噴孔片模塊的制作方法
【專利說明】噴孔片模塊 【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明系關(guān)于一種噴孔片模塊，尤指一種適用于霧化器的噴孔片模塊。 【【背景技術(shù)】】
[0002] 霧化器系將液體轉(zhuǎn)換成大量液滴的電子裝置，利用液滴的接觸表面積相較于液體 較大的原理，被廣泛地使用于各方面，例如：醫(yī)療、美容、環(huán)境加濕及室內(nèi)熏香甚至于電子元 件散熱等，而現(xiàn)今市場(chǎng)上的霧化器主要分為超音波式及致動(dòng)式。
[0003] -般而言，已知致動(dòng)式霧化器主要是通過噴孔片模塊的作動(dòng)以將流體通過噴孔片 模塊中的致動(dòng)器以產(chǎn)生振動(dòng)，再由多個(gè)噴孔將霧化的液滴噴出。因此，噴孔片模塊的設(shè)計(jì)及 設(shè)置方式在霧化器中極為重要的一環(huán)，且可直接影響到霧化器的霧化效率。
[0004] 傳統(tǒng)致動(dòng)式霧化器的噴孔片模塊系如圖1所示，其中噴孔片模塊1主要由壓電片 10及噴孔片11兩者相組合而成，其中，壓電片10系為一圓環(huán)的型態(tài)，噴孔片11則為一平面 式的一體成型的型態(tài)，且噴孔片11的直徑系大于壓電片10,因此可使壓電片10設(shè)置于噴 孔片11之上，且兩者的間再通過一粘著劑12,例如：膠，進(jìn)行接合，如此以形成如圖1所示 的傳統(tǒng)的噴孔片模塊1。惟于此傳統(tǒng)的噴孔片模塊1中，為了因應(yīng)霧化器應(yīng)用于醫(yī)療產(chǎn)品 上的需求，故噴孔片11的材質(zhì)需選用貴金屬材質(zhì)，然由于此噴孔片11至少需要大于壓電片 10的面積，故此大面積的噴孔片11將會(huì)導(dǎo)致噴孔片模塊1的零組件成本高、生產(chǎn)成本高等 問題。
[0005] 請(qǐng)參閱圖2A及圖2B，其系分別為另一改良的已知噴孔片模塊的俯視圖及分解結(jié) 構(gòu)示意圖。如圖所示，此改良后的噴孔片模塊2主要由壓電片20、承載片21及噴孔片22所 構(gòu)成，其中主要的改良為縮小噴孔片22的尺寸，并采用一承載片21以承載壓電片20,故于 此噴孔片模塊2中，該承載片21的直徑系大于圓環(huán)式的壓電片20的直徑，即其面積大于壓 電片20,藉此以將壓電片20承載于承載片21之上，同時(shí)，并將噴孔片22設(shè)置于承載片21 之下，且該壓電片20、承載片21及噴孔片22之間均以一粘著劑（未圖示），例如：膠，進(jìn)行 貼合，如此以完成噴孔片模塊2的組裝。然而，此噴孔片模塊2雖可通過減小面積的噴孔片 22以減少制造成本，然而由于其承載片21系為全平面式的設(shè)計(jì)，故噴孔片22受到壓電片 20的電壓致動(dòng)而產(chǎn)生的振動(dòng)幅度會(huì)受限。
[0006] 請(qǐng)參閱圖3A、圖3B及圖3C，其系為圖2A所示的噴孔片模塊于三種不同起始狀態(tài) 下的振動(dòng)示意圖。首先如圖3A所示，其中圖（a)系為圖2A所示的噴孔片模塊2的AA'剖 面結(jié)構(gòu)示意圖，且此系為噴孔片模塊2的起始示意圖，其中壓電片20尚未進(jìn)行壓電致動(dòng)，此 時(shí)噴孔片22維持在一平面的狀態(tài)，而未有形變產(chǎn)生。于圖（b)中，由于壓電片20進(jìn)行壓電 致動(dòng)，進(jìn)而使壓電片20帶動(dòng)承載片21向圓心收縮，進(jìn)而導(dǎo)致噴孔片22產(chǎn)生收縮而向下彎 曲形變；而在圖（c)中，即為當(dāng)壓電片20再進(jìn)行反向壓電致動(dòng)，使得壓電片20帶動(dòng)承載片 21產(chǎn)生徑向擴(kuò)張，并傳遞至噴孔片22處，使其亦擴(kuò)張并向上振動(dòng)，并將噴孔片22又拉回接 近于平面的狀態(tài)。
[0007] 至于在圖3B中，其圖（d)則為噴孔片22于起始狀態(tài)時(shí)即為向下彎曲形變的狀態(tài)， 而當(dāng)壓電片20進(jìn)行壓電致動(dòng)后，而使噴孔片22開始產(chǎn)生振動(dòng)時(shí)，會(huì)如圖（e)所示，由壓電 片20帶動(dòng)承載片21向圓心收縮，進(jìn)而致使噴孔片22收縮，此時(shí)由于其起始狀態(tài)即為向下 彎曲，故當(dāng)噴孔片22收縮時(shí)，則其向下彎曲的幅度會(huì)更大，而當(dāng)噴孔片22擴(kuò)張而向上振動(dòng) 時(shí)，則會(huì)如圖（f)所示，該噴孔片22微幅彎曲向上形變。
[0008] 另外，在圖3C中，其圖（g)為噴孔片22于起始狀態(tài)時(shí)即為向上彎曲形變的狀態(tài)， 故當(dāng)壓電片20進(jìn)行壓電致動(dòng)后，而使噴孔片22產(chǎn)生振動(dòng)時(shí)，則其會(huì)如圖（h)所示，使噴孔 片22收縮，此時(shí)因其起始狀態(tài)即為向上彎曲，故當(dāng)噴孔片22收縮時(shí)，其向上彎曲的幅度更 大，而當(dāng)噴孔片22擴(kuò)張時(shí)，則會(huì)如圖（i)所示，使該噴孔片22反向作動(dòng)，而向下微幅彎曲。
[0009] 于此已知噴孔片模塊2中，其運(yùn)作原理主要為壓電片20于環(huán)圓周共振模態(tài)頻率的 交變電壓作用下產(chǎn)生振動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)承載片21于同方向振動(dòng)，波動(dòng)再傳導(dǎo)至與其粘合的噴 孔片22并使的拉伸與擠壓，此狀態(tài)下的噴孔片22將所包覆的液體以小分子的方式擠出，形 成霧狀噴霧噴出。換言之，于此過程中，承載片21系扮演能量傳遞的角色，以將壓電片20 所產(chǎn)生的振動(dòng)傳遞至噴孔片22,因此承載片21傳遞振動(dòng)能量的效能將會(huì)直接影響到噴孔 片22霧化液體的效率，然而由于此已知承載片21的兩表面皆為平面結(jié)構(gòu)，其剛性太強(qiáng)，會(huì) 使得壓電片20的能量不易通過承載片21而傳遞至噴孔片22,即其能量轉(zhuǎn)換及傳遞效能差， 而會(huì)導(dǎo)致使模塊的噴率不佳，使得噴霧效能低落。
[0010] 因此，如何發(fā)展一種可改善上述已知技術(shù)缺失的噴孔片模塊及其所適用的霧化 器，實(shí)為目前迫切需要研發(fā)的課題。 【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0011] 本發(fā)明的目的在于提供一種噴孔片模塊，可達(dá)到降低承載片剛性、提升能量轉(zhuǎn)換 及傳遞效能、改善整體噴率的功效。
[0012] 為達(dá)上述目的，本發(fā)明的一較廣義實(shí)施態(tài)樣為提供一種噴孔片模塊，適用于霧化 器，至少包括：壓電片；承載片，具有第一表面及第二表面，以及具有一體成型的凸出結(jié)構(gòu) 及鏤空?qǐng)A孔，凸出結(jié)構(gòu)至少凸出于承載片〇. 4_以上，并環(huán)繞鏤空?qǐng)A孔而設(shè)置；以及噴孔 片；其中，壓電片設(shè)置貼合于承載片上，噴孔片則對(duì)應(yīng)覆蓋于承載片的鏤空?qǐng)A孔上，當(dāng)壓電 片壓電致動(dòng)時(shí)，通過凸出結(jié)構(gòu)降低承載片剛性，輔助承載片的能量傳遞至噴孔片上提升霧 化振幅。
[0013] 較佳地，該承載片為不銹鋼金屬材料制成，彈性系數(shù)為193~240GPa。
[0014] 較佳地，該凸出結(jié)構(gòu)為朝向該承載片的該第一表面凸出。
[0015] 較佳地，該凸出結(jié)構(gòu)為朝向該承載片的該第二表面凸出。
[0016] 較佳地，該凸出結(jié)構(gòu)為一凸出圓環(huán)結(jié)構(gòu)，外緣直徑為6~13mm，內(nèi)緣直徑為4. 4~ 12mm〇
[0017] 較佳地，該凸出結(jié)構(gòu)為一凸出圓環(huán)結(jié)構(gòu)，外緣直徑最佳值為8_。
[0018] 較佳地，該凸出結(jié)構(gòu)為一凸出圓環(huán)結(jié)構(gòu)，內(nèi)緣直徑最佳值為6. 4_。
[0019] 較佳地，該承載片外緣直徑最佳值為16mm。
[0020] 較佳地，該承載片的該鏤空?qǐng)A孔直徑最佳值為4. 1mm。
[0021] 藉由具有凸出結(jié)構(gòu)的承載片以輔助能量傳遞，進(jìn)而可達(dá)到降低承載片剛性、提升 能量轉(zhuǎn)換及傳遞效能、改善整體噴率的功效。 【【附圖說明】】
[0022] 圖1 :其為已知致動(dòng)式霧化器的噴孔片模塊的示意圖。
[0023] 圖2A :其為另一已知噴孔片模塊的俯視圖。
[0024] 圖2B :其為另一改良的已知噴孔片模塊的分解結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025] 圖3A :其為圖2A所示的噴孔片模塊的起始狀態(tài)為噴孔片平面設(shè)置的振動(dòng)示意圖。
[0026] 圖3B :其為圖2A所示的噴孔片模塊的起始狀態(tài)為噴孔片向下彎曲形變的振動(dòng)示 意圖。
[0027] 圖3C :其為圖2A所示的噴孔片模塊的起始狀態(tài)為噴孔片向上彎曲形變的振動(dòng)示 意圖。
[0028] 圖4A :其為本發(fā)明較佳實(shí)施例的噴孔片模塊的俯視圖。
[0029] 圖4B :其為本發(fā)明較佳實(shí)施例的噴孔片模塊的分解結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030] 圖5A :其為圖4A所示的噴孔片模塊的起始狀態(tài)為噴孔片平面設(shè)置的振動(dòng)示意圖。
[0031] 圖5B :其為圖4A所示的噴孔片模塊的起始狀態(tài)為噴孔片向下彎曲形變的振動(dòng)示 意圖。
[0032] 圖5C :其為圖4A所示的噴孔片模塊的起始狀態(tài)為噴孔片向上彎曲形變的振動(dòng)示 意圖。
[0033] 【主要附圖標(biāo)記說明】
[0034] 1、2、3:噴孔片模塊
[0035] 10、20、30:壓電片
[0036] 11、22、32:噴孔片
[0037] 12 :粘著劑
[0038] 21、31 :承載片
[0039] 30U313:鏤空?qǐng)A孔
[0040] 310 :第一表面
[0041] 311 :第二表面
[0042] 312:凸出結(jié)構(gòu) 【【具體實(shí)施方式】】
[0043] 體現(xiàn)本發(fā)明特征與優(yōu)點(diǎn)的一些典型實(shí)施例將在后段的說明中詳細(xì)敘述。應(yīng)理解的 是本發(fā)明能夠在不同的態(tài)樣上具有各種的變化，其皆不脫離本發(fā)明的范圍，且其中的說明 及圖示在本質(zhì)上系當(dāng)作說明之用，而非用以限制本發(fā)明。
[0044] 請(qǐng)參閱圖4A及圖4B，其系分別為本發(fā)明較佳實(shí)施例的噴孔片模塊的俯視圖及分 解結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4A及圖4B所示，本發(fā)明的噴孔片模塊3系適用于一霧化器（未圖示）， 且其主要由壓電片30、承載片31及噴孔片32所構(gòu)成，其中承載片31具有第一表面310及 第二表面311，以及具有一凸出結(jié)構(gòu)312及一鏤空?qǐng)A孔313 ;凸出結(jié)構(gòu)312與承載片31 -體 成型的凸出圓環(huán)結(jié)構(gòu)，凸出結(jié)構(gòu)312環(huán)繞于承載片31的鏤空?qǐng)A孔313而設(shè)置，但不此為限， 以及凸出結(jié)構(gòu)312可朝向于第一表面310上凸出（如圖例中所示），或者凸出結(jié)構(gòu)312可 朝向于第二表面311上凸出（未圖示）；再者，壓電片30設(shè)置貼合于承載片31的第一表面 310或第二表面311上（圖例中所示為設(shè)置貼合于第一表面310上），噴孔片32則對(duì)應(yīng)設(shè) 置于承載片31的第二表面311上，壓電片30上也具有一鏤空?qǐng)A孔301 ;當(dāng)壓電片30壓電 致動(dòng)時(shí)，通過承載片31的凸出結(jié)構(gòu)312的輔助，將能量傳遞至噴孔片32上，以振動(dòng)產(chǎn)生形 變。于一些實(shí)施例中，該壓電片30、承載片31及噴孔片32之間系以一粘著劑（未圖示）， 例如：膠，進(jìn)行貼合，但不以此為限。
[0045] 于本實(shí)施例中，壓電片30及承載片31均為一圓環(huán)結(jié)構(gòu)，但不以此為限；其中該 壓電片為高壓電系數(shù)的鋯鈦酸鉛（PZT)系列的壓電粉末制造而成，該壓電片30的外徑 為12~20mm,最佳為15mm,內(nèi)環(huán)直徑6~15mm,最佳8. 5mm,厚度為0· 2~1.0 mm,最佳為 0. 75mm ;該承載片31為不銹鋼金屬材料，彈性系數(shù)為193~240GPa，外徑為13~21mm，最 佳為16mm，鏤空?qǐng)A孔直徑2~10mm，最佳為4. 1mm，厚度0· 05~0· 3mm，最佳為0·