CN1190541C - 声波振动式洗涤方法 - Google Patents

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Abstract

本发明为声波振动式洗涤方法。由声波脉冲发生器产生一个频率可调的方波电脉冲，该方波电脉冲作用于换能器上，将方波电脉冲转换成能使水产生振动的机械能，该方波电脉冲的频率范围为20-3000Hz。本发明效果十分明显，能够在大水域内实现振动式洗涤，使振动式洗涤方式真正具有实用价值。以该方法为基础可制成各种洗涤装置，如声波洗衣机、洗碗机、声波浴盒、洗脚盒以及其它的洗涤装置。洗涤去污能力强。洗涤用时短。对被洗涤的物品基本不磨损。成本适中。

Description

声波振动式洗涤方法
技术领域
本发明涉及物品(如衣物、碗筷等)的洗涤方法，具体为一种声波振动式洗涤方法。
本发明还涉及实现上述声波振动式洗涤方法的换能器。
背景技术
现有技术中，但凡涉及振动式的洗涤方式，大都是以超声波或者严格地讲是以具有超声频率的电脉冲作为振动源(如超声波洗衣机)，具有超声频率的电脉冲作用于换能器上，由换能器将具有超声频率的电脉冲能转换成振动的机械能，振动机械能在水中传播、扩散，使水产生振动，从而实现对水中物品的洗涤。实现超声振动式洗涤方式最主要的装置为超声波洗衣机，但受技术、结构、材料、制造工艺等方面的制约，现有的超声波洗衣机基本上停留在理论研究上，无法达到实用的程度，这也说明为什么超声波洗衣机很早就已有文献报道但目前仍迟迟未见成熟产品的原因。现有技术中也有以特定的超声频率的振动源对特定的物品进行清洗、消毒的洗涤方法或装置，由于其振动频率的不可调性，决定了其洗涤对象的特定性，而且其成本极高，使其应用的领域受到极大的限制。现有技术中较实际的技术方案也只是在洗衣机内设置一个很小的超声洗涤区域(如申请号为00107086.X的发明专利申请文件所公开的技术方案)，只能对衣物的局部如衣领进行超声洗涤。
目前，振动洗涤方式中，未见以方波作为振动源的波形的。
专利号为94104078.X的中国专利公开了“利用低频振荡的洗涤方法和洗涤设备”，其低频振荡的频率范围分别有“10-100HZ”和“1-50KHZ”，虽然其所用的低频振荡频率部分已属声波范围，但其对所用低频振荡的波形没有特殊的限定。
发明内容
本发明解决现有振动式洗涤方法实用面较小的问题，突破振动式洗涤方法必以超声波作为振动源的传统认识，给出一种以声波作为振动源并选用方波波形的振动式洗涤方法，同时，给出实现该声波振动式洗涤方法的一种换能器。
本发明是采用如下技术方案实现的：声波振动式洗涤方法，由声波脉冲发生器产生一个频率可调的方波电脉冲，该方波电脉冲作用于换能器上，将方波电脉冲转换成能使水产生振动的机械能，该方波电脉冲的频率范围为20-3000HZ。传统认识认为振动式洗涤方式对物品、衣物的洗涤依赖于超声波的空化效应，因此，在认识思路上形成一个误区，即振动式洗涤方式都以超声波作为振动源，或者说振动源都产生超声频率的振动波，但正如在背景技术部分所阐述的那样，事实并非如此。试验证明将振动源产生的振动波频率降至声波频段(20-3000HZ)并选用方波波形对洗涤效果较传统的洗涤方式也有突出、显著的提高，体现在对水域振动激活的范围可达到几十厘米，使得在大水域范围内实现振动式洗涤成为可能(如真正意义的声波洗衣机)；从超声波降至声波频段并选用方波波形，使得换能器所能达到的机械振动频率与声波段频率相适应，从而能够制造出具有实用价值的换能器，虽然振动频率下降了，但在相同功率的情况下，换能器的换能效率有了显著提高，应该说这是能够产生效果的主要原因。因此，本发明的创造性就体现在克服和突破了振动式洗涤方式必用超声波这一传统认识，选用声波段频率作为振动源的频率并选用方波波形。
本发明所述的声波振动式洗涤方法虽然只是选用了声波段频率作为振动源的频率并优选了方波波形，但克服了多年形成的传统认识，而且产生的效果十分明显，体现在：1、能够在大水域内实现振动式洗涤，使振动式洗涤方式真正具有实用价值。以该方法为基础可制成各种洗涤装置，如容积与现有波轮式或滚筒式洗衣机相同的声波洗衣机、洗碗机，而且由于声波对人体无任何损害，可制成声波浴盒、洗脚盒以及其它的洗涤装置，形成声波洗涤装置的系列产品。2、洗涤去污能力强。如洗出的衣物比波轮式或滚筒式洗衣机干净，对衣服衣领与袖口的去污效果尤其明显。3、洗涤用时短。如对毛衣、针织品衣物一般3-5分即可洗干净，对一般衣物也只需5-10分钟。4、由于被洗涤物品如衣服在水中基本不动，因此对被洗涤的物品基本不磨损，而且衣服凉干后平整、柔软。5、成本适中。以该方法制造的洗涤装置成本适中，便于洗涤装置的推广使用。
本发明的另一个目的是提供实现上述声波振动式洗涤方法的换能器。
该换能器包含支架、与支架固定的环形磁铁、与环形磁铁固定的铁心、套于铁心上的线圈和与线圈固定的振动板，振动板的中部有凸起。该种结构的振动板有利于换能器对电脉冲与机械振动能的转换，也有利于振动波在水域中的均匀传递。
振动板的中部凸起的上端面为圆弧面，以进一步改善换能器的性能。
振动板中部的凸起的横截面为椭圆形或者圆形，这样，能进一步提高换能器能量转换和振动波传递的效果。
该换能器是实现上述声波振动式洗涤方法的专用装置，其结构合理，使用效果显著，为声波振动洗涤方式理想的配套专用装置。
附图说明
图1为本发明换能器的结构示意图；
图2为换能器振动板的俯视图；
图3为能产生所需频率且频率连续可调的方波脉冲发生器的电路原理图；
图4为依据本发明成就的声波洗衣机外型结构示意图；
具体实施方式
实现声波振动式洗涤方法的换能器，包含支架1、与支架固定的环形磁铁2、与环形磁铁固定的铁心3、套于铁心上的线圈4和与线圈固定的振动板5，振动板的中部有凸起6。振动板的中部凸起6的上端面为圆弧面。振动板中部的凸起的横截面为椭圆形或者圆形。在振动板上部设有与支架固定的护网7，用于保护振动板，防止被洗涤物品对振动板的损害和影响振动板的正常工作。将声波频段的方波脉冲(20-3000HZ)输入线圈4，线圈即产生交变磁场，该交变磁场与环形磁铁产生的恒定磁场相互作用，使线圈带动振动板产生振动，通过振动板向洗涤水域传递振动波。
附图中给出了能产生声波段频率方波脉冲的电路原理图。实际上能产生一定频率的方波脉冲的电路为非常公知的现有技术，附图中给出的只是其中的一种电路结构，主要用于证明本发明所述技术方案的可实施性。该电路结构产生的方波脉冲频率在所需的声波段范围内连续可调，根据洗涤物品、衣物的不同在20-3000HZ内选择适合的方波频率。
附图中还给出了依据本发明所述方法和采用本发明所述的换能器构建的一种声波洗衣机的外型结构示意图，以进一步显示本发明的可实施性。该洗衣机采用矩型缸筒，将换能器固定于缸筒的前后筒壁上以及缸筒底部。

Claims (1)

1、一种声波振动式洗涤方法，由声波脉冲发生器产生一个频率可调的方波电脉冲，该方波电脉冲作用于换能器上，将方波电脉冲转换成能使水产生振动的机械能，其特征为：该方波电脉冲的频率范围为20-3000HZ。
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