技术领域本实用新型涉及超声应用领域，尤其涉及一种超声搅拌容器。
背景技术：
超声波是频率高于20kHz的声波，它方向性好，穿透能力强，易于获得较集中的声能。当超声波在液体中传播时，由于液体微粒的剧烈振动，会在液体内部产生小空洞。这些小空洞迅速胀大和闭合，会使液体微粒之间发生猛烈的撞击作用，从而产生几千到上万个大气压的压强。微粒间这种剧烈的相互作用，可以起到了很好的搅拌作用，从而加速溶质的溶解。在日常生活中，人们在冲泡果汁、奶粉、咖啡、豆奶粉等溶剂型饮品时，需要不停搅拌溶液使得饮品溶解均匀。即使如此，也非常容易出现结块的情况，影响饮品的口感，同时不利于杯具的清洗。目前，现有技术中出现了多种应用超声波来促进溶质溶解来达到搅拌或清洗目的的器具。参考文献1(CN102599118A)公开了一种分体式超声波泡茶杯。如图1所示，该分体式超声波泡茶杯包括杯体1、与杯体1配套的底座3、超声波泡茶装置及供电装置。杯体1下部有封闭的用来装泡茶装置的空腔1a。超声波泡茶装置由装置在杯体1底部的超声波发生器6和超声波振子5构成。在使用时，将茶叶和水放入杯体1，接通电源，由超声波发生器6产生超声波，同时由超声波振子7产生振动作用于杯体底部，通过水传递给茶叶，使茶叶在水中快速泡开，茶叶中的茶素在水中快速扩散。对于参考文献1提出的超声波泡茶杯，其可以在一定程度上存进泡茶进程。然而，其需要在杯体下部设置空腔，无形中减小了茶杯的原有容积。参考文献2(102489207A)公开了一种超声波搅拌机。请参照图2A和图2B，该超声波搅拌机包括搅拌机，所述搅拌机包括圆形搅拌桶1。搅拌桶1中部设置有搅拌器3。搅拌器3由设置于搅拌桶1底部中心的电动机驱动。圆形搅拌桶1的侧壁上均布有偶数个超声波发生器2。超声波发生器2的发射面两两相对。两两相对的超声波发射器2中有一个为伸缩式超声波发生器21。在搅拌机上部侧壁为一个可活动的圆环状壁面13，超声波发生器2均布于上面，所述可活动的圆环状壁面13由设置在搅拌机下部不可活动侧壁上的驱动齿轮12驱动。通过可转动的圆环状壁面13可以使线性的超声波扫过整个搅拌器的平面，增强了超声波的作用效果。对于图2A和图2B所示的超声波搅拌机，使用超声波混合搅拌物质时物质混合更均匀，融合速度更快。然而，由于增加了机械结构，从而使其体积和重量大大增加，给用户使用带来不便。同时，由于超声波发生器2是位于同一水平面上，而超声波具有很强方向性的特点，因此，其只能对同一水平面的溶剂和溶质进行搅拌，从而在搅拌效果上并不理想。在不断地实践过程中，申请人发现：在如豆奶粉之类粘度的溶质在溶解过程中，容易形成包块，严重影响口感，此类包块由于表面具有包膜，单纯的搅拌很难将其化开，只能采用硬质物，例如勺子，将其挤碎，包块内部的材料才能逐步化开。此外，现有技术大都是应用低频超声(15KHz-100KHz)产生的空化效应来进行超声搅拌的。虽然空化效应有助于物体混合、溶解，但是该空化效应进行搅拌的缺点是产生的声流尺度较小，通常为厘米量级，其搅拌作用是在微观尺度上(微米)，对大块(厘米)物体的分散溶解作用较慢。同时此类低频超声存在声源体积大，噪声高的缺点。
技术实现要素：
(一)要解决的技术问题鉴于上述技术问题，本实用新型提供了一种超声搅拌容器，以在提升搅拌效果的同时，不对控制容器体积和重量产生太大影响。(二)技术方案本实用新型超声搅拌容器包括：容器本体，其内侧形成一容置空间；以及至少一超声声源，固定于容器本体的底壁和/或侧壁；其中，超声声源朝向容置空间内发射超声波，该超声波的波束中心轴线不通过容置空间的中心轴线。优选地，本实用新型超声搅拌容器中，容置空间内装有液体，超声波在容置空间壁面上不断反射，在每一次反射中，入射超声波的入射方向与反射超声波的出射方向不在同一条直线上，超声波产生的声流推动容置空间内液体沿顺时针或逆时针流动，达到搅拌的目的。优选地，本实用新型超声搅拌容器中，超声波的波束中心轴线具有斜向上的一角度，该角度介于5°～60°之间。优选地，本实用新型超声搅拌容器中，底壁和/或侧壁形成相对于水平面具有上倾角度的至少一上倾平面；超声声源固定于该上倾平面的非中间位置的一侧，从而使超声波的波束中心轴线具有斜向上方的一角度。优选地，本实用新型超声搅拌容器中，在容器底壁均匀形成N个上倾平面；超声搅拌容器包括：N个片状的超声声源，该N个片状的超声声源分别位于N个上倾平面上，并且位于上倾平面的同一侧；其中，N介于3～5之间。优选地，本实用新型超声搅拌容器中，超声波的频率介于500kHz～5MHz之间。可选地，本实用新型超声搅拌容器中，超声声源固定于容器本体的内侧或者外侧。可选地，本实用新型超声搅拌容器中，容置空间由以下形状中的一种或多种组成：圆筒状、倒圆台状、具有奇数壁面的棱柱筒状，或具有奇数壁面的倒棱台筒状。可选地，本实用新型超声搅拌容器中，超声声源为压电换能器或磁致伸缩换能器；超声搅拌容器还包括：超声发射模块，电性连接于超声声源，用于驱动该超声声源发射超声波。可选地，本实用新型超声搅拌容器中，该超声搅拌容器为以下容器中的一种：冲调杯、泡茶杯、咖啡杯、豆浆机、咖啡机、饮料调配桶和配料桶。(三)有益效果从上述技术方案可以看出，本实用新型超声搅拌容器具有以下有益效果：(1)在容器的底壁或侧壁设置超声声源，并且该超声声源所发出的超声波中心轴线不通过容置空间中心轴线的任一点，使超声波所产生声流的宏观流动不会因通过容器中心轴线而被对面壁面原路反射回来。此时声流会因在对面壁面形成一个夹角而向其他方向反射出去，从而推动容置空间内部液体体沿顺时针或逆时针流动起来，达到整体宏观搅拌的目的；(2)超声声源设置于上倾平面上，使得超声波的波束中心轴线具有斜向上的一角度，超声波所产生的声流产生推动容置空间内液体向上流动的力量，促进底部的溶质向上翻起来，产生自下而上的搅拌效果，从而使搅拌效果更好；(3)采用高频超声，典型的是500kHz～5MHz之间，相比于20kHz～100kHz的低频超声，当声流在突出水面时会产生一个锥状凸起，该锥状凸起可以剌破包块外层的包膜，从而使包块内部的材料充分的混合，从而避免了包块的出现，此外，高频超声具有作用尺度大，速度快，搅拌效果好等优点；同时，高频超声声源体积小，没有噪声。附图说明图1为现有技术1分体式超声波泡茶杯的结构示意图；图2A和图2B为现有技术2超声波搅拌器的结构示意图；图3A为根据本实用新型第一实施例超声搅拌杯主体部分的立体图；图3B为图3A所示超声搅拌杯主体部分倒置后的立体图；图4为图3A和图3B所示超声搅拌杯内超声波反射过程的示意图；图5为图3A和图3B所示超声搅拌杯的底视图；图6A为根据本实用新型第二实施例超声搅拌杯的主视图；图6B为图6A所示超声搅拌杯杯腔内部的示意图；图7为根据本实用新型第三实施例超声搅拌杯主体部分的示意图；图8为根据本实用新型第四实施例超声搅拌杯主体部分的示意图；图9为根据本实用新型第五实施例超声搅拌杯主体部分的示意图。【主要元件】10、10′、10″-杯体；21、22、23、24、25、26、27-压电换能器；23′-虚拟的压电换能器。具体实施方式本实用新型超声搅拌容器中，令超声声源产生的超声波的波束中心轴线不经过容置空间的中心轴线，从而超声波所产生声流推动容置空间内液体沿顺时针或逆时针流动起来，达到搅拌的目的。为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。一、第一实施例在本实用新型的第一个示例性实施例中，提供了一种超声搅拌杯。该超声搅拌杯可以用于冲泡果汁、奶粉、咖啡、豆奶粉等溶剂型饮品。图3A为根据本实用新型第一实施例超声搅拌杯主体部分的立体图。图3B为图3A所示超声搅拌杯主体部分倒置后的立体图。请参照图3A和图3B，本实施例超声搅拌杯包括：杯体10，其内部形成一杯腔，该杯体下部的底壁上形成三个斜向上方的扇形平面；三个压电换能器(21、22、23)，分别固定于上述三个扇形平面非中心位置的同一侧；超声发射模块(图中未示)，电性连接于所述三个压电换能器，用于驱动三个压电换能器向杯腔内部发射超声波。本实施例中，超声发射模块驱动三个压电换能器发射超声波。请参照图4，由于压电换能器固定于扇形平面非中心位置的一侧，因此，在A点的压电换能器发射的超声波的中心轴线并不通过杯腔中心轴线上而到达C点，而是到达B点，进而反射至C点，在C点又反射至D点，在D点又反射至A′点，进而依次反射至B′、C′、D′、A″、B″、C″、D″。随着超声波在杯腔壁面的不断反射，其所产生的声流推动容器内部液体沿逆时针方向流动，同时向上方翻滚，从而达到搅拌的目的。同时，由于三个压电换能器(21、22、23)，分别固定于上述三个扇形平面非中心位置的同一侧，因此其推动水流的方向相同，即同为逆时针或同为顺时针。三个压电换能器共同作用，推动杯腔内的液体流动。并且，超声波的波束中心轴线斜向上方的角度介于5°～60°之间。优选地为10°～45°，最优为15°～20°。需要特别说明的是，为了方便图示和说明，本实施例中A和A′在水平面上投影的位置重合，但本实用新型并不以此为限。在本实用新型其他实施例中，超声波在反射大致一圈后所到达的点与初始点的投影在水平面上并不重合，反射一圈过程中也不一定是三个反射点。本领域技术人员应当清楚，关于上述A、B、C、D、A′、B′、C′、D′、A″、B″、C″、D″各点的位置，仅为示例性说明，各个反射点的位置并不是固定的，并且点与点之间也没有严格的对应关系。只要在各个反射点反射的超声波不断的螺旋向上，推动容器内部液体沿顺时针或逆时针方向流动，均可以实现本实用新型。本领域技术人员应当清楚，如果压电换能器A发射的超声波的中心轴线通过杯腔中心轴线，则压电换能器A发射的超声波将直接到达C点，在C点又直接反射至A′点，这样，虽然能够推动容器内部液体向上翻滚，但并不能达到推动容器内部液体沿逆(顺)时针流动的目的。以下对本实施例超声搅拌杯的各个组成部分进行详细说明。本实施例中，杯体10为不锈钢材质，但本实用新型并不以此为限。在本实用新型其他实施例中，该杯体还可以采用其他材质制备，例如：塑料、陶瓷、玻璃。请参照图3A，杯体10的内部形成大致呈圆筒状的杯腔(杯腔的底部不再呈严格的圆筒状)，但本实用新型并不以此为限。在本实用新型其他实施例中，该杯体所形成的杯腔还可以呈多棱柱(倒棱台)筒状，例如：三棱柱(倒棱台)筒状、五棱柱(倒棱台)筒状、七棱柱(倒棱台)筒状等等。需要特别说明的是，考虑到尽量避免压电换能器所发射超声波直接发射至对面的壁面，一般情况下不采用四棱柱(倒棱台)筒状、六棱柱(倒棱台)筒状等具有偶数壁面的杯腔形状。此外，该杯腔还可以为圆筒、具有奇数壁面的多棱柱筒和多倒棱台筒组合的形状。图5为图3A和图3B所示超声搅拌杯的底视图。请参照图3A、图3B和图5，在杯体底壁隔开120°的三个位置，分别向内侧凹入形成三个扇形平面。该扇形平面与水平面呈斜向上方的一定角度，而并非平行或垂直于水平面。与超声波的波束中心轴线斜向上方的角度相对应，该扇形平面与水平面所成的锐角在30°～85°之间，优选为45°～80°，最优为70°～75°。需要注意的是，压电换能器(21、22、23)并非固定于扇形平面的中心，如图中23′所示的位置，而是固定于扇形平面的一侧。并且三个压电换能器(21、22、23)分别固定于上述三个扇形平面非中心位置的同一侧。本领域技术人员应当清楚，如果压电换能器位于图中23′所示的位置，则其发射的超声波的中心轴线必然通过杯腔的中心轴线上的一点，从而将直接到达对面，这将不能达到本实用新型超声波产生的声流推动容器内部液体沿顺时针方向或逆时针方向流动的目的。并且，如果压电换能器(21、22、23)并非固定于扇形平面的同一侧，则不同压电换能器产生超声波推动液体的方向是相反的，则搅拌作用或相互抵消，而并非相互加强。本实施例中，超声声源采用锆钛酸铅(PZT)材料的压电换能器，该压电换能器通过粘接的方式固定至杯体底部外侧的扇形平面上。本领域技术人员应当理解，而超声声源还可以采用压电换能器之外的其他类型，例如磁致伸缩换能器。但由于磁致伸缩换能器体积较为庞大，本实用新型并不推荐使用。此外，压电换能器只是一个总称，其材料为具有压电性的材料，包括压电陶瓷，而锆钛酸铅(PZT)仅为压电陶瓷的一种。关于压电换能器在扇形平面的固定方式，还可以采用除粘结之外的其他的方式，例如：将压电换能器固定在杯体内部等等。考虑到供电、卫生等多方面的因素，本实施例将压电换能器固定于杯腔的外侧。然而，这将会导致超声波在通过杯体侧壁时产生的能量损耗，因此，需要适当加大压电换能器的发射功率。本实施例中，杯腔的容积约为200mL，相对应的，每一个压电换能器的功率被设置为5W～20W之间，经由实验证明，如此设置完全可以满足豆奶粉、咖啡等饮品的搅拌需求。然而，在供电、卫生等问题被解决后，压电换能器也可以固定于杯腔的内侧。这将在本实用新型第二实施例中进行说明。超声发射模块电性连接于三个压电换能器(21、22、23)，其驱动三个压电换能器向杯腔内部发射超声波。一般情况下，该超声发射模块设置于杯体的底部位置。关于超声发射模块的原理、构造、与压电换能器的连接方式等方面的内容，可参照现有技术的相关文献，此处不再纤细说明。需要特别说明的是，不同于现有技术超声搅拌采用20kHz～100kHz的低频超声，该超声发射模块可以激发压电换能器产生500kHz～5MHz之间的高频超声，该高频超声产生的声流在突出水面时会产生一个锥状凸起，该锥状凸起可以刺破包块外层的包膜，从而使包块内部的材料充分的混合，这在冲调例如豆奶、牛奶等容易结块的饮品是更为有利。关于高频超声具有作用尺度大，速度快，搅拌效果好等优点，此处不再详细说明。此外，关于噪声问题需要说明的是，低频超声(20-100kHz)本身基本没有噪声，因为频率超过人耳可听范围，但是其会产生空化现象(气泡)，空化气泡振动会产生1/2、1/3谐频，这样就会被人听到，实际上我们听到的是空化噪声。如果采用高频超声，一方面高频超声很难产生空化，另一方面即使产生空化，这么高的谐频，也远高于人耳可听范围。因此，本实施例采用高频超声能极大的降低噪声值，提升用户体验。二、第二实施例在本实用新型的第二个示例性实施例中，还提供了另一种超声搅拌杯。本实施例超声搅拌杯与第一实施例相比，其区别在于：压电换能器被固定于杯腔的内壁上。图6A为根据本实用新型第二实施例超声搅拌杯的主视图。图6B为图6A所示超声搅拌杯杯腔内部的示意图。如图6A所示，该超声搅拌杯呈正规的圆筒状，其内部形成杯腔。该杯腔下部隔开120°的三个位置的侧壁向内侧凸出，形成斜向上方的扇形平面。而压电换能器同样被固定于三个扇形平面非中心位置的一侧。本实施例超声搅拌杯的工作过程与第一实施例相同，此处不再重复说明。并且与第一实施例相比，由于没有了侧壁对超声的损耗，压电换能器的功率可以适当减小，具有节能的效果。本领域技术人员结合第一实施例与本实施例，可以确定本实用新型中，压电换能器可以设置于杯腔的外侧和内侧，只要位置恰当，均不会影响本实用新型的实现。为了达到简要说明的目的，上述第一实施例中任何可作相同应用的技术特征叙述皆并于此，无需再重复相同叙述。三、第三实施例在本实用新型的第三个示例性实施例中，还提供了另一种超声搅拌杯。本实施例超声搅拌杯与第一实施例相比，其区别在于：其在杯体下部的侧壁上仅形成一个扇形平面，在该扇形平面的一侧固定有一个压电换能器24，如图7所示。该压电换能器24的功率被设置为20W～50W。本领域技术人员结合第一实施例与本实施例，可以确定扇形平面和压电换能器的数量可以为一个或者多个，例如2个、4个、5个、6个或者10个。一般情况下，考虑到制作成本及布线，压电换能器一般设置为3～5个。为了达到简要说明的目的，上述第一实施例中任何可作相同应用的技术特征叙述皆并于此，无需再重复相同叙述。四、第四实施例在本实用新型的第四个示例性实施例中，还提供了另一种超声搅拌杯。请参照图8，本实施例超声搅拌杯与第一实施例相比，其区别在于：杯体10′所形成的容置空间不再是圆筒状，而是呈一倒三棱台筒状，其中之一的侧面自然而然具有一斜向上方角度。在这种情况下，就不需要再专门斜向上方的扇形平面。如图8所示，压电换能器25(26)被固定于杯体10′的外侧面上，并且该压电换能器所发射超声波的中心轴线不经过杯体10′的中心轴线，这样才能保证杯腔内的液体在超声波所产生声波的作用下转动起来。本领域技术人员结合第一实施例与本实施例，可以确定在本实用新型中：(1)杯体所形成容置空间的形状并不局限于圆筒状，其还可以为倒圆台状或倒棱台形，例如：倒三棱台、倒四棱台、倒五棱台等等；(2)对于自身具有斜向上方平面的杯体，不用再设置专门的上倾面，其只要设置于自身的斜向上方平面即可。为了达到简要说明的目的，上述第一实施例中任何可作相同应用的技术特征叙述皆并于此，无需再重复相同叙述。五、第五实施例在本实用新型的第四个示例性实施例中，还提供了另一种超声搅拌杯。请参照图9，本实施例超声搅拌杯与第一实施例相比，其区别在于：杯体10″呈三棱柱筒状，压电换能器固定于杯体中部的侧壁上，其发射超声波沿水平方向。对于本实施例的超声搅拌杯，压电换能器所发射超声波的中心轴线同样不通过杯腔中心轴线，这样的话，超声波所产生的声流推动容器内部液体沿逆时针或顺时针方向流动达到搅拌的目的。需要特别注意的是，由于超声波所产生的声流并没有向上的分量，因此不能实现杯腔内液体的上下翻滚，搅拌效果相比于第一实施例较差。本领域技术人员结合第一实施例与本实施例，可以确定在本实用新型中：(1)压电换能器不仅可以设置在杯体下部，其同样可以设置于杯体中部或下部；(2)只要压电换能器所发射的超声波的中心轴线不通过杯腔的中心轴线，就能够推动杯腔内液体流动，实现本实用新型的目的。同样，为了达到简要说明的目的，上述第一实施例中任何可作相同应用的技术特征叙述皆并于此，无需再重复相同叙述。至此，已经结合附图对本实施例进行了详细描述。依据以上描述，本领域技术人员应当对本实用新型超声搅拌容器有了清楚的认识。需要说明的是，在附图或说明书正文中，未绘示或描述的实现方式，均为所属技术领域中普通技术人员所知的形式，并未进行详细说明。此外，上述对各元件和方法的定义并不仅限于实施例中提到的各种具体结构、形状或方式，本领域普通技术人员可对其进行简单地更改或替换，例如：(1)压电换能器的形状可以为圆形、矩形、椭圆形等形状，并不局限于实施例中的形状；(2)压电换能器的数量可以根据需要进行调整，并且，压电换能器材料除了采用锆钛酸铅(PZT)材料之外，还可以采用其他压电陶瓷和压电晶体等具有压电效应的材料；(3)除了人们日常生活中冲饮溶剂型饮品的搅拌杯之外，本实用新型还可以应用于其他领域，例如：豆浆机、咖啡机、用于调配饮料、啤酒等饮品的饮料调配桶，用于化工行业内溶剂尽快溶解的配料桶等等；(4)除了上述通过搅拌促进溶解的作用之外，本实用新型还可以应用于容器的清洗等方面；(5)本文可提供包含特定值的参数的示范，但这些参数无需确切等于相应的值，而是可在可接受的误差容限或设计约束内近似于相应值；(6)实施例中提到的方向用语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，仅是参考附图的方向，并非用来限制本实用新型的保护范围；(7)上述实施例可基于设计及可靠度的考虑，彼此混合搭配使用或与其他实施例混合搭配使用，即不同实施例中的技术特征可以自由组合形成更多的实施例。综上所述，本实用新型提供一种超声搅拌容器，运用超声波产生声流效应的原理，通过令超声波的波束中心轴线不通过容置空间中心轴线的巧妙设计，使超声波所产生声流的宏观流动推动容置空间内部液体沿顺时针或逆时针流动起来，达到搅拌的目的，其可以应用于日常生活中冲饮溶剂型饮品的水杯，还可以应用于饮料工业，化工工业中，具有较好的推广应用前景。以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。