超声雾化器的制造方法
【专利摘要】一种超声雾化器，包括壳体、换能片、环形压盖和聚能器；在壳体的上部设置有型腔，环形压盖把换能片压紧在型腔内；聚能器的轴向中心设置有贯通的中空内腔，中空内腔呈上细下粗的圆锥形，聚能器的下部壁体上设置有补水孔；聚能器卡接在所述环形压盖上。由于本实用新型具有上述优点，所以不仅大幅提高了雾化效率，而且也便于使用和维护，从而使聚能器产品的实用价值大大提升，为此可以应用在室内加湿类产品、大剂量雾化的医疗消毒等雾化器产品中。
【专利说明】超声雾化器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及用于液体雾化的超声雾化器。
【背景技术】
[0002]现有的液体雾化，方法之一就是采用超声雾化方案，通过超声雾化器对液体予以雾化。其中所述超声雾化器一般包括有壳体和换能片，也叫雾化片或压敏陶瓷片，所述壳体内容纳有电源控制电路和频率控制电路等控制器件。其次在所述壳体上还设置有专门的容纳腔用于固定和密封所述换能片，所述换能片与所述控制电路的高频信号输出端连接。由于所述换能片具有将高频电能转换为机械能的功能，为此可以将位于其上的液体如水、药剂等雾化。
[0003]针对空气加湿类雾化产品，需要比较高的雾化效率和大的雾化量。就如何提高液体雾化的效率，现有技术中提出了很多种方案，其中方案之一就是采用聚能罩的方案，该种方案已经在冶金粉末、表面涂镀等方面比较多的应用。2008年3月广州市硕普电子电器有限公司向市场正式推出了在液体超声雾化片的上方设置一个聚能罩的技术方案，并将该技术许可给了中山市樱莉电子电器厂使用于他们生产的雾化器产品上。上述聚能罩呈锥形并具有中空的内腔，下部设置有两个进水孔，该结构的雾化器产品的确提高了雾化的效率大约5%到8% (在同样的功率和水位环境下测试其水雾化量)，显然该产品的雾化效率提高效果并不特别明显。
[0004]2010年3月12日，北京亚都室内环保科技股份有限公司提出了申请号为201010124717.9的“超声波加湿器及其雾化装置”的专利申请，其主要披露了一种用于雾化装置的聚能罩，其结构也是主要包括中空的贯通孔，在聚能罩的下部设置二个进水孔，所述聚能罩旋合在雾化器的壳体上。该公司目前推出的产品上使用的聚能罩，与其实施例中的产品结构完全相同，其雾化效率的提升空间也仅仅只是在大约5%到8%之间。其次，该专利申请的聚能罩直接压紧在换能器上，从而在所述换能器表面结垢后需要清洗时，必须拆开所述换能器。如果频繁地拆换所述换能器，不仅容易使所述换能器损坏，而且一般用户也不能恰当地安装所述换能器。因为所述换能器被压迫过紧会容易破裂，过松则导致密封不好而导致雾化液体如水等渗入所述换能器的下部而损坏电子控制系统。另外在所述换能器的正面需要形成一个导电电极时，所述聚能罩必须采用导电的金属制造从而限制了所述聚能罩的采用材料的范围；还有，由于部分雾化器产品并不追求雾化效率而追求装饰性，例如雾化装饰灯产品，该种产品仅仅要求有雾化效果但不追求雾化量相反还必须控制雾化量适当小一点，但雾化装饰灯产品或者是空气加湿产品所使用的雾化器可能是相同的。为此将所述聚能罩直接旋合在所述雾化器的壳体型腔上，不便于所述聚能罩的互换。
[0005]为了解决上述问题，本 申请人:在2011年01月05日申请了 一份专利号为ZL201120002909.2，专利名称为超声雾化器的实用新型专利，披露了一种可以解决以上问题的超声雾化器，在该超声雾化器的壳体的上部设置有型腔，换能片设置在所述型腔内；聚能器的轴向中心设置有贯通的中空内腔，中空内腔呈上细下粗的圆锥形；还包括环形压盖，环形压盖具有内螺纹和外螺纹，环形压盖通过外螺纹旋接在型腔壁上并将换能片压紧在型腔内；聚能器的下部壁体外侧设置有连接螺纹，聚能器通过其连接螺纹旋接在环形压盖的内螺纹上，聚能器与换能片的中心轴线重合；在聚能器的下部壁体上设置四个或六个对称排列的补水孔，每个补水孔的直径为2.5毫米到5毫米之间，补水孔紧跟在连接螺纹的上方位置。但由于所述聚能器是通过外螺纹旋接在环形压盖的内螺纹上，当所述聚能器生锈后或在螺纹连接位置积聚一定水垢后使所述聚能器的更换变得相当困难。另外，所述聚能器的外螺纹加大了所述聚能器的加工难度。
【发明内容】
[0006]为了解决上述问题，本发明的目的在于改进聚能罩的结构，使用户能够方便地更换所述聚能罩，而且能够简化所述聚能罩的加工，同时还能够提高所述超声雾化器的雾化量。
[0007]为此，本发明提出一种超声雾化器，包括壳体、换能片、环形压盖和聚能器；在所述壳体的上部设置有型腔，所述环形压盖把所述换能片压紧在所述型腔内；所述聚能器的轴向中心设置有贯通的中空内腔，所述中空内腔呈上细下粗的圆锥形，所述聚能器的下部壁体上设置有补水孔；其特征在于，所述聚能器卡接在所述环形压盖上。
[0008]其中，所述聚能器的中空内腔呈上细下粗的圆锥形，也就是说所述聚能器的中空内腔具有一定的锥度。所述锥度是指所述聚能器的内腔壁与中心轴线之间的夹角，也可以说是所述聚能器的内表面的倾斜度，它直接与所述聚能器的出雾孔的孔径、中心轴向高度、底部口径的大小相关。所述聚能器的中空内腔壁的锥度应当保证所述换能片向其传递的横向振动波能够逐步地向所述聚能器的中空内腔壁的上部反射传递，从而使聚集的能量不仅可以将雾化汽流向上推动而且可以强化空化反应的效果。
[0009]其中，所述补水孔为设置于所述聚能器的下部壁体上的通孔，通过所述补水孔能对所述聚能器的中空内腔补水，从而不断向所述换能片提供适当水量。另外，所述补水孔的形状可以是圆形、椭圆形或矩形，主要是以加工便利并控制所述补水孔的孔口面积及孔口高度为主；如果设置为矩形孔，那么所述补水孔的孔口高度就是矩形孔的孔高。
[0010]其中，所述聚能器卡接在所述环形压盖上的方式可以是:
[0011]第一种，所述环形压盖内侧壁体具有第一环形凹槽，所述聚能器的下部壁体上设置有与所述第一环形凹槽配合安装的第一凸台。所述第一凸台为设置于所述聚能器下部壁体上并靠近所述聚能器底部的凸起部，其可以为设置于所述聚能器壁体上连续延伸的环形凸环，也可以为设置于所述聚能器壁体同一水平高度上并均匀分布的凸点。这样，借助所述第一凸台与所述第一环形凹槽的配合安装，能够使所述聚能器非常便利、快捷地卡接于所述环形压盖上；
[0012]第二种，所述环形压盖内侧壁体具有第二凸台，所述聚能器的下部壁体上设置有与所述第二凸台配合安装的第二环形凹槽。另外，所述第二凸台和第二环形凹槽的结构、功能与第一凸台和第一环形凹槽相似，在此不再重复叙述。
[0013]与现有技术相比，本发明的有益效果在于:
[0014]1.由于聚能器的中空内腔呈上细下粗的圆锥形，在适当锥度的情况下保证所述换能片向其传递的横向振动波能够逐步地向所述聚能器的中空内腔壁的上部反射传递，从而使聚集的能量不仅可以将雾化汽流向上推动而且可以强化空化反应的效果。
[0015]2.由于所述聚能器卡接在所述环形压盖上，这样，当所述换能片外表面结垢污染后，仅仅只需拨开所述聚能器就能轻易而快捷地取下所述聚能器，从而非常容易对所述换能片进行清洗，而丝毫不破坏所述换能片出厂设置。另外，当需要安装所述聚能器时，只需简单地把所述聚能器放于所述环形压盖上并轻轻往向下压所述聚能器便完成安装工作，非常便捷，从而提高所述聚能器的互换性。
[0016]进一步的技术方案可以是，所述补水孔呈槽状，所述槽延伸至所述聚能器底部从而所述聚能器的下部壁体呈开口状。
[0017]其中，所述补水孔延伸至所述聚能器底部从而所述聚能器的下部壁体呈开口状。这样，所述补水孔在能够对所述聚能器的中空内腔补水，从而不断向所述换能片提供适当水量的同时，在保证所述聚能器下部壁体的结构强度的情况下，提高了所述聚能器的下部壁体的弹性，使所述聚能器更容易地卡入所述环形压盖内。当所述聚能器生锈或在螺纹连接位置积聚一定水垢后，借助所述补水孔的变形余量，也能轻易取下所述聚能器进行更换和清洗。同样地，也可以非常容易的完成所述聚能器的安装工作，从而提高所述聚能器的互换性。另外，所述补水孔为一端开口并呈槽状，这样，所述补水孔可通过车床或冲床直接加工出来，为此加工非常便利。
[0018]进一步的技术方案可以是，每个所述补水孔的高度为16毫米至18毫米之间，宽度为I毫米至2.5毫米之间。这样可以在所述聚能器的下部壁体上合理地分布孔口的数量，又能控制在比较佳的水流动速度，还能降低所述补水孔最高点的水平高度，从而使所述换能片所发出的超声波不易被所述补水孔泄露出去；其中最佳的补水孔对高度为17毫米，宽度为1.5毫米，过大或过小都将导致雾化效率的降低。
[0019]进一步的技术方案还可以是，所述聚能器的中空内腔壁是光滑的内表面或设置有铬金属电镀层，其锥度为13°到20°之间。
[0020]根据该方案，由于所述换能片本身在振动时产生的超声波能主要是以换能片的中轴线为基本方向向外扩散，但也会在其它方向扩散其动能，为此所述聚能器的中空内腔壁设置为光滑的内表面，不仅可以提高反射聚能的效果，而且也可以降低水中的气泡及雾化汽体对内表面的腐蚀。当然，还可以是在所述聚能器的中空内腔表面设置有铬金属电镀层。其次，所述锥度是所述聚能器的内表面的倾斜度，它直接与所述聚能器的出雾孔的孔径、中心轴向高度、底部口径的大小相关。
[0021]进一步的技术方案还可以是，所述聚能器顶端部的出雾孔的直径为6毫米到10毫米之间。
[0022]其中，所述聚能器的出雾孔的孔径大小的选择也非常重要。所述出雾孔过大则出现扩张效应，所述出雾孔处的压力降低从而使出雾量降低；所述出雾孔过小则产生压缩效应，使所述聚能器内的爆破点提升，流速也提升，雾化水柱的喷射高度增高，雾化水柱成水花状喷出，无法集中能量形成雾。为此将所述出雾孔的直径设置为6毫米到10毫米之间，其中比较佳的直径为5.5毫米到6.5毫米。
[0023]由于本发明在现有技术的基础上作出了进一步的具体改进，不仅大幅提高了雾化效率，而且也便于使用和维护，从而使聚能器产品的实用价值大大提升，为此可以应用在室内加湿类产品、大剂量雾化的医疗消毒等雾化器产品中。【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1是应用本发明技术方案的雾化器的立体结构示意图；
[0025]图2是图1中的环形压盖的剖面结构示意图；
[0026]图3是图1中的聚能器的剖面结构示意图。
【具体实施方式】
[0027]下面结合附图对应用本发明技术方案的产品结构作进一步说明。
[0028]如图1所示，一种超声雾化器，包括壳体1、换能片3、环形压盖4和聚能器5，所述换能片3的下面设置有密封圈2及弹簧6。其中所述壳体I的上部设置有型腔7，所述型腔7的内侧壁上设置有内螺纹71，所述密封圈2及弹簧6设置在型腔7内，所述换能片3设置在所述密封圈2及弹簧6的上面。
[0029]如图2所示，为环形压盖4的剖面结构示意图。所述环形压盖4的环形壁外侧设置外螺纹41，这样通过所述环形压盖4的外螺纹41与所述型腔7的内螺纹71的螺纹连接，将所述环形压盖4拧紧在所述型腔7内就可以将所述换能片3压紧在所述密封圈2的上面，另外，所述环形压盖4的内侧壁体具有环形凹槽42。
[0030]如图3所示，为所述聚能器5的剖面结构示意图。所述聚能器5整体外形呈圆锥形，所述聚能器5的轴向中心设置有贯通的中空内腔51，所述中空内腔51呈上细下粗的圆锥形，上部顶端具有出雾孔54，下部壁体的外侧具有与所述环形凹槽42适配安装的环形凸台52和设置有4个对称排列的补水孔53。其中，所述补水孔53呈槽状，所述槽延伸至所述聚能器5底部55从而所述聚能器5的下部壁体呈开口状。这样所述补水孔53在能够对所述聚能器5的中空内腔补水，从而不断向所述换能片3提供适当水量的同时，在保证所述聚能器5下部壁体的结构强度的情况下，借助所述补水孔53提高了所述聚能器5底部的弹性，使所述聚能器5能非常容易的卡入所述环形压盖4，并通过所述聚能器5的下部壁体上的环形凸台52与所述环形压盖4的内侧壁体的环形凹槽42的配合安装，使所述聚能器5固定于所述环形压盖4上。装配完成后，所述聚能器5的中心轴线与所述换能片3的中心轴线重合。
[0031]另外，所述补水孔53大小不仅直接影响补水的速度，也影响所述出雾孔54处的出雾量。首先所述换能片3具有一个最佳雾化水位，其中所述补水孔53过小会造成补水量不足，导致所述聚能器5内的水位过低，造成出雾量不足；反之所述补水孔53过大，又会造成所述聚能器5内面的水位太高需要耗费所述换能片3更多的动能而降低了雾化效率，直接的后果就是导致所述出雾孔54处的出雾量及出雾速度大大降低。其次所述补水孔53的高度过大，即其最高点距离所述雾化片3越高，泄露的超声能量就多。为此我们经过大量的模拟实验和实际产品实验发现，每个所述补水孔的高度为16毫米至18毫米之间，宽度为I毫米至2.5毫米之间变化时，所述出雾孔54的出雾量得到大大提升，特别是所述补水孔53的高度为17毫米左右，宽度为1.5毫米左右时出雾量最大。
[0032]在使用的过程中，当所述换能片3外表面结垢污染后，仅仅只需拨开所述聚能器5就能轻易取下所述聚能器5，从而非常容易对所述换能片3进行清洗，而丝毫不破坏所述换能片3出厂设置。另外，当所述聚能器5生锈或在螺纹连接位置积聚一定水垢后，借助所述补水孔53的变形余量，也能轻易取下所述聚能器5进行更换和清洗。同样地，当需要安装所述聚能器5时，只需简单地把所述聚能器5放于所述环形压盖4上并轻轻往向下压所述聚能器5便完成安装工作，非常便捷，从而提高所述聚能器的互换性。另外，所述补水孔53为一端开口并呈槽状，可通过车床或冲床直接加工出来，为此加工比较便利。另外，当将所述聚能器5从所述环形压盖4上拆下后，所述雾化器就可以作为一般的雾化装饰灯用的雾化器使用。
[0033]如图3所示，所述聚能器5具有一定的锥度Q，所述锥度Q是指所述聚能器5的内腔壁与中心轴线之间的夹角，也可以说是所述聚能器5的内表面的倾斜度，它直接与所述聚能器5的出雾孔54的孔径、中心轴向高度、底部口径的大小相关。所述聚能器5的中空内腔壁的锥度Q应当保证所述换能片3向其传递的横向振动波能够逐步地向所述聚能器5的中空内腔壁的上部反射传递，从而使聚集的能量不仅可以将雾化汽流向上推动而且可以强化空化反应的效果。如果聚集的能量主要集中在所述换能片3附近即深水部位，显然不能得到比较佳的空化效果。所述锥度Q的大小也直接地涉及所述出雾孔54的大小及所述聚能器5的高度设置，而这些数据合理分布也直接影响出雾效率的高低。为此经过反复的测试发现所述聚能器5的中空内腔壁的锥度Q控制在13°到20°之间特别是16°左右时雾化效果最佳。
[0034]另外，所述聚能器5的中空内腔51的内表面抛光处理或设置为比较光滑的内表面。根据该方案，由于所述换能片3本身在振动时产生的超声波能主要是以换能片3的中轴线为基本方向向外扩散，但也会在其它方向扩散其动能，为此所述聚能器5的中空内腔壁设置为光滑的内表面，不仅可以提高反射聚能的效果，而且也可以降低水中的气泡及雾化汽体对内表面的腐蚀。当然，还可以是在所述聚能器5的中空内腔51表面设置有铬金属电镀层。
[0035]其次，所述聚能器5的出雾孔54的孔径大小选择也非常重要，其中所述出雾孔54过大则出现扩张效应，所述出雾孔54处的压力降低从而使出雾量降低；所述出雾孔54过小则产生压缩效应，使所述聚能器5内的爆破点提升，流速也提升，雾化水柱的喷射高度增高，雾化水柱成水花状喷出，无法集中能量形成雾。为此将所述出雾孔54的直径设置为4晕米到10晕米之间，其中比较佳的直径为5.5晕米到6.5晕米,本设计方案产品选取6晕米。
[0036]由于本发明在现有技术的基础上作出了进一步的具体改进，不仅大幅提高了雾化效率，而且也便于使用和维护，从而使聚能器产品的实用价值大大提升，为此可以应用在室内加湿类产品、大剂量雾化的医疗消毒等雾化器产品中。
【权利要求】
1.一种超声雾化器，包括壳体、换能片、环形压盖和聚能器；在所述壳体的上部设置有型腔，所述环形压盖把所述换能片压紧在所述型腔内；所述聚能器的轴向中心设置有贯通的中空内腔，所述中空内腔呈上细下粗的圆锥形，所述聚能器的下部壁体上设置有补水孔；其特征在于，所述聚能器卡接在所述环形压盖上。
2.根据权利要求1所述的超声雾化器，其特征在于，所述补水孔呈槽状，所述槽延伸至所述聚能器底部从而所述聚能器的下部壁体呈开口状。
3.根据权利要求1或2所述的超声雾化器，其特征在于，所述环形压盖内侧壁体具有第一环形凹槽，所述聚能器的下部壁体上设置有与所述第一环形凹槽配合安装的第一凸台；或所述环形压盖内侧壁体具有第二凸台，所述聚能器的下部壁体上设置有与所述第二凸台配合安装的第二环形凹槽。
4.根据权利要求3所述的超声雾化器，其特征在于，每个所述补水孔的高度为16毫米至18毫米之间，宽度为I毫米至2.5毫米之间。
5.根据权利要求3所述的超声雾化器，其特征在于，所述聚能器的中空内腔壁是光滑的内表面或设置有铬金属电镀层，其锥度为13°到20°之间。
6.根据权利要求3所述的超声雾化器，其特征在于，位于所述聚能器顶端部的出雾孔的直径为6毫米到10毫米之间。
【文档编号】B05B17/06GK203400818SQ201320447524
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年7月25日 优先权日:2013年7月25日
【发明者】叶卫忠, 冯锦云 申请人:佛山市南海科日超声电子有限公司