CN115007388A - 一种双向雾化装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种双向雾化装置，包括由下到上依次固定连接的金属基底、压电陶瓷、金属上底和三通雾化管，三通雾化管中间顶部通道为进液口，通过流管和储液瓶相接，向三通雾化管内通入待雾化液体，其两侧通道为雾化通道，雾化通道为相对水平面向下弯曲的挠性管。压电陶瓷为纵效应振子，能够产生竖直频率振动，压电陶瓷的上下表面分别与交流电源的正负极电性连接。三通雾化管雾化通道的端口分别安装有形状记忆合金套管，其内分别设置有至少两个形状记忆合金阀门，且各个形状记忆合金阀门的变形温度不同。该雾化装置能够解决现有技术中的超声雾化器中出现的某些精油等药液由于粘度过大，雾化过程中容易堵塞喷口的问题，从而提高雾化效率。

Description

一种双向雾化装置

技术领域

本发明涉及雾化器技术领域，尤其是涉及一种双向雾化装置。

背景技术

随着生活质量的提高，雾化器的应用越来越广泛。常见的雾化器有用于给空气加湿的空气加湿器、用于治疗上呼吸道疾病的医用雾化器和用于电子烟等领域的其他类型的雾化器；而这些雾化器的核心零部件大多使用的是超声雾化器，超声雾化器利用电子高频震荡，通过陶瓷雾化片的高频谐振，将液态水分子结构打散而产生自然飘逸的水雾，不需加热或添加任何化学试剂。由于雾化器是一种纯机械性产品，故有着多种优点，例如故障率极低，维修费用低，使用寿命长。

雾化器根据结构分类主要有三种，即超声波雾化器、压缩雾化器和网式雾化器。超声雾化器是一种利用超声波定向压强，使液体表面隆起，在隆起的液面周围发生空化作用，使液体雾化成小分子的气雾；压缩雾化器是根据文丘里喷射原理，利用压缩空气通过细小管口形成高速气流，产生的负压带动液体或其它流体一起喷射到阻挡物上，在高速撞击下向周围飞溅使液滴变成雾状微粒从出气管喷出；网式雾化器是通过振动子的上下震动，通过喷嘴型的网式喷雾头的孔穴将液体挤出，利用微小的超声波振动和网式喷雾头构造来喷雾。由于超声雾化器对比另外两种雾化器结构相对简单，应用更为广泛。

但是在某些条件下，超声雾化器的雾化效果并不是很理想，例如某些雾化器由于待雾化液体粘度较大，长时间雾化容易堵塞喷口，进而导致无法持续雾化；还有一些超声雾化器雾化时产生的水雾颗粒较大，由于重力原因导致雾化颗粒快速沉积，不能达到雾化所需效果，此外超声雾化器能量不够集中，在雾化时有很大的能量损失，另外，大多数超声雾化器都是单口雾化，雾化范围较小。

鉴于以上问题，本发明提供一种双向雾化装置，以解决现有技术中的超声雾化器中出现的某些精油由于粘度过大，雾化过程中容易堵塞喷口的问题；同时解决大多数由于只有单口雾化，所导致的雾化范围不大和雾化效率较低且雾化能量不集中，导致在雾化过程中能量损耗太高的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双向雾化装置，该雾化装置能够解决现有技术中的超声雾化器中出现的某些精油等药液由于粘度过大，雾化过程中容易堵塞喷口的问题，从而提高雾化效率。

本发明提供一种双向雾化装置，包括：由下到上依次固定连接的金属基底、压电陶瓷、金属上底和三通雾化管，所述三通雾化管的中间顶部通道为进液口，所述进液口通过流管和储液瓶相连接，用于向所述三通雾化管内通入待雾化液体，所述三通雾化管的两侧通道为雾化通道，所述雾化通道为相对水平面向下弯曲的挠性管。

优选地，所述压电陶瓷为纵效应振子，能够产生竖直频率振动，且所述压电陶瓷的上下表面分别与交流电源的正负极电性连接。

优选地，所述三通雾化管为金属管，各所述雾化通道的端口分别安装有形状记忆合金套管。

优选地，各所述雾化通道内分别设置有至少两个形状记忆合金阀门，且各个形状记忆合金阀门的变形温度不同。

优选地，靠近所述雾化通道端口一侧的形状记忆合金阀门的变形温度高于远离其一侧的形状记忆合金阀门的变形温度。

优选地，所述流管内设置有用于控制液体流速的阀门，且所述阀门为电控阀门。

优选地，所述金属基底和所述金属上底均采用不锈钢制成，所述压电陶瓷的底部和顶部分别与所述金属基底和所述金属上底通过胶结方式固定连接。

优选地，所述金属上底表面与所述三通雾化管的相对于所述进液口一侧管壁固定连接，所述三通雾化管由不锈钢制成。

优选地，所述形状记忆合金套管与所述雾化通道的端口通过过盈配合连接或螺纹适配连接。

优选地，所述形状记忆合金套管的变形温度低于所述形状记忆合金阀门的变形温度，且所述形状记忆合金套管的变形方向与所述雾化通道的弯曲方向相反。

本发明的技术方案通过压电陶瓷通电后带动金属上底和三通雾化管高频振动，待雾化药液由位于三通雾化管的中间顶部的进液口通入，并在三通雾化管内振动加热后进行雾化，三通雾化管的主管两端为雾化通道，且雾化通道端部向下弯曲，药液在三通雾化管内高频振动升温雾化后，形成雾化颗粒，由两个雾化通道流出，可以避免当待雾化液体粘度较大(如精油等)时，长时间雾化容易堵塞喷口，进而导致不能继续雾化，从而提高雾化效率，且其雾化范围较大，另外，相比传统的雾化器，其能够增大与液体的接触面积，雾化范围更大，雾化效率更高，并降低雾化颗粒的直径，在雾化过程中能量损失较小，能量更为集中。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明双向雾化装置的结构示意图(形状记忆合金阀门闭合)；

图2为本发明双向雾化装置的结构示意图(形状记忆合金阀门打开)；

图3为本发明中三通雾化管的结构示意图；

图4为本发明中第一形状记忆合金阀门和第二形状记忆合金阀门打开和闭合过程示意图。

附图标记说明：

1：金属基底；2：压电陶瓷；3：金属上底；4：形状记忆合金右管；5：三通雾化管；501：进液口；502：第一形状记忆合金阀门；503：第二形状记忆合金阀门；6：流管；7：储液瓶；8：形状记忆合金左管。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1、2、3所示，本发明提供了一种双向雾化装置，包括由下到上依次固定连接的金属基底1、压电陶瓷2、金属上底3和三通雾化管5，三通雾化管5为圆管，其中间顶部通道为进液口501，位于三通雾化管5两侧的主管上的通道为雾化通道，其中进液口501通过流管6和储液瓶7相接，储液瓶7顶部开口，其内装有可更换的待雾化的精油等药液，流管6内设置有用于控制液体流速的电控阀门，从而控制待雾化的药液由储液瓶7通过流管6进入进液口501中。

金属基底1和金属上底3上下相对设置，压电陶瓷2设置于金属上底3与金属基底1之间，且压电陶瓷2分别与金属上底3、金属基底1固定连接，压电陶瓷2的上下表面分别与交流电源9的正负极电性连接，压电陶瓷2为纵效应振子，交流电源9向压电陶瓷2输入交变电压，使其产生纵向一定频率循环振动，金属上底3与三通雾化管5的主管底部垂直固定连接，压电陶瓷2的高频振动通过金属上底3传递到三通雾化管5，使其振动并升温。三通雾化管5的主管为两端相对水平面向下弯曲的具有一定挠度的挠性管，流管6内电控阀门打开，储液瓶7的精油等液体流入三通雾化管5内，振动而雾化成小颗粒液滴，从而方便地由三通雾化管5两端的雾化通道流出。

具体地，金属基底1和金属上底3均采用不锈钢制成，且金属上底3的下端面和金属基底1的上端面均经过表面处理，压电陶瓷2的底部和顶部分别与金属基底1和金属上底3通过不限于胶结的方式固定连接。金属基底1的横截面积大于压电陶瓷2的横截面积，其目的是为了使整个双向雾化装置能够平稳放置，金属上底3横截面积与压电陶瓷2横截面积相同，可节省材料。

在本实施例中，三通雾化管5左右两端的雾化通道内部分别设置有两个形状记忆合金阀门，分别为远离雾化通道端口的第一形状记忆合金阀门502和靠近端口的第二形状记忆合金阀门503。二者可以根据温度的变化而进行开关，其中，第一形状记忆合金阀门502的变形温度低于第二形状记忆合金阀门503的变形温度。

如图4所示，在雾化装置开始工作时，两阀门均处于闭合状态，随着工作时间的变化，三通雾化管5内温度逐渐升高，当温度升高到第一形状记忆合金阀门502变形所需温度时，第一形状记忆合金阀门502打开，此时，第二形状记忆合金阀门503保持闭合，随着工作时间进一步变化，管内液体温度升高，当温度升高到第二形状记忆合金2阀门503变形所需温度时，第二形状记忆合金阀门503打开，此时，液体升温更高，从而使得液体粘度迅速下降，从而使雾化通道端口雾化效率大大提高。由于液体雾化效率随着粘度的升高而下降，而粘度又随着温度的升高而下降，所以，该装置可以非常有效的升高液体的温度，从而降低液体的粘度，最终提高雾化效率的目的，且利用振动产生的热量，使能量最大化地被利用，避免了能量地浪费。另外，在雾化时该装置需要间歇式的工作，目的是一方面使形状记忆合金由于温度的降低，恢复到原本位置；另一方面是保护雾化装置不会因为长时间工作而出现机械故障，特别是压电陶瓷长时间工作会出现不可逆的失效。

在本实施例中，三通雾化管5为金属管，具体为不锈钢管，其两端的雾化通道端部均安装有形状记忆合金套管，形状记忆合金套管的变形温度低于形状记忆合金阀门的变形温度，形状记忆合金套管与包括安装于右侧雾化通道端部的形状记忆合金右管4和安装于左侧雾化通道左端的形状记忆合金左管8，二者通过过盈配合连接或螺纹连接方式与三通雾化管5相接。当雾化装置高频振动使得三通雾化管5在高频振动时与空气摩擦而发热，会使雾化效率会降低，液体进入三通雾化管5后还未完全雾化就以液滴状的形式流出。

因此，利用设于两侧的形状记忆合金的双程记忆效应，当三通雾化管5的温度达到一定的时候，形状记忆合金受热而变形，且其变形方向与雾化通道端部的弯曲方向相反，形状记忆合金右管4和形状记忆合金左管8受热向上弯曲，这样可以降低三通雾化管5向下弯曲的幅度，使液体向下流动速度大大降低，从而使得液体可以在足够的时间内完全雾化，当雾化装置温度降低到一定温度时，雾化效率恢复到原来状态，形状记忆合金套管恢复或接近恢复至原状，液体流动速度加快而且此时液体在流出三通雾化管5之前完全雾化，大大加快了雾化效率。

综上，本发明双向雾化装置，通过金属上底3将压电陶瓷2的振动传递给三通雾化管5，由于三通雾化管5的振动，造成温度变化，控制第一形状记忆合金阀门502和第二形状记忆合金阀门503开启和闭合，使得液体流经形状记忆合金右管4和形状记忆合金左管8处后，被打散为细小的雾滴而飘逸到空气中，实现雾化目的。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种双向雾化装置，其特征在于，包括：由下到上依次固定连接的金属基底、压电陶瓷、金属上底和三通雾化管，所述三通雾化管的中间顶部通道为进液口，所述进液口通过流管和储液瓶相连接，用于向所述三通雾化管内通入待雾化液体，所述三通雾化管的两侧通道为雾化通道，所述雾化通道为相对水平面向下弯曲的挠性管。

2.根据权利要求1所述的双向雾化装置，其特征在于，所述压电陶瓷为纵效应振子，能够产生竖直频率振动，且所述压电陶瓷的上下表面分别与交流电源的正负极电性连接。

3.根据权利要求1所述的双向雾化装置，其特征在于，所述三通雾化管为金属管，各所述雾化通道的端口分别安装有形状记忆合金套管。

4.根据权利要求3所述的双向雾化装置，其特征在于，各所述雾化通道内分别设置有至少两个形状记忆合金阀门，且各个形状记忆合金阀门的变形温度不同。

5.根据权利要求4所述的双向雾化装置，其特征在于，靠近所述雾化通道端口一侧的形状记忆合金阀门的变形温度高于远离其一侧的形状记忆合金阀门的变形温度。

6.根据权利要求1所述的双向雾化装置，其特征在于，所述流管内设置有用于控制液体流速的阀门，且所述阀门为电控阀门。

7.根据权利要求1所述的双向雾化装置，其特征在于，所述金属基底和所述金属上底均采用不锈钢制成，所述压电陶瓷的底部和顶部分别与所述金属基底和所述金属上底通过胶结方式固定连接。

8.根据权利要求7所述的双向雾化装置，其特征在于，所述金属上底表面与所述三通雾化管的相对于所述进液口一侧管壁固定连接。

9.根据权利要求4所述的双向雾化装置，其特征在于，所述形状记忆合金套管与所述雾化通道的端口通过过盈配合连接或螺纹适配连接。

10.根据权利要求9所述的双向雾化装置，其特征在于，所述形状记忆合金套管的变形温度低于所述形状记忆合金阀门的变形温度，且所述形状记忆合金套管的变形方向与所述雾化通道的弯曲方向相反。

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