JP7336663B2 - Liquid atomization system and mist generation system - Google Patents

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Description

本開示は、一般に、液体霧化システム及びミスト発生システムに関し、より詳細には、対象液体を霧化することで形成された液滴粒子を放出させる液体霧化システム、及びそれを備えるミスト発生システムに関するものである。 FIELD OF THE DISCLOSURE The present disclosure relates generally to liquid atomization systems and mist generation systems, and more particularly to liquid atomization systems that emit droplet particles formed by atomizing a target liquid, and mist generation systems comprising the same. It is about.

特許文献１には、弾性表面波を用いた超音波霧化器が記載されている。特許文献１に開示された超音波霧化器は、一対の櫛形電極が形成される圧電材料からなる振動子と、振動子とギャップを介して振動子の一部に配置され、ギャップ端にスリットが形成されるカバーと、ギャップに液体を供給する手段と、を備えている。 Patent Literature 1 describes an ultrasonic atomizer using surface acoustic waves. The ultrasonic atomizer disclosed in Patent Document 1 includes a vibrator made of a piezoelectric material on which a pair of comb-shaped electrodes is formed, and a part of the vibrator with a gap between the vibrator and a slit formed at the end of the gap. and means for supplying liquid to the gap.

特許文献１に開示された超音波霧化器では、カバーと振動子との間に供給された液体は、カバーと振動子との間のスリットから出てくる。液体は、その後、薄く広がり、液面上には振動子上の弾性表面波による振動によって、キャピラリ波が生じ、そこから霧化が行われる。 In the ultrasonic atomizer disclosed in Patent Document 1, the liquid supplied between the cover and the vibrator comes out from the slit between the cover and the vibrator. After that, the liquid spreads thinly, and capillary waves are generated on the surface of the liquid by vibration of the surface acoustic waves on the vibrator, and atomization is performed therefrom.

特開平７－２３２１１４号公報JP-A-7-232114

特許文献１に開示された超音波霧化器では、ギャップから出た液体の液膜厚が厚くなり、ナノメートルサイズの粒径を有する液滴粒子を発生させることが困難であった。ここにおいて、「ナノメートルサイズ」とは、１ｎｍ～９９９ｎｍである。また、特許文献１に開示された超音波霧化器では、スリットから出てくる液体の広がる面積が定まらないため、噴霧量の安定化が難しかった。 In the ultrasonic atomizer disclosed in Patent Document 1, the film thickness of the liquid coming out of the gap becomes thick, and it is difficult to generate droplet particles having nanometer-size particle diameters. Here, "nanometer size" is 1 nm to 999 nm. In addition, in the ultrasonic atomizer disclosed in Patent Document 1, it is difficult to stabilize the spray amount because the spread area of the liquid coming out of the slit is not fixed.

本開示の目的は、ナノメートルサイズの粒径を有する液滴粒子を、より安定した噴霧量で放出させることが可能な液体霧化システム及びミスト発生システムを提供することにある。 An object of the present disclosure is to provide a liquid atomization system and a mist generation system capable of ejecting droplet particles having a nanometer-sized particle size with a more stable spray amount.

本開示に係る一態様の液体霧化システムは、基板と、ＩＤＴ電極と、カバー部材と、を備える。前記基板は、表面及び裏面を有する。前記基板は、圧電基板又は支持基板上に圧電体層が設けられた構成である。前記ＩＤＴ電極は、前記基板の前記表面上に設けられている。前記ＩＤＴ電極は、前記基板に表面弾性波を発生させる。前記カバー部材は、前記基板の厚さ方向から見て前記表面弾性波の伝搬方向において前記ＩＤＴ電極に並んでいる。前記カバー部材は、前記基板の前記表面側に設けられて前記基板の前記表面との間に対象液体が供給される間隙を形成している。前記カバー部材又は前記基板は、前記間隙に前記対象液体を供給するための供給孔を有する。前記カバー部材は、貫通孔を有する。前記貫通孔は、前記カバー部材を前記厚さ方向に貫通し、前記間隙に供給された前記対象液体が前記間隙を通して搬送される位置に形成されている。前記貫通孔は、前記厚さ方向から見て、前記ＩＤＴ電極と前記供給孔とを結ぶ一直線上で前記ＩＤＴ電極と前記供給孔との間に位置している。前記液体霧化システムでは、前記ＩＤＴ電極により前記表面弾性波を発生させているときに、前記間隙内の前記対象液体に作用する摩擦力によって前記対象液体が前記表面弾性波の伝搬方向とは逆方向に搬送される。前記液体霧化システムでは、前記厚さ方向から見て前記基板の前記表面のうち前記貫通孔に重なる規定領域上で前記対象液体の霧化によって形成された液滴粒子が前記貫通孔から放出される。 A liquid atomization system according to one aspect of the present disclosure includes a substrate, an IDT electrode, and a cover member. The substrate has a front side and a back side. The substrate is a piezoelectric substrate or a structure in which a piezoelectric layer is provided on a support substrate . The IDT electrode is provided on the surface of the substrate. The IDT electrodes generate surface acoustic waves on the substrate. The cover member is aligned with the IDT electrode in the propagation direction of the surface acoustic wave when viewed from the thickness direction of the substrate. The cover member is provided on the surface side of the substrate and forms a gap between the cover member and the surface of the substrate through which the target liquid is supplied. The cover member or the substrate has a supply hole for supplying the target liquid to the gap. The cover member has a through hole. The through hole penetrates the cover member in the thickness direction and is formed at a position where the target liquid supplied to the gap is conveyed through the gap. The through hole is positioned between the IDT electrode and the supply hole on a straight line connecting the IDT electrode and the supply hole when viewed from the thickness direction. In the liquid atomization system, when the surface acoustic wave is generated by the IDT electrode, the target liquid moves in the direction opposite to the propagation direction of the surface acoustic wave due to the frictional force acting on the target liquid in the gap. direction. In the liquid atomization system, droplet particles formed by atomization of the target liquid are ejected from the through-holes on a prescribed region of the surface of the substrate that overlaps with the through-holes when viewed in the thickness direction. be.

本開示に係る一態様のミスト発生システムは、前記液体霧化システムと、前記液体霧化システムにおける前記間隙へ前記供給孔を介して前記対象液体を供給する液体供給部と、を備える。 A mist generation system according to one aspect of the present disclosure includes the liquid atomization system and a liquid supply unit that supplies the target liquid to the gap in the liquid atomization system through the supply hole .

本開示の液体霧化システム及びミスト発生システムでは、ナノメートルサイズの粒径を有する液滴粒子を、より安定した噴霧量で放出させることが可能となる。 In the liquid atomization system and the mist generation system of the present disclosure, droplet particles having nanometer-size particle diameters can be discharged at a more stable spray amount.

図１は、実施形態１に係る液体霧化システムの平面図である。FIG. 1 is a plan view of a liquid atomization system according to Embodiment 1. FIG. 図２は、同上の液体霧化システムを示し、図１のＡ－Ａ線断面図である。FIG. 2 shows the same liquid atomization system and is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 図３は、同上の液体霧化システムの動作説明図である。FIG. 3 is an explanatory view of the operation of the liquid atomization system of the same. 図４Ａは、図１の構成において貫通孔の内径を０．１ｍｍ～０．５ｍｍとした場合の動作説明図である。図４Ｂは、図１の構成において貫通孔の内径を１．０ｍｍ～１．５ｍｍとした場合の動作説明図である。図４Ｃは、図１の構成において貫通孔の内径を２．０ｍｍとした場合の動作説明図である。図４Ｄは、図１の構成において貫通孔の内径を３．０ｍｍとした場合の動作説明図である。FIG. 4A is an explanatory diagram of operation when the inner diameter of the through hole is set to 0.1 mm to 0.5 mm in the configuration of FIG. FIG. 4B is an explanatory diagram of operation when the inner diameter of the through hole is set to 1.0 mm to 1.5 mm in the configuration of FIG. FIG. 4C is an explanatory view of operation when the inner diameter of the through hole is set to 2.0 mm in the configuration of FIG. FIG. 4D is an explanatory diagram of operation when the inner diameter of the through hole is 3.0 mm in the configuration of FIG. 図５は、図１の構成において貫通孔の径を０．１ｍｍとした場合の液滴粒径の個数分布図である。FIG. 5 is a number distribution diagram of droplet diameters when the diameter of the through-hole is set to 0.1 mm in the configuration of FIG. 図６は、図１の構成において貫通孔の径を１．０ｍｍとした場合の液滴粒径の個数分布図である。FIG. 6 is a number distribution diagram of droplet diameters when the diameter of the through-hole is set to 1.0 mm in the configuration of FIG. 図７は、図１の構成において貫通孔の径を２．０ｍｍとした場合の液滴粒径の個数分布図である。FIG. 7 is a number distribution diagram of droplet diameters when the diameter of the through-hole is set to 2.0 mm in the configuration of FIG. 図８は、実施形態１の変形例１に係る液体霧化システムの断面図である。8 is a cross-sectional view of a liquid atomization system according to Modification 1 of Embodiment 1. FIG. 図９は、実施形態１の変形例２に係る液体霧化システムの断面図である。9 is a cross-sectional view of a liquid atomization system according to Modification 2 of Embodiment 1. FIG. 図１０は、実施形態１の変形例３に係る液体霧化システムの断面図である。10 is a cross-sectional view of a liquid atomization system according to Modification 3 of Embodiment 1. FIG. 図１１は、実施形態１の変形例４に係る液体霧化システムの断面図である。11 is a cross-sectional view of a liquid atomization system according to Modification 4 of Embodiment 1. FIG. 図１２は、実施形態２に係る液体霧化システムの平面図である。12 is a plan view of a liquid atomization system according to Embodiment 2. FIG. 図１３は、実施形態３に係る液体霧化システムの平面図である。13 is a plan view of a liquid atomization system according to Embodiment 3. FIG. 図１４は、変形例に係る液体霧化システムの平面図である。FIG. 14 is a plan view of a liquid atomization system according to a modification.

下記の実施形態１～３等において説明する図１～４Ｄ、８～１４は、模式的な図であり、図中の各構成要素の大きさや厚さそれぞれの比が、必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。 1 to 4D and 8 to 14 described in the following Embodiments 1 to 3 etc. are schematic diagrams, and the ratio of the size and thickness of each component in the diagram does not necessarily correspond to the actual dimensional ratio. It doesn't necessarily reflect that.

（実施形態１）
以下では、実施形態１に係る液体霧化システム１について図１～３に基づいて説明する。 (Embodiment 1)
A liquid atomization system 1 according to Embodiment 1 will be described below with reference to FIGS.

（１）概要
実施形態１に係る液体霧化システム１は、例えば、表面弾性波のエネルギを対象液体１００に与えて対象液体１００を霧化する。液体霧化システム１では、対象液体１００を霧化することによって形成された液滴粒子を放出する。ここにおいて、液体霧化システム１は、基板２と、ＩＤＴ（Interdigital Transducer）電極３と、カバー部材６と、を備える。基板２は、圧電性を有する。ＩＤＴ電極３は、基板２に表面弾性波を発生させる。液体霧化システム１では、基板２とカバー部材６との間に形成される間隙７に対象液体１００が供給される。対象液体１００は、例えば、水、アロマオイル、美容用の液体、医療用の液体等である。液体霧化システム１は、例えば、ミストディフューザに適用することができる。 (1) Overview The liquid atomization system 1 according to the first embodiment atomizes the target liquid 100 by applying surface acoustic wave energy to the target liquid 100, for example. The liquid atomization system 1 emits droplet particles formed by atomizing a target liquid 100 . Here, the liquid atomization system 1 includes a substrate 2 , an IDT (Interdigital Transducer) electrode 3 and a cover member 6 . The substrate 2 has piezoelectricity. The IDT electrodes 3 generate surface acoustic waves on the substrate 2 . In the liquid atomization system 1 , the target liquid 100 is supplied to the gap 7 formed between the substrate 2 and the cover member 6 . The target liquid 100 is, for example, water, aroma oil, cosmetic liquid, medical liquid, or the like. The liquid atomization system 1 can be applied to mist diffusers, for example.

（２）液体霧化システムの詳細
液体霧化システム１は、図１～３に示すように、基板２と、ＩＤＴ電極３と、カバー部材６と、を備える。 (2) Details of Liquid Atomization System The liquid atomization system 1 includes a substrate 2, an IDT electrode 3, and a cover member 6, as shown in FIGS.

基板２は、表面２１及び裏面２２を有する。表面２１及び裏面２２は、基板２の厚さ方向Ｄ０において離れており、基板２の厚さ方向Ｄ０に交差する。基板２の表面２１及び裏面２２は、例えば、基板２の厚さ方向Ｄ０に直交している。基板２の厚さ方向Ｄ０から見て、基板２の外周形状は、例えば、長方形状である。 The substrate 2 has a front side 21 and a back side 22 . The front surface 21 and the back surface 22 are separated in the thickness direction D0 of the substrate 2 and intersect the thickness direction D0 of the substrate 2 . The front surface 21 and the rear surface 22 of the substrate 2 are orthogonal to the thickness direction D0 of the substrate 2, for example. When viewed from the thickness direction D0 of the substrate 2, the outer peripheral shape of the substrate 2 is, for example, a rectangular shape.

基板２は、上述のように圧電性を有する。基板２は、圧電基板であり、一例として、１２８°ＹカットＬｉＮｂＯ３単結晶基板である。基板２の材料は、ＬｉＮｂＯ３に限らず、例えば、ＬｉＴａＯ３等でもよい。基板２のカット角は、１２８°に限らず、１２８°以外のカット角であってもよい。基板２の厚さは、例えば、０．５ｍｍであるが、これに限らない。 The substrate 2 has piezoelectric properties as described above. The substrate 2 is a piezoelectric substrate, for example, a 128° Y-cut LiNbO 3 single crystal substrate. The material of the substrate 2 is not limited to LiNbO 3 but may be LiTaO 3 or the like, for example. The cut angle of the substrate 2 is not limited to 128°, and may be a cut angle other than 128°. The thickness of the substrate 2 is, for example, 0.5 mm, but is not limited to this.

ＩＤＴ電極３は、基板２の表面２１上に設けられており、基板２に表面弾性波を発生させる。ここで、ＩＤＴ電極３は、基板２の表面２１上に直接設けられている。 The IDT electrode 3 is provided on the surface 21 of the substrate 2 and causes the substrate 2 to generate surface acoustic waves. Here, the IDT electrodes 3 are provided directly on the surface 21 of the substrate 2 .

ＩＤＴ電極３は、第１櫛形電極３１と、第２櫛形電極３２と、を有する。第１櫛形電極３１及び第２櫛形電極３２の各々は、基板２の厚さ方向から見て、櫛形状である。第１櫛形電極３１は、複数の第１電極指３１１を含む。第１櫛形電極３１は、複数の第１電極指３１１がつながっている第１導電部３１２を更に含む。第２櫛形電極３２は、複数の第２電極指３２１を含む。第２櫛形電極３２は、複数の第２電極指３２１がつながっている第２導電部３２２を更に含む。 The IDT electrode 3 has a first comb-shaped electrode 31 and a second comb-shaped electrode 32 . Each of the first comb-shaped electrode 31 and the second comb-shaped electrode 32 has a comb shape when viewed from the thickness direction of the substrate 2 . First comb-shaped electrode 31 includes a plurality of first electrode fingers 311 . The first comb-shaped electrode 31 further includes a first conductive portion 312 to which the plurality of first electrode fingers 311 are connected. The second comb-shaped electrode 32 includes a plurality of second electrode fingers 321 . The second comb-shaped electrode 32 further includes a second conductive portion 322 to which a plurality of second electrode fingers 321 are connected.

ＩＤＴ電極３の材料は、例えば、アルミニウムであるが、これに限らず、他の金属又は合金等であってもよい。また、ＩＤＴ電極３は、単層構造に限らず積層構造を有していてもよい。 The material of the IDT electrode 3 is, for example, aluminum, but is not limited to this and may be other metals, alloys, or the like. Moreover, the IDT electrode 3 may have a laminated structure without being limited to a single-layer structure.

以下では、説明の便宜上、基板２の厚さ方向Ｄ０を第１方向Ｄ１とし、第１櫛形電極３１の第１電極指３１１の並んでいる方向を第２方向Ｄ２とし、第１方向Ｄ１と第２方向Ｄ２とに直交する方向を第３方向Ｄ３として説明することもある。 Hereinafter, for convenience of explanation, the thickness direction D0 of the substrate 2 is defined as a first direction D1, the direction in which the first electrode fingers 311 of the first comb electrodes 31 are arranged is defined as a second direction D2, and the first direction D1 and the first direction D1 are defined as the first direction D2. A direction perpendicular to the two directions D2 may be described as a third direction D3.

ＩＤＴ電極３では、複数の第１電極指３１１と複数の第２電極指３２１とが、第２方向Ｄ２において１つずつ交互に並んでいる。第２方向Ｄ２において隣り合う第１電極指３１１と第２電極指３２１とは互いに離れている。図示例では、図１～３等はあくまで模式図であり、ＩＤＴ電極３における第１電極指３１１及び第２電極指３２１の数を実際の数よりも少なく描いてある。 In the IDT electrode 3, the plurality of first electrode fingers 311 and the plurality of second electrode fingers 321 are alternately arranged one by one in the second direction D2. The first electrode fingers 311 and the second electrode fingers 321 adjacent in the second direction D2 are separated from each other. In the illustrated examples, FIGS. 1 to 3, etc. are only schematic diagrams, and the numbers of the first electrode fingers 311 and the second electrode fingers 321 of the IDT electrode 3 are drawn smaller than the actual numbers.

ＩＤＴ電極３では、第１導電部３１２と第２導電部３２２とが第３方向Ｄ３において互いに対向している。複数の第１電極指３１１は、第１導電部３１２につながっており、第２導電部３２２側に延びている。第３方向Ｄ３において、複数の第１電極指３１１の長さは、互いに同じである。複数の第１電極指３１１の先端は、第３方向Ｄ３において第２導電部３２２から離れている。第３方向Ｄ３において、複数の第２電極指３２１の長さは、互いに同じである。複数の第２電極指３２１の先端は、第３方向Ｄ３において第１導電部３１２から離れている。 In the IDT electrode 3, the first conductive portion 312 and the second conductive portion 322 face each other in the third direction D3. The plurality of first electrode fingers 311 are connected to the first conductive portion 312 and extend toward the second conductive portion 322 . The plurality of first electrode fingers 311 have the same length in the third direction D3. Tips of the plurality of first electrode fingers 311 are separated from the second conductive portion 322 in the third direction D3. The plurality of second electrode fingers 321 have the same length in the third direction D3. Tips of the plurality of second electrode fingers 321 are separated from the first conductive portion 312 in the third direction D3.

ＩＤＴ電極３は、複数の第１電極指３１１と複数の第２電極指３２１とで決まる交差領域３３を有する。交差領域３３は、複数の第１電極指３１１の先端の第１包絡線と複数の第２電極指３２１の先端の第２包絡線との間の領域である。交差領域３３の外周線は、第１包絡線及び第２包絡線を含む。なお、図１では、交差領域３３を見やすくするために、交差領域３３の外周線を、複数の第１電極指３１１の先端及び複数の第２電極指３２１の先端から僅かに離してある。同様に、図１では、交差領域３３を見やすくするために、交差領域３３の外周線を、図１における左端の第１電極指３１１及び右端の第２電極指３２１から僅かに離してある。 The IDT electrode 3 has an intersection region 33 defined by the plurality of first electrode fingers 311 and the plurality of second electrode fingers 321 . The intersection region 33 is a region between the first envelope at the tips of the plurality of first electrode fingers 311 and the second envelope at the tips of the plurality of second electrode fingers 321 . The perimeter of intersection region 33 includes a first envelope and a second envelope. Note that in FIG. 1 , the outer periphery of the intersection region 33 is slightly separated from the tips of the plurality of first electrode fingers 311 and the tips of the plurality of second electrode fingers 321 in order to make the intersection region 33 easier to see. Similarly, in FIG. 1, the outer periphery of the intersection region 33 is slightly separated from the leftmost first electrode finger 311 and the rightmost second electrode finger 321 in FIG. 1 in order to make the intersection region 33 easier to see.

基板２とＩＤＴ電極３とを含む表面弾性波素子５は、ＩＤＴ電極３により表面弾性波を発生させる。より詳細には、表面弾性波素子５は、第１櫛形電極３１と第２櫛形電極３２との間に例えば高周波電源から高周波電圧が印加されることにより、表面弾性波を発生させる。高周波電圧の周波数は、例えば、数ＭＨｚ～数百ＭＨｚであり、一例として４０ＭＨｚであるが、これに限らない。液滴粒子の粒径を小さくする観点からは、高周波電圧の周波数が高いほうが好ましい。 A surface acoustic wave device 5 including a substrate 2 and an IDT electrode 3 generates a surface acoustic wave with the IDT electrode 3 . More specifically, the surface acoustic wave element 5 generates surface acoustic waves by applying a high frequency voltage from, for example, a high frequency power source between the first comb-shaped electrode 31 and the second comb-shaped electrode 32 . The frequency of the high-frequency voltage is, for example, several MHz to several hundred MHz, and is 40 MHz as an example, but is not limited to this. From the viewpoint of reducing the particle size of droplet particles, it is preferable that the frequency of the high-frequency voltage is high.

表面弾性波素子５では、ＩＤＴ電極３は、交差領域３３において、基板２に表面弾性波を励振させる。表面弾性波は、基板２における伝搬領域２３を伝搬する。ここで、伝搬領域２３は、交差領域３３を第２方向Ｄ２に延長した延長領域に基板２の厚さ方向で重複する領域である。表面弾性波の振幅を小さくする観点からは、ＩＤＴ電極３への投入エネルギが一定の場合、第３方向Ｄ３における交差領域３３の幅は、広いほうが好ましい。 In the surface acoustic wave device 5 , the IDT electrodes 3 excite surface acoustic waves in the substrate 2 in the crossing regions 33 . A surface acoustic wave propagates through a propagation region 23 in the substrate 2 . Here, the propagation region 23 is a region that overlaps in the thickness direction of the substrate 2 with an extension region obtained by extending the intersection region 33 in the second direction D2. From the viewpoint of reducing the amplitude of the surface acoustic wave, it is preferable that the width of the intersection region 33 in the third direction D3 is wide when the input energy to the IDT electrode 3 is constant.

伝搬領域２３の幅（以下、伝搬幅ともいう）Ｌ１は、第３方向Ｄ３における交差領域３３の幅と同じである。伝搬幅Ｌ１は、例えば、１ｍｍ～１０ｍｍである。 A width (hereinafter also referred to as a propagation width) L1 of the propagation region 23 is the same as the width of the intersection region 33 in the third direction D3. The propagation width L1 is, for example, 1 mm to 10 mm.

表面弾性波素子５は、反射器４を更に備えている。反射器４は、基板２の表面２１上に設けられている。反射器４は、第２方向Ｄ２においてＩＤＴ電極３と並んでいる。反射器４は、ＩＤＴ電極３により発生された表面弾性波を反射する。したがって、実施形態１に係る液体霧化システム１では、伝搬領域２３は、基板２の厚さ方向から見たＩＤＴ電極３を基準として反射器４側とは反対側にある。つまり、表面弾性波素子５では、反射器４、ＩＤＴ電極３及び伝搬領域２３が、この順に並んでいる。 The surface acoustic wave device 5 further has a reflector 4 . Reflector 4 is provided on surface 21 of substrate 2 . The reflector 4 is aligned with the IDT electrode 3 in the second direction D2. Reflector 4 reflects the surface acoustic waves generated by IDT electrode 3 . Therefore, in the liquid atomization system 1 according to Embodiment 1, the propagation region 23 is on the side opposite to the reflector 4 side with respect to the IDT electrode 3 as viewed in the thickness direction of the substrate 2 . That is, in the surface acoustic wave device 5, the reflector 4, the IDT electrode 3, and the propagation region 23 are arranged in this order.

反射器４は、第１電極４１と、第２電極４２と、を有している。第１電極４１及び第２電極４２の各々は、基板２の厚さ方向Ｄ０から見てＩＤＴ電極３と同様に櫛形状である。反射器４の材料は、例えば、アルミニウムであるが、これに限らず、他の金属又は合金等であってもよい。 The reflector 4 has a first electrode 41 and a second electrode 42 . Each of the first electrode 41 and the second electrode 42 has a comb-like shape when viewed from the thickness direction D0 of the substrate 2, similarly to the IDT electrode 3. As shown in FIG. The material of the reflector 4 is, for example, aluminum, but is not limited to this and may be other metals, alloys, or the like.

反射器４は、第１電極４１及び第２電極４２を有する形状に限らず、例えば、短絡グレーティング、開放グレーティング等であってもよい。 The reflector 4 is not limited to the shape having the first electrode 41 and the second electrode 42, and may be, for example, a short-circuit grating, an open grating, or the like.

カバー部材６は、基板２の表面２１側に設けられている。カバー部材６は、基板２の表面２１との間に対象液体１００が供給される間隙７を形成している。ここにおいて、カバー部材６は、基板２の厚さ方向Ｄ０において基板２と対向している。実施形態１に係る液体霧化システム１では、カバー部材６と基板２との間の空間が間隙７を構成している。ナノメートルサイズの液滴粒子を得るためには、基板２の厚さ方向Ｄ０における間隙７のギャップ長は、例えば、０．２ｍｍ以下であるのが好ましい。「ナノメートルサイズ」とは、１ｎｍ～９９９ｎｍである。また、基板２の厚さ方向Ｄ０における間隙７のギャップ長は、例えば、１０μｍ以上であるのが好ましい。実施形態１に係る液体霧化システム１は、制限部８を備えている。制限部８は、少なくとも一部が基板２とカバー部材６との間に介在し、対象液体１００が基板２の表面２１上において広がる範囲を制限する。液体霧化システム１は、制限部８を２つ備えている。２つの制限部８の各々の材料は、表面弾性波を減衰させにくい材料であり、例えば、コーティング剤であるが、これに限らない。 The cover member 6 is provided on the surface 21 side of the substrate 2 . The cover member 6 forms a gap 7 with the surface 21 of the substrate 2 to which the target liquid 100 is supplied. Here, the cover member 6 faces the substrate 2 in the thickness direction D0 of the substrate 2 . In the liquid atomization system 1 according to Embodiment 1, the space between the cover member 6 and the substrate 2 constitutes the gap 7 . In order to obtain nanometer-sized droplet particles, the gap length of the gap 7 in the thickness direction D0 of the substrate 2 is preferably 0.2 mm or less, for example. "Nanometer size" is between 1 nm and 999 nm. Moreover, the gap length of the gap 7 in the thickness direction D0 of the substrate 2 is preferably 10 μm or more, for example. The liquid atomization system 1 according to Embodiment 1 includes a restriction section 8 . At least a portion of the restricting portion 8 is interposed between the substrate 2 and the cover member 6 and restricts the range over which the target liquid 100 spreads on the surface 21 of the substrate 2 . The liquid atomization system 1 has two restrictors 8 . The material of each of the two restricting portions 8 is a material that does not easily attenuate surface acoustic waves, such as a coating agent, but is not limited to this.

カバー部材６は、基板２の厚さ方向Ｄ０から見て表面弾性波の伝搬方向においてＩＤＴ電極３に並んでいる。ここで、カバー部材６とＩＤＴ電極３とは第２方向Ｄ２において並んでいる。カバー部材６とＩＤＴ電極３とは、第２方向Ｄ２において離れている。 The cover member 6 is aligned with the IDT electrode 3 in the propagation direction of the surface acoustic wave when viewed from the thickness direction D0 of the substrate 2 . Here, the cover member 6 and the IDT electrodes 3 are arranged in the second direction D2. The cover member 6 and the IDT electrode 3 are separated in the second direction D2.

カバー部材６は、板状である。カバー部材６は、カバー部材６の厚さ方向を基板２の厚さ方向Ｄ０と揃えるように配置されている。 The cover member 6 is plate-shaped. The cover member 6 is arranged so that the thickness direction of the cover member 6 is aligned with the thickness direction D0 of the substrate 2 .

基板２の厚さ方向Ｄ０から見て、カバー部材６の外周形状は、例えば、長方形状である。基板２の厚さ方向Ｄ０から見て、カバー部材６は、基板２よりも小さい。カバー部材６は、カバー部材６の長手方向を第２方向Ｄ２に揃え、カバー部材６の短手方向を第３方向Ｄ３に揃えるように配置されている。第２方向Ｄ２におけるカバー部材６の長さは、第２方向Ｄ２における伝搬領域２３の長さよりも短い。第３方向Ｄ３におけるカバー部材６の長さは、第３方向Ｄ３における伝搬領域２３の長さ（伝搬幅Ｌ１）よりも長い。基板２の厚さ方向Ｄ０から見て、伝搬領域２３は、第３方向Ｄ３においてカバー部材６の両端よりも内側に位置している。 The outer peripheral shape of the cover member 6 is, for example, a rectangular shape when viewed from the thickness direction D0 of the substrate 2 . The cover member 6 is smaller than the substrate 2 when viewed from the thickness direction D0 of the substrate 2 . The cover member 6 is arranged so that the longitudinal direction of the cover member 6 is aligned with the second direction D2 and the lateral direction of the cover member 6 is aligned with the third direction D3. The length of the cover member 6 in the second direction D2 is shorter than the length of the propagation region 23 in the second direction D2. The length of the cover member 6 in the third direction D3 is longer than the length (propagation width L1) of the propagation region 23 in the third direction D3. Seen from the thickness direction D0 of the substrate 2, the propagation region 23 is located inside both ends of the cover member 6 in the third direction D3.

上述の２つの制限部８の各々は、カバー部材６の外周部のうち厚さ方向Ｄ０から見て伝搬領域２３と交差している部分に少なくとも位置している。２つの制限部８は、第２方向Ｄ２において互いに離れている。 Each of the two limiting portions 8 described above is located at least in a portion of the outer peripheral portion of the cover member 6 that intersects the propagation region 23 when viewed in the thickness direction D0. The two restricting portions 8 are separated from each other in the second direction D2.

カバー部材６は、供給孔６３と、貫通孔６４と、を有する。 The cover member 6 has a supply hole 63 and a through hole 64 .

供給孔６３は、間隙７に対象液体１００を供給するための孔である。供給孔６３は、カバー部材６を基板２の厚さ方向Ｄ０に貫通している。要するに、供給孔６３は、カバー部材６の厚さ方向に貫通している。供給孔６３は、基板２の厚さ方向Ｄ０から見て、例えば、円形状である。 The supply hole 63 is a hole for supplying the target liquid 100 to the gap 7 . The supply hole 63 penetrates the cover member 6 in the thickness direction D0 of the substrate 2 . In short, the supply holes 63 penetrate through the cover member 6 in the thickness direction. The supply hole 63 has, for example, a circular shape when viewed from the thickness direction D0 of the substrate 2 .

貫通孔６４は、カバー部材６を基板２の厚さ方向Ｄ０に貫通している。要するに、貫通孔６４は、カバー部材６の厚さ方向に貫通している。貫通孔６４は、間隙７に供給された対象液体１００が間隙７を通して搬送される位置に形成されている。貫通孔６４は、第２方向Ｄ２において供給孔６３から離れている。貫通孔６４は、第２方向Ｄ２において２つの制限部８の各々から離れている。 The through hole 64 penetrates the cover member 6 in the thickness direction D0 of the substrate 2 . In short, the through hole 64 penetrates through the cover member 6 in the thickness direction. The through hole 64 is formed at a position where the target liquid 100 supplied to the gap 7 is transported through the gap 7 . The through hole 64 is separated from the supply hole 63 in the second direction D2. The through hole 64 is separated from each of the two restricting portions 8 in the second direction D2.

貫通孔６４は、第１開口６４１と、第２開口６４２と、を含む。第１開口６４１は、カバー部材６における基板２側の第１面６１に形成されている。第２開口６４２は、カバー部材６における基板２側とは反対側の第２面６２に形成されている。 The through hole 64 includes a first opening 641 and a second opening 642 . The first opening 641 is formed in the first surface 61 of the cover member 6 on the substrate 2 side. The second opening 642 is formed in the second surface 62 of the cover member 6 opposite to the substrate 2 side.

貫通孔６４は、基板２の厚さ方向Ｄ０から見て、例えば、円形状である。貫通孔６４の内径については、液体霧化システム１でナノメートルサイズの液滴粒子を得るために好ましい範囲があり、一実施例では、例えば、０．８ｍｍ～１．５ｍｍである。第１開口６４１の直径及び第２開口６４２の直径は、貫通孔６４の内径と同じである。カバー部材６の厚さは、例えば、０．３～１．５ｍｍである。 The through hole 64 has, for example, a circular shape when viewed from the thickness direction D0 of the substrate 2 . The inner diameter of the through-holes 64 has a preferred range for obtaining nanometer-sized droplet particles in the liquid atomization system 1, and in one embodiment is, for example, 0.8 mm to 1.5 mm. The diameter of the first opening 641 and the diameter of the second opening 642 are the same as the inner diameter of the through hole 64 . The thickness of the cover member 6 is, for example, 0.3 to 1.5 mm.

貫通孔６４は、基板２の厚さ方向Ｄ０から見て、ＩＤＴ電極３と供給孔６３とを結ぶ一直線上でＩＤＴ電極３と供給孔６３との間に位置している。つまり、液体霧化システム１では、基板２の厚さ方向Ｄ０から見て、第２方向Ｄ２において、ＩＤＴ電極３、貫通孔６４及び供給孔６３が、この順に並んでいる。 The through hole 64 is located between the IDT electrode 3 and the supply hole 63 on a straight line connecting the IDT electrode 3 and the supply hole 63 when viewed from the thickness direction D0 of the substrate 2 . That is, in the liquid atomization system 1 , the IDT electrodes 3 , the through holes 64 and the supply holes 63 are arranged in this order in the second direction D<b>2 when viewed from the thickness direction D<b>0 of the substrate 2 .

カバー部材６の材料は、例えば、ステンレスである。カバー部材６の材料は、ステンレスに限らず、金属、樹脂等であってもよい。 The material of the cover member 6 is, for example, stainless steel. The material of the cover member 6 is not limited to stainless steel, and may be metal, resin, or the like.

液体霧化システム１では、基板２の厚さ方向Ｄ０から見て基板２の表面２１のうち貫通孔６４に重なる規定領域２１１上の対象液体１００の霧化によって形成された液滴粒子が貫通孔６４から放出される。図３では、規定領域２１１上の対象液体１００の液面１０１からの液滴粒子の放出方向を点線の矢印で模式的に示してある。 In the liquid atomization system 1, droplet particles formed by atomization of the target liquid 100 on the specified area 211 overlapping the through-hole 64 on the surface 21 of the substrate 2 when viewed from the thickness direction D0 of the substrate 2 are formed through the through-hole. 64 is released. In FIG. 3 , the direction in which droplet particles are ejected from the liquid surface 101 of the target liquid 100 on the specified area 211 is schematically indicated by dotted arrows.

対象液体１００を霧化することによって形成された液滴粒子の粒径は、ナノメートルサイズである。 The particle size of the droplet particles formed by atomizing the target liquid 100 is nanometer size.

対象液体１００を霧化することによって形成された液滴粒子の粒径は、例えば、レーザ回折法により測定した値である。より詳細には、液滴粒子の粒径は、レーザ回折式の粒度分布測定装置を用いて測定した値である。レーザ回折式の粒度分布測定装置は、例えば、Malvern Panalytical社のスプレーテック（商品名）である。スプレーテックは、例えば、レーザ光が、スプレーを通過するときに散乱した光のパターンから粒度分布を測定し、その後、散乱パターンを解析し、液滴径を計算することができる装置である。対象液体１００を霧化することによって形成された液滴粒子の粒径は、メディアン径（ｄ50）である。 The particle size of droplet particles formed by atomizing the target liquid 100 is a value measured by, for example, a laser diffraction method. More specifically, the particle size of droplet particles is a value measured using a laser diffraction particle size distribution analyzer. The laser diffraction particle size distribution analyzer is, for example, Spraytec (trade name) manufactured by Malvern Panalytical. A spray tech is a device that, for example, can measure the particle size distribution from the pattern of light scattered as laser light passes through the spray, then analyze the scattering pattern and calculate the droplet size. The particle size of droplet particles formed by atomizing the target liquid 100 is the median diameter (d 50 ).

液体霧化システム１では、対象液体１００を霧化するときには、基板２の表面２１の規定領域２１１上において対象液体１００の液面１０１が、第２開口６４２よりも第１開口６４１側に位置している。ナノメートルサイズの液滴粒子を放出させる観点から、対象液体１００を霧化するときには、規定領域２１１上の対象液体１００の液膜厚は、０．２ｍｍ以下であるのが好ましい。ここにおいて、規定領域２１１上の対象液体１００の液膜厚は、間隙７のギャップ長と略同じであるのが好ましい。 In the liquid atomization system 1 , when the target liquid 100 is atomized, the liquid surface 101 of the target liquid 100 is positioned closer to the first opening 641 than the second opening 642 on the specified area 211 of the surface 21 of the substrate 2 . ing. From the viewpoint of ejecting nanometer-sized droplet particles, when the target liquid 100 is atomized, the liquid film thickness of the target liquid 100 on the specified area 211 is preferably 0.2 mm or less. Here, it is preferable that the liquid film thickness of the target liquid 100 on the defined region 211 is substantially the same as the gap length of the gap 7 .

（２）貫通孔の内径についての検討
図１の構成において貫通孔６４の内径を種々変化させた場合それぞれについて、間隙７に対象液体１００を供給し、ＩＤＴ電極３の駆動電圧を印加して基板２に表面弾性波を発生させたときの貫通孔６４の第２開口６４２付近をカメラで撮影するとともに、液滴粒子の粒径を上述のレーザ回折式の粒度分布測定装置を用いて測定した。貫通孔６４の内径は、０．１ｍｍ～３．０ｍｍの範囲で変化させた。駆動電圧の周波数は、４０ＭＨｚとした。 (2) Investigation of the inner diameter of the through hole For each case in which the inner diameter of the through hole 64 is varied in the configuration of FIG. The vicinity of the second opening 642 of the through-hole 64 when the surface acoustic wave was generated in 2 was photographed with a camera, and the particle size of the droplet particles was measured using the laser diffraction particle size distribution measuring device described above. The inner diameter of the through-hole 64 was varied within the range of 0.1 mm to 3.0 mm. The frequency of the drive voltage was set to 40 MHz.

図４Ａ～４Ｄは、カメラで貫通孔６４の第２開口６４２付近を撮影して得られた動画に基づいて描いた模式図であり、対象液体１００の状態と、液滴粒子の放出方向を模式的に示している。図４Ａ～４Ｄでは、対象液体１００にドットのハッチングを付してある。また、図４Ａ～４Ｄでは、表面弾性波を波線矢印で模式的に示してある。また、図４Ａ～４Ｄでは、対象液体１００の搬送方向を実線の矢印で示してある。図４Ａ～４Ｃでは、液滴粒子の放出方向を点線の矢印で模式的に示してある。図４Ｄにおいて点線の矢印がないのは、液滴粒子が放出されていなかったからである。 4A to 4D are schematic diagrams drawn based on moving images obtained by photographing the vicinity of the second opening 642 of the through-hole 64 with a camera, and schematically show the state of the target liquid 100 and the ejection direction of droplet particles. clearly shown. In FIGS. 4A-4D, the target liquid 100 is hatched with dots. In addition, in FIGS. 4A to 4D, surface acoustic waves are schematically indicated by wavy arrows. 4A to 4D, the transport direction of the target liquid 100 is indicated by solid arrows. In FIGS. 4A-4C, the ejection direction of droplet particles is schematically indicated by dashed arrows. There is no dashed arrow in FIG. 4D because no droplet particles were ejected.

図４Ａは、貫通孔６４の内径を０．１ｍｍ～０．５ｍｍとした場合である。図４Ｂは、貫通孔６４の内径を１．０～１．５ｍｍとした場合である。図４Ｃは、貫通孔６４の内径を２．０ｍｍとした場合である。図４Ｄは、貫通孔６４の内径を３．０ｍｍとした場合である。 FIG. 4A shows the case where the inner diameter of the through hole 64 is 0.1 mm to 0.5 mm. FIG. 4B shows the case where the inner diameter of the through hole 64 is 1.0 to 1.5 mm. FIG. 4C shows the case where the inner diameter of the through hole 64 is 2.0 mm. FIG. 4D shows the case where the inner diameter of the through hole 64 is 3.0 mm.

図５～７は、上述のレーザ回折式の粒度分布測定装置を用いて液滴粒子の粒径を測定した測定結果の一例を示す個数基準粒径分布曲線である。図５～７の横軸は、液滴粒子の粒径である。図５～７の縦軸は、個数分布である。図５は、貫通孔６４の内径を０．１ｍｍとした場合の測定結果である。図６は、貫通孔６４の内径を１．０ｍｍとした場合の測定結果である。図７は、貫通孔６４の内径を２．０ｍｍとした場合の測定結果である。 5 to 7 are number-based particle size distribution curves showing an example of measurement results of droplet particle size measurements using the laser diffraction type particle size distribution measuring apparatus described above. The horizontal axis in FIGS. 5-7 is the particle size of the droplet particles. The vertical axis in FIGS. 5 to 7 is the number distribution. FIG. 5 shows the measurement results when the inner diameter of the through hole 64 is 0.1 mm. FIG. 6 shows the measurement results when the inner diameter of the through hole 64 is 1.0 mm. FIG. 7 shows the measurement results when the inner diameter of the through hole 64 is 2.0 mm.

図４Ａ及び５から、貫通孔６４の内径が０．１ｍｍで、毛細管現象により貫通孔６４が対象液体１００で満たされていて貫通孔６４内に空間を有していない状態では、ナノメートルサイズよりも大きな粒径の液滴粒子が放出されているが、ナノメートルサイズの液滴粒子が放出されていないことが分かる。この場合、貫通孔６４内に満たされている対象液体１００から貫通孔６４の内径に近い粒径（例えば、約１００μｍ）の液滴粒子が飛び出していることが観測され、また、カバー部材６の第２面６２上に広がった対象液体１００からも液滴粒子が放出されていることが観測された。 4A and 5, when the inner diameter of the through-hole 64 is 0.1 mm, the through-hole 64 is filled with the target liquid 100 by capillary action, and there is no space in the through-hole 64, the diameter is smaller than the nanometer size. It can be seen that although droplet particles with a larger diameter are ejected, nanometer-sized droplet particles are not ejected. In this case, it was observed that droplet particles having a particle diameter close to the inner diameter of the through-hole 64 (for example, about 100 μm) were ejected from the target liquid 100 filled in the through-hole 64 . It was observed that droplet particles were also emitted from the target liquid 100 spread on the second surface 62 .

図４Ｂ及び６から、貫通孔６４の内径が１．０ｍｍ～１．５ｍｍで、貫通孔６４が対象液体１００で満たされておらず貫通孔６４内に空間を有している状態では、ナノメートルサイズの液滴粒子が放出されていることが分かる。図６の例では、全ての液滴粒子のうち９９％以上の液滴粒子の粒径がナノメートルサイズである。図４Ｂから、貫通孔６４の内径が１．０ｍｍ～１．５ｍｍで、貫通孔６４が対象液体１００で満たされていない場合、規定領域２１１の全域が対象液体１００で覆われており、規定領域２１１の中央部上にある対象液体１００から液滴粒子が形成されることが分かる。この場合、規定領域２１１上の対象液体１００が霧化されることで形成された液滴粒子が放出されている。貫通孔６４の内径が１．０ｍｍの場合、対象液体１００が霧化されているときの規定領域２１１の中央部上にある対象液体１００の液膜厚は、間隙７のギャップ長と略同じである。これにより、液体霧化システム１では、対象液体１００の液膜厚をギャップ長と略同じ程度に薄く保つことができるので、ナノメートルサイズの液滴粒子を発生させることができる。また、液体霧化システム１では、対象液体１００において液滴粒子を発生させる領域の面積が貫通孔６４の形状で規定されるので、安定した噴霧量を確保しやすくなる。貫通孔６４の内径が１．０ｍｍの場合の液滴粒子の平均粒径は、約２００ｎｍである。また、貫通孔６４の内径が１．０ｍｍの場合のナノメートルサイズの液滴粒子の個数割合は、貫通孔６４の内径が０．１ｍｍの場合のナノメートルサイズの液滴粒子の個数割合よりも大きい。また、貫通孔６４の内径が１．０ｍｍの場合、貫通孔６４の内径が０．１ｍｍの場合と比べて、液滴粒子をより安定して放出できることが分かった。 4B and 6, when the inner diameter of the through-hole 64 is 1.0 mm to 1.5 mm, and the through-hole 64 is not filled with the target liquid 100 and has a space within the through-hole 64, the nanometer It can be seen that sized droplet particles are ejected. In the example of FIG. 6, 99% or more of all droplet particles have a nanometer size. 4B, when the inner diameter of the through-hole 64 is 1.0 mm to 1.5 mm and the through-hole 64 is not filled with the target liquid 100, the entire specified area 211 is covered with the target liquid 100, and the specified area It can be seen that droplet particles are formed from the subject liquid 100 on the central portion of 211 . In this case, droplet particles formed by atomizing the target liquid 100 on the specified area 211 are emitted. When the inner diameter of the through hole 64 is 1.0 mm, the liquid film thickness of the target liquid 100 on the central portion of the specified area 211 when the target liquid 100 is atomized is approximately the same as the gap length of the gap 7 . be. As a result, in the liquid atomization system 1, the liquid film thickness of the target liquid 100 can be kept as thin as the gap length, so nanometer-sized droplet particles can be generated. In addition, in the liquid atomization system 1, since the area of the region where droplet particles are generated in the target liquid 100 is defined by the shape of the through hole 64, it becomes easier to secure a stable spray amount. When the inner diameter of the through hole 64 is 1.0 mm, the average particle size of the droplet particles is approximately 200 nm. In addition, the number ratio of nanometer-sized droplet particles when the inner diameter of the through-hole 64 is 1.0 mm is higher than the number ratio of nanometer-sized droplet particles when the inner diameter of the through-hole 64 is 0.1 mm. big. It was also found that droplet particles can be discharged more stably when the through-hole 64 has an inner diameter of 1.0 mm, compared to when the through-hole 64 has an inner diameter of 0.1 mm.

図４Ｃ及び７から、貫通孔６４の内径が２．０ｍｍで、貫通孔６４が対象液体１００で満たされておらず貫通孔６４内に空間を有している状態では、ナノメートルサイズの液滴粒子が放出されていないが、貫通孔６４の内径が０．１ｍｍの場合よりは小さな粒径の液滴粒子が放出されていることが分かる。 4C and 7, when the inner diameter of the through-hole 64 is 2.0 mm, and the through-hole 64 is not filled with the target liquid 100 and has a space in the through-hole 64, nanometer-sized droplets Although no particles are ejected, it can be seen that droplet particles having a smaller diameter than when the inner diameter of the through-hole 64 is 0.1 mm are ejected.

図４Ｄから、貫通孔６４の内径が３．０ｍｍで、貫通孔６４が対象液体１００で満たされておらず貫通孔６４内に空間を有している状態では、対象液体１００が霧化されず液滴粒子が放出されていないことが分かる。 From FIG. 4D, when the inner diameter of the through-hole 64 is 3.0 mm and the through-hole 64 is not filled with the target liquid 100 and there is a space in the through-hole 64, the target liquid 100 is not atomized. It can be seen that no droplet particles are ejected.

図４Ａ～４Ｃの場合は、ＩＤＴ電極３により表面弾性波を発生させているときに、間隙７内の対象液体１００に作用する摩擦力によって対象液体１００が表面弾性波の伝搬方向とは逆方向に搬送される。これに対し、図４Ｄの場合は、ＩＤＴ電極３により表面弾性波を発生させているときに、規定領域２１１上の対象液体１００が表面弾性波の伝搬方向と同じ方向に搬送される。また、図４Ｄの場合、規定領域２１１上での対象液体１００の液膜厚が図４Ｂ，４Ｃの場合よりも厚くなっている。 4A to 4C, when the surface acoustic wave is generated by the IDT electrode 3, the frictional force acting on the target liquid 100 in the gap 7 causes the target liquid 100 to move in the direction opposite to the propagation direction of the surface acoustic wave. transported to On the other hand, in the case of FIG. 4D, while the IDT electrode 3 is generating the surface acoustic wave, the target liquid 100 on the defined region 211 is transported in the same direction as the propagation direction of the surface acoustic wave. Further, in the case of FIG. 4D, the liquid film thickness of the target liquid 100 on the defined region 211 is thicker than in the cases of FIGS. 4B and 4C.

実施形態１に係る液体霧化システム１では、例えば、カバー部材６の厚さ、伝搬幅Ｌ１、ＩＤＴ電極３の駆動電圧の周波数、ＩＤＴ電極３への入力電力、間隙７のギャップ長、対象液体１００の種類等の種々のパラメータに応じて貫通孔６４の内径を適宜決めればよい。
ここで、貫通孔６４の内径については、上述のように、液体霧化システム１でナノメートルサイズの液滴粒子を得るために好ましい範囲がある。これにより、実施形態１に係る液体霧化システム１では、図３及び４Ｂに示すように、基板２の厚さ方向Ｄ０から見て貫通孔６４に重なる規定領域２１１上で対象液体１００の液膜厚を間隙７のギャップ長と略等しくすることができ、規定領域２１１上の対象液体１００の霧化によって形成されたナノメートルサイズのミストが貫通孔６４から放出される。 In the liquid atomization system 1 according to Embodiment 1, for example, the thickness of the cover member 6, the propagation width L1, the frequency of the drive voltage of the IDT electrode 3, the input power to the IDT electrode 3, the gap length of the gap 7, the target liquid The inner diameter of the through hole 64 may be appropriately determined according to various parameters such as the type of 100 .
Here, as described above, the inner diameter of the through-hole 64 has a preferable range for obtaining nanometer-sized droplet particles in the liquid atomization system 1 . As a result, in the liquid atomization system 1 according to Embodiment 1, as shown in FIGS. 3 and 4B, the liquid film of the target liquid 100 is formed on the defined region 211 overlapping the through holes 64 when viewed from the thickness direction D0 of the substrate 2. The thickness can be approximately equal to the gap length of the gap 7 , and nanometer-sized mist formed by atomization of the target liquid 100 on the defined area 211 is emitted from the through holes 64 .

（３）効果
実施形態１に係る液体霧化システム１は、基板２と、ＩＤＴ電極３と、カバー部材６と、を備える。基板２は、表面２１及び裏面２２を有する。基板２は、圧電性を有する。ＩＤＴ電極３は、基板２の表面２１上に設けられている。ＩＤＴ電極３は、基板２に表面弾性波を発生させる。カバー部材６は、基板２の厚さ方向Ｄ０から見て表面弾性波の伝搬方向においてＩＤＴ電極３に並んでいる。カバー部材６は、基板２の表面２１側に設けられて基板２の表面２１との間に対象液体１００が供給される間隙７を形成している。カバー部材６は、貫通孔６４を有する。貫通孔６４は、カバー部材６を厚さ方向Ｄ０に貫通し、間隙７に供給された対象液体１００が間隙７を通して搬送される位置に形成されている。液体霧化システム１では、厚さ方向Ｄ０から見て基板２の表面２１のうち貫通孔６４に重なる規定領域２１１上で対象液体１００の霧化によって形成された液滴粒子が貫通孔６４から放出される。 (3) Effects The liquid atomization system 1 according to Embodiment 1 includes the substrate 2 , the IDT electrodes 3 , and the cover member 6 . The substrate 2 has a front side 21 and a back side 22 . The substrate 2 has piezoelectricity. The IDT electrode 3 is provided on the surface 21 of the substrate 2 . The IDT electrodes 3 generate surface acoustic waves on the substrate 2 . The cover member 6 is aligned with the IDT electrode 3 in the propagation direction of the surface acoustic wave when viewed from the thickness direction D0 of the substrate 2 . The cover member 6 is provided on the surface 21 side of the substrate 2 and forms a gap 7 with the surface 21 of the substrate 2 through which the target liquid 100 is supplied. The cover member 6 has a through hole 64 . The through hole 64 penetrates the cover member 6 in the thickness direction D<b>0 and is formed at a position where the target liquid 100 supplied to the gap 7 is conveyed through the gap 7 . In the liquid atomization system 1 , droplet particles formed by atomization of the target liquid 100 are emitted from the through-holes 64 on the specified area 211 overlapping the through-holes 64 on the surface 21 of the substrate 2 when viewed in the thickness direction D0. be done.

実施形態１に係る液体霧化システム１では、ナノメートルサイズの粒径を有する液滴粒子を、より安定した噴霧量で放出させることが可能となる。 In the liquid atomization system 1 according to Embodiment 1, droplet particles having nanometer-sized particle diameters can be ejected at a more stable spray amount.

（４）変形例
図８は、実施形態１の変形例１に係る液体霧化システム１ａの断面図である。変形例１に係る液体霧化システム１ａに関し、実施形態１に係る液体霧化システム１と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。 (4) Modification FIG. 8 is a cross-sectional view of a liquid atomization system 1a according to Modification 1 of Embodiment 1. FIG. Regarding the liquid atomization system 1a according to Modification 1, the same components as those of the liquid atomization system 1 according to Embodiment 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

変形例１に係る液体霧化システム１ａは、貫通孔６４の第２開口６４２の直径が第１開口６４１の直径よりも小さい点で、実施形態１に係る液体霧化システム１と相違する。 The liquid atomization system 1a according to Modification 1 differs from the liquid atomization system 1 according to Embodiment 1 in that the diameter of the second opening 642 of the through hole 64 is smaller than the diameter of the first opening 641 .

変形例１に係る液体霧化システム１ａでは、実施形態１に係る液体霧化システム１と同様、ナノメートルサイズの粒径を有する液滴粒子を、より安定した噴霧量で放出させることが可能となる。また、変形例１に係る液体霧化システム１ａでは、貫通孔６４の第２開口６４２の直径が第１開口６４１の直径よりも小さいので、対象液体１００がカバー部材６の第２面６２まで回り込みにくくなる。 In the liquid atomization system 1a according to Modification Example 1, similarly to the liquid atomization system 1 according to Embodiment 1, it is possible to eject droplet particles having nanometer-sized particle diameters at a more stable spray amount. Become. In addition, in the liquid atomization system 1a according to Modification 1, the diameter of the second opening 642 of the through-hole 64 is smaller than the diameter of the first opening 641, so the target liquid 100 reaches the second surface 62 of the cover member 6. become difficult.

図９は、実施形態１の変形例２に係る液体霧化システム１ｂの断面図である。変形例２に係る液体霧化システム１ｂに関し、実施形態１に係る液体霧化システム１と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。 FIG. 9 is a cross-sectional view of a liquid atomization system 1b according to Modification 2 of Embodiment 1. FIG. Regarding the liquid atomization system 1b according to Modification 2, the same components as those of the liquid atomization system 1 according to Embodiment 1 are denoted by the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.

変形例２に係る液体霧化システム１ｂは、貫通孔６４の第２開口６４２の直径が第１開口６４１の直径よりも大きい点で、実施形態１に係る液体霧化システム１と相違する。 The liquid atomization system 1b according to Modification 2 differs from the liquid atomization system 1 according to Embodiment 1 in that the diameter of the second opening 642 of the through hole 64 is larger than the diameter of the first opening 641 .

変形例２に係る液体霧化システム１ｂでは、実施形態１に係る液体霧化システム１と同様、ナノメートルサイズの粒径を有する液滴粒子を、より安定した噴霧量で放出させることが可能となる。 In the liquid atomization system 1b according to Modification 2, similarly to the liquid atomization system 1 according to Embodiment 1, droplet particles having nanometer-sized particle diameters can be emitted at a more stable spray amount. Become.

図１０は、実施形態１の変形例３に係る液体霧化システム１ｃの断面図である。変形例３に係る液体霧化システム１ｃに関し、実施形態１に係る液体霧化システム１と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。 10 is a cross-sectional view of a liquid atomization system 1c according to Modification 3 of Embodiment 1. FIG. Regarding the liquid atomization system 1c according to Modification 3, the same components as those of the liquid atomization system 1 according to Embodiment 1 are denoted by the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.

変形例３に係る液体霧化システム１ｃは、カバー部材６が、基板２の表面２１との間に間隙７を形成するための凹凸構造６５を有する点で、実施形態１に係る液体霧化システム１と相違する。凹凸構造６５の高低差は、例えば、１０μｍ～０．１ｍｍである。変形例３に係る液体霧化システム１ｃは、凹凸構造６５は、カバー部材６の第１面６１のうち２つの８と重なる領域の間に設けられているが、これに限らず、例えば、カバー部材６のうち基板２の厚さ方向Ｄ１から見て伝搬領域２３に重なる領域だけに設けられていてもよいし、貫通孔６４と供給孔６３との間の領域だけに設けられていてもよいし、第１面６１の全域に設けられていてもよい。 The liquid atomizing system 1c according to Modification 3 is different from the liquid atomizing system according to Embodiment 1 in that the cover member 6 has the concave-convex structure 65 for forming the gap 7 between the surface 21 of the substrate 2 and the surface 21 of the substrate 2. different from 1. The height difference of the uneven structure 65 is, for example, 10 μm to 0.1 mm. In the liquid atomizing system 1c according to Modification Example 3, the uneven structure 65 is provided between two regions of the first surface 61 of the cover member 6 that overlap with 8, but is not limited to this. It may be provided only in a region of the member 6 that overlaps the propagation region 23 when viewed in the thickness direction D1 of the substrate 2, or may be provided only in a region between the through hole 64 and the supply hole 63. However, it may be provided over the entire first surface 61 .

変形例３に係る液体霧化システム１ｃでは、カバー部材６の凹凸構造６５により、間隙７のギャップ長を規定することができる。したがって、変形例３に係る液体霧化システム１ｃでは、基板２及びカバー部材６とは別部材のスペーサによって間隙７のギャップ長を規定している場合と比べて、間隙７のギャップ長をより短くすることが可能となる。これにより、液体霧化システム１ｃでは、規定領域２１１上の対象液体１００の液膜厚をより薄くすることが可能となり、より粒径の小さな液滴粒子を形成すること可能となる。 In the liquid atomizing system 1c according to Modification 3, the uneven structure 65 of the cover member 6 can define the gap length of the gap 7 . Therefore, in the liquid atomizing system 1c according to Modification 3, the gap length of the gap 7 is shorter than when the gap length of the gap 7 is defined by a spacer that is a member separate from the substrate 2 and the cover member 6. It becomes possible to As a result, in the liquid atomization system 1c, it is possible to make the liquid film thickness of the target liquid 100 on the specified area 211 thinner, and to form droplet particles with a smaller particle size.

図１１は、実施形態１の変形例４に係る液体霧化システム１ｄの断面図である。変形例４に係る液体霧化システム１ｄに関し、実施形態１に係る液体霧化システム１と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。 FIG. 11 is a cross-sectional view of a liquid atomization system 1d according to Modification 4 of Embodiment 1. FIG. Regarding the liquid atomization system 1d according to Modification Example 4, the same components as those of the liquid atomization system 1 according to Embodiment 1 are assigned the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.

変形例４に係る液体霧化システム１ｄは、多孔質シート１０を更に備える点で、実施形態１に係る液体霧化システム１と相違する。 A liquid atomization system 1 d according to Modification 4 is different from the liquid atomization system 1 according to Embodiment 1 in that a porous sheet 10 is further provided.

多孔質シート１０は、基板２の表面２１の規定領域２１１上に設けられている。多孔質シート１０は、カバー部材６の貫通孔６４内に入り込んでいる。多孔質シート１０は、対象液体１００を浸透するシートである。多孔質シート１０の材料は、対象液体１００に対して耐食性を有する材料であればよく、例えば、ガラス、セラミック、ポリマー等がある。 The porous sheet 10 is provided on the defined area 211 of the surface 21 of the substrate 2 . The porous sheet 10 enters the through holes 64 of the cover member 6 . The porous sheet 10 is a sheet permeable with the target liquid 100 . The material of the porous sheet 10 may be any material that has corrosion resistance to the target liquid 100, such as glass, ceramic, and polymer.

実施形態１に係る液体霧化システム１のように多孔質シート１０を備えていない場合、周辺環境、条件によって規定領域２１１上の液膜厚に変動が生じることがある。これに対して、変形例４に係る液体霧化システム１ｄでは、規定領域２１１上の対象液体１００の液膜厚の変動を抑制することが可能となり、ナノメートルサイズの粒径を有する液滴粒子を、より安定して放出させることが可能となり、また、液滴粒子の粒径も、より安定しやすくなる。したがって、多孔質シート１０の厚さは、基板２の厚さ方向Ｄ０における間隙７のギャップ長と略同じであるのが好ましい。 When the porous sheet 10 is not provided like the liquid atomization system 1 according to Embodiment 1, the liquid film thickness on the specified area 211 may vary depending on the surrounding environment and conditions. On the other hand, in the liquid atomization system 1d according to Modification 4, it is possible to suppress the fluctuation of the liquid film thickness of the target liquid 100 on the defined area 211, and droplet particles having nanometer-sized particle diameters can be discharged more stably, and the particle size of droplet particles can be more easily stabilized. Therefore, it is preferable that the thickness of the porous sheet 10 is substantially the same as the gap length of the gap 7 in the thickness direction D0 of the substrate 2 .

（実施形態２）
以下、実施形態２に係る液体霧化システム１ｅ及びそれを備えるミスト発生システム２００について、図１２に基づいて説明する。実施形態２に係る液体霧化システム１ｅに関し、実施形態１に係る液体霧化システム１と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。 (Embodiment 2)
A liquid atomization system 1e according to Embodiment 2 and a mist generation system 200 including the same will be described below with reference to FIG. Regarding the liquid atomization system 1e according to Embodiment 2, the same components as those of the liquid atomization system 1 according to Embodiment 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

ミスト発生システム２００は、液体霧化システム１ｅと、液体供給部２０１と、を備える。液体供給部２０１は、液体霧化システム１ｅにおける間隙７へ対象液体１００を供給する。ここにおいて、液体霧化システム１ｅは、実施形態１に係る液体霧化システム１と同様、基板２と、ＩＤＴ電極３と、カバー部材６と、を備えている。カバー部材６と基板２との間には間隙７が形成されている。カバー部材６は、供給孔６３及び貫通孔６４を有する。 The mist generation system 200 includes a liquid atomization system 1 e and a liquid supply section 201 . The liquid supply unit 201 supplies the target liquid 100 to the gap 7 in the liquid atomization system 1e. Here, the liquid atomization system 1e includes a substrate 2, an IDT electrode 3, and a cover member 6, like the liquid atomization system 1 according to the first embodiment. A gap 7 is formed between the cover member 6 and the substrate 2 . The cover member 6 has supply holes 63 and through holes 64 .

液体供給部２０１は、対象液体１００が入れられた槽２０１１と、槽２０１１とカバー部材６の第２面６２における供給孔６３の周辺部とをつないでいる供給管２０１２と、を含む。 The liquid supply section 201 includes a tank 2011 containing the target liquid 100 and a supply pipe 2012 connecting the tank 2011 and the periphery of the supply hole 63 in the second surface 62 of the cover member 6 .

ミスト発生システム２００は、液体霧化システム１ｅと、液体供給部２０１と、を備えるので、ナノメートルサイズの粒径を有する液滴粒子を放出させることが可能となる。 Since the mist generation system 200 includes the liquid atomization system 1e and the liquid supply section 201, it is possible to emit droplet particles having nanometer-size particle diameters.

ミスト発生システム２００は、ＩＤＴ電極３と間隙７と貫通孔６４と液体供給部２０１とのセットを複数（例えば、２つ）有する。 The mist generating system 200 has a plurality of (for example, two) sets of the IDT electrode 3 , the gap 7 , the through hole 64 and the liquid supply section 201 .

ミスト発生システム２００では、２つのＩＤＴ電極３が１つの基板２の表面２１上に設けられており、２つのカバー部材６が１つの基板２の表面２１側に設けられている。 In the mist generating system 200 , two IDT electrodes 3 are provided on the surface 21 of one substrate 2 and two cover members 6 are provided on the surface 21 side of the one substrate 2 .

複数のセットの各々では、対象液体１００として互いに異なる成分を含む液体が液体供給部２０１から間隙７へ供給される。ミスト発生システム２００は、混合器２０２を更に備える。混合器２０２は、複数のセットそれぞれの貫通孔６４から放出された液滴粒子を含むミストを混合させる。混合器２０２は、混合されたミストが噴出する噴出口を有する。 In each of the plurality of sets, liquids containing different components as the target liquid 100 are supplied from the liquid supply section 201 to the gap 7 . Mist generation system 200 further comprises mixer 202 . Mixer 202 mixes mist containing droplet particles emitted from through-holes 64 of each of the plurality of sets. The mixer 202 has a spout from which mixed mist is spouted.

ミスト発生システム２００は、２つのカバー部材６の代わりに、２つの伝搬領域２３に跨る大きさのカバー部材６を備えていてもよい。この場合、１つのカバー部材６が２つの貫通孔６４と、２つの供給孔６３と、を有する。 The mist generation system 200 may include a cover member 6 sized to span the two propagation areas 23 instead of the two cover members 6 . In this case, one cover member 6 has two through holes 64 and two supply holes 63 .

（実施形態３）
以下、実施形態３に係る液体霧化システム１ｆ及びそれを備えるミスト発生システム２００ａについて、図１３に基づいて説明する。実施形態３に係る液体霧化システム１ｆに関し、実施形態１に係る液体霧化システム１と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。 (Embodiment 3)
A liquid atomization system 1f according to Embodiment 3 and a mist generation system 200a including the same will be described below with reference to FIG. Regarding the liquid atomization system 1f according to Embodiment 3, the same components as those of the liquid atomization system 1 according to Embodiment 1 are denoted by the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.

ミスト発生システム２００ａは、液体霧化システム１ｆと、液体供給部２０１と、を備える。液体供給部２０１は、液体霧化システム１ｆにおける間隙７へ対象液体１００を供給する。ここにおいて、液体霧化システム１ｆは、実施形態１に係る液体霧化システム１と同様、基板２と、ＩＤＴ電極３と、カバー部材６と、を備えている。カバー部材６と基板２との間には間隙７が形成されている。カバー部材６は、貫通孔６４を有する。 The mist generation system 200 a includes a liquid atomization system 1 f and a liquid supply section 201 . The liquid supply unit 201 supplies the target liquid 100 to the gap 7 in the liquid atomization system 1f. Here, the liquid atomization system 1f includes a substrate 2, an IDT electrode 3, and a cover member 6, like the liquid atomization system 1 according to the first embodiment. A gap 7 is formed between the cover member 6 and the substrate 2 . The cover member 6 has a through hole 64 .

したがって、ミスト発生システム２００ａは、ナノメートルサイズの粒径を有する液滴粒子を放出させることが可能となる。 Therefore, the mist generating system 200a can emit droplet particles having nanometer-sized particle sizes.

実施形態３に係るミスト発生システム２００ａは、複数種の液体から対象液体１００を調合する調合部２０３を更に備える。液体供給部２０１は、調合部２０３で調合された対象液体１００を間隙７へ供給する。液体霧化システム１ｆでは、供給孔６３は、カバー部材６ではなく基板２に形成されている。 The mist generation system 200a according to Embodiment 3 further includes a blending unit 203 that blends the target liquid 100 from multiple types of liquids. The liquid supply unit 201 supplies the target liquid 100 prepared by the preparation unit 203 to the gap 7 . In the liquid atomization system 1f, the supply holes 63 are formed in the substrate 2 instead of the cover member 6. As shown in FIG.

実施形態３に係るミスト発生システム２００ａでは、調合部２０３及び液体供給部２０１は、例えば、マイクロ流路形成基板２０６に形成されている。マイクロ流路形成基板２０６は、例えば、２枚のシリコン基板のうち少なくとも一方のシリコン基板に液体供給部２０１を形成するための第１凹部と、調合部２０３を形成するための第２凹部と、調合部２０３に互いに異なる液体を供給する複数（３つ）のマイクロ流路２０５を形成するための複数（３つ）の第３凹部と、を設けて２枚のシリコン基板を接合することによって形成されている。また、マイクロ流路形成基板２０６は、複数のマイクロ流路２０５に一対一につながっている複数の液体注入孔２０４を有する。 In the mist generation system 200a according to the third embodiment, the preparation section 203 and the liquid supply section 201 are formed on the microchannel forming substrate 206, for example. The microchannel forming substrate 206 includes, for example, a first concave portion for forming the liquid supply portion 201 on at least one of the two silicon substrates, a second concave portion for forming the preparation portion 203, Formed by bonding two silicon substrates by providing a plurality (three) of third recesses for forming a plurality (three) of microchannels 205 that supply different liquids to the preparation portion 203 . It is Further, the microchannel forming substrate 206 has a plurality of liquid injection holes 204 that are connected to the plurality of microchannels 205 one-to-one.

実施形態３に係るミスト発生システム２００ａでは、調合部２０３で調合された対象液体１００を霧化させることによって形成されてナノメートルサイズの粒径を有する液滴粒子を放出させることが可能となる。 In the mist generating system 200a according to the third embodiment, droplet particles having nanometer-sized particle diameters formed by atomizing the target liquid 100 prepared by the preparation section 203 can be emitted.

上記の実施形態１～３等は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。上記の実施形態１～３等は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。 The above-described Embodiments 1 to 3, etc. are only one of various embodiments of the present disclosure. The above-described Embodiments 1 to 3, etc. can be modified in various ways according to the design, etc., as long as the object of the present disclosure can be achieved.

例えば、液体霧化システム１は、基板２の表面２１のうち基板２の厚さ方向Ｄ０から見てカバー部材６に重ならずに第３方向Ｄ３においてカバー部材６の両側にある領域に、対象液体１００に対する撥液性を有する撥液部を設けてあってもよい。これにより、対象液体１００が基板２とカバー部材６との間の間隙７からカバー部材６の外に広がるのを抑制することが可能となる。 For example, the liquid atomization system 1 applies a target to areas on both sides of the cover member 6 in the third direction D3 without overlapping the cover member 6 when viewed from the thickness direction D0 of the substrate 2 on the surface 21 of the substrate 2. A liquid repellent portion having liquid repellency against the liquid 100 may be provided. This makes it possible to prevent the target liquid 100 from spreading out of the cover member 6 through the gap 7 between the substrate 2 and the cover member 6 .

また、液体霧化システム１では、対象液体１００を霧化するときには、基板２の表面２１の規定領域２１１上において対象液体１００の液面１０１の少なくとも一部が、第２開口６４２よりも第１開口６４１側に位置していればよい。 Further, in the liquid atomization system 1 , when the target liquid 100 is atomized, at least a part of the liquid surface 101 of the target liquid 100 is located above the specified region 211 on the surface 21 of the substrate 2 in the first direction rather than the second opening 642 . It may be located on the opening 641 side.

また、基板２上に２つのＩＤＴ電極３を互いの伝搬領域２３が一直線上に並ぶように設けて、基板２の厚さ方向Ｄ０から見て、２つのＩＤＴ電極３の間にカバー部材６が位置し、２つのＩＤＴ電極３の間に貫通孔６４が位置していてもよい。この場合、供給孔６３は、伝搬領域２３と重ならないように第３方向Ｄ３において貫通孔６４と並んでいてもよい。 Further, two IDT electrodes 3 are provided on the substrate 2 so that their propagation regions 23 are aligned with each other. , and the through hole 64 may be located between the two IDT electrodes 3 . In this case, the supply hole 63 may be aligned with the through hole 64 in the third direction D3 so as not to overlap the propagation region 23 .

また、基板２の中央部上にＩＤＴ電極３を設けて、反射器４を無くすことで、ＩＤＴ電極３の両側に伝搬領域２３が設けて、２つの伝搬領域２３に一対一に対応する２つのカバー部材６を設けてもよい。 Further, by providing the IDT electrode 3 on the central portion of the substrate 2 and eliminating the reflector 4, the propagation regions 23 are provided on both sides of the IDT electrode 3, and two propagation regions 23 correspond to the two propagation regions 23 one-to-one. A cover member 6 may be provided.

また、基板２は、圧電性を有していればよく、圧電基板に限らず、例えば、支持基板上に圧電体層（ＬｉＮｂＮＯ３単結晶基板）が設けられた構成でもよい。 Further, the substrate 2 is not limited to a piezoelectric substrate as long as it has piezoelectricity. For example, a piezoelectric layer (LiNbNO 3 single crystal substrate) may be provided on a support substrate.

また、液体霧化システム１は、例えば、図１４に示すように、制御部９を更に備えるのが好ましい。制御部９は、対象液体１００を霧化するときに貫通孔６４が対象液体１００で満たされないように対象液体１００の供給量を制御する。制御部９は、例えば、マイクロポンプ、マイクロバルブ、毛細管等であるが、これらに限らない。また、図１４では、制御部９は、カバー部材６上に設けられているが、これに限らず、例えば、基板２上に設けられていてもよいし、マイクロ流路形成基板に設けられていてもよい。 Moreover, it is preferable that the liquid atomization system 1 further includes a controller 9, as shown in FIG. 14, for example. The control unit 9 controls the supply amount of the target liquid 100 so that the through holes 64 are not filled with the target liquid 100 when the target liquid 100 is atomized. The controller 9 is, for example, a micropump, a microvalve, a capillary tube, or the like, but is not limited to these. Further, in FIG. 14, the control unit 9 is provided on the cover member 6, but is not limited to this, and may be provided on the substrate 2, or may be provided on the microchannel forming substrate, for example. may

カバー部材６は、基板２に結合されていてもよいし、結合されずに基板２の表面２１側に設けられていてもよい。 The cover member 6 may be bonded to the substrate 2 or may be provided on the surface 21 side of the substrate 2 without being bonded.

（態様）
以上説明した実施形態等から本明細書には以下の態様が開示されている。 (mode)
The following aspects are disclosed in this specification from the embodiments and the like described above.

第１の態様に係る液体霧化システム（１；１ａ；１ｂ；１ｃ；１ｄ；１ｅ；１ｆ）は、基板（２）と、ＩＤＴ電極（３）と、カバー部材（６）と、を備える。基板（２）は、表面（２１）及び裏面（２２）を有する。基板（２）は、圧電性を有する。ＩＤＴ電極（３）は、基板（２）の表面（２１）上に設けられている。ＩＤＴ電極（３）は、基板（２）に表面弾性波を発生させる。カバー部材（６）は、基板（２）の厚さ方向（Ｄ０）から見て表面弾性波の伝搬方向においてＩＤＴ電極（３）に並んでいる。カバー部材（６）は、基板（２）の表面（２１）側に設けられて基板（２）の表面（２１）との間に対象液体（１００）が供給される間隙（７）を形成している。カバー部材（６）は、貫通孔（６４）を有する。貫通孔（６４）は、カバー部材（６）を厚さ方向（Ｄ０）に貫通し、間隙（７）に供給された対象液体（１００）が間隙（７）を通して搬送される位置に形成されている。液体霧化システム（１；１ａ；１ｂ）では、厚さ方向（Ｄ０）から見て基板（２）の表面（２１）のうち貫通孔（６４）に重なる規定領域（２１１）上で対象液体（１００）の霧化によって形成された液滴粒子が貫通孔（６４）から放出される。 A liquid atomization system (1; 1a; 1b; 1c; 1d; 1e; 1f) according to a first aspect comprises a substrate (2), an IDT electrode (3), and a cover member (6). The substrate (2) has a front side (21) and a back side (22). The substrate (2) is piezoelectric. The IDT electrode (3) is provided on the surface (21) of the substrate (2). The IDT electrodes (3) generate surface acoustic waves on the substrate (2). The cover member (6) is aligned with the IDT electrode (3) in the propagation direction of surface acoustic waves when viewed from the thickness direction (D0) of the substrate (2). The cover member (6) is provided on the surface (21) side of the substrate (2) and forms a gap (7) between itself and the surface (21) of the substrate (2) to which the target liquid (100) is supplied. ing. The cover member (6) has a through hole (64). The through hole (64) penetrates the cover member (6) in the thickness direction (D0) and is formed at a position where the target liquid (100) supplied to the gap (7) is transported through the gap (7). there is In the liquid atomization system (1; 1a; 1b), a target liquid ( The droplet particles formed by the atomization of 100) are ejected from the through holes (64).

第１の態様に係る液体霧化システム（１；１ａ；１ｂ；１ｃ；１ｄ；１ｅ；１ｆ）では、ナノメートルサイズの粒径を有する液滴粒子を、より安定した噴霧量で放出させることが可能となる。 In the liquid atomization system (1; 1a; 1b; 1c; 1d; 1e; 1f) according to the first aspect, droplet particles having nanometer-sized particle diameters can be discharged at a more stable spray amount. It becomes possible.

第２の態様に係る液体霧化システム（１；１ａ；１ｂ；１ｃ；１ｄ；１ｅ；１ｆ）では、第１の態様において、貫通孔（６４）は、第１開口（６４１）と、第２開口（６４２）と、を含む。第１開口（６４１）は、カバー部材（６）における基板（２）側の第１面（６１）に形成されている。第２開口（６４２）は、カバー部材（６）における基板（２）側とは反対側の第２面（６２）に形成されている。対象液体（１００）を霧化するときには、基板（２）の表面（２１）の規定領域（２１１）上において対象液体（１００）の液面（１０１）の少なくとも一部は、第２開口（６４２）よりも第１開口（６４１）側に位置している。 In the liquid atomization system (1; 1a; 1b; 1c; 1d; 1e; 1f) according to the second aspect, in the first aspect, the through hole (64) includes a first opening (641) and a second opening (641). an aperture (642); The first opening (641) is formed in the first surface (61) of the cover member (6) on the substrate (2) side. The second opening (642) is formed on the second surface (62) of the cover member (6) opposite to the substrate (2) side. When the target liquid (100) is atomized, at least part of the liquid surface (101) of the target liquid (100) on the defined area (211) of the surface (21) of the substrate (2) is the second opening (642). ) on the side of the first opening (641).

第３の態様に係る液体霧化システム（１；１ａ；１ｂ；１ｃ；１ｄ；１ｅ；１ｆ）では、第１又は２の態様において、ＩＤＴ電極（３）により表面弾性波を発生させているときに、間隙（７）内の対象液体（１００）に作用する摩擦力によって対象液体（１００）が表面弾性波の伝搬方向とは逆方向に搬送される。 In the liquid atomization system (1; 1a; 1b; 1c; 1d; 1e; 1f) according to the third aspect, in the first or second aspect, when the surface acoustic wave is generated by the IDT electrode (3) In addition, the object liquid (100) is conveyed in the direction opposite to the propagation direction of the surface acoustic wave by the frictional force acting on the object liquid (100) in the gap (7).

第４の態様に係る液体霧化システム（１；１ａ；１ｂ；１ｃ；１ｄ；１ｅ；１ｆ）では、第１～３の態様のいずれか一つにおいて、カバー部材（６）は、供給孔（６３）を有する。供給孔（６３）は、カバー部材（６）を厚さ方向（Ｄ０）に貫通し、間隙（７）に対象液体（１００）を供給するための孔である。貫通孔（６４）は、厚さ方向（Ｄ０）から見て、ＩＤＴ電極（３）と供給孔（６３）とを結ぶ一直線上でＩＤＴ電極（３）と供給孔（６３）との間に位置している。 In the liquid atomization system (1; 1a; 1b; 1c; 1d; 1e; 1f) according to the fourth aspect, in any one of the first to third aspects, the cover member (6) has a supply hole ( 63). The supply hole (63) penetrates the cover member (6) in the thickness direction (D0) and is a hole for supplying the target liquid (100) to the gap (7). The through hole (64) is positioned between the IDT electrode (3) and the supply hole (63) on the straight line connecting the IDT electrode (3) and the supply hole (63) when viewed in the thickness direction (D0). are doing.

第５の態様に係る液体霧化システム（１；１ａ；１ｂ；１ｃ；１ｄ；１ｅ；１ｆ）は、第１～４の態様のいずれか一つにおいて、対象液体（１００）を霧化するときには、少なくとも、規定領域（２１１）の中央部上にある対象液体（１００）から液滴粒子が形成される。 A liquid atomization system (1; 1a; 1b; 1c; 1d; 1e; 1f) according to a fifth aspect, in any one of the first to fourth aspects, when atomizing the target liquid (100) , at least droplet particles are formed from the target liquid (100) on the central part of the defined area (211).

第５の態様に係る液体霧化システム（１；１ａ；１ｂ；１ｃ；１ｄ；１ｅ；１ｆ）では、ナノメートルサイズの粒径を有する液滴粒子が形成されやすくなる。 In the liquid atomization system (1; 1a; 1b; 1c; 1d; 1e; 1f) according to the fifth aspect, droplet particles having nanometer-sized particle diameters are likely to be formed.

第６の態様に係る液体霧化システム（１；１ａ；１ｂ；１ｃ；１ｄ；１ｅ；１ｆ）は、第１～５の態様のいずれか一つにおいて、対象液体（１００）を霧化するときには、規定領域（２１１）の全域が対象液体（１００）で覆われている。 A liquid atomization system (1; 1a; 1b; 1c; 1d; 1e; 1f) according to a sixth aspect, in any one of the first to fifth aspects, when atomizing the target liquid (100) , the entire defined area (211) is covered with the target liquid (100).

第６の態様に係る液体霧化システム（１；１ａ；１ｂ；１ｃ；１ｄ；１ｅ；１ｆ）では、ナノメートルサイズの粒径を有する液滴粒子が形成されやすくなる。 In the liquid atomization system (1; 1a; 1b; 1c; 1d; 1e; 1f) according to the sixth aspect, droplet particles having nanometer-sized particle diameters are likely to be formed.

第７の態様に係る液体霧化システム（１；１ａ；１ｂ；１ｃ；１ｄ；１ｅ；１ｆ）では、第１～６の態様のいずれか一つにおいて、ＩＤＴ電極（３）は、第１櫛形電極（３１）と、第２櫛形電極（３２）と、を有する。第１櫛形電極（３１）は、櫛形状である。第１櫛形電極（３１）は、複数の第１電極指（３１１）を含む。第２櫛形電極（３２）は、櫛形状である。第２櫛形電極（３２）は、複数の第２電極指（３２１）を含む。表面弾性波は、基板（２）における伝搬領域（２３）を伝搬する。伝搬領域（２３）は、ＩＤＴ電極（３）の複数の第１電極指（３１１）と複数の第２電極指（３２１）との交差領域（３３）を延長した延長領域に厚さ方向（Ｄ０）で重複する領域である。液体霧化システム（１；１ａ；１ｂ）は、制限部（８）を更に備える。制限部（８）は、少なくとも一部が基板（２）とカバー部材（６）との間に介在し、対象液体（１００）が基板（２）の表面（２１）上において広がる範囲を制限する。制限部（８）は、カバー部材（６）の外周部のうち厚さ方向（Ｄ０）から見て伝搬領域（２３）と交差している部分に少なくとも位置している。 In the liquid atomization system (1; 1a; 1b; 1c; 1d; 1e; 1f) according to the seventh aspect, in any one of the first to sixth aspects, the IDT electrode (3) has a first comb-shaped It has an electrode (31) and a second comb electrode (32). The first comb-shaped electrode (31) is comb-shaped. The first comb-shaped electrode (31) includes a plurality of first electrode fingers (311). The second comb-shaped electrode (32) is comb-shaped. The second comb-shaped electrode (32) includes a plurality of second electrode fingers (321). Surface acoustic waves propagate through a propagation region (23) in the substrate (2). The propagation region (23) extends in the thickness direction (D0 ). The liquid atomization system (1; 1a; 1b) further comprises a restriction (8). At least part of the restricting part (8) is interposed between the substrate (2) and the cover member (6), and restricts the range in which the target liquid (100) spreads on the surface (21) of the substrate (2). . The restricting portion (8) is located at least at a portion of the outer peripheral portion of the cover member (6) that intersects the propagation region (23) when viewed in the thickness direction (D0).

第８の態様に係る液体霧化システム（１；１ａ；１ｂ；１ｃ；１ｄ；１ｅ；１ｆ）は、第１～７の態様のいずれか一つにおいて、制御部（９）を更に備える。制御部（９）は、対象液体（１００）を霧化するときに貫通孔（６４）が対象液体（１００）で満たされないように対象液体（１００）の供給量を制御する。 A liquid atomization system (1; 1a; 1b; 1c; 1d; 1e; 1f) according to an eighth aspect, in any one of the first to seventh aspects, further comprises a control section (9). A control unit (9) controls the supply amount of the target liquid (100) so that the through hole (64) is not filled with the target liquid (100) when the target liquid (100) is atomized.

第８の態様に係る液体霧化システム（１；１ａ；１ｂ；１ｃ；１ｄ；１ｅ；１ｆ）では、ナノメートルサイズの粒径を有する液滴粒子をより安定的に形成することが可能となる。 In the liquid atomization system (1; 1a; 1b; 1c; 1d; 1e; 1f) according to the eighth aspect, it becomes possible to more stably form droplet particles having nanometer-sized particle diameters. .

第９の態様に係る液体霧化システム（１ｃ）では、第１～８の態様のいずれか一つにおいて、カバー部材（６）は、基板（２）の表面（２１）との間に間隙（７）を形成するための凹凸構造（６５）を有する。 In the liquid atomizing system (1c) according to the ninth aspect, in any one of the first to eighth aspects, the cover member (6) has a gap ( 7) has an uneven structure (65) for forming.

第９の態様に係る液体霧化システム（１ｃ）では、カバー部材（６）と基板（２）との間の間隙（７）のギャップ長をより短くすることが可能となる。 In the liquid atomization system (1c) according to the ninth aspect, it is possible to shorten the gap length of the gap (7) between the cover member (6) and the substrate (2).

第１０の態様に係る液体霧化システム（１ｄ）は、第１～９の態様のいずれか一つにおいて、多孔質シート（１０）を更に備える。多孔質シート（１０）は、規定領域（２１１）上に設けられている。多孔質シート（１０）は、カバー部材（６）の貫通孔（６４）内に入り込んでいる。 A tenth aspect of the liquid atomization system (1d) according to any one of the first to ninth aspects further comprises a porous sheet (10). A porous sheet (10) is provided on the defined area (211). The porous sheet (10) enters the through holes (64) of the cover member (6).

第１０の態様に係る液体霧化システム（１ｄ）では、規定領域（２１１）上の対象液体（１００）の液膜厚の変動を抑制することが可能となり、ナノメートルサイズの粒径を有する液滴粒子を放出させることが可能となる。 In the liquid atomization system (1d) according to the tenth aspect, it is possible to suppress the fluctuation of the liquid film thickness of the target liquid (100) on the specified area (211), and the liquid having a particle size of nanometer size can be suppressed. Droplet particles can be ejected.

第１１の態様に係るミスト発生システム（２００；２００ａ）は、第１～１０の態様のいずれか一つの液体霧化システム（１；１ａ；１ｂ；１ｃ；１ｄ；１ｅ；１ｆ）と、液体供給部（２０１）と、を備える。液体供給部（２０１）は、液体霧化システム（１；１ａ；１ｂ；１ｃ；１ｄ；１ｅ；１ｆ）における間隙（７）へ対象液体（１００）を供給する。 A mist generation system (200; 200a) according to an eleventh aspect comprises a liquid atomization system (1; 1a; 1b; 1c; 1d; 1e; 1f) according to any one of the first to tenth aspects, and a liquid supply and a part (201). A liquid supply (201) supplies a target liquid (100) to a gap (7) in a liquid atomization system (1; 1a; 1b; 1c; 1d; 1e; 1f).

第１１の態様に係るミスト発生システム（２００；２００ａ）では、ナノメートルサイズの粒径を有する液滴粒子を放出させることが可能となる。 In the mist generation system (200; 200a) according to the eleventh aspect, it is possible to emit droplet particles having nanometer-sized particle diameters.

第１２の態様に係るミスト発生システム（２００）は、第１１の態様において、ＩＤＴ電極（３）と間隙（７）と貫通孔（６４）と液体供給部（２０１）とのセットを複数有する。複数のセットの各々では、対象液体（１００）として互いに異なる成分を含む液体が液体供給部（２０１）から間隙（７）へ供給される。ミスト発生システム（２００）は、混合器（２０２）を更に備える。混合器（２０２）は、複数のセットそれぞれの貫通孔（６４）から放出された液滴粒子を含むミストを混合させる。 A mist generation system (200) according to a twelfth aspect has a plurality of sets of an IDT electrode (3), a gap (7), a through hole (64), and a liquid supply part (201) in the eleventh aspect. In each of the plurality of sets, liquids containing different components as the target liquid (100) are supplied from the liquid supply section (201) to the gap (7). The mist generation system (200) further comprises a mixer (202). A mixer (202) mixes the mist containing droplet particles emitted from the through-holes (64) of each of the plurality of sets.

第１３の態様に係るミスト発生システム（２００ａ）は、第１１の態様において、複数種の液体から対象液体（１００）を調合する調合部（２０３）を更に備える。液体供給部（２０１）は、調合部（２０３）で調合された対象液体（１００）を間隙（７）へ供給する。 The mist generating system (200a) according to the thirteenth aspect, in accordance with the eleventh aspect, further comprises a blending section (203) that blends the target liquid (100) from a plurality of types of liquids. A liquid supply unit (201) supplies the target liquid (100) prepared by the preparation unit (203) to the gap (7).

１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆ 液体霧化システム
２ 基板
２１ 表面
２１１ 規定領域
２２ 裏面
２３ 伝搬領域
３ ＩＤＴ電極
３１ 第１櫛形電極
３１１ 第１電極指
３２ 第２櫛形電極
３２１ 第２電極指
５ 表面弾性波素子
６ カバー部材
６１ 第１面
６２ 第２面
６３ 供給孔
６４ 貫通孔
７ 間隙
８ 制限部
９ 制御部
１０ 多孔質シート
１００ 対象液体
２００ ミスト発生システム
２０１ 液体供給部
２０２ 混合器
２０３ 調合部 1, 1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f liquid atomization system 2 substrate 21 front surface 211 defined area 22 back surface 23 propagation area 3 IDT electrode 31 first comb electrode 311 first electrode finger 32 second comb electrode 321 second Electrode finger 5 Surface acoustic wave element 6 Cover member 61 First surface 62 Second surface 63 Supply hole 64 Through hole 7 Gap 8 Restriction part 9 Control part 10 Porous sheet 100 Target liquid 200 Mist generation system 201 Liquid supply part 202 Mixer 203 Preparation Department

Claims (10)

表面及び裏面を有し、圧電基板又は支持基板上に圧電体層が設けられた構成である基板と、
前記基板の前記表面上に設けられており、前記基板に表面弾性波を発生させるＩＤＴ電極と、
前記基板の厚さ方向から見て前記表面弾性波の伝搬方向において前記ＩＤＴ電極に並んでおり、前記基板の前記表面側に設けられて前記基板の前記表面との間に対象液体が供給される間隙を形成しているカバー部材と、を備え、
前記カバー部材又は前記基板は、前記間隙に前記対象液体を供給するための供給孔を有し、
前記カバー部材は、
前記カバー部材を前記厚さ方向に貫通し、前記間隙に供給された前記対象液体が前記間隙を通して搬送される位置に形成された貫通孔を有し、
前記貫通孔は、前記厚さ方向から見て、前記ＩＤＴ電極と前記供給孔とを結ぶ一直線上で前記ＩＤＴ電極と前記供給孔との間に位置しており、
前記ＩＤＴ電極により前記表面弾性波を発生させているときに、前記間隙内の前記対象液体に作用する摩擦力によって前記対象液体が前記表面弾性波の伝搬方向とは逆方向に搬送され、
前記厚さ方向から見て前記基板の前記表面のうち前記貫通孔に重なる規定領域上で前記対象液体の霧化によって形成された液滴粒子が前記貫通孔から放出される、
液体霧化システム。 a substrate having a front surface and a back surface and having a configuration in which a piezoelectric layer is provided on a piezoelectric substrate or a support substrate ;
an IDT electrode provided on the surface of the substrate for generating a surface acoustic wave on the substrate;
is aligned with the IDT electrode in the propagation direction of the surface acoustic wave when viewed from the thickness direction of the substrate, is provided on the surface side of the substrate, and is supplied with a target liquid between the surface of the substrate and the surface of the substrate. a cover member forming a gap;
the cover member or the substrate has a supply hole for supplying the target liquid to the gap;
The cover member is
a through hole penetrating the cover member in the thickness direction and formed at a position where the target liquid supplied to the gap is transported through the gap;
the through hole is positioned between the IDT electrode and the supply hole on a straight line connecting the IDT electrode and the supply hole when viewed from the thickness direction;
When the surface acoustic wave is generated by the IDT electrode, the target liquid is transported in a direction opposite to the propagation direction of the surface acoustic wave by the frictional force acting on the target liquid in the gap,
droplet particles formed by atomization of the target liquid on a prescribed region overlapping the through hole on the surface of the substrate when viewed from the thickness direction are emitted from the through hole;
Liquid atomization system. 前記貫通孔は、前記カバー部材における前記基板側の第１面に形成された第１開口と、前記カバー部材における前記基板側とは反対側の第２面に形成された第２開口と、を含み、
前記対象液体を霧化するときには、前記基板の前記表面の前記規定領域上において前記対象液体の液面の少なくとも一部は、前記第２開口よりも前記第１開口側に位置している、
請求項１に記載の液体霧化システム。 The through-hole includes a first opening formed in a first surface of the cover member on the substrate side and a second opening formed in a second surface of the cover member opposite to the substrate side. including
When the target liquid is atomized, at least part of the liquid surface of the target liquid on the specified area of the surface of the substrate is positioned closer to the first opening than the second opening,
The liquid atomization system of Claim 1. 前記カバー部材と前記基板とのうち前記カバー部材が前記供給孔を有し、 Of the cover member and the substrate, the cover member has the supply hole,
前記供給孔は、前記カバー部材を前記厚さ方向に貫通している、 The supply hole penetrates the cover member in the thickness direction,
請求項１又は２に記載の液体霧化システム。 3. A liquid atomization system according to claim 1 or 2. 前記対象液体を霧化するときには、前記規定領域の全域が前記対象液体で覆われている、 When the target liquid is atomized, the entire prescribed area is covered with the target liquid.
請求項１～３のいずれか一項に記載の液体霧化システム。 A liquid atomization system according to any one of claims 1-3. 前記ＩＤＴ電極は、 The IDT electrode is
複数の第１電極指を含む櫛形状の第１櫛形電極と、 a comb-shaped first comb-shaped electrode including a plurality of first electrode fingers;
複数の第２電極指を含む櫛形状の第２櫛形電極と、を有し、 a comb-shaped second comb-shaped electrode including a plurality of second electrode fingers;
前記表面弾性波は、前記基板における伝搬領域を伝搬し、 The surface acoustic wave propagates through a propagation region in the substrate,
前記伝搬領域は、前記ＩＤＴ電極の前記複数の第１電極指と前記複数の第２電極指との交差領域を延長した延長領域に前記厚さ方向で重複する領域であり、 The propagation region is a region that overlaps in the thickness direction with an extension region obtained by extending an intersection region of the plurality of first electrode fingers and the plurality of second electrode fingers of the IDT electrode,
少なくとも一部が前記基板と前記カバー部材との間に介在し、前記対象液体が前記基板の前記表面上において広がる範囲を制限する制限部を更に備え、 further comprising a restricting part, at least part of which is interposed between the substrate and the cover member, and which restricts a range in which the target liquid spreads on the surface of the substrate;
前記制限部は、前記カバー部材の外周部のうち前記厚さ方向から見て前記伝搬領域と交差している部分に少なくとも位置している、 The restricting portion is located at least in a portion of the outer peripheral portion of the cover member that intersects the propagation region when viewed in the thickness direction.
請求項１～４のいずれか一項に記載の液体霧化システム。 Liquid atomization system according to any one of claims 1-4. 前記対象液体を霧化するときに前記貫通孔が前記対象液体で満たされないように前記対象液体の供給量を制御する制御部を更に備える、 Further comprising a control unit that controls a supply amount of the target liquid so that the through hole is not filled with the target liquid when the target liquid is atomized,
請求項１～５のいずれか一項に記載の液体霧化システム。 Liquid atomization system according to any one of claims 1-5. 前記カバー部材は、前記基板の前記表面との間に前記間隙を形成するための凹凸構造を有する、 The cover member has an uneven structure for forming the gap with the surface of the substrate,
請求項１～６のいずれか１項に記載の液体霧化システム。 A liquid atomization system according to any one of claims 1-6. 前記規定領域上に設けられており、前記カバー部材の前記貫通孔内に入り込んでいる多孔質シートを更に備える、 Further comprising a porous sheet provided on the defined region and inserted into the through-hole of the cover member,
請求項１～７のいずれか一項に記載の液体霧化システム。 Liquid atomization system according to any one of claims 1-7. 請求項１～８のいずれか一項に記載の液体霧化システムと、 A liquid atomization system according to any one of claims 1 to 8;
前記液体霧化システムにおける前記間隙へ前記供給孔を介して前記対象液体を供給する液体供給部と、を備える、 a liquid supply unit that supplies the target liquid to the gap in the liquid atomization system through the supply hole;
ミスト発生システム。 Mist generation system. 前記液体供給部は、複数種の液体から前記対象液体を調合する調合部を更に備え、 The liquid supply unit further includes a blending unit that blends the target liquid from a plurality of types of liquids,
前記液体供給部は、前記調合部で調合した前記対象液体を、前記供給孔を介して前記間隙へ供給する、 The liquid supply unit supplies the target liquid prepared by the preparation unit to the gap through the supply hole.
請求項９に記載のミスト発生システム。 A mist generation system according to claim 9 .
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