CN209439119U - 一种便携式超声波清洗机 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种便携式超声波清洗机，包括：壳体，其具有密封腔体，所述密封腔体内设有电源模块；超声波模块，其被结构成部分地或整体地处于所述密封腔体内，所述超声波模块与所述电源模块电性连接；以及控制模块，其设于所述密封腔体内并至少用于控制所述超声波模块的工作状态。通过该便携式超声波清洗机，可以对果蔬进行去污、去农残和杀菌，很好的满足了日常生活场景下的大部分果蔬清洗需求。而且该便携式超声波清洗机内置电源，更加方便使用以及丰富了其使用场景。

Description

一种便携式超声波清洗机

技术领域

本公开涉及清洗机技术领域，特别涉及一种便携式超声波清洗机。

背景技术

超声波果蔬清洗技术可以利用超声波在液体中的空化作用对果蔬去污、去农残以及杀菌等，超声波的广泛的运用于各个领域就是应用了其空化作用以及其空化伴随着的机械效应、热效应、化学效应、生物效应等等。且清洗过程绿色环保。具体的，一方面，在空化过程中空化气泡破裂产生的局部瞬时高温高压以及冲击波会容易地使污物层被分散、乳化、剥离；另一方面，去农残时超声波空化效应会促进水相燃烧、高温分解或自由基反应。例如，水分子中O-H键的键能为119.5kcal/mol，在超声波作用下，会产生·OH（OH自由基），该·OH对有机农药残留会起到极强的氧化降解作用；再一方面，超声波处理过程中，当高强度的超声波在液体介质中传播时，产生纵波，从而产生交替压缩和膨胀的区域，这些压力改变的区域易引起空穴现象，并在介质中形成微小气泡核。微小气泡核在绝热收缩及崩溃的瞬间，其内部呈5000℃以上的高温及50000kPa 的压力，从而使液体中某些细菌致死，病毒失活，甚至使体积较小的一些微生物的细胞壁破坏。

现有技术对超声波的果蔬清洗技术的利用一方面往往集中在有些大型的工业清洗设备上，这些大型设备体型较大，且能耗高，对于大多数的家用日常清洗情形并不适用；另一方面，目前也有小型的利用超声波原理的清洗机，但是，这些清洗机需要通过导线连接市电，由于有导线的存在，在将这类清洗机放入水或清洗液中时仍不能完全避免漏电的情况产生，另外，由于导线的存在往往也不便于人们对这类清洗机的携带，这事实上也限制了超声波清洗机的使用场景。

实用新型内容

本公开有鉴于上述现有技术中的状况而完成的。其目的是提供一种内置电源的便携式超声波清洗机，进而利用超声波的绿色环保的清洗能力满足日常生活场景下的大部分果蔬清洗需求。

为实现上述目的，本公开提供了一种便携式超声波清洗机，包括：

壳体，其具有密封腔体，所述密封腔体内设有电源模块；超声波模块，其被结构成部分地或整体地处于所述密封腔体内，所述超声波模块与所述电源模块电性连接；以及控制模块，其设于所述密封腔体内并至少用于控制所述超声波模块的工作状态。

优选地，所述所述壳体包括外壳体、罩体、导光构件、密封圈以及圆盘体，所述外壳体为圆筒状且套设在所述导光构件上，所述导光构件套设在所述罩体上，所述罩体与所述圆盘体之间通过密封圈进行密封固接，所述圆盘体的中心具有圆柱形的凹陷槽。

优选地，所述圆盘体的上端的边沿部分设有环状凸起，所述罩体的下端面设置有环状凹槽，所述密封圈嵌设在所述环状凹槽内，所述环状凸起能嵌入所述环状凹槽并与所述密封圈抵接。

优选地，所述超声波模块包括驱动器和换能器，所述驱动器用于生成特定频率信号以驱动所述换能器产生超声波。

优选地，所述驱动器包括依次电连接的振荡电路、功率放大电路以及输出匹配电路，所述振荡电路用于生成特定频率信号，所述功率放大电路用于放大所述特定频率信号，所述输出匹配电路用于将所述特定频率信号传递至所述换能器以使所述换能器产生相应的超声波。

优选地，所述换能器为压电陶瓷型换能器，所述换能器产生的超声波的频率范围为20KHZ~100 KHZ。

优选地，所述控制模块包括中央处理单元、计时单元、存储单元以及无线通讯单元。

优选地，所述存储单元用于预设所述超声波模块的至少一个工作模式，一个所述工作模式对应着一个预设时长；

所述计时单元至少用于记录所述超声波模块的工作时长，当所述工作时长达到所述预设时长，所述中央处理单元向所述超声波模块发出控制信号以使超声波模块停止产生超声波。

优选地，所述壳体上设置有一键式开关。

优选地，所述电源模块包括内置电池和无线充电单元，所述无线充电单元用于与外部充电器发生电磁感应而对所述内置电池充电。

本公开提供的一种便携式超声波清洗机，其可以通过超声波模块对果蔬进行去污、去农残和杀菌，很好的满足了日常生活场景下的大部分果蔬清洗需求。而且该便携式超声波清洗机内置电源，更加方便使用以及丰富了其使用场景。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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公开的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1为本公开的实施例提供的一种便携式超声波清洗机的示意图；

图2为本公开的实施例涉及的一种便携式超声波清洗机结构拆解图；

图3为本公开的实施例涉及的壳体的部分结构示意图；

图4为本公开的实施例涉及的控制模块的控制示意图；

图5为本公开的实施例涉及的对电源模块的无线充电原理图。

本公开目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开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公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

需要说明的是，若本公开实施例中有涉及方向性指示，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

参见图1，本公开的实施例提供了一种便携式超声波清洗机100（后文称清洗机100），使用时，可以将该清洗机100整体置于一定体积的容器中，例如水盆。在水盆中加入水或清洗液，再加入待清洗果蔬，清洗机100可部分或整体地浸没在水或清洗液中以对果蔬进行清洗。清洗机100的尺寸可以设计得较小，其大致为圆筒形，其底面圆的半径可以为30mm，其高度可以为80mm。这样的尺寸事实上方便了人们对其携带，而且也大大丰富了该清洗机100的使用场景，例如家用、出差、学校等。

另外，清洗机100也能对果蔬类似物进行清洗，比如谷物、杂粮、豆类等，以及其他需要超声波进行清洁的食品和物体。

在一些示例中，清洗机100可以包括壳体1，其具有密封腔体，所述密封腔体内设有电源模块；超声波模块2，其被结构成部分地或整体地处于所述密封腔体内，所述超声波模块2与所述电源模块电性连接；以及控制模块3，其设于所述密封腔体内并至少用于控制所述超声波模块2的工作状态。

在一些示例中，参见图2，壳体1可以包括外壳体10、罩体11、导光构件12、密封圈13以及圆盘体14，所述外壳体10为圆筒状且套设在所述导光构件上12，所述导光构件12套设在所述罩体11上，所述罩体11与所述圆盘体14之间通过密封圈13进行密封固接，所述圆盘体14的中心具有圆柱形的凹陷槽142。

具体的，外壳体10主要在壳体1的最外层起支撑保护的作用，该外壳体10的制作材料没有特别限制，在清洗机100中可优选为工程塑料（PC+ABS），也叫工程塑料合金。在外壳体10上可设置有悬挂件101，方便人们在不使用时对其悬挂放置。同时，外壳体10上还设置有呼吸灯102和一键式开关103，该呼吸灯102可以特定的频率和颜色等来闪烁，以表示清洗机100的工作状态，例如在清洗过程中，该呼吸灯102可以持续亮起，或者变换颜色间歇性的闪烁，直到清洗结束，呼吸灯102将停止闪亮。

另外，参见图3，罩体11的制作材料也没有特别限制，在清洗机100中也优选为工程塑料，其外部可设置一层包胶膜（图未示），该包胶膜可用软胶TPU/TPE（一种热塑性弹性体材料）制成。该包胶膜主要用于对罩体11形成一层防护。罩体11的整体呈一端开口的筒状，其外形轮廓也大致跟外壳体10一致。前述导光构件12可以包括矩形导光片120和导光圈121。导光片120与导光圈121可以是一体成型的，也可以是可活动连接的。导光片120和导光圈121的材料均没有特别限制，在清洗机100中可以由PC（聚碳酸酯）或PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯）制得。导光片120的数量优选为4个。

另外，前述4个导光片120可以贴覆在罩体11上，对应地，在罩体11上也设置了4个发光器110。每一个导光片120可以将与之对应的发光器110产生的光传导至导光圈121中。导管圈121在清洗机100装配完成后是可外露的。该导光圈121的作用可以基本与前述呼吸灯类似，故不再赘述。

在一些示例中，参见图2，所述圆盘体14的上端140的边沿部分设有环状凸起141，而所述罩体11的下端面112设置有环状凹槽111。这样，密封圈13可嵌设在所述环状凹槽111内，进一步地，所述环状凸起141能嵌入所述环状凹槽111并与所述密封圈13抵接，最后可加上密封胶水。通过这样的方式，可以使圆盘体14与罩体11之间密封良好。当然，前述只是圆盘体14与罩体11之间密封而形成壳体1的密封腔体的一种优选方式，其他的合适密封方式同样在本公开的发明构思范围内。

值得说明的是，前述涉及的圆盘体14的上端和罩体11的下端面可参见图2中的方向标识。

另外，前述圆盘体14也优选为工程塑料（PC+ABS）制得，且其上端140的中心位置处设置有一个圆柱形的凹陷槽142，该凹陷槽142相对于上端140的另一面来说即是一个凸起。该凹陷槽142主要用于放置元器件（例如超声波模块2）。

在一些示例中，超声波模块2可以包括驱动器和至少一个换能器。超声波模块2可被构造为部分或整体地设于所述第一壳体1内，具体的是指：

一方面，超声波模块2可被整体地设于壳体1内时，更具体的是指设于壳体1的密封腔体内。此时，其换能器可刚好设置在前述凹陷槽142中，清洗机100工作时，换能器发出超声波，该超声波透过凹陷槽142后即可作用于水或清洗液中。对于凹陷槽142或者圆盘体14来说，其制造材料应满足对超声波的低损耗性，工程塑料（PC+ABS）即满足这样的特性，即这也是在这种情况下，将圆盘体14整体由工程塑料制造的原因。值得说明的是，超声波模块2被整体地设于壳体1内主要为了考虑对换能器的保护，免其不受可能的来自水或清洗液的侵蚀。

另一方面，超声波模块2被部分地设于壳体1内时，即是指将超声波模块2的换能器设置在壳体1的密封腔体之外，即外露。此时，换能器的设置位置仍然可以是在凹陷槽142的地方，此时，相当于将凹陷槽142的下端去掉，直接暴露出换能器。这样设置的好处在于换能器发出的超声波不会受到阻碍（例如前述的凹陷槽142的阻碍）而直接作用于待清洗的果蔬，有助于节能和提升清洗效果。当然，相应的，该种设置方式对换能器本身的防侵蚀能力要求较高。

值得说明是，以上对超声波模块2的两种设置方式可以根据具体产品设计要求来确定，此处不再赘述。

另外，前述驱动器，也叫超声波发生器，其可包括依次电连接的振荡电路、功率放大电路以及输出匹配电路，所述振荡电路用于生成特定频率信号，所述功率放大电路用于放大所述特定频率信号，所述输出匹配电路用于将所述特定频率信号传递至所述换能器以使所述换能器产生相应的超声波。

另外，前述特定频率信号为可以是正弦信号，也可以是脉冲信号。换能器产生的超声波的频率在20KHZ~100 KHZ。在此频率范围内可根据待清洗果蔬的种类选择恰当的频率。该换能器的种类也没有特别限制，例如可以为电磁声换能器、静电换能器、机械型超声换能器、磁致伸缩换能器以及压电换能器等。在清洗机100中优选为压电陶瓷型换能器。

在一些示例中，前述驱动器可以监控超声波发生装置的工作频率、功率。能够根据用户不同要求，实时调整各种参数：如功率、振幅、运行时间等。

具体的，例如可以进行频率微调：调整频率使换能器始终工作在最佳状态下，效率达到最大；

自动跟频：超声波模块2一旦完成初始设置后，就可以连续作业而无需对发生器进行调节；

振幅控制：换能器工作过程中负载发生变化时，能自动调整驱动特性，确工具头得到稳定的振幅；

系统保护：清洗机100在不适宜的操作环境下工作时，发生器将停止工作并报警显示，保护设备不受损坏；

振幅调整：振幅可在工作过程中瞬间增加或减少，振幅的设置范围：0%~100%；

自动搜频：可以自动测定工具头的工作频率并储存。

另外，前述换能器的数量可以为至少一个，是考虑到一些换能器（例如压电陶瓷型换能器）产生超声波具有一定的局限性，具体的，比如超声波的振动强度可能会集中在某一个方向上。对压电陶瓷型换能器来说，主要集中在压电陶瓷型换能器的“振动子”的正上方，在其他方向上很弱。因此，可在壳体1中的多个部位设置多个朝向不同方向的换能器，可以理解的是，此时，换能器在壳体1的具体设置位置并不做限制，这些换能器均可处于第一壳体1的密封腔体内或壳体1的密封腔体外。能保证从整体上看从清洗机100发出的超声波在清洗机100的周围工作介质（例如水/清洗液等）中有较为均匀的分布即可。

在一些示例中，该电源模块可以包括相互电连接的内置电池30和无线充电单元31。该内置电池的类型、数量以及型号并不特别限制，例如可以为干电池、铅蓄电池、锂电池、光电池以及燃料电池等等，而在清洗机100中优选为锂电池30（参加图3）。

另外，参见图5，无线充电单元31的类型也没有特别限制，例如可以是电磁感应式充电、磁场共振充电以及无线电波式充电。在清洗机100中优选为电磁感应式充电。该无线充电单元31主要由电源模块中的充电电路和/或芯片来实现。无线充电单元31可以包括第一MCU310（MCU也叫单片机）、功率接收电路311、接收线圈312以及解调通讯电路313；相对应的，可与清洗机100配套使用一充电底座，该充电底座上具有无线充电发射单元32，该无线充电发射单元32可包括第二MCU320、功率发射电路321、发射线圈322以及调制通讯电路323。

在进行对清洗机100的无线充电时，第二MCU320控制功率发射电路321以一定功率通过发射线圈322向无线充电单元31中的接收线圈312传输电磁能，该接收线圈312将接收的电磁能传给功率接收电路311，功率接电路311再在第一MCU310的控制下将电能存储至内置电池30中。在上述过程中，调制通讯电路路323可以与解调通讯电路313通过蓝牙、红外、NFC(近场通信)等技术建立双向连接，通过该双向连接得到的通讯信息（例如充电功率）均可被送到第一MCU和第二MCU中进行分析，然后可以自动进行对无线充电过程的相关调整或优化。

当然，对内置电池30的充电方式还有其他选择，例如通过USB充电接口或者充电触点来充电，此时，应对该USB接口或充电触点有必要的防水处理措施。

一些示例中，参见图4，清洗机100还可以包括控制系统5，其至少用于控制所述超声波模块2和所述电源模块的工作状态。例如控制超声波模块2的启动与停止或者内置电源的充电过程。

在一些示例中，控制系统5可以包括相互电性连接的中央处理单元50、计时单元51、存储单元52以及无线通讯单元53。该控制系统5可以是通过将一些电路和/或芯片布设在电路板上而制得，在清洗机100中可以体现为一块电路板（图未示）。中央处理单元50也可称作CPU芯片，其类型没有特别限制，例如可以是8086微处理器。计时单元51也是以电路板上的芯片或电路来体现，例如可以是现在流行的串行时钟电路，如DS1302、DS1307、PCF8485等。

另外，所述存储单元52用于预设所述超声波模块2的至少一个工作模式，一个所述工作模式对应着一个预设时长。该工作模式例如可以是指发射不同频率的超声波，例如模式1代表20KHZ，模式2代表50KHZ，模式3代表70KHZ等等，当然，模式还可以根据果蔬类型而吸分，此处不再赘述。前述预设时长例如可以是指模式1工作40分钟，模式2工作30分钟，模式3工作20分钟等等。当然，该工作模式可以计算机代码（编码/程序）形式存储在前述存储单元52中。

另外，计时单元51至少可用于记录所述超声波模块2的实际工作时长，当所述工作时长达到所述预设时长，计时单元51将向中央处理单元50发出提醒信号，中央处理单50元则根据该提醒信号向所述超声波发生装置发出控制信号以使超声波发生装置停止产生超声波。这样，就非常方便了对清洗机100的使用，只需要选定好工作模式，再放入水/清洗液中，就可以自动定时地清洗果蔬了。

在一些示例中，所述无线通讯单元53的类型没有特别限制，例如可以是红外线无线通讯类型的，也可以是蓝牙通讯类型的。在清洗机100中优选为蓝牙无线通讯单元。无线通讯单元53可以包括信号接收器530、信号发射器531以及信号处理器532。前述信号接收器530、信号发射器531以及信号处理器530也是以芯片或电路来实现。

另外，该无线通讯单元53可以跟遥控器、手机、PDA（掌上电脑）以及其他智能终端通讯或连接。例如图4中的手机a。在清洗机100中优选地利用手机a控制，具体的例如可以手机中的APP或APP附带的小程序来控制。前述信号接收器530接收来自手机的控制信号后，会将该控制信号传送至信号处理器532，信号处理器532对该控制信号进行诸如放大、整形等处理后再通过信号发射器531送往前述中央处理单元50，中央处理单元50可以通过输出接口（引脚式、卡式、触点式、针脚式）将对上述控制信号解码后得到的指令去控制其他器件/装置等（例如超声波发生器3），具体比如控制超声波模块2的启动、停止以及调整超声波频率等。

值得说明的是，对清洗机100的启动至少可以有三种方式，第一种即是通过前述一键式开关103启动；第二种可以通过与无线通讯单元53通信连接的控制装置（例如手机）进行无线通讯启动；第三种可以是通过设置触点（图未示）开关来自动启动。具体的，触点开关可以包括两个触点，该两个触点分别可连接至内置电源中的电池模块中对应的启动电路，当水或清洗液同时浸没该两个触点后，相当于水路导通了前述启动电路，进而自动启动了果蔬清洗装置。

在一些示例中，清洗机100还可以包括液位传感器（图未示），所述液位传感器可设于所述壳体1的外部，所述频率传感器设于所述壳体的内部。通过液位传感器，控制模块5可以感知清洗机100的被淹没程度，当清洗机100完全被淹没时，控制模块可以控制超声波模块3发射超声波进行清洗。

在一些示例中，清洗机100还可包括信息显示装置（图未示），其具体可设置在壳体的外部，该信息显示装置可以连接至前述控制系统5，在清洗机100的工作期间，信息显示装置上可以实时显示水/清洗液中超声波频率值、振幅等信息，同时也可显示清洗机100的已工作时长、预计完成时间等信息。前述信息至少可以通过文字、数字、符号以及直观图像等信息表达载体而表现出来。另外，前述信息显示装置的类型在具备防水的要求后没有特别限制，例如可以是LCD（液晶显示器）。

在一些示例中，清洗机100还可以具有语音播报系统，既可以通过语音的方式提示清洗机100的工作状态，例如可以通过语音将前述信息显示装置中的信息播报出来

总的来说，本公开提供的一种便携式超声波清洗机100，其可以通过超声波模块对果蔬进行去污、去农残和杀菌，很好的满足了日常生活场景下的大部分果蔬清洗需求。而且该便携式超声波清洗机内置电源，更加方便使用以及丰富了其使用场景。

以上显示和描述了本公开的基本原理和主要特征和本公开的优点，对于本领域技术人员而言，显然本公开不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本公开的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本公开。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本公开的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本公开内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种便携式超声波清洗机，其特征在于，包括：

壳体，其具有密封腔体，所述密封腔体内设有电源模块；

超声波模块，其被结构成部分地或整体地处于所述密封腔体内，所述超声波模块与所述电源模块电性连接；以及

控制模块，其设于所述密封腔体内并至少用于控制所述超声波模块的工作状态。

2.如权利要求1所述的便携式超声波清洗机，其特征在于，

所述壳体包括外壳体、罩体、导光构件、密封圈以及圆盘体，所述外壳体为圆筒状且套设在所述导光构件上，所述导光构件套设在所述罩体上，所述罩体与所述圆盘体之间通过密封圈进行密封固接，所述圆盘体的中心具有圆柱形的凹陷槽。

3.如权利要求2所述的便携式超声波清洗机，其特征在于，

所述圆盘体的上端的边沿部分设有环状凸起，所述罩体的下端面设置有环状凹槽，所述密封圈嵌设在所述环状凹槽内，所述环状凸起能嵌入所述环状凹槽并与所述密封圈抵接。

4.如权利要求1所述的便携式超声波清洗机，其特征在于，

所述超声波模块包括驱动器和换能器，所述驱动器用于生成特定频率信号以驱动所述换能器产生超声波。

5.如权利要求4所述的便携式超声波清洗机，其特征在于，

所述驱动器包括依次电连接的振荡电路、功率放大电路以及输出匹配电路，所述振荡电路用于生成特定频率信号，所述功率放大电路用于放大所述特定频率信号，所述输出匹配电路用于将所述特定频率信号传递至所述换能器以使所述换能器产生相应的超声波。

6.如权利要求5所述的便携式超声波清洗机，其特征在于，

所述换能器为压电陶瓷型换能器，所述换能器产生的超声波的频率范围为20KHZ~100KHZ。

7.如权利要求1所述的便携式超声波清洗机，其特征在于，

所述控制模块包括中央处理单元、计时单元、存储单元以及无线通讯单元。

8.如权利要求7所述的便携式超声波清洗机，其特征在于，

所述存储单元用于预设所述超声波模块的至少一个工作模式，一个所述工作模式对应着一个预设时长；

所述计时单元至少用于记录所述超声波模块的工作时长，当所述工作时长达到所述预设时长，所述中央处理单元向所述超声波模块发出控制信号以使超声波模块停止产生超声波工作。

9.如权利要求1所述的便携式超声波清洗机，其特征在于，

所述壳体上设置有一键式开关。

10.如权利要求1所述的便携式超声波清洗机，其特征在于，

所述电源模块包括内置电池和无线充电单元，所述无线充电单元用于与外部充电器发生电磁感应而对所述内置电池充电。