ES2824116T3 - Generador de ultrasonidos - Google Patents
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Abstract
Un generador de ultrasonidos que comprende una unidad generadora de ondas ultrasónicas (18) que comprende un elemento piezoeléctrico que produce ondas ultrasónicas cuando se aplica un voltaje; un diafragma (28) en forma de bocina de altavoz; y una porción conectora (22, 24, 26) que conecta la unidad generadora de ondas ultrasónicas y el diafragma (28) y transmite las ondas ultrasónicas de salida al diafragma para emitir la onda ultrasónica a través del diafragma (28), el diafragma (28) tiene un espesor que disminuye gradualmente a través de toda la región del diafragma (28) desde un punto conectado a la porción conectora (22, 24, 26) hacia un borde exterior del diafragma (28), caracterizado porque uno o más anillos de protección del borde (38) están insertados en el borde exterior del diafragma (28) para mitigar un impacto de vibración.
Description
DESCRIPCIÓN
Generador de ultrasonidos
Campo técnico
La presente invención se refiere a un generador de ultrasonidos para la difusión de ondas ultrasónicas de alta potencia generadas por un elemento piezoeléctrico a través de un diafragma. En particular, la presente invención se refiere a un generador de ultrasonidos para repeler animales dañinos, que es capaz de impedir que un diafragma que constituye una bocina de altavoz se dañe por un impacto de vibración debido a la generación de ondas ultrasónicas de alta potencia y es capaz de disponer un diafragma en forma de bocina de altavoz en varios ángulos con respecto al eje de un cuerpo generador de ondas ultrasónicas.
Estado de la técnica
Para el uso como repelente de animales dañinos como ratas, pájaros u otras plagas, se conocen generadores de ultrasonidos que utilizan elementos piezoeléctricos. Por ejemplo, las ondas ultrasónicas de 20 kHz o más se utilizan para repeler animales dañinos.
En particular, esos generadores de ultrasonidos convencionales que generan ondas ultrasónicas de alta potencia para ampliar una región afectada, se divulgan, por ejemplo, en la solicitud de patente japonesa abierta a inspección pública con el número 2006-165923 (publicada el 22 de junio de 2006) "Vibrador ultrasónico piezoeléctrico", número de registro de modelo de utilidad coreano 20-0409300 (publicada el 24 de febrero de 2006) “Arandela ultrasónica para estructura de vibrador", y la patente coreana del presente solicitante No. 10-1505410 (publicada el 25 de mayo de 2015 ) "Generador de ultrasonidos para repeler plagas ".
Tales técnicas convencionales tienen generalmente una estructura en la que un cuerpo generador de ondas ultrasónicas como un elemento piezoeléctrico que genera ondas ultrasónicas está unido a un diafragma que recibe y transmite las ondas ultrasónicas para emitir las ondas ultrasónicas desde él.
Sin embargo, la estructura anterior tiene el inconveniente de que la porción de unión entre el cuerpo generador de ondas ultrasónicas y el diafragma se separa o rompe fácilmente debido al aumento del impacto de la vibración para acortar la vida útil de un generador de ultrasonidos. También en el diafragma, que tiene la forma de una bocina de altavoz conectada al cuerpo generador de ondas ultrasónicas a través de una varilla de conexión alargada, la amplitud de la vibración generada por las ondas ultrasónicas aumenta a medida que la vibración se desplaza hacia el borde exterior del diafragma, lo que hace que éste se agriete o rompa después de un uso prolongado, de modo que el efecto de las ondas ultrasónicas generadas para repeler animales dañinos puede degradarse.
Los documentos US4998091, US3831548 y JP2006128938 se refieren a otros documentos relevantes del estado de la técnica.
Divulgación de la invención
Problema técnico
La presente invención proporciona un generador de ultrasonidos para repeler animales dañinos en el que un diafragma, que constituye una bocina de altavoz, puede ser impedido de ser dañado por un impacto de vibración causado por la generación de ondas ultrasónicas de alta potencia, y puede ser dispuesto en cualquier variedad de ángulos en la forma de una bocina de altavoz.
Solución técnica
La presente invención proporciona una unidad generadora de ondas ultrasónicas que comprende un elemento piezoeléctrico que produce ondas ultrasónicas cuando se aplica un voltaje; un diafragma en forma de bocina de altavoz; y una porción conectora que conecta la unidad generadora de ondas ultrasónicas y el diafragma, y transmite las ondas ultrasónicas de salida al diafragma para emitir la onda ultrasónica a través del diafragma, y en el que el diafragma tiene un espesor que disminuye gradualmente a través de toda la región del diafragma desde un punto del diafragma conectado a la porción conectora hacia un borde exterior del diafragma, y uno o más anillos de protección del borde están insertados en el borde exterior del diafragma para mitigar un impacto de vibración.
Además, el diafragma puede comprender una o varias porciones onduladas formadas concéntricamente en la cara frontal del diafragma.
Además, el diámetro de la porción conectora disminuye a medida que se aleja de la unidad generadora de ondas ultrasónicas.
Además, la porción conectora y/o el diafragma pueden ser de titanio.
Además, la porción conectora puede tener la forma de una línea recta u otras como el carácter "H " o la letra "S".
La presente invención se describirá ahora con más detalle con referencia a los dibujos que la acompañan.
Breve descripción de los dibujos
La Fig. 1 es una vista en perspectiva que muestra un generador de ultrasonidos para repeler animales dañinos según la presente invención.
La figura 2 es una vista en sección transversal de la presente invención.
La Fig. 3 es una vista en sección transversal de un diafragma en forma de bocina de altavoz, que es una parte importante de un generador de ultrasonidos para repeler animales dañinos según la presente invención.
La Fig. 4 es una vista en sección transversal ampliada de un borde exterior de un diafragma según la presente invención.
La Fig. 5 es una vista frontal de un generador de ultrasonidos para repeler animales dañinos, en el que el eje del diafragma está alineado con el eje del cuerpo generador de ondas ultrasónicas.
Las figuras 6 y 7 son vistas frontales que muestran los ejemplos en los que el diafragma puede orientarse en varias direcciones cambiando la forma de una varilla de conexión que conecta el diafragma con el cuerpo generador de ondas ultrasónicas, de modo que el generador de ultrasonidos para repeler animales dañinos puede instalarse de diversas maneras.
Modo de llevar a cabo la invención
Refiriéndonos a las figuras 1 y 2, un generador de ultrasonidos para repeler animales dañinos según la presente invención comprende un electrodo superior y uno inferior 10 y 12 y un cuerpo de forma cilíndrica 18 generador de ondas ultrasónicas que tiene un dispositivo piezoeléctrico 16 que está compuesto de (a) elemento(s) piezoeléctrico(s) 14 dispuesto(s) entre los electrodos 10 y 12.
El cuerpo generador de ondas ultrasónicas 18 puede estar hecho de cualquier material conocido en la técnica, preferiblemente duraluminio.
En la parte inferior del cuerpo generador de ondas ultrasónicas 18, se fija un cuerpo de soporte 20 para fijar el dispositivo piezoeléctrico 16 al cuerpo generador de ondas ultrasónicas 18. Por otra parte, en un extremo distal del cuerpo generador de ondas ultrasónicas 18, se conectan y fijan a su vez un cuerpo conector 22 con un diámetro reducido a aproximadamente la mitad del diámetro del cuerpo generador de ondas ultrasónicas 18, un cuerpo conector 24 de menor diámetro con un diámetro reducido a aproximadamente la mitad del diámetro del cuerpo conector 22, y una varilla de conexión 26 con un diámetro reducido a aproximadamente la mitad del diámetro del cuerpo conector 24 de menor diámetro. Tal varilla de conexión 26 puede estar hecha de cualquier material conocido en la técnica, preferentemente titanio.
En el extremo superior de la varilla de conexión 26, se inserta un diafragma 28 en forma de bocina de altavoz, y se sujeta y fija con una tuerca de acoplamiento superior e inferior 30 y 32. El diafragma 28 puede estar hecho de cualquier material conocido en la técnica, preferiblemente titanio que tiene una excelente durabilidad contra las vibraciones.
El diafragma 28, que generalmente tiene forma de cono en forma de bocina de altavoz, se expande hacia su extremo desde su base 34 que está fijada a la varilla de conexión 26. Al diafragma 28 se aplican las fuertes salidas de vibración ultrasónica del cuerpo generador de ondas ultrasónicas 18, lo que hace que el diafragma 28 vibre y difunda y emita las ondas ultrasónicas desde su parte frontal. La amplitud de la vibración ultrasónica que se aplica al diafragma 28 aumenta a medida que la vibración se desplaza hacia fuera de la base 34 en la que el diafragma 28 está fijado a la varilla de conexión 26, y la vibración ultrasónica se maximiza en un borde exterior radial del diafragma 28. Por lo tanto, el borde exterior del diafragma 28 es susceptible de agrietarse o romperse debido al impacto de la vibración.
En la presente invención, el espesor del diafragma 28 puede también disminuir gradualmente a través de toda la región del diafragma a partir de la base 34 del diafragma 28, de modo que el borde exterior puede tener un espesor relativamente más delgado que el de la base 34. Como tal, el borde exterior del diafragma 28 puede adaptarse al impacto de la vibración, teniendo flexibilidad. En un ejemplo de la presente invención, el espesor t1 en la base 34 del diafragma 28 puede ser aproximadamente de 1,0 a 1,5 mm, preferentemente 1,2 mm, que puede ser gradualmente disminuido al espesor t2 de aproximadamente de 0,7 a 0,9 mm, preferentemente 0,8 mm en el borde exterior del diafragma 28 (Fig. 3).
Según una forma de realización de la presente invención, el espesor del diafragma 28 puede reducirse gradualmente desde la base 34 hacia el borde exterior, como se ha descrito anteriormente, de modo que el diafragma 28 pueda responder con flexibilidad al impacto de vibración de la vibración ultrasónica, al tiempo que
forma un número de porciones onduladas 36 concéntricamente en la cara frontal del diafragma 28, que estructuralmente tiene forma de cono. Así pues, las amplitudes de las vibraciones ultrasónicas pueden atenuarse eficazmente y el impacto de la vibración puede mitigarse considerablemente, contribuyendo así a evitar la generación de grietas o la ruptura en el borde exterior del diafragma 28.
En un ejemplo de la presente invención, como se muestra en las Figs. 3 y 4, el borde exterior del diafragma 28 está provisto de uno o más anillos circulares de protección del borde 38 que tienen una sección transversal de la forma del carácter "L^" que también puede mitigar el impacto de la vibración ultrasónica y proteger el relativamente delgado borde exterior del diafragma 28 de agrietamientos o rupturas. Los anillos de protección del borde 38 pueden estar hechos de cualquier material blando conocido como resina sintética, caucho, silicona y similares.
Según otra forma de realización de la presente invención, el diafragma 28 del generador de ultrasonidos puede estar dispuesto en cualquier variedad de ángulos.
Con este fin, por ejemplo, como se muestra en las Figs. 1, 2 y 5, al conectar el diafragma 28 a la varilla de conexión 26 que tiene un eje alineado con el eje del cuerpo generador de ondas ultrasónicas 18, el eje del diafragma 28 está alineado con el eje del cuerpo generador de ondas ultrasónicas 18, de modo que el diafragma 28 puede disponerse tanto en vertical como en horizontal, dependiendo de si el cuerpo generador de ondas ultrasónicas 28 está dispuesto tanto en vertical como en horizontal. Por lo tanto, la difusión de las ondas ultrasónicas generadas puede dirigirse en dirección vertical u horizontal y los demás ángulos de disposición de los diafragmas 28 dependerán del ángulo de disposición del cuerpo generador de ondas ultrasónicas 18.
La figura 6 muestra que la varilla de conexión 26 que conecta el cuerpo generador de ondas ultrasónicas 18 y el diafragma 28 tiene la forma del carácter "H " . Se trata de una estructura en la que el eje del diafragma 28 está dispuesto horizontalmente cuando el cuerpo generador de ondas ultrasónicas 18 está dispuesto verticalmente, lo que permite disponer el generador de ultrasonidos de la presente invención de varias maneras. Además, la Fig. 7 muestra que la varilla de conexión 26 que conecta el cuerpo generador de ondas ultrasónicas 18 y el diafragma 28 tiene la forma de la letra "S". En esta estructura, el eje del diafragma 28 está dispuesto horizontalmente cuando el cuerpo generador de ondas ultrasónicas 18 está dispuesto horizontalmente, lo que también permite las diversas disposiciones del generador de ultrasonidos de la presente invención. Aunque sólo se muestran en la presente memoria las formas del carácter" “ I" y de la letra "S", la presente invención no está limitada a ellas y también puede incluir todas las demás formas o variables de conformación para la varilla de conexión 26.
Debe interpretarse que las anteriores ilustraciones generales y las siguientes descripciones detalladas están ejemplificadas, y también se entenderá por los expertos en la materia que pueden hacerse en ellas diversas modificaciones, cambios y adiciones de forma y detalles sin apartarse del alcance de la invención tal como se define en las reivindicaciones modificadas.
Claims (7)
1. Un generador de ultrasonidos que comprende una unidad generadora de ondas ultrasónicas (18) que comprende un elemento piezoeléctrico que produce ondas ultrasónicas cuando se aplica un voltaje; un diafragma (28) en forma de bocina de altavoz; y una porción conectora (22, 24, 26) que conecta la unidad generadora de ondas ultrasónicas y el diafragma (28) y transmite las ondas ultrasónicas de salida al diafragma para emitir la onda ultrasónica a través del diafragma (28),
el diafragma (28) tiene un espesor que disminuye gradualmente a través de toda la región del diafragma (28) desde un punto conectado a la porción conectora (22, 24, 26) hacia un borde exterior del diafragma (28), caracterizado porque uno o más anillos de protección del borde (38) están insertados en el borde exterior del diafragma (28) para mitigar un impacto de vibración.
2. El generador de ultrasonidos de la reivindicación 1, en el que el diafragma (28) comprende una pluralidad de porciones onduladas (36) formadas concéntricamente en la cara frontal del diafragma (28).
3. El generador de ultrasonidos de la reivindicación 1, en el que el diámetro de la porción conectora (22, 24, 26) disminuye a medida que se aleja de la unidad generadora de ondas ultrasónicas (18).
4. El generador de ultrasonidos de la reivindicación 1, en el que la porción conectora (22, 24, 26) está hecha de titanio.
5. El generador de ultrasonidos de la reivindicación 1, en el que el diafragma (28) está hecho de titanio.
6. El generador de ultrasonidos de la reivindicación 1, en el que la porción conectora (22, 24, 26) tiene la forma de una línea recta.
7. El generador de ultrasonidos de la reivindicación 1, en el que la porción conectora (22, 24, 26) tiene la forma del ca r ác t e r i " o de la letra "S".
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