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)今市場上的霧化器主要分為超音波式及致動式。
[0003] -般而言，已知致動式霧化器主要是通過噴孔片模塊的作動以將流體通過噴孔片 模塊中的致動器以產(chǎn)生振動，再由多個噴孔將霧化的液滴噴出。因此，噴孔片模塊的設(shè)計及 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，且兩者之間再通過一粘著劑12,例如：膠，進行接合，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，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，故噴孔片22受到壓電片 20的電壓致動而產(chǎn)生的振動幅度會受限。
[0006] 請參閱圖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尚未進行壓電致動，此 時噴孔片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進行壓電 致動，進而使壓電片20帶動承載片21向圓心收縮，進而導(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再進行反向壓電致動，使得壓電片20帶動承載片 21產(chǎn)生徑向擴張，并傳遞至噴孔片22處，使其亦擴張并向上振動，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)時即為向下彎曲形變的狀態(tài)， 而當(dāng)壓電片20進行壓電致動后，而使噴孔片22開始產(chǎn)生振動時，會如圖（e)所示，由壓電 片20帶動承載片21向圓心收縮，進而致使噴孔片22收縮，此時由于其起始狀態(tài)即為向下 彎曲，故當(dāng)噴孔片22收縮時，則其向下彎曲的幅度會更大，而當(dāng)噴孔片22擴張而向上振動 時，則會如圖（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)時即為向上彎曲形變的狀態(tài)， 故當(dāng)壓電片20進行壓電致動后，而使噴孔片22產(chǎn)生振動時，則其會如圖（h)所示，使噴孔 片22收縮，此時因其起始狀態(tài)即為向上彎曲，故當(dāng)噴孔片22收縮時，其向上彎曲的幅度更 大，而當(dāng)噴孔片22擴張時，則會如圖（i)所示，使該噴孔片22反向作動，而向下微幅彎曲。
[0009] 于此已知噴孔片模塊2中，其運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，進而帶動承載片21于同方向振動，波動再傳導(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)生的振動傳遞至噴孔片22,因此承載片21傳遞振動能量的效能將會直接影響到噴孔 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，會 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。 為達上述目的，本發(fā)明的一較廣義實施態(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，具有一凸出結(jié)構(gòu)及一鏤空圓孔；以及一噴孔片；其中，該壓電片設(shè) 置貼合于該承載片上，該噴孔片則對應(yīng)覆蓋于該承載片的鏤空圓孔上，當(dāng)該壓電片壓電致 動時，通過該凸出結(jié)構(gòu)降低該承載片剛性，輔助該承載片的能量傳遞至該噴孔片上提升霧 化振幅。 較佳地，該承載片具有一第一表面及一第二表面，而該凸出結(jié)構(gòu)為朝向該承載片的該 第一表面凸出。 較佳地，該承載片具有一第一表面及一第二表面，而該凸出結(jié)構(gòu)為朝向該承載片的該 第二表面凸出。 較佳地，該壓電片的外徑為12~20mm，內(nèi)環(huán)直徑為6~15mm。 較佳地，該壓電片的厚度為〇· 2~I. 0mm。 較佳地，該承載片，其外徑為13~21mm，該鏤空圓孔直徑為2~10mm。 較佳地，該承載片的厚度為0. 05~0. 3mm。 較佳地，該噴孔片為鈀鎳合金、不銹鋼材料所制成，噴孔直徑2~10 μ m，外徑為4~ 12mm，且該噴孔片上的多個噴孔，其直徑為2~10 μ m。 較佳地，該噴孔片的厚度為0. 01~0. 2mm。 較佳地，該承載片的該凸出結(jié)構(gòu)為一凸出圓環(huán)結(jié)構(gòu)，其是環(huán)繞該承載片的該鏤空圓孔 而設(shè)置。 藉由具有凸出結(jié)構(gòu)的承載片以輔助能量傳遞，進而可達到降低承載片剛性、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】】
[0012] 圖1 :其為已知致動式霧化器的噴孔片模塊的示意圖。 圖2A :其為另一已知噴孔片模組的俯視圖。 圖2B :其為另一改良的已知噴孔片模組的分解結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3A :其為圖2A所示的噴孔片模組的起始狀態(tài)為噴孔片平面設(shè)置的振動示意圖。 圖3B :其為圖2A所示的噴孔片模組的起始狀態(tài)為噴孔片向下彎曲形變的振動示意圖。 圖3C :其為圖2A所示的噴孔片模組的起始狀態(tài)為噴孔片向上彎曲形變的振動示意圖。 圖4A :其為本發(fā)明較佳實施例的噴孔片模組的俯視圖。 圖4B :其為本發(fā)明較佳實施例的噴孔片模組的分解結(jié)構(gòu)示意圖。 圖5A :其為圖4A所示的噴孔片模組的起始狀態(tài)為噴孔片平面設(shè)置的振動示意圖。 圖5B :其為圖4A所示的噴孔片模組的起始狀態(tài)為噴孔片向下彎曲形變的振動示意圖。 圖5C :其為圖4A所示的噴孔片模組的起始狀態(tài)為噴孔片向上彎曲形變的振動示意圖。 【附圖標記說明】
[0013] 1、2、3:噴孔片模塊 10、 20、30 :壓電片 11、 22、32 :噴孔片 12 :粘著劑 21、31 :承載片 301、313 :鏤空圓孔 310 :第一表面 311 :第二表面 312 :凸出結(jié)構(gòu) 【【具體實施方式】】
[0014] 體現(xiàn)本發(fā)明特征與優(yōu)點的一些典型實施例將在后段的說明中詳細敘述。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，而非架構(gòu)于限制本發(fā)明。
[0015] 請參閱圖4A及圖4B，其系分別為本發(fā)明較佳實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及一鏤空圓孔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的鏤空圓孔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上也具有一鏤空圓孔301 ;當(dāng)壓電片30壓電 致動時，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，以振動產(chǎn)生形 變。于一些實施例中，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，進行貼合，但不以此為限。
[0016] 于本實施例中，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，鏤空圓孔直徑2~10mm，最佳為4. 1mm，厚度0· 05~0· 3mm，最佳為0· 2mm，該凸 出結(jié)構(gòu)312可朝向于第一表面310上凸出至少0. 4mm以上，或者該凸出結(jié)構(gòu)312可朝向于第 二表面311上凸出至少0· 4mm以上，外緣直徑為6~13mm，最佳為8mm,內(nèi)緣直徑為4. 4~ 12_，最佳為6. 4_ ;而噴孔片32可為鈀鎳合金、不銹鋼材料、鈷