CN101423264B - 超声波除藻装置的换能器结构 - Google Patents

Abstract

一种超声波除藻装置的换能器结构，包括壳体、超声头、压电片、连接轴、螺母、电缆线、防水接头和连接板，连接轴位于壳体内，超声头上具有法兰，压电片位于连接轴与超声头的法兰之间，超声头与连接轴通过螺钉固定连接，压电片与该螺钉之间具有黄腊管，黄腊管通过连接片与电缆线连接，螺母旋接在壳体上并抵住超声头上的法兰，电缆线从防水接头处伸入壳体内，并在电缆线上套装有热缩套管，连接板固定在螺母上，超声头上的法兰与螺母之间以及法兰与压电片之间均设置有密封圈，壳体内充有导热硅胶，壳体的表面具有散热槽，螺母的表面也具有散热槽。本发明密封性能好，散热效果好。

Description

超声波除藻装置的换能器结构

技术领域

本发明涉及一种超声波除藻装置的换能器结构，属于超声波除藻装置领域，应用于因富营养化致藻类大量繁殖造成环境水体污染的处理。

背景技术

近年来，由于大量生活污水、工业废水、农鱼牧水的排入，使大部分水体遭受不同程度的污染，对城市供水造成严重的影响。据调查，我国许多城市的引用水源受到污染，导致水体的富营养化，而富营养化最明显的特征就是藻类的过渡繁殖，给供水工程造成很大的影响。藻类的去除可以根据原水水质情况采用不同的方法，一般可以采用物理法、化学药剂法、生物处理法及组合工艺法。常用的物理除藻法有：微滤机法、气浮法、直接过滤法、大梯度磁滤器法、活性炭吸附法和超声除藻等。

除藻技术多种多样、各种除藻方法均有其优缺点，目前越来多的新技术及其组合正越来越受到重视和开发，超声波技术就是其中之一。

超声波技术是近年来发展起来的一种新型的环境技术，被称为环境友好的技术.利用超声降解(sonolysis)水中的化学污染物，尤其是难降解的有机污染物，是近年来发展起来的一项新型水处理技术。超声波是指频率比人耳可能听到的频率范围更高(>16khz)的弹性波，大振幅超声波(低频率)能量集中，可使介质产生剧烈振动，常用于超声清洗、钻孔、化学处理、乳化等方面。近年来，国内外开始研究超声波应用于水处理，尤其对废水中难降解有机物的治理研究，已取得一定成果，随着声化学的诞生和发展，超声波对有机物的降解逐渐受到重视并得到了广泛的研究。超声波由一系列疏密相间的纵波构成，并通过液体介质向四周传播。当声能足够高时，在疏松的半周期内，液相分子间的吸引力被打破，形成空化核。空化核的寿命约为0.1μs，它在爆炸的瞬间可以产生大约400k和100Mpa的局部高温高压环境，并产生速度约400km/h具有强烈冲击力的微射流，这种现象称为超声空化。这些条件足以使有机物在空化泡内发生化学键断裂、水相燃烧(aqueous combustion)、高温分解(pyrolysis)或自由基反应。超声波抑藻杀藻机理有：破坏细胞壁、破坏气胞、破坏活性酶。高强度的超声波能破坏生物细胞壁，使细胞内物质流出，这一点已在工业上运用。藻类细胞的特殊构造是细胞体含有多组气胞，气胞控制藻类细胞的升降运动。超声波引起的冲击波、射流、辐射压等可以破坏气胞。在适当的频率下，气胞成为空化泡而破裂；同时，空化产生的高温高压和大量自由基，可破坏藻细胞内活性酶和活性物质，从而影响细胞的生理生化活性。此外，超声波引发的化学效应也能分解藻毒素和藻细胞分泌物及代谢产物。

超声波除藻装置的换能器是超声波除藻装置的核心组成部分，由于超声波除藻装置是在水下工作，所以对换能器的密封性能要求很高。现有的超声波除藻装置的换能器除存在密封性能还存在散热效果不好的缺点，造成的后果是元器件容易老化，形成短路和漏电现象，降低换能器的使用寿命。

发明内容

本发明的目的是提供一种密封性能好，散热效果好的超声波除藻装置的换能器结构，

实现上述目的的技术方案是：一种超声波除藻装置的换能器结构，包括壳体、超声头、压电片、连接轴、螺母、电缆线、防水接头和连接板，连接轴位于壳体内，超声头上具有法兰，压电片位于连接轴与超声头的法兰之间，超声头与连接轴通过螺钉固定连接，压电片与该螺钉之间具有黄腊管，黄腊管通过连接片与电缆线连接，螺母旋接在壳体上并抵住超声头上的法兰，电缆线从防水接头处伸入壳体内，并在电缆线上套装有热缩套管，连接板固定在螺母上，超声头上的法兰与螺母之间以及法兰与压电片之间均设置有密封圈，壳体内充有导热硅胶，壳体的表面具有散热槽，螺母的表面也具有散热槽。

进一步，超声头上的法兰外圆上开有凹槽，并在凹槽内装有密封圈。

采用上述技术方案后，由于超声头上的法兰与螺母之间以及法兰与压电片之间均设置有密封圈，超声头处的水就无法从螺母处进入壳体内，保证了壳体内的密封。又由于壳体内充有导热硅胶，壳体的表面具有散热槽，螺母的表面也具有散热槽，导热硅胶可以提高导热性能，将壳体内部的热传递到壳体上，而壳体上的散热槽可以提高壳体表面的散热面积，而螺母上的散热槽也可以提高散热面积，以便将壳体内的热量很快散发出去，因而大大提高了散热效果，避免了壳体内元器件由于长期高温而老化的现象，有利于提高换能器的使用寿命。此外，导热硅胶还有利于提高换能器的绝缘性能。

采用进一步的技术方案后，可以进一步提高换能器的密封性能，防止水从超声头的法兰处进入壳体内。

附图说明

图1为本发明的剖视结构示意图；

图2为图1的左视图；

图3为本发明的超声头的主视图；

图4为图3的剖视图；

图5为本发明的壳体的主视图；

图6为图5的左视图；

图7为图5的剖视示意图；

图8为本发明的螺母的主视图；

图9为图8的左视图；

图10为图8的剖视示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明。

如图1～10所示，一种超声波除藻装置的换能器结构，包括壳体6、超声头1、压电片2、连接轴4、螺母7、电缆线10、防水接头12和连接板13，连接轴4位于壳体6内，超声头1上具有法兰1-1，压电片2位于连接轴4与超声头1的法兰1-1之间，超声头1与连接轴4通过螺钉5固定连接，压电片2与该螺钉5之间具有黄腊管9，黄腊管9通过连接片3与电缆线10连接，螺母7旋接在壳体6上并抵住超声头1上的法兰1-1，电缆线10从防水接头12处伸入壳体6内，并在电缆线10上套装有热缩套管11，连接板13固定在螺母7上，超声头1上的法兰1-1与螺母7之间以及法兰1-1与压电片2之间均设置有密封圈8，壳体6内充有导热硅胶15，壳体6的表面具有散热槽6-1，螺母7的表面也具有散热槽7-1。

如图3、4所示，超声头1上的法兰1-1外圆上开有凹槽1-1-1，并在凹槽1-1-1内装有密封圈8。

Claims (2)

1.一种超声波除藻装置的换能器结构，包括壳体(6)、超声头(1)、压电片(2)、连接轴(4)、螺母(7)、电缆线(10)、防水接头(12)和连接板(13)，连接轴(4)位于壳体(6)内，超声头(1)上具有法兰(1-1)，压电片(2)位于连接轴(4)与超声头(1)的法兰(1-1)之间，超声头(1)与连接轴(4)通过螺钉(5)固定连接，压电片(2)与该螺钉(5)之间具有黄腊管(9)，黄腊管(9)通过连接片(3)与电缆线(10)连接，螺母(7)旋接在壳体(6)上并抵住超声头(1)上的法兰(1-1)，电缆线(10)从防水接头(12)处伸入壳体(6)内，并在电缆线(10)上套装有热缩套管(11)，连接板(13)固定在螺母(7)上，其特征在于：超声头(1)上的法兰(1-1)与螺母(7)之间以及法兰(1-1)与压电片(2)之间均设置有密封圈(8)，壳体(6)内充有导热硅胶(15)，壳体(6)的表面具有散热槽(6-1)，螺母(7)的表面也具有散热槽(7-1)。

2.根据权利要求1所述的超声波除藻装置的换能器结构，其特征在于：超声头(1)上的法兰(1-1)外圆上开有凹槽(1-1-1)，并在凹槽(1-1-1)内装有密封圈(8)。

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