一種耐高溫超聲波噴頭的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種超聲波噴霧裝置，特別是涉及一種用于高溫環(huán)境下工作的的噴霧頭，屬于液體霧化領域。
【背景技術】
[0002]隨著納米材料技術的發(fā)展，對納米級超細粉體的需求在日益增長，如:二氧化鈦、鉑、銀等金屬和金屬氧化物粉體。噴霧干燥和噴霧熱解法制備超細粉體是一種比較流行的制備方法。傳統的噴霧干燥噴頭是采用二流體噴槍，由于二流體噴槍是基于高壓氣體和液體產生高動能進行的霧化，霧化顆粒的粒徑大，且顆粒均勻度差，從而使干燥出的固體顆粒均勻度低，且顆粒大很難達到納米或亞微米級別。
[0003]超聲波霧化方式(專利號:2013205313376)作為一種新型技術正在被應用于納米級薄膜噴涂中，該技術通過超聲波變幅桿增大超聲波換能器發(fā)出的超聲波的振幅，使得粘稠度較大的液體或固體顆粒懸浮液可以被霧化，并通過施加特定走向的壓縮氣體將液霧均勻噴出。超聲波霧化噴涂具有霧化顆粒細小、噴涂均勻、流量可控的優(yōu)勢，且可以實現在常溫常壓環(huán)境下制備薄膜，使得納米級薄膜的規(guī)?；a成為可能。同時，利用該技術的超聲波噴頭也可以用于噴霧干燥和噴霧熱解領域，對霧化出的固液混合液或溶液進行高溫干燥或高溫裂解反應，由于超聲波霧化出的液體顆粒微細(10-20微米)，且均勻度高，可以制備出更為微細和均勻的顆粒。但由于噴霧干燥和噴霧熱解的環(huán)境溫度均較高(噴霧干燥通常在100°C -200°C，熱解爐的爐口環(huán)境溫度也要在200°C左右。)，如果將超聲噴頭長期置于該環(huán)境下工作，噴頭很容易由于溫度過高而損壞或性能下降。
【實用新型內容】
[0004](一 )要解決的技術問題
[0005]本實用新型要解決的技術問題是實現一種耐高溫超聲波噴頭，可以長期工作在較高溫度環(huán)境下，解決超聲波噴霧干燥或超聲波噴霧熱解應用中高溫損壞超聲波噴頭的問題。
[0006]( 二 )技術方案
[0007]為解決上述技術問題，本實用新型提供一種耐高溫超聲波噴頭，其包換能器、夕卜殼、電氣接頭、進液口和進氣口，所述換能器包括換能器后蓋板、壓電振子組、電極焊片、換能器前蓋板，壓電振子組的電極通過電極焊片引出并與電氣接頭連接，電氣接頭固定在外殼后蓋上。所述耐高溫超聲波噴頭的外殼包括前殼體、后殼體、冷卻室殼、氣流室殼、氣流室蓋和噴頭帽，前殼體、后殼體、冷卻室殼、氣流室殼、氣流室蓋和噴頭帽依次相互連接。冷卻室殼兩側分別有流體進口和流體出口，氣流室殼一側有一進氣口。后殼體上分別有電氣接頭、溫度傳感器接頭和進液口。
[0008]所述冷卻室殼與氣流室殼相互連接或為一體結構，冷卻室殼與換能器前蓋板的中端桿、氣流室殼和前殼體圍成的空間為冷卻室。
[0009]所述換能器前蓋板的中端桿上套有密封圈將冷卻室與氣流室分隔開。氣流室蓋橫截面為一工字結構，其與氣流室殼相連接組成氣流室。
[0010]所述換能器包括換能器后蓋板、電極焊片、壓電振子組和換能器前蓋板，壓電振子組的電極通過電極焊片引出。壓電振子組由偶數個圓環(huán)狀壓電陶瓷片同軸羅列組成，并以并聯方式電連接，壓電振子組其中一極與換能器前蓋板和換能器后蓋板電連接。換能器前蓋板在結構上順序地分為前端桿、中端桿、后端桿和尾端桿四部分。前端桿為圓臺形，中端桿、后端桿和尾端桿為圓柱形，中端桿外圍有一圈突起的卡盤與前殼體通過密封圈緊密接觸。換能器前蓋板的后端桿穿過壓電振子組、電極焊片和換能器后蓋板，換能器尾端桿套有一密封圈與后殼體緊密接觸，換能器尾端桿的頂部為進液體處。前蓋板的中心軸位置通孔的孔徑為，前端面為霧化端面。
[0011]工作時，液體從換能器的尾端桿的頂部進入，通過換能器中的直通孔流到霧化端面。換能器產生的超聲波振動能量會聚集在霧化端處，液體流到霧化端時會被振動能量所霧化成細小液體顆粒。在進氣口通入一定量的壓縮氣體，壓縮氣體流過氣流室從噴頭帽的前端出口處噴出，噴出的壓縮氣體使被霧化的液滴均勻分散。在流體進口通入一定量的氣體或冷卻液，氣體或冷卻液流過冷卻室從流體出口流出，達到冷卻的作用，使得噴頭可處于較高溫度環(huán)境下工作。
[0012](三)有益效果
[0013]按照本實用新型技術方案制作的耐高溫超聲波噴頭可在較高溫度的環(huán)境下長期工作，從而有效地進行超聲波噴霧干燥或噴霧熱解。
【附圖說明】
:
[0014]圖1為本實用新型的耐尚溫超聲波喂■頭的3D實體不意圖；
[0015]圖2為本實用新型的耐高溫超聲波噴頭的結構剖面圖；
[0016]圖3為本實用新型的耐高溫超聲波噴頭中換能器的結構剖面圖；
[0017]圖4為本實用新型的耐高溫超聲波噴頭中冷卻室殼與氣流室殼為一體結構的結構尚]面圖；
[0018]圖5為本實用新型的耐高溫超聲波噴頭中氣流室蓋的結構剖面圖；
[0019]圖6為本實用新型的耐高溫超聲波噴頭中氣體、流體和液體的流動示意圖。
【具體實施方式】
:
[0020]以下實施例用于說明本實用新型，但不用來限制本實用新型的范圍。
[0021]如圖1和圖2所示，本實用新型公開了一種耐高溫超聲波噴頭，其包括換能器1、外殼2、密封圈3、密封圈4、密封圈5。所述的外殼2包括前殼體21、后殼體22、冷卻室殼23、氣流室殼24、氣流室蓋25和噴頭帽26。后殼體22、前殼體21、冷卻室殼23、氣流室殼24、氣流室蓋25和噴頭帽26依次相互連接。所述的換能器I的尾端桿Ilf套有密封圈5與后殼體22緊密接觸，中端桿Ilc外圍有一圈突起的卡盤Ilg與前殼體21通過密封圈4緊密接觸，前殼體21罩在換能器I外并與后殼體22連接并夾持固定換能器I。后殼體22上分別有電氣接頭22a、溫度傳感器接頭22c和進液口 22b。冷卻室殼23兩側分別有流體進口23a和流體出口 23b，氣流室殼24 —側有一進氣口 24a。冷卻室殼23與換能器前蓋板11的中端桿11c、氣流室殼24和前殼體21圍成的空間為冷卻室28。氣流室蓋25與氣流室殼24相連接組成氣流室27。冷卻室殼23內有一凹槽23c，換能器前蓋板11的中端桿Ilc上套有密封圈3卡入凹槽23c中將冷卻室28與氣流室27分隔開。所述換能器I中心軸位置貫穿一直通孔lie。
[0022]如圖3所示，所述換能器I包括換能器后蓋板12、電極焊片14、壓電振子組13和換能器前蓋板11，壓電振子組13的電極通過電極焊片14引出。壓電振子組13由4個圓環(huán)狀壓電陶瓷片同軸羅列組成，并以并聯方式電連接，壓電振子組13其中一極與換能器前蓋板11和換能器后蓋板12電連接。換能器前蓋板11在結構上順序地分為前端桿lib、中端桿11c、后端桿Ild和尾端桿Ilf四部分。前端桿Ilb為圓臺形，中端桿11c、后端桿Ild和尾端桿Ilf為圓柱形，中端桿Ilc外圍有一圈突起的卡盤Ilg與前殼體21通過密封圈4緊密接觸。換能器前蓋板11的后端桿Ild穿過壓電振子組13、電極焊片14和換能器后蓋板12，換能器尾端桿Ilf套有一密封圈5與后殼體22緊密接觸，換能器尾端桿Ilf的頂部Ilh為進液體處。前蓋板11的中心軸位置通孔Ile的孔徑為1mm，前端面Ila為霧化端面。
[0023]如圖4所示，所述冷卻室殼23與氣流室殼24為一體結構，冷卻室殼23與換能器前蓋板11的中端桿11c、氣流室殼24和前殼體21圍成的空間為冷卻室28。23a為流體進口，23b為流體出口，24a為進氣口，23c為一凹槽。換能器前蓋板11的中端桿I Ic上套有密封圈2卡入凹槽23c中將冷卻室28與氣流室27分隔開。
[0024]如圖5所示，所述氣流室蓋25橫截面25a為一工字結構，其與氣流室殼24相連接組成氣流室27。
[0025]如圖6所示，工作時，液體從換能器I的尾端桿Ilf的頂部IIh進入，通過換能器I中的直通孔Ile流到霧化端Ila面。換能器I產生的超聲波振動能量會聚集在霧化端Ila處，液體流到霧化端Ila時會被振動能量所霧化成細小液體顆粒。在進氣口 24a通入一定量的壓縮氣體，壓縮氣體流過氣流室27從噴頭帽26的前端出口處噴出，噴出的壓縮氣體使被霧化的液滴均勻分散。在流體進口 23a通入一定量的氣體或冷卻液，氣體或冷卻液流過冷卻室28從流體出口 23b流出，達到冷卻的作用，使得噴頭可處于較高溫度環(huán)境下工作。
【主權項】
1.一種耐高溫超聲波噴頭，其包括換能器、外殼、電氣接頭、進液口和進氣口，所述換能器包括換能器后蓋板、壓電振子組、電極焊片、換能器前蓋板，壓電振子組的電極通過電極焊片引出并與電氣接頭連接，電氣接頭固定在外殼后蓋上；其特征在于:所述耐高溫超聲波噴頭的外殼包括前殼體、后殼體、冷卻室殼、氣流室殼、氣流室蓋和噴頭帽，前殼體、后殼體、冷卻室殼、氣流室殼、氣流室蓋和噴頭帽依次相互連接；冷卻室殼兩側分別有流體進口和流體出口，氣流室殼一側有一進氣口 ；后殼體上分別有電氣接頭、溫度傳感器接頭和進液□ O
2.根據權利要求1所述的耐高溫超聲波噴頭，其特征在于:冷卻室殼與氣流室殼相互連接或為一體結構，冷卻室殼與換能器前蓋板的中端桿、氣流室殼和前殼體圍成的空間為冷卻室。
3.根據權利要求1所述的耐高溫超聲波噴頭，其特征在于:換能器前蓋板的中端桿上套有密封圈將冷卻室與氣流室分隔開。
4.根據權利要求1所述的耐高溫超聲波噴頭，其特征在于:氣流室蓋橫截面為一工字結構，其與氣流室殼相連接組成氣流室。
【專利摘要】一種耐高溫超聲波噴頭，其包換能器、外殼、電氣接頭、進液口和進氣口，所述換能器包括換能器后蓋板、壓電振子組、電極焊片、換能器前蓋板，壓電振子組的電極通過電極焊片引出并與電氣接頭連接，電氣接頭固定在外殼后蓋上。所述耐高溫超聲波噴頭的外殼包括前殼體、后殼體、冷卻室殼、氣流室殼、氣流室蓋和噴頭帽，前殼體、后殼體、冷卻室殼、氣流室殼、氣流室蓋和噴頭帽依次相互連接。冷卻室殼兩側分別有流體進口和流體出口，氣流室殼一側有一進氣口。后殼體上分別有電氣接頭、溫度傳感器接頭和進液口。
【IPC分類】B05B17-06
【公開號】CN204486119
【申請?zhí)枴緾N201520155082
【發(fā)明人】咸威
【申請人】北京東方金榮超聲電器有限公司
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2015年3月19日