5]作為本實用新型的一種改進，如圖1所示，液滴噴射單元I還可以包括剛性支撐框6，柱狀壓電陶瓷IlAUlB與噴管12相背的一端抵靠在剛性支撐框6上。剛性支撐框6可以起到限制柱狀壓電陶瓷IlAUlB變形的作用，使柱狀壓電陶瓷IlAUlB伸長時，另一端可以通過剛性墊圈14A、14B將形變傳遞到噴管12，引起噴管12容腔的變化。
[0036]本實用新型中，還可以采用本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的常用壓電陶瓷結(jié)構(gòu)，如單塊結(jié)構(gòu)或疊層結(jié)構(gòu)，均能解決本實用新型要解決的技術(shù)問題。
[0037]另一方面，如圖3-4所示，本實用新型還提供一種擠壓式壓電陶瓷致動的液滴噴射裝置，包括儲液腔2，儲液腔2的入口端和出口端分別連接有液體入口管31和液體出口管32，儲液腔2的上部設(shè)置有蓋板4，液滴噴射裝置還包括上述的液滴噴射單元1，噴管12的上部與儲液腔2密封連接。
[0038]本實用新型中，如圖3-5所示，液滴噴射裝置的上部結(jié)構(gòu)采用儲液腔2、液體入口管31、液體出口管32、蓋板4構(gòu)成，液體可以從液體入口管31進入儲液腔2，灌入液滴噴射單元I，再從液體出口管32流出，該結(jié)構(gòu)可以使內(nèi)部的液體循環(huán)流動，以便可以對內(nèi)部液體循環(huán)利用，本實用新型的上部結(jié)構(gòu)與上述的液滴噴射單元I結(jié)合可以實現(xiàn)了液滴的噴射過程。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，工藝制造成本低。
[0039]為了使本實用新型能夠形成陣列式的擠壓式壓電陶瓷致動的液滴噴射裝置，如圖3-5所示，液滴噴射單元I的數(shù)量可以擴展為至少兩個甚至多個，每個液滴噴射單元I可以獨立工作，相鄰液滴噴射單元I不存在串?dāng)_。本實用新型形成的陣列式結(jié)構(gòu)簡單，工藝成本低于現(xiàn)有技術(shù)中的液滴噴射裝置。
[0040]本實用新型中，剛性支撐框6固定連接在儲液腔2的下部，可以實現(xiàn)對柱狀壓電陶瓷IlAUlB的位置固定。
[0041]為了加強液滴噴射單元I和儲液腔2的密封，防止液體流出，液滴噴射單元I和儲液腔2通過橡膠圈或密封膠的方式連接。蓋板4與儲液腔2之間設(shè)置有橡膠膜加強密封作用，蓋板4還可以采用四個螺釘5固定在儲液腔2上。
[0042]優(yōu)選的，噴嘴13的孔徑為0.0lmm?0.1mm,噴管12的內(nèi)徑為0.1mm?2mm，噴管12的側(cè)壁厚度為0.1mm?0.5mm。柱狀壓電陶瓷IlAUlB和管狀壓電陶瓷11尺寸均可以根據(jù)噴管12的尺寸制定。
[0043]本實用新型中，為了強加壓電陶瓷致動器的壓電性能和溫度穩(wěn)定性，壓電陶瓷致動器的選材可以為鋯鈦酸鉛。同時為了加強噴管12的快速恢復(fù)性和絕緣性，噴管12的選材可以為玻璃或塑料。
[0044]本實用新型中，管狀壓電陶瓷11的結(jié)構(gòu)可以為外方內(nèi)圓型，也可以為圓管型。如圖6所示，為外方內(nèi)圓型的管狀壓電陶瓷11的加電方式，若陶瓷極化方向沿z-，則上表面電極接“ + ”，下表面電極接若極化方向沿z+，則接電方式也相反。
[0045]當(dāng)管狀壓電陶瓷11以圖6所示的方式進行加電時，由于逆壓電效應(yīng)，管狀壓電陶瓷11會在一個正電壓脈沖作用下沿z軸伸長(跟壓電系數(shù)d33有關(guān))，壓電系數(shù)d 31、泊松比等參數(shù)引起的變形會使陶瓷在xy截面發(fā)生如圖7所示的變形，虛線是原始狀態(tài)，實線包圍的部分，是變形后的形態(tài)?？梢钥闯?，管狀壓電陶瓷11的內(nèi)徑是縮小的，進而擠壓噴管12，在噴管內(nèi)引起體積和壓力變化。
[0046]圖8為管狀壓電陶瓷11為圓管型結(jié)構(gòu)的示意圖，同時圖8也包含了管狀壓電陶瓷11的xy截面變形示意圖，與圖7類似。
[0047]本實用新型中，如圖9所示，為液滴噴射單元I噴射液滴的示意圖。管狀壓電陶瓷11發(fā)生變形，擠壓噴管12，引起噴管12內(nèi)的壓力變化，進而在噴嘴13處形成液滴，完成噴射過程。
[0048]以上所述是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型所述原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本實用新型的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種擠壓式壓電陶瓷致動的液滴噴射單元，其特征在于，包括側(cè)壁可收縮的噴管和設(shè)置在所述噴管的側(cè)壁處的壓電陶瓷致動器，所述噴管的下部設(shè)置有噴嘴，其中: 所述壓電陶瓷致動器為兩個柱狀壓電陶瓷，分別設(shè)置在所述噴管的兩側(cè)，所述柱狀壓電陶瓷沿橫向方向極化，所述柱狀壓電陶瓷的橫向方向兩端加電； 或者，所述壓電陶瓷致動器為中空的管狀壓電陶瓷，套設(shè)在所述噴管上，所述管狀壓電陶瓷沿豎向方向極化，所述管狀壓電陶瓷的豎向方向兩端加電。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擠壓式壓電陶瓷致動的液滴噴射單元，其特征在于，所述柱狀壓電陶瓷與所述噴管相對的一端設(shè)置有剛性墊圈。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的擠壓式壓電陶瓷致動的液滴噴射單元，其特征在于，所述液滴噴射單元還包括剛性支撐框，所述柱狀壓電陶瓷與所述噴管相背的一端抵靠在所述剛性支撐框上。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擠壓式壓電陶瓷致動的液滴噴射單元，其特征在于，所述柱狀壓電陶瓷為單塊或疊層結(jié)構(gòu)。5.一種擠壓式壓電陶瓷致動的液滴噴射裝置，其特征在于，包括儲液腔，所述儲液腔的入口端和出口端分別連接有液體入口管和液體出口管，所述儲液腔的上部設(shè)置有蓋板，所述液滴噴射裝置還包括權(quán)利要求1-4中任一所述的液滴噴射單元，所述噴管的上部與所述儲液腔密封連接。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的擠壓式壓電陶瓷致動的液滴噴射裝置，其特征在于，所述液滴噴射單元的數(shù)量為至少兩個。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的擠壓式壓電陶瓷致動的液滴噴射裝置，其特征在于，所述剛性支撐框固定連接在所述儲液腔的下部。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的擠壓式壓電陶瓷致動的液滴噴射裝置，其特征在于，所述液滴噴射單元通過橡膠圈或密封膠的方式與所述儲液腔連接，所述蓋板與所述儲液腔之間設(shè)置有橡膠膜。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的擠壓式壓電陶瓷致動的液滴噴射裝置，其特征在于，所述噴嘴的孔徑為0.0lmm?0.1mm,所述噴管的內(nèi)徑為0.1mm?2mm，所述噴管的側(cè)壁厚度為0.1mm ?0.5mmο10.根據(jù)權(quán)利要求5-9中任一所述的擠壓式壓電陶瓷致動的液滴噴射裝置，其特征在于，所述壓電陶瓷致動器的選材為鋯鈦酸鉛，所述噴管的選材為玻璃或塑料。
【專利摘要】本實用新型公開了一種擠壓式壓電陶瓷致動的液滴噴射單元及噴射裝置，屬于噴射單元領(lǐng)域，所述液滴噴射單元包括側(cè)壁可收縮的噴管和設(shè)置在所述噴管的側(cè)壁處的壓電陶瓷致動器，所述噴管的下部設(shè)置有噴嘴，其中，所述壓電陶瓷致動器為兩個柱狀壓電陶瓷，分別設(shè)置在所述噴管的兩側(cè)，所述柱狀壓電陶瓷沿橫向方向極化，所述柱狀壓電陶瓷的橫向方向兩端加電；或者，所述壓電陶瓷致動器為中空的管狀壓電陶瓷，套設(shè)在所述噴管上，所述管狀壓電陶瓷沿豎向方向極化，所述管狀壓電陶瓷的豎向方向兩端加電。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、工藝成本低。
【IPC分類】B41J2/135, B41J2/14
【公開號】CN204870075
【申請?zhí)枴緾N201520424590
【發(fā)明人】仲作金, 張淑蘭, 崔宏超
【申請人】北京派和科技股份有限公司, 佛山市陶瓷研究所有限公司
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年6月18日