[发明专利]一种MEMS超微液体喷射芯片

说明书

本发明公开一种MEMS超微液体喷射芯片，包括：液体通路，具有固定的液体流向；微孔雾化组件，包括沿着液体流向依次设置在所述液体通路上的第一微喷孔板、第二微喷孔板和第三微喷孔板，所述第一微喷孔板、第二微喷孔板和第三微喷孔板上均具有微孔阵列，其孔径依次递减，在微孔阵列上还设置微孔开关；所述第一微喷孔板、第二微喷孔板和第三微喷孔板之间分别形成第一液体腔和第二液体腔；电路控制模块，通过控制微孔雾化组件的形变实现液体的吸入和喷出。利用MEMS工艺制作的微喷孔板能够实现微米级甚至纳米级的超微孔径，逐级设置在液体通路中可实现液体的层层雾化，实现超微雾化颗粒和超大雾化流量，并且具有结构简单、体积小、功耗低的显著优势，尤其适用于要求严苛的工作场景。

技术领域

本发明涉及雾化技术领域，特别涉及一种MEMS超微液体喷射芯片。

背景技术

随着空气污染的日趋严重，哮喘、支气管炎、鼻炎等呼吸道疾病的发生率也逐年升高。相对于传统给药方式，吸入治疗的给药方法在减轻呼吸道疾病等方面独具优势：1、吸入的药物可直达呼吸道和肺部，经肺部毛细血管直接进入血液，因此起效快，更有效；2、由于药物直接吸入呼吸道，避免肝脏的首过效应，用量少，减少药物的毒副作用；3、湿化气道、稀释痰液，可以普遍应用于各种呼吸道疾病，尤其适用于儿童和老人。

在临床医疗领域中，雾化器是实现吸入治疗的主要方式，目前应用较为广泛的雾化器主要有超声波雾化器和网式雾化器，无论是超声波雾化器还是网式雾化器，其能够实现的最小药物颗粒约为5μm，喷雾速度约为0.25 ml/min，例如欧姆龙NE-U22网式雾化器。雾化颗粒大小和雾化速度是雾化器最重要的两个参数，上述颗粒尺寸和雾化速度虽然是行业领先的数值，但仍然不能满足市场的应用需求，这是因为，对于健康医疗级应用来说，雾化颗粒达到0.5um以下，才能够完全实现肺部精准给药，不对人体产生副作用；而在健康生活领域，例如电子烟领域的应用，只有在单位时间内产生足量的雾化气体，才能够满足用户的体验需求。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种MEMS超微液体喷射芯片，通过结构设计和制造工艺的改进来实现超微雾化颗粒和超大雾化流量。

本发明采用的技术方案为：一种MEMS超微液体喷射芯片，包括：液体通路，具有固定的液体流向；微孔雾化组件，包括沿着液体流向依次设置在所述液体通路上的第一微喷孔板、第二微喷孔板和第三微喷孔板，所述第一微喷孔板、第二微喷孔板和第三微喷孔板上均具有微孔阵列，在微孔阵列上设置微孔开关；所述第一微喷孔板和第二微喷孔板之间形成第一液体腔，所述第二微喷孔板和第三微喷孔板之间形成第二液体腔，第一微喷孔板的孔径、第二微喷孔板的孔径和第三微喷孔板的孔径依次递减；电路控制模块，通过控制微孔雾化组件的形变实现液体的吸入和喷出；所述微孔雾化组件和电路控制模块采用MEMS工艺一体化制作而成。

优选地，所述第二微喷孔板采用压电材料制作而成，电路控制模块通过施加电压控制第二微喷孔板的形变来实现液体的吸入和喷出。

优选地，所述第一微喷孔板、第二微喷孔板和第三微喷孔板均采用压电材料制作而成，电路控制模块通过施加电压控制第一微喷孔板、第二微喷孔板和第三微喷孔板的形变来实现液体的吸入和喷出。

优选地，所述第一微喷孔板的微孔孔径为8μm ~12μm，第二微喷孔板的微孔孔径为3μm ~7μm，第三微喷孔板的微孔孔径为0.1μm~0.5μm。

优选地，所述第一微喷孔板、第二微喷孔板和第三微喷孔板的微孔阵列孔径分别为10μm、5μm和0.3μm。

优选地，所述液体是指药液或烟油。

与现有技术相比，本发明存在以下技术效果：