[實用新型]增濕器的超音波霧化噴嘴結構

無效

• 申請號: 01200964.4
• 申請日: 2001-01-11
• 公開（公告）號: CN2460224Y
• 公開（公告）日: 2001-11-21
• 發明（設計）人: 古晉光
• 申請（專利權）人: 古晉光
• 主分類號: B05B17/06
• 分類號: B05B17/06
• 代理公司: 北京市專利事務所
• 代理人: 朱麗華

本實用新型涉及一種增濕器的超音波霧化噴嘴結構。

「霧化」的主要目的是將定量體積的液體，經過一種霧化裝置將之碎化成許多小液滴，用來增加液滴表面積對體積的比值(Surface?to?Volume?Ratio)，以增加質量與熱量之間的交換率。而霧化器的使用目前已廣泛使用在工業燃燒爐、汽柴油車及渦輪引擎的噴油設備和許多工業制程如碳煙制造、涂漆、噴霧乾燥、粉末冶金等，甚至農業上應用于噴灑殺蟲劑以及環保的廢氣控制及除塵裝置等用途。霧化的方式有許多種，但主要的關鍵乃是被霧化的介質與周遭環境間需要有一較高的相對速度(Relative?Velocity)而達到使介質破裂霧化的效果。

為了滿足各種不同霧化效果的需求，進而衍生出許多不同設計理念的霧化器，為便于了解可參考附圖16-A、圖16-B、圖16-C，其包括1、壓力式霧化噴嘴(Pressure?Atomizer)；2、雙流體型霧化噴嘴(Twin-fluid?Atomizer)；3、旋轉式霧化噴嘴(Rotary?Atomizer)；除此之外，尚有其它運用不同原理的霧化器，如利用靜電使液體帶電霧化的霧化器，及利用聲波或超音波震蕩使液體霧化的霧化器。

前述壓力式霧化、雙流式霧化、旋轉式霧化、靜電式霧化，需要射流或高速旋轉機械或靜電裝置的配合，才能得到良好的霧化效果，而且噴口材料要高度耐摩擦，因此增加了投資費用；而超音波霧化器并沒有這一方面的缺點，為此本實用新型所針對的是聲波式霧化器的研發，以獲得良好霧化效果。

按聲波式霧化器是以超音波速氣流產生頻率在0.016～20kHz，以此震動的能量來對液體產生霧化作用，因此聲波式霧化器一定是一種氣體輔助式霧化器，只不過聲波式霧化器與傳統氣助式(Air-Assist)霧化器的工作原理不同，聲波式霧化器所使用的能量是一種聲音的震動能量，而傳統氣助式霧化器的霧化能量來自氣體運動的動能。故聲波式霧化器的霧化品質及均勻性均優于傳統氣助式霧化器。

當然聲波式霧化器不是以聲音直接去產生液滴，而是以聲音的震動能量來激發液膜不穩定，進而產生霧化的作用；聲波式霧化器通常需要一個產生聲音的共振腔，此共振腔是傳統霧化器所沒有，而典型的聲音共振腔的例子如附圖17所示哈特慢聲音產生器(Hartmann?generator)，當高速氣流從噴口噴出，沖擊到前方的共振腔，會產生聲頻震動，其頻率隨共振腔直徑d、共振腔深度h及噴口與共振腔的距離L有關。

近來已有學者針對哈特慢聲音產生器做研究，例如臺灣《化工技術》第八卷第九期登載的[煙氣脫硫超聲波霧化器研究～張永照]，其研究中發現從噴嘴中噴射出來的氣流速度超過聲速后，氣壓分布就產生一定的周期性；如果在距噴嘴不同的距離上測量氣流的氣壓，就會發現氣壓分布的周期性結構具有一定的空間間隔，這些高壓的間隔是氣流的不定點，在這不定點上放置空腔共振器，就會使空氣振動形成氣浪，在共振器口前產生超聲波。超聲波對液滴有破碎作用，超聲波在液體中傳播時，能激起強烈聲波振動，產生空化作用，使整個介質發生爆破并化為液滴，這些液滴再受聲波振動作用，就能使液滴更細地霧化，而且這種霧化效果比傳統式霧化為佳。

氣體在共振腔交互作用下會產生聲頻外，聲波式霧化器中流出的液體還須有薄膜化(Prefilming)的機構，因為薄膜經聲波的激發才能產生不穩定的震動波，及霧化成微小的液滴。

本實用新型的目的是提供一種增濕器的超音波霧化噴嘴結構，其采用流體沖擊式，并將氣體的震動頻率提高至超聲波范圍，以達到高度霧化的目的。

為實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案：這種增濕器的聲波霧化噴嘴結構，其系由噴管、噴頭、共振器所組成，其中，噴管具有軸向孔槽，而噴頭是裝置在噴管的軸向孔槽內，噴頭內具有軸向氣流孔道及數道徑向液流孔道，又共振器是固定在噴管上且設在噴頭之前，共振器系近似「D」字形的圓徑金屬桿，其中一端是固定在噴管前端的固定桿，而另端為水平共振桿且位在噴頭的噴口前又與噴口保持同心度，而共振桿的后延伸出一連桿，此連桿并與固定在噴管前端的固定桿一體連接；前述共振桿與噴口之間保持一適當共振高度，且共振桿端面直徑大于噴頭的噴口直徑。

下面結合附圖對本實用新型作進一步說明。

圖1為本實用新型聲波霧化噴嘴的立體分解圖。

圖2為圖1的聲波霧化噴嘴立體組合圖。

圖3為圖1的3～3斷面圖。

圖4為圖2的4～4斷面圖。

圖5為本實用新型聲波霧化噴嘴使用另種共振桿的剖視圖。

圖6為本實用新型聲波霧化噴嘴使用的噴頭全剖視圖。