[发明专利]一种带有微槽道的平板电喷雾发射装置

说明书

本发明公开了一种带有微槽道的平板电喷雾发射装置，包括从上往下顺序设置的储液箱、平板发射极和抽取电极；其特征在于：所述储液箱内设置有多孔介质材料和电喷雾所需工质；在储液箱的下端板的中心部位开设有出液孔，在平板发射极与出液孔相对应部位开设有若干发射孔，在抽取电极上开设有若干微孔，发射孔与微孔一一对应；在平板发射极的每个发射孔的外周均设置有圆环型槽道；该圆环型槽道位于平板发射极的下端面；在平板发射极和抽取电极之间设置有定位柱；平板发射极用于分配喷雾流量并控制电喷雾工质在发射孔附近形成的泰勒锥形态；抽取电极用于提高发射孔附近的电场强度，并控制微孔的喷雾羽流和沉积形态；可广泛应用在农业、卫生、质谱分析、空间推进等领域。

技术领域

本发明涉及喷雾发射装置领域，具体涉及一种带有微槽道的平板电喷雾发射装置。

背景技术

电喷雾技术在农药喷洒、环境消毒、质谱分析、空间推进等领域应用广泛。发射极是决定电喷雾性能的关键部件，其制作材料及集成工艺对电喷雾的稳定性和经济性具有重要影响。

目前，现有电喷雾发射极多采用毛细管的形式，该方法加工精度受限，不易大规模扩展，严重限制了该技术在芯片散热、微流控等领域的应用；采用深硅刻蚀等微加工技术制作电喷雾发射极扩展性好，但是经过刻蚀后的硅基材质极易损坏，使用寿命低下；采用平板微孔作为发射极可以避免上述问题，但在喷射表面张力较低的工质时，泰勒锥会发生不可避免的扩展和聚并，导致喷雾失效甚至表面击穿，造成安全问题；且上述发射器设计大都采用胶水键合，无法进行拆卸和维修。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种带有微槽道的平板电喷雾发射装置。

本发明的技术方案是：一种带有微槽道的平板电喷雾发射装置，包括从上往下顺序设置的储液箱、平板发射极和抽取电极；其特征在于：所述储液箱内设置有多孔介质材料和电喷雾所需工质；在所述储液箱的下端板的中心部位开设有出液孔，在所述储液箱上设置有进口连接管，在平板发射极与出液孔相对应部位开设有若干发射孔，在抽取电极上开设有若干微孔，所述发射孔与微孔一一对应；在平板发射极的每个发射孔的外周均设置有圆环型槽道；所述圆环型槽道位于平板发射极的下端面；在所述平板发射极和抽取电极之间设置有定位柱，所述定位柱用于对平板发射极和抽取电极进行定位，并控制平板发射极与抽取电极之间的间距；所述平板发射极用于分配喷雾流量并控制电喷雾工质在发射孔附近形成的泰勒锥形态；所述抽取电极用于提高发射孔附近的电场强度，并控制微孔的喷雾羽流和沉积形态。

本发明以微孔作为基本的阵列单元，设置的圆环型槽道用于防止电喷雾工质在发射孔附近形成的泰勒锥底部扩展，提高喷雾稳定性。

根据本发明所述的一种带有微槽道的平板电喷雾发射装置的优选方案，所述微孔和发射孔均匀排列，相邻发射孔的圆心距大于平板发射极与抽取电极之间的间距。

根据本发明所述的一种带有微槽道的平板电喷雾发射装置的优选方案，所述储液箱的多孔介质材料的粒径大于平板发射极上的微孔的孔径。

根据本发明所述的一种带有微槽道的平板电喷雾发射装置的优选方案，所述抽取电极由金属材料制成，所述平板发射极由绝缘材料制成。

1)本发明所述的一种带有微槽道的平板电喷雾发射装置的有益效果是：本发明中提出的平板电喷雾发射装置，相比微针形式电喷雾发射装置，具有运行稳定、扩展性强、拆装方便、造价低廉，降低了电喷雾技术的使用门槛，使其大规模应用成为可能。

2)本发明平板发射极上采用小孔—微槽的发射口形式，不需要采用非润湿性表面，从源头上避免了泰勒锥的扩散和聚并问题，极大的提升了运行稳定性。

3)本发明中设计的储液箱可平衡各发射孔的流量，使阵列条件下不同喷雾羽流的一致性更强，大幅提升了装置的可扩展性。

4)本发明中设计的定位柱兼顾定位、绝缘、控制间距三种作用，提高了装置对不同工况的适应能力。