一种液体雾化器件及液体雾化装置

本发明涉及液体雾化，尤其涉及一种液体雾化器件及液体雾化装置。

背景技术：

1、声表面波雾化器件是通过以石英、铌酸锂或钎钛酸铅等压电晶体为基底，在其表面抛光后在上面蒸发一层金属膜，通过光刻工艺形成两组具有能量转换功能的交叉指型的金属电极而制成。两组具有能量转换功能的交叉指型的金属电极分别称为输入叉指换能器和输出叉指换能器。当输入叉指换能器接上交流电压信号时，压电晶体基底的表面就产生振动，并激发出与外加信号同频率的激发瑞利波等声波，此声波主要沿着基底的表面传播。当瑞利波与位于基底上的液滴发生接触时，瑞利波携带的能量会衍射进入液滴，产生毛细波，进行强烈扰动，拉出半月板形状的液膜，当毛细波产生的惯性力大于液膜自身的张力和粘性力时，便可产生气溶胶。声表面波雾化器件能量定向集中，发热量小，产生气溶胶微粒直径小，达到微米级，特别是对于肺部药物输送，可以达到理想的效果。

2、目前绝大部分的雾化器件的叉指换能器(idt)和液滴供给都是设计在基底表面，其中一种是通过基底刻槽的方式，两侧施加声表面波，驱动液滴进行雾化，通过微流泵6实现液滴供给(如图1所示)；另一种是通过液体供给纸芯3来供给液滴4，瑞利波拉出液膜，通过波产生的毛细波破坏液体前端的薄膜的自身张力和粘性力实现雾化(如图2所示)，这两种雾化器件都是在压电基底表面进行雾化，存在雾化效率低、制作繁琐、操作复杂、电极需要保护等问题。

3、因此，现有技术还有待于改进和发展。

技术实现思路

1、鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种液体雾化器件及液体雾化装置，旨在解决现有液体雾化装置的雾化效率低的问题。

2、本发明的技术方案如下：

3、本发明的第一方面，提供一种液体雾化器件，其中，所述液体雾化器件包括：

4、压电基底，所述压电基底具有上表面和下表面；

5、叉指换能器，所述叉指换能器设置在所述压电基底的上表面上；

6、液体供给纸芯，所述液体供给纸芯的一端贴合设置在所述压电基底下表面远离所述叉指换能器的一端，所述液体供给纸芯的另一端伸入液体中。

7、可选地，所述压电基底的厚度为300-1000μm。

8、可选地，所述压电基底包括铌酸锂基底、钽酸锂基底或石英基底。。

9、可选地，所述压电基底包括第一基底和位于所述第一基底上的压电薄膜，所述第一基底包括硅基底或蓝宝石基底，所述压电薄膜包括zno薄膜、aln薄膜或锆钛酸铅薄膜。

10、可选地，所述叉指换能器包括均匀叉指换能器、聚焦型叉指换能器、分裂指叉指换能器或单相单向叉指换能器。

11、可选地，所述叉指换能器包括叉指电极，所述叉指电极的材料包括al、cu、ni、pt、ti、au、mo、w中的至少一种。

12、可选地，所述叉指电极包括指部，所述指部的宽度为1-200μm，所述指部的长度为40μm-50mm，所述指部的厚度为80nm-1μm。

13、可选地，所述液体雾化器件包括两个液体供给纸芯，所述两个液体供给纸芯对称设置在所述压电基底下表面的两端；和/或，

14、所述液体供给纸芯的材质为聚酯纤维、棉纤维、竹纤维中的至少一种，所述液体供给纸芯为长条状。

15、可选地，所述压电基底与水平面之间具有预设大小的角度。

16、本发明的第二方面，提供一种液体雾化装置，其中，所述液体雾化装置包括本发明如上所述的液体雾化器件，所述液体雾化装置还包括与所述液体雾化器件相连接的射频信号发射器件和与所述液体雾化器件间隔设置的储液池。

17、有益效果：本发明中由叉指换能器产生的瑞利波沿着压电基底向另一端传播，当瑞利波达到压电基底另一端的边缘处会发生波沿平面的反射、波沿压电基底端面向下的传播和波在内部的反射转换为体波，则在液体雾化器件另一端的边缘处各种波叠加形成驻波最大点。沿压电基底端面向下传播的波从压电基底与下方的液体供给纸芯的接触界面拉出液滴，由于波的持续作用，拉出液滴的体积和高度会沿着压电基底的端面不断增加，形成一层爬升的液膜，同时液膜也受重力作用，由于波和重力的反向的拉扯作用从而在液体雾化器件边缘附近形成表面张力较低、液体分子之间的相互作用力很弱的极薄的液膜，因此，此时边缘处极强的驻波作用到该极薄的液膜上就会很容易破坏液膜结构将其转换为气溶胶烟雾，实现高效率的液体雾化。

技术特征：

1.一种液体雾化器件，其特征在于，所述液体雾化器件包括：

2.根据权利要求1所述的液体雾化器件，其特征在于，所述压电基底的厚度为300-1000μm。

3.根据权利要求1所述的液体雾化器件，其特征在于，所述压电基底包括铌酸锂基底、钽酸锂基底或石英基底。

4.根据权利要求1所述的液体雾化器件，其特征在于，所述压电基底包括第一基底和位于所述第一基底上的压电薄膜，所述第一基底包括硅基底或蓝宝石基底，所述压电薄膜包括zno薄膜、aln薄膜或锆钛酸铅薄膜。

5.根据权利要求1所述的液体雾化器件，其特征在于，所述叉指换能器包括均匀叉指换能器、聚焦型叉指换能器、分裂指叉指换能器或单相单向叉指换能器。

6.根据权利要求1所述的液体雾化器件，其特征在于，所述叉指换能器包括叉指电极，所述叉指电极的材料包括al、cu、ni、pt、ti、au、mo、w中的至少一种。

7.根据权利要求6所述的液体雾化器件，其特征在于，所述叉指电极包括指部，所述指部的宽度为1-200μm，所述指部的长度为40μm-50mm，所述指部的厚度为80nm-1μm。

8.根据权利要求1所述的液体雾化器件，其特征在于，所述液体雾化器件包括两个液体供给纸芯，所述两个液体供给纸芯对称设置在所述压电基底下表面的两端；和/或，

9.根据权利要求1所述的液体雾化器件，其特征在于，所述压电基底与水平面之间具有预设大小的角度。

10.一种液体雾化装置，其特征在于，所述液体雾化装置包括权利要求1-9任一项所述的液体雾化器件，所述液体雾化装置还包括与所述液体雾化器件相连接的射频信号发射器件和与所述液体雾化器件间隔设置的储液池。

技术总结本发明公开一种液体雾化器件及液体雾化装置，所述液体雾化器件包括：具有上表面和下表面的压电基底；叉指换能器，设置在压电基底的上表面上；液体供给纸芯，液体供给纸芯的一端贴合设置在压电基底下表面远离叉指换能器的一端，液体供给纸芯的另一端伸入液体中。本发明利用各种波在液体雾化器件一端边缘处形成极强的驻波，同时在沿压电基底端面向下传播的波的作用下液滴沿着压电基底端面向上爬升形成的液膜的过程中由于重力的作用，会形成容易被雾化的表面张力较小、液体分子间相互作用力较弱的极薄的液膜。在极强的驻波的作用下该极薄液膜的结构很容易被破坏而转换为气溶胶状态。因此，本发明提供的液体雾化器件具有较高的液体雾化效率。技术研发人员：付琛,刘晓阳,杨瞿同受保护的技术使用者：深圳大学技术研发日：技术公布日：2024/2/21