超声空气垫反射器的制造方法
【专利摘要】一种空气垫反射器反射超声能量，其位于超声容箱的壁的内部并紧邻超声容箱的壁。空气垫反射器具有面向容箱的内部的相对薄的金属板，例如14规格的不锈钢，以及在薄的金属板的相对侧面上的空气填充空腔。薄的金属板将超声能量反射离开容箱的壁以减少由容箱吸收的超声能量的量。
【专利说明】超声空气垫反射器
[0001]相关申请
[0002]本申请要求美国临时中请61 / 482093的权益，其提交日为2011年5月3日，名称为“ULTRASONIC AIR BLANKET REFLECTOR (超声空气垫反射器)”并且发明人为J.MichaelGoodson。该在先申请通过参考明确引入本文。
【技术领域】
[0003]本发明总体上涉及用于超声处理的容箱，并更为具体地涉及附连到容箱以提高反射并减少容箱吸收超声能量的反射结构。
【背景技术】
[0004]超声清洁过程通常采用容纳液体和待清洁部件的金属容箱。超声能量由超声换能器提供到容箱，所述超声换能器可以附连到或浸没在容箱中。容箱的壁和底板通常为0.25英寸或8规格(gauge)或10规格的不锈钢。容箱的壁和底板吸收由超声换能器产生的超声能量中的一些，这减少了能够用于清洁过程中的超声能量的量。
[0005]已知的是，如果在金属的另一侧上存在空气并且金属相对薄，用于激励液体的超声振动反弹离开(或弹离)金属。例如，已经测得，在14规格的钢的另一侧面上具有空气时，超声活动有效弹离使用0.25英寸钢的9倍。超声振动由背部具有空气的薄的金属面板反射而非吸收。然而，由14规格的金属制作容箱是不实际的，因为对于结构完整性和耐用性而言需要相对较厚的材料。
【发明内容】
[0006]本发明是空气垫反射器，其在容箱的壁处或附近而位于超声容箱内部以用于反射超声能量。空气垫反射器具有面向容箱的内部的相对薄的金属板(例如14规格的不锈钢)和在薄的金属板的相对侧面上的空气填充空腔。
[0007]更为具体地，本发明是一种处理装置，其包括:(I)用于容纳液体和一个或多个待处理部件的容箱，其中容箱具有一个或多个壁；(2)用于将超声能量提供到容箱的内部的一个或多个超声换能器；以及(3)与容箱的一个或多个壁相邻定位的空气垫反射器。空气垫反射器包括朝向容箱的内部取向的面板以及位于所述面板和容箱的壁之间且不容纳液体的空腔。面板的厚度小于容箱的壁的厚度。
[0008]在说明书中所描述的特征和优点不是全部包括的，尤其地，对于本领域的普通技术人员来说，考虑到本文的附图、说明书以及权利要求，许多附加特征和优点将显而易见。而且，应该注意的是，在说明书中所使用的语言主要为了易读和教导目的而选择，可能不是为了界定或限制发明主题而选择，其借助于确定这种发明主题所必需的权利要求。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1是根据本发明的具有固定空气垫反射器的容箱的角部的截面视图。[0010]图2是具有附连到或安装在容箱壁处的空气垫反射器的容箱的透视图。
[0011]图3是根据本发明的具有可移除空气垫反射器的容箱的角部的截面视图。
[0012]图4是可移除空气垫反射器的截面视图。
[0013]图5是可移除空气垫反射器的透视图。
[0014]图6是以截面形式示出的可移除空气垫反射器的透视图。
【具体实施方式】
[0015]仅仅为了说明的目的，附图描绘了本发明的各种优选实施例。本领域的技术人员从下文的讨论将容易地知道，在不偏离本文所描述的本发明原理的情况下可以使用本文所说明的结构和方法的可选实施例。
[0016]根据本发明，空气垫反射器是在容箱壁处或附近而位于超声容箱内部的结构。空气垫反射器具有面向容箱内部的相对薄的金属面板(例如14规格(0.0781英寸)的不锈钢)和在薄的金属面板相对侧面上填充有空气的空腔或凹坑。
[0017]如图1和2所示，空气垫反射器的一个实施例在容箱中的液体表面20之下附连到容箱12的壁10。空气垫反射器14具有优选由14规格的不锈钢构成的金属面板16。金属面板16的边缘具有附连到容箱壁10的凸缘18，从而在金属板16和容箱壁10之间形成空腔22。所述空腔在金属面板16的内部和容箱壁10之间的深度优选为大约0.25到0.375英寸。空气垫反射器14的凸缘18优选围绕反射器所有侧面焊接到容箱壁10。与趋于吸收超声振动的较厚容箱壁相比，空气垫反射器14的金属面板16更好地将超声振动反射回到容箱内部中。容箱壁优选为0.25英寸或8规格(0.1719英寸)或10规格(0.1406英寸)的不锈钢。
[0018]空气垫反射器应覆盖容箱侧壁的显著部分以有效地反射超声振动(否则其将被容箱壁吸收)。空气垫反射器还可以被用在容箱底部附近以反射超声振动(否则其将被底部吸收)。当超声振动(例如使用浸没在容箱内部的杆型换能器)产生于容箱内部时空气垫反射器最为有用。然而，空气垫反射器还能够在换能器安装在容箱表面(例如底部或侧壁)上的情况中使用，在这种情况中，空气垫反射器将不邻近该表面安装。
[0019]在空气垫反射器的金属面板之后的空腔优选利用未加压空气填充并被密封以使得容箱内部的液体不进入所述空腔。其他气体(如氮气)例如能够替代地用来填充所述空腔。虽然空气垫反射器的示出实施例显示反射器在液体表面之下，反射器能够在液体液面之上向上延伸并且能够在所述空腔的顶部设置通风口。重要的是，在所述空腔内部存在空气或另一气体。因为所述空腔需要利用气体填充以使反射器正确运行，内部的任何液体将降低反射器的有效性并应该被避免。
[0020]如图3-6所示，空气垫反射器的另一实施例是空气垫反射器30，其在容箱中液体表面20之下靠近容箱壁10而悬挂在容箱12内部。空气垫反射器30具有两个金属面板32和34以及形成密封空腔38 (其优选地容纳空气)的周边壁36。优选地，至少空气垫反射器30的外部金属面板32由14规格的不锈钢组成。所述空腔38在金属面板32和34的内部表面之间的深度优选为大约0.25至0.375英寸。内部筋部40可以用在空腔38内部以支承金属面板。内部筋部40隔开优选大约12英寸，并将空腔38分隔成多个凹坑42，如图4所示。空气垫反射器能够通过焊接由平板制作。安装支架44用来将空气垫反射器30安装在容箱内部。优选地，在空气垫反射器30的角部使用四个支架44以将其锚定到容箱的底部或壁。图6是与图5相似的空气垫反射器30的透视图，但是金属面32和34以截面形式示出。因为空气垫反射器的此实施例利用支架安装，所以其与图1和2中所示的实施例(其被焊接到容箱)相比更易于从容箱移除。
[0021]在使用带有有力低频厚度模式超声的杆型超声换能器的应用中，使用超声空气垫反射器具有用于反射声音的14guage金属但是具有用于有效容箱的更厚金属(例如10和8规格的不锈钢或甚至更强的0.25英寸的不锈钢)的强度的优点。空气垫反射器对于超声应用(例如清洁精炼厂中的热交换器、清洁牛奶厂的设备、清洁果肉(pulp)处理设备)以及对于配药应用是有用的。另外，相同的技术能够用于清洁汽车和卡车车架、大型电动机、油气钻探工具以及其他大型物体。本发明相对便宜而且易于制造。
[0022]通过以上描述将清楚，在本文中公开的本发明提供了新式和有益的用于超声容箱的空气垫反射器。上文的讨论仅仅公开和描述了本发明的示例性方法和实施例。熟悉本领域的人员将理解的是，在不偏离本发明精神或必要特征的情况下，本发明可以实施为各种其他形式。因此，本发明的公开旨在解释而非限制本发明的范围，本发明的范围在所附权利要求中阐述。
【权利要求】
1.一种处理装置，包括: 具有一个或多个壁的容箱，其中，容箱限定用于容纳液体和一个或多个待处理部件的内部； 用于将超声能量提供到容箱的内部的一个或多个超声换能器； 与容箱的壁相邻定位的空气垫反射器，其中，空气垫反射器包括朝向容箱的内部取向的第一面板以及位于所述面板和容箱的壁之间且不容纳液体的空腔，以及其中，第一面板的厚度小于容箱的壁的厚度。
2.如权利要求1所述的处理装置，其中，空气垫反射器包括围绕第一面板周边的凸缘，所述凸缘附连到容箱的壁，以及其中，所述空腔形成在第一面板和容箱的壁之间。
3.如权利要求2所述的处理装置，其中，凸缘焊接到容箱的壁。
4.如权利要求1所述处理装置，其中，空气垫反射器包括与所述第一面板平行且隔开的第二面板，并且其中，所述空腔形成在第一和第二面板之间。
5.如权利要求4所述的处理装置，其中，空气垫反射器包括围绕第一和第二面板周边的壁，并且其中，周边壁焊接到第一和第二面板。
6.如权利要求4所述的处理装置，其中，空气垫反射器利用支架附连到容箱。
7.如权利要求1所述的处理装置，其中，所述空腔容纳空气。
8.如权利要求1所述的处理装置，其中，第一面板由14规格的不锈钢组成。
【文档编号】G01F23/296GK103782139SQ201280021821
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2012年5月3日 优先权日:2011年5月3日
【发明者】J.M.古德森 申请人:克雷斯特石油和天然气公司