[发明专利]一种液体雾化装置和相关方法

说明书

本发明提供一种液体雾化装置和相关方法，该装置包括：液体雾化装置本体；液体雾化装置本体包括基座、散热片、压电芯片、叉指换能器和多孔材料吸液层；基座内部中空形成储液槽，以存储待雾化液体；散热片与基座固定连接，并至少部分伸入储液槽内；压电芯片的上表面设置有叉指换能器，压电芯片的下表面与散热片相贴合；多孔材料吸液层竖直设置于压电芯片的侧面且多孔材料吸液层一端部插入储液槽中，以引出储液槽中的液体至压电芯片边缘；叉指换能器在射频信号驱动下，在压电芯片产生声表面波和体声波，以使多孔材料吸液层引出的液体发生雾化。该装置减小了压电芯片体积，提高了散热效果，避免了压电芯片高温损坏，实现了液体雾化速率大幅提升。

技术领域

本发明涉及声波器件微流控技术领域，特别涉及一种液体雾化装置和相关方法。

背景技术

声表面波微流体驱动技术的原理是利用叉指换能器将高频率射频信号作用在压电芯片上，通过压电效应，压电芯片产生高频的表面波向垂直于叉指换能器指条方向发射出去。

目前主流的声表面波微流体驱动技术，采用的都是瑞利(Rayleigh)声表面波。瑞利波是一种沿着半无限弹性介质表面传播的偏振波，在声表面波芯片中由压电芯片形变产生，其特点是在深度方向急速衰减，深度方向的能量保持范围仅有1个波长的大小，而在长度方向的能量衰减则相对大幅减小。

基于声表面波微流体驱动技术的液体雾化装置，将液体置于压电芯片表面，当瑞利(Rayleigh)声表面波在压电芯片表面行进时，就会向液体辐射能量，使液体雾化为微米级的液滴。

发明内容

发明人发现，声表面波在压电芯片表面行进时，压电芯片边缘处的声表面波能量发生急速衰减，而将待雾化液体置于压电芯片表面不能对压电芯片边缘处急速衰减的声表面波能量加以利用，能量损耗严重，导致雾化效率不高。基于此，本发明实施例有必要提出一种液体雾化装置及相关方法以解决或部分解决上述问题，本发明提出的技术方案如下：

作为本发明实施例的第一方面，本发明提供一种液体雾化装置，包括：液体雾化装置本体；所述液体雾化装置本体包括基座、散热片、压电芯片、叉指换能器和多孔材料吸液层；

所述基座内部中空形成储液槽，以存储待雾化液体；

所述基座的至少一侧壁设置有进液管道，所述进液管道连通所述储液槽；

所述散热片与所述基座固定连接，并至少部分伸入所述储液槽内；

所述压电芯片的上表面设置有所述叉指换能器，所述压电芯片的下表面与所述散热片相贴合；

所述多孔材料吸液层竖直设置于所述压电芯片的侧面，并与所述压电芯片之间具有预设间隙，且所述多孔材料吸液层一端部插入所述储液槽中，以引出所述储液槽中的液体至所述压电芯片边缘；

所述叉指换能器在射频信号驱动下，在压电芯片产生声表面波和体声波，以使多孔材料吸液层引出的液体发生雾化。

在一个或一些可选的实施例中，所述压电芯片为双向压电芯片，所述多孔材料吸液层的数量为两组；

所述叉指换能器设置于所述压电芯片的上表面的中心区域。

在一个或一些可选的实施例中，所述散热片的长度大于所述压电芯片的长度，两组所述多孔材料吸液层分别设置于所述压电芯片的两侧边缘，且所述多孔材料吸液层至少部分贴合所述散热片的端部；

所述散热片的两端部设置有台阶，所述多孔材料吸液层与所述压电芯片的所述预设间隙等于所述台阶的宽度。

在一个或一些可选的实施例中，所述液体雾化装置本体还包括：压紧机构；

所述压紧机构设置于所述基座中，并将所述多孔材料吸液层压紧贴合所述散热片的端部。

在一个或一些可选的实施例中，所述压紧机构包括固定板和波形弹簧；