CN110586569A - 一种超声波震动盒及其超声波换能器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种超声波震动盒及其超声波换能器,该超声波换能器包括发射体以及至少一个压电元件;所述至少一个压电元件设置在所述发射体的发射方向上;所述发射体包括支撑部、以及设置在所述支撑部一端与所述压电元件配合的配合部;所述支撑部的侧壁上开设有至少一个避空位。该超声波换能器可在安装避让阻挡物,可安装在超窄空间中,从而可让超声波能量无遮挡且大功率输出,同时保证超时间使用压电元件不易掉落并且可减缓超声波衰减速度,使得超声波超声压值超出行业标准。

Description

一种超声波震动盒及其超声波换能器
技术领域
本发明涉及清洗领域,更具体地说,涉及一种超声波震动盒及其超声波换能器。
背景技术
随着工艺制程要求越来越高,生产节拍越来越快,超声波震动板或者超声波震动盒一般用于清洗设备中,该超声波震动盒通过包括盒体以及设置在该盒体中的多个超声波换能器,每个超声波换能器均包括一发射体以及至少一个压电元件,该发射体通过都是呈喇叭状或者圆台状,当盒体中设有其他部件形成超声波换能器安装的阻挡物并且使得空间变得较窄时,该超声波换能器因该发射体呈喇叭状或者圆台状而无法安装在超窄的空间中,且无法长时间使用,并且超声波震动的衰减速度增加,进而无法起到很好的清洗效果。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于,提供一种改进的超声波换能器,进一步提供一种改进的超声波震动盒。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种超声波换能器,包括发射体以及至少一个压电元件;所述至少一个压电元件设置在所述发射体的发射方向上;
所述发射体包括支撑部、以及设置在所述支撑部一端与所述压电元件配合的配合部;
所述支撑部的侧壁上开设有至少一个避空位。
优选地,所述发射体呈长条状;
所述至少一个压电元件包括多组压电元件;所述多组压电元件沿所述配合部的长度方向间隔设置;
每组压电元件包括沿轴向层叠设置的多个压电元件。
优选地,所述支撑部在纵向上呈长条状。
优选地,所述至少一个避空位包括设置在所述支撑部两相背设置的侧壁上的两个凹槽。
优选地,所述凹槽包括弧形槽。
优选地,所述发射体为耐腐蚀发射体;
所述压电元件包括压电陶瓷片。
优选地,还包括设置在所述压电元件上的盖体。
优选地,还包括与所述发射体配合的封盖。
优选地,还包括设置在所述发射体以引出电源线的出线管。
本发明还构造一种超声波震动盒,包括盒体、以及设置在所述盒体中的本发明所述的超声波换能器。
实施本发明的一种超声波震动盒及其超声波换能器,具有以下有益效果:该超声波换能器通过将至少一个压电元件设置在该射体的发射方向上且与该发射体的配合部配合,并在该发射体的支撑部的侧壁上开设至少一个避空位,从而可在安装避让阻挡物,可安装在超窄空间中,从而可让超声波能量无遮挡且大功率输出,同时保证超时间使用压电元件不易掉落并且可减缓超声波衰减速度,使得超声波超声压值远超行业标准。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明,附图中:
图1是本发明超声波换能器第一实施例的结构示意图;
图2是图1所示超声波换能器的俯视图;
图3是图1所示超声波换能器的局部纵向剖视图;
图4是本发明超声波换能器第二实施例的结构示意图;
图5是图4所示超声波换能器的局部纵向剖视图;
图6是图4所示超声波换能器避让阻挡物的状态示意图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
图1至图3示出了本发明超声波换能器的第一实施例。在本实施例中,该超声波换能器可用于超声波震动盒。该超声波震动盒可置于清洗设备的清洗槽中,其可通过产生超声波震动加快清洗速率,从而缩短置于清洗槽中的工件与清洗剂之间的接触时间,并且可使得该工件与清洗剂之间充分接触,从而提高清洗效果。可以理解地,在其他一些实施例中,该超声波换能器可不限于用于超声波震动盒。
如图1至图3所示,进一步地,在本实施例中,该超声波震动盒可包括盒体以及设置在该盒体中的超声波换能器。该盒体可采用SUS316#的不锈钢材质制成,且其可以呈长方体状。可以理解地,在其他一些实施例中,该盒体可以不限于长方体状,且不限于采用不锈钢材质制成,其可采用钛合金或者其他金属材质制成。该盒体可包括上盒体以及下盒体,该上盒体和该下盒体均可呈长方体状,该下盒体可开设开口,该开口可供该超声波换能器装入。该下盒体的空间可小于上盒体的空间设置。该超声波换能器可设置在该盒体中,且其可安装在该下盒体中并朝该上盒体延伸,该超声波换能器可用于产生超声波。
进一步地,在本实施例中,该超声波换能器可包括发射体10以及多组压电元件20;该发射体10可用于发射超声波;该多组压电元件20可设置在该发射体10的发射方向上,且间隔设置,该压电元件20可用于产生压电效应将电能转换为动能,进而产生机械振动。可以理解地,在其他一些实施例中,该压电元件20不限于多组,其也可为一组,当然,可以理解地,其也可以为一个。
进一步地,在本实施例中,该发射体10可为耐腐蚀发射体,其可采用耐腐蚀材料制成,其可避免在置于清洗设备的清洗槽中被强酸或者强碱的清洗剂腐蚀,从而可提高该超声波换能器的使用寿命。在本实施例中,该发射体10可采用SUS316不锈钢材质制成或者钛材质制成,可以理解地,在其他一些实施例中,该发射体10不限于采用SUS316不锈钢材质制成或者钛材质制成,其可采用其他耐腐蚀的金属材质制成。
进一步地,在一些实施例中,该发射体10可呈长条状,以供多组压电元件20安装,从而便于大功率输出,并且可提高该超声波换能器的安装效率,该发射体的侧面可呈类T形,可以理解,在其他一些实施例中,该发射体10可不限于呈长条状,且其侧面可不限于呈类T形。在其他一些实施例中,该发射体10可根据安装空间制成与安装空间相匹配的形状以及尺寸。
进一步地,在本实施例中,该发射体可包括支撑部11以及配合部12;该支撑部11可置于该超声波震动盒的盒体的下盒体中,其可用于支撑该压电元件20。该支撑部11在横向长可呈类长方体状,在纵向上可呈长条状。该配合部12可设置在该支撑部11的一端,其长度与该支撑部11的长度相当,其宽度可大于该支撑部11的宽度,其可与该压电元件20配合。在本实施例中,该配合部12和与支撑部11可一体成型,具体地,在一些实施例中,该配合部12可与该支撑部11通过注塑一体成型。
进一步地,在本实施例中,该支撑部11的侧壁上可开设两个避空位13;该两个避空位13可位于该支撑部12的两相背设置的侧壁上,且其分别沿该支撑部12的长度方向延伸设置。该避空位可以为凹槽,其可位于该支撑部11与该配合部12连接的一端,且其可朝该配合部12的底壁延伸。在本实施例中,该凹槽可以为弧形槽,从而可减少与阻挡物产生的摩擦,可以理解地,在其他一些实施例中,该凹槽可不限于弧形槽,该避空位可不限于凹槽,其可为切面,该切面可朝远离该配合部12的一端延伸,使得该支撑部11的厚度沿远离该配合部12方向逐渐减小设置。通过设置该避空位13可以避让位于该盒体中的阻挡位,从而可与超窄空间适配,便于安装在该超窄空间中,进而可让超声波能量无遮挡且大功率输出,同时减缓超声波衰减速度,使得超声波超声压值达到行业标准。本实施例的超声波声压值可达到12mv以上,且稳定性好,可长期使用。
可以理解地,在其他一些实施例中,该避空位13可不限于两个,不限于设置在该支撑部11两相背设置的侧壁上,其可设置在任一侧壁上,其可以为一个或者多个,且其可不限于朝该支撑部11的长度方向延伸。在其他一些实施例中,该支撑部11两相背设置的侧壁上可分别设置多个避空位13,该多个避空位13可间隔设置,该多个避空位13的形状以及尺寸可以相同或不同。
进一步地,在本实施例中,该多组压电元件20可沿该配合部12的长度方向间隔设置,且其可与该配合部12配合以便于产生振动。在本实施例中,每组压电元件20可包括沿轴向层叠设置的多个压电元件20;相邻压电元件20可间隔设置。在本实施例中,该压电元件20可为压电陶瓷片,可以理解地,在其他一些实施例中,该压电元件20可不限于压电陶瓷片。在本实施例中,该压电元件20的横截面可呈圆形,且该压电元件的直径可小于该配合部12的宽度设置。在本实施例中,该压电元件20的直径可为32cm,可以理解地,在其他一些实施例中,该压电元件20的横截面可不限于呈圆形,该压电元件20的直径可不限于为32cm。该压电元件20上可设置通孔,该通孔可便于连接组件穿入将该压电元件20与该配合部12连接,从而可提高该压电元件20与该配合部12的装配稳定性,进而可便于该超声波换能器的长期稳定使用。
进一步地,在本实施例中,该超声波换能器还可包括盖体30;该盖体30可设置在该压电元件20上,该盖体30可与每组压电元件20一一对应设置,其可位于该压电元件20远离该发射体的一侧。该盖体30可采用不锈钢或者钛材质制成。可以理解地,在其他一些实施例中,该盖体30的材质可不限于不锈钢或者钛合金。
进一步地,在本实施例中,该超声波换能器还可包括连接组件40;该连接组件40可为螺钉,其可从该盖体30穿入至该发射体10中,以将该盖体30、压电元件20、发射体10连接固定,进而可提高该超声波换能器的稳定性。可以理解地,在其他一些实施例中,该连接组件40可不限于螺钉。
图4至图6示出了本发明超声波换能器的第二实施例。该超声波换能器还可包括封盖50以及出线管60。
该封盖50可设置在该发射体10上,其可与该发射体10配合。具体地,该封盖50可为中空结构,其可罩设在该发射体10的配合部12上,其横截面的形状以及尺寸可与该配合部12的横截面的形状以及尺寸相当,进而可与该配合部12紧密配合。
该出线管60可设置在该发射体10上,其可从该封盖50穿出设置,其可用于引出电源线。该出线管60可以为软管,其可采用PVC材质制成。可以理解地,在其他一些实施例中,该出线管60可不限于软管,且其可不限于采用PVC材质制成。
该超声波换能器的实施步骤如下:
步骤1)采用SUS316不锈钢材质或钛材质并通过采用预制模具制成具有设定形状的该发射体10;
步骤2)根据压电元件20的组数并按照设定尺寸在发射体10上等距加
工出螺纹孔;
步骤3)按照设计图纸要求在该发射体10的配合部12上安装上对应数量的压电陶瓷片,压电陶瓷片直径为Φ32;
步骤4)将盖体30通过采用螺钉固定到发射体10上;
步骤5)采用1.0mm2的高温线把所有压电元件20并联起来,然后采用2*1.5mm2或2*2.5mm2屏蔽高温电线引出来;
步骤6)采用焊接工艺把封盖50与发射体10焊接;
步骤7)装上出线管60;
步骤8)放入水槽内进行气密性测试,在0.3PMa气压下保持10min
后不可渗漏。
步骤9)与超声波电源一起进行老化测试24小时,保证其运行质量。
可以理解的,以上实施例仅表达了本发明的优选实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制;应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,可以对上述技术特点进行自由组合,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围;因此,凡跟本发明权利要求范围所做的等同变换与修饰,均应属于本发明权利要求的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种超声波换能器,其特征在于,包括发射体(10)以及至少一个压电元件(20);所述至少一个压电元件(20)设置在所述发射体(10)的发射方向上;
所述发射体(10)包括支撑部(11)、以及设置在所述支撑部(11)一端与所述压电元件(20)配合的配合部(12);
所述支撑部(12)的侧壁上开设有至少一个避空位(13)。
2.根据权利要求1所述的超声波换能器,其特征在于,所述发射体(10)呈长条状;
所述至少一个压电元件(20)包括多组压电元件(20);所述多组压电元件(20)沿所述配合部(12)的长度方向间隔设置;
每组压电元件(20)包括沿轴向层叠设置的多个压电元件(20)。
3.根据权利要求1所述的超声波换能器,其特征在于,所述支撑部(11)的在纵向上呈长条状。
4.根据权利要求1所述的超声波换能器,其特征在于,所述至少一个避空位(13)包括设置在所述支撑部(11)两相背设置的侧壁上的两个凹槽。
5.根据权利要求4所述的超声波换能器,其特征在于,所述凹槽包括弧形槽。
6.根据权利要求1所述的超声波换能器,其特征在于,所述发射体(10)为耐腐蚀发射体(10);
所述压电元件(20)包括压电陶瓷片。
7.根据权利要求1所述的超声波换能器,其特征在于,还包括设置在所述压电元件(20)上的盖体(30)。
8.根据权利要求1所述的超声波换能器,其特征在于,还包括与所述发射体(10)配合的封盖(50)。
9.根据权利要求1所述的超声波换能器,其特征在于,还包括设置在所述发射体(10)上以引出电源线的出线管(60)。
10.一种超声波震动盒,其特征在于,包括盒体、以及设置在所述盒体中的权利要求1至9任一项所述的超声波换能器。
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