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一种压电复合膜片及超声雾化片的制作方法
作者：天天酷跑 来源：www.ycmfj.cn 更新时间：2020-09-09 15:54:41 点击次数：
本实用新型属于液体雾化及压电膜片技术领域，特别是一种压电复合膜片及超声雾化片。
背景技术：
超声波雾化器利用电子高频震荡，通过陶瓷雾化片的高频谐振，将液态水分子间的氢键尽可能打开，从而形成自由散布的水雾。该过程不需加热或添加任何化学试剂，节能环保，与加热雾化方式相比可节约近90％的能量。在现有技术中，压电超声波雾化片的结构主要采用如下方式：单层金属双层陶瓷片夹心式，以及单层金属单片陶瓷片式。
现有的雾化片大多是将金属膜片焊接在压电陶瓷片的边缘上，在金属膜片上均布微孔。压电陶瓷片双面被有银电极。其中，将金属膜片焊接在压电陶瓷片边缘，由于雾化片的振动元件与振动源是分离的，因而振动能量在传递中必然有所损耗，器件效率存在一定问题，且焊点处应力集中明显，这会影响雾化器的输入功率、雾化效率以及使用寿命。同时，由于压电片很薄，受加工失误或表面污染的影响，压电片两侧的银电极容易发生接触而造成短路。因此，现有的雾化片存在使用寿命短、雾化量小、能效偏低等缺点。
技术实现要素：
有鉴于此，本实用新型提供了一种可以增大出雾率的超声雾化片及压电复合膜片，以满足工业需求。
一种压电复合膜片，其包括一层压电层、两层分别设置在所述压电层两侧的电极层、以及一层包覆在所述电极层及压电层外侧的的保护层。所述压电层上开设有多个通孔。所述电极层覆盖在所述压电层的沿厚度方向上的两侧面，且该电极层的边缘与所述通孔间隔设置。所述压电层为由聚偏氟乙烯和压电陶瓷粉末形成的1-3型压电复合层。
进一步地，所述保护层的材料为环氧树脂。
进一步地，所述通孔为正方形孔。
进一步地，所述通孔呈阵列分布。
进一步地，所述通孔内壁均包裹所述保护层。
进一步地，所述电极层的面积小于压电层的面积。
一种所述超声雾化片，其包括一个锥形台外罩，至少两个间隔设置在所述锥形台外罩内的压电复合膜片、至少一个设置在两个相邻的所述压电复合膜片之间的雾化腔，一个设置在所述锥形台外罩的大直径一侧的入口，以及一个设置在所述锥形台外罩的小直径一侧的出口。所述液体自所述入口进入，雾化后的液体从出口喷出。
进一步地，所述超声雾化片设置有两个所述压电复合膜片。
进一步地，靠近所述出口的压电复合膜片上的通孔的孔径小于靠近所述入口的压电复合膜片上的通孔的孔径。
与现有技术相比，本实用新型提供的压电复合膜片使用所述由聚偏氟乙烯和压电陶瓷粉末形成的1-3型压电复合层制作的压电层作为超声波发生源，使得该压电层中不再使用作为能量传递用的中间部件便可直接传递振动能量，从而提高了所述压电复合膜片的效率，并且避免了由于焊点失效、短路等原因所引起的器件失效，进而提高了所述压电复合膜片的使用寿命。此外，本实用新型提供的超声雾化片通过至少设置两个所述压电复合膜片，将液体反复液化，提高了液化的效率，且液体从所述锥形台外罩的大直径一侧的入口进入，从所述锥形台外罩的小直径一侧的出口流出，从而利用流体的内压力促使水雾喷出，增大出雾率。
附图说明
图1为本实用新型提供的超声雾化片的剖视结构示意图。
图2为图1超声雾化片所具有压电复合膜片的剖视结构示意图。
图3为图2的压电复合膜片的正面结构示意图。
具体实施方式
以下对本实用新型的具体实施例进行进一步详细说明。应当理解的是，此处对本实用新型实施例的说明并不用于限定本实用新型的保护范围。
如图1至图3所示，其为本实用新型提供的结构示意图。所述超声雾化片包括一个锥形台外罩40，至少两个间隔设置在所述锥形台外罩40内的压电复合膜片50、至少一个设置在两个相邻的所述压电复合膜片50之间的雾化腔60，一个设置在所述锥形台外罩40的大直径一侧的入口70，以及一个设置在所述锥形台外罩40的小直径一侧的出口80。所述超声雾化片还包括其他的一些功能模块，如组装组件等等，其应当为本领域技术人员所知的技术，在此不再一一详细说明。
所述锥形台外罩40用于设置安装或固定所述压电复合膜片50。所述锥形台外罩40的截面呈梯形，因此其具有两个开口，即一个小直径开口和一个大直径开口，从而形成设置在所述锥形台外罩40的大直径一侧的入口70，以及设置在所述锥形台外罩40的小直径一侧的出口80。所述锥形台外罩40可以由非导电材料制成，如塑料。
所述压电复合膜片50包括一层压电层10、两层分别设置在所述压电层10 两侧的电极层20、以及一层包覆在所述电极层20及压电层外侧的的保护层30。
所述压电层10上开设有多个通孔11。所述压电层10为由聚偏氟乙烯和压电陶瓷粉末形成的1-3型压电复合层。众所周知，1-3型压电复合材料是由一维连通的压电相平行地排列于三维连通的聚合物中构成的两相压电复合材料，其单向性能突出，纤维状功能体轴向的性能远大于其他方向的性能。当该1-3型压电复合材料使用压电陶瓷粉末作为振动源，而其内含有聚偏氟乙烯，使得该压电层10具备一定的柔性，因此该压电层10可直接充当振动膜片，即其直接将压电陶瓷的振动能量传递到附于表面的液滴上。由于该压电层10不含有现有技术中用作传递振动能量用的中间部件，即金属膜片，从而可以大大提高该压电层10的能量效率。同时避免了由于焊点失效、短路等原因所引起的器件失效，进而提高了所述压电复合膜片50的使用寿命。所述通孔11的形状可根据用户需求在设定，在本实施例中所述通孔11为正方形孔，并呈阵列分布。
所述电极层20覆盖在所述压电层10的沿厚度方向上的两侧面，且该电极层20的边缘与所述通孔11间隔设置，以避免该电极层20外露。所述电极层20 的面积小于压电层10的面积，从而保证所述电极层20不会超出所述压电层10 的范围，进而防止了所述压电复合膜片50的损坏。
所述保护层30的材料可以为环氧树脂，用于保护所述压电层10和所述电极层20。所述保护层30包裹在所述电极层20与压电层10的整个外侧，包括通孔11的内壁，用于电气绝缘所述电极层20与外界的电连接。
所述两个压电复合膜片50间隔设置以形成所述雾化腔60，可以想到的是，所述超声雾化片可以具有更多个压电复合膜片50，如三个或更多，而形成更多个雾化腔60。所述两个压电复合膜片50采用大小不同的双层架构，即上小下大，且均为通孔结构，即每个压电复合膜片50都具有多个通孔11。当液体自入口 70进入雾化腔60时，先由孔径较大处的压电复合膜片50进行超声雾化，随后进入雾化腔60。而该雾化腔60入口大、出口小，因而有利于水雾在出口处具有一定的压力，能够有效而快速地向外逸出。出口端的压电复合膜片50的孔径较小，可以使雾滴进一步细化。
与现有技术相比，本实用新型提供的压电复合膜片使用所述由聚偏氟乙烯和压电陶瓷粉末形成的1-3型压电复合层制作的压电层10作为超声波发生源。使得该压电层10中不再使用作为能量传递用的中间部件便可直接传递振动能量，从而提高了所述压电复合膜片的效率，并且避免了由于焊点失效、短路等原因所引起的器件失效，进而提高了所述压电复合膜片的使用寿命。此外，本实用新型提供的超声雾化片通过至少设置两个所述压电复合膜片50，将液体反复液化，提高了液化的效率。且且液体从所述锥形台外罩40的大直径一侧的入口70进入，从所述锥形台外罩40的小直径一侧的出口80流出，从而从而利用流体的内压力促使水雾喷出，增大出雾率。
以上仅为本实用新型的较佳实施例，并不用于局限本实用新型的保护范围，任何在本实用新型精神内的修改、等同替换或改进等，都涵盖在本实用新型的权利要求范围内。
参考文献：《压电陶瓷相对1-3型压电复合材料性能的影响》。
技术特征：
1.一种压电复合膜片，其特征在于：所述压电复合膜片包括一层压电层(10)、两层分别设置在所述压电层(10)两侧的电极层(20)、以及一层包覆在所述电极层(20)及压电层外侧的保护层(30)，所述压电层(10)上开设有多个通孔(11)，所述电极层(20)覆盖在所述压电层(10)的沿厚度方向上的两侧面，且该电极层(20)的边缘与所述通孔(11)间隔设置，所述压电层(10)为由聚偏氟乙烯和压电陶瓷粉末形成的1-3型压电复合层。
2.如权利要求1所述的压电复合膜片，其特征在于：所述保护层(30)的材料为环氧树脂。
3.如权利要求1所述的压电复合膜片，其特征在于：所述通孔(11)为正方形孔。
4.如权利要求1所述的压电复合膜片，其特征在于：所述通孔(11)呈阵列分布。
5.如权利要求1所述的压电复合膜片，其特征在于：所述通孔(11)内壁均包裹所述保护层(30)。
6.如权利要求1所述的压电复合膜片，其特征在于：所述电极层(20)的面积小于压电层(10)的面积。
7.一种超声雾化片，用于将液体雾化，其特征在于：所述超声雾化片包括一个锥形台外罩(40)，至少两个间隔设置在所述锥形台外罩(40)内的如权利要求1-6任一项所述的压电复合膜片(50)、至少一个设置在两个相邻的所述压电复合膜片(50)之间的雾化腔(60)，一个设置在所述锥形台外罩(40)的大直径一侧的入口(70)，以及一个设置在所述锥形台外罩(40)的小直径一侧的出口(80)，所述液体自所述入口(70)进入，雾化后的液体从出口(80)喷出。
8.如权利要求7所述的超声雾化片，其特征在于：所述超声雾化片设置有两个所述压电复合膜片(50)。
9.如权利要求7所述的超声雾化片，其特征在于：靠近所述出口(80)的压电复合膜片(50)上的通孔(11)的孔径小于靠近所述入口(70)的压电复合膜片(50)上的通孔(11)的孔径。
技术总结
一种压电复合膜片及超声雾化片，所述压电复合膜片包括一层压电层、两层分别设置在所述压电层两侧的电极层、以及一层包覆在所述电极层及压电层外侧的的保护层，所述压电层上开设有多个通孔，所述压电层为由聚偏氟乙烯和压电陶瓷粉末形成的1?3型压电复合层。所述超声雾化片包括一个锥形台外罩，至少两个间隔设置的压电复合膜片、至少一个设置在两个相邻的所述压电复合膜片之间的雾化腔，一个设置在所述锥形台外罩的大直径一侧的入口，以及一个设置在所述锥形台外罩的小直径一侧的出口，该超声雾化片至少设置两个压电复合膜片，增大了出雾率。
本文链接：
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