[实用新型]一种大宽幅超声波喷涂喷头

说明书

一种大宽幅超声波喷涂喷头，其包括喷头芯、气嘴支架、两个气嘴和一套分配气阀，喷头芯安装在气嘴支架上，两个气嘴对称安装在气嘴支架上，分配气阀的出气口连接两个气嘴的进气口。所述喷头芯包括换能器、外壳前盖、外壳后盖、电气接头、进液口和进气口，所述分配气阀包括阀体、阀芯、轴承和电机。所述大宽幅超声波喷涂喷头可将喷涂液体以扇形快速扫描式扩散喷出，从而使超声波喷头的喷幅宽度得以大幅提高，单喷头喷幅宽度可以达到350mm，大幅提高薄膜喷涂的效率。

技术领域

本发明涉及一种超声波喷涂喷头，特别是涉及一种用于大面积喷涂的超声波喷头，属于液体雾化领域。

背景技术

随着纳米材料技术的发展，纳米功能性涂层的应用变得越加广泛，广泛应用于金属、玻璃、纺织品、无纺布、纸张等制造领域，功能涂层包括：超疏水或超亲水涂层、隔热涂层、抗菌涂层、增透减反射涂层等等。纳米级薄膜及功能涂层的制备的产业化需求也日益增加。对于大面积连续生产型的传统涂层制备方法有辊涂、浸涂、刮涂、二流体喷涂、丝网印刷等等。辊涂、浸涂和刮涂等传统涂覆工艺制备的涂层一般较厚，很难实现纳米级的均匀涂层制备。二流体喷涂由于基于高压气体和液体产生高动能进行的雾化喷涂，故此会造成涂料的大量浪费。丝网印刷由于大量液体涂料会滞留在丝网上，且只能制备很厚的涂层。并且由于二流体喷涂的雾化颗粒不均匀且喷涂流量的不可控性，辊涂、浸涂、刮涂和丝网印刷的精度限制，造成得到的涂层均匀度较差，很难实现纳米涂层的良好功能性。

超声波雾化喷涂方式(专利号：2013205313376)作为一种新型技术正在被应用于纳米级薄膜的制备中，该技术通过超声波变幅杆增大超声波换能器发出的超声波的振幅，使得粘稠度较大的液体或固体颗粒悬浮液可以被雾化，并通过施加特定走向的压缩气体将液雾均匀喷出。超声波雾化喷涂具有喷涂均匀、流量可控的优势，且可以实现在常温常压环境下制备薄膜，使得纳米级薄膜的规模化生产成为可能。但是用于大面积的薄膜喷涂时，需要喷雾头尽可能的实现最大喷幅以提高喷涂效率。采用该技术的超声波喷头，很难实现较大幅宽的喷涂，从而在进行大面积的薄膜喷涂应用上受到限制。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是实现大喷幅宽度的超声波喷头，从而提高大面积薄膜喷涂的效率。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供一种大宽幅超声波喷头，其包括换能器、外壳前盖、外壳后盖、电气接头、进液口、进气口，所述换能器与外壳后盖连接，外壳前盖罩在换能器外并与外壳后盖连接形成喷头芯，喷头芯的前端为出液端，后端为进液端。所述大宽幅超声波喷涂喷头还包括一个气嘴支架、两个气嘴、一套分配气阀，喷头芯穿过气嘴支架与其相互连接，并向下倾斜一定角度。两个气嘴左右对称地连接在气嘴支架上并位于喷头芯上方，两个气嘴间有一定的夹角，气嘴出气口边缘与喷头的出液端有一定的距离。分配气阀包括阀体、阀芯、轴承和电机，阀体上有两个出气口和两个进气口，两个出气口分别与两个气嘴连接，轴承与阀芯连接置于阀体内部，电机与阀芯和阀体连接；所述阀芯由阀芯前端、旋转齿轮、阀芯中端、阀芯尾端四部分组成，阀芯前端置于轴承中心与其滑动连接。

所述气嘴支架上有一个环形轨道，喷头芯位于环形轨道中央，两个气嘴对称分布在环形轨道上并指向喷头芯的出液端，两个气嘴在环形轨道上可以滑动来调节气嘴间夹角，夹角的调节范围为40°-120°，气嘴出气口边缘与出液端的水平方向距离为0.1-2mm，与出液端的竖直方向距离为33-38mm，喷头芯向下倾斜5°-20°。

所述阀芯的旋转齿轮为圆柱体上均匀分布的齿轮结构，旋转齿轮的齿牙个数为n，n为奇数(n＝1,3,5,7……)，齿牙弧长为圆的2n等分弧长，齿牙宽度(即齿牙的弦长)等于分配气阀中与阀芯接触的内部出气口直径，齿牙与阀体内壁的间隙小于 0.03mm。所述阀芯尾端是一个圆盘，圆盘直径大于等于旋转齿轮的直径，阀芯尾端与旋转齿轮之间为阀芯中端，阀芯中端直径小于旋转齿轮直径，与旋转齿轮和阀芯尾端形成一个环形凹槽，环形凹槽宽度即阀芯中端的长度。