CN110813906A - 一种具有扩散场清洗槽的高效超声波清洗装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超声清洗装置，涉及超声波清洗技术领域。其特征在于包括机壳、清洗槽、换能器和放置框，所述清洗槽设置在机壳内，且清洗槽的每个底角都截成一个三角形，三角形的每个顶点分别是其所在边的中点；所述换能器安装在清洗槽的底部及侧面以及清洗槽底角三角形上；清洗槽一侧设有排水口；清洗槽内设有放置框，放置框与机壳内部对称设置的电动推杆相连，可自由升降，放置框填充设有活性炭。本发明有效解决了清洗槽中声场分布不均匀造成清洗效果较差的问题，使槽内声场趋向均匀，从而消除了驻波现场达到清洗目的。

Description

一种具有扩散场清洗槽的高效超声波清洗装置

技术领域

本发明设计清洗机技术领域，尤其涉及一种高效超声波清洗装置。

背景技术

超声波清洗机原理由超声波发生器发出高频振荡信号，通过换能器把电磁信号转换成机械振荡信号传递到液体介质中，超声波在液体中传播时，若能量达到一定值时，就会导致液体的某一区域会形成局部的负压区，产生大量体积很小的空泡或气泡，这些充有蒸汽的空泡或气泡在超声波作用下被激活，并迅速生长、增大、收缩直到溃灭。气泡闭合时会产生激波，激波能将声场能量扩散开来，并急剧溃灭。空化气泡的寿命约0.1μs，它在急剧崩馈时可释放出巨大的能量，致使在空化发生的微小空间内呈现发光500K以上的高温(热点)、107Pa 以上的高压、冲击波和射流等极端的物理条件，能量当于瞬间产生几百度的高温和高达上千个大气压，这些强大的压力破坏不溶性物体使它们分散在液体里，从而达到清洗件净化的目的。

在大功率超声液体处理的各种应用中，声场强度及其分布是非常重要的参数，并非声强越大，清洗效果越好，声强过强会产生大量的气泡，并在声源表面形成一道屏蔽，使声不易辐射到整个液体空间，致使远离声源的地方清洗减弱.同时影响超声清洗效果的声学参数还有频率。在超声频率一定的情况下，声强和声场分布就成为研究的主要内容.目前通用的超声清洗槽形状是平底式长方形，这种清洗槽在清洗液中易形成驻波场，研究人员通过调频方式代替恒频方式，还通过设计斜底式清洗槽来改变声场分布。但调频方式需要调节液面高度，而斜底式清洗槽又不利于槽底的安装。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种高效超声波清洗装置，结构简单、操作方便且最大限度的改善清洗槽内能量场的均匀性，使得清洗效果达到最佳。电动推杆连接放置框，能够定量改变工件在清洗液中的垂直高度，从而更准确地找到清洗最佳位置，同时，通过设有电动推杆，便于在清洗之后，把放置框相对清洗槽抬升，在工件静置一段时间之后再取出，减少工件表面的残余液体，便于取出物料，保持清洗液的清洁，有利于环保。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种超声波清洗装置，包括机壳、清洗槽、换能器和放置框，所述清洗槽设置在机壳内，所述换能器安装在清洗槽底部和左右两侧面，所述放置框与机壳内部对称设置的电动推杆可拆卸相连，可自由升降，放置框填充设有活性炭。.

进一步的，所述超声波换能器为夹心式压电换能器，各换能器之间并联连接。

更进一步的，超声波换能器设于所述清洗槽的底面、底部四个三角形面和左右两侧面。

进一步的，所述清洗槽四个底角截成三角形，三角形各顶点分别为其所在边的中点。

更进一步的，清洗槽一侧面设有排水孔，连接排水管。

进一步的，所述放置框与机壳内部对称设置的电动推杆相连，可自由升降，放置框填充设有活性炭。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1.超声波换能器置于清洗槽底部及侧面，使超声波在清洗槽各区域均匀辐射，清洗效果更好。

2.清洗槽底部四个角截成一三角形，改善了声场分布，使声场趋向均匀，从而消除了驻波现象，行成扩散场清洗槽，达到清洗效果。

3.电动推杆连接放置框，能够定量改变工件在清洗液中的垂直高度，通过观察不同液位的清洗效果，从而更准确地找到清洗最佳位置。

4.设有电动推杆，使得工件在清洗之后，把工件同放置框相对清洗槽抬升，工件在放置框内静置一段时间之后再取出，使得工件表面的液体充分挥发掉，便于取出物料，保持清洗液的清洁，有利于环保。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种超声波清洗装置的整体结构示意图。

图2为本发明一种超声波清洗装置的机壳内部结构的正视图。

图3为本发明一种超声波清洗装置的机壳的俯视图。

附图标记：1、机壳；2、清洗槽；3、放置框；4、换能器；5、连接杆；6、电动推杆；7、排水孔；8、散热窗；9、散热扇；10、隔音层；11、橡胶垫；12、支撑块。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。

如图1所示，本发明的具体结构包括机壳1，机壳1内设有一清洗槽2，清洗槽内盛放有清洗液，机壳1与清洗槽2之间设有电动推杆6，电动推杆6底部禁锢于机壳1与清洗槽2之间的支撑块12上，电动推杆6上端通过连接杆5连接放置框3，放置框3置于清洗槽2内，清洗槽2底部有一排水孔7，槽内孔口有过滤网，排水孔7连接排水管至机壳1外，换能器4安装在清洗槽底部和侧壁。

将清洗件置于清洗槽2内的放置框上，换能器4向清洗槽2内辐射超声波，使得清洗液内产生数以万计的微小气泡。当声压达到一定值时，气泡迅速增大，然后突然闭合.并在气泡闭合时产生冲击波，从而将清洗件上的杂质清除掉。

进一步地，超声波换能器4均匀分布于清洗槽2的左右两侧和底部.超声波换能器4分布于各测，使超声波在清洗槽2内各区域均匀辐射，清洗效果更好。

本实施例中，通过电动推杆6，便于在清洗之后，把放置框3相对于清洗槽2 抬升，在清洗件静置一段时间之后再去拿取，减少表面残留的清洗液，便于拿取物料，保持清洁液的清洁，也有利于环保。

其中，所述机壳1侧壁和底部设有散热窗8，散热窗8内连接散热扇9。

进一步地，所述机壳1四周设有隔音层10，隔音层10具有有效吸收超声波，降低超声波产生的噪音的作用，有利于环保。

优选地，所述隔音层10的材料为玻璃棉，玻璃棉吸音效果较好。

如图所示，所述机壳1底部对称粘有橡胶垫11，便于增大与支撑底面之间的摩擦力，提高稳定性。.

本发明提供的超声波清洗装置，包括机壳1、清洗槽2、放置框3、换能器 4，连接杆5、电动推杆6、排水孔7、散热窗8、散热扇9、隔音层10、橡胶垫 11、支撑块12。本发明中，设计了一种新的清洗槽2，它改善了清洗槽2中超声场的分布，使声场趋向均匀，从而消除了驻波现象达到清洗目的，这是由于声波是斜着向溶液中进行辐射，这样就导致声线在液体内到处“乱窜”，并不断的改变其行进方向，结果造成声的传播完全处于“杂乱无章”的状态，从统计角度来说可以认为声通过任何位置的几率都是相同的，并且通过的方向也是各自几率相同的，由于在同一位置各声线相遇的位相是无视的，由此造成槽内声场的平均能量密度分布的均匀性，从而使无数驻波中声压极大和极小的差异几乎消失，形成了均匀声场。清洗装置工作时，机壳1内部对称设有电动推杆6，电动推杆6顶端连接连接杆5，连接杆5与放置框3可拆卸连接，驱动电动推杆6工作的动力装置为电机，电动推杆可根据设计的清洗机相关参数选择合适的型号，清洗完成之后，启动电动推杆6，工件和放置框3被一同抬升至高于清洗槽2内部的清洗液上方，静置一段时间，使工件表面的清洗液滴落在清洗槽2内部，有利于环保，然后拿取工件，操作人员的手掌或是别的夹取装置不会对清洗液造成污染，便于循环使用。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种超声波清洗装置，其特征在于，包括清洗槽，所述清洗槽安装在机壳内，清洗槽一侧设有排水口，所述超声波换能器安装在清洗槽底部及左右侧面，所述放置框与机壳内部对称设置的电动推杆相连，可自由升降，放置框填充设有活性炭。

2.根据权利要求书1所述的超声波清洗装置，其特征在于，清洗槽用不锈钢制成，清洗槽底部所截三角形，其各顶点分别为其所对应边中点。

3.根据权利要求书2所述的超声波清洗装置，其特征在于，所述清洗槽一侧面设有排水口，排水口连接排水管。

4.根据权利要求书1所述的超声波清洗装置，其特征在于，所述清洗槽与机壳之间设有隔音层，隔音层的材料为玻璃棉。

5.根据权利要求书1所述的超声波清洗装置，其特征在于，所述超声波换能器为夹心式，安装在去清洗槽的底面、左右两侧壁和底部四个三角形面。

6.根据权利要求书5所述的超声波清洗装置，其特征在于，所述超声波换能器与清洗槽通过氩弧焊接和专业胶水粘接上去。

7.根据权利要求书1所述的超声波清洗装置，其特征在于，机壳下部和左右侧面设有散热窗，散热窗内部连接散热扇。

8.根据权利要求书1所述的超声波清洗装置，其特征在于，所述机壳底部对称设有4个橡胶垫。

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