一种超声雾化器及电子烟装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种超声雾化器及电子烟装置，包括超声雾化片及多孔体，上述超声雾化片包括压电陶瓷板及振动板，该压电陶瓷板设置在该振动板上，上述压电陶瓷板的相对的两表面上或/和相对的两表面之间设置有相对的电极作为压电活性区，上述多孔体设置在上述超声雾化片表面上,上述设置的电极间施加交流电可使该超声雾化片以其厚度方向振动，上述振动可使该多孔体中的液体雾化。该雾化器及电子烟装置可显著提高雾化效率；雾化时温度上升幅度显著下降，噪音显著降低，不易受损,机械强度显著改善；可用于微小型化便携式装置，减少尺寸，轻薄化，便于携带；用途较多。用途较多。用途较多。

【技术实现步骤摘要】
一种超声雾化器及电子烟装置


[0001]本专利技术涉及一种超声雾化器及电子烟装置。更具体地，本专利技术涉及一种性能改善的多用途的超声雾化器及电子烟装置。

技术介绍

[0002]现在的超声雾化器或超声雾化片典型地具有一种结构，其中通过将圆形的金属板粘结到圆形的压电陶瓷板的一个表面而形成振动片，其中压电陶瓷板的外围部分被支撑在金属板圆形壁内，其中压电陶瓷板中心有一通孔，其中金属板中心有一内有众多上下贯通的微孔雾化区，该微孔区与上述通孔相对。但是，这种超声雾化器或超声雾化片具有不少缺点，如其存在有效振动位移量小，难以得到较强的振动，有效能量转换效率低，雾化区域面积占比小，雾化能力不高，特别是难以用于小型化便携式装置。
[0003]其他的雾化装置如中国专利CN102219511A在其实施例(图2，说明书0069段)中揭示了长方或长条形的“压电元件10(试验片)”，其包括“7mm
×
4.5mm”的“压电基板11”及其表面上的“振动电极12、13”，并在说明书0058段指出“本专利技术的压电陶瓷组合物(压电元件)，除振荡器之外，也可以使用在
……
雾化器用振动器
……”
。
[0004]中国专利CN206079025U及CN107752129A也揭示了一种超声雾化器，其“包括超声雾化片，所述超声雾化片上表面设有烟油吸附层而形成压电陶瓷组件(10)，该超声雾化片与烟油吸附层形成一体化整体式结构，该烟油吸附层用于吸附及导输烟油”，上述烟油吸附层有陶瓷浆层、棉花、无纺布。
[0005]上述所列超声雾化装置或超声雾化器也有不足：
[0006]该雾化片使用的压电陶瓷基本上采用长度
‑
宽度方向非厚度方向的驱动方式，这种长度
‑
宽度方向非厚度方向伸缩振动使该专利技术中的超声雾化器雾化效率很低，并使该超声雾化片中心振动过大，发热严重，噪音大，并可能使其受损。
[0007]因此，现实中，上述专利技术中的超声雾化器有进一步改进的需要。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的就是提供一种超声雾化器，其雾化效率提高。
[0009]本专利技术的另一目的就是提供一种超声雾化器，其雾化时温度上升幅度下降。
[0010]本专利技术的另一目的就是提供一种超声雾化器，其雾化时噪音降低。
[0011]本专利技术的另一目的就是提供一种超声雾化器，其雾化时不易受损，机械强度改善。
[0012]本专利技术的另一目的就是提供一种超声雾化器，其适用于肺部吸入，特别是用于电子烟。
[0013]本专利技术的另一目的就是提供一种超声雾化器，其可用于微小型化便携式装置，减少尺寸，轻薄化，便于携带。
[0014]本专利技术的另一目的就是提供一种超声雾化器，其用途较多，特别适合医药用，改善临床效果。
[0015]本专利技术的另一目的就是提供一种超声雾化器，其适用于肺部吸入，特别是用于电子烟。
[0016]本专利技术人出人意料地发现，采用如下的超声雾化片(特别是方形)，该超声雾化片包括(特别是方形的、无通孔的)压电陶瓷板(或压电元件)及(特别是方形的)振动板(如金属板)，该压电陶瓷板(或压电元件)安装固定在该振动板上，该压电陶瓷板(或压电元件)正表面和背表面上设置有电极，电极间施加交流信号可以厚度方向弯曲振动，有利于减少其尺寸，特别是宽度和/或厚度上的尺寸，适用于微小型化便携式装置，有利于增加有效振动位移量，获得到较强的有效振动，增加有效能量转换效率，增加雾化区域面积，大幅提高雾化能力、雾化效率，改善雾化效果，并可使该超声雾化片发热较轻，温度上升幅度不高，噪音降低，不易受损。
[0017]基于上述发现，可达到部分或全部上述目的，从而完成了本专利技术。
[0018]本专利技术涉及一种超声雾化器，包括超声雾化片及多孔体(较佳地，具有厚度方向及长度或/和宽度方向或者厚度方向及径向方向通导能力的多孔体)，
[0019]上述超声雾化片包括压电陶瓷板(或压电元件)及振动板，该压电陶瓷板(或压电元件)设置(安装或固定)在该振动板(表面)上，从厚度方向观察，该压电陶瓷板(或压电元件)与该振动板之间有重叠的区域，该重叠的区域的面积占该压电陶瓷板(或压电元件)中包含该重叠的区域的一面的整体面积的30％以上(更佳地，50％以上，更佳地，70％以上，更佳地，85％以上，更佳地，95％以上，最佳地99％以上(上述重叠的区域面积占比越大，厚度方向振动越大，平面收缩
‑
扩张式振动越小，越有利于提高雾化性能))，
[0020]该压电陶瓷板(或压电元件)的相对的两表面上或/和相对的两表面之间(如表层内)设置有相对的电极作为压电活性区(更佳地，至少在上述压电陶瓷板(或压电元件)与上述振动板的上述重叠区域内相对的两表面上或/和相对的两表面之间(如表层内)设置有相对的电极作为压电活性区)，或者该压电陶瓷板(或压电元件)的表面上或/和表面下层内设置有相邻(next to/adjacent to)的叉指电极成为压电活性区，
[0021]上述多孔体设置在上述超声雾化片表面上，从厚度方向观察，该多孔体有微孔的区域与该超声雾化片上述的压电活性区互相部分或完全重合(较佳地，上述多孔体有微孔的区域至少有30％以上(更佳地50％，更佳地70％，更佳地90％，最佳地95％)的面积区域与上述超声雾化片的压电活性区相重合；或者上述超声雾化片的压电活性区至少有30％以上(更佳地50％，更佳地70％，更佳地90％，最佳地95％)的面积区域与上述多孔体有微孔的区域相重合)(相互重叠面积越多，越有利于提高雾化性能)，
[0022](上述设置的电极间施加交流(/或交变)电(信号)可使该超声雾化片以其厚度方向(弯曲或/和扭转) 振动(厚度方向振动(相对于传统主流平面收缩
‑
扩张式振动)有利于提高雾化性能)，(该多孔体可感受该超声雾化片的上述振动，)上述振动可使该多孔体中(的微孔中)的液体雾化)。
[0023]较佳地，上述压电陶瓷板是无通孔的，无通孔的相对于(中心区)有通孔的有利于提高雾化性能，因通孔减少了雾化面积，而且，中心区雾化能力最强，离中心区越近雾化能力越强。
[0024]较佳地，上述压电陶瓷板(或压电元件)或/和上述振动板基本(或总体)上为方形扁平体，较佳地，为长方形扁平体(方形扁平体(相对于圆形扁平体)有利于提高雾化性能
或/和减少空间占用比)。
[0025]较佳地，上述压电陶瓷板的厚度低于上述振动板的厚度，有利于提高雾化性能。
[0026]上述叉指电极的(指条)宽度(a)或相邻叉指电极(指条)间的距离(b)通常分别为10nm～1mm，较佳地为20nm～500μm，更佳地为40nm～200μm，最佳地为80nm～100μm。上述叉指电极(指条)的压电活性有效长度(w)(或称上述相邻叉指电极对组成的叉指换能器的孔径)通常不受限制，一般为0.5mm～ 30mm，较佳地为1mm～20mm，较佳地为3mm～15mm本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超声雾化器，其特征在于包括超声雾化片及多孔体，上述超声雾化片包括压电陶瓷板及振动板，该压电陶瓷板设置在该振动板上，从厚度方向观察，该压电陶瓷板与该振动板之间有重叠的区域，该重叠的区域的面积占该压电陶瓷板中包含该重叠的区域的一面的整体面积的30％以上，上述压电陶瓷板的相对的两表面上或/和相对的两表面之间设置有相对的电极作为压电活性区，或者该压电陶瓷板的表面上或/和表面下层内设置有相邻的叉指电极成为压电活性区，上述多孔体设置在上述超声雾化片表面上，从厚度方向观察，该多孔体有微孔的区域与该超声雾化片上述的压电活性区互相部分或完全重合。2.根据权利要求1所述的超声雾化器，其特征在于所述压电陶瓷板或/和所述振动板基本或总体上为方形扁平体。3.根据权利要求1所述的超声雾化器，其特征在于所述压电陶瓷板或/和所述振动板基本或总体上为长方形扁平体。4.根据权利要求1所述的超声雾化器，其特征在于所述的压电陶瓷板中的任意一个压电活性区内相对电极间的距离小于所述振动板的厚度。5.根据权利要求1所述的超声雾化器，其特征在于所述振动板的机械强度高于所述压电陶瓷板的机械强度。6.根据权利要求1所述的超声雾化器，其特征在于该超声雾化器总体上是长条形体，其长度与宽度比不低于1.5。7.根据权利要求1所述的超声雾化器，其特征在于该超声雾化器总体上是长条形体，其长度与宽度比不低于2，但不超过8。8.根据权利要求1所述的超声雾化器，其特征在于该超声雾化器总体上是长条形体，其长度与宽度比不低于2，但不超过6。9.根据权利要求1所述的超声雾化器，其特征在于所述重叠的区域面积至少占所述压电陶瓷板中所述一面的整体面积的50％以上。10.根据权利要求1所述的超声雾化器，其特征在于所述重叠的区域面积至少占所述压电陶瓷板中所述一面的整体面积的70％以上。11.根据权利要求1所述的超声雾化器，其特征在于所述重叠的区域面积至少占所述压电陶瓷板中所述一面的整体面积的90％以上。12.根据权利要求1所述的超声雾化器，其特征在于所述重叠的区域面积至少占所述压电陶瓷板中所述一面的整体面积的95％以上。13.根据权利要求1所述的超声雾化器，其特征在于至少在所述的压电陶瓷板与所述振动板的所述重叠区域内相对的两表面上或/和相对的两表面之间设置有相对的电极作为压电活性区。14.根据权利要求1所述的超声雾化器，其特征在于所述超声雾化片的振动板中的至少一端或一边被固定。15.根据权利要求1所述的超声雾化器，其特征在于所述超声雾化片的振动板基本或总体上是方形体，至少其中的相对较短的两个边被固定。16.根据权利要求1所述的超声雾化器，其特征在于所述超声雾化片的振动板基本或总
体上是方形体，至少其中的四个拐角被固定。17.根据权利要求1所述的超声雾化器，其特征在于所述超声雾化片中的压电陶瓷板基本或总体上是方形体，其至少一对相对的两个边被固定于所述振动板。18.根据权利要求1所述的超声雾化器，其特征在于所述超声雾化片中的压电陶瓷板基本或总体上是方形体，其至少相对较短的两个边被固定于所述振动板。19.根据权利要求1所述的超声雾化器，其特征在于所述超声雾化片中的压电陶瓷板基本或总体上是方形体，其至少四个拐角被固定于所述振动板。20.根据权利要求1所述的超声雾化器，其特征在于所述的压电陶瓷板中的压电活性区内相对电极间的距离小于所述振动板的厚度的一半。21.根据权利要求1所述的超声雾化器，其特征在于所述的压电陶瓷板中的压电活性区内相对电极间的距离小于所述振动板的厚度的十分之一。22.根据权利要求1所述的超声雾化器，其特征在于所述的压电陶瓷板中的压电活性区内相对电极间的距离小于所述振动板的厚度的百分之一。23.根据权利要求1所述的超声雾化器，其特征在于所述的压电陶瓷板中的压电活性区内相对电极间的距离小于所述振动板的厚度的一千分之一。24.根据权利要求1所述的超声雾化器，其特征在于所述的压电陶瓷板中的压电活性区内相对电极间的距离小于所述振动板的厚度的一万分之一。25.根据权利要求1所述的超声雾化器，其特征在于所述的压电陶瓷板中的压电活性区内相对电极间的距离为0.1μm～500μm。26.根据权利要求1所述的超声雾化器，其特征在于所述的压电陶瓷板中的压电活性区内相对电极间的距离为0.5μm～50μm。27.根据权利要求1所述的超声雾化器，其特征在于所述的压电陶瓷板中的压电活性区内相对电极间的距离为0.5μm～5μm。28.根据权利要求1所述的超声雾化器，其特征在于所述的压电陶瓷板中的内部电极压电活性区内相对电极间的距离为1μm～3μm，表面电极的厚度为0.2μm～0.5μm。29.根据权利要求1所述的超声雾化器，其特征在于所述超声雾化片中的压电陶瓷板位于振动板的一侧，或其两侧；或者所述压电陶瓷板被所述振动板夹持于或包裹于其中。30.根据权利要求1所述的超声雾化器，其特征在于所述超声雾化片为夹心式结构，其基本上或主要由两个各含有一个压电活性区的压电陶瓷板和一个振动板贴合固定组成，振动板固定夹持于两个压电陶瓷板之间，上述两个压电陶瓷板串联连接，且两压电陶瓷板相反方向极化，或者两个压电陶瓷板并联连接，且两压电陶瓷板同一方向极化，以实现弯曲振动。31.根据权利要求1所述的超声雾化器，其特征在于所述的压电陶瓷板是单个含有一个压电活性区的压电陶瓷片，或者是基本上或主要由两个或三个或更多个各含有一个压电活性区的压电陶瓷片/层形成的层叠体。32.根据权利要求1所述的超声雾化器，其特征在于所述的压电陶瓷板包括至少将两个各含有一个压电活性区的压电陶瓷层层叠起来的叠层体、设置在叠层体的正表面和背表面上的主表面电极、位于每个陶瓷层之间的内部电极，这里所有陶瓷层在沿厚度方向的相同方向上极化，叠层体响应于主表面电极与内部电极之间所施加的交流电以弯曲模式整个地
振动。33.根据权利要求1所述的超声雾化器，其特征在于所述的压电陶瓷板为基本上或主要由两个各含有一个压电活性区的压电陶瓷片/层形成的层叠体，两压电陶瓷片/层间设有一内电极，两个外侧面设有两个外侧电极且相通，该内电极与两个外侧电极绝缘，该内电极与外侧电极间施加交流电可使其以其厚度方向振动。34.根据权利要求33所述的超声雾化器，其特征在于所述内电极引出至外侧面，与外侧电极并列设置。35.根据权利要求1所述的超声雾化器，其特征在于所述的压电陶瓷板包括层叠两个或三个各含有一个压电活性区的压电陶瓷层形成的层叠体；各形成在所述层叠体的上表面和下表面上的主表面电极；和形成在所述相邻的两个压电陶瓷层之间的内部电极，其中，所有所述陶瓷层相对于厚度方向沿相同方向极化；并且通过横跨所述主表面电极和所述内部电极施加交流电，所述层叠体在其整体中以其厚度方向产生振动。36.根据权利要求1所述的超声雾化器，其特征在于所述的压电陶瓷板包括三个层叠的压电陶瓷层，位于外层的两个压电陶瓷层各含有一个压电活性区，并且中间陶瓷层的厚度在所述层叠体的整个厚度的百分之50到百分之80之间。37.根据权利要求1所述的超声雾化器，其特征在于所述的压电陶瓷板包括多个各含有一个压电活性区的压电陶瓷层，被层叠以确定一层叠体；主表面电极，设置在所述层叠体的前后主表面上；内部电极，设置在各个所述陶瓷层之间，并且所有陶瓷层沿其厚度方向的同一方向极化；所述的压电陶瓷板响应于在主表面电极和内部电极之间施加的交流电而产生弯曲振动。38.根据权利要求1所述的超声雾化器，其特征在于所述压电陶瓷板还包括树脂层，其设置得覆盖基本上层叠体的全部的前后表面。39.根据权利要求1所述的超声雾化器，其特征在于所述振动板选自金属板、树脂或塑料板及其复合板。40.根据权利要求1所述的超声雾化器，其特征在于所述振动板选自固化状态下的弹性模量为500MPa～1500MPa的树脂或塑料板。41.根据权利要求1所述的超声雾化器，其特征在于所述振动板的厚度为为10～2000μm。42.根据权利要求1所述的超声雾化器，其特征在于将所述压电陶瓷板和所述振动板结合为一体而形成的所述超声雾化片的机械品质因数Qm满足：Qm≤5.0。43.根据权利要求1所述的超声雾化器，其特征在于所述振动板为金属板，其长度大于所述压电陶瓷板的长度并被电连接至压电板的背表面电极。44.根据权利要求1所述的超声雾化器，其特征在于所述振动板为厚度为10μm至300μm的金属板。45.根据权利要求1所述的超声雾化器，其特征在于所述压电陶瓷板在偏离振动板的长度方向的位置上固定于上述振动板的第一表面，在振动板的第二表面处振动板有一露出部分。46.根据权利要求1所述的超声雾化器，...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟术光，
申请(专利权)人：钟术光，
类型：新型
国别省市：