[实用新型]一种采用多模态振动换能器的家用清洗水槽

说明书

本实用新型提供一种采用多模态振动换能器的家用清洗水槽，包括水槽和换能器；所述换能器包括后匹配块、压电晶体组件及声能辐射块，所述压电晶体组件后端与所述后匹配块前端相连；所述换能器与所述水槽壁相连，或被收容于所述水槽中；所述声能辐射块的后端面连接至少一个所述压电晶体组件；所述换能器的声能辐射块为基于振动模态设计的几何体；工作时，所述几何体在宽度方向的频率，和/或，长度方向的频率，和/或，对角方向的频率，分别与其厚度方向的振动模态频率接近或相同。使用时，本清洗水槽中水能够发生多轴振动,即多方向振动，超声能量分布较均匀，故清洗效果比较好，且易安装。

技术领域

本实用新型涉及一种清洗水槽，特别是涉及一种采用多模态振动换能器的家用清洗水槽。

背景技术

超声换能器，是一种实现电能与声能(即高频机械振动能)相互转换的器件。超声清洗或处理，是通过换能器产生的超声波振动，在水中发生空化效应所产生的瞬间高压空泡，冲击被清洗物而达到良好的清洗效果称为超声清洗，或这种空泡对溶解于水中的物质产生特殊的物理和化学反应效果，称为超声处理。

现有清洗用换能器通常只能进行单一轴向振动模态的工作方式，在水中的声场能量同样表现为沿其振动方向的单一轴向的优势分布。对应产生的空化效应及清洗效果也呈类似的区域分布。参考图1和图2，现有家用超声水槽包括水槽(图中未示出)和现有换能器10，换能器10通常通过安装板20安装在水槽的槽底，换能器10的声能辐射端(前匹配端)结构通常设计为圆锥体形或直柱体形。家用超声水槽工作时，由于换能器10通常只能进行单一轴向振动模态的工作方式，在水槽中的声场能量只能表现为沿其振动方向的单一轴向的优势分布(通常为水槽底部朝上方向振动)，对应清洗效果也呈类似的小区域能量分布，振动方向单一，致使清洗效果不理想。

目前，为提高家用超声水槽的清洗效果，通常通过在不同位置排布多个换能器实现不同区域不同方向的振动效果，达到彻底清洗的目的。然而这样的设计就需要采用更多的换能器排布，导致水槽结构复杂度和成本较高。实际上，尽管多排布了换能器，仍有声能量分布盲区的存在。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种采用多模态振动换能器的家用清洗水槽，用于解决现有技术中采用超声技术的家用清洗水槽中超声能量分布不均的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种采用多模态振动换能器的家用清洗水槽，包括水槽和换能器；所述换能器包括后匹配块、压电晶体组件及声能辐射块，所述压电晶体组件后端与所述后匹配块前端相连；所述换能器与所述水槽壁相连，或被收容于所述水槽中；所述声能辐射块的后端面连接至少一个所述压电晶体组件；所述换能器的声能辐射块为基于振动模态设计的几何体；工作时，所述几何体在宽度方向的频率，和/或，长度方向的频率，和/或，对角方向的频率分别与厚度方向的振动模态频率接近或相同。

优选地，所述换能器与所述水槽外壁粘合连接。

优选地，所述换能器与所述水槽的槽底外壁粘合连接。

优选地，所述换能器与所述水槽壁通过起振板可拆卸地连接。

优选地，所述换能器与所述水槽的槽底外壁通过起振板可拆卸地连接。

优选地，所述换能器与所述起振板相连，所述起振板通过紧固件与水槽壁可拆卸地连接，或所述起振板镶嵌在所述水槽壁中。

优选地，所述声能辐射块的后端面连接至少两个相并联的所述压电晶体组件。

优选地，所述压电晶体组件包括一个压电晶体，或N个压电晶体,其中N为偶数，且20≥N>1。

优选地，所述几何体为长方体、正方体、椭圆体、或扁圆体。

优选地，还包括一密封罩体；当所述换能器被收容于所述水槽中时，所述换能器位于所述密封罩体中。