專利名稱：超聲波清潔裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及利用超聲波來去除污垢的超聲波清潔裝置。本發(fā)明更尤其涉及包括便于消費者使用的增強型和/或改進型超聲波清潔裝置。
背景技術：
超聲波清潔在工業(yè)中是眾所周知的清潔方法。例如，超聲波清潔可用于清潔浸于如氟代烴的共沸清潔溶劑之后或期間的電子元件。超聲波清潔還可以在很小的程度上用于家庭口腔衛(wèi)生，如超聲波牙刷。
用于去除居室表面，包括硬質表面和纖維表面上的污點和污垢的家用超聲波清潔裝置公開于以下專利中于1999年11月16日提交的臨時申請序列號為60/165,758的專利，和于2000年11月15日提交的國際申請PCT/US00/31431，以及于1999年11月16日提交的美國申請序號09/831,783，所有專利均引入本文以供參考。與超聲波能量共同使用時，清潔成分和組合物可提供令人驚訝和出乎意料的超級清潔能力，并且也已公開。這些超聲波清潔裝置可為消費者提供從多種家庭用品，包括但不限于纖維表面，如衣物、家具保護織物或其它織物，和地毯以及硬質表面上去除污垢和污漬的改進方式。
發(fā)明概述因此，本發(fā)明涉及適于消費者使用的增強型超聲波清潔裝置。
在一個實施方案中，本發(fā)明涉及一種超聲波清潔裝置，其包括外殼；適于以一定超聲波頻率振動的超聲觸頭(sonotrode)和安裝在裝置外殼上并適用于調節(jié)超聲觸頭振動位置的振幅的調節(jié)器。
在第二實施方案中，本發(fā)明涉及一種超聲波清潔裝置，其包括適于以一定超聲波頻率振動的超聲觸頭；適于接觸污面的頂端以及適于為超聲觸頭供應電流的電源，其中超聲觸頭頂端具有一定長度、寬度和厚度尺寸，且厚度尺寸基本小于長度或寬度尺寸。
在第三實施方案中，本發(fā)明涉及一種家用清潔裝置，其包括的超聲波清潔裝置包括適于以一定超聲波頻率振動的超聲觸頭；與該超聲波清潔裝置對接的底座(docking station)，該超聲波清潔裝置適用于從對接底座取出以與污面接觸；和與超聲觸頭連接并適于使超聲觸頭振動的電源。
在第四實施方案中，本發(fā)明涉及一種超聲波清潔裝置，其包括外殼；適于以一定超聲波頻率振動且適于接觸污面的超聲觸頭；適于為超聲觸頭供應電流的電源；以及適于從被清潔表面去除疏松污垢顆粒和殘余清潔組合物的真空源。
在第五實施方案中，本發(fā)明涉及一種超聲波清潔裝置，其包括適于以一定超聲波頻率振動的超聲觸頭，且該超聲觸頭具有一適于接觸被清潔表面的超聲觸頭頂端，以及適于為超聲觸頭供應電流的電源，其中該超聲觸頭具有筆形罩，并且通過纜線與電源連接。
在第六實施方案中，本發(fā)明涉及一種超聲波清潔裝置，其包括外殼；適于以一定超聲波頻率振動且適于接觸污面的超聲觸頭；適于為超聲觸頭供應電流的電源；以及多個可互換的超聲觸頭頂端。
在第七實施方案中，本發(fā)明涉及一種超聲波清潔裝置，其包括外殼；包括罩和頂端的超聲觸頭，其中超聲觸頭適于以一定超聲波頻率振動且適于接觸污面；以及適于為超聲觸頭供應電流的電源；其中所述罩具有適于為優(yōu)化清潔效果而采用的利于超聲觸頭頂端相對于污面優(yōu)化定位的構型。
在第八實施方案中，本發(fā)明涉及一種超聲波清潔裝置，其包括具有球形頂部的適于接觸污面的超聲波超聲觸頭。
在第九實施方案中，本發(fā)明涉及一種手持式超聲波清潔裝置，其包括外殼；安裝在外殼的外表面之上的手柄；適于以一定超聲波頻率振動且適于接觸污面的超聲觸頭；以及適于為超聲觸頭供應電流的電源。
在第十實施方案中，本發(fā)明涉及一種超聲波清潔裝置，其包括外殼；適于以一定超聲波頻率振動且適于接觸污面的超聲觸頭；適于為超聲觸頭供應電流的電源；以及適于變亮來為操作者指示裝置狀態(tài)的指示燈。
在第十一實施方案中，本發(fā)明涉及一種超聲波清潔裝置，其包括外殼；適于以一定超聲波頻率振動且適于接觸污面的超聲觸頭；適于為超聲觸頭供應電流的電源；儲存第一超聲波清潔組合物的第一貯液器；以及儲存第二超聲波清潔組合物的第二貯液器；其中該超聲波清潔裝置適于允許超聲波清潔組合物受控分配至污面，而同時通過超聲觸頭來發(fā)出超聲波，且其中該超聲波清潔裝置還包括一選擇器，用于選擇將哪一種成分分配至污面。
在第十二實施方案中，本發(fā)明涉及一種超聲波清潔裝置，其包括外殼；適于以一定超聲波頻率振動且適于接觸織物污面的超聲觸頭；適于為超聲觸頭提供交流電的可調電源；以及根據(jù)將要清潔的織物表面的類型進行電源調節(jié)的使用說明。
在第十三實施方案中，本發(fā)明涉及一種超聲波清潔裝置，其包括外殼；適于以一定超聲波頻率振動且適于接觸污面的超聲觸頭；適于為超聲觸頭供應電流的電源；以及如何使被清潔表面達到最佳清潔效果的超聲觸頭最佳定位的使用說明。
在第十四實施方案中，本發(fā)明涉及一種超聲波清潔裝置，其包括外殼；適于以一定超聲波頻率振動且適于接觸污面的超聲觸頭；適于為超聲觸頭供應電流的電源；以及如何操作該裝置的使用說明，包括非言語提示。
依照本發(fā)明的超聲波清潔裝置的實施方案包括下列功能特征利于消費者使用超聲波清潔裝置，提高了消費者使用超聲波清潔裝置的安全性，和/或提高了消費者使用超聲波清潔裝置的清潔效率。由以下詳細說明，本發(fā)明這些以及其它目的和優(yōu)點將變得更加顯而易見。
附圖簡述參照以下附圖可更充分地理解以下詳述

圖1為依照本發(fā)明的超聲波清潔裝置的一個實施方案的示意圖；圖1a為在圖1實施方案中所述的超聲觸頭的放大透視圖；圖2a和2b為依照本發(fā)明的超聲觸頭的一個實施方案的示意圖；圖2c和2d為依照本發(fā)明的超聲觸頭頂端的兩個附加實施方案的示意圖3a為超聲波清潔裝置與對接底座相結合的第一實施方案，該對接底座在本發(fā)明的家用清潔裝置上提供；圖3b為超聲波清潔裝置與對接底座相結合的第二實施方案，該對接底座在本發(fā)明的家用清潔裝置上提供；圖4a為依照本發(fā)明的手持式超聲波清潔裝置的一個實施方案的前透視圖，該手持式超聲波清潔裝置包括一個整體手柄；圖4b為圖4a所示手持式超聲波清潔裝置的后透視圖；圖5a-5f為包括在本發(fā)明的超聲波清潔裝置的一個實施方案中的多個可互換超聲觸頭頂端的示意圖；圖6為依照本發(fā)明的超聲波清潔裝置的一個實施方案，該超聲波清潔裝置包括真空源；圖7為依照本發(fā)明的超聲波清潔裝置的示意圖，該超聲波清潔裝置包括可取出且可替換的清潔組合物貯液器；以及圖8a-8c為依照本發(fā)明的超聲波清潔裝置的非言語提示說明的示意圖。
圖中所描述的實施方案僅為說明性的，并不旨在限定本發(fā)明權利要求書所限定的本發(fā)明。此外，參照詳細描述可更全面地理解圖中和本發(fā)明的單獨特性。
發(fā)明詳述本發(fā)明涉及超聲波清潔裝置，其包括增強型以利于消費者使用，提高消費者使用該裝置的安全性，和/或提高清潔效果和/或裝置的使用效率。
本發(fā)明中使用的短語“超聲波”清潔是指采用超聲波進行清潔的方法或裝置，超聲波即頻率超出人的聽覺范圍的縱波，其中這些波的頻譜范圍可在16kHz至10MHz之間。
超聲波清潔產(chǎn)品既可用于硬質居室表面也可用于纖維表面。“纖維表面”包括任何織物表面，如衣服，包括但不限于，襯衫、褲子、女裝、裙子、罩衫、手套、帽子和鞋子，家具保護織物，如家具和轎車車座、亞麻布、窗簾、緯帳、地毯、小地毯、掛毯、襯墊、抹布等?！袄w維表面”可以由，例如，天然纖維如棉、毛或絲構成；人造纖維，如聚酯、人造絲或滌綸；或天然和人造纖維的混合物，如滌棉布混合物?！坝操|家用表面”包括家居環(huán)境內傳統(tǒng)上被認為是無生命的硬質表面的任何表面，如餐具、板、玻璃、刀具、炊事用具，并且還包括其它表面如櫥房柜臺表面、洗碗池、玻璃器皿、窗戶、搪瓷表面、金屬表面、瓷磚、浴缸、墻壁、天花板、地板等。的確，依照本發(fā)明來使用裝置可顯著提高在多種表面上去除居室內因食物、草屑、油脂物或身體污垢等產(chǎn)生的污漬的能力。
如本領域所知，超聲波超聲觸頭通過對陶瓷材料施加電壓從而產(chǎn)生超聲波，這種材料也被稱作壓電晶體材料或PZT。以所需的振動頻率施加交流或直流方式的電壓，使得陶瓷材料產(chǎn)生運動。陶瓷材料與轉換器連接，該轉換器典型地包括一個轉換器部分和一個能夠放大陶瓷材料運動的發(fā)聲部分。發(fā)聲部分包括一個頂端，在本發(fā)明中稱為超聲觸頭頂端，用于接觸污面。陶瓷材料、轉換器和包括頂端的發(fā)聲部件所組成的裝置通常在本發(fā)明中稱為超聲觸頭，這些元件的外殼稱為超聲觸頭罩。
不受理論的限制，據(jù)信超聲波能量通過激發(fā)氣穴及產(chǎn)生熱量增強清潔效果。氣穴是一種在液體學中充分描述的現(xiàn)象，其是指細微氣泡的反復形成與內爆，導致在液體中產(chǎn)生高壓振動波，并在局部可產(chǎn)生極高溫度。熱量也可由陶瓷材料、轉換器、發(fā)聲部件、被清潔表面、污垢和液態(tài)清潔組合物等吸收聲波能量產(chǎn)生。這種吸收也可定義為內部的摩擦作用，與在上述不同材料接觸的界面處產(chǎn)生熱量的摩擦同時發(fā)生。不受理論的限制，據(jù)信通過氣穴和熱量產(chǎn)生的超聲波能量可提高污垢的再水化與軟化作用，從而使其易于清潔。據(jù)信這一點可通過產(chǎn)生上述振動波來增加清潔溶液進入污垢的滲透率而實現(xiàn)。這些振動波，局部與熱量結合，可破壞污垢與基質之間的粘合連結。摩擦熱量與氣穴熱量兩者也可激活特定化學(如熱活化漂白)作用，從而顯著提高清潔效果。
通過使用本發(fā)明超聲波裝置，可去除污垢和污漬，而無需利用手或在宏觀上使用額外力、摩擦作用、壓力或其它在玷污材料或表面上可導致磨損的處理方式。如此，則使用者無需采用手工力量來除去污垢或污漬，從而方便了消費者。
在整個本發(fā)明說明書和權利要求書中，污垢或污面是指而且包括污垢、污面、污漬、污跡表面，和/或需清潔的表面。
依照本發(fā)明超聲波清潔裝置包括適于以一定超聲波頻率振動的超聲觸頭。例如，圖1為依照本發(fā)明的超聲波清潔裝置的示意圖。裝置10包括外殼12和超聲觸頭14。電源13裝于外殼12中，為超聲觸頭供應電流，其以虛線方式示于圖1中。在圖1所示實施方案中，超聲觸頭通過纜線15，具體地講在15a處與電源連接。如上所述，超聲觸頭振動頻率可在每秒幾個周期至每秒數(shù)十億個周期的范圍內。典型地，超聲觸頭適于以約10kHz至約100kHz的頻率振動。在更為具體的實施方案中，超聲觸頭適于以約25kHz至約50kHz的頻率振動，更具體地講，以約30kHz至約50kHz的頻率振動。
在一個實施方案中，超聲波清潔裝置可具有調節(jié)器，用于調節(jié)超聲觸頭振動的幅度。例如，振幅調節(jié)器可包括適于對傳送至超聲觸頭電能進行調節(jié)的電位計，從而可在超聲觸頭振動的位置調節(jié)振幅。參考本發(fā)明說明書，在超聲觸頭振動的位置調節(jié)振幅的其它方式對本領域的技術人員將是顯而易見的。在一個實施方案中，振幅調節(jié)器安裝在超聲波清潔裝置的外表面上，以便于使用裝置的消費者進行調節(jié)。如圖1a所示，振幅調節(jié)器可包括安裝在外殼12的外表面上的標度盤16，或可供選擇地，可包括安裝在超聲觸頭罩20上的標度盤18，則其與超聲觸頭頂端17相鄰。
超聲觸頭振動位置的頻率可參照裝置的使用進行選擇。在一個實施方案中，優(yōu)選振幅可在約1微米至約100微米之間，更具體地講在約10微米至約50微米之間，且更具體地講在約20微米至約30微米之間進行調節(jié)。更高值的振幅適于獲得對牢固基質，例如硬質表面、地毯、鞋、沙發(fā)等的良好清潔效果，而這些范圍的較低值優(yōu)選適用于較柔軟的基質，包括衣物織物如粗斜紋棉布、人造絲等。同樣地，更難于清除或藏匿更深的污垢可使用更大振幅，而更輕或表面性的污垢則可采用較小的振幅。這樣，本發(fā)明超聲波清潔裝置的振幅調節(jié)器可允許消費者根據(jù)所需清潔的基質和/或污垢來定制超聲波清潔使用的振幅。這使得消費者可避免損壞易損的基質，而對更結實的基質或難于清除的污垢可獲得良好的深層清潔效果。
在一個更具體的實施方案中，振幅調劑器可具有反饋系統(tǒng)，該系統(tǒng)適于在操作過程中或調節(jié)電源時保持超聲觸頭振動的幅度。例如，施加于與污面相接觸的超聲觸頭頂端的壓力可能有導致超聲觸頭的振幅變化的傾向。因此，反饋系統(tǒng)可調節(jié)電源以在裝置操作過程中保持振幅基本恒定。這類包括相位鎖定放大器等的反饋系統(tǒng)在電子領域為人所熟知，且在本發(fā)明中可加以利用。
在一個實施方案中，超聲波清潔裝置包括至少一個盛裝超聲波清潔組合物的貯液器和將超聲波清潔組合物遞送至需使用該裝置清潔的污面的遞送系統(tǒng)。本發(fā)明所公開的適用于超聲波清潔裝置的組合物在1999年11月16日提交的共同未決專利申請09/831,783中進行了詳細說明。在另外的實施方案中，超聲波清潔裝置包括至少兩個盛裝超聲波清潔組合物的貯液器，其組合物適于特定的清潔應用。例如，在一個實施方案中，第一貯液器裝有適于濕洗，如含水洗滌應用的超聲波清潔組合物；而第二貯液器裝有適于干洗應用的超聲波清潔組合物。在其它實施方案中，可提供分裝不同清潔組合物的貯液器，這些組合物尤其分別適用于易損織物如絲綢或人造絲；天然織物如棉織物，和/或更結實的織物如地毯或家具保護織物。這樣，超聲波清潔裝置具有選擇器，用于選擇不同的貯液器裝載的超聲波清潔組合物供應來用于污面。
例如，在圖1所示的實施方案中，超聲波清潔裝置包括貯液器22a、22b、22c和22d，其分別包含四種不同的超聲波清潔組合物，置于外殼12中并以虛線顯示。選擇器24被提供以用于選擇某一貯液器，以根據(jù)所需清潔基質提供特定的超聲波清潔組合物。如圖1所示，貯液器22a-22d通過纜線15與超聲觸頭14連接。纜線15因而優(yōu)選為雙芯纜線，其可提供電源13與超聲觸頭14之間的電氣連接，并可通過纜線部分15b提供貯液器22a-22d之間的液體通道。因此，選擇器24的移動可控制纜線部分15b的閥門，以開啟貯液器22a-22d中選定的某一貯液器，并關閉其余貯液器，從而使超聲波清潔組合物從開啟的貯液器通過纜線15b流向超聲觸頭14。如圖1a所示，超聲觸頭具有出口28用于將超聲波清潔組合物分配至需清潔的表面。
在另一實施方案中，超聲波清潔裝置適于允許按消費者的要求將超聲波清潔組合物從貯液器受控分配至需要清潔的污面，而同時通過超聲觸頭將超聲波傳送至該處。例如，如圖1所示，超聲觸頭14具有分配執(zhí)行器26，以便將超聲波清潔組合物通過纜線15并經(jīng)出口28鄰近超聲觸頭頂端處根據(jù)消費者的需要從選擇的貯液器進行分配。
本領域的技術人員將意識到，本發(fā)明的裝置可具有其它不同構型。例如，超聲觸頭罩可包括可再充電電源和/或用于容納超聲波清潔組合物的可再填充貯液器，這樣就不需纜線連接至電源和/或清潔組合物貯液器。
根據(jù)本發(fā)明，盡管超聲波清潔裝置所采用的超聲觸頭可具有任何形狀、大小和構型，在一個優(yōu)選實施方案中，超聲觸頭14包括一個罩，該罩如附圖1所示為筆形，因此便于消費者舒適方便地安置。注意圖1a公開了根據(jù)本發(fā)明的筆形罩的一個示例性實施方案的更為詳細的透視圖。更具體地講，筆形罩20包括適于消費者可像握著書寫筆那樣舒適抓握的構型30。構型30使得消費者以熟悉的方式舒適地抓握超聲觸頭。除此之外，筆形罩20的構型30優(yōu)選適于使超聲觸頭頂端便于相對污面進行最優(yōu)化的安置，從而使清潔效果最優(yōu)化。在一個實施方案中，優(yōu)選將超聲觸頭頂端置于與需清潔的表面基本垂直的位置。這樣，優(yōu)選罩的構型適于消費者以相對于污面約45度至約135度、更具體地講，約70度至約110度的角度握持超聲觸頭。
在本發(fā)明其它的實施方案中，超聲波清潔裝置包括具有特殊幾何構型的超聲觸頭頂端。在一個實施方案中，超聲觸頭頂端具有一定長度、寬度和厚度尺寸，其中厚度尺寸小于長度或寬度尺寸。在該實施方案中，其中超聲觸頭頂端的厚度尺寸基本上小于長度或寬度尺寸，增加了適于接觸污面的超聲觸頭頂端表面積。然而，不受理論的限制，據(jù)信超聲觸頭頂端的接觸表面積與固定功率設置的超聲觸頭振幅、轉換器和壓電晶體材料之間有直接關系。這樣，所述超聲觸頭頂端就能以相對較低的功率設置提供良好的清潔效果。由于易損織物可能會在高功率設置下受損，這對于獲得清潔易損織物的良好效果是非常有利的。在一個實施方案中，具有上述幾何形狀的超聲觸頭頂端為刃狀，如圖2a和2b所示的正面和側視示意圖所示。很明顯，與最小的尺寸相比(其被稱為厚度T，如附圖2b所示)，圖2a所示的刃狀超聲觸頭頂端的長度L和寬度W更大。優(yōu)選地，超聲觸頭頂端的厚度小于3mm、更優(yōu)選小于2mm、最優(yōu)選不超過1mm。
在本發(fā)明超聲波清潔裝置的另一實施方案中，超聲波超聲觸頭包括一個球形頂端部分。示例性的球狀頂端如圖2c和2d所示。圖2c所示的實施方案包括一個大致的整球，而圖2d所示的實施方案包括一個半球。這些超聲觸頭頂端的球狀有利于使頂端基本垂直于需清潔的表面。除此之外，球狀超聲觸頭頂端被振動時，頂端將沿徑向擴展，這樣，與其它幾何形狀的超聲觸頭頂端相比加熱更為迅速。由于更多能量散入熱量，這樣就能更迅速地激活結合使用的超聲波清潔組合物的化學反應。例如，采用熱激活漂白組分的超聲波清潔組合物與球狀超聲觸頭頂端結合使用更有優(yōu)勢，以更快和更好地除去可漂白污垢和污漬。這樣，球狀超聲波超聲觸頭頂端可提供改進的超聲波清潔效果。
球形超聲觸頭頂端可由多種材料制成，包括例如不銹鋼，這是制作超聲觸頭頂端的常規(guī)材料。有利的是，球形超聲觸頭頂端也可由其它易于成形的材料，如鋁、鎢、黃銅等制成。盡管通常并不選擇鋁作為其它幾何形狀頂端的成形材料，因為它不能夠足夠快速加熱以獲得所需的清潔效果，不過令人意外地發(fā)現(xiàn)球形超聲觸頭頂端可由鋁制成，因為球形可使鋁足夠快速地加熱，因此可用于實際應用。因為該實施方案超聲觸頭頂端的球形構型可更快速地加熱，為了提供特定的加熱要求，與其它幾何構型的頂端相比，超聲觸頭頂端可以是更小的尺寸。另外，本領域的技術人員將意識到，由鋁制成的超聲觸頭頂端更有利，因為鋁比不銹鋼或鎢更便宜，并且要加工成所需形狀也更經(jīng)濟。
根據(jù)本發(fā)明，超聲波清潔裝置中所采用的超聲觸頭頂端可包括一個或多個涂層，以改進清潔過程和/或保護超聲觸頭頂端。適用的涂層包括但不限制于鉻、鎳、鐵、鎘、銅、黃銅或其組合物，或有機涂層材料，如Teflon等。
可任選地，外殼12和/或超聲觸頭14可包括一個或多個指示燈31，用于在操作裝置期間可選擇性地變亮。例如，可變亮其中一個指示燈31以指示正在將電能輸送至超聲觸頭14。在另一實施方案中，當與超聲觸頭在液體通道連接的貯液器中超聲波清潔組合物減少至預定含量時，可選擇性地變亮指示燈31的其中之一。另外，若裝置發(fā)生故障，可選擇性地變亮指示燈31其中之一。指示燈可包括燈泡和發(fā)光二極管(LED)等。
超聲波清潔裝置還可包括一個適于照亮污面的光源。例如，在如圖1a所示的實施方案中，超聲觸頭14的筆形罩20包括光源32，該光源32適于照亮由超聲觸頭頂端17所接觸的表面。在一個實施方案中，光源32可由消費者通過移動開關34選擇性地激活，其中開關34位于超聲觸頭罩上，如圖1a所示?？晒┻x擇地，光源32可在電源輸送至超聲觸頭的任何時候自動開啟。
在另一實施方案中，根據(jù)本發(fā)明的超聲波清潔裝置包括一個具有多個可互換超聲觸頭頂端的超聲觸頭。例如，如圖5a-5f所示，可提供多個超聲觸頭頂端，其中每個頂端包括一個連接器300，用于將超聲觸頭頂端連接至超聲觸頭的其余部分。優(yōu)選地，如前所述，超聲觸頭罩為筆狀，并包括可釋放地鎖定各超聲觸頭頂端的裝置。適當?shù)倪B接器對于本領域的普通技術人員是顯而易見的，而其特定構型對于本發(fā)明超聲波清潔裝置不起決定作用。作為實施例，連接器可包括螺紋和鎖定夾等等。如圖5a-5f所示，為了適應超聲波清潔裝置清潔各種基質的用途，和/或為了清潔這種基質上的各類污物，超聲觸頭頂端可具有不同形狀和/或大小。
在另一實施方案中，超聲觸頭具有溫度傳感器34，例如適于感應壓電晶體溫度的熱電偶。溫度傳感器與一開關(未顯示)偶連，若感應到的壓電晶體的溫度大于預設的最大許可溫度，則該開關適于中斷自電源13輸送至超聲觸頭14的電流。例如，若感應到壓電晶體的溫度大于約90℃，更具體講大于約80℃，或甚至更具體地講大于約70℃，可通過調節(jié)傳感器34和開關來中斷自電源輸送至超聲觸頭的電流。
在另一實施方案中，本發(fā)明涉及包括一個超聲波清潔裝置的家用清潔裝置。更具體地講，本發(fā)明的家用清潔裝置包括一個超聲波清潔裝置。該裝置包括適于以超聲波頻率振動的超聲觸頭；用于與超聲波清潔裝置對接的底座，該超聲波清潔裝置適于從對接底座上卸下以接觸污面；與超聲觸頭相連并適于振動超聲觸頭的電源。電源可永久置于家用清潔裝置內，或可與超聲觸頭一起從對接底座上取下。
家用清潔裝置的第一個示例性實施方案如圖3a所示。參見圖3a，家用器具僅部分顯示在100處，并包括一個凹形對接底座102，用于放入筆形超聲觸頭104和雙芯纜線106，該雙芯纜線既使超聲觸頭與電源108實現(xiàn)電氣連接，又使超聲觸頭與超聲波清潔組合物貯液器109a和109b之間形成流體通道。呈開關形式的選擇器111被提供以用于從貯液器109a和109b中進行選擇，從而將不同的清潔組合物供于超聲觸頭104。在如圖3a所示的實施方案中，具有鋼筆形狀和大小的超聲觸頭具有相對圓滑的設計，這樣對接底座構型便可相對緊湊。纜線可為任何所需長度，以方便消費者使用超聲觸頭。
本領域的技術人員將意識到，在該實施方案中可提供其它不同構型的超聲觸頭。例如，圖3b顯示了本發(fā)明家用清潔裝置的第二個示例性實施方案。該裝置150包括一個安裝在外部的對接底座152用于接納超聲波清潔裝置153，該清潔裝置包括一個筆形超聲觸頭154。超聲波清潔裝置153還包括一個具有可再充電電源(未顯示)的外殼156，和/或一個用于容納清潔組合物的可再填充貯液器(未顯示)。纜線158提供自電源至超聲觸頭154的電氣連接，和/或為外殼156中的超聲觸頭和清潔組合物貯液器之間提供液體通道，此外，對接底座也可具有充電端口160，以對包含在外殼中的可充電電源進行再充電。如從圖3b中可明顯看出，外殼156可擱置于對接底座的表面162上，由此便可從端口160至外殼156上的一個配對端口(未顯示)進行再充電，并可實現(xiàn)與可再充電電源的連接。超聲觸頭154可置于一個固定環(huán)164上，以方便進入超聲觸頭，和/或避免對接底座中的超聲觸頭造成損壞。
超聲波清潔裝置與家用裝置的集成使超聲波清潔裝置與其它家用清潔裝置提供的清潔技術更便于結合使用。例如，超聲波清潔裝置和對接底座可配置于家用衣物護理裝置中，如洗衣機、烘干機、熨衣架或壓衣機，以使消費者在除去污垢或污漬的同時洗滌、干燥或壓熨衣物。例如，在將衣物放入洗衣機前，消費者可方便地使用超聲波清潔裝置對污垢或污漬進行預處理。當消費者典型地在裝滿和/或倒空洗衣機的同時檢查衣物，這種融合在洗衣機中尤其有利。可供選擇地，超聲波清潔裝置和對接底座可與自動洗碗機結合配置，以允許在自動洗碗機中洗滌餐具和盤碟之前除去這些用具上的污垢和污漬。而在另外一個實施方案中，超聲波清潔裝置和對接底座配置于家用真空吸塵器中，消費者便可在常規(guī)家用真空吸塵的過程中使用超聲波清潔裝置清潔室內裝飾物、地毯和窗簾等。由于這種傳統(tǒng)家用器具的詳細資料在各個領域已是眾所周知，本文不再提供這種器具的詳細說明。
對接底座102可選擇性地包括一個蓋或門，用于打開或關閉對接底座。如圖3a所示，鉸鏈112上備有門110，以朝箭頭方向A打開并可放入對接底座。本領域的技術人員應認識到可采用附加的對接底座門或蓋。例如，蓋可從關閉覆蓋狀態(tài)移為開放狀態(tài)以獲取超聲觸頭。
在另外一個實施方案中，超聲波清潔裝置包括一個手持式裝置，該手持式裝置具有外殼和位于外殼外表面的手柄。超聲波清潔裝置還包括超聲觸頭和包含于上述任一實施方案中的電源。手持式超聲波清潔裝置的示例性實施方案如附圖4a和4b所述。圖4a為手持式超聲波清潔裝置200的前透視圖，而圖4b為手持清潔裝置200的后透視圖。如圖4a和4b所示，手持式清潔裝置200包括外殼202和位于外殼外表面的手柄204。在一個優(yōu)選實施方案中，手柄204與外殼202整體模壓于外殼上部，并具有一個使消費者易于抓握的手柄和運輸超聲波清潔裝置的構型。外殼可由任何適用的材料制成，在一個具體的實施方案中，外殼由模壓塑料制成。為方便消費者運輸，優(yōu)選地，超聲波清潔裝置體積緊湊、重量輕，并且優(yōu)選重量小于約8磅(3,62kg)。
在圖4a和4b所示的實施方案中，超聲波清潔裝置包括一個與電源(未顯示)相連的超聲觸頭206，其中電源內置于外殼202中。為便于提供的裝置重量輕，內置于外殼202中的電源可包括一個電子升壓變壓器。用適當長度的纜線208將超聲觸頭與電源連接。在一個優(yōu)選實施方案中，纜線208包括雙芯纜線，不僅將超聲觸頭與電源進行電氣連接，而且將超聲觸頭與內置于外殼202中的一個或多個超聲波清潔組合物貯液器用流體通道連接。面板210備有窗口211，便于允許消費者監(jiān)控貯液器中清潔組合物的含量。優(yōu)選地，貯液器可再裝填或包括可替換筒，可通過面板210獲取所提供的貯液器。便利地，面板210備有手柄213，這有利于移動或打開面板210進入清潔組合物貯液器，如圖4b所示。
可再裝填貯液器的一個實施方案如圖7所示。包括外殼202的超聲波清潔裝置200備有一空腔250，用于固定清潔組合物的可再裝填貯液器252。如圖7所示，貯液器252的頂面包括附圖4b中所示的面板210，具有窗口211和手柄213?？蓪①A液器252自附圖7所示的垂直位置進行旋轉并插入凹處250，這樣，面板210便與外殼202的鄰近外表面平齊。一旦插入凹處250，貯液器就與纜線254形成液體通道，從而將清潔組合物供與超聲觸頭256。
如附圖4b所示，超聲波清潔裝置的外殼202優(yōu)選包括一個適于在未使用超聲波清潔裝置時放入超聲觸頭的對接底座230。附圖4b中的虛線顯示超聲觸頭被放入對接底座230中。為易于將超聲觸頭固定在該處，并防止在運輸超聲波清潔裝置時超聲觸頭從對接底座中意外脫落，對接底座230的尺寸優(yōu)選略大于超聲觸頭的尺寸。便利地，可在外殼202上配備纜線固定器212，在裝置儲存期間，可將纜線208纏繞在纜線固定器212上。
在如圖4a所示的一個優(yōu)選實施方案中，振幅調節(jié)器214包括一個位于外殼202上的可調標度盤，如前面所述，進行超聲波清潔時，可幫助調節(jié)超聲觸頭振動時的振幅。又如圖4a所示，外殼還可備有一個電源開關216和一個或多個指示燈218、220，適于為操作者照亮以指示超聲波清潔裝置的運行狀況。指示燈218、220可由發(fā)光二極管、電燈泡或本領域已知的其它燈光指示器形成。在一個實施方案中，當電源開關216處于插入位置向消費者顯示已對超聲觸頭供電時，指示燈218顯示為亮。在另外一個優(yōu)選實施方案中，當通過纜線208與超聲觸頭相連的超聲波清潔組合物貯液器中的含量較低或為空時，指示燈220顯示為亮。該指示燈可安排在鄰近液位計，如圖4b所示的窗口211處。在另外一個實施方案中，當超聲波清潔裝置出現(xiàn)故障時，指示燈222顯示為亮。而在另外一個實施方案中，超聲波清潔裝置可備有一個開關(未顯示)，使用超聲波清潔裝置時，若通過纜線208與超聲觸頭相連的超聲波清潔組合物貯液器為空，該開關適于切斷施加到超聲觸頭上的電流。這樣，只有當仍有超聲波清潔組合物可供超聲觸頭使用時，該安全開關才允許啟動超聲波清潔裝置。
在另外一個實施方案中，根據(jù)本發(fā)明，超聲波清潔裝置包括外殼、超聲觸頭、電源和適于除去被清潔表面上疏松污漬和/或殘留清潔組合物的真空源。在該實施方案中，超聲波清潔裝置可作為傳統(tǒng)家用真空用具的一部分使用，如前面詳細描述；或者，可供選擇地，可在超聲波清潔裝置的外殼內安裝一個相對較小的真空源。這種超聲波清潔裝置的一個示例性實施方案如圖6所示。參見圖6，超聲波清潔裝置200有一個外殼202，這個外殼不僅包括一個電源，還包括一個真空源。真空源(未示于圖中)與一條從外殼202延伸出來的軟管260相連，該軟管用于收集被清潔表面上的污垢(如微粒污垢)，并將收集到的污垢轉移至真空源的貯液器中。本領域已知的任何真空源都可用于該實施方案，優(yōu)選采用手提式真空吸塵所用類型的密集型真空源。為使軟管的入口261保持在被清潔表面的附近，可通過彈性條262等將軟管連接到超聲觸頭264上。同樣，為防止軟管260與纜線266相纏結(纜線266連接超聲觸頭264與電源，和/或外殼202中的清潔組合物貯液器)，還可再安裝一個彈性條連接器268或本領域已知的其它連接器。
在其它實施方案中，超聲波清潔裝置包括便于消費者使用超聲波清潔裝置的說明。例如，該說明可適于幫助操作者選擇合適的超聲波清潔組合物分配至需要清潔的表面，如根據(jù)需要清潔的織品的類型，即易損的或結實的，和/或根據(jù)清潔的類型，即濕洗或干洗的方式進行操作?？晒┻x擇地，或除此之外，這種說明可適于幫助操作者選擇適當?shù)某曈|頭頂端幾何形狀和尺寸。同樣地，可提供針對需要清潔織物表面類型調節(jié)電源或超聲觸頭振動振幅的說明。例如，這些說明推薦對更易損的織物設置為低功率或小振幅，并推薦對更結實的織物基質、地毯、室內裝飾等設置為高功率或大振幅。而且，可提供相對于污面使清潔效果最優(yōu)化的超聲觸頭最佳定位的用法說明。如前所述，在一個優(yōu)選實施方案中，超聲觸頭頂端定位在相對于需清潔的表面大致垂直的位置，并可提供如何以這種方式定位超聲觸頭頂端或固定罩以使頂端位置最優(yōu)化的說明?？商峁┯糜谠鰪娀蜃顑?yōu)化超聲波清潔裝置使用的其它說明。根據(jù)本發(fā)明，包括于超聲波清潔裝置中的說明可包括言語說明和/或非言語提示或說明。在一個優(yōu)選實施方案中，可將言語說明與非言語提示結合提供，其中，非言語提示增強消費者對言語說明的理解和/或改進裝置的使用性能。圖8a-8c顯示了示例性的非言語提示說明。在圖8a-8c的每幅圖中，非言語提示在圖的左邊顯示低設置，在圖的中間部分顯示中設置，在圖的右邊顯示了高設置。8a-8c這些設置可指超聲觸頭頂端的尺寸、振幅設置、電源設置、織物或表面的結實程度、污染類型、尺寸或清潔組合物等。
本發(fā)明所描述的具體說明和實施方案其本質僅為示例性的，并不旨在對由本權利要求確定的本發(fā)明進行限定。根據(jù)上述說明，其它實施方案和實施例對本領域任一技術人員而言是顯而易見的，并且在本發(fā)明的范圍之內。
權利要求
1.超聲波清潔裝置，其包括外殼；適于以超聲波頻率振動的超聲觸頭；和安裝在所述裝置外表面上并適于調節(jié)所述超聲觸頭振動時的振幅的調節(jié)器。
2.如權利要求1所述的超聲波清潔裝置，其中所述振幅調節(jié)器適于調節(jié)所述超聲觸頭振動的振幅，所述振幅在約1微米至約100微米的范圍內，優(yōu)選在約10微米至約50微米的范圍內，更優(yōu)選在約20微米至約30微米的范圍內。
3.如權利要求1或2中任何一個所述的超聲波清潔裝置，其中所述超聲觸頭包括適于接觸污面的頂端，和所述裝置還包括適于為所述超聲觸頭輸送電流的電源，其中所述超聲觸頭的頂端具有長度、寬度和厚度尺寸，且其中所述厚度尺寸小于所述長度和寬度尺寸，并且優(yōu)選小于3毫米，更優(yōu)選小于2毫米，和最優(yōu)選不大于1毫米。
4.如權利要求3所述的超聲波清潔裝置，其中所述超聲觸頭適于以約10kHz至約100kHz、優(yōu)選約25kHz至約50kHz、更優(yōu)選約30kHz至約50kHz的頻率和/或以約1微米至約100微米的振幅振動。
5.如前述任一項權利要求所述的超聲波清潔裝置，其中所述裝置通過能夠接受所述超聲波清潔裝置的對接底座、適于從所述對接底座中取出以用于接觸污面的所述超聲波清潔裝置、和與所述超聲觸頭相連接并適于使所述超聲觸頭振動的電源，與家用清潔器件相連。
6.如前述任一項權利要求所述的超聲波清潔裝置，其中裝置還包括至少一個超聲波清潔組合物貯液器。
7.如前述任一項權利要求所述的超聲波清潔裝置，所述裝置還包括適于從被清潔表面去除疏松污垢顆粒和殘余清潔組合物的真空源。
8.如權利要求3所述的超聲波清潔裝置，其中所述頂端與其它超聲觸頭頂端可互換。
9.如前述任一項權利要求所述的超聲波清潔裝置，其中所述裝置還包括為獲得最佳清潔效果而用于使所述超聲觸頭相對于污面進行最佳定位的說明。
10.如權利要求9所述的超聲波清潔裝置，其中所述說明包括非言語提示，以使用戶更好地理解言語說明或改進的裝置性能。
全文摘要
超聲波清潔裝置(10)包括超聲觸頭(14)和適于向超聲觸頭供電的電源(13)，還包括一個或多個便于消費者使用該清潔裝置的特性，并可提高消費者使用超聲波清潔裝置的安全性，和/或改進消費者使用超聲波清潔裝置時的清潔性能。
文檔編號A47L25/08GK1571707SQ02820797
公開日2005年1月26日 申請日期2002年10月18日 優(yōu)先權日2001年10月18日
發(fā)明者D·L·杜瓦爾, T·范奧渥梅仁, S·加盧爾, L·R·德克特勒, M·R·麥克唐納 申請人:寶潔公司