一种压电陶瓷雾化片的制作方法

本发明涉及雾化器技术领域，具体涉及一种压电陶瓷雾化片。

背景技术：

随着人们生活水平的提高以及科学研究上对新材料、新执行器开发应用，越来越多的新产品流入市场，其中雾化器就是一个典型代表。雾化器根据原理来划分大致有三类，其一是超声雾化器，其二是压缩雾化器，再者是网式雾化器。超声雾化器是利用超声波定向压强，使液体表面隆起，在隆起的液面周围发生空化作用，使液体雾化成小分子的气雾；压缩式雾化器：利用文丘里(venturi)喷射原理，利用压缩空气通过细小管口形成高速气流，产生的负压带动液体或其它流体一起喷射到阻挡物上，在高速撞击下向周围飞溅使液滴变成雾状微粒从出气管喷出；网式雾化器利用压电振子的上下振动，通过喷嘴型的网式喷雾头的孔穴将药液挤出，利用微小的超声波振动和网式喷雾头构造来喷雾。

网式雾化器能对液滴产生很好的雾化效果，而网式雾化器的核心部件压电陶瓷雾化片。压电陶瓷雾化片主要包括压电陶瓷片及带有雾化孔的金属膜片。然而雾化片设置的雾化区内设置的多个雾化孔，由于金属膜片各个区域的平整度存在差异，由此在金属膜片剧烈振动时，会导致部分雾化孔因振动产生的应力过于集中，从而使得部分雾化孔被撕裂，进而影响雾化片的雾化效果；此外，现有的雾化片为一整块平整片状结构，设有雾化孔的雾化区振幅有限，不能进一步提高雾化片对液滴的雾化效果。

技术实现要素：

本发明的目的在于，提供一种压电陶瓷雾化片，该压电陶瓷雾化片能够避免雾化孔因局部应力集中而导致破裂，且提高雾化区的振幅，从而提高雾化片的雾化效果。

基于此，本发明提供了一种压电陶瓷雾化片，包括金属膜片和压电陶瓷环，所述压电陶瓷环连接于所述金属膜片的表面，所述金属膜片设置用于与电源电连接的第一导线，所述压电陶瓷环设置有用于与电源电连接的第二导线；所述压电陶瓷环的中部设置有通孔，所述通孔在所述金属膜片的正投影形成的区域为有效区，所述有效区包括雾化区和至少一个位于所述雾化区外侧的环形褶皱区，所述雾化区和与其相邻的环形褶皱区之间形成与所述金属膜片表面相平齐的过渡区，所述雾化区设有若干雾化孔，所述环形褶皱区为所述金属膜片上的环形凹槽或环形凸起。

作为优选方案，所述环形褶皱区与所述金属膜片之间圆滑过渡，且所述环形凹槽的槽壁或环形凸起的外壁为圆滑曲面。

作为优选方案，所述雾化区为圆形雾化区，所述雾化区位于所述有效区的中心，且所述圆形雾化区和所述环形褶皱区同心设置。

作为优选方案，所述雾化孔为锥形雾化孔，所述锥形雾化孔沿所述雾化区呈均匀分布，且所述锥形雾化孔的小口径端位于所述通孔的一侧。

作为优选方案，所述雾化区朝向所述通孔一侧拱起且使得所述雾化区形成弧形凸状结构。

作为优选方案，还包括第一导电胶层和第二导电胶层，所述压电陶瓷环的第一侧通过所述第一导电胶层而与所述金属膜片相粘接，所述第二导电胶层粘接于所述压电陶瓷环的第二侧，且所述第一导线通过所述第二导电胶层而与所述压电陶瓷环电连接。

作为优选方案，所述第二导电胶层远离所述压电陶瓷环的一侧粘设有弹性绝缘层。

作为优选方案，所述第一导电胶层、所述第二导电胶层和所述弹性绝缘层的边缘均与所述通孔的孔壁相平齐并形成圆筒，所述圆筒沿其内壁面涂布有防腐层。

作为优选方案，所述金属膜片的外侧设置有连接耳，所述第二导线通过超声波焊而与所述连接耳相连接。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

在雾化片通电进行雾化过程中，该雾化片通过在有效区内设置环形褶皱区，使得过渡区的刚度变大，即使得与雾化区相邻的过渡区不易发生变形，从而分散了振动过程中雾化区内雾化孔的边缘应力，避免雾化孔产生局部应力过于集中的情况，降低雾化区因振动导致雾化孔发生撕裂失效的概率，从而使得该雾化片的雾化效果良好；此外，雾化区在振动时能够将振动传递至环形褶皱区，环形褶皱区进一步振动形成共振，借助振动的波浪效应，由此使得金属膜片的振动得到放大从而提高雾化区的振幅，进而提高了雾化孔的雾化效果，且提高该雾化片的雾化效率。

附图说明

图1为本发明实施例一中压电陶瓷雾化片的结构示意图。

图2为本发明实施例一中的压电陶瓷雾化片的俯视视图。

图3为本发明实施例二中压电陶瓷雾化片的结构示意图。

图4为本发明实施例三中压电陶瓷雾化片的结构示意图。

图中：1－金属膜片，2－压电陶瓷环，3－第一导线，4－第二导线，5－雾化区，6－环形褶皱区，7－过渡区，8－第一导电胶层，9－第二导电胶层，10－弹性绝缘层，11－防腐层；1a－连接耳，2a－通孔，5a－雾化孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应当理解的是，本发明中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。

实施例一

如图1至图2所示，本实施例提供一种压电陶瓷雾化片，包括金属膜片1和压电陶瓷环2，所述压电陶瓷环2连接于所述金属膜片1的表面，所述金属膜片1设置有用于与电源电连接的第一导线3，所述压电陶瓷环2设置有用于与电源电连接的第二导线4，压电陶瓷片在接通电源后能够发生振动，从而带动金属膜片1发生振动，由此使得液滴通过雾化区5的雾化孔5a后被打散从而实现雾化，具体地，本实施例中待雾化的液体位于金属膜片1远离压电陶瓷环2的一侧，即图1中液体由金属膜片1的下侧进入雾化孔5a后实现雾化；所述压电陶瓷环2的中部设置有通孔2a，所述通孔2a在所述金属膜片1的正投影形成的区域为有效区，需要指出的是，有效区即指在金属膜片1的该区域内产生振动能够将液滴进行打散雾化，故命名为有效区，所述有效区包括雾化区5和至少一个位于所述雾化区5外侧的环形褶皱区6，所述雾化区5和与其相邻的环形褶皱区6之间形成与所述金属膜片1表面相平齐的过渡区7，所述雾化区5设有若干雾化孔5a，所述环形褶皱区6为所述金属膜片1上的环形凹槽或环形凸起，本实施例中环形褶皱区6为环形凸起结构，即环形褶皱区6可以由金属膜片1沿某一侧凹陷形成，其具有两种形成形式。需要指出的是，如图1所示，本实施例中环形褶皱区6的数量为1个，且环形褶皱区6为环形凸起结构，即金属膜片1朝向通孔2a一侧凸出形成上述的环形褶皱区6，此时该环形褶皱区6与雾化区5之间形成一个过渡区7，通过在有效区内设置环形褶皱区6，使得过渡区7的刚度变大，即与雾化区5相邻的过渡区7不易发生变形，从而分散了振动过程中雾化区5内雾化孔5a的边缘应力，降低雾化区5因振动导致雾化孔5a发生撕裂失效的概率；此外，雾化区5在振动时能够将振动传递至环形褶皱区6，环形褶皱区6进一步振动形成共振，借助振动的波浪效应，由此使得金属膜片1的振动得到放大从而提高雾化区5的振幅，进而提高了雾化孔5a的雾化效果，且提高了雾化片的雾化效率。而现有技术中金属膜片1为一整块的片状结构，雾化区5的振幅受限，使得雾化片无法达到良好的雾化效果。

基于以上技术方案，在雾化片通电进行雾化过程中，该雾化片通过在有效区内设置环形褶皱区6，使得过渡区7的刚度变大，即使得与雾化区5相邻的过渡区7不易发生变形，从而分散了振动过程中雾化区5内雾化孔5a的边缘应力，避免雾化孔5a产生局部应力过于集中的情况，降低雾化区5因振动导致雾化孔5a发生撕裂失效的概率，从而使得该雾化片的雾化效果良好；此外，雾化区5在振动时能够将振动传递至环形褶皱区6，环形褶皱区6进一步振动形成共振，借助振动的波浪效应，由此使得金属膜片1的振动得到放大从而提高雾化区5的振幅，进而提高了雾化孔5a的雾化效果，且提高该雾化片的雾化效率。

其中，所述环形褶皱区6与所述金属膜片1之间圆滑过渡，且所述环形凹槽的槽壁或环形凸起的外壁为圆滑曲面，环形褶皱区6与金属膜片1之间圆滑过渡结构使得两者实现平滑连接，避免环形褶皱区6与金属膜片1之间的连接处发生折断，提高了整个雾化片的结构强度，而环形凹槽的槽壁或环形凸起的外壁为圆滑曲面使得环形褶皱区6在振动时不易发生破损，提高其结构稳定性。

在本实施例中，所述雾化区5为圆形雾化区5，所述雾化区5位于所述有效区的中心，且所述圆形雾化区5和所述环形褶皱区6同心设置，圆形雾化区5最大化利用金属膜片1的有效区，而上述同心设置的结构使得金属膜片1在振动时环形褶皱区6和雾化区5两者形成的共振效果更佳，进一步提高雾化区5的振幅，提高该雾化片的雾化效果。

优选地，所述雾化孔5a为锥形雾化孔5a，所述锥形雾化孔5a沿所述雾化区5呈均匀分布，均匀设置的锥形雾化孔5a使得雾化效果良好，且所述锥形雾化孔5a的小口径端位于所述通孔2a的一侧，在本实施例中锥形雾化孔5a的大口径端对应液体的一侧，液体由锥形雾化孔5a的大口径端进入并从小口径端流出，由此产生一个加速和挤压过程，从而能够将液体进一步打散，进而提升雾化效果，具体地，本实施例中，所述锥形雾化孔5a的小口端内径为4μm－6μm，其大端内径为8μm－20μm，由此保证雾化效果且使得锥形雾化孔5a的加工更加方便。进一步地，所述雾化区5朝向所述通孔2a一侧拱起且使得所述雾化区5形成弧形凸状结构，即雾化区5背离进液一侧形成弧形凸状结构，由此使得液体能够汇聚在弧形凸状结构内壁，使得液体更好地进入雾化区5，从而进一步提高该雾化片的雾化效果。

在本实施例中，该雾化片还包括第一导电胶层8和第二导电胶层9，所述压电陶瓷环2的第一侧通过所述第一导电胶层8而与所述金属膜片1相粘接，所述第二导电胶层9粘接于所述压电陶瓷环2的第二侧，且所述第一导线3通过所述第二导电胶层9而与所述压电陶瓷环2电连接，由此便于第一导线3与压电陶瓷环2的电连接。需要指出的是，现有技术中，目前雾化片的接线主要是：其中一根导线的一端焊接于金属膜片1上，另一导线的一端焊接于压电陶瓷环2上面所涂覆的银箔上，而这样的焊接，极易导致位于压电陶瓷上的焊点由于热应力不均突发的裂纹而使其功能失效，本实施例中，所述的压电陶瓷环2通过其上镀银层与第一导电胶层8和第二导电胶层9之间采用低于压电陶瓷的居里温度的温度加热并使用加压工艺，使接触面充分接触并黏接牢固，由此使得压电陶瓷环2与第一导线3的连接结构更加稳定且提高该雾化片的加工良率。

优选地，所述第二导电胶层9远离所述压电陶瓷环2的一侧粘设有弹性绝缘层10，弹性绝缘层10则使得该雾化片不会发生短路，而弹性绝缘层10可以为弹性胶层，提高其稳定性和安全性。进一步地，所述第一导电胶层8、所述第二导电胶层9和所述弹性绝缘层10的边缘均与所述通孔2a的孔壁相平齐并形成圆筒，所述圆筒沿其内壁面涂布有防腐层11，防腐层11具有良好的电绝缘性和隔水性，从而保护该雾化片，提高该雾化片的使用寿命。此外，所述金属膜片1的外侧设置有连接耳1a，所述第二导线4通过超声波焊而与所述连接耳1a相连接，本实施例中连接耳1a的数量为两个且呈对称设置，但连接耳1a能够实现其方便与第二导线4相连接即可，并不限于本实施例中的具体结构。

实施例二

参见图3，本实施例与实施例一的区别在于，本实施例中的环形褶皱区6的数量为两个，且两个环形褶皱区6均为环形凸起结构，位于内侧的环形褶皱区6与雾化区5之间形成所述过渡区7，过渡区7不易发生变形，从而分散了振动过程中雾化区5内雾化孔5a的边缘应力，降低雾化区5因振动导致雾化孔5a发生撕裂失效的概率；此外，环形凸起与雾化区5的凸起方向一致，采用了两个环形褶皱区6使得该雾化片在对液体进行雾化过程中，两个褶皱区均能够实现共振，且借助振动的波浪效应，由此使得金属膜片1的振动得到放大从而提高雾化区5的振幅，进而提高了雾化孔5a的雾化效果，且提高了雾化片的雾化效率。除上述区别外，本实施例的其它结构与实施例一中的一致，相应的效果及原理也一致，此处不再赘述。

实施例三

参见图4，本实施例与实施例二的区别在于，本实施例中的环形褶皱区6的数量为两个，且其中一个环形褶皱区6均为环形凸起结构，另一个环形褶皱为环形凹槽，位于内侧的环形褶皱区6为环形凹槽结构，其与雾化区5之间形成所述过渡区7，过渡区7不易发生变形，从而分散了振动过程中雾化区5内雾化孔5a的边缘应力，降低雾化区5因振动导致雾化孔5a发生撕裂失效的概率；需要指出的是，两个不同方向的环形褶皱区6能够达到同样的技术效果，其为本申请的其中一个实施形式，环形褶皱区6的数量及具体结构可以根据实际情况进行调整，采用了两个环形褶皱区6使得该雾化片在对液体进行雾化过程中，两个褶皱区均能够实现共振，且借助振动的波浪效应，由此使得金属膜片1的振动得到放大从而提高雾化区5的振幅，进而提高了雾化孔5a的雾化效果，且提高了雾化片的雾化效率。除上述区别外，本实施例的其它结构与实施例二中的一致，相应的效果及原理也一致，此处不再赘述。

采用本发明实施例的压电陶瓷雾化片，在雾化片通电进行雾化过程中，该雾化片通过在有效区内设置环形褶皱区6，使得过渡区7的刚度变大，即使得与雾化区5相邻的过渡区7不易发生变形，从而分散了振动过程中雾化区5内雾化孔5a的边缘应力，避免雾化孔5a产生局部应力过于集中的情况，降低雾化区5因振动导致雾化孔5a发生撕裂失效的概率，从而使得该雾化片的雾化效果良好；此外，雾化区5在振动时能够将振动传递至环形褶皱区6，环形褶皱区6进一步振动形成共振，借助振动的波浪效应，由此使得金属膜片1的振动得到放大从而提高雾化区5的振幅，进而提高了雾化孔5a的雾化效果，且提高该雾化片的雾化效率。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。