[发明专利]具有集成的气体递送系统的超声装置

权利要求书

1.一种超声装置，所述超声装置包括：

超声换能器；

连接至所述超声换能器的探头，所述探头包括尖部；和

气体递送系统，所述气体递送系统包括：

气体入口，

气流通道，所述气流通道通过所述探头，以及

气体出口，所述气体出口位于所述探头的所述尖部。

2.根据权利要求1所述的超声装置，其中所述探头包含不锈钢、钛、铌、陶瓷，或它们的组合。

3.根据权利要求2所述的超声装置，其中所述探头是单一部件。

4.根据权利要求3所述的超声装置，其中所述探头包含赛隆、碳化硅、碳化硼、氮化硼、氮化硅、氮化铝、氧化铝、氧化锆，或它们的组合。

5.根据权利要求4所述的超声装置，其中所述探头包含赛隆。

6.根据权利要求1所述的超声装置，其中所述探头是伸长的探头，并且所述伸长的探头用固定螺帽固定至所述超声换能器。

7.根据权利要求1所述的超声装置，其中所述探头是伸长的探头，并且所述伸长的探头的长度直径比在约5∶1至约25∶1的范围内。

8.根据权利要求1所述的超声装置，其中所述探头是伸长的探头，并且所述伸长的探头的所述尖部的横截面面积与所述气体出口的横截面面积的比在约30∶1至约1000∶1的范围内。

9.根据权利要求1所述的超声装置，其中所述超声装置还包括热保护系统，所述热保护系统环绕所述探头的至少一部分。

10.根据权利要求9所述的超声装置，其中流体在所述热保护系统内循环。

11.根据权利要求1所述的超声装置，其中所述超声装置还包括所述超声换能器与所述探头之间的增压器。

12.根据权利要求11所述的超声装置，其中所述气体入口在所述增压器中。

13.一种用于减少熔融金属浴中的溶解的气体和/或杂质的量的方法，所述方法包括：

(a)在所述熔融金属浴中运行超声装置，所述超声装置包括：

超声换能器；

连接到所述超声换能器的探头，所述探头包括尖部；和

吹扫气体递送系统，所述气体递送系统包括：

吹扫气体入口，

通过所述探头的吹扫气体流通道，和

所述探头的尖部处的吹扫气体出口；和

(b)将吹扫气体通过所述吹扫气体递送系统以在约0.1至约150L/分钟的范围内的速率引入至所述熔融金属浴中。

14.根据权利要求13所述的方法，其中：

所述溶解的气体包括氧、氢、二氧化硫，或它们的组合；

所述杂质包括碱金属；

所述熔融金属浴包括铝、铜、锌、钢、镁，或它们的组合；

所述吹扫气体包括氮、氦、氖、氩、氪、氙、氯，或它们的组合；或

它们的任意组合。

15.根据权利要求13所述的方法，其中将所述吹扫气体以在每kg/小时的来自所述熔融金属浴的输出约10至约500mL/小时的吹扫气体的范围内的速率引入至所述熔融金属浴中。

16.根据权利要求13所述的方法，其中：

将所述吹扫气体以在约1至约50L/分钟的范围内的速率引入至所述熔融金属浴中；

所述溶解的气体包括氢；

所述熔融金属浴包括铝、铜，或它们的组合；所述吹扫气体包括氩、氮，或它们的组合；或者

它们的任意组合。

17.根据权利要求16所述的方法，其中将所述吹扫气体以在约1至约10L/分钟的范围内的速率引入至所述熔融金属浴中。

18.根据权利要求16所述的方法，其中将所述吹扫气体以在每kg/小时的来自所述熔融金属浴的输出约30至约200mL/小时的吹扫气体的范围内的速率引入至所述熔融金属浴中。