一种低频弯振式二次超声雾化器

摘要

本发明公开了一种低频弯振式二次超声雾化器，包括雾化室，压电振子，固定板，挡板圆片，电路装置箱，单向阀等；压电振子包括压电陶瓷和金属圆片，其外部包有橡胶圈，固定安装在固定板内并与电路装置箱中直流电源电联接；所述进水管道安装固定在雾化室左侧壁上，其出水端为孔径1mm；所述极薄的挡板圆片安装在进水管道出水端，且挡板圆片后面安装固定有倾斜角度30°的支架，用于限制锡箔纸板圆片向上转动的角度不大于30°。所述电路装置箱内安装固定有微型电路板，并且在雾化室右端开设有外电路连接孔，便于连接电源。本发明克服现有低频超声雾化器工作效率低、电路和雾化器发热严重以及难以生成超细雾滴等缺陷，可应用于雾化栽培、农业加湿、药剂雾化治疗。

权利要求

1.一种低频弯振式二次超声雾化器，其特征在于：包括雾化室(14)、压电振子(16)、固定板(15)、挡板圆片(19)、水箱(11)、进水管道(9)、电路装置箱(12)和单向阀(20)；所述的雾化室(14)固定安装在固定板(15)上且雾化室(14)的上端设有微小的出雾孔，孔径3-4μm；

所述的进水管道(9)出水端安装有极薄的挡板圆片(19)，且挡板圆片(19)上端四分之三是材料为20号钢金属薄片(21)，厚度为0.006mm，下端四分之一为锡箔纸板圆片(23)，厚度为0.005mm；金属薄片(21)与锡箔纸板圆片(23)通过胶装粘结条(22)粘结；挡板圆片(19)后面安装固定有倾斜角度30°的支架；

所述压电振子(16)包括压电陶瓷(4)和金属圆片(5)；压电振子(16)的外部包有橡胶圈(17)，压电振子(16)固定安装在固定板(15)内并与雾化室(14)右侧上端的电路装置箱(12)中的直流电源电联接；所述进水管道(9)安装在雾化室(14)左侧壁上，进水管道(9)的出水端与雾化室相连，所述出水端孔径1mm；

所述单向阀(20)为倒三角形形状；单向阀(20)通过圆柱形直角卡槽(18)直接安装在水箱(11)上，单向阀(20)通过法兰盘(10)连接进水管道(9) 的进水端；微型电路板固定安装在电路装置箱(12)内，并且在雾化室(14)右端开设有外电路连接孔。

2.根据权利要求1所述的一种低频弯振式二次超声雾化器，其特征在于：所述压电振子(16)包括金属圆片(5)和压电陶瓷(4)，所述压电陶瓷(4)是环形状、位于金属圆片(5)下侧，金属圆片(5)和压电陶瓷(4)分别连接直流电源的正极和负极。

3.根据权利要求1所述的一种低频弯振式二次超声雾化器，其特征在于：所述的压电陶瓷(4)为圆环状，其具体尺寸为：外部直径11mm，内部直径5mm，厚度0.55mm；金属圆片(5)的具体尺寸为：直径20mm，厚度0.15mm，且材料属性为20号钢。

4.根据权利要求1所述的一种低频弯振式二次超声雾化器，其特征在于：所述的雾化室(14)、水箱(11)均为长方形腔体。

说明书

一种低频弯振式二次超声雾化器

技术领域

[0001] 本发明涉及超声雾化器，特指一种低频弯振式二次超声雾化器。

背景技术

[0002] 超声雾化具有雾滴细小、大小分布均匀、高度圆整性、雾化量相对较大和液体输送压力低等优点，因此，超声雾化被广泛地应用在雾化栽培、农业加湿、药剂雾化治疗以及半导体刻蚀等方面。超声雾化器主要有高频(工作频率大于1 MHz)和低频(工作频率20～80 kHz)之分。高频超声雾化器存在可靠性低、连续工作时间短、对水质要求高、不能雾化高黏度液体、雾化量小且不稳定以及改变工作介质化学结构等缺点，因而其应用前景受到了极大的限制。低频超声雾化器具有雾化量大且稳定、可靠性高、对水质没有要求以及不破坏工作介质化学结构等优点，在农业喷雾领域(如雾化栽培、叶面施肥以及植保喷雾)具有广泛的应用前景。但是，目前低频超声雾化喷头大多为带有变幅杆式的低频超声雾化器，其存在驱动电压高、工作效率低、电路和喷头发热严重、体积较大难以生成超细雾滴等缺点，其应用前景受到较大限制。为了解决低频超声雾化喷头存在的问题，本发明设计一种驱动电压低、工作效率高、体积小以及可以生成超细雾滴的特定尺寸的低频弯振式超声雾化器。

发明内容

[0003] 针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种低频弯振式超声雾化器。

[0004] 为了解决以上技术问题，本发明采用的具体技术方案如下：

[0005] 一种低频弯振式二次超声雾化器，其特征在于：包括雾化室(14)、压电振子(16)、固定板(15)、挡板圆片(19)、水箱(11)、进水管道(9)、电路装置箱(12)和单向阀(20)；所述的雾化室(14)固定安装在固定板(15)上且雾化室(14)的上端设有微小的出雾孔，孔径3-4μm；

[0006] 所述的进水管道(9)出水端安装有极薄的挡板圆片(19)，且挡板圆片(19)上端四分之三是材料为20号钢金属薄片(21)，厚度为0.006mm，下端四分之一为锡箔纸板圆片(23)，厚度为0.005mm；金属薄片(21)与锡箔纸板圆片(23)通过胶装粘结条(22)粘结；挡板圆片(19)后面安装固定有倾斜角度30°的支架，用于限制锡箔纸板圆片(23)向上转动的角度不大于30°；

[0007] 所述压电振子(16)包括压电陶瓷(4)和金属圆片(5)；压电振子(16)的外部包有橡胶圈(17)，压电振子(16)固定安装在固定板(15)内并与雾化室(14)右侧上端的电路装置箱(12)中的直流电源电联接；所述进水管道(9)安装在雾化室(14)左侧壁上，进水管道(9)的出水端与雾化室相连，所述出水端孔径1mm，以保证雾化室中产生的水膜为1-2mm；

[0008] 所述单向阀(20)为倒三角形形状，以保证水流只能进雾化室(14)而不能出雾化室(14)；单向阀(20)通过圆柱形直角卡槽(18)直接安装在水箱(11)上，单向阀(20)通过法兰盘(10)连接进水管道(9) 的进水端；微型电路板固定安装在电路装置箱(12)内，并且在雾化室(14)右端开设有外电路连接孔，便于连接电源。

[0009] 所述压电振子(16)包括金属圆片(5)和压电陶瓷(4)，所述压电陶瓷(4)是环形状、位于金属圆片(5)下侧，金属圆片(5)和压电陶瓷(4)分别连接直流电源的正极、负极。

[0010] 所述的压电陶瓷(4)的具体尺寸为：外部直径11mm，内部直径5mm，厚度0.55mm；金属圆片(5)的具体尺寸为：直径20mm，厚度0.15mm，且材料属性为20号钢。

[0011] 所述的雾化室(14)、水箱(11)均为长方形腔体。

[0012] 本发明低频弯振式二次超声雾化器的核心装置是压电振子，采用径向振动的压电陶瓷片，取代原始的轴向振动的压电陶瓷片。并且所述的雾化器是一阶弯曲振动，不同于其他雾化器的高阶弯曲振动。其振动频率为33790Hz。

[0013] 本发明具有有益效果。

[0014] 1、本发明通过对压电振子的尺寸参数设定，使得雾化器在工作时是振动频率为33790Hz的一阶纯弯曲振动状态，从而在雾化器正常工作时，极大地增加了雾化面的面积从而极大地增加了雾化量。

[0015] 2、本发明通过在雾化室上端设有微小的出雾孔，孔径为3~4μm，只有小于或者等于该尺寸的雾滴才能喷出。当粒径尺寸为同频率的低频超声雾化器的十五分之一到二十分之一时，突破了低频超声雾化难以生成超细雾滴的技术瓶颈。

[0016] 3、本发明整体结构轻简，极大地低了生产成本，提高了可靠性。

附图说明

[0017] 图1 是本发明所述低频弯振式二次超声雾化器工作原理简图。

[0018] 图2 是本发明所述低频弯振式二次超声雾化器剖面图。

[0019] 图3 是本发明所述低频弯振式二次超声雾化器俯视图。

[0020] 图4 是本发明所述低频弯振式二次超声雾化器局部结构图。

[0021] 图中：1-雾滴，2-变形后的压电雾化器1，3-微孔，4-压电陶瓷， 5-金属圆片，6-夹持装置，7-变形后的压电雾化器2，8-出雾孔，9-进水管道，10-法兰盘，11-水箱，12-电路装置箱，13-电源线，14-雾化室，15-固定板，16-压电振子，17-橡胶圈，18-圆形直角卡槽，19-挡板圆片，20-单向阀，21-金属薄片，22-胶装粘结条，23-锡箔纸板圆片。

具体实施方式

[0022] 下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。

[0023] 图1为低频弯振式超声雾化器工作原理简图。其中压电陶瓷4是一种新型的功能材料，通过驱动电源供给交流电压，使压电陶瓷4产生每秒数十万次的一阶弯曲振动，从而带动金属圆片5不停地振动，金属圆片5的中心区域有极小的微孔3。从而对液体不停地拍打，使水从微孔3中喷出，保证了雾滴1的大小和喷出的每小时的雾化量。

[0024] 图2、图3为本发明所述低频弯振式超声雾化器一种实施例的剖面图。一种低频弯振式超声雾化器是以压电振子16为核心装置的低频超声雾化器，包括雾化室14，压电振子16，固定板15，挡板圆片19，水箱11，进水管道9，电路装置箱12，单向阀20。其特征在于，所述的雾化室14安装在固定板15上，与固定板15通过螺纹装置连接；所述的压电振子16包括压电陶瓷4和金属圆片5，外部包有橡胶圈17，安装在固定板15内并与雾化室14右侧上端的直流电源电联接；所述的进水管道9通过螺母螺栓安装在雾化室14左侧壁上，其出水端孔径约
1mm；所述的单向阀20通过圆柱形直角卡槽18直接安装在水箱11上，并连接进水管道9；所述的电路装置箱12是通过螺母将微型电路板安装固定在电路装置箱12内，并且在雾化室14右端设有外电路连接孔，便于连接电源。

[0025] 图4为本发明所述低频弯振式超声雾化器局部结构图。该极薄的挡板圆片19安装在进水管道9出水端，且挡板圆片19上端四分之三是材料为20号钢金属薄片21，厚度为0.006mm，下端四分之一为锡箔纸板圆片23，厚度为0.005mm。金属薄片21与锡箔纸板圆片23通过胶装粘结条22粘结。挡板圆片19后面安装固定有倾斜角度30°的支架，用以固定支撑挡板圆片19。

[0026] 所述压电振子16包括金属圆片5和压电陶瓷4组成，所述压电陶瓷4是环形的、位于金属圆片5下侧，金属圆片5和压电陶瓷4分别连接直流电源的正极、负极。

[0027] 另外，所述的环形压电陶瓷4的具体尺寸为：外部直径11mm，内部直径5mm，厚度0.55mm，金属圆片5的具体尺寸为：直径20mm，厚度0.15mm，且材料属性为20号钢。该尺寸能够保证低频弯振式雾化器在正常工作时处于工作频率为33790Hz的一阶弯曲振动，工作效率高。

[0028] 所述的固定板15上设有四个圆柱形直角卡槽18，且均匀安装有四个六角螺栓和六角螺母，便于固定安装压电振子16。

[0029] 所述的雾化室14是长方形腔体，上端设有微小的出雾孔，孔径约3~4μm。

[0030] 所述的进水管道9通过螺母螺栓安装在雾化室14左侧壁上，其出水端孔径1mm，在雾化器正常工作时，能够形成1-2mm的水膜，保证雾化器能够持续的工作。

[0031] 所述的水箱11是长方形腔体，通过圆柱形直角卡槽来固定安装单向阀20。

[0032] 所述的单向阀20通过法兰盘10与进水管道9相连接，通过六角螺母，螺栓固定安装在水箱11壁上，且单向阀20为倒三角形形状，保证水流只能进不能出。

[0033] 具体地，本实施例中，所述的环形压电陶瓷4的具体尺寸为：外部直径16mm，内部直径7.8mm，厚度0.6mm，金属圆片5的具体尺寸为：直径20mm，厚度0.15mm，且材料属性为20号钢。该尺寸能够保证低频弯振式雾化器在正常工作时处于一阶弯曲振动，工作效率高。

[0034] 本发明的工作过程为：雾化器通电后，金属圆片5向下振动时，雾化室14内由于体积增大形成真空，导致雾化室14与进水管道9之间形成气压差，使挡板圆片19下端的极薄的锡箔纸板圆片21向进水管道9的出水端开启小于30°的角度，从而使水箱11中的液体在单向阀20的作用下，通过进水管道9使液体经由进水管道9进入雾化室14中，形成1~2mm的水膜。压电陶瓷4径向振动，带动金属圆片5以工作频率纵向振动，通过金属圆片5不停拍打水膜，从而使水膜产生雾化。金属圆片5向上振动时，雾化室14内由于体积变小，使雾化室14与进水管道9之间形成气压差，使挡板圆片19下端的极薄的锡箔纸板圆片21恢复垂直状态，雾化室14中的雾滴1高速撞击雾化室14带出雾孔的壁面，实现二次雾化，小于出雾孔8(孔径3~4μm)孔径的雾滴将被喷射出去。从而避免雾化器雾化产生的雾滴1进入到进水管道9。

[0035] 较佳地，压电振子16固定在固定板15上时，压电振子16与固定板15之间留有间隙，使压电振子16在工作时，有足够的径向振动的空间，能够正常工作；在压电振子16外部包有橡胶圈17，以减小压电振子工作时产生的噪音。

[0036] 本所述实施例为本发明的优选的实施方式，但发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。