超声波振子装置和具有其的烹饪器具的制作方法

本实用新型涉及烹饪器具技术领域，更具体地，涉及一种超声波振子装置和具有其的烹饪器具。

背景技术：

在相关技术中，超声波振子通过法兰进行固定，在超声波沿超声波振子传递至法兰位置时，会受法兰结构的影响而产生能量损失，不利于超声波振子的能量传递效率，并且法兰振动不利于固定的牢固性和密封的可靠性。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种超声波振子装置，所述超声波振子装置可以阻止机械振动传递至安装凸部。

本实用新型还提出了一种具有上述超声波振子装置的烹饪器具。

根据本实用新型实施例的超声波振子装置，包括：本体，所述本体具有用于产生沿其轴向传播的超声波的发生部，所述本体的轴向一端为用于向外发射所述超声波的发射端，其中，所述本体的外周面设有向外凸出的安装凸部和向内凹陷的弧形槽，所述弧形槽位于所述安装凸部与所述发生部之间且所述弧形槽的槽壁与所述安装凸部的背向所述发射端的表面相切，所述安装凸部位于振动节点区域。

根据本实用新型实施例的超声波振子装置可以阻止机械振动传递至安装凸部，安装凸部处不振动，固定更加稳定，能量传递效率更高。

另外，根据本实用新型上述实施例的超声波振子装置还可以具有如下附加的技术特征：

根据本实用新型实施例的超声波振子装置，所述安装凸部的背向所述发射端的表面为与所述本体的轴向垂直的平面。

在本实用新型的一些实施例中，所述安装凸部沿所述本体的周向延伸成环形，所述弧形槽沿所述本体的周向延伸成环形。

进一步地，所述弧形槽在所述本体的轴向上延伸的宽度在所述本体的周向上处处相等。

根据本实用新型的一些实施例，在所述本体的轴向上，所述安装凸部的厚度为L，所述弧形槽的宽度为W，其中，0.5L＜W＜L。

在本实用新型的一些实施例中，所述弧形槽被所述本体的轴截面剖切形成的截面为开口朝外的半圆形。

根据本实用新型的一些实施例，所述安装凸部一体形成于所述本体。

在本实用新型的一些实施例中，所述安装凸部的背向所述发生部的一侧表面与所述本体的外周面圆滑连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述本体包括：超声波换能器，所述超声波换能器包括所述发生部；变幅杆，所述变幅杆的轴向一端与所述超声波换能器的轴向一端相连，所述变幅杆的轴向另一端为所述发射端，所述超声波换能器传递至所述变幅杆的所述超声波改变振幅后从所述发射端向外发射，其中，所述安装凸部设于所述变幅杆和所述超声波换能器的其中一个的外周面。

进一步地，所述超声波换能器包括：多个层叠设置的压电片；电极片，所述电极片夹与所述压电片相连，所述压电片和所述电极片构成所述发生部；第一端块和第二端块，所述第一端块和所述第二端块分别设在所述发生部的轴向两端，所述变幅杆与所述第二端块相连，所述安装凸部和所述弧形槽设于所述第二端块。

根据本实用新型实施例的烹饪器具包括根据本实用新型实施例的超声波振子装置，所述超声波振子装置工作时，所述发射端适于伸入至所述烹饪器具的烹饪腔内且所述安装凸部适于与所述烹饪器具的锅盖相连。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型实施例的烹饪器具的结构示意图；

图2是图1中圈示A处的放大结构示意图；

图3是根据本实用新型实施例的超声波振子装置的结构示意图；

图4是图3中圈示B处的放大结构示意图。

附图标记：

超声波振子装置100；烹饪器具200；烹饪腔210；锅盖220；沉槽221；安装孔222；挡板223；螺纹紧固件224；密封件225；

本体1；超声波换能器10；发生部11；压电片111；电极片112；第一端块12；第二端块13；安装凸部131；弧形槽132；连接凹槽133；变幅杆20；发射端201；连接部202；螺帽30。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

下面参考图1-图4描述根据本实用新型实施例的超声波振子装置100和根据本实用新型实施例的烹饪器具200。

如图1所示，根据本实用新型实施例的烹饪器具200包括根据本实用新型实施例的超声波振子装置100。参照图3和图4所示，根据本实用新型实施例的超声波振子装置100可以包括本体1。

具体而言，本体1可以具有发生部11，发生部11可以产生超声波，超声波可以沿本体1的轴向传播，并且本体1的轴向一端可以设有发射端201，发射端201可以将沿本体1的轴向传播的超声波向外发射，使超声波可以作用于传播介质等，实现超声波的应用，并且发射端201可以提高超声波的传递效率，提高能量的利用率。

此外，本体1的外周面可以设有向外凸出的安装凸部131，这里，“向外”是指向远离本体1的轴线的方向，例如沿着本体1的径向远离本体1的轴线的方向。超声波振子装置100可以通过安装凸部131进行安装、密封等，以实现超声波振子装置100的固定和密封，安装结构简单方便。

然而，超声波沿本体1的轴向传递时，若传递至安装凸部131会造成能量的损失，并且可能造成安装凸部131振动，影响连接的稳定性和气密性。因此，在本实用新型中，本体1的外周面还可以设有向内凹陷的弧形槽132，弧形槽132可以位于安装凸部131与发生部11之间，并且弧形槽132的槽壁与安装凸部131的背向发射端201的表面相切。发生部11产生的超声波沿本体1的轴向首先传递至弧形槽132，弧形槽132可以形成为聚能槽，改变超声波的传递方向，使超声波向靠近本体1的轴线的方向吸收、聚集。聚集的超声波可以继续沿本体1的轴线传递，并且传递时可以绕过安装凸部131，弧形槽132阻止机械振动传递至安装凸部131，使安装凸部131处不振动，有利于提高本体1固定的稳定性和气密性。

进一步地，安装凸部131可以位于振动节点区域，振动节点区域可以理解为包括有节点的区域，如在节点的两侧波动一定范围所形成的区域，或者在节点的某一侧波动一定范围所形成的区域，例如，在本实用新型的一些实施例中，振动节点区域的端点距离节点的距离在2mm以内。其中，在节点处，振幅为零，振动节点区域的振幅较小。

当安装凸部131位于振动节点区域时，安装凸部131可以处于节点位置，也可以为邻近节点的位置，可以使安装凸部131的振幅为零或者振幅较小。在超声波沿本体1的轴线传播过程中，使超声波振子装置100通过安装凸部131固定的连接结构更加稳定牢固，使超声波振子装置100可以稳定工作，不因高频振动而脱落或者发生疲劳破坏，同时也提高了超声波振子装置100连接的气密性。

根据本实用新型实施例的超声波振子装置100具有弧形槽132，可以阻止机械振动传递至安装凸部131，安装凸部131处不振动，固定更加稳定，能量传递效率更高，同时提高了超声波振子装置100连接的气密性。

由于根据本实用新型实施例的超声波振子装置100具有上述有益的技术效果，因此根据本实用新型实施例的烹饪器具200可以阻止机械振动传递至安装凸部131，安装凸部131处不振动，固定更加稳定，能量传递效率更高，气密性更好。

在本实用新型中，根据本实用新型实施例的超声波振子装置100可以应用于多种领域。在一些实施例中，超声波振子装置100可以安装于洗涤设备，这里，洗涤设备可以为洗米机、洗碗机、洗衣机等。超声波的机械作用和空化作用可以对待洗涤件的凹坑、缝隙等微观结构进行清洗，去除脏污、农药等有害物质更加彻底，提高了洗涤效率和洗涤效果。

在另一些实施例中，如图1和图2所示，根据本实用新型实施例的烹饪器具200包括根据本实用新型实施例的超声波振子装置100，这里，烹饪器具200可以为电饭煲、电压力锅、汤煲、炖盅、养生壶、豆浆机或者破壁机等。在超声波振子装置100工作时，发射端201可以伸入烹饪器具200的烹饪腔210内，由发射端201发射的超声波可以对烹饪腔210内的食材进行超声处理。超声波的机械作用和空化作用不仅可以在未进行烹饪时对食材进行预处理，去除食材中的脏污、农药、肉血等有害物质，更加干净安全，而且可以在烹饪过程中降低食材中的营养成分的萃取时间以及食材的入味时间，食材口感更好，同时还可以在烹饪结束后对烹饪器具200进行超声清洗，使附着在烹饪腔210的腔壁上的积垢分散、松散、脱落，实现烹饪器具200的自清洁，清洗更加容易、干净。

由于超声波为沿本体1的轴向传播的纵波，因此在本实用新型的一些实施例中，如图3和图4所示，安装凸部131的背向发射端201的表面为与本体1的轴向垂直的平面，使安装凸部131的背向发射端201的整个表面均位于节点位置，进一步保证通过安装凸部131固定的稳定性。

根据本实用新型的一些实施例，安装凸部131可以沿本体1的周向延伸成环形，由此可以由本体1的周向对本体1进行固定，固定更加牢固可靠。而弧形槽132也可以沿本体1的周向延伸成环形，使在本体1的周向上机械振动均可以绕过安装凸部131向下传导，能量损失更小。

进一步地，弧形槽132在本体1的轴向上延伸的宽度在本体1的周向上可以处处相等，弧形槽132加工更加方便，有利于提高生产效率。

根据本实用新型的一些实施例，如图4所示，在本体1的轴向上，安装凸部131的厚度为L，弧形槽132的宽度为W。若弧形槽132的宽度W过大，会造成能量的损失，若弧形槽132的宽度W过小，则无法完全改变超声波的传递方向以阻止超声波传递至安装凸部131。因此，在本实用新型中，0.5L＜W＜L，例如，在一些具体实施例中，弧形槽132的宽度W可以分别为0.6L、0.7L、0.8L和0.9L等。

需要说明的是，本实用新型对弧形槽132的形状不做特殊限制，例如，在如图2和图4所示的具体实施例中，弧形槽132被本体1的轴截面剖切形成的截面为开口朝外的半圆形，以使超声波可以沿本体1的轴向向下且向内传播，从而避开安装凸部131，并且半圆形结构加工更容易，有利于提高加工效率，此时弧形槽132的宽度W可以理解为半圆形的直径尺寸。而在另一些实施例中，弧形槽132被本体1的轴截面剖切形成的截面也可以为开口朝外的半椭圆形或者其他弧形，此时弧形槽132的宽度W可以理解为半椭圆形或者其他弧形沿本体1的轴向的尺寸。

可选地，在本实用新型中，如图4所示，安装凸部131可以一体形成于本体1，连接牢固，并且无需进行装配，可以减少加工工序和装配工序，有利于降低生产成本。当然，安装凸部131与本体1也可以为分体件，只需要满足可以通过安装凸部131固定本体1的要求即可。

根据本实用新型的一些实施例，如图2和图4所示，安装凸部131的背向发生部11的一侧表面与本体1的外周面可以圆滑连接，绕过安装凸部131的能量可以进一步聚集，进一步提高能量传递的效率。

根据本实用新型的一些实施例，如图3所示，本体1可以包括超声波换能器10和变幅杆20，变幅杆20的轴向一端可以与超声波换能器10的轴向一端相连，变幅杆20的轴向另一端可以设有发射端201。超声波换能器10可以包括发生部11，以将输入的电功率转换成机械功率，即超声波，超声波再传递至变幅杆20，变幅杆20可以改变超声波的振幅，并继续传递至发射端201，由发射端201向外发射。通过超声波换能器10和变幅杆20配合可以改变振幅，提高振速比，减小了谐振阻抗，有效降低了超声波换能器10的发热量，提高了超声波换能器10的使用寿命。

需要说明的是，超声波换能器10与变幅杆20的连接结构包括但不限于图2和图3中实施例所示。在如图2和图3所示的实施例中，超声波换能器10与变幅杆20通过螺帽30相连，具体地，超声波换能器10的轴向一端的端面设有连接凹槽133，超声波换能器10的轴向一端的外周面设有外螺纹，变幅杆20的轴向一端具有连接部202，螺帽30包括设有通孔的底壁和内周面设有内螺纹的侧周壁。连接部202可以穿过通孔并伸入连接凹槽133内，螺帽30外套于连接部202，并且侧周壁的内螺纹可以与超声波换能器10的外螺纹啮合，通孔的边沿可以与连接部202相抵，以防止连接部202移出连接凹槽133，由此实现超声波换能器10与变幅杆20的连接，连接结构简单牢固，便于装配。

进一步地，如图2所示，连接凹槽133可以为半球形槽，连接部202可以为球形，连接部202的一半可以位于连接凹槽133，通孔的边沿可以与连接部202的另一半的表面相抵。连接部202伸入连接凹槽133时，以及连接部202与通孔相抵时，连接部202的周向位置没有限制，连接部202与连接凹槽133和通孔对位更加容易，同时可以减小摩擦阻力，安装更加方便。

在另一些实施例中，超声波换能器10与变幅杆20还可以通过螺纹紧固件、螺纹连接管、卡接结构等连接。例如，螺纹紧固件可以为双头螺柱，双头螺柱的一端可以伸入超声波换能器10的螺纹孔，双头螺柱的另一端可以伸入变幅杆20的螺纹孔，以实现超声波换能器10与变幅杆20的连接。当然螺纹紧固件也可以一体形成于超声波换能器10或者变幅杆20，连接更加快捷。

另外需要说明的是，安装凸部131可以设于变幅杆20的外周面，或者可以设于超声波换能器10的外周面。例如，在如图1所示的实施例中，烹饪器具200包括超声波振子装置100，并且设于超声波换能器10的外周面的安装凸部131可以与烹饪器具200的锅盖220连接，实现超声波振子装置100与烹饪器具200的连接。可选地，超声波换能器10与变幅杆20可以可拆卸连接，由此，在使用过程中，用户可以将变幅杆20拆下进行清洗或者更换，变幅杆20清洗更加方便彻底。而在另一些实施例中，超声波振子装置100也可以通过设于变幅杆20的外周面的安装凸部131安装于烹饪器具200，这也在本实用新型的保护范围之内。

进一步地，如图2所示，超声波振子装置100通过安装凸部131安装于烹饪器具200的实施例中，锅盖220可以具有沉槽，沉槽221的底壁面可以设有安装孔222，本体1可以穿设于安装孔222内，安装凸部131的下表面可以与沉槽221的底壁面相抵，并且挡板223通过螺纹紧固件224与沉槽221的底壁面相连，安装凸部131的上表面可以与挡板223相抵。由此，安装凸部131形成为固定法兰，固定法兰相对于锅盖220位置固定，实现超声波振子装置100的安装固定。

再进一步地，继续参照图2所示，本体1和安装孔222之间可以设有密封件225，具体地，密封件225可以包覆安装凸部131和沉槽221的底壁面，使挡板223与安装凸部131的上表面之间、安装凸部131与沉槽221的底壁面之间、本体1的外周面与安装孔222的孔壁面之间均可以通过密封件225密封，显著提高了烹饪腔210的气密性，密封效果更好。并且密封件225可以为橡胶或者硅胶等软质材料，使本体1不直接与较硬材质的锅盖220接触，可以降低超声波能量的损失。

根据本实用新型进一步的实施例，如图2和图3所示，超声波换能器10可以包括：压电片(例如，压电陶瓷)111、电极片112、第一端块12和第二端块13。其中，压电片111为多个且层叠设置，电极片112可以与压电片111相连，压电片111和电极片112可以构成发生部11。当电极片112通电时可以改变压电片111两端面的电压，使压电片111可以产生伸缩变形，实现电功率向机械功率的转变，产生超声波。

继续参照图3所示，第一端块12和第二端块13可以分别设在发生部11的轴向两端，以对发生部11进行固定，提高发生部11的稳定性，同时可以进行能量的传递。变幅杆20可以与第二端块13相连，发生部11产生的机械振动可以通过第二端块13传递至变幅杆20，并经过变幅杆20改变振幅后向外发射。安装凸部131和弧形槽132可以设于第二端块13，由于第二端块13沿本体1的轴向延伸成一定长度，使安装凸部131可以设于节点位置，以提高本体1固定的稳定性，结构设计合理。

根据本实用新型实施例的烹饪器具200和超声波振子装置100的其他构成以及操作对于本领域的普通技术人员来说是可知的，在此不再详细描述。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“具体实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中在不干涉、不矛盾的情况下均可以以合适的方式相互结合。