[發(fā)明專利]一種用于啤酒瓶清洗線的超聲波換能器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200610113573.0
• 申請日: 2006-09-30
• 公開（公告）號: CN101152649A
• 公開（公告）日: 2008-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周紅生;孫太和
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院聲學研究所
• 主分類號: B06B1/06
• 分類號: B06B1/06;B08B3/12
• 代理公司: 北京泛華偉業(yè)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 高存秀

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種超聲波換能器，特別是涉及一種用于啤酒瓶清洗線的超聲波換能器。

背景技術(shù)

一般啤酒瓶清洗線上采用的清洗介質(zhì)為高溫堿性溶液，要求洗凈率達到99.5％-99.9％，要求連續(xù)工作時間長，這就需要較強清洗能力，也就是需要能適應惡劣環(huán)境的具有高功率的超聲換能器。

名稱為“高功率超聲換能器”(申請?zhí)枺?9808312.7)的專利申請公開了一種用于提高超聲換能器的輸出的方法，該換能器使用至少兩個壓電元件，其中，壓電元件串聯(lián)疊置，并且設(shè)有用于將它們電連接至一個交變電壓源的裝置，交變電壓施加至壓電元件的相對表面，以使它們根據(jù)電壓改變其尺寸，壓電元件被封裝在一個氣密的殼體中，而且，通過殼體設(shè)有一個用于供給氣體的導管和一個用于排出氣體的導管，其特征在于，該方法包括以下步驟：在至少一對相鄰的壓電元件之間設(shè)置一個氣體傳導裝置，用于冷卻壓電元件，所述氣體傳導裝置設(shè)有至少一個通道，該通道提供了從供給導管通過氣體傳導裝置到達排出導管的氣體流動路徑；選擇和提供冷卻氣體；將所述冷卻氣體壓入供給導管，由此促使氣體流過所述氣體傳導裝置，以便冷卻相鄰的壓電元件，這樣就使所述冷卻氣體的溫度升高；并且，通過排出導管將所述溫度升高的冷卻氣體排出。

然而，啤酒瓶清洗線要求連續(xù)工作時間長，需要能適應惡劣環(huán)境的具有更高功率的超聲換能器，單個的或是幾個振子的簡單組合超聲波輻射面積小、清洗能力弱，且清洗力度不均勻，是不能滿足啤酒瓶清洗特殊要求的，而且上述專利中提供的方法，是在每個參與構(gòu)成專用換能器的單個換能器都必須采用這種氣冷裝置，工藝比較繁雜，且參與冷卻工作的氣體采用如六氟化硫、氮氣等，這在無形之中增加了生產(chǎn)的成本，甚至會引起環(huán)境污染，因此不宜在實際中廣泛應用；同時，啤酒瓶清洗要求的清洗介質(zhì)為高溫堿性溶液，普通殼體無法在強腐蝕溶劑中長時間工作，超聲的實質(zhì)是高頻振動，振子膠結(jié)在殼體上是以每秒鐘14000-21000次的振動，是對膠層進行強制破壞，在啤酒瓶清洗時需要的功率較大，也就是振幅較大，不采取特殊的措施振子很容易脫落。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有超聲換能器存在的缺陷，從而提供一種超聲波輻射面積大、清洗能力強、清洗力度均勻的用于啤酒瓶清洗線的超聲波換能器。

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：

本發(fā)明提供的用于啤酒瓶清洗線的超聲波換能器，包括振子3和一殼體1，所述殼體1的一外表面作為輻射面，在該殼體1的側(cè)端開一出氣孔9；其特征在于，還包括在所述殼體1的輻射面外涂覆防腐蝕涂層8，和在殼體1的側(cè)端的出氣孔9內(nèi)安裝一供氣用的導管；該供氣用的導管由進氣管5穿入所述殼體1內(nèi)至殼體1另一端，在該金屬管末端口垂直連通一根出氣管6，形成“T”型管，并且出氣管6上開有多個小孔；所述振子3至少為40個，并以陣列方式排列安裝在所述輻射面內(nèi)側(cè)，相鄰振子3之間距離相等，各振子通過導線4并聯(lián)，所述導線4穿出所述殼體1側(cè)端的出氣孔9連接至電源；所述振子3至少有4塊壓電陶瓷片串聯(lián)疊層設(shè)置；所述殼體1側(cè)端出氣孔9的孔徑大于導線4和氣體導管孔徑的總和。

還包括在所述殼體1的側(cè)端的出氣孔9處密封固定一根導管2，供所述進氣管5和所述導線4穿出；或者在所述進氣管5的端口連通一根橡膠管，該橡膠管與氣源或空氣壓縮機連接。

所述防腐蝕涂層8的材料為硬硌，厚度為0.03-0.1mm。

所述振子3的頻率為14-21KHz，功率為50-200W。

所述冷卻氣體為空氣。

所述殼體、進氣管和出氣管的材料為不銹鋼材質(zhì)或其它耐腐蝕金屬材料。

所述振子固定方式為通過螺釘和環(huán)氧類膠水來固定。

所述振子陣列優(yōu)選蜂窩狀，六邊形的六角上各放有一個振子，進一步地，還包括在六邊形的中心位置也放有一個振子3。

所述振子3的形狀為喇叭型。

本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點：

1.采用環(huán)氧膠水同時用螺釘緊固，使得振子和輻射面結(jié)合的更牢固，延長了使用壽命，保證在大振幅情況下長期穩(wěn)定工作。

2、多個大功率振子排列組合形成各種陣式，構(gòu)成一個整體，使得超聲波輻射面積變大、清洗能力加強、基陣排列方式保證清洗力度均勻，從而滿足啤酒瓶清洗的特殊要求。

3、本發(fā)明的振子至少有4塊壓電陶瓷串聯(lián)疊層設(shè)置，相比已有的振子其功率增大，振子頻率為14～21KHz，使用在清洗線上可達到最佳清洗效果。

4、金屬殼體增加硬質(zhì)涂層，提高換能器抗腐、抗蝕能力，增加使用壽命。