[實用新型]水冷式大功率超聲波換能器

有效

• 申請號: 201320080184.8
• 申請日: 2013-02-21
• 公開（公告）號: CN203108765U
• 公開（公告）日: 2013-08-07
• 發明（設計）人: 楊奇
• 申請（專利權）人: 湖北瑜暉電子科技有限公司
• 主分類號: B06B1/06
• 分類號: B06B1/06
• 代理公司: 襄陽中天信誠知識產權事務所 42218
• 代理人: 何靜月

技術領域

本實用新型屬于超聲波換能器和水冷應用技術領域，具體是一種水冷式大功率超聲波換能器。

背景技術

超聲波換能器工作時溫度過高將導致超聲波換能器性能衰減或無法長時間正常工作，甚至導致超聲波換能器損壞。

超聲波換能器工作時溫度升高的主要原因是在電能與聲能轉換過程中，因渦流而產生熱量；工作環境溫度高。小功率超聲波換能器及工作在脈沖狀態下的大功率超聲波換能器發熱量都較小，一般不需要設專用冷卻系統。但對于連續工作或工作在高溫環境中的大功率超聲波換能器而言，自然冷卻無法將換能器溫度降至正常工作溫度，不斷積聚的熱量使換能器溫度很快超過正常工作溫度范圍，導致換能器效率降低或損壞。

目前，大功率超聲波換能器基本上采用軸流風機進行降溫，也就是風冷方式。這種冷卻方式在大功率換能器發熱量小、工作環境溫度低的情況下可以使換能器工作在正常溫度范圍內，一旦大功率超聲波換能器發熱量大、工作環境溫度高時，就無法滿足換能器的散熱要求，導致換能器溫度不斷升高超過正常工作溫度；另外軸流風機不斷將工作環境空氣中的粉塵等雜質吹到換能器上，當空氣濕度大時使換能器絕緣電阻下降，造成換能器內部電極短路或打火，在需要防爆的場合無法運用。

發明內容

為解決上述技術不足，本實用新型提供一種散熱效果好、適用范圍廣的水冷式大功率超聲波換能器，其不但能夠滿足其自身的散熱要求，而且能夠連續穩定高效率工作在高溫、易爆、粉塵等惡劣環境中。

為實現上述目的，本實用新型的技術方案為：前蓋板與后蓋板之間設有兩個以上壓電陶瓷元件，相鄰壓電陶瓷元件之間設有電極片；用于固定內筒的法蘭設置于前蓋板與后蓋板之間；所述前蓋板、壓電陶瓷元件、電極片、法蘭、后蓋板經預應力螺桿裝配在一起形成換能器主體；所述換能器主體外部設有內筒；內筒外部設有外筒；所述法蘭與內筒固定連接；所述內筒與換能器主體之間填充有導熱劑；所述外筒與內筒之間為用于冷卻水通過的空腔。

所述外筒下部設有冷卻水進水口，上部設有冷卻水出水口。

所述內筒上端與后蓋板接觸處設有密封圈，內筒下端與前蓋板接觸處設有密封圈。

所述外筒上端與內筒接觸處設有密封圈，外筒下端與內筒接觸處設有密封圈。

所述內筒下端設有外螺紋，所述外筒下端設有與內筒上外螺紋配合連接的內螺紋。

所述內筒上設有用于引出連接壓電陶瓷元件正負電極片的電纜的開孔。

所述導熱劑為導熱硅脂、導熱液或導熱油。

所述內筒、外筒采用銅、鋁、銅合金或鋁合金制成。

本實用新型利用冷卻水連續流動將大功率超聲波換能器工作時產生的熱量帶走，使大功率超聲波換能器穩定在正常工作溫度范圍內，能夠連續穩定高效率工作在高溫、易爆、粉塵等惡劣環境中，避免大功率超聲波換能器因溫度過高導致性能衰減或無法長時間正常工作或損壞，延長換能器的使用壽命。本實用新型結構簡單，使用安裝方便。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖。

圖中：1、預應力螺桿；2、螺母；3、后蓋板；4、壓電陶瓷元件；5、電極片；6、前蓋板；7、電纜；8、法蘭；9、內筒；10、外筒；11、O型密封圈；12、冷卻水進水口；13、冷卻水出水口。

具體實施方式

圖1中，后蓋板3和前蓋板6之間裝有壓電陶瓷元件4、電極片5和法蘭8。預應力螺桿1和螺母2將后蓋板3、壓電陶瓷元件4、電極片5、法蘭8連接固定在一起。內筒9將壓電陶瓷元件4、電極片5、法蘭8經O型密封圈11密封于其中。內筒9中充滿導熱劑，由螺絲將內筒9與法蘭8固定。連接壓電陶瓷元件4正負電極片5的電纜7從內筒9頂部引出。在內筒9外套外筒10，之間采用O型密封圈11密封。內筒9底部外壁和外筒10底部內壁設有螺紋，便于將內筒9與外筒10緊固，內筒9與外筒10之間通冷卻水。冷卻水進水管連接至外筒10上的冷卻水進水口12，冷卻水出水管連接至外筒10上的冷卻水出水口13。在進水管接入連續流動的冷卻水。