CN102294313B - 可调喷射角的低频超声二次雾化喷头 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种超声雾化器的可调喷射角的低频超声二次雾化喷头，喷嘴上开有进液孔，进液孔连通出液孔一端，喷嘴末端是梯形喷嘴凹槽，梯形喷嘴凹槽处设置梯形二次雾化动子，出液孔另一端连通梯形喷嘴凹槽；调整螺钉穿过梯形二次雾化动子并通过螺纹连接二次雾化动子和喷嘴；调整螺钉上设置平衡弹簧，平衡弹簧一端支撑在梯形二次雾化动子的末端面上、另一端支撑在调整螺钉端头上；梯形喷嘴凹槽与梯形二次雾化动子间的距离为0～1mm。采用梯形的可调二次雾化动子增大了雾滴大小的调节范围，通过平衡弹簧使喷嘴在任意位置都能调节雾滴大小，安装角度灵活。

Description

可调喷射角的低频超声二次雾化喷头

技术领域

本发明是一种用于工农业领域的超声雾化器，尤其涉及超声雾化器的雾化喷头结构。

背景技术

超声雾化器由于其雾滴尺寸细小均匀、雾化量大小容易控制等优势在工农业领域有着广泛的应用前景。在工业领域，超声雾化器已广泛应用于空气加湿、药剂雾化治疗、半导体刻蚀、电子产品盐雾试验以及光谱分析等方面。利用超声雾化器对空气加湿，效果好，反应迅速。在石油化工中超声波燃烧器的雾化性能比其它类型燃烧器优势明显，其雾滴尺寸小，液滴的均匀性较好。 在农业领域，超声雾化器的应用可以有效减少农药对环境的污染，雾化产生的细小雾滴弥散在植物根须周围，与根须接触表面积大，营养液含氧量高，有利于植物根须的生长，发挥植物的生长潜力，提高了生产效率。

超声雾化喷头是超声雾化器的最关键部件，由超声换能器、变幅杆、喷嘴和悬浮钢球四部分构成，变幅杆的一端连接超声换能器，另一端连接喷嘴，在喷嘴前部分设置钢球。超声换能器将高频振荡的电信号转化成超声机械振动（即超声波），变幅杆将超声换能器产生的声波振幅放大，在喷嘴前的雾化面处产生空化效应将液体雾化，同时产生聚焦声场将钢球悬浮起来，产生的的雾滴与悬浮钢球碰撞产生细小雾滴。这种超声雾化喷头的雾化量大、可靠性高、雾滴大小可控并且成本低廉，其缺点是：1、只能通过更换钢球的不同材料才能调整球体与喷嘴之间的距离。1、由于球体是完全悬浮的，所以喷嘴只能竖直向上喷雾。

发明内容

本发明旨在克服上述现有技术的不足，提供一种安装方式无特别限制，喷雾角度灵活，结构简单，成本低廉，雾滴尺寸可调范围大的可调喷射角的低频超声二次雾化喷头。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：包括喷嘴，喷嘴上开有进液孔，进液孔连通出液孔一端，喷嘴末端是梯形喷嘴凹槽，梯形喷嘴凹槽处设置梯形二次雾化动子，出液孔另一端连通梯形喷嘴凹槽；调整螺钉穿过梯形二次雾化动子并通过螺纹连接二次雾化动子和喷嘴；调整螺钉上设置平衡弹簧，平衡弹簧一端支撑在梯形二次雾化动子的末端面上、另一端支撑在调整螺钉端头上；梯形喷嘴凹槽与梯形二次雾化动子间的距离为0～1mm。

与同类雾化器相比，本发明具有以下技术效果：

1、采用梯形的可调二次雾化动子的浮动装置取代了现有技术中超声悬浮的球体雾化装置，增大了雾滴大小的调节范围，安装角度灵活，能改变喷嘴的喷射角度，使装置更具实用性。

2、通过平衡弹簧形成有势力场，使喷嘴在任意位置都能调节雾滴大小。

3、结构简单，成本低廉，设计方便，不再需要精确的测量计算超声辐射力，就能通过平衡弹簧调节来控制二次雾化动子与第一次雾化面之间的距离，即可调节雾滴大小。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明；

图1是超声雾化器的结构图；

图2是图1中超声雾化喷头的结构放大图；

    图中：1.进液孔；2.出液孔；3.梯形喷嘴凹槽；4.调整螺钉；5.平衡弹簧；6.梯形二次雾化动子；7.喷嘴；8.变幅杆；9.紧固螺栓；10.超声换能器。

具体实施方式

如图1，喷雾器为压电式低频超声喷雾器，主要由超声换能器10、变幅杆8和雾化喷头三部分构成。超声换能器10通过紧固螺栓9固定连接变幅杆8的首端，变幅杆8的末端固定连接雾化喷头，该雾化喷头包括喷嘴7，由调整螺钉4、平衡弹簧5、梯形二次雾化动子6和喷嘴7组成。喷嘴7的首端固定连接变幅杆8的末端，喷嘴7的末端是梯形喷嘴凹槽3，在该梯形喷嘴凹槽3处设置梯形二次雾化动子6，通过调整螺钉4将梯形二次雾化动子6连接在喷嘴7的末端，调整螺钉4穿过梯形二次雾化动子6，通过螺纹连接梯形二次雾化动子6和喷嘴7，调整螺钉4一端连接喷嘴7末端，另一端为突出的端头结构。在调整螺钉4上安装平衡弹簧5，平衡弹簧5的一端支撑在梯形二次雾化动子6的末端面上，平衡弹簧5的另一端支撑在调整螺钉4的端头上。梯形二次雾化动子6的锥度范围为115°～150°，喷嘴7末端的梯形喷嘴凹槽3的锥度为125°～150°，可根据实际需求在加工时调整。梯形喷嘴凹槽3与梯形二次雾化动子6的距离由平衡弹簧5和悬浮力决定，通过调整调整螺钉4和平衡弹簧5确定梯形喷嘴凹槽3与梯形二次雾化动子6的距离为0～1mm。

在喷嘴7上开有进液孔1，进液孔1的直径为3～5mm，进液孔1连通出液孔2一端，出液孔2的另一端连通喷嘴7末端的梯形喷嘴凹槽3，出液孔2有4至6个，周向均布，出液孔2的孔径≤1mm。 

超声换能器10将高频振荡的电信号转化成超声机械振动（即超声波），由变幅杆8将超声换能器10产生的声波振幅放大，产生空化效应将液体雾化，使液体在出液孔2的端面产生空化作用使液滴雾化，进行第一次雾化，第一次雾化产生的雾滴较大。出液孔2喷出的液体在出液孔2的端面处第一次雾化，雾化后产生雾滴，第一次雾化雾滴直径由下式决定：                                                

   ；式中, T为表面张力系数，ρ为液体密度， f为超声波频率；以40k赫兹的超声换能器10为例，第一次雾化雾滴的粒径为35.5微米。

第一次雾化产生的雾滴在经过梯形喷嘴凹槽3与梯形二次雾化动子6的距离0～1mm后再与梯形二次雾化动子6碰撞，第一次雾化产生的雾滴在声场力的作用下与梯形二次雾化动子6碰撞后破裂产生较小雾滴，即进行二次雾化，产生的雾滴更小，约为0～35.5μm。梯形二次雾化动子6在超声声场力和平衡弹簧5的弹簧力的作用下悬浮起来，调节调整螺钉4的旋进量，就可以调整出液孔2的端面和梯形二次雾化动子6之间的距离，当液体在出液孔2的端面第一次雾化以后，再与梯形二次雾化动子6碰撞，在碰撞作用和反射声场力的作用下进行二次雾化，产生的雾滴在梯形二次雾化动子6和梯形喷嘴凹槽3形成的侧隙间挤出，只有小于该间隙的雾滴才能通过间隙。当需要产生不同尺寸的雾滴或需要改变喷嘴7安置方向时，只需调节调整螺钉4的旋进尺寸，对喷嘴7的喷射角没有任何限制。通过调整平衡弹簧5的弹簧力与声场力之间的平衡，即可调整间隙的大小，就可调节一次雾化面和二次雾化面之间的距离，改变产生的雾滴尺寸范围，从而实现雾滴尺寸大小的调节。

Claims (3)

1.一种可调喷射角的低频超声二次雾化喷头，包括喷嘴（7），喷嘴（7）上开有进液孔（1），进液孔（1）连通出液孔（2）一端，其特征是：喷嘴（7）末端是梯形喷嘴凹槽（3），梯形喷嘴凹槽（3）处设置梯形二次雾化动子（6），出液孔（2）另一端连通梯形喷嘴凹槽（3）；调整螺钉（4）穿过梯形二次雾化动子（6）并通过螺纹连接二次雾化动子（6）和喷嘴（7）；调整螺钉（4）上设置平衡弹簧（5），平衡弹簧（5）一端支撑在梯形二次雾化动子（6）的末端面上、另一端支撑在调整螺钉（4）端头上；梯形喷嘴凹槽（3）与梯形二次雾化动子（6）间的距离为0～1mm；出液孔（2）喷出的液体在出液孔（2）的端面处第一次雾化，雾化后产生的雾滴在经过梯形喷嘴凹槽（3）与梯形二次雾化动子（6）的距离0～1mm后再与梯形二次雾化动子（6）碰撞，进行二次雾化。

2.根据权利要求1所述的可调喷射角的低频超声二次雾化喷头，其特征是：梯形喷嘴凹槽（3）的锥度为125°～150°，梯形二次雾化动子（6）的锥度为115°～150°。

3.根据权利要求1所述的可调喷射角的低频超声二次雾化喷头，其特征是：进液孔（1）的直径为3～5mm；出液孔（2）周向均布有4至6个且孔径≤1mm。

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