專利名稱：超聲波洗碗機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于自動洗滌碗、碟、盤、瓶、筷、勺等各種餐具的機電類日用電器產(chǎn)品超聲波洗碗機。
現(xiàn)有洗碗機主要有噴射沖淋式洗碗機，如專利號為ZL95226548．6的《超高壓移動噴射式多功能洗碗機》、專利號為ZL95247057．8的《臥式洗碗機》、專利號為ZL96227413．6的《餐具消毒清洗機》、專利號為ZL95210597．7的《洗碗機》和《電機工程手冊》第6冊<工業(yè)電氣設(shè)備>，機械工程手冊、電機工程手冊編輯委員會編，機械工業(yè)出版社出版，1982年11月上海第一版本，第38-82頁圖38．8-18自動洗碟機結(jié)構(gòu)所介紹的葉輪攪水沖洗碟機兩種洗滌形式。實際產(chǎn)品有青島澳柯瑪電器公司生產(chǎn)的WQP系列家用全自動洗碗機，采用強力噴淋式洗滌，每次耗水量約22升，常溫洗滌溫度55-65℃，清洗需要時間為55-65分鐘，一次耗電約0．4度。
碗是我國的主要餐具，碗的凹度大，碗壁油膩重，用噴淋式的水流沖到凹度大的碗壁，其力量大大地減弱，而且沖刷點不能遍布碗壁碗底各處。無論是延長洗滌時間，還是提高水溫，均較難達到洗滌效果，且費時費電。
本實用新型的目的是為了解決上述技術(shù)的不足而提供一種洗滌效率高，洗凈度好的超聲波洗碗機。
為了達到上述目的，本實用新型所設(shè)計的超聲波洗碗機是通過振蕩電路產(chǎn)生20KHz以上的振蕩波經(jīng)功率放大后用復(fù)合壓電換能器使高頻電能轉(zhuǎn)化為超聲波，利用超聲波在水中傳播時吸收衰減(主要由內(nèi)部磨擦的粘滯吸收和熱傳導(dǎo)吸收)和產(chǎn)生空化作用，使水形成空穴，并在汽泡消失時出現(xiàn)沖擊波，同時水的強烈振動作用于被清洗餐具表面和污物之間的空隙內(nèi)，使污物與被清洗物表面的結(jié)合被破壞，以達到噴淋式和葉輪攪水式洗碗機無法產(chǎn)生的洗滌效果。本實用新型所述的超聲波洗碗機，包括機箱殼體、洗滌槽、控制面板、復(fù)合壓電換能器、超聲波發(fā)生器，復(fù)合壓電換能器通過導(dǎo)線與超聲波發(fā)生器相連接，復(fù)合壓電換能器的機械能輻射而浸于洗滌槽的水浴內(nèi)。機箱殼體起支承和造型作用；洗滌槽是在進行超聲波清洗時蓄水用，對碗碟等餐具起水浴作用；控制面板安裝有電源開關(guān)控制按鈕；復(fù)合壓電換能器的作用是把從超聲波發(fā)生器輸出的電能轉(zhuǎn)化機械能(超聲波)；超聲波發(fā)生器的作用是產(chǎn)生具有適當(dāng)功率和所需頻率信號的電能發(fā)生器；由復(fù)合壓電換能器和超聲波發(fā)生器通過導(dǎo)線相連產(chǎn)生超聲波。
為了保證超聲波洗碗機達到較高洗凈度水平，在洗滌槽內(nèi)設(shè)有使碗碟等餐具與復(fù)合壓電換能器輻射面的距商大于10mm的碗碟框架，即使碗碟等和復(fù)合壓電換能器輻射面的距離大于超聲波聲場的近場量，使超聲波在水浴中分布較均勻。否則會影響洗凈度，當(dāng)碗碟與復(fù)合壓電換能器相接觸會引起碗碟和復(fù)合壓電換能器的損壞。
為了達到自動控制進水量和洗滌過程的全自動控制，在超聲波洗碗機的機箱殼體內(nèi)還設(shè)有水位傳感器、水位控制器、進水電磁閥、排水電磁閥、洗滌程序控制器和電源。水位傳感器與水位控制器通過導(dǎo)線相聯(lián)。水位傳感器用壓阻式傳感器，其作用是把通過水位變化所引起的壓力變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娮枳兓?，水位控制器是把由水位傳感器電阻變化引起的電壓、電流變化放大后去控制進水電磁閥的關(guān)閉，從而達到自動控制進水量；進水電磁閥是受洗滌程序控制器和水位控制器控制，控制進水管路的開關(guān)；排水電磁閥受洗滌程序控制器控制，控制排水管路的開關(guān)；洗滌程序控制器類似于洗衣機洗滌程序控制器，其作用是控制洗滌過程順序和洗滌時間；電源給洗滌程序控制器、超聲波發(fā)生器、水位控制器、進水電磁閥、排水電磁閥提供電源。
為了使超聲波洗碗機可能產(chǎn)生的高頻噪音降到允許范圍甚至更低水平，在洗滌槽的外圍還設(shè)有吸音屏罩。高頻噪音產(chǎn)生的原因是超聲波頻率越高，發(fā)射能量越集中，指向性越好，在水中傳播能量衰減越大，穿透性越差，而復(fù)合壓電換能器的諧振頻率決定于晶片的厚度，為了使復(fù)合壓電換能器有較大的功率轉(zhuǎn)換能力，為了使清洗槽內(nèi)的超聲波分布均勻，為了方便地解決功率放大管放大功率和工作頻率性能的矛盾，所以宜用低頻超聲波即頻率為20KHz以上的低頻超聲波如21KHz±1．5KHz的超聲波，由于低頻超聲波的低頻諧波到了音頻范圍，所以有可能產(chǎn)生高頻噪音(不銹鋼清洗槽對低頻超聲波吸收衰減存在彈性遲滯效應(yīng)，會產(chǎn)生高頻嗓音塑料清洗槽彈性遲滯效應(yīng)小，阻尼吸收衰減大，無高頻噪音)。吸音屏罩的作用是阻尼吸收高頻噪音。吸音屏罩可采用單獨在復(fù)合壓電換能器外部非超聲波輻射面部分安裝吸音屏罩的形式，也可采用在洗滌槽外圍包括復(fù)合壓電換能器外部非超聲波輻射面部分整體安裝吸音屏罩的形式來吸收高頻嗓音。
為了保證超聲波洗碗機的使用安全，機箱殼體可由互相隔離的電路區(qū)和洗滌區(qū)。電路區(qū)頂面為控制面板，電路區(qū)中部(即在控制面板下部)，安裝洗滌程序控制器、水位控制器、超聲波發(fā)生器和電源，電路區(qū)底部(最下面)安裝電熱器。電熱器在無熱水源時加熱洗滌水，提高洗滌水溫。洗滌區(qū)安裝有進水管、進水電磁閥、排水管、排水電磁閥、水位傳感器、復(fù)合壓電換能器、吸音頻罩、隔音墊、噴淋管、機蓋、洗滌槽、和洗滌槽內(nèi)的碗碟框架。進水管是清潔水的進水管路，它從機箱殼體外進入，通過進水電磁閥到電熱器，后接到噴淋管。進水電磁閥控制進水，它安裝在洗滌區(qū)空隙區(qū)域，它宜安裝在安裝排水電磁閥的支架上；排水管是洗后污水的出口管路，排水電磁閥控制排水，它安裝在洗滌槽排水口下部；水位傳感器安裝在洗滌槽底部區(qū)域；復(fù)合壓電換能器安裝在洗滌槽水浴區(qū)域；吸音屏罩安裝在洗滌槽外圍區(qū)域；隔音墊安裝在洗滌槽和機箱殼體之間，以隔斷洗滌槽高頻機械振動傳到機箱殼體和機蓋上去；噴淋管是對超聲波清洗后的餐具進行清水噴淋，除去殘留污水的作用，它安裝在洗滌槽上面；機蓋使整個洗滌過程水不濺出，保持四周環(huán)境干燥衛(wèi)生，保護電路絕緣性能要求，機蓋安裝在機箱殼體洗滌區(qū)的上面(即頂部)；洗滌槽是在進行超聲波清洗時蓄水用(起水浴作用)，它安裝在洗滌區(qū)中部；碗碟框架可采用放入洗滌槽內(nèi)的活動形式，也可采用安裝在洗滌槽內(nèi)的固定形式，它起隔離餐具和復(fù)合壓電換能器輻射面的作用。
超聲波沈碗機的使用工作過程超聲波洗碗機開始工作前，先將待清洗的碗、碟等餐具除去殘留食物后豎立放入碗碟框架內(nèi)，并將碗碟框架放入洗滌槽里蓋好機蓋，即可開機工作，其洗滌過程與全自動洗衣機很相似，典型的自動洗滌過程首先，通過噴淋管進水，到調(diào)定的水位時停止進水；其次，進水停止后超聲波開始對餐具進行清洗，經(jīng)過超聲波洗滌調(diào)定時間后，超聲波停止工作；然后，超聲波洗滌停止后排水；再后，臟水排完后，噴淋管進水對餐具進行噴淋，用清水沖去餐具上的殘留臟水，此時排水閥繼續(xù)打開排水，直至淋凈餐具，排盡臟水為止；最后，洗滌結(jié)束訊響提示。一般洗滌水溫為40～50℃，對殘留粘附力強的餐具可選擇延長超聲波清洗時間來達到洗凈度的要求。
本實用新型所獲得的超聲波洗碗機與現(xiàn)有的噴淋式和葉輪攪水式洗碗機相比，有下述特點省時，僅超聲波清洗一次時間為5～8分鐘，一次洗滌全過程時間約15-20分。用強烈水波沖擊洗碗，并可波及碗面各處，洗凈度好。結(jié)構(gòu)簡單不易損壞，不必經(jīng)常清洗洗碗機本身，如以熱水器為熱水源還省電，性能價格比優(yōu)，較適合國情。


圖1是實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是實施例2中的復(fù)合壓電換能器結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是超聲波發(fā)生器方框圖；圖5是實施例2中的超聲波發(fā)生器電路原理圖。
下面通過實施例結(jié)合附圖對本實用新型作進一步描述。實施例1如
圖1所示本實施例所提供的超聲波洗碗機由機箱殼體1、洗滌槽2、控制面板3、復(fù)合壓電換能器4、超聲波發(fā)生器5和碗碟框架6組成，機箱殼體1由互相隔離的電路區(qū)7和洗滌區(qū)8組成。機箱殼體1的電路區(qū)7頂面安裝控制面板3，在控制面板3的下部安裝超聲波發(fā)生器5，電源插頭導(dǎo)線連接控制面板3上的開關(guān)上，再用導(dǎo)線把開關(guān)和超聲波發(fā)生器5相連接，最后用導(dǎo)線把超聲波發(fā)生器5和復(fù)合壓電換能器4相連接。機箱殼體1的洗滌區(qū)8內(nèi)安裝洗滌槽2，在洗滌槽2內(nèi)放有碗碟框架6。本實施例的使用過程在超聲波洗碗機開機首先把洗滌槽2的排水口塞好塞子，蓄水至洗滌槽2容量的2／3水量，然后把碗碟餐具除去殘留食物放入洗滌槽2內(nèi)的碗碟框架6上，此時插上電源插頭，打開控制面板3上的開關(guān)，超聲波洗碗機對碗碟餐具進行洗滌，經(jīng)3-5分鐘后，關(guān)上開關(guān)，停止超聲波洗滌，此時拔起洗滌槽2排水口上的塞子，排凈臟水后，再用清水沖淋碗碟餐具上的殘留污水并排凈，此時完成了本實施例超聲波洗碗機的工作。實施例2如圖2所示，本實施例所提供的超聲波洗碗機的機箱殼體1由互相隔離的電路區(qū)7和洗滌區(qū)8構(gòu)成；在機箱殼體1的洗滌區(qū)8內(nèi)安裝有洗滌槽2；在洗滌槽2內(nèi)放有碗碟框架6；在洗滌槽2和機箱殼體1頂面之間裝有隔音墊9；在洗滌槽2的底面上安裝有復(fù)合壓電換能器4，復(fù)合壓電換能器4的輻射面朝槽內(nèi)；在復(fù)合壓電換能器4的外部裝有吸音屏罩10；在洗滌槽2的底部還安裝有水位傳感器11；在洗滌槽2的底部排水口上裝有排水電磁閥12；在洗滌槽2的最上部和排水電磁閥12后裝有排水管13，洗滌槽2最上部的排水管13和排水電磁閥12后的排水管13相聯(lián)通，在有關(guān)控制失效時，可把多余進水直接排出，以免失控水滿外溢；進水管14進入機箱殼體1的洗滌區(qū)8內(nèi)，聯(lián)接到進水電磁閥15上再接到安裝在機箱殼體1的電路區(qū)7內(nèi)的電熱器16上，最后接到安裝在機蓋17上的噴淋管18上，使清潔水在進水管14內(nèi)通過進水電磁閥15、電熱器16、噴淋管18進入洗滌槽2內(nèi)；在機箱殼體1的電路區(qū)7的頂面安裝有控制面板3，控制面板3上裝有電源開關(guān)和控制按鈕；在控制面板3的下部(即電路區(qū)7中部)安裝有超聲波發(fā)生器5、洗滌程序控制器19、水位控制器20和電源21；插頭導(dǎo)線進入機箱殼體1的電路區(qū)7后連接到控制面板3上的電源開關(guān)上，再接到電源21上；電源21分別用適當(dāng)容量的導(dǎo)線和超聲波發(fā)生器5、洗滌程序控制器19、水位控制器20相連接；用適當(dāng)容量的導(dǎo)線分別把洗滌程序控制器19與超聲波發(fā)生器5、洗滌程序控制器19與進水電磁閥15、洗滌程序控制19與排水電磁閥12、水位控制器20與洗滌程序控制器19、水位傳感器11與水位控制器20、超聲波發(fā)生器5與復(fù)合壓電換能器4、洗滌程序控制器19與電熱器16相連接。本實施例的使用過程；在開機工作前先把碗碟餐具的殘留食物除去，豎直放入碗碟框架6內(nèi)，蓋好機蓋17，插上電源插頭，接妥進水管14和排水管13，選擇好洗滌水溫的高中低要求和超聲波洗滌時間長短后即可開機清洗，經(jīng)過全自動清洗后可訊響提示清洗結(jié)束。
如圖3所示，本實施例中的復(fù)合壓電換能器4由外殼22、換能器23、密封圈24、阻尼吸音塊25、卡簧26組成。外殼22超支承總成作用；密封圈24超密封防水和隔離作用；換能器23把電能轉(zhuǎn)換成超聲波機械能的作用；阻尼吸音塊25把換能器23背面的超聲波阻尼吸收掉，防止高頻噪音和減少超聲污染；卡簧26起組裝定位穩(wěn)定的作用。
如圖4所示，本實施例中的超聲波發(fā)生器5的方框圖由整流電源27、電子振蕩級28、電壓放大級29、推動放大級30、功率放大級31和輸出變壓器32組成。整流電源27給電子振蕩級28、電壓放大級29、推動放大級30、功率放大級31提供直流電源；電子振蕩級28是產(chǎn)生具有超聲波頻率的振蕩波形；電壓放大級29是把振蕩波形的電壓幅度進行放大；推動放大級30是把經(jīng)電壓放大后的振蕩波形進行適當(dāng)?shù)墓β史糯?，以便推動功率放大時的輸入要求；功率放大級31是把振蕩波形的電能功率放大，以達到復(fù)合壓電換能器4所需的功率要求；輸出變壓器32是為了滿足復(fù)合壓電換能器4工作電壓的要求。
如圖5所示，本實施例中的超聲波發(fā)生器5的電路原理振蕩和電壓放大由集成電路IC1完成，振蕩頻率由RT和CT的時間常數(shù)決定，推動放大由晶體管Q3-Q6組成橋式放大器，功率放大由Q1和Q2連接成半橋式結(jié)構(gòu)，輸出電壓決定于變壓器T3的匝比，輸出功率可達幾百瓦，改變一些元件參數(shù)，可使輸出功率更大。其中IC1可選用SG3524硅通用集成組件，Q1、Q2可選用1RF300晶體管，Q3、Q5可選用MPS3694晶體管，Q4、Q6可選用2N9249晶體管。
權(quán)利要求1.一種超聲波洗碗機，它包括機箱殼體、洗滌槽、控制面板，其特征是在機箱殼體內(nèi)設(shè)有復(fù)合壓電換能器、超聲波發(fā)生器，復(fù)合壓電換能器通過導(dǎo)線與超聲波發(fā)生器相連接，復(fù)合壓電換能器的機械輻射面浸于洗滌槽的水浴內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波洗碗機，其特征是在所述的洗滌槽內(nèi)還設(shè)有碗碟框架。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的超聲波洗碗機，其特征是在機箱殼體內(nèi)還設(shè)有水位傳感器和水位控制器，水位傳感器與水位控制器通過導(dǎo)線相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的超聲波洗碗機，其特征是在洗滌槽的外圍還設(shè)有吸音屏罩。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超聲波洗碗機，其特征是在洗滌槽的外圍還設(shè)有吸音屏罩。
專利摘要本實用新型公開一種用于自動洗滌餐具的機電類日用電器產(chǎn)品超聲波洗碗機。它由機箱殼體、洗滌槽、控制面板、復(fù)合壓電換能器、超聲波發(fā)生器組成,復(fù)合壓電換能器通過導(dǎo)線與超聲波發(fā)生器相連接,復(fù)合壓電換能器的機械輻射面浸于洗滌槽的水浴內(nèi)。它解決了噴射沖淋式和葉輪攪水式洗碗機洗凈度低,洗滌時間長等問題。超聲波洗碗機具有結(jié)構(gòu)簡單、洗凈度高、省時、性價比優(yōu)等特點,可滿足家庭、酒店等對碗碟等餐具的洗滌要求。
文檔編號A47L15/00GK2303578SQ9723486
公開日1999年1月13日 申請日期1997年6月23日 優(yōu)先權(quán)日1997年6月23日
發(fā)明者周國祥 申請人:周國祥