超聲波聚焦液體噴霧器的製作方法

2023-06-24 13:29:46 2

專利名稱：超聲波聚焦液體噴霧器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及液體霧化技術領域，尤其涉及一種超聲波聚焦液體噴霧器。
背景技術：
目前常用的超聲波液體噴霧器有流體動力式和壓電轉換式兩種。流體動力式霧化 噴霧流量大，但是霧化能量轉換率低，顆粒的粒徑分布不均勻。壓電轉換式霧化將高頻電磁 振蕩轉化為同頻率的超聲波，對液體的霧化效果好，生成顆粒粒徑分布均勻。現有的壓電轉 換式噴霧器一般是通過壓電換能器將電磁震蕩轉換為超聲波振動，再利用大振幅的振動將 液體霧化。通常採用超聲變幅杆可以將振動能量聚集，而使用級聯的超聲變幅杆增強振動 能量的集聚，可以提高液體的霧化效率。
發明內容本實用新型目的是提供一種超聲波聚焦液體噴霧器，其結構簡單，超聲聚焦效果 好，能夠產生分布非常均勻的噴霧效果。本實用新型的技術方案是一種超聲波聚焦液體噴霧器，包括液體容器以及設於 液體容器外表面的換能器，所述液體容器上設有供液管，所述換能器為聚焦換能器，所述聚 焦換能器的焦點區落在所述液體容器的容器壁上，所述液體容器於焦點區周圍的容器壁上 設置有若干微噴孔。換能器在焦點區聚焦，使得液體容器內的液體也在聲波的作用下在焦 點區聚焦，並從微噴孔被噴射出去，形成均勻分布的微米級液體霧化顆粒。進一步的，在上述超聲波聚焦液體噴霧器中，所述換能器為一球面形換能器，其球 面的球心在焦點區處，所述液體容器的容器壁上設置有與球面形換能器形狀匹配的球面形 部位。除了上述的球面形換能器可以作為本實用新型的聚焦換能器使用外，還可以是其它 任何可以在焦點區處聚焦的換能器或換能器組，比如液體容器的該部分容器壁為球面形、 或其它曲面形、或多面形，其上設有多個體積較小的換能器(如複合換能器)，所有換能器 在焦點區處聚焦。進一步的，在上述超聲波聚焦液體噴霧器中，所述微噴孔的直徑範圍在3 30微米。 不同的微噴孔孔徑能夠噴出不同大小的霧化微粒，可以根據實際需要來確定微噴孔的尺寸。進一步的，在上述超聲波聚焦液體噴霧器中，所述微噴孔設於一圓形區域內，所述 圓形區域的圓心為聚焦換能器的焦點區的中心。該圓形區域的大小根據噴霧器的尺寸以及 實際噴霧需要來確定。本實用新型的優點是1.本實用新型使用聚焦換能器產生聚焦的超聲波，進而使得液體在噴口處聚焦， 其結構簡單，聚焦效果好，能夠產生均勻分布的微米級液體霧化顆粒。
以下結合附圖及實施例對本實用新型作進一步描述
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圖1為本實用新型具體實施例的結構示意圖；圖2為
圖1的左視圖；圖3為
圖1中A向所指微噴孔所在圓形區域的局部放大示意圖圖4為本實用新型具體實施例液體容器的結構示意圖。其中1換能器；2液體容器；21供液管；22球面形部位；3焦點區；4微噴孔。
具體實施方式
實施例如
圖1至圖4所示，一種超聲波聚焦液體噴霧器，包括液體容器2以及設 於液體容器2外表面的換能器1，所述液體容器2上設有供液管21，所述換能器1為聚焦換 能器，所述聚焦換能器的焦點區3落在所述液體容器2的容器壁上，所述液體容器2於焦點 區3周圍的容器壁上設置有若干微噴孔4。其中，所述換能器1為一球面形壓電換能器，其為高機電耦合係數的PZT材料複合 換能器。所述液體容器2為金屬加工形成或塑料壓模而成的圓柱形，位於該圓柱形液體容 器2的一個端面的容器壁上設置有與球面形換能器形狀匹配的球面形部位22，以供球面形 壓電換能器緊密的貼合在該球面形部位22的外壁上；所述焦點區3落在該圓柱形液體容器 2的另一個端面的容器壁上；所述供液管21設置在液體容器2圓柱面的容器壁上。所述微噴孔4的直徑範圍在3 30微米。所述微噴孔4設於一圓形區域內，如圖3所示，所述圓形區域的圓心為聚焦換能器 的焦點區3的中心，本實施例中該圓形區域的半徑r為1. 5mm，微噴孔4的個數為60多個。換能器1接上高頻電信號後，壓電換能器1將電能轉換成液體容器2中液體的機 械能，機械振動通過液體容器2內的液體在噴孔處聚焦，使機械振動的幅度加強，將液體霧 化噴出。採用不同的工作頻率，不同的結構尺寸，在噴嘴尖端能得到不同的機械振動幅度 放大倍數。若換能器1半徑為a = lcm, θ = π /6，壓電換能器上電信號為1MHz，聲音在液 體中傳播速度約為1500m/s，則通過超聲波聚焦，在焦點區3處的液體振動幅度相對於靠近 換能器1的液體振動幅度放大了 21倍，在焦點區附近半徑為r = 1. 5mm的圓內液體的振動 幅度放大倍數不小於15。採用不同的微噴孔孔徑能夠噴出不同大小的霧化微粒。可以根據 實際需要來確定工作頻率和噴嘴各部分的尺寸來獲得所要粒徑的霧化微粒。本實用新型結構簡單，聚焦效果好，能夠產生均勻分布的微米級液體霧化顆粒。
權利要求一種超聲波聚焦液體噴霧器，包括液體容器(2)以及設於液體容器(2)外表面的換能器(1)，所述液體容器(2)上設有供液管(21)，其特徵在於所述換能器(1)為聚焦換能器，所述聚焦換能器的焦點區(3)落在所述液體容器(2)的容器壁上，所述液體容器(2)於焦點區(3)周圍的容器壁上設置有若干微噴孔(4)。
2.根據權利要求1所述的超聲波聚焦液體噴霧器，其特徵在於所述換能器(1)為一 球面形複合換能器，所述液體容器(2)的容器壁上設置有與球面形複合換能器形狀匹配的 球面形部位(22)。
3.根據權利要求1所述的超聲波聚焦液體噴霧器，其特徵在於所述微噴孔(4)的直 徑範圍在3 30微米。
4.根據權利要求3所述的超聲波聚焦液體噴霧器，其特徵在於所述微噴孔(4)設於 一圓形區域內，所述圓形區域的圓心為聚焦換能器的焦點區(3)的中心。
專利摘要本實用新型公開了一種超聲波聚焦液體噴霧器，包括液體容器以及設於液體容器外表面的換能器，所述液體容器上設有供液管，所述換能器為聚焦換能器，所述聚焦換能器的焦點區落在所述液體容器的容器壁上，所述液體容器於焦點區周圍的容器壁上設置有若干微噴孔。其結構簡單，超聲聚焦效果好，能夠產生分布非常均勻的噴霧效果。
文檔編號B05B17/06GK201744425SQ201020252530
公開日2011年2月16日 申請日期2010年7月2日 優先權日2010年7月2日
發明者張曉東, 王曉彧, 章德, 陳濤, 高懷 申請人:蘇州英諾迅科技有限公司