投稿類別：工程技術類篇名： 超音波陶瓷霧化晶片作者： 詹前程新北市鶯

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1、投稿類別：工程技術類篇名：超音波陶瓷霧化晶片作者：詹前程新北市鶯歌高職資訊科高一忠班陳昱嘉新北市鶯歌高職資訊科高一忠班彭建惟新北市鶯歌高職資訊科高一忠班指導老師：鄭玉杏老師PDFcreatedwithpdfFactorytrialversionwww.pdffactory.com超音波陶瓷霧化晶片壹●前言：一、研究動機：假日時我與家人來鶯歌老街逛逛，沿路上紅磚老建築、巴洛克風外，還鋪設當年台灣煉瓦株式會社所燒的錫口磚，進入店內也看會不斷冒出水霧的陶藝品，上面滾動的小球會不斷的冒出霧氣，用手去接觸霧氣不會有水氣殘留在手上，但又覺得涼涼的，它不但為了造景添加了藝術的美感，也增加了氣氛，後來查了網路

2、資料才知道它名叫「風水球」，除了在風水上象徵著財富如活水般源源而來，也令人有種身處於世外桃源的情境，一開始以為是常見的乾冰所造成的效果，經過不斷的查尋資料後，我們才了解其實是『超音波陶瓷霧化晶片』這小東西所造成的，令我們覺得十分神奇。二、研究目的：本研究「超音波陶瓷霧化晶片」主要有三大目標:(一)探討超音波霧化器的原理。(二)探討超音波霧化器的用途。(三)討論超音波霧化器的益處。三、研究方法(一)文獻探討法：本研究收集與霧化器相關的網站、書籍雜誌，以便於進行資料的彙整與分析。(二)流程：圖一貳●正文:一、超音波霧化器的原理1PDFcreatedwithpdfFactorytrialversio

3、nwww.pdffactory.com超音波陶瓷霧化晶片將超音波應用於將液體霧化成小液滴的概念，最早在1927年，由Wood和Loomis所提出。同時提出兩種解釋方法超音波霧化的機制，“毛細波(CapillaryWaves)和空穴現象(Cavitation)＂。其中空穴現象(Cavitation)為無數個微小的真空泡在水中，經由超音波震盪產生高與低的波壓，低壓時氣泡由小變大，高壓來臨時，大氣泡無法承受而爆破，並產生巨大的物理能量，謂之。而空穴現象的機制主要是，當液體受振動源激發而產生往復運動，但因液體分子本身的慣性，因此產生往復運動不一致，進而在液體中形成高低壓區，當低壓區的壓力等於液體的蒸氣

4、壓時，液體中及發生空穴現象，並產生很多小氣泡，當這些氣泡上升到液體表面，破裂時及噴灑出細小的液滴。而毛細波(CapillaryWaves)為在高頻振動環境之下，液體表面會產生毛細波，當毛細波的振幅增大致使液面不穩定時，即可將液體霧化成液滴。因為越高頻的振動所產生的毛細波波長越短，相對的可以獲得越小粒徑的液滴。造霧化所散發出來之粒子直徑大小可利用列公式求得其中：表示液體的表面張力ρ:表示液體的密度f：表示霧化發生的超音波頻率由上述公式可知，超音波造霧的粒徑直徑主要由施加超音波頻率決定，而造霧量由施加超音波振幅決定，如果造霧的機制主要是由毛細波主導，那當振幅大到一定程度，毛細波佈滿液面後，除非增加

5、液面面積，不然造霧量不應隨振幅再增加而增加，可是如果是空穴現象，當振幅加大，液體中的壓力變化加劇，使的空穴現象更容易發生，產生更多的氣泡，所以造霧量也隨之增加。所以近期也有研究提出隨著超音波波源強度不同，而分別由兩種機制主導造霧過程。二、超音波陶瓷霧化晶片的用途壓電陶瓷粉料主要係由鋯鈦酸鉛(PZT)所組成，在加入氧化鋯(ZrO2)，及氧化鉛(PbO)及氧化鈦(TiO2)等的粉末原料內，適當添加微量的添加物後，再利用壓2PDFcreatedwithpdfFactorytrialversionwww.pdffactory.com超音波陶瓷霧化晶片機使之壓縮成各種規格，形狀，接著在1350℃左右溫度

6、下進行燒結，所得的成品在完成極化作用後，就是壓電超音波陶瓷霧化晶片。現在一般商業化的超音波霧化器頻率有兩種，1.65和2.4MHz，超音波陶瓷霧化器藉由此二種超音波振盪，完整將水化為極微粒子，並將液態分子利用高頻打散，使水以冷霧化型態釋出，快速的隨空氣流動飄散。使用超音波霧化器當作細小水霧供應源還有一個好處，就是水霧的直徑幾乎只和施加振動的頻率有關，所以只要施以不同振幅，就能得到不同的造霧量，而不會改變噴霧的品質。而一般常見的壓力式噴霧器，如果想要改變造霧量而改變施加壓力，則噴霧的品質(粒徑分佈)也會跟著改變。圖二超音波電路圖圖三超音波陶瓷霧化晶片應用超音波技術配合陶瓷霧化晶片，使冷水在超音波

7、震盪下，產生大量負氧離子和微粒的水舞，它能使房間增加溼度，不會因長期在冷氣房內，使身體上的水分不自覺的流失，除此之外，也可以淨化環境，消除冬天上的靜電，例如裝在山水盆景和魚缸裡面，可以產生茫茫霧氣環繞山水。另外還可用於加濕器、熏香器、美容機、消毒機、仿香菸、浴缸造霧機、盆景、工藝品等，下列分別介紹一般商業化的超音波霧化器的應用實例。3PDFcreatedwithpdfFactorytrialver