[發明專利]一種自然聚焦式超聲霧化噴頭

有效

• 申請號: 201410648984.4
• 申請日: 2014-11-14
• 公開（公告）號: CN104324839A
• 公開（公告）日: 2015-02-04
• 發明（設計）人: 李濤;范士亮;李猛;孔令兵
• 申請（專利權）人: 千藤（南京）環保科技有限公司
• 主分類號: B05B17/06
• 分類號: B05B17/06;B41J2/01
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 涂春春

技術領域

本發明涉及一種超聲霧化噴涂設備，具體的說是一種用于精密噴涂，噴印，噴繪的自然聚焦式超聲霧化噴頭。

背景技術

霧化噴涂是利用外界能量把液體分散成微小顆粒，再噴射到相應表面上。目前市場上廣泛應用的噴涂技術是壓力霧化和氣動霧化噴涂。其主要缺點是由于工作壓力大，霧化顆粒噴射速度快，因而飛濺嚴重，材料利用率低，污染嚴重，清理困難。超聲霧化是因此而發展起來的一種柔性霧化噴涂技術。它主要利用超聲振動使液體霧化，然后利用低壓氣體形成霧化束。由于工作氣體壓力小，涂料飛濺少，利用率高，可控性好。另外由于超聲振動的作用，噴嘴不易堵塞，漿料分散性好，涂層質量好，是一種精密的噴涂技術。

超聲霧化的原理如圖1所示，液體被輸送到超聲換能器表面后形成液膜，液膜在超聲振動的激勵下形成表面波，波峰和波谷交替出現，隨著超聲換能器的振幅逐漸增大，波峰變高，波谷變深，當達到特定閥值后，表面波失穩破裂，液滴從波峰飛出。表面波的波長和頻率關系密切，通常頻率越高，波長越短，液滴尺寸也越小。

實際應用當中，為提高控制噴涂質量以及效率，還會引入成形氣體，以控制霧化束的外形以及噴霧距離。因此目前實際應用的霧化噴頭主要包括兩部分，霧化換能器，以及成形氣體噴口。典型的霧化噴頭設計為自然發散型設計。在這個設計當中，霧化換能器有一中心孔，被霧化液體通過中心孔到達換能器振動表面，向振動表面擴散，如沒有氣體作用，霧滴趨向于發散型或扇形飛出。通常霧化換能器振動頭的外圍安排環形氣體噴口，這樣，霧化束被氣體包圍。從而在氣體的作用下形成一定形狀(參考圖4)。

自然發散型設計已經比較廣泛應用，但仍然存在一些缺點，如：體積大，中心孔無效液體飛濺，相對耗氣量大，最大液流量小，噴霧距離近等等。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：針對現有技術中的自然發散型的霧化噴頭存在一些缺點，體積大，中心孔無效液體飛濺，相對耗氣量大，最大液流量小，噴霧距離近等的問題。

本發明的目的是，提出了一種自然聚焦式超聲霧化噴頭，此霧化噴頭可以有效避免上述缺點，進一步提高霧化噴涂的精密性與高效性。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

一種自然聚焦式超聲霧化噴頭，包括超聲霧化換能器、氣道、液體噴嘴和外殼；所述超聲霧化換能器設置在外殼內，液體噴嘴通過減震支撐機構固定設置在外殼的下方；所述氣道設置在超聲霧化換能器的中間；

所述超聲霧化換能器包括壓電振動堆和與壓電振動堆相連的超聲變幅桿；所述壓電振動堆設置在外殼內；所述超聲變幅桿位于液體噴嘴內；所述超聲變幅桿的底端端面為霧化頭端面；

所述液體噴嘴的噴嘴液體出口環繞霧化頭端面成同心環繞式設置；液體噴嘴的噴嘴液體入口設置在液體噴嘴的上部；

所述氣道的氣道入口位于外殼的上方，氣道出口位于霧化頭端面。

進一步改進，所述超聲霧化換能器的振動速度大于5m/s。

進一步改進，所述液體噴嘴的噴嘴液體出口與霧化頭端面所形成的截面形狀為圓形或方形或跑道形。

本發明中所述的超聲霧化換能器是現有技術中的超聲霧化換能器，其具體的結構本發明不作詳細的說明。

本發明與現有技術相比，其有益效果是：

1、體積小，可手持。

2、薄壁霧化束，霧滴分布均勻；霧化束穩定。

3、自聚焦設計，噴霧距離遠,在同樣氣液流量的情況下，可達發散型設計的1.5-2倍。

4、節省氣流量,在同樣近平行霧化束條件下，耗氣量減少近一半。

5、液體處理范圍寬，最高液體流量與最低流量之比可達180，是自然聚焦型設計的30倍以上。

6、霧化效率高，在同樣的氣流量情況下，液體霧化量可達現有技術中的自然發散型設計的2-3倍。

7、兼容氣動霧化，可純氣動式操作，因而擴大了液體處理量。

綜上，本發明中的自然聚焦式超聲霧化噴頭相對于現有技術中的自然發散型霧化噴頭，可實現精密高效的超聲霧化噴涂。

附圖說明

圖1是超聲霧化原理示意圖。

圖2是本實施例的自然聚焦式超聲霧化噴頭的結構示意圖。

圖3是圖2中的A處的主視圖。

圖4是自然發散型霧化噴頭的工作狀態圖。

圖5是實施例中的自然聚焦式超聲霧化噴頭的工作狀態圖。

圖6是實施例中的自然聚焦式超聲霧化噴頭產生的微發散型霧化束。

圖7是實施例中的自然聚焦式超聲霧化噴頭產生的平行型霧化束。