[实用新型]一种自然聚焦式超声雾化喷头

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种超声雾化喷涂设备，具体的说是一种用于精密喷涂，喷印，喷绘的自然聚焦式超声雾化喷头。

背景技术

雾化喷涂是利用外界能量把液体分散成微小颗粒，再喷射到相应表面上。目前市场上广泛应用的喷涂技术是压力雾化和气动雾化喷涂。其主要缺点是由于工作压力大，雾化颗粒喷射速度快，因而飞溅严重，材料利用率低，污染严重，清理困难。超声雾化是因此而发展起来的一种柔性雾化喷涂技术。它主要利用超声振动使液体雾化，然后利用低压气体形成雾化束。由于工作气体压力小，涂料飞溅少，利用率高，可控性好。另外由于超声振动的作用，喷嘴不易堵塞，浆料分散性好，涂层质量好，是一种精密的喷涂技术。

超声雾化的原理如图1所示，液体被输送到超声换能器表面后形成液膜，液膜在超声振动的激励下形成表面波，波峰和波谷交替出现，随着超声换能器的振幅逐渐增大，波峰变高，波谷变深，当达到特定阀值后，表面波失稳破裂，液滴从波峰飞出。表面波的波长和频率关系密切，通常频率越高，波长越短，液滴尺寸也越小。

实际应用当中，为提高控制喷涂质量以及效率，还会引入成形气体，以控制雾化束的外形以及喷雾距离。因此目前实际应用的雾化喷头主要包括两部分，雾化换能器，以及成形气体喷口。典型的雾化喷头设计为自然发散型设计。在这个设计当中，雾化换能器有一中心孔，被雾化液体通过中心孔到达换能器振动表面，向振动表面扩散，如没有气体作用，雾滴趋向于发散型或扇形飞出。通常雾化换能器振动头的外围安排环形气体喷口，这样，雾化束被气体包围。从而在气体的作用下形成一定形状(参考图4)。

自然发散型设计已经比较广泛应用，但仍然存在一些缺点，如：体积大，中心孔无效液体飞溅，相对耗气量大，最大液流量小，喷雾距离近等等。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：针对现有技术中的自然发散型的雾化喷头存在一些缺点，体积大，中心孔无效液体飞溅，相对耗气量大，最大液流量小，喷雾距离近等的问题。

本实用新型的目的是，提出了一种自然聚焦式超声雾化喷头，此雾化喷头可以有效避免上述缺点，进一步提高雾化喷涂的精密性与高效性。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种自然聚焦式超声雾化喷头，包括超声雾化换能器、气道、液体喷嘴和外壳；所述超声雾化换能器设置在外壳内，液体喷嘴通过减震支撑机构固定设置在外壳的下方；所述气道设置在超声雾化换能器的中间；

所述超声雾化换能器包括压电振动堆和与压电振动堆相连的超声变幅杆；所述压电振动堆设置在外壳内；所述超声变幅杆位于液体喷嘴内；所述超声变幅杆的底端端面为雾化头端面；

所述液体喷嘴的喷嘴液体出口环绕雾化头端面成同心环绕式设置；液体喷嘴的喷嘴液体入口设置在液体喷嘴的上部；

所述气道的气道入口位于外壳的上方，气道出口位于雾化头端面。

进一步改进，所述超声雾化换能器的振动速度大于5m/s。

进一步改进，所述液体喷嘴的喷嘴液体出口与雾化头端面所形成的截面形状为圆形或方形或跑道形。

本实用新型中所述的超声雾化换能器是现有技术中的超声雾化换能器，其具体的结构本实用新型不作详细的说明。

本实用新型与现有技术相比，其有益效果是：

1、体积小，可手持。

2、薄壁雾化束，雾滴分布均匀；雾化束稳定。

3、自聚焦设计，喷雾距离远,在同样气液流量的情况下，可达发散型设计的1.5-2倍。

4、节省气流量,在同样近平行雾化束条件下，耗气量减少近一半。

5、液体处理范围宽，最高液体流量与最低流量之比可达180，是自然聚焦型设计的30倍以上。

6、雾化效率高，在同样的气流量情况下，液体雾化量可达现有技术中的自然发散型设计的2-3倍。

7、兼容气动雾化，可纯气动式操作，因而扩大了液体处理量。

综上，本实用新型中的自然聚焦式超声雾化喷头相对于现有技术中的自然发散型雾化喷头，可实现精密高效的超声雾化喷涂。

附图说明

图1是超声雾化原理示意图。

图2是本实施例的自然聚焦式超声雾化喷头的结构示意图。

图3是图2中的A处的主视图。

图4是自然发散型雾化喷头的工作状态图。

图5是实施例中的自然聚焦式超声雾化喷头的工作状态图。

图6是实施例中的自然聚焦式超声雾化喷头产生的微发散型雾化束。