超聲空氣墊反射器的制造方法
【專利摘要】一種空氣墊反射器反射超聲能量，其位于超聲容箱的壁的內(nèi)部并緊鄰超聲容箱的壁。空氣墊反射器具有面向容箱的內(nèi)部的相對(duì)薄的金屬板，例如14規(guī)格的不銹鋼，以及在薄的金屬板的相對(duì)側(cè)面上的空氣填充空腔。薄的金屬板將超聲能量反射離開(kāi)容箱的壁以減少由容箱吸收的超聲能量的量。
【專利說(shuō)明】超聲空氣墊反射器
[0001]相關(guān)申請(qǐng)
[0002]本申請(qǐng)要求美國(guó)臨時(shí)中請(qǐng)61 / 482093的權(quán)益，其提交日為2011年5月3日，名稱為“ULTRASONIC AIR BLANKET REFLECTOR (超聲空氣墊反射器)”并且發(fā)明人為J.MichaelGoodson。該在先申請(qǐng)通過(guò)參考明確引入本文。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明總體上涉及用于超聲處理的容箱，并更為具體地涉及附連到容箱以提高反射并減少容箱吸收超聲能量的反射結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0004]超聲清潔過(guò)程通常采用容納液體和待清潔部件的金屬容箱。超聲能量由超聲換能器提供到容箱，所述超聲換能器可以附連到或浸沒(méi)在容箱中。容箱的壁和底板通常為0.25英寸或8規(guī)格(gauge)或10規(guī)格的不銹鋼。容箱的壁和底板吸收由超聲換能器產(chǎn)生的超聲能量中的一些，這減少了能夠用于清潔過(guò)程中的超聲能量的量。
[0005]已知的是，如果在金屬的另一側(cè)上存在空氣并且金屬相對(duì)薄，用于激勵(lì)液體的超聲振動(dòng)反彈離開(kāi)(或彈離)金屬。例如，已經(jīng)測(cè)得，在14規(guī)格的鋼的另一側(cè)面上具有空氣時(shí)，超聲活動(dòng)有效彈離使用0.25英寸鋼的9倍。超聲振動(dòng)由背部具有空氣的薄的金屬面板反射而非吸收。然而，由14規(guī)格的金屬制作容箱是不實(shí)際的，因?yàn)閷?duì)于結(jié)構(gòu)完整性和耐用性而言需要相對(duì)較厚的材料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明是空氣墊反射器，其在容箱的壁處或附近而位于超聲容箱內(nèi)部以用于反射超聲能量?？諝鈮|反射器具有面向容箱的內(nèi)部的相對(duì)薄的金屬板(例如14規(guī)格的不銹鋼)和在薄的金屬板的相對(duì)側(cè)面上的空氣填充空腔。
[0007]更為具體地，本發(fā)明是一種處理裝置，其包括:(I)用于容納液體和一個(gè)或多個(gè)待處理部件的容箱，其中容箱具有一個(gè)或多個(gè)壁；(2)用于將超聲能量提供到容箱的內(nèi)部的一個(gè)或多個(gè)超聲換能器；以及(3)與容箱的一個(gè)或多個(gè)壁相鄰定位的空氣墊反射器?？諝鈮|反射器包括朝向容箱的內(nèi)部取向的面板以及位于所述面板和容箱的壁之間且不容納液體的空腔。面板的厚度小于容箱的壁的厚度。
[0008]在說(shuō)明書(shū)中所描述的特征和優(yōu)點(diǎn)不是全部包括的，尤其地，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，考慮到本文的附圖、說(shuō)明書(shū)以及權(quán)利要求，許多附加特征和優(yōu)點(diǎn)將顯而易見(jiàn)。而且，應(yīng)該注意的是，在說(shuō)明書(shū)中所使用的語(yǔ)言主要為了易讀和教導(dǎo)目的而選擇，可能不是為了界定或限制發(fā)明主題而選擇，其借助于確定這種發(fā)明主題所必需的權(quán)利要求。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1是根據(jù)本發(fā)明的具有固定空氣墊反射器的容箱的角部的截面視圖。[0010]圖2是具有附連到或安裝在容箱壁處的空氣墊反射器的容箱的透視圖。
[0011]圖3是根據(jù)本發(fā)明的具有可移除空氣墊反射器的容箱的角部的截面視圖。
[0012]圖4是可移除空氣墊反射器的截面視圖。
[0013]圖5是可移除空氣墊反射器的透視圖。
[0014]圖6是以截面形式示出的可移除空氣墊反射器的透視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]僅僅為了說(shuō)明的目的，附圖描繪了本發(fā)明的各種優(yōu)選實(shí)施例。本領(lǐng)域的技術(shù)人員從下文的討論將容易地知道，在不偏離本文所描述的本發(fā)明原理的情況下可以使用本文所說(shuō)明的結(jié)構(gòu)和方法的可選實(shí)施例。
[0016]根據(jù)本發(fā)明，空氣墊反射器是在容箱壁處或附近而位于超聲容箱內(nèi)部的結(jié)構(gòu)?？諝鈮|反射器具有面向容箱內(nèi)部的相對(duì)薄的金屬面板(例如14規(guī)格(0.0781英寸)的不銹鋼)和在薄的金屬面板相對(duì)側(cè)面上填充有空氣的空腔或凹坑。
[0017]如圖1和2所示，空氣墊反射器的一個(gè)實(shí)施例在容箱中的液體表面20之下附連到容箱12的壁10?？諝鈮|反射器14具有優(yōu)選由14規(guī)格的不銹鋼構(gòu)成的金屬面板16。金屬面板16的邊緣具有附連到容箱壁10的凸緣18，從而在金屬板16和容箱壁10之間形成空腔22。所述空腔在金屬面板16的內(nèi)部和容箱壁10之間的深度優(yōu)選為大約0.25到0.375英寸?？諝鈮|反射器14的凸緣18優(yōu)選圍繞反射器所有側(cè)面焊接到容箱壁10。與趨于吸收超聲振動(dòng)的較厚容箱壁相比，空氣墊反射器14的金屬面板16更好地將超聲振動(dòng)反射回到容箱內(nèi)部中。容箱壁優(yōu)選為0.25英寸或8規(guī)格(0.1719英寸)或10規(guī)格(0.1406英寸)的不銹鋼。
[0018]空氣墊反射器應(yīng)覆蓋容箱側(cè)壁的顯著部分以有效地反射超聲振動(dòng)(否則其將被容箱壁吸收)?？諝鈮|反射器還可以被用在容箱底部附近以反射超聲振動(dòng)(否則其將被底部吸收)。當(dāng)超聲振動(dòng)(例如使用浸沒(méi)在容箱內(nèi)部的桿型換能器)產(chǎn)生于容箱內(nèi)部時(shí)空氣墊反射器最為有用。然而，空氣墊反射器還能夠在換能器安裝在容箱表面(例如底部或側(cè)壁)上的情況中使用，在這種情況中，空氣墊反射器將不鄰近該表面安裝。
[0019]在空氣墊反射器的金屬面板之后的空腔優(yōu)選利用未加壓空氣填充并被密封以使得容箱內(nèi)部的液體不進(jìn)入所述空腔。其他氣體(如氮?dú)?例如能夠替代地用來(lái)填充所述空腔。雖然空氣墊反射器的示出實(shí)施例顯示反射器在液體表面之下，反射器能夠在液體液面之上向上延伸并且能夠在所述空腔的頂部設(shè)置通風(fēng)口。重要的是，在所述空腔內(nèi)部存在空氣或另一氣體。因?yàn)樗隹涨恍枰脷怏w填充以使反射器正確運(yùn)行，內(nèi)部的任何液體將降低反射器的有效性并應(yīng)該被避免。
[0020]如圖3-6所示，空氣墊反射器的另一實(shí)施例是空氣墊反射器30，其在容箱中液體表面20之下靠近容箱壁10而懸掛在容箱12內(nèi)部。空氣墊反射器30具有兩個(gè)金屬面板32和34以及形成密封空腔38 (其優(yōu)選地容納空氣)的周邊壁36。優(yōu)選地，至少空氣墊反射器30的外部金屬面板32由14規(guī)格的不銹鋼組成。所述空腔38在金屬面板32和34的內(nèi)部表面之間的深度優(yōu)選為大約0.25至0.375英寸。內(nèi)部筋部40可以用在空腔38內(nèi)部以支承金屬面板。內(nèi)部筋部40隔開(kāi)優(yōu)選大約12英寸，并將空腔38分隔成多個(gè)凹坑42，如圖4所示。空氣墊反射器能夠通過(guò)焊接由平板制作。安裝支架44用來(lái)將空氣墊反射器30安裝在容箱內(nèi)部。優(yōu)選地，在空氣墊反射器30的角部使用四個(gè)支架44以將其錨定到容箱的底部或壁。圖6是與圖5相似的空氣墊反射器30的透視圖，但是金屬面32和34以截面形式示出。因?yàn)榭諝鈮|反射器的此實(shí)施例利用支架安裝，所以其與圖1和2中所示的實(shí)施例(其被焊接到容箱)相比更易于從容箱移除。
[0021]在使用帶有有力低頻厚度模式超聲的桿型超聲換能器的應(yīng)用中，使用超聲空氣墊反射器具有用于反射聲音的14guage金屬但是具有用于有效容箱的更厚金屬(例如10和8規(guī)格的不銹鋼或甚至更強(qiáng)的0.25英寸的不銹鋼)的強(qiáng)度的優(yōu)點(diǎn)?？諝鈮|反射器對(duì)于超聲應(yīng)用(例如清潔精煉廠中的熱交換器、清潔牛奶廠的設(shè)備、清潔果肉(pulp)處理設(shè)備)以及對(duì)于配藥應(yīng)用是有用的。另外，相同的技術(shù)能夠用于清潔汽車和卡車車架、大型電動(dòng)機(jī)、油氣鉆探工具以及其他大型物體。本發(fā)明相對(duì)便宜而且易于制造。
[0022]通過(guò)以上描述將清楚，在本文中公開(kāi)的本發(fā)明提供了新式和有益的用于超聲容箱的空氣墊反射器。上文的討論僅僅公開(kāi)和描述了本發(fā)明的示例性方法和實(shí)施例。熟悉本領(lǐng)域的人員將理解的是，在不偏離本發(fā)明精神或必要特征的情況下，本發(fā)明可以實(shí)施為各種其他形式。因此，本發(fā)明的公開(kāi)旨在解釋而非限制本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的范圍在所附權(quán)利要求中闡述。
【權(quán)利要求】
1.一種處理裝置，包括: 具有一個(gè)或多個(gè)壁的容箱，其中，容箱限定用于容納液體和一個(gè)或多個(gè)待處理部件的內(nèi)部； 用于將超聲能量提供到容箱的內(nèi)部的一個(gè)或多個(gè)超聲換能器； 與容箱的壁相鄰定位的空氣墊反射器，其中，空氣墊反射器包括朝向容箱的內(nèi)部取向的第一面板以及位于所述面板和容箱的壁之間且不容納液體的空腔，以及其中，第一面板的厚度小于容箱的壁的厚度。
2.如權(quán)利要求1所述的處理裝置，其中，空氣墊反射器包括圍繞第一面板周邊的凸緣，所述凸緣附連到容箱的壁，以及其中，所述空腔形成在第一面板和容箱的壁之間。
3.如權(quán)利要求2所述的處理裝置，其中，凸緣焊接到容箱的壁。
4.如權(quán)利要求1所述處理裝置，其中，空氣墊反射器包括與所述第一面板平行且隔開(kāi)的第二面板，并且其中，所述空腔形成在第一和第二面板之間。
5.如權(quán)利要求4所述的處理裝置，其中，空氣墊反射器包括圍繞第一和第二面板周邊的壁，并且其中，周邊壁焊接到第一和第二面板。
6.如權(quán)利要求4所述的處理裝置，其中，空氣墊反射器利用支架附連到容箱。
7.如權(quán)利要求1所述的處理裝置，其中，所述空腔容納空氣。
8.如權(quán)利要求1所述的處理裝置，其中，第一面板由14規(guī)格的不銹鋼組成。
【文檔編號(hào)】G01F23/296GK103782139SQ201280021821
【公開(kāi)日】2014年5月7日 申請(qǐng)日期:2012年5月3日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月3日
【發(fā)明者】J.M.古德森 申請(qǐng)人:克雷斯特石油和天然氣公司