專利名稱：一種帶超聲霧化及溫度控制的液體蒸發(fā)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種液體蒸發(fā)裝置，尤其是涉及一種帶超聲霧化及溫度控制的液體蒸發(fā)裝置。
背景技術(shù)：
在化工、醫(yī)藥等很多領(lǐng)域，都需要進行高溫氣體之間的反應，比如醇類重整制氫反應，而這些高溫氣體之間的化學反應中，需要一個高效的蒸發(fā)裝置先將醇類等液體反應物進行氣化。不僅如此，蒸發(fā)器在其他方面的應用也很廣泛，比如醫(yī)院利用蒸發(fā)器對麻醉劑進行蒸發(fā)，患者吸入麻醉劑，達到麻醉效果；冰箱和空調(diào)中的蒸發(fā)器是制冷系統(tǒng)的一個重要組成部分；生活中，人們利用蒸發(fā)式加濕器對空氣進行加濕，除塵效果更佳。蒸發(fā)器的種類很多，按溶液在蒸發(fā)器中的運動狀況分有①循環(huán)型。沸騰溶液在加熱室中多次通過加熱表面，如中央循環(huán)管式、懸筐式、外熱式、列文式和強制循環(huán)式等。②單程型。沸騰溶液在加熱室中一次通過加熱表面，不作循環(huán)流動，如升膜式、降膜式、攪拌薄膜式和離心薄膜式等。③直接接觸型。加熱介質(zhì)與溶液直接接觸傳熱，如浸沒燃燒式蒸發(fā)器。雖然種類很多，但是現(xiàn)有的蒸發(fā)器通常很難在液體流量一定的情況下，得到平穩(wěn)、 均勻的蒸汽流量，同時又能精確控制溫度。而且現(xiàn)有的蒸發(fā)器為了能完全蒸發(fā)液體，常常需要較長的蒸發(fā)路徑，使得蒸發(fā)器的體積較大，且浪費能量。中國發(fā)明專利(申請?zhí)?00780037553. 2)公開了一種液體蒸發(fā)元件，該蒸發(fā)元件包括第一蓄水器、第二蓄水器和開口元件，第一蓄水器用于儲存要被蒸發(fā)的液體，第一蓄水器與第二蓄水器之間由薄膜隔開，第二蓄水器具有與待蒸發(fā)液體接觸時發(fā)生放熱化學反應的試劑，而開口元件被啟動時，會在所述薄膜上打孔，從而使反應試劑與待蒸發(fā)的液體接觸。通過使液體本身與反應試劑(例如氧化鈣)接觸來加熱待蒸發(fā)的液體。通過啟動開口元件，在將待蒸發(fā)液體與所述反應試劑隔開的薄膜上開孔，從而使所述液體與所述反應試劑發(fā)生反應并釋放熱，釋放的熱量就使得所述液體蒸發(fā)。但是，這種蒸發(fā)器需要不斷更換試劑，不環(huán)保，不利于長時間工作，而且更不能控制溫度。中國發(fā)明專利(申請?zhí)?00910080173. 8)公開了一種電熱式蒸汽加濕器。電熱式蒸汽加濕器中，當加熱元件的溫度超過預設(shè)溫度閾值時，控制開關(guān)斷開供電模塊與加熱元件的電連接，使加熱元件停止工作，溫度降低，能夠保證加熱元件不過熱，消除了由于過熱帶來的安全隱患。這種蒸汽加濕器雖然具有溫度控制，但其可控范圍小，而且蒸發(fā)效率不高，應用范圍小。此外，利用超聲振動將液體霧化為微米級的水滴，形成液霧的技術(shù)已經(jīng)比較常見， 如空氣加濕器、醫(yī)用霧化器等。超聲霧化器可分為兩大類流體動力型和電聲換能型。流體動力型超聲霧化利用高速氣體或液體激發(fā)共振腔而產(chǎn)生超聲，水、有機液體、熔融金屬等液體介質(zhì)的超聲霧化常采用這種形式。電聲換能器型超聲霧化利用換能器將高頻電磁振蕩轉(zhuǎn)化為液體的機械振蕩，使液體破碎成霧。電聲換能器型霧化器比流體動力型霧化器的體積小，而且結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，操作方便。[0008]超聲振動霧化的優(yōu)點是見效快、強度大、效率高并且節(jié)能、省電；缺點是對水質(zhì)有一定的要求，當水質(zhì)較硬時，水霧蒸發(fā)后留下的碳酸鈣和碳酸銳的微粒散落沉積在蒸發(fā)裝置的周圍，形成"白粉"現(xiàn)象。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供超聲霧化可以增大傳熱面積、提高蒸發(fā)效率的一種帶超聲霧化及溫度控制的液體蒸發(fā)裝置。本實用新型采用的技術(shù)方案是本實用新型包括蒸發(fā)部件和超聲霧化部件；超聲霧化部件通過固定架安裝在蒸發(fā)部件的蓋板上；其中1)蒸發(fā)部件包括腔體、蓋板、熱電偶和電加熱器；在腔體上端面開有多條相嵌槽組成的流道，流道的一端與蓋板一側(cè)的蒸發(fā)部件的入口連通，流道的另一端與蓋板另一側(cè)的蒸發(fā)部件出口連通，多條相嵌的流道的下端設(shè)置電加熱器，電加熱器與多條相嵌槽相垂直，在蒸發(fā)部件的入口和出口處分別設(shè)置與多條相嵌槽平行的熱電偶；2)超聲霧化部件包括前蓋板、后蓋板、壓電陶瓷和微孔霧化板；后蓋板的小端面設(shè)置微孔霧化板并用螺紋與前蓋板的一端孔內(nèi)相貼合，后蓋板的大端面設(shè)置圓環(huán)形壓電陶瓷并與前蓋板的一端面相貼合，前蓋板和后蓋板同軸開有流道，微孔霧化板兩側(cè)形成霧化腔，前蓋板出口通過軟管與蒸發(fā)部件的入口連通。所述微孔霧化板是在不同直徑的圓周上均開有多個微孔，同一圓周上的微孔等分分布；微孔直徑為5 50微米；微孔霧化板的厚度為50 100微米。本實用新型具有的有益效果是本實用新型引入超聲霧化，將液體霧化為微液滴，使液體在進入蒸發(fā)腔時，表面積增大，提高傳熱效率，促進液體蒸發(fā)，從而減小蒸發(fā)器體積。蒸發(fā)腔中的長條形突起結(jié)構(gòu)使內(nèi)部表面積增大，并在不增加體積的前提下，腔體內(nèi)流動路徑增加，提高了流體在內(nèi)部的停留時間。增加了溫度控制系統(tǒng)，可精確控溫，并節(jié)省能源。本實用新型蒸發(fā)效率高，流量平穩(wěn)，可用于化工、醫(yī)藥、機械等領(lǐng)域，在生活中，也可用作蒸汽加濕器。

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)立體圖。圖2是本實用新型的局部剖視圖。圖3是本實用新型的微孔霧化板結(jié)構(gòu)圖。圖4是本實用新型的蒸發(fā)部件腔體及腔體內(nèi)氣液方向圖。圖5是圖4的右視圖。圖6是圖5的E-E剖視圖。圖中1、后蓋板，2、壓電陶瓷，3、前蓋板，4、微孔霧化板，5、蓋板，6、腔體，7、電加熱器，8、熱電偶，9、入口，10、連接管，11、出口，12、固定架。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。[0025]如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5和圖6所示，本實用新型包括蒸發(fā)部件和超聲霧化部件；超聲霧化部件通過固定架安裝在蒸發(fā)部件的蓋板上；其中1)蒸發(fā)部件包括腔體6、蓋板5、熱電偶8和電加熱器7 ；在腔體6上端面開有多條相嵌槽組成的流道，流道的一端與蓋板5—側(cè)的蒸發(fā)部件的入口連通，流道的另一端與蓋板5另一側(cè)的蒸發(fā)部件出口 11連通，流道的下端設(shè)置四個電加熱器7，兩個為一組對稱布置，四個電加熱器7與多條相嵌槽相垂直，在蒸發(fā)部件的入口和出口 11處分別設(shè)置與多條相嵌槽平行的熱電偶8。蓋板5與腔體6可根據(jù)不同材料選擇不同的連接方式，比如不銹鋼材料可以直接焊接，鋁材不易焊接可通過螺栓連接，中間加密封層。電加熱器7安裝在腔體6中，可根據(jù)不同需要，選擇功率大小及數(shù)量。熱電偶8安裝在腔體6的進出口附近，測量溫度。所述蒸發(fā)部件的腔體6，表面積大，流動路徑長，可保證蒸發(fā)完全。由電加熱器7加熱，加熱功率高，升溫快。蒸發(fā)部件的入口與出口 11設(shè)置熱電偶8，以便對溫度進行控制，得到設(shè)定溫度的蒸汽，并節(jié)省能源。2)超聲霧化部件包括前蓋板3、后蓋板1、壓電陶瓷2和微孔霧化板4 ；后蓋板1 的小端面設(shè)置微孔霧化板4并用螺紋與前蓋板3的一端孔內(nèi)相貼合，后蓋板1的大端面設(shè)置圓環(huán)形壓電陶瓷2并與前蓋板3的一端面相貼合，前蓋板3和后蓋板1同軸開有流道，微孔霧化板4兩側(cè)形成霧化腔，前蓋板3出口通過軟管10與蒸發(fā)部件的入口連通。利用超聲霧化部件對液體進行霧化。超聲霧化可以產(chǎn)生微米級的液滴。所述超聲霧化部件通過超聲發(fā)生器驅(qū)動。對于不同的應用場合，可選用不同功率、頻率以及材料的超聲霧化部件。比如在液體流量較小時，可選用功率小的超聲霧化部件；在液體流量較大時，可選用功率大的超聲霧化部件；而當要求霧化液滴較小時，可選用頻率高的超聲霧化部件；當霧化液滴尺寸要求不高時，可選用較低頻率的超聲霧化部件。如圖1所示，超聲霧化部件與蒸發(fā)部件的連接管10可用耐高溫軟管，也可根據(jù)需要用金屬管。超聲霧化部件入口 9和蒸發(fā)部件出口 11根據(jù)前后設(shè)備要求選擇連接方式。如圖3所示，所述的微孔霧化板4是在不同直徑的圓周上均開有多個微孔，同一圓周上的微孔等分分布；微孔直徑為5 50微米；微孔霧化板4的厚度為50 100微米。對液體進行霧化時，可改變孔的多少來改變霧化量，改變孔的大小來改變霧滴尺寸。如圖5所示，腔體內(nèi)氣液的流動如箭頭所示，從蒸發(fā)部件入口流入，從蒸發(fā)部件的出口 11流出。本實用新型所提出的超聲霧化蒸發(fā)裝置的具體使用方法如下(1)先接通電加熱器7對蒸發(fā)部件腔體6進行加熱，用熱電偶8對蒸發(fā)部件腔體6 溫度進行實時監(jiān)測。熱電偶8采集到的信號輸入溫度顯示控制儀后，可顯示當前溫度，并輸出控制信號，控制電加熱器7的通斷。(2)待蒸發(fā)部件腔體6的溫度達到設(shè)定值后，開啟超聲發(fā)生器，產(chǎn)生高頻振蕩電信號，輸入到壓電陶瓷2，產(chǎn)生高頻機械振動，使超聲霧化部件產(chǎn)生超聲振動，此時，微孔霧化板4也隨超聲霧化部件振動。(3)在超聲霧化部件入口 9處通入一定流量的液體，當液體進入到霧化腔，并與微孔霧化板4接觸時，液體被霧化成液霧，并從超聲霧化部件與蒸發(fā)部件的連接管10進入蒸發(fā)部件蒸發(fā)。此時，熱電偶8及溫度控制儀在不斷的采集溫度信號，并控制電加熱器7通斷，使蒸發(fā)部件腔體6保持在設(shè)定溫度。 (4)第( 步不斷進行直到液體蒸發(fā)完畢，關(guān)閉超聲發(fā)生器，電加熱器7，蒸發(fā)部件空冷到常溫。
權(quán)利要求1.一種帶超聲霧化及溫度控制的液體蒸發(fā)裝置，其特征在于包括蒸發(fā)部件和超聲霧化部件；超聲霧化部件通過固定架安裝在蒸發(fā)部件的蓋板上；其中1)蒸發(fā)部件包括腔體(6)、蓋板(5)、熱電偶和電加熱器；在腔體(6)上端面開有多條相嵌槽組成的流道，流道的一端與蓋板( 一側(cè)的蒸發(fā)部件的入口連通，流道的另一端與蓋板(5)另一側(cè)的蒸發(fā)部件出口(11)連通，多條相嵌的流道的下端設(shè)置電加熱器，電加熱器與多條相嵌槽相垂直，在蒸發(fā)部件的入口和出口(11)處分別設(shè)置與多條相嵌槽平行的熱電偶；2)超聲霧化部件包括前蓋板(3)、后蓋板(1)、壓電陶瓷( 和微孔霧化板(4)；后蓋板(1)的小端面設(shè)置微孔霧化板(4)并用螺紋與前蓋板C3)的一端孔內(nèi)相貼合，后蓋板(1) 的大端面設(shè)置圓環(huán)形壓電陶瓷( 并與前蓋板(3)的一端面相貼合，前蓋板C3)和后蓋板 (1)同軸開有流道，微孔霧化板(4)兩側(cè)形成霧化腔，前蓋板(3)出口通過軟管(10與蒸發(fā)部件的入口連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶超聲霧化及溫度控制的液體蒸發(fā)裝置，其特征在于 所述的微孔霧化板(4)是在不同直徑的圓周上均開有多個微孔，同一圓周上的微孔等分分布；微孔直徑為5 50微米；微孔霧化板(4)的厚度為50 100微米。
專利摘要本實用新型公開了一種帶超聲霧化及溫度控制的液體蒸發(fā)裝置。超聲霧化部件安裝在蒸發(fā)部件上；其中蒸發(fā)部件在腔體上端面開有相嵌槽組成的流道，流道的一端與蒸發(fā)部件的入口連通，流道的另一端與蒸發(fā)部件出口連通，流道的下端設(shè)置電加熱器，在蒸發(fā)部件的入口和出口處分別設(shè)置熱電偶；超聲霧化部件后蓋板的小端面設(shè)置微孔霧化板與前蓋板的一端孔內(nèi)相貼合，后蓋板的大端面設(shè)置圓環(huán)形壓電陶瓷并與前蓋板的一端面相貼合，前、后蓋板開有流道形成霧化腔，前蓋板出口與蒸發(fā)部件入口連通。本裝置引入超聲霧化，使液體表面積增大，提高傳熱效率，促進液體蒸發(fā)。蒸發(fā)腔中的流道使內(nèi)部表面積增大流動路徑增加，增加了溫度控制系統(tǒng)，可精確控溫，并節(jié)省能源。
文檔編號B01D1/16GK202128923SQ20112018915
公開日2012年2月1日 申請日期2011年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月3日
發(fā)明者施慶波, 梅德慶, 錢淼, 陳子辰 申請人:浙江大學