[发明专利]一种雾滴可控的低频超声雾化装置

说明书

 

技术领域

本发明涉及工农业用雾化设备技术领域，具体地，涉及一种雾滴可控的低频超声雾化装置，可应用于：空气加湿、雾化除尘、颗粒制备、气雾栽培、涂料雾化、雾化冷却、雾化助燃、雾化治疗等。

背景技术

超声雾化技术，作为物理雾化的一种手段，已经比较广泛地应用于工农业生产以及人们的日常生活，如超声加湿器等。超声雾化技术的原理，是直接利用高频振荡器产生的超声波将液体雾化。

雾滴大小的计算公式为：

                                                                                  ⑴

在公式⑴中，D为液滴直径，T为液体表面张力系数，ρ为液体密度，f为声波频率。由公式⑴可以看出，对于确定的液体，能够调节雾滴直径的只有f一个参数，雾滴越小，要求频率就越高。

以现有的超声加湿器为例，一般都是采用厚度振动模式，根据上述公式⑴推算雾滴大小。这样，若要产生1微米的雾滴，则需要换能器压电片的厚度约为0.3毫米。显然，从加工工艺及换能器本身的强度、以及所能承受的声功率角度而言，都存在较大的困难。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在雾化量和雾滴直径范围可调性差、以及工作温度不可靠等缺陷。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种雾滴可控的低频超声雾化装置，以实现雾化量量和雾滴直径范围可调性好、工作温度可靠和成本低的优点。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种雾滴可控的低频超声雾化装置，包括竖直设置、且换能器辐射面向上的超声换能器，竖直设置在所述超声换能器上方、变幅杆耦合面与超声换能器的换能器辐射面刚性连接、且变幅杆辐射端面向上的变幅杆，可拆卸式固定设置在所述变幅杆的变幅杆辐射端面的微孔雾化头，以及与所述超声换能器电连接的超声发生器；在所述变幅杆的变幅杆辐射端面，设有液体进料通道的出口。

进一步地，在所述微孔雾化头靠近变幅杆的一侧固定设置有微孔雾化板网，所述微孔雾化板网位于微孔雾化头的几何中心，所述微孔雾化板网与变幅杆的变幅杆辐射端面紧密接触。

进一步地，在所述微孔雾化板网与变幅杆之间，通过依次配合设置的固定螺栓、固定螺母和变幅杆法兰盘连接。

进一步地，所述超声发生器与超声换能器之间，通过电缆线连接。

进一步地，所述超声换能器的换能器辐射面，通过连接螺栓与变幅杆的变幅杆耦合面刚性相连。

进一步地，所述液体进料通道的出口位于变幅杆的变幅杆辐射端面的几何中心；所述液体进料通道，包括L形液体进料通道。

进一步地，所述变幅杆，呈包括阶梯型或圆锥形或悬线型的物理聚能形状；变幅杆的变幅杆耦合面的面积，远远大于变幅杆辐射端面的面积。

进一步地，所述变幅杆的长度，为半波长的整数倍。

进一步地，所述超声换能器，包括郎之万压电换能器，或者采用镍、铁氧体材料制磁致伸缩换能器，或者稀土材料制超磁致伸缩换能器。

进一步地，所述超声换能器，具有半波长结构。

本发明各实施例的雾滴可控的低频超声雾化装置，由于包括竖直设置、且换能器辐射面向上的超声换能器，竖直设置在超声换能器上方、变幅杆耦合面与超声换能器的换能器辐射面刚性连接、且变幅杆辐射端面向上的变幅杆，可拆卸式固定设置在变幅杆的变幅杆辐射端面的微孔雾化头，以及与超声换能器电连接的超声发生器；在变幅杆的变幅杆辐射端面，设有液体进料通道；可以利用超声换能器，将超声振动能量，通过变幅杆传递至变幅杆辐射端面，将雾化头微孔结构板网与变幅杆辐射端面紧密接触，产生共振，使流经辐射端面及微孔结构板网之间的液体，产生超声雾化及二次雾化，从而产生细微雾滴；通过更换微孔雾化头，可以获得不同大小颗粒的雾滴；通过控制超声功率的大小和液体的流量的大小，可以对雾化量进行调节；从而可以克服现有技术中有的液体不易雾化、雾化量和雾滴直径范围可调性差、以及工作温度不可靠的缺陷，以实现可雾化液体品种多、雾化量和雾滴直径范围可调性好、工作温度可靠和成本低的优点。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明