CN219877430U - 一种冰箱及其超声处理装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种冰箱及其超声处理装置,包括:容器内胆,用于盛放处理液和待处理物;以及超声换能器,设置在所述容器内胆的底壁下表面,配置成受控地进行超声振动,以向所述待处理物施加超声作用;所述超声换能器的数量被设置成符合如下公式:其中,n为所述超声换能器的数量,P为所述超声换能器的超声功率,P值选自[5W,100W]中的任一数值,S为容器内胆的有效底面积,S值选自[100cm2,5000cm2]中的任一数值,K为预设的容器内胆的底壁下表面的超声功率密度,K值选自(0.02W/cm2,100W/cm2]中的任一数值。本实用新型的优点是可以合理选择超声换能器的数量,兼顾待处理物的处理效率和处理品质。
Description
技术领域
本实用新型涉及食材处理技术领域,特别是涉及一种冰箱及其超声处理装置。
背景技术
目前,较多种类的食材在食用前或烹饪前都需要进行预处理。预处理可以是对食材进行清洗、腌制、解冻、泡发等,以追求食材更好的风味。传统的处理方式存在处理效率低、效果不明显的问题,现有技术中虽有采用超声辅助处理的方案,但因超声本身机理的局限性,还没有通过合理的应用得到广泛推广。
实用新型内容
本实用新型第一方面的一个目的是要合理选择超声换能器的数量,以追求更高的处理效率和处理品质。
本实用新型第一方面的一个进一步的目的是要对所选超声换能器的位置进行合理布局,以进一步地提高处理效率和处理品质。
本实用新型第二方面的目的是要提供一种冰箱。
特别地,根据本实用新型的第一方面,本实用新型提供了一种超声处理装置,包括:
容器内胆,用于盛放处理液和待处理物;以及
超声换能器,设置在容器内胆的底壁下表面,配置成受控地进行超声振动,以向待处理物施加超声作用;
超声换能器的数量被设置成符合如下公式:
其中,n为超声换能器的数量,P为超声换能器的超声功率,P值选自[5W,100W]中的任一数值,S为容器内胆的有效底面积,S值选自[100cm2,5000cm2]中的任一数值,K为预设的容器内胆的底壁下表面的超声功率密度,K值选自[0.02W/cm2,100W/cm2]中的任一数值。
可选地,超声换能器的数量为多个,相邻的任意两个超声换能器的中心距被设置成符合如下公式:
其中,L为相邻的任意两个超声换能器的中心距,d为超声换能器的直径,λ为超声换能器进行超声振动的超声波长。
可选地,K值进一步选自[0.03W/cm2,5W/cm2]中的任一数值。
可选地,超声换能器进行超声振动的超声频率为[20kHz,100kHz]。
可选地,容器内胆的有效底面积和有效高度的数值比为[6,1800]。
可选地,容器内胆的底壁上表面形成有向上凸出的至少一个凸起。
可选地,容器内胆是由不锈钢材料制成的。
可选地,超声处理装置还包括:
容器上盖,其密封扣合在容器内胆的顶部。
可选地,超声处理装置还包括:
容器外壳,容器内胆设置在容器外壳内,其底壁下表面与容器外壳的底壁上表面之间预留有振动间隔,以供超声换能器带动容器内胆的底壁上下振动。
可选地,容器外壳的底壁对应超声换能器的位置开设有向下贯穿的让位孔,容器外壳的底壁下方预留有安装间隔,超声换能器经让位孔至少部分地伸进至安装间隔内。
可选地,超声处理装置还包括:
容器底盖,其密封扣合在容器外壳的底部。
可选地,超声处理装置还包括:
第一连接器,与超声换能器连接,使得超声换能器通过第一连接器与待工作的超声发生器接通。
可选地,第一连接器具有第一连接头和第二连接头,第一连接头和第二连接头在容器内胆的一侧前后错位设置,分别通过正负极导线与超声换能器连接。
可选地,超声处理装置还包括:
温度检测装置,配置成对超声换能器的温度进行检测。
可选地,超声处理装置还包括:
第二连接器,与温度检测装置连接,使得温度检测装置通过第二连接器与待工作的主控板接通。
可选地,第二连接器具有第三连接头和第四连接头,第三连接头和第四连接头分别通过正负极导线与温度检测装置连接。
可选地,第二连接器还具有第五连接头,容器内胆上设置有连接件,第五连接头通过接地线与连接件连接。
可选地,第三连接头、第四连接头和第五连接头在容器内胆的一端上下间隔布置。
可选地,超声处理装置应用于超声解冻,容器内胆中的处理液为解冻液、待处理物为待解冻物。
根据本实用新型的第二方面,本实用新型提供了一种冰箱,包括:
箱体,其内限定有储物间室;
上述中任一种超声处理装置,设置在储物间室内;以及
超声发生器,与超声处理装置连接,用于驱动超声处理装置的超声换能器振动。
可选地,超声发生器设置在箱体的顶部,其与超声处理装置之间的连接线为屏蔽线,且通过箱体的发泡层伸至储物间室。
本实用新型的超声处理装置,在发现超声作用有助于提高待处理物的处理效率和处理品质的基础上,经大量实验证实,将容器内胆的底壁下表面的超声功率密度控制在[0.02W/cm2,100W/cm2]时,可以获得较佳的处理效率和处理品质。对于不同有效底面积的容器内胆而言,根据已有超声换能器的超声功率,结合n=(S·K)/P公式可以得出超声换能器的使用数量,从而利用合理数量的超声换能器对待处理物进行超声作用,进而实现更高的处理效率和处理品质,有利于改善用户的使用体验。
进一步地,本实用新型的超声处理装置,在采用合理数量的超声换能器的基础上,还应使相邻的任意两个超声换能器的中心距L>d+1/4λ,换言之,对于任意一个超声换能器而言,以该超声换能器的中心为圆心,以(d+1/2λ)为直径的圆形区域内,至多仅设置一个超声换能器。如此,可以防止相邻超声换能器的中心距过小,减轻超声换能器间的相互干扰,降低超声作用的抵消量,有利于充分发挥超声换能器的性能,进一步提高处理效率和处理品质,同时也使得待处理物受到的超声作用更为均匀,提高了处理的均匀性。
根据下文结合附图对本实用新型具体实施例的详细描述,本领域技术人员将会更加明了本实用新型的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中,用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:
图1是根据本实用新型一个实施例的冰箱的示意性结构图;
图2是根据本实用新型一个实施例的超声处理装置的示意性分解图;
图3是根据本实用新型一个实施例的超声处理装置的示意性剖视图;
图4是根据本实用新型一个实施例的超声处理装置的示意性端视图;
图5是第一、第二连接器分别与第一、第二适配器插接的示意图;
图6是根据本实用新型一个实施例的第一连接器的示意性结构图;
图7是根据本实用新型一个实施例的第二连接器的示意性结构图。
附图标记:10、冰箱;100、箱体;110、储物间室;120、主控板盒;130、安装板;140、第一适配器;150、第二适配器;200、超声处理装置;210、容器内胆;211、凸起;212、连接件;220、超声换能器;230、容器上盖;240、容器外壳;241、振动间隔;242、让位口;243、安装间隔;244、第一安装槽;245、第二安装槽;246、排水口;250、容器底盖;260、第一连接器;261、第一连接头;262、第二连接头;263、排水筋;270、温度检测装置;280、第二连接器;281、第三连接头;282、第四连接头;283、第五连接头。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开,并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
本实用新型提供了一种冰箱10,图1是根据本实用新型一个实施例的冰箱10的结构示意图,参照图1,该冰箱10可包括箱体100,箱体100的内部形成有一个或多个储物间室110,储物间室110根据制冷温度可以被配置成冰箱10的冷藏间室、冷冻间室、变温间室。具体地,储物间室110的数量、功能、布局方式等可以根据需求进行配置。
冰箱10还可以包括超声处理装置200,超声处理装置200可以设置在冰箱10的储物间室110的内部,也可以设置在冰箱10的门体内侧,设置方式包括但不限于固定设置、可取放地设置等。
通常情况下,将超声处理装置200设置在冰箱10的冷藏间室。若冰箱10具有专门的处理间室时,可以将超声处理装置200设置在该处理间室内。除此,在一些特殊情况下,将超声处理装置200设置在变温间室内或冷冻间室内也是可行的。
冰箱10还可以包括超声发生器(图中未示出),超声发生器可以设置在储物间室110的内部、箱体100的顶部外侧或者箱体100的侧壁外侧,超声发生器与超声处理装置200连接,用于驱动超声处理装置200工作。
优选地,超声发生器设置在箱体100的顶部外侧,例如,超声发生器设置在冰箱10的主控板盒120的内部,与主控板(图中未示出)集成在一起。这样,有利于超声发生器的散热以及降低储物间室110的空间占用。当然,在其他一些实施例中,将超声发生器设置在冰箱10的主控板盒120的周围也是可行的。
进一步地,超声发生器与超声处理装置200之间的连接线可以为屏蔽线,也即连接线具有屏蔽层,屏蔽层可以防止冰箱10的其他线束与连接线之间产生干扰。连接线通过箱体100的发泡层伸至储物间室110,发泡层可以对连接线起到保护作用,避免连接线裸漏在外。
图2是根据本实用新型一个实施例的超声处理装置200的示意性分解图,图3是根据本实用新型一个实施例的超声处理装置200的示意性剖视图,图4是根据本实用新型一个实施例的超声处理装置200的示意性端视图,图5是第一、第二连接器分别与第一、第二适配器插接的示意图,图6是根据本实用新型一个实施例的第一连接器260的示意性结构图,图7是根据本实用新型一个实施例的第二连接器280的示意性结构图。
参照图2至图7,超声处理装置200可以包括容器内胆210和超声换能器220,其中,容器内胆210用于盛放处理液和待处理物,超声换能器220设置在容器内胆210的底壁下表面,配置成受控地进行超声振动,以向待处理物施加超声作用。超声换能器220的数量被设置成符合如下公式:
其中,n为超声换能器220的数量,P为超声换能器220的超声功率,P值选自[5W,100W]中的任一数值,S为容器内胆210的有效底面积,S值选自[100cm2,5000cm2]中的任一数值,K为预设的容器内胆210的底壁下表面的超声功率密度,K值选自[0.02W/cm2,100W/cm2]中的任一数值。
本实用新型实施例的超声处理装置200,在发现超声作用有助于提高待处理物的处理效率和处理品质的基础上,经大量实验证实,将容器内胆210的底壁下表面的超声功率密度控制在[0.02W/cm2,100W/cm2]时,可以获得较佳的处理效率和处理品质。对于不同有效底面积的容器内胆210而言,根据已有超声换能器220的超声功率,结合n=(S·K)/P公式可以得出超声换能器220的使用数量,从而利用合理数量的超声换能器220对待处理物进行超声作用,进而实现更高的处理效率和处理品质,有利于改善用户的使用体验。
进一步地,当超声换能器220的数量为多个时,相邻的任意两个超声换能器220的中心距被设置成符合如下公式:
其中,L为相邻的任意两个超声换能器220的中心距,d为超声换能器220的直径,λ为超声换能器220进行超声振动的超声波长。
本实用新型实施例的超声处理装置200,在采用合理数量的超声换能器220的基础上,还应使相邻的任意两个超声换能器220的中心距L>d+1/4λ,换言之,对于任意一个超声换能器220而言,以该超声换能器220的中心为圆心,以(d+1/2λ)为直径的圆形区域内,至多仅设置一个超声换能器220。如此,可以防止相邻超声换能器220的中心距过小,减轻超声换能器220间的相互干扰,降低超声作用的抵消量,有利于充分发挥超声换能器220的性能,进一步提高处理效率和处理品质,同时也使得待处理物受到的超声作用更为均匀,提高了处理的均匀性。
在一些实施例中,对于预设的容器内胆210的底壁下表面的超声功率密度K,其K值可以为0.02W/cm2、0.03W/cm2、0.05W/cm2、0.1W/cm2、0.5W/cm2、1W/cm2、2W/cm2、3W/cm2、5W/cm2、10W/cm2、20W/cm2、30W/cm2、40W/cm2、50W/cm2、60W/cm2、70W/cm2、80W/cm2、90W/cm2、100W/cm2等。
优选地,K值可以进一步选自[0.03W/cm2,5W/cm2]中的任一数值。例如,0.03W/cm2、0.05W/cm2、0.08W/cm2、0.1W/cm2、0.15W/cm2、0.2W/cm2、0.25W/cm2、0.3W/cm2、0.5W/cm2、1W/cm2、2W/cm2、3W/cm2、4W/cm2、5W/cm2等。经实验证实,将K值控制在上述范围内,超声作用的作用效果尤为显著。
在一些实施例中,对于超声换能器220的超声功率P,其P值可以为5W、8W、10W、15W、20W、25W、25W、30W、35W、40W、45W、50W、55W、60W、65W、70W、75W、80W、85W、90W、95W、100W等。
优选地,P值可以进一步选自[10W,50W]中的任一数值。例如,10W、12W、15W、18W、20W、25W、28W、30W、35W、40W、45W、50W等。如此,仅需数量较少的整数个超声换能器220即可将超声功率密度控制在[0.03W/cm2,5W/cm2],若超声换能器220的超声功率过小,则需较多数量,若超声换能器220的超声功率过大,则可能仅一个超声换能器220就会使超声功率密度超出上述范围,且经实验证实,超声功率过小或过大的均达不到最优的处理效果。
容器内胆210的底壁的形状可以是圆形、椭圆形、方形、三角形等。容器内胆210可以由不锈钢材料制成。不锈钢的容器内胆210耐腐蚀、易清洁、不易损坏、不会污染待处理物,特别适于盛放不同种类的处理液。此外,不锈钢也适于供超声进行传递。
容器内胆210的底壁的厚度可以为0.2mm~10mm,例如0.3mm、0.5mm等。容器内胆210的底壁不宜过薄或过厚。若底壁厚度过薄,超声换能器220在持续振动时,底壁与侧壁的连接处易发生断裂,若底壁厚度过厚,超声换能器220施加的超声作用在穿透底壁时会发生较大损耗,降低了超声换能器220的工作效率。
在一些实施例中,对于容器内胆210的有效底面积S,其S值可以是100cm2、200cm2、400cm2、500cm2、1000cm2、2000cm2、3000cm2、5000cm2等。
优选地,S值可以进一步选自[500cm2,2000cm2]中的任一数值。例如,500cm2,600cm2、800cm2、1000cm2、1500cm2、1800cm2、2000cm2等。由于容器内胆210是设置在冰箱10的储物间室110中使用的,因此,在保证容器内胆210可以盛放绝大多数待处理物的前提下,应使容器内胆210的有效底面积尽量小,以减小空间占用。
在本实用新型实施例中,超声换能器220进行超声振动的超声频率可以为[20kHz,100kHz]。例如,20kHz、25kHz、30kHz、40kHz、60kHz、80kHz、100kHz等。
本实用新型附图所示的实施例中,超声换能器220为超声晶片,超声晶片的厚度小,有利于节省空间,适于在冰箱10中使用,其可以通过粘接方式等方式较为容易地固定在容器内胆210的底壁下表面。当然,在一些替代性实施例中,超声换能器220也可以是合金振子。
在本实用新型一具体实施方案中,容器内胆210是由不锈钢材料制成的方形结构,其长宽高分别为290mm、146mm和130mm。超声换能器220的数量为三个,每个超声换能器220的超声功率为40W、超声频率为40kHz,这样,当三个超声换能器220同时振动时,容器内胆210的底壁下表面的超声功率密度约为0.28W/cm2。各超声换能器220沿容器内胆210的长度方向在容器内胆210的底壁下表面间隔布置,每个超声换能器220的直径d为50mm,相邻超声换能器220的中心距L为90mm。由于超声在不锈钢中的传播速度约为5950m/s,1/4波长为37mm,因此,中心距L>d+1/4λ,即>87mm,符合公式要求。
容器内胆210的有效底面积和有效高度的数值比可以为[6,1800],例如,6、30、50、100、200、500、800、1000、1500、1800等。所谓的数值比也就是用容器内胆210的有效底面积的数值除以其有效高度的数值,如上述实施方案中,容器内胆210的有效底面积的数值为290×146,有效高度的数值为130,因此数值比约为326,符合上述数值比范围。
也就是说,由于超声作用在处理液中会发生较大衰减,因此,应将容器内胆210设计成矮胖形,以缩短超声作用的传递路径,减少超声传递损失,提高超声作用的作用效果。
容器内胆210的底壁上表面形成有向上凸出的至少一个凸起211。凸起211可以为锥状结构、针状结构、X状结构、Y状结构、三棱柱状结构中的一种或多种结构形式的组合。凸起211可以由容器内胆210的底壁向上凸出而成,或凸起211为实心结构,固定于容器内胆210的底壁上表面。
在本实用新型附图所示的实施例中,凸起211为锥状结构,均匀密布在容器内胆210的底壁下表面。通过凸起211可以将超声作用更好地施加至待处理物,同时也可以将待处理物与容器内胆210的底壁隔开一段距离,避免超声换能器220产生的热量在容器内胆210的底壁聚集,造成待处理物与容器内胆210的底壁接触的部分被熟化,有效保证待处理物的处理品质。
容器内胆210的顶部设置有容器上盖230,容器上盖230可取放地扣合在容器内胆210上,用于密封容器内胆210的顶部敞口,防止处理过程中异物掉落至容器内胆210中,避免对处理液及待处理物造成污染。容器上盖230可以由ABS塑料制成,其上设置有把手,用户通过握持把手可以较为方便地取放容器上盖230。
在本实用新型一可选实施例中,超声处理装置200还可以包括容器外壳240,容器外壳240可以由ABS塑料制成,其形状与容器内胆210的形状相适配。容器内胆210可以设置在容器外壳240内,其顶部边缘外翻并搭在容器外壳240的顶部边缘上,使得容器内胆210的底壁下表面与容器外壳240的底壁上表面之间形成振动间隔241。振动间隔241可以为2mm~10mm,主要用于在超声换能器220带动容器内胆210的底壁上下振动时,防止容器内胆210的底壁与容器外壳240的底壁发生碰撞。
进一步地,容器外壳240的底壁对应超声换能器220的位置可以开设有向下贯穿的让位孔,容器外壳240的底壁下方预留有安装间隔243,超声换能器220经让位孔至少部分地伸进至安装间隔243内,安装间隔243可以容纳超声换能器220,使得超声换能器220的下方悬空,也就是悬置在搁置容器内胆210的台面的上方,不与台面接触,这样可以避免台面对超声换能器220的振动产生阻碍。
优选地,容器外壳240的底壁可以高于其侧壁的下沿设置,从而在容器外壳240的底壁下方形成上述中的安装间隔243。
可以理解,在处理工作完成后,需要对容器内胆210进行清洗,避免残留的处理液对下次处理工作造成污染。因此,为防止超声换能器220浸水损坏,可以在容器外壳240的底部设置有容器底盖250,容器底盖250的形状与容器外壳240的形状相适配,其密封扣合在容器外壳240的底部,从而将超声换能器220封装在安装间隔243内。
在本实用新型一可选实施例中,超声处理装置200还可以包括第一连接器260,第一连接器260与超声换能器220连接。储物间室110内可以设置有第一适配器140,第一适配器140与箱体100顶部的超声发生器连接。当需要使用超声处理装置200时,可以将第一连接器260与第一适配器140插接在一起,使得超声换能器220与待工作的超声发生器接通,从而通过超声发生器控制超声换能器220的启停。
具体地,第一连接器260具有第一连接头261和第二连接头262,第一连接头261和第二连接头262在容器内胆210的一侧前后错位设置,分别通过正负极导线与超声换能器220连接。由于第一连接器260是应用于超声换能器220的,因此其属于强电连接器,通过将第一连接头261与第二连接头262前后错位设置,可以增加正负电的爬电距离,避免清洗后水膜导致的短路问题,提高用电的安全性。
在本实用新型一可选实施例中,在邻近超声换能器220的位置处可以设置有温度检测装置270,温度检测装置270主要用于对超声换能器220的温度进行检测,当发现超声换能器220的温度较高时,立即关闭超声发生器,从而关闭超声换能器220,防止超声换能器220继续持续振动发生过热损坏的问题。
具体地,本实施例中的温度检测装置270可以为热电偶温度传感器,其可以固定至容器底盖250的顶部,在将容器底盖250密封扣合在容器外壳240的底部时,热电偶温度传感器伸至位于中间的超声换能器220附近,随各超声换能器220一起被封装在安装间隔243内。
超声处理装置200还可以包括第二连接器280,第二连接器280与温度检测装置270连接。储物间室110内可以设置有第二适配器150,第二适配器150与冰箱10的主控板连接。当需要使用超声处理装置200时,还可以将第二连接器280与第二适配器150插接在一起,从而通过主控板向温度检测装置270供电,以使温度检测装置270对超声换能器220的温度进行实时检测。
具体地,第二连接器280具有第三连接头281和第四连接头282,第三连接头281和第四连接头282分别通过正负极导线与温度检测装置270连接。由于第二连接器280是应用于温度检测装置270的,因此其属于弱电连接器,第三连接头281与第四连接头282的设置距离无需较远。
在实际应用中,由于容器内胆210是由不锈钢材料制成的,在超声换能器220工作期间,容器内胆210会产生感应电动势,或者在超声换能器220发生故障时,容器内胆210可能会与正负极短路,造成容器内胆210带电,用户此时触碰容器内胆210会有较强的电感,容易对用户造成损伤。
为解决上述问题,本实用新型实施例的第二连接器280还设置有第五连接头283,容器内胆210上还设置有连接件212,第五连接头283与连接件212之间通过接地线连接。这样可以使容器内胆210通过冰箱10的U壳与大地接通,可有效防止容器内胆210带电。
优选地,第三连接头281、第四连接头282和第五连接头283在容器内胆210的一端上下间隔布置,以方便用户将第二连接器280与第二适配器150进行插接。
在容器内胆210设置有容器外壳240的情况下,可以在容器外壳240右后中侧设置第一安装槽244,在容器外壳240的右后下侧设置第二安装槽245,第一连接器260可以安装在第一安装槽244内,第二连接器280可以安装在第二安装槽245内,这样可以实现强弱电分离。相应地,冰箱10的储物间室110的侧壁上设置有安装板130,第一适配器140和第二适配器150可以固定在安装板130上。这样,在将超声处理装置200搁置在储物间室110后,可以向后推动超声处理装置200,使得第一连接器260和第二连接器280分别滑动插接至第一适配器140和第二适配器150,有利于提高用户操作的便捷性,改善用户的使用体验。
在本实用新型附图所示的实施例中,第一连接器260上还可以设置有从内向外倾斜向下延伸的排水筋263,第一安装槽244上还可以设置有从内向外倾斜向下延伸的排水口246,利用排水筋263和排水口246优化第一连接器260处的排水效果,进一步地保证用电的安全性。
优选地,连接件212可以设置在容器内胆210的顶部边缘的外侧,可保证超声处理装置200的外管美观,连接件212上设置有螺孔,接地线邻近连接件212的一侧设置有螺钉。通过将螺钉螺纹连接在螺孔中可以较为方便地实现接地线与连接件212的固定,从而利用螺钉的尖端放电原理使容器内胆210携带的电荷经接地线导走。
需要说明的是,本实用新型的超声处理装置200尤其适用于超声解冻,容器内胆210中的处理液可以为解冻液、待处理物可以为待解冻物。超声换能器220的数量依据n=(S·K)/P公式进行计算、超声换能器220的位置依据公式L>d+1/4λ进行计算,在采用前述超声参数的基础上,使用超声处理装置200可以更好地进行解冻,同时可避免待解冻物的温度过高引起的变质、损伤或营养流失,待处理物的处理效率和处理品质得到了显著提升。
除此,本实用新型的超声处理装置200也可以用于超声腌制、超声清洗、超声泡发等,当超声处理装置200用于超声腌制时,待处理物可以为待腌制的食材,处理液可以为腌制液;当超声处理装置200用于超声清洗时,待处理物可以为待清洗的食材,处理液可以为水;当超声处理装置200用于超声泡发时,待处理物可以为待泡发的食材,处理液可以为水。
超声处理装置200可以具有特定超声解冻程序、超声腌制程序、超声清洗程序和超声泡发程序等。用户在实际使用时,可以基于自身需求选择不同的程序指令,超声处理装置200接收到程序指令后按照对应的程序运行。
根据上述任意一个可选实施例或多个可选实施例的组合,本实用新型实施例能够达到如下有益效果:
本实用新型实施例的超声处理装置200,在发现超声作用有助于提高待处理物的处理效率和处理品质的基础上,经大量实验证实,将容器内胆210的底壁下表面的超声功率密度控制在[0.02W/cm2,100W/cm2]时,可以获得较佳的处理效率和处理品质。对于不同有效底面积的容器内胆210而言,根据已有超声换能器220的超声功率,结合n=(S·K)/P公式可以得出超声换能器220的使用数量,从而利用合理数量的超声换能器220对待处理物进行超声作用,进而实现更高的处理效率和处理品质,有利于改善用户的使用体验。
进一步地,本实用新型实施例的超声处理装置200,在采用合理数量的超声换能器220的基础上,还应使相邻的任意两个超声换能器220的中心距L>d+1/4λ,换言之,对于任意一个超声换能器220而言,以该超声换能器220的中心为圆心,以(d+1/2λ)为直径的圆形区域内,至多仅设置一个超声换能器220。如此,可以防止相邻超声换能器220的中心距过小,减轻超声换能器220间的相互干扰,降低超声作用的抵消量,有利于充分发挥超声换能器220的性能,进一步提高处理效率和处理品质,同时也使得待处理物受到的超声作用更为均匀,提高了处理的均匀性。
本领域技术人员应理解,在没有特别说明的情况下,本实用新型实施例中用于表示方位或位置关系的用语是以超声处理装置200的实际使用状态为基准而言的,这些用语仅是为了便于描述和理解本实用新型的技术方案,而不是指示或暗示所指的装置或部件必须具有特定的方位,因此不能理解为对本实用新型的限制。
除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。本领域的普通技术人员,应该可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
在本实施例的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
至此,本领域技术人员应认识到,虽然本文已详尽示出和描述了本实用新型的多个示例性实施例,但是,在不脱离本实用新型精神和范围的情况下,仍可根据本实用新型公开的内容直接确定或推导出符合本实用新型原理的许多其他变型或修改。因此,本实用新型的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。
Claims (21)
1.一种超声处理装置,其特征在于,包括:
容器内胆,用于盛放处理液和待处理物;以及
超声换能器,设置在所述容器内胆的底壁下表面,配置成受控地进行超声振动,以向所述待处理物施加超声作用;
所述超声换能器的数量被设置成符合如下公式:
其中,n为所述超声换能器的数量,P为所述超声换能器的超声功率,P值选自[5W,100W]中的任一数值,S为容器内胆的有效底面积,S值选自[100cm2,5000cm2]中的任一数值,K为预设的容器内胆的底壁下表面的超声功率密度,K值选自[0.02W/cm2,100W/cm2]中的任一数值。
2.根据权利要求1所述的超声处理装置,其特征在于,
所述超声换能器的数量为多个,相邻的任意两个所述超声换能器的中心距被设置成符合如下公式:
其中,L为相邻的任意两个所述超声换能器的中心距,d为所述超声换能器的直径,λ为所述超声换能器进行超声振动的超声波长。
3.根据权利要求1所述的超声处理装置,其特征在于,
所述K值进一步选自[0.03W/cm2,5W/cm2]中的任一数值。
4.根据权利要求1所述的超声处理装置,其特征在于,
所述超声换能器进行超声振动的超声频率为[20kHz,100kHz]。
5.根据权利要求1所述的超声处理装置,其特征在于,
所述容器内胆的有效底面积和有效高度的数值比为[6,1800]。
6.根据权利要求1所述的超声处理装置,其特征在于,
所述容器内胆的底壁上表面形成有向上凸出的至少一个凸起。
7.根据权利要求1所述的超声处理装置,其特征在于,
所述容器内胆是由不锈钢材料制成的。
8.根据权利要求1所述的超声处理装置,其特征在于,还包括:
容器上盖,其密封扣合在所述容器内胆的顶部。
9.根据权利要求1所述的超声处理装置,其特征在于,还包括:
容器外壳,所述容器内胆设置在所述容器外壳内,其底壁下表面与所述容器外壳的底壁上表面之间预留有振动间隔,以供所述超声换能器带动所述容器内胆的底壁上下振动。
10.根据权利要求9所述的超声处理装置,其特征在于,
所述容器外壳的底壁对应所述超声换能器的位置开设有向下贯穿的让位孔,所述容器外壳的底壁下方预留有安装间隔,所述超声换能器经所述让位孔至少部分地伸进至所述安装间隔内。
11.根据权利要求10所述的超声处理装置,其特征在于,还包括:
容器底盖,其密封扣合在所述容器外壳的底部。
12.根据权利要求1所述的超声处理装置,其特征在于,还包括:
第一连接器,与所述超声换能器连接,使得所述超声换能器通过所述第一连接器与待工作的超声发生器接通。
13.根据权利要求12所述的超声处理装置,其特征在于,
所述第一连接器具有第一连接头和第二连接头,所述第一连接头和所述第二连接头在所述容器内胆的一侧前后错位设置,分别通过正负极导线与所述超声换能器连接。
14.根据权利要求1所述的超声处理装置,其特征在于,还包括:
温度检测装置,配置成对所述超声换能器的温度进行检测。
15.根据权利要求14所述的超声处理装置,其特征在于,还包括:
第二连接器,与所述温度检测装置连接,使得所述温度检测装置通过所述第二连接器与待工作的主控板接通。
16.根据权利要求15所述的超声处理装置,其特征在于,
所述第二连接器具有第三连接头和第四连接头,所述第三连接头和所述第四连接头分别通过正负极导线与所述温度检测装置连接。
17.根据权利要求16所述的超声处理装置,其特征在于,
所述第二连接器还具有第五连接头,所述容器内胆上设置有连接件,所述第五连接头通过接地线与所述连接件连接。
18.根据权利要求17所述的超声处理装置,其特征在于,
所述第三连接头、第四连接头和第五连接头在所述容器内胆的一端上下间隔布置。
19.根据权利要求1所述的超声处理装置,其特征在于,
所述超声处理装置应用于超声解冻,所述容器内胆中的处理液为解冻液、待处理物为待解冻物。
20.一种冰箱,其特征在于,包括:
箱体,其内限定有储物间室;
根据权利要求1-19中任一项所述的超声处理装置,设置在所述储物间室内;以及
超声发生器,与所述超声处理装置连接,用于驱动所述超声处理装置的超声换能器振动。
21.根据权利要求20所述的冰箱,其特征在于,
所述超声发生器设置在所述箱体的顶部,其与所述超声处理装置之间的连接线为屏蔽线,且通过所述箱体的发泡层伸至所述储物间室。
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