該步驟⑵係利用驅動 件與微噴孔片進行霧化。 務°。致動几 15·如t請t利範圍第13項或第14項之微噴霧系統共振 一 τ °亥檨貝務益致動元件係包括— -致動器上電極、及一致動器下電極。 16.如申請專利範圍第u項之 、〃贺務系、、、充共振頻率調變 …、、中’該共振頻率調整單元係 調整元件。〜搌頻率 17·如申請專利範圍第u 古土甘士 貝之務糸統共振頻率調變 m ’ 该共振頻率調整單元復包括-彈性體 18.如申請專利範圍第u 體。 ^ ^ ^ 貝務糸統共振頻率調蠻 方法，其中’該共振頻率調整單讀包括—^^ 偵控電路及一控制馬達。 /、振頻率 19·如申請專利範圍第η項 方氺甘士 . 貝之键貧務糸統共振頻率調變 :法，其中，_⑶係利用共振頻率摘 ： 日守偵控微噴霧系統共振頻率，、 ρ ^ ^ ^ ^ 丹矛用共振頻率偵抑恭 路讀據，即時驅動控制馬達調整共振頻率調敕 進行共振頻率與節點位置調變。 σ正早元 19121 18