專利名稱：超聲波換能器振子的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及超聲波清洗機，具體指超聲波清洗機用換能器振子。
背景技術：
超聲波換能器振子是由壓電陶瓷的壓電效應實現電能與機械能(聲波振動)的相 互轉換，并通過聲阻抗匹配的前后輻射蓋塊進行放大的器件。超聲波清洗是通過換能器振 子產生的超聲波振動，在水中發生空化效應所產生的瞬間高壓空泡沖擊被清洗物而達到良 好的清洗效果。傳統的超聲波(清洗機用)壓電陶瓷晶片，在工作高速振動時易導致陶瓷晶片破 碎，因此一般采用喇叭型復合振子結構，它由前后金屬蓋板、壓電陶瓷晶片、預應力螺桿、電 極片和絕緣套管組成，其中前后金屬蓋板和預應力螺桿夾持全陶瓷晶片，防止晶片在高速 振動時破碎。施加合適的預應力，換能器在大功率、高振幅的條件下具有良好的機電轉換效 率。這種前后夾鐵結構的不足是造價高、體積大、重量重、制造復雜；另一種形式是小功率 超聲波振子直接用膠水粘在清洗機內膽的外壁，在小型家用超聲波清洗機上使用時都是采 用內膽加外殼這種雙層結構，致使其外觀造型幾乎沒有變化，一是電飯煲的結構造型，二是 長方體的內膽加外殼的造型。
實用新型內容針對現有技術存在的上述不足，本實用新型的目的是提供一種體積小、重量輕、成 本低的超聲波換能器振子。本實用新型的技術方案是這樣實現的超聲波換能器振子，包括壓電陶瓷晶片，壓 電陶瓷晶片上設有電極；所述壓電陶瓷晶片固定封裝于絕緣材料內，電極從絕緣材料中引
出o壓電陶瓷晶片的形狀及封裝方式的組合主要有三種形式1、壓電陶瓷晶片為圓片 形，壓電陶瓷晶片被絕緣材料全包圍固定封裝；2、壓電陶瓷晶片為圓環形，壓電陶瓷晶片被 絕緣材料全包圍固定封裝；3、壓電陶瓷晶片為圓片形，壓電陶瓷晶片被絕緣材料固定封裝 后其中一面的中心部位外露(即半包圍)，外露部分為振子的輻射面。輻射面可以是圓錐 形。本實用新型絕緣材料為高強度、低阻尼絕緣材料，如酚醛樹脂等。本實用新型采用高強度、低阻尼絕緣材料對壓電陶瓷晶片進行全包圍或半包圍封 裝固定，省去了金屬鐵塊，從而減小換能器振子體積，使其重量變輕，同時振子制造成本降 低，制造工藝簡單。必要時，可直接將振子置于工作介質中。本實用新型可以將家用超聲波 清洗機由內膽加外殼這種雙層結構簡化為單層結構，外部造型更容易。
圖1-本實用新型實施例1結構剖視圖；[0010]圖2-本實用新型實施例2結構剖視圖；圖3-本實用新型實施例3結構剖視圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步說明。參見圖1、圖2和圖3，從圖上可以看出，本實用新型超聲波換能器振子，包括壓電陶瓷晶片1 (其表面已經涂覆有金屬薄層)，壓電陶瓷晶片1上設有正負電極2。本實用新型 的改進在于，所述壓電陶瓷晶片1固定封裝于絕緣材料3內，電極2從絕緣材料3中引出， 通常兩電極位于同一面。根據壓電陶瓷晶片的形狀及封裝方式的組合，本實用新型的振子主要有三種形式 (但不局限于下述方式)一、壓電陶瓷晶片1為圓片形，壓電陶瓷晶片1被絕緣材料3全包 圍固定封裝，見圖1 ；二、壓電陶瓷晶片1為圓環形，壓電陶瓷晶片1被絕緣材料3全包圍固 定封裝，見圖2 ；三、壓電陶瓷晶片1為圓片形，壓電陶瓷晶片1被絕緣材料3固定封裝后其 中一面的中心部位外露(即半包圍)，外露部分為振子的輻射面，見圖3，這種結構與全包圍 結構相比具有振動衰減小的優點。輻射面除了普通平面外，也可以為圓錐形，即在輻射面設 置一圓錐形的坑，形成聚焦效應，從而增大振子功率。本實用新型絕緣材料為高強度、低阻尼絕緣材料，從大的類別來說，有塑料類、尼 龍類、復合材料等，如酚醛樹脂、聚乙烯、ABS、尼龍或聚胺脂。本實用新型可以直接將振子放置在工作介質中，使用方便、靈活。也可以根據需要 在振子前后兩面或單面加裝薄鐵片，這不但進一步保護了陶瓷晶片，使其免于振動破碎，又 便于振子與清洗容器的固定安裝。
權利要求超聲波換能器振子，包括壓電陶瓷晶片(1)，壓電陶瓷晶片(1)上設有電極(2)，其特征在于所述壓電陶瓷晶片(1)固定封裝于絕緣材料(3)內，所述電極(2)從絕緣材料(3)中引出。
2.根據權利要求1所述的超聲波換能器振子，其特征在于所述壓電陶瓷晶片(1)為 圓片形，壓電陶瓷晶片(1)被絕緣材料(3)全包圍固定封裝。
3.根據權利要求1所述的超聲波換能器振子，其特征在于所述壓電陶瓷晶片(1)為 圓環形，壓電陶瓷晶片(1)被絕緣材料(3)全包圍固定封裝。
4.根據權利要求1所述的超聲波換能器振子，其特征在于所述壓電陶瓷晶片(1)為 圓片形，壓電陶瓷晶片(1)被絕緣材料(3)固定封裝后其中一面的中心部位外露，外露部分 為振子的輻射面。
5.根據權利要求4所述的超聲波換能器振子，其特征在于所述輻射面為圓錐形。
6.根據權利要求1到5任一所述的超聲波換能器振子，其特征在于所述絕緣材料為 高強度、低阻尼絕緣材料。
7.根據權利要求6所述的超聲波換能器振子，其特征在于所述高強度、低阻尼絕緣材 料為酚醛樹脂、聚乙烯、ABS、尼龍或聚胺脂。
專利摘要本實用新型涉及一種超聲波換能器振子，包括壓電陶瓷晶片，壓電陶瓷晶片上設有電極。所述壓電陶瓷晶片固定封裝于絕緣材料內，電極從絕緣材料中引出。本實用新型采用高強度、低阻尼絕緣材料對壓電陶瓷晶片進行全包圍或半包圍封裝固定，省去了金屬鐵塊，從而減小換能器振子體積，使其重量變輕，同時振子制造成本降低，制造工藝簡單。必要時，可直接將振子置于工作介質中。
文檔編號B06B1/06GK201613218SQ20102011722
公開日2010年10月27日 申請日期2010年2月23日 優先權日2010年2月23日
發明者邱詠, 邱瑞權 申請人:邱詠