CN111151434A - 低频无铅压电雾化元件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种无铅压电陶瓷雾化片，所述压电陶瓷雾化片采用不含铅元素的压电陶瓷材料制成，元件中铅元素含量小于100ppm，远低于RoHS指令的限值，健康环保，可避免含铅压电产品带来的环境污染及健康危害问题。
Description
技术领域
本发明属于液体雾化及无铅压电技术领域，具体涉及一种工作频率为千赫兹级的无铅压电雾化元件。
背景技术
压电超声雾化器是一种结构简单、低能耗、高效率的雾化装置，在少量和微量雾化领域具有广泛应用，加湿器和医用雾化吸入治疗仪是其典型应用实例。
现有压电超声雾化器的核心雾化元件均采用锆钛酸铅（PZT）基压电材料制造，该材料中铅元素质量百分比约70％，其在生产、使用以及废弃处理过程中会对生态环境造成严重损害。在超声雾化器工作时，含铅雾化元件与待雾化液体可直接接触，其中的铅可进入到雾粒中，进而被吸入肺部。
铅是一种对人体危害极大的有毒重金属，铅及其化合物进入机体后将对神经、造血、消化、肾脏、心血管和内分泌等多个系统造成危害，特别是对于妇女和儿童，铅中毒会致畸、危害婴儿发育，破坏儿童神经系统，造成儿童脑组织损伤甚至导致终生残疾。许多国家都已出台相关政策以限制电子产品中铅的使用，如欧盟的RoHS指令要求电子元器件中铅含量不得超过1000ppm。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种低频无铅压电陶瓷雾化元件，工作频率为千赫兹级，所述压电陶瓷雾化元件采用不含铅元素的压电陶瓷材料制成，元件中铅元素含量小于100ppm，远低于RoHS指令的限值，健康环保，可避免含铅压电产品带来的环境污染及健康危害问题。
一种低频无铅压电雾化元件，包括：
无铅压电陶瓷圆环，所述无铅压电陶瓷圆环外径为5~30mm，内径为2~20mm，厚度为0.2~2mm；所述陶瓷圆环上镀有金属电极。
进一步地，所述无铅压电陶瓷圆环采用铌酸钾钠基或钛酸铋钠基或钛酸钡基无铅压电陶瓷制成。
进一步地，所述铌酸钾钠基无铅压电陶瓷中铌酸钾钠及其掺杂改性材料摩尔含量为55~100%，其中铌元素质量百分比为40~70%；所述钛酸铋钠基无铅压电陶瓷中钛酸铋钠及其掺杂改性材料摩尔含量为55~100%，其中铋元素质量百分比为30~60%；所述钛酸钡基无铅压电陶瓷中钛酸钡及其掺杂改性材料摩尔含量为55~100%，其中钡元素质量百分比为40~70%。
金属基片，用于将压电陶瓷的振动能量传至待雾化液体，所述金属基片为圆形，直径为10~35mm，厚度为0.1~0.6mm；所述金属基片中部存在一圆形的微孔区，所述微孔区的直径为2~20mm，所述微孔区中微孔直径为1~20μm。
进一步地，所述金属基片的材质为不锈钢。
进一步地，所述无铅压电陶瓷圆环与金属基片采用紫外光固化胶或环氧胶粘结。
进一步地，所述低频无铅压电雾化元件的工作频率为50~500kHz，优选的，工作频率为130~150kHz。
进一步地，所述低频无铅雾化元件在工作频率下的谐振阻抗为0.2~200Ω，优选的，谐振阻抗为3~60Ω。
进一步地，所述低频无铅压电雾化元件可用于但不限于加湿器、香薰机、医用雾化器、超声雾化器、雾化吸入治疗仪、除臭机、电子雾化烟等。
本发明采用无铅压电陶瓷材料制作低频压电雾化元件，驱动电压为50Vp-p时，每小时对水的雾化量达100ml以上，能够有效满足超声雾化的使用需求。
附图说明
图1为一种低频无铅压电雾化元件的示意图。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施例进行进一步详细说明。应当理解的是，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。
如图1所示，一种低频无铅压电雾化元件，包括：
无铅压电陶瓷圆环10，所述无铅压电陶瓷圆环外径为5~30mm，内径为2~20mm，厚度为0.2~2mm；所述陶瓷圆环上镀有金属电极。
进一步地，所述无铅压电陶瓷圆环10采用铌酸钾钠基或钛酸铋钠基或钛酸钡基无铅压电陶瓷制成。
进一步地，所述铌酸钾钠基无铅压电陶瓷中铌酸钾钠及其掺杂改性材料摩尔含量为55~100%，其中铌元素质量百分比为40~70%；所述钛酸铋钠基无铅压电陶瓷中钛酸铋钠及其掺杂改性材料摩尔含量为55~100%，其中铋元素质量百分比为30~60%；所述钛酸钡基无铅压电陶瓷中钛酸钡及其掺杂改性材料摩尔含量为55~100%，其中钡元素质量百分比为40~70%。
金属基片20，作为振动的主体将压电陶瓷的振动能量传递给雾化液，所述金属基片20为圆形，直径为10~35mm，厚度为0.1~0.6mm；所述金属基片中部存在一圆形的微孔区30，所述微孔区的直径为2~20mm，所述微孔区30中微孔直径为1~20μm。
进一步地，所述金属基片20的材质为不锈钢。
进一步地，所述无铅压电陶瓷圆环10与金属基片20采用紫外光固化胶或环氧胶粘结。
进一步地，所述低频无铅压电雾化元件的工作频率为100~200kHz，优选的，工作频率为130~150kHz。
进一步地，所述低频无铅雾化元件在工作频率下的谐振阻抗为0.2~200Ω，优选的，谐振阻抗为3~60Ω。
进一步地，所述低频无铅压电雾化元件可用于但不限于加湿器、香薰机、医用雾化器、超声雾化器、雾化吸入治疗仪、除臭机、电子雾化烟等。
以上仅为本发明的较佳实施例，并不用于局限本发明的保护范围，任何在本发明精神内的修改、等同替换或改进等，都涵盖在本发明的权利要求范围内。
Claims (4)
1.一种低频无铅压电雾化元件，其特征在于：所述无铅压电雾化元件的工作频率为50~500 kHz，优选为130~150 kHz，工作频率下的谐振阻抗为0.2~200 Ω，优选为3~60 Ω；其结构包括：
无铅压电陶瓷圆环，所述无铅压电陶瓷圆环外径为5~30 mm，内径为2~20 mm，厚度为0.2~2 mm；所述陶瓷圆环上镀有金属电极；
金属基片，用于将压电陶瓷的振动能量传至待雾化液体，所述金属基片为圆形，直径为10~35 mm，厚度为0.1~0.6 mm；所述金属基片中部存在一圆形的微孔区，所述微孔区直径为2~20 mm，所述微孔区中微孔直径为1~20μm。
2.根据权利要求1所述的无铅压电陶瓷圆环，其特征在于：所述无铅压电陶瓷圆环采用铌酸钾钠基或钛酸铋钠基或钛酸钡基无铅压电陶瓷制成；所述铌酸钾钠基无铅压电陶瓷中铌酸钾钠及其掺杂改性材料摩尔含量为55~100%，其中铌元素质量百分比为40~70%；所述钛酸铋钠基无铅压电陶瓷中钛酸铋钠及其掺杂改性材料摩尔含量为55~100%，其中铋元素质量百分比为30~60%；所述钛酸钡基无铅压电陶瓷中钛酸钡及其掺杂改性材料摩尔含量为55~100%，其中钡元素质量百分比为40~70%。
3.根据权利要求1所述的低频无铅压电雾化元件，其特征在于：所述无铅压电雾化元件中铅元素含量低于100 ppm。
4.根据权利要求1所述的低频无铅压电雾化元件，其特征在于：所述无铅压电雾化元件可用于但不限于加湿器、香薰机、医用雾化器、超声雾化器、雾化吸入治疗仪、除臭机、电子雾化烟等。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20200515 |