CN205149797U - 一种超声波雨刮装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种超声波雨刮装置，包括超声波发生器和安装在挡风玻璃上的超声波换能器，超声波换能器与超声波发生器相连接；在超声波发生器上连接有安装到挡风玻璃上的叉指换能器。该结构能更加彻底的清除挡风玻璃上的雨水，同时为了清除挡风玻璃上的污垢、杂物等。

Description

一种超声波雨刮装置

技术领域

本实用新型涉及超声波雨刮装置。

背景技术

车辆在行驶过程中，避免不了遇到下雨天，当雨水落到挡风玻璃上后，如果不及时的清除掉，将会影响驾驶员的视线，存在着较大的安全隐患，为能及时的清除掉雨水，过去乃至现在都是采用橡胶雨刮器来实现，这种方式延续了许多年，目前还没有一种能够在实际使用中去除雨水的装置，而现在的雨刮器运动频繁时，也会影响驾驶员的视线。

因此，在某些文献中已经记载了采用其他的方式替代现有雨刮器的结构，如在中国专利申请号为201320077564.6申请日为2013.2.18授权公告日为2013.8.21的专利文献中公开了一种超声波雨刮器，并具体公开了包括挡风玻璃、热风系统、超声波振动器、雨量传感器。下雨时，通过雨量传感器自动启动超声波振动器和热风系统，超声波振动器将雨振动成细小的雨滴，通过热风系统完全吹掉雨滴。这种结构虽然改变了传统的去除雨水的方式，但通过热风系统难以吹掉雨滴，去除雨水的效果不佳。

发明内容

为了更加彻底的清除挡风玻璃上的雨水，同时为了清除挡风玻璃上的污垢、杂物等，本实用新型提供了一种超声波雨刮装置。

为达到上述目的，一种超声波雨刮装置，包括超声波发生器和安装在挡风玻璃上的超声波换能器，超声波换能器与超声波发生器相连接；在超声波发生器上连接有安装到挡风玻璃上的叉指换能器。

上述超声波雨刮装置，利用超声波换能器产生的超声波空化效应使雨水、污垢、杂物等表面附着物与挡风玻璃分离；利用叉指换能器产生的超声波的横向表面波改变挡风玻璃表面附着物的移动方向，将雨水、污垢、杂物等表面附着物驱离挡风玻璃。因此，不仅能快速的去除挡风玻璃上的雨水、污垢、杂物等表面附着物，而且能去除干净。

进一步的，在挡风玻璃的四个角上分别安装有超声波换能器。这样，能在挡风玻璃的上产生较为均匀的超声波，让挡风玻璃上各处的雨水、污垢、杂物等表面附着物都易于分离，而且也不会影响视线。

进一步的，在挡风玻璃的中央安装有超声波换能器。这样，在挡风玻璃上能产生较为均匀的超声波，让挡风玻璃上各处的雨水、污垢、杂物等表面附着物都易于分离。

进一步的，在挡风玻璃的上端或下端安装有叉指换能器。这样，在驱除雨水、污垢、杂物等表面附着物，让雨水、污垢、杂物等表面附着物向下或向上运动，更容易清除雨水、污垢、杂物等表面附着物。

进一步的，超声波换能器为压电陶瓷片。

附图说明

图1为本实用新型的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步详细说明。

如图1所示，超声波雨刮装置包括超声波发生器1和安装在挡风玻璃100上的超声波换能器2，超声波换能器2与超声波发生器1相连接；超声波换能器为压电陶瓷片。在超声波发生器1上连接有安装到挡风玻璃100上的叉指换能器3。为了在挡风玻璃100上产生较为均匀的超声波，在挡风玻璃100的四个角上分别安装超声波换能器2，也可以在挡风玻璃100的中央安装超声波换能器2；为了更好的驱除雨水、污垢、杂物等表面附着物，可以在挡风玻璃100的上端或下端安装叉指换能器3。

在本实用新型中，利用超声波换能器2产生的超声波空化效应使雨水、污垢、杂物等表面附着物与挡风玻璃分离；超声波空化效应是指存在于液体中的微气核空化泡在声波的作用下振动，当声压达到一定值时经历过生长和崩溃的动力学过程。空化效应一般包括3个阶段：空化泡的形成、长大和剧烈的崩溃。盛满液体的容器当通入超声波后，由于液体振动而产生数以万计的微小气泡，即空化泡。这些气泡在超声波纵向传播形成的负压区生长，而在正压区迅速闭合，从而在交替正负压强下受到压缩和拉伸。在气泡被压缩直至崩溃的一瞬间，会产生巨大的瞬时压力，一般可高达几十兆帕至上百兆帕。

空化可使气相反应区的温度达到5200K左右，液相反应区的有效温度达到1900K左右，局部压力在5.05×10kPa，温度变化率高达10K/s，并伴有强烈的冲击波和时速达400km的微射流。空化巨大的瞬时压力对污垢层的直接反复冲击，一方面破坏污物与玻璃表面的吸附，另一方面也会引起污物层的疲劳破坏而脱离。

那么，在本实用新型中，超声波换能器能产生超声波，当雨水落入到挡风玻璃上后，一旦启动超声波换能器，就会在挡风玻璃上产生空化效应，当气泡被压缩直至崩溃的一瞬间，由于产生了巨大的压力和速度，因此，不仅能让雨水与挡风玻璃分离，而且还能冲击污垢、杂物等表面附着物，让污垢、杂物等表面附着物也与挡风玻璃分离。再加上叉指换能器产生的超声波的横向表面波改变挡风玻璃表面附着物的移动方向，将雨水、污垢、杂物等表面附着物驱离挡风玻璃。因此，不仅能快速的去除挡风玻璃上的雨水、污垢、杂物等表面附着物，而且能去除干净。

横向表面波改变挡风玻璃表面附着物的移动方向的原理是：横向表面波传播时在介质表面的质点作椭圆运动。椭圆的长轴垂直于向表面波的传播方向，短轴平行于向表面波的传播方向，介质质点的椭圆振动可视为纵波与横波的合成。横向表面波在传播过程中遇到表面雨水,则部分超声表面波转化为漏波模式表面波,并按一定的角度向液滴内辐射能量，从而驱动雨水的流动。

横向表面波的频率越高，传播速度越快，振动幅度越大，驱动的辐射范围越大。

Claims (5)

1.一种超声波雨刮装置，包括超声波发生器和安装在挡风玻璃上的超声波换能器，超声波换能器与超声波发生器相连接；其特征在于：在超声波发生器上连接有安装到挡风玻璃上的叉指换能器。

2.根据权利要求1所述的超声波雨刮装置，其特征在于：在挡风玻璃的四个角上分别安装有超声波换能器。

3.根据权利要求1或2所述的超声波雨刮装置，其特征在于：在挡风玻璃的中央安装有超声波换能器。

4.根据权利要求1所述的超声波雨刮装置，其特征在于：在挡风玻璃的上端或下端安装有叉指换能器。

5.根据权利要求1所述的超声波雨刮装置，其特征在于：超声波换能器为压电陶瓷片。