CN103357612B - 一种变幅杆式的超声清洗枪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种变幅杆式的超声清洗枪，包括：换能器，用于将接收到的电能转换为超声波；变幅杆，具有辐射面，所述变幅杆与所述换能器相连接，接收所述换能器生成的超声波，并放大处理所述超声波的振幅通过所述辐射面向外传送；流体腔，与所述变幅杆相连接，所述辐射面容置在所述流体腔内；流经所述流体腔中的流体经过所述辐射面，接收所述变幅杆中生成的振幅放大后的超声波后由出水端口流出所述流体腔，在被清洗物体表面产生空化作用和高频振动从而清洗所述被清洗物体。本发明提供的变幅杆式的超声清洗枪，能够手持移动，从而方便、近距离、多角度的实现对物体特定部位的超声清洗。
Description
技术领域
本发明涉及超声清洗设备技术领域，尤其涉及一种变幅杆式的超声清洗枪。
背景技术
超声清洗是利用超声波在液体中产生的空化效应以及高速振动和剪切效应来清除物体表面污垢，具有清洗效果好、效率高、可对缝隙和孔洞进行有效清洗等特点，在机械、医药、电子、化工等行业中应用十分广泛。
目前的超声清洗设备以清洗槽式为主，需要将被清洗的物体浸没在清洗槽的液体中才能对物体表面进行有效清洗，但是实际情况中经常遇到物体无法浸入清洗槽的情况，比如物体体积太大、物体被固定住或物体有部分不能浸水等等。此外传统的清洗槽式清洗方式还存在离换能器远的地方清洗效果差，以及清洗下来的污垢重新污染被清洗物体的情况发生。这时就需要一种无需移动被清洗物体即可对其局部进行定位清洗的高效的常流水式的超声清洗设备。
发明内容
本发明提供了一种变幅杆式的超声清洗枪，可以方便的实现手持移动的对被清洗物体进行特定部位的超声清洗。
本发明提供了一种变幅杆式的超声清洗枪，包括：
换能器，用于将接收到的电能转换为超声波；
变幅杆，具有辐射面，所述变幅杆所述与所述换能器相连接，接收所述换能器生成的超声波，并放大处理所述超声波的振幅通过所述辐射面向外传送；
流体腔，与所述变幅杆相连接，所述辐射面容置在所述流体腔内；流经所述流体腔中的流体经过所述辐射面，接收所述变幅杆中生成的振幅放大后的超声波后由出水端口流出所述流体腔，在被清洗物体表面产生空化作用和高频振动从而清洗所述被清洗物体。
优选地，所述流体腔还包括进水管接口，所述清洗枪还包括进水管，通过所述进水管接口接入所述流体腔，用于压力输水，向所述流体腔提供流体输入。
进一步优选地，所述流体腔的内壁上具有内挡水板，设置于所述进水管接口之前，用于消解流体腔内的流体动能，减弱湍流。
优选地，所述流体腔的外壁上具有外挡水板，用于阻挡沿流体腔外壁流动的水流向变幅杆或换能器。
优选地，所述流体腔还具有排气管，设置于内挡水板与进水管接口之间的流体腔的外壁上，用于将流体腔内部积聚的气体排出流体腔外。
优选地，所述流体腔还具有栅网，设置于所述出水端口处，用于防止外部气体从所述出水端口进入所述流体腔。
优选地，所述清洗枪还包括手柄，用以使操作者便于手持操作。
进一步优选地，所述手柄上具有电启动开关装置。
优选地，所述换能器具体为压电换能器或磁致伸缩换能器。
优选地，所述换能器的工作频率为15KHz-150KHz。
本发明实现了一种手持可移动的变幅杆式的超声清洗枪，通过对清洗枪中的水流进行超声波处理，使流出清洗枪的水能够产生空化效应，并具有高速振动的特性，可以满足用户的使用需求，能够方便、近距离、多角度的实现对物体特定部位的超声清洗。
附图说明
图1为本发明实施例提供的变幅杆式的超声清洗枪的示意图；
图2为本发明实施例提供的变幅杆式的超声清洗枪的剖面结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合图1和图2对本发明具体实施例作进一步的详细描述。
图1为本发明实施例提供的变幅杆式的超声清洗枪的示意图。图2为本发明实施例提供的变幅杆式的超声清洗枪的剖面结构示意图。
如图所示，变幅杆式的超声清洗枪包括：换能器1、变幅杆2、流体腔3。
换能器1将接收到的电能转换为超声波机械能并传递给所述变幅杆2；变幅杆2具有辐射面21，容置于所述流体腔3内，另一端与换能器1相连接；变幅杆2将接收到的超声波机械能的机械振动振幅放大，并能量集中在所述变幅杆的辐射面21上，通过辐射面21传送至流经所述流体腔3中的流体；流体接收变幅杆2中产生的振幅放大后的超声波后，由流体腔3的出水端口31流出流体腔3，在被清洗物体表面产生空化作用和高频振动从而清洗被清洗物体。在本实施例中，该流体优选为水。
超声波在流体腔3内的水中传播，带有超声波的水形成射流流出超声清洗枪。因为经过变幅杆2放大的超声波能量都集中在辐射面21上，所以在流体腔3内会形成一个由辐射面21到出水端口31外一定距离（大约几厘米）的区域内的锥形的空化云，水流在流出出水端口31的很短距离内发生超声波的空化效应。被清洗物体与出水端口31越接近，清洗效果越好，优选的，被清洗物体与出水端口31之间的间距为几个厘米之内。除了利用空化效应来清洗物体表面之外，被清洗物体还通过水的高频振动得到清洗。
优选的，变幅杆2和流体腔3的连接方式可以包括硬链接和软连接两种方式。硬连接，是指变幅杆2与流体腔3通过焊接或类似的方式相连，此时连接位置是变幅杆2的节点位置。所述节点位置就是变幅杆2在对超声波进行扩幅振动时保持不振动的截面位置。焊接在这个位置能够保证流体腔3的腔体不会振动。软连接，是指用加胶圈密封或类似的方式连接，连接位置可以任意选择，腔体都不会振动。
具体的，清洗枪还包括电源线10，用于换能器1、变幅杆2与外部电源之间的连接，为换能器1提供高频高压电源输入。
具体的，流体腔3还包括进水管接口32，设置于流体腔3的后壁或侧壁上，清洗枪还包括进水管5，通过进水管接口32接入流体腔3，用于压力输水，向流体腔3提供流体输入。进水管5根据管径可以选择一条或多条。进水管5可以与自来水管相连接，实现常流水式清洗，也可以在待清洗物下面放置集水箱，用水泵将水箱中的水抽入进水管5中，实现循环清洗。
当进水管接口32处的流速很高时，流体腔内流体会产生强烈紊动，这种紊动可能加剧掺气，削弱空化效应。为此，流体腔3的内壁上还设有内挡水板9，置于进水管接口32之前，用于消解流体腔内的流体动能，减弱湍流。优选的，内挡水板9为多孔板，其消解动能效果较好。
流体腔3的外壁上还具有外挡水板6，以避免出水端口31流出的流体可能沿流体腔3的外壁向后部粘附流动，流向变幅杆2或换能器1。通过设置外挡水板6可以拦阻这些流体，使其沿挡水板6向下滴下。
流体腔3还具有排气管7，设置于内挡水板9与进水管接口32之间的流体腔的外壁上，用于将流体腔内部积聚的气体排出流体腔外。以避免超声清洗枪在工作时出水端口31向下或倾斜向下时，流体腔3内部积气，造成流体掺气，抑制空化；或者造成积气很多时，辐射面21露出液面，换能器1空载，存在烧坏的隐患。
流体腔3还具有栅网4，设置于出水端口31处，用于防止外部气体从出水端口31进入所述流体腔3。当出水端口31处的流量很大时，气体不易从出水端口31进入腔体，可以不需要栅网4。但是当流量较小时，出水端口31开口比较大，气体可能从出水端口31的上部进入流体腔3内，产生不利影响。栅网4的设置使腔体内外容易保持一定的压力差，不易进气。栅网4的网格比较小，液体的表面张力也会封堵网格，阻止进气。
具体的，清洗枪还包括手柄8，用以使操作者便于手持操作。优选的，换能器1具有外壳（图中未示出），可以防止换能器进水漏电，也可以用作手柄8的固定支撑连接。
手柄8上还可以具有电启动开关装置81，方便操作者控制开关启动换能器1工作。
优选的，换能器1具体为压电换能器或磁致伸缩换能器，其工作频率为15KHz-150KHz。
在本发明提供的变幅杆式的超声清洗枪工作时，需要先启动进水再启动电源，关闭时需要先关闭电源再关闭进水，以避免换能器因为空载烧毁。
优选的，本发明的超声清洗枪还可以包括防空载装置（图中未示出），在清洗枪断水时能够自动断电，防止换能器1空载。具体实现方式可以通过监测流体腔3中的液位，或者监测换能器1的工作电流，或者监测进水管5的流体流量。
本发明实现的手持可移动的变幅杆式的超声清洗枪，通过对清洗枪中的水流进行超声波处理，使流出清洗枪的水能够产生空化效应，并具有高速振动的特性，清洗时无需将物体浸入液体中，可以满足用户的使用需求，能够方便、近距离、多角度的实现对物体特定部位的超声清洗。
本发明提供的变幅杆式的超声清洗枪除了可以用于机械零件的清洗和大型物体的局部定位清洗，还可以用于医院或宾馆的洗手、乳化或破乳、物料分散以及声化学领域。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种变幅杆式的超声清洗枪，其特征在于，所述清洗枪包括：
换能器，用于将接收到的电能转换为超声波；
变幅杆，具有辐射面，所述变幅杆与所述换能器相连接，接收所述换能器生成的超声波，并放大处理所述超声波的振幅通过所述辐射面向外传送；
流体腔，与所述变幅杆相连接，所述辐射面容置在所述流体腔内；流经所述流体腔中的流体经过所述辐射面，接收所述变幅杆中生成的振幅放大后的超声波后由出水端口流出所述流体腔，在被清洗物体表面产生空化作用和高频振动从而清洗所述被清洗物体；
其中，所述流体腔与所述变幅杆振幅为零的节点位置相硬连接，使所述流体腔腔体不发生振动，或与所述变幅杆任意位置相软连接，使所述流体腔腔体不发生振动和任意调节所述换能器的插入深度。
2.根据权利要求1所述的超声清洗枪，其特征在于，所述流体腔还包括进水管接口，所述清洗枪还包括进水管，通过所述进水管接口接入所述流体腔，用于压力输水，向所述流体腔提供流体输入。
3.根据权利要求2所述的超声清洗枪，其特征在于，所述流体腔的内壁上具有内挡水板，设置于所述进水管接口之前，用于消解流体腔内的流体动能，减弱湍流。
4.根据权利要求1所述的超声清洗枪，其特征在于，所述流体腔的外壁上具有外挡水板，用于阻挡沿流体腔外壁流动的水流向变幅杆或换能器。
5.根据权利要求1所述的超声清洗枪，其特征在于，所述流体腔还具有排气管，设置于内挡水板与进水管接口之间的流体腔的外壁上，用于将流体腔内部积聚的气体排出流体腔外。
6.根据权利要求1所述的超声清洗枪，其特征在于，所述流体腔还具有栅网，设置于所述出水端口处，用于防止外部气体从所述出水端口进入所述流体腔。
7.根据权利要求1所述的超声清洗枪，其特征在于，所述清洗枪还包括手柄，用以使操作者便于手持操作。
8.根据权利要求7所述的超声清洗枪，其特征在于，所述手柄上具有电启动开关装置。
9.根据权利要求1所述的超声清洗枪，其特征在于，所述换能器具体为压电换能器或磁致伸缩换能器。
10.根据权利要求1所述的超声清洗枪，其特征在于，所述换能器的工作频率为15KHz-150KHz。
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