下振动，当声压达到一定值时，气泡将迅速变大，突然闭合，与此同时冲击水波在其周围产生数千个大气压的压力，破坏不溶性污物而使它们分散在清洗液当中；
[0029](2)蒸汽型空化对污物层的直接反复冲击，一方面破坏污物与清洁件表面的吸附，另一方面也会引起污物层的疲劳破坏而与清洁件表面脱离；
[0030](3)气体型气泡的振动对固体表面进行擦洗，可钻入污物缝隙中做振动，使污物脱落；
[0031](4)对于有油污包裹住的固体粒子，由于超声波空化作用，两液相在界面迅速分散而乳化，固体粒子自行脱落；
[0032](5)空化气泡本身在振动过程中，将伴随着一系列二阶现象发生，如辐射扭力；辐射扭力在小范围均匀液体中作用于液体本身，导致液体本身的环流，即微声流；微声流可使振动气泡表面处在很高的速度梯度和粘滞应力，致使工件表面污物造成破坏而脱落；
[0033](6)超声空化在固体和液体界面上所产生的高速微射流能够除去或削弱边界污层，增加搅拌作用，加快可溶性污物的溶解。
[0034]基于以上原理，超声波发生电路采用他激方式，产生60w，28khz的功率信号，通过相应规格的换能器转换为超声波，对准水流产生空化气泡进行表面的清洗作业。
[0035]由前述可知，超声清洗的主要作用机理是超声空化作用、微声流洗刷作用以及微射流的冲击作用，因此，成功的使液体产生空化气泡并促使气泡内塌至关重要。使液体产生空化的最低声强称为空化阈，与液体静压、粘滞系数、声波频率等都有关。而气泡谐振频率高于声波频率时，气泡才有可能内塌，其谐振频率决定于气泡原始半径、气体比热容，液体静压力、表面张力系数、密度等因素；对一定强度的超声波，能够产生空化的气泡，其半径有一定范围值，小于最低半径气泡不可能拉开，大于最大半径气泡无法闭合；而声强过高会产生大量气泡，形成屏障，阻碍声波辐射，并且气泡不易闭合；声强低时达不到所需的功率密度。同时，频率过高气泡体积会显著减小，气泡内塌时作用力衰减。长期实践表明，对以水作洗剂的民用物理清洗装置，一般选用15?30kHz超声波，本实施例选用28kHz还出于普适性考虑。
[0036]高速射流系统工作原理如下:
[0037]射流指从管口、孔口、狭缝射出，或靠机械推动，并同周围流体掺混的一股流体流动。大雷诺数射流一般是无固壁约束的自由湍流。这种湍性射流通过边界上活跃的湍流混合将周围流体卷吸进来而不断扩大，并流向下游。流入气体中的液体射流，称为不淹没射流，一般为紊流流型，具有紊动扩散作用，能进行动量、热量和质量传递。利用动量传递的作用，高速水流能冲击并带走污渍，配合超声波以达到较好的清洗效果。
[0038]本实施例即根据高速射流配合超声波以达到最佳的清洁效果，实施例的微型水泵可采用型号为TYWP1202型，该型号体积小巧、噪音低、功耗小、易于操作、便于携带、免维护，不需要真空泵油或润滑油，所以不会污染工作介质，不会干扰对介质的分析等等。
[0039]真空吸附系统工作原理如下:
[0040]通过微型真空泵使储存腔内形成足够负压，通过管路连接到清洗区域，由于负压作用可以迅速带走清洗后的残留液体，使得污渍保存在此污水箱内，可以有效的避免污渍再附着和细菌滋生。
[0041]本实施例可采用型号未TYAP247型微型真空泵，体积小巧、噪音低、功耗小、易于操作、便于携带、免维护，还允许介质富含水汽。最重要的是，因为是干式、无油的，不需要真空泵油或润滑油，所以不会污染工作介质，不会干扰对介质的分析。
[0042]手持超声波清洁器的整体工作方式如下:
[0043]开机后，超声波发生电路与微型真空泵进行工作，当手持超声波清洁器加到工作表面时，发高速射流系统的水泵触发开关触发，此时微型水泵开始泵出水流，流经工作表面，超声波对水流进行空化作用，产生压缩气泡对工作表面进行清洁，而另一侧由微型真空泵带动吸走污渍及污水，储存到污水箱中，从而完成整个工作表面的清洁作用。
【主权项】
1.一种手持超声波清洁器，其由壳体、超声波清洁系统、高速射流系统、真空吸附系统及控制电路构成，其特征在于，所述壳体上布置有万向走轮以及手持把手，所述壳体为各系统硬件的安装基体，所述超声波清洁系统由超声波发生电路、换能器构成，超声波发生电路采用他激方式，超声波发生电路通过换能器产生超声波，所述超声波发生电路、换能器固定在壳体里，超声波清洁系统利用了超声波的空化作用，所述高速射流系统由微型水泵、储水箱、高速喷射口及水泵触发开关构成，高速射流系统的管道连接顺序为储水箱连接到微型水泵再连接到高速喷射口，所述高速喷射口的射流喷射方向为换能器的下方，所述真空吸附系统由微型真空泵、污水箱、真空吸附口构成，真空吸附系统的管道连接方向为真空吸附口连接到微型真空泵再连接到污水箱，所述真空吸附口为环形件，正对着超声波空化工作区，所述控制电路用于控制超声波发生电路、微型真空泵的开关启动方式及顺序，以及微型水泵的触发启动。2.如权利要求1所述的手持超声波清洁器，其特征在于:超声波发生电路设挡，通过产生不同的功率信号，以产生不同频率的超声波。3.如权利要求1所述的手持超声波清洁器，其特征在于:超声波清洁系统、高速射流系统、真空吸附系统的硬件在壳体里的空间布局，超声波清洁系统的超声波发生电路、换能器位于壳体的中心位置，微型水泵与微型真空泵位于超声波发生电路两侧且呈对角布置，储水箱、污水箱位于超声波发生电路两侧且呈对角布置，微型水泵、微型真空泵、储水箱、污水箱位于四个角落且位置布置考虑壳体整体重心平衡。4.如权利要求1或2或3所述的手持超声波清洁器，其特征在于:所述壳体为塑料件，所述壳体在四个角落布置有四个万向走轮，所述万向走轮未设置动力源，在外力作用下可朝各个方向自由移动，所述万向走轮上设置有弹簧缓冲装置，当手持下压壳体时，能触发高速射流系统的水泵触发开关。5.如权利要求1或2或3所述的手持超声波清洁器，其特征在于:储水箱中设置电热丝，通过温控系统可调节射流液体的温度。
【专利摘要】一种手持超声波清洁器，其由壳体、超声波清洁系统、高速射流系统、真空吸附系统及控制电路构成，所述壳体为各系统硬件的安装基体，所述超声波清洁系统由超声波发生电路、换能器构成，超声波发生电路采用他激方式，超声波清洁系统利用了超声波的空化作用，所述高速射流系统由微型水泵、储水箱、高速喷射口及水泵触发开关构成，所述真空吸附系统由微型真空泵、污水箱、真空吸附口构成，真空吸附系统的管道连接方向为真空吸附口连接到微型真空泵再连接到污水箱。本实用新型提出了一种高效、节能节水、低污染、维护简便的手持超声波清洁器。
【IPC分类】A47L25/00, A47L13/12
【公开号】CN204636229
【申请号】CN201520330434
【发明人】郑祥模
【申请人】郑祥模
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年5月20日