專利名稱：壓電陶瓷霧化換能片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液體的霧化換能片的結(jié)構(gòu)，一種壓電陶瓷霧化換能片。
背景技術(shù)：
霧化換能片是工業(yè)加濕器，家用加濕器，汽車加濕器、香薰等裝置的部件，利用霧化換能片的超聲振動(dòng)使液體表面空化形成霧滴，散布到空中。已有的霧化換能片一般為一片圓板形的壓電陶瓷片，可以是平板形的，也可以是球面形的，壓電陶瓷片的兩個(gè)面上制作著金屬電極層(主要是銀、鈦、鎳)。霧化換能片一般尺寸為:直徑16mnT25mm，厚度在0.SmnTl.5mm。電極一般為銀電極，被銀漿后燒結(jié)得到。霧化換能片工作時(shí)使用厚度縱向振動(dòng)方式。這種霧化換能片的驅(qū)動(dòng)電壓和驅(qū)動(dòng)功率要求較高，驅(qū)動(dòng)電壓一般需在24V以上，驅(qū)動(dòng)功率需在15W以上，在低電壓和低功率時(shí)便不能起霧或起霧很小。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明旨在提出一種驅(qū)動(dòng)電壓較低，驅(qū)動(dòng)功率較小的霧化換能片的結(jié)構(gòu)，一種壓電陶瓷霧化換能片。這種壓電陶瓷霧化換能片包括一塊圓板形的壓電陶瓷片，在壓電陶瓷片的兩個(gè)面上各制作有一層銀電極層，其中壓電陶瓷片的一個(gè)面上離壓電陶瓷片的邊緣一定距離有至少一個(gè)環(huán)形的凹槽，此環(huán)形的凹槽與壓電陶瓷片的外圓周同心。這種壓電陶瓷霧化換能片上的環(huán)形凹槽減弱了霧化片振動(dòng)時(shí)的能量向邊緣發(fā)散的量，使能量集中在有效的霧化區(qū)域，同時(shí)降低了霧化片自身結(jié)構(gòu)的剛性，使其振動(dòng)時(shí)需克服的應(yīng)力減小，從而使更多的能量用于形成霧滴，且使霧化片需要的驅(qū)動(dòng)電壓和驅(qū)動(dòng)功率降低。

圖1為壓電陶瓷霧化換能片的第一種結(jié)構(gòu)圖；圖2為圖1中的壓電陶瓷霧化換能片的仰視圖；圖3和圖4為壓電陶瓷霧化換能片的第二種結(jié)構(gòu)圖；圖5為壓電陶瓷霧化換能片的第三種結(jié)構(gòu)圖；圖6為壓電陶瓷霧化換能片的第四種結(jié)構(gòu)圖；圖7為壓電陶瓷霧化換能片的第五種結(jié)構(gòu)圖；圖8為壓電陶瓷霧化換能片的第六種結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
如圖1和圖2所示，這種壓電陶瓷霧化換能片包括一塊圓板形的壓電陶瓷片1，在壓電陶瓷片的兩個(gè)面上各制作有一層銀電極層2、3，壓電陶瓷片的一個(gè)面離壓電陶瓷片的邊緣一定距離上有至少一個(gè)環(huán)形的凹槽4，此環(huán)形的凹槽與壓電陶瓷片的外圓周同心。電極2的銀層可以從陶瓷晶片的邊緣延至與電極3同一面的凹槽的外側(cè)。這種壓電陶瓷霧化換能片上的環(huán)形凹槽4可以為圖1和圖2所示的圓環(huán)形凹槽，也可以如圖3和圖4所示為小于360度的圓弧形凹槽。如圖1所示，這種壓電陶瓷霧化換能片中的壓電陶瓷片I可以是平板形的，所述的凹槽4為一條，凹槽的截面成矩形，凹槽的寬度a可以為壓電陶瓷片厚度的0.5^1.5倍，凹槽的深度b可以為壓電陶瓷片厚度的0.3^0.6倍，凹槽的外邊緣與壓電陶瓷片外圓周的距離c為可以為壓電陶瓷片直徑的0.Γ 0.2倍。這種壓電陶瓷霧化換能片的結(jié)構(gòu)也可以如圖5所示，壓電陶瓷片I是平板形的，凹槽4為一條，凹槽的截面成半圓形，凹槽的寬度a可以為壓電陶瓷片厚度的0.5^1.5倍，凹槽的外邊緣與壓電陶瓷片外圓周的距離c為可以為壓電陶瓷片直徑的0.Γ 0.2倍。這種壓電陶瓷霧化換能片的結(jié)構(gòu)也可以如圖6所示，壓電陶瓷片I是平板形的，凹槽4為一條，且凹槽底面向壓電陶瓷片的邊緣擴(kuò)展到壓電陶瓷片的外圓周處，在壓電陶瓷片的邊緣形成一個(gè)低下的臺(tái)階5，此臺(tái)階的高度d可以為壓電陶瓷片厚度的0.3^0.6倍，此臺(tái)階的寬度f可以為壓電陶瓷片直徑的0.15 0.25倍。這種壓電陶瓷霧化換能片的結(jié)構(gòu)也可以如圖7所示，壓電陶瓷片I是平板形的，凹槽4為兩條，兩條凹槽的截面皆成矩形或其它形狀，兩條凹槽的寬度a可以為壓電陶瓷片厚度的0.5^1.5倍，兩條凹槽的深度b可以為壓電陶瓷片厚度的0.3 0.6倍，直徑較大的凹槽的外圓周與壓電陶瓷片外圓周的距離c為壓電陶瓷片直徑的0.Γ 0.2倍，直徑較小的凹槽的外圓周與直徑較大的凹槽的內(nèi)圓周之間的距離e為壓電陶瓷片厚度的0.5^1.5倍。這種壓電陶瓷霧化換能片的結(jié)構(gòu)也可以如圖8所示，壓電陶瓷片I是球面形的，所述的凹槽4為一條，位于陶瓷片的凸面上，凹槽的寬度a可以為壓電陶瓷片厚度的0.5^1.5倍，凹槽的深度b為壓電陶瓷片厚度的0.3^0.6倍，凹槽的外圓周與壓電陶瓷片外圓周的距離c可以為瓷片橫截面弧長 的0.Γ 0.2倍。這種壓電陶瓷霧化換能片中的凹槽可以用以下方法制得:1、在壓電陶瓷片制品成型加工時(shí)通過模具直接制得；2、在壓電陶瓷片燒結(jié)前通過機(jī)械加工制得；3、在壓電陶瓷片燒結(jié)后或制品表面金屬化工序完成以后再通過超聲波(或激光)切割制得；4、直接在已經(jīng)制作完成的霧化換能片上用機(jī)械加工或超聲波(或激光)切割的方法制出凹槽。這種壓電陶瓷霧化換能片安裝時(shí)凹槽面在不接觸液體的一側(cè)。將本發(fā)明的壓電陶瓷霧化換能片與相同規(guī)格但無凹槽的霧化換能片作對(duì)比試驗(yàn)，結(jié)果如下:實(shí)施例1結(jié)構(gòu)如圖1所示平板形壓電陶瓷霧化換能片，壓電陶瓷片直徑20mm，壓電陶瓷片厚度 1.23 mm,槽寬 a=lmm,槽深 b=0.5mm, c=2.5mm ；振動(dòng)頻率1.7 MHZ,驅(qū)動(dòng)電壓24 V，驅(qū)動(dòng)功率12 W,霧化量130 ml/ho相對(duì)照的同規(guī)格無凹槽的霧化換能片:振動(dòng)頻率1.7 MHZ,[0031]驅(qū)動(dòng)電壓24 V，驅(qū)動(dòng)功率12 W,霧化量90 ml/ho實(shí)施例2結(jié)構(gòu)如圖5所示平板形壓電陶瓷霧化換能片，壓電陶瓷片直徑20_，壓電陶瓷片厚度 1.23 mm,槽寬 a=l, mm, c= 2 mm ；振動(dòng)頻率1.7 MHZ,驅(qū)動(dòng)電壓24 V，驅(qū)動(dòng)功率12 W，霧化量125ml/h。相對(duì)照的同規(guī)格無凹槽的霧化換能片:振動(dòng)頻率1.7 MHZ,驅(qū)動(dòng)電壓24 V，驅(qū)動(dòng)功率12 W，霧化量90m l/h。實(shí)施例3結(jié)構(gòu)如圖1所示平板形壓電陶瓷霧化換能片，壓電陶瓷片直徑20mm，壓電陶瓷片厚度 0.88mm,槽寬 a=lmm,槽深 b= 0.5, mm, c= 2.5mm ；振動(dòng)頻率2.4 MHZ,驅(qū)動(dòng)電壓16 V，驅(qū)動(dòng)功率8 W,霧化量20 ml/ho相對(duì)照的同規(guī)格無凹槽的霧化換能片:振動(dòng)頻率2.4 MHZ,驅(qū)動(dòng)電壓16 V，驅(qū)動(dòng)功率8 W,霧化量10 ml/ho由上述實(shí)施例可知，這種壓電陶瓷霧化換能片的霧化能力相對(duì)于沒有凹槽的平面片增加了 259Γ100%，凹槽的深度，寬度，及形狀對(duì)霧化的性能也有一定的影響。
權(quán)利要求1.一種壓電陶瓷霧化換能片，包括一塊圓板形的壓電陶瓷片(1)，在壓電陶瓷片的兩個(gè)面上各制作有一層銀電極層(2、3)，其特征是壓電陶瓷片的一個(gè)面上離壓電陶瓷片的邊緣一定距離有至少一個(gè)環(huán)形的凹槽(4)，此環(huán)形的凹槽與壓電陶瓷片的外圓周同心。
2.如權(quán)利要求1所述的壓電陶瓷霧化換能片，其特征是所述的環(huán)形凹槽(4)為圓環(huán)形凹槽。
3.如權(quán)利要求1所述的壓電陶瓷霧化換能片，其特征是所述的所述的環(huán)形凹槽(4)為小于360度的圓弧形凹槽。
4.如權(quán)利要求2或3所述的壓電陶瓷霧化換能片，其特征是所述的壓電陶瓷片(I)是平板形的，所述的凹槽(4)為一條，凹槽的截面成矩形，凹槽的寬度(a)為壓電陶瓷片厚度的0.5^1.5倍，凹槽的深度(b)為壓電陶瓷片厚度的0.3^0.6倍，凹槽的外邊緣與壓電陶瓷片外圓周的距離(c)為壓電陶瓷片直徑的0.Γ0.2倍。
5.如權(quán)利要求2或3所述的壓電陶瓷霧化換能片，其特征是所述的壓電陶瓷片(I)是平板形的，所述的凹槽(4)為一條，凹槽的截面成半圓形，凹槽的寬度(a)為壓電陶瓷片厚度的0.5^1.5倍，凹槽的外邊緣與壓電陶瓷片外圓周的距離(c)為壓電陶瓷片直徑的0.Γ0.2 倍。
6.如權(quán)利要求2所述的壓電陶瓷霧化換能片，其特征是所述的壓電陶瓷片(I)是平板形的，所述的凹槽(4)為一條，且凹槽底面向壓電陶瓷片的邊緣擴(kuò)展到壓電陶瓷片的外圓周處，在壓電陶瓷片的邊緣形成一個(gè)低下的臺(tái)階(5)，此臺(tái)階的高度(d)為壓電陶瓷片厚度的0.3、.6倍，此臺(tái)階的寬度(f)為壓電陶瓷片直徑的0.15、.25倍。
7.如權(quán)利要求2或3所述的壓電陶瓷霧化換能片，其特征是所述的壓電陶瓷片(I)是平板形的，所述的凹槽(4)為兩條，兩條凹槽的寬度a為壓電陶瓷片厚度的0.5^1.5倍，兩條凹槽的深度b為壓電陶瓷片厚度的0.3^0.6倍，直徑較大的凹槽的外圓周與壓電陶瓷片外圓周的距離c為壓電陶瓷片直徑的0.Γ0.2倍，直徑較小的凹槽的外圓周與直徑較大的凹槽的內(nèi)圓周之間的距離e為壓電陶瓷片厚度的0.5^1.5倍。
8.如權(quán)利要求2或3所述的壓電陶瓷霧化換能片，其特征是所述的壓電陶瓷片(I)是球面形的，所述的凹槽(4)為一條，位于陶瓷片的凸面上，凹槽的寬度(a)為壓電陶瓷片厚度的0.5^1.5倍，凹槽的深度b為壓電陶瓷片厚度的0.3^0.6倍，凹槽的外圓周與壓電陶瓷片外圓周的距離c為壓電陶瓷片橫截面 弧長的0.Γ0.2倍。
專利摘要一種壓電陶瓷霧化換能片，包括一塊圓板形的壓電陶瓷片(1)，在壓電陶瓷片的兩個(gè)面上各制作有一層銀電極層(2、3)，壓電陶瓷片的一個(gè)面上離壓電陶瓷片的邊緣一定距離有至少一個(gè)環(huán)形的凹槽(4)，此環(huán)形的凹槽與壓電陶瓷片的外圓周同心。這種壓電陶瓷霧化換能片上的環(huán)形凹槽減弱了霧化片振動(dòng)時(shí)能量向邊緣的發(fā)散量，使能量集中在有效的霧化區(qū)域，同時(shí)降低了霧化片自身結(jié)構(gòu)的剛性，使其振動(dòng)時(shí)需克服的應(yīng)力減小，從而使更多的能量用于形成霧滴，且使霧化片需要的驅(qū)動(dòng)電壓和驅(qū)動(dòng)功率降低。
文檔編號(hào)B05B17/04GK203002555SQ20122071605
公開日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2012年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月21日
發(fā)明者王振華, 王寧, 凌峰, 許根良, 陶鋒燁 申請(qǐng)人:浙江嘉康電子股份有限公司