CN109013550B - 家用微型声波清洗机器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及为家用微型声波清洗机器，包括底座，所述底座的上端放置有下壳体，所述下壳体的侧面设有一体成型的钢板，所述钢板的内壁固定有超声波换能器，所述下壳体还包括下壳体上端面与下壳体下端面，所述下壳体上方设有防水滑环，防水滑环的内部放置有外转子步进电机，所述下壳体的上方放置有上壳体。防水滑环包括滑环外层转子与滑环外层转子套接的滑环内层定子，滑环外层转子底端与下壳体上端面固定连接，外转子步进电机包括步进电机外转子以及步进电机外转子内部套接的步进电机内定子，所述步进电机外转子的底端与下壳体上端面固定连接，所述下壳体下方设有防水旋转装置，具有声场强度高、声场均匀、清洗效率高的特点。

Description

家用微型声波清洗机器

技术领域

本发明属于清洗设备技术领域，具体涉及家用微型声波清洗机器。

背景技术

超声波清洗器是用于清除污染物的仪器，通过换能器将功率超声频源的声能换成机械振动来清洗物品，广泛应用在工业、国防、生物医学等方面。超声波清洗的原理主要是换能器将超声频源的声能转换成机械振动，超声波在清洗液里的传播过程中会产生超声空化效应，超声空化产生的微气泡在溃灭时会产生微激波、微射流和局部的高温高压，从而实现对浸没在清洗液中固体表面的清洁。

目前便携式家用超声波清洗设备的发展尚处于起步阶段，为了达到家用清洗设备在便携性和易于收纳等方面的要求，一般采用外辐射式超声波器，即超声换能器固定于特定结构单元，清洗时将该超声单元浸没于清洗液中完成清洗。受制于设备体积的限制，常用的换能器为压电陶瓷片或单一压电陶瓷换能器。其中，压电陶瓷片的声电装换效率较低，导致清洗液中空化效应较弱，清洗作用仅分布于距离超声波发射端面0～2cm间；且需人工手持以靠近污渍端，较为不便；清洗效率低、耗时长，对于油污较重的表面很难达到理想的清洗效果。单压电陶瓷换能器虽然其声电转换效率有所提高，但仍需人工手持以清洗某些污渍端，且声场均匀性不佳，无法有效清洗体积大、污渍多的物品。

综上所述，目前的槽式超声波清洗设备虽然技术成熟、声场强度大，但它在便携性和声场均匀性方面难以达到家用清洗设备的要求。而外辐射式超声波清洗设备虽然体积较小，但目前该技术并不成熟，在声场强度、声场均匀性、清洗效率以及便携性等方面还没有较好的解决方案。

发明内容

为解决上述背景技术中提出的问题。本发明提供了家用微型声波清洗机器，具有声场强度高、声场均匀、清洗效率高的特点。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：家用微型声波清洗机器，包括底座，所述底座的上端放置有下壳体，所述下壳体的侧面设有一体成型的钢板，所述钢板的内壁固定有超声波换能器，所述下壳体还包括下壳体上端面与下壳体下端面，所述下壳体上方设有防水滑环，防水滑环的内部放置有外转子步进电机，所述下壳体的上方放置有上壳体。

为了使得清洗设备在使用过程中下壳体能独立正常运行，而上壳体禁止不动，作为本发明的家用微型声波清洗机器优选技术方案，防水滑环包括滑环外层转子与滑环外层转子套接的滑环内层定子，滑环外层转子底端与下壳体上端面固定连接，外转子步进电机包括步进电机外转子以及步进电机外转子内部套接的步进电机内定子，所述步进电机外转子的底端与下壳体上端面固定连接，所述步进电机内定子底端一体成型有中心轴，中心轴贯穿下壳体的上表面到达下壳体的底部，所述下壳体下方设有防水旋转装置，防水旋转装置包括外层转子和内定子，下壳体下端面和下端防水旋转装置的外层转子注塑，中心轴穿过防水旋转装置中的内定子中心，防水旋转装置中的内定子和中心轴同时和底座通过螺钉固定。

为了提升清洗设备清洗时的均匀性，以达到更好的清洗效果，作为本发明的家用微型声波清洗机器优选技术方案，所述下壳体上端面与下壳体下端面均与下壳体固定连接，下壳体呈四棱柱结构。

作为本发明的家用微型声波清洗机器优选技术方案，所述上壳体的底端开设有与防水滑环及步进电机外转子相吻合的凹面，步进电机内定子和滑环内层定子分别与上壳体底端固定连接，所述下壳体上端面上表面设有与滑环外层转子及步进电机外转子相吻合的凹槽，步进电机外转子和滑环外层转子分别与下壳体上端面固定连接。

为了提升设备的清洗效果，作为本发明的家用微型声波清洗机器优选技术方案，所述超声波换能器的层数设有若干层，每层所述超声波换能器的数量有两个，且两个所述超声波换能器的发射面固定于相对的下壳体的钢板上。

为了使得超声波在清洗时声场能够更均匀，作为本发明的家用微型声波清洗机器优选技术方案，相邻层超声波换能器所对应的钢板面不同。

为了提升设备的隔音性能，避免周围的使用人员感到不适，同时提升设备的防水性能，作为本发明的家用微型声波清洗机器优选技术方案，所述下壳体的内壁设置有隔声胶。

为了避免设备内部在无水时设备仍然进行清洁动作，作为本发明的家用微型声波清洗机器优选技术方案，所述上壳体的上端固定有控制面板，所述上壳体的侧表面贯穿有电源线，下壳体上侧面固定有水位探测器，以探测水位正常而自动控制设备运行。

为了提升设备的稳定性，避免设备在不明外力的作用下倾倒，导致微型声波清洗器停止工作，同时吸盘在使用时避免设备产生位移，作为本发明的家用微型声波清洗机器优选技术方案，所述底座的底端一体成型有吸盘。

作为本发明的家用微型声波清洗机器优选技术方案，下壳体为材料注塑成型，侧面钢板独立固定或二次注塑成型固定。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)清洗机的内部增设有外转子步进电机和防水滑环，外转子步进电机在运行的过程中通过滑环外层转子带动下壳体转动，步进电机内定子和上壳体固定连接，并通过中心轴和底座固定连接，使得上壳体、步进电机内定子和底座为一整体，保证下壳体在旋转过程中，上壳体和底座的禁止不动，而下壳体的独立慢速转动功能实现了清洗声场的均匀性和清洗无死角性，以及独立高速转动功能实现了水流带走被清洗物表面由超声振动、空化作用而清洗的污垢、油渍等。而防水滑环的结合，滑环内层定子固定于上壳体的底部，滑环外层转子固定于下壳体的上端面，实现了下壳体的独立旋转功能，即下壳体换能器与滑环外层转子相连电路和下壳体同步旋转，步进电机内定子与上壳体相连电路由于上壳体的禁止而保持不动。

(2)下壳体的内壁设有隔声胶，提升下壳体的隔音效果，降低下壳体内部的混响声，降低设备的工作噪声，钢板与超声波换能器的接触部分设有防水胶，有效的避免在清洗过程中外部的水到达下壳体的内部。

(3)底座的底部增设有吸盘，有效的提升了设备的稳定性，避免设备在使用时因振动力过大而产生位移，同时避免设备因外部导致的倾倒。

(4)下壳体选择材料的注塑成型，和固定换能器的钢板进行二次注塑成型固定或其他固定连接，创新解决产品规模生产问题，并在不影响效果的情况下极大减小产品重量。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中的拆分结构示意图；

图3为本发明中的爆炸结构示意图；

图4为本发明中的侧视结构示意图；

图5为本发明中的振盒结构示意图；

图6为本发明中的截面结构示意图；

图7为本发明中的图6中的A处放大结构示意图；

图中：1、上壳体；2、下壳体；21、下壳体上端面；22、下壳体下端面；3、钢板；4、底座；5、步进电机内定子；6、滑环内层定子；7、滑环外层转子；8、步进电机外转子；9、超声波换能器；10、中心轴；11、防水旋转装置；12、控制面板；13、电源线。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

请参阅图1-7，本发明提供以下技术方案：家用微型声波清洗机器，包括底座4，底座4的上端放置有下壳体2，下壳体2的侧面一体成型有钢板3，钢板3的内壁固定有超声波换能器9，下壳体2还包括下壳体上端面21与下壳体下端面22，下壳体2上方设有防水滑环，防水滑环的内部放置有外转子步进电机，下壳体2的上方放置有上壳体1，本实施方案中上壳体1内部集成超声波发生器电路系统、电机驱动电路、控制电路等，上壳体1中高度集成超声波发生器电路系统、电机驱动电路以及控制电路这些，可以保证微型家用清洗器的产品统一性，从而解决了现有家用投入式的超声清洗产品换能器与电源部分的分离状态，进而提高了使用便利性。

具体的，防水滑环包括滑环外层转子7与滑环外层转子7套接的滑环内层定子6，滑环外层转子7底端与下壳体上端面21固定连接，外转子步进电机包括步进电机外转子8和步进电机内定子5，步进电机外转子8的底端与下壳体上端面21固定连接，上壳体1分别与滑环内层定子6及步进电机内定子5固定连接，连接面灌胶防水处理，本实施方案中，滑环外层转子7在使用过程中将滑环内层定子6与步进电机外转子8隔开，并使得设备运行时保持稳定，步进电机内定子5底端一体成型有中心轴10，中心轴10贯穿下壳体2的上表面到达下壳体2的底部，下壳体下端面22和下端防水旋转装置11的外层转子注塑或其他固定方式固定，防水旋转装置11包括外层转子和内定子，中心轴10穿过防水旋转装置11中的内定子中心，防水旋转装置11中的内定子和中心轴10同时和底座4通过螺钉固定，固定面灌胶防水设置，本实施例中下壳体2通过防水旋转装置11在底座4上可以进行旋转，且防水旋转装置11使得下壳体2旋转的过程中使得底座4保持稳定。

具体的，下壳体上端面21与下壳体下端面22均与下壳体2固定连接，本实施例中下壳体2呈四棱柱结构，但实际不限于四棱柱结构，下壳体2侧面能放置多个钢板3，多个钢板3内部的超声波换能器9能够有效的提升超声波的整体强度，使得设备在使用的过程中有更好的清洁效果。

具体的，下壳体2为材料注塑成型，侧面钢板3独立固定或二次注塑成型固定或其他固定连接，创新解决产品规模生产问题，并在不影响效果的情况下极大减小产品重量。

具体的，上壳体1的底端开设有与防水滑环及步进电机外转子8相吻合的凹面，步进电机内定子5和滑环内层定子6分别与上壳体1底端固定连接，下壳体上端面21上表面设有与滑环外层转子7及步进电机外转子8相吻合的凹槽，步进电机外转子8和滑环外层转子7分别与下壳体上端面21固定连接，本实施例中步进电机内定子5、滑环内层定子6与上壳体1底面接触区域进行灌胶防水处理，步进电机外转子8、滑环外层转子7与下壳体上端面21的连接面进行灌胶防水处理。

具体的，超声波换能器9的层数设有若干层，每层超声波换能器9的数量有两个，且两个超声波换能器9的发射面固定于相对的下壳体2的钢板3上，本实施例中的超声波换能器9的层数设有三层但不限于三层。本实施例中超声波换能器9以及水位探测器为已经公开的广泛运用于日常生活的已知技术，超声波换能器9的型号为50kHz-50w的超声波换能器。

具体的，相邻层超声波换能器9所对应的钢板面不同，本实施例中超声波换能器9采用不同方向的堆叠设计能够将使得超声波换能器9使用时产生不同方向的超声波，能够有效的提升声场强度以及声场均匀性，提升清洁效果。

具体的，下壳体2的内壁粘合有隔声胶，钢板3内壁设有防水胶，防水胶均匀涂抹在钢板3与下壳体2的接触区域，本实施例中的防水胶采用发泡胶的胶水；隔声胶可以采用阻尼隔声胶，提升设备的隔音性能，避免周围的使用人员感到不适，防水胶提升设备的防水性能，便于设备能在较为恶劣的环境下正常的工作，提升设备的使用寿命。

具体的，上壳体1的上端固定有控制面板12，上壳体1的侧表面贯穿有电源线13，下壳体2上侧面固定有水位探测器，控制面板12为现有传统的控制模式，为了避免设备内部在无水时设备仍然进行清洁动作，同时通过水位探测器限制水位，避免清洗水量过多而浪费。

具体的，底座4的底端一体成型有吸盘，本实施例中吸盘在使用的过程中能够使得底座4与清洗槽的底面紧紧的吸合在一起，提升设备的稳定性。

本发明的工作原理及使用流程：本发明中该设备在使用过程中使用人员将餐具、果蔬等放入厨房清洗槽或普通家用清洗盆内部，将本微型家用清洗器同时放入清洗槽或普通清洗盆中，连接电源，通过产品顶端控制面板12启动按钮启动设备，设备运行中，超声波换能器9发出超声波，外转子步进电机同步启动并运行，步进电机内定子5和上壳体1固定，同时中心轴10通过底端旋转防水旋转装置11和底座4螺栓固定，从而保持上壳体1和底座4相对固定不转动，步进电机外转子8旋转带动下壳体2旋转，进而带动滑环外层转子7旋转，从而保证与滑环外层转子7线路连接的换能器线路和下壳体2同步旋转，由于下壳体2通过上壳体1中外转子步进电机控制，变换速度旋转并持续发出超声波，保证了清洗的均匀性和彻底性。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.家用微型声波清洗机器，包括底座(4)，其特征在于：所述底座(4)的上端放置有下壳体(2)，所述下壳体(2)的侧面设有一体成型的钢板(3)，所述钢板(3)的内壁固定有超声波换能器(9)，所述下壳体(2)还包括下壳体上端面(21)与下壳体下端面(22)，所述下壳体(2)上方设有防水滑环，防水滑环的内部放置有外转子步进电机，所述下壳体(2)的上方放置有上壳体(1)；所述防水滑环包括滑环外层转子(7)与滑环外层转子(7)套接的滑环内层定子(6)，滑环外层转子(7)底端与下壳体上端面(21)固定连接，外转子步进电机包括步进电机外转子(8)以及步进电机外转子(8)内部套接的步进电机内定子(5)，所述步进电机外转子(8)的底端与下壳体上端面(21)固定连接，所述步进电机内定子(5)底端一体成型有中心轴(10)，中心轴(10)贯穿下壳体(2)的上表面到达下壳体(2)的底部，所述下壳体(2)下方设有防水旋转装置(11)，防水旋转装置(11)包括外层转子和内定子，下壳体下端面(22)和下端防水旋转装置(11)的外层转子注塑，中心轴(10)穿过防水旋转装置(11)中的内定子中心，防水旋转装置(11)中的内定子和中心轴(10)同时和底座(4)通过螺钉固定。

2.根据权利要求1所述的家用微型声波清洗机器，其特征在于：所述下壳体上端面(21)与下壳体下端面(22)均与下壳体(2)固定连接，下壳体(2)呈四棱柱结构。

3.根据权利要求2所述的家用微型声波清洗机器，其特征在于：所述上壳体(1)的底端开设有与防水滑环及步进电机外转子(8)相吻合的凹面，步进电机内定子(5)和滑环内层定子(6)分别与上壳体(1)底端固定连接，所述下壳体上端面(21)上表面设有与滑环外层转子(7)及步进电机外转子(8)相吻合的凹槽，步进电机外转子(8)和滑环外层转子(7)分别与下壳体上端面(21)固定连接。

4.根据权利要求1所述的家用微型声波清洗机器，其特征在于：所述超声波换能器(9)的层数设有若干层，每层所述超声波换能器(9)的数量有两个，且两个所述超声波换能器(9)的发射面固定于相对的下壳体(2)的钢板(3)上。

5.根据权利要求4所述的家用微型声波清洗机器，其特征在于：相邻层超声波换能器(9)所对应的钢板面不同。

6.根据权利要求5所述的家用微型声波清洗机器，其特征在于：所述下壳体(2)的内壁设置有隔声胶。

7.根据权利要求1所述的家用微型声波清洗机器，其特征在于：所述上壳体(1)的上端固定有控制面板(12)，所述上壳体(1)的侧表面贯穿有电源线(13)，下壳体(2)上侧面固定有水位探测器。

8.根据权利要求1所述的家用微型声波清洗机器，其特征在于：所述底座(4)的底端一体成型有吸盘。

9.根据权利要求2所述的家用微型声波清洗机器，其特征在于：下壳体(2)为材料注塑成型，侧面钢板(3)独立固定或二次注塑成型固定。