[發(fā)明專利]一種多功率復(fù)合脈沖超聲波去除液滴的抑霜裝置及方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202211611199.2
• 申請日: 2022-12-14
• 公開（公告）號: CN115854636A
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高鐵瑜;龔建英;吳馨;王宇濤;黃睿寧;靳龍
• 申請（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號: F25D21/04
• 分類號: F25D21/04;F25D21/14;B05B17/06
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 房鑫

1.一種多功率復(fù)合脈沖超聲波去除液滴的抑霜裝置，其特征在于：包括超聲波發(fā)生器(1)以及通過線纜(2)與超聲波發(fā)生器(1)相連的超聲波換能器(4)，超聲波發(fā)生器(1)產(chǎn)生電壓信號，超聲波換能器(4)將電壓信號轉(zhuǎn)變?yōu)槌暀C械振動信號，所述超聲波換能器(4)通過變幅桿(5)連接圓形振動板(6)，通過變幅桿(5)放大振幅后將機械振動傳至圓形振動板(6)的表面；所述超聲波發(fā)生器(1)輸出的超聲波功率可調(diào)，根據(jù)圓形振動板(6)表面冷凝液滴(7)的不同直徑調(diào)節(jié)超聲波功率，低功率超聲波利用超聲波的機械振動效應(yīng)實現(xiàn)大液滴的定向移動，高功率超聲波利用超聲波的霧化效應(yīng)實現(xiàn)小液滴的破碎霧化。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述多功率復(fù)合脈沖超聲波去除液滴的抑霜裝置，其特征在于：所述超聲波發(fā)生器(1)輸出的超聲波功率在1000W以內(nèi)的范圍可調(diào)；所述低功率超聲波的功率不大于500W，所述高功率超聲波的功率范圍為500W～1000W；所述小液滴指的是直徑在1.2mm～3mm范圍內(nèi)的液滴，大液滴指的是直徑范圍為3mm～6.5mm范圍內(nèi)的液滴。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述多功率復(fù)合脈沖超聲波去除液滴的抑霜裝置，其特征在于：所述超聲波換能器(4)為夾心式壓電換能器；所述圓形振動板(6)為鋁板。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述多功率復(fù)合脈沖超聲波去除液滴的抑霜裝置，其特征在于：所述夾心式壓電換能器包括由螺栓(8)沿縱向相連的前蓋板(12)和后蓋板(9)，以及固定在前蓋板(12)和后蓋板(9)之間的多層壓電陶瓷(10)，前蓋板(12)上方連接變幅桿(5)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述多功率復(fù)合脈沖超聲波去除液滴的抑霜裝置，其特征在于：所述夾心式壓電換能器放置在支架(3)上，支架(3)上具有與后蓋板(9)尺寸匹配的凹槽。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述多功率復(fù)合脈沖超聲波去除液滴的抑霜裝置，其特征在于：所述夾心式壓電換能器與變幅桿(5)以及圓形振動板(6)工作在諧振狀態(tài)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述多功率復(fù)合脈沖超聲波去除液滴的抑霜裝置，其特征在于：所述超聲波發(fā)生器(1)進行周期性工作，每次開啟超聲波工作10s，再間歇10s。

8.一種基于權(quán)利要求1-7中任意一項所述多功率復(fù)合脈沖超聲波去除液滴的抑霜裝置的抑霜方法，其特征在于，包括以下步驟：

根據(jù)圓形振動板(6)表面冷凝液滴(7)的不同直徑對超聲波發(fā)生器(1)輸出的超聲波功率進行調(diào)節(jié)，施加低功率超聲波，利用超聲波的機械振動效應(yīng)在圓形振動板(6)表面產(chǎn)生振幅梯度，使圓形振動板(6)表面的大液滴前后接觸角在不同振幅的振動下產(chǎn)生不同的變化，使接觸角滯后減小以及受力不平衡，克服冷凝液滴(7)的表面張力以及粘附力而進行定向移動，脫離圓形振動板(6)表面；施加高功率超聲波，利用超聲波的霧化效應(yīng)實現(xiàn)小液滴的破碎霧化，沉積在圓形振動板(6)表面的霧化小液滴在超聲波熱效應(yīng)作用下被蒸干。