动物毛绒纤维内置转动式超声清洗器

技术领域

本发明涉及一种超声清洗器，具体是动物毛绒纤维内置转动式超声清洗器。

背景技术

根据生产需求，羊毛生产的厂家会需要对羊毛的品质和特性进行检验，羊毛在检验之前需要对羊毛进行清洗，洗去羊毛表面的杂质，避免由于杂质的存在而对检测结果造成影响。

目前的对于动物毛绒纤维的超声清洗器，超声波换能器的位置固定导致无法均匀地对不同位置的绒毛进行清洗，清洗效率较低，有待进一步改进。

发明内容

本发明的目的在于提供动物毛绒纤维内置转动式超声清洗器，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

动物毛绒纤维内置转动式超声清洗器，包括桶体，所述桶体整体由金属构成，所述桶体的底部为上壁壳，所述上壁壳和桶体总体形成敞开式的洗涤室，所述桶体上端形成连通洗涤室的敞开式桶口，所述桶体内部为空心水套，所述桶体最顶部相应具有环形端壁，所述桶体周壁空心形成筒状传热通道，所述桶体底壁空心形成加热室，筒状传热通道和加热室彼此连通而共同构成给热水套，所述桶体的外底面为下壁壳，所述上壁壳和下壁壳分别对应开设上中心穿孔和下中心穿孔，所述上中心穿孔和下中心穿孔与贯通管的上端管口和下端管口分别静密封固接，给热水套内固设有内置筒，所述内置筒将给热水套分隔成外筒状导流通道和内筒状导流通道，所述内置筒与外筒状导流通道各自的上部置于筒状传热通道内，所述内置筒与外筒状导流通道各自的下部置于加热室，所述内置筒靠近环形端壁的部分和靠近桶体外底面的部分对应开设有出流孔和进流孔，所述加热室通过进流孔、外筒状导流通道、出流孔和内筒状导流通道相互连通，所述环形端壁开设有蒸馏水进出流口，所述蒸馏水进出流口通过螺纹固装有密封蒸馏水进出流口的密封盖，中心管位于洗涤室内的管段内壁壳沿周向和竖直方向均布固装有超声波换能器，所述超声波换能器顶部的超声发射探头与中心管内周面无缝固接且均沿中心管的径向布设而指向桶体周壁，所述中心管的上端管口高于桶体的最顶部，所述桶体底壁的下壁壳靠近下中心穿孔的内环形部位开设有围绕中心管沿周向均布的贯通孔，贯通孔上固装有呈槽状且内置在加热室内的密封壳，所述密封壳的开口与贯通孔静密封固接，所述环形端壁、外周壁壳、下壁壳、上壁壳、内置筒和密封壳共同围闭构成密闭的加热水套，所述加热室相应密封不漏液，所述密封壳底壁向上朝向上壁壳，所述密封壳内部从下壁壳外表面外露设置，所述密封壳的整体或其底壁由可透射微波的工程塑料制成，所述密封壳内配装有磁控管，所述磁控管顶部具有的微波发射探头朝向加热室布设，所述桶体底壁的下壁壳远离下中心穿孔的外环形部位开设有围绕中心管沿周向均布的偏心穿孔，所述偏心穿孔内设置有传动轴，所述传动轴经偏心穿孔贯穿下壁壳且以自转的方式与偏心穿孔动密封配合，所述下壁壳上围绕中心管沿周向均布的L型吊架，所述L型吊架固装有第一旋转电动机，所述第一旋转电动机邻近下壁壳外表面的具有动力输出轴的前部端面与下壁壳之间留置有间隙而互不接触，所述中心管以穿过贯通管并自转的方式与贯通管动密封滑动配合，所述中心管以自转的方式通过自身的上端管口动密封连通硬质连通管的下端管口，所述硬质连通管竖直设置，所述敞开式桶口上安装有固定架，所述硬质连通管的上端管口密封固定连通空气导流软管，所述空气导流软管的前端管口竖直向下固装在固定架上，所述空气导流软管的后端管口与冷气机的冷风出流口连通。

作为本发明进一步的方案：所述桶体底壁的下壁壳可拆卸安装在台架上，所述台架上水平固装有位于下壁壳下方的支承板。

作为本发明再进一步的方案：所述中心管位于洗涤室内最底部的管段固接套装有洗涤室的上壁壳支承的卡限环，所述卡限环的外径大于上中心穿孔的内径，所述卡限环以和中心管共同自转的方式与洗涤室的上壁壳内表面动密封配合。

作为本发明再进一步的方案：所述中心管位于下壁壳下方的管段上套装有齿圈，所述桶体下方固定安设有第二旋转电动机和齿轮减速器，所述第二旋转电动机的动力输出轴传动连接齿轮减速器的动力输入轴，所述齿轮减速器的动力输出轴固定套装有传动齿轮，所述传动齿轮与齿圈相互啮合，所述中心管位于下壁壳下方的外置管段上固定套装有总体呈环状的空心轴式导电滑环，所述导电滑环的内圈与中心管固装在一起，所述导电滑环的外圈通过固定杆固接下壁壳，所述导电滑环的内圈有线电连接超声波换能器的电源输入端。

作为本发明再进一步的方案：所述导电滑环的外圈有线电连接超声波驱动电源的电源输出端，超声波驱动电源总体通过导电滑环有线供电电连接超声波换能器。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.通过中心管的自转可带动内置其中的超声波换能器公转，便于超声波换能器连读动态地向洗涤室的内壁壳发射超声波，达到更好地对样品毛绒纤维进行超声清洗，使洗涤效果更进一步提升，提高超声清洗效率；

2.采用冷气机和空气导流软管、硬质连通管给动态旋转的中心管及超声波换能器等吹风散热，提高超声波换能器的工作可靠性，延长超声波换能器的工作寿命；

3.从中心管的下端管口流出的空气进一步对工作时发热的磁控管进行冷空气冷却，被冷风降温的中心管可对洗涤室内的洗涤液或清水进行降温，防止洗涤液或清水的温度过高而损伤待检测的样品毛绒纤维的原本品质。

附图说明

图1为动物毛绒纤维内置转动式超声清洗器的结构示意图。

图2为动物毛绒纤维内置转动式超声清洗器中A部分的结构示意图。

图3为动物毛绒纤维内置转动式超声清洗器中B部分的结构示意图。

图中所示：敞开式桶口1、上中心穿孔2、上壁壳3、外周壁壳4、贯通管5、轴流螺旋桨6、传动轴7、偏心穿孔8、第一旋转电动机9、L型吊架10、台架11、齿圈12、内壁壳13、齿轮减速器14、第二旋转电动机15、传动齿轮16、下壁壳17、进流孔18、磁控管19、下中心穿孔20、密封壳21、加热室22、外筒状导流通道23、卡限环24、支承板25、内筒状导流通道26、桶体27、内置筒28、出流孔29、环形端壁30、超声波换能器31、中心管32、固定架33、空气导流软管34、冷气机35、密封盖36、导电滑环37、硬质连通管38、固定杆39、凹陷形安装部40、蒸馏水进出流口41和洗涤室42。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1～3，本发明实施例中，动物毛绒纤维内置转动式超声清洗器，包括敞开式桶口1、上中心穿孔2、上壁壳3、外周壁壳4、贯通管5、轴流螺旋桨6、传动轴7、偏心穿孔8、第一旋转电动机9、L型吊架10、台架11、齿圈12、内壁壳13、齿轮减速器14、第二旋转电动机15、传动齿轮16、下壁壳17、进流孔18、磁控管19、下中心穿孔20、密封壳21、加热室22、外筒状导流通道23、卡限环24、支承板25、内筒状导流通道26、桶体27、内置筒28、出流孔29、环形端壁30、超声波换能器31、中心管32、固定架33、空气导流软管34、冷气机35、密封盖36、导电滑环37、硬质连通管38、固定杆39、凹陷形安装部40、蒸馏水进出流口41和洗涤室42，所述桶体27整体由金属构成，所述桶体27的底部为上壁壳3，所述上壁壳3和桶体27总体形成敞开式的洗涤室42，所述桶体27上端形成连通洗涤室42的敞开式桶口1，所述桶体27内部为空心水套，所述桶体27最顶部相应具有环形端壁30，所述桶体27周壁空心形成筒状传热通道，所述桶体27底壁空心形成加热室22，筒状传热通道和加热室22彼此连通而共同构成给热水套，所述桶体27的外底面为下壁壳17，所述上壁壳3和下壁壳17分别对应开设上中心穿孔2和下中心穿孔20，所述上中心穿孔2和下中心穿孔20与贯通管5的上端管口和下端管口分别静密封固接，给热水套内固设有内置筒28，所述内置筒28将给热水套分隔成外筒状导流通道23和内筒状导流通道26，所述内置筒28与外筒状导流通道23各自的上部置于筒状传热通道内，所述内置筒28与外筒状导流通道23各自的下部置于加热室22，所述内置筒28靠近环形端壁30的部分和靠近桶体27外底面的部分对应开设有出流孔29和进流孔18，所述加热室22通过进流孔18、外筒状导流通道、出流孔29和内筒状导流通道26相互连通，所述环形端壁30开设有蒸馏水进出流口41，所述蒸馏水进出流口41通过螺纹固装有密封蒸馏水进出流口41的密封盖36，中心管32位于洗涤室42内的管段内壁壳沿周向和竖直方向均布固装有超声波换能器31，所述超声波换能器31采用现有的清洗专用超声换能器，由日本HondaElectronics公司生产市售且型号为HEC-45402，或由亦为超声技术(深圳)有限公司生产市售且型号为CD-38-5600，所述超声波换能器31顶部的超声发射探头与中心管32内周面无缝固接且均沿中心管32的径向布设而指向桶体27周壁，所述中心管32的上端管口高于桶体27的最顶部，所述桶体27底壁的下壁壳17靠近下中心穿孔20的内环形部位开设有围绕中心管32沿周向均布的贯通孔，贯通孔上固装有呈槽状且内置在加热室22内的密封壳21，所述密封壳21的开口与贯通孔静密封固接，所述环形端壁30、外周壁壳4、下壁壳17、上壁壳3、内置筒28和密封壳21共同围闭构成密闭的加热水套，所述加热室22相应密封不漏液，所述密封壳21底壁向上朝向上壁壳3，所述密封壳21内部从下壁壳17外表面外露设置，所述密封壳21的整体或其底壁由可透射微波的工程塑料制成，所述密封壳21内配装有磁控管19，所述磁控管19由日本panasonic公司生产市售且型号为MG12W-M31，所述磁控管19顶部具有的微波发射探头朝向加热室22布设，所述桶体27底壁的下壁壳17远离下中心穿孔20的外环形部位开设有围绕中心管32沿周向均布的偏心穿孔8，所述偏心穿孔8内设置有传动轴7，所述传动轴7经偏心穿孔8贯穿下壁壳17且以自转的方式与偏心穿孔8动密封配合，所述下壁壳17上围绕中心管32沿周向均布的L型吊架10，所述L型吊架10固装有第一旋转电动机9，所述第一旋转电动机9邻近下壁壳17外表面的具有动力输出轴的前部端面与下壁壳17之间留置有间隙而互不接触，可明显起到防止在加热室22内被加热的温度较高的蒸馏水的热量通过下壁壳17传导给第一旋转电动机9的作用，所述桶体27底壁的下壁壳17可拆卸安装在台架11上，所述台架11上水平固装有位于下壁壳17下方的支承板25，所述中心管32以穿过贯通管5并自转的方式与贯通管5动密封滑动配合，第二旋转电动机15通过齿轮减速器14、传动齿轮16和齿圈12驱动中心管32慢速自转，所述齿轮减速器14为现有的小型减速电机，由中国台湾万鑫减速机股份有限公司生产市售且型号为GHD系列，输出转速范围1-500rpm，允许扭矩8.5-680N.m，所述齿圈12属于已有技术，总体呈环状，其啮合齿沿周向均布开设在其环状圈体外周面上，便于与常规传动齿轮相啮合，所述中心管32位于洗涤室42内最底部的管段固接套装有洗涤室42的上壁壳支承的卡限环24，所述卡限环24的外径大于上中心穿孔2的内径，所述卡限环24以和中心管32共同自转的方式与洗涤室42的上壁壳3内表面动密封配合，消除可自转的中心管32受自身与超声波换能器31的承重作用而竖直向下移位的潜在技术隐患，确保中心管32在位置固定的状态下自转，所述冷气机35由广州多乐信电器有限公司生产市售且型号为DAKC-27B，冷风量：370m

本发明的工作原理是：

本发明在被首次应用之前，应确保桶体27的水套内填充满蒸馏水，所以，首先将本装置正立放置在毛绒纤维实验室内，在基本无尘的情况和室内常温下，首先手动旋拧原本固定密封蒸馏水进出流口41的密封盖36，将密封盖36卸下，然后，将预先准备好的蒸馏水通过蒸馏水进出流口41灌至水套内，直至灌入水套的蒸馏水水位上升至蒸馏水进出流口41且没过蒸馏水进出流口41最上部边沿或从蒸馏水进出流口41稍许溢出，确保水套内所有空气经蒸馏水进出流口41排出桶体27之外之后，用手将密封盖36旋拧固定密封在蒸馏水进出流口41上，由于蒸馏水可长期被隔绝在水套内，不会被外界污染，此后，一般情况下，无需再打开蒸馏水进出流口41。在使用本发明时先将足量的自来水(优选经高效过滤的硬度较低的自来水，避免自来水被加热后出现明显的沉淀垢附着在洗涤室42内壁上)经敞开式桶口1倒入洗涤室42内，但倒入洗涤室42内的水体液位应低于桶体27的最顶部，防止洗涤室42内的水从外周壁壳4上端管口溢流入中心管32内浸湿超声波换能器31，防止超声波换能器31不受水浸而受损，确保用电安全，投加与置于洗涤室42内的自来水重量匹配的羊绒羊毛专用洗涤剂(元明粉(硫酸钠)等)，适当通过人工采用木质搅拌棒对自来水、洗涤剂进行初步搅拌成洗涤液，然后，将从专门产毛的各种绵羊、羊驼(如美利奴羊等)身上采集到的样品毛绒纤维适量投加到洗涤室42内，加入纯净水中的样品毛绒纤维总重与洗涤液重量相匹配，由于中心管32以穿过贯通管5的方式与贯通管5静密封无缝固接，故置于洗涤室42内的洗涤液也不会经贯通管5向下流到桶体27下方浸湿相应第二旋转电机15、磁控管19等用电部件，启动磁控管19向水套(加热室22和筒状传热通道)发射频率为2450MHz(微波炉的电磁波频率)的微波，由于桶体27壳壁均有可反射微波的金属构成，确保样品毛绒纤维在无损状态中被洗涤加热，微波按超高频电磁波反射规律在加热室22及和筒状传热通道内在不同路径上来回反射，继而全方位充斥于水套内，通过微波加热效应能使蒸馏水快速升温，蒸馏水加热后作为传热介质通过洗涤室42的内壁壳持续加热置于洗涤室42内的洗涤液，洗涤剂在自来水中溶解后对样品羊毛羊绒进行无损化学清洗，被加热的洗涤液在升温的同时，还对样品毛绒纤维进行加热，进一步释放洗涤剂对样品羊毛羊绒的洗涤效力，呈槽状的密封壳21由硬质工程塑料构成，磁控管19内置在凹陷形安装部40内的微波发射端头发出的微波也就能经密封壳21无阻碍地穿透至加热水套内，由金属构成的桶体27壳壁可防止电磁波透射至洗涤室42内和桶体27之外，确保使用安全，也能屏蔽微波对由有机物蛋白质构成的样品毛绒纤维的有害物理作用，超声波对洗涤液中的水进行空化、辐射压与声流作用，通过空化、辐射压与声流作用对样品羊毛羊绒进行物理超声清洗，开启第一旋转电动机9，第一旋转电动机9通过传动轴7驱动轴流螺旋桨6旋转，由于传动轴7与偏心穿孔8动密封配合，所以，位于加热室22内的水也不会经偏心穿孔8泄流至桶体27下方，轴流螺旋桨6旋转时可强力驱使位于加热室22内位于密封壳21与进流孔18之间的被加热水体朝出流孔29流动，被加热水体受到轴流螺旋桨6驱动只能依次经进流孔18、外筒状导流通道23、出流孔29、内筒状导流通道26循环流动至加热室22内，水体在水套内的循环流动不但有利于被微波的加热的局部蒸馏水迅速无死角扩散至加热水套内所有部位，而且当被加热水体被迫使向上流经外筒状导流通道23时，可通过桶体27的外周壁壳4与桶体27外界的较凉空气发生热交换，继而使流经外筒状导流通道23的温度过高的蒸馏水得以散热，使其温度适当降低，继而使从内筒状导流通道26流过的水体温度和最终经内筒状导流通道26流入加热室22也就会相应降低，保持加热水套内的蒸馏水的温度在70℃-75℃之间，以起到适当给洗涤室42内的洗涤液降温的作用，使洗涤液的温度限制在65℃-70℃之间，进而达到抑制洗涤液的温度过高的目的，如果样品毛绒纤维在过高温度环境中加热，则使洗涤烘干后的样品毛绒纤维后续一些质检结果失真，使质检结果失去鉴定依据的意义，所以，将洗涤液的温度降至样品毛绒纤维可耐受的温度，确保样品毛绒纤维的待检测质量不受明显影响；洗涤剂的化学无损清洗和微波加热超声空化清洗可有效将样品毛绒纤维原本带有的各种微小杂质颗粒(自带有的油脂颗粒、粘附有的灰尘颗粒等)脱离样品毛绒纤维，使其绝大部分悬浮在洗涤液中或极少部分沉降在洗涤室42内底面上，致使洗涤液收纳微小杂质颗粒后形成污水，当加热足够长的时间后，首先关停磁控管19和超声波换能器31，保持所有旋转电动机运行适当长的一段时间，以使蒸馏水、磁控管19和超声波换能器31明显降温，然后再关停所有旋转电动机，当洗涤液明显降温后，将样品毛绒纤维从洗涤液捞出后盛放，然后，将连接小型污水泵进水口的进流管一端管口放置在洗涤室42内底部，开启小型污水泵，将洗涤室42内洗涤过样品毛绒纤维的污水经进流管、小型污水泵和连接小型污水泵出水口的出流管排流至下水道，对留置在洗涤室42底面上的极少部分杂质沉淀物通过浸湿的海绵或其它清洁抹布擦拭掉即可，接着，向洗涤室42内投加适量的清水，再次放入刚被洗涤剂和微波加热超声波洗过的样品毛绒纤维，但不加入洗涤剂，其余操作按照上述使用方法的相应部分执行，对初次经洗涤剂洗过的样品毛绒纤维进行二次微波加热超声波洗涤，从洗涤室42内捞出样品毛绒纤维，完成相应操作后，对其进行沥干/甩干与烘干处理后，开始对其进行后续质检作业流程，通过中心管32的自转可带动内置其中的超声波换能器31公转，便于超声波换能器31连读动态地向洗涤室42的内壁壳13发射超声波，达到更好地对样品毛绒纤维进行超声清洗，使洗涤效果更进一步提升，提高超声清洗效率，采用冷气机35和空气导流软管34、硬质连通管38给动态旋转的中心管32及超声波换能器31等吹风散热，提高超声波换能器31的工作可靠性，延长超声波换能器31的工作寿命，从中心管32的下端管口流出的空气在从超声波换能器31吸热后的温度一般仍明显低于磁控管19工作时的温度，进一步对工作时发热的磁控管19进行冷空气冷却，被冷风降温的中心管32可对洗涤室42内的洗涤液或清水进行降温，防止洗涤液或清水的温度过高而损伤待检测的样品毛绒纤维的原本品质。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。