专利名称：压电陶瓷雾化换能片的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种液体的雾化换能片的结构，一种压电陶瓷雾化换能片。
背景技术：
雾化换能片是工业加湿器，家用加湿器，汽车加湿器、香薰等装置的部件，利用雾化换能片的超声振动使液体表面空化形成雾滴，散布到空中。已有的雾化换能片一般为一片圆板形的压电陶瓷片，可以是平板形的，也可以是球面形的，压电陶瓷片的两个面上制作着金属电极层(主要是银、钛、镍)。雾化换能片一般尺寸为:直径16mnT25mm，厚度在0.SmnTl.5mm。电极一般为银电极，被银浆后烧结得到。雾化换能片工作时使用厚度纵向振动方式。这种雾化换能片的驱动电压和驱动功率要求较高，驱动电压一般需在24V以上，驱动功率需在15W以上，在低电压和低功率时便不能起雾或起雾很小。
发明内容本发明旨在提出一种驱动电压较低，驱动功率较小的雾化换能片的结构，一种压电陶瓷雾化换能片。这种压电陶瓷雾化换能片包括一块圆板形的压电陶瓷片，在压电陶瓷片的两个面上各制作有一层银电极层，其中压电陶瓷片的一个面上离压电陶瓷片的边缘一定距离有至少一个环形的凹槽，此环形的凹槽与压电陶瓷片的外圆周同心。这种压电陶瓷雾化换能片上的环形凹槽减弱了雾化片振动时的能量向边缘发散的量，使能量集中在有效的雾化区域，同时降低了雾化片自身结构的刚性，使其振动时需克服的应力减小，从而使更多的能量用于形成雾滴，且使雾化片需要的驱动电压和驱动功率降低。
图1为压电陶瓷雾化换能片的第一种结构图；图2为图1中的压电陶瓷雾化换能片的仰视图；图3和图4为压电陶瓷雾化换能片的第二种结构图；图5为压电陶瓷雾化换能片的第三种结构图；图6为压电陶瓷雾化换能片的第四种结构图；图7为压电陶瓷雾化换能片的第五种结构图；图8为压电陶瓷雾化换能片的第六种结构图。
具体实施方式
如图1和图2所示，这种压电陶瓷雾化换能片包括一块圆板形的压电陶瓷片1，在压电陶瓷片的两个面上各制作有一层银电极层2、3，压电陶瓷片的一个面离压电陶瓷片的边缘一定距离上有至少一个环形的凹槽4，此环形的凹槽与压电陶瓷片的外圆周同心。电极2的银层可以从陶瓷晶片的边缘延至与电极3同一面的凹槽的外侧。这种压电陶瓷雾化换能片上的环形凹槽4可以为图1和图2所示的圆环形凹槽，也可以如图3和图4所示为小于360度的圆弧形凹槽。如图1所示，这种压电陶瓷雾化换能片中的压电陶瓷片I可以是平板形的，所述的凹槽4为一条，凹槽的截面成矩形，凹槽的宽度a可以为压电陶瓷片厚度的0.5^1.5倍，凹槽的深度b可以为压电陶瓷片厚度的0.3^0.6倍，凹槽的外边缘与压电陶瓷片外圆周的距离c为可以为压电陶瓷片直径的0.Γ 0.2倍。这种压电陶瓷雾化换能片的结构也可以如图5所示，压电陶瓷片I是平板形的，凹槽4为一条，凹槽的截面成半圆形，凹槽的宽度a可以为压电陶瓷片厚度的0.5^1.5倍，凹槽的外边缘与压电陶瓷片外圆周的距离c为可以为压电陶瓷片直径的0.Γ 0.2倍。这种压电陶瓷雾化换能片的结构也可以如图6所示，压电陶瓷片I是平板形的，凹槽4为一条，且凹槽底面向压电陶瓷片的边缘扩展到压电陶瓷片的外圆周处，在压电陶瓷片的边缘形成一个低下的台阶5，此台阶的高度d可以为压电陶瓷片厚度的0.3^0.6倍，此台阶的宽度f可以为压电陶瓷片直径的0.15 0.25倍。这种压电陶瓷雾化换能片的结构也可以如图7所示，压电陶瓷片I是平板形的，凹槽4为两条，两条凹槽的截面皆成矩形或其它形状，两条凹槽的宽度a可以为压电陶瓷片厚度的0.5^1.5倍，两条凹槽的深度b可以为压电陶瓷片厚度的0.3 0.6倍，直径较大的凹槽的外圆周与压电陶瓷片外圆周的距离c为压电陶瓷片直径的0.Γ 0.2倍，直径较小的凹槽的外圆周与直径较大的凹槽的内圆周之间的距离e为压电陶瓷片厚度的0.5^1.5倍。这种压电陶瓷雾化换能片的结构也可以如图8所示，压电陶瓷片I是球面形的，所述的凹槽4为一条，位于陶瓷片的凸面上，凹槽的宽度a可以为压电陶瓷片厚度的0.5^1.5倍，凹槽的深度b为压电陶瓷片厚度的0.3^0.6倍，凹槽的外圆周与压电陶瓷片外圆周的距离c可以为瓷片横截面弧长 的0.Γ 0.2倍。这种压电陶瓷雾化换能片中的凹槽可以用以下方法制得:1、在压电陶瓷片制品成型加工时通过模具直接制得；2、在压电陶瓷片烧结前通过机械加工制得；3、在压电陶瓷片烧结后或制品表面金属化工序完成以后再通过超声波(或激光)切割制得；4、直接在已经制作完成的雾化换能片上用机械加工或超声波(或激光)切割的方法制出凹槽。这种压电陶瓷雾化换能片安装时凹槽面在不接触液体的一侧。将本发明的压电陶瓷雾化换能片与相同规格但无凹槽的雾化换能片作对比试验，结果如下:实施例1结构如图1所示平板形压电陶瓷雾化换能片，压电陶瓷片直径20mm，压电陶瓷片厚度 1.23 mm,槽宽 a=lmm,槽深 b=0.5mm, c=2.5mm ；振动频率1.7 MHZ,驱动电压24 V，驱动功率12 W,雾化量130 ml/ho相对照的同规格无凹槽的雾化换能片:振动频率1.7 MHZ,[0031]驱动电压24 V，驱动功率12 W,雾化量90 ml/ho实施例2结构如图5所示平板形压电陶瓷雾化换能片，压电陶瓷片直径20_，压电陶瓷片厚度 1.23 mm,槽宽 a=l, mm, c= 2 mm ；振动频率1.7 MHZ,驱动电压24 V，驱动功率12 W，雾化量125ml/h。相对照的同规格无凹槽的雾化换能片:振动频率1.7 MHZ,驱动电压24 V，驱动功率12 W，雾化量90m l/h。实施例3结构如图1所示平板形压电陶瓷雾化换能片，压电陶瓷片直径20mm，压电陶瓷片厚度 0.88mm,槽宽 a=lmm,槽深 b= 0.5, mm, c= 2.5mm ；振动频率2.4 MHZ,驱动电压16 V，驱动功率8 W,雾化量20 ml/ho相对照的同规格无凹槽的雾化换能片:振动频率2.4 MHZ,驱动电压16 V，驱动功率8 W,雾化量10 ml/ho由上述实施例可知，这种压电陶瓷雾化换能片的雾化能力相对于没有凹槽的平面片增加了 259Γ100%，凹槽的深度，宽度，及形状对雾化的性能也有一定的影响。
权利要求1.一种压电陶瓷雾化换能片，包括一块圆板形的压电陶瓷片(1)，在压电陶瓷片的两个面上各制作有一层银电极层(2、3)，其特征是压电陶瓷片的一个面上离压电陶瓷片的边缘一定距离有至少一个环形的凹槽(4)，此环形的凹槽与压电陶瓷片的外圆周同心。
2.如权利要求1所述的压电陶瓷雾化换能片，其特征是所述的环形凹槽(4)为圆环形凹槽。
3.如权利要求1所述的压电陶瓷雾化换能片，其特征是所述的所述的环形凹槽(4)为小于360度的圆弧形凹槽。
4.如权利要求2或3所述的压电陶瓷雾化换能片，其特征是所述的压电陶瓷片(I)是平板形的，所述的凹槽(4)为一条，凹槽的截面成矩形，凹槽的宽度(a)为压电陶瓷片厚度的0.5^1.5倍，凹槽的深度(b)为压电陶瓷片厚度的0.3^0.6倍，凹槽的外边缘与压电陶瓷片外圆周的距离(c)为压电陶瓷片直径的0.Γ0.2倍。
5.如权利要求2或3所述的压电陶瓷雾化换能片，其特征是所述的压电陶瓷片(I)是平板形的，所述的凹槽(4)为一条，凹槽的截面成半圆形，凹槽的宽度(a)为压电陶瓷片厚度的0.5^1.5倍，凹槽的外边缘与压电陶瓷片外圆周的距离(c)为压电陶瓷片直径的0.Γ0.2 倍。
6.如权利要求2所述的压电陶瓷雾化换能片，其特征是所述的压电陶瓷片(I)是平板形的，所述的凹槽(4)为一条，且凹槽底面向压电陶瓷片的边缘扩展到压电陶瓷片的外圆周处，在压电陶瓷片的边缘形成一个低下的台阶(5)，此台阶的高度(d)为压电陶瓷片厚度的0.3、.6倍，此台阶的宽度(f)为压电陶瓷片直径的0.15、.25倍。
7.如权利要求2或3所述的压电陶瓷雾化换能片，其特征是所述的压电陶瓷片(I)是平板形的，所述的凹槽(4)为两条，两条凹槽的宽度a为压电陶瓷片厚度的0.5^1.5倍，两条凹槽的深度b为压电陶瓷片厚度的0.3^0.6倍，直径较大的凹槽的外圆周与压电陶瓷片外圆周的距离c为压电陶瓷片直径的0.Γ0.2倍，直径较小的凹槽的外圆周与直径较大的凹槽的内圆周之间的距离e为压电陶瓷片厚度的0.5^1.5倍。
8.如权利要求2或3所述的压电陶瓷雾化换能片，其特征是所述的压电陶瓷片(I)是球面形的，所述的凹槽(4)为一条，位于陶瓷片的凸面上，凹槽的宽度(a)为压电陶瓷片厚度的0.5^1.5倍，凹槽的深度b为压电陶瓷片厚度的0.3^0.6倍，凹槽的外圆周与压电陶瓷片外圆周的距离c为压电陶瓷片横截面 弧长的0.Γ0.2倍。
专利摘要一种压电陶瓷雾化换能片，包括一块圆板形的压电陶瓷片(1)，在压电陶瓷片的两个面上各制作有一层银电极层(2、3)，压电陶瓷片的一个面上离压电陶瓷片的边缘一定距离有至少一个环形的凹槽(4)，此环形的凹槽与压电陶瓷片的外圆周同心。这种压电陶瓷雾化换能片上的环形凹槽减弱了雾化片振动时能量向边缘的发散量，使能量集中在有效的雾化区域，同时降低了雾化片自身结构的刚性，使其振动时需克服的应力减小，从而使更多的能量用于形成雾滴，且使雾化片需要的驱动电压和驱动功率降低。
文档编号B05B17/04GK203002555SQ20122071605
公开日2013年6月19日 申请日期2012年12月21日 优先权日2012年12月21日
发明者王振华, 王宁, 凌峰, 许根良, 陶锋烨 申请人:浙江嘉康电子股份有限公司