一种空气耦合超声换能器及面罩式超声促渗设备的制作方法

本发明涉及美容护肤，尤其涉及一种空气耦合超声换能器及面罩式超声促渗设备。

背景技术：

1、在美容护肤领域，面膜作为不可或缺的产品形式，凭借其便捷性与直接作用于皮肤的特性，深受广大消费者的青睐。当前市场上，药物面膜占据了面膜市场的显著份额，它们主要通过将药物营养溶液浸透于无纺布等载体材料中，利用皮肤与面膜的接触，在自然状态下实现药物成分及水分的经皮渗透，进而被皮肤组织吸收，以达到滋养、保湿及延缓衰老等美容效果。然而，传统药物面膜在使用过程中面临诸多挑战。首先，由于皮肤细胞结构的限制，直接接触的方式往往导致药物及营养成分的吸收效率低下，吸收速度缓慢，需要较长时间才能显现效果，这不仅延长了用户的使用时间，也造成了面膜中珍贵成分如透明质酸、胶原蛋白等的浪费，未能充分发挥其应有的美容功效。

2、随着科技的发展，超声技术在促进药物经皮透入方面的潜力逐渐被发掘并应用于医疗及美容领域。超声通过其独特的空化效应、声孔效应、机械效应及热效应等生物效应，能够显著提高皮肤细胞的通透性，拓宽细胞间隙，促进血管扩张，加速血液循环及细胞代谢，从而有效增强药物的经皮吸收效率。尽管市场上已出现一些基于超声技术的护肤品导入设备，但这些设备多为手持式小型装置，需要用户手动在面部反复移动，操作繁琐且难以保证全脸均匀覆盖，影响了使用体验和效果。

3、此外，虽然近年来出现了柔性材料制成的面罩式超声促渗设备，试图解决便携性和操作便捷性的问题，但这类设备仍依赖于将超声换能器浸没于水或其他声耦合介质中工作，对贴合度的要求极高。一旦贴合不紧密，存在无法达到促进药物渗入的效果，同时会有对人体皮肤造成损伤的风险。

4、因此，有必要提供一种新的技术方案以解决上述技术问题。

技术实现思路

1、

2、本发明提供一种空气耦合超声换能器及面罩式超声促渗设备，旨在解决上述至少一种技术问题。

3、本发明提供一种空气耦合超声换能器，用于面罩式超声促渗设备中，包括：

4、封装外壳；

5、衬套，设置于所述封装外壳内；

6、压电陶瓷，设置于所述衬套中，且所述压电陶瓷的四周边缘与所述衬套的内壁抵接；

7、匹配层，设置于所述衬套中，且位于所述压电陶瓷上；

8、连接器，设置于所述封装外壳背向所述压电陶瓷的一侧，并与所述压电陶瓷通过导线相连；

9、其中，所述超声换能器直接通过空气进行声耦合，并在电信号激励下用于向垂直于所述面罩式超声促渗设备使用者的面部方向发射超声波。

10、根据本发明提供的空气耦合超声换能器，所述衬套的内表面设有台阶结构，所述台阶结构的高度为所述压电陶瓷和所述匹配层的厚度之和。

11、根据本发明提供的空气耦合超声换能器，所述压电陶瓷的厚度为所选择压电陶瓷对应材料谐振频率的二分之一波长，所述匹配层的厚度为所选择匹配层对应材料谐振频率的四分之一波长。

12、根据本发明提供的空气耦合超声换能器，所述超声换能器的谐振频率为1mhz -5mhz，所述压电陶瓷的厚度在0.4mm-2mm之间。

13、根据本发明提供的空气耦合超声换能器，所述压电陶瓷的直径为15 mm -30mm，材料选用锆钛酸铅材料。

14、根据本发明提供的空气耦合超声换能器，所述匹配层选用微孔发泡聚合物或硅气凝胶材料。

15、根据本发明提供的空气耦合超声换能器，所述封装外壳选用塑胶材料或者金属材料，所述衬套选用塑胶材料。

16、根据本发明提供的空气耦合超声换能器，所述压电陶瓷与所述封装外壳之间形成有空腔。

17、根据本发明提供的空气耦合超声换能器，所述封装外壳对应所述连接器的位置设有通孔，并且所述连接器在所述封装外壳上的正投影覆盖所述通孔。

18、本发明还提供一种面罩式超声促渗设备，包括面罩式外壳和如上任一项所述的空气耦合超声换能器，所述空气耦合超声换能器嵌设于所述面罩式外壳中。

19、本发明的上述技术方案具有以下有益效果：

20、本发明提供的空气耦合超声换能器及面罩式超声促渗设备，空气耦合超声换能器应用于面罩式超声促渗设备中，空气耦合超声换能器包括封装外壳、衬套、压电陶瓷、匹配层和连接器，通过将衬套设置于封装外壳内，压电陶瓷和匹配层设置于衬套中，匹配层位于压电陶瓷上，连接器设置于封装外壳背向压电陶瓷的一侧，并且连接器与压电陶瓷通过导线相连，其中，超声换能器直接通过空气进行声耦合，并在电信号激励下用于向垂直于面罩式超声促渗设备使用者的面部方向发射超声波，能够促进护肤品的经皮渗入和吸收，而且空气耦合超声换能器通过空气进行声耦合，无需接触人体面部，无需在面部涂抹耦合剂，既降低了超声促渗导入的复杂程度，又避免了现有的超声促渗产品贴合不紧密而导致的促渗效果差、损伤皮肤等风险，提高了超声促进药物经皮透入的安全性和透入效果。

技术特征：

1.一种空气耦合超声换能器，用于面罩式超声促渗设备中，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的空气耦合超声换能器，其特征在于，所述衬套的内表面设有台阶结构，所述台阶结构的高度为所述压电陶瓷和所述匹配层的厚度之和。

3.根据权利要求2所述的空气耦合超声换能器，其特征在于，所述压电陶瓷的厚度为所选择压电陶瓷对应材料谐振频率的二分之一波长，所述匹配层的厚度为所选择匹配层对应材料谐振频率的四分之一波长。

4.根据权利要求3所述的空气耦合超声换能器，其特征在于，所述超声换能器的谐振频率为1mhz -5mhz，所述压电陶瓷的厚度在0.4mm-2mm之间。

5.根据权利要求1所述的空气耦合超声换能器，其特征在于，所述压电陶瓷的直径为15mm -30mm，材料选用锆钛酸铅材料。

6.根据权利要求1所述的空气耦合超声换能器，其特征在于，所述匹配层选用微孔发泡聚合物或硅气凝胶材料。

7.根据权利要求1所述的空气耦合超声换能器，其特征在于，所述封装外壳选用塑胶材料或者金属材料，所述衬套选用塑胶材料。

8.根据权利要求1所述的空气耦合超声换能器，其特征在于，所述压电陶瓷与所述封装外壳之间形成有空腔。

9.根据权利要求1所述的空气耦合超声换能器，其特征在于，所述封装外壳对应所述连接器的位置设有通孔，并且所述连接器在所述封装外壳上的正投影覆盖所述通孔。

10.一种面罩式超声促渗设备，其特征在于，包括面罩式外壳和如权利要求1-9任一项所述的空气耦合超声换能器，所述空气耦合超声换能器嵌设于所述面罩式外壳中。

技术总结本发明涉及美容护肤技术领域，提供了一种空气耦合超声换能器及面罩式超声促渗设备，空气耦合超声换能器包括封装外壳、衬套、压电陶瓷、匹配层和连接器，衬套设置于封装外壳内，压电陶瓷和匹配层均设置于衬套中，且压电陶瓷的四周边缘与衬套的内壁抵接，匹配层位于压电陶瓷上；连接器设置于封装外壳背向压电陶瓷的一侧，并与压电陶瓷通过导线相连；其中，超声换能器直接通过空气进行声耦合，并在电信号激励下用于向垂直于面罩式超声促渗设备使用者的面部方向发射超声波，能够促进护肤品的经皮渗入和吸收，避免了现有的超声促渗产品贴合不紧密而导致的促渗效果差、损伤皮肤等风险。技术研发人员：郭甲,王祥达,姜明尧,李俊才,房劬,王思勤,金磊受保护的技术使用者：重庆金赛星医疗科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/26