用于在泄漏最少的条件下以雾化形式分配液体的方法和设备技术

一种液体（３１）在一个贮液器（３０）内被保持在一种高粘度固体悬浮液中，并且借助于一个毛细管构件（３２）从悬浮液中分离出来，毛细管构件（３２）用于将所述液体输送至一个震颤着的孔板（１４），由该震颤着的孔板（１４）将所述液体以雾化液滴形式喷射出去。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及以雾化液滴形式对液体进行分配，尤其是涉及用于在溢漏量最少的条件下对液体进行雾化分配的新颖方法和设备。对相关现有技术的描述美国专利No.5164740和No.5938117展示并描述了用于将一种液体以微小液滴形式分配到大气中的装置。这些装置包括有一个薄的孔板，在该孔板上成形有贯通延伸的微孔。孔板以一个高频率进行震颤，同时待分配液体与该孔板的下侧面保持接触。孔板的震颤运动会迫使液体通过该孔板上的微孔泵送出去，并且从其上表面喷射到大气中。美国专利No.5518179展示了一种类似的液体分配器，其中，使用了一个诸如吸液绳这样的毛细管进料装置将待分配液体从一个贮液器中向上抽吸至震颤着的孔板的下表面。类似的震颤式液体分配器还在美国专利No.4790479、No.4793339、No.5518179、No.5529055以及No.5915377中给予了展示和描述。对蒸汽进行分配也是公知的，所述蒸汽比如为香料、空气清新剂以及其它芳香剂，它们位于一种凝胶或者一种固体悬浮液中。这种蒸汽分配装置在美国专利No.5419879、No.5575992、No.5637401、No.5647052、No.5788155以及No.5885701中给予了展示和描述。当使用一个震颤板式分配器来雾化某些诸如液态香料和液态空气清新剂这样的低粘度液体时，会遇到一个问题。这些液体易于穿过非常微小的孔；并且液体还有可能穿过分配装置的配合表面发生渗漏和泄漏。当将一个经过重新灌装后的贮液器安装到分配装置中时，还存在有泄漏的危险。尽管已经知道通过一种凝胶或者胶质固体悬浮液来对某些香料和芳香剂进行分配，但是这些香料和芳香剂会从固体悬浮液中挥发并且以蒸汽形式扩散出去。由于所述悬浮液太粘稠以致于无法通过一个诸如震颤孔板这样的液体雾化装置上的微孔，因此无法以液滴形式分配这些香料和芳香剂。对本专利技术的概述本专利技术基于这种发现而完成，即通过在一种固体悬浮液与一个震颤孔板之间设置一个毛细管构件，悬浮液中的液体成分会与悬浮液中的其它物质分离开，由此这些液体可以被泵送通过孔板上的小孔，并且以雾滴形式分配到大气中。根据本专利技术的一个方面，在这里提供了一种用于产生雾化液滴的新颖装置。这种新颖装置包括有一个孔板，该孔板被制成带有沿着一给定方向贯通延伸的微孔，和一个震颤器，该震颤器被设置成沿着所述给定方向以高频率震颤所述孔板。一个贮液器被置于孔板下方，并且其中盛装有一种待雾化液体。在贮液器内，所述液体被保持在一种固体悬浮液中。一个毛细管构件与贮液器内部的液体发生接触，并且从贮液器向上延伸至所述孔板。利用这种装置，所述液体被从固体悬浮液中分离出来，穿过孔板上的小孔进行泵送，并且以雾化液滴形式喷射到大气中。由于所述液体在贮液器内位于一种固体悬浮液中，因此其具有很高的体积粘度，难以泄漏或溢漏。根据本专利技术的另一方面，在这里提供了一种用于将一种液体以雾化微滴形式分配到大气中的新颖方法。该新颖方法包括有下述步骤，制取一种含有待分配液体的固体悬浮液；迫使所述液体从固体悬浮液通过一个毛细管构件被向上抽吸至一个震颤着的孔板的下表面。所述液体被从固体悬浮液中分离出来，穿过孔板上的小孔进行泵送，并且以雾化微粒形式喷射到大气中。对附图的简述附附图说明图1是一个平面视图，示出了一个根据本专利技术一实施例的震颤器雾化装置。附图2是附图1中所示震颤雾化装置与一个贮液器的正视图，所述贮液器用于向雾化装置供送液体；而附图3是附图2中由Fig3标识出的区域的经放大的局部视图。对一个优选实施例的详细描述附图1中所示出的震颤雾化装置包括有一个圆环状的压电致动构件10，该压电致动构件10具有一个内直径中心孔12和一个圆形孔板14，该圆形孔板14横跨内直径孔12在致动器的下侧面上延伸，并且略微叠置在致动器的内部区域15上。在叠置区域15处，孔板14被固定在致动器10的下侧面上。任何合适的粘合措施均可以使用，以将孔板14固定到压电致动构件10上；但是，当该装置被用于对腐蚀性或者侵蚀性液体进行雾化时，最好将孔板焊接在压电构件上，其中，所述腐蚀性或者侵蚀性液体会软化某些粘合剂。还有，孔板14的外径可以与致动构件10的外径一样大，以便在该致动构件10一侧的整个表面上延伸。应该明白的是，孔板14还可以被固结在致动器10的上侧面上。压电致动构件10可以由任何具有压电性能的材料制成，所述压电性能会导致其尺寸沿着一个与所施加电场方向垂直的方向发生改变。因此，在所图示出的实施例中，当横穿其上下表面施加一个交变电场时，压电致动构件10将沿着一个径向发生延展和回缩。压电致动构件10比如可以是一种由锆钛酸铅(PZT)或者偏铌酸铅(PN)制成的陶瓷材料。在这里所图示出的实施例中，压电致动构件的外径大约为0.382英寸，厚度大约为0.025英寸。中心孔的内径尺寸大约为0.177英寸。这些尺寸并非关键之处，仅为举例而给出。致动构件10的上下表面上均包覆有一个导电涂层，比如银、镍或者铝，以允许将孔板与电导线焊接起来，并且允许通过所述电导线横跨该致动构件施加电场。所图示实施例中孔板14的直径大约为0.250英寸，厚度大约为0.002英寸。孔板14被制成带有一个略微隆起的中部区域16和环绕在其周围的凸缘区域18，该凸缘区域18在隆起的中部区域16与该孔板被固接在致动器10上的区域之间延伸。隆起的中部区域16的直径大约为0.103英寸，其在孔板所处平面之外延伸大约0.065英寸。隆起的中部区域包含有若干个(比如85个)小孔20，这些小孔20的直径大约为0.000236英寸，相互之间大约间隔0.005英寸。在凸缘区域18中成形有一对沿着直径方向相对的较大通孔22。这对通孔22的直径大约为0.029英寸，并且允许液体自由地流过其中。还有，在这里给出的尺寸并非关键之处，仅用于图示出的一个特定实施例。还应该注意的是，尽管在这里描述了一个隆起的孔板，但是也可以采用具有其它构造的孔板，比如具有类似于一个回旋膜片或者波纹膜片形状的孔板。将会注意到的是，包含有小孔20的中部区域16的隆起构造，增强了该区域的上下运动幅度，从而改善该孔板的泵送和雾化作用。尽管隆起的中部区域在构造上呈球形，但是该区域也可以采用其它构造。比如，中部区域16可以具有一个抛物线或者弓形形状。可以使用除隆起之外的其它措施来对中部区域16进行补强。例如，可以使用如美国专利No.5152456中示出的支撑件，该支撑件带有间隔设置的增厚构件。孔板14最好通过电铸技术制成，并且在电铸过程中成形小孔20和通孔22。但是，孔板也可以通过其它工艺制成，比如滚轧工艺，小孔和通孔可以单独成形。为了便于制造，在已经于孔板上成形小孔20之后使得中部区域16发生隆起。尽管也可以采用其它材料，但是孔板14最好由镍制成，以提供足够的强度和柔性来在孔板经受挠曲作用力时保持孔板的形状。镍钴和镍钯合金也可以使用。压电致动构件10可以以任何合适的方式支撑起来，不仅能够保持其处于给定位置并且能够避免影响其震动。因此，致动构件可以被以一种垫圈式安装操作(未示出)支撑起来。压电致动构件10的上下表面上均包覆有一个导电涂层，比如银、铝或者镍。正如在附图2中所示出的那样，导线26和28被焊接在致动构件10上下表面上的导电涂层本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于产生出雾化液滴的设备，包括： 一个孔板，该孔板被制成带有沿着一给定方向贯通延伸的小孔； 一个震颤器，该震颤器被设置成沿着所述给定方向以高频率震颤所述孔板； 一个贮液器，该贮液器位于所述孔板下方，并且其中盛装有一种待雾化液体，所述液体在该贮液器内被保持在一种固体悬浮液中；以及 一个毛细管构件，该毛细管构件与所述贮液器内的液体相接触，并且从所述贮液器中向上延伸至所述孔板； 由此，所述液体被从所述固体悬浮液中分离出来，通过所述小孔得以泵送，并且以雾化液滴形式喷射到大气中。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：爱德华J马滕斯三世，
申请(专利权)人：约翰逊父子公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]