CN109622545B - 一种在超声波发射面与清洗物表面之间保持清洗水的结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种在超声波发射面与清洗物表面之间保持清洗水的结构。这种清洗物表面呈现从水平朝上，到垂直以及更大的角度范围；这种超声波换能器抬高后贴敷在该清洗物表面上、封闭移动、并可以在清洗物表面上任意角度转动，在这种情况下，本发明建立了在超声波发射面与清洗物表面之间始终保持有足够多滞留，同时又不间断流动更新的清洗水，完成超声波清洗作业、及时带走清洗污物的方法。
Description
技术领域
本发明涉及解决：在超声换能器发射面与清洗物表面之间，始终保持有足够多滞留、同时又不间断流动更新的清洗水，作为超声波传递的有效介质，实现超声清洗作业，并及时带走清洗污物的问题。
背景技术
超声波清洗是超声波的一种常见应用。在现有技术中，超声波清洗一般会把清洗物放进盛有清洗水的容器中，通过向容器内的清洗水释放超声波来完成超声清洗作业。或对管道内壁的清洗，通过管壁向管道内的流体释放超声波实现超声波清洗。 它们的特点是把清洗物 (清洗物表面) 浸没在盛水容器 (管道) 中，通过向容器 (管道) 壁，或通过在容器 (管道) 中置入带有超声波换能器 (振子、振板、振棒等) 向清洗水释放超声波，完成超声清洗作业。这种常规方法，一般不会发生超声波发射面与清洗物表面之间缺水的情况。
专利201820488514.X (同族发明：201810304394.8) 提出了：凸出于清洗物表面，建立一个封闭、移动区域，通过向该区域内的清洗水释放超声波，来完成对清洗物表面超声清洗的方法。
其中，清洗物表面成为清洗水“容器”的一部分，通过负压封闭、移动的方法，逐一清洗清洗物表面，来实现对整个清洗物表面清洗的目标。
发明内容
在本发明中，清洗物表面以水平面为基础，可以是水平朝上的、也可以是垂直的，或大于垂直的角度；清洗物表面可以是平整面、也可以有适度的“形状起伏”(比如汽车表面、设备、建筑的凹、凸面等)。
同时，在本发明中，因移动清洗，换能器超声波发射面会在清洗物表面上转动，而这种转动不应受到限制。
在上述 [0005]、[0006] 情况下，很容易出现换能器超声波发射面与清洗物表面之间缺水、无法完成超声波清洗作业。
本发明提出一种方法：解决超声波发射面与清洗物表面之间缺水的问题，使得它们之间始终保持有足够多滞留、同时又不间断流动更新的清洗水，既有效充当超声波传递介质来完成超声清洗作业，又带走清洗污物。
今天，汽车、特别是小型汽车，已经非常普及，成为人们生活工作、休闲娱乐必不可少的工具。在日常使用中，如何保持一辆汽车的干净成为一个凸出的问题。
专利201820488514.X (同族发明：201810304394.8) 提出了一种在清洗物表面上封闭移动、超声波清洗装置。其中，如何保持超声波发射面与清洗物表面之间不出现缺水，始终保持有足够多滞留、同时又不间断流动更新的清洗水是本发明要解决的问题。
超声波清洗离不开清洗介质和超声波传递介质。在实际应用中，水是最常见的超声波清洗及传递介质。大功率超声波、或聚焦后的超声波，也可以通过空气传递。本发明主要讨论超声波通过水介质传递的情况。
设一超声波换能器，其超声波发射面为S1，如图 1 所示，发射面 S1到清洗物表面之间的距离为 Y，换能器发出的超声波经距离 Y 后，有效作用到清洗物的表面为 S2。这样，就形成了一个区域，如图2所示，简称为“超声传递区域”。
为使清洗下来的污物能及时排出“超声传递区域”，该区域设有入水口和出水口，入水口不断向“超声传递区域”内注入清洗水，而出水口及时带走清洗下来的污物，以保证“超声传递区域”内有不间断流动更新的清洗水。如图 3 中的第一出水口 (8a) 所示。
通常，清洗物表面会呈现从水平朝上到垂直的角度范围，间或也会大于这个角度，即大于水平面上半球的角度。同时，“超声传递区域”在沿清洗物表面封闭移动时，自身会在清洗物表面上任意转动，如图 3 所示。因此，如何在带有第一出水口 (8a) 的“超声传递区域”内，保持有足够多滞留、同时又不间断流动更新的清洗水，就成为一个问题。
在图 3 中，位置A的“超声传递区域”相当于清洗物表面水平朝上；位置B、C、D、E、F，相当于清洗物表面垂直；位置G、H，相当于清洗物表面大于垂直角度，即，在大于水平面上半球的角度范围内，“超声传递区域”在沿清洗物表面“公转”。
在图 3 中，位置B、G的“超声传递区域”第一出水口 (8a) 朝上 (即：第一出水口(8a) 位于“超声传递区域”的最高位置，或 12 点钟位置)；从位置B 到F，第一出水口 (8a)从朝上，转动到朝下 (即：第一出水口 (8a) 位于“超声传递区域”的最低位置，或 6 点钟位置)。这些不同位置，相当于“超声传递区域”在清洗物表面上360°“自转”。
带有第一出水口 (8a) 的“超声传递区域”在上述“公转”、“自传”的任意位置上，“超声传递区域”内必须始终保持有足够多滞留、同时又不间断流动更新的清洗水，不会因为第一出水口 (8a) 朝下 (如图3位置F、H、I) 而清空“超声传递区域”内的清洗水，造成超声清洗无法作业；或者，第一出水口 (8a) 位于水平位置 (如图 3位置 D，或 9 点钟位置)，使“超声传递区域”内的清洗水减半，降低效果。
“动态”是指，在该区域内，清洗水不间断流进、并随时流出更新；“动态”清洗水带走了清洗下来的污物，同时，防止清洗污物夹持在清洗物表面损伤清洗物。
“滞留”是指，在该区域内，保持足够多留存、并随时更新的清洗水；“滞留”的清洗水充当了超声波传递介质，完成超声波清洗作业。
本发明从本质上解决了在超声波发射面与清洗物表面之间，始终保持有足够多滞留、同时又不间断流动更新的清洗水，完成超声波清洗作业、及时带走清洗污物的方法。这种方法对于从清洗物表面水平朝上、到清洗物表面垂直，并到清洗物表面大于垂直的角度内都有效；并对超声波发射面在清洗物表面上任意转动的情况下都有效。本发明从本质上突破了现有技术的超声波清洗方法，实现了局部凸出于清洗物表面上的超声波清洗作业。本发明使得以小超声波发射面，清洗比该发射面大得多的清洗物表面得以实际实施。
附图说明
图1、本发明超声波换能器示意图；
图2、本发明“超声波传递区域”示意图；
图3、本发明“超声波传递区域”“公转”、“自传”示意图；
图4、本发明总体构造示意图及外围部件示意图一；
图5、本发明总体构造示意图二；
图6、本发明第一、第二围壁等示意图一；
图7、本发明清洗水在第一流道内走向示意图一；
图8、本发明第一、第二出水口位置及水位示意图；
图9、本发明水位示意图一；
图10、本发明水位示意图二；
图11、本发明气流“击穿”清洗水示意图；
图12、本发明第一流道内第一隔挡示意图一；
图13、本发明第一、第二、第三出水口间连线包络“超声传递区域”示意图一；
图14、本发明清洗水在第一、第二流道内走向示意图二；
图15、本发明第三出水口的气流受到“阻断”示意图；
图16、本发明水位示意图三；
图17、本发明水位示意图四；
图18、本发明水位示意图五；
图19、本发明第一、第二、第三、第四出水口间连线包络“超声传递区域”示意图二；
图20、本发明水位示意图六；
图21、本发明水位示意图七；
图22、本发明水位示意图八；
图23、本发明第一、第四出水口位置高于超声波发射面位置示意图；
图24、本发明大于垂直角度水位示意图一；
图25、本发明大于垂直角度水位示意图二；
图26、本发明入水口示意图。
下面结合附图和实施例对本发明做详细说明。
具体实施方式
一种在超声波发射面与清洗物表面之间保持清洗水的结构，其特征在于：在一负压区域 (9) 内，至少设置有一个围圈 (11)，在所述围圈 (11) 内，至少设置有一个超声波换能器 (12)，并至少设置有一个入水口 (7a)、一个第一出水口 (8a)，在所述围圈 (11)离下口合适距离Y 上，设置换能器超声波发射面 (16)，所述围圈 (11) 的下口直接、或通过滑爽、柔软材料与清洗物表面 (5) 接触，包含“超声传递区域”(17) 底面 S2，并由第一围壁 (13)、第二围壁 (18)，或用第一围管（未图示），构建一第一流道 (19)，直接把第一出水口 (8a) 置于所述第一流道 (19) 内。在第一流道 (19) 上、及第一出水口 (8a) 与换能器径向相对位置设置有第二出水口 (8b) ，对于围圈 (11) 内有若干个换能器，设置第二出水口 (8b) 在若干个换能器发射面集合中心的相对位置，；围圈 (11) 内的清洗水，先通过第一出水口 (8a)，流经第一围壁 (13) 与第二围壁 (18)，或第一围管之间的第一流道 (19)，再从第二出水口 (8b) 通向负压 (9)、或直接与负压口 (8) 相通。在第二围壁(18) 包含第二出水口 (8b) 的外围，设置有一第三围壁 (21)，并设置有第三出水口(8c)，在第二围壁 (18) 与第三围壁 (21)，或第二围管（未图示）之间，构建一第二流道(22)，并设置第一出水口 (8a) 到第二出水口 (8b)、第二出水口(8b) 到第三出水口(8c)、第三出水口(8c) 到第一出水口 (8a) 之间的连线及夹角分布，使得在围圈 (11) 底面的投影，全部包络、或大部分包络了“超声传递区域” (17) 的底面 S2，以避免第一出水口 (8a)、第二出水口(8b)、第三出水口(8c) 单侧分布造成在某些位置下清洗水不足的情况，所述围圈 (11) 内的清洗水，先通过第一出水口 (8a) 经第一流道 (19) 后，再从第二水口 (8b) 流经第二围壁 (18) 与第三围壁 (21)，或第二围管之间的第二流道 (22)，并经第三出水口 (8c) 通向负压 (9)、或直接与负压口 (8) 相通，以减少清洗水碎化现象。在第三围壁 (21) 外，即，在第三出水口 (8c) 的外围，设置有第四围壁 (24)，并设置有第四出水口 (8d)，第三围壁 (21)、第四围壁 (24)，或第三围管（未图示）之间，构建一第三流道 (25)，并合理设置4个第一出水口 (8a)、第二出水口(8b)、第三出水口(8c)、第四出水口(8d) 的位置，使得 第一出水口 (8a) 到第二出水口(8b)、第二出水口(8b) 到第三出水口(8c)、第三出水口(8c) 到第四出水口(8d)、第四出水口(8d) 到第一出水口 (8a)之间的连线与夹角分布，在围圈 (11) 底面的投影，全部包络、或大部分包络了“超声传递区域”(17)的底面 S2。第一出水口 (8a)、第二出水口 (8b)、第三出水口 (8c)、第四出水口 (8d) 设置在高于换能器超声波发射面 (16) 的位置，使得当清洗物表面 (5) 位于水平向上位置时，在围圈 (11) 内的换能器超声波发射面 (16) 与清洗物表面 (5) 之间有足够的清洗水。由第一围壁 (13)、或第一围管，将超声波换能器 (12) 的后端 (15) 密封防水。在第一流道 (19) 内设置有第一隔挡 (20)，使第一出水口 (8a) 流出的清洗水，在第一流道(19) 内只能从单一方向通向第二出水口 (8b)，降低清洗水在第一流道 (19) 内湍流碎化现象。在第二流道 (22) 内设置有第二隔挡 (23)，使第二出水口 (8b) 流出的清洗水，通过较长路径流向第三出水口 (8c)。在第三流道 (25) 内设置有第三隔挡 (26)，使第三出水口 (8c) 流出的清洗水，通过较长路径流向第四出水口 (8d)。至少最内侧第一流道(19) 设置在围绕超声换能器的后端 (15) (包含换能器压电陶瓷部分)，使得流经第一流道 (19)、第二流道 (22)、第三流道 (25) 内的清洗水带走换能器工作产生的大部分热量。所述的入水口 (7a)，可以直接接入所述围圈 (11)，或者，可以通过入水口7的喷射力冲击注入，由压差单向阀 (27) 阻止清洗水反流出围圈 (11)。
一种在清洗物表面上，封闭移动的超声波清洗装置，将清洗水附着在被清洗物(包括垂直) 表面，边注入、边回收清洗水；边附着、边移动、边清洗，清洗水大部分回收再循环，并利用超声波来清洗比自身面积大得多的清洗物表面。
清洗装置含有清洗面罩 (1)；在清洗面罩 (1) 上，设置有入水口 (7) 和负压口(8)；在清洗面罩 (1) 的下沿口 (2)，设置有柔性体 (3)；入水口 (7) 与水源相连，负压口(8) 与负压泵连通，并在清洗面罩 (1) 内构建负压 (9)；清洗面罩 (1)、清洗物表面 (5)、以及柔性体 (3) 与表面 (5) 之间的负压 (9)，共同构建一封闭、负压、可移动区域 (6)；在封闭区域 (6) 外为大气压 (10)；在内、外压差作用下，由外向内流动的气流 4 阻止了区域 (6) 内清洗水外泄，如图 4 所示。
以上为本发明的外围部件及构造。
本发明需要解决：在超声波发射面与清洗物表面 (5) 之间不会缺水，始终保持有足够多滞留、同时又不间断流动更新的清洗水，完成超声波清洗作业的方法。
本发明在负压区域 (9) 中，至少设置有一个围圈 (11)，该围圈 (11) 的上口安装有超声波换能器 (12)，由第一围壁 (13)、封圈 (14) 将超声波换能器 (12) 的后端(15) 密封，防止清洗水灌入；在围圈 (11) 离下口合适距离 Y，设置换能器超声波发射面(16)；围圈 (11) 的下口直接、或通过爽滑、耐磨、柔软材料与清洗物表面 (5) 接触，围圈(11) 的下口包含了“超声传递区域” (17) 的底面 S2；换能器超声波发射面 (16) (即 S1)位于围圈 (11) 上口与下口中的合当位置，在围圈 (11) 内至少设置有一个入水口 (7a)、一个第一出水口 (8a)，如图 5 所示。
在第一出水口 (8a) 的外围，设置一第二围壁 (18)，由第一围壁 (13)、第二围壁 (18)，或第一围管，构建一第一流道 (19)，直接把第一出水口 (8a) 置于其内，同时，在第一流道 (19) 上、在第一出水口 (8a) 与换能器径向相对位置设置第二出水口 (8b) ，对于围圈 (11) 内有若干个换能器，置第二出水口 (8b) 在若干个换能器发射面集合中心的相对位置，设，如图 6 所示。
围圈 (11) 内的清洗水，先通过第一出水口 (8a)，流经第一围壁 (13) 与第二围壁 (18)，或第一围管之间的第一流道 (19)，再从第二出水口 (8b) 通向负压 (9)、或直接与负压口 (8) 相通，使得清洗水从入水口 (7a) 注入后，不断流动更新围圈 (11) 内的清洗水，带走超声波清洗下来的污物，防止污物夹持在围圈 (11) 底面与清洗物表面 (5)之间，磨损清洗物，如图 7 所示。
下面说明，当清洗物表面 (5) 位于垂直状态时，如何保持“超声传递区域”(17)内有足够“动态滞留”清洗水的具体实施方式。
在清洗物表面 (5) 上，当“超声传递区域”(17) 的第一出水口 (8a)，“自传”到朝上 (最高、12点钟) 位置，如图 3位置B、G，按 [2006] 设置的第二出水口 (8b)，这时基本位于朝下 (最低、6点钟) 位置，围圈 (11) 内的清洗水，需要翻过最高位置的第一出水口 (8a)，经过第一流道 (19)，再流向最低位置的第二出水口 (8b)，通向负压 (9)。在通常情况下，这时围圈 (11) 内有足够多滞留的清洗水，如图 8所示。
当“超声传递区域”(17) 的第一出水口 (8a)，“自传”到朝下 (最低、6点钟) 位置，如图3 的位置F、H、I，按 [2006] 设置的第二出水口 (8b) 位于朝上 (最高、12点钟)位置，围圈 (11) 内的清洗水，经最低位置第一出水口 (8a) 流出，并经过第一流道 (19)后，翻过最高位置第二出水口 (8b) 才能流出。在通常情况下，围圈 (11) 内仍然有足够多滞留的清洗水，如图 9所示。
由于第二出水口 (8b) 直接通向负压 (9)，或直接与负压口 (8) 相通，在一定强度的负压 (9) 作用下，或在一定流速、流量的负压气流作用下，第一流道 (19) 内的清洗水在流动过程中，因撞击、摩擦，会产生湍流，清洗水会被迅速碎化，成为气、液两相混合流体。碎化后的清洗水，成为质量较轻的水珠，与气流混合，很容易被负压 (9) 直接吸走，造成第一流道 (19) 内的清洗水，在灌满到最高位置第二出水口 (8b) 之前，迅速被负压(9) 吸出第一流道 (19)，降低了第一流道 (19) 内的水位，其结果直接导致了围圈 (11)内清洗水水位下降，虽然此时第二出水口 (8b) 位于最高位置，仍然无法灌满“超声传递区域”(17)，如图10所示 (第一出水口 (8a) 处于最高位置时同理)。即，在围圈 (11) 内，无法获得足够多“动态滞留”清洗水。此时，[2009]、[2010] 所述的“在通常情况下”不再适用。
当负压 (9) 强度、以及负压气流的流速、流量大到一定程度，第一流道 (19) 内的清洗水会因湍流被全部碎化，变为气、液两相混合流体吸出第一流道 (19)，不会以液相状态滞留在第一流道 (19) 内。甚至，气流还能“击穿”第一出水口 (8a) 流出的清洗水，使清洗水在围圈 (11) 内也成为气、液两相混合体。因此，既使第二出水口 (8b) 位于最高位置 (第一出水口 (8a) 位于最高位置同理)，围圈 (11) 内的清洗水仍然会被全部吸出，如图 11所示。
虽然可以调节负压 (9) 的强度，或降低负压气流的流速、流量，来避免第一流道(19) 内清洗水被气流碎化，但是，如 [2002] 所述，负压 (9) 的主要目标是构建足够强度、由外向内流动的气流 (4)，阻止清洗水外泄。因此，负压 (9) 就会有一定强度、负压气流也会有足够流速、流量。而这种负压气流的流速、流量往往大于带走第二出水口 (8b) 的清洗水所需要的。因此，第一流道 (19) 内的清洗水很容易被碎化、吸出流道，使第一流道(19) 内的清洗水水位迅速降低，造成“超声传递区域”(17) 内缺水。
在上述第一流道 (19) 内，可以设置一第一隔挡 (20)，使得经第一出水口 (8a)流出的清洗水，只能单一方向流向第二出水口 (8b)，以降低清洗水在第一流道 (19) 内相互干扰，减少湍流和碎化，如图 12 所示 (为简明起见，后续示意图未列出该第一隔挡(20))。
为解决上述问题，在第二围壁 (18) 外，即第二出水口 (8b) 的外围，设置一个第三围壁 (21)，由第二围壁 (18)、第三围壁 (21)，或第二围管，构建一第二流道 (22)，并在该第二流道 (22) 上设置有第三出水口 (8c)，并合理设置第一出水口 (8a)、第二出水口(8b)、第三出水口(8c) 的位置，使得第一出水口 (8a) 到第二出水口8b、第二出水口8b到第三出水口 8c、第三出水口8c 到第四出水口8d、第四出水口8d 到第一出水口 8a之间的连线及夹角分布，在“超声传递区域”(17) 底面 S2 的投影，全部包络、或大部分包络底面 S2，如图 13 所示(如果偏向单侧分布，则在某些情况下会造成围圈 (11) 内上半侧缺水)。围圈 (11) 内的清洗水，经第一出水口 (8a)、第二出水口 (8b) 后，流经第二围壁(18) 与第三围壁 (21)，或第二围管之间的第二流道 (22)，再经第三出水口 (8c) 通向负压 (9)、或直接与负压口 (8) 相通，如图 14 所示。
为进一步减少负压 (9) 对清洗水的碎化作用，同理，可以在第二流道 (22) 内设置第二隔挡 (23)，使第二出水口 (8b) 通过较长路径通向第三出水口 (8c)，如图 14所示。
这时，由于第二流道 (22) 即，在第一流道 (19) 外，或在第一流道 (19) 后，气流需要经过第二流道 (22) 才能作用到流道 (19) 内，使得第一流道 (19) 内的清洗水受到气流碎化的影响迅速降低，比起没有外 (后) 第二流道 (22) 的情况，第一流道 (19)内容易“滞留”以液相为主的清洗水，并保持在一定高度的水位上。
如同 [2011] 所述，第二流道 (22) 仍然像第一流道 (19) 一样，清洗水在灌满第三出水口 (8c) 前，会受到气流碎化作用而降低水位。但关键是：此时的第一流道 (19)是第二流道 (22) 的内 (前) 流道，在第一流道 (19) 内，气流的能量 (流速、流量) 明显降低，使得气流不容易“击穿”第一流道 (19) 内的液相清洗水，特别不容易“击穿”第一流道 (19) 内、流经第一出水口 (8a) 的清洗水 (即第一出水口 (8a) 中、以及围圈 (11)内的清洗水不容易成为气、液两相混合体)，“阻断”了第三出水口 (8c) 的气流与围圈(11) 内空气的连通，如图15 所示。这种“阻断”反过来使负压气流流速、流量急剧下降。在第二流道 (22) 内，因缺少气流成份，气流碎化、吸走清洗水的能力迅速减弱，有效控制了水位降低，如图 16 所示。当第二流道 (22) 内水位在“超声传递区域”(17) 底面 S2 边界附近时，保证了足够多“滞留”的清洗水作为超声波传递介质，用于超声波清洗作业。
上述说明了第一出水口 (8a) 位于最低位置 (6点钟) 时的情况。当第一出水口(8a) 位于 9 点钟位置，即“超声传递区域”(17) 位于图 3 位置 D时，按 [2015] 设置的第二出水口 (8b) 应高于第一出水口 (8a) 位置。这时，因气流碎化清洗水的能力已经明显下降，第一流道 (19) 内，以及围圈 (11) 内都有足够多滞留的清洗水，如图17 所示。
同理，当第一出水口 (8a) 位于 3 点钟位置，即“超声传递区域”(17) 位于图 3位置 D的反方向时，第三出水口 (8c) 应高于第一出水口 (8a) 位置，围圈 (11) 内有足够多滞留的清洗水，如图18 所示 (如果第一出水口 (8a)、第二出水口 (8b)、第三出水口(8c) 偏向单侧安排，上述情况会造成围圈 (11) 内的上半侧缺水)。
以此类推，可以在第三围壁 (21) 外，再设置第四围壁 (24)，由第三围壁 (21)、第四围壁 (24)，或第三围管，构建一第三流道 (25)，并在该第三流道 (25) 上设置有第四出水口 (8d)，并合理设置4个第一出水口 (8a)、第二出水口 (8b)、第三出水口 (8c)、第四出水口 (8d) 的位置，使得 第一出水口 (8a) 到第二出水口(8b)、第二出水口(8b) 到第三出水口 (8c)、第三出水口(8c) 到第四出水口(8d)、第四出水口(8d) 到第一出水口(8a) 之间的连线及夹角分布，在投影上，全部包络、或大部分包络了“超声传递区域”(17)的底面 S2，如图 19 所示。这时，在第三流道 (25) 内，气流碎化清洗水的能力急剧减少，第三流道 (25) 内的水位，与第二流道 (22)、第一流道 (19) 一起，都可以保持在较高位置，如图 20 所示，使得围圈 11 内有足够多滞留的清洗水。
同理，可以设置第三隔挡 (26)，使围圈 (11) 内更容易滞留足够多清洗水，如图19、20 所示。
对于第一出水口 (8a) 位于 9 点钟位置，即“超声传递区域” (17) 位于图 3位置D，第四出水口 (8d) 大致位于3 点钟位置，这时，第三出水口 (8c) 位于 12 点的最高位置，因此，第一流道 19 内，以及围圈 (11) 内清洗水充足，如图 21 所示。
对于第一出水口 (8a) 位于 3 点钟位置，即“超声传递区域” (17) 位于图 3位置 D反向，第四出水口 (8d) 大致位于9 点钟位置，这时，第二出水口 (8b) 位于 12 点的最高位置，因此，第二流道 (22)、第一流道(19) 内，以及围圈 (11) 内清洗水充足，如图22 所示。
上述 [2007] 到 [2024] 说明了当清洗物表面 (5) 位于垂直状态时、并当“超声传递区域”(17) 在清洗物表面上360°“自传”时，围圈 (11) 内都始终保持有足够多滞留、同时又不间断流动更新清洗水的具体实施方法。
在上述基础上，设置第一出水口 (8a)，及/或第二出水口 (8b)、第三出水口(8c)、第四出水口 (8d) 等，高于换能器超声波发射面 (16) 的位置，当清洗物表面 (5)位于水平向上位置时 (如图3 位置A)，在换能器超声波发射面 (16) 与清洗物表面 (5)之间都有足够多滞留的清洗水，而不会被气流碎化，如图 23所示。
结合 [2007] - [2026] 所述，在清洗物表面 (5) 从水平朝上到垂直的任意角度内，无论“超声传递区域”(17) 在清洗物表面上“自传”到何种位置，围圈 (11) 内都有足够多“动态滞留”清洗水，用作超声波传递介质，完成超声波清洗作业。
对于大于水平面上半球的角度的清洗物表面 (5)，如图 3位置G、H，按本发明的方法，围圈 (11) 内仍然能获得适量清洗水来完成超声波清洗作业，如图24、25 所示。
入水口 (7a) 可以如图 4、5所示，在围圈 (11) 的上口，或中部适当位置引入。也可以从围圈 (11) 底部，通过压力喷射冲击力注入围圈 (11) 内，并由围圈 (11) 上的压差单向阀 (27) 阻止清洗水反流出围圈 (11)，如图 26 所示。
Claims (9)
1.一种在超声波发射面与清洗物表面之间保持清洗水的结构，其特征在于：在一负压区域 (9) 内，至少设置有一个围圈 (11)，在所述围圈 (11) 内，至少设置有一个超声波换能器 (12)，并至少设置有一个入水口 (7a)、一个出水口 (8a)，在所述围圈 (11) 离下口合适距离Y 上，设置换能器超声波发射面 (16)，所述围圈 (11) 的下口直接、或通过滑爽、柔软材料与清洗物表面 (5) 接触，全部包络、或大部分包络了“超声传递区域”(17) 底面S2，并由第一围壁 (13)、第二围壁 (18) 构建一第一流道 (19)，或由第一围管构建第一流道 (19)，直接把第一出水口 (8a) 置于所述第一流道 (19) 内；
在第一流道 (19) 上、及第一出水口 (8a) 与换能器径向相对位置设置有第二出水口(8b)，对于围圈 (11) 内有若干个换能器的，设置第二出水口 (8b) 在若干个换能器发射面集合中心的相对位置；
在第二围壁 (18) 包含第二出水口 (8b) 的外围，设置有一第三围壁 (21)，并设置有第三出水口 (8c)，由第二围壁 (18) 与第三围壁 (21) 构建一第二流道 (22)，或由第二围管构建第二流道 (22)，并设置第一出水口 (8a) 到第二出水口 (8b)、第二出水口 (8b)到第三出水口 (8c)、第三出水口 (8c) 到第一出水口 (8a) 之间的连线及夹角分布，使得在围圈 (11) 底面的投影，全部包络、或大部分包络了“超声传递区域” (17) 的底面 S2，以避免第一出水口 (8a)、第二出水口 (8b)、第三出水口 (8c) 单侧分布造成在某些位置下清洗水不足的情况，所述围圈 (11) 内的清洗水，先通过第一出水口 (8a)，经第一流道(19) 、第二流道 (22)，并经第三出水口 (8c) 通向负压 (9)、或直接与负压口 (8) 相通，以减少清洗水碎化现象。
2. 一种在超声波发射面与清洗物表面之间保持清洗水的结构，其特征在于：在一负压区域 (9) 内，至少设置有一个围圈 (11)，在所述围圈 (11) 内，至少设置有一个超声波换能器 (12)，并至少设置有一个入水口 (7a)、一个第一出水口 (8a)，在所述围圈 (11) 离下口合适距离Y 上，设置换能器超声波发射面 (16)，所述围圈 (11) 的下口直接、或通过滑爽、柔软材料与清洗物表面 (5) 接触，全部包络、或大部分包络了“超声传递区域”(17)底面 S2，并由第一围壁 (13)、第二围壁 (18)构建一第一流道 (19)，或由第一围管构建第一流道 (19)，直接把第一出水口 (8a) 置于所述第一流道 (19) 内；
在第一流道 (19) 上、及第一出水口 (8a) 与换能器径向相对位置设置有第二出水口(8b)，对于围圈 (11) 内有若干个换能器的，设置第二出水口 (8b) 在若干个换能器发射面集合中心的相对位置；
在第二围壁 (18) 外，在第二出水口 (8b) 的外围，设置有一第三围壁 (21)，并由第二围壁 (18)、第三围壁 (21) 构建一第二流道 (22)，或由第二围管构建第二流道 (22)；
在第三围壁 (21) 外，在第三出水口 (8c) 的外围，设置有第四围壁 (24)，并设置有第四出水口 (8d)，由第三围壁 (21)、第四围壁 (24) 构建一第三流道 (25)，或由第三围管构建第三流道 (25)，并合理设置第一出水口 (8a)、第二出水口 (8b)、第三出水口(8c)、第四出水口 (8d) 的位置，使得第一出水口到第二出水口 (8b)、第二出水口(8b) 到第三出水口 (8c)、第三出水口 (8c) 到第四出水口 (8d)、第四出水口 (8d) 到第一出水口 (8a) 之间的连线与夹角分布，使得在围圈 (11) 底面的投影，全部包络、或大部分包络了“超声传递区域”(17) 的底面 S2；
所述围圈 (11) 内的清洗水，先通过第一出水口 (8a)，流经第一流道 (19)、第二流道(22)、第三流道 (25)，并经第四出水口 (8d) 通向负压 (9)、或直接与负压口 (8) 相通，以减少清洗水碎化现象。
3. 按权利要求2中所述的一种在超声波发射面与清洗物表面之间保持清洗水的结构，其特征在于：第一出水口 (8a)、第二出水口 (8b)、第三出水口 (8c)、第四出水口 (8d) 设置在高于换能器超声波发射面 (16) 的位置，使得当清洗物表面 (5) 位于水平向上位置时，在围圈 (11) 内的换能器超声波发射面 (16) 与清洗物表面 (5) 之间有足够的清洗水。
4. 按权利要求1、2 任一项所述的一种在超声波发射面与清洗物表面之间保持清洗水的结构，其特征在于：由围壁、或围管，将超声波换能器 (12) 的后端 (15) 密封防水。
5. 按权利要求1、2任一项所述的一种在超声波发射面与清洗物表面之间保持清洗水的结构，其特征在于：在第一流道 (19) 内设置有第一隔挡 (20)，使第一出水口 (8a) 流出的清洗水，在第一流道 (19) 内只能从单一方向通向第二出水口 (8b)，降低清洗水在第一流道 (19) 内湍流碎化现象。
6. 按权利要求1所述的一种在超声波发射面与清洗物表面之间保持清洗水的结构，其特征在于：在第二流道 (22) 内设置有第二隔挡 (23)，使第二出水口 (8b) 流出的清洗水，通过较长路径流向第三出水口 (8c)。
7. 按权利要求2 所述的一种在超声波发射面与清洗物表面之间保持清洗水的结构，其特征在于：在第三流道 (25) 内设置有第三隔挡 (26)，使第三出水口 (8c) 流出的清洗水，通过较长路径流向第四出水口 (8d)。
8. 按权利要求 1、2任一项所述的一种在超声波发射面与清洗物表面之间保持清洗水的的结构，其特征在于：至少最内侧第一流道 (19) 设置在围绕超声换能器的后端 (15)，包含换能器压电陶瓷部分，使得流经第一流道 (19)、第二流道 (22)、第三流道 (25) 内的清洗水带走换能器工作产生的大部分热量。
9. 按权利要求 1 所述的一种在超声波发射面与清洗物表面之间保持清洗水的结构，其特征在于：所述的入水口 (7a)，可以直接接入所述围圈 (11)，或者，可以通过入水口7的喷射力冲击注入，由压差单向阀 (27) 阻止清洗水反流出围圈 (11)。
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