[發明專利]一種自來水超聲除氯裝置及其工作方法

在審

• 申請號: 202010020373.0
• 申請日: 2020-01-09
• 公開（公告）號: CN111099693A
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發明（設計）人: 王亮;王健安;金家楣;楊淋;趙淳生
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: C02F1/36
• 分類號: C02F1/36;C02F101/12
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 韓天宇

1.一種自來水超聲除氯裝置，其特征在于，包括第一彎振體、第二彎振體、變截面應力螺桿、第一配重塊、第二配重塊、4N個壓電陶瓷片、法蘭盤、第一預緊螺母和第二預緊螺母，N為大于等于1的自然數；

所述第一彎振體、第二彎振體結構相同，均為一端開口一端封閉的空心金屬圓柱體；

所述變截面應力螺桿包含第一連接柱、第一圓臺、雙頭螺桿、第二圓臺、第二連接柱，其中，所述第一圓臺、第二圓臺較小的一端分別和第一連接柱、第二連接柱的一端同軸固連，第一圓臺、第二圓臺較大的一端分別和雙頭螺桿的兩端同軸固連；所述第一圓臺較小一端的直徑大于等于第一連接柱的截面直徑，第一圓臺較大一端的直徑小于等于雙頭螺桿的截面直接；所述變截面應力螺桿呈中心對稱；

第一配重塊、第二配重塊、4N個壓電陶瓷片均呈圓環狀；

所述法蘭盤上設有供所述雙頭螺桿穿過的通孔；

所述第一預緊螺母、第二預緊螺母分別和所述雙頭螺桿的兩端螺紋相連，將第一配重塊、2N個壓電陶瓷片、法蘭盤、2N個壓電陶瓷片、第二配重塊固定在所述雙頭螺桿上，將4N個壓電陶瓷片壓緊以提供預緊力，并使得法蘭盤位于雙頭螺桿的中心處；

所述4N個壓電陶瓷片均為縱振陶瓷片，沿著厚度方向極化，且相鄰兩片壓電陶瓷片的極化方向相反；

所述法蘭盤用于固定所述自來水超聲除氯裝置；

所述第一連接柱、第二連接柱的另一端分別和所述第一彎振體、第二彎振體封閉端外端面的中心剛性固連。

2.根據權利要求1所述的自來水超聲除氯裝置，其特征在于，所述4N個壓電陶瓷片上均涂有食品級防水膠。

3.基于權利要求1所述的自來水超聲除氯裝置的控制方法，其特征在于，包含以下步驟：

對4N個壓電陶瓷片施加頻率為變截面應力螺桿一階縱向共振頻率且同相的電壓，激勵變截面應力螺桿一階縱向共振模態，同時激勵出第一彎振體、第二彎振體的彎振模態，產生超聲頻段的振動，在水中向上下前后左右全方位輻射超聲波，在水中產生強烈的聲空化現象，加速水中次氯酸的分解和氯氣的排除。