一種基于微氣泡效應的超聲波及臭氧協同清洗裝置的制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種基于微氣泡效應的超聲波及臭氧協同清洗裝置，該裝置主要包括機體、超聲波發生器、超聲波振子、喇叭狀噴頭和臭氧發生系統；所述機體為筒狀與喇叭狀噴頭固連，所述的臭氧發生系統包括依次連接的氣泵、臭氧發生器及臭氧氣泡石，臭氧氣泡石置于喇叭狀噴頭內，超聲波振子與超聲波發生器相連，且黏在背板上，在背板上位于超聲波振子上方及下方分別開有排氣口和進水口。采用本裝置清洗可不使用清潔劑、耗水量較低、不存在再沉積現象，并且該裝置對被清洗物體表面的形狀、粗糙度、大小均沒有要求；水流緩和，不會破壞清洗物體的表面，在小水流量下亦具有良好的清潔效果。
【專利說明】
一種基于微氣泡效應的超聲波及臭氧協同清洗裝置
技術領域
[0001]本發明涉及一種清洗裝置，特別是涉及一種基于微氣泡效應的超聲波一一臭氧協同清洗裝置，主要涉及超聲波發生、臭氧發生、流體輸送等相結合的技術。該裝置針對現有超聲波清洗技術的一系列問題，通過巧妙的設計，利用超聲波和臭氧大大強化了水流自身的清潔能力，從而實現在達到相同清洗效果的前提下減少耗水和化學污染的目的。
【背景技術】
[0002]水中存在著許多我們肉眼無法看到的微小氣泡(〈50微米)，在普通情況下，這些氣泡的表面是光滑的。但如果在水中通入一定頻率的超聲波，這些氣泡的表面就會在超聲波的能量下發生褶皺，這就是所謂的微氣泡效應。這些褶皺的微小氣泡就像“砂紙”一樣，能夠在超聲波的作用下隨著水流在物體表面震動摩擦，從而有效地去除在狹縫中的污漬和細菌。超聲波微氣泡效應可以有效地清洗較為復雜、采用普通清洗方式難以洗凈的構件或機構；與此同時，超聲波微氣泡效應可以解決傳統超聲波空化清洗可能會對工件表面產生損傷的問題，是一種作用溫和，且效率極高的清洗方式。
[0003]然而目前普通的超聲波清洗機體積普遍較大，不易搬動，從很大程度上限制了超聲波清洗的發生范圍。CN201510512244.2使用了超聲波空化技術、臭氧消毒技術用于清洗，但是對一些相對較易被破壞的表面，該設計并不適用。而CN201520685682.4設計了一種可以對多種表面(食物，零件等)進行清洗的超聲波清洗裝置，該裝置可實現多功能清洗。但是由于清洗槽的設計限制，不具有便攜性和移動特性，限制了清洗范圍。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種輕質、小型化且在水使用量較少的情況下即具有良好清潔效果的基于微氣泡效應的超聲波一一臭氧協同清洗裝置，該裝置具有體積小便于移動的特點，且可提高水自身的清洗能力、減少水的使用量，有利于減少洗滌劑的使用。
[0005]本發明的基于微氣泡效應的超聲波一一臭氧協同清洗裝置，包括機體、超聲波發生器、超聲波振子、喇叭狀噴頭和臭氧發生系統；
[0006]所述的機體為筒狀，一端設有背板，并與喇叭狀噴頭的大口端固連，所述的臭氧發生系統包括依次通過硅膠管道連接的氣栗、臭氧發生器及臭氧氣泡石，臭氧氣泡石置于喇叭狀噴頭內，所述的超聲波發生器、超聲波振子、氣栗、臭氧發生器均設于機體內，超聲波振子與超聲波發生器相連，且黏在背板上，在背板上位于超聲波振子上方及下方分別開有排氣口和進水口。
[0007]上述技術方案中，所述的超聲波發生器頻率可以為135Khz，功率為60W。
[0008]所述的喇叭狀噴頭的容量優選為300mL。當臭氧發生器的設計產氣量為500mg/h，經過理論計算，得出本裝置的注水臭氧濃度約為4.2mg/L，符合國際臭氧消毒水源標準(小于10mg/L)，安全性可以保證。
[0009]所述的機體及背板均采用不銹鋼，所述的超聲波振子通過AB膠黏在背板上，所述的喇叭狀噴頭采用聚四氟乙烯材料，外形呈流線型。
[0010]本發明采于微氣泡效應的超聲波與臭氧協同的技術用于清洗物體表面。使用時，超聲波振子通過震動背板產生超聲波，由于超聲波的微氣泡效應使水中產生微小氣泡(<50微米)，這些氣泡的表面就會再超聲波的能量下發生褶皺，這些褶皺的微小氣泡就像“砂紙”一樣，能夠在超聲波的作用下隨著水流在物體表面震動摩擦，從而有效地去除在狹縫中的污漬和細菌。此外本發明的裝置通過臭氧發生系統，在水中通入臭氧，使水具有一定的殺菌能力，且在一定程度上增加水中微氣泡的數量，微氣泡能夠增強臭氧消毒的傳質過程，有利于提高超聲波的作用效果，兩者相輔相成，可極大地提高裝置的清洗能力，并減少用水量，通過實驗研究本裝置的節水效率可達36%。
[0011]本發明的有益效果在于:
[0012]相對于傳統的清潔方式而言，本裝置具有許多優點，在達到同樣的清潔效果時，采用本裝置可不使用清潔劑、耗水量較低。與傳統超聲波清洗相比，不存在再沉積現象，并且該裝置對被清洗物體表面的形狀、粗糙度、大小均沒有要求;與高壓水槍相比，本裝置水流緩和，不會破壞清洗物體的表面，可實現在小流量(大約4L/min)的情況下，具有良好的清潔效果。此外本裝置設計為“水槍”狀，便于攜帶，易于移動。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發明裝置的結構示意圖。
[0014]圖2是背板的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖對本發明做進一步說明。
[0016]參照圖1、2，本發明的基于微氣泡效應的超聲波一一臭氧協同清洗裝置，包括機體
6、超聲波發生器9、超聲波振子7、喇叭狀噴頭I和臭氧發生系統，臭氧發生系統包括氣泡石
2、臭氧發生器5和氣栗6;本實例采用深圳科美達公司的超聲波換能器，深圳太和達公司的超聲波發生器，滁州星潤公司的臭氧發生系統。
[0017]所述的機體3為筒狀，一端設有背板，并與喇叭狀噴頭I的大口端固連，所述的臭氧發生系統包括依次通過硅膠管道連接的氣栗6、臭氧發生器5及臭氧氣泡石2，臭氧氣泡石置于喇叭狀噴頭內，所述的超聲波發生器9、超聲波振子7、氣栗6、臭氧發生器5均設于機體內，超聲波振子7與超聲波發生器9相連，且黏在背板上，在背板上位于超聲波振子上方及下方分別開有排氣口 4和進水口 8。
[0018]所述的喇叭狀噴頭的容量設計為300mL，所述的超聲波發生器頻率采用135Khz，功率為60W。當臭氧發生器的設計產氣量為500mg/h，經過理論計算，得出本裝置的注水臭氧濃度約為4.2mg/L，符合國際臭氧消毒水源標準(小于10mg/L)，安全性可以保證。
[0019]所述的機體及背板均采用不銹鋼，所述的超聲波振子通過AB膠黏在背板上，所述的喇叭狀噴頭采用聚四氟乙烯材料，外形呈流線型。
[0020]本發明采用超聲波微氣泡效應與臭氧協同的技術用于清洗物體表面。使用時，超聲波振子通過震動背板產生超聲波，由于超聲波的微氣泡效應使水中產生微小氣泡(〈50微米)，這些氣泡的表面就會在超聲波的能量下發生褶皺，這些褶皺的微小氣泡就像“砂紙”一樣，能夠在超聲波的作用下隨著水流在物體表面震動摩擦，從而有效地去除在狹縫中的污漬和細菌。此外本發明的裝置通過臭氧發生系統，在水中通入臭氧，使水具有一定的殺菌能力，且在一定程度上增加水中微氣泡的數量，微氣泡能夠增強臭氧消毒的傳質過程，有利于提高超聲波的作用效果，兩者相輔相成，可極大地提高裝置的清洗能力，并減少用水量。
[0021]在實際使用時，臭氧氣泡石置于噴頭內，并通過硅膠軟管穿過背板上的臭氧進氣口 10與置于機體內的臭氧發生器5連接，軟管與臭氧進氣口 10接觸處密封，將進水口 8和排氣口4通過相應大小的塑料軟管與水箱連接，當開啟水栗后，先封住喇叭狀噴頭I的噴嘴前端出水口，待水通過進水口8將噴頭I空腔充滿并將氣體排出，以至于能從排氣口4排出少量水，打開超聲波換能器即超聲波振子7及臭氧發生器5，將噴頭I前端出水口對準待清洗表面，清洗約30s左右將表面清洗干凈。通過實驗研究本裝置的節水效率可達36%。
【主權項】
1.一種基于微氣泡效應的超聲波及臭氧協同清洗裝置，其特征在于，包括機體(3)、超聲波發生器(9)、超聲波振子(7)、喇叭狀噴頭(I)和臭氧發生系統； 所述的機體(3)為筒狀，一端設有背板，并與喇叭狀噴頭(I)的大口端固連，所述的臭氧發生系統包括依次通過硅膠管道連接的氣栗(6)、臭氧發生器(5)及臭氧氣泡石(2)，臭氧氣泡石(2)置于喇叭狀噴頭內，所述的超聲波發生器(9)、超聲波振子(7)、氣栗(6)和臭氧發生器(5)均設于機體內，超聲波振子(7)與超聲波發生器(9)相連，且黏在背板上，在背板上位于超聲波振子上方及下方分別開有排氣口(4)和進水口(8)。2.根據權利要求1所述的基于微氣泡效應的超聲波及臭氧協同清洗裝置，其特征在于，所述的超聲波發生器頻率為135Khz，功率為60W。3.根據權利要求1所述的基于微氣泡效應的超聲波及臭氧協同清洗裝置，其特征在于，所述的喇叭狀噴頭的容量為300mL。4.根據權利要求1所述的基于微氣泡效應的超聲波及臭氧協同清洗裝置，其特征在于，所述的機體及背板均采用不銹鋼，所述的超聲波振子通過AB膠黏在背板上。5.根據權利要求1所述的基于微氣泡效應的超聲波及臭氧協同清洗裝置，其特征在于，所述的喇叭狀噴頭采用聚四氟乙烯材料，外形呈流線型。
【文檔編號】B08B3/12GK105880216SQ201610422530
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年6月15日
【發明人】朱家毅, 徐華志, 蘇佳樂, 馮科菘, 蔣璟瑤, 馬凱悅, 趙景鈺, 張小斌
【申請人】浙江大學