[实用新型]一种多频超声波换能器

说明书

为了解决一个超声波换能器仅仅只有一个工作的频率的问题，本实用新型提出一种多频超声波换能器，其先根据基频设定出超声波换能器的大致形状，使得超声波换能器能够在基频对应的超声波下进行长时间的工作，接着在不影响基频的超声波工作的情况下，对超声波换能器的前盖进行结构的调节，使其能够在固定的泛音对应的超声波频率下将泛音的带宽加宽，使得超声波换能器能够在泛音对应的超声波下进行大功率长时间的工作，这样就使得同一个超声波换能器具有两个工作频率。同时，实用新型还提出该多频超声波换能器在家用洗碗机中的应用。

技术领域

本实用新型涉及超声波换能器技术领域，具体的，涉及到一种多频超声波换能器。

背景技术

目前，超声波换能器在家用领域中的应用很广泛。例如，超声波换能器在洗碗机中的应用，通常是在洗碗机的槽体底部安装超声波换能器，然后通过控制电路给换能器提供电能，换能器将一定频率的电能转换为相同频率的机械能，以下简称超声波，当超声波经过液体介质时，将以极高的频率压迫液体介质产生振动，使得液体分子产生正负交变的冲击波。当超声波的声强达到一定数值时，液体中急剧生长微小空化气泡并瞬时强烈闭合，产生强烈的微爆炸和冲击波使被清洗物表面的污物遭到破坏，并从被清洗物表面脱落下来。

用超声波来进行清洗，使得被清洗物不存在无法清洗的死角，这是超声波在洗碗机中的优势。但是，通常一定的频率的超声波只能清洗掉一定范围的粒径的污物，超声波的频率越高，能够清洗掉的污物的粒径就越小，目前，常用的家用洗碗机采用单一频率的超声波来进行清洗，该频率为28kHz,该频率下的气泡大，噪音大，易破坏粘合度高的污物，比较适合清洗大颗粒或者重油重垢的产品，所以用在家用洗碗机中较为适应。但是，家用洗碗机在清洗瓜果蔬菜时，由于瓜果蔬菜表面残留的农药的粒径相对较小，所以用28kHz的频率的超声波将无法将农药清洗干净。通常情况下，超声波的频率越高，能清洗掉的污物的粒径就越小，也就是说高频的超声波比较适合精洗，但是如果仅仅采用高频的超声波，却无法在较短的时间内将大颗粒的污物洗涤掉，较为浪费时间，降低了洗碗机的工作效率。

为了解决以上问题，现有的技术中通常采用申请号为CN201521089562.4的专利的方法，也就是在洗碗机的槽体底部采用两个以上的超声波换能器，这些超声波换能器都是单一频率的，但是彼此之间的频率各不相同，然后控制每个超声波换能器的工作和暂停，使得当一个超声波换能器工作的时候，其他的超声波换能器处于暂停状态，通过两个以上的超声波换能器的协同作业，从而实现多频的功能。这种做法虽然能够使得被清洗物的表面能够清洗的更干净，但是无疑也将成本增长了很多倍。

采用多个单频超声波换能器协同作用来实现更深层次的清洗的原因在于超声波换能器本身的局限性，因为每一个超声波换能器都具有一个固有的基频，同时还会存在一个或多个泛音，泛音的数量和频率是由于超声波换能器的固有结构决定的，通常情况下，如果不对超声波换能器的结构做出特殊的调节，做出来的超声波换能器的泛音的带宽就会很窄，而如果泛音的带宽较窄的话，就使得超声波换能器无法在泛音实现的超声波下进行大功率下长时间工作，如果强行在泛音实现的超声波下进行大功率长时间工作，直接导致的结果就是使得超声波换能器损毁，所以通常超声波换能器仅仅只在基频对应的超声波频率下进行工作，也就是说一个超声波换能器仅仅只有一个工作的频率，也就是常说的单频超声波换能器。

实用新型内容

为了解决以上问题，本实用新型提出一种多频超声波换能器，其先根据基频设定出超声波换能器的大致形状，使得超声波换能器能够在基频对应的超声波下进行长时间的工作，接着在不影响基频的超声波工作的情况下，对超声波换能器的前盖进行结构的调节，使其能够在固定的泛音对应的超声波频率下将泛音的带宽加宽，使得超声波换能器能够在泛音对应的超声波下进行大功率长时间的工作，这样就使得同一个超声波换能器具有两个工作频率。