[發明專利]一種超聲波電流體按需噴射裝置及其噴射液滴的方法

在審

• 申請號: 202110096000.6
• 申請日: 2021-01-25
• 公開（公告）號: CN112936845A
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發明（設計）人: 鐘宋義;魯耀輝;張丹;楊揚;彭艷;蒲華燕;孫鈺;劉富檣
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: B29C64/112
• 分類號: B29C64/112;B29C64/205;B33Y30/00;B06B1/06
• 代理公司: 上海新隆知識產權代理事務所(普通合伙) 31366
• 代理人: 金利琴

1.一種超聲波電流體按需噴射裝置，其特征在于：包括基板(1)，帶孔板(2)，介質基底(4)，壓電元件(5)，激勵信號源(6)，電聲換能器(7)，儲料腔(9)和高壓電源(10)；其中基板(1)接地，導電材質的帶孔板(2)連接在儲料腔(9)上，同時與高壓電源(10)連接，儲料腔(9)上開有溶液進口(3)，噴射材料(11)可以從溶液進口(3)持續供應到儲料腔(9)中，儲料腔(9)底端連接在介質基底(4)上，介質基底(4)與噴射材料(11)接觸的一面上做成凹面聲透鏡(8)或者接有菲涅爾聲透鏡(12)，同時介質基底(4)、儲料腔(9)以及帶孔板(2)除溶液進口(3)以外的形狀為軸對稱形狀，介質基底(4)底部與電聲換能器(7)連接，聲電換能器(7)上的壓電元件(5)受激勵信號源(6)控制。

2.根據權利要求1所述的超聲波電流體按需噴射裝置，其特征在于：所述介質基底(4)和菲涅爾聲透鏡(12)的材料與噴射材料(11)聲耦合。

3.根據權利要求1所述的超聲波電流體按需噴射裝置，其特征在于：所述凹面聲透鏡(8)或菲涅爾聲透鏡(12)的焦點位于帶孔板(2)的孔中心軸線上并位于孔的出口附近。

4.一種利用權利要求1所述的超聲波電流體按需噴射裝置噴射液滴的方法，其特征在于包括以下步驟：

(a)將帶孔板(2)，儲料腔(9)，介質基底(4)中的雜質清除干凈；

(b)通過壓力從溶液進口(3)輸入噴射材料(11)，并使噴射材料(11)充滿儲料腔(9)，液面位置處于帶孔板(2)上的小孔處；

(c)通過高壓電源(10)輸入脈沖高壓到帶孔板(2)上，使帶孔板(2)和基板(1)之間形成靜電場，同時激勵信號源(6)輸出脈沖信號到壓電元件(5)上，振動引發超聲波，通過介質基底(4)上的凹面聲透鏡(8)或菲涅爾聲透鏡(12)聚焦于帶孔板(2)的小孔處，在聲壓力和電場力的同時驅動下液面變形并發生噴射；

脈沖高壓及激勵信號同時撤去后，噴射出的液體發生頸縮斷裂，形成液滴并沉積到基板(1)上，完成一個噴射周期。