[发明专利]夹心式驻波型超声吸尘器及其吸尘方法

说明书

技术领域

本发明中涉及一种夹心式驻波型超声吸尘器及其吸尘方法，属于利用超声驻波进行吸尘的技术。

背景技术

传统吸尘器需利用旋转电磁马达驱动空气泵，以形成真空或气旋进而吸取灰尘。由于需要采用旋转部件并带动大量的空气流动，传统吸尘器在结构紧凑性、轻量化和能量利用率方面很难得到进一步的改进。为解决这些问题，必须使用结构紧凑、无旋转部件、无需驱动大量空气流动的新颖吸尘技术。

发明内容

本发明专利提供新的超声吸尘方法。该方法利用超声驻波进行吸尘，无旋转部件，无需驱动大量空气进行流动，并具有结构紧凑、重量轻和能量利用率高的优点。

一种夹心式驻波型超声吸尘器，其特征在于：包含吸尘器腔体和朗之文换能器；所述吸尘器腔体由顶板、底板、位于左侧的第一声反射板、位于右侧的第二声反射板、位于前侧的第一侧板、位于后侧的第二侧板组成；上述朗之文换能器由金属夹板、多层压电励振元件、压紧螺杆组成，且朗之文换能器通过其振动速度为零的位置即振动速度节点固定在吸尘器腔体的顶板；上述具有第一声反射板、第二声辐射板平行的第一声辐射板和第二声辐射板，吸尘腔体被第一声辐射板和第二声辐射板分成左右两个吸尘腔体，即第一吸尘腔体、第二吸尘腔体；上述第一声辐射板到第一声反射板的距离，第二声辐射板到第二声反射板的距离均为(2m+1)λ/4,其中λ为超声的波长，m为自然数；上述各个板均由硬性声学材料形成；在吸尘器底板与声场纵向振动速度最大的平面即声压节面的交叉线附近设置吸尘口；超声吸尘器的第一侧板或/和第二侧板设有可开关的用于倒出灰尘和清洗超声吸尘器腔体的门。

所述的夹心式驻波型超声吸尘器的吸尘方法，其特征在于：吸尘腔体中的驻波声场由夹心式朗之文换能器的声辐射面所励振，利用两个腔体中的驻波声场，将腔体外的灰尘吸入腔体内。

声场中的颗粒由于其周围声能密度的空间不均匀性，受到声辐射力的作用（参考文献1：T. Hasegawa, T. Kido, T. Iizuka, and C. Matsuoka, “A general theory of Rayleigh and Langevin radiation pressures,”J. Acoust. Soc. Jpn. E, vol. 21, no. 3, pp. 145-152, 2000.）。   在本发明超声吸尘器的吸尘口附近，声场的势能密度为零，但动能密度为最大值（参考文献2：Philip M. Morse, K. Uno Ingard, Theoretical Acoustics, New York: McGraw-Hill Book Company, 1968, p.251-258.）。因此作用在吸尘口灰尘上的声辐射力指向腔体内，借助于此声辐射力，可将灰尘吸入腔体内。进一步借助于从声辐射面流向辐射面的声学流，把灰尘吹向集尘部。

所述的夹心式驻波型超声吸尘器，其特征在于：上述第一声辐射板及第二声辐射板在和朗之文换能器端面相接触的部分具有均匀的厚度，在和朗之文换能器端面不相接触的下部具有不均匀的厚度，其厚度随空间位置以线性规律或指数规律从上部的最大值减少到尖端的零，即下部为楔形板结构。。为增强吸尘效果，还可以将夹心式换能器的端部声辐射板设计为具有尖端的楔形板。

附图说明

图1：实施例1和2的结构图；

         图中标号名称：1：第一吸尘器腔：2：第二洗尘腔， 3：多层压电励振元件，4：金属夹板，5：压紧螺杆，6：顶板，7：底板，8吸尘口，9：第一声辐射板，10：第二声辐射板，11：第一声反射板，12：第二声反射板，13：第二侧板，14：第一侧板。

具体实施方案

        实施例一的结构如图1所示。