一种高粘度液体用喷射装置的制作方法

本发明属于喷射装置领域，具体涉及一种高粘度液体用喷射装置。

背景技术：

1、将液体喷射成微小液滴是一种重要的液体输送装置，如农药喷洒器。压电驱动具有结构简单、功耗低、成本低且无电磁干扰的优势，其在液体喷射装置中具有广泛的应用前景。但是高粘度液体由于其粘度大，压电驱动喷射装置的实现难度大。

技术实现思路

1、针对现有液体喷射装置结构复杂、成本高、功耗高的不足，本发明提出一种高粘度液体用喷射装置。

2、本发明实施例提供了一种高粘度液体用喷射装置，所述高粘度液体用喷射装置包括：注射器，其具有压缩弹簧、活塞、内腔、第一出口；所述内腔中装有高粘度液体；所述压缩弹簧具有一定压缩量，所述压缩弹簧推动所述活塞并给与内腔内的液体一定压力；所述活塞配有密封圈保证其密封性；液滴生成器，其设置有压电振子、驱动腔、振动板、密封块、第二入口和第二出口；管路，其连通注射器的第一出口和液滴生成器的第二入口；联接器，其采用可拆卸方式连接注射器的第一出口和管路；基体，其用于液滴生成器的安装。

3、进一步的，所述液滴生成器将高粘度液体转变为微小液滴并从第二出口处喷出。液滴生成器以基体为基底，从上到下设有压电振子、密封块、振动板；所述压电振子、基体、振动板依次相连构成驱动腔；所述第二入口与所述驱动腔连通；所述振动板为金属薄板；所述振动板中心处设置有阵列排布的多组微孔；所述密封块上表面与压电振子同心粘结，所述密封块下表面与振动板上表面接触且完全覆盖振动板中心的微孔区域，所述密封块对振动板具有挤压力，这可以防止喷射液体的泄露；所述密封块为弹性材料制成，如硅胶；所述压电振子由压电陶瓷和金属基板同心粘结而成；所述压电振子径向外缘与基体连接；所述振动板径向外缘与基体连接。

4、进一步的，所述微孔为从上到下截面直径逐步减小的锥形孔，θ为微孔的锥角，t为平台的厚度，d为微孔的大端截面直径。所述微孔锥角θ的范围为40°至60°，厚度t的范围为0.05mm至0.20mm，大端截面直径d的范围为3μm至15μm。

5、进一步的，所述密封块下表面由外至内依次设置有接触面、挤压腔；所述接触面与振动板接触，且所述接触面与振动板接触处包围住所述微孔区域，这可以保证微孔处在不工作时的密封；所述挤压腔储存用于喷射的液体；所述挤压腔内设置有中心对称的锥面；所述锥面的深度由内向外逐渐降低，这样可以将压电振子的驱动力聚焦到中心液体区域，这样可以的提升液体的喷射效果。

6、当不施加驱动电压时，压电振子处于不变形状态，密封块处于被挤压状态，即为液滴生成器的初始状态；当施加与压电陶瓷极化方向相反的电压时，压电振子向上弯曲变形，压电振子带动密封块与所述振动板脱离接触，密封块与平台之间出现缝隙，高粘度液体在压缩弹簧作用下，会填充密封块与平台之间的缝隙，即为液滴生成器的第一工作状态；当施加与压电陶瓷极化方向相同的电压时，压电振子向下弯曲变形，压电振子带动密封块与所述振动板再次接触并挤压两者缝隙中的高粘度液体，高粘度液体从微孔中喷射出，即为液滴生成器的第二工作状态图；在交变电压信号驱动下，压电振子和振动板协同振动且密封块不停地挤压液体并从微孔处喷出液滴。

7、进一步的，微孔为微米级的锥孔，在液体表面张力作用、扩张口和收缩口（压电振子上下振动过程中，微孔相对液体而言会呈现扩张口和收缩口的转变）流阻差作用及压电振子和振动板交替挤压作用下，微孔可以实现微液滴的单向喷射。

8、进一步的，所述压电振子由超声频率（>20khz）的交变电压信号驱动，根据上述公式，在超声频率驱动下，微孔喷出的单个液滴体积会变得更小，而由于频率高、能量密度高，微孔喷出的液滴总体积会变得更大。

9、本项目的特色及优势在于：1. 通过压电驱动，具有功耗低、结构简单、易集成、无电磁干扰的优势；2.液滴生成器中压电振子带动振动板协同振动，通过密封块反复挤压液体实现液滴的喷射，液滴生成器工作稳定且可实现高粘度液体的喷射，同时压电振子位于喷射装置外部且其压电陶瓷不与喷射装置中流体接触，这降低了系统的安装要求并提高了系统工作的稳定性；3.喷射装置可超声驱动，喷射效率高；4.注射器采用可拆卸安装，使用方便。

技术特征：

1.一种高粘度液体用喷射装置，其特征在于：包括注射器、管路、联接器、基体、液滴生成器；所述注射器具有压缩弹簧、活塞、内腔、第一出口；所述内腔中装有高粘度液体；所述第一出口与内腔连通；所述压缩弹簧具有一定压缩量，所述压缩弹簧推动所述活塞并对内腔中的液体施加一定压力；所述活塞配有密封圈保证其密封性；所述基体中心安装有所述液滴生成器；所述液滴生成器设置有第二入口和第二出口；所述液滴生成器将高粘度液体喷射成微小液滴并从所述第二出口处喷出；所述管路连通所述注射器的第一出口和所述液滴生成器的第二入口；所述联接器连接所述注射器的第一出口和所述管路。

2.用于权利要求1的高粘度液体用喷射装置，其特征在于：所述联接器为可拆卸结构。

3.用于权利要求1的高粘度液体用喷射装置，其特征在于：所述液滴生成器从上到下设有压电振子、密封块、振动板；所述压电振子、基体、振动板依次相连构成驱动腔；所述第二入口与所述驱动腔连通；所述振动板为金属薄板；所述振动板中心处设置有阵列排布的微孔；所述压电振子由压电陶瓷和金属基板同心粘结而成；所述金属基板径向外缘与基体连接；所述振动板径向外缘与基体连接；所述密封块上表面与所述金属基板下表面同心粘结；所述密封块下表面与振动板上表面接触；所述密封块下表面外径包围所述振动板中心的微孔区域；所述密封块对振动板具有挤压力；所述密封块为弹性材料制成；所述微孔为从上到下截面直径逐步减小的锥形孔，θ为微孔的锥角，t为平台的厚度，d为微孔的大端截面直径，所述锥角θ的范围为40°至60°，所述厚度t的范围为0.05mm至0.20mm，所述大端截面直径d的范围为3μm至15μm。

4.用于权利要求3的高粘度液体用喷射装置，其特征在于：所述密封块下表面由外至内依次设置有接触面、挤压腔；所述接触面与所述振动板接触，且所述接触面与振动板接触处包围住所述微孔区域；所述挤压腔内设置有中心对称的锥面；所述锥面的深度由内向外逐渐降低。

5.用于权利要求3的高粘度液体用喷射装置，其特征在于：所述压电振子由超声频率的交变电压信号驱动。

技术总结
本发明属于喷射装置领域，具体涉及一种高粘度液体用喷射装置。包括注射器、管路、联接器、基体、液滴生成器；所述内腔中装有高粘度液体；所述液滴生成器将高粘度液体喷射成微小液滴并从所述第二出口处喷出；所述管路连通所述注射器的第一出口和所述液滴生成器的第二入口；所述联接器连接所述注射器的第一出口和所述管路；所述基体用于液滴生成器的安装。特色和优势：功耗低、结构简单、易集成。

技术研发人员：黄正英,漆正兴
受保护的技术使用者：江西圣卓科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13