RU58546U1

RU58546U1 - ULTRASONIC WASHING DEVICE

Info

Publication number: RU58546U1
Application number: RU2006108482/22U
Authority: RU
Inventors: Константин Владимирович Бродкин; Владимир Меерович Бродкин; Сергей Иванович Семенов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная фирма "НЕВОТОН"
Priority date: 2006-03-14
Filing date: 2006-03-14
Publication date: 2006-11-27

Abstract

Полезная модель относится к бытовой технике и предназначена для использования в устройствах для акустической активации жидких сред, преимущественно при стирке. Ультразвуковое устройство для стирки содержит корпус и крышку, выполненные из полимерного материала, и расположенный в корпусе пьезокерамический преобразователь электрического высокочастотного сигнала в механические ультразвуковые колебания, залитый полимерным герметизирующим компаундом и соединенный электрически с внешним источником питания гибким влагозащищенным проводом, причем корпус и крышка имеют чашеобразную форму, при этом корпус содержит на своей наружной поверхности углубления, направленные вовнутрь устройства, а крышка выполнена в виде решетчатой конструкции с радиально расположенными ребрами жесткости. Устройство дополнительно содержит резонатор, установленный между пьезокерамическим преобразователем и крышкой, и выполненный в виде плоской мембраны, на поверхности которой образованы центральный и периферийный выступы, содержащие сквозные каналы, взаимодействующие с внешней средой, при этом плоскость мембраны расположена перпендикулярно направлению механических колебаний преобразователя.The utility model relates to household appliances and is intended for use in devices for acoustic activation of liquid media, mainly during washing. The ultrasonic washing device comprises a housing and a cover made of a polymeric material, and a piezoceramic transducer of an electrical high-frequency signal into mechanical ultrasonic vibrations located in the housing, filled with a polymer sealing compound and electrically connected to an external power source by a flexible moisture-proof wire, the housing and the cover having a cup-shaped shape while the housing contains on its outer surface recesses directed into the inside of the device, and roofs ka is made in the form of a lattice structure with radially located stiffeners. The device further comprises a resonator mounted between the piezoceramic transducer and the cover, and made in the form of a flat membrane, on the surface of which a central and peripheral protrusions are formed, containing through channels interacting with the external environment, while the membrane plane is perpendicular to the direction of mechanical vibrations of the transducer.

Description

Полезная модель относится к бытовой технике и предназначена для использования в устройствах для акустической активации жидких сред, преимущественно при стирке.The utility model relates to household appliances and is intended for use in devices for acoustic activation of liquid media, mainly during washing.

Известны различные бытовые ультразвуковые устройства для стирки белья, выполненные в виде излучателя, служащего для преобразования высокочастотного электрического сигнала в механические колебания ультразвукового диапазона и передачу этих колебаний в водную среду (патент РФ №2116396, МПК D 06 F 19/00, публикация 1998 г.; патент РФ №2111301, МПК D 06 F 19/00, публикация 1998 г.; патент РФ №2200780, МПК D 06 F 19/00, публикация 2003 г.).There are various household ultrasonic devices for washing clothes, made in the form of an emitter, which serves to convert a high-frequency electric signal into mechanical vibrations of the ultrasonic range and transfer these vibrations to the aquatic environment (RF patent No. 2116396, IPC D 06 F 19/00, 1998 publication. ; RF patent No. 2111301, IPC D 06 F 19/00, 1998 publication; RF patent No. 2200780, IPC D 06 F 19/00, 2003 publication).

Известно устройство для стирки, содержащее преобразователь, формирующий электрические синусоидальные сигналы частотой от 1 до 100 кГц, модулированные частотой от 10 до 500 Гц, и излучатель, выполненный в виде корпуса из неметаллического материала, причем корпус выполнен из двух составных частей, а внутри корпуса закреплен один источник ультразвуковых колебаний (патент РФ на полезную модель №49828, МПК D 06 F 7/04, публикация 2005 г. - прототип).A device for washing, containing a Converter that generates electric sinusoidal signals with a frequency of from 1 to 100 kHz, modulated by a frequency of from 10 to 500 Hz, and an emitter made in the form of a housing made of non-metallic material, the housing made of two components, and fixed inside the housing one source of ultrasonic vibrations (RF patent for utility model No. 49828, IPC D 06 F 7/04, publication 2005 - prototype).

Известное устройство обладает невысокой эффективностью в работе.The known device has a low efficiency in operation.

Задачей создания настоящей полезной модели является расширение арсенала технических средств, используемых в конструкциях ультразвуковых устройств для стирки, и создание устройства, обладающего повышенной эффективностью в работе и стабильностью параметров излучателя.The task of creating a real utility model is to expand the arsenal of technical means used in the design of ultrasonic washing devices, and to create a device with increased efficiency in operation and stability of the parameters of the emitter.

Сущность предлагаемой полезной модели заключается в следующем.The essence of the proposed utility model is as follows.

Ультразвуковое устройство для стирки содержит корпус и крышку, выполненные из полимерного материала, и расположенный в корпусе пьезокерамический преобразователь электрического высокочастотного сигнала в механические ультразвуковые колебания, залитый полимерным герметизирующим компаундом и соединенный электрически с внешним источником питания гибким влагозащищенным проводом, причем корпус и крышка имеют чашеобразную форму, при этом корпус содержит на своей наружной поверхности углубления, направленные вовнутрь устройства, а крышка выполнена в виде решетчатой конструкции с радиально расположенными ребрами жесткости.The ultrasonic washing device comprises a housing and a cover made of a polymeric material, and a piezoceramic transducer of an electric high-frequency signal into mechanical ultrasonic vibrations located in the housing, filled with a polymer sealing compound and electrically connected to an external power source by a flexible moisture-proof wire, the housing and the cover having a cup-shaped shape while the housing contains on its outer surface recesses directed into the inside of the device, and roofs ka is made in the form of a lattice structure with radially located stiffeners.

Пьезокерамический преобразователь выполнен в виде кольца, плоские контактные поверхности которого покрыты серебром.The piezoceramic transducer is made in the form of a ring, the flat contact surfaces of which are coated with silver.

На внутренней поверхности корпуса образованы радиально расположенные выступы для фиксации пьезокерамического преобразователя и провода, подводящего к преобразователю электрический сигнал.Radially arranged protrusions are formed on the inner surface of the housing for fixing the piezoceramic transducer and the wire leading to the transducer an electrical signal.

На наружной поверхности корпуса выполнено одно углубление, расположенное в центре поверхности, и ряд углублений, имеющих кольцевую форму и расположенных концентрично относительно центрального углубления.On the outer surface of the housing there is one recess located in the center of the surface and a series of recesses having an annular shape and arranged concentrically with respect to the central recess.

На поверхности крышки в ее центре выполнено углубление, направленное вовнутрь устройства, а вокруг него образованы сквозные отверстия, имеющие кольцевую форму и расположенные концентрично относительно углубления в центре.On the surface of the lid in its center there is a recess directed inward to the device, and through holes are formed around it, having an annular shape and located concentrically relative to the recess in the center.

Устройство дополнительно содержит резонатор, установленный между пьезокерамическим преобразователем и крышкой, и выполненный в виде плоской мембраны, на поверхности которой образованы центральный и периферийные выступы, содержащие сквозные каналы, The device further comprises a resonator mounted between the piezoceramic transducer and the cover, and made in the form of a flat membrane, on the surface of which are formed the Central and peripheral protrusions containing through channels,

взаимодействующие с внешней средой, при этом плоскость мембраны расположена перпендикулярно направлению механических колебаний преобразователя.interacting with the external environment, while the membrane plane is perpendicular to the direction of the mechanical vibrations of the transducer.

На фиг.1 чертежа изображено предлагаемое ультразвуковое устройство для стирки, вид со стороны крышки; на фиг.2 - ультразвуковое устройство, вид со стороны корпуса; на фиг.3 - разрез АА на фиг.1; на фиг.4 - ультразвуковое устройство на фиг.1 со снятой крышкой; на фиг.5 изображено предлагаемое ультразвуковое устройство с резонатором; на фиг.6 - изображен резонатор, вид сверху; на фиг.7 - разрез ББ на фиг.6.Figure 1 of the drawing shows the proposed ultrasonic washing device, view from the side of the lid; figure 2 is an ultrasonic device, a view from the side of the housing; figure 3 is a section AA in figure 1; figure 4 - ultrasonic device in figure 1 with the cover removed; figure 5 shows the proposed ultrasonic device with a resonator; figure 6 - shows the resonator, a top view; Fig.7 is a section of the BB in Fig.6.

Ультразвуковое устройство для стирки содержит корпус 1 и крышку 2, выполненные из полимерного материала, и расположенный в корпусе пьезокерамический преобразователь 3, залитый полимерным герметизирующим компаундом 4, являющимся акустически прозрачным для ультразвука. Компаунд герметизирует пьезокерамический преобразователь 3 и подходящий к нему провод 5 от внешней среды.The ultrasonic washing device comprises a housing 1 and a cover 2 made of a polymeric material, and a piezoceramic transducer 3 located in the housing, filled with a polymer sealing compound 4, which is acoustically transparent to ultrasound. The compound seals the piezoelectric transducer 3 and a suitable wire 5 from the external medium.

Пьезокерамический преобразователь 3 выполнен в виде кольца, плоские поверхности которого покрыты серебром и подключен проводом 5 к внешнему источнику питания (не показан).Piezoceramic transducer 3 is made in the form of a ring, the flat surfaces of which are coated with silver and connected by a wire 5 to an external power source (not shown).

Корпус 1 имеет чашеобразную форму и содержит на своей наружной поверхности углубления 6, 7, направленные вовнутрь устройства, причем углубление 6 расположено в центре поверхности, а углубления 7 имеют кольцевую форму и расположены концентрично относительно центрального углубления.The housing 1 has a cup-shaped shape and contains on its outer surface recesses 6, 7 directed inwardly of the device, the recess 6 being located in the center of the surface and the recesses 7 having an annular shape and arranged concentrically with respect to the central recess.

Крышка 2 выполнена в виде решетчатой конструкции с радиально расположенными ребрами жесткости 8. На поверхности крышки в ее центре выполнено углубление 9, направленное вовнутрь устройства, а вокруг него образованы сквозные отверстия 10, имеющие кольцевую форму и расположенные концентрично относительно углубления в центре.The cover 2 is made in the form of a lattice structure with radially arranged stiffening ribs 8. On the surface of the cover in its center there is a recess 9 directed towards the inside of the device, and through it holes 10 are formed, having an annular shape and located concentrically relative to the recess in the center.

Решетчатая конструкция крышки 2 обеспечивает контакт компаунда и водной среды, в которую, минуя переходные среды, непосредственно передаются ультразвуковые колебания преобразователя 3.The lattice design of the cover 2 provides contact between the compound and the aqueous medium, into which, bypassing the transitional medium, the ultrasonic vibrations of the transducer 3 are directly transmitted.

На внутренней поверхности корпуса 1 образованы радиально расположенные выступы 11, 12, служащие фиксаторами, в которых строго по центру корпуса крепится преобразователь 3. В пазах этих же фиксаторов крепится провод 5.On the inner surface of the housing 1, radially arranged protrusions 11, 12 are formed, which serve as clamps, in which the converter 3 is fixed strictly in the center of the housing. A wire 5 is fixed in the grooves of the same clamps.

В устройстве между пьезокерамическим преобразователем и крышкой может быть дополнительно установлен резонатор, выполненный в виде плоской мембраны 13, на поверхности которой имеются три периферийных 14 и один центральный 15 выступы со сквозными каналами 16 и 17 соответственно, которые взаимодействуют с внешней средой. Плоскость мембраны расположена перпендикулярно направлению механических колебаний преобразователя 3.In the device between the piezoceramic transducer and the cover, a resonator can be additionally installed, made in the form of a flat membrane 13, on the surface of which there are three peripheral 14 and one central 15 protrusions with through channels 16 and 17, respectively, which interact with the external environment. The membrane plane is perpendicular to the direction of mechanical vibrations of the transducer 3.

Для стирки белья устройство помещают в резервуар с моечной жидкостью и подключают к внешнему источнику питания.For washing clothes, the device is placed in a tank with washing liquid and connected to an external power source.

Расположенный в корпусе пьезокерамический преобразователь преобразует высокочастотный электрический сигнал в механические колебания ультразвукового диапазона и передает эти колебания в водную среду.The piezoceramic transducer located in the housing converts the high-frequency electrical signal into mechanical vibrations of the ultrasonic range and transmits these vibrations to the aqueous medium.

Повышение эффективности устройства, по сравнению с известными, достигается за счет особой формы корпуса 1 - небольшого по объему, но имеющего большую жесткость и большую площадь контакта с внешней средой. Волнообразные концентричные канавки, расположенные на поверхности дна корпуса 1, придают корпусу высокую жесткость. Такая конструкция хорошо передает во внешнюю среду механические колебания пьезокерамического преобразователя 3. За счет рельефной формы площадь поверхности корпуса 1 значительно увеличивается. Увеличение площади контакта с внешней средой вибрирующего корпуса увеличивает КПД Improving the efficiency of the device, compared with the known, is achieved due to the special shape of the housing 1 - small in volume, but having greater rigidity and a large area of contact with the external environment. Wavy concentric grooves located on the bottom surface of the housing 1, give the housing high rigidity. This design transmits well into the external environment the mechanical vibrations of the piezoceramic transducer 3. Due to the relief shape, the surface area of the housing 1 is significantly increased. The increase in the area of contact with the external environment of the vibrating housing increases the efficiency

излучателя. Этому же способствует углубление 6 в центре корпуса 1. Это углубление, кроме того, что увеличивает общую поверхность корпуса 1, входит внутрь кольцевого пьезокерамического преобразователя 3 в зоне наибольших радиальных механических колебаний преобразователя. И эти колебания кратчайшим путем передаются во внешнюю среду.emitter. The deepening 6 in the center of the housing 1 contributes to this. This depression, in addition to increasing the overall surface of the housing 1, enters the piezoelectric transducer 3 in the region of the greatest radial mechanical vibrations of the transducer. And these vibrations are transmitted in the shortest possible way to the external environment.

Эффективность излучателя также существенно увеличивается, если над пьезокерамическим преобразователем 3 расположить резонатор 13 (фиг.5).The efficiency of the emitter also increases significantly if a resonator 13 is placed above the piezoceramic transducer 3 (Fig. 5).

Резонатор содержит сквозные каналы 16, 17, оси которых расположены перпендикулярно направлению механических колебаний преобразователя. Аналогично углублению 6 на корпусе 1, эти отверстия в резонаторе непосредственно контактируют с внешней средой, увеличивая КПД излучателя.The resonator contains through channels 16, 17, the axes of which are perpendicular to the direction of mechanical vibrations of the transducer. Similar to the recess 6 on the housing 1, these holes in the resonator directly contact the external environment, increasing the efficiency of the emitter.

Стабильность параметров излучателя достигается за счет того, что преобразователь 3 жестко фиксируется в корпусе 1 в специальных держателях 11, 12. Это упрощает технологию сборки излучателя, обеспечивает единообразие параметров излучателя.The stability of the parameters of the emitter is achieved due to the fact that the transducer 3 is rigidly fixed in the housing 1 in special holders 11, 12. This simplifies the assembly technology of the emitter, ensures uniformity of the parameters of the emitter.

Заявляемый в качестве полезной модели излучатель позволяет увеличить звуковое давление, приводящее к повышению эффективности устройства, достичь стабильных параметров излучателя.Declared as a useful model, the emitter allows you to increase the sound pressure, leading to increased efficiency of the device, to achieve stable parameters of the emitter.

Claims

1. An ultrasonic washing device comprising a housing and a cover made of a polymeric material, and a piezoceramic transducer of an electrical high-frequency signal into mechanical ultrasonic vibrations located in the housing, filled with a polymer sealing compound and electrically connected to an external power source by a flexible moisture-proof wire, characterized in that the casing and the lid have a cup-shaped shape, while the casing contains inward recesses on its outer surface device, and the cover is formed as a lattice construction with radially extending ribs.

2. The device according to claim 1, characterized in that the piezoceramic transducer is made in the form of a ring, the flat contact surfaces of which are coated with silver.

3. The device according to claim 1, characterized in that on the inner surface of the housing are formed radially spaced protrusions for fixing the piezoelectric transducer and the wire leading to the transducer electrical signal.

4. The device according to claim 1, characterized in that on the outer surface of the housing there is one recess located in the center of the surface and a series of recesses having an annular shape and arranged concentrically with respect to the central recess.

5. The device according to claim 1, characterized in that on the surface of the lid in its center there is a recess directed towards the inside of the device, and through holes are formed around it having an annular shape and located concentrically relative to the recess in the center.

6. The device according to any one of claims 1 to 5, characterized in that it further comprises a resonator mounted between the piezoceramic transducer and the cover, and made in the form of a flat membrane, on the surface of which are formed the central and peripheral protrusions containing through channels interacting with external environment, while the membrane plane is perpendicular to the direction of mechanical vibrations of the transducer.