一種管形徑向壓電換能器及應(yīng)用該壓電換能器的超聲振動激勵裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種管形徑向壓電換能器及應(yīng)用該壓電換能器的超聲振動激勵裝置，包括儲液罐，儲液罐的外部套設(shè)有壓電換能管，所述壓電換能管套設(shè)于外套圓管的內(nèi)部，外套圓管與高頻交變電源的正向輸出導(dǎo)線連接并接地，所述儲液罐與高頻交變電源的正向輸出導(dǎo)線連接。所述管形徑向壓電換能器的儲液罐的一端連接蒸發(fā)器的金屬液管，另一端連接壓縮機(jī)連接口，儲液罐的徑向伸縮振動沿著蒸發(fā)器的金屬液管傳遞到翅片上，形成一種超聲振動激勵裝置。本發(fā)明通過在現(xiàn)有風(fēng)冷冰箱的蒸發(fā)器上安裝一個徑向振動、具有壓電陶瓷圓管結(jié)構(gòu)的壓電換能器，形成一種超聲激勵裝置，可以減少蒸發(fā)器表面的積霜，延長兩次電加熱化霜周期，從而具有增加換熱效率、減少能耗的作用。
【專利說明】一種管形徑向壓電換能器及應(yīng)用該壓電換能器的超聲振動激勵裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種管形徑向壓電換能器及應(yīng)用該壓電換能器的超聲振動激勵裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]通過國內(nèi)外部門單位和學(xué)者進(jìn)行的超聲波除霜或抑制結(jié)霜的可行性研究表明，利用超聲波依靠金屬中傳播所引發(fā)的超聲振動效應(yīng)可進(jìn)行除霜，如日本提出了采用換能器和變幅桿的超聲振動裝置，可以減少鋁片60%的積霜；意大利學(xué)者定制了大翅片間距的蒸發(fā)器，并采用在翅片上黏貼矩形壓電片的方式可以減少翅片的積霜，并延長兩次的化霜間隔。東南大學(xué)的相關(guān)試驗研究表明:依靠超聲波在空氣中傳播所弓I起的空氣紊流具有一定的抑制結(jié)霜能力。西安交通大學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，超聲振動具有折斷翅片早期霜晶體、實現(xiàn)蒸發(fā)器抑制結(jié)霜的作用。因此，超聲波具有一定的延緩蒸發(fā)器化霜間隔、減少冷面積霜的優(yōu)勢。如果能很好的應(yīng)用于風(fēng)冷冰箱，將能減少風(fēng)冷冰箱的化霜功耗以及因電加熱化霜引起的溫度波動等弊端。
[0003]目前，國內(nèi)外整體在翅-管式蒸發(fā)器的超聲波除霜或抑制結(jié)霜研究成果很少，主要的技術(shù)限制是于如何在翅-管式蒸發(fā)器上安裝外在的激勵源并實現(xiàn)高效傳振。
[0004]部分學(xué)者提出了一些翅-管式蒸發(fā)器的超聲激勵裝置與結(jié)構(gòu)，如:意大利的技術(shù)人員提出在每個翅片上黏貼一個矩形壓電片；日本方面采用相鄰銅管的激勵；韓國方面采用蒸發(fā)器兩側(cè)U型管；我國西安交大的科研人員提出可以焊接或添加金屬板作為傳振板，并與所有的銅管相連接，以在傳振板上安裝換能器。針對于現(xiàn)有的三門風(fēng)冷冰箱所采用的小型蒸發(fā)和冷凍室的蒸發(fā)器的放置空間，以上超聲激勵裝置均不太適用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種管形徑向壓電換能器及應(yīng)用該壓電換能器的超聲振動激勵裝置，可以減少蒸發(fā)器表面的積霜，延長兩次電加熱化霜周期，從而具有增加換熱效率、減少能耗的作用。
[0006]本發(fā)明提供一種管形徑向壓電換能器，包括儲液罐，所述儲液罐的外部套設(shè)有壓電換能管，所述壓電換能管套設(shè)于外套圓管的內(nèi)部，所述外套圓管與高頻交變電源的正向輸出導(dǎo)線連接，所述儲液罐與高頻交變電源的正向輸出導(dǎo)線連接。
[0007]所述外套圓管接地。
[0008]所述外套圓管的外部設(shè)置有電極焊接點，其余位置套設(shè)有絕緣材料，通過該電極焊接點連接高頻交變電源。
[0009]所述壓電陶瓷圓管的長度不大于5cm，其徑向振動的工作頻率為20kHz?40kHz。
[0010]所述外套圓管的壁厚為I mm?3mm,外套圓管的外徑為4cm?5 cm,外套圓管的長度不大于5cm。
[0011]所述壓電陶瓷圓管與儲液罐的外圈之間通過膠固定。
[0012]本發(fā)明還提供一種所述的管形徑向壓電換能器的超聲振動激勵裝置，所述管形徑向壓電換能器的儲液罐的一端連接蒸發(fā)器的金屬液管，另一端連接壓縮機(jī)連接口，儲液罐的徑向伸縮振動沿著蒸發(fā)器的金屬液管傳遞到翅片上，形成超聲振動激勵裝置。
[0013]本發(fā)明具有的優(yōu)點在于:
本發(fā)明提供一種管形徑向壓電換能器及應(yīng)用該壓電換能器的超聲振動激勵裝置，通過在現(xiàn)有風(fēng)冷冰箱的蒸發(fā)器上安裝一個徑向振動、壓電陶瓷圓管結(jié)構(gòu)的壓電換能器，形成一種超聲激勵裝置，可以減少蒸發(fā)器表面的積霜，延長兩次電加熱化霜周期，從而具有增加換熱效率、減少能耗的作用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明提供的管形徑向壓電換能器及應(yīng)用該壓電換能器的超聲振動激勵裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明提供的管形徑向壓電換能器的主視結(jié)構(gòu)圖；
圖3是本發(fā)明提供的管形徑向壓電換能器的俯視結(jié)構(gòu)圖。
[0015]圖中:
1-壓縮機(jī)連接口 ；2_儲液罐；3_外套圓管；3A-地線；4_壓電陶瓷圓管；4A—正極；5-金屬擋板；6_翅片；7_金屬液管；8-電加熱管；9-電加熱管卡扣；8A-電極火線；8B_電極零線；10-毛細(xì)管連接口。

【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好的理解本發(fā)明并能予以實施，但所舉實施例不作為對本發(fā)明的限定。
[0017]本發(fā)明提供一種管形徑向壓電換能器，如圖2和圖3所示，通過熱脹冷縮工藝處理壓電陶瓷圓管4，將壓電陶瓷圓管4完全鑲嵌在一個外套圓管3內(nèi)，該壓電陶瓷圓管4所采用的壓電材料可以為PZT-4或PZT-8，所述外套圓管3的材質(zhì)可以為金屬或合金材料，如銅、鋁或不銹鋼等材料。所述外套圓管3可以向壓電陶瓷圓管4施加預(yù)應(yīng)力，可以提高徑向壓電陶瓷圓管4的超聲功率密度和功率容量，同時具有防止壓電陶瓷圓管4碎裂的作用。壓電陶瓷圓管4和外套圓管相互套設(shè)成為一個整體，然后套設(shè)于儲液罐2的外部，徑向的壓電陶瓷圓管4的長度不大于5cm，其徑向振動的工作頻率在20kHz?40kHz之間；外套圓管3的壁厚為I mm ?3mm，其內(nèi)徑稍小于徑向壓電陶瓷圓管4的外徑，外套圓管3的外徑在4cm飛cm之間,外套圓管3的長度不大于5cm。
[0018]所述外套圓管3外布置一個電極焊接點，其余部分采用塑料防電薄膜纏繞；儲液罐2連接高頻交變電源的負(fù)向輸出導(dǎo)線，作為超聲電源輸出的負(fù)極，并接地，即成為地線3A，外套圓管3連接高頻交變電源的正向輸出導(dǎo)線，使外套圓管3的外側(cè)作為施加的正極4A ;再將壓電陶瓷圓管4套裝在儲液罐2的外圈上，中間采用超聲專用膠進(jìn)行固定，即形成了管形徑向壓電換能器。所述儲液罐2內(nèi)的液態(tài)冷媒和功率超聲作用后，具有強(qiáng)化換熱的效果。如圖1所示，將該儲液罐2與冰箱(優(yōu)選為風(fēng)冷冰箱)的蒸發(fā)器相連接，即構(gòu)成了管形徑向壓電換能器的超聲振動激勵裝置，最終儲液罐2的徑向伸縮振動沿著蒸發(fā)器的金屬液管7傳遞到翅片6上，進(jìn)而具有一定的除霜作用。所述風(fēng)冷冰箱中的蒸發(fā)器的安裝結(jié)構(gòu)如圖1所示，與現(xiàn)有技術(shù)中相同，蒸發(fā)器的金屬液管7的一側(cè)通過儲液罐2連接壓縮機(jī)連接口1，且蒸發(fā)器的金屬液管7的另一側(cè)連接毛細(xì)管連接口 10，將低溫高壓的冷媒在蒸發(fā)器金屬液管7內(nèi)傳送，經(jīng)膨脹蒸發(fā)后變?yōu)闅庖簝上嗷旌衔锏睦涿剿腿氲絻σ汗?中，通過氣體和液體的分離，將液體留于儲液罐2中防止其進(jìn)入壓縮機(jī)，氣體則通過儲液罐2的輸出口流入壓縮機(jī)進(jìn)行冷媒的再壓縮，形成高溫高壓氣體。蒸發(fā)器的兩側(cè)具有金屬擋板5，中間具有多個翅片6 ;蒸發(fā)器的底部具有電加熱管8，與金屬液管7的底部之間安裝有電加熱管卡扣9，該電加熱管8連接電加熱管電線的電極火線8A和電極零線8B。
[0019]本發(fā)明提供一種管形徑向壓電換能器及應(yīng)用該壓電換能器的超聲振動激勵裝置，通過在現(xiàn)有風(fēng)冷冰箱的蒸發(fā)器上安裝一個徑向振動、壓電陶瓷圓管結(jié)構(gòu)的壓電換能器，形成一種超聲激勵裝置，可以減少蒸發(fā)器表面的積霜，延長兩次電加熱化霜周期，從而具有增加換熱效率、減少能耗的作用。
[0020]以上所述實施例僅是為充分說明本發(fā)明而所舉的較佳的實施例，本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于此。本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明基礎(chǔ)上所作的等同替代或變換，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。本發(fā)明的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種管形徑向壓電換能器，其特征在于，包括儲液罐，所述儲液罐的外部套設(shè)有壓電換能管，所述壓電換能管套設(shè)于外套圓管的內(nèi)部，所述外套圓管與高頻交變電源的正向輸出導(dǎo)線連接，所述儲液罐與高頻交變電源的正向輸出導(dǎo)線連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管形徑向壓電換能器，其特征在于，所述外套圓管接地。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的管形徑向壓電換能器，其特征在于，所述外套圓管的外部設(shè)置有電極焊接點，其余位置套設(shè)有絕緣材料，通過該電極焊接點連接高頻交變電源。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的管形徑向壓電換能器，其特征在于，所述壓電陶瓷圓管的長度不大于5cm，其徑向振動的工作頻率為20kHz?40kHz。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的管形徑向壓電換能器，其特征在于，所述外套圓管的壁厚為Imm?3mm,外套圓管的外徑為4cm?5 cm,外套圓管的長度不大于5cm。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的管形徑向壓電換能器，其特征在于，所述壓電陶瓷圓管與儲液罐的外圈之間通過膠固定。
7.一種應(yīng)用權(quán)利1-6中任意一項所述的管形徑向壓電換能器的超聲振動激勵裝置，其特征在于，所述管形徑向壓電換能器的儲液罐的一端連接蒸發(fā)器的金屬液管，另一端連接壓縮機(jī)連接口，儲液罐的徑向伸縮振動沿著蒸發(fā)器的金屬液管傳遞到翅片上，形成超聲振動激勵裝置。
【文檔編號】F25B47/00GK104457063SQ201310420117
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2013年9月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月16日
【發(fā)明者】王定遠(yuǎn), 高希成, 張立臣, 李標(biāo) 申請人:海爾集團(tuán)公司, 海爾集團(tuán)技術(shù)研發(fā)中心