[实用新型]一种耐高温超声波喷头

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种超声波喷雾装置，特别是涉及一种用于高温环境下工作的的喷雾头，属于液体雾化领域。

背景技术

随着纳米材料技术的发展，对纳米级超细粉体的需求在日益增长，如：二氧化钛、铂、银等金属和金属氧化物粉体。喷雾干燥和喷雾热解法制备超细粉体是一种比较流行的制备方法。传统的喷雾干燥喷头是采用二流体喷枪，由于二流体喷枪是基于高压气体和液体产生高动能进行的雾化，雾化颗粒的粒径大，且颗粒均匀度差，从而使干燥出的固体颗粒均匀度低，且颗粒大很难达到纳米或亚微米级别。

超声波雾化方式(专利号：2013205313376)作为一种新型技术正在被应用于纳米级薄膜喷涂中，该技术通过超声波变幅杆增大超声波换能器发出的超声波的振幅，使得粘稠度较大的液体或固体颗粒悬浮液可以被雾化，并通过施加特定走向的压缩气体将液雾均匀喷出。超声波雾化喷涂具有雾化颗粒细小、喷涂均匀、流量可控的优势，且可以实现在常温常压环境下制备薄膜，使得纳米级薄膜的规模化生产成为可能。同时，利用该技术的超声波喷头也可以用于喷雾干燥和喷雾热解领域，对雾化出的固液混合液或溶液进行高温干燥或高温裂解反应，由于超声波雾化出的液体颗粒微细(10-20微米)，且均匀度高，可以制备出更为微细和均匀的颗粒。但由于喷雾干燥和喷雾热解的环境温度均较高(喷雾干燥通常在100℃-200℃，热解炉的炉口环境温度也要在200℃左右。)，如果将超声喷头长期置于该环境下工作，喷头很容易由于温度过高而损坏或性能下降。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型要解决的技术问题是实现一种耐高温超声波喷头，可以长期工作在较高温度环境下，解决超声波喷雾干燥或超声波喷雾热解应用中高温损坏超声波喷头的问题。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种耐高温超声波喷头，其包换能器、外壳、电气接头、进液口和进气口，所述换能器包括换能器后盖板、压电振子组、电极焊片、换能器前盖板，压电振子组的电极通过电极焊片引出并与电气接头连接，电气接头固定在外壳后盖上。所述耐高温超声波喷头的外壳包括前壳体、后壳体、冷却室壳、气流室壳、气流室盖和喷头帽，前壳体、后壳体、冷却室壳、气流室壳、气流室盖和喷头帽依次相互连接。冷却室壳两侧分别有流体进口和流体出口，气流室壳一侧有一进气口。后壳体上分别有电气接头、温度传感器接头和进液口。

所述冷却室壳与气流室壳相互连接或为一体结构，冷却室壳与换能器前盖板的中端杆、气流室壳和前壳体围成的空间为冷却室。

所述换能器前盖板的中端杆上套有密封圈将冷却室与气流室分隔开。气流室盖横截面为一工字结构，其与气流室壳相连接组成气流室。

所述换能器包括换能器后盖板、电极焊片、压电振子组和换能器前盖板，压电振子组的电极通过电极焊片引出。压电振子组由偶数个圆环状压电陶瓷片同轴罗列组成，并以并联方式电连接，压电振子组其中一极与换能器前盖板和换能器后盖板电连接。换能器前盖板在结构上顺序地分为前端杆、中端杆、后端杆和尾端杆四部分。前端杆为圆台形，中端杆、后端杆和尾端杆为圆柱形，中端杆外围有一圈突起的卡盘与前壳体通过密封圈紧密接触。换能器前盖板的后端杆穿过压电振子组、电极焊片和换能器后盖板，换能器尾端杆套有一密封圈与后壳体紧密接触，换能器尾端杆的顶部为进液体处。前盖板的中心轴位置通孔的孔径为，前端面为雾化端面。

工作时，液体从换能器的尾端杆的顶部进入，通过换能器中的直通孔流到雾化端面。换能器产生的超声波振动能量会聚集在雾化端处，液体流到雾化端时会被振动能量所雾化成细小液体颗粒。在进气口通入一定量的压缩气体，压缩气体流过气流室从喷头帽的前端出口处喷出，喷出的压缩气体使被雾化的液滴均匀分散。在流体进口通入一定量的气体或冷却液，气体或冷却液流过冷却室从流体出口流出，达到冷却的作用，使得喷头可处于较高温度环境下工作。

(三)有益效果

按照本实用新型技术方案制作的耐高温超声波喷头可在较高温度的环境下长期工作，从而有效地进行超声波喷雾干燥或喷雾热解。

附图说明：

图1为本实用新型的耐高温超声波喷头的3D实体示意图；

图2为本实用新型的耐高温超声波喷头的结构剖面图；

图3为本实用新型的耐高温超声波喷头中换能器的结构剖面图；

图4为本实用新型的耐高温超声波喷头中冷却室壳与气流室壳为一体结构的结构剖面图；

图5为本实用新型的耐高温超声波喷头中气流室盖的结构剖面图；